(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
患者からの心音（ＨＳ）信号を感知するためのセンス増幅回路を含む信号感知回路と、
メモリ回路と、
受信したＨＳ信号から少なくとも第１の及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出するために、前記信号感知回路及び前記メモリ回路に結合されたＨＳ成分検出回路と、
検出された第１及び第２のＨＳ成分を使用して、前記メモリ回路に保存される第１及び第２のＨＳ指標をそれぞれ生成するために、前記ＨＳ成分検出回路に結合されたＨＳ指標生成回路と、
前記第１のＨＳ指標と前記第２のＨＳ指標との比率、又は前記第１及び第２のＨＳ指標の積を使用して１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成するために、前記メモリ回路又は前記ＨＳ指標生成回路に結合された混合回路と、
（１）前記第１及び第２のＨＳ指標の少なくとも１つと（２）少なくとも１つの前記複合ＨＳ指標との組み合わせを使用して、心不全（ＨＦ）状態を検出するように構成された心不全（ＨＦ）現象検出回路であって、前記１つ又は複数の複合ＨＳ指標が少なくとも１つの基準を満たす場合にＨＦ状態を検出するために前記混合回路に結合された比較回路を含む、心不全（ＨＦ）現象検出回路と、
前記ＨＦ状態の指摘を出力するように構成された出力回路と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記ＨＳ指標生成回路に結合された傾向把握回路を更に備え、前記傾向把握回路は前記メモリ回路に保存される傾向インジケータを決定するように構成され、前記傾向インジケータは前記第１又は第２のＨＳ指標のうちの少なくとも１つの時間的パターンを示し、
前記混合回路は、前記傾向インジケータに従って、前記１つ又は複数の複合ＨＳ指標を選択的に生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記混合回路が選択的に生成する前記１つ又は複数の複合ＨＳ指標は、前記傾向インジケータが第１の傾向を示す場合には、第１の複合ＨＳ指標を含み、前記傾向インジケータが第１とは異なる第２の傾向を示す場合には、第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＨＳ成分検出回路は、Ｓ１又はＳ２心音を含む前記第１のＨＳ成分と、Ｓ３又はＳ４心音を含む前記第２のＨＳ成分とを検出するように構成され、
前記ＨＳ指標生成回路は、検出されたＳ１又はＳ２心音の強度を示す前記第１のＨＳ指標と、検出されたＳ３又はＳ４心音の強度を示す前記第２のＨＳ指標とを生成するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＨＳ指標生成回路は、Ｓ１心音の振幅を含む前記第１のＨＳ指標と、Ｓ３又はＳ４心音の振幅を含む前記第２のＨＳ指標とを生成するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記傾向把握回路は、特定の期間に渡るＳ１強度の減衰傾向又は成長傾向を示すＳ１強度傾向を含む前記傾向インジケータを決定するように構成され、
前記混合回路は、前記傾向インジケータがＳ１心音の強度の減衰傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する前記第１の複合ＨＳ指標を、或いは、前記傾向インジケータがＳ１心音の強度の成長傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する前記第２の複合ＨＳ指標を選択的に生成するように構成されている、請求項４又は５に記載のシステム。
【請求項７】
前記傾向把握回路は、特定の期間に渡るＳ１心音の強度とＳ３又はＳ４心音の強度との間の共変動の時間的パターンを含む前記傾向インジケータを決定するように構成され、
前記混合回路は、前記傾向インジケータがＳ３又はＳ４強度の成長傾向と同時にＳ１強度の減衰傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する前記第１の複合ＨＳ指標を、或いは、前記傾向インジケータがＳ３又はＳ４強度の成長傾向と同時にＳ１強度の成長傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する前記第２の複合ＨＳ指標を選択的に生成するように構成されている、請求項４又は５に記載のシステム。
【請求項８】
検出されたＨＦ状態を、心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴う第１のＨＦのカテゴリか、又はＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリのうちの１つに分類するように構成された分類回路を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＨＳ指標生成回路は、Ｓ１強度を含む前記第１のＨＳ指標を生成するように構成され、
前記分類回路は、Ｓ１強度が第１の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴う前記第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、Ｓ１強度が第２の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴わない前記第２のＨＦのカテゴリに分類するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記分類回路は、Ｓ１強度が時間の経過と共に成長傾向を有する場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴う前記第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、Ｓ１強度が時間の経過と共に減衰傾向を有する場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴わない前記第２のＨＦのカテゴリに分類するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ＨＳ指標生成回路は、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例した、或いは、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例した、前記複合ＨＳ指標を生成するように構成され、
前記分類回路は、前記複合ＨＳ指標が第１の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴う前記第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、前記複合ＨＳ指標が第２の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態を、ＣＣＣを伴わない前記第２のＨＦのカテゴリに分類するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１又は第２のＨＳ指標のうちの少なくとも１つは、前記ＨＳ信号の一部の強度尺度を含み、ＨＳ信号の前記一部は、特定のＨＳ成分の少なくとも一部を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記信号感知回路は、前記患者から感知された生理学的信号を受信するように更に構成され、前記生理学的信号は、前記ＨＳ信号とは異なり、かつ、心筋収縮力を示す、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ＨＦ状態が少なくとも１つの条件を満たすのに応答して治療を前記患者に送達するように構成された治療回路を更に備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記治療回路は、心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴うＨＦの検出に応答して第１の治療を送達し、又は、ＣＣＣを伴わないＨＦの検出に応答して第２の治療を送達するように構成され、前記第２の治療は、前記第１の治療よりも積極的な治療である、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して医療装置に関し、より具体的には、心不全の代償不全を検出しかつ監視するためのシステム、装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
うっ血性心不全（ＣＨＦ：Ｃｏｎｇｅｓｔｉｖｅ  ｈｅａｒｔ  ｆａｉｌｕｒｅ）は、主要な健康上の問題であり、米国だけでも多数の人々に影響を及ぼしている。ＣＨＦは、心臓のポンプ能力の喪失であり、末梢組織の要求を満たすために十分な血液を送ることができなくなる可能性がある。ＣＨＦ患者は、心筋が弱っている肥大した心臓を有することがあり、その結果、収縮力が低下し、血液の心拍出量が貧弱になることがある。
【０００３】
ＣＨＦは、通常は慢性的な症状であるが、突発的に発生することがある。ＣＨＦは、左心、右心、又は心臓の両側に影響を及ぼすことがある。ＣＨＦが左心室に影響を与える場合、左心室の収縮を制御する信号が遅延し、左心室及び右心室が同時に収縮しなくなる。左心室及び右心室の非同期の収縮は、心臓のポンプ効率を更に低下させる。
【発明の概要】
【０００４】
ＣＨＦ患者の頻繁な監視、及び心不全（ＨＦ：ｈｅａｒｔ  ｆａｉｌｕｒｅ）の代償不全状態を示す現象の適時の検出は、ＣＨＦ患者におけるＨＦの悪化を防止し、従って、ＨＦ入院に関連した費用を低減するのに役立つことがある。更に、ＨＦの悪化など、今後ＨＦ発症に発展する危険性が高い患者を識別することは、適時の治療を確実にし、それによって予後及び患者の転帰を改善するのに役立つことがある。今後ＨＦ発症の危険性がある患者を識別し、安全に管理することにより、不必要な医療介入を回避し、医療費を低減することができる。
【０００５】
ＨＦ患者を監視し、ＨＦ代償不全現象を検出するために、携帯型の医療装置を使用することができる。そのような携帯型医療装置の例としては、埋め込み型医療装置（ＩＭＤ：ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）、皮下医療装置、装着型医療装置、又は他の外部医療装置が挙げられる。携帯型又は埋め込み型の医療装置は、心臓の電気的活動及び機械的機能、又はＨＦの悪化の徴候及び症状に関連した物理的な若しくは生理学的な変数を感知するように構成することができる生理学的センサを含むことができる。医療装置は、心機能又は神経機能を回復又は改善するなどのために、標的領域に電気的な刺激パルスなどの治療を送達することが任意選択的に可能である。これらの装置によっては、経胸腔的インピーダンス又は他のセンサ信号などを使用して、診断機能を提供することができる。例えば、肺の中では空気よりも液体の抵抗率の方が低いために、肺の中の液体貯留は経胸腔的インピーダンスを低下させる。また、肺の中の液体貯留は、肺系統を刺激することがあり、一回呼吸量の低下及び呼吸数の増加につながる。
【０００６】
幾つかの携帯型医療装置は、心音を検出するための生理学的センサを含むことがある。そのような生理学的センサのうちの１つのタイプとしては、心音を感知するためのセンサがある。心音は、患者の心臓の活動及び心臓を通る血液の流れによる機械的な振動に関連している。心音は、心臓周期毎に繰り返し、また、振動に関連した活動に従って分離され分類される。第１の心音（Ｓ１）は、僧帽弁が緊張している間に心臓によって生成される振動音に関連している。第２の心音（Ｓ２）は、弛緩期の開始を示す。第３の心音（Ｓ３）は、弛緩期中の左心室の充満圧に関連することがある。第４の心音（Ｓ４）は、異常に硬直した心室に打ち勝つためなどの心房収縮に関連している。心音は、患者の心臓の正常な機能又は不適当な機能を表す有用な指標である。ＨＦ患者の肺の中の液体貯留は、心室の充満圧の上昇につながり、Ｓ３の心音がより大きくなることがある。
【０００７】
ＨＦ状態の悪化は、心臓の弛緩機能を低下させることがある。Ｓ３心音を監視し傾向を把握することは、心臓の弛緩機能及びＨＦ状態の進行具合を評価するのに有用であることがある。ＨＦ代償不全現象などのＨＦの悪化についての正確で適時の検出、又は、患者が今後ＨＦ代償不全にかかる危険性の信頼度の高い予測には、Ｓ３心音の信頼度の高い感知と、時間の関数としてのＳ３強度の傾向の決定とが必要であることがある。しかしながら、Ｓ３は一般的に、Ｓ１又はＳ２心音と比較すると弱い信号である。Ｓ３は、ノイズ又は他の干渉により汚染されたり、又は、様々な生理学的若しくは環境上の状態によって影響されたりすることがある。従って、検出されたＳ３強度又はＳ３の傾向の信頼性は損なわれている可能性があり、Ｓ３心音に基づくＨＦ代償不全検出アルゴリズムは、偽陽性又は偽陰性の検出結果をもたらすことがあり、Ｓ３心音に基づくＨＦリスク層別化アルゴリズムは、あまり望ましくない予測性能をもたらすことがある。従って、ＨＦの悪化の検出、又は今後ＨＦの悪化を発症する危険性の高いＣＨＦ患者の識別に使用するために、Ｓ３心音を高い信頼度で正確に検出し傾向を把握することができるシステム及び方法について、多大な必要性が存在する。
【０００８】
本発明者らは、異なる心音成分、Ｓ１及びＳ３心音などが、共変動の特定の時間的パターンを表すことができることを、認識している。ある心音成分の傾向、又は２つ以上の心音成分間の共変動の傾向が、ＨＦ現象の悪化を予測することができる。本発明者らは、一部のＣＨＦ患者が、時間の経過と共にＳ１振幅とＳ３振幅の同時成長傾向を示すことがあることを認識している。しかしながら、他のＣＨＦ患者は、Ｓ１振幅の減衰傾向と同時に起こるＳ３振幅の成長傾向などの、ＨＳ成分同士の逆の傾向などの、異なる共変動パターンを示すことがある。ＨＳ成分の異なる共変動パターンを有する患者は、異なる管理計画又は治療計画を必要とすることがある。
【０００９】
本明細書で説明する様々な実施形態は、ＨＦの悪化を示す現象の検出を改善するのに役立つことがあり、又は、今後ＨＦを発症する危険性の高い患者を識別する工程を改善するのに役立つことがある。本明細書は、とりわけ、悪化するＨＦを示す現象を検出するためのシステム及び方法について考察する。システムは、心音（ＨＳ：ｈｅａｒｔ  ｓｏｕｎｄ）信号を感知するための信号感知回路を含むことがある。システムは、ＨＳ信号を使用して少なくとも第１の及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出し、それぞれの第１及び第２のＨＳ指標を生成することができる。システムは、第１又は第２のＨＳ指標に対する傾向インジケータを決定することができ、また、成長傾向又は減衰傾向を示す傾向インジケータに従って、第１及び第２のＨＳ指標を使用して１つ又は複数の複合ＨＳ指標を選択的に生成することができる。システムは、心不全（ＨＦ）現象検出器を含んで、複合ＨＳ指標を使用してＨＦ状態を検出することができ、かつ、ＨＦ状態の指摘を出力するか、又は、ＨＦ状態に従って治療を送達することができる。
【００１０】
例１では、システムは、患者の心音（ＨＳ）信号を感知することができる信号感知回路と、メモリ回路と、ＨＳ成分検出回路と、ＨＳ指標生成回路と、混合回路と、心不全（ＨＦ）現象検出回路と、出力回路とを含むことができる。ＨＳ成分検出回路は、信号感知回路及びメモリ回路に結合されて、受信したＨＳ信号から少なくとも第１及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出することができる。ＨＳ指標生成回路は、ＨＳ成分検出回路に結合されて、検出された第１及び第２のＨＳ成分を使用して、メモリ回路に保存される第１及び第２のＨＳ指標をそれぞれ生成することができる。混合回路は、メモリ回路か又はＨＳ指標生成回路に結合されて、第１及び第２のＨＳ指標を使用して１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することができる。不全（ＨＦ）現象検出回路は、混合回路に結合される比較回路を含んで、１つ又は複数の複合ＨＳ指標が少なくとも１つの基準を満たした場合にＨＦ状態を検出することができる。出力回路は、ＨＦ状態の指摘を出力することができる。
【００１１】
例２は、例１の主題を含んで、又は例１の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ指標生成回路に結合される傾向把握回路を任意選択的に含むことができる。傾向把握回路は、メモリ回路に保存することができる傾向インジケータを決定することができる。傾向インジケータは、第１又は第２のＨＳ指標のうちの少なくとも１つの時間的パターンを示す。傾向インジケータに従って、混合回路は、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を選択的に生成することができる。
【００１２】
例３は、例２の主題を含んで、又は例２の主題と任意選択的に組み合わせて、混合回路を含むことができ、この混合回路は、傾向インジケータが第１の傾向を示す場合には、第１の複合ＨＳ指標を含み、又は、傾向インジケータが第１とは異なる第２の傾向を示す場合には、第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標を含む、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を選択的に生成することができる。
【００１３】
例４は、例３の主題を含んで、又は例３の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ成分検出回路及びＨＳ指標生成回路を含むことができ、このＨＳ成分検出回路は、Ｓ１又はＳ２心音を含む第１のＨＳ成分、及びＳ３又はＳ４心音を含む第２のＨＳ成分を検出することができ、またＨＳ指標生成回路は、検出されたＳ１又はＳ２心音の強度を示す第１のＨＳ指標と、検出されたＳ３又はＳ４心音の強度を示す第２のＨＳ指標とを生成することができる。
【００１４】
例５は、例４の主題を含んで、又は例４の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ指標生成回路を含むことができ、このＨＳ指標生成回路は、Ｓ１心音の振幅を含む第１のＨＳ指標と、Ｓ３又はＳ４心音の振幅を含む第２のＨＳ指標とを生成することができる。
【００１５】
例６は、例４又は例５のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例４又は例５のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、傾向把握回路及び混合回路を含むことができ、この傾向把握回路は、特定の期間にわたるＳ１強度の減衰傾向又は成長傾向を示すＳ１強度傾向を含む傾向インジケータを決定することができ、混合回路は、傾向インジケータがＳ１心音の強度の減衰傾向を示す場合には、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する第１の複合ＨＳ指標を、或いは、傾向インジケータがＳ１心音の強度の成長傾向を示す場合には、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する第２の複合ＨＳ指標を、選択的に生成することができる。
【００１６】
例７は、例４又は例５のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例４又は例５のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、傾向把握回路及び混合回路を含むことができ、この傾向把握回路は、特定の期間にわたるＳ１心音の強度とＳ３又はＳ４心音の強度との間の共変動の時間的パターンを含む傾向インジケータを決定することができ、混合回路は、傾向インジケータがＳ１強度の減衰傾向と同時にＳ３又はＳ４強度の成長傾向を示す場合には、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する第１の複合ＨＳ指標を、或いは、傾向インジケータがＳ１強度の成長傾向と同時にＳ３又はＳ４強度の成長傾向を示す場合には、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する第２の複合ＨＳ指標を、選択的に生成することができる。
【００１７】
例８は、例１〜例７のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例１〜例７のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、分類回路を含むことができ、この分類回路は、検出されたＨＦ状態を、心筋収縮力代償（ＣＣＣ：ｃａｒｄｉａｃ  ｃｏｎｔｒａｃｔｉｌｉｔｙ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）を伴う第１のＨＦのカテゴリと、ＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリのうちの１つに分類するように構成される。
【００１８】
例９は、例８の主題を含んで、又は例８の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ指標生成回路及び分類回路を含むことができ、ＨＳ指標生成回路は、Ｓ１強度を含む第１のＨＳ指標を生成することができ、また、分類回路は、Ｓ１強度が第１の基準を満たす場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、Ｓ１強度が第２の基準を満たす場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類することができる。
【００１９】
例１０は、例９の主題を含んで、又は例９の主題と任意選択的に組み合わせて、分類回路を任意選択的に含むことができ、分類回路は、Ｓ１強度が時間の経過と共に成長傾向を有する場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、Ｓ１強度が時間の経過と共に減衰傾向を有する場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類することができる。
【００２０】
例１１は、例８の主題を含んで、又は例８の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ指標生成回路及び分類回路を任意選択的に含むことができ、ＨＳ指標生成回路は、Ｓ３若しくはＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例するか、又はＳ３若しくはＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する複合ＨＳ指標を生成することができ、また、分類回路は、複合ＨＳ指標が第１の基準を満たす場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類し、又は、複合ＨＳ指標が第２の基準を満たす場合には、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類することができる。
【００２１】
例１２は、例１〜例１１のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例１〜例１１のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ信号の一部の強度尺度を含む第１又は第２のＨＳ指標のうちの少なくとも１つを含むことができ、ＨＳ信号のこの一部は、特定のＨＳ成分の少なくとも一部を含む。
【００２２】
例１３は、例１〜例１２のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例１〜例１２のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、信号感知回路を含むことができ、この信号感知回路は、患者から感知された、ＨＳ信号とは異なる、心筋収縮力を示す生理学的信号を受信することができる。
【００２３】
例１４は、例１〜例１３のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題を含んで、又は、例１〜例１３のうちの１つ又は任意の組み合わせにおける主題と任意選択的に組み合わせて、治療回路を含むことができ、この治療回路は、ＨＦ状態が少なくとも１つの条件を満たすのに応答して、患者に治療を送達するように構成される。
【００２４】
例１５は、例１４の主題を含んで、又は例１４の主題と任意選択的に組み合わせて、治療回路を任意選択的に含むことができ、この治療回路は、心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴うＨＦの検出に応答して第１の治療を送達し、又は、ＣＣＣを伴わないＨＦの検出に応答して第２の治療を送達することができ、第２の治療は、第１の治療よりも積極的な治療である。
【００２５】
例１６では、方法は、ＨＳセンサを使用して患者の心音（ＨＳ）信号を感知する工程と、感知されたＨＳ信号から少なくとも第１及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出する工程と、検出された第１及び第２のＨＳ成分からそれぞれ第１及び第２のＨＳ指標を生成する工程と、第１及び第２のＨＳ指標を使用して１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成する工程と、１つ又は複数の複合ＨＳ指標が少なくとも１つの基準を満たす場合にＨＦ状態を検出する工程と、ＨＦ状態の指摘を出力する工程とを含むことができる。
【００２６】
例１７は、例１６の主題を含んで、又は例１６の主題と任意選択的に組み合わせて、第１又は第２のＨＳ指標のうちの少なくとも１つの時間的パターンを示す傾向インジケータを決定する工程を任意選択的に含むことができる。１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することは、傾向インジケータが第１の傾向を示す場合には第１の複合ＨＳ指標を生成すること、又は、傾向インジケータが第１とは異なる第２の傾向を示す場合には第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標を生成することを含むことができる。
【００２７】
例１８は、例１７の主題を含んで、又は例１７の主題と任意選択的に組み合わせて、Ｓ１心音を含む第１のＨＳ成分を検出する工程と、Ｓ３又はＳ４心音を含む第２のＨＳ成分を検出する工程とを任意選択的に含むことができる。第１のＨＳ指標は、検出されたＳ１心音の強度指標を含むことができ、第２のＨＳ指標は、検出されたＳ３又はＳ４心音の強度指標を含むことができる。
【００２８】
例１９は、例１８の主題を含んで、又は例１８の主題と任意選択的に組み合わせて、特定の期間にわたる、Ｓ１心音の強度の時間的パターンを示すＳ１強度傾向を含む傾向インジケータを決定する工程を任意選択的に含むことができる。１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することは、傾向インジケータがＳ１心音の強度の減衰傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する第１の複合ＨＳ指標を生成する工程か、或いは、傾向インジケータがＳ１心音の強度の成長傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する第２の複合ＨＳ指標を生成する工程を含むことができる。
【００２９】
例２０は、例１８の主題を含んで、又は例１８の主題と任意選択的に組み合わせて、特定の期間にわたる、Ｓ１心音の強度とＳ３又はＳ４心音の強度との間の共変動の時間的パターンを含む傾向インジケータを決定する工程を任意選択的に含むことができる。１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することは、傾向インジケータがＳ３又はＳ４強度の成長傾向と同時にＳ１強度の減衰傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との比率に比例する第１の複合ＨＳ指標を生成する工程か、或いは、傾向インジケータがＳ３又はＳ４強度の成長傾向と同時にＳ１強度の成長傾向を示す場合に、Ｓ３又はＳ４心音の強度とＳ１心音の強度との積に比例する第２の複合ＨＳ指標を生成する工程を含むことができる。
【００３０】
例２１は、例１６の主題を含んで、又は例１６の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＳ指標が第１の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態を心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴う第１のＨＦのカテゴリに分類する工程か、又は、ＨＳ指標が第２の基準を満たす場合に、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類する工程を、任意選択的に含むことができる。
【００３１】
例２２は、例２１の主題を含んで、又は例２１の主題と任意選択的に組み合わせて、ＨＦ状態の検出された進行を分類する工程を任意選択的に含むことができ、この分類する工程は、Ｓ１強度が時間の経過と共に成長傾向を有する場合に、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類する工程か、又は、Ｓ１強度が時間の経過と共に減衰傾向を有する場合に、検出されたＨＦ状態をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類する工程を含むことができる。
【００３２】
この発明の概要は、本出願の教示の一部の概要であり、本発明の対象の排他的又は網羅的な論じ方を意図したものではない。本発明の対象についての更なる詳細が、発明を実施するための形態及び添付の特許請求の範囲に記載されている。当業者であれば、本発明の他の態様が、以降の発明を実施するための形態を読み理解することで、また、発明を実施するための形態の一部を形成する図面を見ることで、明らかになるであろう。図面のそれぞれは、限定的な意味に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的な均等物によって規定される。
【００３３】
様々な実施形態が、添付の図面中の図において例として示される。そのような実施形態は、例証的であり、本発明の対象の網羅的な又は排他的な実施形態であることを意図してはいない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】心調律管理（ＣＲＭ：Ｃａｒｄｉａｃ  Ｒｈｙｔｈｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）システムの一例、及びＣＲＭシステムが動作することができる環境の一部を、一般的に示す。
【図２】心音（ＨＳ）ベースの生理学的現象検出回路の一例を一般的に示す。
【図３】ＨＳ処理回路の一例を一般的に示す。
【図４】ＨＦ現象分類システムの一例を一般的に示す。
【図５Ａ】悪化するＨＦ現象につながる期間中のＨＳ指標の例を一般的に示す。
【図５Ｂ】悪化するＨＦ現象につながる期間中のＨＳ指標の例を一般的に示す。
【図６】ＨＳ信号を使用して、患者のＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法の一例を一般的に示す。
【図７】Ｓ１及びＳ３心音を使用して、ＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法の一例を一般的に示す。
【図８】Ｓ１及びＳ３心音を使用して、ＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法の別の例を一般的に示す。
【図９】ＨＳ信号を使用して、ＨＦ現象を分類するための方法の一例を一般的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
心音を使用して悪化を示す現象を検出するためのシステム、装置、及び方法が開示される。この明細書で考察される心音は、心臓活動によって引き起こされる可聴の又は非可聴の機械的振動を含むことがある。そのような機械的振動は、音響エネルギーを提供することとして概念化することができる。本明細書によると、少なくとも第１及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出することができ、それぞれの第１及び第２の指標を生成することができる。システムは、第１及び第２のＨＳ指標を使用して、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することができる。システムは、心不全（ＨＦ）現象検出器を含んで、複合ＨＳ指標を使用してＨＦ状態を検出することができる。
【００３６】
図１は、心調律管理（ＣＲＭ）システム１００の一例、及びＣＲＭシステム１００が動作することができる環境の一部を、一般的に示す。ＣＲＭシステム１００は、１つ又は複数のリード線１０８Ａ〜Ｃを介してなどにより心臓１０５と電気的に結合することができる埋め込み型医療装置（ＩＭＤ）１１０などの携帯型医療装置、及び、通信リンク１０３などを介してＩＭＤ１１０と通信することができる外部システム１２０を含むことができる。ＩＭＤ１１０は、ペースメーカ、埋め込み型除細動器（ＩＣＤ：ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ−ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）、皮下埋め込み型除細動器（Ｓ−ＩＣＤ：ｓｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓｌｙ  ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ−ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）、又は心臓再同期療法除細動器（ＣＲＴ−Ｄ：ｃａｒｄｉａｃ  ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｔｈｅｒａｐｙ  ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）などの埋め込み型心臓装置を含むことがある。他の例では、ＩＭＤ１１０は、皮下に埋め込まれた装置、神経刺激装置、薬物送達装置、生物学的療法装置、診断装置、又は１つ若しくは複数の他の携帯型医療装置などの、１つ又は複数の監視装置又は治療装置を含むことができることが、企図されている。ＩＭＤ１１０は、ベッド脇の又は他の外部のモニターなどの監視医療装置に結合されていることがあり、又は、監視医療装置によって代用されることがある。この装置は、埋め込み型装置ではなく、代わりに外部装置であってもよいことが、更に企図されている。例えば、携帯型医療装置は、例えば、装着型監視装置又は装着型除細動器などの外部の監視装置又は治療装置を含むことができる。
【００３７】
図１に示すように、ＩＭＤ１１０は、心臓１０５における生理学的信号を感知することができ、かつ１つ又は複数のリード線１０８Ａ〜Ｃなどを介して心臓内などの標的領域に１つ又は複数の治療用の電気パルスを送達することができる電子回路を収容することができる密封缶１１２を含むことができる。ＣＲＭシステム１００は、１０８Ｂなどの１本のリード線のみを含むことがあり、又は、１０８Ａ及び１０８Ｂなどの２本のリード線を含むことがある。
【００３８】
リード線１０８Ａは、ＩＭＤ１１０に接続されるように構成することができる基端部と、心臓１０５の右心房（ＲＡ：ｒｉｇｈｔ  ａｔｒｉｕｍ）１３１内などの標的位置に配置されるように構成することができる先端部とを含むことができる。リード線１０８Ａは、先端部に又は先端部の近傍に配置することができる第１のペーシング感知電極１４１と、電極１４１に又は電極１４１の近傍に配置することができる第２のペーシング感知電極１４２とを有することができる。電極１４１及び１４２は、右心房の活動の感知、及び場合によっては心房のペーシングパルスの送達を可能にするなどのために、リード線１０８Ａ内の別個の導体などを介して、ＩＭＤ１１０に電気的に接続されることができる。リード線１０８Ｂは、ＩＭＤ１１０に接続することができる基端部と、心臓１０５の右心室（ＲＶ：ｒｉｇｈｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ）１３２内などの標的位置に配置することができる先端部とを含むことができる除細動リード線とすることができる。リード線１０８Ｂは、先端部に配置することができる第１のペーシング感知電極１５２と、電極１５２の近傍に配置することができる第２のペーシング感知電極１５３と、電極１５３の近傍に配置することができる第１の除細動コイル電極１５４と、上大静脈（ＳＶＣ：ｓｕｐｅｒｉｏｒ  ｖｅｎａ  ｃａｖａ）配置のためなどに先端部から少し離れて配置することができる第２の除細動コイル電極１５５とを有することができる。電極１５２〜１５５は、リード線１０８Ｂ内の別個の導体などを介して、ＩＭＤ１１０に電気的に接続されることができる。電極１５２及び１５３は、心室電位図を感知することを可能にし、かつ任意選択的に１つ又は複数の心室ペーシングパルスを送達することを可能にし、電極１５４及び１５５は、１つ又は複数の心室のカルジオバージョン／除細動パルスを送達することを可能にする。一例では、リード線１０８Ｂは、３つの電極１５２、１５４、及び１５５のみを含むことがある。電極１５２及び１５４は、１つ又は複数の心室ペーシングパルスを感知又は送達するために使用することができ、電極１５４及び１５５は、１つ又は複数の心室のカルジオバージョン又は除細動パルスを送達するために使用することができる。リード線１０８Ｃは、ＩＭＤ１１０に接続することができる基端部と、心臓１０５の左心室（ＬＶ：ｌｅｆｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ）１３４内などの標的位置に配置されるように構成することができる先端部とを含むことができる。リード線１０８Ｃは、冠静脈洞１３３を通して埋め込まれることがあり、ＬＶへの１つ又は複数のペーシングパルスの送達を可能にするなどのために、ＬＶ上の冠静脈内に配置されることがある。リード線１０８Ｃは、リード線１０８Ｃの先端部に配置することができる電極１６１と、電極１６１の近傍に配置することができる別の電極１６２とを含むことができる。電極１６１及び１６２は、ＬＶの電位図の感知、及び任意選択的にＬＶからの１つ又は複数の再同期ペーシングパルスの送達を可能にするなどのために、リード線１０８Ｃ内の別個の導体などを介して、ＩＭＤ１１０に電気的に接続されることができる。リード線１０８Ｃ内に、又はリード線１０８Ｃに沿って、追加の電��を含めることができる。一例では、図１に示すように、第３の電極１６３及び第４の電極１６４が、リード線１０８に含まれることがある。例によっては（図１には示さず）、リード線１０８Ａ〜Ｃのうちの少なくとも１つ、又はリード線１０８Ａ〜Ｃ以外の追加のリード線が、少なくとも１つの心腔の内部に、又は心臓組織に若しくは心臓組織の近傍に配置されることなく、皮膚表面の下に埋め込まれることがある。
【００３９】
ＩＭＤ１１０は、生理学的信号を感知することができる電子回路を含むことができる。生理学的信号は、電位図又は心臓１０５の機械的機能を表す信号を含むことがある。密封缶１１２は、感知又はパルス送達などのための電極として機能することができる。例えば、電位図の単極性感知、又は１つ若しくは複数のペーシングパルスの送達などのために、リード線１０８Ａ〜Ｃのうちの１つ又は複数からの電極を、缶１１２と一緒に使用することができる。リード線１０８Ｂからの除細動電極は、１つ又は複数のカルジオバージョン／除細動パルスを送達するなどのために、缶１１２と一緒に使用することができる。一例では、ＩＭＤ１１０は、リード線１０８Ａ〜Ｃ又は缶１１２のうちの１つ若しくは複数上に配置された電極間などのインピーダンスを感知することができる。ＩＭＤ１１０は、電極の対の間に電流を注入し、電極の同じ対又は異なる対の間で結果として生じる電圧を感知し、オームの法則を使用してインピーダンスを決定するように構成することができる。インピーダンスは、電流の注入及び電圧の感知のために同じ電極の対を使用することができる二極構成、又は、電流の注入のための電極の対及び電圧の感知のための電極の対が共通の１つの電極を共有することができる三極構成、又は、電流を注入するために使用される電極が電圧を感知するために使用される電極とは異なっていることができる四極構成で、感知することができる。一例では、ＩＭＤ１１０はＲＶリード線１０８Ｂ上の電極と缶筐体１１２との間に電流を注入するように、かつ、ＲＶリード線１０８Ｂ上の同じ電極又は異なる電極と缶筐体１１２との間で結果として生じる電圧を感知するように、構成することができる。生理学的信号は、ＩＭＤ１１０内に統合することができる１つ又は複数の生理学的センサから感知することができる。ＩＭＤ１１０は、ＩＭＤ１１０に結合することができる１つ若しくは複数の外部の生理学的センサ又は１つ若しくは複数の外部電極から生理学的信号を感知するように構成することもできる。生理学的信号の例としては、心電図、心内電位図、不整脈、心拍数、心拍変動、胸腔内インピーダンス、心臓内インピーダンス、動脈圧、肺動脈圧、左心房圧、ＲＶ圧、ＬＶ冠状動脈圧、冠血温度、血液酸素飽和度、１つ若しくは複数の心音、身体活動性若しくは労作の程度、活動に対する生理学的反応、姿勢、呼吸、体重、又は体温、のうちの１つ又は複数が挙げられる。
【００４０】
これらのリード線及び電極の配置及び機能は、例として上記で説明したのであり、限定するものではない。患者にとっての必要性及び埋め込み型装置の能力に応じて、これらのリード線及び電極の他の配置及び使用法が可能である。
【００４１】
図示するように、ＣＲＭシステム１００は、心音（ＨＳ）ベースのＨＦ現象検出回路１１３を含むことができる。ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３は、信号感知回路を含んでＨＳ信号を感知することができる。ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３は、ＨＳ信号を使用して第１の及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出し、それぞれの第１及び第２のＨＳ指標を生成することができる。ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３は、第１及び第２のＨＳ指標を使用して１つ又は複数の複合ＨＳ指標を選択的に生成するための混合回路を含むことができる。ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３は、この１つ又は複数の複合ＨＳ指標を使用してＨＦ状態を検出することができる。ＨＦ状態は、ＨＦ代償不全発症の１つ又は複数の早期前兆、又はＨＦ状態の回復若しくは悪化などの時間の経過に伴うＨＦの進行を示す現象を示すことができる。図２〜図４を参照するなどして、ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３の例を以下で説明する。
【００４２】
外部システム１２０は、ＩＭＤ１１０のプログラミングを可能にすることができ、また、通信リンク１０３を介して受信することができる、ＩＭＤ１１０によって取得された１つ又は複数の信号についての情報を受信することができる。外部システム１２０は、ローカルな外部ＩＭＤプログラム作製装置を含むことができる。外部システム１２０は、患者の状態を監視したり又は遠隔地などから１つ又は複数の治療を調節したりすることができる遠隔患者管理システムを含むことができる。
【００４３】
通信リンク１０３は、誘導的テレメトリリンク、無線周波数テレメトリリンク、又はインターネット接続などの電気通信リンクのうちの１つ又は複数を含むことができる。通信リンク１０３は、ＩＭＤ１１０と外部システム１２０との間のデータ伝送を提供することができる。送信データは、例えば、ＩＭＤ１１０によって取得されるリアルタイムの生理学的データ、ＩＭＤ１１０によって取得されＩＭＤ１１０内に保存された生理学的データ、ＩＭＤ１１０内に保存された治療履歴データ若しくはＩＭＤの動作状態を示すデータ、或いは、ＩＭＤ１１０に対する１つ又は複数のプログラミング命令を含むことができ、このプログラミング命令は、プログラム的に指定可能な感知電極及び構成などを使用した生理学的データの取得、装置の自己診断試験、又は１つ若しくは複数の治療の送達を含むことがある１つ又は複数の動作を実施するようにＩＭＤ１１０を構成するなどのためのものである。
【００４４】
ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３は外部システム１２０に実装されてもよく、これは、ＩＭＤ１１０から抽出されたデータ又は外部システム１２０内部のメモリに保存されたデータを使用するなどして、ＨＦリスク層別化又はＨＦ現象検出を行うように構成することができる。ＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３の一部は、ＩＭＤ１１０と外部システム１２０との間に分散していてもよい。
【００４５】
ＩＭＤ１１０又は外部システム１２０の一部は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせを使用して実装することができる。ＩＭＤ１１０又は外部システム１２０の一部は、１つ又は複数の特定の機能を実施するように構築又は構成することができるアプリケーション特有の回路を使用して実装することができ、又は、１つ又は複数の特定の機能を実施するようにプログラムされた又は別の態様で構成された汎用回路を使用して実装することができる。そのような汎用回路としては、マイクロプロセッサ又はその一部、マイクロコントローラ又はその一部、プログラマブル論理回路又はその一部を含むことができる。例えば、「比較器」は、とりわけ、２つの信号間の比較という特定の機能を実施するように構成することができる電子回路比較器を含むことがあり、又は、比較器は、汎用回路の一部として実装することができ、この汎用回路は、２つの信号間の比較を実施するように汎用回路の一部に指示するコードによって駆動することができる。ＩＭＤ１１０に関して説明したが、ＣＲＭシステム１００は、皮下医療装置（例えば、皮下ＩＣＤ、皮下診断装置）、装着型医療装置（例えば、パッチベースの感知装置）、又は他の外部医療装置を含むことがある。
【００４６】
図２は、ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００の一例を一般的に示しており、この回路２００はＨＳベースのＨＦ現象検出回路１１３の一実施形態であり得る。ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００は、患者の診断情報をエンドユーザに提供するように構成される患者モニターなどの外部システム内に実装することもできる。ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００は、信号感知回路２１０、心音（ＨＳ）処理回路２２０、心不全（ＨＦ）現象検出回路２３０、制御回路２４０、及びユーザインターフェース部２５０のうちの１つ又は複数を含むことができる。
【００４７】
信号感知回路２１０は、心臓の音響的又は機械的活動を示す情報などの、ＨＳ情報を感知することができる。一例では、ＨＳ情報は、ＨＳ信号の一部又は全体などの、ＨＳ波形を含むことがある。ＨＳ情報は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、又はＳ４心音などの、少なくとも１つのＨＳ成分の情報を含むことがある。一例では、ＨＳ波形は、複数の心臓周期などの複数の生理学的周期に渡る、又は、１分間、１０分間、１時間、１日間等の特定の期間に渡るＨＳ信号の少なくとも１つのアンサンブル平均を含むことがある。
【００４８】
信号感知回路２１０は、被験者からＨＳ情報を感知、検出、或いは他の態様で取得するように構成することができる１つ又は複数の生理学的センサと結合することができる。以下では「ＨＳセンサ」と呼ぶそのような生理学的センサは、心臓の音響的又は機械的振動を示す情報を含む電気的な又は光学的なＨＳ信号を感知するように構成することができる。ＨＳセンサは、埋め込み型、装着型、或いは他の携帯型センサであることがあり、患者の体外に配置されたり、又は体内に埋め込まれたりすることがある。一例では、ＨＳセンサは、埋め込み型医療装置などの埋め込み型システムの少なくとも一部に、又は埋め込み型医療装置に結合されたリード線に、含まれることがある。一例では、信号感知回路２１０は、ＨＳ情報を収集又は保存することができる装置からＨＳ情報を受信するように構成することができる。そのような装置の例としては、外部プログラム作製装置、電子診療記録システム、メモリ部、又は他のデータ記憶装置が挙げられる。
【００４９】
様々な生理学的センサを使用してＨＳ信号を感知することができる。一例では、ＨＳセンサは、被験者の心音を示す加速度信号を感知するように構成することができる加速度計を含むことができる。別の例では、ＨＳセンサは、被験者の心音を示す音響エネルギーを感知するように構成することができる音響センサを含むことができる。マイクロホン、圧力ベースのセンサ、又は他の振動式の若しくは音響的なセンサなどの他のセンサを使用してＨＳ信号を感知することもできる。
【００５０】
信号感知回路２１０は、信号感知回路２１０から受信されたなどのＨＳ信号を前処理することができるセンス増幅回路を含むことができる。この前処理は、増幅、デジタル化、フィルタリング、又は他の信号調整動作を含むことがある。一例では、信号感知回路２１０は、受信したＨＳ信号を約５〜９０Ｈｚの間の周波数範囲にフィルタリングするように適合された帯域通過フィルターを含むことがある。別の例では、信号調整回路が、受信したＨＳ信号を約９〜９０Ｈｚの間の周波数範囲にフィルタリングするように適合された帯域通過フィルターを含むことがある。一例では、信号感知回路２１０は、受信したＨＳ信号の２次の又はより高次の微分を計算するように構成された、２次の又はより高次の微分器を含むことがある。
【００５１】
信号感知回路２１０に結合されたＨＳ処理回路２２０は、信号感知回路２１０から受信されたなどのＨＳ信号を処理し、心不全（ＨＦ）状態の進行を示す現象などの標的生理学的現象を検出するのに使用するための１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成するように構成することができる。ＨＳ処理回路２２０は、ＣＲＭシステム１００内のマイクロプロセッサ回路の一部として実装することができる。マイクロプロセッサ回路は、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、マイクロプロセッサ、又は心音を含む情報を処理するための他のタイプのプロセッサなどの、専用のプロセッサとすることができる。或いは、マイクロプロセッサ回路は、本明細書に記載する機能、方法、又は技術を実施する命令の集合を受信し実行することができる汎用プロセッサとすることができる。
【００５２】
図２に示すような例では、ＨＳ処理回路２２０は、本明細書に記載する機能、方法、又は技術を単独で又は組み合わせで実施することができる、１つ又は複数の他の回路又は下位回路を含む回路集合を含むことがある。一例では、回路集合のハードウェアは、特定の動作を実行するように不変に設計されていることがある（例えば、物理的に組み込まれていてプログラムで変更できない）。一例では、回路集合のハードウェアは、特定の動作の命令を符号化するように物理的に改変された（例えば、磁気的改変、電気的改変、不変の集合粒子の移動可能な配置等）コンピュータ可読媒体を含む、可変に接続された物理的構成要素（例えば、実行部、トランジスタ、単純な回路等）を含むことがある。物理的構成要素を接続する際に、ハードウェア構成物の基礎をなす電気的特性は、例えば、絶縁体から導体に、又はその逆に、変更される。命令は、動作時に特定の動作の部分を実行するために、組み込み型ハードウェア（例えば、実行部又はローディング機構）が可変の接続を介してハードウェアの回路集合のメンバーを生成することを可能にする。従って、コンピュータ可読媒体は、装置が動作しているとき、回路集合のメンバーの他の構成要素と通信可能に結合される。一例では、物理的構成要素のうちの任意のものを、２つ以上の回路集合のうちの２つ以上のメンバー中で使用することができる。例えば、動作中、実行部は、ある時点で第１の回路集合の第１の回路で使用され、かつ、異なる時点で第１の回路集合内の第２の回路によって、又は第２の回路内集合内の第３の回路によって、再使用されることができる。
【００５３】
図２に示すように、ＨＳ処理回路２２０は、ＨＳ成分検出回路２２１、ＨＳ指標生成回路２２２、混合回路２２４、及びメモリ回路２２５のうちの１つ又は複数を含むことができる。ＨＳ処理回路２２０は、オプションの傾向把握回路２２３を追加的に含むことができる。ＨＳ成分検出回路２２１は、信号感知回路及びメモリ回路２２５に結合され、処理済のＨＳ信号を使用して、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、又はＳ４心音などから少なくとも２つの心音成分を検出するように構成されることができる。ＨＳ成分検出回路２２１は、それぞれのＨＳ検出ウィンドウを使用して、１つ又は複数のＨＳ成分を検出することができる。ＨＳ検出ウィンドウは、ＨＳ信号と同期的に感知された心電図又は心内電位図信号から得られるＲ波、Ｑ波、又はＱＲＳ群などの生理学的現象を参照して決定することができる。一例では、ＨＳ成分検出回路２２１は、対応するＨＳ検出ウィンドウ内でのＨＳ信号エネルギーを計算し、算出されたＨＳ信号エネルギーが特定の閾値を超過するのに応答してＨＳ成分を検出することができる。別の例では、ＨＳ成分検出回路２２１は、以前に検出されたＨＳ成分の時間的位置を追跡することにより、適応的にＨＳ成分を検出することができる。図３を参照するなどして、ＨＳ成分の検出例を以下で説明する。
【００５４】
ＨＳ指標生成回路２２２は、ＨＳ成分検出回路に結合されて、ＨＳ成分を使用して１つ又は複数のＨＳ信号指標を生成することができる。ＨＳ指標は、１つ又は複数のＨＳ成分の時間的、統計的、又は形態学的特徴を含むことがある。Ｓ１強度（｜｜Ｓ１｜｜）、Ｓ２強度（｜｜Ｓ２｜｜）、Ｓ３強度（｜｜Ｓ３｜｜）、又はＳ４強度（｜｜Ｓ４｜｜）などの、ＨＳ成分の強度測定において。ＨＳ成分の強度の例としては、時間領域のＨＳ信号、積分されたＨＳエネルギー信号などの変換されたＨＳ信号、又は周波数領域のＨＳ信号における検出されたＨＳ成分の振幅、例えば、パワー・スペクトル密度のピーク値、又は、ＨＳ検出ウィンドウ内のＨＳ信号の一部のピーク包絡線信号若しくは二乗平均平方根値などの、それぞれのＨＳ検出ウィンドウ内の一般的な測定値のピーク値などが挙げられる。ＨＳ成分の強度は、信号振幅又はピークエネルギーの変化の傾き又は変化率も含むことがある。一例では、ＨＳ指標は、同一の心臓周期内の、Ｒ波とこれに続くＳ１心音との間の、又はＲ波とこれに続くＳ２心音との間のＨＳ信号部分の二乗平均平方根値などの、特定のＨＳ成分の少なくとも一部を含むＨＳ信号の一部の強度尺度を含むことができる。
【００５５】
ＨＳ指標生成回路２２２は、心臓の電気信号から検出されるような心臓の電気的現象と、ＨＳ信号から検出されるような機械的現象との間で測定される心臓タイミング間隔（ＣＴＩ：ｃａｒｄｉａｃ  ｔｉｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）などの、心臓の電気機械結合を示す信号指標を、代替的に又は追加的に計算することができる。ＣＴＩは、とりわけ、前駆出期間（ＰＥＰ：ｐｒｅ−ｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｐｅｒｉｏｄ）、収縮期タイミング間隔（ＳＴＩ：ｓｙｓｔｏｌｉｃ  ｔｉｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）、又は弛緩期タイミング間隔（ＤＴＩ：ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  ｔｉｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）を含むことがある。ＰＥＰは、駆出に先立つ電気的かつ機械的現象の総持続時間を表し、ＱＲＳの開始からＳ１心音までの持続時間として測定することができる、即ち、ＰＥＰ≒Ｑ−Ｓ１間隔である。或いは、ＰＥＰは、心室ペーシング（Ｖｐ：ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｐａｃｉｎｇ）信号から、Ｓ１心音の開始によって表わされるような心室駆出の開始まで測定されることができる、即ち、ＰＥＰ≒Ｖｐ−Ｓ１間隔である。ＳＴＩは、総電気機械的収縮期の持続時間を表し、２つの主な成分、即ちＰＥＰ及びＬＶＥＴを含む。ＳＴＩは、ＥＣＧ上のＱＲＳ群の開始又は心臓内ＥＧＭにおける心房興奮現象の開始からＳ２心音までの間隔として測定することができる、即ち、ＳＴＩ≒Ｑ−Ｓ２間隔である。心室がペーシングされている（Ｖｐ）場合では、ＳＴＩは、心室ペーシング（Ｖｐ）信号から、Ｓ２心音の開始によって表わされるような心室駆出の終了まで測定されることができる、即ち、ＳＴＩ≒Ｖｐ−Ｓ２間隔である。ＤＴＩは、総電気機械的弛緩期の持続時間を表す。ＤＴＩは、大動脈弁の閉鎖から次の心臓周期における心房性脱分極の開始まで及ぶ。一例では、ＤＴＩは、Ｓ２心音から、ＥＣＧ上のＱＲＳ群の開始又は次の心臓周期の心臓内ＥＧＭにおける心房興奮現象の開始までの間隔として測定することができる、即ち、ＤＴＩ≒Ｓ２−Ｑ間隔である。例によっては、ＨＳ指標生成回路２２２は、ＳＴＩ、ＤＴＩ、ＰＥＰ、心臓周期（ＣＬ：ｃａｒｄｉａｃ  ｃｙｃｌｅ）、又はＬＶＥＴのうちの２つ以上を使用して、複合尺度を生成することができる。複合尺度の例としては、とりわけ、ＰＥＰ／ＬＶＥＴ比率、ＳＴＩ／ＤＴＩ比率、ＳＴＩ／心臓周期（ＣＬ）比率、又はＤＴＩ／ＣＬ比率が挙げられる。
【００５６】
オプションの傾向把握回路２２３は、設けられる場合には、ＨＳ指標生成回路に結合されて、複数の心臓周期に渡る、又は特定の期間の間などの、ＨＳ指標の複数の測定値を使用して、傾向インジケータを決定することができる。一例では、傾向インジケータは、特定のＨＳ指標の時間的パターンを示すことができる。傾向インジケータの例としては、対応するＨＳ指標の時間の経過に伴う増加を示す成長傾向、又は、対応するＨＳ指標の時間の経過に伴う減少を示す減衰傾向が挙げられる。時間的パターンは、対応するＨＳ指標の変化の傾きとして計算することができ、正の傾きは成長傾向を示し、負の傾きは減衰傾向を示す。別の例では、傾向インジケータは、２つ以上のＨＳ指標間の共変動の時間的パターンを示すことができる。共変動の時間的パターンは、同じ期間中の２つ以上のＨＳ指標の時間的パターンの組み合わせとして表わすことができる。共変動の時間的パターンは、代替的に、２つ以上のＨＳ指標間の相関として表わすことができ、正の相関は２つ以上のＨＳ指標の間の同一の傾向（例えば、両方のＨＳ指標が成長傾向を表す）を示し、負の相関は２つ以上のＨＳ指標の間の反対の傾向（例えば、一方のＨＳ指標は成長傾向を表し、他方のＨＳ指標は減衰傾向を表す）を示す。図３を参照するなどして、傾向インジケータを決定する例について、以下で説明する。
【００５７】
ＨＳ指標生成回路２２２は、メモリ回路２２５に結合することができ、メモリ回路２２５は第１及び第２のＨＳ指標を保存することができる。オプションの傾向把握回路２２３も、設けられる場合には、傾向インジケータを保存するメモリ回路２２５に結合することができる。混合回路２２４は、メモリ回路２２５に結合することができ、又は、ＨＳ指標生成回路２２２及びオプションの傾向把握回路２２３に結合することができる。混合回路２２４は、ＨＳ指標生成回路２２２によって生成されるなどの２つ以上のＨＳ指標を使用して、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することができる。Ｙによって示される複合ＨＳ指標は、２つ以上のＨＳ指標Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮの関数として決定することができ、即ち、Ｙ＝ｆ（Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮ）であり、関数ｆは線形又は非線形の関数であり得る。線形関数の例としては、ＨＳ指標の加重和が挙げられ、即ち、Ｙ＝ΣａｉＸｉであり、ａｉはＨＳ指標Ｘｉに対する重み係数を表す。非線形関数の例としては、とりわけ、２つのＨＳ指標Ｘｉ及びＸｊの間の比率Ｘｉ／Ｘｊ又は積Ｘｉ＊Ｘｊなどの、少なくとも１つの非線形項が挙げられる。一例では、複合ＨＳ指標Ｙは、２つのＨＳ指標間の比率に比例していることがあり、即ち、Ｙ＝ｋ＊Ｘｉ／Ｘｊであり、又は、２つのＨＳ指標間の積に比例していることがあり、即ち、Ｙ＝ｋ＊Ｘｉ＊Ｘｊであり、ここでｋは縮尺係数である。
【００５８】
一例では、混合回路２２４は、オプションの傾向把握回路２２３によって生成されたなどの傾向インジケータを使用して、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することができる。混合回路２２４は、ＨＳ指標の時間的パターン、又は、オプションの傾向把握回路２２３によって生成される２つ以上のＨＳ指標間の共変動の時間的パターンに応答して、異なる複合ＨＳ指標を生成することができる。一例では、混合回路２２４は、オプションの傾向把握回路２２３が、第１の傾向を示すＨＳ傾向インジケータを生成する場合には、第１の複合ＨＳ指標を生成し、又は、傾向インジケータが第１とは異なる第２の傾向を示す場合には、第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標を生成することができる。図３を参照するなどして、ＨＳ傾向インジケータに基づく複合ＨＳ指標の例を、以下で説明する。
【００５９】
心不全（ＨＦ）現象検出回路２３０は、１つ若しくは複数のＨＳ指標、又は、混合回路２２４によって生成されたなどの１つ若しくは複数の複合ＨＳ指標、又は、少なくとも１つのＨＳ指標と少なくとも１つの複合ＨＳ指標との組み合わせを使用して、ＨＦ状態を検出するように構成することができる。一例では、ＨＦ現象検出回路２３０は、複数の特定の期間中に得られた複合ＨＳ指標の複数の値を使用して、少なくとも１つの複合ＨＳ指標の傾向を生成することができる。ＨＦ現象検出回路２３０は、１つ若しくは複数のＨＳ指標又は１つ若しくは複数の複合ＨＳ指標を、閾値などの基準と比較することができる比較回路２３１を含んで、ＨＦ代償不全現象又はＨＦの悪化を示す他の現象が発生したかどうかを決定することができる。一例では、ＨＦ現象検出回路２３０は、同一出願人による、「悪化する心不全の予測（ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮＳ  ＯＦ  ＷＯＲＳＥＮＩＮＧ  ＨＥＡＲＴ  ＦＡＩＬＵＲＥ）」と題された米国特許出願第６２／２３６，４１６号明細書に開示されているなどの、ＨＳ指標又は複合ＨＳ指標の１つ又は複数の短期値と、ＨＳ指標又は複合ＨＳ指標の１つ又は複数の長期ベースライン値との間の相対的な差の、指数関数的に重み付けされた組み合わせなどの、重み付けされた組み合わせを計算することができ、この米国特許出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。一例では、ＨＦ現象検出回路２３０は、短期値と長期値との相対的な差を計算する前に、ＨＳ指標又は複合ＨＳ指標の短期値又は長期ベースライン値のうちの一方又は両方を、それらの振幅を正規化するなどにより、変換することができる。
【００６０】
ＨＦ現象の検出に加えて、又はその代わりに、ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００は、とりわけ、肺水腫、心筋梗塞を含む病状の発症、終結、又は進行（悪化又は回復など）を示すなどの、他のタイプの生理学的現象又は状態を検出するように構成される検出器を含むことができる。一例では、ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００は、ＨＦ現象検出回路２３０に結合された治療回路を任意選択的に含むことができる。治療回路は、ＨＦ状態の検出に応答して、患者に治療を送達するように構成することができる。治療の例としては、心臓電気刺激療法、カルジオバージョン療法、除細動療法、神経調節療法、又は、特定のエネルギー源を使用した他の刺激療法が挙げられる。治療回路は、リード線１０８Ａ〜Ｃ又は缶筐体１１２のうちの１つ又は複数上の電極など、患者の身体の内部又は上の１つ又は複数の標的部位に配置された１つ又は複数の電極に結合されることができる。治療は、ＨＦ代償不全現象などのＨＦ現象の検出に応答してなど、自動的に送達されることがあり、又は、治療は、治療を承認するユーザ指示を受信した際に送達されることがある。例によっては、治療回路は、１つ又は複数の治療パラメータのプログラミング及びプログラムされた治療の患者の標的部位への送達についての、ユーザインターフェース部２５０からなどのユーザ指示を受信するように構成することができる。治療パラメータの例としては、パルス振幅、パルス波形、パルス周波数、パルス幅、デューティサイクル、持続時間、又は電気刺激に関連した任意の他のパラメータが挙げられる。治療パラメータのプログラミングは、ＨＳ指標、ＨＳ傾向インジケータ、又は複合ＨＳ指標のうちの１つ又は複数を含む情報に基づくことがある。ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００は、人間が知覚可能な警告又は通知を更に生成して、臨床医などのシステムユーザに、患者の治療を開始又は変更するように知らせることができる。
【００６１】
制御回路２４０は、信号感知回路２１０、ＨＳ処理回路２２０、ＨＦ現象検出回路２３０の動作、並びにこれらの構成要素間のデータフロー及び命令を制御することができる。制御回路２４０は、ユーザインターフェース部２５０から外部プログラミング入力を受信して、ＨＳ信号の受信、又は、信号指標、ＨＳ傾向インジケータ、及び複合ＨＳ指標を生成するためのＨＳ信号の処理、又はＨＦ現象の検出のうちの１つ又は複数を制御することができる。ユーザインターフェース部２５０は、プログラミング選択肢をユーザに提示し、ユーザのプログラミング入力を受け取るように構成することができる。ユーザインターフェース部２５０は、キーボード、画面上のキーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、タッチスクリーン、又は他のポインティングデバイス若しくはナビゲーティングデバイスなどの入力装置を含むことができる。入力装置は、システムユーザが、生理学的信号を感知するのに使用されるパラメータをプログラミングできるようにすることができる。ユーザインターフェース部２５０は、検出されたＨＦ状態を含む情報を、システムユーザに対して表示するために、テキスト形式、表形式、又は図形式などの表現形式で生成することができる出力部を含むことができる。出力情報の提示は、システムユーザに検出されたＨＦ状態を警告するために、オーディオ又は他の人間が知覚可能なメディア形式を含むことがある。一例では、ユーザインターフェース部２５０の少なくとも一部、例えばユーザインターフェースなどは、外部システム１２０内に実装することができる。
【００６２】
図３は、ＨＳ処理回路３２０の一例を一般的に示しており、ＨＳ処理回路３２０は、ＨＳ処理回路２２０の一実施形態であり得る。ＨＳ処理回路３２０は、ＨＳ成分検出回路３２１、ＨＳ指標生成回路３２２、及び混合回路３２４のうちの１つ又は複数を含むことができる。ＨＳ処理回路３２０は、オプションの傾向把握回路３２３を含むことができる。
【００６３】
ＨＳ成分検出回路２２１の一実施形態であり得るＨＳ成分検出回路３２１は、それぞれのＳ１検出ウィンドウ及びＳ３検出ウィンドウを使用するなどにより、Ｓ１心音を検出するように構成されたＳ１検出器と、Ｓ３心音に構成されたＳ３検出器とを含むことができる。一例では、Ｓ１検出ウィンドウは、ＥＣＧ信号のＲ波の検出に続いて５０ミリ秒（ｍｓｅｃ）で開始し、３００ｍｓｅｃの持続時間を有することができる。Ｓ２検出ウィンドウは、Ｒ波の検出か又はＳ１心音に続いて特定のオフセットで開始することができる。Ｓ３検出ウィンドウは、Ｒ波タイミング又はＳ２心音のタイミングなどの、少なくとも１つの心臓信号特徴を使用して決定することができる。Ｓ３検出ウィンドウは、特定の持続時間を有することができ、Ｓ２の検出に続いて特定のオフセットで開始することができる。一例では、オフセットは１２５ｍｓｅｃとすることができ、Ｓ３ウィンドウ持続時間は１２５ｍｓｅｃとすることができる。オフセット又はＳ３ウィンドウ持続時間は、心拍数などの生理学的変数の関数とすることができる。例えば、オフセットは心拍数に反比例することがあり、その結果、Ｓ３検出ウィンドウは、心拍数がより高いとＳ２に続いてより小さなオフセットで開始することがある。それぞれのＨＳ検出ウィンドウ内の信号エネルギーを計算し、それぞれの閾値と比較して、Ｓ１及びＳ３心音を検出することができる。或いは、ＨＳ成分検出回路３２１は、履歴的に検出されたＳ３心音のタイミングを適応的に追跡することによって、Ｓ３心音を検出することができる。同一出願人による、パタンガイ（Ｐａｔａｎｇａｙ）ら著、「心音追跡システム及び方法（ＨＥＡＲＴ  ＳＯＵＮＤ  ＴＲＡＣＫＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ）」と題された米国特許出願第７，８５３，３２７号明細書に開示されているような、動的計画法アルゴリズムを使用して、Ｓ３検出ウィンドウ内でＳ３心音を検出し追跡することができ、この米国特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
ＨＳ指標生成回路２２２の一実施形態であり得るＨＳ指標生成回路３２２は、Ｓ１検出ウィンドウ内のピーク振幅又はピーク信号エネルギーを示すＳ１強度（｜｜Ｓ１｜｜）と、Ｓ３検出ウィンドウ内のピーク振幅又はピーク信号エネルギーを示すＳ３強度（｜｜Ｓ３｜｜）とを含むＨＳ指標を生成することができる。ＨＳ指標生成回路２２２の一実施形態であり得るＨＳ指標生成回路３２２は、Ｍ個の心臓周期に渡る、又はＭ個の心臓周期以上の長さの特定の期間中などの、ｉ＝１、２、…、Ｍに対する複数のＳ１強度測定値｛｜｜Ｓ１｜｜ｉ｝を受信することができる。同じ特定の期間又は同じＭ個の心臓周期の間、オプションの傾向把握回路３２３は、設けられる場合には、ｉ＝１、２、…、Ｍに対する複数のＳ３強度測定値｛｜｜Ｓ３｜｜ｉ｝を受信することができる。オプションの傾向把握回路３２３は、受信した複数の測定値｛｜｜Ｓ１｜｜ｉ｝又は｛｜｜Ｓ３｜｜ｉ｝を使用して、｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータ、｜｜Ｓ３｜｜傾向インジケータ、又は、Ｓ１強度｜｜Ｓ１｜｜とＳ３強度｜｜Ｓ３｜｜との間の共変動の時間的パターンを示す共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータを生成することができる。例えば、悪化するＨＦ又は差し迫ったＨＦ代償不全現象を経験する患者においては、オプションの傾向把握回路３２３は、特定の期間中のＳ３強度の増加によって表わされる、「｜｜Ｓ３｜｜＋」で表わされる、｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向を検出することができる。別の例では、オプションの傾向把握回路３２３は、時間の経過に伴うＳ１強度の減少によって表わされる、「｜｜Ｓ１｜｜−」で表わされる、｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向を検出することができる。ＨＦ患者によっては、｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向が｜｜Ｓ１｜｜の同時の減衰傾向を伴うことがあり、これに応じて、ＨＳ傾向インジケータは、特定の期間に渡り同時の｜｜Ｓ３｜｜の増加と｜｜Ｓ１｜｜の減少を示す、（｜｜Ｓ３｜｜＋、｜｜Ｓ１｜｜−）によって表わされる共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータを生成することができる。
【００６５】
混合回路２２４の一実施形態であり得る混合回路３２４は、第１の複合ＨＳ指標３２６（「Ｙ１」によって表わされる）、又は第２の複合ＨＳ指標３２７（「Ｙ２」によって表わされる）を選択的に生成することができる。第１の複合ＨＳ指標３２６は、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との比率に比例することがある、即ち、Ｙ１＝ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜である。第２の複合ＨＳ指標３２７は、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との積に比例することがある、即ち、Ｙ２＝ｂ＊｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜であり、ここで「ａ」及び「ｂ」は既知の縮尺係数である。比率｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜、又は積｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜は、同じ心臓周期内で検出されたＳ１成分及びＳ３成分のそれぞれについて計算することができる。或いは、｜｜Ｓ３｜｜及び｜｜Ｓ１｜｜のいずれか又は両方は、複数の心臓周期に渡るなどの対応するＨＳ成分の複数の測定値を使用して、決定することができる。
【００６６】
混合回路３２４は、オプションの傾向把握回路３２３に結合された複合指標セレクタ３２５を含むことができる。複合指標セレクタ３２５は、第１の複合ＨＳ指標３２６又は第２の複合ＨＳ指標３２７のうちの１つを選択することができる。この選択は、オプションの傾向把握回路３２３によって提供される傾向インジケータに基づくことができる。一例では、複合指標セレクタ３２５は、｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータに基づいて、Ｙ１とＹ２との間で複合ＨＳ指標を選択することができる。例えば、｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータが、時間の経過に伴い｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向又は｜｜Ｓ１｜｜の変化の負の傾きを示す場合、第１の複合ＨＳ指標Ｙ１が選択され得る。｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータが、時間の経過に伴い｜｜Ｓ１｜｜の成長傾向又は｜｜Ｓ１｜｜の変化の正の傾きを示す場合、第２の複合ＨＳ指標Ｙ２が選択され得る。即ち、複合指標セレクタ３２５は、複合ＨＳ指標（Ｙ）を、以下のように選択する。
【００６７】
【数１】
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【００６８】
別の例では、複合指標セレクタ３２５は、共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータに基づいて、複合ＨＳ指標を選択することができる。例えば、共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータが｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向と同時に｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向を示した場合、Ｙ１が選択され得る。共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータが｜｜Ｓ１｜｜の成長傾向と同時に｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向を示した場合、Ｙ２が選択され得る。即ち、複合指標セレクタ３２５は、複合ＨＳ指標（Ｙ）を、以下のように選択する。
【００６９】
【数２】
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【００７０】
一例では、複合指標セレクタ３２５は、ＨＳ指標（｜｜Ｓ１｜｜及び｜｜Ｓ３｜｜など）並びに第１及び第２の複合ＨＳ指標の中から選択することができる。この選択は、前述したように、｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータ又は共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータなどの、オプションの傾向把握回路３２３によって提供される傾向インジケータに基づくことができる。例えば、複合指標セレクタ３２５は、以下のようにＨＳ指標（Ｙ）を選択することができる。
【００７１】
【数３】
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【００７２】
本発明者らは、Ｓ１強度が減衰傾向を経験する（即ち、時間と共に強度が減少する）場合、Ｙ１などの、｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜に比例した複合ＨＳ指標は、少なくともＨＦ状態に対するＳ１及びＳ３を組み合わせた応答のおかげで、Ｓ３強度単独などのＨＳ指標よりも、差し迫った悪化するＨＦ現象のより高感度で堅牢な検出手段になり得ることを、認識している。同様に、Ｓ１強度が成長傾向を経験する（即ち、時間と共に強度が増加する）場合、Ｙ２などの、｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜に比例した複合ＨＳ指標は、Ｓ３強度単独よりも、差し迫った悪化するＨＦ現象のより高感度で堅牢な検出手段になり得る。選択された複合指標Ｙは、ＨＦの時間の経過に伴う進行などのＨＦ状態を検出するために、ＨＦ現象検出回路２３０によって使用することができる。一例では、Ｙが特定のＨＦ検出閾値ＹＴＨを超過する場合、悪化するＨＦ現象が検出されたとみなされる。
【００７３】
例によっては、第１又は第２の複合ＨＳ指標のうちの少なくとも１つは、２つのＨＳ指標の変化又は変化率を使用して計算することができる。例えば、第１の複合ＨＳ指標Ｙ１は、比率Δ｜｜Ｓ３｜｜／Δ｜｜Ｓ１｜｜に比例していることがあり、また第２の複合ＨＳ指標Ｙ２は、積Δ｜｜Ｓ３｜｜＊Δ｜｜Ｓ１｜｜に比例していることがあり、ここで「Δ」は、特定の時間間隔内の対応するＨＳ指標の変化を示す。
【００７４】
例によっては、ＨＳ成分検出回路３２１は、Ｓ１又はＳ４心音などの他のＨＳ成分を代替的に又は追加的に検出することができる。ＨＳ指標生成回路３２２は、検出されたＳ１又はＳ４心音を使用して、強度尺度又は心臓タイミング間隔などのＨＳ指標を決定するように構成することができる。混合回路は、第１の複合ＨＳ指標（Ｙ１）を、とりわけ、強度比率｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ２｜｜、｜｜Ｓ４｜｜／｜｜Ｓ１｜｜、又は｜｜Ｓ４｜｜／｜｜Ｓ２｜｜のうちの１つと比例するように計算することができる。同様に、混合回路は、第２の複合ＨＳ指標（Ｙ２）を、とりわけ、強度積｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ２｜｜、｜｜Ｓ４｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜、又は｜｜Ｓ４｜｜＊｜｜Ｓ２｜｜のうちの１つと比例するように計算することができる。
【００７５】
図４は、検出されたＨＦ現象を分類するためのＨＦ現象分類システム４００の一例を一般的に示す。ＨＦ現象分類システム４００は、ＨＳベースの生理学的現象検出回路２００の一部として、又は回路２００とは別個のシステムとして、実装することができる。
【００７６】
ＨＦ現象分類システム４００は、ＨＦ現象検出回路４３０を含んで、ＨＦ代償不全現象又は悪化するＨＦを示す任意の現象などの、心不全（ＨＦ）状態の進行を示すＨＦ現象を検出することができる。一例では、ＨＦ現象検出回路４３０は、ＨＦ現象検出回路２３０の一実施形態であり得る。ＨＦ現象分類システム４００は、ＨＳ指標生成回路２２２及びオプションの傾向把握回路２２３のうちの一方又は両方に通信可能に結合される、又は代替的に、第１及び第２のＨＳ指標並びに傾向インジケータが保存されるメモリ回路２２５に結合される、ＨＦ現象分類回路４４０を含むことができる。図４に示すように、ＨＦ現象分類回路４４０は、１つ又は複数のＨＳ指標を使用することにより、心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴う第１のＨＦのカテゴリ４４２、又はＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリ４４４のうちの１つに、検出されたＨＦ現象を分類することができる。本発明者らは、一部のＨＦ患者はＨＦ状態が悪化するにつれて心筋収縮力が低下することがあるが、他の一部のＨＦ患者はＨＦ状態が進行するにつれて代償性の収縮力を有することがあることを、認識している。例えば、ＨＦ状態が悪化すると、身体への十分な心拍出量を維持するために、心臓に対する代償機構を通じて、より多くの心筋が補充されることがある。これは、ＨＦが悪化する間に、心筋収縮力の代償的な増加をもたらすことがあり、時間の経過に伴うＳ１強度の増加として現れることがある。心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴うＨＦを有する患者、及びＣＣＣを伴わないＨＦを有する患者におけるＨＳ指標の例について、図５Ａ及び図５Ｂを参照するなどして、以下で考察する。
【００７７】
一例では、ＨＦ分類回路４４０は、ＨＳ指標生成回路２２２若しくは３２２によって生成されたなどのＳ１強度｜｜Ｓ１｜｜、又はオプションの傾向把握回路２２３若しくは３２３によって生成されたなどの｜｜Ｓ１｜｜傾向インジケータを使用して、検出されたＨＦ現象を分類することができる。検出されたＨＦ現象は、｜｜Ｓ１｜｜が第１の基準を満たす場合、例えば｜｜Ｓ１｜｜が成長傾向を示す場合などは、ＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類されることがある。検出されたＨＦ現象は、｜｜Ｓ１｜｜が第２の基準を満たす場合、例えば｜｜Ｓ１｜｜が減衰傾向を示す場合などは、ＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類されることがある。別の例では、ＨＦ現象分類システム４００は、ＨＳ指標生成回路２２２若しくは３２２によって生成されたなどのＳ１強度｜｜Ｓ１｜｜及びＳ３強度｜｜Ｓ３｜｜の両方、又はオプションの傾向把握回路２２３若しくは３２３によって生成されたなどの共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータ、などの２つ以上のＨＳ指標を使用して、検出されたＨＦ現象を分類することができる。検出されたＨＦ現象は、共同Ｓ１−Ｓ３傾向が第１の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が成長傾向を示し、同時に｜｜Ｓ３｜｜が成長傾向を示す、即ち共同Ｓ１−Ｓ３傾向（｜｜Ｓ３｜｜＋、｜｜Ｓ１｜｜＋）である場合などには、ＣＣＣを伴うＨＦとして分類されることがある。検出されたＨＦ現象は、共同Ｓ１−Ｓ３傾向が第２の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が減衰傾向を示し、同時に｜｜Ｓ３｜｜が成長傾向を示す、即ち共同Ｓ１−Ｓ３傾向（｜｜Ｓ３｜｜＋、｜｜Ｓ１｜｜−）である場合などには、ＣＣＣを伴わないＨＦとして分類されることがある。
【００７８】
一例では、ＨＦ分類回路４４０は、混合回路３２４に結合されることがあり、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との比率に比例した複合ＨＳ指標、又は｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との強度の積に比例した複合ＨＳ指標などの、複合ＨＳ指標を使用して、検出されたＨＦ現象を分類することができる。ＨＦ分類回路４４０は、複合ＨＳ指標が第１の基準を満たす場合、例えば、複合指標｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜が特定の閾値を超過する場合などに、検出されたＨＦ現象をＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類することができる。ＨＦ分類回路４４０は、複合ＨＳ指標が第２の基準を満たす場合、例えば、複合指標｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜が特定の閾値を超過する場合などに、検出されたＨＦ現象をＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類することができる。
【００７９】
ＣＣＣを伴わないＨＦと比較すると、ＣＣＣを伴うＨＦは、異なる病因を有することがあり、又はＨＦの悪化の異なる段階を示すことがあり、従って、異なる治療措置を必要とすることがある。ＨＦ分類回路４４０に結合された治療回路４５０は、ＨＦ現象の異なるクラスに対してそれぞれの治療を送達するように構成することができる。治療の例としては、電気ペーシング療法、カルジオバージョン療法、除細動療法、神経調節療法、又は、特定のエネルギー源を使用した他の刺激療法、又は、薬物若しくは他の特定の治療薬を使用した薬理学的療法が挙げられる。一例では、検出されたＨＦ現象がＣＣＣを伴わないＨＦとして分類されるのに応答して、ＣＣＣを伴うＨＦと比較してより積極的な治療が、システムユーザ（例えば、臨床医）に推奨されることがあり、又は、患者に自動的に送達されることがある。より積極的な治療には、より高いエネルギー、より高い強度、若しくはより長い持続時間での電気刺激療法、又は、異なる投薬量での変力薬などの薬理学的療法が含まれることがある。例によっては、ＨＦ現象の分類結果は、システムユーザに提示されることがあり、又は、ユーザインターフェース部２５０に含まれるなどの出力部において、視覚的な若しくはオーディオの警告信号が生成されることがある。
【００８０】
図５Ａ及び図５Ｂは、悪化するＨＦ現象につながる期間中のＨＳ指標の傾向の例を一般的に示す。ＨＳ傾向は、ＨＳ処理回路２２０又はＨＳ処理回路３２０を使用するなどによって決定することができ、図５Ａ及び図５Ｂに示すような傾向のうちの１つ又は複数が、ユーザインターフェース部２５０に表示されることがあり、ユーザインターフェース部２５０は、システムユーザが傾向を確認、注釈付け、さもなければ操作できるようにする。
【００８１】
図５Ａは、Ｓ３強度｜｜Ｓ３｜｜の第１の傾向５１０と、Ｓ１強度｜｜Ｓ１｜｜の第２の傾向５２０と、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との比率（即ち、｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜）の第３の傾向５３０とを、特定の期間に渡って同期して表示させて、示したものである。傾向５１０、５２０、又は５３０における各データ点は、同一の心臓周期におけるそれぞれのＨＳ指標の値を表す。例えば、ある心臓周期内の（「時間」を表すｘ軸上の）時刻ｔ１において又は時刻ｔ１付近で、Ｓ１及びＳ３心音を検出することができ、また、ＨＳ処理回路２２０又はＨＳ処理回路３２０を使用するなどにより、それぞれの強度指標｜｜Ｓ１｜｜ｔ１（｜｜Ｓ１｜｜傾向５２０上の５２２）、及び強度指標｜｜Ｓ３｜｜ｔ１（｜｜Ｓ３｜｜傾向５２０上の５１２）、並びに複合指標｜｜Ｓ３｜｜ｔ１／｜｜Ｓ１｜｜ｔ１（｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜傾向５３０上の５３２）を決定することができる。図示した例では、ｔ１からｔ２までの期間の内に、５１２における｜｜Ｓ３｜｜ｔ１から５１４における｜｜Ｓ３｜｜ｔ２への増加によって表わされるような｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向と、これに伴う、５２２における｜｜Ｓ１｜｜ｔ１から５２４における｜｜Ｓ１｜｜ｔ２への減少によって表わされるような｜｜Ｓ１｜｜の同時の減衰傾向とが存在する。｜｜Ｓ１｜｜は心筋収縮力と相互に関係付けることができ、従って心筋収縮力を示すことができるので、ｔ１からｔ２までの｜｜Ｓ１｜｜の増加は、心筋収縮力が代償なしで低下していることを示唆する。｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との逆の傾向のおかげで、複合指標｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜は、｜｜Ｓ３｜｜ｔ１／｜｜Ｓ１｜｜ｔ１から｜｜Ｓ３｜｜ｔ２／｜｜Ｓ１｜｜ｔ２へのより顕著で急な増加を示す。複合指標セレクタ３２５は、｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向、又は減衰する｜｜Ｓ１｜｜と同時に成長する｜｜Ｓ３｜｜の共同Ｓ１−Ｓ３傾向に応答して、差し迫った悪化するＨＦ現象を検出するために、積｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜の複合指標とは対照的に、比率｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜の複合指標を選択することができる。｜｜Ｓ３｜｜単独と比較すると、複合指標｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜は、時間の経過と共に増加率がより高くなり、図５Ａに示すようなシナリオにおける悪化するＨＦ現象のより高感度で堅牢な検出手段となる。｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜が検出閾値を超過すると、ＨＦ現象が検出されたとみなされる。ＨＦ分類回路４４０は、｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向などに基づいて、検出されたＨＦ現象をＣＣＣを伴わないＨＦとして分類することができる。
【００８２】
図５Ａと同様に、図５Ｂは、特定の期間に渡って同期して記録され表示される、Ｓ３強度傾向５４０、Ｓ１強度傾向５５０、及び｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜の複合ＨＳ指標傾向５３０を示す。ｔ３からｔ４までの期間の内に、５４２における｜｜Ｓ３｜｜ｔ３から５４４における｜｜Ｓ３｜｜ｔ４まで、｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向が存在する。しかしながら、図５Ａの｜｜Ｓ１｜｜傾向５２０とは対照的に、同時の｜｜Ｓ１｜｜傾向５５０は、５５２における｜｜Ｓ１｜｜ｔ３から５５４における｜｜Ｓ１｜｜ｔ４まで増加する成長傾向である。これは、心筋収縮力の代償性の回復の結果であることがある。複合指標セレクタ３２５は、｜｜Ｓ１｜｜の成長傾向、又は｜｜Ｓ１｜｜及び｜｜Ｓ３｜｜の同時の成長傾向に応答して、差し迫った悪化するＨＦ現象を検出するために、積｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜の複合指標とは対照的に、積｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜の複合指標を選択することができる。｜｜Ｓ３｜｜及び｜｜Ｓ１｜｜における同じ傾向のおかげで、複合指標｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜は、ｔ３からｔ４までの期間の間により顕著で急な増加を有することができ、このことは、指標｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜を、図５Ｂに示すようなシナリオにおける悪化するＨＦ現象のより高感度で堅牢な検出手段にしている。｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜が検出閾値を超過すると、ＨＦ現象が検出されたとみなされる。次いで、ＨＦ分類回路４４０は、｜｜Ｓ１｜｜の成長傾向などに基づいて、ＨＦ現象をＣＣＣを伴うＨＦとして分類することができる。
【００８３】
図６は、心音（ＨＳ）信号を使用して、患者のＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法６００の一例を一般的に示す。標的現象には、ＨＦ代償不全現象又は他の悪化するＨＦ現象を含むことがある。方法６００は、埋め込み型若しくは装着型の医療装置などの携帯型医療装置、又は遠隔患者管理システムに実装されて動作することができる。一例では、方法６００は、ＩＭＤ１１０、又はＩＭＤ１１０と通信している外部システム１２０などに実装されるＨＳベースのＨＦ現象検出器１１３によって、実行されることができる。
【００８４】
方法６００は、患者からのＨＳ信号を感知することにより、６１０で開始する。ＨＳ信号は、心臓の音響的又は機械的活動を感知するように構成することができる、埋め込み型、装着型、或いは他の携帯型のセンサを使用して、感知することができる。感知されたＨＳ信号は、信号対雑音比を改善してＨＳ成分の検出を容易にするなどのために、増幅、デジタル化、フィルタリング、又は他の信号調整動作を含む前処理にかけられることがある。
【００８５】
６２０で、感知されたＨＳ信号から、少なくとも第１及び第１とは異なる第２のＨＳ成分を検出することができる。ＨＳ成分には、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、又はＳ４心音を含むことができる。一例では、ＨＳ成分は、Ｓ１ウィンドウ、Ｓ２ウィンドウ、Ｓ３ウィンドウ、又はＳ４ウィンドウなどのそれぞれに規定されたＨＳ検出ウィンドウ内で検出することができる。それぞれのＨＳ検出ウィンドウを使用して計算されたＨＳ信号エネルギーが特定の閾値を超過した場合に、ＨＳ成分が検出される。別の例では、ＨＳ成分は、以前に検出されたＨＳ成分の時間的位置を追跡することにより、適応的に検出することができる。
【００８６】
６３０で、それぞれの第１及び第２のＨＳ成分を使用して、少なくとも第１及び第２のＨＳ指標を生成することができる。ＨＳ指標は、１つ又は複数のＨＳ成分の時間的、統計的、又は形態学的特徴を含むことがある。一例では、ＨＳ指標は、Ｓ１強度（｜｜Ｓ１｜｜）、Ｓ２強度（｜｜Ｓ２｜｜）、Ｓ３強度（｜｜Ｓ３｜｜）、又はＳ４強度（｜｜Ｓ４｜｜）を含むことができる。強度は、周波数領域でのピークスペクトル密度に対する時間領域での振幅として測定することができる。別の例では、ＨＳ指標は、心臓電気信号から検出されるなどの心臓電気現象と、ＨＳ信号から検出されるなどの機械的現象との間で測定される心臓タイミング間隔（ＣＴＩ）などの心臓タイミングを含むことができる。ＣＴＩは、とりわけ、前駆出期間（ＰＥＰ）、収縮期タイミング間隔（ＳＴＩ）、又は弛緩期タイミング間隔（ＤＴＩ）を含むことがある。
【００８７】
方法６００は、６４０でオプションの工程を含むことがあり、この工程では、複数の心臓周期に渡るか又は特定の期間の間などの、第１又は第２のＨＳ指標の複数の測定値を使用して、ＨＳ傾向インジケータを生成することができる。一例では、傾向インジケータは、Ｓ１強度又はＳ３傾向などの１つのＨＳ指標から得られることがある。傾向インジケータには、時間の経過に伴うＨＳ指標の増加を示す成長傾向、又は、時間の経過に伴うＨＳ指標の減少を示す減衰傾向を含むことができる。別の例では、傾向インジケータは、Ｓ１強度及びＳ３強度の両方などの、２つ以上のＨＳ指標から得られることがある。このようにして生成された傾向インジケータは、２つ以上のＨＳ指標間の共変動の時間的パターンを示すことができる。
【００８８】
６５０で、１つ又は複数の複合ＨＳ指標を生成することができる。２つ以上のＨＳ指標を使用して、各複合ＨＳ指標を生成することができる。複合ＨＳ指標は、２つ以上のＨＳ指標の線形関数又は非線形関数とすることができる。一例では、複合ＨＳ指標の生成は、６４０で生成されたＨＳ傾向インジケータに基づくことがある。一例では、傾向インジケータが第１の傾向を示す場合には第１の複合ＨＳ指標を生成することができ、又は、傾向インジケータが第１とは異なる第２の傾向を示す場合には第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標を生成することができる。
【００８９】
６６０で、悪化するＨＦなどの標的ＨＦ状態を検出することができる。一例では、ＨＦ状態の検出は、選択された複合ＨＳ指標の時間の経過に伴う傾向把握を含むことがある。選択された複合ＨＳ指標の傾向と閾値又は値範囲などの特定の基準とを比較して、標的ＨＦ状態を検出することができる。標的ＨＦ状態が検出されたとみなされた場合、６７０で、ユーザインターフェース部２５０などの出力装置に標的ＨＦ状態の検出を含む情報を提示することができる。一例では、出力情報は、表、グラフ、図、又は、他のタイプのテキスト形式、表形式、若しくは図の表現形式で提示されることがある。一例では、悪化するＨＦが検出された場合に警告が生成されることがある。警告は、オーディオの、又は人間が知覚可能な他のメディア形式とすることができる。追加的に又は代替的に、方法６００は、ＨＦ状態が特定の条件を満たすのに応答して、心臓又は神経の標的に送達される電気刺激療法などの治療を送達することを含むことがある。
【００９０】
図７は、Ｓ１及びＳ３心音を使用して、ＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法７００の一例を一般的に示す。方法７００は、方法６００の一実施形態であり得る。一例では、方法７００は、図２に示すような生理学的標的現象検出器２００内に実装され、この検出器２００により実行されることができる。
【００９１】
方法７００は、患者からのＨＳ信号を感知することにより、７１０で開始する。７２０で、それぞれのＳ１検出ウィンドウ及びＳ３検出ウィンドウを使用するなどして、ＨＳ信号からＳ１及びＳ３心音成分を検出することができる。一例では、Ｓ１検出ウィンドウは、ＥＣＧ信号のＲ波の検出に続いて５０ミリ秒（ｍｓｅｃ）で開始し、３００ｍｓｅｃの持続時間を有することができる。Ｓ２検出ウィンドウは、Ｒ波の検出か又はＳ１心音に続いて特定のオフセットで開始することができる。Ｓ３検出ウィンドウは、Ｒ波タイミング又はＳ２心音のタイミングなどの、少なくとも１つの心臓信号特徴を使用して決定することができる。Ｓ３検出ウィンドウは、特定の持続時間を有することができ、Ｓ２の検出に続いて特定のオフセットで開始することができる。一例では、オフセットは１２５ｍｓｅｃとすることができ、Ｓ３ウィンドウ持続時間は１２５ｍｓｅｃとすることができる。或いは、履歴的に検出されたＳ３心音のタイミングを適応的に追跡することによって、Ｓ３心音を検出することができる。７３０で、ピーク振幅などの、検出されたＳ１及びＳ３心音の強度を決定することができる。
【００９２】
７４０で、オプションの傾向把握回路２２３又はオプションの傾向把握回路３２３を使用するなどにより、｜｜Ｓ１｜｜傾向を生成することができる。Ｍ個の心臓周期に渡る、又はＭ個の心臓周期以上の長さの特定の期間中などの、ｉ＝１、２、…、Ｍに対する複数のＳ１強度測定値｛｜｜Ｓ１｜｜ｉ｝を使用して、｜｜Ｓ１｜｜傾向を生成することができる。時間の経過に伴う｜｜Ｓ１｜｜の増加又は｜｜Ｓ１｜｜の変化の正の傾きによって、成長する｜｜Ｓ１｜｜傾向を示すことができ、また、時間の経過に伴う｜｜Ｓ１｜｜の減少又は｜｜Ｓ１｜｜の変化の負の傾きによって、減衰する｜｜Ｓ１｜｜傾向を示すことができる。
【００９３】
７５０で、複合ＨＳ指標生成器２２４又は複合ＨＳ指標生成器３２４を使用するなどにより、第１の又は第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標のいずれかを生成することができる。工程７５０は、方法６００の工程６５０の一実施形態として、７４０で生成された｜｜Ｓ１｜｜の傾向に基づいて、第１及び第２の複合ＨＳ指標から選択するための工程７５１を含むことができる。｜｜Ｓ１｜｜が成長傾向を示す場合、次いで７５２で、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との積に比例する複合ＨＳ指標Ｙを生成することができ、即ち、Ｙ＝ｂ＊｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜である。或いは、複合ＨＳ指標ｂ＊｜｜Ｓ３｜｜＊｜｜Ｓ１｜｜を使用する代わりに、ＨＳ指標｜｜Ｓ３｜｜を使用することができ、即ち、Ｙ＝ｂ＊｜｜Ｓ３｜｜である。しかしながら、｜｜Ｓ１｜｜が減衰傾向を示す場合、次いで７５３で、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との比率に比例する複合ＨＳ指標を生成することができ、即ち、Ｙ＝ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜である。次いで７６０で、選択された複合指標Ｙを使用してＨＦ状態を検出することができる。一例では、Ｙが特定のＨＦ検出閾値ＹＴＨを超過する場合、悪化するＨＦ現象が検出されたとみなされる。例によっては、選択された複合指標Ｙと１つ若しくは複数の他のＨＳ指標又は他の生理学的信号指標とを組み合わせて、７６０でＨＦ状態を検出することができる。一例では、ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜と｜｜Ｓ３｜｜との平均、即ち、（ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜＋｜｜Ｓ３｜｜）／２を使用して、ＨＦ状態を検出することができる。
【００９４】
図８は、Ｓ１及びＳ３心音を使用して、ＨＦ状態の進行を示す標的現象を検出するための方法８００の別の例を一般的に示す。方法８００は、方法６００の一実施形態であり得る。一例では、方法８００は、図２に示すような生理学的標的現象検出器２００内に実装され、この検出器２００により実行されることができる。
【００９５】
方法７００の工程７１０〜７３０と同様に、方法８００は、患者からのＨＳ信号を感知し、感知されたＨＳ信号からＳ１及びＳ３心音成分を検出し、ピーク振幅などの、検出されたＳ１及びＳ３心音の強度を生成するための工程８１０〜８３０を含むことができる。８４０で、｜｜Ｓ１｜｜と｜｜Ｓ３｜｜との間の共変動の時間的パターンを決定することができる。共変動の時間的パターンは、同じ特定の期間中の２つ以上のＨＳ指標の時間的パターンの組み合わせとして表わすことができる。一例では、共変動の時間的パターンは、｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向（｜｜Ｓ１｜｜−で表わされる）と同時の｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向（｜｜Ｓ３｜｜＋で表わされる）などの、共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータを含むことができる。７４０での｜｜Ｓ１｜｜傾向の決定と同様に、時間の経過に伴う｜｜Ｓ３｜｜の増加又は｜｜Ｓ３｜｜の変化の正の傾きによって、成長する｜｜Ｓ３｜｜傾向を示すことができ、また、時間の経過に伴う｜｜Ｓ３｜｜の減少又は｜｜Ｓ３｜｜の変化の負の傾きによって、減衰する｜｜Ｓ３｜｜傾向を示すことができる。別の例では、共変動の時間的パターンは２つ以上のＨＳ指標間の相関として表わすことができ、正の相関は２つ以上のＨＳ指標間の同じ傾向を示し、負の相関は２つ以上のＨＳ指標間の反対の傾向を示す。
【００９６】
８５０で、複合ＨＳ指標生成器２２４又は複合ＨＳ指標生成器３２４を使用するなどにより、第１の又は第１とは異なる第２の複合ＨＳ指標のいずれかを生成することができる。図８に示すように、工程８５０は、共変動の時間的パターン（Ｐ）に基づいて第１及び第２の複合ＨＳ指標から選択するための決定プロセスを８５１で含むことができる。一例では、共変動の時間的パターンが、｜｜Ｓ１｜｜の成長傾向と同時の｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向である第１の共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータを示す場合、次いで８５２で、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との積に比例する第１の複合ＨＳ指標を選択することができる。或いは、複合ＨＳ指標を使用する代わりに、ＨＳ指標｜｜Ｓ３｜｜を選択することができる。しかしながら、共変動の時間的パターンが、｜｜Ｓ１｜｜の減衰傾向と同時の｜｜Ｓ３｜｜の成長傾向である第１とは異なる第２の共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータを示す場合、次いで８５３で、｜｜Ｓ３｜｜と｜｜Ｓ１｜｜との比率に比例する第２の複合ＨＳ指標を選択することができる。次いで８６０で、選択された複合指標（Ｙ）を使用してＨＦ状態を検出することができる。一例では、Ｙが特定のＨＦ検出閾値ＹＴＨを超過する場合、悪化するＨＦ現象が検出されたとみなされる。選択された複合指標Ｙと１つ若しくは複数の他のＨＳ指標又は他の生理学的信号指標とを組み合わせて、例えば、ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜と｜｜Ｓ３｜｜との平均、即ち、（ａ＊｜｜Ｓ３｜｜／｜｜Ｓ１｜｜＋｜｜Ｓ３｜｜）／２などにより、７６０でＨＦ状態を検出することができる。
【００９７】
図９は、ＨＳ信号を使用して、ＨＦ現象を分類するための方法９００の一例を一般的に示す。ＨＦ現象分類システム４００によって、方法９００を使用することができる。方法９００は、埋め込み型若しくは装着型の医療装置などの携帯型医療装置、又は遠隔患者管理システム内に実装されて、それによって動作させることができる。一例では、方法９００は、ＩＭＤ１１０、又はＩＭＤ１１０と通信している外部システム１２０などに実装されるＨＳベースのＨＦ現象検出器１１３によって、実行されることができる。
【００９８】
方法７００の工程７１０〜７３０、又は方法８００の工程８１０〜８３０と同様に、方法９００は、患者からのＨＳ信号を感知し、感知されたＨＳ信号からＳ１及びＳ３心音成分を検出し、ピーク振幅などの、検出されたＳ１及びＳ３心音の強度を生成するための工程９１０〜９３０を含むことができる。９４０で、｜｜Ｓ１｜｜及び｜｜Ｓ３｜｜のうちの一方又は両方を使用して、ＨＳ傾向インジケータを生成することができる。一例では、ＨＳ傾向インジケータは、方法７００の工程７４０で生成されたなどの｜｜Ｓ１｜｜傾向を含むことがある。別の例では、ＨＳ傾向インジケータは、｜｜Ｓ１｜｜と｜｜Ｓ３｜｜との間の共変動の時間的パターン、例えば方法８００の工程８４０で生成された共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータなどを含むことができる。
【００９９】
９５０で、ＨＦ代償不全現象又は悪化するＨＦを示す任意の現象などの、ＨＦ現象を検出することができる。ＨＦ現象の検出は、本明細書で開示される方法６００、７００、又は８００のうちの１つに基づくことができる。或いは、ＨＦ現象は、胸腔インピーダンス信号、呼吸信号、身体活動信号、又は任意の他の生理学的信号などに基づく、心音信号以外の少なくとも１つの生理学的信号に基づく他の方法を使用して、検出することができる。或いは、ＨＦ現象を検出する代わりに、工程９５０は、ＨＦ現象（悪化するＨＦなど）が検出され、標的ＨＦ現象の兆候を有する心音信号が９１０で患者から感知された、とのユーザからの指摘などの情報を受け取ることを含むことができる。
【０１００】
９６０で、９４０で提供されたなどの１つ又は複数のＨＳ指標を使用して、ＨＦ状態の２つ以上のクラスのうちの１つに、９５０で検出されたＨＦ現象を分類することができる。一例では、このクラスは、心筋収縮力代償（ＣＣＣ）を伴う第１のＨＦのカテゴリ、又はＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリを含むことができる。９７０で、ＨＳ傾向インジケータを特定の基準と比較して、検出されたＨＦ状態がどのクラスに属するべきかを決定することができる。一例では、検出されたＨＦ現象は、｜｜Ｓ１｜｜が第１の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が成長傾向を示す場合、又は、時間の経過に伴う｜｜Ｓ１｜｜の傾きとして測定されるなどの｜｜Ｓ１｜｜の変化率が特定の閾値を超過する場合、ＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類することができる。検出されたＨＦ現象は、｜｜Ｓ１｜｜が第２の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が減衰傾向を示す場合、又は、｜｜Ｓ１｜｜の変化率が特定の閾値を超過しない場合、ＣＣＣを伴わない第２のＨＦのカテゴリに分類することができる。別の例では、検出されたＨＦ現象は、共同Ｓ１−Ｓ３傾向インジケータが第１の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が成長傾向を示し｜｜Ｓ３｜｜が同時に成長傾向を示す場合、又は、｜｜Ｓ１｜｜傾向と｜｜Ｓ３｜｜傾向との間の相関が特定の閾値を超過する場合、ＣＣＣを伴う第１のＨＦのカテゴリに分類することができる。検出されたＨＦ現象は、共同Ｓ１−Ｓ３傾向が第２の基準を満たす場合、例えば、｜｜Ｓ１｜｜が減衰傾向を示し｜｜Ｓ３｜｜が同時に成長傾向を示す場合、又は、｜｜Ｓ１｜｜傾向と｜｜Ｓ３｜｜傾向との間の相関が特定の閾値を超過しない場合、ＣＣＣを伴わないＨＦとして分類することができる。
【０１０１】
検出されたＨＦ現象がＣＣＣを伴うＨＦとして分類された場合、次いで９８０で、分類結果を含むレポートを生成し、表示部又はユーザインターフェース部などを介して、システムユーザに提示することができる。同様に、検出されたＨＦ現象がＣＣＣを伴わないＨＦとして分類された場合、次いで９９０で、その分類結果を含む対応するレポートを生成し、システムユーザに提示することができる。システムユーザに分類について警告するために、他の視覚的な又はオーディオの信号を代替的に又は追加的に生成することができる。例によっては、方法９００は、ＨＦ現象の分類の際にそれぞれの治療を送達することを含むことがある。一例では、ＨＦ現象がＣＣＣを伴わないＨＦとして分類された場合、より積極的な治療を患者に送達することがある。より積極的な治療には、より高いエネルギー、より高い強度、若しくはより長い持続時間での電気刺激療法、又は、異なる医薬品及び／若しくは異なる投薬量での薬理学的療法が含まれることがある。
【０１０２】
上記の詳細な説明は、発明を実施するための形態の一部を形成する添付の図面への参照を含む。図面は、本発明を実施することができる特定の実施形態を、例として示す。これらの実施形態は、本明細書では「例」とも呼ばれる。そのような例は、図示された又は説明された要素に加えて、別の要素を含むことがある。しかしながら、本発明者らは、図示され又は説明された要素のみが設けられる例も企図している。更に、本発明者らは、特定の例（又は１つ若しくは複数のその態様）に関して、或いは本明細書に図示し説明した他の例（又は１つ若しくは複数のその態様）に関して、図示し説明した要素（又は１つ若しくは複数のその態様）の任意の組み合わせ又は置き換えを使用する例も企図している。
【０１０３】
本明細書と参照により組み込まれる任意の明細書との間に相反する使用法が発生する場合には、本明細書の使用法が優先される。
本明細書では、特許文書において一般的であるように、用語「１つ（ａ）」又は「１つ（ａｎ）」は、１つ若しくは１つより多く、任意の他のインスタンスから独立した、又は、「少なくとも１つ」若しくは「１つ又は複数」の用法を含むように使用される。本明細書では、用語「又は（ｏｒ）」は、非排他性を指すために使用され、又は、「Ａ又はＢ（Ａ  ｏｒ  Ｂ）」は、特に断りの無い限り、「ＢではなくＡ（Ａ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  Ｂ）」、「ＡではなくＢ（Ｂ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  Ａ）」、及び「Ａ及びＢ（Ａ  ａｎｄ  Ｂ）」を含むものとして使用される。本明細書では、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「そこにおいて（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」は、それぞれ用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「ここにおいて、（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の均等物として使用される。また、以降の特許請求の範囲では、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」はオープンエンドであり、即ち、請求項内でそのような用語の後に列挙された要素に加えて別の要素を含むシステム、装置、物品、組成、配合、又は処理は、依然としてその請求項の範囲内に該当するものとみなされる。更に、以降の特許請求の範囲では、用語「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」、及び「第３の（ｔｈｉｒｄ）」等は、ラベルとして使用されるに過ぎず、それらの対象物に数的な要件を課すことを意図したものではない。
【０１０４】
本明細書に記載する方法例は、少なくとも部分的に、機械又はコンピュータで実施することができる。幾つかの例は、上記の例で説明した方法を実施するように電子装置を構成するように動作可能な命令で符号化された、コンピュータ可読媒体又は機械可読媒体を含むことがある。そのような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高水準言語コードなどのコードを含むことがある。そのようなコードは、様々な方法を実施するためのコンピュータ可読命令を含むことがある。コードは、コンピュータプログラム製品の一部を形成することがある。更に、一例では、コードは、実行中又は他の時分などに、１つ又は複数の揮発性の、非一過性の、又は不揮発性の具体的なコンピュータ可読媒体上に具体的に記憶することができる。これらの具体的なコンピュータ可読媒体の例としては、ハードディスク、取り外し可能磁気ディスク、取り外し可能光ディスク（例えば、コンパクトディスク及びデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカード若しくはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等が挙げられるが、これらに限定はされない。
【０１０５】
上記の説明は、例示的であることを意図しており、限定することを意図してはいない。例えば、上述した例（又は、１つ若しくは複数のその態様）を互いに組み合わせて使用することができる。上記の説明を検討することで、当業者などであれば、他の実施形態を使用することができる。米国特許法施行規則第１．７２条第（ｂ）項（３７  Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７２（ｂ））に準拠して要約が設けられて、読者が技術的開示の本質を素早く把握することを可能にしている。要約は、請求項の範囲又は意味を解釈又は限定するようには使用されないという理解の下に、提出される。また、上記の発明を実施するための形態では、開示を円滑化するために、様々な特徴をまとめてグループ化していることがある。これは、クレームされていない開示された特徴が、任意の請求項にとって不可欠であることを意図しているとして解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴中に見出されることがある。従って、これによって、以降の特許請求の範囲は、例又は実施形態として、発明を実施するための形態の中に組み込まれ、各請求項は別個の実施形態としてそれ自体に基づいている。また、そのような実施形態は、様々な組み合わせ又は置き換えで互いに組み合わせることができることが、企図されている。本発明の範囲は、添付の請求項を、そのような請求項が権利を与えられる均等物の範囲全体と共に参照して、決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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