(57)【要約】【課題】迷走神経刺激に基づく心臓治療装置において、迷走神経刺激に応答して、心拍出量の減少を抑えるように心室刺激を最適化する。【解決手段】迷走神経を刺激する神経パルス発生手段７と、右心室を刺激する右心室パルス発生手段３と、左心室を刺激する左心室パルス発生手段４と、心室刺激において上記右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４のどちらか一方、あるいは両方を選択する制御手段２とを備え、制御手段２は、迷走神経刺激に応答して、右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４の両方を選択するように構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
迷走神経を刺激する神経刺激発生手段と、
心臓の右心室を刺激する右心室パルス発生手段と、
心臓の左心室を刺激する左心室パルス発生手段と、
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段のどちらか一方、あるいは両方を選択する制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記神経刺激発生手段に応答して、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段の両方を選択することを特徴とする心臓治療装置。
【請求項２】
心房の自発的収縮を検出する心房収縮検出手段と、該心房収縮検出手段に応答して、心房の自発的収縮を検出してからの時間を計測する房室遅延計時手段とを備えることを特徴とする、請求項１記載の心臓治療装置。
【請求項３】
前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段のどちらか一方が選択された場合には前記房室遅延計時手段が第１の房室遅延時間の時に心室刺激が実行され、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段の両方が選択された場合には前記房室遅延計時手段が第２の房室遅延時間の時に心室刺激が実行されることを特徴とする、請求項２記載の心臓治療装置。
【請求項４】
前記第２の房室遅延時間が前記第１の房室遅延時間よりも短いことを特徴とする、請求項３記載の心臓治療装置。
【請求項５】
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段の両方の選択が、前記神経刺激発生手段の応答から所定の回数なされることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項６】
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段の両方の選択が、前記神経パルス発生手段の応答から所定の時間なされることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項７】
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段の両方が選択される心室刺激において、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段による刺激が同時に行われることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項８】
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段の両方が選択される心室刺激において、前記右心室パルス発生手段の作動に続いて、所定の時間経過後に、前記左心室パルス発生手段を作動させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項９】
前記右心室パルス発生手段及び前記左心室パルス発生手段の両方が選択される心室刺激において、前記左心室パルス発生手段の作動に続いて、所定の時間経過後に、前記右心室パルス発生手段を作動させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の心臓治療装直。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、迷走神経刺激に基づく心臓治療装置に関し、特に、迷走神経刺激に伴った心拍出量減少による心不全を処置する心臓治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓活動は、自律神経系の支配を受けるが、自立神経系には、交感神経系と副交感神経系とがある。交感神経が緊張すると心臓に対して興奮的に作用するのに対し、副交感神経に属する迷走神経が緊張すると心臓に対して抑制的に作用する。
【０００３】
このように、心臓は交感神経と迷走神経の拮抗的支配を受けていると言えるが、迷走神経の興奮は、交感神経活動に対してその抑制として作用するためβ遮断効果と同様の効果を発揮する。β遮断効果とは、心臓のポンプとしての力を抑え、心臓の働きを抑えたり、血液の流れを緩やかにしたりする効果であり、主に心拍数の低下や動脈血圧の低下として現れる。
【０００４】
β遮断効果における心拍数の低下は、心室頻拍や心室細動を誘発させる心室性期外収縮や遅延後脱分極等の頻拍リスクイベントの発生を低減させる。また、動脈血圧の低下は、心拍数の低下とともに心筋の酸素消費量を減少させるが、この心筋の酸素消費量の減少は、頻拍リスクイベントが発生した場合に、心筋障害部位やその周辺部で心筋が酸欠状態となるのを予防し、心室頻拍や心室細動を不活発化する作用を持ち、心筋梗塞の再発を防止する効果がある。
【０００５】
迷走神経の刺激には、上述のような効果があるので、迷走神経への電気刺激によって器質的心疾患患者の心臓突然死予防や致死的不整脈治療への応用がなされ、このような観点から、いくつかの心臓治療装置が提案されている。
【０００６】例えば、頻脈性不整脈の検出に応答し、迷走神経を刺激するとともに、交感神経ブロックを目的として交感神経を刺激することによって、頻脈性不整脈の予防および治療を行う心臓治療装置が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
また、不整脈の検出に応答し、迷走神経と交感神経を同時に刺激することによって、心臓律動（心拍数）を安定化させ、心臓の自由運動サイクル内に心臓律動（心拍数）を保持するための心臓治療装置も既に提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００８】
また、迷走神経の刺激については言及されていないが、右心房、右心室及び左心室に心房電極リード及び心室電極リードを挿入して、心房の収縮と同期させて、予め定めた１２０〜２００ｍｓの房室遅延時間後に右心室と左心室に同時に刺激パルスを送り、心臓の血流効率を上げる技術が提案されている（例えば、特許文献３参照。）
【０００９】
【特許文献１  】
特開平８−３８６２５号公報
【特許文献２】
特表平１１−５１４２６８号公報
【特許文献３】
米国特許４９２８６８８号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、迷走神経の電気刺激は、心拍数や動脈血圧を低下させる以外に、興奮伝導速度を低下させるという作用を奏する。そして、この興奮伝導速度の低下は、器質的心疾患の心筋傷害や心筋疾患の部位や重症度に関連して、心室内の興奮伝導速度を不均一とし、興奮伝導障害を引き起こすという問題があった。例えば、興奮伝導障害として、右心室あるいは左心室のどちらかへの脚ブロックあるいは伝導遅延が起こると，右心室と左心室の調和のとれた収縮に基づく効率的な血液の流出を達成できず、ポンプ機能不全に陥るのである。その結果、心拍出量は減少し、心機能の低下した器質的心疾患患者では心機能が更に悪化して心不全となるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、迷走神経刺激に応答して、心拍出量の減少を抑えるように心室刺激を最適化する手段を備えた心臓治療装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の心臓治療装置は、迷走神経を刺激する神経刺激発生手段と、右心室を刺激する右心室パルス発生手段と、左心室を刺激する左心室パルス発生手段と、右心室パルス発生手段と左心室パルス発生手段のどちらか一方、あるいは両方を選択する制御手段とを備え、この制御手段が、神経刺激発生手段に応答して、右心室パルス発生手段と左心室パルス発生手段の両方を選択することを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の心臓治療装置によれば、迷走神経の刺激と右心室及び左心室の両心室の刺激とを連動させて行うために、迷走神経刺激に伴う心拍出量の低下を抑えることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の心臓治療装置は、請求項１記載の心臓治療装置において、心房の自発的収縮を検出する心房収縮検出手段を設け、この心房収縮検出手段に応答して予め定めた所定の房室遅延時間後に心室刺激を実行する房室遅延計時手段を付加したことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の心臓治療装置では、請求項１  記載の心臓治療装置に、心房の自発的収縮を検出する心房収縮検出手段と、この心房収縮検出手段に応答して予め定めた所定時間後に心室刺激を実行するための房室遅延計時手段を付加しているので、各心疾患患者に対して心房の自発的収縮後の最適なタイミングで心室の刺激を行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の心臓治療装置は、請求項２記載の心臓治療装置において、右心室パルス発生手段と左心室パルス発生手段のどちらか一方が選択された場合には、房室遅延計時手段が第１の房室遅延時間の時に心室刺激が実行され、右心室パルス発生手段と左心室パルス発生手段の両方が選択された場合には房室遅延計時手段が第２の房室遅延時間の時に心室刺激が実行されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４記載の心臓治療装置は、請求項３記載の心臓治療装置において、前記第２の房室遅延時間が前記第１の房室遅延時間よりも短いことを特徴としている。
【００１８】
請求項３または請求項４に記載される心臓治療装置では、１つだけの心室が刺激される時と、両方の心室が刺激される時とで、房室遅延時間を異ならせているので、各心疾患患者の症状に応じてきめ細かい心室刺激を行うことができる。
【００１９】
請求項５記載の心臓治療装置は、請求項１〜４記載の心臓治療装置において、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段の両方の心室パルス発生手段の選択が、前記神経パルス発生手段の応答から所定の回数なされることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６記載の心臓治療装置は、請求項１〜４記載の心臓治療装置において、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段の両方の心室パルス発生手段の選択が、前記神経パルス発生手段の応答から所定の時間なされることを特徴としている。
【００２１】
請求項５または請求項６記載の心臓治療装置によれば、迷走神経の刺激後に、所定の回数あるいは所定の時間だけ両心室刺激を繰り返して行うようにしているので、心疾患患者に対して適宜刺激の回数あるいは刺激の時間を設定することができて、迷走神経刺激終了後も持続する神経刺激の効果による心拍出量の低下を抑えることができる。
【００２２】
請求項７記載の心臓治療装置は、請求項１〜６記載の心臓治療装置において、前記右心室パルス発生手段と前記左心室パルス発生手段による刺激が同時に行われることを特徴としている。
【００２３】
請求項７記載の心臓治療装置によれば、右心室への刺激と左心室への刺激を同時に行うので、例えば、左右心室間における興奮伝導のタイミングのずれに基づく心室の奇異性運動が心拍出量低下の原因となっている患者には、両心室同時刺激によって興奮伝導タイミングのずれが矯正でき、左右心室の協調的収縮によって心拍出量の低下を抑えることができる。
【００２４】
請求項８記載の心臓治療装置は、請求項１〜６記載の心臓治療装置において、前記右心室パルス発生手段の作動に続いて、所定の時間経過後に、前記左心室パルス発生手段を作動させることを特徴としている。
【００２５】
請求項９記載の心臓治療装置は、請求項１〜６記載の心臓治療装置において、前記左心室パルス発生手段の作動に続いて、所定の時間経過後に、前記右心室パルス発生手段を作動させることを特徴としている。
【００２６】
請求項８または請求項９に記載の心臓治療装置によれば、右心室への刺激と左心室への刺激のタイミングをきめ細かく調整できるので、例えば、両心室同時刺激では問題解決に至らない心疾患患者、例えば、心拍出量低下の原因が、心室筋の器質的変化（心筋の肥厚や壊死等）に基づく心室の奇異性運動であるような患者に対して特に有効である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による心臓治療装置の第１の実施形態を図１に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書において、心臓の「イベント」とは、刺激起因、自発にかかわらず、心臓（心房及び／又は心室）で発生した収縮現象を含むものである。
心臓治療装置１は、制御手段２、心臓の右心室を刺激する右心室刺激パルスを発生する右心室パルス発生手段３、心臓の左心室を刺激する左心室刺激パルスを発生する左心室パルス発生手段４、心臓の心房の収縮（心房イベント）を検出する心房収縮検出手段５、心房イベントの検出に基づいて右心室または右心室と左心室の両方を刺激する心室刺激パルスを発生するまでの所定時間を計測する房室遅延計時手段６及び迷走神経を刺激する神経刺激パルスを発生する神経パルス発生手段７によって構成される。
【００２８】
右心室パルス発生手段３は右心室電極リード８により右心室刺激電極９に接続され、左心室パルス発生手段４は左心室電極リード１０により左心室刺激電極１１に接続される。また、心房収縮検出手段５は心房収縮検出リード１３により心房イベント検出電極１４に接続される。右心室刺激電極９、左心室刺激電極１１及び心房イベント検出電極１４は図２に示されるように心臓１２に配置される。
【００２９】
一般に、心臓用の電極としては、心臓の筋肉、いわゆる心筋内に埋め込む心筋電極と、大静脈を経由して心臓まで電極を挿入するカテーテル電極がある。図２に示すものは、カテーテル電極の例であるが、右心室電極リード８、左心室電極リード１０、心房収縮検出リード１３のいずれも最初は大静脈から心臓１２の右心房に導かれる。
【００３０】
大静脈から右心房に挿入された心房収縮検出リード１３は、Ｊ  字状に曲げられた先端部を右心房壁から出っ張った袋状の右心耳内に引っ掛けるように挿入し、心房イベント検出電極１４が右心耳内壁に接触するように配置される。また、同じく大静脈から右心房に挿入される右心室電極リード８は、房室弁を通って右心室に入り、右心室電極リード８の先端部に設けられる右心室刺激電極９が右心室の最下部に接触するように配置される。更に、左心室電極リード１０は、図２には示されていないが、大静脈から右心房を通り、右心房の後下壁に開口する冠状静脈洞へ挿入、あるいは更に冠状静脈洞に開口する冠状静脈に挿入し、左心室刺激電極１１が冠血管内部から左心室に接触するように配置される。
【００３１】
神経パルス発生手段７は神経電極リード１５により神経刺激電極１６に接続され、神経刺激電極１６は迷走神経１７に巻きつけ固定される。
【００３２】
図１に示す心臓治療装置１の制御手段２は、右心室パルス発生手段３及び左心室パルス発生手段４の両方に接続される心室パルス選択手段１８と、神経パルス発生手段７と心房収縮検出手段５に接続される神経パルス制御手段１９と、右心房のイベントが起こってから右心室を刺激するまでの房室遅延時間を記憶するＲＡＶＤ記憶手段２０と、右心房のイベントが起こってから右心室及び左心室を同時刺激するまでの房室遅延時間を記憶するＲＬＡＶＤ記憶手段２１と、ＲＡＶＤ記憶手段２０またはＲＬＡＶＤ記憶手段２１のいずれかを選択するＡＶＤ選択手段２２と、房室遅延計時手段６のカウント値がＡＶＤ選択手段２２で選択されたＲＡＶＤ記憶手段２０またはＲＬＡＶＤ記憶手段２１の設定値に達すると出力を発生する比較手段２３と、両心室刺激を何回継続して行うかをあらかじめ記憶しておく継続回数記憶手段２４と、継続回数記憶手段２４で設定された値を心室パルス選択手段１８から左心室パルス発生手段４への出力があるごとにデクリメントする両心室刺激継続カウンタ２５から構成されている。
【００３３】
そして、神経パルス制御手段１９は、心房収縮検出手段５からの心房イベントの間隔が、あるいは心房イベントの間隔の平均値が、例えば心拍数が毎分８０回以上に相当する周期である７５０ｍｓ  以下になったことを検知して、制御信号を発生するように構成される。また、両心室刺激継続カウンタ２５がロードされたときに、心室パルス選択手段１８は、右心室パルス発生手段３及び左心室パルス発生手段４の両方を選択するように構成され、ＡＶＤ選択手段２２は、ＲＬＡＶＤ記憶手段２１を選択するように構成される。そして、両心室刺激継続カウンタ２５の値が“０”となったときは、心室パルス選択手段１８は、右心室パルス発生手段３のみを選択し、ＡＶＤ選択手段２２は、ＲＡＶＤ記憶手段２０を選択するように構成されている。
【００３４】
ここで、ＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶される時間は、それぞれの心疾患患者にとって右心房イベントが起こってから右心室刺激を行うまでの好ましい房室遅延時間であり、ＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶される時間は、上記右心房イベントが起こってから右心室及び左心室の同時刺激を行うまでの好ましい房室遅延時間である。
【００３５】
以下、本発明の心臓治療装置の第１の実施形態の動作を説明する。
図１において、まず、心房イベント検出電極１４により検出される心房の拍動が心房収縮検出リード１３を介して心房収縮検出手段５に伝えられる。心房収縮検出手段５は検出した心房収縮の信号を神経パルス制御手段１９に伝える。
【００３６】
心房収縮検出手段５から神経パルス制御手段１９に心房イベントの検出信号が送られると、神経パルス制御手段１９は送られてきた心房の１心拍毎のイベント間隔、あるいは数拍のイベント間隔の平均値が、例えば心拍数が毎分８０回以上に相当する周期である７５０ｍｓ  以下になったか否かを監視し、７５０ｍｓ  以下になったときに神経刺激の必要性があると判断して制御信号を神経パルス発生手段７に送る。
【００３７】
この迷走神経刺激の制御は、心房イベント情報に限定されるものではなく、心室イベント情報であってもよく、あるいはその他の心臓情報や血行動態情報などの生体情報、体動や時間等の物理情報、あるいは、これらの情報を組み合わせたものであってもよい。
【００３８】
神経パルス発生手段７は神経パルス制御手段１９からの制御信号を受けて神経刺激パルスを発生し、神経電極リード１５、神経刺激電極１６を経て迷走神経１７を刺激する。ここで、神経刺激電極１６は通常は迷走神経１７に巻きつけるようにして配置される。神経刺激電極１６を巻きつける領域としては、頚部領域かあるいは外側頚動脈の右中央位置が好適である。また、神経刺激電極１６は、血管内にカテーテル電極を留置することによって、血管壁に隣接した迷走神経１７を刺激するように配置することも可能である。配置領域としては、鎖骨下静脈内が好適である。
【００３９】
また、心房収縮検知手段５は、心房イベント検出電極１４及び心房収縮検出リード１３を介して検出された心房イベント情報を房室遅延計時手段６にも伝える。房室遅延計時手段６は心房収縮検出手段５から送られたイベント情報をトリガとして計時を開始し、その時間情報を制御手段２内の比較手段２３に送る。
【００４０】
一方、ＲＡＶＤ記憶手段２０には、それぞれの心疾患患者に応じて右心房イベントが起こってから右心室刺激を行うまでの好ましい房室遅延時間、例えば１５０ｍｓ〜２５０ｍｓの適当な値が記憶されている。また、ＲＬＡＶＤ記憶手段２１には、右心房イベントが起こってから右心室及び左心室の同時刺激を行うまでの好ましい房室遅延時間の値が記憶されている。
【００４１】
ＡＶＤ選択手段２２は、ＲＡＶＤ記憶手段２０またはＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている時間のいずれか一方を選択し、比較手段２３に供給する。そして比較手段２３において房室遅延計時手段６からの計時時間情報、すなわち心房イベント発生からの経過時間がＡＶＤ選択手段２２で選択されたＲＡＶＤ記憶手段２０またはＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている好ましい房室遅延時間と比較される。
【００４２】
通常、ＡＶＤ選択手段２２はＲＡＶＤ記憶手段２０を選択しており、この場合は、心室パルス選択手段１８は右心室パルス発生手段３のみに接続している。そして、房室遅延計時手段６からの計時時間情報、すなわち心房イベント発生からの経過時間がＡＶＤ選択手段２２で選択されたＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている房室遅延時間に達すると比較手段２３から出力が得られ、心室パルス選択手段１８が選択している右心室パルス発生手段３を作動させて右心室刺激パルスを発生し、右心室電極リード８、右心室刺激電極９を介して心臓１２の右心室を刺激するようにしている。
【００４３】
神経パルス制御手段１９において検出される心拍数が毎分８０回以上、すなわち周期が７５０ｍｓ  以下になり、神経パルス制御手段１９から神経パルス発生手段７に制御信号が供給されて迷走神経が刺激されると、それに応答して両心室刺激カウンタ２５に継続回数記憶手段２４に記憶されている所望の心室刺激回数Ｎがロードされる。このとき、ＡＶＤ選択手段２２がＲＡＶＤ記憶手段２０からＲＬＡＶＤ記憶手段２１側に切り換えられるとともに、心室パルス選択手段１８は右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４の両方を選択する。
【００４４】
そして、ＡＶＤ選択手段２２がＲＬＡＶＤ記憶手段２１を選択している場合には、比較手段２３において房室遅延計時手段６で計時した心房イベントからの経過時間とＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている設定時間とが比較される。すなわち、心房イベント発生からの経過時間が、右心房イベントが起こってから右心室及び左心室を同時刺激するまでの好ましい房室遅延時間に達したか否かが比較手段２３によって判断される。
【００４５】
この両心室へ同時刺激をする場合の房室遅延時間は、右心室のみに刺激を行う通常の場合と比べて短い房室遅延時間を設定することが好ましい。なぜなら、両心室を同時刺激した場合に、心房と心室への協調的な収縮が達成されないと、房室弁での血液の逆流が起こる可能性があり、この血液の逆流が心拍出量低下の原因ともなる。これは、心臓の興奮を急速に心筋全体に伝播させるための刺激伝導系と呼ばれる特殊心筋繊維における興奮伝播速度が、神経刺激によって遅らされるため、心室の収縮時間が遅くなることに起因している。すなわち、心室と心房は協調して血液をポンピングしているのであるが、心室の収縮の遅れによって、この協調がくずれ、一回拍出量（一回の拍動で心臓が血液を送り出す量）が低下してしまうことがある。そこで、この実質的な心室収縮の遅れを補正するために、右心室のみを刺激するときよりも両心室を刺激するときの方の刺激を早期に行う必要があるのである。このために房室遅延時間を右心室のみを刺激するときと比べて短くし、これによって、心室の収縮の遅れを取り戻すようにする必要がある。
【００４６】
房室遅延計時手段６の計時時間が、ＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている、右心房イベントが起こってから右心室及び左心室を同時刺激するまでの好ましい房室遅延時間に達すると、比較手段２３から出力が得られ、心室パルス選択手段１８に供給される。このとき、心室パルス選択手段１８は、右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４の両方を選択しているので、右心室パルス発生手段３及び左心室パルス発生手段４により、右心室電極リード８及び左心室電極リード１０を介して右心室刺激電極９及び左心室刺激電極１１に同時に刺激パルスが加えられ、右心室と左心室が同時刺激される。
【００４７】
図３は、上述した第１の実施形態の動作の流れを示すフロー図であり、以下、このフロー図を用いて、本例の動作を更に詳細に説明する。まず、最初に両心室刺激継続カウンタ２５をリセットする（ステップＳ１）。次に、心房イベントの発生を監視している心房収縮検出手段５により心房イベントが検出されたかどうかが判断され（ステップＳ２）、心房イベントが検出されなければ検出されるまでサイクルを繰り返す。心房イベントが検出されると、房室遅延計時手段６が時間のカウントを開始し（ステップＳ３）、それと同時に神経パルス制御手段１９において神経刺激の必要性が判断される（ステップＳ４）。
【００４８】
例えば、心拍数の平均値が８０以上になって心房イベントの検出回数が多くなると、神経刺激が必要だと判断され、迷走神経刺激を行い（ステップＳ５）、同時に両心室刺激継続カウンタ２５に継続回数記憶手段２４に予め記憶されている数値Ｎをロードする（ステップＳ６）。ステップＳ５で神経刺激の必要がないと判断されれば、ステップＳ１０に進む。
【００４９】
ステップＳ６で両心室刺激継続カウンタ２５に数値Ｎがロードされると、次に、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている設定時間と一致したかどうかが判断される（ステップＳ７）。そして、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている時間に達すると、右心室及び左心室の両方に同時に心室刺激パルスを送る（ステップＳ８）。この両心室の同時刺激が行われると、両心室刺激継続カウンタ２５にロードされた数値Ｎより１が引かれて（Ｎ−１）とされる（ステップＳ９）。
【００５０】
判断ステップＳ４において、心拍数が８０以下である場合などで神経刺激の必要がないと判断されると、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”になっているか否かが判断され（ステップＳ１０）、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”でないならば、引き続き判断ステップＳ７に戻る。
【００５１】
両心室の刺激がＮ回繰り返されて、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”になると、両心室刺激カウンタ２５からＡＶＤ選択手段２２と心室パルス選択手段１８に信号が供給され、ＡＶＤ選択手段２２はＲＬＡＶＤ記憶手段２１からＲＡＶＤ記憶手段２０にその出力を切り換え、心室パルス選択手段１８は両心室刺激から右心室のみの刺激に切り換えを行う。このとき、判断ステップＳ１０で、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”と判断され、次のステップＳ１１に移る。
【００５２】
そして、判断ステップＳ１１において、房室遅延計時手段６がＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている右心室刺激のための房室遅延時間の設定値に達したか否かが判断され、房室遅延計時手段６の計時時間が上記設定値に達すると、右心室パルス発生手段３から右心室刺激パルスを発生する通常の心臓治療装置（ペースメーカ）の動作モードとなる（ステップＳ１２）。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。図２に示される本発明の第１の実施形態と同じ部分は同一符号で示す。
本発明の第１の実施形態では、Ｎ回の両心室の刺激が行われると両心室刺激継続カウンタ２５から出力が得られてＡＶＤ選択手段２２及び心室パルス選択手段１８が作動する構成としているが、本発明の第２実施の形態では、Ｎ回の両心室刺激のカウントを行う代わりにそれに相当する時間をタイマで計測してＡＶＤ選択手段２２及び心室パルス選択手段１８を切り換える構成にしている。
【００５４】
すなわち、図４に示すように、図２に示す本発明の第１の実施形態と異なるところは、神経刺激パルスの発生に応答してカウントを開始する継続時間計時手段２６と、右心室と左心室の同時刺激を行う継続時間を予め設定し記憶させる継続時間設定値記憶手段２７と、継続時間計時手段２６と継続時間設定値記憶手段２７の出力を比較して、神経刺激からの経過時間が予め定めた継続時間設定値に達したか否かを判断する比較手段２８を備えた点である。
【００５５】
本発明の第１の実施形態と同様に、まず、心房イベント検出電極１４により検出される心房の拍動が心房収縮検出リード１３を介して心房収縮検出手段５で検出され、検出された心房収縮の信号が神経パルス制御手段１９に伝えられる。神経パルス制御手段１９は送られてきた心房の１心拍毎のイベント間隔、あるいは数拍のイベント間隔の平均値が、例えば心拍数が毎分８０回以上に相当する周期である７５０ｍｓ  以下になったか否かを監視し、７５０ｍｓ  以下になったときに神経刺激の必要性があると判断して制御信号を神経パルス発生手段７に送る。
【００５６】
この神経刺激に応答して継続時間計時手段２６が経過時間の計数を開始するとともに、同時にＡＶＤ選択手段２２及び心室パルス選択手段１８を作動させて、ＡＶＤ選択手段２２はＲＡＶＤ記憶手段２０の選択からＲＬＡＶＤ記憶手段２１の選択に切り換えられ、心室パルス選択手段１８は右心室パルス発生手段３のみの選択から、右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４の両方を選択するように切り換えられる。
【００５７】
また、心房収縮検出手段５により心房イベントが検出されると、房室遅延計時手段６も計数を開始し、この経過時間がＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている右心房イベントが起こってから右心室及び左心室を同時刺激するまでの好ましい房室遅延時間に達すると、比較手段２３から出力が得られ、心室パルス選択手段１８を経て、右心室パルス発生手段３及び左心室パルス発生手段４の両方に伝えられ、右心室電極リード８及び左心室電極リード１０を介して右心室刺激電極９及び左心室刺激電極１１に同時に刺激パルスが加えられて、右心室と左心室が同時刺激される。
【００５８】
継続時間設定値記憶手段２７には、各心疾患患者に応じて右心室と左心室の両方を刺激する好ましい時間が設定されており、比較手段２８において、上記継続時間設定値記憶手段２７に記憶された設定時間と、継続時間計時手段２６により計数された、神経刺激パルスが発生してからの経過時間が比較され、神経刺激パルスが発生してからの経過時間が継続時間設定値記憶手段２７に記憶された設定時間に達すると、比較手段２８から出力が得られ、ＡＶＤ選択手段２２と心室パルス選択手段２８に供給される。
【００５９】
この比較手段２８からの信号を受けて、ＡＶＤ選択手段２２はＲＬＡＶＤ記憶手段２１の選択からＲＡＶＤ記憶手段２０の選択に切り換えられ、心室パルス選択手段１８は右心室パルス発生手段３と左心室パルス発生手段４の両方の選択から右心室パルス発生手段３のみの選択に切り換えられる。これにより、心臓治療装置１は右心室のみを刺激する通常の心臓刺激装置（ペースメーカ）の作動状態に戻る。
【００６０】
図５は、上記第２の実施形態の動作の流れを示すフロー図であり、以下、このフロー図を用いて、本発明の第２の実施形態の動作を更に詳細に説明する。まず、心房イベントの発生を監視している心房収縮検出手段５により心房イベントが検出されたかどうかが判断され（ステップＳ２１）、心房イベントが検出されなければ検出されるまでサイクルを繰り返す。心房イベントが検出されると、房室遅延計時手段６が時間のカウントを開始し（ステップＳ２２）、それと同時に神経パルス制御手段１９において神経刺激の必要性が判断される（ステップＳ２３）。
【００６１】
例えば、心拍数の平均値が８０以上になって心房イベントの検出回数が多くなると、神経刺激が必要だと判断され、迷走神経刺激を行い（ステップＳ２４）、同時に継続時間計時手段２６が計数を開始する（ステップＳ２５）。判断ステップＳ２３で神経刺激の必要がないと判断されれば、判断ステップＳ２８に進む。
【００６２】
次に、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている設定時間と一致したかどうかが判断される（ステップＳ２６）。そして、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＬＡＶＤ記憶手段２１に記憶されている時間に達すると、右心室及び左心室の両方に同時に心室刺激パルスを送る（ステップＳ２７）。
【００６３】
判断ステップＳ２３において心拍数が８０以下である場合などで神経刺激の必要がないと判断されると、継続時間計時手段２６の計数時間（継続時間）が継続時間設定値記憶手段２７の設定時間より大きいか否かが判断される（ステップＳ２８）。上記継続時間計時手段２６の計数時間（継続時間）が継続時間設定値記憶手段２７の設定時間より小さいときは、引き続き判断ステップＳ２６に戻る。
【００６４】
継続時間計時手段２６の計数時間（継続時間）が継続時間設定値記憶手段２７の設定時間を超えると、比較手段２８からＡＶＤ選択手段２２と心室パルス選択手段１８に信号が供給され、ＡＶＤ選択手段２２はＲＬＡＶＤ記憶手段２１からＲＡＶＤ記憶手段２０にその出力を切り換え、心室パルス選択手段１８は両心室刺激から右心室のみの刺激に切り換えを行う。
【００６５】
そして、判断ステップＳ２９において、房室遅延計時手段６がＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている右心室刺激のための房室遅延時間の設定値に達したか否かが判断され、房室遅延計時手段６の計時時間が上記設定値に達すると、右心室パルス発生手段３から右心室刺激パルスを発生する通常の心臓治療装置（ペースメーカ）の動作モードとなる（ステップＳ３０）。
【００６６】
次に、本発明による心臓治療装置の第３の実施形態を図６の構成図に基づいて説明する。図１に示される本発明の第１の実施形態及び図４に示す本発明の第２の実施形態と同じ部分は同一符号で示してある。
図１に示す本発明の第１の実施形態及び図４に示す本発明の第２の実施形態いずれも神経刺激があったときに所定の回数あるいは所定の時間、右心室と左心室を同時に刺激するものであるが、本発明の第３の実施形態では、左右の心室刺激に時間差をつけて刺激するようにしている。この例では最初に右心室を刺激し、少しの時間差をおいて左心室を刺激するようにしているが、逆に、左心室刺激が先で右心室刺激があとであってもよい。
【００６７】
図６に示す本発明の第３の実施形態では、本発明の第１または第２の実施の形態におけるＲＬＡＶＤ記憶手段２１の代わりにＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９とＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０が設けられている。ＢＩ−ＲＡＶＤ（ａｔｒｉｕｍ−ｒｉｇｈｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ  ｄｅｌａｙ  ｏｆ  ｂｉｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｐａｃｉｎｇ）記憶手段２９は、両心室を刺激する場合の右心房イベント検出から右心室刺激までの好ましい房室遅延時間を記憶するものであり、ＢＩ−ＬＡＶＤ（ａｔｒｉｕｍ−ｌｅｆｔ  ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ  ｄｅｌａｙ  ｏｆ  ｂｉｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｐａｃｉｎｇ  ）記憶手段３０は、両心室を刺激する場合の右心房イベント検出から左心室刺激までの好ましい房室遅延時間を記憶するものである。
【００６８】
この房室遅延時間の設定の方法について説明する。心不全における心拍出量低下の原因として、▲１▼左右心室間における興奮伝導のタイミングのずれに基づく心室の奇異性運動、及び、▲２▼心室筋の器質的変化（心筋の肥厚や壊死等）に基づく心室の奇異性運動、あるいは▲１▼と▲２▼の合併によるものなど多くの原因が考えられる。
【００６９】
まず、▲１▼の左右心室間における興奮伝導のタイミングのずれに基づく心室の奇異性運動が心拍出量低下の原因となっている患者には、両心室同時刺激を行うことで興奮伝導タイミングのずれが矯正でき、左右心室の協調的収縮によって心拍出量の低下を抑えることができる。
【００７０】
しかし、▲２▼の心室筋の器質的変化（心筋の肥厚や壊死等）に基づく心室の奇異性運動が心拍出量低下の原因となっている患者には（▲１▼と▲２▼の合併の患者も含む）、両心室同時刺激を行っても器質的変化を起こした心室筋は正常な他の心室筋と協調的に動くことができず、必ずしも心拍出量の低下を抑えることにはならない。この場合には、器質的変化を起こした心室筋の心拍出量低減への関与を少なくし、心室運動を最適化するように右心室と左心室に対して刺激パルスを送るタイミングを調整する必要がある。
【００７１】
この調整を行うため、現実的には、心臓治療装置の植え込み時あるいは定期健診時に迷走神経刺激を行い、超音波診断装置等を用いて心室の動きや房室弁における血液の逆流の有無等を観察し、迷走神経刺激に伴う心拍出量の低下が最小となるように両心室の刺激タイミングの設定を行っている。このように、房室遅延時間の設定は各心疾患患者の状態に応じてきめ細かく設定されなければならないものである。
【００７２】
ＡＶＤ選択手段２２は、通常はＲＡＶＤ記憶手段２０を選択しているが、心房イベントが検出され、その結果、迷走神経が刺激されると、ＡＶＤ選択手段２２はＲＡＶＤ記憶手段２０からＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９及びＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０の両方を選択するモードに切り換わる。同時に、図１に示される本発明の第１  の実施形態と同様に、迷走神経の刺激に応答して、両心室刺激継続カウンタ２５には継続回数記憶手段２４に予め記憶されている数値（例えば、Ｎ回）がセットされる。
【００７３】
ここで、ＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９に記憶されている房室遅延時間はＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０に記憶されている房室遅延時間よりも小さいという前提で、以下説明をする。
最初に、房室遅延計時手段６の計数値はＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９に記憶されている房室遅延時間に達するので、このとき比較手段２３からの出力が心室パルス選択手段１８により選択されている右心室パルス発生手段３に加えられる。そして右心室パルス発生手段３は右心室刺激リード８を介して右心室刺激電極９に刺激パルスを与え、右心室を刺激する。
【００７４】
続いて、房室遅延計時手段６の計数値が、ＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０に記憶されている房室遅延時間に達すると、比較手段２３からの出力が心室パルス選択手段１８により選択されている左心室パルス発生手段４に加えられ、左心室刺激リード１０を介して左心室刺激電極１１に刺激パルスが与えられ左心室が刺激される。
【００７５】
このとき、左心室パルス発生手段４への出力が得られる毎に、両心室刺激継続カウンタ２５にロードされている数値Ｎから“１”が引かれてゆく。そして、両心室刺激継続カウンタ２５の出力が“０”になると、両心室刺激継続カウンタ２５より出力が得られ、ＡＶＤ選択手段２２及び心室パルス選択手段１８に切り換えパルスが発せられて、ＡＶＤ選択手段２２はＲＡＶＤ記憶手段２０を選択し、心室パルス選択手段１８は右心室パルス発生手段３のみを選択する状態に切り換えられる。
【００７６】
このように、本例では、心房イベントの検出から所定時間経過後、右心室と左心室に時間差をつけて刺激するので、心室筋の器質的変化（心筋の肥厚や壊死等）に基づく心室の奇異性運動が心拍出量低下の原因となっている患者に対して、特に有効な心臓治療装置を提供することができる。
【００７７】
図７は、上記第３の実施形態の動作の流れを示すフロー図であり、以下、このフロー図を用いて、まず、最初に両心室刺激継続カウンタ２５をリセットする（ステップＳ３１）。次に、心房イベントの発生を監視している心房収縮検出手段５により心房イベントが検出されたかどうかが判断され（ステップＳ３２）、心房イベントが検出されなければ検出されるまでサイクルを繰り返す。心房イベントが検出されると、房室遅延計時手段６が時間のカウントを開始し（ステップＳ３３）、それと同時に神経パルス制御手段１９において神経刺激の必要性が判断される（ステップＳ３４）。
【００７８】
例えば、心拍数の平均値が８０以上になって心房イベントの検出回数が多くなると、神経刺激が必要だと判断され、迷走神経刺激を行い（ステップＳ３５）、同時に両心室刺激継続カウンタ２５に継続回数記憶手段２４に予め記憶されている数値Ｎをロードする（ステップＳ３６）。ステップＳ３５で神経刺激の必要がないと判断されれば、ステップＳ４２に進む。
【００７９】
ステップＳ３６で両心室刺激継続カウンタ２５に数値Ｎがロードされると、次に、房室遅延計時手段６で計時した時間がＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９に記憶されている設定時間と一致したかどうかが判断される（ステップＳ３７）。心房イベントからの経過時間が上記ＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９に記憶されている設定時間に達しないときは、達するまで判断ステップＳ３７を繰り返す。そして、房室遅延計時手段６で計時した時間がＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９に記憶されている時間に達すると、右心室パルス発生手段３より右心室刺激パルスが発せられる（ステップＳ３８）。続いて、房室遅延計時手段６で計時した時間がＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０に記憶されている設定時間と一致したかどうかが判断される（ステップＳ３９）。心房イベントからの経過時間が上記ＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０に記憶されている設定時間に達しないときは、達するまで判断ステップＳ３７を繰り返す。そして、房室遅延計時手段６で計時した時間がＢＩ−ＬＡＶＤ記憶手段３０に記憶されている時間に達すると、左心室パルス発生手段４より左心室刺激パルスが発せられる（ステップＳ４０）。そして左心室の刺激が行われると、両心室刺激継続カウンタ２５にロードされた数値Ｎより１が引かれて（Ｎ−１）とされる（ステップＳ４１）。
【００８０】
判断ステップＳ３４において、心拍数が８０以下である場合などで神経刺激の必要がないと判断されると、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”になっているか否かが判断され（ステップＳ４２）、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”でないならば、引き続き判断ステップＳ３７に戻る。
【００８１】
両心室の刺激がＮ回繰り返されて、両心室刺激カウンタ２５の値が“０”になると、両心室刺激カウンタ２５からＡＶＤ選択手段２２と心室パルス選択手段１８に信号が供給され、ＡＶＤ選択手段２２はＢＩ−ＲＡＶＤ記憶手段２９とＢＩ−ＬＡＶＤ３０の両方を選択する状態から、ＲＡＶＤ記憶手段２０のみを選択する状態にその出力を切り換え、心室パルス選択手段１８は時間差をつけた両心室刺激から右心室のみの刺激に切り換えを行う。そして、判断ステップＳ４３で、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている設定時間と一致したかどうかが判断され、心房イベントからの経過時間が上記ＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている設定時間に達しないときは、達するまで判断ステップＳ４３を繰り返し、房室遅延計時手段６で計時した時間がＲＡＶＤ記憶手段２０に記憶されている時間に達すると、右心室パルス発生手段３より右心室刺激パルスが発せられる（ステップＳ４４）。
【００８２】
上記説明では、心房イベントを検出してから両心室を刺激する場合であって、右心室を先に刺激する場合を説明したが、心疾患患者の状況においては、左心室を先に刺激し、少し時間を置いて右心室を刺激することもありうることである。
【００８３】
以上、本発明の心臓治療装置を図示の３つの実施の形態の例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、両心室刺激機構を備えた心臓ベースメーカや植込み型除細動器、あるいは迷走神経刺激機構を備えた心臓治療装置等に適用が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、迷走神経刺激に応答して、右心室と左心室の両方で心室の刺激が行われるため、迷走神経刺激に伴う左右心室間伝導障害による心拍出量の減少を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の心臓治療装置の構成例を示した図である。
【図２】本発明の心臓治療装置に用いられる電極リード及び刺激電極の心臓への配置図である。
【図３】図１に示す本発明の第１の実施形態の心臓治療装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の心臓治療装置の構成例を示した図である。
【図５】図４に示す本発明の第２の実施形態の心臓治療装置の動作を示すフロー図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の心臓治療装置の構成例を示した図である。
【図７】図６に示す本発明の第２の実施形態の心臓治療装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１・・・心臓治療装置
２・・・制御手段
３・・・右心室パルス発生手段
４・・・左心室パルス発生手段
５・・・心房収縮検出手段
６・・・房室遅延計時手段
７・・・神経パルス発生手段
８・・・右心室電極リード
９・・・右心室刺激電極
１０・・・左心室電極リード
１１・・・左心室刺激電極
１２・・・心臓
１３・・・心房収縮検出リード
１４・・・心房収縮検出電極
１５・・・神経電極リード
１６・・・神経刺激電極
１７・・・迷走神経
【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５】
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【図６】
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【図７】
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