(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１医療機器と、
前記第１医療機器と通信可能に接続された第２医療機器と、を備え、
前記第１医療機器は、１以上の通信パルスを使用して、第１通信モードで前記第２医療機器と通信するように構成されており、
前記第１医療機器は、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したと判定した後は、第２通信モードで前記第２医療機器と通信するように構成されている、医療機器システム。
【請求項２】
前記第１医療機器は、前記第１通信モードにおいて、心イベントが検出された後、第１の時間間隔にのみ、前記第２医療機器と通信するように構成されており、
前記第１医療機器は、前記第２通信モードにおいて、心イベントが検出された後、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔にのみ、前記第２医療機器と通信するように構成されている、請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項３】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第１の時間間隔は、拍動が検出された後に開始し、後続する拍動が検出される前に終了する、請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項４】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、拍動が検出された後に開始し、後続する拍動が検出される前に終了する、請求項２から３のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項５】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動のＲ波の後に開始するとともに検出された拍動のＴ波の前で終了する、請求項２から４のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項６】
前記第２の時間間隔は、検出された前記心イベントの後、予め設定された時間遅れの後に開始する、請求項２から５のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項７】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第１の時間間隔は、検出された心イベントの不応期の後に開始する、請求項２から６のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項８】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された心イベントの不応期の後に開始する、請求項２から７のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項９】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された心イベントの不応期の間にある、請求項２から８のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項１０】
検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動後に開始する約１５０ミリ秒の時間間隔を備えている、請求項２から９のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項１１】
１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したか否かを判定するために、前記第１医療機器は、
心拍数を判定し、
拍動を検出し、
検出された拍動及び判定された心拍数に基づいて、後続する拍動が発生する時間を判定し、
前記第１通信モードで前記第２医療機器と相互に通信し、さらに、
後続する拍動が発生すると判定された時間と重なるイベント許容時間内に後続する拍動が生じたか否かを判定し、仮にあった場合には、１以上の通信パルスが当該心臓を捕捉したと判定し、仮になかった場合には、１以上の通信パルスが当該心臓を捕捉しなかった、と判定するように構成された、請求項１から１０のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項１２】
１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したか否かを判定するために、前記第１医療機器は、
拍動を検出し、
第１通信許容時間内で前記第１通信モードにおいて前記第２医療機器と情報を通信し、さらに
前記第１通信許容時間の後に予め設定された時間遅れが開始されるイベント許容時間内に後続する拍動があるか否かを判定し、仮にあった場合には、１以上の通信パルスが心臓を捕捉したものと判定し、仮になかった場合には、１以上の通信パルスが心臓を捕捉しなかったと判定するように構成されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項１３】
１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したか否かを判定するために、前記第１医療機器は、捕捉閾値テストを実行するように構成されており、前記捕捉閾値テストは、
捕捉閾値エネルギレベルにある１以上の通信パルスを送信するステップと、
前記捕捉閾値エネルギレベルにある前記１以上の通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するステップと、
仮に捕捉していたならば、当該捕捉閾値エネルギレベルの少なくとも一部に基づいて、捕捉閾値を判定するステップと、
仮に捕捉していないならば、当該捕捉閾値エネルギレベルを変更し、前記送信するステップに戻るステップと、を備えている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項１４】
前記捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを増加するステップを備えている、請求項１３に記載の医療機器システム。
【請求項１５】
前記捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを低減するステップを備えている、請求項１３から１４のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器システムに関し、より詳細には、医療機器間のマルチプル通信モードを備えた医療機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植込型医療機器は、患者をモニタし、さらに患者に治療を施すために、又はこれらの処理の少なくともいずれかひとつを実行するために、今日、一般に使用される。例えば、植込型センサは、しばしば、拍動、心音、ＥＣＧ、呼吸、その他の１以上の生理学的パラメータをモニタするために使用される。別の例では、植込型神経刺激治療を患者に与える神経刺激器が使用可能である。さらに別の例において、ペーシング機器は、患者の体内に充分な血量を送給する心臓の機能低下を来たし得る様々な心臓疾患に苦しむ患者の治療に使用可能である。そのような心臓疾患は、急速な、不規則な、さらには不十分な心収縮、又はそれらの少なくともいずれかひとつの症状に係る心収縮を引き起こす場合がある。これら心疾患の幾ばくかを緩和する一助とするために、様々な機器（例えば、ペースメーカや、除細動器など）がしばしば患者の体内に植え込まれる。そのような機器は、心臓の機能をより正常、充分、及び安全となるように、又は少なくともそれらの特性のひとつが満たされるように役立てるため、電気的刺激をモニタし、提供する。機器の種類に拘わらず、埋め込み型医療機器は、当該医療機器同士が互いに他の医療機器と通信することがしばしば好ましい。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、医療機器システムに関し、より詳細には、医療機器間のマルチプル通信モードを備えた医療機器システムに関する。いくつかの態様において、医療機器間で使用される通信信号は、患者に好ましくない影響を与える原因となり得る。例えば、通信信号は、心臓を捕捉する通信パルスである場合がある。いくつかの態様において、このことが起きた場合、通信は、第１通信モードから第２通信モードへと切換可能である。いくつかの態様において、第２通信モードは、患者に好ましくない影響の原因となる可能性を下げる。
【０００４】
いくつかの態様において、医療機器システムは、第１医療機器、及び前記第１医療機器と通信可能に接続された第２医療機器を含み、前記第１医療機器は、第１通信モードで前記第２医療機器と通信するように構成されているとともに、前記第１医療機器は、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉していると判定した後は、第２通信モードで前記第２医療機器と通信するように構成されている。
【０００５】
代替的に又は追加的に、前記いずれかの態様において、前記第１通信モードでは、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、第１の時間間隔にのみ、前記第２医療機器と情報を通信するように構成されていてもよく、前記第２通信モードでは、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔にのみ、前記第２医療機器と通信するように構成されていてもよい。
【０００６】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第１の時間間隔は、検出された拍動の後に開始するとともに次の拍動の前で終了する。
【０００７】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、拍動が検出された後に開始するとともに次の拍動の前で終了する。
【０００８】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動のＲ波の後に開始するとともに当該拍動のＴ波の前で終了する。
【０００９】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、第２の時間間隔は、心イベントが検出された後において、予め設定された時間遅れを経過した後に開始する。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第１の時間間隔は、検出された拍動の不応期の後に開始する。
【００１０】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動の不応期の後に開始する。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動の不応期の間にある。
【００１１】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出した拍動の後、約１５０ミリ秒の時間間隔を備えている。
【００１２】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したことを判定するために、前記第１医療機器は、心拍数を判定し、検出された拍動のタイミング及び判定された心拍数に基づいて、後続する拍動が発生する時間を判定し、第１通信モードで前記第２医療機器との間で情報を相互に通信し、後続する拍動が発生すると判定された時間と重なるイベント許容時間内にあるか否かを判定し、仮にあった場合には、伝導通信が心臓を捕捉しなかったものと判定し、仮になかった場合には、伝導通信が心臓を捕捉したと判定するように構成されている。
【００１３】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したことを判定するために、前記第１医療機器は、拍動を検出し、前記第１通信モードで前記第２医療機器と通信し、前記第１通信許容時間の後に予め設定された時間遅れが開始されるイベント許容時間内に後続する拍動があるか否かを判定し、仮にあった場合には、伝導通信が心臓を捕捉したものと判定し、仮になかった場合には、伝導通信が心臓を捕捉しなかったと判定するように構成されている。
【００１４】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉したか否かを判定するために、前記第１医療機器は、捕捉閾値テストを実行するように構成されており、前記捕捉閾値テストは、捕捉閾値エネルギレベルにある１以上の通信パルスを送信するステップと、前記捕捉閾値エネルギレベルにある前記１以上の通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するステップと、仮に捕捉していたならば、当該捕捉閾値エネルギレベルの少なくとも一部に基づいて、捕捉閾値を判定するステップと、仮に捕捉していないならば、当該捕捉閾値エネルギレベルを変更し、前記送信するステップに戻るステップと、を備えている。
【００１５】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを増加するステップを備えている。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを低減するステップを備えている。
【００１６】
別の態様において、医療機器システムにおける複数の医療機器相互での情報通信方法は、伝導通信を介して、複数の第１通信許容時間のそれぞれの間に第１医療機器と第２医療機器との間で情報を通信するステップと、１以上の第１通信許容時間中に、伝導通信が患者の心臓を捕捉したか否かを判定するステップと、仮に１以上の第１通信許容時間中に伝導通信が患者の心臓を捕捉したと判定した場合には、伝導通信を介して、複数の第２通信許容時間であって前記第１通信許容時間よりも短い前記第２通信許容時間のそれぞれの間に、第１医療機器と第２医療機器との間で情報を通信するステップと、を備えている。
【００１７】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１許容時間のそれぞれは、二つの連続する、患者の拍動の間にある。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第２許容時間のそれぞれは、二つの連続する、患者の拍動の間にある。
【００１８】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第２許容時間のそれぞれは、患者の拍動のＲ波とＴ波の間にある。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかは、患者の拍動を検出するステップをさらに備えていてもよく、複数の前記第１通信許容時間は、拍動検出の後、第１所定時間遅れの後に開始する。
【００１９】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記複数の第２許容時間のそれぞれは、検出された拍動の後、第２所定時間遅れの後に開始する。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１所定時間遅れは、患者の心臓の不応期を脱してから始まる前記複数の第１通信許容時間のそれぞれに起因する。
【００２０】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第２所定時間遅れは、患者の心臓の不応期を脱してから始まる前記複数の第２通信許容時間のそれぞれに起因する。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第２所定時間遅れは、患者の不応期中に始まる前記複数の第２許容時間に起因する。
【００２１】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記１以上の第１通信許容時間中に伝導通信が患者の心臓を捕捉したか否かを判定するステップは、心拍数を判定するステップと、拍動を検出するステップと、検出された拍動のタイミング及び判定された心拍数に基づいて後続する拍動が発生する時間を判定するステップと、検出された拍動及び後続する拍動が発生すると判定された時間との間に収まる第１通信許容時間中に、伝導通信を介して、前記第１医療機器と前記第２医療機器との間で情報を通信するステップと、後続する拍動が発生すると判定された時間と重なるイベント許容時間内に後続する拍動があったか否かを判定するステップと、仮にあった場合には、伝導通信が心臓を捕捉していないものと判定するステップと、仮になかった場合には、伝導通信が心臓を捕捉したと判定するステップと、を備えている。
【００２２】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、１以上の第１通信許容時間中に実行された通信が患者の心臓を捕捉したか否かを判定するステップは、拍動を検出するステップと、検出された拍動と後続する拍動との間に収まる第１通信許容時間中に、伝導通信を介して、前記第１医療機器と前記第２医療機器とが情報を通信するステップと、前記第１通信許容時間の後に開始される予め設定された時間遅れであるイベント許容時間内に後続する拍動が生じるか否かを判定するステップと、仮にあった場合には、伝導通信が心臓を捕捉したものと判定するステップと、仮になかった場合には、伝導通信が心臓を捕捉しなかったものと判定するステップと、を備えている。
【００２３】
さらに別の態様において、医療機器システムにおける複数の医療機器相互での情報通信方法であって、少なくともひとつの医療機器が患者に植え込まれる植込型医療機器である前記方法は、第１エネルギレベルを有する通信パルスを使用し、伝導通信を介して、前記第１医療機器と前記第２医療機器との間で情報を通信するステップと、前記通信パルス用捕捉閾値を特定するために捕捉閾値テストを実行するステップと、第１エネルギレベルから、第２エネルギレベルであって捕捉閾値テストで特定された捕捉閾値に基づく前記第２エネルギレベルに変更するステップと、前記第２エネルギレベルを有する通信パルスを使用し、前記伝導通信を介して、前記第１医療機器と前記第２医療機器との間で通信するステップと、を備えている。
【００２４】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１エネルギレベルは、第１パルス振幅と第１パルス幅とによって表わされるとともに、前記第２エネルギレベルは、第１パルス振幅と第２パルス幅とによって表わされ、前記第２パルス幅は、前記第１パルス幅と異なる。
【００２５】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１エネルギレベルは、第１パルス振幅と第１パルス幅とによって表わされるとともに、前記第２エネルギレベルは、第２パルス振幅と第１パルス幅とによって表わされ、前記第２パルス振幅は、前記第１パルス振幅と異なる。
【００２６】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１エネルギレベルは、第１パルス振幅と第１パルス幅とによって表わされるとともに、前記第２エネルギレベルは、第２パルス振幅と第２パルス幅とによって表わされ、前記第２パルス幅は、前記第１パルス幅と異なり、前記第２パルス振幅は、前記第１パルス振幅と異なる。
【００２７】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、捕捉閾値テストを実行するステップは、ある捕捉閾値エネルギレベルにある１又は２以上の通信パルスを送信するステップと、前記１又は２以上の通信パルスが心臓を捕捉するか否かを判定するステップと、捕捉すると判定した場合には、当該捕捉閾値エネルギレベルの少なくとも一部に基づいて、捕捉閾値を特定するステップと、捕捉しないと判定した場合には、捕捉閾値エネルギを変更し、前記通信パルスを送信するステップに戻るステップとを備えている。
【００２８】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを増加するステップを備えている。
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記捕捉閾値エネルギレベルを変更するステップは、当該捕捉閾値エネルギレベルを低減するステップを備えている。
【００２９】
さらに別の態様において、医療機器システムは、第１医療機器と、前記第１医療機器と通信可能に接続された第２医療機器とを備え、前記第１医療機器は、第１通信モードで前記第２医療機器と情報を通信可能に構成されており、前記第１医療機器は、１以上の通信パルスが患者の心臓を捕捉した後は、第２通信モードで前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている。
【００３０】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、前記第１通信モードでは、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、第１の時間間隔中にのみ前記第２医療機器と情報を通信するように構成されており、前記第２通信モードにおいて、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、第２の時間間隔中にのみ前記第２医療機器と情報を通信するように構成されており、前記第２の時間間隔は、前記第１の時間間隔よりも短い。
【００３１】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第１の時間間隔は、検出された拍動の後に開始し、後続する拍動が検出される前に終了する。
【００３２】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動の後に開始し、後続する拍動が検出される前に終了する。
【００３３】
代替的に又は追加的に、前記態様のいずれかにおいて、検出された前記心イベントは、拍動を含み、前記第２の時間間隔は、検出された拍動のＲ波の後に開始するとともに当該拍動のＴ波の前で終了する。
【００３４】
別の態様において、患者の心臓に電気的刺激を与えるための医療機器システムは、患者の心臓にペーシングパルスを送信するように構成された第１医療機器と、前記第１医療機器と通信可能に接続された第２医療機器とを備え、前記第２医療機器は、検出された心イベント後に、第１所定時間間隔中に通信信号を患者の組織に送信するように構成されているとともに、１以上の通信信号が患者の心臓を捕捉したと判定した後は、前記第２医療機器は、検出された心イベント後、第２所定時間間隔中に通信信号を患者の組織に送信するように構成されている。
【００３５】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、患者の心臓を捕捉した１以上の送信された通信信号を判定するために、前記第２医療機器は、第１の検出された心イベント後、当該第１の検出された心イベント後から予め設定された時間量だけ患者の組織に１以上の通信信号を送信し、さらに１以上の通信信号を送信した後、検出許容時間内に第２の検出された心イベントが生じるか否かを判定するように構成されている。
【００３６】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第２医療機器は、前記第２の検出された心イベントが検出許容時間内にあったことを当該第２医療機器が判定した場合には、送信された通信信号が患者の心臓を捕捉したと判定する。
【００３７】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１の検出された心イベントは、ペーシング心イベントである。
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１所定時間の間隔は、検出されたある心イベントと次に検出された心イベントとの間の時間を備えている。
【００３８】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第２所定時間の間隔は、検出された心イベントの後に開始する約１５０ミリ秒の時間を備えている。
さらに別の態様において、医療機器システムは、第１医療機器、及び前記第１医療機器と通信可能に接続される第２医療機器であって、前記第１医療機器は、１以上の通信パルスを用いて第１通信モードで前記第２医療機器と情報を通信可能に構成されており、さらに前記第１医療機器は、通信パルスが心臓を捕捉したか否かの判定に基づいて、第２通信モードで前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている、前記第１医療機器と前記第２医療機器とを備えていてもよい。
【００３９】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１医療機器は、通信パルスが心臓を捕捉した、との判定に基づいて、第２通信モードで前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている。
【００４０】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１医療機器は、通信パルスが心臓を捕捉しなかった、との判定に基づいて、第２通信モードで前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている。
【００４１】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１通信モードにおいて、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、第１の時間間隔中にのみ、前記第２医療機器と情報を通信するように構成されており、前記第２通信モードにおいて、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔中にのみ、前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている。
【００４２】
代替的に又は追加的に、いずれかの前記態様において、前記第１通信モードにおいて、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、第１の時間間隔中にのみ、前記第２医療機器と情報を通信するように構成されており、前記第２通信モードにおいて、前記第１医療機器は、心イベントが検出された後、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔中にのみ前記第２医療機器と情報を通信するように構成されている。
【００４３】
上述した概要は、本発明のそれぞれの態様又は各実施態様を説明するように意図されていない。本発明のより完全な理解とともに、利点及び達成点が、添付の図面と相俟って、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって明らかとなり理解されよう。
【００４４】
本発明は、添付の図面とともに、以下の様々な図解の実施形態の詳細な説明を参照することによって、より完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態によるリードレス心臓ペースメーカ（ＬＣＰ）を示す概略ブロック図。
【図２】図１のＬＣＰとともに使用可能な他の図解的な医療機器の概略ブロック図。
【図３】相互に通信する多重ＬＣＰ及び他の機器の少なくともいずれかひとつを含む、例示的な医療機器の概略ブロック図。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、ＬＣＰ及び他の医療機器を含むシステムの概略ブロック図。
【図５】本発明のさらに別の実施形態による、ＬＣＰ及び他の医療機器を含むシステムの概略ブロック図。
【図６】本発明の一実施形態による、心周期、及び患者の組織に送信された伝導通信信号を送信することができるときの心周期の間のタイミングの一例の線図。
【図７】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するための技術例を示す線図。
【図８】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するための技術例を示す線図。
【図９】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するための技術例を示す線図。
【図１０】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するための技術例を示す線図。
【図１１】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するための技術例を示す線図。
【図１２】本発明の一実施形態による、パルス振幅対パルス幅を図示した線図。
【図１３】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び機器が伝導通信パルスを送信可能なタイミングを図示した線図。
【図１４】本発明の一実施形態による、心周期の一例、及び機器が伝導通信パルスを送信可能なタイミングを図示した線図。
【図１５】図１−５に関して説明した、図示の医療機器及び医療機器システムのような医療機器及び医療機器システムによって実現可能な、図解的方法のフローダイアグラムである。
【図１６】図１−５に関して説明した、図示の医療機器及び医療機器システムのような医療機器及び医療機器システムによって実現可能な、図解的方法のフローダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明は、さまざまな変更形態及び代替形態への変更が可能ではあるが、その詳細は図面において例示としてのみ示され、以下に詳細する。しかしながら、その意図は、説明される特定の実施形態に限定するものではないことを理解されたい。そうではなく、その意図は、本発明の範囲に含まれるすべての変更形態、均等形態、及び代替形態を取り扱うことである。
【００４７】
以下の説明は、異なる図面の同等の部材には、同一の符号が付されている添付の図面とともに読むべきである。本明細書及び図面は、一定の縮尺であるとは限らず、図解的に各実施形態を表わすものであって、本発明を限定することを意図するものではない。
【００４８】
正常で健康的な心臓は、当該心臓全体にわたり、心臓自らが電気信号を生成することによって収縮を誘発する。これら内因性信号は、心臓の筋肉細胞又は組織を収縮する。この収縮は、心臓外及び心臓内に血液を加圧し、身体の残り部分全体にわたり、血液の循環を提供する。しかしながら、多くの患者は、心臓のこの収縮に悪影響のある心臓疾患で苦しんでいる。例えば、ある心臓は、内因性電気信号を生成又は伝導できなくなった疾患組織とともに発達する場合がある。いくつかの態様において、疾患心臓組織は電気信号を異なる拍数で伝導し、それによって心臓の収縮が同期せず不効率になる。別の事例において、心臓は、心拍数が危険になるような低い拍数で内因性信号を生成する場合がある。さらに別の事例において、心臓は、異常に高い拍数で電気信号を生成する場合がある。ある場合には、このような異常が細動状態にまで発展する可能性があり、そうなると患者の心臓の収縮はほぼ完全に脱同期して、心臓は血液をほとんどか、全く送り出さない。植込型医療機器は、心臓の異常又は不整脈の発生を判定し、患者がそのような心臓疾患を治癒し又は緩和する一助となる１以上の電気的刺激治療を送信するように構成可能である。
【００４９】
図１は、例示的なリードレス心臓ペースメーカ（ＬＣＰ）の図であり、該ペースメーカは、患者に植え込み可能であって、しかも、例えば、電気的刺激治療（例えば、抗頻拍ペーシング（ＡＴＰ）治療、心臓再同期治療（ＣＲＴ）、徐脈治療、除細動パルス、など）といった、１つ以上の治療を適切に採用することにより、心臓不整脈を防止、統制、又は治癒するために作動可能である。図１からわかるように、ＬＣＰ１００は、当該ＬＣＰ１００内に、又は直接ハウジング１２０に、全ての要素を有するコンパクトな機器とすることができる。図１に図示されているように、ＬＣＰ１００は、通信モジュール１０２、パルス生成器モジュール１０４、電気的感知モジュール１０６、機械的感知モジュール１０８、プロセッシングモジュール１１０、バッテリ１１２、及び電極１１４を含んでいてもよい。
【００５０】
通信モジュール１０２は、ＬＣＰ１００の外側に配置されているセンサや他の医療機器などといった機器と通信するように構成されている。そのような機器は、患者の体外又は体内のいずれに配置してもよい。場所に関係なく、外部機器（すなわち、ＬＣＰ１００の外部であるが、必ずしも患者の身体の外部ではない）は、通信モジュール１０２を通じてＬＣＰ１００と通信し、１つ以上の所望の機能を果たすことができる。例えば、ＬＣＰ１００は、通信モジュール１０２を通じて、感知した電気信号、指示、他のメッセージ、又はデータ、といった情報を外部医療機器に通信することができる。外部医療機器は、不整脈の発生を判定したり、電気的刺激治療を加えたり、受信したデータを保存したり、さらには別の機能といった、様々な機能の少なくともいずれかひとつを実行するために、通信されたデータ及びメッセージの少なくともいずれかひとつを使用可能である。ＬＣＰ１００は追加的に、通信モジュール１０２を通じて、データ及びメッセージの少なくともいずれかひとつを外部医療機器から受信可能であり、ＬＣＰ１００は、不整脈の発生を判定したり、電気的刺激治療を加えたり、受信したデータを保存したり、又は別の機能といった、様々な機能を実行するために、通信されたデータ及びメッセージの少なくともいずれかひとつを使用可能である。通信モジュール１０２は、外部機器と通信するために、１以上の方法を使用可能に構成されている。例えば、通信モジュール１０２は、高周波（ＲＦ）信号、誘導結合、光学信号、音響信号、伝導通信信号、又は通信に適した他の信号を通じて通信することができる。ＬＣＰ１００と他の機器との間の通信技術は、さらに他の図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図１に示す実施形態において、パルス生成器モジュール１０４は、電極１１４と電気的に接続可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ１００は、追加的に電極１１４’を含んでいてもよい。そのような例では、パルス生成部１０４は、追加的に電極１１４’と電気的に接続可能である。パルス生成器モジュール１０４は、電気的刺激信号を生成するように構成されている。例えば、パルス生成器モジュール１０４は、ＬＣＰ１００内にあるバッテリ１１２に蓄電されたエネルギを使用することにより電気的刺激信号を生成し、電極１１４及び電極１１４‘の少なくともいずれかひとつを通じて当該電気的刺激信号を送信する。少なくともいくつかの実施形態において、ＬＣＰ１００のパルス生成器１０４は、いずれの電極１１４／１１４‘（及び他の電極の少なくともいずれかひとつ）を通じて当該パルス生成器１０４が電気的刺激治療を加えるか、を選択するために、１以上の電極１１４及び１１４‘の少なくともいずれかひとつを当該パルス生成器１０４と選択的に接続するスイッチ回路をさらに含んでいてもよい。パルス生成器モジュール１０４は、１以上の異なる数の刺激治療を加えるために、特定の特性、又は特定の順序で電気的刺激信号を生成することができる。例えば、パルス生成器モジュール１０４は、徐脈、頻脈、心臓同期、徐脈性不整脈、頻脈性不整脈、細動不整脈、心臓同期不整脈のための電気的刺激治療、及び他の適切な電気治療の少なくともいずれかひとつのための電気的刺激治療、又は他の適切な電気治療を供するために、電気的刺激信号を生成するように構成されていてもよい。そのような電気的刺激治療のより一般的な呼称は、抗頻拍ペーシング（ＡＴＰ）治療、心臓再同期治療（ＣＲＴ）、及び電気的除細動／除細動を含む。
【００５２】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ１００は、パルス生成器１０４を含んでいなくてもよい。例えば、ＬＣＰ１００は、診断専用機器であってもよい。そのような実施形態においては、ＬＣＰ１００は、電気的刺激治療を患者に提供することがない。そのような実施形態において、ＬＣＰ１００は、患者の心臓の電気的活動及び生理学的パラメータの少なくともいずれかひとつに関するデータを収集し、データや判定を１以上の他の医療機器に通信する。従って、そのような実施形態において、ＬＣＰ１００は、パルス生成器１０４を必要としない場合がある。
【００５３】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ１００は、電気的感知モジュール１０６を備えていてもよく、さらに、いくつかの実施形態において、機械的感知モジュール１０８を備えていてもよい。電気的感知モジュール１０６は、心臓の電気的活動を感知するように構成されていてもよい。例えば、電気的感知モジュール１０６は、電極１１４／１１４‘と接続されていてもよく、さらに電気的感知モジュール１０６は、電極１１４／１１４’を通じて伝導された心臓の電気的な信号を受信できるように構成されていてもよい。例えば、心臓の電気信号は、ＬＣＰ１００が植え込まれたチャンバからの局所的情報を現すものであってもよい。例えば、仮にＬＣＰ１００が心室に植え込まれている場合、電極１１４／１１４’を通じてＬＣＰ１００によって感知された心臓の電気信号は、心室心臓電気信号を表わしているものとすることができる。機械的感知モジュール１０８は、加速度計、血圧センサ、心音センサ、血酸素センサ、及び患者の一つ以上の生理的パラメータを測るように構成される他のセンサの少なくともいずれかひとつと接続されていてもよい。電気的感知モジュール１０６及び機械的感知モジュール１０８の双方はさらに、プロセッシングモジュール１１０と接続され、感知した電気活動又は生理学的パラメータを表わす信号を当該プロセッシングモジュール１１０に提供してもよい。図１に関する説明では、分離した感知モジュールであるが、いくつかの事例においては、電気的感知モジュール１０６及び機械的感知モジュール１０８は、単一のモジュールに複合されていてもよい。
【００５４】
電極１１４／１１４’は、ハウジング１２０に固定可能であるが、ＬＣＰ１００を取り囲む組織及び血液の少なくともいずれかひとつに露出可能でもある。いくつかの実施形態において、電極１１４は、一般に、いずれかのＬＣＰ１００の終端に配置可能であり、しかも、１以上のモジュール１０２、１０４、１０６、１０８、及び１１０と電気的に接続可能である。電極１１４／１１４’は、当該電極１１４／１１４’が直接ハウジング１２０に対して固定されないような短い接続ワイヤのみを通じてハウジング１２０と接続されていてもよい。ＬＣＰ１００が１以上の１１４’を含んでいるいくつかの実施形態において、当該電極１１４’は、一般にＬＣＰ１００の側部に配置され、これら電極１１４’によって、当該ＬＣＰ１００が感知可能な心臓の電気的活動、電気的刺激の送信、及び外部医療機器との通信の少なくともいずれかひとつを実行することのできる電極の数を増加可能である。電極１１４／１１４‘は、人体内に植え込む際、安全な様々な金属や合金といった、生態調和性のある、１以上の電導体で形成可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ１００に接続された電極１１４／１１４‘は、当該電極１１４／１１４‘を近接する電極、ハウジング１２０、及び他の素材の少なくともいずれかひとつと電気的に絶縁する絶縁部を有していてもよい。
【００５５】
プロセッシングモジュール１１０は、ＬＣＰ１００の動作を制御するように構成可能である。例えば、プロセッシングモジュール１１０は、電気的感知モジュール１０６及び機械的感知モジュール１０８の少なくともいずれかひとつから、電気的信号を受信するように構成可能である。受信した信号に基づき、プロセッシングモジュール１１０は、例えば、不整脈の発生や、ある場合には、当該不整脈の種類を判定可能である。判定された不整脈に基づいて、プロセッシングモジュール１１０は、当該判定された（複数の）不整脈を治療するための１以上の治療による電気的刺激を生成するために、パルス生成器モジュール１０４を制御可能である。プロセッシングモジュール１１０は、通信モジュール１０２から情報をさらに受信可能である。いくつかの実施形態において、プロセッシングモジュール１１０は、不整脈が生じているか否かを判定するため及びいかなる種類の不整脈かを判定するため、或いはそれらの少なくともいずれかひとつの動作とともに、受信した情報に反応して特定の動作をとるための一助とするために、受信した情報を使用することが可能である。プロセッシングモジュール１１０は、情報を他の機器に送信するために、追加的に通信モジュール１０２を制御可能である。
【００５６】
いくつかの実施形態において、プロセッシングモジュール１１０は、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）チップ又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など、予めプログラミングされたチップを含む場合がある。そのような実施形態において、当該チップは、ＬＣＰ１００の動作を制御するために、制御ロジックとともに予めプログラムされていてもよい。予めプログラムされたチップを用いることにより、プロセッシングモジュール１１０は、基本的な機能を維持できつつ、他のプログラマブル回路よりも消費電力を少なくすることができ、それによりＬＣＰ１００のバッテリ寿命を延ばす。他の実施形態において、プロセッシングモジュール１１０は、プログラマブルマイクロプロセッサを含んでいてもよい。そのようなプログラマブルマイクロプロセッサは、植え込み後もユーザがＬＣＰ１００の制御ロジックを調整することを可能にし、それによって予めプログラミングされたＡＳＩＣを使用するときよりもＬＣＰ１００の柔軟性を高めることが可能である。いくつかの実施形態において、プロセッシングモジュール１１０は、記憶回路をさらに含んでいてもよく、プロセッシングモジュール１１０は、当該記憶回路に情報を保存し、当該記憶回路から情報を読み取るようにしてもよい。他の実施形態において、ＬＣＰ１００は、別体の記憶回路（図示せず）を、当該ＬＣＰ１００が読み書き可能且つ当該ＬＣＰ１００から読み書き可能な態様で通信可能に含んでいてもよい。
【００５７】
バッテリ１１２は、ＬＣＰ１００に、その動作のための電源を提供することができる。いくつかの実施形態において、バッテリ１１２は、再充電不能なリチウムベースのバッテリであってもよい。他の実施形態において、再充電不能のバッテリは、公知の他の適切な材料から形成してもよい。ＬＣＰ１００は、植込型機器であるので、植え込み後は、ＬＣＰ１００へのアクセスは、制限される場合がある。従って、日、週、月、年、又は数十年、といった治療期間の間治療を与えるための十分な蓄電力を備えていることが好ましい。他の例において、バッテリ１１２は、再充電可能なリチウムベースのバッテリであってもよく、該バッテリ１１２は、ＬＣＰ１００の利用可能寿命を延ばす一助となる。さらに他の例において、バッテリ１１２は、他の電力源であってもよい。
【００５８】
ＬＣＰ１００を患者の体内に植え込むために、施術者（例えば、医師（physician）、臨床医（clinician）など）は、ＬＣＰ１００を患者の心臓の心臓組織に固定する場合がある。そのような固着を容易にするため、ＬＣＰ１００は、１以上のアンカー１１６を含んでいてもよい。アンカー１１６は、いずれかの数の固着具又はアンカー機構を備えていてもよい。例えば、アンカー１１６は１つ以上のピン、ステープル、ねじ山、ねじ、へリックス、及びそれらの等価物の少なくともいずれかひとつを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、図示していないが、アンカー１１６は、当該アンカー１１６の少なくとも一部の長手に沿って、その外面にねじ山を含むことができる。ねじ山は心臓組織とアンカーとの間に摩擦を与え、心臓組織内にアンカー１１６を取り付けるのに役立てることができる。他の実施形態において、アンカー１１６は、周囲の心臓組織との係合をしやすくするために、かえし、突棘、又は等価物といった、他の構造品を含んでいてもよい。
【００５９】
図２は、他の機器、医療機器（ＭＤ）２００を表わしており、該医療機器２００は、心臓不整脈や他の心臓疾患を感知し、処置するために図１のＬＣＰ１００とは別に、又は同ＬＣＰ１００と接続して、用いることが可能である。図示の例において、ＭＤ２００は、通信モジュール２０２と、パルス生成器モジュール２０４と、電気的感知モジュール２０６と、機械的感知モジュール２０８と、プロセッシングモジュール２１０と、バッテリ２１８とを含んでいてもよい。これらの各モジュールは、ＬＣＰ１００のモジュール１０２、１０４、１０６、１０８、及び１１０と同様であってもよい。加えて、バッテリ２１８は、ＬＣＰ１００のバッテリと同様であってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、ＭＤ２００は、ハウジング２２０内でより大きな体積を占める場合がある。そのような実施形態において、ＭＤ２００は、ＬＣＰ１００のプロセッシングモジュール１１０よりも複雑な処理を扱うことができる、より大きなバッテリ及びより大きなプロセッシングモジュール２１０の少なくともいずれかひとつを含んでいる場合がある。
【００６０】
ＭＤ２００は、図１に示したような別のリードレス機器とすることができる一方、いくつかの実施形態において、ＭＤ２００は、リード線２１２のような複数のリード線を含んでいてもよい。リード線２１２は、電極２１４とハウジング２２０内の１以上のモジュールとの間で電気信号を伝導する電線を含んでいてもよい。いくつかの事例において、リード線２１２は、ＭＤ２００のハウジング２２０に対し、さらにはハウジング２２０から離れるように、接続されていてもよい。いくつかの事例において、リード線２１２は、患者の心臓の上に、内部に、又は近傍に、植え込まれる。リード線２１２は、当該リード線２１２の様々な位置、及びハウジング２２０からの様々な距離に配置された、１以上の電極２１４を含んでいてもよい。あるリード線２１２は、単一の電極２１４のみを含んでいてもよく、他のリード線２１２は、複数の電極２１４を含んでいてもよい。一般に、電極２１４は、リード線２１２が患者に植え込まれたときに、１以上の電極２１４が所望の機能を発揮するように、リード線２１２に位置決めされる。いくつかの事例において、１以上の電極２１４は、患者の心臓組織と接触する場合がある。いくつかの事例において、電極２１４は、心臓自らが発生する電気信号、例えば、内因性心臓電気活動を表わす信号をリード線２１２に伝導可能である。翻って、リード線２１２は、受信した電気信号を、ＭＤ２００の１以上の他のモジュール２０２、２０４、２０６、及び２０８に伝導可能である。いくつかの事例において、ＭＤ２００は、電気的刺激信号を生成可能であり、リード線２１２は、生成した電気的刺激信号を電極２１４に伝導可能である。いくつかの事例において、電極２１４は、次いで、患者の心臓組織に電気信号を伝導可能である。
【００６１】
医療感知モジュール２０８は、医療感知モジュール１０８と同様に、加速度センサ、血圧センサ、心音センサ、血酸素センサ、及び患者の一つ以上の生理的パラメータを測るように構成される他のセンサの少なくともいずれかひとつ、といった、心臓及び患者の少なくともいずれか一方から１以上の生理学的パラメータを測定するように構成された、１以上のセンサを含んでいてもよく、又は電気的に接続されていてもよい。少なくともこれらの事例における少なくともいくつかの実施形態において、１以上のセンサは、リード線２１２に配置されていてもよい。そのような実施形態では、機械的感知モジュール２０８は、リード線２１２と接続可能であり、当該センサから生成された信号を受信可能である。
【００６２】
必要というわけではないが、あるＭＤ２００の実施形態は、植込型医療機器であってもよい。そのような実施形態において、ＭＤ２００のハウジング２２０は、例えば、患者の経胸壁領域に植え込み可能である。ハウジング２２０は、一般に人体内に植え込む際に安全であり、しかも、必要なときは、患者の身体の体液や組織と調和的にシール可能な、数々の公知の材質のいずれかを含む。
【００６３】
いくつかの事例において、ＭＤ２００は、植込型心臓ペースメーカ（ＩＣＰ）であってもよい。そのような実施形態において、ＭＤ２００は、患者の心臓の上又は患者の心臓の中に植込まれている１本以上のリード線、例えばリード線２１２を有していてもよい。１本以上のリード線２１２は、患者の心臓の心臓組織及び血液の少なくともいずれかひとつ接触する１つ以上の電極２１４を含むことができる。ＭＤ２００は、心臓が自ら発生する心臓電気信号を感知し、感知した信号の分析に基づいて、例えば、１つ以上の心臓不整脈を判断するように構成されていてもよい。ＭＤ２００はさらに、ＣＲＴ、ＡＴＰ治療、徐脈治療、及び他の治療のタイプの少なくともいずれかひとつを、心臓内に植込まれたリード線２１２を通じて行うように構成することができる。いくつかの実施形態において、ＭＤ２００は、追加的に除細動治療を提供するように構成されていてもよい。
【００６４】
いくつかの例において、ＭＤ２００は、植込型除細動器（ＩＣＤ）であってもよい。そのような実施形態において、ＭＤ２００は、患者の心臓内に植え込まれた１以上のリード線を含んでいてもよい。ＭＤ２００は、また、心臓電気信号を感知し、感知された信号に基づいて頻脈性不整脈の発生を判定するように構成されていてもよく、頻脈性不整脈の発生の判定に応答して除細動治療を提供するように構成されていてもよい。他の実施形態において、ＭＤ２００は、皮下植込型除細動器（Ｓ−ＩＣＤ）とすることができる。ＭＤ２００がＳ−ＩＣＤの実施形態では、リード線２１２のうちの１本は、皮下に植込まれたリード線を含む。ＭＤ２００がＳ−ＩＣＤで構成された少なくともいくつかの実施形態において、ＭＤ２００は、皮下に植え込まれた単線のみを含んでいてもよいが、これは必須ではない。
【００６５】
いくつかの実施形態において、ＭＤ２００は、植込型医療機器でなくてもよい。むしろ、ＭＤ２００は、患者の外部機器であってもよく、電極２１４は、患者の身体に配置される皮膚電極であってもよい。そのような実施形態として、ＭＤ２００は、外表面電気信号（例えば、心臓から発生した心臓電気信号又は患者の身体内に植え込まれた機器から発生し、身体を通じて皮膚に伝わる電気信号）を感知可能であってもよい。そのような実施形態において、ＭＤ２００は、例えば除細動治療を含む様々なタイプの電気的刺激治療を施すように構成されていてもよい。
【００６６】
図３は、医療機器システム及び複合医療機器の通信を許容する通信パスウェイの一例を図示する。図示の実施形態において、医療機器システム３００は、ＬＣＰ３０２及び３０４、外部医療機器３０６、並びに他のセンサ／機器３１０を含んでいてもよい。外部機器３０６は、ＬＣＰ１００やＭＤ２００について説明した、いずれかの機器であってもよい。他のセンサ／機器３１０もまた、ＬＣＰ１００やＭＤ２００について説明した、いずれかの機器であってもよい。他の実施形態において、他のセンサ／機器３１０は、加速度計又は血圧計センサといったセンサを含んでいてもよい。さらに別の実施形態において、他のセンサ／機器３１０は、当該システム３００の１以上の機器をプログラムするために使用可能な外部プログラマ機器を含んでいてもよい。
【００６７】
システム３００の様々な機器は、通信パスウェイ３０８を通じて通信可能である。例えば、ＬＣＰ３０２及びＬＣＰ３０４の少なくともいずれか一方は、内因性心臓電気信号を感知可能であり、その信号を、通信パスウェイ３０８を通じて１以上の機器３０２／３０４、３０６、３１０に通信可能である。ある実施形態において、１以上の機器３０２／３０４は、そのような信号を受信し、受信した信号に基づいて、不整脈の発生を判定可能である。いくつかの事例において、単一の機器又は複数の機器３０２／３０４は、当該システム３００の１以上の他の機器３０６及び３１０に判定結果を通信可能である。加えて、前記システム３００の１以上の機器３０２／３０４、３０６、及び３１０は、適切な電気的刺激を送信する、といった対処を、通信された不整脈の判定結果に基づいてとることが可能である。通信パスウェイ３０８は、それがＲＦ信号、誘導結合、光学信号、音響信号、伝導された通信信号、又は通信に適した他の信号を用いて通信可能であるように配慮されている。加えて、少なくともいくつかの実施形態において、機器通信パスウェイ３０８は、マルチプルエネルギタイプを含んでいてもよい。例えば、他のセンサ／機器３１０は、第１エネルギタイプを用いて外部機器３０６と通信可能ではあるが、ＬＣＰ３０２／３０４とは、第２エネルギタイプを用いて通信可能である。さらに、いくつかの実施形態において、機器間の通信は、制限可能である。例えば、上述したように、いくつかの実施形態において、ＬＣＰ３０２／３０４は、当該ＬＣＰ３０２／３０４が他のセンサ／機器３１０に信号を送信した場合であって、他のセンサ／機器３１０が外部機器３０６に対し受信した信号を受け渡したときに、当該他のセンサ／機器３１０を通じてのみ、外部機器３０６と通信するようにしてもよい。
【００６８】
いくつかの事例において、通信パスウェイ３０８は、伝導通信パスウェイである。従って、システム３００の各機器は、そのような伝導通信用部品を有する。例えば、システム３００の各機器は、送信機器の１以上の電極を通じて、伝導通信信号（例えば、パルス）を患者の身体に送信するように構成可能であるとともに、受信機器の１以上の電極を通じて、伝導通信信号（例えばパルス）を受信可能である。患者の身体は、システム３００内にある送信機器の１以上の電極から受信機器の１以上の電極に伝導通信信号（例えば、パルス）を送信可能である。そのような実施形態においては、送信された伝導通信信号（例えば、パルス）をペーシング又は他の治療に係る信号と違えることが可能である。例えば、システム３００の各機器は、閾値以下である、或るパルス振幅／パルス幅の電気通信パルスを心臓に対して送信することが可能である。すなわち、通信パルスは、それが患者の組織に送信された場合、心臓の捕捉原因にはならない振幅とパルス幅の組合せを持つことが可能である。いくつかの事例において、送信される伝導通信パルスの振幅／パルス幅は、心臓の捕捉閾値以上であってもよいが、仮に所望されるときは、心臓の不応期に送信可能であり、しかも、ペーシングパルスに取込又は調整可能であり、或いは、心臓の不応期に送信するか、又は取込若しくは調整可能である。
【００６９】
送信される伝導通信パルスは、通信情報に符号化するために好ましい仕方で調整される。いくつかの事例において、通信パルスは、調整されたパルス幅であってもよく、又は調整された振幅であってもよい。代替的に又は追加的に、パルス間の時間は、所望の情報を符号化するために調整されていてもよい。いくつかの事例において、伝導通信パルスは、電圧パルス、電流パルス、二相電圧パルス、二相電流パルス、又は、所望に応じて他の適切な電気パルスとすることが可能である。
【００７０】
図４及び図５は、ここで所望される技術による動作を構成し得る、図解された医療機器システムを示す。図４において、心臓４１０の左心室内に固定されたＬＣＰ４０２が示されているとともに、１以上の電極４０８ａ−４０８ｃを有するリード線４１２に接続されているパルス生成器４０６が示されている。いくつかの事例において、パルス生成器４０６は、皮下植込型除細動器（Ｓ−ＩＣＤ）の一部であってもよく、１以上の電極４０８ａ−４０８ｃは、心臓の皮下近傍に位置決めされてもよい。いくつかの例において、ＬＣＰ４０２は、皮下植込型徐細動器（Ｓ−ＩＣＤ）と通信可能である。
【００７１】
図５において、心臓５１０の左心室内に固定されたＬＣＰ５０２が示されているとともに、１以上の電極５０４ａ−５０４ｃを有するリード線５１２に接続されているパルス生成器５０６が示されている。いくつかの例において、パルス生成部５０６は、植込型心臓ペースメーカ（ＩＣＰ）及び植込型徐細動器（ＩＣＤ）の少なくともいずれかひとつの一部であってもよく、１以上の電極５０４ａ−５０４ｃは、心臓５１０に位置決めされていてもよい。いくつかの例において、ＬＣＰ５０２は、前記植込型心臓ペースメーカ（ＩＣＰ）及び前記植込型徐細動器（ＩＣＤ）の少なくともいずれかひとつと通信可能である。
【００７２】
医療機器４００及び５００はまた、外部サポート機器４２０、５２０といった外部サポート機器を含んでいてもよい。外部サポート機器４２０や外部サポート機器５２０は、機器の特定、機器のプログラミング、並びに実時間データ及び保存時間データのいずれか一方の送信、といった諸機能の少なくともいずれかひとつを実行するために使用可能である。一例として、外部サポート機器４２０とパルス生成器４０６との間の通信は、無線通信モードで実行され、パルス生成器４０６とＬＣＰ４０２との間の通信は、伝導モードで実行される。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２と外部サポート機器４２０との間の通信は、パルス生成器４０６を通じて通信情報を送信することにより達成される。しかしながら、他の実施形態において、ＬＣＰ４０２と外部サポート機器４２０との間は、直接であってもよい。
【００７３】
序ながら、図４及び図５は、本発明に係る技術によって作動するように構成可能な医療機器システムの二つだけの実施形態である。他の実施形態に係る医療機器システムは、追加的に又は異なる機器及び構成の少なくともいずれかひとつを含んでいてもよい。例えば、本発明に係る技術によって作動するのに適した他の医療機器システムは、心臓に植え込まれた追加的なＬＣＰを含んでいてもよい。他の実施形態に係る医療機器システムは、パルス生成器４０６又は５０６といったパルス生成器を有さないが、除細動治療を提供可能な少なくともひとつのＬＣＰを含む、複数のＬＣＰを含んでいてもよい。さらに別の実施形態において、医療機器、リード線、及び電極の少なくともいずれかひとつの構成又は配置は、図４及び図５に示したものと相違していてもよい。従って、図４及び図５に示されたものと異なる数々の他の医療機器システムが、本発明に係る技術によって作動可能であることが認識されるべきである。よって、図４及び図５に示した実施形態は、いかなる場合も限定的に見るべきではない。
【００７４】
本発明のいくつかの技術例によれば、異なる通信モードで動作される場合、心イベントに従って第１医療機器は、異なる時間間隔で第２医療機器と通信可能である。例えば、ＬＣＰ４０２が心臓に植え込まれ、例えば感知した生理的信号、判定された不整脈の発生、機器の診断情報等といった情報をパルス生成器４０６と通信可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、第１通信モードにおいては、第１の時間間隔中に通信するように構成可能であり、第２通信モードにおいては、第２の時間間隔中に通信するように構成可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、感知した患者の生理的パラメータに基づいて通信モードを切換可能である。ＬＣＰ４０２が心臓組織を刺激するエネルギを用いて通信する、ある実施形態において、ＬＣＰ４０２は、第１モードで作動を開始可能である。当該第１通信モードの間、患者の組織に送信した通信パルスが患者の心臓を捕捉した、と判定した後は、ＬＣＰ４０２は、第２通信モードに切換可能である。当該第２通信モードの間、患者の組織に送信した通信パルスが患者の心臓を捕捉しなかった、と判定した後は、ＬＣＰ４０２は、第１通信モードに切換可能である。以下に説明された技術は、医療機器を作動可能な通信モードの数々の実施形態を表わしている。これらの技術はまた、ある機器が、通信パルスが患者の心臓を捕捉しているか否かを判定するために採用可能なプロトコルの数々の例を表わしている。下記技術は、ＬＣＰ４０２及びパルス生成器４０６が伝導通信パルスを用いて通信する場合における、ＬＣＰ４０２及びパルス生成器４０６の少なくともいずれかひとつを用いて説明される。しかしながら、下記説明の技術は、患者の心臓の捕捉原因となり得る、あらゆるタイプのエネルギの通信パルスを用いる、あらゆる医療機器又は医療機器システムに適用可能であることが理解されるべきである。従って、以下の説明は、ＬＣＰ４０２及びパルス生成器４０６の少なくともいずれかひとつ、といった医療機器のみに限定される技術であるとか、伝導通信パルスを用いて通信する場合のみに限定される技術である、と解釈すべきではない。
【００７５】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスを用いて通信するように構成可能である。より詳細には、伝導通信パルスは、それが患者の組織に送信された場合、心臓の捕捉原因とはならないような閾値以下の伝導通信パルスとすることが可能である。そのような実施形態として、ＬＣＰ４０２は、ＬＣＰ４０２、パルス生成器４０６、及び他の医療機器の少なくともいずれかひとつによって現に実施されている、いかなる電気的刺激治療と干渉することなく通信可能である。従って、ＬＣＰ４０２は、植え込み時、といった初期において、心臓の捕捉原因とはならない振幅とパルス幅の組合せを有する伝導通信パルスを用いて通信するように構成可能である。例えば、ＬＣＰ４０２は、患者人口の多数において、捕捉原因とはならない振幅とパルス幅とを併せ持つ伝導通信パルスを送信するために事前にプログラムされていてもよい。他の実施形態において、ＬＣＰ４０２が植え込まれた、又は植え込まれようとしている患者の心臓の捕捉原因とはならないように、予め判定されていた振幅とパルス幅の組合せを有する伝導通信パルスを送信するためにプログラムされていてもよい。さらに別の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、心臓の捕捉原因とはならない伝導通信パルス用に、１以上の振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつの組合せを判定するように構成されていてもよい。いくつかの事例において、ＬＣＰ４０２は、安全マージンを用いて、心臓の捕捉原因とはならない伝導通信パルス用に、１以上の振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつの組合せを判定してもよい。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつが当該閾値よりも増加した場合には、心臓の捕捉原因が発生するおそれがあり、伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつが当該閾値よりも低減した場合には、心臓の捕捉原因が発生することがないような閾値に沿う振幅及びパルス幅の組合せとともにプログラムされていてもよく、又は該組合せを判定してもよい。ＬＣＰ４０２は、さらに、安全マージン量だけ振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつが、判定された閾値よりも小さい伝導通信パルスの送信を判定可能である。
【００７６】
上述のように、ＬＣＰ４０２は、患者の心臓の捕捉原因とはならない振幅及びパルス幅を組み合わせた伝導通信パルスを送信するように構成可能である。ＬＣＰを有するシステムの一部となり得る各機器もまた、同様に構成可能である。いくつかの実施形態において、他の医療機器は、振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつがＬＣＰ４０２と異なる伝導通信パルスを送信するように構成されていてもよい、なぜならば、患者内の機器の特定の位置は、潜在的に異なる形状及び間隔の電極の少なくともいずれかひとつと同様に、他の医療機器によって送信された伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつを、患者の心臓の捕捉する程度に影響しかねないからである。以下に説明する技術は、送信された伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉したと判定した後、通信モードを切り換えるための様々な技術を詳細にする。この技術はまた、伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉するか否かを判定するために、さらにはＬＣＰ４０２又は他の機器が伝導通信パルスを送信可能なときを規定する様々な通信モードを判定するために、ＬＣＰ４０２又は他の機器が使用可能な異なるプロトコルについて説明する。
【００７７】
図６は、第１通信モードの場合に、患者の組織に対し伝導通信パルスをある医療機器が送信したときの心周期における正常な心周期と時間のタイミング図の一例を示す。詳細には、図６は、数々の異なるインターバルを含むＥＣＧ波形６００を示す。心臓の二つの拍動が表わされ、第１の拍動は、Ｐ波６０２、ＱＲＳ複合体６０４、及びＴ波６０６で表わされ、第２の拍動は、Ｐ波６０８及びＱＲＳ複合体６１０で表わされている。心拍動間の時間を表わす心臓インターバルは、ＱＲＳ複合体６０４とＱＲＳ複合体６１０の間で隔たる心臓インターバル６１２で表わされる。通信インターバル６１４は、ＬＣＰ４０２といった医療機器が、第１通信モードにおいて、作動時に、例えば伝導通信パルスの患者組織への送信、といった通信をするように構成されている時間間隔を示している。この開示に関する部分は、第１通信許容時間として、通信インターバル６１４を参照可能である。通信インターバル６１４は、一般に、しばしば、ＱＲＳ複合体とＰ波とを除いた、心臓インターバル６１２の一部にわたるものとして表わされる。そのような実施形態として、通信インターバル６１４は、検出されたＲ波から予め設定された時間量の後、開始してもよい。予め設定された時間量のいくつかの実施形態は、検出されたＲ波から、５０、１００、２００、５００ミリ秒、１０００ミリ秒、又は他の適切な時間量である。少なくともひとつの実施形態において、通信インターバル６１４は、心臓の不応期の後に開始してもよい。しかしながら、別の実施形態において、通信インターバル６１４は、心臓インターバル６１２の他の部分にわたるものであってもよい。例えば、通信インターバル６１４は、心臓インターバル６１２全体にわたるものであってもよい。
【００７８】
図６はまた、受攻期６１６を表わす。受攻期６１６は、送信された伝導パルスが頻脈性不整脈エピソード（tachyarrhythmic episode）の原因となる可能性が高いときの心周期の期間と一致する、心臓インターバル６１２の一部である。受攻期６１６は、一般に尖（apex）の直前及び尖（apex）の直後のＴ波の部分を含むＴ波の一部と一致する。
【００７９】
初期設定をした上で、ＬＣＰ４０２及び他の医療機器の少なくともいずれかひとつは、患者の心臓を捕捉する結果を来たさない通信インターバル６１４の間に伝導通信パルスを送信するように構成されていてもよい。例えば、通信パルスのパルス振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつは、患者の心臓を捕捉する結果とならないように設定可能である。しかしながら、生理学的な又は他の変化により、ある場合には、１以上の医療機器によって送信された伝導通信パルスが心臓の捕捉の原因になりかねない場合がある。そのような環境は、送信された伝導通信パルスが実行中の電気的刺激治療や心臓の内因性リズムと干渉し出したときに、患者にとって危険なものとなる。従って、この実施形態では、ＬＣＰ４０２及び他の医療機器の少なくともいずれかひとつは、第１通信モードにおいて送信された伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉するか否かを判定し、仮に捕捉する場合には、いくつかの環境において患者により安全な第２通信モードに切り換えるように構成可能である。図７−図１１は、送信された伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉しているか否かを判定するための様々な技術を示す。
【００８０】
図７は、送信された伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉しているか否かを判定するための第１の技術例を示す。図７は、例示的な拍動７０１及び７０３を有するＥＣＧ波形７００の一例を示している。第１拍動、すなわち拍動７０１は、Ｐ波７０２、ＱＲＳ複合体７０４、及びＴ波７０６によって表わされ、第２拍動、すなわち拍動７０３は、Ｐ波７０８、ＱＲＳ複合体７１０、及びＴ波７１２によって表わされる。図７に示された拍動７０１及び７０３に先立ち、ＬＣＰ４０２は、拍動間の内因性心臓インターバルを判定してもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、二つ（又はそれ以上）の先行する連続した内因性拍動間の経過時間をモニタすることにより、内因性心臓インターバルを判定してもよい。いくつかの事例において、ＬＣＰは、Ｒ波を検出することにより、ＥＣＧ波形の最大負派生波（maximum negative derivatives）を検出することにより、心音を検出することにより、心臓のインピーダンス変化を検出することにより、若しくは心運動（cardiac motion）を検出することにより、又は他の検出スキーマを用いることにより、拍動を特定してもよい。他の実施形態において、内因性心臓インターバルは、例えば、の最後の１０拍、８拍、５拍、又は３拍といった、先行して連続する拍動間の経過時間の平均を含んでいてもよい。
【００８１】
内因性心臓インターバルを判定した後、ＬＣＰ４０２は、拍動７０１といった第１拍動を特定でき、さらに、拍動７０１から、次の拍動がいつ起きるか、という内因性心臓インターバルを用いることにより判定可能である。図７において、推定インターバル７１６の終了時は、拍動７０１後の次の拍動の推定タイミングを表わしており、当該推定インターバル７１６の長さは、判定された心臓インターバルに基づいている。図７は、Ｒ波、並びに感知されたＱＲＳ複合体７０４及び７１０に基づくとともに、推定インターバル７１６や待機インターバル７２０といった、様々なインターバルを測定するためにＲ波のピークを用いることにより拍動を特定しているＬＣＰ４０２を示す。しかしながら、既述の通り、ＬＣＰ４０２は、あらゆる拍動検出スキーマによって拍動を特定可能であり、インターバル測定用に特定された拍動のあらゆる特定の特性を使用可能である。
【００８２】
次の拍動の推定タイミングがひとたび判定された後、ＬＣＰ４０２は、当該待機インターバル７２０によって特定された、予め設定された長さの時間量だけ当該拍動７０１から待機し、次いで、患者の組織に伝導通信パルス７１４を送信してもよい。いくつかの実施形態に係る待機インターバル７２０の時間は、２５０ミリ秒、３００ミリ秒、３５０ミリ秒、４００ミリ秒、及び４５０ミリ秒、又は他のあらゆる適切な時間長であってもよい。しかしながら、少なくともいくつかの実施形態において、待機インターバル７２０は、推定インターバル７１６に、少なくとも部分的に基づいて判定されていてもよい。例えば、待機インターバル７２０は、推定インターバル７１６の所定割合であってもよく、或いは、待機インターバル７２０は、非線形関数であって推定インターバル７１６が当該関数の一パラメータであるものに基づいて判定されてもよい。別の実施形態において、待機インターバル７２０は、拍動７０１の受攻期に基づいていてもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、Ｔ波７０６の開始時及び終了時の少なくともいずれかひとつを特定すること、といった拍動７０１の受攻期発生時に判定してもよい。別の実施形態において、ではあるが、ＬＣＰ４０２は、後続する拍動の受攻期のタイミングを判定し、判定されたタイミングを拍動７０１に適用することにより、拍動７０１の受攻期を判定するための予測方法を用いてもよい。その上で、ＬＣＰ４０２は、拍動７０１の受攻期が終了した後の待機インターバル７２０が、１０、２５、若しくは５０ミリ秒の長さ又は他のあらゆる適切な時間長である、と判定してもよい。加えて、ある実施形態では、ＬＣＰ４０２は、仮に次の拍動が発生すると推定される前の待機インターバル７２０が１００ミリ秒（又は別の判定された時間量）未満の場合には、伝導通信パルスを送信しないように構成されていてもよい。
【００８３】
伝導通信パルス７１４は、ＬＣＰ４０２が通信セッション中に送信するために、現にプログラムされた振幅とパルス幅とを有していてもよい。図７では、二相性の伝導通信パルスとして示されているが、他の実施形態における伝導通信パルス７１４は、一相性であってもよく、或いは、あらゆる特定の形態を含んでいてもよい。伝導通信パルス７１４を送信した後、ＬＣＰ４０２は、当該ＬＣＰ４０２が心臓電気活動や他に送信された電気期活動を感知しない、ブレーキング期間７２２で表わされたブレーキング期間をとってもよい。しかしながら、他の例において、ＬＣＰ４０２は、ブレーキング期間を含んでいなくてもよい。
【００８４】
ひとたびＬＣＰ４０２が次の拍動を感知すると、ＬＣＰ４０２は、拍動７０１と、図７の例では拍動７０３で表わされる次の拍動７０２との間の実際の時間差を特定可能である。拍動７０１と拍動７０３との間の時間差は、インターバル７１８で表わされている。仮に拍動７０３が、或いはより詳細には、図７の例における拍動７０３のＱＲＳ複合体のＲ波が、推定インターバル７１６の終了後に発生した場合、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルス７１４が心臓を捕捉しなかった、と判定可能である。そのような実施形態においては、推定インターバル７１６は、インターバル７１８と量的に等しくなる。反対に、仮に拍動７０３が推定インターバル７１６の終了前に現れた場合、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルス７１４が心臓を捕捉した、と判定可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルス７１４が心臓を捕捉するか否かを判定する目的のため、図７の例において許容時間７２４によって表わされる、推定インターバル７１６終了時前後の許容時間を採用可能である。許容時間７２４は、推定インターバル７１６の終了前後に１０、２５、４０、若しくは５０ミリ秒、又は他のあらゆる適切な時間量を含んでいてもよい。他の実施形態において、許容時間７２４は、その長さが推定インターバル７１６の割合であってもよい。例えば、許容時間７２４は、推定インターバル７１６の５パーセント、１０パーセント、１５パーセント、２０パーセント、又は他のあらゆる適切な割合であってもよい。ＬＣＰ４０２は、仮に当該ＬＣＰ４０２が図７に示したように、拍動７０３が許容時間７２４内に収まると判定した場合、伝導通信パルス７１４が心臓の捕捉原因にはならなかった、と判断可能である。拍動７０３が、許容時間７２４よりも前に発生するなど、許容時間７２４内に収まらなかった、とＬＣＰ４０２が判断した場合、当該ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスが心臓の捕捉原因になる、と判断可能である。
【００８５】
図８は、伝導通信パルが心臓の捕捉原因になる場合における、図７に示した技術例を示す。図８は、例示的な拍動８０１、８０３、及び８０５を含むＥＣＧ波形８００を示す。拍動８０１は、Ｐ波８０２、ＱＲＳ複合体８０４、及びＴ波８０６で表わされる。拍動８０３は、Ｐ波８０８、ＱＲＳ複合体８１０、及びＴ波８１２で表わされる。拍動８０５は、Ｐ波８３２、及びＱＲＳ複合体８３８で表わされる。図８はまた、待機インターバル８２０、推定インターバル８１６、ブレーキング期間８２２、許容時間８２４、及び伝導通信パルス８１４を表わす。図８に示す実施形態において、伝導通信パルス８１４のすぐ後に発生した拍動によって８０３によってわかるように、伝導通信パルス８１４は、心臓を捕捉する。図８に示す実施形態において、拍動８０３は、ブレーキング期間８２２の間に発生しているので、ＬＣＰ４０２は、拍動８０３を感知しない。その代わり、ＬＣＰ４０２は、後続の拍動８０５を感知する。拍動８０５は、推定インターバル８１６の終了後に生じるので、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスが心臓を捕捉した、と判定する。他の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、許容時間８２４を採用可能である。拍動８０５は、許容時間８２４内に発生しないので、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルス８１４が心臓の捕捉原因になった、と判定する。
【００８６】
伝導通信パルス７１４／８１４が心臓を捕捉するか否かを判定する特定のプロトコルに拘わらず、ＬＣＰ４０２は、当該ＬＣＰ４０２が伝導通信パルスは心臓を捕捉した、と判定したときは、１以上の動作をとることが可能である。一例として、ＬＣＰ４０２は、第２通信モードに切換可能である。第２通信モードをとる場合にＬＣＰ４０２が実行可能な種々の例示的な第２通信モードは、図１３及び図１４に関して以下に説明される。前記伝導通信パルスが心臓を捕捉するか否かを判定するために、上述した技術のいずれかを実行中のＬＣＰ４０２は、当該ＬＣＰ４０２が第１通信モードの場合に伝導通信パルスを送信するように構成されているときにのみ、伝導通信パルスを送信するいずれかのステップを実行可能である点に留意すべきである。加えて、上述したいずれかの技術の前、後、及び間の少なくともいずれかひとつのタイミングで、ＬＣＰ４０２は、他の機器と情報通信をするために伝導通信パルスを送信する、といった通常の通信機能を実行可能であることが理解されるべきである。
【００８７】
ＬＣＰ４０２は、いくつかの実施形態において、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するために上述した技術例を定期的に実行するように構成されていてもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、上述した技術を、１日に１回、１週間に１回、１ヶ月に１回、又は他のあらゆる適切な時間間隔ごとに実行可能である。いくつかの実施形態において、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉しているか否かをＬＣＰ４０２が判定する前に、当該ＬＣＰ４０２は、上述した数々のテストを実行してもよい。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、仮に心臓捕捉について複数のテスト結果の大多数が心臓を捕捉する、と、あるＬＣＰ４０２が判断した場合、又は仮に複数のテストのある閾値数が心臓を捕捉した、とＬＣＰ４０２が判断した場合に、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉している、とのみ判定可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、追加的に、又は代替的に、別の機器から１以上の捕捉テストを実行するように指令を受けた後に上述した技術を実行するように構成されていてもよい。例えば、別の機器は、ＬＣＰ４０２が１以上の捕捉テストを実行するように定期的に要請するものであってもよく、１以上のパラメータに基づいて要請するものであってもよい。いくつかの例において、他の機器は、患者が訪れる医院又は病院といった、プログラミングセッションと関連付けて使用される機器プログラマであってもよい。別の実施形態において、他の機器は、ＬＣＰやＳＩＣＤといった、別の植込型医療機器であってもよい。
【００８８】
図９は、伝導通信パルスが心臓を捕捉しているか否かを判定する別の技術例を示す。図９は、例示的な拍動９０１及び９０３を含むＥＣＧ波形９００の例を示す。ＬＣＰ４０２は、拍動９０１のような最初の拍動を特定することにより、作動を開始可能である。いくつかの実施形態において、特定された最初の拍動９０１は、内因性拍動である。しかしながら、図９に示したような他の実施形態において、特定された最初の拍動は、ペーシング拍動であってもよい。例えば、ＬＣＰ４０２、又は他の医療機器は、ペーシングパルス９０２を心臓に送信し、心臓を収縮させて生成する拍動９０１であってもよい。
【００８９】
拍動９０１を特定した後、ＬＣＰ４０２は、待機インターバル９２０で特定される、当該拍動９０１から予め設定された時間量、待機し、次いで患者の組織に伝導通信パルス９０４を送信してもよい。伝導通信パルス９０４は、通信セッションの間、当該ＬＣＰ４０２が送信用に現にプログラムされている振幅及びパルス幅を有していてもよい。図９では、二相性の伝導通信パルスとして示されているが、他の実施形態における伝導通信パルス９０４は、あらゆる適切な形態を含んでいてもよい。待機インターバル９２０の時間のいくつかの例は、２５０ミリ秒、３００ミリ秒、３５０ミリ秒、４００ミリ秒、及び４５０ミリ秒、あるいは他のあらゆる適切な時間長であってもよい。別の実施形態において、待機インターバル９２０は、少なくとも部分的に心拍数に基づいて判定されていてもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、心拍数、例えば、図７に関して記載したような内因性の心臓インターバルを判定してもよく、或いは、別の医療機器が拍動を判定し、その拍動をＬＣＰ４０２に通信するようにしてもよい。そのような実施形態において、待機インターバル９２０は、心拍数の関数とされてもよい。例えば、待機インターバル９２０は、判定された心拍数の所定の割合であってもよく、又は判定された心拍数を含む関数に基づいて判定されてもよい。
【００９０】
さらに別の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、拍動９０１が発生するときの受攻期を判定してもよい。拍動９０１の受攻期を判定するため、ＬＣＰは、拍動９０１のＴ波の開始時及び終了時を特定可能である。他の実施形態ではあるが、ＬＣＰ４０２は、先行する拍動の受攻期のタイミングを判定し、判定されたタイミングを拍動９０１に適用することにより、拍動９０１の受攻期を判定する予測方法を使用してもよい。ＬＣＰ４０２は、次いで、拍動９０１の受攻期の周期の後、判定されるべき待機インターバル９２０を、１０ミリ秒長、２５ミリ秒長、若しくは５０ミリ秒長、又は他のあらゆる適切な時間量としてもよい。他の実施形態において、拍動９０１から測定することに代えて、ＬＣＰ４０２は、ペーシングパルス９０２から予め設定された時間量だけ待機するようにしてもよい。
【００９１】
伝導通信パルス９０４を送信した後、ＬＣＰ４０２は、当該伝導通信パルスを送信した後の予め設定された時間間隔内に拍動が生じたか否かを判定してもよい。図９において、この時間間隔は、感知インターバル９２２によって表わされる。いくつかの実施形態において、感知インターバル９２２は、２５ミリ秒長、４０ミリ秒長、若しくは５０ミリ秒長、又は他の適切な時間長であってもよい。図９のいくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、感知インターバル９２２内では拍動が起きないことと判定可能であり、従って、伝導通信パルスは、心臓を捕捉しないものと判定可能である。
【００９２】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、図７及び図８の技術例におけるように、追加的に拍動９０１後の次の拍動の推定タイミングを判定するように構成されていてもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、推定インターバル９１６を判定するように構成されていてもよい。少なくともひとつの実施形態において、図７及び図８に図示された技術例と同様に、ビート９０１に先立ち、内因性心臓インターバルを判定してもよい。ＬＣＰ４０２、又は他の機器に、心臓にペーシングパルスを送信することを含む電気的刺激治療プログラムが実装されているいくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、連続するペーシングパルス間にあるペーシングインターバルとともに、ペーシングインターバルを判定してもよい。ＬＣＰ４０２は、判定された内因性心臓インターバルと判定されたペーシングインターバルとのいずれをも推定インターバル９１６として使用可能である。ＬＣＰ４０２は、次いで、拍動９０１から測定したときの予測インターバル９１６の終了時を、当該拍動９０１の次の拍動のタイミングであると判定可能である。ＬＣＰ４０２が拍動９０１後の次の拍動の推定タイミングを判定する、いずれの実施形態の場合についても、当該ＬＣＰ４０２は、仮に待機インターバル９２０が、次の拍動が発生すると推定される１００ミリ秒（又は他の予め設定された時間間隔）未満前に終了する場合、伝導通信パルスを送信しないように構成されていてもよい。
【００９３】
図１０は、心臓の捕捉原因となる伝導通信パルスを除いた、図９に関して記載された技術例を表わす。詳細には、図１０は、ＬＣＰ４０２又は他の機器によって送信されたペーシングパルス１００２を示す。このペーシングパルス１００２は、ＥＣＧ波形１０００の拍動１００１を来たす心臓の捕捉の原因となる。図９に関して記載したように、ＬＣＰは、ここで、伝導通信パルス１００４が送信される前に、待機インターバル１０２０によって表わされる、拍動１００１から予め設定された時間量、待機する。通信パルス１００４の送信後、ＬＣＰ４０２は、感知インターバル１０２２の間、拍動を感知可能である。図１０の実施形態では、ＬＣＰ４０２は、感知インターバル１０２２の間拍動１００３を感知する。従って、ＬＣＰ４０２は、当該伝導通信パルスが心臓の捕捉原因となったものと判定可能である。図９に関して説明したように、ＬＣＰ４０２は、仮に待機インターバル１０２０が、図１０内に推定インターバル１０１６の終了時によって表わされている、次の拍動が発生すると推定される１００ミリ秒（又は他の予め設定された時間間隔）未満前に終了する場合、伝導通信パルスを送信しないように構成されていてもよい。
【００９４】
図１０の実施形態において、ＬＣＰ４０２が感知インターバル１０２２中に拍動１００３を検出しているので、当該ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルス１００４が心臓の捕捉原因になったと判定可能である。従って、ＬＣＰ４０２は、当該判定に基づき、１以上の動作をとることが可能である。例えば、ＬＣＰ４０２は、第２通信モードに切換可能である。第２通信モードをとる場合にＬＣＰ４０２が実行可能な第２通信モードの種々の例は、当該ＬＣＰ４０２が第２通信モードにあるときにＬＣＰ４０２に実行される、図１３及び図１４に関して以下に記載されている。前記伝導通信パルスが心臓を捕捉するか否かを判定するために、上述した技術のいずれかを実行中のＬＣＰ４０２は、当該ＬＣＰ４０２が第１通信モードの場合に伝導通信パルスを送信するように構成されているときにのみ、伝導通信パルスを送信するいずれかのステップを実行可能である点に留意すべきである。加えて、上述したいずれかの技術の前、後、及び間の少なくともいずれかひとつのタイミングで、ＬＣＰ４０２は、他の機器と情報通信をするために伝導通信パルスを送信する、といった通常の通信機能を実行可能であることが理解されるべきである。
【００９５】
ＬＣＰ４０２は、いくつかの実施形態において、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉したか否かを判定するために上述した技術例を定期的に実行するように構成されていてもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、上述した技術を、１分に１回、１時間に１回、１日に１回、１週間に１回、１ヶ月に１回、又は他のあらゆる適切な時間間隔ごとに実行可能である。いくつかの実施形態において、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉しているか否かをＬＣＰ４０２が判定する前に、当該ＬＣＰ４０２は、上述した複数のテストを実行してもよい。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、仮に心臓捕捉について複数のテスト結果の大多数が心臓を捕捉する、と、あるＬＣＰ４０２が判断した場合、又は仮に複数のテストのある閾値数が心臓を捕捉した、とＬＣＰ４０２が判断した場合に、当該伝導通信パルスが心臓を捕捉している、とのみ判定可能である。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、追加的に、又は代替的に、別の機器から１以上の捕捉テストを実行するように指令を受けた後に上述した技術を実行するように構成されていてもよい。例えば、別の機器は、ＬＣＰ４０２が１以上の捕捉テストを実行するように定期的に要請するものであってもよく、１以上のパラメータに基づいて要請するものであってもよい。いくつかの例において、他の機器は、患者が訪れる医院又は病院といった、プログラミングセッションと関連付けて使用される機器プログラマであってもよい。別の一実施形態において、他の機器は、ＬＣＰやＳＩＣＤといった、別の植込型医療機器であってもよい。
【００９６】
通信パルスを介在して心臓組織を刺激するために必要とされるエネルギには、短期的な変動が存在する場合がある。例えば、必要とされるエネルギは、患者の姿勢や呼吸周期に伴って変動する場合がある。より良好に、通信パルスが心臓の刺激の原因とならないようにするために、図６−図１０において記載された捕捉テストの間に用いられるエネルギは、通信時に使用されるものよりも高い場合がある。例えば、図６−図１０において記載された捕捉テストの間に用いられる単一のエネルギ、又は複数のエネルギは、２５パーセント、５０パーセント、１００パーセント、又は他のあらゆる適切なパーセンテージ分だけ通常の通信時に使用される通信パルスのエネルギよりも大きい場合がある。このように、単一の捕捉テスト又は複数の捕捉テストに使用される通信パルスと、通常の通信時に使用される通信パルスとの間にマージンが導入される。例えば、マージンがない場合、仮に心臓組織の刺激を捕捉テストには現れない場合であっても、仮に、通常の通信時に使用される通信パルスが捕捉テスト時に使用される通信パルスと同じエネルギを有しているときは、心臓組織を刺激するために必要とされるエネルギが変動する際に、通常の通信時に使用される通信パルスが心臓組織を刺激することがある。従って、単一の捕捉テスト又は複数の捕捉テスト用に使用される通信パルスと、通常通信用に使用される通信パルスとの間にエネルギマージンを導入することは、心臓組織を刺激するために必要とされる通信パルスのエネルギレベルに変動があるときであっても、通信パルスによる心臓組織の刺激を検出することの捕捉テストなしに通常通信に使用される当該通信パルスが心臓組織を刺激することはない、ということを確実にする一助となる。
【００９７】
通信パルスのエネルギレベルは、通信パルスの形態に基づいていてもよい。例えば、ある電圧−時間グラフにおいて、通信下エリアは、通信パルスのエネルギの一基準とするとされる場合がある。そのような実施形態において、電圧振幅、パルス幅、又はそれら双方が変動することは、通信のトータルエネルギに影響することになる。従って、単一の捕捉テスト時又は複数の捕捉テスト時に使用される通信パルスは、より高いエネルギレベルに到達するために、通常通信時に使用される通信パルスのものよりも大きい電圧振幅、パルス幅、又はそれら双方を有する場合がある。
【００９８】
図１１は、ＬＣＰ４０２が心臓の捕捉原因となる複数の伝導通信パルスのパラメータの組合せを特定するために、マルチプル伝導通信パルスを送信可能な技術例を示す。例えば、心臓の捕捉原因となる通信パルスパラメータの組合せを判定することは、専ら伝導通信パルスが捕捉の原因となるか否かを判定することよりもむしろ、ＬＣＰ４０２にしばしば有益なものとなり得る。図１１の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、図９及び図１０に関して上述した技術によって、伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉するか否かを判定可能である。しかしながら、図１１の実施形態においては、ＬＣＰ４０２は、さらに送信された伝導通信パルスのパラメータの組合せを変更するように構成されている。例えば、ＬＣＰ４０２は、送信された単一の伝導通信パルス又は複数のパルスの振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつを、通信接触の間に使用される伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつと違えるように改変可能である。
【００９９】
図１１に示したように、各伝導通信パルス１１０４及び１１０６は、ある振幅とあるパルス幅を有する。伝導通信パルス１１０４は、パルス幅１１１０及び振幅１１２０を有する。伝導通信パルス１１０６は、パルス幅１１１２及び振幅１１２２を有する。図１１の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、感知インターバル１１１４によって表わされる、伝導通信パルス１１０４送信後の感知インターバルを実行するように構成されていてもよい。仮にＬＣＰ４０２が感知インターバル１１１４の間に拍動を感知した場合、当該ＬＣＰ４０２は、当該伝導通信パルス１１０４のパルス幅１１１０及び振幅１１２０の組合せが心臓の捕捉原因となった、と判定可能である。しかしながら、仮にＬＣＰ４０２が感知インターバル１１１４の間に拍動を感知しなかった場合、当該ＬＣＰ４０２は、別の伝導通信パルス、つまり伝導通信パルス１１０６を、感知インターバル１１１４の終了時か、感知インターバル１１１４後の予め設定された時間間隔か、或いは他のあらゆる適切な時間のいずれのタイミングで送信する。図１１に示したように、伝導通信パルス１１０６の振幅１１２２は、振幅１１２０と同じであってもよいが、パルス幅１１１２は、パルス幅１１１０よりも大きく設定される。ＬＣＰ４０２は、さらに、感知インターバル１１１８といった、他の感知インターバルの間に伝導通信パルスが送信された後の拍動を感知する。
【０１００】
ＬＣＰ４０２は、送信した伝導通信パルスが心臓を捕捉したことを示すことになる感知インターバル中の拍動を感知するまで、上述したプロセス、すなわち、送信した伝導通信パルスのパルス幅を増加することを繰り返してもよい。これは、例えば、心臓に送信されたときに心臓の捕捉原因となる通信パルスのパルス振幅とパルス幅の特定の組合せた、心臓の第１捕捉閾値とすることが可能である。ＬＣＰ４０２は、心臓の捕捉原因となった伝導通信パルスのパラメータをメモリに保存可能であり、又はストーレジ用の他の機器に当該パラメータを通信可能である。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、仮に、次の拍動（内因性か、又はペース拍動か）が発生すると予想される場合に、次の伝導通信パルスが１００ミリ秒（又は他の予め設定された時間間隔）以内に送信されることになると判定したときには、次の伝導通信パルスの送信を控えるように構成されていてもよい。図１１に示したように、ＬＣＰ４０２は、次の拍動が推定インターバル１１１６の終了時に発生することが予測されると判定可能である。ＬＣＰ４０２は、図７−図１０に関して開示した他の推定インターバルと同様の仕方で、推定インターバルを判定可能である。従って、仮にＬＣＰ４０２が、次の伝導通信パルスの送信が１００ミリ秒（又は他の予め設定された時間間隔）以内になるであろうと判定したときには、次の伝導通信パルスの送信を控え、次の検出された拍動の後まで、待機することが可能である。加えて、別の実施形態では、パルス幅の増加に関して記載されたものであるが、ＬＣＰ４０２は、最初に比較的大きなパルス幅で伝導通信パルスを送信し、後続して送信する伝導通信パルスのパルス幅を低減するように構成されていてもよい。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、捕捉がないことを検出するために、感知インターバルの間に拍動がないことを感知してもよい。
【０１０２】
もちろん、他の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、当該伝導通信パルスのパラメータを異なる仕方で調整するように構成してもよい。例えば、パルス幅を調整する代わりに、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスの振幅を調整するように構成されていてもよい。さらに別の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、パルス幅と振幅の双方を同時に調整するように構成されていてもよい。加えて、他の実施形態では、ＬＣＰ４０２は、心臓の捕捉が生じかねないパルス振幅とパルス幅の通信パルスを伝導するように構成されていてもよい。そのような実施形態では、ＬＣＰは、心臓の捕捉原因とはならないようなパルス幅とパルス振幅の組合せになるまで、（個別でも、同時でも）当該パルス振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつを低減可能である。一般に、通信パルスのパルス振幅とパルス幅パラメータを変更することは、通信パルスのエネルギレベルを変更することになる。従って、エネルギレベルを変更することは、患者の心臓に送信されるエネルギを変更することである。このことは、通信パルスの総エネルギレベルが、特定のパルス振幅や特定のパルス幅といった他の要因に比べ、通信パルスが心臓を捕捉するか否かを判定する上で大きな要因である、といって差し支えない。
【０１０３】
少なくともいくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、いずれかの開示された実施形態によれば、心臓の捕捉原因となる伝導通信パルス用にパラメータの複合的な組合せを判定し、それによって、心臓の複合的な捕捉閾値を判定することが可能である。パラメータの複合的な組合せを使用することにより、ＬＣＰ４０２は、さらに、例えば１以上の回帰技術を用いるなど、心臓の捕捉結果となるパラメータの組合せを表わす曲線又は関数を判定してもよい。図１２は、電圧とマイクロ秒単位のパルス振幅−パルス幅のグラフであり、既述したような曲線又は関数を読み取ることのできる図解例である。ここで、曲線１２０２は、心臓の捕捉を来した伝導通信パルスのパラメータの組合せを表わしており、例えば、曲線１２０２は、ある捕捉閾値曲線である。曲線１２０２は、加えて、仮に患者の組織に送信された場合、当該患者の心臓を捕捉する結果となる伝導通信パルスのパラメータの組合せと、当該患者の心臓を捕捉する結果にはならないものとの間にある分岐線を表わしている。例えば、曲線１２０２上、並びに曲線１２０２の上側及び右側にある、パルス振幅とパルス幅のいかなる組合せも、捕捉を来たすことになる。曲線１２０２よりも下側、及び曲線１２０２の左側にある、パルス振幅とパルス幅のいかなる組合せも、捕捉を来たすことにはならない。この領域は、セーフゾーン１２１０と規定される。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、安全マージンによって曲線１２０２に対し、シフトした曲線を判定可能である。このシフトした曲線は、曲線１２０８によって表わされる。そのような実施形態において、セーフゾーン１２１０は、シフトした曲線１２０８の下及び左側に入るパルス振幅及びパルス幅組合せとすることが可能である。ＬＣＰ４０２が曲線１２０２からシフトする量は、セーフティマージン１２０６によって表わされる。セーフティマージン１２０６は、仮に曲線１２０２が時間又は他の要素の関数として変化した場合、当該曲線１２０２が曲線１２０８の下側及び左側に流れることがないような、又は流れにくいような量を表わしてもよい。ＬＣＰ４０２は、（第１通信モードによって通信しているときのような）通常通信時では、曲線１２０８以上にあるパラメータの組合せや、曲線１２０８の右側にあるようなパラメータの組合せを有する伝導通信パルスを送信しないように構成されていてもよい。
【０１０５】
上述した、１以上の送信された伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉したか否かを判定するためにＬＣＰ４０２が用いる方法に拘わらず、一旦、１以上の送信した伝導通信パルスが患者の心臓を捕捉したとＬＣＰ４０２が判定した場合、当該ＬＣＰ４０２は、１以上の動作をとってもよい。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２がとり得る第１の動作は、送信された伝導通信パルスのパラメータの値を、患者の心臓の捕捉原因とはならない値の組合せに、当該ＬＣＰ４０２が変更可能かどうかを判定することである。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、例えば、図１１のいずれかの開示された技術によって、心臓の捕捉原因になると予測されないパラメータの組合せを判定可能である。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、追加的に伝導通信パルスのパラメータの組合せの最小値を保存していてもよい。パラメータの組合せのそのような最小値は、当該パルスが通信用に十分他の機器によって、依然、検出可能な伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の最小値の少なくともいずれかひとつを表わすものであってもよい。これらの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、心臓の捕捉原因とはならないパラメータの組合せの値をパラメータの組合せ用に保存された最小値と比較してもよい。仮に心臓の捕捉原因とはならない値の組合せがある場合において、パラメータの組合せとして保存された最小値以上であるときは、ＬＣＰ４０２は、伝導通信パルスの振幅及びパルス幅の値の少なくともいずれかひとつを、心臓の捕捉原因にはならず、しかも前記パラメータの最小値以上となる値に調整してもよい。そのような実施形態では、ＬＣＰ４０２は、作動を継続する。
【０１０６】
パラメータの組合せとして保存された最小値以上であって、心臓の捕捉原因とはならない値の組合せが予測されない場合のいくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、「セーフ」通信モード又は「セーフティ」通信モードと呼称される第２通信モードに切換可能である。加えて、少なくともいくつかの実施形態において、（例えば、図７−図１１に関して詳述したいずれかのプロトコルを実行した後に）心臓を捕捉している１以上の送信された伝導通信モードを検出したことを受けて、ＬＣＰ４０２は、振幅及びパルス幅、或いは振幅又はパルス幅の代替的な値を判定する試みを省略可能であり、その代わりに第２通信モードに直ちに切換可能である。
【０１０７】
図１３は、第２通信モードの第１例で作動している場合に、ある医療機器が患者の組織に伝導通信パルス（例えば、バースト）を送信したときの心周期おける、正常な心周期と時間のタイミング例の図を示している。具体的には、図１３は、数々の異なるインターバルを含む波形１３００を示している。第１Ｒ波１３０２と第２Ｒ波１３０４で、二つの心臓拍動例が表わされている。拍動間の時間を表わす心臓インターバルは、Ｒ波１３０２とＲ波１３０４との間にわたる心臓インターバル１３１２によって表わされている。第１拍動の受攻期は、受攻期１３１３によって表わされる。図１３に示されている第２通信モードの第１例によれば、ＬＣＰ４０２は、１以上のいずれかの拍動検出技術を用いることにより、拍動を特定するように構成されている。ＬＣＰ４０２は、図１３の第１拍動におけるＲ波１３０２のように、特定した拍動が顕在してから予め設定された時間量間隔だけ待機するように、追加的に構成されていてもよい。前記予め設定された時間量は、一般に受攻期１３１３を含むのに十分長く設定してもよい。図１３の実施形態において、予め設定された時間量は、待機インターバル１３１８によって表わされる。待機インターバル１３１８の値の例は、２５０、３００、３５０、若しくは４００ミリ秒、又は他のあらゆる適切な時間値である。
【０１０８】
追加的に又は代替的に、いくつかの実施形態において、待機インターバル１３１８は、患者の心拍数の関数であってもよい。例えば、ＬＣＰ４０２は、過去の連続する拍動に基づいて心拍数を判定可能である。そのような実施形態では、待機インターバル１３１８は、判定された拍動期間の所定の割合であってもよく、又は判定された心拍数を含む関数に基づいて判定されてもよい。他のさらなる実施形態において、ＬＣＰ４０２は、特定された拍動が生じる受攻期がいつであるか、に基づいて待機インターバルを判定してもよい。受攻期がいつであるかを判定するために、ＬＣＰ４０２は、Ｔ波７０６の開始時及び終了時を特定してもよい。他の実施形態ではあるが、ＬＣＰ４０２は、先行する拍動の受攻期のタイミングを判定し、判定されたタイミングに第１拍動を適用することにより、当該第１拍動の受攻期１３１３を判定する、予測方法を使用可能である。ＬＣＰ４０２は、次いで、第１拍動の前記受攻期の終了後に、待機インターバル１３６で表わされる、１０ミリ秒長、２５ミリ秒長、５０ミリ秒長、又はあらゆる他の適切な時間長の待機インターバルを判定可能である。
【０１０９】
待機インターバル１３１６によって表わされる時間量だけ待機した後、ＬＣＰ４０２は、通信インターバル１３１４によって表わされるインターバル期間中に通信（例えば、通信パルスバースト）を許容する。通信インターバル１３１４は、図６に関して説明した第１通信インターバル６１４と異なり、第２通信インターバルとしてもよい。いくつかの実施形態において、通信インターバル１３１４は、５０ミリ秒、１００ミリ秒、若しくは１５０ミリ秒、又はあらゆる他の適切な時間長といった、予め設定された時間長で終了してもよい。通信インターバル１３１４は、一般に、通信インターバル６１４よりも短いものとされ、さらには、仮に送信された伝導通信パルスのいずれかが、正に当該通信インターバルの間に心臓を捕捉したとしても、ただ一度だけ心臓が捕捉される程度に、より一層、十分に短いものとされていてもよい。この通信モードの例は、当該ＬＣＰ４０２が受攻期の経過後であって、通信バーストごとに応答が惹起するためだけに十分長い時間のみ送信可能であることから、より安全であると考えられている。従って、通信バーストが心臓を定期的に捕捉しても、二段脈リズム（bigeminy rhythm）ではあるが、本モードは、より安全な結果をもたらすことになる。
【０１１０】
待機インターバル１３１８があることで、通信インターバル１３１４は、いくつかの例において、心拍数を判定する関数とすることが可能である。追加的に、又は代替的に、いくつかの例において、ＬＣＰ４０２は、（例えば、他の実施形態で説明したような推定インターバルを判定することにより、）いつ次の拍動が発生すると予想されるか、というタイミングを判定してもよい。いくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、次の拍動が生じると予想されるタイミングの少なくとも１００ミリ秒（又は他の予め設定された時間）前に、消失するのを確保する、追加的な一助とすることが可能である。
【０１１１】
図１４は、第２通信モードの第２例で作動している場合に、ある医療機器が患者の組織に伝導通信パルス（例えば、通信バースト）を送信したときの心周期おける、正常な心周期と時間の別のタイミング例の図を示している。具体的には、図１４は、数々の異なるインターバルを含む波形１４００を示している。第１Ｒ波１４０２と第２Ｒ波１４０４で、二つの心臓拍動例が表わされている。第１拍動の受攻期は、受攻期１４１３によって表わされる。図１４に示されている第２通信モードの実施形態によれば、ＬＣＰ４０２は、１以上のいずれかの拍動検出技術を用いることにより、拍動を特定するように構成されている。ＬＣＰ４０２は、第２通信許容時間又は時間間隔の別の例である通信インターバル１４１４の間だけ、追加的に通信可能である。通信インターバル１４１４は、一般に、Ｒ波１４０２の検出直後に開始し、予め設定された時間量の間に終了する。通信インターバル１４１４の値のいくつかの例は、５０ミリ秒、１００ミリ秒、及び１５０ミリ秒、又は他の適切な時間長である。しかしながら、他の実施形態において、通信インターバル１４１４は、Ｒ波１４０２後の５ミリ秒、１０ミリ秒、１５ミリ秒、若しくは２０ミリ秒、又は他の適切な時間長といった、予め設定された時間量を始めてもよい。少なくともいくつかの実施形態において、通信インターバル１４１４は、当該通信インターバル１４１４が受攻期１４１３の開始前で終了する一助となる時間長であってもよい。他の実施形態において、通信インターバル１４１４は、時間量の変数である。例えば、通信インターバル１４１４は、予め設定された時間量の間に代えて、受攻期１４１３の開始時前までにわたるものであってもよい。そのような実施形態において、ＬＣＰ４０２は、閾値を超えて感知された心臓電気活動の振幅の立ち上がりを検出することによって受攻期１４１３の開始時を判定してもよい。振幅におけるこの立ち上がりは、Ｔ波の開始時に一致し、受攻期１４１３のタイミングに関連するものとしてもよい。他の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、先行する拍動の受攻期のタイミングを判定し、判定されたタイミングを拍動７０１に適用することにより、いつ受攻期１４１３が生じるかを判定する予測方法を用いてもよい。例えば、仮に、過去３拍動した間の受攻期は、Ｒ波後、平均２００ミリ秒で開始した、とＬＣＰ４０２が判定した場合、当該ＬＣＰ４０２は、Ｒ波によって特定された拍動の受攻期が当該Ｒ波１４０２の後、２００ミリ秒で開始し得る、と推定可能である。従って、ＬＣＰ４０２は、しばしば十分なセーフティマージンとともに、通信インターバル１４１４の適切な時間長を判定可能である。
【０１１２】
第２通信モードのさらなる第３例において、ＬＣＰ４０２は、他の動作モードからＶＯＯモードに切換可能である。このＶＯＯモードにおいて、ＬＣＰ４０２は、（仮に主担当聞きが心臓にペーシングパルスを送信していない場合、）心臓のペーシング機能を引き継ぐことが可能であり、通常のリズムで心臓にペーシング可能である。この第２通信モードの例において、ＬＣＰ４０２は、定期的に送信されたペーシングパルスから、待機インターバル及び通信インターバルの少なくともいずれかひとつを計測する。例えば、Ｒ波から、又は受攻期の終了時からインターバルを待機する代わりに、ＬＣＰ４０２は、送信されたペーシングパルスから待機期間を測定することが可能である。追加的にいくつかの実施形態において、ＬＣＰ４０２は、通信インターバルがペーシングパルスから所定の時間量開始することを判定する。このモードは、ＬＣＰ４０２が、心臓自らが発生する心臓電気活動の形態的特性を判定することに依拠する必要がなくなり、しかも、通常のインターバルで送信されたペーシングパルスには、様々なインターバルを付与することができるので、当該ＬＣＰ４０２が待機インターバル及び通信インターバルの少なくともいずれかひとつをより容易に判定可能にする。
【０１１３】
上述された技術は、第１通信モードで通信し、通信パルスによって心臓組織の捕捉を検出し、その後第２通信モードに変遷する、という観点から説明した。一般に、第１通信モードで通信する場合には、通信は、第１通信許容時間中に送信可能であるとともに、第２通信モードでは、通信は、第２通信許容時間中に送信可能であり、当該第２通信許容時間は、第１通信許容時間よりも短いものである。しかしながら、本発明の技術はまた、逆も配慮している。例えば、第２通信モードで通信している機器は、１以上の捕捉テストの間に通信パルスが心臓を捕捉していないと判定した後は、第１通信モードに変遷するようにしてもよい。このように、１以上の機器は、捕捉テストが、通信パルスによって心臓組織の捕捉がされていることを示しているか、又はされていないことを示しているかに基づいて、二つの通信モード間の一方に変遷可能である。加えて、ここに記載したように、いずれのモードが第１、第２通信モードとして記載されているかについては、ある機器が現在、いずれのモードで作動しているかに関連すると考えられる、と理解すべきである。例えば、第１通信モードは、常に、ある機器が現在作動している通信モードであり得るし、第２通信モードは、その機器が、通信パルスが心臓を捕捉するか否かを判定したことに基づいて、当該機器が変遷可能な通信モードであり得る。例えば、ある機器が、第２通信モードの通信許容時間よりも短い第１通信許容時間の第１通信モードで作動している場合においては、当該機器は、通信パルスが心臓を捕捉しない、と判定した後は、第２通信モードに変遷可能である。代替的に、ある機器が、第２通信モードの通信許容時間よりも長い第１通信許容時間の第１通信モードで作動している場合（図６−図１０のような実施形態の場合）においては、当該機器は、通信パルスが心臓を捕捉した、と判定した後は、第２通信モードに変遷可能である。
【０１１４】
ここに開示した技術の記載は、いかなる仕方においても、限定的に観るべきではない。記載された実施形態に係る機器や技術についてのバリエーションは、本発明の範囲内にある。例えば、複数の技術のインターバルは、一般にＱＲＳ複合体のＲ波から測定されると記載されてきたが、他の実施形態では、各インターバルは、感知された電気的活動の他の特性から測定されてもよい。例えば、ペーシング拍動を含む、いくつかの実施形態においては、待機、通信、及び他のインターバルの少なくともいずれかひとつは、送信されたペーシングパルスのタイミングに基づいて、いずれも判定可能である。別の実施形態において、前記インターバルは、互いに相手方に基づいて判定されてもよい。一例として、待機インターバルは、Ｒ波のような、検出された電気活動の内因性特性のタイミングに基づいて判定されてもよい。その上で、通信インターバル、又は感知インターバルは、当該待機インターバルに基づいて判定可能である。さらに別の実施形態において、異なるインターバルは、異なる特性に基づいて判定されていてもよい。例えば、待機インターバルがＲ波に基づいて判定される一方、通信インターバルが受攻期の終了時に基づいて判定されてもよい。これらは、ただいくつかの例に過ぎない。ここに開示された技術は、あらゆるインターバルが、感知された電気的活動に係る全てのタイミング又は他のインターバルに基づいて判定される全ての実施形態を含んでいる、と理解されるべきである。
【０１１５】
加えて、ここに開示された技術は、伝導通信パルスを送信し、電気活動を感知し、さらにインターバル、パラメータ、及び他の特性を判定する、単一の機器について記載されているが、他の実施形態では、そのような諸動作が複数の機器に分配されていてもよい。例えば、他の実施形態において、ＬＣＰ４０２は、特定の時間、又は特定の期間の経過後にのみ、伝導通信パルス（場合によってはペーシングパルス）を送信するように構成されていてもよい。別の機器は、電気活動を感知し、パラメータ値、インターバルの長さ、及び他の特性の少なくともいずれかひとつを判定し、そのような情報をＬＣＰ４０２に通信する役割を果たすものとされていてもよい。ひとつの図解的な例として、別の機器は、ＬＣＰ４０２によって送信された伝導通信パルスが心臓を捕捉しているか否かを判定するものであってもよい。その上で、他の機器は、図７−図１１に関して説明された１以上の方法を実行するために、ＬＣＰ４０２にコマンドを送信するようにしてもよい。当該１以上の方法の中で、前記他の機器は、インターバルの値、振幅、及びパルス幅並びに他の値の少なくともいずれかひとつを判定し、各値をＬＣＰ４０２に送信してもよい。前記他の機器は、追加的に、いずれかの感知インターバルの間、又は推定インターバルの終了時付近の次の拍動の間に心臓電気活動を感知してもよい。その上でＬＣＰ４０２は、単純に指示された振幅及びパルス幅パラメータの伝導通信パルスを、指示されたタイミング又は指示されたインターバルの終了時に送信してもよい。代替的に、ＬＣＰ４０２に種々の値を通信することに代えて、（場合によっては特定の振幅及びパルス幅の少なくともいずれかひとつの）伝導通信パルスを適切なタイミングで患者の組織に送信するように、種々のインターバルに追従している他の機器が、単純にＬＣＰ４０２に通信を送信してもよい。このように、ここに開示されている技術は、１以上の機器間のタスク配分に依拠しないようにしてもよい。そのため、開示された技術は、特定のタスクを多種機器間で割り当てる技術の全ての具体例を含んでいると解釈されるべきである。
【０１１６】
図１５は、図１−２といった、植込型医療機器によって実現可能な、又は図４−５といった、医療機器システムによって実現可能な、図解の方法のフローダイアグラムである。図１５の方法は、ＬＣＰ１００及びＭＤ２００に関して説明されているが、図１５に図示された方法は、いかなる適切な医療機器又は医療機器システムを用いて実行可能である。
【０１１７】
図１５の方法によれば、ＭＤ２００といった、第１医療機器は、仮にＭＤ２００がＩＣＰ、ＩＣＤ、Ｓ−ＩＣＤのようなものの場合には、患者内に植え込まれ、仮にＭＤ２０が外部医療機器といった場合には、当該ＭＤ２００は、患者の傍に配置される。ＭＤ２００は、ＬＣＰ１００のように、第２医療機器を有する医療機器システムの一部であってもよい。そのような医療機器システムにおいて、ＭＤ２００及びＬＣＰ１００は、ステップ１５０２に示すように、主たる第１通信許容時間のそれぞれの間に、伝導通信を介して、機器相互で通信可能である。ＭＤ２００とＬＣＰ１００の少なくともいずれか一方は、ステップ１５０４に示したように、１以上の第１通信許容時間中に、伝導通信が患者の心臓を捕捉したか否かを判定する。仮に、ＭＤ２００とＬＣＰ１００のいずれかが、１以上の第１通信許容時間中に、伝導通信が患者の心臓を捕捉した、と判定した場合、ＭＤ２００及びＬＣＰ１００は、前記第１主通信許容時間よりもそれぞれが短い、複数の第２通信許容時間中に、伝導通信を介して各機器相互と通信する。
【０１１８】
図１６は、図１−２といった植込型医療機器によって実現可能な、又は図４−５といった医療機器システムによって実現可能な、図解の方法のフローダイアグラムである。図１６の方法は、ＬＣＰ１００及びＭＤ２００に関して説明されているが、図１５に図示された方法は、いかなる適切な医療機器又は医療機器システムを用いて実行可能である。
【０１１９】
図１６に示された方法では、ＭＤ２００といった、第１医療機器は、仮にＭＤ２００がＩＣＰ、ＩＣＤ、Ｓ−ＩＣＤのようなものの場合には、患者内に植え込まれ、仮にＭＤ２０が外部医療機器といった場合には、当該ＭＤ２００は、患者の傍に配置される。ＭＤ２００は、ＬＣＰ１００のように、第２医療機器を有する医療機器システムの一部であってもよい。そのような医療機器システムにおいて、ＭＤ２００及びＬＣＰ１００は、ステップ１６０２に示すように、第１エネルギレベルを有する通信パルスを用いて、伝導通信を介して、機器相互間で情報を通信可能である。その上でＭＤ２００とＬＣＰ１００の少なくともいずれか一方は、ステップ１６０４に示したように、１以上の第１通信許容時間中に、伝導通信が患者の心臓を捕捉したか否かを判定する。次いでＭＤ２００とＬＣＰ１００は、ステップ１６０６に示したように、捕捉閾値テストで特定した捕捉閾値に基づいて通信パルスのエネルギレベルを、第１エネルギレベルから第２エネルギレベルに変更可能である。次いでＭＤ２００とＬＣＰ１００は、ステップ１６０８に示したように、第２エネルギレベルを有する通信パルスを用いて、伝導通信を介して、機器相互間で通信可能である。
【０１２０】
当業者は、本発明は本明細書で説明され、想定される特定の実施形態以外の多様な形態で実現できることを認識するであろう。例えば、本明細書で説明されるように、様々な実施例は様々な機能を実行するものとして記述されている１つ以上のモジュールを含む。しかしながら、他の実施形態は、記述された機能を、本明細書に記述されたものよりも多くのモジュールで分担する追加モジュールを含んでいてもよい。さらに、他の実施形態は、記述された機能をより少ないモジュールに統合されていてもよい。従って、添付の請求項に記述されるように、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形態及び明細の逸脱を行うことができる。
【図１】
0006412250.tif 000002
【図２】
0006412250.tif 000003
【図３】
0006412250.tif 000004
【図４】
0006412250.tif 000005
【図５】
0006412250.tif 000006
【図６】
0006412250.tif 000007
【図７】
0006412250.tif 000008
【図８】
0006412250.tif 000009
【図９】
0006412250.tif 000010
【図１０】
0006412250.tif 000011
【図１１】
0006412250.tif 000012
【図１２】
0006412250.tif 000013
【図１３】
0006412250.tif 000014
【図１４】
0006412250.tif 000015
【図１５】
0006412250.tif 000016
【図１６】
0006412250.tif 000017