(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正及び負の電気刺激出力信号を提供する右心室（ＲＶ）第１腔ペーシングチャネルと、正及び負の電気刺激出力信号を提供する左心室（ＬＶ）第２腔ペーシングチャネルとを備える心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスにおいて、
前記ＬＶ第２腔ペーシングチャネルの正または負の電気刺激出力信号のうちの少なくとも一つは、少なくとも部分的に重ね合わされた反対極性の第１及び第２の電気刺激信号成分をＲＶ中隔ヒス領域へ送出するモードにおいて、心臓のＲＶのＲＶ電極を用いて提供されるように構成されていることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記デバイスは、さらに、心房電極と関連付けられるようにそれぞれ構成された正及び負のペーシング出力を提供する心房第３腔ペーシングチャネルを備えることをさらに特徴とする、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記ＲＶ第１腔ペーシングチャネルは、単極の電気刺激信号を提供するように構成されており、
前記ＬＶ第２腔ペーシングチャネルは、２極の電気刺激信号を提供するように構成されていることをさらに特徴とする、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記デバイスは、
第１及び第２の容量性供給源であって、該第１及び第２の容量性供給源の各々は、個別の正の端子および負の端子を含み、該第１及び第２の容量性供給源は相互から独立に参照されている、前記第１及び第２の容量性供給源と、
プログラマブル信号経路指定スイッチマトリクスであって、前記第１及び第２の容量性供給源の正又は負の端子の各々が、前記ＲＶ第１腔及びＬＶ第２腔ペーシングチャネルにより集合的に提供される正又は負のペーシングチャネル出力へ、それぞれプログラム可能に経路指定されることを可能とするように構成される前記プログラマブル信号経路指定スイッチマトリクスと
を備えることをさらに特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記デバイスは、
前記デバイスの第１及び第２リード線インタフェースに物理的に嵌合するように構成されたコネクタであって、前記第１リード線インタフェースは前記ＲＶ第１腔ペーシングチャネルの正及び負のペーシングチャネル出力を提供し、第２リード線インタフェースは前記ＬＶ第２腔ペーシングチャネルの正及び負のペーシングチャネル出力を提供し、前記第１及び第２リード線インタフェースの各々は、それぞれのリード線に物理的に嵌合するように構成されている、前記コネクタを備え、
前記コネクタが、前記ＲＶ第１腔ペーシングチャネルのペーシングチャネル出力の一つ及び前記ＬＶ第２腔ペーシングチャネルのペーシングチャネル出力の一つから、同じ第１リード線のそれぞれの入力への電気接続部を含むことにより、前記第１リード線を用いて単一心腔からのＣＲＴペーシングが可能となることをさらに特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記デバイスの第１リード線インタフェースと接続されるように構成された前記第１リード線をさらに備える、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記コネクタが、前記デバイスの第３リード線インタフェースと物理的に嵌合するようにさらに構成されていることをさらに特徴とする、請求項５又は６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記デバイスの第３リード線インタフェースと接続されるように構成された第２リード線をさらに備える、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
第１ペーシング信号および第２のペーシング信号の少なくとも一方の特性を修正するペーシング制御回路要素をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
心臓の収縮の同期性を示す信号を生成する検知回路をさらに備える、請求項１又は９に記載のデバイス。
【請求項１１】
心房活動を検知するように構成されたリード線をさらに備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、心室ペーシングなどの心臓監視および処置に関連するシステム、デバイス、および方法に関する。本発明のより特定の態様は、患者の右心室内に存在する１つまたは複数の電極にペーシング信号を提供することによる、患者の左心室および右心室のペーシングによって心機能を改善する心臓律動治療機構の使用に関する。
（優先権の主張）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、「ニ腔ペーシングデバイスを使用した単腔ペーシングのための方法、デバイス、及びシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ，ＤＥＶＩＣＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＩＮＧＬＥ−ＣＨＡＭＢＥＲ  ＰＡＣＩＮＧ  ＵＳＩＮＧ  Ａ  ＤＵＡＬ−ＣＨＡＭＢＥＲ  ＰＡＣＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ）」という名称の、２００８年１０月１０日に出願された、Ｚｈｕ他の米国特許出願番号第１２／２４９，５０８号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ペースメーカは、おそらく、心臓律動管理などの長期継続的な電気刺激を提供する最もよく知られているデバイスである。現代のペースメーカは、医療治療を受ける患者内に埋め込まれるように設計されている。心臓刺激器の他の例は、埋め込み型心臓除細動器（ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｃａｒｄｉａｃ  ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）（ＩＣＤ）ならびにペーシングおよび除細動機能を実施することが可能な埋め込み型デバイスを含む。こうした埋め込み型デバイスは、心律動の障害を処置するために心臓の選択された部分に電気刺激を提供する。埋め込み型ペースメーカは、時刻が決められたペーシングパルスを用いて心臓をペーシングする。ペーシングパルスは、他のペーシングパルスまたは検知された（内因性）電気活動に対して時刻が決められうる。適切に機能する場合、ペースメーカは、心臓が代謝要求について適切な律動で自身をペーシングできないことを補償するために最小心拍数を強制する。一部のペーシングデバイスは、収縮を協調させるために心臓の異なる領域に送出されるペーシングパルスを同期させる。協調された収縮は、心臓が十分な心拍出量を提供するために効率的に圧送することを可能にする。同期した両室ペーシングを通して達成される心臓再同期が、心機能の有意の改善をもたらすことを臨床データが示している。心臓再同期治療は、心不全患者の心機能を改善する。心不全患者は、ＬＶ（左心室）機能障害および死亡率の増加に関連する自律神経バランスが低下している。
【０００３】
一般的に処置される状態は、心臓があまりにも速くまたはあまりにも遅く拍動することに関連する。心臓があまりにも遅く拍動する（しばしば、徐脈と呼ばれる状態をもたらす）とき、ペーシングは、内因性心拍数を増加させ、状態を治すために使用されうる。心臓があまりにも速く拍動する（しばしば、頻脈と呼ばれる状態をもたらす）とき、心臓自体の内因性電気刺激は、ある心筋基質改質部（すなわち、梗塞または非伝導領域）の存在下で、改質部が、元の活性化回路に再入し、新しい活性化を最誘発することを可能にする回路を見出しうる。これらのリエントラント回路は、望ましくなく、またさらに致死的である非常に速い心拍数をもたらしうる。この状態を治すために、頻脈性不整脈レートより高いレートの抗頻脈ペーシングが、特別のパルスシーケンスおよびパルス列を使用することによって、心臓律動の制御を回復するために使用されうる。抗頻脈性の高速ペーシングを送出するシステムは、心臓のコントロールを取得すると、正常洞律動が再びコントロールを取得し、内因性心拍数を低減することを期待して、ペーシングレートを徐々に低減する。抗頻脈ペーシングは、一般に、ペーシングバーストが頻脈を加速して心室細動にする可能性があるため、埋め込み型除細動器と組合せて使用される。
【０００４】
徐脈についてペーシングするとき、皮下に留置されたペーシング電極は、一般に、心臓の右側腔（右心房または右心室）内に配置される。こうした腔に対するアクセスは、上大静脈、右心房、３尖弁を通して、その後、右心室内へと容易に利用可能である。右心房と右心室の両方についてのペーシングが開発された。こうした二腔ペーシングは、右心室のみのペーシングに比べてよりよい血行動態出力をもたらした。徐脈を処置することに加えて、二腔ペーシングは、腔間の同期を維持した。
【０００５】
左心室内への電極留置は、アクセスが右心室留置の場合と同程度に直接的でない場合、通常回避される。さらに、左心室における塞栓リスクは、右心室より高い。電極が留置されるために左心室で生じる可能性がある塞栓は、左心室からの上行大動脈を介して脳に対して直接アクセスを有する。これは、脳卒中のかなりのリスクを呈する。
【０００６】
最近の臨床上の証拠は、右心室からの従来の心室ペーシングが、左心室と右心室の非同期収縮を生成させ、それにより、不十分な機械的収縮および低下した血行動態性能をもたらすことを示唆している。長期的な右心室ペーシングは、心不全の生成および／または悪化のリスクの増加を伴うことが見出された。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、いくつかの例では、上述した難題または他の難題の１つまたは複数を克服するのに役立ちうる。本発明は、種々の実施態様および適用態様で例証され、その多くは、心室ペーシングによって利益を与えられる、いくつかの心臓状態について役立つかまたは特に適するツールおよび方法を含む。本発明の態様は、右心室内のリード線からの右心室および左心室の心室ペーシングによって例証される。複数の実施形態は、適用形態の中でもとりわけ、再同期のために機械的にかつ／または電気的に同期性のある収縮を容易にするため、または、心室ペーシング中に同期を維持するために使用されてもよい。特定の実施態様は、徐脈の処置のためのこうしたペーシングに関連する。
【０００８】
一実施態様によれば、患者は、伝導シーケンスを誘発させるために、心臓の正常生理的伝導系を直接刺激することによって処置される。伝導シーケンスは、正常心臓内で見出される伝導シーケンスに空間的にも時間的にも追従する。伝導シーケンスが、正常心臓の伝導シーケンスに追従する程度は、一般に、心筋細胞の状態、細胞外基質の目下の組成、梗塞による瘢痕組織の大きさ、数、および分布、心臓血流に対する冠血管閉塞による虚血面積、ならびに心筋基質の状態によって影響を受けうる。
【０００９】
本発明の態様は、ＸＳＴＩＭ波形とも呼ばれる、２つの電極に、参照部に対して２つの反対極性の波形（０．０１ｍｓと５ｍｓとの間のパルス幅）を同時にまたはほぼ同時（１〜２０ｍｓ以内）に印加することに関連する発見に基づいて構築される。ヒス束の根に貫入するだけでなく、複数の束の分枝後にヒスの複数の領域に達することも可能であることが発見された。複数の束についての貫入は、右心室、左心室、および中隔を通して比較的正常な伝導応答を生成する。これは、心室の正常な生理的伝導系の多くの伝導欠陥のバイパスを可能にする点において遠位束の電気的活性化を可能にする。
【００１０】
本発明の一実施形態は、単一心室ペーシングのために修正された、それぞれが正および負の成分を有する２つのペーシング信号を使用する、両室ペーシングのための心臓律動治療（ｃａｒｄｉａｃ  ｒｈｙｔｈｍ  ｔｈｅｒａｐｙ）（ＣＲＴ）方法、システム、またはデバイス（両室ペーシングデバイスとしても知られる）を対象とする（デバイスが、心房検知およびペーシングの能力を有する二腔両室デバイスである場合、デバイスのその態様はそのままにされうる）。第１の出力が、ペーシングリード線に接続するために設けられ、第２の出力が、ペーシングリード線に接続するために設けられ、第３の出力が、参照点（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ）に接続するために設けられる。参照点は、デバイスの導電性缶でありうる、または、デバイスに接続された任意の他のリード線上の電極でありうる。たとえば、参照点は、除細動リード線の遠位または近位除細動コイルであることができ、除細動器デバイスは、ＸＳＴＩＭ右心室波形構成を実装するように修正されている。電気回路要素が、第２の電気接続部を第１の出力に、第３の電気接続部を第２の出力に、第１および第４の電気接続部を第３の出力に接続するために設けられる。デバイスが心房を検知しペーシングする能力を有する場合、心房検知およびペーシング出力は、心房リード線に接続されたままでありうる。
【００１１】
本発明の態様は、それぞれのペーシング信号が正および負の信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供する信号発生器を有するペーシングシステムを対象とする。ペーシングリード線は、心臓の単腔から心臓をペーシングし、ペーシングリード線は第１の電極および第２の電極を有する。回路要素は、第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通参照部（ｃｏｍｍｏｎ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）に接続することによって、また、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に接続することによって、２つのペーシング信号の信号成分の少なくとも一部をペーシングリード線に経路指定する。
【００１２】
本発明の態様は、それぞれのペーシング信号が正および負の信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を使用して両室ペーシングを提供する両室心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスに関連して使用されうる。第２および第３の出力は参照点に接続される。第１および第４の出力は、ペーシングリード線のそれぞれの入力に接続される。第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供される。
【００１３】
本発明の例示的な実施形態によれば、心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスは改良される。未改良ＣＲＴデバイスは、心臓の一方の腔に対して第１のペーシング信号を用い、心臓の別の腔に対して第２のペーシング信号を用いて両室ペーシングを提供する。ＣＲＴデバイスは、各ペーシング信号に共通参照成分を基準とさせる回路要素と、単腔をペーシングするために、一方のペーシング信号から負の成分および他のペーシング信号から正の成分を使用して単腔ペーシングを提供するようにＣＲＴデバイスを使用するためのペーシングリード線とを付加することによって改良され、ペーシング信号は、それぞれが共通参照成分を基準とした負のパルスおよび正のパルスを含む。
【００１４】
本発明の態様は、第１の電気接続部に提供される正の成分および第２の電気接続部に提供される負の成分を有する第１のペーシング信号、ならびに、第３の電気接続部に提供される正の成分および第４の電気接続部に提供される負の成分を有する第２のペーシング信号を使用する両室ペーシングのために設計された心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスと共に使用するための回路を対象とする。回路は、ペーシングリード線に接続する第１の出力と、ペーシングリード線に接続する第２の出力と、参照点に接続する第３の出力と、第２の電気接続部を第１の出力に接続し、第３の電気接続部を第２の出力に接続し、第１および第４の電気接続部を第３の出力に接続するように構成された電気回路要素とを含む。
【００１５】
本発明の別の実施形態は、それぞれが正および負の信号成分を有する２つのペーシング信号を使用する、二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）装置にペーシングリード線を接続するデバイスに関しており、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、第１および第２の出力は、第１のリード線によって使用されるためのものであり、第３および第４の出力は、第２のリード線によって使用されるためのものである。インタフェースは、ＣＲＴ装置の２つのインタフェースに物理的に嵌合するコネクタハウジングを含む。第１のインタフェースは第１および第２の出力を提供し、第２のインタフェースは第３および第４の出力を提供し、各インタフェースは、ペーシングリード線に物理的に嵌合するために配置される。デバイスは、第２および第３の出力から参照点への、また、第１および第４の出力から単一ペーシングリード線のそれぞれの入力への電気接続部を含み、それにより、単一ペーシングリード線を使用して単腔ペーシングを可能にする。
【００１６】
本発明の態様は、それぞれのペーシング信号が正および負の各信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供する信号発生器を有する心臓律動治療（ＣＲＴ）デバイスからペーシングシステムを作る方法を対象とする。ペーシングリード線は、心臓のある腔にペーシングを送出するために設けられ、第１の電極および第２の電極を有する。２つのペーシング信号の信号成分は、第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通参照部に接続することによって、また、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に接続することによって、ペーシングリード線に接続される。
【００１７】
本発明の実施形態は、ペーシングシステムを製造する方法を対象とする。それぞれのペーシング信号が正および負の各信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供する信号発生器が生産される。心臓のある腔にペーシングを送出するための、第１の電極および第２の電極を有するペーシングリード線が生産される。第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通参照部に接続することによって、また、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に接続することによって、２つのペーシング信号の信号成分をペーシングリード線に経路指定する回路要素が生産される。
【００１８】
本発明の態様は、それぞれが正および負の信号成分を有する２つのペーシング信号を使用する、二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）デバイスにペーシングリード線を接続する信号経路指定マトリクスを対象としており、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、第１および第２の出力は、第１のペーシングリード線によって使用されるためのものであり、第３および第４の出力は、第２のペーシングリード線によって使用されるためのものである。信号経路指定マトリクスは、第２および第３の出力から参照点への、また、第１および第４の出力から単一ペーシングリード線のそれぞれの入力への電気接続部を含み、それにより、単一ペーシングリード線を使用して単腔ペーシングを可能にする。
【００１９】
例１は、心臓の単腔から心臓をペーシングするための第１の電極および第２の電極を含むリード線と共に使用するためのペーシングシステムを含みうる。ペーシングシステムは、それぞれが正および負の信号成分を有する第１および第２のペーシング信号を提供するように構成された信号発生器を備えうる。構成可能な経路指定回路は、第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通信号参照部に経路指定し、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に経路指定するために構成されることができる。
【００２０】
例２では、例１の主題は、任意選択で、第１のペーシング信号を提供する第１の容量性コンポーネントおよび第２のペーシング信号を提供する第２の容量性コンポーネントを含みうる。
【００２１】
例３では、例１〜２のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の単腔から心臓をペーシングするための第１の電極および第２の電極を含むリード線を含みうる。
例４では、例１〜３のいずれか１つの主題は、任意選択で、信号発生器の第１および第２の出力を電気接続するインタフェースを含むことができ、第１および第２の出力はそれぞれ、リード線に対して、第１および第２のペーシング信号のそれぞれ１つを提供する。
【００２２】
例５では、例１〜４のいずれか１つの主題は、任意選択で、ペーシング信号を提供するように構成された第３の出力をさらに含みうる。
例６では、例１〜５のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の電気信号を検出するセンス入力を含みうる。
【００２３】
例７では、例１〜６のいずれか１つの主題は、任意選択で、第１および第２のペーシング信号を修正するペーシング制御回路要素を含みうる。
例８では、例１〜７のいずれか１つの主題は、任意選択で、心房活動を検知するように構成されたリード線を含みうる。
【００２４】
例９では、主題は、それぞれが正および負の信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を使用して両室ペーシングを提供するように構成されている両室心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスであって、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供される、両室心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスと共に使用するために、第２および第３の出力を信号参照部に接続すること、および、第１および第４の出力をリード線のそれぞれの入力に接続することを含む方法を含むために、例１〜８の任意の１つの主題を含みうる、または任意選択で、例１〜８の任意の１つの主題と組合されうる。
【００２５】
例１０では、例１〜９のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の左心室に関連付けてリード線を留置すること、および、第１および第４の出力上で運ばれる（ｃａｒｒｙ）電気信号を心臓の左心室に提供することを含みうる。
【００２６】
例１１では、例１〜１０のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の左心室に関連付けてリード線を留置すること、第１および第４の出力上で運ばれる電気信号を心臓の左心室に提供すること、提供された電気信号に応答する心臓機能を監視すること、監視された心臓機能の関数として有効性を評価すること、および、評価に応答して、リード線の留置または電気信号の１つまたは複数の特性を調整することを含みうる。
【００２７】
例１２では、例１〜１１のいずれか１つの主題は、任意選択で、提供するステップ、監視するステップ、および調整するステップを反復的に繰返すこと、ならびに、複数の評価に応答して、長期継続的なペーシングに使用するために、リード線の留置または電気信号の１つまたは複数の特性を選択することを含みうる。
【００２８】
例１３では、例１〜１２のいずれか１つの主題は、任意選択で、心房活動を検知すること、ならびに、心房活動および房室（ＡＶ）遅延を検知することに応答して、第１および第４の出力上で運ばれる電気信号を心臓の左心室に提供することを含みうる。
【００２９】
例１４では、例１〜１３のいずれか１つの主題は、任意選択で、提供された電気信号に対する心臓応答の関数としてＡＶ遅延を修正することを含みうる。
例１５は、両室ペーシングを提供するときに、心臓の一方の腔に対して第１のペーシング信号を用い、心臓の別の腔に対して第２のペーシング信号を用いる心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスを含むために、例１〜１４のいずれか１つの主題を含むことができ、または任意選択で、それと組合されることができ、ＣＲＴデバイスは、第１および第２のペーシング信号のそれぞれに共通参照成分を基準とさせる回路要素と、単腔をペーシングするために、一方のペーシング信号から負の成分および他のペーシング信号から正の成分を使用して単腔ペーシングを提供するようにＣＲＴデバイスを使用するための、リード線に結合されるように構成されたペーシング出力とを備え、ペーシング信号は、それぞれが共通参照成分を基準とした負のパルスおよび正のパルスを含む。
【００３０】
例１６では、例１〜１５のいずれか１つの主題は、任意選択で、第１および第２のペーシング信号の少なくとも一方の特性を修正するペーシング制御回路要素を含みうる。
例１７では、例１〜１６のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の収縮の同期性を示す信号を生成する検知回路を含みうる。
【００３１】
例１８では、例１〜１７のいずれか１つの主題は、任意選択で、第３のペーシング信号を提供する回路要素を含みうる。
例１９では、例１〜１８のいずれか１つの主題は、任意選択で、心臓の心房活動信号を検出するセンス回路要素を含みうる。
【００３２】
例２０は、第１の電気接続部に提供される正の成分および第２の電気接続部に提供される負の成分を有する第１のペーシング信号、ならびに、第３の電気接続部に提供される正の成分および第４の電気接続部に提供される負の成分を有する第２のペーシング信号を使用する両室ペーシングのために設計された心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスと共に使用するために、回路であって、ペーシングリード線に接続する第１の出力と、ペーシングリード線に接続する第２の出力と、参照点に接続する第３の出力と、第２の電気接続部を第１の出力に、第３の電気接続部を第２の出力に、第１および第４の電気接続部を第３の出力に接続するように構成された電気回路要素とを備える、回路を含むために、例１〜１９のいずれか１つの主題を含みうる、または任意選択で、それと組合されうる。
【００３３】
例２１では、例１〜２０のいずれか１つの主題は、任意選択で、第１および第２の出力が、第１、第２、第３、または第４の電気接続部の任意の電気接続部に接続されうるようにプログラム可能である電気回路を含みうる。
【００３４】
例２２では、例１〜２１のいずれか１つの主題は、任意選択で、独立に参照される信号源を使用して生成される第１および第２のペーシング信号を含みうる。
例２３では、例１〜２２のいずれか１つの主題は、任意選択で、それぞれが正および負の各端子を含む第１および第２の容量性供給源を含むことができ、第１の容量性供給源の正および負の端子は、第１および第２の電気接続部にそれぞれ対応し、第２の容量性供給源の正および負の端子は、第３および第４の電気接続部にそれぞれ対応し、第１および第２のペーシング信号はそれぞれ、第１および第２の容量性供給源の他方から独立に参照される第１および第２の容量性供給源の一方によって提供される。
【００３５】
例２４は、それぞれが正および負の信号成分を有する第１および第２のペーシング信号をそれぞれ提供する２つのリード線を使用する、二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）装置に単一リード線を接続するデバイスであって、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、第１および第２の出力は、第１のリード線によって使用されるためのものであり、第３および第４の出力は、第２のリード線によって使用されるためのものである、デバイスを含むために、例１〜２３のいずれか１つの主題を含むことができ、または任意選択で、それと組合されることができ、デバイスは、ＣＲＴ装置の２つのインタフェースに物理的に嵌合するように構成されたコネクタであって、第１のインタフェースは第１および第２の出力を提供し、第２のインタフェースは第３および第４の出力を提供し、各インタフェースは、それぞれのリード線に物理的に嵌合するために配置される、コネクタと、第２および第３の出力から信号参照部への、また、第１および第４の出力から単一リード線のそれぞれの入力への電気接続部とを備え、それにより、単一リード線を使用して単腔ペーシングを可能にする
例２５では、例１〜２４のいずれか１つの主題は、任意選択で、ＣＲＴ装置の第３のインタフェースに物理的に嵌合するように構成されたデバイスを含みうる。
【００３６】
例２６では、例１〜２５のいずれか１つの主題は、任意選択で、電気接続部が、第３のインタフェースのセンス信号と単一リード線との間の接続をさらに含むデバイスを含みうる。
【００３７】
例２７では、例１〜２６のいずれか１つの主題は、任意選択で、電気接続部が、第５および第６の出力と第２のリード線との間の接続をさらに含むデバイスを含みうる。
例２８は、それぞれが正および負の各信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供する信号発生器を有する心臓律動治療（ＣＲＴ）デバイスからペーシングシステムを作る方法を含むために、例１〜２７のいずれか１つの主題を含むことができ、または任意選択で、それと組合されることができ、方法は、心臓の腔にペーシングを送出するためのリード線を使用することであって、リード線は第１の電極および第２の電極を含む、使用すること、および、第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通参照部に接続することによって、また、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に接続することによって、第１および第２のペーシング信号の信号成分をリード線に接続することを含む。
【００３８】
例２９では、例１〜２８のいずれか１つの主題は、任意選択で、信号成分の前記接続を提供する電気インタフェースをＣＲＴデバイスに取付けることを含みうる。
例３０では、例１〜２９のいずれか１つの主題は、任意選択で、ＣＲＴデバイスのプログラム可能な接続アレイを構成することを含むことができ、構成は、信号成分の前記接続をもたらす。
【００３９】
例３１では、例１〜３０のいずれか１つの主題は、任意選択で、検知信号成分をリード線に接続することを含みうる。
例３２は、ペーシングシステムを製造する方法を含むために、例１〜３１のいずれか１つの主題を含むことができ、または任意選択で、それと組合されることができ、方法は、それぞれが正および負の各信号成分を有する第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供する信号発生器を生産すること、および、第１のペーシング信号の正の成分および第２のペーシング信号の負の成分を共通参照部に接続することによって、また、第１のペーシング信号の負の成分を第１の電極に、第２のペーシング信号の正の成分を第２の電極に接続することによって、第１および第２のペーシング信号の信号成分を第１および第２の電極を備えるリード線に経路指定する回路要素を生産することを含む。
【００４０】
例３３は、それぞれが正および負の信号成分を有する２つのペーシング信号をそれぞれ使用する第１および第２のリード線を使用する二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）デバイスにリード線を接続する信号経路指定マトリクスを含むかまたは使用するために、例１〜３２のいずれか１つの手段を含むことができ、または任意選択で、それと組合されることができ、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、第１および第２の出力は、第１のペーシングリード線によって使用されるためのものであり、第３および第４の出力は、第２のペーシングリード線によって使用されるためのものであり、信号経路指定マトリクスは、第２および第３の出力から参照点への、また、第１および第４の出力からリード線のそれぞれの入力への電気接続部を備え、それにより、リード線を使用して単腔ペーシングを可能にする。
【００４１】
例３４では、例１〜３３のいずれか１つの主題は、任意選択で、リード線の出力からＣＲＴデバイスの検知入力への電気接続部を備えるマトリクスを含みうる、または、使用しうる。
【００４２】
例３５では、例１〜３４のいずれか１つの主題は、任意選択で、第５および第６の出力から第２のリード線のそれぞれの入力への電気接続部を含みうる、または、使用しうる。
先に示したように、先に論じた態様および例は、本明細書の開示の範囲または教示を限定するものとして扱われるものではない。当業者は、本明細書で特定される種々な発見に部分的に基づいて、先に論じた態様および例を含むがそれらに限定されない多くの方法で、本発明が具現化されうることを認識するであろう。
【００４３】
本発明は、以下の図（それぞれが本発明と矛盾しない）に関連して以降で提示される、本発明に従って述べられる、種々の例示的な実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型ＣＲＴデバイスの図である。
【図１Ｂ】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、心臓内に留置された、図１Ａ〜８において修正されたＣＲＴデバイスなどのＣＲＴデバイスの図である。
【図２】本発明に矛盾しない、ペーシング信号を提供するインタフェースおよび回路を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に矛盾しない、ペーシング信号を提供するインタフェースおよび回路を示す図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型二腔ペースメーカ（ＤＤＤ）デバイスの図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型二腔ペースメーカ（ＤＤＤ）デバイスの図である。
【図６】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型ＤＤＤデバイスの図である。
【図７】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型ＤＤＤデバイスの図である。
【図８】本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、両室ＤＤＤ  ＣＲＴデバイスの図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明は種々の修正形態および代替形態を受けるが、種々の実施形態は、図面に例として示されており、詳細に述べられる。しかし、その意図は、述べる特定の実施形態に本発明を限定することではないことが理解されるべきである。逆に、その意図は、本発明の範囲内に入る全ての修正物、均等物、および代替物を包含することである。
【００４６】
本発明は種々の異なるタイプのデバイスおよび手法に適用可能であると考えられ、本発明は、３尖弁の中隔尖の根の後ろに配置された電極を有する、右心室内のリード線から、心室の活性化シーケンスの正常伝導、その空間分布と時間分布の両方を維持し、再確立するのに特に適することが見出されている。正確なスポットは、バイパスされる必要があるブロックの場所に依存する。このスポットは、伝導回路を遮断し、異常を生成する線維束の場所に依存しうる。多くの患者において、この場所は、３尖弁の中隔尖ならびに線維性の房室中隔および心室中隔に近い。
本発明は必ずしもこうした用途に限定されるわけではないが、本発明の種々の態様は、この文脈を用いて種々の実施例の説明を通して理解される可能性がある。
【００４７】
方法およびデバイスを含む本発明の種々の態様は、ヒス根および遠位束内への深い貫入を容易にすることが発見されている。この貫入は、左束およびその分枝、右束およびその分枝、ならびに中隔束を含みうる。これは、種々のタイプの脚ブロック（たとえば、右脚ブロック（ｒｉｇｈｔ  ｂｕｎｄｌｅ  ｂｒａｎｃｈ  ｂｌｏｃｋ）ＲＢＢＢ（近位および遠位）、左脚ブロック（ｌｅｆｔ  ｂｕｎｄｌｅ  ｂｒａｎｃｈ  ｂｌｏｃｋ）ＬＢＢＢ（近位および遠位）、左脚前枝ブロック（ｌｅｆｔ  ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｈｅｍｉｂｌｏｃｋ）ＬＡＨＢ（近位および遠位）、左脚後枝ブロック（ｌｅｆｔ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  ｈｅｍｉｂｌｏｃｋ）ＬＰＨＢ（近位および遠位）、心室内伝導欠陥ＩＶＣＤ、左軸偏倚を有するＲＢＢＢ、および、多くの他の種類の複雑な伝導欠陥）を電気的にバイパスさせるのに特に有用でありうる。本発明の１つのこうした態様は、ヒス束の近くの伝導系内に深く貫入する、ＸＳＴＩＭなどの波形の能力および使用を対象とする。たとえば、ＸＳＴＩＭ波形の使用は、他の波形の場合に比べて大きな仮想電極を生成し、身体のキャパシタンスを克服するのに有用でありうる。
【００４８】
ヒス束の近くの伝導系は、それぞれが電気絶縁体によって囲まれた複数の電気導体のグループと考えられうる。そのため、伝導系に導入されるペーシングは、電気導体間のキャパシタンスによってもたらされうる。電気導体は、細胞から細胞へ縦方向に電気インパルスを伝達させることができるが、束内では、横方向に非常に小さな伝導性が存在する。しかし、細胞間に戦略的に配置されたブリッジは、電気刺激が１つの束から他の束に飛び移ることを可能にすると考えられる。このメカニズムは、特定の束が、たとえば梗塞または微小梗塞のために仕事を停止する場合、ある程度の冗長性を提供すると考えられる。束は、プルキンエ線維においてその目的地に向かって進むにつれて、複数の伝導線維のセット内に分枝する。線維のセットは、特別な組織によって心筋の残りから電気的に絶縁されて、電気パルスが特別な伝導系を通過することによって、周囲の分布キャパシタ網（その横切断部において、ヒス束は心筋細胞内にある）の電気的脱分極が防止される。電気導体と絶縁体の組合せは、少なくとも２つの直列キャパシタの中間部を効果的に生成すると考えられる。ヒス束の細胞膜もまた絶縁体であるため、ヒス束細胞の内部の細胞内流体は、依然として別のキャパシタの内部に留置される。
【００４９】
ＸＳＴＩＭ波形は、比較的大きな仮想電極を提供し、その非対称なドッグボーン形状は、波形の極性によって影響を受けることになり、したがって、波形の貫入が、２つの電極に印加される相対的な極性を修正することによって調整されることが可能になる。ＸＳＴＩＭ波形は、キャパシタをバイパスすることができる高周波刺激エネルギーも、同様に提供する。そのため、ＸＳＴＩＭ波形は、ヒス束に深く貫入することができると考えられる。２つの反対極性パルスが数ミリ秒（０〜２０ｍｓ）だけ分離されるときでも、波形は、束に貫入し、以前は到達できないと考えられていた遠位束にさえも達するように見える。
【００５０】
さらに、心筋およびヒス束について単一の捕捉閾値が存在しないことが実験データを通して発見されている。実際に、多くの患者の応答は、ペーシング電圧が増加するにつれて変化する。ＸＳＴＩＭ振幅が閾値以下の値から徐々に増加すると、心室を活性化する脱分極シーケンスを誘発する最初の捕捉（従来技術）閾値が見出される。多くの患者において、これは、ヒス束の一部の線維の捕捉を誘発する第２の閾値を伴う。心室伝導欠陥を持つ患者において、心電図（ＥＣＧ）、ＱＲＳ幅、断片化（ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ）のレベル、１２誘導ＥＣＧのベクトルの連続した変化は、ＸＳＴＩＭ振幅がさらに増加すると観測される。ある点で、飽和点に達し、ほとんどまたは全くさらなる改善が見られない。振幅レベルの注意深いポシジョニングおよび選択によって、ペーシング刺激は、伝導系の最も遠いブロックされた線維に達することができ、したがって、収縮の協調を正常に近いレベルまで改善すると考えられる。
【００５１】
正常な伝導応答を達成する能力は、梗塞、心筋細胞の数、変性（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、ミトコンドリアの利用可能性、血液供給、間質性線維症の存在、マトリクスメタロプロテイナーゼの低下などを含むが、それに限定されない基質の健康度に依存する可能性がある。これらのまた他の発見の言外の意味は、類似の作用が、（たとえば、高周波信号成分により）容量性ネットワークを通過するように設計された種々の波の形状および電極構成を用いて達成されうることである。有効キャパシタンスは、活動電位（０．０１〜２０ｍｓ）を誘発するのに十分である周波数成分を含む高周波成分について低い。一部の波形はあまり効率的でなく、同様の結果を達成するためにより多くのエネルギーを使用するが、本発明は、最も効率的な波形の適用に制限されない。
【００５２】
本発明の態様は、ヒス束の遠位ブロックが、束の近位刺激を使用してバイパスされうるという発見に関する。たとえば、こうしたブロックは、適切な電気エネルギー（ペーシングパルス）をヒス束の領域に印加することによってバイパスされうる。この領域は、３尖弁輪の近位に位置し、右心室側で３尖弁の中隔尖のすぐ後ろを通過する。この同じ領域は、３尖弁の中隔尖の根によって、右心房から３尖弁の心房側に達せられうる。
【００５３】
本発明の他の態様は、その領域に印加される大振幅（２０〜３６ボルト）の単極または２極パルスの使用に関する。たとえば、単極パルスは、ヒスの領域に位置する２つの電極間に印加されることができ、伝導系の多くの線維を活性化するのに十分な深さである貫入を可能にする。一般に、必要とされる電圧は、ＸＳＴＩＭペーシング信号の場合に必要とされるエネルギーより平均してずっと高い。さらに、人間研究の結果は、これらの高電圧パルスが患者によって感じ取られ、ある場合には、望ましくない筋肉収縮をもたらしうることを示唆している。
【００５４】
本発明の態様は、単独での、あるいは、ＣＲＴ、ＩＣＤ、またはＣＲＴ＋ＩＣＤと組合せての、既存のデバイス（たとえば、徐脈に使用されるデバイス（ペースメーカ）、頻脈性不整脈に使用されるデバイス（除細動器−ＩＣＤ）、および心不全に使用されるデバイス（心臓再同期治療を送出する心臓再同期化器−ＣＲＴ））の、ＸＳＴＩＭ波形および電気的バイパス治療を実装しうるデバイスへの修正を対象とする。
【００５５】
通常、心室の活性化シーケンスは、房室結節の心房側で始まり、右束および左束にグループ分けされる多数の小さな束にヒス束が分枝するヒス束の根まで伝搬する。各束内の線維は、一般に互いから絶縁される。しかし、束に沿って所定の間隔で低い絶縁を示す場所が存在する。これらの束は、周囲の組織から電気的に絶縁され、心筋細胞に電気的活性化を伝達することに責任を持つプルキンエ細胞内で終わる。正常な心臓は、ヒス束から心室全体を通して約６０〜７０ｍｓで電気信号を伝導させる。梗塞または微小梗塞による異常などの伝導異常は、特別なヒス線維を通した電気的活性化インパルスの伝導を妨げうる、または、ブロックしうる。こうしたブロックは、伝導線維を通じて電気的活性化インパルスを受取らないプルキンエ細胞をもたらす。したがって、これらのプルキンエ細胞によって通常刺激される心筋細胞は、正常な方式で刺激されない。代わりに、これらの心筋細胞は、伝導線維から電気的活性化パルスを実際に受取る心筋細胞を通して伝搬する電気信号から刺激される。心筋細胞間の伝導速度は、伝導線維の伝導速度よりかなり遅い。たとえば、伝導線維は、約２ｍ／ｓの伝導速度を有し、一方、心筋細胞の細胞から細胞への伝導速度は、約０．５ｍ／ｓである。したがって、これらのブロックは、心室の電気的活性化の空間分布と時間分布を共にかなり歪ませうる。これらの時間的および空間的活性化シーケンス分布は、心臓の血行動態に悪い影響を及ぼしうる機械的非同期性を導入する。こうした機械的非同期性は、遅い活性化領域において進行性不適応代償性プロセス（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｍａｌ−ａｄａｐｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  ｐｒｏｃｅｓｓ）のセット、プロセスの中でも膨張（ｄｉｌａｔａｔｉｏｎ）、とりわけ線維芽細胞増殖、局所的癌原遺伝子活性化、代償性局所肥大、交感神経／副交感神経バランス増加をもたらしうる。これらのプロセスは、初めに伝導異常がそこに存在しなかった場合に遅延されるかまたは防止された可能性がある心不全をもたらしうる。したがって、本発明の態様によれば、正常伝導シーケンスを維持することおよび再確立することは共に、心不全に向かう病態の進行を遅延させるか、停止させるか、またはさらに逆転させるというかなりの利点を有しうる。
【００５６】
他の形態の再同期治療の場合、活性化シーケンスは、正常な伝導系を使用するのではなく心筋細胞を直接刺激するために、右心室および左心室内の２つの部位から始動される。これは、異様な活性化シーケンスをもたらす。一実施態様では、医師は、左心室の心外膜内に少なくとも１つのリード線を留置する（たとえば、このリード線を、左心室の冠状静脈系内に留置することによって）ように指示される。活性化シーケンスが遅いだけでなく、正常な／健康なシーケンスに対して反転されるため、この留置は、さらなるタイプの非同期性を生じる。こうした処置についてのこれらの問題があるにもかかわらず、このタイプの細胞から細胞への（伝導系の活性化なしの）活性化シーケンスは、ＣＲＴの他の適用より良好である。二腔ペーシングを使用するＣＲＴの成功率は、患者の約６０〜７０％だけに制限され、未処理活性化シーケンスは、両室ペーシングによって生成された新しい人工シーケンスより「悪い（ｗｏｒｓｅ）」。
【００５７】
したがって、本発明の態様は、心室を再同期させるモダリティを提供するのに有用であり、容易に実装されうる。たとえば、本発明の実施形態は、ＬＶ内のリード線を、冠状静脈洞を通してＬＶ心臓静脈か何かの中に留置するステップを必要としない方法に関しており、そのステップは、高複雑度の施設だけにおいて、また、長期の費用がかかる手の込んだ訓練の後に、高度専門医師によって達成されだけである。さらに、本発明の実施形態は、普通なら実行可能な処置オプションを持たないと思われる患者に対してペーシング利益を安全に（たとえば、１つ少ないリード線は失敗するかまたは問題をもたらしうる）提供しうる。
【００５８】
いくつかの実施態様では、本発明は、再同期（おそらく、左脚ブロック（ＬＢＢＢ）などの伝導異常による）のための機械的および／または電気的に同期性のある収縮を容易にするために使用され、本発明の態様に応答して、左心室は、中隔の心筋および各自由壁（複数可）を急速に収縮させる、かつ／または、それらの収縮を同期させる左心室の能力を回復した。本発明は必ずしもこうした適用に制限されないが、本発明の種々の態様は、本文脈を使用した種々の実施例の説明を通して理解される可能性がある。
【００５９】
本発明に関連して実現される特定の実施形態および種々の発見に矛盾せず、心臓機能は、ペース−マッピングによって、かつ／または、心臓部位にパルスを送出することによって改善されうる。心臓機能は、種々の技法を使用して示されるかまたは測定される。代表的な例は、ＱＲＳ幅の狭隘化、１２誘導ＥＣＧにおけるＱＲＳ断片化のレベルの減少、１２誘導ＥＣＧのベクトル角度の正規化または改善、遅いＬＶ活性化タイミングの減少、自由壁および隔壁の機械的同期性の改善、左心室圧の増加レートの改善、右心室圧測定から間接的に評価される血行動態の改善、左心室拡張末期圧の減少、有効圧力の改善、心音の改善、心音のＳ３成分の消失、加速度計を用いて評価される心臓の加速度プロファイルの改善、収縮の効率（放出された血液の１００ｍｌについて費やされるエネルギー量）の改善、インピーダンスまたは他の技法を用いて評価される患者の呼吸プロファイルまたは患者の毎分換気量の改善、副交感神経／交感神経バランスの増加、心拍数変化プロファイルの改善、患者が活動的である時間の割合の改善、インピーダンス技法によって評価される肺浮腫のレベルの改善、および／またはその任意の組合せを測定すること／検出することを含むが、それらに限定されない。特定の実施態様では、ペーシングは、ターゲットペーシング領域においてＸＳＴＩＭ波形を使用して実装されうる。
【００６０】
種々の検知デバイスは、ペーシング信号および場所の有効性を評価するために使用されうる。適したセンサの例は、ｄＰ／ｄｔ  ｍａｘ（エコー技法または右心室圧測定から直接測定されるかまたは間接的に導出される左心室内圧の最大上昇速度）、心拍出量を評価するために使用されうるセンサ、ＱＲＳ幅の狭隘化、１２誘導ＥＣＧのＱＲＳ断片化のレベルの減少を定量化するために使用されうる心電計を含むが、それらに限定されない。他の例は、以下のデバイスまたは心臓機能検知を含むが、それらに限定されない。すなわち、ベクトル心電計または体表面マッピング機器は、１２誘導ＥＣＧのベクトル角度の正規化または改善、遅いＬＶ活性化タイミングの減少、自由壁および隔壁の機械的同期性の改善を評価するために使用されることができ、多くの方法および機器は、左心室圧の上昇速度の改善を直接的にまたは間接的に評価するために存在し、埋め込み型センサまたは外部センサは、右心室圧から間接的に血行動態の改善を評価し、かつ／または、左心室拡張末期圧の減少を評価し、かつ／または、有効圧力の改善を評価するために使用されることができ、マイクロフォンおよび心音定量化機器は、心音の改善、心音のＳ３成分の消失を評価するために使用されることができ、患者の内部に（すなわち、リード線の先端に）埋め込まれた、または、身体の表面上の加速度計は、心臓の加速度プロファイルの改善を評価するために使用されることができ、心臓内温度は、収縮の効率（放出された血液の１００ｍｌについて費やされるエネルギー量）の改善を評価するために使用されることができ、胸郭内インピーダンス測定または心臓内リード線インピーダンス測定は、患者の呼吸プロファイルまたは患者の毎分換気量の改善を評価するために使用されることができ、心拍数変化解析は、副交感神経／交感神経バランスの増加および／または心拍数変化プロファイルの全体的な改善を評価するために使用されることができ、埋め込み型加速度計は、患者が活動的である時間の割合の改善を評価するために使用されることができ、胸郭内またはリード線インピーダンスは、肺浮腫のレベルの改善を評価するために使用されることができ、かつ／または、その任意の組合せが使用されることができる。これらのまた他の態様は、直接測定される、あるいは、収縮期圧の増加または拡張期圧の減少を用い、また、収縮期圧の変化がないことが目標（ｇｏａｌ）である、収縮期および拡張期動脈圧のカフベースの推定のような間接的な無侵襲測定を使用して測定されうる。別の間接的な推定方法は、右心室圧から関連する血行動態情報を外挿することを含む。
【００６１】
本発明の態様は、ターゲットペーシング領域を位置特定することおよび／またはその領域をペーシングすることを対象とする。一実施態様では、ターゲットペーシング領域は、ヒス束であるかまたはヒス束の近くである。特定の実施態様では、ターゲットペーシング領域を位置特定することは、ブロックされた線維の可能性のある場所を決定することによって補助されうる。これは、２次元ｘ線透視に対して解剖学的知識と外挿を使用して達成されうる。ペーシングカテーテルは、ペーシング信号の送出のための決定された場所の近くに留置されうる。患者について考えられる改善した／正常なＱＲＳおよび活性化ベクトルを検出する１２誘導ＥＣＧなどのセンサは、最適適用部位を位置特定するために使用される。
【００６２】
本発明の一実施形態によれば、その先端に一対の電極を有する、予備成形されたシースあるいは操縦可能または偏向可能シースは、ペース−マッピングのために使用される。最適な適用部位が決定されると、永久的なペーシングカテーテルは、その先端を移動することなく、シースによって識別される部位に導入され、カテーテルは、その後、たとえば隔壁内にねじ込むことによってその場所に固定される。房室遅延（検知された心房事象から最適部位におけるペーシング刺激の放出までの時間）、ペーシング（たとえばＸＳＴＩＭ）振幅、パルス間距離（第１のパルスから第２の反対極性パルスまでの場合、−２０ｍｓ〜＋２０ｍｓ）、パルスの極性（−から先端または＋から先端）、パルス間距離がゼロより大きい場合の極性の順序（−が最初または＋が最初）は、一実施形態では、埋め込み式リード線内に存在する電極から得られる間接的に導出された心電図を使用して最適化されうる（部位最適化のために使用されうる他のセンサについては上記を参照）。こうした埋め込み手技（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に関する背景情報については、参照により本明細書に全体が組み込まれる、２００７年１１月２０日に発行された「埋め込み可能なデバイスにおける無線ＥＣＧ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＥＣＧ  ｉｎ  ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｄｅｖｉｃｅｓ）」という名称のＭｃＣａｂｅ他に付与された米国特許第７，２９９，０８６号明細書を参照することができる。
【００６３】
いくつかの実施態様では、最適化は、右心室圧直接測定値を検知する右心室圧センサを埋め込むことによって実施されうる。こうしたセンサは、右心室収縮期圧を検出しうる。この検出は、左心室収縮期圧または好ましくはｄＰ／ｄｔ  ｍａｘまたは左心室拡張末期圧（ＬＶＥＤＰ）などの左心室応答を外挿するために使用されうる。血行動態安定性を保証するために、これらの測定は、患者が安静している期間中に実施されうる。心房レートが監視されることができ、低くかつ安定したレート期間が起きていることが発見されると、他のセンサ（すなわち、患者が静止しているか、または、最小限の動きをしていると判定する加速度計）が使用されうる。安定したレート中に行われるこれらの測定は、その後、パルス発生器のパラメータおよび／または留置を調整するために使用される。パラメータ調整は、埋め込みが終了した後にデバイスによって自動的に実施されることができ、たとえば、パラメータ調整は、開始点が以前の点であり、パラメータが上に１０〜３０％だけ調整される標準的な２分法で達成されうる。異なる影響が全く見られない場合、パラメータは、下に１０〜３０％調整される。有益な影響が見られる場合、パラメータは、その後、さらに下に１０〜３０％だけ調整され、ついには、有害な影響が見られ、その時点で、最後の調整が半分にカットされ、パラメータが、上に５〜１５％だけ調整され、測定が再び行われる。影響が依然として有害である場合、パラメータは、有益な影響が見られるまで、上に２．５〜７．５％だけ調整される。調整は、その後、自然に最適パラメータに収束することになる。
【００６４】
別の実施形態によれば、拡張した心臓を持つ患者では、医師は、心臓の治癒および逆リモデリングを容易にするために、身体の残りの部分ではなく、器官としての心臓の方を優先するように選択してもよい。その目的のために、左心室の前負荷は、最適部位においてＸＳＴＩＭなどのペーシングを使用して心臓同期性を維持している間に低減されうる。これは、心臓が高いレベルの心拍出量を身体に提供していた機能点を見出すために最適左心室機能を見出すようにパラメータが調整された、本明細書で論じた方法の一部と異なる。しかし、このタイプの最適化は、心臓に及ぼす影響の点で最適以下でありうる。本発明の態様は、種々の異なるＡＶ遅延について心室同期性の維持を可能にする。たとえば、種々のＡＶ遅延において同期性を維持するＸＳＴＩＭ  ＣＲＴの能力は、ＡＶ遅延が左心室の前負荷について最適以下である場合でも、拡張した心臓について有益であるＡＶ遅延の使用を可能にする。したがって、極端に拡張した心臓を持つ患者の場合、ＡＶ遅延は、非常に短い遅延に設定されうる。ＡＶ遅延は、僧帽弁の閉鎖後に、左心房収縮が起こり始めるまで、ＡＶ遅延を低減することによって決定されうる。この事象は、肺毛細管楔入圧を増加させることによって肺機能を損なうことがない、考えられる最も短いＡＶ遅延を示す。同時に、このＡＶ遅延は、心臓が、考えられる最も低い拡張末期圧と前負荷で機能することを可能にする。これらの測定は、現在の技術のドプラ心エコー検査を使用して容易に行われうる。本開示において教示される方法でＡＶ遅延を最適化することは、逆リモデリングの可能性を増すために、心臓が低い前負荷で働くことを可能にしうる。心臓が、改善／逆リモデルを示した後、ＡＶ遅延は、先に述べた技法（たとえば、ＥＣＧ、ＲＶ圧、ＬＶ  ｄＰ／ｄｔ、ＥＣＧ測定、ＬＶＥＤＰなど）に従って設定される設定まで増加されうる。
【００６５】
本発明のある実施形態では、ＡＶ遅延設定は、推定、患者症状、または上述したドプラ心エコー検査を使用して、埋め込み担当医師によって決定された非常に低いＡＶ遅延で始められる。（医師によってプログラム可能な数週間〜数カ月の範囲の）所定量の時間後に、デバイスは、全体的な血行動態機能を改善するために、埋め込み型デバイスのＡＶ遅延を自動的に切換えるように設定されうる。あるいは、複雑でないデバイスは、初期の短い遅延を用いてプログラムされうる。デバイスは、長いＡＶ遅延ターゲットを用いてもプログラムされ、長いＡＶ遅延ターゲットは、臨床判断を使用して医師によって確立された期間内に、医師によって決定された短い値から長い値までＡＶ遅延をゆっくり増加させることによって得られる。
【００６６】
本発明のこれらのまた他の実施形態と矛盾しないいくつかの方法および特定の態様は、心臓機能の改善が必要とされる心臓部位にパルスを送出するカテーテルタイプデバイスを誘導すること、心臓機能を改善させるために、捕捉閾値を越えてペーシング（電圧）閾値を決定すること、こうした心臓機能改善を達成するために反対極性のパルスを送出すること、ヒス束の近くの部位に反対極性のパルスを送出すること、必ずしもヒス束内に貫入することなく電極ベースのヒスペーシングを行うこと、複数のペーシングプロファイルを生成および／または送出すること（たとえば、反対極性のパルスを送出するペーシングプロファイルおよび別のペーシングプロファイルを含む、異なるペーシングプロファイルを反復することによって）、ＲＶ（右心室）ペーシング場所からＬＶの隔壁および自由壁の同期収縮を生成するためのペーシングプロファイルを送出すること、ならびに、ヒス束の根の近くの部位でペーシングすることによって遠位ＢＢＢ（脚ブロック）および／または広汎性（ｄｉｆｆｕｓｅ）ＢＢＢの１つまたは複数を処置することに関する。
【００６７】
本発明の種々の実施形態は、２つまたは３つの電極を使用する刺激カテーテル、システム、および方法を含む。本発明の特定の実施形態では、最も遠位の２つの電極は、カテーテルの先端に位置する。特定の実施態様によれば、遠位の２つの電極は、４ｍｍだけ分離され、電極は、カテーテルの先端で、４フレンチカテーテルの２ｍｍ厚リングおよび４ｍｍ径の半球として実装される。オプションの第３の電極は、最初の対からある程度の距離のリード線本体上などのいくつかの場所に位置しうる、またはさらに、対の間に位置しうる。参照電極（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）のための経静脈的位置特定は、２つの反対極性パルスを分離する時間がゼロでない場合に使用されうる。これは、ポケット刺激の可能性を低減するのに有用でありうる。
【００６８】
予期しない結果の特定の例として、ヒス束ペーシングに適さないと以前は考えられた種々の心臓異常（たとえば、遠位左束ブロックまたは広汎性左束ブロックによる大きなＱＲＳ群）を示す患者を処置するために、ヒス束ペーシングおよび／または傍ヒス束（ｐａｒａ−Ｈｉｓｉａｎ）ペーシングが使用されうることが発見されている。埋め込みの複雑さ（たとえば、持続時間および／または侵襲性）は、特定のデバイス、システムおよび留置方法の使用によって有益な影響を受けうることも発見されている。
【００６９】
本発明の例示的な実施形態によれば、特別な刺激プロファイルが、左心室と右心室の同期収縮を捕捉するために使用される。この刺激プロファイルは右心室中のリード線に提供される。このリード線留置および刺激プロファイルは、ペーシング中の検知される心臓機能に応じて選択される。特に、リード線留置および刺激プロファイルは、その留置／プロファイルが捕捉をもたらすかどうかよりも多くの情報（たとえば、ＱＲＳ幅または遅い活性化部位タイミング）に基づいて決定される。いくつかの例では、これは、普通なら望ましいと考えられないペーシング電圧／プロファイル（たとえば、捕捉閾値以外の基準から導出される電圧、および／またはペーシングリード線が周囲（線維）組織に貫入することのないヒス束ペーシング）をもたらしうる。
【００７０】
本発明の種々の実施態様の理解は、既存のペーシング、埋め込み、ならびに関連する手技およびデバイスの説明によって促進されうる。本発明の種々の実施形態とこうした既存のペーシングとの間には相当数の差が存在しているが、本発明は、既存のペーシングの態様を含む実施態様を排除しない。全く逆に、本発明の態様は、既存のペーシング方法およびデバイスと共に実装されるのに特に有用である。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、既存の実施態様と組合されると有用であるという柔軟性を提供する。
【００７１】
本発明の態様は、基礎になる特許文書の新たに発見された発明と共に使用されるように機能するために、いくつかの製造業者によって生産される既存のＣＲＴデバイスアーキテクチャの使用を容易にする。これらの発明は、右心室内に位置するリード線から再同期治療を提供するＸＳＴＩＭ波形（心臓の単一収縮を捕捉するために使用される２つの反対極性のパルス）の使用を含むが、それに限定されない。
【００７２】
現在の技術の両室ＣＲＴ（心臓再同期治療）デバイスは、２つの独立した心室チャネル、すなわち、ＲＶ用の１つのチャネルおよびＬＶ用の他のチャネルを有する。こうしたＣＲＴデバイスは、プログラム可能な振幅、パルス幅、および相対的時間遅延を有する、２つの反対極性のパルスを提供するように構成されることが多い。本発明の態様は、プログラム可能な振幅、パルス幅、および相対的時間遅延（遅延なしを含む）を有する、２つの反対極性のパルスの出力を容易にする。
【００７３】
本発明の一実施形態によれば、柔軟性のあるアナログ／デジタルチップ設計アーキテクチャを有する両室ＣＲＴデバイスに対して修正が行われ、異なる出力端子と出力回路要素との間のオンチップ再接続が可能になる。たとえば、ＸＳＴＩＭ可能なデバイスは、１つまたは複数のペーシングリード線に対する電気接続を規定するために使用される再プログラミングスイッチ／マルチプレクサを通して生産されうる。
【００７４】
図１Ａは、本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、１つのこうした修正型ＣＲＴデバイスの図を示す。図１Ａは、心室チャネル用のペーシング出力信号を提供する２つのペーシングキャパシタＣ１およびＣ２を示す。ペース制御部１０２および１０４は、タイミング制御、振幅設定、およびパルス持続時間を含むがそれらに限定されない、ペーシング送出のための種々の機能を提供する。接続グリッド１００は、ペーシングキャパシタＣ１、Ｃ２と種々の出力１２０との間の選択可能な接続を提供する。接続グリッド１００の中実ボックスは、キャパシタＣ１、Ｃ２と真上の出力との間の接続を示す。そのため、Ｃ１の正の信号成分およびＣ２の負の成分は、ＣＲＴデバイスの缶などの参照部（ｒｅｆｅｒｎｃｅ）に共に接続される。Ｃ１の負の信号成分は、右心室（ＲＶ）リード線のある部分に接続され、Ｃ２の正の信号成分は、右心室リード線の別の部分に接続される。この構成では、右心室リード線は、ペーシング信号を提供するために使用されることになる。同様な構成が、左心室リード線として従来から考えられるものについて実装されうるが、ペーシングは、依然として好ましくは、患者の右心室に適用されることになることが留意されるべきである。
【００７５】
したがって、本発明の態様は、第１の電気接続部（Ｃ１−）を第１の出力（ＲＶ−）に、第２の電気接続部（Ｃ２＋）を第２の出力（ＲＶ＋）に、第３の電気接続部（Ｃ１＋）および第４の電気接続部（Ｃ２−）を第３の出力／参照部（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）に接続するように構成された両室ＣＲＴデバイスを含む。
【００７６】
図１Ａは、接続コントロール回路に応答して構成可能である接続グリッド１００を示す。図１Ａに示す接続グリッド１００は、各端子が５つの異なる出力の間で選択することを可能にする比較的簡単な接続グリッドである。ペーシングコントロールを、キャパシタＣ１およびＣ２のいずれかのまたは両方の端子に適用する選択を可能にする接続グリッドを含む、より複雑なまたは簡単な接続グリッドもまた実装されうる。
【００７７】
図１Ａに示す特定の回路は、本発明に従って実装されうる任意の数の構成可能な回路を示すに過ぎない。たとえば、ペーシング信号用の電力源は、それ自体容量性である必要はなく、種々の電力供給回路および電気要素によって提供されうる。
【００７８】
図示しないが、心房チャネルは、デバイスの一部として含まれることもできる。しかし、それは、両室ＣＲＴデバイスと本明細書で論じる修正型実施態様との間で本質的に同一のままである。
【００７９】
図１Ｂは、本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、心臓内に留置された、図１Ａ〜８において修正されるようなＣＲＴデバイスの図を示す。中隔Ｓによって分割された右心室ＲＶおよび左心室ＬＶを示す心臓Ｈが、断面で示される。カテーテルは、右心室ＲＶ内に設けられ、遠位電極１２は中隔に固定され、近位電極１４は右心室内にある。図の右手側は、拡大され、電極１２、１４とペースメーカ１との間に２つの単極パルス波を生成するためにペースメーカ１によって通電されたカテーテル１０を示す。限定はしないが、位相、持続時間、振幅、および極性構成を含むパルス波は、本明細書で論じるように修正されうる。
【００８０】
米国特許出願シリアル番号第１１／３００，２４２号で論じられるように、本発明の態様は、適用方法ならびに埋め込みを容易にし、カテーテル１０の接続および切断を回避する方法に関する。センス回路２は、適切な留置およびパルス波構成をチェックするために使用されうる。特定の実施形態では、その縁部に電極を有する偏向可能シースが使用されうる。偏向可能シースは、（たとえば、センス回路２によって受信される信号に応答して）カテーテルの適切な留置をチェックするために刺激が印加されることを可能にし、また、適切な場所へのカテーテルの固着（たとえば、心臓内へのねじ込み）を可能にする。シースは、使用される場合、その後、取外されることができ、最終的には使い捨てである。
【００８１】
本明細書で論じるように、センス回路２は、ペーシング発生器によって送出されるペーシング信号による、心臓機能を示す任意の数の異なる検知信号に応じて実装されうる。
本発明の特定の実施形態によれば、ペースメーカおよび適用方法は、以下の通りに実装される。
【００８２】
・パルス発生器（単腔式または二腔式）は、プログラム可能な構成を有し、中性参照点（ｎｅｕｔｒａｌ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ）に対して、互いの間で極性が反転した少なくとも２つの重ね合わされた単極パルス波を含む心室出力を有する。中性参照点は、たとえば、ペースメーカの金属ボックスまたは３極カテーテルとして実装される第３の電極でありうる。
【００８３】
・アクティブ固定（ａｃｔｉｖｅ−ｆｉｘａｔｉｏｎ）心室カテーテル。
・電極を有する遠位先端を有する偏向可能な、かつ／または、予備成形されたシース。
・シースを使用して右心室中隔内の（またはそうでなければ、ヒス束の近くの）刺激場所を決定すること。
【００８４】
・決定された刺激場所は、そこからのペーシングが、損傷した（たとえば、伝導異常）心臓の生理的伝導を再確立する電気的代替回路の原理または電気的バイパスの適用などによって、左心室刺激をより容易にするより大きな心室間同期性を可能にするようなものである。
【００８５】
図１Ｂの一般的な態様は、制限はしないが、図のそれぞれに関連して論じられる態様を含む、本明細書に開示される種々の実施形態の１つまたは複数と組合せて実装されうる。
図２は、本発明に矛盾しない、ペーシング信号を提供するインタフェースおよび回路を示す。ヘッダ／コネクタ２００は、ＣＲＴデバイス２０２の出力を単一ペーシングリード線２０４（やはり、心房チャネルも含まれうる）に接続する回路およびインタフェースである。ＣＲＴデバイス２０２の出力（ＲＶ＋／−およびＬＶ＋／−）とヘッダ２００との間の接続線は、コネクタ回路２００によって提供される接続機能を示す。そのため、ＲＶおよびＬＶ信号の一方の正の成分は、ペーシングリード線２０４に接続され、ＲＶおよびＬＶ信号の他方の負の成分は、同様に、ペーシングリード線２０４に接続される。
【００８６】
ペーシングリード線２０４上に設置される参照電極２０６は、オプションのコンポーネントである。別のオプションは、（単独で、あるいは、１つまたは複数の参照点／電極と組合せて）参照としてＣＲＴデバイスの缶（ｃａｎ）を使用することである。他の信号成分（たとえば、ＬＶ−またはＲＶ＋）の一方または両方は、ＣＲＴデバイス２０２の缶などの参照コンポーネントに、かつ／または、ペーシングリード線２０４の参照電極２０６に接続される。この特定の実施形態では、ＣＲＴは、（ＲＶ（＋）が缶または電極２０６に接続されていないため）単極ペーシング信号としてＲＶ信号を、２極ペーシング信号としてＬＶ信号を提供するように構成される。単極ペーシング信号は、ペーシング部位に送出される、デバイスの缶を基準としうる単一信号成分を使用し、一方、２極ペーシング信号は、ペーシング部位に送出される、他の近傍電極を基準とする信号成分を使用する。単極モードでは、デバイス内部ロジックは、信号の（＋）側を缶に、負側を、心臓内リード線の（ＬＶリード線の場合）先端またはリングのアクティブ電極に接続する。
【００８７】
別の実施形態（図示せず）によれば、ＲＶおよびＬＶリード線は、その接続部が反転される。ＲＶリード線は、その後、２極パルスのために構成され、ＬＶリード線は、単極パルスのために構成される。
【００８８】
信号波形で示すように、ペーシングリード線２０４は、２つの反対極性のパルスを送出するように構成されることができ、パルスは、同時に送出されうる、または、パルス間にオフセットを持った状態で送出されうる。このオフセットは、デバイスのプログラム可能な心室間遅延を使用して達成されうる。
【００８９】
図３は、本発明の実施形態に矛盾しない、ペーシング信号を提供するインタフェースおよび回路を示す。コネクタ／インタフェース３０２は、ＣＲＴデバイス３１２からの信号成分を経路指定する回路を含む。任意選択で、心房コンポーネント３０４が実装されうる。たとえば、心房コンポーネント３０４は、ペーシングリード線３０６または別個のペーシングリード線上に位置しうる電極３０８を心房ポートＡに接続するために使用されうる。ＲＶ＋およびＬＶ−は、ペーシング信号の送出用の各リード線に接続するものとして示される。ＲＶおよびＬＶ信号成分の極性は、例示に過ぎず、反転されうる。ＲＶ−およびＬＶ＋は、電極３１０などの参照部に接続するものとして示される。任意選択で、参照部は、ＣＲＴデバイス３１２の缶、遠隔の参照点、またはその両方でありうる。図２に関連して論じたように、ＣＲＴデバイス３１２は、単極信号を提供するＲＶまたはＬＶ信号の一方を持つように構成されうる。こうした実施態様の場合、参照成分（たとえば、ＬＶ＋）は、未接続のままにされうる。
【００９０】
図３は、ＣＲＴデバイス３１２の２つ以上のリード線出力と物理的にインタフェースするように構築されるコネクタハウジングをも含みうる。具体的には、ＣＲＴデバイス３１２のＲＶおよびＬＶ出力は、各リード線とインタフェースするように設計される。しかし、コネクタ／インタフェース３０２は、ＣＲＴデバイスの複数のリード線出力に接続し、ＣＲＴデバイス３１２の複数の出力に対する接続を含みうる単一リード線出力を提供しうる。そのため、ＣＲＴデバイス３１２は、２つまたは３つのペーシングリード線とインタフェースするように設計されるが、ほとんどまたは全く修正なしで、単一ペーシングリード線として使用されうる。同様に、ペーシングリード線は、そのように所望される場合、標準的な接続タイプを使用して実装されうる。
【００９１】
図示しないが、リングおよび先端の極性は、反転されうる。これは、物理的電極の周りで仮想電極の形状を変更するのに有用でありうる。たとえば、ドッグボーン仮想電極のより大きなヘッドは、ヒス束のブロックされた領域の方に向くように反転されうる。これは、シースによって特定された最適部位と埋め込み型電極の実際の留置との間の小さな差を補正するのに特に有用でありうる。ドッグボーン仮想電極の回転は、２つのパルスの相対的なタイミングおよび極性（負の第１、正の第１、リングの正、先端の正、および／またはパルス間タイミング）によって達成されうる。
【００９２】
明示的に示さないが、コネクタ／インタフェース３０２は、図８に関連して述べるようなさらなるペーシング出力を含む、さらなる出力とインタフェースするためにも実装されうる。
【００９３】
図４は、本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型二腔ペースメーカ（ＤＤＤ）デバイスの図を示す。図４は、慣例的に、心房腔および心室腔のためのペーシング出力信号をそれぞれ提供する２つのペーシングキャパシタＣ１およびＣ２を示す。ペース制御部４０２および４０４は、タイミング制御、振幅設定、およびパルス持続時間を含むが、それに限定されない、ペーシング送出のための種々の機能を提供する。接続グリッド４００は、ペーシングキャパシタＣ１、Ｃ２と種々の出力４２０との間の選択可能な接続を提供する。接続グリッド４００の中実ボックスは、キャパシタＣ１、Ｃ２と真上の出力との間の接続を示す。そのため、Ｃ１の正の信号成分およびＣ２の負の成分は、ＤＤＤデバイスの缶などの参照部に共に接続される。Ｃ１の負の信号成分は、右心室（ＲＶ）リード線のある部分に接続され、Ｃ２の正の信号成分は、右心室リード線の別の部分に接続される。こうした構成では、右心室リード線は、ペーシング信号を提供するために使用され、心房リード線は、切断されたままになりうる。同様な構成が、左心室リード線として従来から考えられるものについて実装されうるが、ペーシングは、依然として好ましくは、患者の右心室に適用されることになることが留意されるべきである。
したがって、本発明の態様は、第１の電気接続部（Ｃ１−）を第１の出力（ＲＶ−）に、第２の電気接続部（Ｃ２＋）を第２の出力（ＲＶ＋）に、第３の電気接続部（Ｃ１＋）および第４の電気接続部（Ｃ２−）を第３の出力／参照部に接続するように構成されたＤＤＤデバイスを含む。
【００９４】
図４は、接続制御回路に応答して構成可能である接続グリッド４００を示す。図４に示す接続グリッド４００は、各端子が５つの異なる出力の間で選択することを可能にする比較的簡単な接続グリッドである。ペーシングコントロールを、キャパシタＣ１およびＣ２のいずれかのまたは両方の端子に適用する選択を可能にする接続グリッドを含む、より複雑なまたは簡単な接続グリッドもまた実装されうる。
【００９５】
図４に示す特定の回路は、本発明に従って実装されうる任意の数の構成可能な回路を示すに過ぎない。たとえば、ペーシング信号用の電力源は、それ自体容量性である必要はなく、種々の電力供給回路および電気要素によって提供されうる。
【００９６】
図５は図４に類似する。しかし、参照電極（複数可）は、キャパシタＣ１の負およびキャパシタＣ２の正に接続され、一方、Ｃ１の正およびＣ２の負はＲＶリード線に接続される。
【００９７】
図６は、本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、修正型ＤＤＤデバイスの図を示す。図６は、心室チャネル用のペーシング出力信号を提供する２つのペーシングキャパシタＣ１およびＣ２ならびにセンス増幅器６０５を示す。簡単にするために、心室チャネルのセンス増幅器は示されない。しかし、仮にセンス増幅器が実装されるとすると、センス増幅器は、ＲＶチャネルに−２極検知のためにＲＶ（−）とＲＶ（＋）との間に、また、単極検知のためにＲＶ（−）と缶との間に取付けられうる。ペース制御部６０２および６０４は、タイミング制御、振幅設定、およびパルス持続時間を含むがそれらに限定されない、ペーシング送出のための種々の機能を提供する。接続グリッド６００は、ペーシングキャパシタＣ１、Ｃ２と種々の出力６２０との間の選択可能な接続を提供する。接続グリッド６００の中実ボックスは、キャパシタＣ１、Ｃ２と真上の出力との間の接続を示す。そのため、Ｃ１の負の信号成分およびＣ２の正の成分は、ＤＤＤデバイスの缶などの参照部に共に接続される。Ｃ１の正の信号成分は、右心室（ＲＶ）リード線のある部分に接続され、Ｃ２の負の信号成分は、右心室リード線の別の部分に接続される。この構成では、右心室リード線は、ペーシング信号を提供するために使用されることになる。
したがって、本発明の態様は、第１の電気接続部（Ｃ１＋）を第１の出力（ＲＶ＋）に、第２の電気接続部（Ｃ２−）を第２の出力（ＲＶ−）に、第３の電気接続部（Ｃ１−）および第４の電気接続部（Ｃ２＋）を第３の出力／参照部に接続するように構成されたＤＤＤデバイスを含む。
【００９８】
図６は、接続制御回路に応答して構成可能である接続グリッド６００を示す。図６に示す接続グリッド６００は、各端子が５つの異なる出力の間で選択することを可能にする比較的簡単な接続グリッドである。ペーシングコントロールを、キャパシタＣ１およびＣ２のいずれかのまたは両方の端子に適用する選択を可能にする接続グリッドを含む、より複雑なまたは簡単な接続グリッドもまた実装されうる。
【００９９】
図６に示す特定の回路は、本発明に従って実装されうる任意の数の構成可能な回路を示すに過ぎない。たとえば、ペーシング信号用の電力源は、それ自体容量性である必要はなく、種々の電力供給回路および電気要素によって提供されうる。
【０１００】
図示しないが、心室センスチャネルは、従来のＤＤＤデバイスと図６の実施形態との間で本質的に同一のままである接続を使用して実装されうる。
図７は、図６に類似する。しかし、信号極性は、キャパシタＣ１の正およびキャパシタＣ２の負が参照部（缶）に接続され、一方、Ｃ１の負がＲＶ（−）に接続され、Ｃ２の正がＲＶ（＋）に接続されるように反転される。
【０１０１】
図示しないが、ＲＶセンスチャネルは、ＤＤＤデバイスにおける接続と同様の方法で実装されうる。
図８は、本発明の例示的な実施形態に矛盾しない、両室ＤＤＤ  ＣＲＴデバイスの図を示す。図８は、心室チャネルおよび心房チャネル用のペーシング出力信号を提供する３つのペーシングキャパシタＣ１、Ｃ２、およびＣ３を示す。ペース制御部８０２、８０４、および８０６は、タイミング制御、振幅設定、およびパルス持続時間を含むがそれらに限定されない、ペーシング送出のための種々の機能を提供する。接続グリッド８００は、ペーシングキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３と種々の出力８２０との間の選択可能な接続を提供する。接続グリッド８００の中実ボックスは、キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３と真上の出力との間の接続を示す。そのため、Ｃ１の負の信号成分およびＣ３の正の成分は、ＣＲＴデバイスの缶などの参照部に共に接続される。Ｃ１の正の信号成分は、右心室（ＲＶ）リード線のある部分に接続され、Ｃ３の負の信号成分は、右心室リード線の別の部分に接続される。この構成では、右心室リード線は、ペーシング信号を提供するために使用されることになる。
したがって、本発明の態様は、第１の電気接続部（Ｃ１＋）を第１の出力（ＲＶ＋）に、第２の電気接続部（Ｃ３−）を第２の出力（ＲＶ−）に、第３の電気接続部（Ｃ１−）および第４の電気接続部（Ｃ３＋）を第３の出力／参照部に接続するように構成された両室ＣＲＴデバイスを含む。
【０１０２】
図８は、接続制御回路に応答して構成可能である接続グリッド８００を示す。図８に示す接続グリッド８００は、各端子が５つの異なる出力の間で選択することを可能にする比較的簡単な接続グリッドである。ペーシングコントロールを、キャパシタＣ１およびＣ２のいずれかのまたは両方の端子に適用する選択を可能にする接続グリッドを含む、より複雑なまたは簡単な接続グリッドもまた実装されうる。
【０１０３】
図８に示す特定の回路は、本発明に従って実装されうる任意の数の構成可能な回路を示すに過ぎない。たとえば、ペーシング信号用の電力源は、それ自体容量性である必要はなく、種々の電力供給回路および電気要素によって提供されうる。
【０１０４】
図８に示す回路は、ＸＳＴＩＭ２重パルス治療を提供するようにＲＶチャネルを構成するために、心房ペーシングについて先に使用した特別な（容量性）ペーシング源を使用した、このデバイスは、両室ＣＲＴとＸＳＴＩＭ  ＣＲＴを同時に組合せる。これは、基質病変が大き過ぎて（すなわち、ＬＶの領域を活性化するヒス線維を破壊した主要な梗塞があるために）、ＸＳＴＩＭがそこをバイパスすることができない拡張した心臓を有する患者について特に有用でありうる。そのため、第２のＬＶが、ＬＶにおいて遅く活性化される領域を同期させるために必要とされうる。
【０１０５】
心臓適用は、本発明の特定の実施形態を示す。しかし、本発明はまた、電極から離れたところの高い電流密度スポット（複数可）が、神経、筋肉、胃腸系、および皮質を含むがそれに限定されないターゲットを刺激するのに有益である治療などの他の治療に適用可能である。たとえば、１９９４年４月５日に発行された（また、参照により本明細書に組み込まれる）Ｗｅｒｎｉｃｋｅ他に付与された米国特許第５，２９９，５６９号明細書は、いろいろな障害を処置するために迷走神経をペーシングすることを記載している。ペーシング電極は、たとえば首部内の迷走神経に直接当てられる。迷走神経に電極を直接当てることは、神経に対する機械的損傷（たとえば、圧迫壊死）のリスクを生じる。電極は、首部内の迷走神経（ＶＮ）の上ではなくその近くで皮下に留置される（経皮的に結合されるまたは経静脈的に結合される）。参照電極は、神経ＶＮの反対側で皮下に留置される（経皮的に結合されるまたは経静脈的に結合される）。電極および参照電極は、パルス発生器ＩＰＧに接続される。上述した信号を用いて、結果得られる電場が迷走神経を捕捉する。信号は、’５６９号特許により完全に記載される振幅、周波数、および他のパラメータを有するように選択されてもよい。本発明の教示の利益によって、器官または神経をペーシングするために本発明を使用する他の代替の実施例を、当業者が思いつくことになることが理解されるであろう。
【０１０６】
本発明に関連して論じられる種々の態様が、種々の組合せおよび方法で実施されうることを当業者は認識するであろう。さらに、本文書の冒頭で示した参考文献を含む、本明細書で開示されまた本明細書に組み込まれる種々の参考文献に関連して論じられる態様は、本発明の態様と組合せて使用されうる。特に、本文書の冒頭で示した参考文献が、いくつかの同様の図および関連する説明を含む程度に、当業者は、文書間で共通でない図についてさえも、参考文献で開示される態様の相互運用性を理解するであろう。これらの文書全体を通した教示は、本発明の実施形態と組合せて使用されうる態様に関連する。したがって、文書は、参照によりその全体が組み込まれる。たとえば、シリアル番号第６１／０２０，５１１号によって特定される米国仮特許出願は、種々のペーシング電極および関連する回路要素を示す図を有する付属資料を含み、こうした実施形態（複数可）は、本発明の態様と組合せて使用されうる。
【０１０７】
上述した種々の実施形態は、例証としてだけ提供され、本発明を制限すると解釈されるべきでない。先の説明および例証に基づいて、本明細書に示し述べる例示的な実施形態および適用形態に厳密に従うことなく、種々の修正および変更が行われてもよいことを当業者は容易に認識するであろう。こうした修正および変更は、本発明の真の趣旨および範囲から逸脱しない。
付記
［付記１］
両室ペーシングを提供する際に、心臓の一方の腔に対して第１のペーシング信号を用い、前記心臓の別の腔に対して第２のペーシング信号を用いる心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスであって、
前記第１のペーシング信号および第２のペーシング信号の各々に共通参照成分を基準とさせる回路要素と、
リード線に結合されるように構成され、ＣＲＴデバイスを使用して、一方のペーシング信号からの負の成分および他のペーシング信号からの正の成分を使用して単腔ペーシングを提供し、単腔をペーシングするペーシング出力と
を備え、前記ペーシング信号は、負のパルスおよび正のパルスを含み、負のパルスおよび正のパルスの各々は、前記共通参照成分を基準としている、デバイス。
［付記２］
前記第１ペーシング信号および第２のペーシング信号の少なくとも一方の特性を修正するペーシング制御回路要素をさらに備える、付記１に記載のデバイス。
［付記３］
前記心臓の収縮の同期性を示す信号を生成する検知回路をさらに備える、付記１または２のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記４］
第３のペーシング信号を提供する回路要素をさらに備える、付記１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記５］
前記心臓の心房活動信号を検出するセンス回路要素をさらに備える、付記１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記６］
第１の電気接続部に提供される正の成分および第２の電気接続部に提供される負の成分を有する第１のペーシング信号、ならびに、第３の電気接続部に提供される正の成分および第４の電気接続部に提供される負の成分を有する第２のペーシング信号を使用する両室ペーシングのために設計された、心臓再同期治療（ＣＲＴ）デバイスと共に使用するための回路を備え、前記回路は、
ペーシングリード線に接続するように構成された第１の出力と、
前記ペーシングリード線に接続するように構成された第２の出力と、
参照点に接続するように構成された第３の出力と、
前記第２の電気接続部を前記第１の出力に接続し、前記第３の電気接続部を前記第２の出力に接続し、前記第１の電気接続部および第４の電気接続部を前記第３の出力に接続するように構成された電気回路要素と
を含む、付記１乃至５のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記７］
前記電気回路要素は、前記第１の出力および第２の出力が、前記第１、第２、第３、または第４の電気接続部のうちのいずれかに接続されるようにプログラム可能である、付記６に記載のデバイス。
［付記８］
前記第１のペーシング信号および第２のペーシング信号の各々は、独立に参照される信号源を使用して生成される、付記６乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記９］
第１の容量性供給源および第２の容量性供給源をさらに備え、該第１及び第２の容量性供給源の各々は、個別の正の端子および負の端子を含み、前記第１の容量性供給源の正の端子および負の端子は、前記第１の電気接続部および第２の電気接続部にそれぞれ対応し、前記第２の容量性供給源の正の端子および負の端子は、前記第３の電気接続部および第４の電気接続部にそれぞれ対応し、前記第１のペーシング信号および第２のペーシング信号の各々は、前記第１の容量性供給源および第２の容量性供給源の他方から独立に参照される前記第１の容量性供給源および第２の容量性供給源の一方によって提供される、付記６乃至８のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記１０］
第１のペーシング信号および第２のペーシング信号をそれぞれ提供する２つのリード線を使用する二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）装置に、単一リード線を接続するデバイスであって、前記第１および第２のペーシング信号の各々は正の成分および負の信号成分を有し、前記第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、前記第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、前記第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、前記第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、前記第１の出力および第２の出力は、第１のリード線によって使用されるためのものであり、前記第３の出力および第４の出力は、第２のリード線によって使用されるためのものであり、前記デバイスは、
前記ＣＲＴ装置の２つのインタフェースに物理的に嵌合するように構成されたコネクタであって、第１のインタフェースは前記第１の出力および第２の出力を提供し、第２のインタフェースは前記第３の出力および第４の出力を提供し、各インタフェースは、それぞれのリード線に物理的に嵌合するように構成されている、前記コネクタと、
前記第２の出力および第３の出力から信号参照部への、ならびに、前記第１の出力および第４の出力から前記単一リード線のそれぞれの入力への電気接続部と
を備え、それにより、前記単一リード線を使用して単腔ペーシングを可能にする、デバイス。
［付記１１］
コネクタハウジングは、前記ＣＲＴ装置の第３のインタフェースに物理的に嵌合するようにさらに構成される、付記１０に記載のデバイス。
［付記１２］
前記電気接続部は、第３のインタフェースのセンス信号と前記単一リード線との間の接続部をさらに含む、付記１０乃至１１のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記１３］
前記電気接続部は、第５の出力および第６の出力と第２のリード線との間の接続部をさらに含む、付記１０乃至１２のいずれか１項に記載のデバイス。
［付記１４］
２つのペーシング信号をそれぞれ使用するための第１のリード線および第２のリード線を使用する二腔ペーシングのために設計された心臓律動治療（ＣＲＴ）デバイスにリード線を接続する信号経路指定マトリクスであって、前記２つのペーシング信号はそれぞれが正の信号成分および負の信号成分を有し、第１のペーシング信号の正の成分は第１の出力に提供され、前記第１のペーシング信号の負の成分は第２の出力に提供され、第２のペーシング信号の正の成分は第３の出力に提供され、前記第２のペーシング信号の負の成分は第４の出力に提供され、二腔ペーシングの場合、前記第１の出力および第２の出力は、前記第１のリード線によって使用されるためのものであり、前記第３の出力および第４の出力は、前記第２のリード線によって使用されるためのものであり、前記信号経路指定マトリクスは、
前記第２の出力および第３の出力から信号参照部への、ならびに、前記第１の出力および第４の出力から前記リード線のそれぞれの入力への電気接続部を備え、それにより、前記リード線を使用して単腔ペーシングを可能にする、マトリクス。
［付記１５］
前記リード線の出力から前記ＣＲＴデバイスの検知入力への電気接続部をさらに備える、付記１４に記載のマトリクス。
［付記１６］
第５の出力および第６の出力から第２のリード線のそれぞれの入力への電気接続部をさらに備える、付記１５に記載のマトリクス。
［付記１７］
心臓を、該心臓の単腔からペーシングするための、第１電極および第２電極を含むリード線と共に使用するためのペーシングシステムであって、
第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を提供するように構成された信号発生器であって、第１のペーシング信号および第２のペーシング信号の各々は、正の信号成分および負の信号成分を有する、前記信号発生器と、
前記第１のペーシング信号の正の成分および前記第２のペーシング信号の負の成分を共通信号参照部に経路指定し、前記第１のペーシング信号の負の成分を前記第１の電極に、前記第２のペーシング信号の正の成分を前記第２の電極に経路指定するように構成可能な経路指定回路と
を備えるペーシングシステム。
［付記１８］
前記第１のペーシング信号を提供する第１の容量性コンポーネントおよび前記第２のペーシング信号を提供する第２の容量性コンポーネントをさらに備える、付記１７に記載のペーシングシステム。
［付記１９］
前記心臓を、前記心臓の単腔からペーシングするための、前記第１の電極および前記第２の電極を含む前記リード線をさらに備える、付記１７乃至１８のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
［付記２０］
前記信号発生器の第１の出力および第２の出力を電気接続するインタフェースをさらに備え、前記第１の出力および第２の出力の各々は、前記リード線に対して、前記第１のペーシング信号および第２のペーシング信号のうちのそれぞれ１つを提供する、付記１７乃至１９のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
［付記２１］
前記信号発生器は、ペーシング信号を提供するように構成された第３の出力をさらに含む、付記１７乃至２０のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
［付記２２］
前記心臓の電気信号を検出するセンス入力をさらに備える、付記１７乃至２１のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
［付記２３］
前記第１のペーシング信号および第２のペーシング信号を修正するペーシング制御回路要素をさらに備える、付記１７乃至２２のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
［付記２４］
心房活動を検知するように構成されたリード線をさらに備える、付記１７乃至２３のいずれか１項に記載のペーシングシステム。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図８】
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