(57)【要約】第一医療装置および第二医療装置の少なくとも一方が患者内に埋め込まれ得る一方、第二医療装置は必要に応じて、患者に近接するが患者の外部である位置に配置してもよい。医療装置の少なくとも一方は少なくとも二つの電極を備えたアンテナを有しており、医療装置の少なくとも一方は少なくとも三つの電極を備えたアンテナを有している。医療装置は、第一電極対および第二電極対の間を患者の組織を通した伝導通信を介して通信することができる。電極対の少なくとも一つは、第一電極対および第二電極対の間の通信ベクトルの信号強度に応じて選択することができる。
2017501839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの電極を有する第一アンテナと通信する第一医療装置と、
少なくとも三つの電極を有する第二アンテナと通信する第二医療装置とを含み、
前記第一医療装置および前記第二医療装置の少なくとも一方は、
前記第一アンテナの少なくとも二つの電極と、前記第二アンテナの少なくとも三つの電極の少なくとも二つの対との間で通信ベクトルを試験し、
試験された前記通信ベクトルから通信ベクトルを選択し、
選択された前記通信ベクトルに沿って伝導通信の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成される通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、少なくとも三つの前記電極は、三角形状に配置された三つの電極を含む通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、少なくとも三つの前記電極は、長方形状または凧状の構成で配置された四つの電極を含む通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記第一医療装置および前記第二医療装置の少なくとも一方は、患者内に埋め込まれる通信システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の通信システムにおいて、前記第一医療装置はリードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）である通信システム。
【請求項６】
第一アンテナを有する第一医療装置および第二アンテナを有する第二医療装置の間の通信に係る方法において、前記第一医療装置は患者内に埋め込み可能であり、前記第二医療装置は前記患者に近接して配置され、前記第一アンテナおよび前記第二アンテナの少なくとも一方は少なくとも三つの電極を有しており、他方のアンテナは少なくとも二つの電極を有しており、前記方法は、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対を選択する工程と、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの前記第一電極対と、他方のアンテナの電極の二つとの間の前記患者の組織を通った伝導通信信号の送信および受信の少なくとも一方を行う工程と、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対を選択する工程とを含み、前記第二電極対は前記第一電極対と異なることと、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの前記第二電極対と、他方のアンテナの二つの電極との間の前記患者の組織を通った伝導通信信号の送信を行う工程とを含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記方法は、
前記第一電極対を用いて前記伝導通信信号の信号対雑音比に関連した測定値を監視する工程と、
前記第一電極対を用いた前記伝導通信信号の信号対雑音比に関連した前記測定値が閾値を下回った時、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの前記第二電極対を選択する工程と、
少なくとも三つの電極を有するアンテナの前記第二電極対と、他方のアンテナの二つの電極との間の前記患者の組織を通った伝導通信信号の送信を行う工程とをさらに含む方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記方法は、
前記第一電極対を用いて前記伝導通信信号の信号対雑音比に関連した第一測定値を決定する工程と、
前記第二電極対を用いて前記伝導通信信号の信号対雑音比に関連した第二測定値を決定する工程と、
前記第一測定値および前記第二測定値に基づいてその後の通信のための前記第一電極対または前記第二電極対を選択する工程とをさらに含む方法。
【請求項９】
請求項６〜８の何れか一項に記載の方法において、前記第二医療装置は前記患者内に埋め込まれるが前記第一医療装置から離間して配置されるか、あるいは前記第二医療装置は前記患者の外部に配置され、前記第二アンテナが前記患者の皮膚表面上に配置される方法。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか一項に記載の方法において、少なくとも三つの電極を有するアンテナは、三角形状に配置された三つの電極、長方形状に配置された四つの電極、または凧状の構成に配置された四つの電極を含む方法。
【請求項１１】
少なくとも二つの電極を備えた第一アンテナを有する第一医療装置および少なくとも三つの電極を備えた第二アンテナを有する第二医療装置の間の通信に係る方法において、前記方法は、
前記第一アンテナの少なくとも二つの電極と、前記第二アンテナの少なくとも三つの電極の複数の電極対の各々との間で通信ベクトルを試験する工程と、
前記通信ベクトルの各々の信号強度に基づいて通信ベクトルを選択する工程と、
選択された前記通信ベクトルを用いた前記第一医療装置および前記第二医療装置の間の伝導通信の送信および受信の少なくとも一方を行う工程とを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記第一医療装置は埋め込み型医療装置からなり、前記第二医療装置は外部装置からなる方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、前記第一医療装置は外部装置からなり、前記第二医療装置は埋め込み型医療装置からなる方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法において、前記第一医療装置は第一の埋め込み型医療装置からなり、前記第二医療装置は第二の埋め込み型医療装置からなる方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法において、通信ベクトルを選択することは、最も強い信号強度を有する通信ベクトルを選択すること、および最も弱い信号強度を有する通信ベクトルを選択しないことの少なくとも一方を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般に、医療装置間の通信に関する。より詳細には、本願は医療装置間の優れた通信のための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ペーシング機器は、患者の身体に十分な量の血液を送達するための心臓の能力の低下の結果としてもたらされ得る、様々な心臓状態を患う患者を治療するために使用することができる。これらの心臓状態は、急速で不規則な、あるいは非効率的な心臓収縮をもたらし得る。これらの状態のいくつかを軽減するため、様々な装置（例えばペースメーカー、除細動器等）を患者の体内に埋め込むことができる。このような装置は心臓の動きをより正常で効率的な、あるいはより安全なものとするため、心臓を監視し、心臓に電気刺激を与える場合がある。いくつかの場合において、様々な状態の検出および治療の少なくとも一方を行うため、患者は一緒に動作する複数の装置を有する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願は上記に鑑み、医療装置間の通信に優れた方法およびシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願は一般に、医療装置間の通信に関する。より詳細には、本願は医療装置間の優れた通信のための方法およびシステムに関する。例えば、第一医療装置および第二医療装置は患者内に埋め込まれ得る。あるいは、第一医療装置は患者内に埋め込まれ、第二医療装置は患者に近接するが患者の外部である位置に配置してもよい。医療装置の少なくとも一方は少なくとも二つの電極を備えたアンテナを有しており、医療装置の少なくとも一方は少なくとも三つの電極を備えたアンテナを有していてもよい。医療装置は、送信医療装置の電極の二つから受信医療装置の少なくとも二つの電極へ信号を送信することによって通信することができる。医療装置は、無線周波数（ＲＦ）通信、誘導結合通信、伝導通信、または他の任意の適切な通信技術を介して通信可能であることを意図している。
【０００５】
送信医療装置に属する第一電極対および受信医療装置に属する第二電極対等の任意の二つの電極対間の相対信号強度は、送信電極によって生成される電磁場に対する受信電極の方向に部分的に依存し得ることが理解されるであろう。システムは装置間の通信の信号強度を向上させるため、送信医療装置および受信医療装置の少なくとも一方のための特定の電極対を選択するように構成されてもよい。医療装置間の通信に使用され得る電極の異なる組み合わせはそれぞれ、「通信ベクトル」と呼ぶことができる。いくつかの場合において、様々な通信ベクトルを試験することができ、最も高い相対信号強度および信号対雑音比の少なくとも一方を生成する通信ベクトルがその後の通信のために選択されてもよい。様々な通信ベクトルは、相対信号強度および信号対雑音比の少なくとも一方が閾値を下回った時、相対信号強度および信号対雑音比の少なくとも一方が閾値により変更された時、および他の任意の適切な所望のタイミングの少なくとも一つにおいて、指令を受けて定期的に再試験することができる。
【０００６】
第一アンテナを有する第一医療装置および第二アンテナを有する第二医療装置の間の通信の例示的な方法が開示されている。第一医療装置は患者内に埋め込まれ、第二医療装置は患者に近接して配置され、第一アンテナおよび第二アンテナの少なくとも一方は少なくとも三つの電極を有しており、他方のアンテナは少なくとも二つの電極を有している。例示的な方法は、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第一電極対を選択することと、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第一電極対と、他方のアンテナの電極の二つとの間の患者の組織を通した伝導通信信号の送信および受信の少なくとも一方と、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第二電極対を選択し、第二電極対は第一電極対と異なることと、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第二電極対と、他方のアンテナの二つの電極との間の患者の組織を通した伝導通信信号の送信とを含む。
【０００７】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、方法は、
第一電極対を用いた伝導通信信号の信号対雑音比に関連した測定値を監視することと、
第一電極対を用いた伝導通信信号の信号対雑音比に関連した測定値が閾値を下回った時、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第二電極対を選択することと、
少なくとも三つの電極を備えたアンテナの第二電極対と、他方のアンテナの二つの電極との間の患者の組織を通した伝導通信信号の送信とをさらに含んでもよい。
【０００８】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、方法は、
第一電極対を用いた伝導通信信号の信号対雑音比に関連した第一測定値を決定することと、
第二電極対を用いた伝導通信信号の信号対雑音比に関連した第二測定値を決定することと、
第一測定値および第二測定値に基づいてその後の通信のための第一電極対または第二電極対を選択することとをさらに含んでもよい。
【０００９】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第二医療装置は患者内であるが第一医療装置から離間した位置に埋め込まれてもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第二医療装置は患者の外部に配置されてもよく、第二アンテナは患者の皮膚表面上に配置される。
【００１０】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極を備えたアンテナは三角形状に配置された三つの電極を含んでもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極を備えたアンテナは矩形状に配置された四つの電極を含んでもよい。
【００１１】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極を備えたアンテナは凧状の構成で配置された四つの電極を含んでもよい。
少なくとも二つの電極を備えた第一アンテナを有する第一医療装置および少なくとも三つの電極を備えた第二アンテナを有する第二医療装置の間の通信の別の例示的な方法は、
第一アンテナの少なくとも二つの電極と、第二アンテナの少なくとも三つの電極の複数の電極対の各々との間で通信ベクトルを試験することと、
各信号ベクトルの信号強度に基づいて通信ベクトルを選択することと、
選択された信号ベクトルを用いた第一医療装置および第二医療装置の間の伝導通信の送信および受信の少なくとも一方とを含む。
【００１２】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第一医療装置は埋め込み医療装置であり、第二医療装置は外部装置であってもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第一医療装置は外部装置であり、第二医療装置は埋め込み医療装置であってもよい。
【００１３】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第一医療装置は第一埋め込み医療装置であり、第二医療装置は第二埋め込み医療装置であってもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、通信ベクトルを選択することは、最も強い信号強度を有する通信ベクトルを選択することを含んでもよい。
【００１４】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、通信ベクトルを選択することは、最も弱い信号強度を有する通信ベクトルを選択しないことを含んでもよい。
例示的な通信システムもまた、開示されている。例示的な通信システムは、
少なくとも二つの電極を備えた第一アンテナと通信する第一医療装置と、
少なくとも三つの電極を備えた第二アンテナと通信する第二医療装置とを含み、
第一医療装置および第二医療装置の少なくとも一方は、
第一アンテナの少なくとも二つの電極と、第二アンテナの少なくとも三つの電極の少なくとも二つの対との間の通信ベクトルを試験し、
試験された通信ベクトルから通信ベクトルを選択し、
選択された通信ベクトルに沿って伝導通信の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成される。
【００１５】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極は三角形状に配置された三つの電極を含んでもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極は矩形状に配置された四つの電極を含んでもよい。
【００１６】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、少なくとも三つの電極は凧状の構成で配置された四つの電極を含んでもよい。
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第一医療装置および第二医療装置の少なくとも一方は患者内に埋め込まれてもよい。
【００１７】
上記実施形態の何れかの代わりに、あるいはこれに加えて、第一医療装置はリードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）である。
上記要約は、本願の各実施形態または全ての実施を説明することは意図していない。添付の図面と併せて以下の詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、本願のより完全な理解とともに、いくつかの利点や知識が明らかとなるであろう。
【００１８】
本願は添付の図面と併せて様々な例示的な実施形態についての以下の説明を参照することによって、より完全に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願の様々な実施例に従って使用可能な例示的な医療装置のブロック図を示す。
【図２】本願の一実施例に従った電極を有する例示的なリードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）を示す図である。
【図３】本願に従ったいくつかの医療装置を含む例示的なシステムを示す図である。
【図４】電極対によって生成され得る例示的な電磁場の図である。
【図５】電磁場に対する電極の異なる幾何学的配置を示す、図４の電磁場の一部の図である。
【図６】本願の様々な実施例に従った三つの電極を備えた例示的なアンテナを有する医療装置の概略図である。
【図７】本願の様々な実施例に従った四つの電極を備えた例示的なアンテナを有する医療装置の概略図である。
【図８】本願の様々な実施例に従った四つの電極の例示的な配置の概略図である。
【図９】本願の様々な実施例に従った四つの電極の別の例示的な配置の概略図である。
【図１０】本願の一実施例に従った例示的なシステムを示す図である。
【図１１】医療装置間の例示的な通信方法のフロー図である。
【図１２】医療装置間の別の例示的な通信方法を示すフロー図である。
【図１３】医療装置間のさらに別の例示的な通信方法を示すフロー図である。
【図１４】医療装置間の別の例示的な通信方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本願には様々な修正形態および代替形態が考えられるが、その内の特定の形態が例として図面に示され、以下に詳細に記載されている。しかしながら、記載された特定の例示的な実施形態に本願の態様を限定することは意図していない。むしろ、本願の意図および範囲に含まれる全ての修正形態、均等形態、および代替形態を包含することを意図している。
【００２１】
以下の説明は図面を参照して読まれるべきものであり、図面においては、異なる図中の同様の要素には同様の参照符号が付されている。説明や図面は必ずしも縮尺通りとはなっていないが、例示的な実施形態を示しており、本願の範囲を限定することは意図していない。
【００２２】
正常で健康な心臓は、心臓を通して内因的に生成された電気信号が伝導されることによって収縮を生じさせる。これらの内因性信号は、筋細胞または心臓の組織の収縮を引き起こす。この収縮によって心臓に血液が出入りし、身体の残りの部分を通して血液が循環する。しかしながら、多くの患者は心臓の収縮に影響を与える心臓状態を患っている。例えば、いくつかの心臓においては、もはや内因性電気信号を生成または伝導しない病変組織が存する場合がある。いくつかの実施例において、病変心臓組織は異なる速度で電気信号を伝導するため、心臓の非同期で非効率的な収縮をもたらす。別の実施例において、心臓は心拍数が危険なほど低くなるような低速度で内因性信号を生成する場合がある。さらに別の実施例においては、心臓は異常に速い速度で電気信号を生成する場合がある。いくつかの場合において、このような異常は、患者の心臓の収縮がほぼ完全に非同期化され、心臓が非常に少ない血液しかポンプ出力しない細動状態を生じ得る。
【００２３】
このような異常を有する患者を支援するための様々な医療装置システムが開発されてきた。例えば、内因性心臓電気信号を感知し、感知された電気信号に基づいて患者が一つ以上の不整脈を患っているか否かを決定するためのシステムが開発されてきた。このようなシステムはまた、検出された不整脈を治療するため、患者の心臓に電気刺激を送達する機能を含んでもよい。一実施例において、いくつかの医療装置システムは徐脈と呼ばれる心拍が非常に遅い状態を特定する機能を含む。このようなシステムは、心臓をより速く安全な速度で収縮させるための電気刺激治療、すなわち「ペーシング」パルスを提供してもよい。いくつかの医療装置システムは頻脈と呼ばれる心拍が非常に速い状態を特定することができる。このようなシステムは、一つ以上の抗頻脈ペーシング（ＡＴＰ）治療をさらに含んでもよい。このようなＡＴＰ治療の一つには、内因的に生成された信号よりも速い速度で心臓に電気刺激パルスを送達することを含む。これは一時的に心臓をより速く鼓動させることができるが、このような刺激プロトコルは内因的に生成された信号とは対照的に、送達されたペーシングパルスに応じて心臓を収縮させ得る。ＡＴＰ治療はその後、送達するペーシングパルスの速度を低下させ、心拍をより低くて安全なレベルに低下させることができる。
【００２４】
他の医療装置システムは、細動状態および非同期収縮を検出することができる。例えば、いくつかのシステムは感知された信号に基づいて、心臓が細動状態にある時を決定することができる。このようなシステムは、電気刺激治療によってこのような細動状態を治療するようにさらに構成されてもよい。このような治療の一つには、内因的に生成された信号を超えることを目的として、心臓に比較的大量の電気エネルギー（「除細動パルス」）を送達することを含む。このような治療は電気的観点から心臓を「リセット」し、正常な電気プロセスが引き継がれるようにすることができる。他の医療システムは、内因的に生成された信号が異なる時間に生成されたこと、または心臓がこのような信号を異なる速度で伝導したことを感知することができる。これらの異常は非同期で非効率的な心臓収縮をもたらす場合がある。システムは一つ以上の心臓再同期治療（ＣＲＴ）を管理する機能をさらに含んでもよい。このようなＣＲＴの一つには、心臓上および心臓内の少なくとも一方における心臓の異なる位置に電気刺激を送達することを含んでもよい。このような方法は、システムが異なる時間に異なる位置に電気刺激を送達した場合には、心臓の異なる部分をほぼ同時に、あるいは同期して収縮させることができる。
【００２５】
本願は一般に、患者内に埋め込まれた複数の装置を用いて異常な心臓活動の検出および治療の少なくとも一方を行うためのシステムおよび方法に関する。いくつかの場合において、医療装置システムは心臓不整脈を検出し、電気刺激治療を提供するための複数の装置を含んでもよい。例えば、例示的なシステムは、皮下型除細動器（Ｓ−ＩＣＤ）、外部型除細動器、埋め込み型心臓ペースメーカー（ＩＣＰ）、リードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）、および診断専用装置（心臓電気信号の感知および不整脈の決定の少なくとも一方は行うことができるが、電気刺激治療の提供は行うことのできない装置）の少なくとも一つのような装置を含んでもよい。
【００２６】
図１は本願の様々な実施例に従って使用可能な例示的な医療装置１００（以降、ＭＤ１００と称する）のブロック図を示す。いくつかの場合において、ＭＤ１００は内因性心臓活動を感知し、不整脈の発生を決定し、不整脈の発生の決定に応じて電気刺激を送達するために使用することができる。いくつかの場合において、ＭＤ１００は心臓活動の感知および調節の少なくとも一方を行うため、患者の体内の特定の位置に（例えば患者の心臓に近接して）埋め込むことができる。別の実施例においては、ＭＤ１００は心臓活動の感知および調節の少なくとも一方を行うため、患者の外部に配置することができる。一実施例において、心臓収縮は一般に、心臓によって内因的に生成された電気信号から生じる。これらの電気信号は心臓組織を通して伝導され、心臓の筋細胞を収縮させる。ＭＤ１００は、ＭＤ１００がこのような心臓の電気信号および他の物理的パラメータ（例えば機械的収縮、心音、血圧、血中酸素濃度等）の少なくとも一つを感知することを可能にする特徴を含んでもよい。このような電気信号および他の物理的特性の少なくとも一つは、「心臓活動」と考えることができる。ＭＤ１００は、感知された心臓活動に基づいて不整脈の発生を決定する機能を含んでもよい。いくつかの実施例において、ＭＤ１００は検出された不整脈の何れかを治療するため、心臓に電気刺激を送達することができる。例えば、ＭＤ１００は電気刺激、ペーシングパルス、および除細動パルスの少なくとも一つ等を送達するように構成されることにより、徐脈治療、ＡＴＰ治療、ＣＲＴ、除細動、または他の電気刺激治療等の一つ以上の治療を実現することができる。
【００２７】
図１は例示的な医療装置１００の図である。例示的なＭＤ１００は感知モジュール１０２、パルス発生モジュール１０４、処理モジュール１０６、遠隔測定モジュール１０８、バッテリ１１０、およびこれら全てを収容するハウジング１２０を含んでもよい。ＭＤ１００はリード線１１２と、ハウジング１２０に取り付けられた電極１１４とをさらに含み、ハウジング１２０内に収容されたモジュール１０２、１０４、１０６、および１０８の一つ以上と電気的に連通していてもよい。
【００２８】
リード線１１２はＭＤ１００のハウジング１２０に接続され、これから離れるように延びてもよい。いくつかの実施例において、リード線１１２は患者の心臓上または心臓内に埋め込まれる。リード線１１２はリード線１１２上の様々な位置に、ハウジング１２０から様々な距離で配置された一つ以上の電極１１４を含んでもよい。いくつかのリード線１１２が単一の電極１１４のみを含み得る一方、他のリード線１１２は複数の電極１１４を含み得る。一般に、電極１１４はリード線１１２上に配置されることにより、リード線１１２が患者内に埋め込まれた時に、一つ以上の電極１１４を患者の心臓組織に接触させることができる。従って、電極１１４は内因的に生成された電気信号をリード線１１２に伝導することができる。次にリード線１１２は、受信した電気信号をＭＤ１００の一つ以上のモジュール１０２、１０４、１０６、および１０８に伝導することができる。同様に、ＭＤ１００は電気刺激を生成し、リード線１１２は生成された電気刺激を電極１１４に伝導することができる。電極１１４はその後、電気信号を患者の心臓組織に伝導することができる。内因性信号を感知し、電気刺激を送達することについて述べる場合、本願はこれらのプロセスにおいてこのような伝導が暗黙的に行われていると考えることができる。
【００２９】
感知モジュール１０２は心臓電気活動を感知するように構成されてもよい。例えば、感知モジュール１０２はリード線１１２と、リード線１１２を介して電極１１４とに接続され、電極１１４およびリード線１１２を介して伝導された心臓電気信号を受信するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、リード線１１２は加速度計、血圧センサ、心音センサ、血中酸素センサ、および心臓や患者の物理的パラメータを測定する他のセンサ等の様々なセンサを含んでもよい。別の実施例においては、このようなセンサはリード線１１２ではなく感知モジュール１０２に直接接続されてもよい。何れの場合においても、感知モジュール１０２は、感知モジュール１０２に直接またはリード線１１２を介して接続された任意のセンサによって生成された信号を受信するように構成されてもよい。感知モジュール１０２は追加的に処理モジュール１０６に接続され、受信した信号を処理モジュール１０６に送信するように構成されてもよい。
【００３０】
パルス発生モジュール１０４は電極１１４に接続されてもよい。いくつかの実施例において、パルス発生モジュール１０４は心臓に電気刺激治療を提供するため、電気刺激信号を生成するように構成されてもよい。例えば、パルス発生モジュール１０４はＭＤ１００内のバッテリ１１０に蓄積されたエネルギーを用いて、このような信号を生成してもよい。パルス発生モジュール１０４は電気刺激信号を生成するように構成されることにより、いくつかの異なる治療の一つ以上を提供することができる。例えば、パルス発生モジュール１０４は徐脈治療、頻脈治療、心臓再同期治療、および細動治療を提供するため、電気刺激信号を生成するように構成されてもよい。徐脈治療には、内因的に生成された電気信号よりも速い速度でペーシングパルスを生成および送達することにより、心拍数を増加させようとすることを含んでもよい。頻脈治療は本明細書に記載されるように、ＡＴＰ治療を含んでもよい。心臓再同期治療も本明細書に記載されるように、ＣＲＴ治療を含んでもよい。細動治療は細動パルスを送達することにより、心臓をオーバーライドして細動状態を停止させようとすることを含んでもよい。別の実施例においては、パルス発生モジュール１０４は一つ以上の検出された不整脈を治療するための本明細書に記載されたものとは異なる電気刺激治療を提供するため、電気刺激信号を生成するように構成されてもよい。
【００３１】
処理モジュール１０６はＭＤ１００の動作を制御するように構成することができる。例えば、処理モジュール１０６は感知モジュール１０２から電気信号を受信するように構成されてもよい。受信した信号に基づいて、処理モジュール１０６は不整脈の発生を決定することができる。検出された不整脈の何れかに基づいて、処理モジュール１０６はパルス発生モジュール１０４を制御するように構成されることにより、一つ以上の決定された不整脈を治療するための一つ以上の治療に従って電気刺激を生成することができる。処理モジュール１０６はさらに、遠隔測定モジュール１０８から情報を受信してもよい。いくつかの実施例において、処理モジュール１０６は不整脈が発生しているか否か、あるいは情報に応じた特定のアクションを実行するか否かを決定する際に、この受信した情報を使用してもよい。処理モジュール１０６は追加的に遠隔測定モジュール１０８を制御することにより、他の装置に情報を送信することもできる。
【００３２】
いくつかの実施例において、処理モジュール１０６は超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）チップまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の予めプログラムされたチップを含んでもよい。このような実施形態において、チップはＭＤ１００の動作を制御するための制御ロジックで予めプログラムされてもよい。予めプログラムされたチップを使用することにより、処理モジュール１０６は基本的な機能を維持しつつも他のプログラム可能な回路と比べて消費電力を少なくすることができ、ＭＤ１００のバッテリ寿命を向上させることができる。他の実施例においては、処理モジュール１０６はプログラム可能なマイクロプロセッサを含んでもよい。このようなプログラム可能なマイクロプロセッサはユーザがＭＤ１００の制御ロジックを調整することを可能にし、従って、予めプログラムされたチップを使用する場合と比較してＭＤ１００の柔軟性を向上させることができる。いくつかの実施例において、処理モジュール１０６は記憶回路をさらに含んでもよく、処理モジュール１０６は記憶回路に情報を記憶し、記憶回路から情報を読み取ることができる。別の実施例においては、ＭＤ１００は処理モジュール１０６と通信する別個の記憶回路（図示略）を含んでもよく、処理モジュール１０６は別個の記憶回路との間で情報を読み書きすることができる。
【００３３】
遠隔測定モジュール１０８は、ＭＤ１００の外部に配置されたセンサ等の装置や他の医療装置等と通信するように構成されてもよい。このような装置は患者の身体の外部または内部の何れかに配置することができる。この位置にかかわらず、外部装置（すなわち、ＭＤ１００の外部ではあるが必ずしも患者の身体の外部ではない位置に配置された装置）は、一つ以上の所望の機能を達成するため、遠隔測定モジュール１０８を介してＭＤ１００と通信することができる。例えば、ＭＤ１００は遠隔測定モジュール１０８を介して外部医療装置に感知された電気信号を送信してもよい。外部医療装置は送信された電気信号を不整脈の発生を決定する際に使用してもよい。ＭＤ１００は遠隔測定モジュール１０８を介して外部医療装置から感知された電気信号を追加的に受信してもよく、ＭＤ１００は受信した感知電気信号を不整脈の発生を決定する際に使用してもよい。遠隔測定モジュール１０８は外部装置と通信する一つ以上の方法を利用するように構成されてもよい。例えば、遠隔測定モジュール１０８は無線周波数（ＲＦ）信号、誘導結合、光信号、音響信号、伝導通信信号、または他の任意の通信に適切な信号を介して通信してもよい。ＭＤ１００および外部装置の間の通信技術は、以下に図３を参照してより詳細に説明される。
【００３４】
バッテリ１１０はＭＤ１００の動作のための電源を供給することができる。一実施例において、バッテリ１１０は再充電不可能なリチウム系バッテリとしてもよい。別の実施例においては、再充電不可能なバッテリは当該技術分野で既知の他の適切な材料で生成してもよい。ＭＤ１００が埋め込み可能な装置である実施例において、ＭＤ１００へのアクセスは限定され得ることから、数日、数週間、数か月、または数年の治療期間にわたって十分な治療を提供することができるように、バッテリは十分大きな容量を有している必要がある。別の実施例においては、バッテリ１１０は再充電可能なリチウム系バッテリとすることができ、ＭＤ１００の使用可能な寿命の向上を促進することができる。
【００３５】
一般に、ＭＤ１００は既存のいくつかの医療装置の内の一つと類似していてもよい。例えば、ＭＤ１００は様々な埋め込み可能な医療装置と類似していてもよい。このような実施例において、ＭＤ１００のハウジング１２０は患者の経胸腔領域に埋め込むことができる。ハウジング１２０は一般に、人体に埋め込んでも安全であり、埋め込まれた際、ＭＤ１００の様々な構成要素を患者の体内の流体および組織から密封する既知のいくつかの材料の内の何れかを含むことができる。
【００３６】
いくつかの実施例において、ＭＤ１００は埋め込み型心臓ペースメーカー（ＩＣＰ）としてもよい。このような実施例において、ＭＤ１００は患者の心臓上または心臓内に埋め込まれた一つ以上のリード線、例えばリード線１１２を有していてもよい。一つ以上のリード線１１２は、心臓組織および患者の心臓の血液の少なくとも一方と接触する一つ以上の電極１１４を含んでもよい。ＭＤ１００はまた、内因的に生成された心臓電気信号を感知し、例えば感知された信号の解析に基づいて一つ以上の心臓不整脈を決定するように構成されてもよい。ＭＤ１００はＣＲＴ、ＡＴＰ治療、徐脈治療、除細動治療、および心臓内に埋め込まれたリード線１１２を介する他の種類の治療の少なくとも一つを提供するようにさらに構成されてもよい。
【００３７】
いくつかの場合において、ＭＤ１００は皮下型除細動器（Ｓ−ＩＣＤ）であってもよい。このような実施例において、リード線１１２の一つは皮下埋め込み型リード線を含んでもよい。いくつかの場合において、ＭＤ１００は内因的に生成された心臓電気信号を感知し、感知された信号の解析に基づいて一つ以上の心臓不整脈を決定するように構成されてもよい。ＭＤ１００は不整脈の決定に応じて一つ以上の除細動パルスを送達するようにさらに構成されてもよい。
【００３８】
さらに別の実施例においては、ＭＤ１００はリードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ、図２に関連してより詳細に説明される）であってもよい。このような実施例において、ＭＤ１００はハウジング１２０から延出するリード線１１２を含まなくてもよい。また、ＭＤ１００はハウジング１２０に対して結合された電極１１４を含んでもよい。これらの実施例において、ＭＤ１００は患者の心臓上または心臓内の所望の位置に埋め込まれ、ＣＲＴ、ＡＴＰ治療、徐脈治療、および電極１１４を介する他の種類の治療の少なくとも一つを提供するように構成されてもよい。
【００３９】
いくつかの場合において、ＭＤ１００は診断専用装置であってもよい。いくつかの場合において、ＭＤ１００は心臓電気信号や、機械的収縮、心音、血圧、血中酸素濃度等の物理的パラメータの少なくとも一つを感知または受信するように構成されてもよい。ＭＤ１００は感知または受信された心臓電気信号および物理的パラメータの少なくとも一方に基づいて、不整脈の発生を決定するようにさらに構成されてもよい。一実施例において、ＭＤ１００が不整脈の発生の決定に応じて電気刺激を送達するように構成されないように、ＭＤ１００においてパルス発生モジュール１０４を省略することができる。また、検出された心臓不整脈に対応するように、ＭＤ１００は医療装置システムの一部であってもよい。このようなシステムにおいて、ＭＤ１００はシステム内の他の装置に情報を通信し、他の装置の一つ以上はＭＤ１００からの情報の受信に応じて、例えば電気刺激治療の提供等のアクションを実行することができる。パルス発生器という用語は、ＩＣＤ、ＩＣＰ、ＬＣＰ等の心臓に電気刺激治療を提供可能な任意の装置を指すものとして使用することができる。いくつかの場合において、ＭＤ１００は必要に応じて神経刺激装置、または他の任意の医療装置とすることができる。
【００４０】
いくつかの実施例において、ＭＤ１００は埋め込み可能な医療装置でなくてもよい。また、ＭＤ１００は患者の身体の外部の装置としてもよく、患者の身体上に配置された皮膚電極を含んでもよい。このような実施例において、ＭＤ１００は表面心臓電気信号（例えば、心臓または患者の体内に埋め込まれた装置によって生成され、身体を通して皮膚に伝導される電気信号）を感知可能であってもよい。このような実施例において、ＭＤ１００は依然として、様々な種類の電気刺激治療を提供するように構成されてもよい。しかしながら、別の実施例においては、ＭＤ１００は診断専用装置、神経刺激装置、および他の埋め込み可能な医療装置の少なくとも一つとしてもよい。
【００４１】
図２は例示的なリードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）２００の図である。図示の実施例において、ＬＣＰ２００はリード線１１２を除くＭＤ１００の全てのモジュールおよび構成要素を含んでもよい。図２に見られるように、ＬＣＰ２００は、ＬＣＰ２００内または直接ハウジング２２０上に設けられた全ての構成要素を含むコンパクトな装置とすることができる。図２に示すように、ＬＣＰ２００は遠隔測定モジュール２０２、パルス発生モジュール２０４、処理モジュール２１０、およびバッテリ２１２を含んでもよい。このような構成要素は、図１のＭＤ１００に関連して説明した同じ名前のモジュールおよび構成要素と同様の機能を有していてもよい。
【００４２】
いくつかの実施例において、ＬＣＰ２００は電気的感知モジュール２０６および機械的感知モジュール２０８を含んでもよい。電気的感知モジュール２０６は、ＭＤ１００の感知モジュール１０２と同様であってもよい。例えば、電気的感知モジュール２０６は心臓によって内因的に生成された電気信号を受信するように構成されてもよい。電気的感知モジュール２０６は、内因的に生成された電気信号を電気的感知モジュール２０６に伝導可能な電極２１４に電気的に接続していてもよい。機械的感知モジュール２０８は心臓の一つ以上の生理的パラメータを示す一つ以上の信号を受信するように構成されてもよい。例えば、機械的感知モジュール２０８は加速度計、血圧センサ、心音センサ、血中酸素センサ、および患者の生理的パラメータを測定する他のセンサ等の一つ以上のセンサを含み、またはこれと電気的に連通していてもよい。電気的感知モジュール２０６および機械的感知モジュール２０８は図２に関連して別個の感知モジュールであるとして説明したが、いくつかの実施例においては、単一のモジュールとして結合することもできる。
【００４３】
少なくとも一つの実施例において、図２に示す各モジュール２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０は、単一の集積回路チップ上に実装されてもよい。別の実施例においては、図示の構成要素は互いに電気的に接続された複数の集積回路チップに実装されてもよい。全てのモジュール２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、およびバッテリ２１２は、ハウジング２２０内に包含されてもよい。ハウジング２２０は一般に、人体に埋め込んでも安全であり、ＬＣＰ２００が患者内に埋め込まれた際、モジュール２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、およびバッテリ２１２を流体および組織から密封する既知の任意の材料を含んでもよい。
【００４４】
図２に示すように、ＬＣＰ２００はハウジング２２０に対して固定可能であるが、ＬＣＰ２００を囲む組織および血液の少なくとも一方に曝された電極２１４を含んでもよい。このように、電極２１４は一般にＬＣＰ２００の端部に配置することができ、モジュール２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０の内の一つ以上と電気的に連通していてもよい。いくつかの実施例において、電極２１４は、電極２１４がハウジング２２０に対して直接固定されないように、短い接続ワイヤのみを介してハウジング２２０に接続されてもよい。いくつかの実施例において、ＬＣＰ２００は一つ以上の電極２１４´を追加的に含んでもよい。電極２１４´はＬＣＰ２００の側面上に配置され、ＬＣＰ２００が心臓電気活動の感知および電気刺激の送達の少なくとも一方を実行することのできる電極の数を増やすことができる。電極２１４および２１４´の少なくとも一つは、人体内に埋め込んでも安全であるとして知られた様々な金属や合金のような一つ以上の生体適合性のある導電性材料で生成することができる。いくつかの場合において、ＬＣＰ２００に接続された電極２１４および２１４´の少なくとも一つは、電極２１４を隣接する電極、ハウジング２２０、および他の材料の少なくとも一つから電気的に分離する絶縁部を有していてもよい。
【００４５】
ＬＣＰ２００を患者の体内に埋め込むため、操作者（例えば医師、臨床医等）はＬＣＰ２００を患者の心臓組織に固定する必要がある場合がある。固定を容易にするため、ＬＣＰ２００は一つ以上のアンカー２１６を含んでもよい。アンカー２１６は、いくつかの固定または係止機構の内の任意の一つとすることができる。例えば、アンカー２１６は一つ以上のピン、ステープル、ねじ山、ねじ、螺旋、歯等を含んでもよい。いくつかの実施形態において、図示はされていないが、アンカー２１６は、アンカー２１６の少なくとも一部の長さに沿って延びるねじ山をその外面上に含んでもよい。ねじ山は心臓組織内へのアンカー２１６の固定を支援するように、心臓組織およびアンカーの間に摩擦を生じさせることができる。別の実施例においては、アンカー２１６は周囲の心臓組織への係合を容易にする棘、スパイク等の他の構造を含んでもよい。
【００４６】
ＭＤ１００およびＬＣＰ２００の設計および寸法は、図１および２にそれぞれ示すように、様々な要因に基づいて選択することができる。例えばしばしばＬＣＰにおいてそうであるように、医療装置が心内膜組織に埋め込むためのものである場合、医療装置は心臓に大腿静脈を介して導入することができる。このような場合において、医療装置の寸法は、静脈の周辺組織に損傷を与えることなく静脈の曲がりくねった経路を通って滑らかに誘導することのできるような寸法とすることができる。一実施例によると、大腿静脈の平均直径は約４ｍｍ〜約８ｍｍの間であってもよい。大腿静脈を介した心臓への誘導のため、医療装置は８ｍｍ未満の直径を有することができる。いくつかの実施例において、医療装置は円形の断面を有する円筒形状とすることができる。しかしながら、医療装置は矩形、楕円形等の他の任意の適切な形状で生成することも可能であることに留意すべきである。医療装置が皮下的に埋め込まれるように設計されている場合、ロープロファイルで平坦な矩形状の医療装置が所望される場合がある。
【００４７】
ＩＭＤ１００およびＬＣＰ２００が適切で例示的な医療装置として記載されているが、本願は任意の二つ（またはそれ以上）の医療装置間の通信に広く適用可能であることを意図している。
【００４８】
図３は医療装置システム３００の概略図である。示すように、医療装置システム３００は第一ＭＤ３１０、第二ＭＤ３２０、および第三ＭＤ３３０を含む。ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、およびＭＤ３３０の各々は、ＡＴＰ治療、ＣＲＴ、または他の電気刺激治療等の一つ以上の治療を提供するために電気刺激、ペーシングパルス、除細動パルス等を送達するように構成された様々な異なる医療装置、あるいは必要に応じて診断専用の医療装置、または他の医療装置の何れかを示す。ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、およびＭＤ３３０の各々はリード線を含むか、リードレスとすることができる。図３には三つの医療装置が示されているが、システム３００は特定の用途に応じて、一つまたは二つの医療装置を含んでもよく、四つまたはそれ以上の医療装置を含んでもよいことが理解されるであろう。
【００４９】
いくつかの実施形態において、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、およびＭＤ３３０の各々は、存在する場合、患者に埋め込まれるか、患者に近接して配置されるか、またはその両方とすることができる。いくつかの実施形態において、ＭＤ３１０は患者に埋め込まれ、ＭＤ３２０は患者の外部に配置され、ＭＤ３３０は必要に応じて何れかとすることができる。ＭＤ３２０は二つ以上の電極を含む皮膚パッチを含んでもよい。いくつかの場合において、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、およびＭＤ３３０の内の一つ以上は、一つ以上の埋め込まれた医療装置と通信するか、これをプログラムするか、またはその両方を実行するように構成された医療装置プログラマまたはコミュニケータとしてもよい。例えば、ＭＤ３２０はＭＤ３１０およびＭＤ３３０等の一つ以上の埋め込まれた医療装置と通信するか、これをプログラムするか、またはその両方を実行するように構成された医療装置プログラマまたはコミュニケータとしてもよい。いくつかの実施形態において、ＭＤ３１０は患者内に埋め込まれ、ＭＤ３２０およびＭＤ３３０の少なくとも一方も患者内に埋め込むことができるが、ＭＤ３１０および互いからは離間するようにすることができる。
【００５０】
示すように、ＭＤ３１０は第一電極３１２および第二電極３１４を含む。ＭＤ３２０は第一電極３２２、第二電極３２４、および第三電極３２６を含む。ＭＤ３３０は第一電極３３２、第二電極３３４、第三電極３３６、および第四電極３３８を含む。この実施例において、ＭＤ３１０は感知、ペーシング、および他の医療装置との通信の少なくとも一つのために使用可能な単一の電極対３１５を有する。ＭＤ３２０は第一電極３２２および第二電極３２４の間の第一電極対３２５と、第二電極３２４および第三電極３２６の間の第二電極対３２７と、第一電極３２２および第三電極３２６の間の第三電極対３２９とを有しており、その各々は単独で、または組み合わせて、感知、ペーシング、および他の医療装置との通信の少なくとも一つのために使用可能である。ＭＤ３３０は第一電極３３２および第二電極３３４の間の第一電極対３３３と、第二電極３３４および第三電極３３６の間の第二電極対３３５と、第三電極３３６および第四電極３３８の間の第三電極対３３７と、第一電極３３２および第四電極３３８の間の第四電極対３３９と、第一電極３３２および第三電極３３６の間の第五電極対３３１と、第二電極３３４および第四電極３３８の間の第六電極対３４１とを有しており、その各々は単独で、または組み合わせて、感知、ペーシング、および他の医療装置との通信の少なくとも一つのために使用可能である。
【００５１】
特定の電極対で受信された相対信号強度は少なくとも部分的に、送信電極対によって生成された電磁場に対する電極対の相対的な方向について関数の関係を有することが理解されるであろう。図４はカソード電極４１０およびアノード電極４２０を含む電極対によって生成された模式化された、または理想的な電磁場４００である。これは均質な導電媒体に見られるような、模式的な電磁場４００である。医療装置の周囲の患者の組織は均質ではないため、実際の電磁場は示されたものとは異なるであろう。電磁場４００は等電位線４３０および電気力線４４０を含むとすることができる。図５は等電位線４３０および電気力線４４０に対する電極の方向の影響を表す拡大部分５００を示す。
【００５２】
図５の例において、医療装置は第一電極５１０、第二電極５２０、および第三電極５３０を含むとされている。第一電極対ベクトルＡは第一電極５１０および第二電極５２０の間に存在すると考えることができる。第二電極対ベクトルＢは第一電極５１０および第三電極５３０の間に存在すると考えることができる。第三電極対ベクトルＣは第二電極５２０および第三電極５３０の間に存在すると考えることができる。電極対ベクトルＡ、Ｂ、およびＣの内の一つの間の相対信号強度は、受信アンテナ（電極対ベクトルＡ、Ｂ、およびＣの内の一つ）と、送信アンテナ（図４に示すカソード４１０およびアノード４２０）によって生成される局所電界との間の角度の影響を受けるであろう。図に見られるように、受信した信号は対応する電極対ベクトルＡ、Ｂ、またはＣと電気力線４４０との間の角度θの余弦と信号強度を掛けたものとなるであろう。電極対ベクトルはそれぞれ、医療装置の電極の対を表す。通信のために選択された特定の一つの電極対Ａ、Ｂ、またはＣは、送信アンテナ（例えば、図４に示すカソード４１０およびアノード４２０）の電極対と組み合わせて「通信ベクトル」と考えることができる。
【００５３】
示すように、電極対ベクトルＡは９０度の角度θＡを形成する。９０度の余弦は０であるから、（第一電極５１０および第二電極５２０の間の）電極対ベクトルＡは信号を受信しないであろう。電極対ベクトルＢは１５度の角度θＢを形成する。１５度の余弦は０．９７であるから、電極対ベクトルＢはその位置における信号強度の９７％の信号を受信するであろう。電極対ベクトルＣは４５度の角度θＣを形成する。４５度の余弦は０．７１であるから、電極対ベクトルＣはその位置における信号強度の７１％の信号を受信するであろう。従って、選択される電極対または電極対ベクトルをいくつか有することによって、システム３００（図３）の装置ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、およびＭＤ３３０において、これらの間の通信における相対信号強度および信号対雑音比の少なくとも一方の増加を促進する電極対または電極対ベクトルを選択するのに役立ち得る。図５に示す角度は単なる例示であり、実際、電極５１０、５２０、および５３０を含む医療装置は電磁場４００（図４）に対して任意の特定の方向を有していてもよく、その方向は患者が呼吸し、心臓がポンプ機能を果たし、または患者が移動する間に経時的に変化する場合がある。医療装置間の通信を改善するため、医療装置は対として使用可能な二つ、三つ、四つ、またはそれ以上の電極を有していてもよいことを意図している。
【００５４】
図６は第一電極６１０、第二電極６２０、および第三電極６３０を含む医療装置（ＭＤ）６００を示す。三つの電極対ベクトル６４０、６５０、および６６０は、ＭＤ６００の三つの電極を用いて形成することができる。ＭＤ６００は埋め込み型医療装置または外部医療装置とすることができる。いくつかの場合において、ＭＤ６００は患者の皮膚に固定された外部パッチとすることができ、リードレス心臓ペースメーカー（ＬＣＰ）等の埋め込み型医療装置と通信することができる。示すように、電極６１０、６２０、および６３０は等しく離間して正三角形を形成している。いくつかの実施形態において、電極６１０、６２０、および６３０は不均一に離間することにより、正三角形でない三角形を形成してもよい。
【００５５】
図７は第一電極７１０、第二電極７２０、第三電極７３０、および第四電極７４０を含む医療装置（ＭＤ）７００を示す。図７において、六つの電極対ベクトル７５０、７５２、７５４、７５６、７５８、および７６０は、ＭＤ７００の電極を用いて形成することができる。ＭＤ７００は埋め込み型医療装置または外部医療装置とすることができる。例えば、ＭＤ７００は患者の皮膚に固定された外部パッチとすることができる。示すように、電極７１０、７２０、７３０、および７４０はＭＤ７００について離間して凧のパターンで配置されている。いくつかの実施形態において、電極７１０、７２０、７３０、および７４０はＭＤ７００について離間して様々な異なるパターンで配置されてもよい。電極７１０、７２０、７３０、および７４０の対の間の相対的な角度は、相対的な寸法、すなわちＭＤ７００の電極間の空間の長さおよび幅の少なくとも一方を変えることによって変更可能であることが理解されるであろう。
【００５６】
図８および９は、直線状の構成（図８）または凧状の構成（図９）で配置された四つの電極を有する医療装置において可能な電極対ベクトルの角度についての追加の例を示す。これらは単なる例示であり、図８の角度は四つの電極を通して延びる正方形または長方形の相対的な長さおよび幅を変えることによって変更可能であることが理解されるであろう。同様に、図９の角度は四つの電極を通して延びる凧形状の相対的な長さおよび幅を変えることによって変更可能である。
【００５７】
二つの電極を有する場合には、放射電界に対する受信アンテナの方向に応じて、受信アンテナの位置において信号強度が存在しないか、ほとんど存在しない状況を作り出すことができる。三つの電極を有する場合には、選択可能な三つの電極対ベクトルが得られることにより、最も高い信号強度の電極対ベクトルを選択することで、受信アンテナによって受信された信号強度を向上させることができる。四つの電極を有する場合には、選択可能な六つの電極対ベクトルが得られる。いくつかの場合において、さらにベクトルを得るため、電極の内の二つ以上を一緒にして効果的に短絡させることができ、短絡された電極を併せて一つの電極として動作させることができる。例えば、具体的には図７に関して、電極７３０および７４０は一緒にして効果的に短絡させることができ、単一の電極（例えばアノード）としいて動作させることができ、電極７１０または電極７２０は他の電極（例えばカソード）として動作させることができる。これは単なる一例である。
【００５８】
いくつかの場合において、ＭＤ１００、ＬＣＰ２００、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、ＭＤ３３０、ＭＤ６００、またはＭＤ７００を含む本明細書に記載された医療装置は、様々な通信ベクトルを試験し、通信に適した通信ベクトルを選択するようにプログラムまたは構成されてもよい。いくつかの実施形態において、最も強い通信ベクトルが選択されてもよい。いくつかの実施形態において、最も弱い通信ベクトルを使用から除外してもよい。いくつかの実施形態において、通信の目的に応じて、いくつかの通信ベクトルを組み合わせて使用することができる。
【００５９】
いくつかの場合において、第一ベクトルが一つの通信の第一部分において使用され、第二ベクトルが通信の第二部分において使用されてもよい。これは例えば、装置プログラマまたはＳ−ＩＣＤがＬＣＰと通信する際に生じ得る。ＬＣＰは心臓の各拍動の間に移動する場合があり、様々な電極間の角度が経時的に変化し得る。いくつかの場合において、通信開始時に第一ベクトルを使用し、その後ＬＣＰが移動したら、通信を完了するために第二ベクトルに切り替えるということが有効となる場合がある。
【００６０】
代わりに、あるいは追加して、二つ以上のベクトルを用いた通信を同時に行うことができる。これにより、一つ以上の余剰通信経路が得られ、一つの通信経路が有効でなくなったりドロップアウトしたりした際に、余剰通信経路を使用することができるようになる。例えば、具体的には図７に関して、電極７３０および７４０の間に延びる第一ベクトル７５４と、電極７２０および７４０の間に延びる第二ベクトル７５８とを用いた通信を同時に行うことができる。その後、第一ベクトル７５４を用いた通信が有効でなくなったりドロップアウトしたりした場合には、システムは引き続き第二ベクトル７５８を用いて通信を行うことができる。いくつかの場合において、両方のベクトルを用いた通信を同時に行うことができ、システムは最も高い信号強度の通信経路や送信が成功した通信経路を選択するか、二つ以上の通信経路からの選択を行う他の任意の基準を使用することができる。いくつかの場合において、通信は複数のベクトルを用いて行われ、その結果を比較することができる。その結果に差がない場合には、何れの結果を使用してもよい。その結果に差がある場合には、正しい結果を特定するために他の基準を使用することができる。例えば、パリティビットおよびチェックサムの少なくとも一方を、送信が成功したことを特定するために使用することができる。全く送信が成功しなかった場合には、異なるベクトルまたはベクトルセットを用いて送信を繰り返すように送信元に通知する信号を送信することができる。
【００６１】
図１０は、ＬＣＰ７８２が心臓７８８の左心室の内部に固定されて示されており、ＬＣＰ７８４が心臓７８８の右心室の内部に固定されて示されている例示的な医療システムを示す。いくつかの実施形態において、心臓７８８内に追加してＬＣＰを埋め込んでもよい。別の場合においては、ＬＣＰ７８４等の単一のＬＣＰのみを使用してもよい。いくつかの実施形態において、一つ以上のＬＣＰが心臓７８８の外部に固定されてもよい。図１０において、例示的なＳＩＣＤ７８６が示されている。例示的なＳＩＣＤ７８６は一つ以上の電極７９２、７９４、および７９６を備えたリード線７９０を含んでもよい。いくつかの実施形態において、リード線７９０は三つより多い電極を含んでもよい。いくつかの場合において、一旦リード線７９０が埋め込まれると、電極７９２、７９４、および７９６は患者の胸骨に近接して垂直に配置されると考えられる。必要に応じて、追加の電極をリード線７９０の（一旦埋め込まれた）部分に水平に配置することができる。図示のように、ＳＩＣＤ７８６は全体で四つの電極を有しており、ＳＩＣＤ７８６のハウジングもまた一つの電極として機能可能であると考えられることが理解されるであろう。いくつかの場合において、リード線７９０は心臓７８８に隣接して皮下的に配置されてもよい。いくつかの場合において、例示的な医療システムは例えば外部医療装置に接続するための、図７に関連して前述されたＭＤ７００のような外部パッチを含んでもよい。
【００６２】
いくつかの場合において、ＬＣＰ７８２、ＬＣＰ７８４、ＳＩＣＤ７８６、およびＭＤ７００の内の二つ以上の間における通信が所望される場合がある。例えばＬＣＰ７８２およびＭＤ７００の間の通信のため、全体でＭＤ７００上の四つ（またはそれ以上）の電極およびＬＣＰ７８２上の二つ〜四つ（またはそれ以上）の電極を使用することができ、従って、前述のように多くの異なる通信ベクトルを試験および選択することができる。いくつかの場合において、特にＳＩＣＤ７８６と図示の他の装置の何れかとの間の伝導通信において、電極７９２、７９４、および７９６はリード線７９０の遠位端の近くに主に直線状に配置されることが理解されるであろう。従って、いくつかの場合において、ＬＣＰ８７２または７８４とともに通信ベクトルにおいて使用するこれら三つの電極の間の選択は、ベクトルの幾何学的形状を実質的に変化させず、従って、通信ベクトルを実質的に改善できない場合がある。いくつかの実施形態において、ＳＩＣＤ７８６との通信は、ＳＩＣＤ７８６の缶電極７９７等の一つ以上の缶電極が考えられることからも有益となり得る。このような場合、ＳＩＣＤは四つの異なる電極７９２、７９４、７９６、および７９７を有していてもよく、各ＬＣＰ７８２および７８４は二つ〜四つ（またはそれ以上）の電極を有していてもよい。これにより、様々な異なるベクトル形状から多くのベクトルを選択することが可能となる。代わりに、あるいは追加して、ＳＩＣＤ電極７９２、７９４、および７９６は非直線状に、例えば交差するパターンで配置されてもよい。
【００６３】
電極７９２、７９４、７９６、７９７、およびＳＣＩＤ７８６のハウジングの内の一つまたは全ては、通信のためにのみ使用することができる。あるいは、電極７９２、７９４、７９６、７９７、およびＳＣＩＤ７８６のハウジングの内の一つまたは全てはまた、生理的パラメータ（例えば内因性心臓活動、胸部インピーダンス）の感知、および一つ以上の電気治療の提供（例えば電気的除細動／除細動ショック、心臓ペーシング、神経刺激エネルギー）の少なくとも一つ等の他の目的のために使用することもできる。
【００６４】
いくつかの場合において、どのベクトルが特定の装置間の通信に最も有益であるかは経時的に変化し得ることが理解されるであろう。例えば、ＬＣＰ７８２およびＬＣＰ７８４の少なくとも一方は、存在する場合、各心拍において多少移動し、方向が変化し得る。患者が呼吸して胸部が上下すると、ＳＩＣＤ７８６およびＭＤ７００等の外部装置もまた移動し得る。従って、いくつかの実施形態において、通信の一部において第一ベクトルを使用し、その後、例えば心拍および患者の呼吸の少なくとも一方とともに一つ以上の装置が互いに対して移動したら、通信を継続するために第二ベクトルに切り替えるということが有効となる場合がある。いくつかの場合において、信号強度、誤り率、および通信パラメータの少なくとも一つを経時的に監視することができ、所望の場合にはベクトルが自動的に切り替えられてもよい。ここでは例として第一および第二ベクトルが使用されているが、所望の場合にはシステムは二つより多い異なるベクトル間で切り替えを行ってもよいと考えられる。ベクトルはリアルタイムまたはほぼリアルタイムで切り替え可能であるか、毎分、毎時、毎日、毎月等の時間ごと、医師の訪問する時、または他の任意の適切な時に随時更新可能であるか、またはその両方とすることができると考えられる。
【００６５】
図１１は、ＭＤ１００、ＬＣＰ２００、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、ＭＤ３３０、ＭＤ６００、またはＭＤ７００を含む本明細書に記載された任意の医療装置を介して実行可能な例示的な方法１０００を示すフロー図である。ブロック１０１０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対が選択される。一般にブロック１０２０に見られるように、伝導通信信号等の通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信されてもよい。ブロック１０３０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対が選択される。選択された第二電極対は、選択された第一電極対と異なる。一般にブロック１０４０に見られるように、通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って再び送信される。
【００６６】
図１２は、ＭＤ１００、ＬＣＰ２００、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、ＭＤ３３０、ＭＤ６００、またはＭＤ７００を含む本明細書に記載された任意の医療装置を介して実行可能な例示的な方法１１００を示すフロー図である。ブロック１１１０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対が選択される。一般にブロック１１２０に見られるように、通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信される。ブロック１１３０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対が選択される。第二電極対は、選択された第一電極対と異なる。一般にブロック１１４０に見られるように、通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信されてもよい。
【００６７】
ブロック１１５０に見られるように、動作中、第一電極対を用いた伝導通信信号の信号対雑音比に関連した測定値を監視してもよい。一般にブロック１１６０に見られるように、信号対雑音比に関連した測定値が閾値を下回ったか、あるいは閾値を超えて変化した時、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対が選択される。ブロック１１７０において、通信信号はその後、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信されてもよい。
【００６８】
図１３は、ＭＤ１００、ＬＣＰ２００、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、ＭＤ３３０、ＭＤ６００、またはＭＤ７００を含む本明細書に記載された任意の医療装置を介して実行可能な例示的な方法１２００を示すフロー図である。ブロック１２１０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対が選択される。一般にブロック１２２０に見られるように、通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信される。ブロック１２３０において、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第二電極対が選択される。第二電極対は、選択された第一電極対と異なる。一般にブロック１２４０に見られるように、通信信号は、少なくとも三つの電極を有するアンテナの第一電極対と、別のアンテナの二つの電極との間を患者の組織を通って送信される。
【００６９】
ブロック１２８０のように、動作中、第一電極対を用いた通信信号の信号対雑音比に関連した第一測定値が決定される。一般にブロック１２９０に見られるように、第二電極対を用いた通信信号の信号対雑音比に関連した第二測定値が決定される。ブロック１２９２において、第一電極対または第二電極対は第一測定値および第二測定値に基づいてその後の通信のために選択される。
【００７０】
図１４は、ＭＤ１００、ＬＣＰ２００、ＭＤ３１０、ＭＤ３２０、ＭＤ３３０、ＭＤ６００、またはＭＤ７００を含む本明細書に記載された任意の医療装置を介して実行可能な例示的な方法１３００を示すフロー図である。ブロック１３１０において、通信ベクトルは、第一アンテナの少なくとも二つの電極と、少なくとも三つの電極を有する第二アンテナの複数の電極対の各々との間で試験される。一実施形態において、通信ベクトルは、例えば毎秒、毎分、毎日、または毎月、定期的に試験される。別の実施形態においては、通信ベクトルは、通信パラメータが予め決定された基準を満たさない時のみ試験される。いくつかの実施形態において、通信ベクトルは来院時に試験される。別の実施形態においては、通信ベクトルは医療装置と、遠隔地の臨床医に装置または患者のデータを提供するように構成された外部システムとが相互に作用する間に試験される。一般にブロック１３２０に見られるように、通信ベクトルは、通信ベクトルの一つ以上の通信パラメータに基づいて選択される。通信パラメータは、例えば絶対信号強度、相対信号強度、および信号対雑音比の少なくとも一つ、または通信に影響を与えるか、潜在的に与える可能性のある他の任意のパラメータとすることができる。ブロック１３３０において、伝導通信は選択された通信ベクトルを用いて、第一医療装置および第二医療装置の間で送信される。
【００７１】
上述のように、本明細書で参照された医療装置は任意の適切な医療装置とすることができる。いくつかの非限定的な例において、方法１０００、１１００、１２００、１３００は必要に応じて、ＬＣＰと医療装置プログラマまたはコミュニケータとの間、ＬＣＰと皮下埋め込み型除細動器（ＳＩＣＤ）との間、ＬＣＰと同時に埋め込まれる診断装置との間、ＬＣＰと神経刺激装置との間、ＬＣＰと他のＬＣＰとの間、および他の任意の適切な医療装置間の少なくとも一つにおける通信において使用することができる。
【００７２】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されたこれらの方法の何れかは、通信信号の送信の代わりに、あるいはこれに追加して、通信の受信を具体化することもできる。いくつかの実施形態において、通信信号の送信に使用される通信ベクトルの選択または決定は、通信信号の受信に使用される通信ベクトルと同じであってもよい。いくつかの実施形態において、通信信号の送信に使用される通信ベクトルの選択または決定は、通信信号の受信に使用される通信ベクトルと異なるものであってもよい。
【００７３】
当業者は、本明細書において記載および意図された特定の実施形態とは異なる様々な形態において本願が実現可能であると認識するであろう。一例として、本明細書に記載されるように、様々な実施例は様々な機能を実行するように記載された一つ以上のモジュールを含む。しかしながら、他の実施例は、本明細書に記載されたよりも多くのモジュールに対して、記載された機能を分割するように追加のモジュールを含んでもよい。また、他の実施例においては、記載された機能をより少ないモジュールに統合してもよい。従って、形態および詳細については、添付の特許請求の範囲に記載された本願の範囲および意図から逸脱することなく変更することができる。
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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