(57)【要約】患者の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサーから冠状静脈圧（ＣＶＰ）を表す圧力信号を取得することによって、心臓の心室頻脈性不整脈を制御するためのシステムおよび方法。ＣＶＰインデックスは圧力信号に基づいて導き出される。心室性頻脈性不整脈発作の発症はレート信号に基づいて検出される。ＣＶＰインデックスおよびレート信号は監視され、発作監視期間中において持続的性頻脈発作を示すレート信号に応答して、ＣＶＰインデックスに基づいて、抗頻脈治療は選択的に保留され、発作監視期間は延長される。
2012522613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓の心室頻脈性不整脈を治療するための植込み型医療装置であって、該装置は制御システムを有する植込み型パルス発生器を備え、前記制御システムは、
患者の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサーから冠状静脈圧（ＣＶＰ）を表す圧力信号を取得し、
前記圧力信号に基づいてＣＶＰインデックスを導き出し、
植え込まれたレートセンサーから患者の心拍数を示すレート信号を取得し、
前記レート信号に基づいて心室性頻脈性不整脈（ＶＴ）発作の発症を検出し、
前記レート信号およびＣＶＰインデックスを発作監視期間にわたって監視し、
前記発作監視期間中に持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、ＣＶＰインデックスに基づいて、抗頻脈治療を選択的に保留し、前記発作監視期間を延長するように構成されている、装置。
【請求項２】
前記制御システムは、ＣＶＰインデックスに基づいて、抗頻脈治療を選択的に与えるか、または保留するようにさらに構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御システムは、血行動態的に安定したＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、抗頻脈治療を保留し、かつ発作監視期間を延長するように構成されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御システムは、中程度に血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、抗頻脈治療を適用するように構成されている、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記制御システムは、血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、発作監視期間中に除細動ショックを適用するように構成されている、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記制御システムは、その発作の継続時間が所定の最大発作継続時間と等しいか、またはそれを超える場合に、抗頻脈治療を適用するように構成されている、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記ＣＶＰインデックスは、基礎平均ＣＶＰに対する感知した平均ＣＶＰの相対変化である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記抗頻脈治療は抗頻脈ペーシング治療または除細動ショックである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記制御システムはさらに、ＣＶＰインデックスに基づいて血行動態安定または血行動態不安定の程度に従ってＶＴ発作を分類し、その発作が血行動態的に不安定であると分類される場合には抗頻脈治療を与え、その発作が血行動態的に安定していると分類される場合には抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御システムは、発作監視期間の満了に際して、ＶＴ発作が持続性発作であることに応答して、前記ＶＴ発作を分類するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御システムは、ＶＴ発作を、血行動態的に安定している、中程度に血行動態的に不安定である、または高度に血行動態的に不安定であると分類するように構成されている
、請求項９乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御システムは、ＶＴ発作を、第１程度の血行動態不安定に関連している、または第２程度の血行動態不安定に関連していると分類するように構成されている、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御システムは、そのＶＴ発作が第１程度の血行動態不安定に関連していると分類される場合には第１抗頻脈治療を与え、かつそのＶＴ発作が第２程度の血行動態不安定に関連していると分類される場合には第２抗頻脈治療を与えるように構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御システムは、血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、発作監視期間中に除細動ショックを与えるように構成されている、請求項１０乃至１３のいずれか1項に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御システムは、その発作の継続時間が所定の最大発作継続時間を超えるか、またはそれと等しい場合に、抗頻脈治療を適用するように構成されている、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して植込み型パルス発生器に関し、とりわけ心室頻脈性不整脈の治療のための植込み型医療機器システムに関する。
本願は、「System and Method for Rhythm Identification and Therapy Discrimination using Hemodynamic Status Information」と題された２００９年５月２６日出願の米
国仮出願第６１／１８１、１８６号の便益を主張する。前記文献は、参照により本願に余すところなく援用される。
【背景技術】
【０００２】
ペースメーカー、植込み型除細動器(implantable cardioverter/defibrillators（ＩＣＤ）)および心臓再同期療法（ＣＲＴ、ＣＲＴ−Ｄ）装置を含む植込み型心調律管理（Ｃ
ＲＭ）システムは、深刻な心律動異常の患者に有効な治療を与えるために用いられてきた。具体的には、ＩＣＤおよびＣＲＴ−Ｄ装置は、例えば心臓がポンプ効率を維持するのを支援するように設定された低エネルギーペーシングパルスの供給から、細動を治療および／または停止させるための高エネルギーショックの提供に及ぶ様々な段階的治療によって、心臓の頻脈性不整脈を治療し得る。これらの治療を効果的に与えるためには、ＣＲＭシステムは、最初に生じている不整脈の種類を特定しなければならず、その後、適当な治療が心臓に与えられ得る。具体的には、それほど積極的でない形の治療が適当であり得る状況においては、高エネルギーショックを与えることを回避することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、不整脈の特定および治療の識別のための改善されたシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一実施形態において、植え込まれた医療装置を用いて、心臓の心室頻脈性不整脈を制御する方法である。前記方法は、植え込まれた医療装置が、最初に患者の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサーから冠静脈圧（ＣＶＰ）を表す圧力信号を取得することと、前記圧力信号に基づいてＣＶＰインデックスを導き出すこととを含む。前記植え込まれた医療装置はまた、植え込まれたレートセンサー(rate sensor)から患者の心拍数を示
すレート信号(rate signal)を取得し、そのレート信号に基づいて心室性頻脈性不整脈(ventricular tachyarrythmia)（ＶＴ）発作の発症を検出する。前記方法はさらに、発作監
視期間にわたってレート信号およびＣＶＰインデックスを監視することを含む。発作監視期間中において持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、前記植え込まれた医療装置は、ＣＶＰインデックスに基づいて、抗頻脈治療を選択的に保留して、発作監視期間を延長する。
【０００５】
別の実施形態では、本発明は、植え込まれた医療装置を用いて、心臓の心室頻脈性不整脈を制御する方法である。前記方法は、植え込まれた医療装置が、患者の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサーからＣＶＰを表す圧力信号を取得することと、前記圧力信号に基づいてＣＶＰインデックスを導き出すこととを含む。前記植え込まれた医療装置はさらに、植え込まれたレートセンサーから患者の心拍数を示すレート信号を取得し、そのレート信号に基づいてＶＴ発作の発症を検出する。前記方法はまた、発作監視期間にわたってレート信号およびＣＶＰインデックスを監視することと、前記ＶＴ発作を、ＣＶＰインデックスに基づいて、血行動態安定または血行動態不安定の程度に従って分類することとも含
む。続いて、前記発作が血行動態的に不安定であると分類される場合には、前記医療装置は抗頻脈治療を与え、前記発作が血行動態的に安定していると分類される場合には、抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長する。
【０００６】
さらに別の第３の実施形態において、本発明は、上述および後述する方法を実施するように構成された植込み型心調律管理システムである。一実施形態において、前記システムは、複数の植込み型医療用電気リードと、植込み型パルス発生器とを備える。前記リードは、心臓の電気的活動を感知し、かつパルス発生器によって生成される電気的治療刺激(electrical therapeutic stimulus)を与えるように構成されている。前記リードのうちの
少なくとも１つは、患者の心臓の冠状静脈内における長期の植え込みのために構成されており、かつ冠状静脈内の流体圧力を示す圧力信号を生成するように構成された圧力センサーを備える。前記パルス発生器は、患者の心臓組織への電気的治療刺激を生成するように構成されたリードに作動可能に接続されている。また前記パルス発生器は、圧力信号を取得し、その圧力信号に基づいてＣＶＰインデックスを導き出し、前記植込み型リードのうちの少なくとも１つから患者の心拍数を示すレート信号を取得するように構成された制御システムを備える。前記制御システムはさらに、レート信号に基づいてＶＴ発作の発症を検出し、発作監視期間にわたってレート信号およびＣＶＰインデックスを監視し、前記ＶＴ発作を、前記ＣＶＰインデックスに基づいて、血行動態的に安定している、または血行動態的に不安定であると分類するように構成されている。加えて、前記制御システムは、前記発作が血行動態的に不安定であると判定される場合には抗頻脈治療を与えるように構成され、かつ前記発作が血行動態的に安定していると判定される場合には、抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長するように構成されている。
【０００７】
上記の第３の実施形態において、前記制御システムは、ＣＶＰインデックスに基づいて前記発作監視期間に対して最大継続時間を割り当てるようにさらに構成されているものであってもよい。また、前記制御システムは、ＣＶＰインデックスによって示されるようなＶＴ発作に関連した血行動態不安定の程度に基づいて抗頻脈治療を選択するように構成されているものであってもよく、あるいは、前記制御システムは、発作監視期間の満了に際し、ＶＴ発作が持続性発作であることに応答して、ＶＴ発作を分類するように構成されているものであってもよい。前記制御システムは、ＶＴ発作を、血行動態的に安定している、中程度に血行動態的に不安定である、または高度に血行動態的に不安定であると分類するように構成され得る。また、前記制御システムは、ＶＴ発作を、第１程度の血行動態不安定に関連している、または第２程度の血行動態不安定に関連していると分類するように構成されているものであってもよい。前記制御システムは、そのＶＴ発作が第１程度の血行動態不安定に関連していると分類される場合には第１抗頻脈治療を与え、かつそのＶＴ発作が第２程度の血行動態不安定に関連していると分類される場合には第２抗頻脈治療を与えるように構成されているものであっても、前記制御システムは、血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、発作監視期間中に除細動ショックを与えるように構成されているものであってもよい。前記制御システムは、その発作の継続時間が所定の最大発作継続時間を超えるか、またはそれに等しい場合に、抗頻脈治療を与えるように構成されていることもある。また、前記圧力センサーは１つ以上の圧電素子を備えることもある。そして、前記ＣＶＰインデックスは、基礎平均ＣＶＰに対する感知した平均ＣＶＰの相対変化であることも可能である。前記抗頻脈治療は抗頻脈ペーシング治療または除細動ショックであってもよい。
【０００８】
さらなる、第４の実施形態において、
植え込まれた医療装置を用いて心臓の心室頻脈性不整脈を治療する方法であって、該方法は、前記植え込まれた医療装置が、
患者の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサーから冠状静脈圧（ＣＶＰ）を表す圧力信号を取得し、その圧力信号に基づいてＣＶＰインデックスを導き出すことと、
植え込まれたレートセンサーから患者の心拍数を示すレート信号を取得することと、
前記レート信号に基づいて心室性頻脈性不整脈（ＶＴ）発作の発症を検出することと、
前記レート信号およびＣＶＰインデックスを発作監視期間にわたって監視することと、
前記発作監視期間中に持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、ＣＶＰインデックスに基づいて、抗頻脈治療を選択的に保留し、発作監視期間を延長することとを含む、方法が提供される。
【０００９】
上記の第４の実施形態において、前記抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長することは、血行動態的に安定したＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長することを含むこともある。あるいは、ＣＶＰインデックスに基づいて、選択的に、抗頻脈治療を与えるか、または抗頻脈治療を保留することをさらに含むものであってもよく、この場合、前記選択的に抗頻脈治療を適用することは、中程度の血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、抗頻脈治療を適用することを含むことがある。第４の実施形態では、血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、発作監視期間中に、除細動ショックを適用することをさらに含むものであってもよく、持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、発作監視期間の継続時間が所定の最大発作継続時間と等しいか、またはそれを超える場合に抗頻脈治療を適用することをさらに含むものでも、前記ＶＴ発作を、ＣＶＰインデックスに基づいて、血行動態安定または血行動態不安定の程度に従って分類することと、前記発作が血行動態的に不安定であると分類される場合には、抗頻脈治療を与えることと、前記発作が血行動態的に安定していると分類される場合には抗頻脈治療を保留して、発作監視期間を延長することとをさらに含むものであってもよい。前記ＶＴ発作の分類は、発作監視期間の満了に際して、ＶＴ発作が持続性発作であることに応答して行なわれ、前記ＶＴ発作の分類は、ＶＴ発作を、血行動態的に安定している、中程度に血行動態的に不安定である、高度に血行動態的に不安定であると分類することを含む。前記ＶＴ発作を分類することは、ＶＴ発作を第１程度の血行動態不安定に関連している、または第２程度の血行動態不安定に関連していると分類することを含むものであってもよい。前記発作が血行動態的に不安定であると分類される場合には抗頻脈治療を与えることは、ＶＴ発作が血行動態不安定の第１程度に関連していると分類される場合には第１抗頻脈治療を適用し、ＶＴ発作が第２程度の血行動態不安定に関連していると分類される場合には第２抗頻脈治療を与えることを含む。血行動態的に不安定なＶＴ発作を示すＣＶＰインデックスに応答して、発作監視期間中に除細動ショックを適用することをさらに含むこともある。持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、発作監視期間の継続時間が所定の最大発作継続時間と等しいか、またはそれを超過する場合に抗頻脈治療を適用することをさらに含むものであってもよい。前記ＣＶＰインデックスは、基礎平均ＣＶＰに対する感知した平均ＣＶＰの相対変化であることが可能である。前記抗頻脈治療は抗頻脈ペーシング治療または除細動ショックであってもよい。
【００１０】
複数の実施形態が開示されているが、本発明のさらに他の実施形態は、本発明の例示的実施形態を示して記載している以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。従って、図面および詳細な説明は、本質的に実例であり、限定するものではないとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】留置形態にある本発明の一実施形態による植込み型心調律管理（ＣＲＭ）システムの概略図。
【図２】図１の植込み型の医療システムの機能要素を示すブロック図。
【図３】図１のＣＲＭシステムを用いて得られ得る冠状静脈系の圧力波形の図。
【図４】心室性頻脈性不整脈事象中の冠状静脈圧波形および対応する左室圧波形を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に従って、図１のＣＲＭシステムを用いて、心室性頻脈性不整脈を治療する例示的方法を示すフローチャート。
【図６】本発明の別の実施形態に従って、図１のＣＲＭシステムを用いて心室性頻脈性不整脈を治療する方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の別の実施形態に従って、図６の方法と併せて、図１のＣＲＭシステムを用いて、心室性頻脈性不整脈を治療する方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は様々な修正および代替形態を受け入れるが、特定の実施形態を例として図面に示し、以下で詳細に説明する。しかしながら、本発明は、本発明を記載される特定の実施形態に限定するものではない。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にあるすべての変更物、均等物、および代替物に及ぶことが意図される。
【００１３】
図１は、留置状態において示された本発明の一実施形態による植込み型心調律管理（ＣＲＭ）システム１０の概略図である。図１に見られるように、ＣＲＭシステム１０は、患者の心臓１８内に留置された一対の医療用電気リード１４，１６を含む心臓リードシステム１３に接続されたパルス発生器１２を備える。患者の心臓１８は、右心房２０および右心室２２、左心房２４および左心室２６、右心房２０内の冠状静脈洞口２８、冠状静脈洞３０、並びに冠状静脈洞３０からの例示的な分枝血管３２を含む様々な冠状静脈を有する。以下で詳細に検討するように、ＣＲＭシステム１０は、治療の識別を目的として特定のＶＴ発作を分類するために患者の血行動態状態に関する情報を用いて、心律動異常、とりわけ心室性頻脈性不整脈（ＶＴ）発作を治療するように構成されている。
【００１４】
図１に示すように、リード１４は、基端側部分４２と、示したように右心房２０、冠状静脈洞口２８および冠状静脈洞３０を介して、冠状静脈洞３０の分枝血管３２へと案内される先端側部分３６とを備える。先端側部分３６は、さらに圧力センサー３８，３９と、電極４０とを備える。示したように、圧力センサー３９および電極４０は、植え込まれたときに圧力センサー３９および電極４０が双方とも冠状静脈分枝３２内に位置するように、リード１４上に配置されている。さらに示したように、圧力センサー３８は、植え込まれたときに圧力センサー３８が右心房２０内に位置するように、リード１４上に配置されている。図示したリード１４の位置は、例えば、心臓１８の左側に対してペーシングおよび／または除細動刺激を提供するために用いられ得る。加えて、リード１４はまた、心臓１８の左側または右側に治療を提供するために、大心静脈内または他の分枝血管内のような冠状静脈系の他の領域に部分的に留置されてもよい。
【００１５】
図示した実施形態では、電極４０は、固有の心臓の電気的リズムを感知するために、かつ／または分枝冠状静脈３２内から左心室２６に比較的低電圧のペーシング刺激を与えるために構成された比較的小型の低電圧電極である。様々な実施形態において、リード１４は、多極ペーシングのため、および／または選択的なペーシング部位の位置を提供するための付加的なペース／感知電極を備えることができる。
【００１６】
さらに示したように、図示した実施形態では、リード１６は基端側部分３４と、右心室２２内に植え込まれた先端側部分４４とを備える。他の実施形態では、ＣＲＭシステム１０は、例えば右心房２０に植え込まれたリードなどの付加的なリードをさらに備えてもよい。先端側部分４４は、可撓性の高圧電極４６、比較的低電圧のリング電極４８、および低圧チップ電極５０をさらに備え、それらの電極のすべては、図示した実施形態では右心室２２に植え込まれている。高圧電極４６は、リング電極４８およびチップ電極５０に比べて、比較的大きな表面積を有し、従って除細動／カルディオバージョン治療のために心臓の組織に比較的高電圧の電気的刺激を与えるように構成されている。一方、リング電極
およびチップ電極４８，５０は比較的低電圧のペース／感知電極として構成されている。電極４８，５０はリードに１６に双極式ペース／感知能力を提供する。
【００１７】
様々な実施形態において、リード１６は、多極式除細動／カルディオバージョン能力を提供するために、リード１６に沿って配置された付加的な除細動／カルディオバージョン電極および／または付加的なペース／感知電極を備える。１つの例示的な実施形態において、リード１６は、電極４６に加えて、植え込まれたときに右心房２０（および／または上大静脈）内に位置するようにリード１６に沿って配置された基端側高圧電極を備える。リード１６について付加的な電極構成を用いることができる。要するに、いかなる電極構成も、本発明の意図した範囲から逸脱することなく、リード１６に用いることができる。
【００１８】
様々な実施形態において、リード１６は、同時係属中であり、本発明の譲受人に譲渡された、リュウ(Liu)らの「Implantable Lead and Coronary Venous Pressure Sensor Apparatus and Method」と題された米国仮特許出願第６１／０８８，２７０号、または本発明の譲受人に譲渡された、サロ(Salo)らに付与された「Method and Apparatus for Adjusting Interventricular Delay Based on Ventricular Pressure」と題された米国特許第７
，４０９，２４４号に記載されている様々な実施形態に従って構成することができる。上記特許文献の開示は、参照により余すところなく本願に援用される。他の実施形態では、圧力センサー３９および／または３８を備えたリード１６は他の適当な構成を有することができる。
【００１９】
パルス発生器１２は、典型的には、患者の胸部または腹部の植込み位置またはポケット内に皮下的に植え込まれる。パルス発生器１２は、心臓の頻脈性不整脈を治療するのに適した患者に電気的治療刺激を与えるための、当業において既知であるか、または後に開発されるいかなる植込み型医療装置であってもよい。様々な実施形態において、パルス発生器１２は、両心室ペーシング用に構成され、かつ除細動能力を備えた植込み型除細動器（ＩＣＤ）または心臓再同期（ＣＲＴ）装置である（すなわちＣＲＴ−Ｄ装置）。パルス発生器１２は、リード電極４０，４８，５０からの心律動信号および圧力センサー３８、３９から圧力信号を受信するように構成され、また電極４０，４８，５０に治療的電気刺激を供給するようにも構成された検出／エネルギー供給システムとして作動可能なハードウェア、ソフトウェアおよび回路構成を備える。
【００２０】
様々な実施形態において、ＣＲＭシステム１０は、右心房２０に留置される付加的なリードをさらに備える。前記リードは、固有の心臓信号を感知し、かつ／または右心房２０内の心臓組織に電気的刺激を与える１つ以上の付加的な電極を備え得る。
【００２１】
圧力センサー３９は、圧力センサー３９が植え込まれている冠状静脈３２内の流体圧力パラメータを表す電気信号を検出および生成するように作動可能である。圧力センサー３９は、現在既知であるか、後に開発されるかにかかわらず、冠状静脈系内の圧力パラメータを感知し、そのような圧力パラメータを示す信号を生成し、その信号を別の装置（例えばパルス発生器１２）に送信するのに適したいかなる装置であってもよい。様々な実施形態において、圧力センサー３９は冠状静脈内の静水圧を示す信号を感知および生成するように構成されている。様々な実施形態において、圧力センサー３９は、微小電気機械システム（ＭＥＭ）装置であり得る。該微小電気機械システム装置は、シリコンまたは類似の材料から形成された基材に微細な機械的構造を形成するために半導体技術を用いる。様々な実施形態において、圧力センサー３９は、血流に晒された、微小機械加工された容量センサーまたはピエゾ抵抗センサーを備え得る。抵抗性ひずみゲージのような他の圧力センサー技術が当業において知られており、それらも圧力センサー３９として用いることができる。
【００２２】
他の例示的な実施形態において、圧力センサー３９は１つ以上の圧電素子を備え得る。そのような圧電素子は、該素子が植え込まれる冠状静脈内の圧力の変化に応じて屈曲および／または偏向し、かつ対応する圧力変化に比例した出力電流または電圧を生成するように構成されている。そのような実施形態では、圧力センサー３９は、有利には、心周期中における冠状静脈圧の変化を示す流体特性、例えば、ｄｐ／ｄｔ、収縮期圧、脈圧、周期長などを感知するように構成され得、それらの特性は次いで経時的に監視され得る。
【００２３】
図２は、植込み型医療システム１０の実施形態の概略機能ブロック図である。図２に示すように、システム１０は機能ブロックに分割される。示した構成は例示に過ぎず、これらの機能ブロックを配置することができる多くの可能な構成が存在する。図２に示した例は１つの可能な機能的配置である。システム１０は、心臓１８から、心臓電気信号と、冠状静脈圧信号と、一部の実施形態では右房圧信号とを受信し、かつ心臓１８に対して、ペースパルスまたはカルディオバージョン／除細動パルスの形の電気エネルギーを生成して与えるための回路構成を備える。上記で検討したように、リード１４，１６を含む心臓リードシステム１３は、心臓電極４０，４８，５０（図１参照）が心臓組織に接触するように植え込まれ得る。リードシステム１３の心臓電極は、心臓の電気的活動に関連した心臓信号を感知する。さらに、リード１４上の圧力センサー３８，３９は、右心房２０および冠状静脈３２内の血圧をそれぞれ示す圧力信号を検出および生成する。感知された心臓信号および圧力信号は、リードシステム１３を介してパルス発生器１２に送信される。心臓電極およびリードシステム１３は、パルス発生器１２によって生成された電気刺激を心臓に与えて、様々な心律動異常を軽減するために用いられ得る。パルス発生器１２は、心臓電極およびリードシステム１３と協働して、心臓信号を検出し、例えば、左右心室および左右心房のうちのいずれかに治療的電気刺激を与え得る。
【００２４】
示したように、パルス発生器１２は、人体に植え込むのに適した密閉されたハウジング７０内に包み込まれた回路構成を備える。動力は、ハウジング７０内に収容されているバッテリー７２によって供給される。一実施形態において、パルス発生器回路は、制御システム７４、感知回路７６、治療回路７８、通信回路８０およびメモリ８２を含むプログラム可能なマイクロプロセッサに基づくシステムである。メモリ８２は、例えば、様々なペーシングおよび除細動治療、並びに感知モードに対するプログラムされた指示を格納するために用いられてもよく、また感知した心臓信号に関連したデータ、または例えば血圧などの他の生理学的データを格納するために用いられてもよい。メモリ８２に格納されたパラメータおよびデータは、所望により、様々な目的に使用され、かつ／または、遠隔測定法(telemetry)によって外部プログラマーユニット８４または他の患者の外部装置に送信
され得る。様々な実施形態において、格納したデータは、臨床医によってアップロードすることができ、かつ／またはボストン  サイエンティフィック  コーポレイションによって販売されているラチチュード（LATITUDE)（登録商標）システムのような高度患者管理
（ＡＰＭ）システムを通して送信することができる。
【００２５】
通信回路８０は、パルス発生器１２が外部プログラマーユニット８４および／または他の患者の外部システムと通信することを可能にする。一実施形態において、通信回路８０およびプログラマーユニット８４は、ワイヤループアンテナおよび無線周波遠隔測定リンク(radio frequency telemetric link)を用いて、プログラマー８４と通信回路８０との
間で信号およびデータを送受信する。このように、プログラミングコマンドは、植え込みの間およびその後に、プログラマー８４からパルス発生器１２に転送されてもよい。さらに、格納した心臓データは、例えば、パルス発生器１２からプログラマーユニット８４に転送されてもよい。
【００２６】
感知回路７６は、心臓電極４０，４８，５０において感知された心臓信号、並びに圧力センサー３８，３９によって生成された血圧信号を検出する。感知回路７６は、例えば、
増幅器、フィルタ、Ａ／Ｄコンバーター、および他の信号処理回路を含み得る。感知回路によって処理された心臓信号および圧力信号は、制御システム７４に通信され得る。
【００２７】
制御システム７４は、治療回路７８および感知回路７６を含むパルス発生器１２の様々な下位システムを制御するために用いられる。制御システム７４は、例えば、不整脈の分析および治療の選択を含む様々な機能を実施する。制御システム７４の不整脈分析部は、感知回路７６を介して検出された信号を比較して、様々な心律動異常を検出または予測し、かつ患者に対して適当な治療の選択を支援する。
【００２８】
治療回路７８は制御システム７４によって制御され、適当な条件下において予め確立されたペーシング計画に従って、前記心臓電極のうちの１つ以上を通じて、心臓にペーシング刺激パルスを与えるために用いられ得る。また、治療回路７８は、比較的低電圧の抗頻脈ペーシング（ＡＴＰ）パルスまたは比較的高エネルギーのショックのような抗頻脈治療を与えて、制御システム７４によって検出または予想された心室性細動のような心律動異常を停止または軽減し得る。
【００２９】
上記で検討したように、心臓の血行動態状態に関連した特定の圧力パラメータは、例えば、パルス発生器１２の制御システム７４によって、ＶＴの特定および／または抗頻脈性不整脈治療の識別のためのアルゴリズムにおいて用いられ得る。具体的には、選択された圧力測定値は、所与のＶＴ発作が血行動態の安定または不安定を伴うかを判定するために用いられ得る。次に、この判定は適当な治療反応を選択するために用いられ得る。前記治療反応は、ある状況下においては、電気刺激を保留して、監視期間を継続することを含み得る。そのような有用な血行動態パラメータの１つは左心室（ＬＶ）圧である。
【００３０】
下記の表１は、以下により詳細に記載するＶＴの特定および／または抗頻脈性不整脈治療の識別のためのアルゴリズムにおいて特に有用であり得る様々な例示的なＶＴ発作中の心臓圧力パラメータを示している。具体的には、特に興味深い３つのそのような圧力パラメータは、所定間隔における左心室収縮期圧（ＬＶｓｐ）、左心室脈圧（ＬＶｐｐ）、および時間に対するＬＶ圧力の最大変化（ＬＶｄｐ／ｄｔｍａｘ）である。表１は、動物実験においてＶＴ発作中に得られたＬＶｓｐ、ＬＶｐｐ、およびＬＶｄｐ／ｄｔｍａｘの例となる平均値（各パラメータの基礎値のパーセンテージとして）示している。
【００３１】
表１：
【００３２】
【表１】
2012522613.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、比較的低いＬＶｓｐ、ＬＶｐｐおよびＬＶｄｐ／ｄｔｍａｘ値は、血行動態的に不安定な心室性頻脈性不整脈発作に関連しているのに対して、より高いＬＶｓｐ、ＬＶｐｐおよびＬＶｄｐ／ｄｔｍａｘ値は比較的血行動態的に安定した発作を示し得る。したがって、ＣＲＭシステム１０の制御システム７４にＬＶ圧力を示すデータを提供することにより、ＶＴ発作が特定の発作に対する血行動態安定性（または不安定性）の関連度に従って分類され、ビンに区分される(binned)ことが可能となる。例えば、制御システム７４は、特定のＶＴ発作を、血行動態的に安定している、または血行動態的に不安
定であるとビンに区分する(bin)ことができ、その発作がどのビンに入るかに応じて、適
当な治療を選択するか、または治療をすべて保留することができる。
【００３４】
もちろん、表１に列記された実際の圧力パラメータ値は例示に過ぎない。加えて、血行動態的に安定または不安定なＶＴ発作を特徴付けるための実際の閾値圧力パラメータ値は普遍的でなく、むしろ患者の特定の病歴および必要性に基づいて臨床医によって選択されるか、またはプログラムされ得る。
【００３５】
上記で説明したように、圧力センサー３８，３９は右心房２０および冠状静脈３２内の流体圧力をそれぞれ表す圧力信号を検出および生成するように構成されている。これらの圧力信号から、パルス発生器１２の感知回路７６および制御システムによって圧力波形が導き出され、評価され得る。図３は、別の例示的な動物実験における右心房（ＲＡ）、左心室（ＬＶ）、冠状静脈洞（ＣＳ）、および冠状静脈（ＣＶ）内の様々な位置から得られた圧力波形を示している。示したように、特にＣＶＰが（「楔入(Wedged)」圧力読取り値によって示すように）冠状静脈のより下方の位置から取得される場合には、冠状静脈圧（ＣＶＰ）波形はＬＶ波形と同じ全体形状を呈する。
【００３６】
図４は、例示的な動物実験におけるＶＴ発作中のＣＶＰ波形および対応するＬＶＰ波形を示す図である。図４に見られるように、ＣＶＰ波形とＬＶＰ波形とは、示したＶＴ発作中において互いに密接に相関し続けている。したがって、冠状静脈圧とＬＶ圧力との間の密接な相関を考慮して、ＶＴの分類／ビニング(binning)は、ＣＶＰデータを用いて、上
述したようにＬＶＰパラメータに基づいて行われ得るのと同じ程度に行うことができる。したがって、ＣＲＭシステム１０は、ＶＴ発作に関連した血行動態の安定を長期にわたって監視するための能力を提供し、それは次いで発作に関連した血行動態の安定の程度に少なくとも部分的に基づいた頻脈治療の識別を可能にする。
【００３７】
さらに様々な実施形態において、例えば右心房２０に位置する圧力センサー３８から得られた右房圧情報は、ＣＶＰ情報と共に制御システム７４によって用いられて、不整脈の特定（例えば上心性頻脈(super ventricular tachycardia)または心室性頻脈を特定する
こと）を支援したり、かつ／または下記に述べる方法に従って治療の選択の指針となったりすることができる。例示した実施形態では、右房圧は右心房２０に位置する圧力センサー３８から直接得られるが、他の実施形態では、右房圧は冠状静脈洞３０に位置する１つ以上の圧力センサーを用いて感知されてもよい。
【００３８】
図５は、不整脈の特定および治療の選択／識別において、レート信号データおよび冠状静脈圧信号データの双方を用いる例示的な方法２００を示すフローチャートである。方法２００は上記で図示し説明したＣＲＭシステム１０によって実施され得る。図５に示したように、方法２００は、ＣＲＭシステム１０が患者（ブロック２１０）の冠状静脈内に植え込まれた圧力センサー（例えば図１の圧力センサー３９）からＣＶＰを表す圧力信号を取得することから開始する。次に、ＣＲＭシステムは、その圧力信号に基づいて適当なＣＶＰインデックスを導き出す（ブロック２２０）。ＣＶＰインデックスは、ＶＴ発作に関連した血行動態の安定性を評価するのに有用な圧力信号から導き出された任意の適当な指標であり得る。いくつかの実施形態では、右心房２０に配置された圧力センサー３８もまた、制御システム７４によって使用するための圧力指標を導き出すために用いられ得る。
【００３９】
例えば、一実施形態において、制御システム７４は発作の間のＣＶｐｐ（上記で説明したように、ＬＶｐｐに密接に相関する）に基づいて、そのＶＴ発作をビンに区分するように構成され得る。従って、この実施形態では、制御システム７４は、ＶＴ発作の間に、例えば所定の拍動数／サイクルなどの所定の間隔、または所定の期間に対して平均ＣＶｐｐ値を計算するようにプログラムされ得る。例えばＣＶｓｐまたはＣＶｄｐ／ｄｔなどの他
の選択されたＣＶＰインデックスを用いて同様の計算を行うことができる。加えて、制御システム７４は、一度に２つ以上のＣＶＰインデックスを計算および監視するように構成され得る。
【００４０】
さらに示したように、前記方法２００はまた、植え込まれたレートセンサーから患者の心拍数を示すレート信号を取得することと、そのレート信号に基づいてＶＴ発作の発症を検出することとを含む（ブロック２３０）。ＶＴを評価および検出するのに適した様々なレート信号は周知であり、詳細にここで検討する必要はない。
【００４１】
ＶＴ発作の発症が検出されると、レート信号およびＣＶＰインデックスは所定の発作監視期間にわたって監視される（ブロック２４０）。一般に、前記発作監視期間は臨床医によってプログラムされた所定の時間間隔である。しかしながら、一実施形態では、前記発作監視期間は、制御システム７４によって、特定の患者の病歴に基づいて経時的に調整することができることが企図される。
【００４２】
続いて発作監視期間の終了時において持続性頻脈発作を示すレート信号に応答して、かつＣＶＰインデックスに基づいて、方法２００は抗頻脈治療を選択的に保留して、発作監視期間を延長することを含む（ブロック２５０）。一実施形態において、例えば、制御システム７４は、計算した発作中の平均ＣＶＰインデックス値を分析し、この平均値をＶＴ発作の発症前に得られた基礎ＣＶＰインデックス値と比較する。この分析に基づいて、ＶＴ発作中の患者の血行動態の安定性が、制御システム７４によって、表１に関して上述したような基準を用いて判定される。
【００４３】
したがって、一実施形態において、制御システム７４は、ＶＴ発作が血行動態的に安定しているか、または血行動態的に不安定であるかを判定する。また、制御システム７４は、その治療の決定をこの判定に基づかせる。具体的には、その発作が血行動態的に安定していると判定される場合には、制御システム７４は抗頻脈治療を与えるのを保留して、発作監視期間を延長する。換言すると、ＣＲＭシステム１０は、ＣＲＭシステム１０から得られた血行動態データが患者の血行動態の状態が実質的に危険にさらされていないことを示す状況にある持続性ＶＴ発作に応答して、抗頻脈治療の提供を延期するように構成されている。このように、ＣＲＭシステム１０が抗頻脈治療、とりわけ潜在的に痛みを伴う高エネルギーショックを不必要に与える可能性が有利に低減される。
【００４４】
図６は、本発明の一実施形態に従って、ＣＲＭシステム１０を用いて、心室性頻脈性不整脈を治療する方法３００を示すフローチャートである。図６に示すように、最初に、基礎ＣＶＰインデックス値を確立するために、ＣＶＰが感知され分析される（ブロック３１０）。方法２００に関して上記で検討したように、ＣＶＰインデックスは、ＶＴ発作中の患者の血行動態状態を評価するための任意の適当なＣＶＰパラメータ（例えばＣＶｐｐ、ＣＶｓｐ）に基づき得る。基礎ＣＶＰインデックス値はＣＲＭシステム１０のメモリ８２に格納される（図２参照）。このように、基礎ＣＶＰインデックス値は、ボストン  サイエンティフィック  コーポレイションによって販売されているラチチュード（登録商標）システムのような高度患者管理（ＡＰＭ）システムを通じて、他の有用なデータと共に、臨床医によってアップロードされ、かつ／または送信され得る。
【００４５】
次に、図６に示すように、ＣＲＭシステム１０によって、既知の技術を用いて、ＶＴ発作の発症が検出される（ブロック３２０）。ＶＴ発作の発症を検出した後、例示した実施形態では、ＣＲＭシステム１０の制御システム７４は、その発作が心室性細動発作であるかを判定する（ブロック３３０）。そうである場合には、ＣＲＭシステム１０は、当業において知られているような、例えば高エネルギー除細動ショックなどの心室性細動治療を与える（ブロック３４０）。
【００４６】
しかしながら、ＣＲＭシステム１０がブロック３３０においてその発作が心室性細動発作ではないと判定される場合には、システム１０は発作監視期間にわたってレート信号およびＣＶＰの分析を開始する（ブロック３５０）。上記で検討したように、様々な実施形態において、前記発作監視期間は所定の予めプログラムされた継続時間を有し得る。
【００４７】
図６にさらに示すように、制御システム７４はまた発作監視期間の継続時間を追跡する（ブロック３６０）。発作監視期間中（すなわち、継続時間が満了していない場合）に、制御システム７４が、例えば、ＣＶＰインデックスに基づいて、著しく危険にさらされた血行動態機能によって特徴付けられるような、血行動態不安定を確認した場合（ブロック３７０）、制御システム７４は、例えば除細動ショックまたは抗頻脈ペーシングなどの適当な抗頻脈治療を与えるように治療回路７８に指示するであろう（ブロック３８０）。
【００４８】
発作監視期間の満了に際し、ＶＴ発作が持続性発作である場合には、制御システム７４は、その発作を発作中の患者の血行動態の安定性に従って分類する、またはビンに区分する（ブロック３９０）。このビニングは、制御システム７４によって、レート信号解析およびＣＶＰインデックスのその分析に基づいて行われる。一実施形態において、例えば、制御システム７４は計算された発作中の平均ＣＶＰインデックス値を分析し、この平均値をＶＴ発作の発症前に得られた基礎ＣＶＰインデックス値と比較する。この分析に基づいて、表１に関して上述したような基準を用いて制御システム７４によって判定されるように、ＶＴ発作はその血行動態の安定性に従って分類される。例えば、基礎平均ＣＶｐｐのパーセンテージとして測定した、選択されたＣＶＰインデックス（例えば所定間隔に対する平均ＣＶｐｐ）が、所定の閾値に等しいかそれ以上である場合には、制御システム７４は、その発作を血行動態的に安定であると分類する。対照的に、この測定したＣＶｐｐ値が所定の閾値未満である場合には、制御システムはその発作を血行動態的に不安定であると分類するであろう。
【００４９】
ＶＴ発作を分類すると、次に、制御システム７４は、その発作の血行動態の安定性に基づいて適当な治療プロトコルを適用し得る。図６に示すように、その発作が血行動態的に不安定であると分類される場合には、制御システム７４は、臨床医によって確立されたプログラムに従って抗頻脈治療を与えるように、治療回路７８（図２を参照）に指示するであろう（ブロック４００）。図６にさらに示すように、その発作が血行動態的に安定していると分類される場合には、抗頻脈治療を与えるのではなく、制御システム７４は治療を保留して、発作監視期間を延長するであろう（ブロック４１０）。次に、制御システム７４は、この延長した監視期間中、レート信号およびＣＶＰインデックス値を監視し続けるであろう。次に、ＣＲＭシステム１０は、必要に応じて、監視工程および分類工程を繰り返すことができる。
【００５０】
図６は、基本的に、２つの発作のビン、すなわち血行動態的不安定および血行動態的安定のみを示しているが、様々な実施形態では、広範囲のビンを定義して広範囲の治療の決定を提供することができる。例えば、血行動態的に不安定なＶＴの一般的分類においては、ＣＶＰインデックス分析によって示される血行動態不安定の程度に基づいて、付加的なビンを定義することができる。そして、抗頻脈治療の積極性も、特定の発作がどのビン内に入るかに依存するであろう。したがって、ＣＶＰインデックスが中程度の(moderate)不安定性しか示さない場合には、抗頻脈ペーシングのような比較的積極的でない治療が用いられ得る。しかしながら、その発作が比較的高度に不安定であると分類される場合には、例えば高エネルギーショックなどのより積極的な治療が適用されるであろう。もちろん、特定の発作を分類する際には、レート信号も制御システム７４によって考慮され得る。
【００５１】
加えて、一実施形態において、制御システム７４は、その発作が血行動態的に安定して
いると分類される場合であっても、ＣＶＰインデックス値に基づいて、延長した発作監視期間の継続時間を調整するようにプログラムされ得る。例えば、ＣＶＰインデックス値が安定／不安定の遷移閾値付近に入る場合には、前記延長した発作監視期間には比較的短い期間が割り当てられるであろう。
【００５２】
図７は、本発明の別の実施形態に従って、図６に示した方法３００と併せて、ＣＲＭシステム１０を用いて心室性の頻脈性不整脈を治療する方法５００を示す。図７に見られるように、制御システム７４は、その発作を血行動態的に安定していると分類することに基づいて、治療を保留し、発作監視期間を延長する場合、次に、制御システム７４は、最大発作監視期間の継続時間が満了したかを判定するであろう（ブロック５１０）。最大発作監視継続時間は、その発作が、抗頻脈治療を適用することなく監視される最長継続時間を表わし得る。最大発作監視継続時間は、様々な実施形態において、臨床医によって決定され、制御システム７４にプログラムされ得る。これに加えて、またはこれに代わって、制御システム７４は、上記で検討した発作分類スキームに従って、最大発作監視継続時間を変化させるようにプログラムされてもよい。すなわち、ＣＶＰインデックス値が安定／不安定の遷移閾値付近に入る場合には、最大発作監視期間は比較的短くなるように選択され得る。次に、ＣＶＰインデックスが、その発作は相対的に言って非常に安定していることを示す場合には、制御システム７４により、プログラムされた指示に従ってより長い最大発作監視継続時間が選択され得る。
【００５３】
図７にさらに示すように、最大発作監視継続時間が満了していない場合には、制御システムは、レート信号に基づいて、その発作が非持続性発作であるかを判定する（ブロック５２０）。前記発作が非持続性である場合には、ＶＴ発作は終了しているので、制御システムは治療を与えるのを保留するであろう（ブロック５３０）。しかしながら、前記発作が継続する場合には、治療は保留されて、制御システムは、図６のブロック３９０に示すように、レート信号およびＣＶＰインデックスを監視し続けるであろう。
【００５４】
また図７に見られるように、最大発作監視継続時間が終了した場合、またはその発作が延長監視期間中に血行動態的に不安定であると分類される場合には、制御システムは、抗頻脈治療を与えるように治療回路７８に指示するであろう（ブロック５４０）。ここで再び、上記で説明したように、提供される治療の積極性は、特定の発作に関連した血行動態不安定の程度によって異なり得る。
【００５５】
本発明に従った方法および装置の実施形態は、経時的に変化する患者の状態、薬物投与、および／または心臓病理に適応するために実施され得る。経時的な適応は、おそらく、現在の頻脈性不整脈発作に対して、もしある場合には、どの種類の治療を与えるべきであるかを決定するときに、その患者の先の治療効果についての情報を自動的に組み込むことによって、有効な治療にかかる時間を低減し、痛みを伴う治療に対する痛みのない治療の比率を増大させ得る。
【００５６】
本発明の範囲から逸脱することなく、検討した例としての実施形態に対して、様々な変更および追加をなすことができる。例えば、上記に記載した実施形態は特定の特徴に言及しているが、本発明の範囲はまた、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態、および記載した特徴のすべてを含んでいるとは限らない実施形態も包含する。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲内にあるすべてのそのような代替案、変更例および別例を、それらのすべての均等物と共に、包含するように意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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