(57)【要約】  本明細書には、受信機とバッテリとを含む植込み型医療機器（ＩＭＤ）、及びそれらの使用方法が開示されている。受信機は第１及び第２の差動増幅器を含み、各差動増幅器は周波数範囲内の所定の信号をモニタリングし、有効化されている間にはバッテリから電力を排出し、有効化されていない間にはバッテリから電力を実質的に排出しない。望ましくない入力オフセット電圧を除去するために、各差動増幅器は、有効化されている間、選択的にオフセット補正フェーズに入り、その間、所定の信号は差動増幅器によって検出されない。第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方はオフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、少なくとも一方の差動増幅器が所定の信号を常にモニタリングする。このように、受信機は、別のＩＭＤによって送信された、所定の信号を含む信号をブラインドすることはない。
2020520715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植込み型医療機器（ＩＭＤ）であって、
それぞれが選択的に有効化され、それぞれが差動入力を含み、かつそれぞれが出力を含む、第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を備えた受信機と、
前記植込み型医療機器の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を含む電気部品に、前記電気部品が有効化されている間に電力を供給するバッテリとを含み、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、ある周波数範囲内の所定の信号をモニタリングするように構成され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、電流を排出し、それにより前記バッテリから電力を供給し、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されていない間、電流を実質的に排出せず、したがって前記バッテリから電力を実質的に供給せず、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、オフセット補正フェーズに選択的に入ることができ、その間、前記所定の信号は差動増幅器によって検出不能であり、
任意の所与の時間において、前記受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが前記周波数範囲内の前記所定の信号を常にモニタリングすることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項２】
請求項１に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、同時に有効化され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されている時間の少なくとも大部分の間、前記オフセット補正フェーズに入っていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項３】
請求項２に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の１０％未満の間、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項４】
請求項１に記載の植込み型医療機器であって、
第１の電極及び第２の電極をさらに含み、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々の前記差動入力は、前記第１の電極及び前記第２の電極に連結されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項５】
請求項４に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を備えた前記受信機は第１の受信機を含み、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々によってモニタリングされるように構成された前記所定の信号は、第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号を含み、
前記植込み型医療機器は、前記第１の電極及び前記第２の電極に連結された第２の受信機をさらに含み、
前記第２の受信機は、前記第１の周波数範囲内で前記ウェイクアップ信号を検出する前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方に応答して選択的に有効化され、
前記第２の受信機は、前記第２の受信機が有効化されている間、前記第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内で１以上のインプラント間（ｉ２ｉ）通信信号を受信するように構成され、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第２の受信機は前記第１の受信機よりも多くの電力を消費することを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項６】
請求項５に記載の植込み型医療機器であって、
前記植込み型医療機器は、密閉型のハウジングを含むリードレスペースメーカを備え、
前記密閉型のハウジングは前記第１の電極及び前記第２の電極を支持し、かつ前記密閉型のハウジングの中には前記第１の受信機及び前記第２の受信機と、前記バッテリとが配置されていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項７】
請求項５に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の前記出力に連結された入力と、前記第２の受信機のイネーブル端子に連結された出力とを有するＯＲゲート回路をさらに含み、
前記ＯＲゲート回路の前記出力と前記第２の受信機の前記イネーブル端子との間に、パルス調整回路が任意選択で連結されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器が有効化され、かつ前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第２の差動増幅器は前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、
前記第２の差動増幅器が有効化され、かつ前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第１の差動増幅器は前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はオートゼロ差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズを含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はチョッパ安定化差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズを含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１１】
第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を備えた受信機を含む植込み型医療機器であって、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は差動入力及び出力を含み、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、選択的にオフセット補正フェーズに入ることができる、該植込み型医療機器、を使用する方法であって、
任意の所与の時間に、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも一方が有効化されているように、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を選択的に有効化するステップと、
前記第１の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第２の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、かつ、前記第２の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第１の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を前記オフセット補正フェーズに選択的に入れるステップと、
ある周波数範囲内の所定の信号をモニタリングするために、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも一方を常に使用するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記選択的に有効化するステップは、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されるように実行されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はオートゼロ差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はチョッパ安定化差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を含む前記受信機は第１の受信機を含み、
前記所定の信号は第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号を含み、
前記方法はさらに、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方によって検出されている前記第１の周波数範囲内の前記ウェイクアップ信号に応答して第２の受信機を有効化するステップと、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内で１以上のインプラント間通信信号を受信するように、前記第２の受信機を使用するステップとを含み、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第２の受信機は前記第１の受信機よりも多くの電力を消費することを特徴とする方法。
【請求項１６】
植込み型医療機器であって、
第１の差動入力と、第１の増幅された差動信号が出力される第１の出力とを含む第１の差動増幅器と、
第２の差動入力と、第２の増幅された差動信号が出力される第２の出力とを含む第２の差動増幅器とを備え、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも一方が常に有効化され、かつオートゼロ化されないように、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は有効化及びオートゼロ化され、
任意の所与の時間に前記第１の増幅された差動信号及び前記第２の増幅された差動信号の一方を使用して、有効化され、かつオートゼロ化されていない前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方に応答して前記植込み型医療機器の部品を選択的に有効化し、周波数範囲内の所定の信号を検出することを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間同時に有効化され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されている時間の少なくとも大部分の間、オートゼロ化されていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記植込み型医療機器の第１の受信機の一部であり、
検出された前記所定の信号に応答して有効化される前記植込み型医療機器の前記部品は、有効化されている間、前記第１の受信機よりも多くの電力を消費する前記植込み型医療機器の第２の受信機を含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１９】
請求項１８に記載の植込み型医療機器であって、
前記植込み型医療機器は心臓刺激デバイスを備え、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々の差動入力は前記心臓刺激デバイスの電極に接続され、前記電極は、心臓刺激を選択的に送達する際に使用され、かつ、さらなる植込み型医療機器または外部プログラマの少なくとも１つによって送信される伝導性通信信号を検知する際にも使用されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項２０】
請求項１９に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器がモニタリングするように構成された前記所定の信号は、前記植込み型医療機器が、前記電極を介したペーシングパルスの伝達をトリガするために使用されるインターバルタイマーを開始することに応答して、さらなる植込み型医療機器がイベントメッセージを送信する前に、前記さらなる植込み型医療機器によって送信されるウェイクアップ信号を含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項２１】
請求項１９に記載の植込み型医療機器であって、
前記植込み型医療機器は、心房の壁の中または上に植込まれるように構成され、ウェイクアップ信号及びイベントメッセージを受信するさらなる植込み型医療機器は、心室の壁の中または上に植込まれるように構成されることを特徴とする植込み型医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は、概して、植込み型医療機器間の通信のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植込み型医療機器及びシステムは、多くの場合、適切に動作するために適切な通信に依存する。例えば、デュアルチャンバペースメーカシステムでは、システムの適切な同期及び動作のためにインプラント間（ｉ２ｉ）通信が重要である。そのようなシステムは伝導性通信を利用することができ、これにより、ペーシング治療のセンシング及び／または送達に使用されるものと同一の電極を使用して、ｉ２ｉ通信信号が送受信される。伝導性通信がｉ２ｉ通信のために利用される場合、受信信号は低振幅、例えば振幅が１ｍＶ未満である可能性がある。従来の差動増幅器の入力オフセット電圧は通常１ｍＶを超え、例えば時間及び温度に応じてさらに変動して１０ｍＶ以上になる可能性があるため、したがって、このようなシステムでは従来の差動増幅器を受信機として使用することは有用ではない。さらに、従来の差動増幅器は入力オフセット電圧ドリフトの影響を非常に受けやすく、低振幅のｉ２ｉ信号を検出しようとする場合には望ましくない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書では、植込み型医療機器（ＩＭＤ）、及びその使用方法について説明する。このようなＩＭＤは、これに限定しないが、心房または心室の壁の中または上に植込まれるように構成されたリードレスペースメーカ（ＬＰ）であり得る。
【０００４】
特定の実施形態によれば、ＩＭＤは、特に、受信機と、バッテリとを含む。受信機は第１及び第２の差動増幅器を含み、各差動増幅器は、選択的に有効化され、差動入力含び出力を含む。バッテリは、第１及び第２の差動増幅器を含むＩＭＤの電気部品に、電気部品が有効化されている間、電力を供給する。第１及び第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、周波数範囲内の所定の信号をモニタリングするように構成されている。所定の信号は、例えば、周波数範囲内のウェイクアップ信号であり得る。より具体的には、ウェイクアップ信号は、例えば１ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの低周波数範囲内の低周波数ウェイクアップパルスであり得る。第１及び第２の差動増幅器のそれぞれは、有効化されている間、電流を排出し、それによってバッテリから電力を消費する。対照的に、第１及び第２の差動増幅器の各々は、有効化されていない間、電流を実質的に流出させず、したがって、バッテリから電力を実質的に消費しない。本明細書で使用される場合、「電流が実質的にない」及び「電力が実質的にない」という語句は、差動増幅器が有効化されている場合に消費されるものよりも、少なくとも１００倍少ない電流及び少なくとも１００倍少ない電力をそれぞれ意味する。例えば入力オフセット電圧ドリフトに起因する望ましくない入力オフセット電圧を除去するために、第１及び第２の差動増幅器のそれぞれは、有効化されている間、差動増幅器によって所定の信号（例えば、ウェイクアップパルス）が検出されていない時間にオフセット補正フェーズに選択的に入れられ得る。本発明の特定の実施形態によれば、任意の所与の時点において、受信機の第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方はオフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方は周波数範囲内の所定の信号を常にモニタリングする。このように、受信機は、別のＬＰなどの別のＩＭＤによって送信される、ウェイクアップ信号を含むメッセージをブラインドすることはない。
【０００５】
本発明の特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器は、第１及び第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、同時に有効化される。さらに、第１及び第２の差動増幅器の一方は、第１及び第２の差動増幅器が同時に有効化されている時間の少なくとも大部分の間、オフセット補正フェーズに入っている。バッテリ電力をさらに節約するために、本技術の特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器は、第１及び第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の１０％未満の間、同時に有効化される。
【０００６】
本技術の特定の実施形態によれば、ＩＭＤは、第１及び第２の差動増幅器のそれぞれの差動入力に連結された第１及び第２の電極も含む。このようにして、電極は、インプラント間（ｉ２ｉ）通信信号を受信するために使用され得る。電極は、ｉ２ｉ通信信号を送信するためにも使用され得る。同一の電極が、心臓刺激パルスの送達、及び内因性または誘発性の心臓活動のセンシングのためにも使用され得る。
【０００７】
本技術の特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器を含む受信機は第１の受信機であり、ＩＭＤは、電力を節約するために、使用されていないときに動作不能状態に名目上維持される第２の受信機も含む。そのような実施形態では、第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器の各々によってモニタリングされるように構成された所定の信号は、第１の周波数範囲内（例えば、１ｋＨｚから１００ｋＨｚまで）のウェイクアップ信号（例えば、ウェイクアップパルス）であり得る。同様に第１及び第２の電極にも連結された第２の受信機は、第１の周波数範囲内でウェイクアップ信号を検出する第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器の一方に応答して選択的に有効化される。第２の受信機は、第２の受信機が有効化されている間、第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内で１以上のｉ２ｉ通信信号を受信するように構成される。第２の受信機が有効化されている間、第２の受信機は第１の受信機よりも多くの電力を消費するので、必要な場合を除き、第２の受信機を動作不能に維持するとよい。本技術の特定の実施形態によれば、ＩＭＤは、第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器の出力に連結された入力と、第２の受信機のイネーブル端子に連結された出力とを有するＯＲゲート回路を含む。パルス調整回路は、ＯＲゲート回路の出力と第２受信機のイネーブル端子との間に任意選択で連結されている。
【０００８】
本技術の特定の実施形態によれば、ＩＭＤは、第１及び第２の電極を支持し、かつ、内部に第１及び第２の受信機と、バッテリとが配置された密閉ハウジングを含むリードレスペースメーカ（ＬＰ）である。
【０００９】
本技術の特定の実施形態によれば、第１の差動増幅器が有効化され、かつオフセット補正フェーズに入っている間、第２の差動増幅器はオフセット補正フェーズに入ることなく有効化される。反対に、２番目の差動増幅器が有効化され、かつオフセット補正フェーズに入っている間、第１の差動増幅器はオフセット補正フェーズに入ることなく有効化される。このようにして、第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方は、オフセット補正フェーズに入ることなく常に有効化されるので、所定の信号（例えば、ウェイクアップ信号）を常にモニタリング及び検出することができる。これが、第１及び第２の差動増幅器を含む受信機が常時オンになっていると言える理由である。
【００１０】
本技術の特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器の各々はオートゼロ差動増幅器であり、オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズである。あるいは、第１及び第２の差動増幅器の各々は、チョッパ安定化差動増幅器であり得、その場合、オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズである。他の変形も可能であり、本明細書に記載の実施形態の範囲内である。
【００１１】
本技術の特定の実施形態は、第１及び第２の差動増幅器を含む受信機を有する植込み型医療機器（ＩＭＤ）を使用する方法に関し、第１及び第２の差動増幅器はそれぞれ差動入力及び出力を含み、第１及び第２の差動増幅器のそれぞれは、有効化されている間、オフセット補正フェーズに選択的に入ることができる。そのような方法は、任意の所与の時間において第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方が有効化されているように、第１及び第２の差動増幅器を選択的に有効化するステップを含むことができる。そのような方法は、第１の差動増幅器が有効化され、オフセット補正フェーズに入っている間に、第２の差動増幅器がオフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、かつ、第２の差動増幅器が有効化され、オフセット補正フェーズに入っている間に、第２の差動増幅器がオフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、第１及び第２の差動増幅器をオフセット補正フェーズに選択的に入れるステップも含むことができる。加えて、そのような方法は、周波数範囲内の所定の信号（例えば、ウェイクアップ信号）をモニタリングするために、第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方を常に使用するステップも含むことができる。
【００１２】
ある実施形態によれば、電力を節約するために、第１及び第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間（より好ましくは、１０％未満の間）、第１及び第２の差動増幅器が同時に有効化されるように、第１及び第２の差動増幅器の選択的な有効化が実行される。
【００１３】
第１及び第２の差動増幅器を含む受信機は第１の受信機であり得、所定の信号は第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号であり得る。そのような実施形態では、本方法は、第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方によって検出されている第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号に応答して第２の受信機を有効化するステップも含むことができ、第２の受信機は、第２の受信機が有効化されている間、第１の受信機よりも多くの電力を消費する。本方法は、第２の受信機が有効化されている間、第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内の１以上のインプラント間（ｉ２ｉ）通信信号を受信するために第２の受信機を使用するステップをさらに含むことができる。
【００１４】
この概要は、本技術の実施形態の完全な説明であることを意図していない。本技術の実施形態の他の特徴及び利点は、添付の図面及び特許請求の範囲と併せて、好ましい実施形態が詳細に説明されている以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
構造及び動作方法の両方に関する本技術の実施形態は、以下の説明及び添付の図面を参照することによって最もよく理解することができ、同様の参照符号は複数の図を通じて同様の要素を示す。
【００１６】
【図１】心臓に植込まれた、本明細書の特定の実施形態にしたがって形成されたシステムを示す図である。
【図２Ａ】本明細書の特定の実施形態による単一のＬＰのブロック図である。
【図２Ｂ】本技術の特定の実施形態による、図２Ａを参照してもたらされたＬＰの受信機の１つの追加の詳細を提供する図である。
【図２Ｃ】本技術の特定の実施形態による、図２Ｂを参照して詳細が導入された受信機の各差動増幅器に提供されたイネーブル信号及びオフセット補正信号に関連する例示的なタイミング図である。
【図３】本明細書の特定の実施形態によるＬＰを示す図である。
【図４】ペーシングされたイベントについてのインプラント間（ｉ２ｉ）通信の一実施形態を示すタイミング図である。
【図５】センシングされたイベントについてのｉ２ｉ通信の一実施形態を示すタイミング図である。
【図６】本技術の特定の実施形態による方法を要約するために使用される高レベルのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
上述のように、伝導性通信がｉ２ｉ通信に利用される場合、受信信号の振幅は低振幅である可能性が高く、例えば、振幅は１ｍＶ未満である可能性が高い。したがって、そのようなシステムでは、集積増幅器の入力オフセット電圧は通常１ｍＶを超え、例えば時間及び温度に応じてさらに変動して１０ｍＶ以上になる可能性があるため、従来の差動増幅器の使用は有用でない。さらに、従来の差動増幅器は入力オフセット電圧ドリフトの影響を非常に受けやすく、低振幅のｉ２ｉ信号を検出しようとする場合には望ましくない。
【００１８】
差動増幅器を使用する代わりに、シングルエンド増幅器を使用してもよい。しかしながら、シングルエンドトポロジーの電源電圧変動除去比は非常に低いので、これには非常に静かな電源を受信機に使用する必要がある。このタイプの受信機は、電源ノイズに非常に敏感であり、電源及びその他のノイズ源に起因して誤ってトリガし得る。
【００１９】
従来の差動増幅器またはシングルエンド増幅器を使用する代わりに、オートゼロ差動増幅器を使用して、入力オフセット電圧の問題を解決することができる。しかしながら、オートゼロ時間（オートゼロフェーズとも呼ばれる）の間、増幅器はｉ２ｉメッセージに対して「ブラインド」になり、これはオートゼロ差動増幅器がオートゼロ中にｉ２ｉメッセージを検出しないことを意味する。これにより、２つの植込み型医療機器間の同期が失われ、危険な状況が発生する可能性があるため、これは、デュアルチャンバペースメーカシステムでは受け入れられない。
【００２０】
本技術の特定の実施形態は、低入力オフセット電圧を組み合わせた並列冗長式の完全差動オートゼロシステムに関連し、したがって、オートゼロ機能に起因してシステムが「ブラインド」である期間以外の高感度の低オフセット差動システムに関連する。より一般的には、本発明の特定の実施形態は、１つの差動入力増幅器によって消費されるよりも若干だけ多くの電流を消費する方法で、逆相で選択的に有効化され、かつ選択的にオフセット補正される一対の差動入力増幅器を利用する。
【００２１】
上述の本技術の特定の実施形態の追加の詳細を提供する前に、本技術の実施形態において使用され得る例示的なシステムを、図１−５を参照して最初に説明する。より具体的には、図１−５は、例示的な心臓ペーシングシステムを説明するために使用され、ペーシング及びセンシング動作は、１以上のリードレス心臓ペースメーカ、皮下ＩＣＤ、及び／またはペーシング及び／またはセンシング動作を確実かつ安全に調整するプログラマなどのＩＣＤ、を含み得る複数の医療デバイスによって実行可能である。
【００２２】
図１は、心臓１０１に植込まれるように構成された心臓ペーシングシステム１００を示す。心臓ペーシングシステム１００は、心臓の異なるチャンバに位置する２以上のリードレスペースメーカ（ＬＰ）１０２、１０４を含む。ＬＰ１０２は右心房に位置し、ＬＰ１０４は右心室に位置する。ＬＰ１０２及びＬＰ１０４は、互いに通信することにより、ローカル固有イベント、ローカルペースイベントなどの様々なローカルな生理学的活動を互いに通知する。ＬＰ１０２及びＬＰ１０４は同様の方法で構成されてもよいが、どのチャンバＬＰ（ＬＰ１０２またはＬＰ１０４）が配置されているかに基づいて異なるように動作してもよい。
【００２３】
特定の実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、ペーシング治療のセンシング及び／または送達に使用されるものと同一の電極を介した伝導性通信によって、相互に、及び／またはＩＣＤ１０６と通信する。ＬＰ１０２、１０４はまた、伝導性通信を使用して、ＬＰ１０２、１０４が体内に植込まれた患者の皮膚上に配置された電極を有する外部デバイス、例えばプログラマ１０９と通信することができる。図示されていないが（ＬＰ１０２、１０４のサイズが大きくなるので、好ましくない）、ＬＰ１０２、１０４は、相互通信、ＩＣＤ１０６との通信、及び／または、ＲＦまたは誘導通信を用いた外部デバイス通信を可能にするアンテナ及び／または遠隔測定コイルを含むことができる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、１以上のリードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４は、植込み型除細動器（ＩＣＤ）１０６と同時に植込むことができる。各リードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４は、ペースメーカのハウジングの中、上、または数ｃｍ以内に位置する２以上の電極を使用して心腔でペーシング及びセンシングを行い、プログラマ１０９及びＩＣＤ１０６と、相互に双方向通信を行う。
【００２５】
特定の実施形態によれば、異なる心臓のチャンバに位置するリードレスペースメーカ（ＬＰ）間の動作を調整するためのデバイス及び方法が提供される。これらのデバイス及び方法により、ローカルＬＰは導電性通信を介してリモートＬＰから通信を受信することができる。
【００２６】
本明細書に記載の方法、デバイス、及びシステムは、主としてＬＰに関連した例を含んでいるが、本明細書に記載の方法、デバイス、及びシステムは、様々な他の外部の植込み型のデバイスとともに利用できることを理解されたい。例として、本方法、デバイス、及びシステムは、ＬＰだけでなく、ヒトの体内に植込まれた様々な植込み型医療機器（ＩＭＤ）間の動作を調整することができる。特定の実施形態により、第１のＩＭＤは、少なくとも第１のチャネルを介した伝導性通信によって少なくとも第２のＩＭＤから通信を受信することができる。また、本明細書で説明する実施形態は、複数のＩＭＤ間の通信のために使用することができ、第１及び第２のＩＭＤ間の通信のみに限定されるものではないことも理解されたい。本方法、デバイス、及びシステムは、同一のタイプのＩＭＤであってもよく、異なるタイプのＩＭＤであってもよい、同一のキャビティ内に植込まれた２以上のＩＭＤ間の通信のためにも使用され得る。本方法、デバイス、及びシステムは、心腔内ではなく、例えば、心外膜上、経壁的、血管内（例えば、冠状静脈洞）、皮下的（例えば、Ｓ−ＩＣＤ）に植込まれた少なくとも１つのＩＭＤを含むシステム内の２以上のＩＭＤ間通信のためにも使用され得る。
【００２７】
図２Ａを参照すると、ブロック図は、センシング／ペーシング電極を介した導電性通信を提供するように構成されたＬＰ１０２、１０４内の電子デバイスの部分の実施形態を示している。ＬＰ１０２、１０４の１以上は、心臓ペーシングパルスを送達し、誘発された心臓電気信号及び／または自然の心臓電気信号をセンシングし、一方向または双方向通信を行うように構成された少なくとも２つのリードレス電極（電極１０８）を含む。
【００２８】
ＬＰ１０２、１０４は、（特に）ＬＰ１０２とＬＰ１０４との間に、別個の第１の通信チャネル１０５及び第２の通信チャネル１０７（図１参照）を全体として画定する第１の受信機（受信機１２０）及び第２の受信機（受信機１２２）を含む。受信機１２０及び受信機１２２が示されているが、他の実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は受信機１２０のみを含んでいてもよく、または受信機１２０及び受信機１２２以外の追加の受信機を含んでいてもよい。以下でさらに詳細に説明するように、パルス発生器１１６は、電極１０８を用いてｉ２ｉ通信信号を送信する送信機として機能することができる。特定の実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、第１の通信チャネル１０５及び第２の通信チャネル１０７以外のチャネルを通って通信し得る。特定の実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、１つの共通通信チャネル（第１の通信チャネル１０５）を通って通信し得る。より具体的には、ＬＰ１０２、１０４は、ペーシングパルスを送達するためにも使用される同一の電極１０８を介して、共通の物理チャネルを通って導電的に通信することができる。通信のための電極１０８の使用により、１以上のリードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４は、アンテナなし及び遠隔測定コイルなしでの通信を実行することができる。
【００２９】
受信機１２０は比較的低い周波数範囲（例えば、１００ｋＨｚ未満）内の１以上の信号をモニタリングするように構成され、かつ受信機１２２は比較的高い周波数範囲（例えば、１００ｋＨｚより高い）内の１以上の信号をモニタリングするように構成されるので、受信機１２０、１２２は、それぞれ、低周波（ＬＦ）受信機１２０及び高周波（ＨＦ）受信機１２２とも呼ばれ得る。特定の実施形態では、受信機１２０（より具体的には、少なくともその一部）は常に有効化され、特定の低周波数範囲（例えば、１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの間）内で、単なるウェイクアップパルスであり得るウェイクアップ通知をモニタリングし、受信機１２２は、受信機１２０によって選択的に有効化される。受信機１２０は、第１及び第２の受信機の両方が有効化されているとき、受信機１２２よりも少ない電力を消費するように構成される。したがって、受信機１２０は低電力受信機とも呼ばれ、受信機１２２は高電力受信機とも呼ばれる。本技術の特定の実施形態による受信機１２０の追加の詳細を、図２Ｂ及び２Ｃを参照して以下にさらに説明する。低電力受信機（受信機１２０）は、比較的高い周波数範囲（例えば、１００ｋＨｚより高い）内の信号を受信することはできないが、高電力受信機（受信機１２２）よりも大幅に少ない電力しか消費しない。このように、低電力受信機は、ＬＰのバッテリ（例えば、バッテリ１１４）の蓄電容量を大幅に消耗させることなくウェイクアップ通知を常にモニタリングすることができる。特定の実施形態によれば、高電力受信機は、低電力受信機によるウェイクアップ通知の受信に応答して、低電力受信機によって選択的に有効化されるので、高電力受信機は高周波信号を受信することができ、これにより、ＬＰのバッテリの蓄電容量を不必要かつ急速に消耗させることなく、（高電力受信機が常に有効化されている場合には）効果的なｉ２ｉ通信のために必要な、より高いデータスループットを扱うことができる。
【００３０】
特定の実施形態によれば、ＬＰ１０２、１０４の一方が内因性イベントをセンシングするか、またはペーシングされたイベントを送達すると、対応するＬＰ１０２、１０４は、植込みイベントメッセージを他方のＬＰ１０２、１０４に送信する。例えば、心房のＬＰ１０２が心房イベントをセンシング／ペーシングすると、心房のＬＰ１０２は、イベントの性質を示すイベントマーカ（例えば、内因性／センシングされた心房イベント、ペーシングされた心房イベント）を含む植込みイベントメッセージを送信する。心室のＬＰ１０４が心室イベントをセンシング／ペーシングすると、心室のＬＰ１０４は、イベントの性質を示すイベントマーカ（例えば、内因性／センシングされた心室イベント、ペーシングされた心室イベント）を含む植込みイベントメッセージを送信する。特定の実施形態では、ＬＰ１０２、１０４が実際のペースパルスに先行する植込みイベントメッセージを他方のＬＰ１０２、１０４に送信することにより、リモートＬＰはそのリモートペースパルスを見越して（不適切なクロストークセンシングを防ぐために）そのセンシング入力をブランクすることができる。
【００３１】
植込みイベントメッセージは、様々な方法でフォーマット化され得る。一例として、各イベントメッセージは、イベントマーカに先行する先行トリガパルス（ＬＰウェイクアップ通知、ウェイクアップパルスまたはウェイクアップ信号とも呼ばれる）を含み得る。通知トリガパルス（ウェイクアップ通知、ウェイクアップパルスまたはウェイクアップ信号とも呼ばれる）は、第１のチャネルを通って送信される（例えば、約１０マイクロ秒から約１ミリ秒のパルス持続時間、及び／または約１ｋＨｚから約１００ｋＨｚの基本周波数範囲内で）。通知トリガパルスは、イベントマーカが第２のチャネルを通って（例えば、より高い周波数範囲内で）送信されようとしていることを示す。イベントマーカは、その後、第２のチャネルを通って送信され得る。
【００３２】
イベントマーカには、１以上のイベント（例えば、心房に位置するＬＰについてセンシングされた内因性心房活性化、心室に位置するＬＰについてセンシングされた内因性心室活性化）を示すデータが含まれ得る。イベントマーカには、内因性イベント及びペーシングイベントについての様々なマーカが含まれ得る。また、イベントマーカは、タイマーの開始時間または終了時間（例えば、ＡＶインターバル、ブランクインターバルなど）を示し得る。任意選択で、インプラントイベントメッセージは、追加情報／二次情報を含むメッセージセグメントを含んでいてもよい。
【００３３】
任意選択で、別のＬＰ（若しくは他のＩＭＤ）または外部デバイスからの、任意のインプラント間（ｉ２ｉ）通信を受信するＬＰ（または他のＩＭＤ）は、受信ＬＰ／ＩＭＤによるｉ２ｉ通信などの受信を示す受信確認を送信してもよい。
【００３４】
イベントメッセージによって、ＬＰ１０２、１０４は、同期された治療及び追加の補助的特徴（例えば、測定など）を送達することができる。同期療法を維持するために、ＬＰ１０２、１０４の各々は、他のＬＰ１０２、１０４を含むキャビティ内でイベントが発生したときに（イベントメッセージを介して）認識する。本明細書に記載のいくつかの実施形態は、ＬＰ１０２とＬＰ１０４との間の連続的な通信を維持することなく、ＬＰ１０２とＬＰ１０４との間の同期を維持するための効率的かつ信頼できるプロセスを提供する。本明細書の特定の実施形態によれば、低電力イベントメッセージ／シグナリングは、ＬＰ１０２とＬＰ１０４との間で同期的または非同期的に維持され得る。
【００３５】
同期イベントシグナリングの場合、ＬＰ１０２、１０４は同期を維持し、特定のインターバルで定期的に通信を行う。同期イベントシグナリングにより、各ＬＰ１０２、１０４は送信及び受信に関連してわずかな時間のみ電力を供給されるので、各ＬＰ１０２、１０４の送信機及び受信機は、限られた（または最小限の）電力を使用することができる。例えば、ＬＰ１０２、１０４は、送信／受信（Ｔｘ／Ｒｘ）タイムスロットが周期的に（例えば、１０−２０ミリ秒ごとに）発生する、持続時間が１０−２０マイクロ秒であるタイムスロットで、Ｔｘ／Ｒｘ通信を行ってもよい。
【００３６】
ＬＰ１０２、１０４は、同期イベントシグナリング方式においても同期性を失い得る。本明細書で説明するように、デバイスの同期性を維持するためにＬＰ１０２、１０４に特徴を含めてもよく、同期性が失われた場合、ＬＰ１０２、１０４は同期性を回復するための操作を受ける。また、同期イベントメッセージ／シグナリングは、受信ＬＰ（ＬＰ１０２、１０４）において反応ラグを引き起こす送信間の遅延をもたらし得る。したがって、反応ラグを解決する特徴を実装してもよい。
【００３７】
非同期イベントシグナリング中、ＬＰ１０２、１０４は通信同期を維持しない。非同期イベントシグナリング中、ＬＰ１０２、１０４の１以上の受信機１２０、１２２は、次に来る送信を探るために「常時オン」（常に覚醒）であり得る。しかしながら、ＬＰ受信機１２０、１２２を「常時オン」（常に覚醒）状態に維持すると、患者の解剖学的構造によって引き起こされる高いチャネル減衰に起因して受信信号レベルが低くなる場合が多いので、課題がもたらされる。さらに、受信機を覚醒状態に維持することにより、バッテリ１１４は望ましいより早く消耗する。
【００３８】
非同期イベントシグナリング方法は、デバイス間の同期性を失うことに関連するリスクを回避する。しかしながら、非同期イベントシグナル方法は、送信と送信との間に追加の受信機電流を利用する。例示のみを目的として、非限定的な例を以下に説明する。例えば、チャネル減衰は、１／５００−１／１００００のゲインを有すると推定され得る。ゲイン係数は１／１０００であり得る。受信機電流に加えて、送信電流は設計要素である。一例として、本システムは、インプラント通信電流の割り当ての半分を送信機に配分してもよい（例えば、各送信機について０．５μＡ）。ＬＰ１０２、１０４が送信機を連続オン状態に維持し、かつ電極負荷が５００オームである場合、送信電圧は２．５Ｖであり得る。イベント信号が２．５Ｖで送信されると、イベント信号は伝播するにつれて減衰し、ＬＰ１０２、１０４の受信機において約０．２５ｍＶの振幅として現れる。
【００３９】
前述の受信電力の制限を排するために、通信送信がイベントと相関して発生するパルス送信方式が利用され得る。例として、パルス送信方式は、選択されたパルス振幅及びパルス幅の単一パルスを各送信が構成するように、単純化され得る。
【００４０】
本明細書の特定の実施形態によれば、ＬＰ１０２、１０４は、信頼性を改善し、さらに電力効率を維持するために、段階的な受信機ウェイクアップ方式を実行する多段階の受信機を利用し得る。ＬＰ１０２、１０４の各々は、異なる第１及び第２の起動プロトコル、並びに異なる第１及び第２の受信チャネルで動作する第１の受信機（受信機１２０）及び第２の受信機（受信機１２２）を含み得る。例えば、受信機１２０には、「常時オン」（常に覚醒とも呼ばれる）であり、かつ、第２の受信チャネルに割り当てられた基本周波数範囲（例えば、１００ｋＨ超／パルスあたり１０マイクロ秒未満）と比較して、より低い基本周波数範囲／パルス持続時間（例えば、１ｋＨｚ−１００ｋＨｚ／１０マイクロ秒−約１ミリ秒）を有する第１の受信チャネルを有する、第１の活性化プロトコルが割り当てられ得る。
【００４１】
特定の実施形態によれば、受信機１２０は、リモートＬＰからのメッセージを待つために、第１のチャネルを常に（第２のチャネルが非アクティブ（スリープ）であるときを含む）アクティブ（覚醒）に維持し得る。受信機１２２には、トリガされたプロトコルである第２の活性化プロトコルが割り当てられ、第２の活性化プロトコルでは、第１の受信チャネルを通じたトリガイベントの検出に応じて受信機１２２がアクティブ（覚醒）になる（例えば、入力信号がＬＰウェイクアップ通知に対応する場合、ローカルＬＰの第２のチャネルを活性化する）。アクティブ、覚醒、及び有効化という用語は、本明細書では互換的に使用される。
【００４２】
図２Ａをさらに参照すると、各ＬＰ１０２、１０４は、プロセッサまたはコントローラ１１２、及びパルス発生器１１６を含むものとして示されている。プロセッサまたはコントローラ１１２は、これに限定しないが、例えば、マイクロプロセッサ（または同等の制御回路）、ＲＡＭ及び／またはＲＯＭメモリ、論理回路及びタイミング回路、ステートマシン回路、並びにＩ／Ｏ回路を含むことができる。プロセッサまたはコントローラ１１２は、例えば、刺激パルスのタイミング（例えば、ペーシングレート、房室（ＡＶ）遅延、心房相互伝導（Ａ−Ａ）遅延、または心室相互伝導（Ｖ−Ｖ）遅延）を制御するためのタイミング制御回路をさらに含むことができる。このようなタイミング制御回路は、不応期、ブランキングインターバル、ノイズ検出ウィンドウ、誘発応答ウィンドウ、アラートインターバル、マーカチャネルタイミングなどのタイミングについても使用され得る。プロセッサまたはコントローラ１１２は、患者の心臓の様々な状態のモニタリング及びペーシング療法の管理を補助する他の専用回路、及び／またはファームウェア／ソフトウェア部品をさらに含むことができる。プロセッサまたはコントローラ１１２及びパルス発生器１１６は、関連するキャビティが不応状態ではない場合などに、ＬＰ１０２、１０４が位置するキャビティ内で不注意に心臓をキャプチャしないように、電極１０８を介してイベントメッセージを送信するように構成され得る。加えて、イベントメッセージを受信するＬＰ１０２、１０４は、イベントメッセージの受信後に「イベント不応」状態（すなわちイベントブランキング状態）に入り得る。受信ＬＰ１０２、１０４が、再トリガを引き起こし得るイベントメッセージとして別の信号を不注意にセンシングすることを回避するために、イベント不応／ブランキング状態は、イベントメッセージの受信後、所定の期間だけ延長するように設定されてもよい。例えば、受信ＬＰ１０２、１０４は、別のＬＰ１０２、１０４またはプログラマ１０９からの測定パルスを検出し得る。
【００４３】
本明細書の特定の実施形態によれば、プログラマ１０９は、同一の通信方式を利用して、プログラマからＬＰへのチャネルを介してＬＰ１０２、１０４と通信することができる。外部プログラマは、ＬＰ１０２と、ＬＰ１０４との間で送信されるイベントメッセージを待ち、インプラントからインプラントへのメッセージングシーケンスが完了するまでプログラマ１０９が通信信号１１３を送信しないように、プログラマを同期してインプラント通信を行う。
【００４４】
特定の実施形態によれば、ＬＰ１０２、１０４により、送信動作は治療と組み合わされ得る。送信イベントマーカは、ペーシングパルスと同様の振幅及びパルス幅の特性を有するように構成され得、ＬＰ１０２、１０４は、イベントメッセージのエネルギーを使用して心臓のキャプチャを補助する。例えば、ペーシングパルスは、通常、２．５Ｖの振幅、５００オームのインピーダンス、６０ｂｐｍのペーシングレート、０．４ミリ秒のパルス幅、というペーシングパラメータで伝達され得る。前述のペーシングパラメータは、約１．９μＡの電流の流れに対応する。同一のＬＰ１０２、１０４には、送信のための約０．５μＡの電流の流れに対応する振幅、パルス幅、パルスレートなどのイベント信号パラメータを利用したイベントメッセージが実装され得る。
【００４５】
ＬＰ１０２、１０４により、イベントメッセージ送信は、ペーシングパルスと組み合わされてもよい。例えば、ＬＰ１０２、１０４は、５００オームの電極負荷に対して２５０ｎＣ（ナノクーロン）を消費する、２．５Ｖの振幅を有する５０マイクロ秒のウェイクアップ送信パルスを使用してもよい。送信イベントメッセージのパルスの後に、さらに８０ｎＣを消費する一連の短いパルス（例えば、１６、２オン／オフビット）で符号化されたイベントメッセージが続いてもよい。イベントメッセージパルスの後に、公称０．４ミリ秒のペースパルスの等価電荷を達成するために必要な残りのパルス幅が続く。この場合、マーカを送信するために必要な電流は、必要なペースシングキャプチャを達成するために使用されたので、本質的には無い。この方法によると、電流の送信における節約が受信機に割り当てられるか、または電流の送信における節約によって寿命を長くすることができる。
【００４６】
ＬＰ１０２またはＬＰ１０４が固有のイベントをセンシングすると、ペーシングパルスの残りを追加することなく、質的に類似したイベントパルスシーケンス（ただし、センシングされたイベントを示す）を送達することができる。ＬＰ１０２、１０４の寿命計算は、ＬＰ１０２、１０４が１００％の時間でペーシング治療を行うという仮定に基づいて設計されているので、別のＬＰ１０２、１０４への固有のイベントマーカの送信は、名目上の計算されたＬＰの寿命には影響を与えない。
【００４７】
いくつかの実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、比較的低い振幅でペーシングパルスを送達し得る。低振幅のペーシングパルスが使用される場合、イベントメッセージのための電力割り当ては、デバイス全体のエネルギー割り当ての大部分になるように変更され得る。ペーシングパルスの振幅が低下してイベントメッセージの振幅に近づくので、ＬＰ１０２、１０４は、ＬＰ１０２、１０４がペーシング療法の一部としてイベントメッセージを使用する範囲を拡大する（「キャプチャチャージ」及び「送信チャージ」の共有とも呼ばれる）。一例として、名目上のペーシング電圧を＜１．２５Ｖまで下げることができる場合、「供給を半分にする」ペーシングチャージ回路により、バッテリ電流の流れは約５０％減少され得る。１．２５Ｖのペースパルスにより、１．５μＡのペーシング電流割り当てが節約される。より低いパルス振幅では、ＬＰ１０２、１０４によって、より大きなパルス幅が使用され得る。
【００４８】
イベントメッセージと低電力ペーシングとを組み合わせることにより、ＬＰ１０２、１０４は、さらに長い寿命を実現し得る。現在、長寿命の基準では、１００％ペーシングで２．５Ｖの振幅、０．４ミリ秒のパルスを利用する治療に基づいて寿命が指定されると規定されている。必要に応じて、より低い振幅及び／またはより短いペーシングパルスを送達するペーシングパルスに基づいて、新しい基準が確立されてもよい。
【００４９】
図示されていないが、通信コンデンサをＬＰ１０２、１０４に設けることができる。通信コンデンサは、ＬＰ１０２、１０４によるイベントメッセージの検出が困難である場合などに、通信を改善するべく、より高い電圧を有するイベント信号をイベントメッセージパルスに送信するために使用され得る。高電圧イベントシグナリングは、信号の減衰が大きいインプラントについて、またはＡＲＱ（自動再送要求）ハンドシェーク方式の再試行の場合について使用され得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、個々のＬＰ１０２は、心腔の内側または外側に配置されるか、または取り付けられるように構成された密閉型のハウジング１１０と、ハウジング１１０に近接し、かつ、体内または体外の少なくとも１つの他のデバイス１０６と双方向通信するように構成された少なくとも２つのリードレス電極（電極１０８）とを備える。
【００５１】
図２Ａは、単一のＬＰ１０２（またはＬＰ１０４）を示し、かつ、密閉型のハウジング１１０に実質的に囲まれたＬＰの機能的要素を示す。ＬＰ１０２（またはＬＰ１０４）は、ペーシングパルスを伝達し、心腔の筋肉からの電気活動をセンシングするため、及び、体内または体外の少なくとも１つの他のデバイスとの双方向通信のための、ハウジング１１０の中、上、または近くに配置された少なくとも２つの電極１０８を有する。密閉フィードスルー１３０、１３１は、ハウジング１１０を介して電極信号を伝導する。ハウジング１１０はまた、ペーシング、センシング、及び通信のための電力を供給する一次電池（バッテリ１１４）を含む。ハウジング１１０はまた、電極１０８から心臓活動をセンシングする回路１３２と、電極１０８を介して少なくとも１つの他のデバイスから情報を受信する受信機１２０、１２２と、電極１０８を介して伝達するペーシングパルスを発生させ、かつ電極１０８を介して少なくとも１つの他のデバイスに情報を送信するパルス発生器１１６とを含む。ハウジング１１０は、デバイスの正常性をモニタリングするための回路、例えば、バッテリ電流モニタ１３６（バッテリ電流計）及びバッテリ電圧モニタ１３８（バッテリ電圧計）をさらに含むことができ、かつ、所定の方法で動作を制御するための回路を含むことができる。
【００５２】
電極１０８は、複数のリードレス心臓ペースメーカ及び／または植込み型のＩＣＤ１０６の間で双方向に通信してメッセージを発信する個々のペースメーカと、メッセージを受信し、メッセージの発信元に応じてメッセージの指示にしたがって反応するペースメーカとにおいて、イベントを識別するメッセージを用いて、ペーシングパルス伝達、及び任意選択で他の治療または診断機能を調整するように構成され得る。イベントメッセージを受信するＬＰ１０２、１０４は、メッセージの発信元または発信場所に応じて、イベントメッセージの指示にしたがって反応する。いくつかの実施形態または条件では、２以上のリードレス電極は、１以上のリードレス心臓ペースメーカ１０２及び／またはＩＣＤ１０６の間で双方向に通信し、かつ個々のペースメーカによって検出または作成されたイベントについての指定コードを含むデータを送信するように構成され得る。個々のペースメーカは、イベントタイプ及び送信ペースメーカの位置に対応するユニークなコードを発行するように構成され得る。
【００５３】
いくつかの実施形態では、個々のＬＰ１０２、１０４は、ペースメーカの位置にしたがって割り当てられたコードとともに、イベントメッセージが符号化されたペーシングパルスを伝達するように構成され得、かつ、イベントメッセージが符号化されたペーシングパルスを介して、１以上の他のリードレス心臓ペースメーカにメッセージを送信するように構成され得る。メッセージを受信するペースメーカ（複数可）は、イベントのタイプ及び場所に応じて、所定の方法でメッセージに応答するように適合されている。
【００５４】
さらに、着信チャネルで通信される情報は、他のリードレス心臓ペースメーカが心拍をセンスしたこと、またはペーシングパルスを伝達したことを示す別のリードレス心臓ペースメーカからのイベントメッセージを含み、他のペースメーカの位置を識別することもできる。例えば、ＬＰ１０４は、ＬＰ１０２からプログラマへのイベントメッセージを受信して中継してもよい。同様に、発信チャネルで通信される情報は、送信リードレス心臓ペースメーカが、心拍をセンスした、または送信ペースメーカの位置でペーシングパルスを伝達したという別のリードレス心臓ペースメーカ（複数可）またはＩＣＤへのメッセージを含み得る。
【００５５】
再び図１及び図２を参照すると、心臓ペーシングシステム１００は、心腔と電気的に接触するように植え込まれ、かつ、植込み可能なＩＣＤ１０６と協働して心臓律動管理機能を実行するように構成されたリードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４に加えて、植え込み型除細動器（ＩＣＤ）１０６を含むことができる。植込み可能なＩＣＤ１０６、及び１以上のリードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４は、本明細書の記載にしたがって、身体組織を介した情報伝導及び／または送信機と受信機との間の無線送信によるリードレス相互通信のために構成されている。
【００５６】
さらなる実施形態では、心臓ペーシングシステム１００は、心臓のチャンバと電気的に接触して移植するように構成され、かつ、同時に植込まれた植込み型除細動器と協働して心臓ペーシング機能を実行するように構成された、少なくとも１つのリードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４を備える。１以上のリードレス心臓ペースメーカ１０２は、心臓ペーシングパルスを伝達し、誘発された心臓電気信号及び／または自然の心臓電気信号をセンシングし、同時に植込まれたＩＣＤ１０６に情報を送信するように構成された少なくとも２つのリードレス電極を備える。
【００５７】
例示的な実施形態に示されるように、リードレス心臓ペースメーカ１０２、１０４は、心臓ペーシングパルスを伝達し、誘発された心臓電気信号及び／または自然の心臓電気信号をセンシングし、同時に植込まれたＩＣＤ１０６と双方向通信するように構成された２以上のリードレス電極を含むことができる。
【００５８】
ＬＰ１０２、１０４は、製造時及び／または外部プログラマによるプログラミング時に、特定の場所及び特定の機能で動作するように構成され得る。複数のリードレス心臓ペースメーカ間の双方向通信は、センスされた心拍の通知を通信するように構成されるか、またはペーシングパルスイベント、及び符号化タイプ、並びにイベントの場所を別の植込み型ペースメーカ（複数可）に伝達するように構成され得る。通信を受信するＬＰ１０２、１０４は、情報を復号化し、受信ペースメーカの位置、及び所定のシステム機能に応じて応答する。
【００５９】
いくつかの実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、心臓のチャンバ、すなわち心房（ＲＡ、ＬＡ）のいずれか、または心室（ＲＶ、ＬＶ）のいずれかに植込み可能に構成される。さらに、デュアルチャンバ（２腔）の構成では、複数のＬＰが同時に植込まれてもよい（例えば、１つはＲＡに、１つはＲＶに、または、１つはＲＶに、１つはＬＶに近い冠状静脈洞に）。特定のペースメーカのパラメータ及び機能は、ペースメーカが植込まれている（したがって、ＬＰが相互作用している；例えば、ペーシング及び／またはセンシングしている）チャンバの情報に依存する（または、チャンバの情報を仮定する）。いくつかの非限定的な例として、検知感度、誘発反応アルゴリズム、ローカルチャンバにおけるＡＦ抑制の使用、ブランキング及び不応期などが含まれる。したがって、各ＬＰは、ＬＰが植込まれているチャンバのアイデンティティを知る必要があり、各ＬＰに関連付けられたローカルチャンバを自動的に識別するように、プロセスが実装され得る。
【００６０】
チャンバの識別のためのプロセスは、リード線などを備えた皮下ペースメーカ、ＩＣＤにも適用され得る。１以上のリード線が植込まれたデバイス、リード線が植込まれたチャンバの識別、及び／または確認は、いくつかの適切な場面において有用である可能性がある。例えば、ＤＲまたはＣＲＴデバイスの場合、自動識別及び確認により、臨床医が不注意にＶリードを植込み型医療機器のＡポートに配置する可能性が軽減され、逆もまた同様である。別の例として、ＳＲデバイスの場合、植込まれたチャンバの自動識別により、デバイス及び／またはプログラマはペーシングモード（例えば、ＡＡＩまたはＶＶＩ）の適切なサブセットを選択及び提示することができ、ＩＰＧは設定及びアルゴリズム（例えば、Ｖ−ＡｕｔｏＣａｐｔｕｒｅ対ＡＣａｐ−Ｃｏｎｆｉｒｍ、感度の検知など）の適切なセットを利用することができる。
【００６１】
図２Ａにも示されているように、バッテリ１１４（一次電池）は、正端子１４０と、負端子１４２とを有する。一次電池の正端子１４０からの電流は、シャント１４４を通ってレギュレータ回路１４６に流れ、リードレス心臓ペースメーカ１０２の残りの回路に電力を供給するために適した正電圧供給１４８を生成する。シャント１４４により、バッテリ電流モニタ１３６は、バッテリ電流消費の表示及び間接的なデバイスの健全性をプロセッサ（コントローラ１１２）に提供することができる。例示的な電源は、一次電池である。
【００６２】
様々な実施形態では、ＬＰ１０２、１０４は、電力消費を管理することにより、バッテリから消費される電力を制限することができ、それによってデバイスの体積を低減させることができる。システムの各回路は、大きなピーク電流を回避するように設計され得る。例えば、心臓ペーシングは、ペーシング電極を越えてタンクコンデンサ（図示せず）を放電することによって達成することができる。タンクコンデンサの再充電は、典型的に、チャージポンプ回路によって制御される。特定の実施形態では、チャージポンプ回路は、バッテリから一定電力でタンクコンデンサを再充電するために抑制される。
【００６３】
いくつかの実施形態では、１つのリードレス心臓ペースメーカ１０２のプロセッサまたはコントローラ１１２は、電極１０８上の信号にアクセスすることができ、かつ、トリガ情報の有効性、及び所定の制限内に到着することを判断するためのシグネチャとして使用するために別のリードレス心臓ペースメーカーからの出力パルス持続時間を調べることができ、０ミリ秒以上の所定の遅延後のペーシングパルスの伝達を促す。所定の遅延は、製造時に事前設定され得るか、外部プログラマを介してプログラムされ得るか、またはトリガ信号の認識及びノイズからのトリガ信号の識別を容易にするために適応モニタリングによって決定され得る。いくつかの実施形態またはいくつかの条件では、プロセッサまたはコントローラ１１２は、トリガ情報の有効性、及び所定の制限内に到着することを判断するためのシグネチャとして使用するために別のリードレス心臓ペースメーカーからの出力パルス波形を調べることができ、０ミリ秒以上の所定の遅延後のペーシングパルスの伝達を促す。
【００６４】
図３は、ＬＰ１０２、１０４を示す。ＬＰは、その上に電極１０８ａ、１０８ｂが配置された密閉型のハウジング２０２を含むことができる。図示のように、電極１０８ａは、固定機構２０５と分離しているが固定機構２０５によって部分的に囲まれ得、電極１０８ｂは、ハウジング２０２に配置され得る。固定機構２０５は、固定らせん、複数のフック、返し（barb）、またはペースメーカを心臓組織などの組織に取り付けるように構成された他の取り付け機構であり得る。電極１０８ａ、１０８ｂは、図２Ａに示され、かつ図２Ａを参照して前述された電極１０８の例である。
【００６５】
ハウジングはまた、例えばパルス発生器、受信機、バッテリ、及び動作用プロセッサを含む、ペースメーカの動作に必要な電子部品を含む電子コンパートメント２１０をハウジング内に含むことができる。密閉型のハウジング２０２は、ヒトの心臓の上または中に植込まれるように適合することができ、例えば、円筒形、矩形、球形、または任意の他の適切な形状にすることができる。
【００６６】
ハウジングは、チタン、３１６Ｌステンレス鋼、または他の同様の材料などの導電性、生体適合性、不活性、及び陽極的に安全な材料を含むことができる。ハウジングは、電極１０８ａ、１０８ｂを分離するために導電性材料上に配置された絶縁体をさらに含むことができる。絶縁体は、電極間のハウジングの一部を覆う絶縁コーティングであり得、シリコン、ポリウレタン、パリレン、または植込み型医療機器のために一般的に使用される別の生体適合性電気絶縁体などの材料を含むことができる。図３の実施形態では、単一の絶縁体２０８は、電極１０８ａと電極１０８ｂとの間のハウジングの部分に沿って配置されている。いくつかの実施形態では、ハウジング自体は、アルミナセラミックまたは他の同様の材料などの導体の代わりに絶縁体を含むことができ、電極は、ハウジング上に配置することができる。
【００６７】
図３に示されるように、ペースメーカは、電極１０８ａ、１０８ｂを絶縁するためのヘッダアセンブリ２１２をさらに含むことができる。ヘッダアセンブリ２１２は、ＰＥＥＫ、ｔｅｃｏｔｈａｎｅまたは別の生体適合性プラスチックから製造することができ、セラミックから金属へのフィードスルー、ガラスから金属へのフィードスルー、または当該技術分野で既知の他の適切なフィードスルー絶縁体を含むことができる。
【００６８】
電極１０８ａ、１０８ｂは、ペーシング／検知電極、または戻り電極を含むことができる。電極には、例えば焼結白金、白金イリジウム、イリジウム、酸化イリジウム、窒化チタン、炭素、または分極効果を低減するために一般的に使用される他の材料などの低分極コーティングを適用することができる。図３に示されるように、電極１０８ａはペース／センス電極であり得、電極１０８ｂは戻り電極であり得る。電極１０８ｂは、絶縁体２０８を含まない導電性のハウジング２０２の一部であり得る。
【００６９】
ハウジング２０２を心臓の内壁または外壁に取り付けるために、いくつかの技術及び構造を使用することができる。らせん状の固定機構２０５によって、ガイドカテーテルを通して心内膜または心外膜に対してデバイスを挿入することができる。トルクカテーテルを使用することにより、ハウジングを回転させ、固定デバイスを心臓組織に押し込むことができ、したがって、固定デバイス（及び図３の電極１０８ａ）を刺激可能な組織と接触するように固定することができる。電極１０８ｂは、センシング及びペーシングのための不関電極として機能することができる。固定機構は、電気的絶縁のために部分的または完全にコーティングされていてもよく、従来のペーシング電極リードにおいて知られているように、線維化反応を最小限に抑えるためにステロイド溶出マトリックス（steroid-eluting matrix）がデバイス上またはデバイスの近くに含まれていてもよい。
【００７０】
インプラント間イベントメッセージング
【００７１】
ＬＰ１０２、１０４は、イベントメッセージを介したインプラント間（ｉ２ｉ）通信を利用して、様々な方法で互いに動作を調整することができる。ｉ２ｉ通信、ｉ２ｉイベントメッセージ、及びｉ２ｉイベントマーカという用語は、植込まれたデバイスから送信され、別の植込まれたデバイスに導かれるイベント関連メッセージ及びＩＭＤ／ＩＭＤ動作関連メッセージを指すために、本明細書では互換的に使用されている（ただし、外部デバイス、例えばプログラマはｉ２ｉイベントメッセージも受信し得る）。特定の実施形態では、ＬＰ１０２及びＬＰ１０４は、「マスター／スレーブ」動作構成を介して心拍間のデュアルチャンバ機能（beat-to-beat dual-chamber functionality）を維持する２つの独立したリードレスペーサとして動作する。説明を目的として、心室のＬＰ１０４は「ｖＬＰ」と呼ばれ、心房のＬＰ１０２は「ａＬＰ」と呼ばれる。マスターデバイス（例えば、ｖＬＰ）として指定されたＬＰ１０２、１０４は、すべて、またはほとんどのデュアルチャンバ診断及び治療決定アルゴリズムを実装し得る。以下の図では、ｖＬＰは「マスター」デバイスであり、ａＬＰは「スレーブ」デバイスであると想定している。あるいは、ａＬＰをマスターデバイスとして指定し、ｖＬＰをスレーブデバイスとして指定してもよい。マスターデバイスは、意思決定及びタイミングの決定（例えば、レート応答の変更を含む）のほとんどまたはすべてを調整する。
【００７２】
特定の実施形態によれば、心臓の第１及び第２のチャンバ内に完全に植込まれるように構成された第１及び第２のリードレスペースメーカ（ＬＰ）間の動作を調整する方法が提供される。本方法は、第１のＬＰのハウジングに沿って配置された電極を介した伝導性通信によって、ローカルペーシングイベントまたはセンシングイベントの１つを示すイベントマーカを送信する。本方法は、センシングチャネルを介して、第２のＬＰにおいてイベントマーカを検出する。本方法は、対象のイベントが離れたチャンバで発生したことを示すように構成された所定のパターンに基づいて、第２のＬＰにおいてイベントマーカを識別する。識別動作に応答して、本方法は、第２のＬＰにおいて関連アクションを開始する。
【００７３】
図４は、ペースイベントについてのｉ２ｉ通信の一例を示すタイミング図４００である。ｉ２ｉ通信は、例えば、ＬＰ１０２からＬＰ１０４に送信され得る。図４に示されるように、この実施形態では、送信ＬＰ（例えば、ＬＰ１０２）によるペースパルス４０４の送達の前にｉ２ｉ送信４０２が送信される。これにより、受信ＬＰ（例えば、ＬＰ１０４）は、ペースパルスの遠隔送達の準備をすることができる。ｉ２ｉ送信４０２は、１以上の個々のパルスを含み得るエンベロープ４０６を含む。例えば、この実施形態では、エンベロープ４０６は、高周波パルス列４１０が後に続く低周波パルス４０８を含む。低周波パルス４０８は期間Ｔｉ２ｉＬＦの間持続し、高周波パルス列４１０は期間Ｔｉ２ｉＨＦの間持続する。低周波パルス４０８の終了と高周波パルス列４１０の開始とは、ギャップ期間Ｔｉ２ｉＧａｐによって隔てられている。
【００７４】
図４に示すように、ｉ２ｉ送信４０２は期間Ｔｉ２ｉＰの間続き、ペースパルス４０４は期間Ｔｐａｓｅの間続く。ｉ２ｉ送信４０２の終了とペースパルス４０４の開始とは、遅延期間ＴｄｅｌａｙＰによって隔てられている。遅延期間は、例えば、約０．０−１０．０ミリ秒、特に約０．１ミリ秒から２．０ミリ秒、より具体的には約１．０ミリ秒であり得る。本明細書で使用される「約」という用語は、指定された値の＋／−１０％を意味している。
【００７５】
図５は、検知されたイベントについてのｉ２ｉ通信の一例を示すタイミング図５００である。ｉ２ｉ通信は、例えば、ＬＰ１０２からＬＰ１０４に送信され得る。図５に示されるように、この実施形態では、送信ＬＰ（例えば、ＬＰ１０２）は、センシングされた固有の活性化５０２がセンシング閾値５０４を超えると、センシングイベントを検出する。所定の遅延期間ＴｄｅｌａｙＳの検出後、送信ＬＰは、所定の期間Ｔｉ２ｉＳにわたって続くｉ２ｉ送信５０６を送信する。遅延期間は、例えば、約０．０から１０．０ミリ秒、特に約０．１ミリ秒から２．０ミリ秒、より具体的には約１．０ミリ秒であり得る。
【００７６】
ｉ２ｉ送信４０２と同様に、ｉ２ｉ送信５０６は、１以上の個々のパルスを含み得るエンベロープを含んでいてもよい。例えば、エンベロープ４０６と同様に、ｉ２ｉ送信５０６のエンベロープは、高周波パルス列が後に続く低周波パルスを含み得る。
【００７７】
第１のＬＰが心房に位置し、第２のＬＰが心室に位置している場合、任意選択で、第１のＬＰは、心房検知（ＡＳ）イベントまたは心房ペーシング（ＡＰ）が発生したこと、またはごく近い将来に発生することを示すＡＳ／ＡＰイベントマーカを生成する。例えば、ＡＳ及びＡＰイベントマーカは、対応するＡＳまたはＡＰイベントに続いて送信され得る。あるいは、第１のＬＰは、心房ペーシングパルスの伝達よりも若干前にＡＰイベントマーカを送信してもよい。あるいは、第１のＬＰが心房に位置し、第２のＬＰが心室に位置している場合、第２のＬＰは、第１のＬＰからＡＳまたはＡＰイベントマーカを受信した後に房室（ＡＶ）インターバルを開始し、第１のＬＰからＡＰイベントマーカを受信した後に房室ブランキング後（ＰＡＶＢ）インターバルを開始する。
【００７８】
任意選択で、第１及び第２のＬＰは、「純粋な」マスター／スレーブ関係において動作してもよく、マスターＬＰは、「イベント」マーカに加えて、または「イベント」マーカの代わりに、「コマンド」マーカを送達する。コマンドマーカは、ペーシングパルスなどの伝達などのアクションを実行するようにスレーブＬＰに指示する。例えば、スレーブＬＰが心房に位置し、マスターＬＰが心室に位置している場合、純粋なマスター／スレーブ関係では、マスターＪＰからＡＰコマンドマーカを受信すると、スレーブＬＰはペーシングパルスを心房に迅速に伝達する。
【００７９】
いくつかの実施形態によれば、ａＬＰとｖＬＰとの間の通信及び同期は、イベントメッセージ内のマーカ／コマンドの伝導通信を介して実施される（ｉ２ｉ通信プロトコルごとに）。上記で説明したように、伝導通信には、ＲＦまたはＷｉ−Ｆｉ周波数範囲外の周波数でセンシング／ペーシング電極から送信されたイベントメッセージが含まれ得る。以下の図及び対応する説明は、イベントメッセージで送信され得るマーカの非限定的な例を示している。以下の図及び対応する説明には、マーカの説明、及びイベントメッセージを受信するＬＰで発生する結果の例も含まれている。表１は、ａＬＰからｖＬＰに送信される例示的なイベントマーカを表し、表２は、ｖＬＰからａＬＰに送信される例示的なイベントマーカを表す。マスター／スレーブ構成では、房室ブランキング後（ＰＶＡＢ）のインターバル外、またはいくつかの他の代替的に定義された心房ブランキング期間外で心房イベントがセンシングされるたびに、ＡＳイベントマーカが、ａＬＰから送信される。ＡＰイベントマーカは、ａＬＰが心房にペーシングパルスを伝達するたびに、ａＬＰから送信される。ａＬＰはＡＳマーカの送信を制限してもよく、それによって、心房イベントがＰＶＡＢのインターバル外と、房室不応期後（ＰＶＡＲＰ）外またはいくつかの他の代替的に定義された心房不応期外との両方でセンシングされると、ａＬＰはＡＳイベントマーカを送信する。あるいは、ａＬＰは、ＰＶＡＲＰに基づいてＡＳイベントマーカの送信を制限しないが、代わりに心房イベントがセンシングされるたびにＡＳイベントマーカを送信する。
【００８０】
【表１】
2020520715.tif 000003
【００８１】
表１に示すように、ａＬＰがＡＳイベントマーカ（ａＬＰが内因性心房イベントをセンスしたことを示す）を含むイベントメッセージを送信すると、ｖＬＰはＡＶインターバルタイマーを開始する。すべてのセンスされたイベントのＡＳイベントマーカをａＬＰが送信する場合、ｖＬＰは、ＡＶインターバルタイマーを開始する前に、ＰＶＡＢまたはＰＶＡＲＰインターバルがアクティブでないことを最初に判断することが好ましい。しかしながら、固有の信号がＰＶＡＢまたはＰＶＡＲＰインターバルの外でセンスされた場合にのみａＬＰがＡＳイベントマーカを送信する場合、ｖＬＰは、最初にＰＶＡＢまたはＰＶＡＲＰステータスを確認することなくＡＳイベントマーカを受信すると、ＡＶインターバルタイマーを開始し得る。ａＬＰがＡＰイベントマーカ（ａＬＰがペースパルスを心房に伝達した、または伝達しようとしていることを示す）を送信すると、ＰＶＡＲＰインターバルがアクティブでない場合、ｖＬＰはＰＶＡＢタイマー及びＡＶインターバル時間を開始する。また、ｖＬＰは、ａＬＰによって伝達されるリモートペースパルスのクロストークセンシングの可能性を防ぐために、センス増幅器をブランクにし得る。
【００８２】
【表２】
2020520715.tif 000004
【００８３】
表２に示すように、ｖＬＰが心室イベントをセンスすると、ｖＬＰは、ＶＳイベントマーカを含むイベントメッセージを送信し、それに応答して、ａＬＰはＰＶＡＲＰインターバルタイマーを開始し得る。ｖＬＰが心室にペースパルスを伝達するか、または伝達しようとすると、ｖＬＰはＶＰイベントマーカを送信する。ａＬＰがＶＰイベントマーカを受信すると、ａＬＰはＰＶＡＢインターバルタイマーとＰＶＡＲＰインターバルタイマーとを開始する。また、ａＬＰは、ｖＬＰによって伝達されるリモートペースパルスのクロストークセンシングの可能性を防ぐために、センス増幅器をブランクにし得る。ｖＬＰは、ＡＰコマンドマーカを含むイベントメッセージを送信して、命令を遅延なく受信すると、心房にペーシングパルスを即時に伝達するようにａＬＰに命令し得る。
【００８４】
前述のイベントマーカは、ａＬＰ及びｖＬＰが完全なデュアルチャンバ機能を維持できるようにするべく使用され得るマーカのサブセットの例である。一実施形態では、ｖＬＰはすべてのデュアルチャンバアルゴリズムを実行してもよく、一方、ａＬＰは、ａＬＰ内にローカルに実装されたＰＶＡＢなどの心房ベースのハードウェア関連機能を実行してもよい。この実施形態では、ａＬＰは、遠隔の「ワイヤレス」心房ペース／センス電極として効果的に扱われる。別の実施形態では、ｖＬＰは、すべてではないがほとんどのデュアルチャンバアルゴリズムを実行してもよく、一方、ａＬＰは、診断及び治療アルゴリズムのサブセットを実行してもよい。代替実施形態では、ｖＬＰ及びａＬＰは、診断及び治療アルゴリズムを等しく実行してもよい。特定の実施形態では、決定責任は、ａＬＰまたはｖＬＰの一方に別個に分けられてもよい。他の実施形態では、決定責任は、共同の入力及び責任を伴い得る。
【００８５】
一実施形態では、より安全な治療を提供するために、心室ベースのペーシング及びセンシング機能は、ｉ２ｉ通信に依存しない。例えば、ＬＰからＬＰへの（ｉ２ｉ）通信が（長期または一時的に）失われた場合、ｖＬＰデバイスがこれらの機能を独立して実現するために必要なアルゴリズムをすべて実行しているので、心臓ペーシングシステム１００は安全な心室ベースのペーシング／センシング機能に自動的に戻り得る。例えば、ｖＬＰは心室ペーシング／センシングアクティビティを実行するためにｉ２ｉ通信に依存しないので、ｖＬＰはＶＶＩモードに戻り得る。ｉ２ｉ通信が一旦回復すると、心臓ペーシングシステム１００は、デュアルチャンバ機能を自動的に再開することができる。
【００８６】
オフセット補正を備えた常時オンの受信機
【００８７】
上述したように、図２Ａの議論では、ＬＰ１０２、１０４のそれぞれは、ＬＦ受信機及びＨＦ受信機、または低電力受信機及び高電力受信機ともそれぞれ呼ばれ得る第１の受信機（受信機１２０）及び第２の受信機（受信機１２２）を含む。特定の実施形態では、ＬＦ受信機（受信機１２０）は、比較的低い周波数範囲（例えば、１００ｋＨｚ未満）内のウェイクアップ信号をモニタリングするように構成され、受信機１２２（有効化されている場合）は、比較的高い周波数範囲（例えば、１００ｋＨｚより高い）内のイベントメッセージ信号をモニタリングするように構成される。特定の実施形態では、受信機１２０（より具体的には、少なくともその一部）は常に有効化され、特定の低周波数範囲（例えば、１ｋＨｚから１００ｋＨｚ）内で、単なるウェイクアップパルスであり得るウェイクアップ通知をモニタリングし、受信機１２２は、受信機１２０によって選択的に有効化される。受信機１２０は、第１及び第２の受信機の両方が有効化されている場合、受信機１２２よりも少ない電力しか消費しないように構成される。例えば、受信機１２２は、有効化されている場合に約５０μＡを消費し、受信機１２０は平均して約０．３μＡのみを消費してもよい。
【００８８】
特定の実施形態によれば、受信機１２０がモニタリング及び検出するように構成されたウェイクアップ信号は、１ｍＶ未満であり得る低振幅を有する。従来の差動増幅器の入力オフセット電圧は通常１ｍＶを超えるので（例えば、１０ｍＶ以上、または時間及び温度に応じてさらに変動する可能性が高い）、したがって、従来の差動増幅器を用いて受信機１２０を実装することは有用ではない。さらに、従来の差動増幅器は入力オフセット電圧ドリフトの影響を非常に受けやすく、１ｍＶ以下の低振幅信号を検出しようとする場合には望ましくない。
【００８９】
従来の差動増幅器を用いて受信機１２０を実装する代わりに、シングルエンド増幅器を使用することができる。しかしながら、シングルエンドトポロジーの電源除去比が非常に低いので、これは、受信機１２０に非常に静かな電源を使用することが不所望にも要求される。ＬＰ１０２、１０４などのＩＭＤ内にこのような静かな電源を実装することは困難である。
【００９０】
別の選択肢は、オートゼロ化された差動増幅器を用いて受信機１２０を実装することであり、これにより、入力オフセット電圧の問題を取り除くことができる。しかしながら、オートゼロフェーズ中、オートゼロ差動増幅器は別のＬＰから送信された信号を検出することができないので、別のＬＰ（または外部に設けられたプログラマ１０９）から送信されたウェイクアップ信号に対してブラインドされる。２つのＬＰ１０２、１０４間の同期が失われ、潜在的に危険な状況が発生する可能性がもたらされるので、これは、デュアルチャンバペースメーカシステムでは許容できない。
【００９１】
図２Ｂを参照して最初に説明される本技術の特定の実施形態によれば、２つのオートゼロ化差動増幅器（または、より一般的には、選択的にオフセット補正可能な差動増幅器）が、受信機１２０を動かすために、並列かつ逆フェーズで使用される。そのような実施形態は、以下の図２３Ｂの説明からよりよく理解されるように、オートゼロフェーズ（または、より一般的には、オフセット補正フェーズ）中に受信機１２０がウェイクアップ信号に対してブラインドになることを回避する方法で、低入力オフセット電圧を提供し、したがって、高感度の低オフセット差動システムを提供する。
【００９２】
図２Ｂを参照すると、受信機１２０は、それぞれが差動入力及び出力を含む２つの差動増幅器１２４ａ、１２４ｂを含むように示されている。差動増幅器１２４ａ、１２４ｂは、集合的に、または個別に差動増幅器１２４と呼ばれ得る。差動増幅器１２４の各々は、差動増幅器１２４のそれぞれを選択的に有効化することができる、それぞれのイネーブル端子を含む。差動増幅器１２４の各々は、有効化されている間、電流（例えば、約３００ｎＡ）を排出し、それによってバッテリから電力を供給する。逆に、差動増幅器１２４の各々は、有効化されていない間、電流を実質的に排出せず（すなわち、１０ｎＡ未満）、したがって、バッテリ１１４から電力を実質的に供給しない（すなわち、２０ｎＡ未満）。差動増幅器１２４の各々は、（有効化されている間に）差動増幅器１２４の各々を選択的にオフセット補正することを可能にするそれぞれのオフセット補正端子も含み得る。実装に応じて、差動増幅器１２４の各々は、そのイネーブル端子における信号がＨＩＧＨであることに応答して（あるいは、そのイネーブル端子における信号がＬＯＷであることに応答して）有効化されるように構成され得る。実装に応じて、差動増幅器１２４の各々は、（有効化されている間に）そのオフセット補正端子における信号がＨＩＧＨであることに応答して（または、そのオフセット補正端子における信号がＬＯＷであることに応答して）オフセット補正されるように構成され得る。差動増幅器１２４が有効化されていない場合、差動増幅器１２４は無効化されているとも言える。差動増幅器１２４が有効化され、かつそのオフセット補正フェーズに入っていない（すなわち、オフセット補正されていない）場合、差動増幅器１２４は、その通常のセンシング及び増幅フェーズに入っていると言える。
【００９３】
特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４の各々は、オートゼロ化差動増幅器として実装され、この場合、オフセット補正フェーズは、より具体的には、差動増幅器１２４がオートゼロ化されることにより入力オフセット電圧を除去する、オートゼロフェーズである。代替実施形態によれば、差動増幅器１２４の各々は、チョッパ安定化差動増幅器として実装され、この場合、オフセット補正フェーズは、より具体的には、チョッパ安定化フェーズである。他の変形が可能であり、本明細書で説明される本技術の実施形態の範囲内である。
【００９４】
特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４の各々は、有効化されている間、ウェイクアップ信号をモニタリングするように構成される。図４を参照して上述したように、ウェイクアップ信号は、低振幅（例えば、１ｍＶ）の、（その後に低振幅の高周波パルス列４１０が続く）低周波パルス４０８であり得る。より具体的な例として、ウェイクアップ信号は２０マイクロ秒のパルス幅を有する１ｍＶのパルスであり得、この場合、差動増幅器の各々は、２０マイクロ秒のパルス幅を有する１ｍＶのウェイクアップパルスをモニタリング及び検出するように、特に調整され得る。
【００９５】
差動増幅器１２４の各々から出力される信号は、増幅された差動信号と呼ぶことができる。実装に応じて、差動増幅器１２４の各々は、（ウェイクアップパルスが検出されない場合に）ＬＯＷ増幅差動信号を名目上出力し、検出されたウェイクアップパルスに応答してＨＩＧＨ増幅差動信号を出力するように構成され得る。あるいは、可能性は低いが、差動増幅器１２４の各々は、（ウェイクアップパルスが検出されない場合に）ＨＩＧＨ増幅差動信号を名目上出力し、検出されたウェイクアップパルスに応答してＬＯＷ増幅差動信号を出力するように構成できる。この議論の残りの部分では、差動増幅器１２４の各々は、（ウェイクアップパルスが検出されない場合に）ＬＯＷ増幅差動信号を名目上出力し、検出されたウェイクアップパルスに応答してＨＩＧＨ増幅差動信号を出力するように構成されると想定される。
【００９６】
オフセット補正フェーズ（例えば、オートゼロフェーズ、またはチョッパ安定化フェーズ）の間、差動増幅器１２４は、差動増幅器１２４がモニタリングするように構成された信号（例えば、ウェイクアップパルス）を検出することはできず、したがって、差動増幅器１２４の出力で生成される増幅差動信号は、所定の信号（例えば、ウェイクアップパルス）が差動増幅器１２４によって検出されるかどうかを示さない。例えば、差動増幅器１２４がそのオフセット補正フェーズに入っている間、差動増幅器１２４によって出力される増幅差動信号は、ＬＯＷ出力レベルとＨＩＧＨ出力レベルとのほぼ中間にあり得る。したがって、特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４によって出力される増幅差動信号は、差動増幅器１２４がそのオフセット補正フェーズ（例えば、そのオートゼロフェーズ、またはそのチョッパ安定化フェーズ）に入っている場合に無視される。換言すれば、特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４の出力は、差動増幅器１２４がそのオフセット補正フェーズに入っている場合に無視される。
【００９７】
さらに図２Ｂを参照すると、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの出力は、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの出力を組み合わせるために使用されるＯＲゲート回路１２６のそれぞれの入力に提供されるように示されている。より具体的には、ＯＲゲート回路１２６への入力の少なくとも１つがＨＩＧＨになることに応答して、ＯＲゲート回路１２６の出力がＨＩＧＨハイになる。差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方が、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂがそれぞれモニタリングしているウェイクアップ信号（例えば、ウェイクアップパルス）を検出すると、ＯＲゲート回路１２６への入力の一方がＨＩＧＨになる。したがって、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂがモニタリングしているウェイクアップ信号を差動増幅器１２４ａ、及び差動増幅器１２４ｂの一方が検出したことに応答して、ＯＲゲート回路１２６の出力はＨＩＧＨになり、受信機１２２を有効化する。ＯＲゲート回路１２６の出力は、受信機１２２のイネーブル端子に直接提供され得る。あるいは、オプションのパルス調整回路１２８が、ＯＲゲート回路１２６の出力と受信機１２２のイネーブル端子との間に配置される。パルス調整回路１２８は、例えば、ＯＲゲート回路１２６によるパルス出力を所望のパルス幅に引き伸ばすことができる。あるいは、パルス調整回路１２８は、パルス調整回路１２８の入力がＬＯＷからＨＩＧＨになり、少なくとも所定の期間の間ＨＩＧＨのままであることに応答して、特定の振幅及びパルス幅のパルスを出力するように構成され得る。他の変形も可能であり、本技術の実施形態の範囲内である。より一般的には、ＯＲゲート回路１２６を使用することに加えて、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの出力を１つの信号に組み合わせる他の方法が可能であり、本明細書に記載の本技術の実施形態の範囲内である。
【００９８】
本技術の特定の実施形態によれば、任意の所与の時間に、受信機１２０の差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの少なくとも一方は、オフセット補正フェーズ（例えば、オートゼロフェーズ、またはチョッパ安定化フェーズ）内に入ることなく有効化される。これにより、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの少なくとも一方が、予想される低周波数範囲内でウェイクアップ信号を常にモニタリングすることができるという利点がある。より具体的には、本技術の特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの各々は周期的にオフセット補正され、その間、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの他方は有効化され、オフセット補正されず、それによってウェイクアップ信号をモニタリングする。したがって、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの両方が同時に有効化される場合があるので、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの両方が電流を排出し、それによってバッテリ１１４から電力を消費する場合があることを理解されたい。
【００９９】
受信機１２０がバッテリ１１４から消費する電力を実質的に最小限に抑えるために、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂが両方とも有効化される時間量は小さく保たれ、好ましくは最小化されるべきである。特定の実施形態によれば、両方の差動増幅器１２４ａ、１２４ｂが両方とも有効化されている時間のうち少なくとも大部分の間、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方はオフセット補正されている。例えば、オフセット補正フェーズが完了するまでに３ミリ秒かかると仮定する。差動増幅器１２４ａ、１２４ｂが両方とも有効化されている時間量がサイクル期間ごとに（例えば、１００ミリ秒ごとに）４ミリ秒である場合、両方の差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂが有効化されている時間の少なくとも大部分の間、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方はオフセット補正されている。好ましくは、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂを含む受信機１２０によって消費される電力を実質的に最小化するために、両方の差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂが、いずれもオフセット補正されることなく有効化されている時間は、実質的に最小化される。特定の実施形態によれば、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂは、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の２０％未満（好ましくは１０％未満）の間、同時に有効化される。
【０１００】
一例として、各６４ミリ秒のサイクル期間中に、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂの各々が３６ミリ秒の間選択的に有効化されると仮定する。また、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが各６４ミリの秒サイクル期間中に２８ミリ秒の間有効化され、両方の差動増幅器が各６４ミリ秒のサイクル期間中に４ミリ秒の間有効化されると仮定する。この例では、各６４ミリ秒のサイクル期間中に、差動増幅器１２４ａ、１２４ｂは、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の約１４％の間、同時に有効化される（すなわち、４ミリ秒／２８ミリ秒＝０．１４２８６）。これは、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂが同時に有効化されるという要件を満たす。
【０１０１】
図２Ｃは、差動増幅器１２４ａのイネーブル端子及びオフセット補正端子にそれぞれ提供されるイネーブルＡ信号及びオフセット補正Ａ信号、並びに差動増幅器１２４ｂのイネーブル端子及びオフセット補正端子にそれぞれ提供されるイネーブルＢ信号及びオフセット補正Ｂ信号についての例示的なタイミング図である。この例では、各１００ミリ秒のサイクル期間中に差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂのそれぞれが５４ミリ秒の間選択的に有効化され、各１００ミリ秒のサイクル期間中に差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが４６ミリ秒の間有効化され、かつ、各１００ミリ秒のサイクル期間中に両方の差動増幅器が４ミリ秒の間有効化される。したがって、この例では、各１００ミリ秒のサイクル期間中、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の約８．７％の間、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂは同時に有効化される（すなわち、４ミリ秒／４６ミリ秒＝０．０８６９６）。これは、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂが同時に有効化されるという要件を満たす。実際に、この例では、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂは、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの一方のみが有効化されている時間の１０％未満の間、同時に有効化される。好ましくは、差動増幅器１２４ａ及び差動増幅器１２４ｂの両方が同時に有効化される時間量は、実質的に最小化され、差動増幅器１２４がオフセット補正され得る速さ及びサイクル期間の長さに少なくとも部分的に依存する。プロセッサまたはコントローラ１１２（図２Ａ参照）を用いて、図２に示される信号を生成することができる。追加的または代替的に、クロック回路（特に図示せず）を用いて、図２に示される信号を生成することができる。他の変形も可能であり、本明細書に記載の実施形態の範囲内である。
【０１０２】
本技術の特定の実施形態によれば、（受信機１２０のウェイクアップ信号の検出に応答して、受信機１２０によって）受信機１２２が有効化された後、受信機１２２は、受信機１２０がウェイクアップ信号を受信した周波数範囲よりも高い周波数範囲内で１以上のｉ２ｉ通信信号を受信することができる。より一般的には、一度有効化された受信機１２２は、受信機１２０が信号を受信することができる周波数範囲よりも高い周波数範囲内で信号を受信できる。受信機１２２によって受信されたｉ２ｉ通信信号（複数可）は、プロセッサまたはコントローラ１１２に提供され、プロセッサまたはコントローラ１１２によって使用されることによって、電極１０８を介したペーシングパルスの伝達をトリガするために使用されるインターバルタイマー（例えば、ＡＶインターバルタイマー）を開始することができる。そのようなペーシングパルスは、パルス発生器１１６によって生成することができる。他の変形も可能であり、本明細書に記載の実施形態の範囲内である。
【０１０３】
図６は、本技術の特定の実施形態による方法を要約するために使用される高レベルのフロー図である。そのような方法は、第１及び第２の差動増幅器を含む受信機を有する植込み型医療機器（ＩＭＤ）によって使用可能であり、第１及び第２の差動増幅器の各々は差動入力及び出力を含み、第１及び第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間に、オフセット補正フェーズに選択的に置かれ得る。そのような方法を実行することができるＩＭＤの例は、図２Ａ−２Ｃを参照して上述したＬＰ１０２、１０４である。より具体的には、上述の図２Ｂは、差動入力及び出力を含み、かつ、有効化されている間にオフセット補正フェーズに選択的に置かれ得る２つの差動増幅器１２４ａ、１２４ｂを含む受信機１２０の例示的な詳細を提供する。
【０１０４】
図６を参照すると、ステップ６０２は、任意の所与の時間に、第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方が有効化されているように、第１及び第２の差動増幅器を選択的に有効化するステップを含む。その例を上述した特定の実施形態によれば、ステップ６０２は、第１及び第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、第１及び第２の差動増幅器が同時に有効化されるように、実行される。
【０１０５】
図６をさらに参照すると、ステップ６０４は、第１の差動増幅器が有効化され、オフセット補正フェーズに入っている間に、第２の差動増幅器がオフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、かつ、第２の差動増幅器が有効化され、オフセット補正フェーズに入っている間に、第１の差動増幅器がオフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、第１及び第２の差動増幅器をオフセット補正フェーズに選択的に入れるステップを含む。ステップ６０４及びステップ６０２を実行するために使用され得る例示的なタイミング図は、図２Ｃを参照して示され、上述されている。特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器の各々は、オートゼロ差動増幅器であり、この場合、オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズである。他の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器の各々は、チョッパ安定化差動増幅器であり、この場合、オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズである。
【０１０６】
ステップ６０６は、周波数範囲内の所定の信号をモニタリングするために、第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方を常に使用するステップを含む。特定の実施形態によれば、所定の信号はウェイクアップ信号であり、より具体的には、ウェイクアップパルスであり得る。特定の実施形態によれば、ウェイクアップ信号がモニタリングされる周波数範囲は、これに限定しないが、例えば１ｋＨｚから１００ｋＨｚの間であり得る低周波数範囲内である。
【０１０７】
ステップ６０８は、受信機の第１及び第２の差動増幅器の一方を使用する周波数範囲（例えば、第１の周波数範囲）内の所定の信号（例えば、ウェイクアップ信号）を検出するステップを含む。
【０１０８】
ステップ６１０は、第１及び第２の差動増幅器の一方によって周波数範囲内で検出された所定の信号に応答して、ＩＭＤの別の構成要素を有効化するステップを含む。特定の実施形態によれば、第１及び第２の差動増幅器を含む受信機は、第１の受信機（例えば、図２Ａ及び２Ｂの受信機１２０）であり得る。さらに、上記のように、差動増幅器がモニタリング及び検出するように構成されている所定の信号は、第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号であり得る。そのような実施形態では、ステップ６１０は、第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器の少なくとも一方によって検出された第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号に応答して、第２の受信機（例えば、図２Ａの受信機１２２）を有効化するステップを含み得る。
【０１０９】
ステップ６１２は、所定の機能を実行するために、ステップ６１０で有効化された他の部品を使用するステップを含む。例えば、ステップ６１２は、第２の受信機が有効化されている間、第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内の１以上のインプラント間（ｉ２ｉ）通信信号を検出するために、第２の受信機（例えば、図２Ａの受信機１２２）を使用するステップを含む。上記で説明したように、そのような第２の受信機（例えば、受信機１２２）は、第２の受信機が有効化されている間、第１の受信機（例えば、受信機１２０）よりも多くの電力を消費する。
【０１１０】
ステップ６１４は、所定の機能を実行するために、ステップ６１２において使用された後の他の部品（例えば、図２Ａの受信機１２２）を無効化するステップを含む。ステップ６１４におけるこのような無効化は、第１の受信機の第１及び第２の差動増幅器を特に含み得るＩＭＤの電気部品に電力を供給するため、及び、第２の受信機が有効化されている間に第２の受信機に電力を供給するために、使用されているＩＭＤ内のバッテリの電力を節約するために実行される。
【０１１１】
図６を参照して説明されるステップは、１つのステップの結果が、別のステップで使用されているか、または別のステップの開始をトリガするために使用されている場合を除き、説明した正確な順序で実行される必要はない。例えば、ステップ６０２、６０４、及び６０６、または少なくともその一部は並行して実行することができる。対照的に、ステップ６１０はステップ６０８が実行されていることに応答して実行されるので、ステップ６１０は必然的にステップ６０８の後に発生する。
【０１１２】
上述の本技術の実施形態の多くは、ＬＰタイプのＩＭＤを使用するためのものとして説明されているが、本技術の実施形態は、ＬＰ以外の他のタイプのＩＭＤを使用することもできる。したがって、ＬＰでの使用に特に限定されない限り、特許請求の範囲はＬＰタイプのＩＭＤの使用に限定されるべきではない。
【０１１３】
本明細書で説明される主題は、その用途において、本明細書に記載されるか、または図面に示される構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本明細書で説明される主題は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施または実行することができる。また、本明細書で使用される表現及び用語は説明目的のものであり、限定と見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む」、「備える」、または「有する」、及びその変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物、並びに追加の項目を包含することを意味する。さらに、本明細書で使用される「基づく」という用語は、特に明記しない限り、少なくとも部分的に基づくことを意味し、決定などが行われる１以上の追加要因が存在する可能性があることを意味するものとして解釈されるべきであることに留意されたい。例えば、決定が比較の結果に基づいている場合、その決定は、比較の結果に基づいていることに加えて、１以上の他の要因にも基づいている可能性がある。
【０１１４】
上述の説明は例示的であり、限定的ではないことを意図していることを理解されたい。例えば、上述の実施形態（及び／またはその態様）は、互いに組み合わせて使用され得る。加えて、その範囲から逸脱することなく、本技術の実施形態の教示に特定の状況または材料を適合させるために、多くの修正が行われ得る。本明細書に記載の寸法、材料の種類及びコーティングは、本発明の実施形態のパラメータを定義することを意図しているが、それらは決して限定するものではなく、例示的な実施形態である。上記の説明を検討すると、他の多くの実施形態が当業者には明らかであろう。したがって、本技術の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照し、そのような特許請求の範囲によって権利が与えられる均等物の全範囲とともに決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、「含む」及び「そこで」という用語は、「備える」及び「ここで」というそれぞれの用語の平易な英語の同等物として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１」、「第２」、及び「第３」などの用語は単にラベルとして使用され、それらの対象に数値要件を課すことを意図していない。さらに、以下の特許請求の範囲の制限は、そのようなクレームの制限が明示的に「〜ための手段」という語句を使用した後に、さらに構造のない機能の記載が続く場合を除いて、ミーンズ・プラス・ファンクション形式では書かれておらず、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されることを意図したものではない。
【図１】
2020520715.tif 000005
【図２Ａ】
2020520715.tif 000006
【図２Ｂ】
2020520715.tif 000007
【図２Ｃ】
2020520715.tif 000008
【図３】
2020520715.tif 000009
【図４】
2020520715.tif 000010
【図５】
2020520715.tif 000011
【図６】
2020520715.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月19日(2019.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植込み型医療機器（ＩＭＤ）であって、
１以上のイネーブル信号と、１以上のオフセット補正信号とを生成するように構成されたプロセッサ及び／またはクロック回路と、
前記１以上のイネーブル信号によってそれぞれが選択的に有効化され、それぞれが差動入力を含み、かつそれぞれが出力を含む、第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を備えた受信機と、
前記植込み型医療機器の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を含む電気部品に、前記電気部品が有効化されている間に電力を供給するバッテリとを含み、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、ある周波数範囲内の、第２の植込み型医療機器または外部デバイスからの所定の信号をモニタリングするように構成され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、電流を排出し、それにより前記バッテリから電力を供給し、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されていない間、電流を実質的に排出せず、したがって前記バッテリから電力を実質的に供給せず、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、前記１以上のオフセット補正信号によってオフセット補正フェーズに選択的に入ることができ、その間、前記所定の信号は差動増幅器によって検出不能であり、
前記プロセッサ及び／またはクロック回路は、任意の所与の時間において、前記受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが前記周波数範囲内の前記所定の信号を常にモニタリングするようにして、前記イネーブル信号及び前記オフセット補正信号を生成するように構成されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項２】
請求項１に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、同時に有効化され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されている時間の少なくとも大部分の間、前記オフセット補正フェーズに入っていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項３】
請求項２に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の１０％未満の間、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項４】
請求項１に記載の植込み型医療機器であって、
第１の電極及び第２の電極をさらに含み、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々の前記差動入力は、前記第１の電極及び前記第２の電極に連結されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項５】
請求項４に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を備えた前記受信機は第１の受信機を含み、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々によってモニタリングされるように構成された前記所定の信号は、第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号を含み、
前記植込み型医療機器は、前記第１の電極及び前記第２の電極に連結された第２の受信機をさらに含み、
前記第２の受信機は、前記第１の周波数範囲内で前記ウェイクアップ信号を検出する前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方に応答して選択的に有効化され、
前記第２の受信機は、前記第２の受信機が有効化されている間、前記第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内で前記第２の植込み型医療機器から１以上のインプラント間（ｉ２ｉ）通信信号を受信するように構成され、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第２の受信機は前記第１の受信機よりも多くの電力を消費することを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項６】
請求項５に記載の植込み型医療機器であって、
前記植込み型医療機器は、密閉型のハウジングを含むリードレスペースメーカを備え、
前記密閉型のハウジングは前記第１の電極及び前記第２の電極を支持し、かつ前記密閉型のハウジングの中には前記第１の受信機及び前記第２の受信機と、前記バッテリとが配置されていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項７】
請求項５に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の前記出力に連結された入力と、前記第２の受信機のイネーブル端子に連結された出力とを有するＯＲゲート回路をさらに含み、
前記ＯＲゲート回路の前記出力と前記第２の受信機の前記イネーブル端子との間に、パルス調整回路が任意選択で連結されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器が有効化され、かつ前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第２の差動増幅器は前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、
前記第２の差動増幅器が有効化され、かつ前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第１の差動増幅器は前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はオートゼロ差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズを含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はチョッパ安定化差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズを含むことを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１１】
第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を備えた受信機を含む植込み型医療機器であって、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は差動入力及び出力を含み、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、選択的にオフセット補正フェーズに入ることができる、該植込み型医療機器、を使用する方法であって、
プロセッサ及び／またはクロック回路を用いて、１以上のイネーブル信号と、１以上のオフセット補正信号とを生成するステップと、
任意の所与の時間に、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが有効化されているように、１以上のイネーブル信号を用いて、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を選択的に有効化するステップと、
前記第１の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第２の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、かつ、前記第２の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第１の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、１以上のオフセット補正信号を用いて、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を前記オフセット補正フェーズに選択的に入れるステップと、
ある周波数範囲内の、第２の植込み型医療機器または外部デバイスからの所定の信号をモニタリングするために、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも一方を常に使用するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記選択的に有効化するステップは、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されるように実行されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はオートゼロ差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはオートゼロフェーズを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々はチョッパ安定化差動増幅器を含み、
前記オフセット補正フェーズはチョッパ安定化フェーズを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器を含む前記受信機は第１の受信機を含み、
前記所定の信号は第１の周波数範囲内のウェイクアップ信号を含み、
前記方法はさらに、
前記第１の受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方によって検出されている前記第１の周波数範囲内の前記ウェイクアップ信号に応答して第２の受信機を有効化するステップと、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第１の周波数範囲よりも高い第２の周波数範囲内で第２の植込み型医療機器から１以上のインプラント間通信信号を受信するように、前記第２の受信機を使用するステップとを含み、
前記第２の受信機が有効化されている間、前記第２の受信機は前記第１の受信機よりも多くの電力を消費することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の植込み型医療機器であって、
前記プロセッサ及び／またはクロック回路は、前記第１の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第２の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるように、かつ、前記第２の差動増幅器が有効化され、前記オフセット補正フェーズに入っている間に、前記第１の差動増幅器が前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化されるようにして、前記イネーブル信号及び前記オフセット補正信号を生成するように構成されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１７】
植込み型医療機器であって、
１以上のイネーブル信号と、１以上のオフセット補正信号とを生成するように構成されたプロセッサ及び／またはクロック回路と、
各々が差動入力を含み、各々が出力を含む、１以上のイネーブル信号によって選択的に有効化される第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を含む受信機とを含み、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の各々は、有効化されている間、１以上のオフセット補正信号により選択的にオフセット補正フェーズに入ることができ、その間、所定の信号は差動増幅器によって検出不能であり、
前記プロセッサ及び／またはクロック回路は、任意の所与の時点において、前記受信機の前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つが前記オフセット補正フェーズに入ることなく有効化され、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の少なくとも１つがある周波数範囲内の前記所定の信号を常にモニタリングするようにして、前記イネーブル信号及び前記オフセット補正信号を生成するように構成されることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の２０％未満の間、同時に有効化され、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器が同時に有効化されている時間の少なくとも大部分の間、前記オフセット補正フェーズに入っていることを特徴とする植込み型医療機器。
【請求項１９】
請求項１７に記載の植込み型医療機器であって、
前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器及び前記第２の差動増幅器の一方のみが有効化されている時間の１０％未満の間、同時に有効化されることを特徴とする植込み型医療機器。
【国際調査報告】
2020520715.tif 000013
2020520715.tif 000014