CN104053474A - 用于有效传递双部位起搏的方法 - Google Patents

Abstract

用于传递多部位起搏治疗的可植入设备及相关的方法，包括用于感测心脏信号并将心脏起搏脉冲沿着心脏腔室传递至第一起搏部位的电极、和用于将心脏起搏脉冲经由电极传递至患者的心脏的治疗传递模块。响应于在第一起搏部位处的起搏脉冲，感测模块测量沿心脏腔室的多个起搏电极部位处的激动时间。控制器被配置成响应于第一部位处在起搏期间测得的激动时间从多个起搏电极部位中标识第二起搏部位。

Description

用于有效传递双部位起搏的方法

技术领域

本公开一般涉及用于传递电刺激的医疗设备，并且更特定地，涉及用于在心脏中双部位起搏的装置和方法。

背景技术

心脏再同步治疗(CRT)是针对心脏衰竭患者的其中电刺激(起搏)一个或多个心脏腔室以恢复或改善心室同步的治疗。实现从CRT获得积极的临床受益部分地取决于起搏部位的位置，尤其是在左心室(LV)中的起搏部位的位置。因此，起搏导线的布置和选择电极起搏部位在促进从CRT取得积极的成果是重要的。随着多级心脏起搏导线在市场上面市，在给定心脏腔室中的多部位起搏是可能的，从而可能实现心室同步的更大的恢复和治疗受益。然而，在多个起搏部位传递起搏一般将会以更高的能源需求为代价并且更快地耗尽起搏传递电池。就能量效率和治疗受益而言，仍需要用于优化多部位起搏的方法和装置。

附图简述

图1描绘了耦合至患者的心脏的可植入医疗设备(IMD)。

图2为图1所示的IMD的功能框图。

图3为用于选择用于传递多部位起搏治疗的电极的方法的流程图。

图4为根据一个实施例的用于选择用于心脏腔室的多部位起搏的第二起搏部位的一个方法的流程图。

图5为根据一个实施例的用于选择用于心脏腔室的双部位起搏的起搏配置的方法的流程图。

图6为根据一个实施例的用于控制多部位起搏的方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，对说明性实施例进行引用。应当理解，可使用其他实施例而不背离本公开的范围。本文中所使用的模块摂指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、或提高所描述的功能的其他合适的部件。

在本文中描述了用于选择用于传递诸如CRT的起搏治疗的沿着心脏腔室的多个起搏部位的方法和相关的电路。在一些实施例中，该方法包括基于左心室激动时间的测量或与心脏血流动力学功能相关联的其他测量来确定最优的起搏部位。附加地或作为替代，该方法包括在用于利用单个成对电极实现双部位起搏的心脏腔室的双极刺激期间检测阳极刺激。这些方法可在具有定位用于心脏腔室的双极起搏的至少两个电极的任何单个、双的、或多腔室起搏设备中实现。更经常地，当沿着被起搏的心脏腔室有多个电极可用时，将使用所公开的方法的实践，提供两个或多个双电极向量用以从中选择以用于起搏心室。

在一些实施例中，提供远离心脏腔室定位的至少一个电极以供用作阳极，该阳极用于在用于区别阳极和阴极捕获的心脏腔室的单极起搏期间获得测量。阳极电极可位于另一心脏腔室中或沿着另一心脏腔室、沿着相关联的IMD的外壳、或皮下地植入的电极(诸如，贴片电极)。在用于检测阳极捕获的包含测量心脏腔室之间的传导时间的一些实施例中，需要用于感测心脏腔室中的经传导的去极化的电极而不是正进行起搏的电极。在其他实施例中，较远的感测双极(distant sensing bipole)可用于测量被起搏的相同腔室中的传导时间。

在以下描述中，双腔室(两心室)起搏设备作为可利用本文所描述的多部位起搏方法的设备的一个示例性实施例描述。该设备尤其用于通过在一个或两个心室中起搏来传递CRT。然而，应当认识到，多部位起搏可在一个或多个心脏腔室中包括至少用于传递CRT或任何其他起搏治疗的双极起搏能力的许多设备配置中实现。进一步，多部位电刺激方法的各方面可在将电刺激传递至易激动的机体组织的任何医疗设备中实现并且不一定限于在心脏起搏应用中实现。

图1描绘了通过右心室(RV)导线16和冠状窦(CS)导线18耦合至患者的心脏8的可植入医疗设备(IMD)10。IMD10具体化为心脏起搏设备，心脏起搏设备提供用于通过将起搏脉冲按需传递至一个或两个心室以控制心脏激动顺序来恢复心室同步。以示出上部心脏腔室，右心房(RA)和左心房(LA)、和下部心脏腔室，右心室(RV)和左心室(LV)、和大心脏静脉48的局部剖视图示出心脏8，大心脏静脉48分支以形成下级静脉。大心脏静脉48通向右心房中的冠状窦(CS)中。

经静脉的导线16和18将IMD10分别与RV和LV连接。将认识到，在一些实施例中，附加的导线和/或电极可耦合至IMD以供将IMD与RA和LA连接，以提供在心脏的三个或所有四个腔室中的感测和/或起搏。

每个导线16和18携载耦合至延伸通过导线16和18的绝缘的、细长的导体的起搏/感测电极。远程的中性(indifferent)外壳电极12形成为IMD10的外壳的外表面的一部分。起搏/感测电极和远程的中性外壳电极12可选择性地用于提供用于起搏和观测功能的多个单极和双极起搏/感测电极组合。

RV导线16被显示为穿过RA到RV中的经静脉的、心内膜的导线。RV导线16形成有适合于插入到IMD连接器块14的连接器孔中的近端导线连接器。导线连接器(图1中未示出)将由RV导线16携载的电极20、22、24和26经由连接器块14耦合至IMD10的内部电路。提供RV起搏/感测尖端电极20和近端的RV起搏/感测环形电极22用于RV起搏和RVEGM信号的感测。RV导线16附加地携载RV线圈电极24和上腔静脉(SVC)线圈电极26，RV线圈电极24和上腔静脉(SVC)线圈电极26可用于传递高压复律或去纤颤冲击。RV环形电极22、RV线圈电极24、或SVC电极26在一些实施例中用作与沿着LV定位的用于在阳极捕获分析期间在LV中传递单极起搏脉冲的电极成对的阳极。

在说明性实施例中，多级LV CS导线18穿过RA到CS中并且进一步到心静脉48中以沿着LV腔室延伸远端的四个起搏/感测电极30、32、34和36，以利用电极30至36的任何组合来实现LV起搏和LV EGM信号的感测。LV CS导线18在插入到IMD连接器块14的孔中的近端导线连接器(未示出)处耦合，以提供电极30至36与IMD内部电路的电耦合。在其他实施例中，多极导线18可包括四个以上电极或少于四个电极。

在替代的实施例中，起搏/感测电极可沿着LV可操控地定位以供利用进入到不同心静脉中的多个LV导线、利用心内膜导线和电极、心外膜导线和电极、或它们的任何组合，来起搏LV心肌。如此处使用地，利用“沿着心脏腔室”定位的电极进行的起搏心脏腔室，指的是起搏心脏腔室的心肌组织以捕获该心脏腔室，并且包括利用在心内膜、心外膜、或静脉内位置处或它们的任何组合处可操作地定位的电极。

所描述的在右心室和左心室中或周围的如图1所示的导线和电极的位置是近似的并且仅示例性的。应当认识到，适用于布置在RA、LA、RV和/或LV上或RA、LA、RV和/或LV中或与RA、LA、RV和/或LV相关的起搏或感测部位处的替代的导线和起搏/感测电极可协同本文所描述的方法一起使用。例如，在三腔室起搏设备中，RA导线可携带有用于在右心房腔室中起搏和感测的尖端电极和环形电极而定位。附加地，在四腔室起搏设备中，LV CS导线22可具有近端LA CS起搏/感测电极(多个)，近端LACS起搏/感测电极沿着导线体定位以毗邻LA放置以用于起搏LA或感测LAEGM信号。在美国专利No.7,555,336(Sheth等人)中一般地公开了其中可实现本文所描述的方法的多腔室设备，该申请通过引用整体结合于此。

以上指定为起搏“/感测”电极的电极可一般用于起搏和感测功能两者。这些起搏“/感测”电极可被选择成唯一地用作起搏或感测电极，或用于在经编程的组合中起搏和感测两者以用于沿着所选择的感测和起搏向量感测心脏信号和传递心脏刺激脉冲。还可在起搏和感测功能中指定单独或共享的无关起搏和感测电极，包括将RV线圈电极24和/或SVC线圈电极用作起搏阳极或用于感测心脏信号。

图2为IMD10的功能框图。IMD10一般包括定时和控制电路52和操作系统，操作系统可使用处理器54根据经编程的操作模式控制感测和治疗传递功能。处理器54和相关联的存储器56经由数据/地址总线55耦合至IMD10的多个部件。处理器54、存储器56、定时和控制52、和捕获分析模块80可协作地作为用于执行和控制IMD10的多个功能的控制器进行操作。

处理器54可包括微处理器、控制器、数字状态机、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或等效的分立或集成逻辑电路中的任何一个或多个。在一些示例中，处理器54可包括多个部件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、或一个或多个FPGA的任何组合、以及其他分立或集成逻辑电路。归属于本文中的处理器54的功能可具体化为软件、固件、硬件、或它们的任何组合。在一个示例中，捕获分析模块80和/或感测模块60可至少部分地存储或编码为由处理器54执行的存储器56中的指令。

IMD10包括治疗传递模块50，治疗传递模块50用于响应于基于所感测的生理信号确定对治疗的需要来传递治疗。治疗传递模块50包括用于提供电刺激治疗(诸如，包括CRT的心脏起搏或心律失常治疗)的信号发生器。治疗在定时和控制52的控制下通过模块50传递。治疗传递模块50经由用于将起搏脉冲传递至心脏的开关矩阵58耦合至两个或多个电极68。开关矩阵58可用于选择用于哪些电极和对应的极性传递电刺激脉冲。电极68可对应于如图1所示的电极12、20、22、24、26、30、32、34和36或耦合至IMD10的任何电极。

与处理器54和捕获分析模块80协作，定时和控制52根据包括多部位起搏的选项的经编程的治疗协议，通过治疗传递50，来控制起搏脉冲的传递，其中利用本文中所描述的方法来选择沿着心脏腔室的多个起搏部位。多个起搏部位的选择和所传递的起搏治疗的控制可基于激动时间测量或阳极捕获分析算法或两者的组合。例如，阳极捕获的检测可用于选择电极30至36中的哪些及对应的极性用于传递心脏起搏治疗。由此，在一些实施例中，捕获分析模块80被配置成确定起搏捕获阈值和检测阳极捕获的存在以用于确定对于给定起搏向量的阳极和阴极捕获阈值两者。

电极68还用于接收心脏电信号。心脏电信号可被监测以用于诊断或监测患者情况或可用于确定何时需要治疗并用于控制治疗的定时和传递。当用于感测时，电极68经由开关矩阵68耦合至感测模块60。感测模块60包括感测放大器并且可包括其他信号调节电路和模数转换器。心脏EGM信号(或模拟的感测事件信号或数字信号或两者)然后可被处理器54使用以检测生理事件，诸如，检测和区分心脏心律失常、确定患者的心脏的激动模式、测量心肌传导时间间隔、以及执行本文中将进一步描述的阳极捕获分析和起搏捕获阈值测量。

IMD10可附加地耦合至一个或多个生理传感器70。生理传感器70可包括与可植入设备一起使用的压力传感器、加速度器、流量传感器、血液化学传感器、活动传感器或其他生理传感器。生理传感器可由从IMD10延伸的或包含在IMD外壳中或在IMD外壳上的导线所携载。传感器接口62从传感器70接收信号并且将传感器信号提供至感测模块60。在其他实施例中，无线传感器可从IMD远程地植入并且与IMD10无线通信。IMD遥测模块64可接收从无线传感器传输的所感测的信号。传感器信号由处理器54使用，以检测生理事件或情况。

操作系统包括用于存储各种编程在内的操作模式和由处理器54使用的参数值。存储器56还可用于存储从所感测的信号编译的和/或与用于在接收取回或询问指令后遥测出的设备操作历史相关的数据。与治疗传递模块50、感测模块60和存储器56协作，处理器54执行用于测量激动时间的算法，其用于选择用于传递多部位起搏的起搏部位。

捕获分析算法可存储在存储器56中并且采用从用于检测阳极捕获和用于测量起搏捕获阈值的电极68接收的输入由处理器54和/或捕获分析模块80执行。微处理器54可通过改变用于传递心脏起搏治疗的电极选择，响应于捕获分析数据。与捕获分析相关的数据可存储在存储器56中以供临床医生取回和查阅并且该信息可用于编程IMD10中的起搏治疗。

IMD10进一步包括遥测电路64和天线65。编程命令或数据在IMD遥测电路64和包括在编程器90中的外部遥测电路之间的上行或下行遥测期间传输。

编程器90可以是由临床医生、护士、技术人员、或其他使用者使用的手持设备或基于微处理器的家庭监视器或床边编程设备。IMD10和编程器90经由无线通信进行通信。通信技术的示例可包括使用蓝牙或MICS的低频或射频(FR)遥测，但也可使用其他技术。

用户(诸如医师、技术人员、或其他临床医生)可与编程器90交互以与IMD10通信。例如，用户可与编程器90交互，以从IMD10取回生理或诊断信息。编程器90可从IMD10接收数据以用于CRT的电极选择，尤其是关于阴极和阳极捕获阈值和用于电极选择的其他测量(诸如，血液动力学测量和LV激动时间)的数据。用户还可与编程器90交互以编程IMD10，例如，选择IMD的操作参数的值。例如，与编程器90交互的用户可选择控制经由电极68的任一个传递至患者的心脏8的心律管理治疗的可编程参数。

在一些实施例中，处理器54、或包括在编程器90中的处理器被配置成计算电池消耗估算。使用测得的起搏捕获阈值和导线阻抗测量、以及其他测得的或估算的参数，可针对不同的起搏配置计算预测的IMD10电池寿命。该信息可用于选择或推荐多部位起搏配置。由此，IMD10被配置成执行导线阻抗测量和确定估算的能量消耗计算所需的其他参数，其他参数可包括但不限于起搏频率的历史、捕获阈值、导线阻抗、和剩余的电池寿命。

虽然在图2中没有明确示出，可以设想，用于可通过经由通信网络发送和接收询问和编程命令，经由通信网络与编程器90远程地交互。编程器90可耦合至通信网络，以使临床医生能够使用计算机访问通过编程器90从IMD10接收的数据并且将编程指令经由编程器90传输至IMD10。对用于与可植入医疗设备一起使用以供远程患者监测和设备编程的网络通信的一般描述和示例的共同转让的美国专利No.6,599,250(Webb等人)、6,442,433(Linberg等人)、6,622,045(Snell等人)、6,418,346(Nelson等人)、和6,480,745(Nelson等人)进行引用，以上专利均通过引用整体结合于此。

图3为用于至少部分地基于阳极捕获的检测选择用于传递起搏治疗的电极的方法的流程图100。流程图100和本文所提供的其他流程图旨在示出设备的功能操作，并且不应当被解释为实现所描述的方法所必须的软件或硬件的具体形式的反映。可以认为，软件、硬件、和/或固件的特定形式将主要由设备中所使用的特定系统体系架构和通过由设备使用的特定检测和治疗传递方法确定。本文中的公开给出的提供电路来完成在任何现代IMD的情况中所描述的功能是在本领域技术人员的能力范围内。

可在计算机可读介质中实现结合本文中提供的流程图描述的方法，计算机可读介质包括用于使可编程处理器执行所描述的方法的指令。“计算机可读介质”包括，但不限于，任何易失或非易失性介质，诸如RAM、ROM、CD-ROM、NVRAM、EEPROM、闪存存储器等等。指令可被实现为可被它们自己执行或与其他软件结合的一个或多个软件模块。

在框102处，选择给定心脏腔室中的第一起搏位置，该第一起搏位置可以是LV起搏位置。为了说明起见，在沿着用于CRT治疗的LV选择多个起搏部位的上下文环境中呈现用于选择多个起搏部位的方法。然而，所描述的方法可按需改变或适用于在不同心脏腔室中选择起搏部位和/或用于不同起搏治疗。

在框102处的第一起搏部位的选择可基于多种测量或为标称起搏部位。例如，第一起搏部位可选择为对应于在没有LV起搏的期间LV的最近的激动时间的电极部位。LV激动时间为从参考时间点到在起搏/传感电极部位处的感测的R波测得的时间间隔。参考时间点可以是心房感测的或起搏的事件、在RV中感测的R波或在RV中感测的QRS波群上标识的基准点。

最近的激动为比在其他可能的LV起搏/感测电极位置处的激动(心肌去极化)相对晚发生的激动。由于延长的激动可与作为起搏部位不期望的病理或病变组织(诸如，心肌疤痕组织)相关联，因此，最近的激动不一定是可在LV中测量的最新的LV激动。

在CRT中，当LV在或靠近与心室的最近本征激动时间相关联的位置处被起搏时，可实现最大治疗受益。为了确定对应于最近激动的电极部位，在可用的LV电极的每一个处相对于参考时间点测量LV激动时间，诸如，当没有心室起搏被传递时RV中的感测的R波。在一个实施例中，通过感测在用作感测电极的LV电极30、32、34和36的每一个处的LV去极化波前(R波)来测量LV激动时间。可在本征节律期间或在心房起搏期间测量LV激动时间。通常，在RV中的起搏将被保留(withheld)以获得在本征心室传导期间的LV激动时间测量。

在其他实施例中，可利用可或不可与测量LV激动时间组合的其他测量或技术来选择第一起搏部位。例如，血液动力学测量可被执行来确定哪一个起搏部位导致最大血液动力学受益。血液动力学测量可从耦合至IMD10的其他生理传感器70获得或利用临床技术(诸如，多普勒超声波心动描记术、荧光镜检查、或LV导管插入术)获得。

在框104选择第二起搏部位。可利用上文中讨论的测量中的任一个选择第二起搏部位。在一个实施例中，第二起搏部位被选择为在第一起搏部位处的LV起搏期间测量的最近激动时间的部位。将结合图4更详细地描述用于选择第二起搏部位的方法。

在框106处，测量在第一和第二起搏部位中的每一个处的捕获阈值。捕获阈值一般对应于在所选择的起搏部位处的阴极捕获。然而，在一些情况下，阳极捕获可在比阴极捕获低的起搏脉冲能量处发生，同时伴随有阴极捕获，或在阴极捕获的安全起搏余量内发生。在判定框108处，执行捕获分析算法以确定在利用第一和第二起搏部位的双极组合的双极起搏期间是否检测到阳极捕获。可在捕获阈值测试期间、在基于测得的捕获阈值和安全起搏余量在所选择的起搏脉冲能量处的起搏期间、或在可以是标称设置或最高可接受的起搏脉冲幅度或起搏脉冲宽度的任何所选择的起搏能量处的起搏期间作出该确定。

当使用在第一部位处的电极作为阴极和在第二部位处的电极作为阳极和/或相反极性的双极，即，第一起搏部位电极为阳极且第二起搏部位为阴极时，可执行阳极捕获的检测。以下结合图5描述关于检测阳极捕获的存在的附加细节。

在框114处，选择用于传递多部位起搏的起搏向量配置。如果没有检测到阳极捕获，则可利用在两个单独的起搏向量中的所选择的第一和第二起搏部位电极来传递多部位起搏。通过IMD开关电路58将在起搏部位处的电极选择为起搏阴极，并且任何其他可用的电极可被选择为阳极，该阳极可以是共享的阳极或两个单独的阳极。所选择的阳极可远离左心室，以提供单极起搏向量，诸如RV线圈电极或IMD外壳电极。如果所选择的阳极电极沿着LV定位以利用双极起搏向量来提供起搏，则所选择的阳极为被验证为不导致阳极捕获的阳极。例如，可选择两个LV双极，各具有第一和第二所选择的电极部位中的一个作为阴极电极且在未选择的部位处的另一LV电极作为阳极。在另一示例中，所选择的起搏部位电极中的一个可用作在一个起搏向量中的阳极以及用于在第二起搏向量中的阴极两者。为了参照图1进行说明，如果LV电极30和34被选择为第一和第二起搏部位，则电极30和34可分别被选择为在双极起搏向量中的阴极和阳极以在电极30的部位处进行起搏。电极34可被选择为与作为在单极起搏向量中的阳极的RV线圈24成对的阴极以在电极34的部位处进行起搏。

如果在框108处检测阳极捕获，则可在框110处在第一和第二起搏部位中的一个或两者处测量阳极捕获阈值。将结合图5描述关于测量阳极捕获阈值的附加的细节。

如果在第一和第二部位中的一个处的阴极起搏期间在第一和第二起搏部位中的另一个处发生阳极捕获，则可仅利用单个双极在两个部位处以能量效率的方式实现双部位起搏。可利用第一和第二起搏部位电极作为在高于阴极和阳极起搏阈值中的较高者的起搏脉冲能量处的双极对来传递双部位起搏。

在一些实施例中，可在框112处进行相对电池寿命计算，在框112处将包括在两个所选起搏部位处的起搏的两个或多个不同起搏配置进行比较。例如，在测量在第一和第二起搏部位处的阴极捕获阈值，并且确定部位中的至少一个的阳极捕获阈值之后，可执行相对电池寿命计算以确定利用包括作为阴极的第一和第二部位电极中的每一个的两个不同的起搏向量相对于仅使用在第一和第二起搏部位处实现同时阳极和阴极捕获的单个双电极在两个部位处进行起搏所需的电池消耗。

在框114处，可将导致具有最少能量消耗(即，最大预测的电池寿命)的在两个起搏部位处的捕获的起搏配置自动选择或向临床医生显示为推荐的起搏配置。捕获分析数据和激动时间可被传输至外部编程器90并呈现给临床医生，从而在框114处允许临床医生作出对起搏配置的知情选择。而后将利用编程器90编程所选择的起搏配置。

在框114处选择起搏配置可包括基于激动时间测量和/或阳极捕获检测选择推荐的起搏配置并且将该推荐的配置传输至编程器170.临床医生可然后利用该信息来编程最终起搏配置。在框114处选择起搏配置可附加地或替代地包括对所选择的起搏配置进行自动编程和利用所选择的配置传递起搏治疗。

图4为根据一个实施例的选择用于沿着心脏腔室的多部位起搏的第二起搏部位的一个方法的流程图200。在框202处，利用以上描述的方法中的任一个来选择第一起搏部位。第一起搏部位可基于血液动力学测量、最近激动的部位、或诸如捕获阈值和导线阻抗之类的其他因素选择，或第一起搏部位可甚至是标称起搏部位。一旦第一起搏部位被选择，在框204处在第一部位处传递起搏。

在框206处，在第一部位处的起搏期间，测量在其他可用的电极部位处的激动时间。例如，图1所示的电极30、32、34和36可分别被称为LV1、LV2、LV3和LV4。如果第一起搏部位为LV1，则利用与用于双极起搏的其他电极32、34或36中的任一个或与远离用于单极起搏的LV定位的电极(诸如，外壳电极12)成对的LV1电极来传递起搏。其他LV电极32、34和36用于感测由在LV1电极处的起搏诱发响应引起的经传导的去极化信号，即，R波。测量从参考时间点到在其他LV电极32、34和36中的每一个处的感测的R波的时间间隔作为给定电极的各自的激动时间。

可由LV起搏脉冲、由感测的R波、或由心房起搏或感测的事件中测得时间间隔。在框208处，将对应于在第一起搏部位处的LV起搏脉冲之后的最新激动的电极部位选择为第二起搏部位。有时，最新激动部位可在疤痕组织或缺血组织中，并且因此不是期望的起搏部位。由此，在一些实施例中，可在框210处执行附加的EGM信号分析以验证最新的激动部位与坏死、缺血或被视为作为起搏部位不可取的其他病理组织不相关联。

对于疤痕组织或缺血的证据的检测可包括从在该部位处的高起搏捕获阈值的测量、观察来自该部位的起搏诱导的诱发响应的延时的退出(exit)(即，来自起搏脉冲的QRS波群的延时的引发)、或通过观察利用包括候补起搏部位电极的短感测双极获得的EGM中的小QRS波群或碎裂的QRS波群。当在该部位没有传递起搏时，即，在本征节律期间或可能在远处的部位处的起搏期间，从利用在起搏部位处的电极获得的EGM信号中标识小的或碎裂的QRS波群。

在框210处检测的作为疤痕或缺血组织的证据的延时的或改变的QRS波群将导致拒绝将具有最新激动时间的部位作为起搏部位。如果如在框212处所确定的，其他起搏部位仍是可用的，则在框214处选择具有紧接在后的最新激动时间的电极部位。在框210处，还可评估该部位的将指示不期望的起搏部位的QRS波群的任何病理异常或高捕获阈值。

如果没有标识出与疤痕或缺血组织不相关的最近激动部位的情况下，评估了所有起搏部位，则在框216处可发布更换或重新定位导线的推荐。替代地，临床医生可接受在单个第一部位处的起搏。

如果在框210处标识出没有疤痕或缺血证据的相对最近的激动表征的第二部位，则在框218处利用第一部位和第二部位在LV中传递双部位起搏。可利用两个不同双极来传递该双部位起搏，两个不同双极包括定位在第一和第二所选择的部位处的电极和作为共享的阳极或两个单独的阳极的不同的电极。可选择地传递双部位起搏，其中利用单极组合起搏所选择的起搏部位中的一个或两者，单极组合包括在所选择的起搏部位处的电极和远离LV定位的电极(诸如，RV环形电极、RV线圈电极、或外壳电极)。

在一些实施例中，可在框218处利用单个双极在两个所选择的部位处传递双部位起搏。起搏脉冲能量被调节成导致在所选择的部位中的一个处的阴极捕获和在所选择的部位的另一个处的阳极捕获。以这种方式，通过传递单个双极起搏脉冲在两个期望的起搏部位处实现能量效率的双部位起搏。

虽然在本文所提供的示例性示例中描述了两个起搏部位的选择，但可以设想该方法可被扩展至附加的起搏部位。例如，一旦选择了两个起搏部位，可基于在所有之前所选择的部位处的起搏期间测得的附加的激动时间选择第三部位、第四部位等等。

可以设想，可在IMD中实现用于传递双部位起搏的所选择的部位的自动编程。替代地，在框218处的双部位起搏配置的选择可包含：首先基于激动时间发布推荐的配置，然后允许临床医生编程该推荐的配置或利用在第一部位处的LV起搏期间在第二部位处测得的LV激动时间选择不同的配置。

图5为根据一个实施例的用于选择用于心脏腔室的双部位起搏的起搏配置的方法的流程图300。用于双部位起搏的第一和第二起搏部位可例如根据图4所描述的方法、根据临床医生的偏好事先选择的，或可以是默认的电极位置。

在框302处，针对由先前所选择的第一和第二起搏部位限定的单个双极来执行捕获阈值测试。在捕获阈值测试期间，在框304处捕获分析模块确定是否存在阳极捕获。可根据任何所实现的方法来执行捕获阈值测试。例如，可感测或测量诱发响应、与被传递的起搏脉冲相关联的经传导的去极化或起搏捕获的其他证据，同时调节起搏脉冲能量直到捕获的证据消失和/或重新出现，以确定捕获心肌的最低起搏脉冲能量。

在一个实施例中，在LV中传递起搏脉冲，并且在RV中感测的EGM信号或另一较远的双极被用于确定是否已发生捕获。例如，可测量到RV感测电极双极的本征传导时间并且与通过在不同起搏脉冲能量处的LV起搏期间RV感测双极测得的传导时间相比较。将传导时间与本征传导时间相比较以标识何时由于LV起搏脉冲的捕获而发生传导时间变化。

可利用在共同转让的美国专利申请No.13/192,713中一般公开的方法确定在捕获阈值测试期间阳极捕获的存在，该申请通过引用整体结合于此。例如，可通过确定双极的捕获阈值在捕获阈值测试期间检测阳极捕获，双极包括作为阴极电极的第一起搏部位电极和作为阳极的第二LV电极。然后，利用第一起搏部位作为单极起搏组合中的阴极，确定单极捕获阈值。如果单极捕获阈值大于双极捕获阈值，则可能存在阳极捕获。

这可通过将用作阳极的第二LV电极转换成阴极极性并且确定第二LV电极的单极捕获阈值来进一步验证。如果该捕获阈值比第一起搏部位电极的单极捕获阈值更接近于双极捕获阈值，则在利用第一和第二电极的双极起搏期间可能存在阳极捕获。

可进行诸如诱发响应定时和/或EGM信号形态的其他测量，以检测在以上包含‘713申请中所描述的阳极捕获。将测得的对与包括作为阴极的第一起搏部位电极和作为阳极的第二起搏部位电极的起搏双极的响应与测得的对利用第一起搏部位电极的起搏单极作为阴极和利用第二起搏部位电极作为阴极的起搏单极的响应相比较，以允许检测和区分在利用两个起搏部位的双极起搏期间的阴极捕获。最接近与利用第二起搏部位电极作为阴极的单极相关联的测量的双极的测量是在双极起搏期间的阳极捕获的证据。

可针对单个双极的两个极性配置，即第一电极作为阴极和第二电极作为阳极以及第一电极作为阳极和第二电极作为阴极的相反极性分配，确定在框304处的阳极捕获的检测。如果在针对双极的任一极的捕获阈值测试期间检测到阳极捕获，则在框310处确定同时发生的阳极和阴极捕获的阈值。阳极捕获的阈值可小于、等于、或大于阴极捕获。例如，可通过调节起搏脉冲能量直到在阳极和阴极两者处测得的诱发响应大约同时发生来确定同时发生捕获。在捕获阈值测试期间可调节脉冲幅度和/或脉冲宽度中的任一个以允许确定对于固定脉冲宽度的幅度阈值和/或对于固定脉冲幅度的脉冲宽度阈值。

如果在框304处在针对双极的任意极性分配的捕获阈值测试期间没有检测到阳极捕获，则可在框306处执行附加的测试，以利用通过两个起搏部位电极限定的双极确定阳极捕获是否可能在更高起搏能量处。可在框306处增加由双极传递的起搏脉冲能量直到检测到阳极捕获。如果在认为是过高而不可接受(例如，造成降低电池寿命超过给定数量的周、月、年的过度电池消耗)的起搏脉冲能量处没有检测到或发生阳极捕获，则可转换双极的极性并且重复测试以确定用相反的极性是否实现阳极捕获。

如果利用通过两个起搏部位电极限定的双极没有实现阳极捕获，则在框318处选择包括用于传递在两个所选择的起搏部位处的起搏的两个起搏向量的多部位起搏配置。第一起搏部位电极和第二起搏部位电极中的每一个被选择为阴极并且与各自的阳极成对，各自的阳极可以是共享的阳极或单独的阳极的。在实践中，可通过利用两个单极起搏向量、两个双极起搏向量、或单极和双极起搏向量的组合实现两个所选择的部位的双部位起搏，每个向量包括作为沿着LV的阴极电极的所选择的起搏部位中的一个，该阴极电极与不产生阳极刺激的阳极成对。

如果如在框306处所确定的，阳极捕获在更高起搏脉冲能量处(但在可接受的起搏脉冲能量的范围内)是可能的，则在框310处确定同时发生的阳极和阴极捕获的捕获阈值。该同时发生的阳极加阴极捕获阈值将用于将利用单个双极传递的双部位起搏的能量消耗与用于利用两个起搏向量传递双部位起搏的能量消耗相比较。最大可接受的起搏脉冲能量可基于测得的阴极捕获阈值或可以是预先建立的最大脉冲幅度或脉冲宽度。例如，如果阴极捕获在相对低起搏输出(诸如，1V)处是可能的，则阳极捕获可能在显著更高的起搏输出处(然而能量消耗太高)是可能的。由此，即使阳极捕获可能是可能的，但在框306处可基于建立的最大起搏脉冲输出而拒绝。在框318处选择用于起搏两个所选择的部位的两个起搏向量。

如果在框306处阳极捕获是可能的，则在框312处针对第一和第二起搏部位中的每一个测量捕获阈值，第一和第二起搏部位被选择为与由第一和第二起搏部位电极限定的双极不同的起搏向量中的阴极。可利用与不包括所选择的起搏部位的阳极成对的所选择的阴极电极来测量这些捕获阈值。针对使用不同起搏向量的第一和第二起搏部位测量的阴极捕获阈值和在框310处测量的双部位同时阳极和阴极捕获的捕获阈值被用于在框314处计算两个不同起搏配置的相对电池消耗或寿命估算。

针对以下至少两个起搏配置计算预测的电池寿命：1)两个不同起搏向量，每个使用所选择的起搏部位电极作为阴极来实现在两个部位处的阴极捕获，以及2)单个双极，单个双极由两个所选择的起搏部位电极限定以实现在两个部位处的同时的阳极和阴极捕获。可针对附加的起搏配置(诸如通过两个所选择的起搏部位限定的反极性的单个双极)和针对不同起搏向量配置来计算电池寿命，不同起搏向量配置包括选择作为与不产生阳极刺激的不同候选阳极成对的阴极的第一和第二起搏部位电极。导线电阻测量和对应于这两个(或更多)可能的起搏配置的捕获阈值被用于计算相对电池寿命，和其他等同的起搏控制参数，诸如，预测的起搏频率和安全起搏余量。

计算估算的电池寿命或电池消耗是用于确定用于将单个双极选择作为用于双部位起搏的起搏配置的阈值或最大可接受起搏脉冲输出的一个方法。如果同时的阴极和阳极捕获所需的起搏脉冲输出导致比利用两个不同起搏向量传递双部位起搏所需的电池消耗高的估算的电池消耗，则单个双极、双部位起搏的起搏脉冲输出被认为过高。

在框316处，产生最高能量效率起搏，即，最低的估算的电池消耗或最低的预测的电池寿命的起搏配置被自动地选择并经由编程器90推荐给临床医生作为双部位起搏配置。在一些情况下，同时的阳极加阴极捕获阈值足够低使得可利用单个双极将能量效率的起搏传递至两个部位。在其他情况下，用于实现同时的阳极和阴极捕获可能非常高以使得利用两个起搏向量、两个双极、两个单极或它们的组合的双部位起搏可更能量效率。

可进一步设想，可在多部位起搏治疗中选择附加的起搏部位，使得给定心脏腔室的全部起搏配置可包括单个双极和一个或多个附加的起搏向量，单个双极同时传递在两个部位处的起搏，且一个或多个附加的起搏向量用于在沿着相同心脏腔室的一个或多个附加的起搏部位处进行起搏。

图6为根据一个实施例的用于控制多部位起搏的方法400的流程图。在框402处，利用所选择的起搏配置在单个心脏腔室中传递双部位起搏脉冲。利用结合以上图4和5描述的方法选择起搏配置。在一个心脏腔室中的双部位起搏期间，其他心脏腔室可能或可能不进行起搏。

在起搏期间，在框404处，可连续地或周期性地执行捕获检测算法的损耗以检测在多个部位被起搏的心脏腔室中的捕获的损耗。捕获检测的损耗可包括测量诱发响应、测量传导时间、EGM信号形态分析、或执行捕获阈值测试。如果所选择的起搏配置是使用单个双极的双部位起搏，则在框404处执行的捕获检测的损耗可包括检测阳极捕获的存在(或不存在)。可基于在阳极电极处获得的诱发响应时间间隔或QRS信号形态来检测阳极捕获。

如果已发生捕获的损耗，则在框406处执行捕获阈值测试。在一些实施例中，在框404处可能不在连续的基础上执行捕获检测的损耗。在该情况下，在框406处可在等待或不等待捕获检测的损耗的情况下执行周期的捕获阈值测试。由此，在一些实施例中，框404可被省略并且改为执行周期的捕获阈值测试。替代地，可执行触发捕获阈值测试的其他监测，诸如血液动力学信号、肺气肿、或可由捕获的损耗和起搏治疗的治疗受益的相关缺乏导致的心力衰竭恶化的其他标志的监测。

在框406处执行的捕获阈值测试包括测量至少以下起搏向量的捕获阈值：1)通过第一起搏部位和第二起搏部位限定的双极，以及2)通过转换至阴极极性并且与任何阳极成对的第一和第二起搏部位限定的双极的阳极。测试利用由第一起搏部位和与任何阳极成对的第二起搏部位限定的双极的阴极和/或由第一和第二起搏部位(经转换的极点分配)限定的双极的相反极性的附加向量以确定每个起搏向量的捕获阈值。

在框408处，进行相对的电池寿命计算以将至少两个不同的可能的起搏配置相比较。至少针对如下来计算能量消耗：1)单个双极配置，该单个双极配置包括第一和第二所选择的起搏部位电极两者，以及2)双起搏向量配置，该双起搏向量配置包括利用第一起搏部位电极作为阴极的一个双极或单极向量和利用第二起搏部位电极作为阴极的另一双极或单极向量。可针对附加的起搏配置计算电池寿命估算，附加的起搏配置包括在任何单极或双极起搏向量中利用第一和第二起搏部位电极作为阴极。

在框410，将具有最大电池寿命估算的允许在第一和第二电极部位两者处捕获的起搏配置自动选择作为起搏配置。以这种方式，在选择用于多部位起搏的初始起搏配置之后，如果发生捕获阈值的改变，则可通过IMD将起搏部位配置自动调节成更能量效率的新的配置并且仍提供在所选择的起搏部位处的捕获。

在本文所提供的流程图中，可以认识到，可能在一些实施例中不执行所示的所有框，或可能以与所示顺序不同的顺序执行所示的所有框。进一步，结合本文所提供的单独的流程图描述的操作可以任何组合进行组合以成功地实现沿着心脏腔室选择多个起搏部位和选择用于传递多部位起搏的能量效率方式的结果。

因此，已在以上描述中参照具体实施例提供用于控制多部位起搏的装置和方法。将理解，可作出对所引用的实施例的多种修改，而不背离在以下权利要求中所述的公开的范围。

Claims (10)

1.一种用于传递多部位起搏治疗的医疗设备，包括：

多个电极，用于感测心脏信号并且将心脏起搏脉冲沿着心脏腔室传递至第一起搏部位；

治疗传递模块，用于将心脏起搏脉冲经由所述多个电极传递至患者的心脏；

感测模块，所述感测模块响应于在第一起搏部位处传递起搏脉冲来测量在沿着心脏腔室的多个第二部位处的激动时间；

控制器，所述控制器被配置成响应于在第一起搏部位处的起搏期间测得的激动时间从多个第二电极部位中标识第二起搏部位。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置成确定用于传递包括第一起搏部位和第二起搏部位的多部位起搏治疗的推荐的起搏向量配置。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述推荐的起搏向量配置包括由第一起搏部位和第二起搏部位限定的单个双极。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，确定所述推荐的起搏向量配置包括：

控制所述治疗传递模块使用由第一起搏部位电极和第二起搏部位电极限定的双极来传递起搏脉冲；

响应于感测的心脏信号来确定在利用所述双极传递的起搏期间是否存在阳极捕获；以及

响应于阳极捕获存在而确定推荐的起搏向量配置为双极。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括发射器，所述发射器用于将对应于激动时间和所标识的第二起搏部位的数据传输至外部设备。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成响应于心脏信号来确定在所标识的第二部位处的组织是否对应于病理组织；以及

响应于在所标识的第二部位处的组织被确定为对应于病理组织来标识替代的第二起搏部位。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成执行以下中的至少一个：测量在所述第二起搏部位处的起搏捕获阈值、在第二部位处的起搏期间测量到起搏诱发QRS信号的时间间隔、以及分析在所述第二起搏部位处感测的QRS形态。

8.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成：

利用所选择的起搏向量配置来执行对第一起搏部位和第二起搏部位的捕获阈值测试；以及

响应于在第一起搏部位和第二起搏部位中的一个处确定的捕获阈值的变化来确定不同的推荐的起搏向量配置。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成：

控制所述治疗传递模块来利用推荐的起搏向量传递多部位起搏治疗；

监测在多部位起搏治疗传递期间的捕获的损耗；以及

响应于检测捕获的损耗来执行捕获阈值测试。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器配置成在第一起搏部位和所标识的第二起搏部位处传递多部位治疗，传递治疗包括传递心脏再同步治疗，并且其中所述第一部位和第二部位是沿着左心室的。