CN104066478A - 用于使用多极左心室导线的自适应心脏再同步治疗的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种医疗设备及相关联的方法，通过沿着患者的心脏的第一心室选择第一和第二起搏部位、和通过在第一心室起搏模式的周期期间利用第一起搏部位且在第二心室起搏模式的周期期间利用第二起搏部位来起搏第一心室，来控制心脏起搏治疗的传递。在一个实施例中，设备响应于被传递至相反心室的起搏脉冲，来确定在沿着心室的多个部位处的激动时间。响应于激动时间确定来选择第一起搏部位。设备通过在第一心室起搏模式的周期期间利用第一起搏部位来起搏第一心室，来传递起搏治疗。

Description

用于使用多极左心室导线的自适应心脏再同步治疗的方法和装置

技术领域

本公开一般涉及医疗设备，并且尤其涉及一种用于控制心脏再同步治疗的医疗设备及相关的方法。

背景技术

心脏再同步治疗(CRT)是针对心脏衰竭患者的电刺激(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，尤其是LV起搏导线在促进从CRT取得积极的成果是重要的。随着多极心脏起搏导线在市场上面市，多个起搏电极向量是可能的，例如，用于在LV中的起搏。仍需要选择使用哪些用于以最高效的方式传递CRT。

附图简述

图1为可植入医疗设备(IMD)系统的一个实施例的示意图，其中本文所公开的技术可被实现以向患者的心脏提供治疗。

图2为示出了图1所示的IMD的一个示例配置的框图。

图3为根据一个实施例的用于在心脏起搏期间控制起搏电极选择的方法的流程图。

图4为根据一个说明性实施例的用于控制自适应CRT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”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“自适应CRT”中，起搏脉冲可在右心房和左心房两者(双心室起搏)中传递或仅在左心室(仅LV起搏或单心室起搏)。起搏设备被配置成基于心房到心室(AV)传导在双心室起搏和仅LV的单心室起搏之间切换。然而，选择用于双心室起搏的LV起搏向量可能不一定是用于仅LV起搏的最优LV起搏向量。在本文中描述用于在自适应CRT期间控制LV起搏向量选择的系统及相关的方法以提供在双心室和仅LV起搏模式两者期间的最优CRT受益。在双心室或仅LV的单心室起搏期间，心房腔室可能或可能不被起搏。为了描述可能实现用于传递自适应CRT的方法和设备，对美国专利No.7,254,442(van Gelder等人)、美国专利No.7,181,284(Burnes等人)、和7,706,879(Burnes等人)进行引用，上述专利通过引用整体结合于此。

本公开涉及一种医疗设备及相关联的方法，其通过沿着患者心脏的第一心室选择第一和第二起搏部位并通过在第一心室起搏模式的周期期间利用第一起搏部位和在第二心室起搏模式的周期期间利用第二起搏部位，传递起搏治疗，来控制心脏起搏治疗的传递。在一个实施例中，设备响应于被传递至相反心室的起搏脉冲测量沿着第一心室的多个部位处的激动时间。响应于激动时间测量选择第一起搏部位。设备通过在双心室起搏的周期期间利用第一起搏部位起搏第一心室，来传递起搏治疗。

例如，描述了用于选择用于在左心室中传递单心室起搏的左心室起搏部位和用于选择用于传递双心室起搏的左心室起搏部位的技术。在一个实施例中，自适应CRT被传递并且包括在右心室中没有起搏的情况下左心室中的单心室起搏的周期和双心室起搏的周期。利用用于单心室起搏的所选择的左心室起搏部位来传递在左心室中的单心室起搏，并且利用在左心室中的用于双心室起搏的所选择的起搏部位来传递双心室起搏。

图1为IMD系统100的一个实施例的示意图，其中本文所公开的技术可被实现以向患者114的心脏112提供治疗。系统100包括IMD 10，IMD10耦合至携带多个电极的导线118、120、和122。IMD 10被配置用于与编程器170双向通信。例如，IMD 10可以是可植入起搏器或可植入心脏复律除颤器(ICD)，其经由耦合至导线118、120、和122中的一个或多个的电极将电信号提供至心脏112。IMD 10能够至少传递双心室和仅LV起搏，并且在所示的实施例中，被配置用于多腔室起搏并且利用导线118、120、和122在右心房(RA)126、右心室(RV)128、和左心室(LV)132中进行感测。

IMD 10利用RV尖端电极140和RV环形电极142来传递RV起搏脉冲并感测RV心脏内电描记图(EGM)信号。RV导线118被显示成携带线圈电极162，线圈电极162可用于传递高压复律或去纤颤冲击脉冲。IMD 10利用由多极冠状窦导线120携带的电极144感测LV EGM信号并且传递LV起搏脉冲，多极冠状窦导线120延伸通过RA 126并且经由冠状窦进入心静脉130中。在一些实施例中，冠状窦导线120可包括沿着左心房(LA)136定位的用于感测左心房(LA)EGM信号和传递LA起搏脉冲的电极。

IMD 10利用RA导线122感测RA EGM信号和传递RA起搏脉冲，RA导线122携带尖端电极148和环形电极150.RA导线122被显示成携带线圈电极166，线圈电极166可沿着上腔静脉(SVC)定位用于传递复律/去纤颤冲击。在其他实施例中，RV导线118携带RV线圈电极162和SVC线圈电极166两者。IMD 10可检测心脏112的心律失常(诸如心室128和132的纤颤)和将去纤颤治疗以电脉冲的形式传递至心脏12。虽然IMD 10被显示为在图1中的右胸植入位置，尤其是当IMD 10实现为ICD时，更典型的植入位置为左胸植入位置。

IMD 10包括用于执行归因于IMD 10的功能的内部电路，并且外壳160包围内部电路。可以认识到，外壳160或其的部分可被配置为用于复律/去纤颤冲击传递的有效电极158，或用作用于单极起搏或感测配置的中性电极。IMD 10包括连接器块134，连接器块134具有用于接收导线118、120、和122的近端导线连接器的连接器孔。经由各连接器和包括在连接器块134中的电馈通实现由导线118、120、和122携带的电极和IMD内部电路的电连接。

IMD 10配置用于传递CRT治疗，包括使用所选择的起搏向量以用于利用多极LV导线120上的至少一个电极144的LV起搏。IMD 10被配置成在心室128和132中的一个或两者中进行起搏以用于控制和改善心室同步。本文所描述的方法可在使用可编程的起搏脉冲定时参数和可编程的起搏向量将起搏脉冲传递至右心室和左心室的双腔室或多腔室起搏器或ICD中实现。具体而言，IMD 10被配置成提供“自适应CRT”，自适应CRT响应于患者的AV传导中的变化在双心室起搏和仅LV起搏之间切换。当AV传导受损或受阻时，或更普遍地当AV传导时间变慢时，传递双心室起搏。当返回标称AV传导时，传递仅LV起搏。以这种方式，仅在需要时基于可能在时间上波动的患者自身的AV状态，传递RV起搏。

编程器170包括显示器172、处理器174、用户界面176、和通信模块178，通信模块178包括用于与IMD 10通信的无线遥测电路。在一些示例中，编程器170可以是手持设备或基于微处理器的家庭监视器或床边编程设备。用户(诸如医师、技术人员、或其他临床医生)可与编程器170交互以与IMD 10通信。例如，用户可经由用户界面176与编程器170交互以从IMD 10取回当前被编程的操作参数、生理或诊断信息。用户还可与编程器170交互以编程IMD 10，例如，选择IMD的操作参数的值。与编程器170交互的用户可请求IMD 10以执行起搏部位优化算法并将结果传输至编程器170，或请求由IMD 10存储的关于通过IMD 10周期性地自动执行的起搏部位分析程序的数据。

编程器170包括通信模块178以实现与IMD 10无线通信。由系统100使用的通信技术的示例包括低频或射频遥测，其可以是经由蓝牙、WiFi、MICS建立的、或如美国专利No.5,683,432“用于与可植入医疗设备通信的自适应性能优化通信系统”(Goedeke等人)中所描述的RF链路。在一些示例中，编程器170可包括编程头，编程头接近患者的身体靠近IMD 10植入部位放置，在其他示例中，编程器170和IMD 10可配置成利用距离遥测算法和不需要使用编程头和不需要用户干预来保持通信链路的电路来通信。

可以设想，编程器170可经由用于将数据传输至远程数据库或计算机的通信模块178耦合至通信网络，以允许利用本文所描述的技术远程管理患者。远程患者管理系统可配置成利用目前所公开的技术使临床医生能够查阅心脏信号数据和授权IMD起搏控制参数的编程。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系统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)、6,418,346(Nelson等人)、和6,480,745(Nelson等人)进行引用。

图2为示出了IMD 10的一个示例配置的框图。在图2所示的示例中，IMD 10包括处理器和控制单元80、存储器82、信号发生器84、感测模块86、和遥测模块88。IMD 10进一步包括EGM信号分析模块90，EGM信号分析模块90本身可包括捕获阈值检测模块92和EGM形态分析模块94。

存储器82可包括计算机可读指令，当被处理器80执行时，使得IMD 10和处理器80执行在本公开通篇中归因于IMD 10、处理器80、感测模块86、和EGM分析模块90的多个功能。可在存储器82中编码计算机可读指令。存储器82可计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括任何易失性、非易失性、磁的、光的、或电的介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、或任何其他数字介质。

处理器和控制单元80可包括微处理器、控制器、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80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80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，EGM分析模块90可至少部分地存储或编码为由处理器和控制80执行的存储器82中的指令。

处理器和控制单元80包括治疗控制单元，治疗控制单元控制信号发生器84根据可存储在存储器82中的所选择的一个或多个治疗程序将电刺激治疗(例如，心脏起搏或CRT)传递至心脏112。信号发生器84例如经由各自的导线118、120、122的导体、或在外壳电极158的情况下经由设置在IMD 10的外壳160中的电导体电耦合至电极140、142、144A-144D(总的144)、148、150、158、162、和166(所有电极在图1中示出)。信号发生器84被配置成产生电刺激治疗并经由电极140、142、144、148、150、158、162、和166的所选择的组合将电刺激治疗传递至心脏112。信号发生器84被配置成传递心脏起搏脉冲，心脏起搏脉冲根据用于传递CRT的心房－心室(AV)和/或心室间(VV)定时间隔传递。

信号发生器84可包括开关模块(未示出)，并且处理器和控制80可例如经由数据/地址总线来选择用于传递起搏脉冲的可用电极。处理器80控制电极140、142、144A-144D、148、150、158、162、和166中的哪一个被耦合至信号发生器84以供例如经由开关模块传递刺激脉冲。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、复用器、或适合于选择性地将信号耦合至所选择的电极的任何其他类型的开关设备。

感测模块86从电极140、142、144A-144D、148、150、158、162、或166中的至少一个监测信号，以便监测心脏12的电活动。感测模块86还可包括开关模块，开关模块用于选择用于感测心脏活动的可用电极。在一些示例中，处理器80经由感测模块86中的开关模块选择电极充当感测电极、或感测向量。

感测模块86包括多个监测通道，每个监测通道可选择性地耦合至电极140、142、144A-144D、148、150、158、162、或166的各自组合以检测心脏的特定腔室的电活动。每个检测通道可包括放大器，放大器响应于在心脏112的各自腔室中的心脏去极化的感测将指示输出至处理器80。以这种方式，处理器80可检测在心脏112的多个腔室中的R波和P波的出现。利用局部双极感测电极对感测的R波的出现被用于测量在不同候选的起搏部位处的用于选择起搏部位的相对激动时间。伴随着在电极144的每一个处的沿着感测电极部位的心肌组织的去极化的R波或QRS信号的其他特征的感测被用于标识与LV的相对最近的激动相关联的起搏部位。

在RV中的R波的出现被用于监测AV传导时间。具体而言，在没有心室起搏(或在允许发生本征传导的扩展的AV间隔处的起搏)的期间的基于R波感测的AV传导时间的延长或AV阻塞(block)的检测被用于控制自适应CRT。

感测模块86可进一步包括用于为EGM分析模块90提供数字化的EGM信号的数字信号处理电路。替代地，模拟EGM信号可被提供至EGM分析模块90并且被按需数字化以供执行EGM信号分析。

存储器82存储间隔、计数器、或由处理器80使用的用于控制由信号发生器84的起搏脉冲的传递的其他数据。这种数据可包括被处理器80用于控制起搏脉冲到CRT的左心室和右心室中的一个或两者的传递的间隔和计数器。在一些实施例中，间隔和/或计数器，被处理器80用于控制起搏脉冲相对于例如在另一腔室中的本征或起搏事件的传递的定时。

EGM分析模块90可利用来自感测模块86的信号提供附加的EGM信号分析能力。可包括捕获阈值模块92以在信号发生器84传递起搏脉冲时检测捕获和/或捕获的损耗(LOC)。捕获阈值信息可与其他EGM分析信息一起使用以用于选择起搏部位。在一些实施例中，EGM形态分析可用于验证捕获或确定最优起搏控制参数。例如，在双心室起搏期间使用的VV间隔可基于从EGM信号测得的QRS信号宽度确定。在电极144的部位处的相对的LV局部激动时间的确定可利用通过模块90执行的数字EGM信号分析。

可进一步设想，本文所描述的方法可利用用于确定用于传递CRT的最优起搏参数的其他生理信号实现。在一些实施例中，另一类型的生理传感器95而不是心脏电极被耦合至感测模块86并且用于获得与心脏的血液动力学或机械功能相关的信号。传感器95可具体化为机械、光的或其他类型的换能器(诸如，压力传感器、氧传感器、加速度计)、或对心脏功能作出响应并且产生对应于心脏机械功能的信号的其他传感器。信号的分析可用于引导对用于控制CRT起搏脉冲的AV和VV间隔的选择。

图3为根据一个实施例的用于控制在心脏起搏治疗期间的起搏电极选择的方法的流程图200。流程图200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、固件、硬件或它们的组合的具体形式将主要通过在设备中使用的具体系统体系架构和通过由设备所使用的具体信号感测和治疗传递形态确定。提供软件、固件、和/或硬件以在本文中的公开内容给出的任何现代医疗设备的背景下完成所描述的功能是在本领域技术人员的能力范围内。

结合本文中提供的流程图所描述的方法可在计算机可读介质中实现，计算机可读介质包括用于使可编程的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性或非易失性介质，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202处，沿着LV选择用于在自适应CRT期间传递仅LV起搏的起搏部位。可根据建立的标准或临床医生的偏好，来选择仅LV起搏部位。在一个实施例中，仅LV起搏部位被选择为在本征心室传导期间的最近电刺激的部位。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。LV激动时间为从参考时间点到在LV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波或从获得的EGM信号感测的QRS波群上标识的另一基准点。在一个实施例中，通过感测在用作感测电极的LV电极144的每一个处的LV去极化波前(R波)来测量LV激动时间。

最近的电激动时间为比在其他可能的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不期望的起搏部位的病理或病变组织(诸如，心肌疤痕组织)相关联，因此，最近的激动时间不一定是可在LV中被测量的最新LV激动时间。

在其他实施例中，仅LV起搏部位可利用可能或可能不与测量LV激动时间组合的其他测量或技术来选择。例如，血液动力学测量可执行成确定导致最大血液动力学受益的起搏部位。血液动力学测量可从耦合至IMD 10的其他生理传感器95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。

虽然本文所提供的示例性实施例涉及选择用于仅LV起搏的单个LV起搏部位，可以认识到，通过沿着LV定位的多极导线的可用性，可选择一个或多个部位。例如，一个或多个静脉内、心内膜或心外膜导线可被布置用于LV起搏，并且一个或多个起搏部位可被标识用于改善在仅LV起搏期间的心室同步。同样，当在框202处选择LV起搏部位时，该选择可包括沿着LV的两个或多个起搏部位。

在框202处和在本文所描述的其他起搏部位选择框处的选择起搏部位的操作可包括自动地或基于用户命令执行例如用于确定在LV中的相对最近的电激动的部位的测量，以及基于这些测量自动编程起搏部位。在其他实施例中，选择起搏部位可包括自动地或基于命令执行测量并且然后将测量传输至外部编程器170以将基于测量的结果和/或推荐的起搏部位呈现给医师。医师可然后接受推荐的部位或利用该信息编程不同的部位并相应地编程IMD。

在框204处，设置用于控制仅LV起搏的AV间隔。在一个实施例中，相对于在心房和RV之间测得的本征AV传导时间来设置AV间隔。例如，在没有心室起搏的期间，测量心房感测的P波或心房起搏脉冲和在RV中随后感测的R波之间的时间间隔。感测的R波可从双极或单极RV感测电极向量中确定。在其他实施例中，在起搏的或感测的心房事件和从RV EGM信号获得的QRS群波上的基准点之间测量AV传导时间。仅LV起搏AV间隔可被设置为小于测得的AV传导时间或其百分比的预确定的间隔以确保相对于RV更早的LV的激动，从而恢复或改善心室同步。测量AV传导时间和设置用于控制LV起搏脉冲(相对于感测的或起搏的心房事件)的仅LV起搏AV间隔的该方法可通过IMD自动地执行并且周期地或根据请求重复，以更新AV间隔设置。

在其他实施例中，可利用临床方法(诸如，回声多普勒、荧光镜检查、或LV导管插入术或其他技术)初始地建立AV间隔。在又一其他实施例中，可基于通过提供心脏的血液动力学或机械功能的指示的IMD自动获得其他传感器信号或测量设置AV间隔。

在框206到208处，确定用于控制双心室起搏的参数。在框206处，选择RV起搏部位。RV起搏部位可以是标称或默认起搏部位，例如，利用RV尖端电极140和RV环形电极142的RV尖部(apical)起搏。在框207处，选择在双心室起搏期间使用的LV起搏部位。在产生心室同步的最大改善的双心室起搏期间的LV起搏部位可与在仅LV起搏期间所使用的LV起搏部位不同。由此，执行用于选择在仅LV起搏期间的LV起搏部位的算法和用于选择在双心室起搏期间的算法，以单独地确定用于心室起搏的两个模式的最优LV起搏部位。结果可能是用于仅LV和双心室起搏的相同的LV起搏部位或不同的LV起搏部位。如上所述，当LV起搏部位被选择时，该选择可包括沿着LV的两个或多个起搏部位。由此，对于仅LV起搏和对于双心室起搏两者，LV起搏部位选择可包括沿着LV选择用于起搏LV的一个或多个起搏部位。

在一个实施例中，通过测量在RV起搏期间的LV激动时间来选择用于双心室的LV起搏部位。在框207处，从RV起搏脉冲到感测的R波或从在可用的LV电极144的每一个处测得的EGM信号获得的QRS信号上的基准点测量LV激动时间间隔。测量最近的激动时间的LV电极被选择为在双心室起搏期间的LV起搏部位。所选择的LV电极可对应于在RV起搏脉冲之后测量最新LV激动时间的部位。然而，如上所示，有时最新LV激动时间与使得部位不期望作为起搏部位的心肌疤痕或缺血组织相关联。

由此，可在框204和207处执行附加的操作以用于验证最新激动的部位与心肌疤痕或局部缺血不相关。对于疤痕组织或局部缺血的证据的检测可包括通过捕获阈值模块92测量在电极部位处的高起搏捕获阈值、观察来自起搏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并且由EGM分析模块90确定的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，将从利用在起搏部位处的电极获得的EGM信号标识小的或碎裂的QRS波群。

在最新激动部位处的感测期间作为疤痕或缺血组织的证据的高捕获阈值、诱发响应QRS的延时的退出、或改变的QRS波群将导致拒绝将最新激动部位作为起搏部位。如果其他起搏部位仍是可用的，则可选择具有紧接在后的最新激动时间的电极部位。还可评估该部位的将指示不期望的起搏部位的任何病理异常。

在标识与最近的电激动相关联的LV起搏部位之后，在框208处设置用于控制双心室起搏脉冲的定时的AV和VV间隔。AV间隔被用于控制在感测的或起搏的心房事件之后的RV起搏脉冲的传递。一般地，该间隔被设置成比本征AV传导时间短，使得在本征传导的去极化从心房到达RV之前在RV中传递起搏脉冲。在一个实施例中，AV间隔设置成比从EGM信号获得的P波信号的结束更长的预确定的间隔。例如，AV间隔可设置成在P波信号结束后扩展大约30到40ms。AV间隔可被验证为至少比本征AV传导时间短的预确定的间隔或被计算为本征AV传导时间的线性函数。例如，AV间隔可能需要比测得的本征AV传导时间短至少50ms(或另一间隔)。本文所描述的用于选择和控制在自适应CRT期间的LV起搏部位的方法的实现不一定限于用于设置用于控制在双心室起搏期间的RV起搏脉冲的定时的AV间隔的任何特定标准或技术，并且临床医生可使用用于设置AV间隔、VV间隔、或其他起搏控制参数的优选方法。

在框208处，还设置控制在双心室起搏期间的在RV起搏脉冲和LV起搏脉冲之间的定时的VV间隔。在一个实施例中，VV间隔基于在没有心室起搏期间的本征AV传导时间和本征QRS持续时间的测量来设置。可按如上描述的在没有心室起搏的期间的心房起搏的或感测的事件和RV R波或QRS波群基准点之间测量本征AV传导时间。从单极或远场信号测量本征QRS宽度，以获得与从心室双极电极向量获得的更局部感测的QRS信号相反的心室去极化的相对全局的信号。在替代的实施例中，基于从局部电描记图测得的RV到LV传导时间而设置VV间隔。

如果本征AV传导时间较长，例如，大于预确定的阈值，并且QRS信号很宽，则基于之前建立的QRS宽度阈值，VV间隔可被设置为零或RV可早于LV一短间隔而被起搏。如果AV传导时间较短并且QRS很窄，则首先起搏LV并且其次起搏RV。根据一个惯例，正的VV间隔使得LV早于RV被起搏，以及负的VV间隔使得RV早于LV被起搏。可以设想，用于选择最优VV间隔的其他方法可用于在双心室起搏期间恢复双心室同步，其包括依靠测量与心脏的血液动力学或机械功能相关的生理信号的方法或使用诸如超声波心动描记术、荧光镜检查、或心脏导管插入术之类的临床方法。

在框210处，感测伴随着心房腔室的去极化的心房P波，以确保与心房去极化相关联的时间间隔的测量。可通过测量用于检测快速心房率、房性心动过速、或心房纤颤的P-P间隔，来确定心房率。附加地或替代地，AV传导时间被测量为在来自心室EGM信号的感测的P波和随后感测的R波之间的间隔。测得的心房率可与测得的AV传导时间结合使用，用于控制双心室和仅LV起搏模式之间的切换。

可通过阻止心室起搏或扩展AV起搏间隔达一个或多个心脏周期以允许心室的本征激动被感测来测量AV传导时间。当心室起搏被阻止时，可安排安全起搏脉冲以防止心搏停止。例如，AV传导时间被测量为从心房感测的P波或起搏事件到RV中的感测的R波的时间间隔。如果存在完整的AV阻塞，则可传递安全起搏脉冲(或以最大AV间隔起搏)，以指示本征AV传导时间大于安全起搏脉冲时间间隔或最大AV传导时间。在一些AV传导时间测量期间，远场EGM信号还被IMD记录并且分析以自动地测量和更新用于更新AV间隔和VV间隔的P波和QRS波群的持续时间。

可以认识到，一些患者可能存在持续的或间歇的发作心房或心室心动过速。在心房或心室心动过速的情况下，心室起搏模式被切换到双心室起搏。在心动过速的周期期间将不测量AV传导时间。如果包括心房纤颤或心房扑动的心房心动过速被检测，并且导致起搏模式切换，则将在双心室起搏模式中在独立于本征心房节律的心室起搏率下起搏心室。可响应于通过在框211处测量P-P间隔检测心房心动过速，来进行该起搏模式切换。在框214处，双心室起搏部位电极被耦合至信号发生器，并且在框216处利用所选择的起搏部位来传递双心室起搏。

当在框210处测量AV传导时间(AVCT)并且心房率是有规律的时(框211)，在判定框212处将AVCT与标准比较用于确定IMD将在双心室起搏模式还是在仅LV起搏模式下操作以传递CRT。在一个实施例中，如果AVCT大于之前建立的阈值，则IMD将传递双心室起搏。如果AVCT小于阈值，则AV传导是未受损伤的并且IMD将传递仅LV起搏以允许心脏的自然传导系统来设置心房－心室节律。通过在所选择的仅LV起搏部位传递LV起搏，来改善心室同步。

响应于在框212处的超过阈值的AVCT，在框218处开关电路被控制成将所选择的仅LV起搏部位电极(多个)连接至信号发生器以供在框220处传递LV起搏脉冲。在框204处，按照AV间隔设置传递仅LV起搏脉冲。在框210处周期性地检查AVCT。按照在判定框212处所确定地，只要AVCT保持在用于仅LV起搏的阈值内，就利用所选择的仅LV起搏部位来保持仅LV起搏。

如果在判定框212处发现AVCT超过阈值，则在信号发生器84中的开关电路被控制成将选择用于双心室起搏的RV和LV电极耦合至信号发生器以用于传递双心室起搏。在框216处，利用在框208处设置用于双心室起搏的AV和VV间隔传递双心室起搏。在一些实施例中，用于仅LV起搏的附加的要求可包括本征心律小于预确定的阈值(框211)。在这种实施例中，本征AV传导时间和本征心率必须低于预确定的阈值以实现仅LV起搏，否则实现双心室起搏。

可以认识到，在多个实施例中，可建立用于控制双心室和仅LV起搏之间的切换的不同的标准。例如，在双心室和仅LV起搏之间切换之前，AVCT可需要满足超过一个心脏周期的阈值要求。在一个示例性实施例中，如果测量到超过阈值的一个长AVCT，例如，大约200ms，则IMD控制器可从仅LV起搏切换至双心室起搏。在双心室起搏期间，周期地测量AVCT并且要求至少三个连续AVCT小于阈值以使IMD控制器从双心室起搏切换回仅LV起搏。

在另一示例中，可在定义AVCT阈值方面应用滞后作用。例如，设置用于从仅LV起搏切换至双心室起搏的AVCT阈值可以是比设置用于从双心室起搏切换至仅LV起搏的AVCT阈值高的阈值。以这种方式，需要稍微更长的AVCT(对于一个或多个心脏周期)以启动双心室起搏，并且相对更短的AVCT(对于一个或多个周期周期)将导致仅LV起搏被启动。

而且，AVCT之外的标准可用于确定心室起搏模式何时在双心室和仅LV起搏之间切换。如上所述，心房心动过速的存在将使心室起搏模式切换至双心室起搏。在一些实施例中，可将最大心房率设置为，超过这个值则心室起搏不再跟踪心房率。例如，如果心房率超过在仅LV起搏期间的某个阈值心房率，则心室起搏模式可切换至双心室起搏模式。

不管被用于产生在双心室和仅LV起搏之间的切换的标准，每当作出切换时，控制器使包括在信号发生器84中的开关电路耦合选择用于仅LV起搏的合适的电极或选择用于双心室起搏的电极。

图4为用于控制自适应CRT的替代实施例的流程图300。在CRT传递期间，在框302处，例如，通过临时扩展AV起搏间隔或阻止心室起搏地测量AVCT，以检测AV传导中的变化。AVCT的延长表示AV传导的恶化和可能需要双心室起搏。恢复到正常AVCT表示AV传导的恢复。当AV传导未受损伤时，在RV尖部起搏上的本征RV传导是期望的。AV传导的恢复是仅LV起搏的表示。

如果在框304处AVCT超过阈值(或之前所述的心房率)，则在框306处启动RV起搏。在一个或多个RV起搏的周期期间，在框308处测量对应于每个可用的LV电极部位(例如，图1中的电极144)的电激动时间。在框310处，将对应于最近激动的部位的LV电极选择为LV起搏部位，并且在框312处利用所选择的LV电极和在框306处在RV起搏期间所使用的预先选择的RV电极来传递双心室起搏。可利用所选择的起搏部位电极(多个)，来传递LV双极或单极起搏。

在框302处在双心室起搏期间周期性地连续监测AVCT。如果在框304处发现在传导测试期间AVCT下降到低于阈值达要求数量的心脏周期，则恢复本征AV传导。需要仅LV起搏改善心室同步。如上所述，与在仅LV起搏期间应用的用于触发到双心室起搏的切换的AVCT不同地设置在双心室起搏期间应用的用于触发到仅LV起搏的切换的AVCT阈值标准。

在一个示例实施例中，响应于在框304处测量小于阈值的AVCT，在框314处测量在一个或多个心脏周期没有心室起搏的期间的LV激动时间。通过利用所有可用的LV电极感测在心房感测或起搏期间的LV中的R波来测量LV激动时间。在框316处，将与最近的激动时间相关联的电极部位选择为LV起搏部位。在框318处，利用所选择的LV起搏部位，来传递仅LV起搏。

可根据以上描述的方法预先确定用于在仅LV起搏期间使用的AV间隔和在双心室起搏期间使用的AV和VV间隔。由此，每当起搏模式响应于AVCT测量在双心室和仅LV起搏之间切换时，在切换起搏模式时选择最优的LV起搏部位，该最优的LV起搏部位对应于在本征心室传导(对于仅LV起搏)期间或在RV起搏(对于双心室起搏)期间的最近的激动时间。可以认识到，有时所选择的用于仅LV和用于双心室起搏的LV起搏部位可以是相同的部位。其他时间所选择的LV起搏部位对于两个不同心室起搏模式可能不同。通过分别确定在本征心室传导期间和在RV起搏期间的最近的激动的部位，可针对每个起搏模式，即，双心室和仅LV的单心室起搏，选择经优化的LV起搏部位，以促进在双心室起搏的周期期间和在仅LV起搏的周期期间恢复心室同步中的自适应CRT的最大受益。

在图4所示的实施例的另一变型中，每当心室起搏模式被切换时，可不测量LV激动时间。而是，每第i次或在预确定的时间间隔已经期满之后可测量LV激动时间，使得周期性地更新所选择的用于双心室和仅LV起搏的LV起搏部位。

因此，已在以上描述中参照具体实施例提供用于控制和传递起搏治疗的医疗设备及相关方法。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 (11)

1.一种用于控制和传递心脏治疗的医疗设备，所述设备包括：

多个电极，所述多个电极沿着患者的心脏的第一心室和第二心室定位；

信号发生器，所述信号发生器耦合至所述多个电极，从而经由所述多个电极将起搏脉冲传递至所述第一心室和所述第二心室；

感测模块，所述感测模块耦合至所述多个电极以感测心脏信号；以及

控制器，所述控制器耦合至所述信号发生器和所述感测模块，并且所述控制器被配置成：

从所述多个电极选择沿着患者心脏的所述第一心室的第一起搏部位；

从所述多个电极选择沿着所述第一心室的第二起搏；以及

控制所述信号发生器，通过在第一心室起搏模式的周期期间在第一起搏部位处且在第二心室起搏模式的周期期间在第二起搏部位处起搏第一心室，来传递起搏治疗，所述起搏治疗包括第一心室起搏模式的周期和第二心室起搏模式的周期。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一心室起搏模式为双心室起搏模式，以及第二心室起搏模式为单心室起搏模式。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器配置成：

响应于被传递至所述第二心室的起搏脉冲，来确定在沿着所述第一心室的多个部位中的每一个处的第一激动时间；以及

响应于经确定的第一激动时间来选择第一起搏部位。

4.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：

响应于没有起搏脉冲被传递至所述第二心室，来确定在沿着所述第一心室的多个部位中的每一个处的第二激动时间；以及

响应于经确定的第二激动时间，来选择第二起搏部位。

5.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：

从所述感测模块接收与心房去极化相关联的感测的心房信号；

确定与感测的心房信号相关联的时间间隔；以及

响应于经确定的时间间隔，在所述第一心室起搏模式和所述第二心室起搏模式之间进行切换。

6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成：

确定房室传导时间；

将房室传导时间与阈值进行比较；以及

响应于房室传导时间超过阈值，来控制信号发生器将起搏脉冲传递至所述第二心室并且确定第一激动时间。

7.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步配置成：

确定房室传导时间；

将所述房室传导时间与阈值相比较；以及

响应于小于阈值的所述房室传导时间确定第二激动时间。

8.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：响应于被传递至所述第二心室的起搏脉冲，来确定沿着所述第一心室的多个部位中的每一个处的第一激动时间；

响应于经确定的第一激动时间选择第一起搏部位；

响应于没有起搏脉冲被传递至所述第二心室确定沿着所述第一心室的多个部位中的每一个处的第二激动时间；

响应于经确定的第二激动时间，来选择第二起搏部位；以及

将所述第一起搏部位和第二起搏部位选择为与分别比经确定的第一激动时间和第二激动时间长的各自的第一和第二激动时间相关联的部位。

9.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置成设置第一心房－心室间隔和心室间间隔以控制双心室起搏脉冲，且设置第二心房－心室间隔以控制单心室起搏脉冲。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，选择第一起搏部位和选择第二起搏部位中的一个包括选择沿着第一心脏腔室的多个起搏部位。

11.一种非瞬态计算机可读介质，所述非瞬态计算机可读介质存储使医疗设备执行用于控制心脏治疗的方法的指令，所述方法包括：

选择患者心脏的第一心室中的第一起搏部位；

选择患者心脏的第一心室中的第二起搏部位；

通过在第一心室起搏模式的周期期间利用第一起搏部位和在第二心室起搏模式的周期期间利用第二起搏部位起搏第一心室，来传递起搏治疗，所述起搏治疗包括第一心室起搏模式的周期和第二心室起搏模式的周期。