CN111405925A - 用于希氏束起搏的系统 - Google Patents

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Abstract

描述了用于对心脏传导组织进行起搏的系统和方法。医学系统包括电刺激电路，其生成希氏束起搏(HBP)脉冲以在心脏的希氏束处或附近递送。控制电路可以在第一希氏束部分的固有希氏束激活随后的组织不应期内对HBP脉冲的递送进行定时。基于第二希氏束部分的诱发的希氏束激活，系统可以确定对希氏束内传导阻滞的纠正是否已经发生。系统额外地包括阈值测试电路，以确定表示用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值。

Description

用于希氏束起搏的系统
优先权声明
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年11月2日提交的美国临时专利申请序列号62/580,711、于2017年12月6日提交的美国临时专利申请序列号62/595,535、于2017年12月6日提交的美国临时专利申请序列号62/595,541的优先权权益，其每个通过引用以其整体并入本文。
技术领域
此文档总体涉及医疗系统，更具体地，涉及用于对诸如希氏束之类的心脏传导组织进行起搏的系统、装置和方法。
背景技术
心脏是一个人的循环系统的中心。它包括执行两个主要泵送功能的机电系统。心脏的左侧部分(包括左心房(LA)和左心室(LV))从肺中抽出含氧的血液，并将其泵送到身体的各个器官，从而为器官提供其新陈代谢需求。心脏的右侧部分(包括右心房(RA)和右心室(RV))从人体器官中抽出脱氧的血液，然后将其泵送到肺中，在那里血液被氧化。这些泵送功能是由心肌层(心肌)的收缩导致的。在一个正常的心脏中，窦房(SA)结，作为心脏的自然起搏器，产生电脉冲，这被称为动作电位，其通过自然电传导路径传播到心脏的各个区域来激励心脏的心肌组织。例如，源自SA结的动作电位通过房室(AV)结、希氏束(His bundle，也称为His束)、束支、和浦肯野(Purkinje)纤维传播以激活心室心肌分段，最终导致了在两个心室中的协调收缩。
在自然电传导系统(也成为His-Purkinje系统)中的动作电位的传播中的协调性延迟导致了心脏的各个部分同步地收缩，从而导致有效的泵送功能。在自然电传导系统中的受阻滞或异常的电传导导致了心脏的不同步收缩，从而导致了血液动力学性能不佳，包括心脏和身体其他部位的血液供应减少。在一些患者中，动作电位至心室肌中的传输中的异常延迟可驻留在希氏束内。沿自然传导系统的心脏激活的最终打乱可能会导致心室内和心室间的不规则或不同步收缩。这可能会降低心脏的泵送效率。
人工心脏起搏系统已被使用来纠正心脏不同步性并改善血液动力学性能。人工心脏起搏系统可以对心脏的一个或多个部分提供电刺激，以便在一定程度上恢复心脏的正常功能。例如，经由植入在RV的心尖(apex)中的电极的右心室起搏已经被用在单心室和双心室(BIV)起搏中。RV心尖部起搏(apical pacing)绕过自然His-Purkinje激活并直接激励心室肌，因此致使了心室不同步和心脏效率降低。在某些患者中，长期的RV心尖部起搏的不利效应是有害的，并且可能导致心肌灌注和结构的永久性改变。这个重塑过程可能会导致心输出量下降和心室功能恶化。
BiV起搏涉及通过一根引线进行RV起搏，以及通过另一根引线进行LV起搏，并且已被展示了可以恢复两个心室的基本同时收缩。但是，BiV起搏也绕过了His-Purkinje系统。此外，尽管BiV起搏可在某些患者中在一定程度上恢复心室同步性并改善心脏功能，但RV或LV中的室内激活与自然His-Purkinje激活相比不那么协调。此外，在一些患者中，将LV引线放置穿过冠状窦并进入左心室壁上的静脉的外科手术程序可能是复杂且具有挑战性的。
发明内容
对人工起搏的血液动力学反应可取决于许多因素，包括起搏部位和执行起搏的方式。接受人工起搏治疗的许多患者在心室中具有完全希氏束和自然心脏电传导系统，并因此具有正常心室激活。常规的心脏起搏，诸如长期RV心尖部起搏，可能由于不协调的收缩顺序(sequence)而导致心脏输出和效率下降。这种不同步可能最终导致不良的长期影响。心室的不同步收缩在常规起搏期间发生，这是因为激活顺序的传播在当其通过工作心肌发生时，相对于通过心脏的固有专门传导系统的激活而言，会低得多。专门传导系统的细胞可以传播激活信号，其速度大约是工作心肌的四倍或更多。被配置为起搏希氏束的心律或功能管理装置是常规心室起搏的替代品。对希氏束进行起搏可激活心脏的自然传导系统，包括左右束支和浦肯野纤维，并因此恢复和保持有效且协调的心脏反应。这可以减少或消除与连续RV心尖部起搏相关联的潜在长期有害的血液动力学效应。
在具有心脏传导异常诸如束支传导阻滞(block)或完全心脏传导阻滞的一些患者中，该传导阻滞可位于希氏束内。在纵向解离的理论下，希氏束内的纤维彼此通过围绕胶原绝缘层而分开，并预先去往其各自的束。在传导阻滞远端的但在束分叉近端的希氏束起搏(HBP)可通过在希氏束中募集先前潜伏(latent)的传导纤维来纠正心脏传导异常，恢复自然传导并通过His-Purkinje系统产生全局心肌激活。除了绕过或克服结构性传导阻滞之外，HBP募集潜伏传导纤维的成功还可能取决于克服局部传播中的功能性传导阻滞，诸如通过将刺激能量施加于传导阻滞区域。在某些患者中，增加HBP的刺激强度可以募集与引起功能性传导阻滞的异常心肌紧密接壤的纤维，并通过His-Purkinje系统模拟自然传导。
尽管在某些情况下，HBP已被示出是常规RV起搏甚至BiV起搏的有前途的替代品，但在某些患者中HBP可能无法有效地绕过传导阻滞并恢复经由心脏的自然传导系统的正常激活并产生同步心肌收缩。患者对HBP的反应和成功的传导异常的纠正可以相关于患者的His-Purkinje系统解剖学，传导阻滞在希氏束中的部位和性质，刺激电极的放置，和起搏配置，等等。仍存在着对以下方法的未得到满足的需求，其有效地识别HBP反应者，即那些具有可纠正的传导异常从而可以从HBP治疗中实质地受益的患者。
还已经认识到，在具有识别出的可纠正的传导异常的患者中，起搏脉冲的能量、以及用于HBP的电极的放置和配置可能因患者而异。HBP在当没有被有效地使用时，可能无法恢复同步心肌收缩。在某些情况下，刺激希氏束附近的肌肉可能会导致与RV心尖部起搏相似的不同步模式。这个不希望的效果被称为希氏束旁(para-Hisian)捕获。在某些情况下，希氏束旁起搏可能会激活希氏束和其相邻的工作心肌，这是被称为非选择性希氏束捕获的事件。但是，非选择性捕获可以与定向起搏一样有效，这是因为其导致的心室的激活和收缩极大地由更快传导的His-Purkinje系统主导。因此，存在着对以下人工心脏起搏系统的未得到满足的需求，其能够针对具有可纠正的传导异常的患者确定HBP刺激强度和配置，并经由希氏束激励产生理想的治疗效果和协调的心肌收缩的患者预后，同时降低或消除了心脏的非目标部分(诸如希氏束旁心肌)的意外激活。
本主题的实施例提供了用于起搏心脏传导组织(诸如，希氏束)的系统、装置和方法。这种医疗系统的一个示例包括：感测电路，其感测第一希氏束部分(诸如近端希氏束区段)的固有希氏束激活；和电刺激电路，其响应于感测到的固有希氏束而生成并递送HBP脉冲。控制电路可以在固有希氏束激活接下来的第一希氏束部分的组织不应期内对HBP脉冲的递送进行定时。基于响应于HBP脉冲的第二希氏束部分(例如远端希氏束区段)的诱发出的希氏束激活，该系统可确定是否希氏束内传导阻滞已被纠正。该系统可以额外地包括阈值测试电路，该阈值测试电路被配置为确定表示用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值。
示例1是一种用于对具有心脏传导异常的心脏进行起搏的系统。该系统包括：感测电路，其被配置为感测第一希氏束部分的固有希氏束激活；电刺激电路，其被配置为生成希氏束起搏(HBP)脉冲以在希氏束处或附近递送；控制电路，其耦接至电刺激电路和感测电路，并被配置为响应于感测到的固有希氏束根据一个或多个起搏参数来控制电刺激电路生成和递送HBP脉冲。控制电路可以包括定时电路，所述定时电路被配置为在固有希氏束激活随后的第一希氏束部分的组织不应期内对HBP脉冲的递送进行定时。
在示例2中，示例1的主题可选地包括感测电路，该感测电路可以电耦接到被设置在希氏束处或附近的一个或多个电极，以感测第一希氏束部分的固有希氏束激活。电刺激电路可以电耦接到被设置在希氏束处或附近的一个或多个电极以递送HBP脉冲。
在示例3中，示例1-2中的任何一个或多个的主题可选地包括感测电路，该感测电路可以配置为在开始于自发性心房去极化或心房起搏事件的心房-希氏束时间窗口内感测固有希氏束激活。所述控制电路可以被配置为，如果在心房-希氏束时间窗口内检测到固有希氏束激活，则控制电刺激电路生成HBP脉冲并将其在希氏束处或附近递送。
在示例4中，示例3的主题可选地包括控制电路，该控制电路还可以被配置为：如果在心房-希氏束时间窗口内未感测到固有希氏束激活，则控制电刺激电路生成心室起搏脉冲并将其递送至心室。
在示例5中，示例1-4中的任何一个或多个的主题可选地包括感测电路，该感测电路还可以被配置为响应于HBP脉冲的递送来感测第二希氏束部分的诱发的希氏束激活。控制电路被配置为，当第二希氏束部分的诱发的希氏束激活满足特定条件时，生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示符。
在示例6中，示例5的主题可选地包括：第一希氏束部分，其可以包括延伸到心脏的右束支的右束纤维，以及所述第二希氏束部分包括延伸到心脏的左束支的左束纤维，以及第二希氏束部分，其可以包括延伸到心脏的左束支的左束纤维。控制电路可以被配置为，当左束支纤维的诱发的希氏束激活满足特定条件时，生成纠正了希氏束内左束支传导阻滞的指示符。
在示例7中，示例5-6中的一个或多个的主题可选地包括感测电路，该感测电路可以被配置为响应于HBP的递送来感测包括远场R波的诱发的希氏束激活。
在示例8中，示例7的主题可选地包括感测电路，该感测电路耦接到设置在希氏束处或附近的一个或多个电极或设置在心房中的一个或多个电极，以感测远场R波。
在示例9中，示例5-6中的任何一个或多个的主题可选地包括生理传感器，其可配置为感测血液动力学信号。感测电路可以被配置为感测所述诱发的希氏束激活，包括从感测到的血液动力学信号中检测心肌收缩力的增加。
在示例10中，示例5–9中的任何一个或多个的主题可选地包括控制电路，该控制电路可以包括参数调节器电路，所述参数调节器电路被配置为，如果第二希氏束部分的诱发的希氏束激活指示出对希氏束内传导阻滞的未纠正，则调节所述一个或多个起搏参数中的至少一个。电刺激电路可以被配置为根据调节后的至少一个起搏参数来生成HBP脉冲，以在希氏束处或附近递送。
在示例11中，示例1-10中的任何一个或多个的主题可选地包括控制电路，该控制电路可以包括阈值测试电路，该阈值测试电路配置为确定表示用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值。电刺激电路可以被配置为生成高于起搏阈值的HBP以在希氏束处或附近递送。
在示例12中，示例11的主题可选地包括电刺激电路，该电刺激电路可以被配置为，根据被编程为多个值的起搏参数来生成HBP脉冲并将其在希氏束处或附近递送。感测电路可以被配置为，响应于HBP脉冲的递送来感测相应远场R波。阈值测试电路可以被配置为，基于HBP脉冲的递送与感测到的相应远场R波之间的时间间隔的阶跃变化(step change)来确定起搏阈值。
在示例13中，示例1–12中的一个或多个示例的主题可选地包括控制电路，该控制电路可以包括起搏部位选择器电路，该起搏部位选择器电路被配置为，响应于在多个候选希氏束部位的每个处递送的HBP脉冲而基于诱发的希氏束激活来确定用于递送所述HBP脉冲的目标希氏束起搏部位。
在示例14中，示例13的主题可选地包括诱发的希氏束激活，其可以包括响应于HBP脉冲的递送的远场R波。起搏部位选择器电路可以被配置为基于对感测到的远场R波的宽度的测量值来确定所述目标希氏束起搏部位。
在实施例15中，实施例13的主题可选地包括诱发的希氏束激活，其可以包括响应于HBP脉冲的递送的血液动力学信号。起搏部位选择器电路可以被配置为，基于感测到的血液动力学信号来确定目标希氏束起搏部位。
示例16是一种使用心脏起搏系统对具有心脏传导异常的心脏进行起搏的方法。该方法包括以下步骤：使用感测电路感测第一希氏束部分的固有希氏束激活；响应于感测到的固有希氏束激活而递送从电刺激电路生成的希氏束起搏(HBP)脉冲，该HBP脉冲根据一个或多个起搏参数来生成和递送；响应于HBP脉冲的递送，使用感测电路感测第二希氏束部分的诱发的希氏束激活；并且当第二希氏束部分的诱发的希氏束激活满足了特定条件时，生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示符。
在示例17中，示例16的主题可选地包括在固有希氏束激活之后的第一希氏束部分的组织不应期内递送HBP脉冲。
在示例18中，示例17的主题可选地包括第一希氏束部分，其可以包括延伸到心脏的右束支的右束纤维，以及第二希氏束部分，其可以包括延伸到心脏的左束支的左束纤维。纠正的指示符的生成可以包括：当左束支分支纤维的诱发的希氏束激活满足特定条件时，生成希氏束内左束支传导阻滞的纠正的指示符。
在示例19中，示例16的主题可选地包括感测诱发的希氏束激活，其可以包括感测响应于HBP脉冲的递送的远场R波。
在示例20中，示例16的主题可选地包括感测诱发的希氏束激活，其可以包括感测血液动力信号并从感测到的血液动力信号中检测心肌收缩力的增加。
在示例21中，示例16的主题可选地包括以下步骤：如果第二希氏束部分的诱发的希氏束激活指示出未纠正希氏束内传导阻滞，则调节一个或多个起搏参数中的至少一个，并且根据调节后的至少一个起搏参数生成HBP脉冲以在希氏束处或附近递送。
本文中讨论的系统、装置和方法可以改善患有与心脏传导异常(例如束支传导阻滞)有关的心脏病的患者中的心脏起搏技术。HBP中的一个技术挑战是确定可以从HBP治疗中受益的具有可纠正的传导异常的合适候选者。本文中除了其他之外，还讨论了用于基于在固有希氏束激活随后的组织不应期内递送HBP脉冲的诱发反应而识别具有可纠正的传导阻滞的HBP候选者的系统和方法。诱发的HBP反应可以提供可阐明传导阻滞机制并预测长期患者预后的信息。另一个技术挑战关乎于对HBP刺激进行编程以实现理想的治疗效果和患者预后。本文讨论了HBP阈值测试，以针对识别出的具有可纠正的传导异常的HBP候选者确定适当的个体化刺激强度和配置，使得HBP可以更有效地利用心脏的自然传导机制，而同时减少了对与RV起搏相关的心脏功能的长期有害影响。除了改善的治疗效果和患者预后，如本文所述的HBP候选者的正确识别和个体化起搏配置还可有助于减少不必要的医疗干预，例如可能被安排、开处方、或提供给此类患者的药物、程序或装置治疗。例如，减少的不必要的装置治疗可以帮助节省电池电量并延长可植入装置的寿命。结果，可以实现整体系统成本的节省。
尽管在本文中具体讨论了希氏束起搏，但这仅是示例性的，而非限制性的。它是发明人的预期之内，并且本文的范围之内，在此讨论系统、装置和方法可以应用到刺激其它传导心肌组织，诸如右或左束支或束状，或浦肯野纤维。
该概述是本申请的一些教导的概述，并且不旨在作为本主题的排他性或穷举性处理。在详细描述和所附权利要求中可以找到关于本主题的更多细节。在阅读和理解以下详细描述并查看形成其一部分的附图之后，本公开的其他方面对于本领域技术人员将是显而易见的，每个附图不应以限制性的意义来理解。本公开的范围由所附权利要求及其合法等同物限定。
附图说明
在附图的图中通过示例的方式示出了各种实施方式。这样的实施例是说明性的，并且不意图是本主题的穷举或排他的实施例。
图1总体上示出了心脏病管理系统以及该系统可在其中运行的环境的部分的示例。
图2是示出了希氏束起搏系统的各部分的实施例的框图。
图3总体上示出了捕获验证电路的示例。
图4A至图4C是示出用于控制HBP脉冲的递送和希氏束内传导阻滞的纠正的检测的定时顺序和各种检测窗口的示例的图。
图5总体上示出了使用医疗系统向具有心脏传导异常的患者提供希氏束起搏的方法的示例。
图6A至图6C总体上示出了使用对HBP脉冲的递送的远场心室反应或血液动力学传感器响应的捕获状态验证的方法的示例。
具体实施方式
本文公开了用于起搏心脏传导组织的系统、装置和方法。希氏束起搏(HBP)系统的实施例包括电刺激器，其用于生成HBP脉冲以在希氏束处或附近递送。控制电路可以在第一希氏束部分的固有希氏束激活随后的第一希氏束部分的组织不应期内对HBP脉冲的递送进行定时。基于第二希氏束部分诸如远端部分的诱发的希氏束激活，系统可以确定是否发生了希氏束内(intra-Hisian)传导阻滞的纠正。该系统可以包括阈值测试电路，该阈值测试电路用于确定表示出用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值。
图1是示出心脏疾病管理系统100的实施例以及系统100可在其中操作的环境的一部分的示意图。心脏疾病管理系统100可以执行一系列活动，包括远程病人监视，疾病状况的诊断，以及提供治疗来治疗疾病状况并改善患者预后结果。在一个示例中，治疗可以包括希氏束起搏(HBP)。这些活动的一个或多个可以接近患者(例如，在患者家中或办公室)、通过集中式服务器(例如，在医院、诊所或医生办公室)、或通过远程工作站(例如，安全的移动计算装置)来执行。
如图1所示，心脏疾病管理系统100可以被耦接到患者的心脏102。心脏疾病管理系统100包括移动医疗装置(AMD)和引线系统，被配置为治疗一种或多种心脏疾病，诸如心脏心律失常或心力衰竭。AMD可以是皮下植入患者胸部、腹部或其他部位的可植入装置，皮下监视器或诊断装置，或者可穿戴医疗装置诸如基于贴片的装置或智能可穿戴件或配件等。在如图1中所示的示例中，AMD包括可植入医疗装置(IMD)104。IMD 104的示例可以包括起搏器，起搏器/除颤器，心脏再同步治疗(CRT)装置，心脏重塑控制治疗装置，神经调节器，药物递送装置，生物治疗装置，或可植入诊断装置诸如心脏监视器或循环记录器，以及其他可植入装置等。
引线系统可以包括一个或多个经静脉的、皮下的或非侵入性放置的引线或导管。每个引线或导管可包括一个或多个电极。引线系统和关联电极的布置和使用可以由患者的需要和IMD 104的能力来确定。引线系统上的关联电极可以被定位于患者的胸部或腹部，以感测指示心脏活动的生理信号，或对目标组织的刺激的生理反应。引线系统可以通过手术插入心脏102，或定位于心脏102的表面上。与引线系统相关联的电极可以被设置在右心房(RA)，右心室(RV)，左心房(LA)或左心室(LV)或其他身体部位中的目标部位中。刺激能量可以通过这些电极中的一个或多个递送到目标部位。一些电极可以用于感测心脏活动，诸如固有的或诱发的心脏电活动。
在所示的示例中，引线系统可包括引线106，其具有配置为连接至IMD 104的近端108，以及包括配置为将刺激能量以诸如起搏脉冲的形式递送到希氏束121的一个或多个电极的远端110。图1以示例而非限制的方式示出了包括尖端电极112A和环形电极112B的两个电极。引线106中可以包括附加电极，以用于感测电活动或用于递送刺激能量。引线106可被放置使得一个或多个电极诸如112A-B可被定位在以下位置中或上：希氏束121、位于被传导阻滞的或缓慢传导的AV结远侧和在AV隔膜中的区域，室间隔膜区域，或在希氏束121附近的右心房区域。作为心脏102的自然电传导系统的部分，希氏束121将来自AV节点120的电脉冲经由左束支122和右束支123发送到簇生分支的尖点。左束支和右束支中的每个通向浦肯野纤维124，浦肯野纤维124向心室提供电传导，从而致使心室收缩。在一些示例中，引线106可被放置为使得与引线106诸如112A-B相关联的一个或多个电极被定位在自然传导路径的其它部分处或附近，诸如代替希氏束121处或附近的区域或除了该区域之外额外地，束支122或123、浦肯野纤维124或其他传导组织之一。
在一个示例中，引线106可以是单程引线，具有用于刺激多个心脏部位的多个电极，包括布置在希氏束处或附近的电极(例如，电极112A-B)和布置在心脏102的RA，RV，LA或LV中的一个或多个的电极。在示例中，除了引线106之外，引线系统还可以包括用于放置在不同心脏腔室或部位的单独引线，诸如具有一个或多个RA电极以刺激RA的一部分或感测RA的电活动的RA引线；具有一个或多个RV电极以刺激RV的一部分或感测RV的电活动的RV引线；或具有一个或多个LV电极以刺激LV的一部分或感测LV活动的LV引线。在各种示例中，心脏疾病管理系统100可以包括一个或多个无引线刺激器/传感器，其并不系到引线上并且与IMD 104无线通信。无引线刺激器/传感器可以递送电刺激，响应于心脏刺激来感测诸如心脏电信号之类的生理信号，并且将感测到的数据发送到IMD 104。
IMD 104可以包括密封的壳体116，该壳体116容纳电刺激电路、感测电路、控制电路、通信电路和电池中的一个或多个以及其他部件。在一个示例中，IMD104包括希氏束起搏系统118，其被配置为生成希氏束起搏(HBP)脉冲，以诸如通过引线106和关联电极112A或112B在希氏束121处或附近递送。希氏束起搏系统118可以被编程为递送单极希氏束起搏，其中在电极112A-B之一(例如，作为阴极)和壳体116(例如，作为阳极)之间施加起搏能量(电流或电压)。可替选地，可以对希氏束起搏系统118进行编程以递送双极希氏束起搏，其中，在位于希氏束处或附近的两个电极之间诸如在电极112A和112B之间施加起搏能量(电流或电压)。在一些示例中，可以由系统用户从来自引线系统的一个或多个引线的多个候选电极中选择用于单极或双极希氏束起搏的电极，并且将其编程到希氏束起搏系统118中。
希氏束起搏系统118可以使用与引线系统或生理传感器相关联的一个或多个电极来感测生理信号。生理信号的示例可以包括心电图(ECG)，心内电描记图(EGM)(诸如心房EGM、心室EGM或希氏束EGM)，胸阻抗信号，心脏阻抗信号，动脉压力信号，肺动脉压力信号，左心房压力信号，RV压力信号，LV冠状动脉压力信号，冠状动脉血液温度信号，血氧饱和度信号，心音信号，心内加速度信号，呼吸信号或身体活动或劳累水平信号等。
希氏束起搏系统118可以使用一个或多个电极诸如电极112A或112B检测固有希氏束激活。另外，希氏束起搏系统118可以感测表示对HBP脉冲的递送的诱发反应的心脏电信号或机械信号。希氏束起搏系统118可以继检测到固有希氏束激活之后递送HBP脉冲。在一个示例中，可以在第一希氏束部分的组织不应期内递送HBP脉冲。可以使用一个或多个电极或生理传感器来感测心脏电或机械信号。在一个示例中，希氏束起搏系统118可以使用设置在希氏束处或附近的电极(例如，电极112A和112B中的一个或多个)或设置在心房中的电极来感测表示心室收缩的远场心脏电信号。希氏束起搏系统118可以使用感测到的远场心脏电信号来验证希氏束捕获。在一个示例中，希氏束起搏系统118可以检测由HBP脉冲的递送而直接导致的希氏束捕获，或者检测由HBP脉冲的递送而直接导致的心肌捕获。在另一个示例中，希氏束起搏系统118可以将组织反应分类为多种捕获类型之一。
希氏束起搏系统118可以基于远场心脏电信号来确定至少第二希氏束部分的诱发的希氏束激活是否指示希氏束内传导阻滞的纠正。第二希氏束部分的示例包括远端希氏束部分。如果第二希氏束部分的诱发的希氏束激活指示出未纠正希氏束内传导阻滞，则希氏束起搏系统118可以调整起搏参数中的至少一个。在一些示例中，希氏束起搏系统118可以基于在多个候选希氏束部位的每个候选希氏束部位处的诱发的希氏束激活，来确定用于递送HBP脉冲的目标希氏束起搏部位。
IMD 104可以被配置为经由通信链路130与外部系统140通信。该外部系统140可以包括专用硬件/软件系统诸如编程器，远程的基于服务器的患者管理系统，或可替选地由标准个人计算机上运行的软件主导定义的系统。该外部系统140可包括近端外部装置诸如在IMD 104的附近的编程装置。临床医生可以经由通信链路130通过IMD 104管理患者102。这可以包括，例如，编程IMD 104以感测生理信号，分析生理信号以检测医学状况诸如心力衰竭，评估治疗功效，执行自我诊断测试，或发起或调节治疗诸如HBP。额外地，外部系统140可以经由通信链路130从IMD 104接收装置数据。装置数据的示例可以包括从患者102收集的实时或存储的生理信号，对递送给患者102的疗法的生理响应，或IMD 104的装置操作状态(例如，电池状态和引线阻抗)。通信链路130可以是感应式遥测链路，电容式遥测链路或射频(RF)遥测链路，或基于例如“强”蓝牙或IEEE 802.11无线保真度“WiFi”接口标准的无线遥测。患者数据源接口的其他配置和组合是可能的。
外部系统140可以监视患者状况和IMD 104的功能。在各种实施例中，外部系统140可以包括用户界面，以向用户显示接收到的信息，并接收用于IMD 104的操作控制的用户输入。在一个示例中，外部系统140可以被配置为验证起搏捕获状态，或将组织反应分类为多个捕获类型中的一个。捕获验证或分类可以定期执行，也可以由特定事件(诸如用户命令)触发。用户可以使用外部系统140来编程IMD 104，以诸如配置起搏矢量(例如，其指定了阳极和阴极电极)来递送HBP，或配置感测矢量来感测生理信号。
该外部系统140可以包括自IMD 104相对遥远的位置上的、并经由电信网络与接近的外部装置通信的远程装置。远程装置可以估计收集到的患者数据并提供警报通知以及其他可能的功能。在示例中，远程装置可以包括充当用于收集到的患者数据存储和分析的中央集线器的集中式服务器。该服务器可以被配置为单、多或分布式计算和处理系统。该服务器可以包括警报分析器电路，以估计所收集的患者数据来确定是否满足特定警报条件。对警报条件的满足可触发警报通知的生成。在一些示例中，可替选地或附加地，警报条件可以由AMD 104评估。举例来说，警报通知可以包括网页更新、电话或寻呼机呼叫、电子邮件、SMS、文本或“即时”消息，以及给患者的消息和同时给急救服务和临床医生的直接通知。其他警报通知也是可能的。在各个示例中，远程装置可以另外包括通过电信网络安全地连接到服务器的一个或多个本地配置的客户端或远程客户端。客户端的示例可以包括个人台式机、笔记本电脑、移动装置或其他计算装置。系统用户，诸如临床医生或其他合格的医学专家，可以使用客户端来安全地访问在服务器中的数据库中汇编的存储的患者数据，并选择患者和警报并对其进行优先级排序，以便提供医疗保健。
外部系统140可以将检测到的医学事件或治疗功效信息(如捕获验证或分类)输出到系统用户诸如患者或者临床医生，或者输出到进程(process)，包括例如在微处理器中可执行的计算机程序的实例。在一个示例中，该进程可以包括用于发起或滴定医学疗法或电刺激疗法的推荐的自动生成。在一个示例中，外部装置120或远程装置124可以包括相应的显示单元，以显示生理信号、刺激参数、捕获验证或捕获类型的分类以及其他中间分析和计算。还可以生成警报，报警，紧急呼叫，或用信号通知检测到的医学事件的其它形式的警告。
可以使用硬件、软件、固件或其组合来实施外部系统140或IMD 104的部分。外部系统140或IMD 104的部分可以使用专用电路来实施或者可以使用通用电路来实施，所述专用电路可以被构造未或配置为执行一个或多个特定功能，所述通用电路可以被编程为或另外配置为执行一个或多个特定功能。这种通用电路可以包括：微处理器或其一部分、微控制器或其一部分、或者可编程逻辑电路、存储器电路、网络接口、以及用于互连这些部件的各种部件。例如，除了别的以外，“比较器”还可以包括可以被构造为执行两个信号之间的特定比较功能的电子电路比较器，或者该比较器可以被实施为通用电路的一部分，其可以由对通用电路的一部分下指令去执行两个信号之间的比较的代码来驱动。
图2是示出了希氏束起搏系统200的各部分的实施例的框图。希氏束起搏系统200表示希氏束起搏系统118的一个实施例，并且可以包括电刺激电路210、感测电路220、控制电路230、以及用户界面240。
电刺激电路210可以被配置为生成刺激能量，以经由一根或多根引线和关联电极递送到心脏102。电刺激电路210可以被配置为生成希氏束起搏(HBP)脉冲以诸如经由引线106以及电极112A-B中的一个或多个递送至希氏束处或附近的目标部位。目标部位可包括希氏束附近的心室间隔区域或右心房区域，或其他传导组织诸如右或左束支或簇，或浦肯野纤维。在一个示例中，可以在多个心动周期中递送HBP脉冲。在各种示例中，电刺激电路210可以额外地生成电刺激以在非心脏组织(诸如神经组织，肌肉组织或其他可激励组织)处递送。
电刺激电路210可根据如由控制电路230提供的所编程的刺激参数生成HBP脉冲。刺激参数的示例可以包括关于刺激部位、刺激强度、刺激模式、刺激定时，或其他参数的信息。刺激部位包括关于起搏部位、起搏矢量配置(例如，阳极和阴极电极)或者单极或双极起搏的信息。刺激部位还可以额外地包括心脏再同步治疗(CRT)，其包括左心室和右心室的(BiV)起搏或仅同步左心室(LV)的起搏；在心动周期内对心脏腔室(例如左心室)的仅一个部位的单部位起搏；或在同一心动周期内对心脏腔室的两个或更多个部位的多部位起搏(MSP)。刺激强度参数确定了递送到起搏部位的能量的数量，并且可以包括脉冲幅度，脉冲宽度，脉冲频率，脉冲波形，占空比或刺激持续时间。
刺激模式可包括：单一希氏束(singular Hisian，H-only)起搏模式，心房-希氏束(artial-Hisian，AH)起搏模式，希氏束-心室(His-ventricular，HV)起搏模式或心房-希氏束-心室(atrial-His-ventricular，AHV)起搏模式。AH起搏模式可用于治疗具有不同程度的心脏传导阻滞或病态窦房结综合征的患者。在AH起搏模式中，可以当固有心房激活(As)或心房起搏(AP)未能产生可传播的AV结和希氏束的去极化时递送HBP脉冲。HV或H-only起搏模式可以被指示用于患有持续性或慢性房颤的患者，这些患者需要房室结消融以减慢和调整室性心律。HV起搏模式包括在不传导的情况下通过心室起搏对希氏束进行按顺序的起搏。可以以需求模式提供心室起搏，使得仅当His起搏未能产生可传播的心室去极化时才递送心室起搏脉冲。心室起搏脉冲的递送或PVC的检测可以触发心室心房间隔以感测固有心房激活或在下一个心脏周期内定时心房起搏的递送。AHV起搏模式包括按顺序的心房、希氏束和心室起搏。希氏束起搏或心室起搏中的一个或多个以需求模式被递送。AH起搏模式可以被指示用于具有心脏不同步和已接收了心脏再同步治疗的患者，遭受从左束支传导阻滞、右心室起搏诱发的心力衰竭、具有血液动力学损害的长PR间隔，或来自常规双腔室起搏的起搏器诱发的心肌病的患者。
刺激定时参数确定了起搏脉冲的定时和顺序。例如，在需求AH起搏模式下，相对于As或Ap事件对HBP脉冲进行定时。AH定时表示在心动周期内从固有As事件或Ap事件到HBP脉冲的递送的等待时期(latency period)。在需求HV起搏模式下，心室起搏脉冲相对于His起搏事件定时。HV定时表示在心动周期内从希氏束事件(例如，HBP脉冲)到心室起搏脉冲的递送的等待时期。在一个示例中，如果HBP脉冲未能导致心室去极化，则可以在HV定时的结束处递送备用心室起搏。刺激定时参数可以额外地包括与CRT或MSP治疗相关联的参数，诸如表示从As或Ap事件到心室起搏的等待时期的房室延迟(AVD)，表示左心室处起搏与右心室处起搏之间的时间延迟的RV-LV心室间起搏延迟(VVD)，或表示心室的多部位处起搏之间的时间延迟的心室内起搏延迟。
电刺激电路210可被配置成，提供在关于仅正被直接激励的目标组织的部位处的、而未有其他非目标组织的实质非故意和不期望激励的选择性起搏。如果起搏直接导致了目标组织的期望激励以及其他非目标组织的非故意激励，则导致非选择性起搏。在本文中所讨论的HBP的上下文中，“选择性希氏束起搏”是指在希氏束区域处或附近递送HBP脉冲，这会导致仅希氏束的激励(去极化)，而没有由起搏脉冲直接导致的相邻于希氏束的肌肉组织(也称为希氏束旁心肌)的实质非故意和不期望的激励。“非选择性希氏束起搏”是指递送了以下HBP脉冲，其导致了希氏束的激励(去极化)、以及由起搏脉冲直接导致的希氏束旁心肌的非故意的激励。在一些示例中，当HBP脉冲的递送导致了仅仅希氏束旁心肌或其它不期望的心脏组织的激励、而没有由起搏脉冲直接导致的希氏束的实质故意的激励时，HBP是“希氏束旁起搏”。
电路220可耦接到一个或多个电极或生理传感器以感测心脏102的一部分的电活动或机械活动。感测电路220可以包括固有希氏束激活检测器222，其被配置为使用一个或多个电极(诸如电极112A或112B)感测固有希氏束激活。固有希氏束激活可以是表示第一希氏束部分(例如近端希氏束区段)而不是整个希氏束区域的去极化的电信号。固有希氏束激活可以是由自发性窦房结点燃(以下称为心房感觉(AS)事件)或响应于心房处的起搏(以下称为心房起搏(Ap)事件)引起的。在一个示例中，感测电路220被配置为感测在心动周期中的As事件或Ap事件处开始的心房-希氏束(AH)时间窗口内的固有希氏束激活，并维持了指定的持续时间。在AH窗口期间感测到的固有希氏束激活(HS)可以触发诸如由刺激控制电路236所控制的HBP脉冲在希氏束处或附近的递送。固有希氏束激活和触发的HBP的定时顺序的示例将诸如参考图4A至图4C在下面讨论。
感测电路220可以额外地感测表示对HBP脉冲的递送的诱发反应的心脏电信号或机械信号。HBP脉冲可以在检测到固有希氏束激活随后的某个时间递送。在一个示例中，可以在第一希氏束部分的组织不应期内递送HBP脉冲。感测到的信号的示例可以包括：心电图(ECG)；心脏的一部分的电描记图(EGM)(诸如心房EGM、心室EGM或诱发His电位)；阻抗信号；心音信号；或压力信号，以及指示出组织对HBP脉冲的递送的反应的其他生理或血液动力学信号。
在一些示例中，感测电路220可以耦接至生理传感器以从感测到的血液动力学信号中检测心肌收缩性的增加，这表示了对HBP脉冲的递送的血液动力学反应。在一些示例中，感测电路220可以被配置为感测表示心室对HBP脉冲的递送的反应的远场心脏电信号。在一个示例中，可以使用单极感测矢量来感测远场心脏电信号，该单极感测矢量包括被布置在希氏束处或附近或心房中的电极以及位于希氏束远端的参考电极，诸如IMD 104的壳体116。在另一示例中，可以使用双极感测矢量来感测远场心脏电信号，该双极感测矢量包括被布置在希氏束处或附近或心房中的两个电极。用于感测远场心脏电信号的(一个或多个)电极可以是用于递送HBP脉冲的相同电极。可替选地，不同的电极可以用于感测远场心脏电信号。与从设置在心室中的电极直接感测到的近场信号相比，远场心脏电信号不需要与心室直接接触的电极。因此，它可以特别适合于没有植入专用心室引线的患者。远场信号还可以向心脏的激活提供全局视角。例如，在远场信号上可以同时呈现心房活动和心室活动。此外，远场信号特性(诸如形态学)可以提供有关激活类型的信息，例如正常的心室激活相对于PVC。控制电路230可以使用感测到的远场心脏电信号来验证希氏束捕获。
在一些示例中，可以在两个装置之间分布式地实现希氏束起搏系统200的部分。在一个示例中，第一装置可以包括电刺激电路210和刺激递送系统，诸如用于递送HBP脉冲的引线和关联电极，并且第二装置可以包括感测电路220以及控制电路230的至少一部分。第二装置的感测电路220可以被配置为除其他信号外还感测固有希氏束活动和对HBP脉冲的远场心室反应。在一个示例中，第一装置和第二装置都是可植入装置。在另一示例中，第一装置或第二装置中的至少一个是不可植入的可穿戴装置。
控制电路230可以被配置成，响应于感测到的固有希氏束而控制所述电刺激电路产生并递送HBP脉冲，验证HBP脉冲捕获传导组织中的一个或多个(诸如希氏束或心肌)，并且确定HBP脉冲是否纠正了希氏束中的传导异常。在一个示例中，控制电路230可以被实施为心脏疾病管理系统100中的微处理器电路的一部分。微处理器电路可以是专用处理器，诸如数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，微处理器，或其他类型的处理器，以处理包括心音的信息。可替选地，微处理器电路可以是通用处理器，其可以接收并执行用于执行本文描述的功能、方法或技术的指令。
如图2所示，控制电路230可以包括电路组，该电路组包括传导异常纠正(CAC)检测器231和刺激控制电路236。CAC检测器231可以进一步包括捕获验证电路232和纠正指示符生成器234。这些电路可以单独或组合地执行本文描述的功能、方法或技术。在示例中，电路组的硬件可以被不可变地设计为执行特定操作(例如，硬连线)。在示例中，电路组的硬件可以包括可变地连接的物理组件(例如执行单元、晶体管、简单电路等)，其包括被物理地修改(例如，对不变式集聚粒子(invariant massed particle)的磁性地电气地可移动的布置等)以对特定操作的指令进行编码的计算机可读介质。在连接物理组件时，硬件构成部分的基础电气特性例如从绝缘体变为导体，反之亦然。这些指令使嵌入式硬件(例如，执行单元或加载机构)能够经由可变连接来在硬件中创建电路组的成员(member)，以在运行时执行特定操作的部分。因此，当装置运行时，计算机可读介质被通信地耦接到电路组成员的其他组件。在示例中，任何物理组件可以被用在多于一个电路组的多于一个的成员中。例如，在运行中，执行单元可以在一个时间点处被用在第一电路组中的第一电路中，并且被第一电路组中的第二电路再使用，或者在不同的时间处被第二电路组中的第三电路中再使用。
捕获验证电路232可以耦接到电刺激电路210和感测电路220，并且被配置成使用感测到的远场心脏电信号验证希氏束捕获。捕获验证电路232可以根据指定的调度表，诸如在周期性基础上、或连续地在一个接一个搏动基础上来执行捕获验证(即，响应于每个脉冲HBP验证捕获)。在一个示例中，捕获验证电路232可以检测从HBP脉冲的递送直接导致的希氏束捕获，和从HBP脉冲的递送直接导致的心肌捕获。如刺激控制电路236所控制的，电刺激电路210可以在指定的时间递送HBP脉冲。在一个示例中，可以在已经固有地去极化了的希氏束组织的第一部分的不应期期间递送HBP脉冲。HBP脉冲可以在多个心动周期中被递送，使得在多个心动周期的每个中递送至少一个脉冲。在各种示例中，希氏束捕获和心肌捕获的检测可以基于响应于HBP脉冲的递送的远场心室事件的定时或远场心室活动的形态学，如参照图3在下面进行讨论的那样。
耦接到捕获验证电路232的纠正指示符生成器234可以在当第二希氏束部分的诱发的希氏束激活满足特定条件时生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示符。在一个示例中，如果捕获验证电路232检测到希氏束捕获而没有心肌捕获(即，选择性希氏束捕获)或检测到希氏束捕获随同有心肌捕获(即非选择性希氏束捕获)，则认为已经发生了对希氏束内传导阻滞的纠正。如果在指定的诱发反应检测窗口内未检测到希氏束捕获，则认为未发生对希氏束内传导阻滞的纠正。第一希氏束部分可以是近端希氏束区段，并且第二希氏束部分可以是远端希氏束区段。在一个示例中，第一希氏束部分包括延伸到心脏的右束支的右束纤维，并且第二希氏束部分包括延伸到心脏的左束支的左束纤维。响应于第一希氏束部分处的固有希氏束激活，HBP脉冲可以在第一希氏束的不应期内递送。如果捕获验证电路232从诱发反应检测到至少第二希氏束部分的希氏束捕获随同有或没有心肌捕获，则纠正指示符生成器234可以生成已经发生了对希氏束内左束支传导阻滞的纠正的指示。
刺激控制电路236控制诸如HBP脉冲的电刺激的生成和递送。刺激控制电路236可以包括参数调节器电路237，阈值测试电路238和定时电路239中的一个或多个。如果第二希氏束部分的诱发的希氏束激活指示出没有纠正希氏束内传导阻滞而使得从纠正指示符生成器234生成了未纠正指示符，则参数调整器电路237可以调节刺激参数中的至少一个。通过调节至少一个刺激参数，HBP可能更可能地纠正希氏束内传导阻滞，更有效地激活患者自然传导系统，并因此改善了心脏性能。
参数调节可以在指定时间段定期尝试，或由特定事件触发。参数调节可以自动执行或由用户(例如，临床医生)经由用户界面240编程。可以调节各种刺激参数。在一个示例中，参数调节器电路237可以调节刺激部位，例如通过切换到包括靠近希氏束的电极的不同刺激矢量配置，以提高选择性捕获希氏束的可能性。在另一个示例中，参数调节器电路237可以调节刺激定时，诸如相对于固有或起搏的心房事件的AH定时。在示例中，参数调节器电路237可以调节刺激强度，诸如脉冲幅度，脉冲宽度，脉冲频率，脉冲波形，占空比，或刺激持续时间中的一个或多个。在一个示例中，参数调节器电路237可以调节刺激模式，诸如当患者发展为持续性或慢性心房纤颤或用房室结消融治疗时从AH模式切换为HV模式。在另一个示例中，参数调节器电路237可以响应于患者状况的改变(诸如束支传导阻滞的发展)从AH起搏模式切换到AHV模式。AHV模式也可以用于具有AH指示的患者中，诸如在HBP脉冲不总是诱发心室去极化的情况下经由心室引线提供备用心室起搏。另外，AHV模式可用于已经植入RV引线以进行心脏起搏和可选地除颤治疗的CRT患者中。在一个示例中，可以继续进行参数调节，直到检测到希氏束捕获。
对HB阈值的不正确评估可能导致希氏束旁捕获和心室不同步。希氏束旁捕获是指：由HBP脉冲的递送直接导致的仅希氏束旁肌肉的激励而没有希氏束的激励。起搏阈值测试电路238可以被配置为确定起搏阈值，该起搏阈值表示激励希氏束所需的最小能量。在各种示例中，参数调节器电路237可使用所确定的起搏阈值来调节一个或多个刺激参数。起搏阈值可在IMD 104的植入期间，在指定时间段定期地被确定，或由特定事件触发，诸如HBP脉冲未能激励希氏束，或由用户命令触发。阈值测试可以包括根据阈值测试协议在希氏束处或附近递送HBP脉冲(例如，经由电刺激电路210)。阈值测试协议以指定的方式定义刺激参数的变化，例如斜升或斜降脉冲幅度。捕获验证电路232可以在具有变化的脉冲幅度的HBP脉冲的递送和对应的感测到的远场心室反应诸如远场R(FFR)波或远场QRS复合波(FF-QRS)之间测量时间间隔(HV间隔)。可以在捕获检测窗口(WD)中检测FF-QRS或FFR波，该捕获检测窗口于HBP脉冲的递送处开始，其窗口持续时间为L。为确保正确检测FF-QRS或FFR波，可以将窗口持续时间L初始化为近似150毫秒。可以确定HV间隔的集中趋势测度(HVc)，诸如HV间隔在多个心动周期(例如，5-10个心动周期)上的平均或中值。窗口持续时间L可以被更新为大于HVc一个指定的余量δ，即，L＝HVc+δ。可替选地，检测窗口(WD)可以被定义为HVc的邻域。在一个示例中，WD开始于HVc-15毫秒，并在HVc+15毫秒处结束。
阈值测试电路238可以被配置为确定表示用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值。阈值测试电路238可以耦接到捕获验证电路232，以响应于具有变化的脉冲幅度的HBP脉冲的递送来检测所测得HV间隔的阶跃变化。例如，HV间隔的阶跃增加指示出从可传播的希氏束激励到仅希氏束旁心肌激励而无希氏束捕获的转变。阈值测试电路238可将起搏阈值确定为与检测到的所测得HV间隔的阶跃变化相对应的脉冲幅度。例如，脉冲幅度每3-5搏动递减，直到阈值测试电路238检测到所测得HV间隔的阶跃增加了至少30毫秒为止。阈值测试电路238可将起搏阈值确定为最高的脉冲幅度，其导致了检测到的所测得HV间隔的阶跃增加。基于起搏阈值，参数调节器电路237可以调节刺激强度诸如希氏束起搏幅度。在一个示例中，可以将希氏束起搏幅度调节为起搏阈值的3-5倍，以提高希氏束捕获的性能。
在一些示例中，起搏阈值测试电路238可以使用诸如FF-QRS或FFR波的远场心室反应的形态学来确定起搏阈值。阈值测试电路238可监视FF-QRS或FFR波，并响应于具有变化的脉冲幅度的HBP脉冲的递送检测波形态学的变化。波形态学的变化(诸如FF-QRS或FFR波宽度的变化)表明了从可传播的希氏束激励到仅希氏束旁心肌激励而无希氏束捕获的转变。阈值测试电路238可以将起搏阈值确定为与检测到的FF-QRS或FFR波形态学的变化相对应的脉冲幅度。
在各种示例中，捕获验证电路232可以附加地或可替选地使用机械或血液动力学传感器以确定捕获状态，包括检测希氏束反应和心肌反应，或将组织反应分类为捕获类型之一。Zhu等人的题为“DEVICE,METHODS,AND SYSTEMS INCLUDING CARDIAC PACING”的美国专利号8,688,234涉及使用QRS信号的属性诸如QRS变窄、或使用机械或血液动力学传感器来确定希氏束捕获的有效性或完整性，其通过引用以其整体被并入本文。Dong等人的题为“希氏束CAPTURE VERIFICATION AND MONITORING”的美国专利号8,565,880涉及使用诸如心音或血压传感器之类的血液动力学传感器的希氏束捕获验证，其通过引用以其整体被并入本文。
定时电路239可以被配置为根据刺激定时参数来对HBP脉冲的递送进行定时，诸如由参数调节器电路237提供的或由用户经由用户界面240编程的调节后的刺激定时。在一个示例中，定时电路239可以使用心房-希氏束(AH)窗口。AH窗口是相对于固有(As)或起搏的心房事件(Ap)可编程的等待时期。在一个示例中，AH窗口可被编程为比在心动周期内感测到的P波到R波(PR)间隔或所编程的心房到心室(AV)延迟短大约50毫秒。如果在AH窗口内感测到固有希氏束活动(Hs)，则定时电路239可以发起His不应期，在此期间可以递送HBP脉冲。在另一个示例中，可以基于固有AH间隔来确定AH窗口，使得可以将AH窗口编程为比固有AH间隔稍长(例如，比固有AH间隔长大约1-30毫秒)。然后，HBP将在感测到的心房事件停下，但会在预期的His事件之后立即发生。HBP脉冲的递送可以触发His捕获验证窗口，在此期间可以感测诱发反应，例如FF-QRS或FFR波或血液动力学信号。
在一个示例中，系统用户可以对AV延迟和HV间隔进行编程以使AH定时可以被确定为AH＝AV–HV。HV间隔可以被编程为约50-80毫秒，这确定了提前多远到达HBP脉冲被递送的AV延迟的结束。AV延迟可以是在同一心动周期中的As事件和心室起搏脉冲之间的感测到的AV延迟，或在同一心动周期中的Ap事件和心室起搏脉冲之间的起搏的AV延迟。可以将起搏的AV延迟编程为稍长一些，以允许心房起搏等待期和心房内传导延迟。定时顺序和各种检测窗口的示例诸如参考图4如下进行讨论。
在各种示例中，电刺激电路210可以被配置为生成备用起搏脉冲以递送到心脏以激励心肌和防止心搏停止。可以仅在指示了捕获丢失时才递送备用起搏脉冲，该捕获丢失被表征为在捕获检测窗口WD内由HBP脉冲的递送既无希氏束旁心肌捕获也无希氏束捕获。在另一示例中，当HBP脉冲导致仅希氏束旁心肌激励而没有希氏束激励时，可以递送备用起搏脉冲。备用起搏可以经由具有被设置在心室(诸如右心室)中或上的关联电极的引线而递送到目标心室部位。附加地或可替选地，备用起搏可以经由具有关联电极的相同希氏束起搏引线而递送到希氏束，诸如用于递送HBP脉冲的部位。
定时电路239可以在捕获检测窗口WD的末端处对备用起搏的递送进行定时。可替选地，定时电路239可以在于As或Ap事件开始的可编程房室(AV)延迟的末端处对备用起搏的递送进行定时。在AV延迟到期或到达捕获检测窗口WD的末端时，定时电路239可以启动VA定时器以检测As事件，或者在VA定时器到期时启动Ap脉冲的递送。这标志了新的心动周期的开始。如果HBP脉冲导致了希氏束捕获或希氏束旁心肌捕获，则定时电路239可以在捕获检测窗口WD内检测到远场心室活动(诸如FF-QRS或FFR波)时启动VA定时器。在一个示例中，可以在希氏束区域或心房中感测到诸如PVC的异位心室搏动，并触发VA定时器。相比于使VA定时器在心室起搏(诸如RV心尖部起搏)的递送下触发的常规起搏系统，在由感测到的FF-QRS或FFR波触发(在希氏束捕获和传导的R波的情况下)或由捕获检测窗口WD的到期触发(在没有FF-QRS或FFR波检测的情况下)的VA定时器更适合于AH起搏模式，在该模式中，心室起搏不频繁地被递送，并且仅保留作为备用疗法。
用户界面240可以包括输入单元和输出单元。在一个示例中，用户界面240的至少一部分可以在外部系统140中实现。输入单元可以接收用户输入诸如用于生理事件感测、以及希氏束反应和心肌反应检测的参数值。用户输入可以接收用户对刺激参数的编程，或者由参数调节器电路237生成的刺激参数的确认，拒绝或其他修改。输入单元可以包括输入装置诸如键盘，屏幕键盘，鼠标，轨迹球，触摸板，触摸屏或其他指向或导航装置。输出单元可以包括被配置为生成希氏束反应和心肌反应以及捕获状态的人类可感知通知的电路。输出电路可以耦接到显示器，以显示接收到的生理信号，包括心房电描记图，希氏束电描记图，心室电描记图，表面心电图，或其它传感器信号中的一个或多个的跟踪。显示器还可显示事件感测信息诸如固有去极化、起搏事件(诸如HBP脉冲)以及关于每个感测到的信号的定时信息。事件感测信息可以与信号跟踪重叠，或显示在单独的标记通道中。刺激参数，以及中间测量结果或计算也可以被显示。输出电路230可以耦接到打印机以打印关于事件检测和治疗滴定协议的信息的硬拷贝。可以以表格，图表，视图或任何其他类型的文本，列表或图形表示格式来呈现信息。输出信息的呈现可以包括音频或其他媒体格式。在一个示例中，输出单元可以生成警报，报警，紧急呼叫或其他形式的警告，以向系统用户发出有关希氏束捕获状态的信号。在一个示例中，当指示了捕获丢失并递送备用起搏时输出单元可以生成警报。在另一个示例中，频繁的备用起搏递送可以触发输出单元生成警报并提示用户(例如，临床医生)对起搏系统进行重新编程。
图3总体上示出了捕获验证电路300的示例，其是捕获验证电路232的实施例。捕获验证电路300可以包括基于远场(FF)心室事件的捕获检测器310或基于血液动力学传感器的捕获检测器320中的一个或多个。基于捕获状态(如基于基于FF心室事件的捕获检测器310或基于血液动力学传感器的捕获检测器320所确定)，纠正指示符生成器234可以生成对希氏束内传导阻滞的纠正的指示符。
基于FF心室事件的捕获检测器310可以基于FF心室事件定时312或FF心室事件形态学314来检测捕获状态，该FF心室事件定时312和FF心室事件形态学314两者都可以使用心脏电信号(其诸如由感测电路220感测)来确定。FF心室事件的示例可包括在希氏束处或附近或者在心房中感测到的FF-QRS或FFR波。
在一个示例中，可以使用设置在希氏束处或附近或心房中的两个电极感测双极远场心脏电信号。这样的双极远场心脏电信号可以提供准确的FF心室事件定时312。在一个示例中，捕获验证电路232可以测量HBP脉冲与诱发的远场心室活动诸如FF-QRS或FF-R波之间的时间间隔(HV间隔)。一般来说，希氏束反应可以被表征为由于通过His-Purkinje系统(包括希氏束、束支、和浦肯野纤维)的希氏束去极化的更快传播而造成的短HV间隔。相反，心肌反应可以被表征为由于相对较慢的细胞到细胞的去极化传导而造成的相对较长的HV间隔。
在一个示例中，可以使用设置在希氏束处或附近或心房中的电极以及诸如IMD104的壳体116之类的参考电极来感测单极远场心脏电信号。在一些示例中，壳体116上的电极阵列可以被电连接以增加电极-组织界面的面积。单极远场心脏电信号的FF心室事件形态314可以提供心脏去极化模式的全局视图，因此可以提高基于形态学的捕获验证的准确性。由于所涉及的不同的传导路径和不同的传导特性(例如，速度)，希氏束反应和心肌反应可以演示出不同的远场心脏电信号的形态学。基于FF心室事件的捕获检测器310可从感测到的远场心室去极化中提取一个或多个形态学特征，诸如R波宽度，R波的向上行程分支或向下冲程分支的斜率，或FF-QRS或FFR波的曲线下的面积，等等。在一个示例中，希氏束的His捕获可以被表征为由于快速传导和心室的更加协调的收缩而造成的较窄的FF-QRS或FFR波。心肌捕获可以被表征为由于相对较慢的细胞到细胞传导和心室的较少协调的收缩而造成的更宽的FF-QRS或FFR波。可以将宽度阈值编程为一个值，以诸如更好地将较慢的细胞到细胞的心肌反应与较快的希氏束反应区分开。在一个示例中，宽度阈值约为90-120毫秒。在另一个示例中，宽度阈值约为120-140毫秒。在一个示例中，宽度阈值可以至少部分地基于患者历史HBP捕获数据诸如针对心肌反应的FF-QRS或FFR波宽度以及针对希氏束反应的FF-QRS或FFR波宽度，而自动确定和动态地更新。
不同的捕捉状态可能导致不同的血液动力学的结果。基于血液动力学传感器的捕获检测器320可以响应于HBP脉冲的递送从(诸如由感测电路220感测的)感测到的血液动力学信号来检测心肌收缩力的增加。在一个示例中，生理传感器是被配置为感测心脏压力322的压力传感器。基于血液动力学传感器的捕获检测器320可以基于心脏压力的增加速率来检测心肌收缩力的增加。在另一个示例中，生理传感器包括被配置为感测心脏阻抗324的阻抗传感器。基于血液动力学传感器的捕获检测器320可以基于心脏阻抗的增加率来检测心肌收缩力的增加。可以通过例如在大约20Hz处递送高频亚阈值刺激脉冲来测量心脏阻抗。在一个示例中，体积描记术可以用于估计心脏收缩力。在又一个示例中，生理传感器是被配置为感测心音326的心音传感器。心音传感器可以采取加速度计、声学传感器、麦克风、基于压电的传感器或者其他振动或声学传感器的形式。加速度计可以是两轴或三轴加速度计。加速度计的示例可以包括使用微机电系统(MEMS)技术制造的柔性压电晶体(例如，石英)加速度计或电容式加速度计。可以从心音信号中检测一个或多个心音分量，诸如第一(S1)、第二(S2)、第三(S3)或第四(S4)心音。基于血液动力学传感器的捕获检测器320可以基于至少一种心音分量的强度的增加率，或者基于基于一个或多个HS的心脏定时间隔(其诸如是射血前期(PEP)，心脏收缩定时间隔(STI)或左心室射血时间(LVET)等)的变化率，来检测心肌收缩力的增加。可以将检测到的心肌收缩力的增加与阈值进行比较。如果检测到的心肌收缩力的增加超过阈值，则认为已经发生了希氏束捕获。
图4A至图4C是各自以示例方式示出了定时顺序和各种检测窗口以控制HBP脉冲的递送和希氏束内传导阻滞的纠正的检测的视图410、420和430。定时顺序和检测可使用希氏束起搏系统200来生成。在图4A至图4C中示出的定时顺序和检测结果的一些或全部以及其变型可以在用户界面240的显示屏上显示。
图4A中的图410示出了其中固有心房事件(As)或起搏的心房事件(AP)之后没有检测到固有希氏束活动(HS)的示例。可以使用感测电路220来检测As或Ap事件。As或Ap事件的检测可以触发心房-希氏束(AH)窗口(WAH)401，并且定时电路239可以对WAH的流逝进行定时。在WAH期间，感测电路220可以尝试检测固有希氏束活动。在所示的示例410中，在WAH内没有检测到固有Hs事件。在As或Ap事件之后的窗口WAH期间的固有希氏束活动的不存在可以指示出由HBP脉冲的递送可有效地纠正希氏束内传导阻滞的低可能性。在所示示例中，未尝试进行HBP；相反，在WAH的期满之后的一个短暂延迟(Δ)处心室起搏VP可以被递送到一个或两个心室。心室起搏Vp的示例可以包括RV起搏(在RV心尖部或游离壁处)，CRT起搏或多部位左心室起搏。在一些示例中，可以递送高输出的备用起搏来引起心室收缩并防止心室停搏。尽管如图4A所示没有尝试HBP，但在一些示例中，如果在窗口WAH内未检测到Hs，则可以尝试具有更高刺激能量的试行(pilot)HBP。固有Hs检测的不存在还可以指示出传导已在感测电极的上游被阻滞，使得HBP仍可能成功募集被传导组织的纤维。如果试行HBP无法捕获希氏束以及向心室产生可传播的去极化，则可以采用可替选疗法，诸如直接心室起搏Vp、高输出起搏、或者来自同一根导线上的单独电极的或来自针对RV和/或LV起搏放置的分离引线上的那些电极的起搏。
图4B中的图420示出了其中在窗口WAH内检测到固有希氏束活动(Hs)421的示例。HS事件的检测可以触发希氏束组织不应期(WHR)402。定时电路239可以对WHR的流逝进行定时，并且对不应期WHR内的HBP脉冲422的递送进行定时。因为固有去极化的His组织的部分仍处于其不应期，所以它可能不响应于HBP脉冲422。但是，如果一些其他His组织(例如，希氏束中先前潜伏的传导纤维)在WHR期间是可激励的，则HBP脉冲422可以使该另一个His组织去极化，并通过His-Purkinje传导系统产生传播，使得可以纠正希氏束内传导阻滞。如图4B所示，HBP脉冲422的递送可以触发捕获检测窗口(WD)403。作为示例而非限制，捕获检测窗口可以具有大约50-120毫秒的持续时间。感测电路220可以响应于HBP脉冲422的递送而尝试感测心室去极化，诸如在希氏束处或附近或在心房中的FF-QRS或FFR波。在所示示例中，检测窗口WD内没有检测到FF-QRS或FFR波，这暗示了没有希氏束捕获并因而没有发生对希氏束内传导阻滞的纠正。可以调节控制了HBP脉冲422的生成和递送的一个或多个起搏参数，并且额外的HBP脉冲可以根据调节后的起搏参数被递送以尝试纠正希氏束内传导阻滞。可替选地，可以在没有纠正希氏束内传导阻滞的情况下递送心室起搏诸如RV起搏、CRT起搏或多部位起搏。
图4C中的图430示出了与图420类似的示例，除了在该示例中，HBP脉冲422捕获希氏束并引起心室去极化(被检测为在捕获检测窗口WD内的FF-QRS或FFR波431)之外。如果满足特定条件(诸如超过强度阈值)，则FF-QRS或FFR波431可以指示出HBP脉冲422的递送已纠正了希氏束内传导阻滞并通过自然His-Purkinje传导系统产生了心肌收缩。
图5总体上示出了用于使用医疗系统向具有心脏传导异常的患者提供希氏束起搏的方法500的示例。该方法500可以被实施和执行在移动医疗装置诸如可植入或可穿戴医疗装置中，或在远程患者管理系统中。在一示例中，方法500可以在IMD 104、外部系统140中的一个或多个装置或希氏束起搏系统200中实施和由其执行。
方法500从步骤510开始，在步骤510处，诸如使用固有希氏束激活检测器222而可以感测希氏束组织的至少一部分的固有希氏束激活。希氏束激活可以限于第一希氏束部分，而不是整个希氏束区域。可以诸如使用耦接至一个或多个电极或生理传感器的固有希氏束激活检测器222，来从心脏的一部分的电活动或机械活动检测固有希氏束激活。固有希氏束激活可以包括表示出响应于自发性窦房结点燃(“As”事件)或响应于心房处的起搏(“Ap”事件)的第一希氏束部分的去极化的电信号。在一个示例中，可以在开始于心动周期中的As事件或Ap事件处的心房-希氏束(AH)窗口内检测到固有希氏束激活。图4B和4C示出了其中在As事件或Ap事件随后的AH窗口WAH 401内检测到固有希氏束活动(HS)421的示例。
在520处，希氏束起搏(HBP)脉冲可以响应于感测到的固有希氏束激活而被递送到希氏束区域。HBP脉冲可以从诸如电刺激电路210的电刺激器生成。HBP脉冲可以根据刺激部位、刺激强度、刺激模式或刺激定时等一个或多个起搏参数以及其他参数来生成和递送。刺激部位包括关乎于起搏部位、起搏矢量配置(例如，阳极和阴极电极)或单极或双极起搏的信息。刺激强度参数确定了被递送到起搏部位的能量数量。刺激模式可以包括心房-希氏束(AH)起搏模式，希氏束-心室(HV)起搏模式或心房-希氏束-心室(AHV)起搏模式。刺激定时参数确定了起搏脉冲的定时和顺序。HBP脉冲可以在多个心动周期中递送。
HBP脉冲可以在检测到固有希氏束激活(HS)随后被递送。在一个示例中，HBP脉冲可以在固有去极化的希氏束组织的第一部分的不应期(诸如，如图4B和图4C所示的希氏束组织不应期WHR 402)期间递送。由于固有去极化的His组织仍处于不应期，因此它可能对HBP脉冲无反应。但是，在WHR期间，希氏束中一些先前潜伏的传导纤维可以是可激励的。HBP脉冲422可以去极化这些纤维和通过自然传导系统产生传播，并由此纠正希氏束内传导阻滞。
在530处，在HBP脉冲的递送之后，可以感测第二希氏束部分的诱发的希氏束激活。可以从指示出组织对HBP脉冲的递送的反应的生理或血液动力学信号来感测诱发的希氏束激活。诱发的希氏束激活可以在由HBP脉冲的递送触发的捕获检测窗口中感测，例如图4B和图4C中所示的捕获检测窗口WD 403。信号的示例可以包括ECG，心脏的一部分的EGM，诸如心房EGM、心室EGM，诱发的His电位，阻抗信号，心音信号或压力信号等。
在540处，可以使用第二希氏束部分的诱发的希氏束激活来检测希氏束内传导阻滞纠正。如果发生了传导阻滞的纠正，则可以生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示符。希氏束内传导阻滞纠正的检测可以包括响应于HBP脉冲的递送来验证捕获状态的进程。捕获验证可以基于感测到的生理或血液动力学信号。捕获验证方法的示例诸如参考图6A至图6C将在下面讨论。
在各种示例中，在540处的捕获验证可以包括检测由HBP脉冲的递送而直接引起的希氏束捕获、以及由HBP脉冲的递送而直接引起的心肌捕获。捕获状态可以进一步分类为多个捕获类型之一，包括：选择性希氏束捕获，非选择性希氏束捕获或希氏束旁捕获。选择性希氏束捕获是指：由HBP脉冲直接引起的仅希氏束的激励(去极化)而没有希氏束旁心肌的激励。非选择性希氏束捕获是指：由HBP脉冲直接引起的希氏束和希氏束旁心肌二者的激励(去极化)。希氏束旁捕获是指：由HBP脉冲直接引起的仅希氏束旁心肌的激励(去极化)而没有希氏束的激励。如果HBP脉冲既未激励希氏束旁心肌，也未激励希氏束，则指示出捕获丢失。捕获验证和捕获类型分类方法例如由共同转让的美国临时专利申请序列号62/580,711(于2017年11月2日提交，题为“SYSTEMS AND METHODS FOR HIS-BUNDLE PACING”)所描述，在此通过引用以其整体并入本文。
当第二希氏束部分的诱发的希氏束激活满足特定条件时，可以在540处生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示。在一个示例中，如果在没有心肌捕获的情况下检测到希氏束捕获(即选择性希氏束捕获)，或者在检测到希氏束捕获随同有心肌捕获(即，非选择性希氏束捕获)，则认为发生了对希氏束内传导阻滞的纠正。如果在指定的诱发反应检测窗口内未检测到希氏束捕获，则认为发生了希氏束内传导阻滞的未纠正。第一希氏束部分可以是近端希氏束分段，并且第二希氏束部分可以是远端希氏束分段。在一个示例中，第一希氏束部分包括延伸到心脏的右束支的右束纤维，并且第二希氏束部分包括延伸到心脏的左束支的左束纤维。响应于在第一希氏束部分处的固有希氏束激活，可以例如在第一希氏束的不应期内递送HBP脉冲。如果至少在第二希氏束部分中检测到希氏束捕获随同有或没有心肌捕获，则可以在540处产生对希氏束内左束支传导阻滞的纠正的指示。
传导阻滞纠正指示符可以被输出给用户(例如，临床医生)或在552处的进程，诸如被显示在用户界面240的显示器上。还可以显示感测到的心脏电信号和/或血液动力学信号、HBP、检测结果诸如FF-QRS或FFR波、或编程的刺激参数以及其他中间测量结果或计算。附加地或可替选地，传导阻滞纠正指示符可以被用于在554处调节用于HBP的生成或递送的一个或多个刺激参数，诸如经由参数调节器电路237。在一些示例中，刺激参数调节可以基于在多个心脏搏动上使用捕获验证结果计算出的捕获统计。捕获统计的示例可以包括选择性希氏束捕获、非选择性希氏束捕获或希氏束旁捕获的百分比、直方图或其他分布度量。当捕获统计满足特定条件时，可以执行刺激参数调节。该参数调节可以包括切换到不同的刺激位置，使用不同的起搏矢量配置，相对于固有或起搏的心房激活调节AH定时，调节刺激强度诸如脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲频率、脉冲波形、占空比或刺激持续时间中的一个或多个。可以根据调节后的刺激参数在520处生成并递送HBP脉冲，以更有效地捕获希氏束、激活自然传导路径并改善患者心脏性能。
在556处，传导阻滞纠正指示符可以附加地或可替选地用于指导起搏阈值测试以确定适当起搏阈值，例如通过使用阈值测试电路238。起搏阈值表示激励希氏束所需的最小能量。在一个示例中，当组织到HBP脉冲的反应被分类为捕获丢失或希氏束旁捕获(在其中没有希氏束捕获被HBP脉冲直接实现)时可以触发起搏阈值测试。另外地或可替选地，起搏阈值测试可以在IMD 104的植入处、在指定的时间段内周期性地或在接收到用户命令时执行。起搏阈值测试可以包括递送具有变化的脉冲幅度的一系列HBP脉冲，诸如具有在斜降测试中减低的幅度的HBP脉冲或具有在斜升测试中增加的幅度的HBP脉冲。可以测量在HBP脉冲的递送和对应的感测到的远场心室活动(例如，FF-QRS或FFR波)之间的定时间隔(例如，HV间隔)。起搏阈值可以被确定为与所测量的HV间隔中的阶跃变化相对应的脉冲幅度，诸如在斜降测试中的所测量的HV间隔中的阶跃增大。在HV间隔上的阶跃变化指示出从可传播的希氏束激励到局部希氏束旁心肌激励而没有希氏束捕获的转变。在一些其他示例中，起搏阈值测试可以额外地基于远场心室激活的形态学上的变化。
在558处，如果对希氏束内传导阻滞的纠正没有发生，则可以递送备用起搏。备用起搏可经由具有在心室(诸如右心室)中或上设置的关联电极的引线而递送到目标心室部位。备用起搏的示例可包括RV起搏，CRT起搏，BiV起搏，仅LV起搏，单部位LV起搏或多部位LV起搏，以及为改善心肌收缩力和心脏性能而提供的其他起搏方式。附加地或可替选地，可以在希氏束处或附近递送备用起搏。在一个示例中，备用起搏脉冲包括具有比常规起搏脉冲更高的起搏能量的高输出起搏(HOP)脉冲。在一些示例中，可以在间歇的基础上递送HOP脉冲，使得常规起搏脉冲在HOP脉冲之间在3-5个心动周期下递送。
图6A至图6C大体上示出了使用对HBP脉冲的递送的远场(FF)心室活动或血液动力学传感器反应来进行捕获状态验证的方法610、620和630的示例。方法610、620和630中的每一个是方法500的步骤540的至少一部分的实施例，并且可以在捕获验证电路232中实现并由其执行。
图6A示出了基于对HBP脉冲的远场心室反应的定时的希氏束捕获验证的方法610。在611处，可以经由设置在希氏束处或附近或在心房中的一个或多个感测电极感测远场心脏电信号。在一个示例中，可以使用双极配置来测量远场心脏电信号，该双极配置包括在希氏束处或附近或在心房中设置的两个电极。在612，可以从FF心脏电信号中检测到FF-QRS或FF R波，诸如如图4C所示的在捕获检测窗口(WD)内。FF-QRS或FFR波的定时，如果在捕获检测窗内检测到，则可以被测量(称为HV定时)为HBP脉冲和诱发的FF-QRS或FFR波之间的间隔。总体上，希氏束捕获可以被表征为：由于去极化波通过自然传导路径的相对较快传导而造成的较短HV间隔(从HBP脉冲到FF-QRS或FFR波的测量)。心肌捕获可以被表征为：因为去极化波通过心肌的相对较慢的肌肉到肌肉传导而造成的较长HV间隔。在613，可以使用HV定时来确定希氏束捕获状态。在一个示例中，如果HV间隔下降到特定阈值以下，则声明了束捕获。
图6B示出了基于对HBP脉冲的递送的远场心室反应的形态学的希氏束捕获验证的方法620。方法620开始于621以感测远场心脏电信号，类似于方法610的步骤611。在622处，一个或多个形态学特征可以从FF-QRS或FFR波提取。不同于方法610(其检测窗口WD内的FF-QRS或FFR波的定时)，在622处的FF-QRS或FFR波的检测可以不限于感测到心脏电信号的持续时间内。形态学特征的一个示例是感测到的FF-QRS或FFR波的宽度。总体上，希氏束捕捉可以被表征为：由于通过自然传导路径的相对较快传导而造成的较窄FF-QRS或FFR波。心肌捕捉可以被表征为：由于通过心肌的相对较慢的细胞到细胞传导而造成的较宽FF-QRS或FFR波。形态学特征的其他示例可以包括R波的上行程分支或下行程分支的斜率，或FF-QRS或FFR波的曲线下方的面积，等等。
在623处，可以使用FF-QRS或FFR波的形态学特征来确定希氏束捕获状态。在一个示例中，如果FF-QRS或FFR波的测得宽度满足指定条件诸如落在宽度阈值以下，则在724处认为检测到希氏束捕获。在一个示例中，宽度阈值约为90-120毫秒。在另一示例中，宽度阈值约为120-140毫秒。在各种示例中，FF-QRS或FFR波形态学可以与形态学模板进行比较，并且可以计算形态学相似性，诸如通过使用分别地从FF-QRS或FFR波形态学和从模板提取的形态学特征之间的距离测度或关系。希氏束捕获状态可以基于形态学相似性来确定。
图6C示出了基于血液动力学传感器反应的希氏束捕获验证的方法630，诸如通过使用基于血液动力学传感器的捕获检测器320。方法630开始于631以感测指示心肌收缩力增加的血液动力学信号。血液动力学传感器的示例可以包括心脏压力传感器，胸阻抗传感器或心音传感器等。在632，可以从感测到的血液动力学信号中检测到心肌收缩力的增加。在一个示例中，心肌收缩力的增加可以基于心脏压力的增加率。在另一个示例中，心肌收缩力的增加可以基于心脏阻抗的增加率。在又一个示例中，心肌收缩力的增加可以基于至少一个心音分量的强度的增加率，或者基于基于一个或多个HS的心脏定时间隔(其诸如是射血前期(PEP)，心脏收缩定时间隔(STI)或左心室射血时间(LVET))的变化率等。在633处，可以基于检测到的心肌收缩力的增加来确定希氏束捕获状态。在一个示例中，如果检测到的心肌收缩力的增加超过阈值，则认为发生了希氏束捕获。
上面的图中示出了各种实施例。来自这些实施例中的一个或多个实施例的一个或多个特征可以组合以形成其他实施例。
本文描述的方法示例可以至少部分是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，该指令可操作以配置电子装置或系统执行如以上示例中描述的方法。这样的方法的实现方式可以包括代码，诸如微代码、汇编语言代码、或高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。该代码可以构成计算机程序产品的一部分。此外，可以在执行期间或其他时间将代码有形地存储在一个或多个易失性或非易失性计算机可读介质上。
上面的详细描述旨在是说明性的，而非限制性的。因此，本公开的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等效物的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种用于对具有心脏传导异常的心脏进行起搏的系统，包括：
感测电路，其被配置为感测第一希氏束部分的固有希氏束激活；
电刺激电路，其被配置为生成希氏束起搏(HBP)脉冲以在希氏束处或附近递送，以及
控制电路，其耦接至电刺激电路和感测电路，被配置为响应于感测到的固有希氏束根据一个或多个起搏参数来控制电刺激电路生成和递送HBP脉冲；
其中，控制电路包括定时电路，所述定时电路被配置为在固有希氏束激活随后的第一希氏束部分的组织不应期内对HBP脉冲的递送进行定时。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述感测电路电耦接到被设置在希氏束处或附近的一个或多个电极，以感测第一希氏束部分的固有希氏束激活，并且
所述电刺激电路电耦接到被设置在希氏束处或附近的一个或多个电极以递送HBP脉冲。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其中，
所述感测电路被配置为，在开始于自发性心房去极化或心房起搏事件的心房-希氏束时间窗口内感测固有希氏束激活，并且
所述控制电路被配置为，如果在心房-希氏束时间窗口内检测到固有希氏束激活，则控制所述电刺激电路生成HBP脉冲并将其在希氏束处或附近递送。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，
所述控制电路还被配置为，如果在心房-希氏束时间窗口内未感测到固有希氏束激活，则控制所述电刺激电路生成心室起搏脉冲并将其递送至心室。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的系统，其中，
所述感测电路还被配置为响应于HBP脉冲的递送来感测第二希氏束部分的诱发的希氏束激活；并且
所述控制电路被配置为，当第二希氏束部分的诱发的希氏束激活满足了特定条件时，生成纠正了希氏束内传导阻滞的指示符。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，
所述第一希氏束部分包括延伸到心脏的右束支的右束纤维，并且所述第二希氏束部分包括延伸到心脏的左束支的左束纤维，并且
其中，所述控制电路被配置为，当左束支纤维的诱发的希氏束激活满足了特定条件时，生成纠正了希氏束内左束支传导阻滞的指示符。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的系统，其中，
所述感测电路被配置为响应于所述HBP脉冲的递送来感测包括远场R波的诱发的希氏束激活。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，
所述感测电路耦接至被设置在希氏束处或附近的一个或多个电极，或者被设置在心房中的一个或多个电极，以感测远场R波。
9.根据权利要求5-6中任一项所述的系统，包括生理传感器，所述生理传感器被配置为感测血液动力学信号，其中，所述感测电路被配置为感测所述诱发的希氏束激活，包括从感测到的血液动力学信号中检测心肌收缩力的增加。
10.根据权利要求5-9中的任一项所述的系统，其中，
所述控制电路包括参数调节器电路，所述参数调节器电路被配置为，如果第二希氏束部分的诱发的希氏束激活指示出未纠正希氏束内传导阻滞，则调节所述一个或多个起搏参数中的至少一个，并且
所述电刺激电路被配置为根据调节后的至少一个起搏参数生成HBP脉冲以在希氏束处或附近递送。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中，
所述控制电路包括阈值测试电路，所述阈值测试电路被配置为确定表示用以激励希氏束并纠正心脏传导异常的最小能量的个体化起搏阈值，并且所述电刺激电路被配置为生成高于起搏阈值的HBP以在希氏束处或附近递送。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，
所述电刺激电路被配置为，根据被编程为多个值的起搏参数来生成HBP脉冲并将其在希氏束处或附近递送；
所述感测电路被配置为，响应于HBP脉冲的递送来感测相应远场R波；并且
所述阈值测试电路被配置为，基于HBP脉冲的递送与感测到的相应远场R波之间的时间间隔的阶跃变化来确定起搏阈值。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中，
所述控制电路包括起搏部位选择器电路，所述起搏部位选择器电路被配置为，响应于在多个候选希氏束部位的每个处递送的HBP脉冲而基于诱发的希氏束激活来确定用于递送所述HBP脉冲的目标希氏束起搏部位。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，
所述诱发的希氏束激活包括响应于所述HBP脉冲的递送的远场R波，并且
所述起搏部位选择器电路被配置为，基于对感测到的远场R波的宽度的测量值来确定所述目标希氏束起搏部位。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，
所述诱发的希氏束激活包括响应于所述HBP脉冲的递送的血液动力学信号，并且
所述起搏部位选择器电路被配置为，基于感测到的血液动力学信号来确定所述目标希氏束起搏部位。
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