CN114901350A - 计划及传递心脏电刺激的方法 - Google Patents

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大卫·普鲁奇
西蒙·艾奥安妮丝·凯蒂科格鲁
安吉拉·康诺利·斯塔格
塔米尔·本·大卫
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Abstract

一种用于心脏电刺激治疗的系统，其包含：一可植入脉冲发生器；一个或多个导线，所述一个或多个导线从所述可植入脉冲发生器延伸到心脏，用于施加心脏电刺激；以及一控制器，其编程有用于施加所述心脏电刺激的至少一个治疗计划，所述控制器配置成用以通过更新一个或多个参数响应于实际心脏活动来自动更新所述治疗计划，所述一个或多个参数包括：一施加心脏电刺激的时间段、一心脏电刺激率、每次心脏电刺激所传递的能量的一量。

Description

计划及传递心脏电刺激的方法
相关申请
本申请要求2020年6月22日提交的美国临时专利申请No.63/042,061(代理人案卷号79078)、2019年10月23日提交的美国临时专利申请No.62/924,776(代理人案卷号79063)、2020年3月29日提交的美国临时专利申请No.63/001,343(代理人案卷号79080)以及2019年10月23日提交的美国临时专利申请No.62/924,782(代理人案卷号79062)的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本申请是同一申请人在同一天提交的以下PCT申请的共同提交的一部分：代理人案卷号85056，大卫·普鲁奇(PRUCHI David)等人，标题为“INCREASING PEAK VO2 INPATIENTS WITH HF USING CARDIAC CONTRACTILITY MODULATION(CCM)STIMULATION”、代理人案卷号85068，大卫·普鲁奇(PRUCHI David)等人，标题为“CARDIAC CONTRACTILITYMODULATION FOR ATRIAL ARRHYTHMIA PATIENTS”及代理人案卷号85056，大卫·普鲁奇(PRUCHI David)等人，标题为“CARDIAC CONTRACTILITY MODULATION IN ASSOCIATIONWITH RESPIRATION”。
技术领域及背景技术
在本发明的一些实施例中，本发明涉及计划及传递心脏电刺激，并且更具体地，但不排他地，涉及可以基于和/或响应于实际心脏活动来更新参数的心脏电刺激治疗。
发明内容
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于心脏电刺激的方法，包括：定义一治疗计划，所述治疗计划包括根据施加到一心脏的心脏电刺激的参数；根据所述治疗计划施加心脏电刺激到所述心脏；在施加期间，使所述治疗适应实际心脏活动；并且自动更新所述参数中的至少一个以补偿由于所述适应而相对于所述治疗计划所做的改变。
在一些实施例中，所述参数包括以下一个或多个：一心脏电刺激率、一将要施加心脏电刺激的时间段、一刺激电流、一输出电压、一刺激持续时间。
在一些实施例中，定义一治疗计划包括选定所述参数以传递以下一项或两项：一心脏电刺激总数、一心脏电刺激能量总量。
在一些实施例中，自动更新包括以下一个或多个：增加或减少所述心脏电刺激率、延长或缩短所述施加心脏电刺激的时间段、增加或减少刺激电流强度、延长或缩短所述刺激持续时间。
在一些实施例中，定义一治疗计划包括测量或接收一正在治疗的患者的心脏活动特征的输入。
在一些实施例中，所述心脏活动特征包括：一平均心率、一平均每搏输出量、一不规则心脏事件的一发生率。
在一些实施例中，所述不规则心脏事件选自室性早搏(PVC)、心房心律失常或心室心律失常的组。
在一些实施例中，施加包括通过一植入装置传递一电刺激，所述植入装置包括一个或多个导线，所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
在一些实施例中，所述方法包括使用所述一个或多个传感器来测量所述实际心脏活动。
在一些实施例中，定义一治疗计划包括设置一心率的一个或多个阈值，在所述一个或多个阈值期间将施加所述心脏电刺激。
在一些实施例中，定义一治疗计划包括设置一个或多个身体状态，在所述一个或多个身体状态期间将施加所述心脏电刺激。
在一些实施例中，自动更新是响应于一个或多个跳过的刺激而执行的。
在一些实施例中，如果一实际传递的心脏电刺激次数低于一心脏电刺激的计划次数，则执行自动更新。
在一些实施例中，如果一传递的心脏电刺激能量总量低于一心脏电刺激能量的计划总量，则执行自动更新。
在一些实施例中，所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于传递一治疗性刺激到一心脏的方法，其包含：在选定的一段时间内选定将要传递到一心脏的一刺激总数；传递刺激到所述心脏；计算实际传递的刺激的次数；如果所述实际传递的刺激的次数低于选定的所述刺激总数，则以足够传递所需的附加刺激的一程度来添加一选定时间段。
在一些实施例中，所述刺激包括心脏收缩调节刺激。
在一些实施例中，所述方法包括如果所述实际传递的刺激的次数低于选定的所述刺激总数的90％，则添加所述选定时间段以传递附加刺激。
在一些实施例中，添加所述选定时间段包括延长最初选定的所述一段时间。
在一些实施例中，如果所述实际传递的刺激的次数低于选定的所述心脏收缩调节刺激总数，则为了一未来刺激会话减少选定的所述心脏收缩调节刺激总数。
在一些实施例中，所述选定时间段在一天4小时至8小时之间。
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于计划心脏电刺激治疗的方法，其包括：选定通过心脏电刺激将要传递到一心脏的一能量总量；以及选定以下一项或两项：将要施加到所述心脏的所述心脏电刺激的一时间段，及用于每一个刺激的刺激电流强度、选定所述时间段及所述刺激电流强度，以达到所述能量总量。
在一些实施例中，所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于心脏电刺激治疗的系统，其包含：一可植入脉冲发生器；一个或多个导线，所述一个或多个导线从所述可植入脉冲发生器延伸到心脏，用于施加心脏电刺激；以及一控制器，其编程有用于施加所述心脏电刺激的至少一个治疗计划，所述控制器配置成用以通过更新一个或多个参数响应于实际心脏活动来自动更新所述治疗计划，所述一个或多个参数包括：一施加心脏电刺激的时间段、一心脏电刺激率、每次心脏电刺激所传递的能量的一量。
在一些实施例中，所述系统包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器包括一ECG传感器，所述ECG传感器配置成测量所述实际心脏活动。
在一些实施例中，所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
在一些实施例中，所述控制器编程有用于自动更新所述治疗计划的指令，所述指令适合于补偿在所述治疗计划中的实时改变。
在一些实施例中，所述指令包括数字因子，根据所述数字因子来更新以下参数中的一个或多个：一刺激电流强度、一输出电压，其设置一选定刺激电流强度、一刺激持续时间、一治疗会话持续时间、一刺激率。
根据一些实施例的一方面，提供了一种操作一心脏电刺激装置的方法，所述心脏电刺激装置包括一存储器，在所述存储器中定义了一初始治疗计划，所述初始治疗计划包括根据施加到一心脏的心脏电刺激的参数，所述方法包括：通过一装置控制器并且根据所述初始治疗计划，生成以一心脏电刺激信号使所述心脏电刺激装置的一个或多个导线通电的命令；
使用一个或多个传感器来感测实际心脏活动；
改变所述命令以使所述初始治疗计划适应于通过所述一个或多个传感器所感测到的所述实际心脏活动；以及
在所述装置控制器处，自动更新所述参数中的至少一个以补偿由于所述感测到的所述实际心脏活动而相对于所述初始治疗计划所做的改变。
在一些实施例中，所述参数包括以下一个或多个：一心脏电刺激率、一将要施加心脏电刺激的时间段、一刺激电流、一输出电压、一刺激持续时间。
在一些实施例中，选定和/或更新所述参数以获得一心脏电刺激总数和/或一心脏电刺激能量总量。
在一些实施例中，自动更新包括以下一个或多个：增加或减少所述心脏电刺激率、延长或缩短所述施加心脏电刺激的时间段、增加或减少刺激电流强度、延长或缩短所述刺激持续时间。
在一些实施例中，所述初始治疗计划是根据测量到的和/或接收到的一正在治疗的患者的心脏活动特征的输入来定义和/或更新的。
在一些实施例中，所述心脏活动特征包括：一平均心率、一平均每搏输出量、一不规则心脏事件的一发生率。
在一些实施例中，所述不规则心脏事件选自室性早搏(PVC)、心房心律失常或心室心律失常的组。
在一些实施例中，所述心脏电刺激装置是一植入装置，并且其中所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
在一些实施例中，所述方法还包括：使用所述一个或多个传感器来测量所述实际心脏活动。
在一些实施例中，根据一心率的一个或多个阈值来定义所述初始治疗计划，在所述一个或多个阈值期间将生成所述命令。
在一些实施例中，根据所述患者的一个或多个身体状态来定义所述初始治疗计划，在所述一个或多个身体状态期间将生成所述命令。
在一些实施例中，所述自动更新是响应于一个或多个跳过的心脏电刺激而执行的。
在一些实施例中，如果一实际传递的心脏电刺激次数低于一心脏电刺激的计划次数，则执行所述自动更新。
在一些实施例中，如果一传递的心脏电刺激能量总量低于一心脏电刺激能量的计划总量，则执行所述自动更新。
在一些实施例中，所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
根据一些实施例的一方面，提供了一种操作一心脏刺激装置的方法，其包括：
在选定的一段时间内选定将要传递到一心脏的一刺激总数；
生成命令以传递刺激到所述心脏；
计算产生的刺激的次数；
如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数，则以足够传递所需的附加刺激的一程度来添加一选定时间段。
在一些实施例中，所述刺激包括心脏收缩调节刺激。
在一些实施例中，所述方法还包括：如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数的90％，则添加所述选定时间段以生成附加刺激。
在一些实施例中，添加所述选定时间段包括延长最初选定的所述一段时间。
在一些实施例中，所述方法还包括：如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数，则为了一未来刺激会话减少选定的所述刺激总数。
在一些实施例中，所述选定时间段在一天4小时至8小时之间。
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于计划心脏电刺激治疗的方法，其包括：
选定通过心脏电刺激将要传递到一心脏的一能量总量；以及
选定以下一项或两项：将要施加到所述心脏的所述心脏电刺激的一时间段，以及用于每一个刺激的刺激电流强度、选定所述时间段及所述刺激电流强度，以达到所述能量总量。
在一些实施例中，所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
根据一些实施例的一方面，提供了一种用于心脏电刺激治疗的系统，其包含：
一可植入脉冲发生器；
一个或多个导线，所述一个或多个导线从所述可植入脉冲发生器延伸到心脏，用于施加心脏电刺激；以及
一控制器，其编程有用于施加所述心脏电刺激的至少一个治疗计划，所述控制器配置成用以通过更新一个或多个参数响应于实际心脏活动来自动更新所述治疗计划，所述一个或多个参数包括：一施加心脏电刺激的时间段、一心脏电刺激率、每次心脏电刺激所传递的能量的一量。
在一些实施例中，所述系统还包含：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器包括一ECG传感器，所述ECG传感器配置成测量所述实际心脏活动。
在一些实施例中，所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
在一些实施例中，所述控制器编程有用于自动更新所述治疗计划的指令，所述指令适合于补偿在所述治疗计划中的实时改变。
在一些实施例中，所述指令包括数字因子，根据所述数字因子来更新以下参数中的一个或多个：一刺激电流强度、一输出电压，其设置一选定刺激电流强度、一刺激持续时间、一治疗会话持续时间、一刺激率。
在一些实施例中，所述控制器配置成用以选定和/或更新所述参数以获得一心脏电刺激总数和/或一心脏电刺激能量总量。
在一些实施例中，所述控制器配置成用于：增加或减少所述心脏电刺激率、延长或缩短所述施加心脏电刺激的时间段、增加或减少刺激电流强度、延长或缩短一刺激持续时间。
在一些实施例中，所述控制器配置成用以推导出以下一项或多项：一平均心率、一平均每搏输出量、基于通过所述一个或多个传感器获取的数据的一不规则心脏事件的一发生率。
在一些实施例中，所述不规则心脏事件选自室性早搏(PVC)、心房心律失常或心室心律失常的组。
在一些实施例中，所述控制器配置成用以设置和/或接收在施加所述心脏电刺激的期间的一心率的一个或多个阈值作为输入。
在一些实施例中，所述控制器配置成用以设置和/或接收在施加所述心脏电刺激的期间所述患者的一个或多个身体状态。
在一些实施例中，所述控制器配置成用以响应于一个或多个跳过的心脏电刺激来自动更新所述治疗计划。
在一些实施例中，所述控制器配置成如果一实际传递的心脏电刺激次数低于一心脏电刺激的计划次数，则自动更新所述治疗计划。
在一些实施例中，所述控制器配置用以设置在一设置时间段内一将要传递的心脏电刺激次数。
在一些实施例中，所述设置时间段包括24小时。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的方法和材料相似或等效的方法和材料可以用于本发明的实施例的实践或测试，但示例性方法和/或材料在下文描述。如有冲突，以专利说明书(包括定义)为准。此外，这些材料、方法和示例仅是说明性的，并不意味着必然是限制性的。
本发明实施例的方法和/或系统的实现可以涉及手动、自动或它们的组合来执行或完成所选择的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，几个选定的任务可以通过硬件、软件或固件或使用操作系统的它们的组合来实现。
例如，用于执行根据本发明实施例的选定任务的硬件可以实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施例的选定任务可以实现为由使用任何合适操作系统的计算机执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据本文所述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务由数据处理器执行，例如用于执行多个指令的计算平台。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储器，例如磁性硬盘和/或可移动介质。可选地，还提供网络连接。还可选地提供显示器和/或诸如键盘或鼠标之类的用户输入设备。
附图说明
本文仅通过示例的方式参考附图描述了本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图，强调所示的细节是示例性的并且出于对本发明实施例的说明性讨论的目的。在这点上，对本领域技术人员而言，结合附图进行的描述使如何实施本发明的实施例变得显而易见。
在附图中：
图1A是根据一些实施例的一种用于心脏电刺激治疗的方法的一流程图，其中对预定治疗的实时改变进行补偿。
图1B是根据一些实施例的一种用于计划心脏电刺激治疗的方法的一流程图，并且可选地根据实际心脏活动来修改治疗。
图2A根据一些实施例示意性地示出了预定心脏电刺激剂量及修改后心脏电刺激剂量，所述修改后心脏电刺激剂量补偿了由于实际心脏活动导致的预定剂量改变。
图2B根据一些实施例示意性地示出了根据将要传递的一刺激能量总量可选的心脏电刺激治疗设置。
图3是根据一些实施例的一种用于设置和/或修改心脏电刺激治疗剂量的方法的一流程图。
图4A至图4B是根据一些实施例的用于心脏电刺激治疗的示例性系统的框图。
图5A至图5B根据一些实施例示意性地示出了用于心脏电刺激治疗的示例性可植入心脏装置。
具体实施方式
在本发明的一些实施例中，涉及计划及传递心脏电刺激治疗，并且更具体地，但不排他地，涉及可以基于和/或响应于实际心脏活动来更新参数的心脏电刺激治疗。
一些实施例的一宽广方面涉及刺激治疗，根据心脏活动的特征来定义所述所述刺激治疗并且可选地根据实际心脏活动来修改所述刺激治疗。在一些实施中，选定和/或执行刺激时考虑了心脏功能的一自然变化，所述自然变化包括人内部及人与人之间的变化。
一些实施例的一方面涉及可选地实时更新心脏电刺激的一个或多个参数，以补偿由于实际心脏活动而在所述治疗中做出的任何改变。
在一些实施例中，通过设置参数来定义一治疗计划，参数例如是刺激率、刺激电流强度、一治疗会话持续时间和/或其它参数。在一些实施例中，根据一般治疗目标来选定所述参数，例如，将要传递到所述心脏的一心脏电刺激总数，和/或将要传递到所述心脏的一心脏电刺激能量总量。
在一些实施例中，根据将被治疗的患者的心脏活动的特征来定义所述治疗计划。例如，考虑例如所述患者的心率、每搏输出量、一不规则心脏事件的一发生率(例如心律失常)和/或其他特征等特征。
在一些实施例中，所述治疗计划定义了一个或多个用于施加所述心脏电刺激的条件。例如，所述计划定义了只有当所述心率低于和/或高于一阈值(或在一选定范围内)时才应该传递刺激。例如，所述计划定义应该仅在所述患者的特定身体状态下来传递刺激，例如仅在休息期间。
在一些实施例中，所述治疗计划考虑了心脏活动的预期可变性。在一些实施例中，选择治疗参数时，例如将要传递的刺激总数、将要传递的刺激能量总量、刺激率、刺激的时机，考虑了参数的改变可能对治疗本身产生非线性影响。因此，在一些实施例中，可以定义多组参数以获得等效的治疗效果。例如，在一天内随机分布的8000次刺激可能会获得一治疗效果，所述治疗效果等效于以高于90bpm的心率在每次心跳时传递持续一小时的刺激。在一些实施例中，例如本文所述的系统和/或装置(例如系统控制器)被预编程有包括参数组的一查找表，所述查找表可选地导致等效的治疗效果并且可以互换。在一些实施例中，根据一个或多个附加治疗参数和/或根据一期望治疗效果来选定和/或计算一治疗参数。
在一些实施例中，根据所述计划来传递心脏电刺激治疗，但是可以响应于实际心脏活动在所述计划中做出改变。可选地，实时地做出变化。例如，如果识别出不规则搏动，则可以跳过所述不规则搏动的刺激。在一些实施例中，响应于由一个或多个传感器，例如通过ECG测量，所测量(并且可选地随时间监测)的实际心脏活动来做出所述治疗计划的变化。
在一些实施例中，补偿所述计划中的变化，例如以达到一般治疗目标。在一些实施例，补偿包括更新一个或多个治疗参数，例如：更新一治疗会话的一持续时间、更新心脏电刺激率、更新刺激电流强度、更新将激活的电极的数量(例如，以接触一不同大小的组织区域)、更新连续刺激之间的时间间隔和/或心跳次数和/或其它治疗参数。
在一些实施例中，提供了一种可植入装置，包括用于传递所述心脏电刺激的一个或多个导线及一控制器配置成用以通过所述导线来控制刺激。在一些实施例中，所述控制器配置成响应于所述疗计划中由于实际心脏活动而产生的变化而自动更新一个或多个治疗参数。在一些实施例中，所述控制器编程有一个或多个治疗计划和一个或多个“后备”指令，所述“后备”指令用于在进行治疗时更新所述治疗参数，并且由于实际心脏活动可选地改变所述“后备”指令。
“后备”指令的一些示例包括：如果实际传递的刺激次数小于一设置刺激次数，则延长一治疗会话持续时间、如果传递的能量总量低于将传递能量的一设置量，则增加刺激电流强度、如果一治疗会话时间段几乎结束但实际上没有提供足够的刺激，则增加心脏电刺激率、如果在所述治疗会话期间(或其中一部分)的实际心率不在用于传递刺激的所述定义心率内，则更新用于施加刺激的一心率阈值。
在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不一定限于在以下描述和/或方法中阐述的构件和/或方法的构造细节和布置。或在附图和/或示例中说明。本发明能够具有其他实施例或能够以各种方式实践或执行。
在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应理解本发明的应用不一定限于以下描述中阐述的或通过实施例举例说明的细节。本发明能够具有其他实施例或能够以各种方式实践或执行。
计划和/或修改心脏电刺激治疗的方法
现在参考附图，图1A是根据一些实施例的一种用于心脏电刺激治疗的方法的一流程图，其中对预定治疗的实时改变进行补偿。
在一些实施例中，通过施加心脏电刺激到所述心脏来做出治疗一患者的一决定(121)。
在一些实施例中，所述刺激信号是一心脏收缩调节刺激信号。在一些实施例中，所述心脏收缩调节刺激信号是施加到所述心脏的一非兴奋性信号，可选地在心动周期的相对和/或绝对不应期。在一些实施例中，当所述信号的电场刺激例如左心室、右心室和/或心室间隔的心室组织时，选定所述信号以增加一心室的收缩性。在一些实施例中，收缩调节是由所述信号所引起的受磷蛋白磷酸化所提供。在一些实施例中，收缩调节是由所述信号所引起的蛋白质转录和/或mRNA所产生的改变所引起的，可选地以胎儿基因程序逆转的形式。
应当注意，在一些实施例中，所述心脏收缩调节信号可以对除了它所施加的组织之外的组织是兴奋的。心脏收缩调节信号可能起作用的各种机制已经被描述，例如在，C.Tschope等人，发表于European Journal of Heart Failure(2018),doi:10.1002/ejhf.1349的“Cardiac contractility modulation:mechanisms of action in heartfailure with reduced ejection fraction and beyond”，并且可以用来指导选定所述信号应用参数以便利用和/或遵守这些机制中的一个或多个。
除非另有说明，否则术语“心脏电刺激”在本文中用作所有此类信号的一般占位符。在一些实施例中，术语“心脏电刺激”意在涵盖电化学，例如一治疗信号。在一些实施例中，刺激传递到所述心脏和/或相关器官或组织。在一些实施例中，刺激影响了神经活动。在一些实施例中，根据一定义剂量递送刺激。可选地，与心脏活动同步地施加刺激，例如与心跳同步。
在一些实施例中，根据适于引起心脏收缩调节的参数(例如，电流强度、时间、速率、施加的解剖位置)来施加所述心脏电刺激。在一些实施例中，所述心脏电刺激包括对心脏脂肪垫的刺激。在一些实施例中，所述心脏电刺激包括通过迷走神经刺激影响心脏。在一些实施例中，所述心脏电刺激包括刺激心脏血管神经支配，例如，主动脉、腔静脉、肺动脉、肺静脉的刺激。
在一些实施例中，选定用于治疗的一患者是患有心力衰竭、充血性心力衰竭和/或类似症状的患者。在一些实施例中，选定进行治疗的一患者是心脏泵血动作受损、可能影响血流和/或氧气供应的患者。在一些实施例中，选定用于治疗的一患者是其心输出量和/或心脏收缩力受损的患者，并且可以通过施加心脏电刺激疗法来改善，例如通过施加心脏收缩调节疗法。在一些情况下，所述心脏电刺激治疗的一个或多个效果，例如心脏收缩力的增加、更高的峰值摄氧量，可以改善呼吸。
在一些实施例中，植入配置用于施加心脏电刺激的一心脏装置到患者体内(123)。在一些实施例中，所述装置包括一脉冲发生器以及一个或多个导线，所述脉冲发生器可选地植入心脏外部，例如锁骨下区域，所述及一个或多个导线用于刺激心脏。可选地，一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
在一些实施例中，定义用于施加心脏电刺激的治疗参数(125)。在一些实施例中，选定治疗参数并且所述心脏装置被相应地编程(例如，所述装置控制器)。
在一些实施例中，所述心脏电治疗包括，例如，刺激时机(例如，相对于心动周期和/或相对于先前施加的刺激)、刺激次数(例如，将要施加刺激总数，可选地在一定义时间段内)、刺激电流强度、刺激持续时间、安全阈值、刺激率、和/或其他参数。
在一些实施例中，设置一般治疗参数(也可称为“治疗目标”)，包括，例如，将要传递给所述患者的刺激能量(电力)总量(可选地在超过或在定义时间段内，例如一分钟、一小时、一天、一周、一个月)、传递给所述患者的心脏电刺激总数(可选地在超过或在定义时间段内，例如一分钟、一小时、一天、一周、一个月)、刺激脉冲的累积持续时间(可选地在超过或在定义时间段内，例如一分钟、一小时、一天、一周、一个月)。
在一实施例中，治疗参数由临床人员所选定，例如护理医师(例如心脏病专家)。附加地或可替代地，自动选定治疗参数，例如通过装置控制器，例如基于输入的患者数据。
在一些实施例中，所述患者数据包括一般患者信息，例如年龄、性别、医疗状况。在一些实施例中，例如如本文进一步描述的，所述患者数据包括所述患者的心脏活动的已知和/或估计统计数据，包括但不限于：心率(例如平均值、峰值)、心脏事件的实际发生率和/或预期可能性，例如室性早搏(PVC)、房性心律失常和/或心室心律失常、每搏输出量(例如，平均每搏输出量)、射血分数、心输出量、心内压力、随时间测量的心内压力梯度、NYHA等级分数、VO2峰值、6分钟步行分数和/或其他统计数据。
在一些实施例中，根据所述选定治疗参数来施加心脏电刺激(127)。
在一些实施例中，检测实际心脏活动，包括例如心率变化(例如相对于预期平均心率)、心脏事件或发作、每搏输出量改变和/或其他(129)。在一些实施例中，对实际心脏活动进行采样和/或连续监测。可选地，一个或多个传感器用于跟踪实际心脏活动。在一个示例中，可选地通过一心内电极执行ECG测量。可选地，用于ECG测量的一心内电极与施加所述心脏电刺激的电极相同。可选地，例如生物阻抗传感器和/或压力传感器的心内传感器用于测量心脏性能参数，例如射血分数、心输出量、心内压力、随时间变化的心内压力梯度。
任选地，在检测到心脏活动时，例如在检测到预期心脏活动的改变和/或不规则性时，修改心脏电刺激治疗(131)。在一个示例中，当检测到一不规则心跳(例如，室性早搏(PVC)、房性心律失常和/或心室心律失常)时，不传递一预定心脏电刺激(例如，单次刺激)。在另一个示例中，当将一除颤信号传递到心脏时，不传递一预定心脏电刺激(可选地，通过传递所述心脏刺激信号的相同装置)。可选地，在这种情况下，在紧接除颤之后的一定义时间段内不传递心脏电刺激，以允许心脏从除颤中恢复。
在一些实施例中，响应于心率的改变来修改治疗。例如，当感测到的心率高于或低于特定患者的一预期平均心率时，治疗会被修改。例如，当心率为所述预期平均心率的100％、120％、150％、170％或之间、更高或更低百分比时，修改治疗。
在一些实施例中，自动更新一个或多个治疗参数以补偿所做的修改(133)。可以修改任何上述治疗参数或其组合。
在一些实施例中，实时更新治疗，例如在一刺激会话期间，例如在通过所述装置提供刺激的几个小时(例如，1、2、3、4、5、6小时或之间或更长或更短的时间段)组成的一每日刺激会话期间。在一些实施例中，响应于检测到不规则心脏事件而更新治疗。附加地或可替代地，基于所述装置响应于所述事件而采取的动作(例如，一跳过的刺激)来更新治疗。
以下是由于实际心脏活动而可能进行的治疗修改而做出的补偿示例：
·在一些实施例中，根据一计划的治疗，心脏电刺激被同步以在每个心动周期递送。例如，在不应期期间施加一心脏收缩调节信号。在这样的调度下，实际心率(例如，至少一部分治疗期间的心率)高于预期平均值的患者可能会接收到过多次数的刺激，而心率低于预期平均值的患者可能会接收到比计划更少的刺激。在一些实施例中，为了补偿变化，可以更新例如所述治疗会话持续时间或刺激电流强度的参数。例如，对于心率较高的患者：可以缩短所述治疗会话持续时间，从而减少或避免过度刺激、可以降低所述刺激电流强度，使得在一治疗会话期间传递的能量总量保持按计划进行。例如，对于心率较低的患者：可以延长所述治疗会话持续时间，以达到计划的刺激量、可以增加所述刺激电流强度，使得在一治疗会话期间传递的能量总量达到计划量。在一些实施例中，通过控制(可选地，调节)由所述装置设置的一电压来设置刺激电流强度。在一些实施例中，在装置组件(例如一个或多个激导线)的电阻抗基本保持恒定并且不改变的假设下，通过设置输出电压来设置电流强度(或幅度)。在一些实施例中，控制输出电压的幅度以产生选定的刺激电流。
·在一些实施例中，当刺激被跳过或取消时，例如响应于一不规则心跳，补偿可包括：增加所述治疗会话持续时间以传递附加刺激、在一个或多个后续刺激中增加电流强度，以补偿未传递的能量、增加被所述装置电极接触及刺激的组织的大小(例如，表面积)。在某些情况下，当心跳被认为是不安全的时，不对所述心跳施加心脏电刺激，因为如果在心跳期间施加心脏电刺激信号可能会导致心律失常。可选地或可附加地，可以允许心脏从心律失常跳动中“恢复”一次或多次“禁止”跳动。在一些实施例中，对未有意施加的刺激的补偿可包括：增加所述治疗会话持续时间以传递附加刺激、在一个或多个后续刺激中增加电流强度，以补偿未传递能量的量、增加所述装置电极接触及刺激的组织的大小(例如，表面积)和/或治疗参数的其他改变。
图1B是根据一些实施例的一种用于计划心脏电刺激治疗的方法的一流程图，并且可选地根据实际心脏活动来修改治疗。
在一些实施例中，根据已知和/或估计的患者心脏活动统计数据来计划心脏电刺激治疗(151)。
在一些实施例中，定义了一般治疗参数(或目标)，例如：将要传递的刺激总数、通过所述刺激施加的能量总量、在一特定时间窗口内传递的刺激总数(例如，在1小时窗口、12小时窗口、24小时窗口或中间、更长或更短的时间窗口内)、在一特定时间窗口内传递的刺激脉冲的总持续时间(例如，在1小时窗口、12小时窗口、24小时窗口或中间、更长或更短的时间窗口内)。在一示例中，刺激率设置为每小时200-3000次刺激，例如每小时300、1000、2500或中间、更高或更低的刺激率。
在一些实施例中，为了实现总体目标，考虑患者已知和/或预期的心脏活动来计划心脏电刺激治疗，例如根据患者的统计数据，例如：心率(例如平均、峰值和/或基础)、每搏输出量、心脏事件的可能性(如室性早搏(PVC)、房性心律失常或心室心律失常)、需要除颤的可能性和/或其他统计数据。
在一些实施例中，所述计划定义了剂量。剂量可以包括例如施加刺激的时间段(例如在24小时窗口内)。例如，所述计划定义心脏电刺激将在每天1、2、3、5、6、8小时或中间、更长或更短的时间段内进行。可选地，间歇地传递刺激(例如，在刺激时间段之间具有非刺激时间段，例如1小时刺激，2小时休息，1小时刺激等)。在一些实施例中，每天在5小时、6小时、7小时或中间、更长或更短的时间段内施加刺激。可选地，在定义的时间段期间，设置心脏电刺激的目标次数和/或百分比，例如，在定义时间段内，将在每次心跳时施加刺激至少60％、70％、80％或中间、更高或更小的百分比。
在一些实施例中，所述计划定义了将在选定时间段内的每次心跳时传递刺激。可替代地，所述计划定义了以间隔心跳传递刺激，例如每个第3心跳、每个第7心跳、每个第10心跳或中间、更大或更小次数的心跳。
在一些实施例中，计划了对特定患者的治疗，以便在选定的心脏活动时间传递刺激，例如当心率高于一特定阈值时，或当心率低于一特定阈值时。可选地，所述阈值是患者的平均心率。
在一些实施例中，计划对特定患者的治疗，以便在患者的选定生理和/或身体状态期间传递刺激，例如，仅在睡眠期间传递刺激、仅在休息时传递刺激、仅在身体活动期间传递刺激或之类的。
在一些实施例中，定义了一固定剂量，例如，定义每天要传递的刺激总量。可选地，基于以下一项或多项实时控制白天的刺激率：
·患者的活动(例如，与患者休息时相比，在患者活动时传递更多刺激，反之亦然)；
·患者周围环境的条件，例如天气条件(例如，当周围温度(可选地由系统温度传感器感应到)时传递更多刺激)是否在一个范围内或低于或高于选定的阈值。例如，在可能更难维持体温的温度下，例如高于35摄氏度、低于5摄氏度)，可能需要降低施加心脏电刺激的速率；
·患者的姿势，例如，在患者站立时传替更多刺激，而在患者坐着和/或躺下时传递更少刺激，反之亦然。可选地，使用例如陀螺仪和/或其他惯性运动传感器的传感器来感测患者的姿势。
在一些实施例中，所述装置配置成用于检测适合传递刺激的条件。在一些实施例中，所述装置配置成用于检测心脏活动，例如通过由一装置电极执行的ECG测量。可选地，测量到的心脏活动还提供了患者进行的身体活动的指示，以及患者是处于活动状态还是处于休息状态。
在另一个示例中，所述装置配置成用于检测患者的身体和/或生理状态，从而以一优选状态来传递刺激。例如，所述装置配置成用于检测睡眠或唤醒状态。例如，所述装置配置成用以为确定患者的姿势。例如，所述装置配置成用以检测患者是否正在进行身体活动，例如步行。在一些实施例中，患者的活动和/或状态和/或姿势的确定是基于来自例如GPS、陀螺仪、麦克风和/或其他传感器中的一个或多个传感器的输入来执行的。可选地，传感器配置在用户的个人装置上，例如与刺激装置控制器通信的手机。
附加地或可替代地，患者的指示和/或状况输入到装置中(例如，通过用户界面)，从而相应地设置施加心脏电刺激。例如，在心脏活动处于一特定特征(例如心率)和/或患者处于特定身体状态和/或生理状态时，设置所述施加。
在一些实施例中，患者可以自愿地影响治疗(例如，通过用户界面)，例如，通过设置应该传递刺激的首选时间(例如一天中)。在一些实施例中，所述系统(例如，通过系统控制器及用户界面)配置成用以建议患者选择治疗时间和/或刺激率和/或刺激强度，并且患者可以根据自己的喜好从可用选项中进行选择。
在一些实施例中，根据所述计划，开始并且传递心脏电刺激治疗(153)。
在一些实施例中，可选地，根据一后备计划修改治疗，从而符合实际心脏活动(155)。可选地，修改治疗以试图达到一般治疗目标，例如传递刺激总数、刺激能量总量、在一特定次数的特定心跳期间的传递(例如，在发生不规则心脏事件后立即出现的心跳)和/或其他一般治疗目标。
可以将治疗从初始计划修改为一后备计划的一些示例包括：实际心率与预期(例如平均)心率的改变、不规则心脏事件(例如心律失常)、向心脏传递不同的信号，例如除颤信号。
以下是可能根据后备计划来修改治疗计划的场景示例：
·初始计划定义了当患者的心率在60-100bpm之间时，传递心脏电刺激，并且患者应每天至少接受一小时的治疗(在24小时窗口内)。然而，在23小时的时间段内，患者的心率并未达到定义的bpm范围。在这种情况下，可以在24小时窗口的剩余小时内，修改所述初始计划以任何心率传递刺激。
图2A根据一些实施例示意性地示出了预定心脏电刺激剂量及修改后心脏电刺激剂量，所述修改后心脏电刺激剂量补偿了由于实际心脏活动导致的预定剂量改变。
在一些实施例中，计划在连续刺激之间间隔地施加刺激2001，例如，计划以6次心跳(如图所示)、4次心跳、2次心跳、10次心跳的间隔2003或构成间隔的中间、更大或更小次数的心跳来施加刺激。在某些情况下，预定的刺激会根据实际心脏活动实时地修改。例如，可选地，通过装置(例如通过ECG测量)检测例如不规则心跳之类的事件2005。可选地，所述装置配置成用以在不规则心跳期间不进行刺激，从而跳过预定的刺激。如下条所示，由于检测到心脏事件及跳过的刺激，下一个刺激以12次心跳的间隔来施加。
在一些实施例中，为了补偿一跳过的刺激，延长治疗会话的总持续时间2007，从而可以传递另一刺激以达到治疗会话内的总期望刺激量。
图2B根据一些实施例示意性地示出了根据将要传递的一刺激能量总量可选的心脏电刺激治疗设置。在这个示例中，心脏电刺激能量总量2015被设置为治疗的一般目标。为了达到这个量，刺激可以以相同强度2017作为多个刺激被传递，可选地以中间的间隔传递(参见2B1)或以串行方式(参见2B2)传递。可替代地，(参见2B3)，多个刺激2019、2021可以在强度上彼此不同，使得刺激的总和达到设置的能量总量。
在一些实施例中，当刺激对患者造成疼痛或感觉时，会降低电流强度。可选地，如果刺激不会引起疼痛(或疼痛对特定患者是可以忍受的)，则可以增加电流强度，从而可能缩短所需刺激的总数和/或治疗的总持续时间。
能源设置的一些示例可能包括：达到每天100焦耳的心脏电刺激能量总量、每小时5焦耳的心脏电刺激能量总量、每分钟0.1焦耳的心脏电刺激能量总量和/或其他。
在一些实施例中，通过将刺激脉冲的数量乘以刺激电流幅度和/或通过将刺激脉冲的数量乘以输出电压(例如，由脉冲发生器释放的电压)，来计算将要传递的能量总量(例如通过所述装置控制器自动计算)。
图3是根据一些实施例的一种用于设置和/或修改心脏电刺激治疗剂量的方法的一流程图。
在一些实施例中，计划心脏电刺激治疗以在设置时间段(time period，TP)(301)期间提供一设定剂量(set dose，SD)的刺激(即，刺激脉冲)。在一些实施例中，设置时间段包括一天、设置的小时数(例如，1、2、5、10、15、20或中间、更长或更短的持续时间)、设定的分钟数(例如，5分钟、10分钟、30分钟、45分钟或中间、更长或更短的持续时间)。每个时间段设定剂量的一些例子包括每天25000次刺激脉冲、每小时1000次刺激脉冲、每分钟20次刺激脉冲或中间、更高或更少的设置脉冲量。
在一些实施例中，根据设置时间表传递心脏电刺激(303)。然后，在设置时间段结束时，计算在设置时间段期间传递的实际刺激脉冲(NSP)的数量(305)。(可选地，发送的实际脉冲数由装置控制器计算)。
在一些情况下，实际刺激脉冲(NSP)的数量可能与设定剂量(SD)不同，例如，小于设定剂量(307)。在某些情况下，这可能是由于跳过的刺激所导致的，例如，考虑到不规则的心跳，考虑到实际心率不在适合刺激的定义范围内，和/或导致所传递的刺激与计划刺激不同的其他情况。
在实际刺激脉冲的次数小与设定剂量的情况下，可以更新时间表以在相似的即将到来的时间段期间传递更多的刺激(309)；或可替代地，更新时间表以在相似的即将到来的时间段期间传递较少的刺激，从而符合传递所述计划刺激的“现实生活”可能性(311)。
在一些实施例中，仅当患者的心率高于或低于一设置阈值或在一定义范围内时才施加刺激。可选地，根据实际心脏活动来动态地修改阈值以达到设定剂量(例如，达到设置的刺激次数)。
在一些实施例中，心脏电刺激被计划在一特定时间段内(例如每天几个小时)的每次心跳时传递；附加地或可替代地，计划为每一个设定的心跳次数进行刺激；附加地或可替代地，所述计划定义了刺激时间及不传递刺激的关闭时间。
在一些实施例中，根据在一个或多个先前治疗会话期间传递并且由所述装置记录的实际刺激脉冲来执行计划(和/或修改治疗计划)。例如，如果在先前治疗会话期间内实际传递的刺激脉冲的次数仅为计划刺激次数的20％、50％、75％或中间、更高或更低的百分比，则可以调整下一次治疗的一时间段(例如延长)和/或可以减少在与前一个会话相同的时间段内提供的刺激脉冲的次数，以更接近实际传递的刺激脉冲的次数。在一个示例中，如果在5小时的治疗会话期间内传递的刺激脉冲次数仅为计划刺激脉冲次数的50％，则可以通过延长治疗会话期间到10小时来修改所述计划，例如以达到预定义次数的刺激脉冲。
在一个示例中，如果实际传递的刺激脉冲的次数低于计划刺激总数的10％、20％、25％、30％或中间、更高或更小的百分比，则可以修改所述计划(例如，通过延长治疗会话持续时间)。
用于心脏电刺激的示例性装置及系统
图4A是根据本发明的一些实施例的一心脏治疗装置200的一示意框图。
如图所示，装置200包括一个或多个导线216(可选地，两个导线)，其可选地在一个或多个can连接器(未示出)处耦合到装置200。
一脉冲发生器204可选地用于生成信号，例如，包括电源电路，例如，包括一个或多个存储电容器。
在本发明的一些实施例中，提供了一心室探测器206并且用于检测非典型心室激动，这可能是信号应用的一禁忌症。
在本发明的一些实施例中，提供了一心房探测器208并且用于检测非典型心房激动，其可用作装置200制定决定的一输入。
一传感器输入214可以接收来自一个或多个传感器的数据，例如电传感器或其他传感器，例如流量、压力和/或加速度传感器。来自传感器的数据可选地被进一步处理(例如，通过一控制器202和/或探测器206、208)，并且可选地被用作装置200中制定决定过程的一输入。
可选地提供一控制器202并且执行一个或多个逻辑以决定，例如一信号的时序和/或其他参数和/或是否要施加一信号。
在一些实施例中，所述控制器根据所述治疗计划控制刺激脉冲的施加。可选地，所述控制器影响所述计划的改变，例如为了补偿与所述治疗计划的实时偏差(例如，跳过的刺激)。在一些实施例中，所述控制器生成以一刺激信号使所述装置的一个或多个导线通电的命令。可选地，根据治疗计划来生成命令。在一些实施例中，根据控制器生成的命令，电流通过一个或多个导线传导，并且可选地传导到所述一个或多个导线接触的组织。
可选地，提供了一存储器218，例如以存储逻辑、过去效果、治疗计划、不良事件和/或脉搏参数。
在一些实施例中，控制器和/或存储器编程有一个或多个治疗计划(可选地，为特定患者设置)和/或一个或多个后备治疗计划。
在一些实施例中，存储用于“补偿”与计划治疗的改变的指令并且在相关时通过所述装置控制器来寻址，包括例如治疗持续时间、刺激次数、刺激信号参数(例如电流强度)的修改，和/或可用于补偿初始计划的实时变化的其它修改。在一些实施例中，所述指令包括数字因子，根据所述数字因子修改一个或多个治疗参数。在一些示例中，所述指令可以包括：在实际施加的刺激未达到能量目标量的情况下，刺激电流强度应乘的一因子、应调节输出电压以产生所需电流强度的一因子、如果实际施加的刺激未达到刺激的目标总数(可选地在一设置的时间段内)，刺激率应乘的一因子、与时间相关的修改，例如在未达到目标的情况下应延长治疗会话持续时间的一因子和之类的。
在一些实施例中，控制器参考在特定情况之间建立联系的一查找表等例如，跳过的刺激、提供的实际刺激次数低于计划次数等)以及补偿这种状况的指令(例如，通过更新一个或多个参数，例如更新治疗会话的长度)
可选地，提供了一记录器210以存储所述装置200和/或患者的活动。这样的记录和/或编程可以使用通信模块21(例如，本领域已知的类型)从装置200发送数据，例如，发送到一编程器(未示出)和/或接收数据，例如，编程，例如，脉冲参数。
图4B是示出根据一些实施例的一可植入心脏装置600的组件的一示意图。
在一些实施例中，所述装置配置成用于传递心脏电刺激，例如心脏收缩调节刺激。可选地，所述装置还配置成用作心律转复除颤器(ICD)。
在一些实施例中，所述装置包括一ICD导线601及一心脏收缩调节导线603。
在一些实施例中，所述ICD导线的激活是通过ICD模块进行的，所述ICD模块包括或连接到：ICD控制器605、除颤脉冲发生器607(通过一个或多个电容器609)、电源(例如电池613)及电源管理电路615以及ICD感测611，所述ICD感测611感测施加的脉冲以在选定的(例如，编程的)幅度和/或持续时间内验证所述脉冲。在一些实施例中，可选地，一个或多个心脏收缩调节导线621、623(可选地位于右心室)的激活是通过一心脏收缩调节模块，所述心脏收缩调节模块包括或连接到：心脏收缩调节控制器617、心脏收缩调节发生器619。
应注意的是，在一些实施例中，所述ICD线圈及用于起搏和/或心脏收缩调节的一个以上电极配置在同一导线上。
在一些实施例中，导线连接到隔离625。
在一些实施例中，所述装置包括一管家模块627，其包括或连接到一个或多个传感器，例如温度传感器629、磁传感器631及通信装置633，例如天线、接收器等。其他传感器可以包括流量传感器、压力传感器、加速度传感器和/或其他传感器。
在一些实施例中，接收自所述一个或多个传感器的数据作为输入。可选地，输入通过所述装置控制器(例如，通过ICD控制器、心脏收缩调节控制器和/或通用控制器，未示出)来处理，并且可选地用作装置600中制定决定过程的输入。
在一些实施例中，装置控制器(例如，ICD控制器、心脏收缩调节控制器和/或通用控制器，未示出)执行一个或多个逻辑来决定，例如一信号的时序和/或其他参数和/或是否要施加一信号。
可选地，提供了一存储器(未示出)，例如以存储逻辑、过去效果、治疗计划、不良事件和/或脉搏参数。
可选地，提供了一个记录器(未显示)以存储装置600和/或患者的活动。这样的记录和/或编程可以使用通信模块633从装置600发送数据，例如，发送到一编程器(未示出)和/或接收数据，例如，编程，例如，脉冲参数。
图5A示意性地示出了根据一些实施例配置成用于施加心脏电刺激的一可植入装置。
在一些实施例中，可植入装置501包括一脉冲发生器503。在一些实施例中，脉冲发生器503包括一外壳509，其包围了，例如供电装置(例如电池)、配置成用于定时及生成电脉冲的控制电路(例如一控制器)、传感电路、通信电路、存储装置和/或其他操作模块。
在一些实施例中，例如505、507的一个或多个刺激导线连接到所述外壳并且从所述外壳向外延伸。在一些实施例中，导线包括被外部绝缘层包围的一个或多个电线。在一些实施例中，导线由具有不同极性的两条线所组成。在一些实施例中，导线的线是盘绕的。
在一些实施例中，脉冲发生器503植入心脏外部，例如锁骨下区域。可选地，植入是通过微创程序来进行的。
在一些实施例中，脉冲发生器503的外壳被植入皮下，靠近左胸。
在一些实施例中，导线505及507从脉冲发生器503延伸，并且导线的至少一远端段植入心脏511内。在一些实施例中，如图所示，两个导线都穿过右心房513，并且在它们的远端接触心室间隔515。在一些实施例中，每个导线在不同位置接触间隔。
应当注意，附加地或可替代地，可以使用包括两个间隔开的刺激电极的一单个引线。
还应注意，虽然这些附图显示了两个导线都位于右心室531中靠着心室间隔515，但一个或多个刺激导线可能位于其他位置，因此具有不同的效果圈和/或针对不同的组织。在一些实施例中，导线位于心脏内部，在其右侧可选地利用两个潜在优势：a.更少的心脏外组织受到刺激；及b.与左心相比，侵入性和/或存在性更小。
在一些实施例中，所述多个导线中的一个引植入到心脏外部，而所述多个导线中的另一个植入到心脏内部。
在一些实施例中，每一个导线以一尖端电极结束(参见导线507的517、导线505的519)。尖端电极可以配置为接触电极、旋入电极、缝合电极、自由浮动电极和/或其他类型。
在一些实施例中，所述多个导线中的一个或两个包括环形电极(参见导线507的521、导线505的523)，其沿导线定位，靠近尖端电极。
在一些实施例中，电极植入到心脏的右心室或右心房中。
在一些实施例中，尖端电极形成有螺纹，以便被拧入组织中。可替代地，尖端电极仅与组织接触。
在一些实施例中，所述多个导线中的一个或两个包括除颤线圈(参见导线505的525)。可选地，线圈525沿着导线定位，靠近尖端电极和/或靠近环形电极。
在一些实施例中，线圈植入到右心室、右心房或腔静脉中。
在一些实施例中，一个或两个导线配置成用以传递一非兴奋性信号，例如一心脏收缩调节信号。
在一些实施例中，心脏收缩调节信号与心室组织接触或在心室组织内施加。
在一些实施例中，在心脏的相对和/或绝对不应期期间将心脏收缩调节信号施加到心脏。在一些实施例中，当信号的电场刺激心室组织(例如左心室、右心室和/或心室间隔)时，选定信号以增加心室的收缩性。在本发明的一些实施例中，收缩调节是由所述信号所引起的受磷蛋白磷酸化所提供。在本发明的一些实施例中，收缩调节是由所述信号所引起的蛋白质转录和/或mRNA产生的改变所引起的，可选地以胎儿基因程序逆转的形式。
虽然不限于单个脉冲序列，术语心脏收缩调节用于描述任何信号家族，其包括在绝对不应期应用的重要成分，并且对急性和/或慢性方式的心脏收缩具有临床上显着的影响和/或导致胎儿基因程序的逆转和/或增加受磷蛋白的磷酸化。在一些实施例中，信号对心脏的一部分可能是兴奋性的，但对其他部分是非兴奋性的。例如，信号在心房中可能是兴奋性的，但在心室不是兴奋性的时候施加(相对于心室激动)。
在本发明的一些实施例中，所述信号虽然在心动周期的接受期具有潜在的刺激性，但由于其时间安排，它是非兴奋性的。特别是，在受其影响的组织的不应期期间以及可选地在绝对不应期内施加信号。
在一些实施例中，一装置电极，例如心脏收缩调节施加电极，用于测量心动周期的R波振福和/或RR间隔。
图5B示意性地示出了根据一些实施例的包括多个引导线的一心脏装置。在一些实施例中，装置5500配置成传递心脏收缩调节刺激到心脏。在一些实施例中，装置5500还配置成用作一心脏除颤器(ICD)。
在一些实施例中，装置5500包括多个导线。在示出的示例中，一第一导线5510延伸到心脏5516的右心房；一第二导线5511，例如用于施加心脏收缩调节刺激，延伸到右心室，可选地接触心室间隔；一第三导线5512延伸到右心室，可选地接触心室间隔；以及延伸到左心室的一第四导线5514，例如通过冠状窦。在一些实施例中，一个或多个导线包括一除颤线圈。在这个示例中，导线5512包括上腔静脉电击线圈3330及右心室电击线圈5532。
在一些实施例中，多个导线通过多个端口(未示出)连接到装置外壳5520。在一些实施例中，一个或多个导线的激活的控制是通过开关电路，例如装置控制器的开关电路。
术语“包括”、“包含”、“包括”、“包含”、“具有”及其同根词意指：“包括但不限于”。
术语“由...组成”意指：“包括并限于”。
术语“基本上由...组成”是指该组合物、方法或结构可包括其他成分、步骤和/或部分，但前提是其他成分、步骤和/或部件不会实质性改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特征。
如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用，除非上下文另外明确指出。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，包括其混合物。
在整个本申请中，本发明的各种实施例可以以范围格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应理解为对本发明范围的不灵活限制。因此，范围的描述应该被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，对诸如1到6的范围的描述应该被认为具有具体公开的子范围，例如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等，以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的广度如何，这都适用。
无论何时在本文中指出数值范围，其意在包括在所指出的范围内的任何引用的数字(分数或整数)。短语“范围/范围在”第一指示数字和第二指示数字之间以及“范围/范围从”第一指示数字“到”第二指示数字在本文中可互换使用并且旨在包括第一个和第二个指示的数字以及它们之间的所有小数和整数。
如本文所用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于已知的或由化学、药理学、生物、生化和医学领域的从业人员容易从已知方式、手段开发的那些方式、手段、技术和程序，技术和程序。
如本文所用，术语“治疗”包括消除、实质上抑制、减缓或逆转病状的进展，实质上改善病状的临床或美学症状或实质上防止病状的临床或美学症状的出现。
应当理解，为了清楚起见，在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合地提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合或适合于本发明的任何其他描述的实施例来提供。在各个实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的基本特征，除非实施例在没有这些元件的情况下是无效的。
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请在此通过引用整体并入本说明书中，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体且单独地指示通过引用并入本文一样。此外，本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认此类参考文献可用作本发明的现有技术。就使用章节标题而言，它们不应被解释为必然限制。此外，本申请的任何优先权文件在此通过引用的方式整体并入本文。

Claims (38)

1.一种操作一心脏电刺激装置的方法，所述心脏电刺激装置包括一存储器，在所述存储器中定义了一初始治疗计划，所述初始治疗计划包括根据施加到一心脏的心脏电刺激的参数，所述方法包括：通过一装置控制器并且根据所述初始治疗计划，生成以一心脏电刺激信号使所述心脏电刺激装置的一个或多个导线通电的命令；
使用一个或多个传感器来感测实际心脏活动；
改变所述命令以使所述初始治疗计划适应于通过所述一个或多个传感器所感测到的所述实际心脏活动；以及
在所述装置控制器处，自动更新所述参数中的至少一个以补偿由于所述感测到的所述实际心脏活动而相对于所述初始治疗计划所做的改变。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述参数包括以下一个或多个：一心脏电刺激率、一将要施加心脏电刺激的时间段、一刺激电流、一输出电压、一刺激持续时间。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：选定和/或更新所述参数以获得一心脏电刺激总数和/或一心脏电刺激能量总量。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述自动更新包括以下一个或多个：增加或减少所述心脏电刺激率、延长或缩短所述施加心脏电刺激的时间段、增加或减少刺激电流强度、延长或缩短所述刺激持续时间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述初始治疗计划是根据测量到的和/或接收到的一正在治疗的患者的心脏活动特征的输入来定义和/或更新的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述心脏活动特征包括：一平均心率、一平均每搏输出量、一不规则心脏事件的一发生率。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述不规则心脏事件选自室性早搏(PVC)、心房心律失常或心室心律失常的组。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于：所述心脏电刺激装置是一植入装置，并且其中所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括：使用所述一个或多个传感器来测量所述实际心脏活动。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于：根据一心率的一个或多个阈值来定义所述初始治疗计划，在所述一个或多个阈值期间将生成所述命令。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于：根据所述患者的一个或多个身体状态来定义所述初始治疗计划，在所述一个或多个身体状态期间将生成所述命令。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于：所述自动更新是响应于一个或多个跳过的心脏电刺激而执行的。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于：如果一实际传递的心脏电刺激次数低于一心脏电刺激的计划次数，则执行所述自动更新。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于：如果一传递的心脏电刺激能量总量低于一心脏电刺激能量的计划总量，则执行所述自动更新。
15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
16.一种操作一心脏刺激装置的方法，其包括：
在选定的一段时间内选定将要传递到一心脏的一刺激总数；
生成命令以传递刺激到所述心脏；
计算产生的刺激的次数；
如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数，则以足够传递所需的附加刺激的一程度来添加一选定时间段。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述刺激包括心脏收缩调节刺激。
18.如权利要求16或17所述的方法，还包括：如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数的90％，则添加所述选定时间段以生成附加刺激。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于：添加所述选定时间段包括延长最初选定的所述一段时间。
20.如权利要求16所述的方法，还包括：如果所述产生的刺激的次数低于选定的所述刺激总数，则为了一未来刺激会话减少选定的所述刺激总数。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述选定时间段在一天4小时至8小时之间。
22.一种用于计划心脏电刺激治疗的方法，其包括：
选定通过心脏电刺激将要传递到一心脏的一能量总量；以及
选定以下一项或两项：将要施加到所述心脏的所述心脏电刺激的一时间段，以及用于每一个刺激的刺激电流强度、选定所述时间段及所述刺激电流强度，以达到所述能量总量。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所述心脏电刺激包括心脏收缩调节刺激。
24.一种用于心脏电刺激治疗的系统，其包含：
一可植入脉冲发生器；
一个或多个导线，所述一个或多个导线从所述可植入脉冲发生器延伸到心脏，用于施加心脏电刺激；以及
一控制器，其编程有用于施加所述心脏电刺激的至少一个治疗计划，所述控制器配置成用以通过更新一个或多个参数响应于实际心脏活动来自动更新所述治疗计划，所述一个或多个参数包括：一施加心脏电刺激的时间段、一心脏电刺激率、每次心脏电刺激所传递的能量的一量。
25.如权利要求24所述的系统，还包含：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器包括一ECG传感器，所述ECG传感器配置成测量所述实际心脏活动。
26.如权利要求24或25所述的系统，其特征在于：所述一个或多个导线接触所述心脏的心室间隔。
27.如权利要求24至26中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器编程有用于自动更新所述治疗计划的指令，所述指令适合于补偿在所述治疗计划中的实时改变。
28.如权利要求24至27中任一项所述的系统，其特征在于：所述指令包括数字因子，根据所述数字因子来更新以下参数中的一个或多个：一刺激电流强度、一输出电压，其设置一选定刺激电流强度、一刺激持续时间、一治疗会话持续时间、一刺激率。
29.如权利要求24至28中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用以选定和/或更新所述参数以获得一心脏电刺激总数和/或一心脏电刺激能量总量。
30.如权利要求24至29中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用于：增加或减少所述心脏电刺激率、延长或缩短所述施加心脏电刺激的时间段、增加或减少刺激电流强度、延长或缩短一刺激持续时间。
31.如权利要求25所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用以推导出以下一项或多项：一平均心率、一平均每搏输出量、基于通过所述一个或多个传感器获取的数据的一不规则心脏事件的一发生率。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于：所述不规则心脏事件选自室性早搏(PVC)、心房心律失常或心室心律失常的组。
33.如权利要求24至32中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用以设置和/或接收在施加所述心脏电刺激的期间的一心率的一个或多个阈值作为输入。
34.如权利要求24至33中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用以设置和/或接收在施加所述心脏电刺激的期间所述患者的一个或多个身体状态。
35.如权利要求24至34中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成用以响应于一个或多个跳过的心脏电刺激来自动更新所述治疗计划。
36.如权利要求24至35中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置成如果一实际传递的心脏电刺激次数低于一心脏电刺激的计划次数，则自动更新所述治疗计划。
37.如权利要求24至35中任一项所述的系统，其特征在于：所述控制器配置用以设置在一设置时间段内一将要传递的心脏电刺激次数。
38.如权利要求37所述的系统，其特征在于：所述设置时间段包括24小时。
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