JP2005518257A - 冠状血管除細動装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】
【解決手段】本発明に従って、心臓、特に心房の除細動のための医療装置及び方法が提供される。該医療装置は、除細動パルスを出力することのできる制御装置106と、制御装置と結合された基端部分と、制御装置と電気的に結合され且つ、第一のリードの基端部分から末端側に配置された第一の電極とを有する第一のリード110とを備え、第一のリード110は、身体の静脈系を通じて配線することができ、第一の電極が心臓の右心房304の壁と電気的に結合されるようにする。更に、該医療装置は、制御装置と結合された基端部分を有する第二のリード112と、制御装置と電気的に結合され且つ、第二のリードの基端部分から末端側に配置された第二の電極とを有し、第二のリード112は、身体の静脈系を通じて配線し、第二の電極を斜静脈306の壁と電気的に結合するようにする。

Description

本発明は、全体として、植込み型医療装置システム、より具体的には、心臓の1つ以上の部分の除細動装置及び方法に関する。
永年に亙って、例えば、心房及び心室細動のような冠状血管の不整脈を治療する各種の方法が開発されている。広く説明すれば、心房細動とは、心房と心室との間の同調性が失われることを意味する。心房細動は、一般に、双方の心房を亙って旋回する小波動にて伝わり、心臓のこれらの上部室が毎分当たり600回以内の速度にて震動する、すなわち細動するようにする電気エネルギの強襲であることを特徴とする。呼吸の短さ、大量の発汗、胸痛、めまい、意識喪失、運動の不耐性、極度の疲労等を含む、広範囲に亙る身体的症状を心房細動と関係付けることができる。
医薬、剥離、ペーシング及び侵襲的手術を使用することに加えて、心房細動は、植え込んだ心房除細動器を使用することを通じて治療することができる。この装置は、心臓内に配置された1つ以上のリードを介して心房に電気ショックを供給することで不整脈を電気的に変換する。典型的に、かかるリードは、静脈系を通じて送り込まれ且つ、心房壁に取り付けられる。しかし、電気ショックを心房にのみ印加することが望ましく、さもなければ、心室が偶発的に細動する可能性がある。
同様に、心室細動とは、心臓の心室における極めて急速で、非調和の無効な一連の収縮である。この状態において、心室は、心臓から血液を効果的に送出することができない。心室細動は、停止させなかったならば、通常、死に至る。患者に心室細動が生じる可能性があると考えるならば、心室除細動器を患者に植え込むことができる。かかる装置は、静脈系を通して送り込まれ且つ、一方又は双方の心室壁に取り付けられる1つ以上のリードも有している。電気ショックは心室に直接、供給されて、不整脈を正常なリズムに変換する。しかし、ショック電流が双方の心室を通るように電気ショックを印加することが全体としてより効果的である。
本発明は、上述した問題点の1つ以上の効果を解消し又は少なくとも軽減することを目的とする。
本発明の1つの側面において、心臓の除細動方法が提供される。該方法は、第一の電極を心臓の第一の部分と電気的に接触するように配置するステップと、第二の電極を心臓の第二の部分と電気的に接触するように配置するステップと、心臓の事象が検出されたとの判断に応答して第一の電極と第二の電極の間にて電気パルスを伝送するステップとを含む。
本発明の別の側面において、医療装置が提供される。該医療装置は、除細動パルスを出力することのできる制御装置と、制御装置と結合された基端部分を有する第一のリードであって、制御装置と電気的に結合され且つ、第一のリードの基端部分から末端側に配置された上記第一の電極とを有し、第一のリードが身体の静脈系を通じて配線することができ、第一の電極が心臓の右心房(right atrium)壁と電気的に結合される。更に、該医療装置は、制御装置と結合された基端部分を有する第二のリードであって、制御装置と電気的に結合され且つ、第二のリード基端部分から末端側に配置された第二の電極を有する上記第二のリードを備え、第二のリードが身体の静脈系を通じて配線することができ、第二の電極が斜静脈壁と電気的に結合される。
本発明は、参照番号の最左側の数字がそれぞれの参照番号が現れる最初の図面を示す、添付図面と共に以下の説明を読むことにより理解することができる。
本発明は、各種の変更形態及び代替的な形態にて具体化可能であるが、その特定の実施の形態を単に一例として図面に示し且つ、以下により詳細に説明する。しかし、特定の実施の形態に関する本明細書の説明は、本発明を開示した特定の形態にのみ制限することを意図するものではなく、本発明は、特許請求の範囲により規定される本発明の精神及び範囲に属する全ての変更形態、等価物及び代替例を包含することを意図するものである。
本発明の一例としての実施の形態について以下に説明する。明確化のため、実際の実施の形態における全ての特徴について本明細書で説明する訳ではない。勿論、かかる実際の実施の形態を開発するとき、多数の実施の形態特有の決定を為し、1つの実施の形態毎に変化するであろう、システムに関連し且つ用途に関連した制約に適合するといったような、開発者の特定の目的を達成することができることが理解されよう。更に、かかる開発努力は、複雑であり且つ時間がかかるであろうが、本開示の利益を享受する当該技術分野の当業者にとって通常の作業であることが理解されよう。
本発明は、心臓の心房及び(又は)心室の除細動装置及び方法を包含する。図1には、患者104に植え込まれる本発明による植込み型除細動器102の第一の実施の形態が示されている。該植込み型除細動器102は、密閉的に密封された生物学的に不活性なキャニスタ108内に収容された植込み型電子装置106(例えば、制御装置等)を有している。第一のリード110及び第二のリード112は、植込み型電子装置106に電気的に結合される基端部分111、113をそれぞれ有している。第一のリード110及び第二のリード112の各々は、以下に説明するように、患者104の静脈114を介して心臓116まで又は心臓に近接する箇所まで伸長している。植込み型医療装置102は、プログラミング装置120を使用してプログラム化することができ、該プログラミング装置120は、無線(例えば、無線周波数等)信号を介して情報を植込み型除細動器102に送り且つ該除細動器102から受け取ることができる。
図2に示したような、本発明による除細動装置及びリードの第一の実施の形態において、第一のリード110及び第二のリード112の各々は、リード110、112の基端部分111、113(図1に図示)から末端側に配置された露出した導電性の先端電極202を有している。所要位置にあるとき、先端電極202は、身体組織と電気的に結合され、また、電気ショックを心臓116の一部分に供給し又は電気信号を心臓116の一部分から受け取るために使用される。リード110、112は、植込み型電子装置106又は植込み型電子装置106から伸びる延長電線(図示せず)を先端電極202と電気的に結合する導体セット206も有している。リード110、112は、また、以下に説明するように、リード110、112を組織に定着する1つ以上の定着部材210も有することができる。
図3には、右心房(right atrium)304まで伸びる上大静脈302及び左心房308を越えて冠状動脈洞310まで伸長する斜静脈306を有する心臓116の後方図が示されている。本発明によれば、第一のリード110は、身体の静脈系を通り(例えば、鎖骨下静脈(図示せず)等を通り)、上大静脈302を通じて右心房304内に送り込む。次に、第一のリード110を冠状動脈洞310内に且つ冠状動脈洞310を通じて且つ、斜静脈306内に送り込み、第一のリード110の先端電極202が斜静脈306の一部分と電気的に結合されるようにする。1つの実施の形態において、第一のリード110は、1つ以上の定着部材210により斜静脈306の一部分に取り付けられる。第二のリード112は、身体の静脈系を通り(例えば、鎖骨下静脈等を通り)且つ、上大静脈302を通じて上大静脈302の下側部分303に送り込まれ、第二のリード112の先端電極202が上大静脈302の下側部分303と電気的に結合される。1つの実施の形態において、第二のリード112は、1つ以上の定着部材210により上大静脈302の下側部分303の壁に取り付けられる。
心臓116に心房細動が生じていると判断したとき、右心房304及び左心房308を通じて第一のリード110の先端電極202と第二のリード112の先端電極202との間にて1つ又は複数の電気除細動パルスが伝送される。1つ又は複数の除細動パルスは、望ましくない細動を減少させるのに有用であり、心房は、自然の手段又はペーシング信号を通じてより正常なリズムを取り戻すことができる。1つ又は複数の除細動パルスは、1相パルスの形態とすることができ、ここで、電気エネルギは、右心房304及び左心房308を通じて第一のリード110の先端電極202と第二のリード112の先端電極202との間にて実質的に一方向に流れる。
これと代替的に、電気エネルギは、2相パルスの形態としてもよく、この場合、電気エネルギは、最初に、右心房304及び左心房308を通って第一のリード110の先端電極202と第二のリード112の先端電極202との間にて一方向に流れ、次に、右心房304及び左心房308を通って第一のリード110の先端電極202と第二のリード112の先端電極202との間にて反対方向に流れる。例えば、2相パルスは、第一のリード110の先端電極202から右心房304及び左心房308を通って第二のリード112の先端電極202まで流れる第一のパルスと、第二のリード112の先端電極202から右心房304及び左心房308を通って第一のリード110の先端電極202まで流れる第二のパルスとを備えることができる。
図4及び図5には、それぞれ、本発明によるリード及び除細動装置の第二の実施の形態及びその具体例が示してある。リード112の場合のように、リード400は、リード400の基端部分(図示せず)から末端側に配置された露出した導電性の先端電極402を有している。しかし、この実施の形態によって、先端電極402は、電気エネルギを右心室(right ventricle)502の壁に供給し且つ(又は)電気エネルギを右心室502の壁から受け取るために使用される。リード400は、植込み型電子装置106又は植込み型電子装置106から伸びる延長電線(図示せず)を先端電極402と電気的に結合する導体セット406を有している。導体セット406は、また、直接的に又は延長電線を介して、リードの基端部分と先端電極402との中間に配置されたリング電極408を植込み型電子装置106と電気的に結合する。本発明は、リング電極408に関して説明するが、電極は、任意の所望の形状及び寸法とすることができる。リード400はまた、リード右心室502の壁に定着する1つ以上の定着部材410を有することもできる。
図5に示すように、第一のリード110は、第一の実施の形態(図3に図示)にて説明したように、配線される。リード400は上大静脈302を通じ且つ右心房304を通じて右心室502内に配線され、先端電極402が右心室502の壁と電気的に結合され、リング電極408は上大静脈302の下側部分303と電気的に結合される。この実施の形態において、装置106から発する1つ又は複数の除細動パルスをリング電極408と第一のリード110の先端電極202との間にて右心房304及び左心房308を通じて伝送し、右心房304及び左心房308の除細動を行うことができる。更に、1つ又は複数の除細動パルスをリード400の先端電極402と、第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方との間にて右心室502及び(又は)左心室504を通じて伝送し、右心室502及び(又は)左心室504を除細動することができる。
第一の実施の形態(図2及び図3に図示)におけるように、リード400の先端電極402と、第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方との間にて伝送された電気エネルギは、両方向に(すなわち、リード400の先端電極402から第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方まで、或いは、第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方からリード400の先端電極402まで)1相とすることができる。更に、リード400の先端電極402と、第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方との間にて伝送される電気エネルギは、2相とすることができる(すなわち、最初に、リード400の先端電極402と、第一のリード110の先端電極202及びリング電極408の一方又はその双方との間にて一方向に流れ、次に、その反対方向に流れる)。
リード110、112、400の各種の実施の形態を含む植込み型除細動器102は、心臓116の1つ以上の位置にて心臓のリズム等を感知する能力を含むことができる。例えば、図6に示した本発明によるリードの第三の実施の形態において、リード600は、導体セット604を介して植込み型電子装置106と電気的に結合された感知電極602を有している。リード600の1つの特徴は、リード110、112(図2に図示)と共通のものとすることができるが、必ずしもその必要はなく且つ、図6に図示されている(例えば、先端電極202、定着部材210等)。
更に、図7に示すように、本発明によるリードの第四の実施の形態において、リード700は、植込み型電子装置106と電気的に結合された感知電極702を有している。リード700のその他の特徴は、リード400(図4に図示)と共通のものとすることができるが、必ずしもその必要はなく且つ、図7に図示されている(例えば、先端電極402、リング電極408、定着部材410等)。感知電極602、702の特定の形態及び位置が図6及び図7にそれぞれ示してあるが、本発明には、任意の所望の形態及び位置が包含される。
心臓の除細動方法の第一の実施の形態が図8に示されている。該方法は、第一の電極を上大静脈の下側部分の壁と電気的に接触するように配置するステップ(ブロック802)と、第二の電極を斜静脈壁と電気的に接触するように配置するステップ(ブロック804)とを含む。該方法は、心臓に心房細動が生じたならば、第一の電極と第二の電極との間にて電気パルスを伝送するステップ(ブロック806)を更に備えている。心臓に供給される電気パルスは1相パルス又は2相パルスとすることができる。心臓に供給されるパルスは、図2、図4、図6、図7に関して説明したリードの1つを使用して供給することができる。
図9に示した第二の実施の形態において、図8の方法は、心房細動の有無について心臓を感知するステップ(ブロック902)を更に備えている。1つの実施の形態において、装置106は、心臓から受け取った1つ以上の電気信号に基づいて心臓に心房細動が生じていると判断し、この判断に応答して1つのパルスを提供することもできる。
図10に示すように、心臓の除細動方法の第三の実施の形態において、図8の方法は、第三の電極を心臓の右心室壁と電気的に接触するように配置するステップ(ブロック1002)と、心臓に心室細動が生じているならば、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて電気パルスを伝送するステップ(ブロック1004)とを更に含む。電気パルスは1相パルス又は2相パルスとすることができる。
図11に示した第四の実施の形態において、図10の方法は、心房細動の有無について(ブロック1102)及び(又は)心室細動の有無について(ブロック1104)心臓を感知するステップを更に含む。
このように、本発明は、心房細動に遭遇するならば、1つ又は複数の除細動パルスが特に心房に供給されるようにする方法を提供し且つ(又は)、心室が細動しているならば、除細動パルスを双方の心室を通じて供給することを許容する。本発明の実施の形態を使用すれば、心臓の1つ以上の部分(例えば、右心房304、左心房308、右心室502及び左心室504等)は、植込み型電子装置106により検知された心臓の事象に応答して実質的に同時に刺激することができる。
本発明は、本明細書の教示の利点を享受する当該技術分野の当業者に明らかである、異なるが、等価的な仕方にて変更を加え且つ、実施することが可能であるから、上述した特定の実施の形態は、単に説明のためだけである。更に、特許請求の範囲に記載したもの以外、本明細書に示した構造又は設計の詳細にのみ限定することを意図するものではない。このため、上記に開示した特定の実施の形態は変更し又は改変することが可能であり、かかる変更の全ては、本発明の範囲及び精神に属すると考えられることは明らかである。従って、本発明にて求める保護は特許請求の範囲に記載した通りである。
人体内に植え込んだ、本発明による冠状血管除細動装置の定型化した図である。 図1の冠状血管除細動装置用リードに対する第一の実施の形態を示す定型化した図である。 図1の冠状血管除細動装置に対する第一の実施の形態を示す部分的に定型化した図である。 図1の冠状血管除細動装置用リードに対する第二の実施の形態を示す定型化した斜視図である。 図1の冠状血管除細動装置用リードに対する第二の実施の形態を示す部分的に定型化した図である。 図1の冠状血管除細動装置用リードに対する第三の実施の形態を示す定型化した斜視図である。 図1の冠状血管除細動装置用リードに対する第四の実施の形態を示す定型化した斜視図である。 本発明による方法の第一の実施の形態を示すフロー図である。 本発明による方法の第二の実施の形態を示すフロー図である。 本発明による方法の第三の実施の形態を示すフロー図である。 本発明による方法の第四の実施の形態を示すフロー図である。

Claims (29)

  1. 心臓の除細動方法において、
    第一の電極を心臓の第一の部分と電気的に接触するように配置するステップと、
    第二の電極を心臓の第二の部分と電気的に接触するように配置するステップと、
    心臓の事象が検出されたとの判断に応答して第一の電極と第二の電極との間に電気パルスを伝送するステップとを備える、心臓の除細動方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、
    第一の電極を心臓の第一の部分と電気的に接触するように配置するステップが、第一の電極を心臓の右心房壁と電気的に接触するように配置するステップを更に備える、方法。
  3. 請求項1に記載の方法において、
    第二の電極を心臓の第二の部分と電気的に接触するように配置するステップが、第二の電極を斜静脈壁と電気的に接触するように配置するステップを更に備える、方法。
  4. 請求項1に記載の方法において、
    電気パルスを伝送するステップが、心房細動が検出されたとの判断に応答して第一の電極と第二の電極との間にて電気パルスを伝送するステップを更に備える、方法。
  5. 請求項1に記載の方法において、
    電気パルスを伝送するステップが、第一の電極と第二の電極との間にて1相電気パルスを伝送するステップを更に備える、方法。
  6. 請求項1に記載の方法において、
    電気パルスを伝送するステップが、第一の電極と第二の電極との間にて2相電気パルスを伝送するステップを更に備える、方法。
  7. 請求項1に記載の方法において、
    第三の電極を心臓の右心室(right ventricle)壁と電気的に接触するように配置するステップと、
    心臓に心室細動が生じているならば、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて電気パルスを伝送するステップとを更に備える、方法。
  8. 請求項3に記載の方法において、
    心室細動の有無について心臓を感知するステップを更に備える、方法。
  9. 請求項3に記載の方法において、
    電気パルスを伝送するステップが、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて1相電気パルスを伝送するステップを更に備える、方法。
  10. 請求項3に記載の方法において、
    電気パルスを伝送するステップが、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて2相電気パルスを伝送するステップを更に備える、方法。
  11. 心臓の除細動装置において、
    第一の電極を心臓の第一の部分と電気的に接触するように配置する手段と、
    第二の電極を心臓の第二の部分と電気的に接触するように配置する手段と、
    心臓の事象が検出されたとの判断に応答して第一の電極と第二の電極との間にて電気パルスを伝送する手段とを備える、心臓の除細動装置。
  12. 請求項11に記載の装置において、
    第一の電極を心臓の第一の部分と電気的に接触するように配置する手段が、第一の電極を心臓の右心房(right atrium)壁と電気的に接触するように配置する手段を更に備える、装置。
  13. 請求項11に記載の装置において、
    第二の電極を心臓の第二の部分と電気的に接触するように配置する手段が、第二の電極を斜静脈壁と電気的に接触するように配置する手段を更に備える、装置。
  14. 請求項11に記載の装置において、
    電気パルスを伝送する手段が、心房細動が検出されたとの判断に応答して第一の電極と第二の電極との間にて電気パルスを伝送する手段を更に備える、装置。
  15. 請求項11に記載の装置において、
    電気パルスを伝送する手段が、第一の電極と第二の電極との間にて1相電気パルスを伝送する手段を更に備える、装置。
  16. 請求項11に記載の装置において、
    電気パルスを伝送する手段が、第一の電極と第二の電極との間にて2相電気パルスを伝送する手段を更に備える、装置。
  17. 請求項11に記載の装置において、
    第三の電極を心臓の右心室壁と電気的に接触するように配置する手段と、
    心臓に心室細動が生じているならば、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて電気パルスを伝送する手段とを更に備える、装置。
  18. 請求項17に記載の装置において、
    心室細動の有無について心臓を感知する手段を更に備える、装置。
  19. 請求項17に記載の装置において、
    電気パルスを伝送する手段が、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて1相電気パルスを伝送する手段を更に備える、装置。
  20. 請求項17に記載の装置において、
    電気パルスを伝送する手段が、第三の電極と第一及び第二の電極の少なくとも一方との間にて2相電気パルスを伝送する手段を更に備える、装置。
  21. 医療装置において、
    除細動パルスを出力することのできる制御装置と、
    第一のリードであて、制御装置と結合された基端部分と、制御装置と電気的に結合され且つ、該第一のリードの基端部分から末端側に配置された第一の電極とを有する前記第一のリードであって、第一の電極が心臓の右心房(right atrium)壁と電気的に結合されるように身体の静脈系を通じて配線することのできる前記第一のリードと、
    第二のリードであて、制御装置と結合された基端部分と、制御装置と電気的に結合され且つ、該第二のリードの基端部分から末端側に配置された第二の電極とを有する前記第二のリードであって、第二の電極が斜静脈壁と電気的に結合されるように身体の静脈系を通じて配線することのできる前記第二のリードとを備える、医療装置。
  22. 請求項21に記載の医療装置において、
    第一のリードが、制御装置から除細動パルスを受け取ることができ且つ、該除細動パルスを第一の電極を介して心臓に伝送することができ、
    第二のリードが、心臓から第二の電極により受け取った除細動パルスを制御装置に伝送することができる、医療装置。
  23. 請求項21に記載の医療装置において、
    第二のリードが、制御装置から除細動パルスを受け取ることができ且つ、該除細動パルスを第二の電極を介して心臓に伝送することができ、
    第一のリードが、心臓から第一の電極により受け取った除細動パルスを制御装置に伝送することができる、医療装置。
  24. 請求項21に記載の医療装置において、
    制御装置が、第一の相及び第二の相を有する2相除細動パルスを出力することができ、第一の相が第一のリードに出力され、第二の相が第二のリードに出力され、
    第一のリードが、第一の相を制御装置から受け取ることができ且つ、該第一の相を第一の電極に伝送することができ、
    第二のリードが、第二の相を制御装置から受け取ることができ且つ、該第二の相を第二の電極に伝送することができ、
    第一のリードが、第一の電極により心臓から受け取った第二の相を制御装置に伝送することができ、
    第二のリードが、第二の電極により心臓から受け取った第一の相を制御装置に伝送することができる、医療装置。
  25. 請求項21に記載の医療装置において、
    第一のリード及び第二のリードの少なくとも一方が、制御装置と電気的に結合された感知電極を更に備え且つ、心臓のリズムに相応する電気的刺激を受け取ることができ、
    制御装置が電気的刺激を受け取り且つ処理することができる、医療装置。
  26. 請求項21に記載の医療装置において、
    第一のリードが、制御装置と電気的に結合され且つ、第一のリードの基端部分と、第一の電極との中間に配置された第三の電極を更に備え、
    第一のリードが身体の静脈系を通じて配線することができ、第三の電極が心臓の右心室壁と電気的に結合される、医療装置。
  27. 請求項26に記載の医療装置において、
    第一のリードが、制御装置から除細動電流を受け取ることができ且つ、該除細動電流を第三の電極を介して心臓に伝送することができ、
    第一のリードが、心臓から第一の電極を介して受け取った除細動電流を制御装置に伝送することができる、医療装置。
  28. 請求項26に記載の医療装置において、
    第一のリードが、制御装置から除細動電流を受け取ることができ且つ、該除細動電流を第三の電極を介して心臓に伝送することができ、
    第二のリードが、心臓から第二の電極を介して受け取った除細動電流を制御装置に伝送することができる、医療装置。
  29. 請求項26に記載の医療装置において、
    第一のリードが、除細動電流を制御装置から受け取ることができ且つ、該除細動電流を第三の電極を介して心臓に伝送することができ、
    第二のリードが第二の電極を介して心臓から受け取った除細動電流の第一の部分を制御装置に伝送することができ、
    第一のリードが、第一の電極を介して心臓から受け取った除細動電流の第二の部分を制御装置に伝送することができる、医療装置。
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