JP2012531283A - 心臓再同期療法を促進する心房頻脈性不整脈中の迷走神経刺激 - Google Patents

Abstract

本開示は、心房細動の様な心房頻脈性不整脈中の心室レート応答を減少させるべく迷走神経刺激を送達するための技法を記載している。心房頻脈性不整脈中の心室レート応答が減少することで、心臓再同期療法（ＣＲＴ）での心室ペーシングの向上が促進され、更に、心房頻脈性不整脈中に不適切に心室頻脈性不整脈が検知される可能性が小さくなる。また、迷走神経刺激は、迷走神経緊張を亢進させ、それによって長期左心室逆リモデリングが促されるため、心不全の患者の心房及び心室不整脈による負担が軽減される。ＣＲＴを送達する実例的なシステムは、プロセッサを備えており、同プロセッサが、心臓の１つ又はそれ以上の心房の心房頻脈性不整脈を検知し、検知された心房不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの程度の少なくとも一方を監視する。プロセッサは、刺激生成器を制御して、心室レート又は心室ペーシングの程度の少なくとも一方に基づいて迷走神経刺激を送達させる。
【選択図】図７

Description

[0001]本発明は、医療装置に、より具体的には電気刺激療法を送達する医療装置に関する。

[0002]心臓は、正しく機能しているときは、心臓固有の調律を維持しており、十分な血液を循環器系にくまなく送り出すことができる。この固有の調律は、上側の右心房内に在る洞房結節つまりＳＡ結節によって生成される固有信号の関数である。ＳＡ結節は周期的に脱分極し、それが次に心房の心臓組織を脱分極させ、脱分極が心房の心臓組織に伝わってゆくことで左右の心房が収縮する。心房脱分極信号は更に房室結節つまりＡＶ結節に受信され、すると今度は房室結節が次の心室脱分極信号の引き金を引き、その信号が心室の心臓組織を伝わって脱分極させ、左右の心室を収縮させる。

[0003]しかしながら、なかには心臓不整脈と呼称される不規則な心臓調律を有する患者がいる。心臓不整脈では、心拍出量が減少するせいで血液循環の低下を来す。心房細動は、心臓のポンプ効率を下げる代表的な心臓不整脈である。心房細動は、心房の速くて不規則な非協調性の脱分極を特徴とする。これらの脱分極は、ＳＡ結節を起源としているのではなく、むしろ心房の心臓組織内の異所性中枢の様な不整脈惹起性基質を起源とするものである。心房細動のせいでポンプ効率が低下すると、心室はより過酷に働くことを要求されるが、それは追加のストレスに耐えられない病気の患者では特に望ましくない。心房細動の結果として、典型的に、患者は活動や運動を制限しなければならなくなる。

[0004]しかしながら、より深刻な問題は、心房細動によって、心室側の速くて不規則な心臓調律が誘発されることである。心房細動に付随する不規則な心房脱分極信号は、ＡＶ結節に受信され、心室に伝搬してゆくことになる。心房細動中、心室の脱分極から脱分極までの間隔は、短縮し、実質的に変動することであろう。その様な誘発された心室不整脈は、心房不整脈よりもなおいっそう凄まじくポンプ効率を危うくする。この現象は、急速伝導型心房細動又は「伝導型ＡＦ」と呼称されている。

[0005]心不全の患者は、症例によっては、心臓再同期療法（ＣＲＴ）を用いて治療される。ＣＲＴは、心臓のペーシングの一形態である。幾つかの実施例では、ＣＲＴは、両心室へそれらの収縮を同期させるペーシングパルスを送達すること（「両心室ペーシング」）を伴う。他の実施例では、ＣＲＴは、一方の心室へ当該心室の収縮を他方の心室の収縮に同期させるようにペーシングパルスを送達すること、例えば左心室に右心室の収縮と同期するように歩調を取らせるといったことを伴う。ＱＲＳ延長と低駆出率のある症候性の薬物不応性心不全患者では、ＣＲＴは逆リモデリングを発生させる有効な療法ともなり得る。

[0006]ＣＲＴは、心室収縮がペーシングされ、それによって同期された心室収縮の割合が増加すると、更に効果的である。伝導型心房頻脈性不整脈中に心室レートが増加したり変動したりすると、固有の心室脱分極はより多くなり、従ってＣＲＴの効果は薄れてしまうであろう。また、伝導型心房頻脈性不整脈中の心室レートの増加や変動は、カルディオバージョン及び／又は細動除去の能力を備えた医療装置に誤って心室頻脈性不整脈と解釈され、不必要な療法が患者に送達される原因となる可能性もある。

[0007]概して、本開示は、伝導性型心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減少させるべく迷走神経刺激を送達することに向けられている。迷走神経からの副交感神経性繊維がＡＶ結節へ投射している心外膜脂肪体を刺激することが、ここではＡＶ結節迷走神経刺激と呼称されており、迷走刺激の１つの実施例であるが、この刺激が、心房細動中の平均心室レートを変力性を著しく損なうことなく減少させるとともに血行動態の改善をもたらす。ＡＶ結節神経線維は、心内膜的に右心房後方の前壁中隔側で冠状静脈洞に近いところを選択的に刺激されることになる。

[0008]ＡＶ結節迷走神経刺激の様な迷走神経刺激は、心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らすことができるであろう。この様にして、迷走神経刺激は、より多くの割合の心室収縮にペーシングさせることができる。ペーシングされている心室収縮の割合が増えることでＣＲＴが更に効果的になるので、心房頻脈性不整脈中の迷走神経刺激は、ＣＲＴを受けている患者にとっては特に有益となろう。心房頻脈性不整脈中の迷走神経刺激は、心房頻脈性不整脈中に心室頻脈性不整脈が不適切に検知される可能性も減らすことであろう。更に、迷走神経刺激は、迷走神経の緊張を亢進させて、長期の左心室逆リモデリングを促し、心不全の患者の心房及び心室不整脈による負担を軽減するであろう。

[0009]１つの実施例では、方法は、心臓再同期療法を患者の心臓の少なくとも一方の心室に送達する段階と、心臓再同期療法の送達中に心臓の心房頻脈性不整脈を検知する段階と、検知された心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲を検知する段階と、心臓再同期療法の送達中で検知された心房頻脈性不整脈中に心室レート応答の範囲に基づいて迷走神経刺激を送達する段階と、を含んでいる。

[0010]別の実施例では、システムは、刺激生成器とプロセッサを備えている。刺激生成器は、心臓再同期療法を患者の心臓の少なくとも一方の心室に送達し、且つ患者に迷走神経刺激を送達するように構成されている。プロセッサは、心臓再同期療法の送達中に心臓の心房頻脈性不整脈を検知し、検知された心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲を検知し、刺激生成器を制御して、心臓再同期療法の送達中で検知された心房頻脈性不整脈中に心室レート応答の範囲に基づいて迷走神経刺激を送達させるように構成されている。

[0011]別の実施例では、コンピュータ可読部は、プログラム可能プロセッサに、患者の心臓の少なくとも一方の心室への心臓再同期療法の送達を制御させ、心臓再同期療法の送達中に心臓の心房頻脈性不整脈を検知させ、検知された心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲を検知させ、心臓再同期療法の送達中で検知された心房頻脈性不整脈中の心室レート応答の範囲に基づく迷走神経刺激の送達を制御させる、ための命令を備えている。

[0012]別の実施例では、システムは、心臓再同期療法を患者の心臓の少なくとも一方の心室に送達するための手段と、心臓再同期療法の送達中に心臓の心房頻脈性不整脈を検知するための手段と、検知された心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲を検知するための手段と、心臓再同期療法の送達中で検知された心房頻脈性不整脈中に心室レート応答に基づいて迷走神経刺激を送達するための手段と、を備えている。

患者の１つ又はそれ以上の生理学的パラメータを監視する、及び／又は療法を患者の心臓に提供するのに、使用することのできる植込型医療装置（ＩＭＤ）を備える実例的な療法システムを示している概念図である。 図１のシステムのＩＭＤ及びリード線を心臓に関連付けて更に詳しく示している概念図である。 ＡＶ結節迷走神経刺激を送達させる右心房リード線の実例的な植え込み場所を示す概念図である。 ＩＭＤの実例的な構成を示す機能ブロック図である。 ＩＭＤとのユーザー通信をやり易くする実例的な外部プログラマのブロック図である。 図１に示されているＩＭＤ及びプログラマにネットワークを介して連結されているサーバーの様な外部装置と１つ又はそれ以上の演算装置とを含んでいる実例的なシステムを示しているブロック図である。 迷走神経刺激を患者に送達する実例的な方法の流れ図である。 迷走神経刺激の閉ループ調節の実例的な方法の流れ図である。 ＡＶ結節迷走神経刺激中に取得された実例的な心電図出力を示している。 ＡＶ結節迷走神経刺激中に取得された実例的な心電図出力を示している。 ＡＶ結節迷走神経刺激中に取得された実例的な心電図出力を示している。 ＡＶ結節迷走神経刺激中に取得された実例的な心電図出力を示している。

[0022]概して、本開示は、迷走神経刺激を送達することに向けられている。迷走神経刺激は、副交感神経の興奮を増加させることによって心臓自律神経系を調整するのを助け、伝導型心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らす。心房頻脈性不整脈は、例えば、心房細動のこともあれば心房頻脈のこともある。

[0023]迷走神経の神経支配は房室（ＡＶ）結節に密接に関係しているため、ＡＶ結節及び／又はＡＶ結節に近接している神経線維の高周波刺激、例えばパルスのボーラス即ちパルスの連続的な列の形態をした高周波刺激は、その様な迷走神経刺激を提供するであろう。加えて、ＡＶ結節の迷走神経刺激は、心房信号が心室に伝播するのを遮断し、それはまた伝導型心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らすことにもなる。以下では、迷走神経刺激は主にＡＶ結節刺激の実施例に関して説明されている。しかしながら、他の実施例では、迷走神経刺激は、心外膜的に１つ又はそれ以上の脂肪体において送達されるという様に他の場所おいて送達されることもあれば、例えばカフ電極により、直接迷走神経に送達されることもあろう。

[0024]ＡＶ結節又は他の迷走神経刺激は、心室が同調して収縮しない心臓を再同期させるために心臓再同期療法（ＣＲＴ）、例えば左右両方の心室の両室ペーシング、を受けている患者では特に有用であろう。ＣＲＴは、固有ではなくむしろペーシングされている心室収縮の割合が増加するほど、より効果的である。心房頻脈性不整脈は、速くて不規則な心室脱分極を誘発させ、それにより、固有の心室収縮の割合を増加させる恐れがある。

[0025]医療装置、例えばＣＲＴを送達するその同じ医療装置が、心房頻脈性不整脈を検知し、そして心房不整脈検知に続けて固有の心室レートか又はペーシングされた心室収縮及び／又は固有の心室収縮の割合を監視することができる。心室レートが閾値を上回っていたか又はペーシングの範囲が閾値を下回っていた場合、例えばペーシングされた心室収縮の割合が閾値を下回っていた場合及び／又は固有の心室収縮の割合が閾値を上回っていた場合、医療装置は、心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らすべくＡＶ結節又は他の迷走神経刺激を送達してもよい。ＡＶ結節迷走神経刺激は、心房から伝播される心室脱分極の量を減少させ、ペーシングされた心室脱分極の割合を増やすことであろう。

[0026]図１は、患者１４の１つ又はそれ以上の生理学的パラメータを監視するため、及び／又は療法を患者１４の心臓１２に提供するために、使用することのできる実例的な療法システム１０を示している概念図である。療法システム１０は、リード線１８、２０、及び２２に連結されている植込型医療装置（ＩＭＤ）１６と、プログラマ２４を含んでいる。ＩＭＤ１６は、電気信号を心臓１２に、リード線１８、２０、及び２２の１つ又はそれ以上に連結されている電極を介して提供する植込型ペースメーカーとすることができる。ＩＭＤ１６は、ペーシング療法に加え、ＡＶ結節刺激信号及び／又は神経刺激信号を送達することができる。幾つかの例では、ＩＭＤ１６は、更に、カルディオバージョン及び／又は細動除去の機能性を含んでいてもよい。患者１２は、必ずしもというわけではないが普通はヒト患者である。

[0027]リード線１８、２０、２２は、心臓１２の電気的興奮を感知するため、及び／又は電気刺激を心臓１２に送達するために、患者１４の心臓１２の中へ延びている。図１に示されている実施例では、右心室（ＲＶ）リード線１８は、１つ又はそれ以上の静脈（図示せず）、上大静脈（図示せず）、そして右心房２６を通って、右心室２８の中へ延びている。ＲＶリード線１８は、ＲＶペーシングを心臓１２に送達するのに使用することができる。左心室（ＬＶ）リード線２０は、１つ又はそれ以上の静脈、大静脈、そして右心房２６を通って、冠状静脈洞３０に入り、心臓１２の左心室３２の自由壁に隣接する領域まで延びている。ＬＶリード線２０は、ＬＶペーシングを心臓１２に送達するのに使用することができる。

[0028]幾つかの実施例では、ＬＶリード線２０をＲＶリード線１８と組み合わせて使用して両室ペーシングを心臓１２に送達し、それにより心臓再同期療法（ＣＲＴ）を心臓１２に提供するようにしてもよい。ＣＲＴは、心不全によって引き起こされる伝導障害及び／又は心室同期不全を治療するのに使用することもできる。一部の症例では、ＣＲＴは、心室の興奮及び収縮の機序シーケンスを回復させるのを助けることができる。一部の症例では、ＣＲＴは、両室の収縮を同期させるべく、例えばＲＶリード線１８とＬＶリード線２０による両室ペーシングを伴うこともある。他の実施例では、ＣＲＴは、一方の心室の収縮を他方の心室の収縮と同期させるように当該一方の心室をペーシングすること、例えばＬＶリード線２０を介してＬＶ３２をペーシングすること、を伴うこともある。

[0029]右心房（ＲＡ）リード線２２は、１つ又はそれ以上の静脈、そして大静脈を通って、心臓１２の右心房２６の中へ延びている。ＲＡリード線２２は、右心房２６の下方部分に配置させることができる。幾つかの実施例では、ＲＡリード線２２は、右心房２６の後方部分の冠状静脈洞開口部の周囲、例えば冠状静脈洞開口部の後方などに、右心房２６と左心房３６を分けている隔壁に沿って配置することができる。例えば、ＲＡリード線２２は、ＲＡリード線２２が右心房２６内の電気的興奮を感知し、右心房２６をペーシングし、更に刺激信号をＡＶ結節へ又はそれに近接して送達するように、例えばＡＶ結節迷走神経脂肪体に又はそれに近接して送達するように、配置することができる。

[0030]幾つかの代わりの実施例では、療法システム１０は、１つ又はそれ以上の電極を大静脈若しくは他の静脈内或いは大動脈内かその付近に配備する追加のリード線又はリード線部分（図１には図示せず）を含んでいてもよい。他の代わりの実施例では、システム１０は、１つ又はそれ以上の電極を、心外膜的に例えば心外膜脂肪体付近か又は迷走神経に近接して配備する、１つ又はそれ以上の追加の静脈内又は脈管外のリード線又はリード線部分を含んでいてもよい。他の代わりの実施例では、ＣＲＴが両方の心室ではなく一方の心室をペーシングすることによって提供されている様な場合、システム１０は心室リード線１８と２０のうちの一方を含む必要はない。

[0031]ＩＭＤ１６は、心臓１２の脱分極及び再分極に付随する電気信号を、リード線１８、２０、２２のうちの少なくとも１つに連結されている電極（図１には図示せず）を介して感知する。幾つかの実施例では、ＩＭＤ１６は、心臓１２へのペーシングパルスを心臓１２内で感知された電気信号に基づいて提供する。ＩＭＤ１６が感知及びペーシングのために使用する電極の構成は、単極であってもよいし双極であってもよい。

[0032]ＩＭＤ１６は、ＲＡリード線２２を介して感知した心房脱分極に基づいて、心室ペーシング、例えばＲＶ、ＬＶ、又は両室のペーシングを、発動させることができる。別の実施例として、ＲＡリード線２２が心房ペーシングを送達し、そうするとＩＭＤ１６は心房ペーシング事象に基づいて心室ペーシングを発動させる。幾つかの実施例では、ＲＶリード線１８及び／又はＬＶリード線２０が心室の脱分極を感知し、そうするとＩＭＤ１６は、ＲＶリード線１８及び／又はＬＶリード線２０が心房感知事象若しくは心房ペーシング事象に続く或る定義された時間間隔内に固有の心室脱分極を検知したかどうか基づいて、心室ペーシング、例えばＲＶ、ＬＶ、又は両室ペーシングを発動させる。心房感知事象又は心房ペーシング事象と一方又は両方の心室へのペーシングパルス送達との間の時間間隔は、ＡＶ間隔と呼称されることもある。

[0033]ＩＭＤ１６は、更に、神経刺激療法、細動除去療法、及び／又はカルディオバージョン療法を、リード線１８、２０、２２のうちの少なくとも１つに設置されている電極を介して提供することができる。ＩＭＤ１６は、心臓１２の不整脈、例えば心室２８及び３２の細動などを検知すると、細動除去療法を心臓１２に電気パルスの形態で送達してもよい。幾つかの実施例では、ＩＭＤ１６は、心臓１２の細動が停止されるまで、療法を段階的に送達するように、例えばパルスをそのエネルギーレベルを連続的に上げながら送達するように、プログラムされていてもよい。ＩＭＤ１６は、当技術で知られている１つ又はそれ以上の細動検知技法を採用して細動を検知することができる。ＩＭＤ１６は、同様に、心室２８及び３２の頻脈の検知に応えて、抗頻脈ペーシング又はカルディオバージョンを送達することができる。ＩＭＤ１６は、更に、心房細動の様な心房頻脈性不整脈を検知すると、心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らすべくＡＶ結節迷走神経刺激を送達することができる。

[0034]幾つかの実施例では、プログラマ２４は、手持ち式演算装置、コンピュータワークステーション、又はネットワーク化された演算装置を備えている。プログラマ２４は、情報をユーザーに提示したりユーザーからの入力を受け取ったりするユーザーインターフェースを含んでいる。ユーザーはプログラマ２４と遠隔的に、ネットワーク化された演算装置を介して、対話することもできることに留意されたい。

[0035]ユーザーである、例えば内科医、技師、外科医、電気生理学専門家、又は他の臨床医などは、ＩＭＤ１６と通信するのにプログラマ２４と対話する。例えば、ユーザーは、ＩＭＤ１６から生理学的な情報又は診断に用いる情報を検索するためにプログラマ２４と対話するかもしれない。ユーザーは、同様に、ＩＭＤ１６をプログラムするために、例えばＩＭＤの作動パラメータの値を選択するために、プログラマ２４と対話するかもしれない。

[0036]例えば、ユーザーは、プログラマ２４を使用して、ＩＭＤ１６から、心臓１２の調律、心臓における経時的な傾向、又は不整脈発作に関する情報を検索することができる。別の実施例として、ユーザーは、プログラマ２４を使用して、ＩＭＤ１６から、患者１４の感知された他の生理学的パラメータに関する情報を検索することもできるし、又はここに記載されている様に、心室ペーシング範囲の指標の様な、感知された生理学的パラメータから導き出された情報を検索することもできる。別の実施例として、ユーザーは、プログラマ２４を使用して、ＩＭＤ１６から、ＩＭＤ１６又はシステム１０のリード線１８、２０、及び２２やＩＭＤ１６の電源の様な他の構成要素の性能又は完全性に関する情報を検索することもできる。別の実施例として、ユーザーは、プログラマ２４と対話して、ペーシングやＡＶ結節刺激そして随意的にはカルディオバージョン及び／又は細動除去の様な、ＩＭＤ１６によって提供される療法のためのパラメータを選択することもできる。

[0037]ＩＭＤ１６とプログラマ２４は、当技術で知られている何らかの技法を使用する無線通信により通信することができる。通信技法の例には、例えば、低周波数又は無線周波数（ＲＦ）遠隔計測法を挙げることができるが、他の技法も考えられる。幾つかの実施例では、プログラマ２４は、ＩＭＤ１６とプログラマ２４の間の通信の品質又は機密保護を改良するために、患者身体のＩＭＤ１６植込部位付近に近接して設置させることのできるプログラミングヘッドを含んでいてもよい。

[0038]図２は、療法システム１０のＩＭＤ１６とリード線１８、２０、２２を更に詳細に示している概念図である。リード線１８、２０、２２は、ＩＭＤ１６の信号生成器及び感知モジュールに、コネクタブロック３４を介して電気的に連結することができる。幾つかの実施例では、リード線１８、２０、２２の近位端は、ＩＭＤ１６のコネクタブロック３４内の各々の電気接点に電気的に連結している電気接点を含んでいる。加えて、幾つかの実施例では、リード線１８、２０、２２は、止めねじ、接続ピン、スナップコネクタ、又は別の適した機械的連結機構の助けを借りてコネクタブロック３４に機械的に連結することができる。

[0039]リード線１８、２０、２２のそれぞれは、細長い絶縁性のリード線身頃を含んでおり、身頃は管状の絶縁性シースにより互いに分離されている多数の同心コイル状導体を担持している。双極電極４０及び４２が、右心室２８の中のリード線１８の遠位端に隣接して設けられている。加えて、双極電極４４及び４６が、左心室３２の中のリード線２０の遠位端に隣接して設けられており、双極電極４８及び５０が、右心房２６の中のリード線２２の遠位端に隣接して設けられている。

[0040]電極４０、４４、及び４８は、リング電極の形態をとっていてもよく、そして電極４２、４６、及び５０は、絶縁性電極ヘッド５２、５４、及び５６それぞれの内へ格納可能に取り付けられている伸展式の螺旋状先端電極の形態をとっていてもよい。幾つかの実施例では、電極４２、４６、及び５０のうちの１つ又はそれ以上は、前もって露出させた螺旋状の先端電極の形態をとっていてもよい。他の実施例では、電極４２、４６、及び５０の１つ又はそれ以上は、錫メッキリード線又は他の固定要素の先端の小型円形電極の形態をとっていてもよい。リード線１８、２０、２２は、更に、コイルの形態をとっていてもよいとされる細長い電極６２、６４、６６をそれぞれ含んでいる。電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、６２、６４、及び６６のそれぞれは、それらが関係付けられているリード線１８、２０、２２のリード線身頃内のコイル状導体の各々に電気的に連結されており、それにより、リード線１８、２０、２２の近位端側の電気接点の各々に連結されている。

[0041]伸展式でもよいし前もって露出されていてもよいとされる、ＲＡリード線２２の螺旋状の先端電極５０を、右心房２６の組織の中へ挿入して、ＲＡリード線２２を右心房２６内に実質的に固定することができる。例えば、螺旋状の先端電極５０を、右心房２６の後部の、右心房２６と左心房３６を分けている隔壁の心内膜の中へ又は当該場所に近接して挿入することができる。先に説明されている様に、ＲＡリード線２２は、ＲＡリード線２２が右心房２６内の電気的興奮を感知し、右心房２６をペーシングし、更に刺激信号をＡＶ結節に（又はそれに近接して）、例えばＡＶ結節迷走神経脂肪体に（又はそれに近接して）送達するように、配置することができる。螺旋状の先端電極５０は、ＲＡリード線５０を、その様な機能性を提供するのに適当な位置に維持するのを支援することであろう。

[0042]幾つかの実施例では、図２に示されている様に、ＩＭＤ１６は、筺体電極５８の様な１つ又はそれ以上の筺体電極を含んでおり、筺体電極はＩＭＤ１６の密封シールされた筺体６０の外面と一体形成されていてもよいし、他のやり方で筺体６０に連結されていてもよい。幾つかの実施例では、筺体電極５８は、ＩＭＤ１６の筺体６０の外に面している部分の非絶縁性部分によって画定されている。２つ又はそれ以上の筺体電極を画定するのに、筺体６０の絶縁性部分と非絶縁性部分の他の区分け法を採用することもできるであろう。幾つかの実施例では、筺体電極５８は、実質的に筺体６０全体を占めている。図３に関連付けて更に詳細に説明されている様に、筺体６０には、心臓ペーシングパルス及び細動除去ショックの様な治療的刺激を生成する信号生成器の他に、心臓１２の調律を監視するための感知モジュールが封入されていてもよい。

[0043]ＩＭＤ１６は、心臓１２の脱分極及び再分極に付随する電気信号を、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、及び６６を介して感知する。電気信号は、ＩＭＤ１６に、電極から各リード線１８、２０、２２を介して、若しくは筺体電極５８の場合は筺体電極５８に連結されている導体を介して伝導される。ＩＭＤ１６は、その様な電気信号を、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、及び６６の何らかの双極組合せを介して感知する。更に、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、及び６６のうちの何れかを、単極感知用に筺体電極５８と組み合わせて使用することもできる。

[0044]幾つかの実施例では、ＩＭＤ１６は、心臓１２の心臓組織の脱分極を発生させるべく、電極４０、４２、４４、４６、４８、及び５０の双極式の組合せを介して、ペーシングパルスを送達する。幾つかの実施例では、ＩＭＤ１６は、筺体電極５８と単極構成に組み合わされた電極４０、４２、４４、４６、４８、及び５０の何れかを介してペーシングパルスを送達する。例えば、電極４０、４２、及び／又は５８を使用してＲＶペーシングを心臓１２に送達することができる。追加的又は代替的に、電極４４、４６、及び／又は５８を使用してＬＶペーシングを心臓１２に送達することもできるし、電極４８、５０、及び／又は５８を使用してＲＡペーシングを心臓１２に送達することもできる。先に説明されている様に、例えば電極４０、４２、及び／又は５８を介するＲＶペーシングを、例えば電極４４、４６、及び／又は５８を介するＬＶペーシングと組み合わせて使用し、両室の収縮を同期させることもできる。この型式の両心室ペーシングは、心臓再同期療法（ＣＲＴ）と呼称されることもある。

[0045]ＩＭＤ１６は、例えば双極構成又は筺体電極５８と組み合わされた単極構成のＲＡリード線２２の電極４８、５０、及び／又は６６を介して、ＡＶ結節迷走神経刺激を送達することができる。例えば、ＩＭＤ１６は、例えば電極４８、５０、５６、及び５８の何らかの組合せを介して、心房頻脈性不整脈を検知すると、検知に応えてＡＶ結節迷走神経刺激を送達してもよい。ＡＶ結節迷走神経刺激は、心房頻脈性不整脈への心室レート応答を減らすことであろう。

[0046]更に、ＩＭＤ１６は、細長い電極６２、６４、６６と筺体電極５８との何らかの組合せを介して、細動除去パルスを心臓１２に送達することができる。電極５８、６２、６４、６６を使用して、カルディオバージョンパルスを心臓１２に送達することもできる。電極６２、６４、６６は、限定するわけではないが、白金、白金合金、又は植込式細動除去電極に使用できることが知られている他の材料の様な、如何なる適した電気伝導性材料から製作されていてもよい。

[0047]図３は、ＡＶ結節迷走神経刺激を送達させるＲＡリード線２２の実例的な植込場所を示している概念図である。図３は、右心房２６の外壁を切開、開創して右心房を露出させた状態の心臓１２を示している。図３には図示されていないが、ＲＡリード線２２の遠位部分は概して静脈内的に上大静脈７０（又は症例によっては下大静脈７２）を通して右心房２６内の植込場所まで進められることになる。図示の例では、ＲＡリード線２２の遠位部分は、右心房２６の後方部分の冠状静脈洞開口部７４より後方に右心房２６と左心房３６を分けている隔壁７６に沿って位置付けられ、植え込まれる。螺旋状の先端電極５０が、心臓内組織に係合して、リード線２２の遠位部分をこの位置に固定する。

[0048]図４は、ＩＭＤ１６の１つの実例的な構成を示している機能ブロック図である。図３によって示されている実施例では、ＩＭＤ１６は、プロセッサ８０、メモリ８２、信号生成器８４、電気的感知モジュール８６、センサー８７、遠隔計測モジュール８８、及び電源９８を含んでいる。メモリ８２は、プロセッサ８０によって実行されたときに、ＩＭＤ１６とプロセッサ８０に、ここではそれらＩＭＤ１６とプロセッサ８０に帰属する様々な機能を遂行させる、コンピュータ可読命令を含むことができる。メモリ８２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、非揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、エレクトリカリ・イレーザブル・プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又はその他のデジタル媒体などの様な、揮発性、非揮発性、磁気式、光学式、又は電気式の如何なる媒体を含んでいてもよい。

[0049]プロセッサ８０は、マイクロプロセッサ、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、又は等価の個別又は一体型の論理回路構成のうちの何れか１つ又はそれ以上を含むことができる。幾つかの実施例では、プロセッサ８０は、複数の構成要素を含むことができ、例えば、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、１つ又はそれ以上のコントローラ、１つ又はそれ以上のＤＳＰ、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣ、又は１つ又はそれ以上のＦＰＧＡ、並びに他の個別又は一体型の論理回路構成の何らかの組合せなど、を含んでいてもよい。ここではプロセッサ８０に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの何らかの組合せとして具現化させることができる。プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御して、メモリ８２内に記憶させてもよいとされる作動パラメータ又はプログラムに従って刺激療法を心臓１２に送達させる。

[0050]信号生成器８４は、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、及び６６に、例えば、各リード線１８、２０、２２の導体を介してか又は筺体電極５８の場合にはＩＭＤ１６の筺体６０内に配置されている電気伝導体を介して、電気的に連結されている。信号生成器８４は、電気刺激療法を生成し、当該療法を心臓１２へ送達するように構成されている。例えば、信号生成器８４は、細動除去ショックを心臓１２へ少なくとも２つの電極５８、６２、６４、６６を介して送達することができる。信号生成器８４は、ペーシングパルスを、リード線１８、２０、及び２２にそれぞれ連結されているリング電極４０、４４、４８を介して、及び／又はリード線１８、２０、及び２２それぞれの螺旋状電極４２、４６、及び５０を介して送達することができる。信号生成器８４は、更に、ＡＶ結節迷走神経刺激を、例えば双極構成又は筺体電極５８と組み合わされた単極構成のＲＡリード線２２の電極４８、５０、及び／又は６６を介して送達することもできる。幾つかの実施例では、信号生成器８４は、これらの刺激の型式のうち１つ又はそれ以上を電気パルスの形態で送達している。他の実施例では、信号生成器８４は、これらの刺激の型式のうち１つ又はそれ以上を、正弦波、方形波、又は他の実質的に連続している時間信号の様な、他の信号形態で送達することができる。

[0051]幾つかの実施例では、信号生成器８４は、ＡＶ結節迷走刺激を一連の高周波パルスの形態で送達するように構成されている。例えば、信号生成器８４は、ＡＶ結節迷走神経刺激を、例えばＲＡリード線２２の電極４８、５０、及び／又は６６を介して、高周波パルスの複数のパルス列を特徴とするバーストパターンで送達することができる。このバーストパターンは、ＡＶ結節を跨ぐ心悸動の伝導に割り込み、迷走神経を介して自律神経系を変調させる場合に特に有効であろう。

[0052]メモリ８２は、プロセッサ８０が信号生成器８４によるＡＶ結節迷走神経刺激の送達を制御するためにアクセスする刺激パラメータの値を記憶することができる。その様な刺激パラメータには、パルス持続時間、パルス列持続時間、パルス振幅、パルス周波数、及びパルス列周波数を含めることができる。１つの実施例として、信号生成器８２は、刺激を、大凡０．２ミリ秒のパルス持続時間、大凡２５０ミリ秒のパルス列持続時間、大凡４ボルトの振幅、大凡５０ヘルツのパルス周波数、及び毎分大凡８０パルス列のパルス列周波数を使用して、制御することができる。これらの値は単に一例であり、他の値も考えられる。

[0053]幾つかの実施例では、メモリ８２は、ＡＶ結節迷走神経刺激の初期送達のための刺激パラメータの値のセットを提供することができる。刺激パラメータの値は、療法送達中に受信されるフィードバックに基づいて調節されてもよい。例えば、電気的感知モジュール８６が、信号生成器８４がＡＶ結節迷走神経刺激を送達している間に心室収縮のレートを感知し、するとプロセッサ８０が信号生成器を制御して、１つ又はそれ以上の刺激パラメータを心室レートに基づいて修正させるようにしてもよい。

[0054]幾つかの実施例では、メモリ８２は、更に、１つ又はそれ以上の刺激パラメータについて適した範囲を記憶することができる。１つの例として、毎分大凡４０パルス列から毎分大凡１４０パルス列のパルス列周波数範囲を記憶していてもよい。他の実施例では、パルス列周波数は、この範囲外であってもよい。

[0055]信号生成器８４は、スイッチモジュールを含んでいてもよく、そうするとプロセッサ８０は、当該スイッチモジュールを使用して、例えばデータ／アドレスバス経由で、利用可能な電極のどれを刺激信号である例えば細動除去信号、ペーシング信号、及び／又はＡＶ結節迷走神経刺激信号を送達するのに使用するかを選択することができる。スイッチモジュールは、スイッチアレイ、スイッチマトリクス、マルチプレクサ、又は、信号を選択された電極に選択的に連結するのに適したその他の型式のスイッチング装置を含むことができる。

[0056]電気的感知モジュール８６は、心臓１２の電気的興奮を監視するために、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、又は６６のうちの少なくとも１つからの信号を監視する。電気的感知モジュール８６は、更に、利用可能な電極のどれを心臓興奮を感知するのに使用するかを選択するためのスイッチモジュールを含んでいてもよい。幾つかの実施例では、プロセッサ８０は、感知電極として機能する電極又は感知用の構成を、電気的感知モジュール８６内のスイッチモジュールを介して、例えば信号をデータ／アドレスバス経由で提供することによって、選択することができる。

[0057]幾つかの実施例では、電気的感知モジュール８６は、複数の検知チャネルを含んでおり、チャネルそれぞれは増幅器を備えていてもよい。それぞれの感知チャネルが心臓１２の各チャンバ内の電気的興奮を検知していてもよく、そうすると感知チャネルはＲ波又はＰ波のどちらかを検知するように構成されている。幾つかの実施例では、電気的感知モジュール８６又はプロセッサ８０は、感知チャネルから受信された信号をプロセッサ８０による電気記録図信号処理に向けてデジタル化するためのアナログ対デジタル変換器を含んでいてもよい。プロセッサ８０からの信号に応えて、電気的感知モジュール８６内のスイッチモジュールは、選択された電極からの出力を検知チャネルのうちの１つ又はアナログ対デジタル変換器に連結することになる。

[0058]ペーシング中、電気的感知モジュール８６の各検知チャネルでＲ波及びＰ波が感知されると、プロセッサ８０によって維持されている補充収縮間隔カウンタがリセットされる。信号生成器８４は、例えばスイッチングモジュールによって選択的に、心臓１２のチャンバの１つ又はそれ以上への双極又は単極式のペーシングパルスの送達にとって適当とされる電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、又は６６の何らかの組合せに連結される、ペーシング器出力回路を含むことができる。プロセッサ８０は、信号生成器を制御して、補充収縮間隔の期間満了時にペーシングパルスをチャンバへ送達させるようにしてもよい。プロセッサ８０は、刺激生成器８４によってペーシングパルスが生成されるか又はチャンバに固有の脱分極が検知されるかすると、補充収縮間隔カウンタをリセットし、それにより心臓ペーシング機能の基本タイミングを制御するようにしてもよい。補充収縮間隔カウンタは、一例として、Ｐ−Ｐ、Ｖ−Ｖ、ＲＶ−ＬＶ、Ａ−Ｖ、Ａ−ＲＶ、又はＡ−ＬＶの間隔カウンタを含むことができる。Ｒ波及びＰ波の感知によりリセットされたときに補充収縮間隔カウンタに提示されているカウント値は、プロセッサ８０が、Ｒ−Ｒ間隔、Ｐ−Ｐ間隔、Ｐ−Ｒ間隔、及びＲ−Ｐ間隔の持続時間を測定するのに使用することができる。プロセッサ８０は、間隔カウンタのカウントを使用して、心房又は心室の細動又は頻脈の様な頻脈性不整脈事象を検知すること、及び／又は心房レート又は心室レートの様な心拍数を検知することができる。

[0059]プロセッサ８０は、電気的感知モジュール８６を介して感知された信号から他の生理学的パラメータを導出することもできる。例えば、プロセッサ８０は、電気的感知モジュール８６を介して感知された電気信号から、駆出率及び／又は心不全状態の１つ又はそれ以上の指標を設定してもよい。具体的には、インピーダンス信号を使用して、駆出率及び／又は心不全状態を表している流れ又は圧力を求めることができる。

[0060]ＩＭＤ１６は、更に、電極４０、４２、４４、４６、４８、５０、５８、６２、６４、及び６６から切り離されている１つ又はそれ以上のセンサー８７を含んでいてもよい。センサー８７によって生成される信号を介し、プロセッサは、心臓収縮、自律神経緊張、心不全、及び／又は駆出率を表す１つ又はそれ以上の生理学的パラメータを監視していてもよい。心臓収縮を表す信号を生成することのできるセンサー８７の例には、心臓内又は脈管内圧力センサー、心臓又は血液の音、振動、又は運動を検知する能力のある加速度計又は他のセンサー、心臓収縮と関連付けられる流れの変化を検知する能力のある光学式センサー又は超音波式センサー、又は心臓収縮と関連付けられる酸素飽和度の変化を検知する能力のある光学式センサーが含まれる。プロセッサ８０は、１つ又はそれ以上のセンサー８７からの信号に基づいて心臓収縮を検知し、検知された心臓収縮に基づいて不整脈を検知することができるであろう。

[0061]遠隔計測モジュール８８は、プログラマ２４（図１）の様な別の装置と通信するために、何れか適したハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの何らかの組合せを含んでいる。プロセッサ８０の制御の下、遠隔計測モジュール８８は、内部及び／外部であってよいとされるアンテナの助けを借りて、ダウンリンク遠隔計測データをプログラマ２４から受信し、アップリンク遠隔計測データをプログラマ２４へ送信することができる。プロセッサ８０は、アドレス／データバス経由で、データを提供してプログラマ２４にアップリンクさせたり、プログラマ２４からダウンリンクされたデータを受信したりすることができる。幾つかの実施例では、遠隔計測モジュール８８は、受信されたデータを、マルチプレクサを介してプロセッサ８０に提供することができる。

[0062]幾つかの実施例では、プロセッサ８０は、心房頻脈性不整脈が検知されたことの指標及び検知された心房頻脈性不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの範囲を、遠隔計測モジュール８８を介して伝送する。プロセッサ８０は、遠隔計測モジュール８８を介して、信号生成器８４によって送達されるＡＶ結節迷走神経刺激及び例えば電気的感知モジュール８６によって検知されるＡＶ結節迷走神経刺激に対する応答に関する情報を伝送することもできる。

[0063]ＩＭＤ１６の様々な構成要素は電源９０に連結されており、電源は再充電式バッテリを含んでいてもよいし、非再充電式バッテリを含んでいてもよい。非再充電式バッテリは、充電を数年間もたせることができ、一方、再充電式バッテリは、例えば日又は週単位で、外部装置から誘導的に充電されることになろう。他の実施例では、電源９０はスーパーキャパシタを含むことができる。

[0064]図５は、プログラマ２４の実例的な構成のブロック図である。図５に示されている様に、プログラマ２４は、プロセッサ１４０、メモリ１４２、ユーザーインターフェース１４４、遠隔計測モジュール１４６、及び電源１４８を含んでいる。プログラマ２４は、ＩＭＤ１６をプログラムするための専用ソフトウェアを備えた専用ハードウェア装置とすることができる。代わりに、プログラマ２４は、プログラマ２４がＩＭＤ１６をプログラムすることを可能にするアプリケーションを実行する既製の演算装置であってもよい。

[0065]ユーザーは、療法プログラム（例えば、作動パラメータのセット）を選択したり、新しい療法プログラムを生成したり、又はＩＭＤ１６の療法プログラムを修正したりするのに、プログラマ２４を使用することができる。臨床医はプログラマ２４とユーザーインターフェース１４４を介して対話することができ、ユーザーインターフェースは、グラフィカルユーザーインターフェースをユーザーに提示するディスプレイと、ユーザーからの入力を受けるためのキーパッド又は別の機構を含むものとすることができる。

[0066]プロセッサ１４は、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、プログラム可能な論理回路構成などの形態をとり得るものであり、ここではプロセッサ１０２に帰属する機能は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの何らかの組合せとして具現化することができる。メモリ１４２は、プロセッサ１４０に、ここではプログラマ２４に属する機能性を提供させる命令と、ここではプログラマ２４に属する機能性を提供するためにプロセッサ１４０によって使用される情報と、を記憶することができる。メモリ１４２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクやフロッピー磁気ディスク、ＥＥＰＲＯＭなどの様な、固定又は取り外し可能な磁気式、光学式、又は電気式の如何なる媒体を含んでいてもよい。メモリ１４２は、更に、メモリ更新又はメモリ容量の増加を提供するのに使用することのできる取り外し可能なメモリ部分を含んでいてもよい。取り外し可能なメモリであれば、更に、患者データを別の演算装置に簡単に移動させられるし、プログラマ２４が別の患者用の治療をプログラムするために使用される前に患者データを抜くことができる。メモリ１４２は、更に、ＩＭＤ１６による療法送達を制御する刺激パラメータ値の様な情報を記憶することができる。

[0067]プログラマ２４は、ＩＭＤ１６と無線式に、例えばＲＦ通信又は近接誘導相互作用を使用するなどして通信することができる。この無線通信は、内部アンテナに連結されていてもよいし外部アンテナに接続されていてもよいとされる遠隔計測モジュール１４６の使用を通して実施可能になる。プログラマ２４に連結されている外部アンテナは、以上に図１に関連して説明されている心臓１２の上から設置することのできるプログラミングヘッドに相当するものであってもよい。遠隔計測モジュール１４６は、ＩＭＤ１６の遠隔計測モジュール８８（図３）と同様であってもよい。

[0068]遠隔計測モジュール１４６は、無線通信技法又は有線接続を通した直接通信により、別の演算装置と通信するように構成されていてもよい。プログラマ２４と別の演算装置の間の通信を円滑化するために採用することのできるローカル無線通信技法の例には、802.11又はブルートゥースの規格セットに準拠したＲＦ通信、例えばIrDA標準に準拠した赤外線通信、又は他の標準や所有権を有する遠隔計測プロトコルが含まれる。この方式では、他の外部機器が、機密保護された無線接続を確立する必要なしに、プログラマ２４と通信できてしまう余地がある。プログラマ２４と通信している追加の演算装置には、ＩＭＤ１６から検索された情報を処理する能力のあるサーバーの様なネットワーク装置がある。

[0069]幾つかの実施例では、プロセッサ１４０は、ここではＩＭＤ１６のプロセッサ８０に属する機能性のうちの幾つか又は全部を提供するように構成されていてもよい。例えば、プロセッサ１４０は、心臓の脱分極又は収縮の指標、１つ又はそれ以上のセンサー８７からの信号、又は心房不整脈が検知されたこと及び検知された不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの範囲に関する情報を、ＩＭＤ１６から遠隔計測モジュール１４６を介して受け取ることができる。幾つかの実施例では、プロセッサ１４０は、ここではＩＭＤ１６及びプロセッサ８０に関して説明されているＡＶ結節迷走神経刺激を開始又は修正することができる。

[0070]図６は、図１に示されているＩＭＤ１６及びプログラマ２４にネットワーク２０２を介して連結されているサーバー２０４の様な外部装置と１つ又はそれ以上の演算装置２１０Ａ−２１０Ｎとを含む実例的なシステムを示しているブロック図である。この実施例では、ＩＭＤ１６は、自身の遠隔計測モジュール８８を使用して、第１無線接続を介してプログラマ２４と通信し、第２無線接続を介してアクセスポイント２００と通信することができる。図５の実施例では、アクセスポイント２００、プログラマ２４、サーバー２０４、及び演算装置２１０Ａ−２１０Ｎは、相互接続されており、ネットワーク２０２を通して互いに通信できる。幾つかの事例では、アクセスポイント２００、プログラマ２４、サーバー２０４、及び演算装置２１０Ａ−２１０Ｎのうちの１つ又はそれ以上は、１つ又はそれ以上の無線接続を通してネットワーク２０２に連結することができる。ＩＭＤ１６、プログラマ２４、サーバー２０４、及び演算装置２１０Ａ−２１０Ｎは、それぞれ、ここに説明されている様な様々な機能及び動作を遂行することのできる１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、プログラム可能な論理回路構成などの様な、１つ又はそれ以上のプロセッサを備えていてもよい。

[0071]アクセスポイント２００は、電話のダイアルアップ、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、又はケーブルモデム接続の様な、各種接続の何れかを介してネットワーク２０２に接続する装置を備えることができる。他の実施例では、アクセスポイント２００は、有線式又は無線式の接続を含め、異なった接続形態を通してネットワーク２０２に連結されていてもよい。幾つかの実施例では、アクセスポイント２００は、患者１４と同一場所に在ってもよく、ここに記載されている様々な機能及び動作を遂行することのできる１つ又はそれ以上のプログラミングユニット及び／又は演算装置（例えば、１つ又はそれ以上の監視ユニット）を備えていてもよい。例えば、アクセスポイント２００は、患者１４と同一場所に在ってＩＭＤ１６の活動を監視する在宅監視ユニットを含んでいてもよい。

[0072]幾つかの事例では、サーバー２０４は、ＩＭＤ１６及び／又はプログラマ２４から収集されたデータのための機密保護された記憶場所を提供するように構成されていてもよい。ネットワーク２０２は、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、又は、インターネットの様なグローバルネットワークを備えていてもよい。幾つかの事例では、プログラマ２４又はサーバー２０６は、演算装置２１０Ａ−２１０Ｎと関連付けられている閲覧端末を介してウェブページ又は他の文献のデータを集め、臨床医の様な訓練された専門家が閲覧できるようにしてもよい。図６に示されているシステムには、幾つかの態様では、ミネソタ州ミネアポリスのMedtronic社により開発されたMedtronic CareLink（登録商標）ネットワークによって提供されるものと同様の一般的なネットワーク技術及び機能性が実装されていてもよい。

[0073]幾つかの実施例では、サーバー２０４のプロセッサ２０８は、ここではＩＭＤ１６のプロセッサ８０に属する機能性の幾つか又は全てを提供するように構成されていてもよい。例えば、プロセッサ２０６は、心臓の脱分極又は収縮の指標、１つ又はそれ以上のセンサー８７からの信号、又は心房頻脈性不整脈が検知されたこと及び検知された不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの範囲に関する情報を、ＩＭＤ１６から、アクセスポイント２００又はプログラマ２４とネットワーク２０２とを介して受信することができる。プロセッサ２０６は、更に、ＡＶ結節迷走神経刺激を、検知された頻脈性不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの範囲に基づいて調節することができる。幾つかの実施例では、サーバー２０４は、ＩＭＤ１６又はプログラマ２４のうちの１つ又はそれ以上によって提供されている、受信された、心臓の脱分極又は収縮の指標、１つ又はそれ以上のセンサー８７からの信号、又は心房頻脈性不整脈が検知されたこと及び検知された不整脈に続く心室レート又は心室ペーシングの範囲に関する情報を、演算装置２１０のうちの１つ又はそれ以上にネットワーク２０２を介して中継する。演算装置２１０のプロセッサは、ここではＩＭＤ１６のプロセッサ８０に属する機能性のうちの幾つか又は全てを提供していてもよい。

[0074]図７は、ＡＶ結節迷走神経刺激を患者１４へ送達する実例的な方法の流れ図である。ＩＭＤ１６は、例えば両心室ペーシングをＲＶ２８及びＬＶ３２へＲＶリード線１８及びＬＶリード線２０を介して送達することによって、ＣＲＴ療法を患者１４へ送達する（２２０）。ＣＲＴは、ＲＶ２８とＬＶ３２の収縮の同期化を支援することであろう。

[0075]プロセッサ８０は、更に、心房細動の様な心房頻脈性不整脈が検知されたかどうかを判定するべく心房の脱分極を監視する（２２２）。例えば、プロセッサ８０は、心房頻脈性不整脈を検知するために、電気的感知モジュール８６から受信される心房脱分極指標を監視していてもよい。プロセッサ８０は、心房頻脈性不整脈の検知に応えて、検知された心房の頻脈性不整脈に続く心室ペーシングの範囲を検知する（２２４）。例えば、プロセッサ８０は、ペーシングされている心室収縮の割合と固有である心室収縮の割合のうち少なくとも一方を検知するようにしてもよい。

[0076]ＲＶ２８とＬＶ３２の収縮を同期化させる場合のＣＲＴの有効性は、心室ペーシングの範囲が減少するにつれ低下する。ＣＲＴは、ＲＶ２８とＬＶ３２の収縮の同期化に加え、左心室機能及び機能的能力の長期的改善の様な、逆リモデリング効果を生み出すこともできる。これらの効果は、心房頻脈性不整脈が起こっている患者では、心房頻脈性不整脈への心室レート応答が原因で、ペーシングされている心室収縮の割合が減少し固有である心室収縮の割合が増加するために損なわれてしまう。

[0077]検知された心房頻脈性不整脈の影響、例えば心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲を評価するため、幾つかの実施例では、プロセッサ８０は、心室収縮がどこまでペーシングされているかの範囲を閾値と比較する（２２６）。例えば、プロセッサ８０は、ペーシングされている心室収縮の割合が閾値を下回っているかどうかを判定してもよい。別の実施例として、プロセッサ８０は、固有である心室収縮の割合が閾値を超えているかどうかを判定してもよい。他の実施例では、プロセッサ８０は、心室ペーシングの範囲を検知する代わりに又はそれに加えて、心室レート応答の範囲を心室レートに基づいて評価するようにしてもよい。例えば、プロセッサ８０は、検知された心房頻脈性不整脈に続く心室レートを、例えば電気的感知モジュール８６から受信された心室脱分極の指標に基づいて監視してもよい。

[0078]図示の実施例では、心室ペーシングの範囲が閾値を下回っていた場合、プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御して刺激信号を患者１４の心臓１２のＡＶ結節に近接して送達させる（２２８）。ＡＶ結節刺激は、迷走神経を介して自律神経系を変調させるように、及び／又は少なくとも特定的に、心房収縮がＲＶ２８及び／又はＬＶ３２へ伝播するのを遮断して心室レート応答を制御するように、構成することができる。心室レート応答が適正に制御されているとき、信号生成器８４によって送達されるＣＲＴペーシングは心室収縮のタイミングを制御することができるであろう。例えば、心室脱分極が感知されなかったら、ＡＶ、Ａ−ＲＶ、又はＡ−ＬＶ間隔タイマーの期間満了時に、信号生成器８４がＣＲＴ用のペーシングパルスを送達するようにしてもよい。

[0079]幾つかの実施例では、信号生成器８４がＡＶ結節迷走神経刺激を送達すると、実質的に全ての固有の心室収縮が抑制される。その様な実施例では、信号生成器８４がＡＶ結節迷走神経刺激を送達している間に起こる心室収縮の実質的に全てがペーシングされる。この方式では、ＩＭＤ１６は、心房頻脈性不整脈中に心室レートを制御しＣＲＴを提供することができる。

[0080]幾つかの実施例では、ＩＭＤ１６は、例えば電気的感知モジュール８６を介して、速い心室レートが検知されたことに応えて、カルディオバージョン及び／又は細動除去療法を、右心室２８及び／又は左心室３２に送達するようにしてもよい。心房細動の様な心房頻脈性不整脈中にＡＶ結節迷走神経刺激を使って心室レートを遅くすれば、ＩＭＤ１６が心房頻脈性不整脈中にカルディオバージョン及び／又は細動除去ショックを開始させることが回避される。この方式では、信号生成器８４により送達されるＡＶ結節迷走神経刺激は、ＣＲＴの有効性を高めること、及び／又は信号生成器８４が心房頻脈性不整脈に応えてカルディオバージョン及び／又は細動除去療法を開始させることを回避させることができる。更に、ＡＶ結節迷走神経刺激によってもたらされる迷走神経緊張亢進が、長期の左心室逆リモデリングを改善し、心不全患者の心房及び心室不整脈による負担を軽減することになろう。

[0081]図８は、ＡＶ結節迷走神経刺激の閉ループ調節の実例的な方法の流れ図である。プロセッサ８０は、電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７を制御して、心室レートを表す１つ又はそれ以上の信号を、例えばＲＶリード線１８及び／又はＬＶリード線２０を介して監視させ、感知信号である、例えば電気的感知モジュール８６から受信された心室脱分極の指標の様な感知信号に基づいて、心室レートを算出する（２３０）。例えば、プロセッサ８０は、信号生成器８４がＡＶ結節迷走神経刺激を送達した最初の３０秒に亘る平均心室レートを算出してもよい。

[0082]プロセッサ８０は、算出された心室レートが閾値を下回っているかどうかを判定する（２３２）。閾値は、例えば心室収縮のどれもがペーシングされているとした場合のＲＶ１８及びＬＶ２０がペーシングされているレートに基づいていてもよい。算出された心室レートと閾値を比較すれば、信号生成器８４によって送達されたＡＶ結節迷走神経刺激が心室レート応答を満足に制御しているかどうかが分かる。算出された心室レートが閾値を下回っていれば、プロセッサ８０は心室レートの監視を継続する（２３０）。

[0083]算出された心室レートが閾値を超えていれば、プロセッサ８０は、１つ又はそれ以上の刺激パラメータを調節することになる。例えば、プロセッサ８０は、刺激振幅が最大許容刺激振幅より小さいかどうかを判定する（２３４）。メモリ８２が１つ又はそれ以上の刺激パラメータについての適した範囲を記憶していることであり、そうするとプロセッサ８０は、メモリ８２内に記憶されている数値に基づいて刺激パラメータが最大許容値より小さいかどうかを判定することができる。

[0084]刺激振幅が最大許容値より小さければ、プロセッサ８０は信号生成器８４を制御して刺激振幅を増加させる（２３６）。例えば、プロセッサ８０は、刺激振幅を規定されている量又は割合だけ増加させてもよい。幾つかの実施例では、プロセッサ８０が刺激振幅を増分する量は、算出された心室レートに基づいている。刺激振幅を増加させた後、プロセッサ８０は新たな刺激パラメータ値の効果を判定するべく心室レートを監視する（２３０）。例えば、プロセッサ８０は、信号生成器８４が新しい刺激パラメータ値のセットでのＡＶ結節迷走神経刺激を送達した最初の３０秒に亘る平均心室レートを算出してもよい。

[0085]最大刺激振幅で目標の心室レートに到達しなければ、プロセッサ８０は、パルス持続時間が最大許容パルス持続時間より少ないかどうかを判定する（２３８）。パルス持続時間が最大許容値である例えば１．５ミリ秒より少なければ、プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御してパルス持続時間を増加させる（２４０）。パルス持続時間を増加させた後、プロセッサ８０は新たな刺激パラメータ値の効果を判定するべく心室レートを監視する（２３０）。

[0086]最大振幅及び最大パルス持続時間でも目標の心室レートに到達しなければ、プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御してパルス列持続時間を増加させる（２４２）。幾つかの実施例では、プロセッサ８０は、パルス列持続時間を最大値である例えば４００ミリ秒まで増加させてもよい。最大パルス列持続時間でも目標の心室レートに到達しなければ、プロセッサ８０は、複数のパルス列を含むバーストパターンではなく、介入期間をプログラムできるようにしたパルスの連続的なストリームを提供してもよい。

[0087]図８は、ＡＶ結節迷走神経刺激パラメータ値を調節する１つの実例的な方法を示している。他の実施例では、プロセッサ８０は、パルス持続時間、パルス列持続時間、パルス振幅、パルス周波数、及びパルス列周波数の様な、他の刺激パラメータを調節することもできる。更に、プロセッサ８０は、ここに記載されている何れのパラメータを何れの適した順序で調節してもよい。別の代替例として、プロセッサ８０は、心室レートではなく、ペーシングされている心室収縮の割合及び／又は感知されている心室脱分極の割合を監視して、ＡＶ結節迷走神経刺激がどこまで心室レート応答を制御できているかの範囲、及びＡＶ結節迷走神経刺激パラメータ値の調節が必要かどうか、を判定するようにしてもよい。

[0088]パルス列とパルス列の合間に、プロセッサ８０は、電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７を制御して、心房調律を表す１つ又はそれ以上の信号を、例えばＲＡリード線２２を介して監視させ、心房頻脈性不整脈が存続しているかどうかを判定することができる。心房の不整脈が終結していたなら、プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御してＡＶ結節迷走神経刺激を止めさせる。

[0089]長引く不必要なＡＶ結節迷走神経刺激及び電力消費を回避するために、プロセッサ８０は、周期的に信号生成器８４を制御してＡＶ結節迷走神経刺激を一時停止させ、心室ペーシングの範囲が足りていないこと、及び／又はＡＶ結節迷走神経刺激がない状態での心室レートが目標心室レートを超えていること、を検証することができる。１つの実施例として、プロセッサ８０は、信号生成器８４を制御して、ＡＶ結節迷走神経刺激を大凡１５分毎に止めさせて、ペーシングされている心室収縮の割合、感知されている心室収縮の割合、及び／又はＡＶ結節迷走神経刺激のない状態での心室レート、を監視するようにしてもよい。電気的感知モジュール８６は、例えばＲＶリード線１８及び／又はＬＶリード線２０を介して、ペーシングされている心室収縮の割合、感知されている心室収縮の割合、及び／又はＡＶ結節迷走神経刺激のない状態での心室レートを監視することができる。プロセッサ８０は、信号生成器８６を制御して、ペーシングされている心室収縮の割合、感知されている心室収縮の割合、及び／又は心室レートに基づいて、ＡＶ結節迷走神経刺激を再開させることができる。

[0090]他の実施例では、信号生成器８２は、心房の不整脈が検知されたかどうかにかかわりなく、ＡＶ結節迷走神経刺激を常時送達していてもよい。この型式の延長ＡＶ結節迷走神経刺激は、自律神経緊張の大きな及び／又は継続的な変調が望ましい場合に有用であろう。一例として、例えば、電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７が、交感神経の自律神経興奮の上昇及び／又は副交感神経の自律神経興奮の低下を検知した場合、延長ＡＶ結節迷走神経刺激を使用して副交感神経緊張を高めることができるであろう。

[0091]幾つかの実施例では、信号生成器８２は、例えば心房頻脈性不整脈が検知されたことへの対応に加えて又はそれに代わるものとして、洞調律中にＡＶ結節迷走神経刺激又は他の形態の迷走神経刺激を送達してもよい。ＡＶ結節迷走神経刺激によりもたらされる迷走神経緊張亢進は、長期左心室逆リモデリングを改善し、心不全患者の心房及び心室不整脈による負担を軽減することであろう。迷走神経刺激は、更に、好ましい神経内分泌変調をもたらすことであろう。

[0092]１つの実施例として、プロセッサ８０は、信号生成器８２を制御して、心臓１２の有効心房不応期中にＲＡリード線２２を使用して高周波パルスのバーストの形態をしている迷走神経刺激を送達させてもよい。その様な実施例では、それぞれのパルスバーストの持続時間は大凡１８０ミリ秒より少なくてもよい。それぞれのパルスバーストは、固有の心房脱分極事象又は心房ペーシング事象に基づいて、発動されることになろう。これらのタイミングパラメータは、確実に、それぞれのバーストを有効心房不応期に抑えて心房不整脈を誘発させないようにするのに助けとなる。

[0093]幾つかの実施例では、１つの装置、例えばＩＭＤ１６が、急速伝導性の心房不整脈中は心室レート応答を減らすために迷走神経刺激を送達し、洞調律中は迷走神経変調に影響を与えるために迷走神経刺激を送達することができる。この方式では、単一の装置が、迷走神経刺激とＣＲＴとによる神経内分泌変調効果を組み合わせることができる。

[0094]一部の急速伝導性の心房不整脈を起こしていない患者では、信号生成器８２は、心臓１２の有効心房不応期中、例えば洞調律中、及び／又は非急速伝導性の心房不整脈中に、迷走神経刺激を送達することができる。迷走神経刺激は、好ましい効果、例えば左心室逆リモデリング及び／又は神経内分泌変調を発生させる。従って、ＩＭＤ１６は、ＣＲＴを受けている心不全患者及び／又は他の心不全患者に、患者が急速伝導性の心房不整脈を起こしているかどうかにかかわりなく、迷走神経刺激を送達することができる。

[0095]ＩＭＤ１６は、確実に、ＡＶ結節迷走神経刺激が適切な場合にのみ送達されるようにする様々な安全上の特徴を含んでいてもよい。例えば電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７から受信された信号に基づいて、プロセッサ８０がＡＶ結節迷走神経刺激中に心室不整脈の兆候を検知した場合には、プロセッサ８０は、例えば臨床医が外部プログラマ２４を介してプログラムし直すまで、ＡＶ結節迷走神経刺激を使用不能にしてもよい。別の実施例として、プロセッサ８０が、心房ペーシング事象と固有の心室脱分極の間の間隔が頻脈性不整脈閾値である例えば大凡８０ミリ秒より少ないことを検知した場合には、プロセッサ８０はＡＶ結節迷走神経刺激を使用不能にしてもよい。

[0096]ＩＭＤ１６は、更に、プロセッサ８０がリード線の押し退けの可能性を検知した場合には、ＡＶ結節迷走神経刺激を阻止するようにしてもよい。１つの実施例として、心房歩調合わせ閾値の、例えば日毎の自動測定中に、電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７が最高電圧でも心房捕捉を観測しない場合、プロセッサ８０は、例えば臨床医が外部プログラマ２４を介してプログラムし直すまで、ＡＶ結節迷走神経刺激を使用不能にしてもよい。別の実施例として、電気的感知モジュール８６及び／又はセンサー８７が心房インピーダンスに急激な変化を検知した場合、プロセッサ８０は、例えば臨床医が外部プログラマ２４を介してプログラムし直すまで、ＡＶ結節迷走神経刺激を使用不能にしてもよい。更に別の実施例として、リード線植え込みに続く規定された期間、例えば大凡１カ月間は、万一緊急なリード線押し退けがあれば、プロセッサ８０はＡＶ結節迷走神経刺激の使用を阻止してもよい。例えば、プロセッサ８０は、ＡＶ結節迷走神経刺激を許可しないか、又はＡＶ結節迷走神経刺激を開始するのに先立ち、外部プログラマ２４を介したユーザーからの、例えば臨床医からの承認を求めるようにしてもよい。他の実施例では、外部プログラマ２４は、緊急のリード線押し退けがもはや懸念事項でなくなった後にＡＶ結節迷走神経刺激プログラミングをメモリ８２へローディングすることができる。

[0097]図９−図１２は、ＡＶ結節迷走神経刺激中に取得された実例的な心電図出力を示している。図９−図１２に示されているアーチファクトは、高周波ＡＶ結節迷走神経刺激の送達に対応している。図９−図１１のそれぞれでは、有効心房不応期中に、望ましくない心房不整脈伝導なしに、ＡＶ結節伝導を減少させるべく、例えばＰＲ間隔を引き延ばすか又はＡＶ遮断を引き起こすべく、高周波迷走神経刺激パルスのバーストが送達された。図９では、ＡＶ結節迷走神経刺激は、それぞれのパルスが５ボルトの振幅を有しているパルスの列を用いて送達された。それぞれのパルスバーストの持続時間は、有効心房不応期より少なく、例えば大凡１８０ミリ秒より少なかった。結果的に、ＡＶ伝導に対する効果は得られなかった。

[0098]図１０では、ＡＶ結節迷走神経刺激は、それぞれのパルスが８ボルトの振幅を有するパルスの列を用いて送達された。結果的に、心房脱分極に対応するＰ波と心室脱分極に対応するＲ波の間の間隔の増加が得られた。図１１では、ＡＶ結節迷走神経刺激は、それぞれのパルスが９ボルトの振幅を有するパルスの列を用いて送達された。結果的に、２対１ＡＶブロックが得られた。他の実施例では、ＡＶ結節迷走神経刺激を使って、第１度、第２度、第３度のＡＶブロックを実現することができるであろう。

[0100]図１２では、ＡＶ結節迷走神経刺激は、心房細動中にパルス列を使って送達された。ＡＶ結節迷走神経刺激は、心房細動中に完全ＡＶブロックを提供することに成功した。

[0101]以上、様々な実施例を説明してきた。幾つかの実施例は、心房頻脈性不整脈中の心室レート応答を制御しＣＲＴを促進するための心臓自律神経系の経カテーテル制御を提供している。経カテーテル制御は、心房ペーシング／感知並びにＡＶ結節迷走神経刺激を提供する単一の心内膜ねじ込み式リード線を通してのＡＶ結節領域の刺激による、非同期（例えば、連続又は断続）性で発動式の選択的迷走神経刺激を備えることができる。

１０ 療法システム
１２ 心臓
１４ 患者
１６ ＩＭＤ
１８、２０、２２ リード線
２４ プログラマ
２６ 右心房
２８ 右心室
３０ 冠状静脈洞
３２ 左心室
３４ コネクタブロック
３６ 左心房
４０、４４、４８、 リング電極
４２、４６、５０ 螺旋状の先端電極
５２、５４、５６ 絶縁性電極ヘッド
５８ 筺体電極
６０ 筺体
６２、６４、６６ コイル状の細長い電極
７０ 上大静脈
７２ 下大静脈
７４ 冠状静脈洞開口部
７６ 隔壁
８０ ＩＭＤのプロセッサ
８２ ＩＭＤのメモリ
８４ ＩＭＤの信号生成器
８６ ＩＭＤの電気的感知モジュール
８７ ＩＭＤのセンサー
８８ ＩＭＤの遠隔計測モジュール
９８ ＩＭＤの電源
１４０ プログラマのプロセッサ
１４２ プログラマのメモリ
１４４ プログラマのユーザーインターフェース
１４６ プログラマの遠隔計測モジュール
１４８ プログラマの電源
２００ アクセスポイント
２０２ ネットワーク
２０４ 外部装置（サーバー）
２０６ 入力／出力装置
２０８ プロセッサ
２１０Ａ−２１０Ｎ 演算装置

Claims (14)

1. 心臓再同期(resynchronization)療法を患者の心臓の少なくとも一方の心室に送達するための手段と、
   前記心臓再同期療法の送達(delivery)中に前記心臓の心房頻脈性不整脈(tachyarrhythmia)を検知するための手段と、
   前記検知された心房頻脈性不整脈への心室レート応答の範囲(extent)を検知するための手段と、
   前記心臓再同期療法の送達中で前記検知された心房頻脈性不整脈中に前記心室レート応答に基づいて迷走神経刺激(vagal stimulation)を送達するための手段と、を備えているシステム。
2. 前記心臓再同期療法を送達するための前記手段と、前記迷走神経刺激を送達するための前記手段は、前記心臓再同期療法及び前記迷走神経刺激を送達するように構成されている刺激生成器を備えており、
   前記心臓再同期療法の送達中に前記心房頻脈性不整脈を検知するための前記手段と、前記検知された心房頻脈性不整脈への前記心室レート応答の範囲を検知するための前記手段は、
   前記心臓再同期療法の送達中に、前記心臓の前記心房頻脈性不整脈を検知し、
   前記検知された心房頻脈性不整脈への前記心室レート応答の範囲を検知し、
   前記刺激生成器を制御して、前記心臓再同期療法の送達中で前記検知された心房頻脈性不整脈中に前記心室レート応答の範囲に基づいて前記迷走神経刺激を送達させる、ように構成されているプロセッサを備えている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記プロセッサは、少なくとも、前記心房頻脈性不整脈中に心室ペーシング(ventricular pacing)の範囲を検知することによって、前記心室レート応答の範囲を検知するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記プロセッサは、ペーシングされた心室収縮の割合（percentage）又は固有の(intrinsic)心室収縮の割合のうちの少なくとも一方を閾値と比較し、前記刺激生成器を制御して、前記比較に基づいて前記迷走刺激を送達させる、請求項３に記載のシステム。
5. 前記プロセッサは、少なくとも、前記心房頻脈性不整脈中に固有の心室レートを検知することによって、前記心室レート応答の範囲を検知するように構成されている、請求項２から４の何れかに記載のシステム。
6. 前記迷走神経刺激は、複数のパルスの１つ又はそれ以上のパルス列を備えている、請求項２から５の何れかに記載のシステム。
7. 前記迷走神経刺激は、房室結節迷走神経(atrioventricular nodal vagal)刺激を備えている、請求項２から６の何れかに記載のシステム。
8. 前記システムは感知モジュールを更に備えており、前記刺激生成器と前記感知モジュールは、少なくとも１つの共通の電極を介して、前記刺激生成器は前記房室結節迷走神経刺激及び右心房ペーシングを送達するように、前記感知モジュールは心房脱分極を検知するように、構成されている、請求項９に記載のシステム。
9. 前記プロセッサは、前記迷走神経刺激に続く心室レートを検知し、前記心室レートが閾値を上回っている場合は、前記迷走神経刺激の刺激パラメータを修正する、請求項２から８の何れかに記載のシステム。
10. 前記閾値は、心室ペーシングレートに対応している、請求項９に記載のシステム。
11. 前記プロセッサは、前記迷走神経刺激の送達に続く前記心室ペーシングの範囲を検知し、前記心室ペーシングの範囲に基づいて前記迷走神経刺激の刺激パラメータを修正する、請求項２から１０の何れかに記載のシステム。
12. 前記プロセッサは、前記心房不整脈が終結したかどうかを判定し、前記心房不整脈が終結していた場合は前記療法（therapy）モジュールを制御して前記刺激信号の送達を止めさせる、請求項２から１１の何れかに記載のシステム。
13. 前記プロセッサは、前記刺激生成器を制御して前記迷走神経刺激信号の送達を止めさせ、続けて前記迷走神経刺激のない状態での前記心室レート応答の範囲を検知し、前記刺激生成器を制御して、前記続けて検知された前記迷走神経刺激のない状態での前記心室レート応答の範囲に基づいて前記迷走神経刺激の送達を再開させる、請求項２から１２の何れかに記載のシステム。
14. 前記システムは植込型医療装置を更に備えており、前記植込型医療装置は前記刺激生成器と前記プロセッサを備えている、請求項２から１２の何れかに記載のシステム。

Images