JP2013545554A - 心臓ペーシング応答信号を感知する期間の調整方法 - Google Patents

Abstract

本発明による心臓デバイスは、ペーシングパルスを心腔に送出するペーシング回路と、第１及び第２の分類期間において、心腔の心臓ペーシング応答信号を感知する感知回路と、制御回路を有する。第１及び第２の分類期間は各々、タイミングパラメータに関連付けられる。制御回路は、ペーシング応答信号の信号特徴のタイミングと第１及び第２の分類期間の間の時間的関係とに基づいて、第１及び第２の分類期間及びブランク期間のタイミングパラメータを適応させ、適応させたタイミングパラメータを有する第１及び第２の分類期間を、適応後ペーシング応答信号に適用し、適応後ペーシング応答信号の信号特徴が、適応後の第１又は前記第２の分類期間内にあるという決定に基づいて、心臓の適応後ペーシングパルスに対する心腔の適応後ペーシング応答を分類する。

Description

本発明は、一般的に埋め込み型医療デバイスに関し、より具体的には、心臓ペーシング応答分類に関する。

心臓ペーシングデバイスは、電極に電気的に結合された心臓組織を刺激して組織の収縮を生じさせるように作動する。ペースメーカーは、心臓が心臓拍出効率を維持する収縮リズムを生成するのを補助するように時間調節された一連の低エネルギペースパルスを送出する。ペースパルスは、患者の必要性に基づいて間欠性又は連続性とすることができる。１つ又は２つ以上の心腔を感知及びペーシングするための様々なモードでペーシングパルスを供給する心臓デバイスのいくつかのカテゴリが存在する。

ペースパルスが心臓組織の収縮を生成した時に、収縮に続く電気的心臓信号は、誘発反応信号と呼ばれる。ペースパルスは、収縮を生じさせるために最小エネルギ値又は捕捉閾値を超えなければならない。ペースパルスは、捕捉閾値を大幅に超えるエネルギを費やすことなく心臓の捕捉を刺激するのに十分なエネルギを有することが望ましい。従って、効率的なペースエネルギ管理には捕捉閾値の正確な決定が要求される場合がある。ペースパルスエネルギが低すぎる場合には、ペースパルスは、心臓に収縮応答を確実に生成することができず、効果のないペーシングをもたらす場合がある。ペースパルスエネルギが高すぎる場合には、患者は、不快を体感する場合があり、及び／又はデバイスのバッテリ寿命を短くすることになる。

捕捉検出は、確実に収縮を生じさせる最適エネルギ消費に対応するように心臓デバイスがペースパルスのエネルギレベルを調節することを可能にする。更に、捕捉検出は、ペースパルスが収縮をもたらさない時はいつでも心臓デバイスがバックアップパルスを開始することを可能にする。

米国特許第７，３１９，９００号明細書 米国特許第７，７７４，０６４号明細書 米国特許第７，３３７，０００号明細書 米国特許第７，４９９，７５１号明細書 米国特許第７，５７４，２６０号明細書

本明細書に説明する実施形態は、心臓デバイスを作動させる方法に関わっている。ペーシングパルスが、心臓周期中に心腔に送出される。心腔の心臓ペーシング応答信号は、心臓周期中にかつ第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方内のペーシングパルスに続いて感知され、第１及び第２の分類期間の各々は、少なくとも開始時間を含む１つ又は２つ以上のタイミングパラメータに関連付けられている。第１の分類期間、第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上のブランク期間のうちの少なくとも１つのタイミングパラメータは、ペーシング応答信号の少なくとも１つの信号特徴のタイミングと第１の分類期間及び第２の分類期間間の時間的関係とに基づいて適応される。いくつかの実施形態において、信号特徴は、正又は負のピークを含む。心腔に送出されるその後のペーシングパルスに続いて感知されたその後のペーシング応答信号に対して適応されたタイミングパラメータを有する第１及び第２の分類期間が適用される。その後のペーシング応答信号の信号特徴が同じタイミングパラメータを有する第１又は第２の分類期間内にあるか否かが決定される。信号特徴が適応タイミングパラメータを有する第１又は第２の分類期間内にあるという決定に基づくその後の心臓ペーシングパルスに対する心腔のペーシング応答が分類される。ペーシング応答の分類に基づいて心臓療法が投与される。

いくつかの実施では、第１及び第２の分類期間の間の時間的関係に基づいてタイミングパラメータを適応させる段階は、第１の分類期間の終了時間に基づいて第２の分類期間の開始時間を適応させる段階を含む。他の実施では、タイミングパラメータを適応させる段階は、ブランク期間と第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方との間の時間的関係に基づいてブランク期間のタイミングパラメータを適応させる段階を含む。更に別の例では、タイミングパラメータを適応させる段階は、３つの分類期間のタイミングパラメータを適応させる段階を含み、第１の分類期間は、可能な捕捉又は融合を検出するのに使用され、第２の分類期間は、融合を確認するのに使用され、第３の分類期間は、捕捉を確認するのに使用される。いくつかの実施形態において、タイミングパラメータを適応させる段階は、ブランク期間の１つ又は２つ以上を短縮する段階、第１及び第２の分類期間の１つ又は２つ以上を延長する段階、ブランク期間の１つ又は２つ以上を延長する段階、及び第１及び第２の分類期間の１つ又は２つ以上を短縮する段階のうちの少なくとも１つを含む。

いくつかの実施形態により、信号特徴のタイミングの変化量が、閾値に対する信号特徴の初期タイミングと比較され、第１及び第２の分類期間の一方又は両方を変化量の比較に基づいて適応させるべきか否かが決定される。いくつかの実施はまた、信号特徴の初期タイミングと比較された信号特徴のタイミングの変化量を閾値と比較する段階と、第１の分類期間、第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを再初期化すべきか否かを決定する段階とを含むことができ、タイミングパラメータを再初期化する段階は、ペーシング応答信号の多試料電位図を取得する段階を伴う。

本明細書に説明する実施形態は、心臓周期中に心腔にペーシングパルスを送出するように構成されたペーシング回路を含むデバイスを有する。デバイスはまた、心臓周期中にかつ第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方におけるペーシングパルスに続いて心腔の心臓ペーシング応答信号を感知するように構成された感知回路を含み、第１及び第２の分類期間の各々は、少なくとも開始時間を含む１つ又は２つ以上のタイミングパラメータに関連付けられる。更に、デバイスは、ペーシング応答信号の少なくとも１つの信号特徴のタイミングと第１の分類期間及び第２の分類期間間の時間的関係とに基づいて、第１の分類期間、第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上のブランク期間のうちの１つ又は２つ以上の少なくとも１つのタイミングパラメータを適応させるように構成された制御回路を含む。制御回路はまた、心腔に送出されたその後のペーシングパルスに続いて感知されたその後のペーシング応答信号に対して適応させたタイミングパラメータを有する第１及び第２の分類期間を適用し、かつその後のペーシング応答信号の信号特徴が適応タイミングパラメータを有する第１又は第２の分類期間内にあるかを決定するように構成される。制御回路はまた、信号特徴が適応タイミングパラメータを有する第１又は第２の分類期間内にあるという決定に基づいて、その後の心臓ペーシングパルスに対する心腔のペーシング応答を分類し、かつペーシング応答の分類に基づいて心臓療法を投与するように構成することができる。

いくつかの実施形態は、制御回路が、第１及び第２の分類期間の間の時間的関係に基づいてタイミングパラメータを適応させるように更に構成され、かつ第１の分類期間の終了時間に基づいて第２の分類期間の開始時間を適応させる段階を含むことを含むことができる。いくつかの実施では、その制御回路はまた、ブランク期間と第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方との間の時間的関係に基づいてブランク期間のタイミングパラメータを適応させるように構成することができる。更に、いくつかの実施形態において、制御回路は、更に、３つの分類期間のタイミングパラメータを適応させるように構成することができ、第１の分類期間は、可能な捕捉又は融合を検出するのに使用され、第２の分類期間は、融合を確認するのに使用され、第３の分類期間は、捕捉を確認するのに使用される。いくつかの実施はまた、制御回路が、信号特徴の初期タイミングと比較された信号特徴のタイミングの変化量を閾値と比較し、かつ変化量の比較に基づいて第１及び第２の分類期間の一方又は両方を適応させるべきか否かを決定するように更に構成されることを含むことができる。

心臓デバイスを作動させるためのいくつかの実施形態は、心腔に少なくとも１つのペーシングパルスを送出する段階と、ペーシングパルスに続いて心腔のペーシング応答信号を感知する段階とを含む。実施形態はまた、ペーシング応答信号の時間的イベントを検出する段階を含むことができ、時間的イベントは、ペーシング応答信号の第１の特徴と第２の特徴の間に存在する時点を含む。更に、心臓デバイスを作動させるいくつかの実施形態は、第１の特徴が第１の分類期間内にあり、かつ第２の特徴が第２の分類期間内にあるように、検出された時間的イベントに基づいて、ペーシング応答分類期間のうちの１つ又は２つ以上と１つ又は２つ以上のブランク期間とのタイミングパラメータを初期化する段階を含む。

いくつかの実施は、ペーシング応答を感知する段階が、ペーシング応答信号の多試料を取得する段階を更に含むことを含むことができる。他の実施形態は、時間的イベントを検出する段階が、ペーシング応答信号のゼロ交差点を検出する段階を含むことを含むことができる。他の実施では、時間的イベントを検出する段階は、ペーシング応答信号の変曲点を検出する段階を含む。更に他の実施では、時間的イベントを検出する段階は、第１の特徴の発生時間と第２の特徴の発生時間の間の中間点を検出する段階を含む。いくつかの実施形態は、更に、時間的イベントを検出する段階が、心臓信号のゼロ交差点又は変曲点を検出する段階を含み、１つ又は２つ以上の分類期間及び１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化する段階が、ゼロ交差点、変曲点、又は中間点と一致するようにブランク期間の開始時間及び分類期間の終了時間を設定する段階を含むことを含む。いくつかの実施形態は、更に、第１又は第２の特徴の感知を可能にするために１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化し、及び／又は第１又は第２の特徴以外の信号特徴の感知を防止するために１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化する段階を含むことができる。

本明細書に説明する実施形態は、心腔に少なくとも１つのペーシングパルスを送出するように構成されたペーシング回路を含む心臓デバイスを有する。この場合に、心臓デバイスはまた、ペーシングパルスに続いて心腔のペーシング応答信号を感知し、かつペーシング応答信号の第１の特徴と第２の特徴の間に存在する時点を含むペーシング応答信号の時間的イベントを検出するように構成された感知回路を含む。心臓デバイスは、第１の特徴が第１の分類期間内にあり、かつ第２の特徴が第２の分類期間内にあるように、検出された時間的イベントに基づいて、ペーシング応答分類期間及び１つ又は２つ以上のブランク期間のうちの１つ又は２つ以上のタイミングパラメータを初期化するように構成された制御回路を含むことができる。

本明細書に説明するいくつかの実施は、感知回路が、応答信号の多試料電位図を取得するように更に構成されることを含む。更に別の実施形態は、感知回路が、心臓信号のゼロ交差点又は変曲点を検出するように更に構成され、制御回路が、１つ又は２つ以上の分類期間及び１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化し、かつゼロ交差点、変曲点、又は中間点と一致するようにブランク期間の開始時間及び分類期間の終了時間を設定するように更に構成されることを含む。

いくつかの実施に向けて、方法は、心臓の左心室にペーシングパルスを送出する段階と、左心室の心臓ペーシング応答信号を感知する段階とを含む。本方法はまた、第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出する段階と、融合検出期間及び融合検出期間に続く第２の捕捉検出期間のうちの一方において第２のピークを検出する段階とを含む。更に、本方法は、第１及び第２のピークに基づいて捕捉と融合を区別する段階を含む。

いくつかの実施では、第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出する段階は、第１の捕捉検出期間内の捕捉検出領域において第１のピークを検出する段階を含み、捕捉検出領域は、上側及び下側タイミング境界及び上側及び下側振幅境界を有する。他の実施では、捕捉と融合を区別する段階は、第１のピークが捕捉検出領域の範囲にある場合はペーシング応答を潜在的捕捉として分類し、第２のピークが第２の捕捉検出期間内にある場合は捕捉を確認する段階を含む。更に別の実施形態において、捕捉と融合を区別する段階は、第１のピークが捕捉検出領域の範囲にない場合はペーシング応答を融合として分類するか、又は第２のピークが融合検出期間内にある場合は融合を確認する段階を含む。

本明細書に説明する実施は、心臓の左心室にペーシングパルスを送出するように構成されたペーシング回路を含むデバイスを有する。デバイスはまた、左心室の心臓ペーシング応答信号を感知して第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出し、かつ第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出して融合検出期間及び融合検出期間に続く第２の捕捉検出期間のうちの一方において第２のピークを検出するように構成された感知回路を含む。更に、デバイスは、第１及び第２のピークに基づいて捕捉と融合を区別するように構成された制御回路を含む。いくつかの実施では、感知回路は、第１の捕捉検出期間内の捕捉検出領域において第１のピークを検出するように構成され、捕捉検出領域は、上側及び下側タイミング境界及び上側及び下側振幅境界を有する。

以上の概要は、本発明の各実施形態又は全ての実施を説明することを意図していない。本発明のより完全な理解と共に利点及び得られるものは、添付図面に関連して以下の詳細説明及び特許請求の範囲を参照することによって明らかになりかつ認められるであろう。

本発明は、様々な修正及び代替の形態に従う可能性があるが、その細目を一例として図面に示すと共に本明細書で詳細に説明する。本発明を説明する特定の実施形態に限定するように意図していないことは理解されるものとする。逆に、本発明は、全ての修正、均等物、及び代替物を添付の特許請求の範囲で定めるような本発明の精神及び範囲内に含めることを意図している。

本明細書に説明する実施形態によるペーシング応答分類に対して時間フレームワークに関連して示すいくつかのタイプの心臓ペーシング応答信号を示す図である。 本明細書に説明する実施形態によるペーシング応答分類に対してバックアップペース及び２つのブランク期間を含む時間フレームワークに関連して示すいくつかのタイプの心臓ペーシング応答信号を示す図である。 本明細書に説明する実施形態によるペーシング応答分類に対してバックアップペース及び２つのブランク期間を含む時間フレームワークに関連して示すいくつかのタイプの心臓ペーシング応答信号を示す図である。 ペーシング応答分類に対して時間フレームワークの構成を示す図である。 ペーシング応答分類に対して時間フレームワークの構成を示す図である。 ペーシング応答分類に対して時間フレームワークの構成を示す図である。 ペーシング応答分類に対して時間フレームワークの構成を示す図である。 ペーシング応答分類に対して時間フレームワークの構成を示す図である。 心臓応答分類に向けて分類期間を適応させるように心臓デバイスを作動させる方法を示す流れ図である。 複数の心臓特徴の検出に基づく心臓応答分類に向けて間隔を初期化する方法を示す流れ図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミンパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 ペーシング応答信号の時間的イベントに基づいて時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの初期化を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 分類期間を適応させる例を示す図である。 本明細書に説明する実施形態によるペーシング応答分類のための時間フレームワークを初期化する方法を示す流れ図である。 閾値を使用して当該の信号特徴の現在のタイミングがその初期タイミングからシフトしたかを決定する方法の流れ図である。 時間シフトしたペーシング応答特徴を示す図である。 時間シフトしたペーシング応答特徴を示す図である。 当該の第１及び第２の信号特徴の現在のタイミングがその初期タイミングからシフトしたかを決定する方法を示す流れ図である。 ２つの閾値を使用して当該の信号特徴の現在のタイミングが初期タイミングからシフトしたかを決定する方法の流れ図である。 ３つの分類期間を含む左心室ペーシング応答分類の時間フレームワークを示す図である。 左心室のペーシング応答を分類する方法を示す流れ図である。 左心室ペーシング応答の分類を示す流れ図である。 心臓応答分類方法を実施するのに使用することができる埋め込み型心臓デバイス（ＩＣＤ）及びリードシステムを含む心臓リズム管理システムを示す図である。 本明細書に説明する実施形態による埋め込み型心臓デバイスの回路のブロック図である。

図示の実施形態の以下の説明では、その一部を形成し、かつ例示として様々な実施形態を示して本発明を実施することができる添付図面を参照する。他の実施形態を利用することができ、本発明の範囲から逸脱することなく構造上の変更を行うことができることを理解すべきである。

本明細書に開示するシステム、デバイス、又は方法は、本明細書に説明する特徴、構造、方法、又はその組合せの１つ又は２つ以上を含むことができる。例えば、以下に説明する有利な特徴及び／又は処理の１つ又は２つ以上を含むようにデバイス又はシステムを実施することができる。このようなデバイス又はシステムは、本明細書に説明する特徴の全てを含む必要があるというわけではなく、有用な構造及び／又は機能性をもたらす選択された特徴を含むように実施することができることを意図している。様々な治療上又は診断上の機能をもたらすようにこのようなデバイス又はシステムを実施することができる。

心腔へのペーシングパルスの送出後、ペーシングパルスに対する様々な心臓応答が起こり得る。１つのシナリオでは、ペーシングパルスは、脱分極の伝播波面を生成し、結果的に心腔の収縮が発生する。このシナリオでは、ペーシングパルスは、心腔を捕捉したと呼ばれる。心腔の捕捉は、ペーシングパルスが、十分なエネルギを有し且つ非不応期中に送出された場合に発生する。ペーシングパルスが心腔の収縮をもたらさない場合、この心臓応答は、非捕捉拍動と呼ばれる。非捕捉は、例えば、ペーシングパルスエネルギが低すぎる場合、及び／又は、ペーシングパルスが心臓組織の不応期中に送出された場合に発生する。ペースにより開始された脱分極と、本来の脱分極とが結合した時、融合が発生する。

様々な手法を使用して、心臓ペーシング応答を決定することができる。例えば、ペーシングパルス後に感知された心臓信号を評価し、様々なペーシング応答、例えば、非捕捉、捕捉、融合、及び本来の活性化を含む非捕捉を区別することができる。心臓ペーシング応答分類は、ペーシングパルスに続く心臓信号の一貫した信号形態に依存する。いくつかの実施では、特徴タイミングが比較的一貫している場合、心臓応答決定に使用される特徴の予想されるタイミングを、以前の心臓周期に基づいてシステムによって確立することができる。特定のユーザに対して、このシステムは、特定の特徴がいくつかの以前の心臓周期上の特徴の履歴タイミングに基づいてペーシングパルスの送出の後の特定の時間付近に発生することを予想するように「学習する」ことができる。

異なるタイプの起こり得る心臓ペーシング応答の間の区別は、時間フレームワーク内で感知される予想された特徴のタイミングに依存する場合がある。時間フレームワークは、分類期間(interval)、ブランク期間、及び適切に時間調節されたバックアップペースを含む。時間フレームワークの分類期間及びブランク期間は、開始時間、終了時間、及び長さを含む時間パラメータを有する時間インターバルである。時間フレームワークの要素、例えば、ブランク期間、分類期間、遅延期間、及びバックアップペーシングの関係及びタイミングパラメータは、異なるタイプのペーシング応答の間を区別するのに使用される特徴の検出をサポートすべきである。システムは、ペーシング応答信号の波形を分析することによって特定の患者の形態を学習するので、ペーシング応答決定の時間フレームワークを個々の患者に適合するように調節することができる。

図１は、本明細書に説明する実施形態によるペーシング応答分類に対して時間フレームワークに関連して示すいくつかのタイプの心臓ペーシング応答信号を示している。図１は、非捕捉応答１１０、融合応答１２０、及び捕捉応答１３０を示すペーシング応答信号を示している。応答信号１１０、１２０、１３０にわたって重畳された第１及び第２の心臓分類期間１４０、１５０も図１に示されている。第１の心臓分類期間１４０は、心腔へのペーシングパルス１０５後に始まる。ペーシングパルス１０５を任意の心腔に送出することができ、ペーシングされた心腔のペーシング応答信号が感知される。例えば、ペーシングパルス１０５を左心室、右心室、左心房、又は右心房のいずれかに送出することができる。第２の分類期間１５０は、第１の分類期間１４０後に始まることができ、又は遅延期間を第１の分類期間１４０と第２の分類期間１５０の間に挿入することができる。いくつかの場合には、第１の分類期間１４０及び第２の分類期間１５０は、時間的に重なることができる。

分類期間１４０、１５０は、ペーシングパルス１０５の後の心腔の応答を分類するために、ペーシング応答信号の特徴を検出することができる期間を定義する。例えば、ペーシング応答信号は、ペーシングパルス１０５後の心腔の応答が非捕捉、融合、捕捉、又は本来のものであることを示すことができる。ペーシング応答を示す特徴は、正のピーク、負のピーク、勾配、変曲点、ゼロ交差、及び／又は他の心臓信号特徴の１つ又は組合せとすることができる。いくつかの実施形態において、第１の分類期間１４０において感知される心臓信号が事前に捕捉を示す場合に、第２の分類期間１５０を使用し、捕捉が発生したことを確認するために少なくとも１つの特徴を探すことができる。いくつかの場合には、２つよりも多い分類期間を使用し、ペーシング応答信号を分類することができる。

各分類期間１４０、１５０には、時間的に境界付けることができ、分類期間の開始期間の長さ、及び／又は間隔の終了時間を含むタイミングパラメータにより各分類期間１４０、１５０を特徴付けることができる。分類期間１４０、１５０の少なくとも１つにおける１つ又は２つ以上のペーシング応答信号特徴のタイミングに基づいて、第１の分類期間１４０及び第２の分類期間１５０、及び／又は第１及び第２の分類期間１４０、１５０のタイミング関係のタイミングパラメータを心臓応答分類に向けて確立することができる。時間フレームワークの要素のタイミング関係は、原因と結果の関係を伴う場合もあれば伴わない場合もある。例えば、分類期間、遅延期間、ブランク期間、及びバックアップペーシングの各々を時間フレームワークの要素と考えることができる。これらの要素の１つのタイミングが変更された場合に、このタイミング変更により、１つ又は２つ以上の他の要素のタイミングのタイミング変化が必要になる場合がある。

いくつかの場合には、第１の分類期間１４０の開始時間を遅延させることは、第２の分類期間１５０の開始時間を遅延させる効果を有する。変形例として、開始時間の遅延と同様に第１の分類期間１４０の長さを短縮することができ、かつ第２の分類期間１５０は不変のままとすることができる。２つの分類期間１４０、１５０はまた、時間的に重なることができ、第２の分類期間１５０は、たとえ第１の分類期間１４０が遅延又は延長されたとしても元の開始時間に開始することができる。第２の分類期間１５０のタイミングパラメータを変更することができ、第１の分類期間１４０のタイミングパラメータに影響を与えることができる。いくつかの実施形態により、第１の分類期間１４０のタイミングパラメータ及び第２の分類期間１５０のタイミングパラメータは、互いとは独立して決定される。

図２Ａは、いくつかの点において図１と類似のものであり、２つのブランク期間２０５、２４４が追加され、バックアップペーシングパルス２４２が追加される。図２Ａは、非捕捉応答１１０、融合応答１２０、及び捕捉応答１３０を示す、図１に示すのと同じ心臓ペーシング応答信号１１０、１２０、１３０を示している。これらの信号は、本明細書に説明する実施形態により、心臓応答分類期間１４０、１５０、ブランク期間２０５、２４４、及びバックアップペース２４２を含む時間フレームワークに関連して表示されている。

図２Ａに示す実施形態において、ペーシング応答信号を感知するのに使用される感知チャンネルは、ペーシングパルス１０５の後の第１のブランク期間２０５の間、空白期とされる。空白期にすることは、ペーシングパルスによって生成された非常に大きい電気信号が感知チャンネルの入力回路に到達するのを防止するために、感知チャンネルにおいて実施される。ブランク期間２０５、２４４中に、感知チャンネルを断路することができ、又は感知チャンネルの感知機能は、他の方法で無効化することができる。第１のブランク期間２０５の様々なタイミングパラメータを調節することができる。例えば、第１のブランク期間２０５の長さ及び／又は開始時間は、当該の心臓信号特徴の感知が可能にするように調節することができる。

第１のブランク期間２０５は、同じ心腔においてペーシングパルス１０５として感知する感知チャンネル上で実施することができる。ブランク期間は、追加的又は変形例として、ペーシング中の心腔に対して１つ又は２つ以上の他の心腔、例えば、反対側の心腔及び／又は同じ側の心腔において感知する感知チャンネル上で実施することができる。図２Ａに示すように、第１のブランク期間２０５は、ペーシングパルス１０５の直後に始まることができる。いくつかの実施形態において、第１のブランク期間２０５は、ペーシングパルス１０５後の短い遅延期間後に始まることができる。変形例として、第１のブランク期間２０５は、ペーシングパルス１０５の前に始まることができる。

感知は、空白期にされている間、無効化されるので、長すぎるブランク期間は、ペーシング応答信号の特徴が検出されるのを妨げる場合がある。これらの場合、信号特徴の感知低下を回避するために、ブランク期間の長さを変更する必要がある場合がある。

図２Ａでは、第１の分類期間１４０は、第１のブランク期間２０５の直後に始まって、第１のブランク期間２０５の後に延びる。いくつかの実施により、遅延期間を第１のブランク期間２０５と第１の分類期間１４０の間に挿入することができる。変形例として、いくつかの場合には、第１の分類期間１４０は、第１のブランク期間２０５と時間的に重なることができる。たとえ感知がブランク期間中にないとしても、ブランク期間は、まだ分類期間内に発生することができる。感知は、ブランク期間を含む分類期間の部分中であれば発生しない。

本明細書に説明する手法は、特に捕捉閾値試験に有用であり、かつ捕捉確認と共に治療的ペーシング（非捕捉閾値試験）中に使用することができる。捕捉閾値試験中に及び／又は自動捕捉検証中に、バックアップペースを送出し、持続的な非捕捉の場合に連続したペーシングサポートを保証することができる。いくつかの場合には、非捕捉が初期ペース後で検出された場合に限りバックアップペーシングは適用される。いくつかの捕捉閾値試験実施では、捕捉閾値試験の試験ペース毎にバックアップペースが送出される。

図２Ａに図示の例は、第１の分類期間１４０の終了境界後に心腔に送出されるバックアップペーシングパルス２４２を含む。バックアップペーシングパルス２４２は、ペーシングパルス１０５によりペーシングされる心腔に送出することができるか、又は例えば対側の心腔に送出することができる。バックアップペース２４２は、捕捉に十分であると以前に決定されたエネルギで送出される。例えば、予め設定されたエネルギ又は１つ又は２つ以上の以前の捕捉閾値試験に基づいて調節されたエネルギを使用してバックアップペースを送出することができる。以前の捕捉閾値試験に基づくバックアップペーシングは、例えば、エネルギ保存に有用であると考えられる。バックアップペース２４２は、第１の分類期間１４０が終了した直後に送出することができ、又は第１の分類期間１４０が終了した後の遅延期間の後に送出することができる。バックアップペース２４２の時間は、第１の分類期間１４０の終了境界を定義することができ、及び／又は例えば第２のブランク期間２４４の開始境界を定義することができる。

いくつかの手法では、心臓ペーシング応答を示す１つ又は２つ以上の心臓信号特徴のタイミングに基づいてバックアップペース２４２のタイミング及び第２のブランク期間２４４のタイミングパラメータを決定することができる。例えば、捕捉、融合、又は非捕捉／本来の応答を示す心臓信号特徴が発生すると予想される前にバックアップペース２４２を送出することができる。バックアップペース２４２に続く第２のブランク期間２４４の長さ及び／又は開始時間を調節し、ペーシング応答分類に使用される心臓特徴の感知を容易にすることができる。

第２の分類期間１５０は、図２Ａでは第２のブランク期間２４４に続く。第２の分類期間１５０は、第２のブランク期間２４４が終了した直後に始まることができ、又は第２の分類期間１５０は、第２のブランク期間２４４の後の遅延期間の後に始まることができる。いくつかの場合には、第２の分類期間１５０は、第２のブランク期間２４４が終了する前に始まることができる。

図１に関連して上述したように、分類期間１４０、１５０は、心臓ペーシング応答信号を非捕捉、融合、又は捕捉として分類するためにペーシング応答信号の特徴を検出することができる期間を定義する。ペーシング応答分類に使用される特徴は、正又は負のピーク、勾配、変曲点、及び／又は他の信号特徴とすることができる。いくつかの実施形態において、第１の分類期間１４０において感知される心臓信号が事前に捕捉を示す場合に、第２の分類期間１５０を使用し、捕捉が発生したことを確認するために少なくとも１つの特徴を探すことができる。いくつかの場合には、２つよりも多い分類期間を使用し、ペーシング応答信号を分類してもよい。

各分類期間１４０、１５０及びブランク期間２０５、２４４は、インタバル又は期間の開始期間又は期間の長さ、及び／又は間隔又は期間の終了時間を含むタイミングパラメータにより特徴付けることができる。バックアップペース２４２は、バックアップペースイベント２４２の時間によっても特徴付けられる。時間フレームワークは、分類期間１４０、１５０、ブランク期間２０５、２４４のタイミングパラメータ及びバックアップペース２４２を含むペーシング応答信号に課せられるので、ペーシング応答分類の効果を決定する可能性がある。例えば、ブランク期間が長すぎる場合に、当該の特徴を検出することはできない。別の例では、分類期間が短すぎる場合があり、重要な応答信号特徴が見落される。

分類期間１４０、１５０、ブランク期間２０５、２４４、及びバックアップペース２４２は、時間的に関連がある可能性があるイベントである。これらのイベントの時間的関係は、ペーシング応答分類が成功するか否かに影響を与える。１つのイベントのタイミングパラメータを変更すると、他のタイミングの変化を引き起こすことができる。例えば、第１の分類期間１４０の開始時間を遅延させることは、バックアップペース２４２の時間を遅延させる効果を有することができる。バックアップペースを遅延させると、第２のブランク期間２４４及び／又は第２の分類期間１５０の開始時間を遅延させることができる。別の例として、第１の分類期間を短縮した場合に、第１のブランク期間２０５のタイミングパラメータは、不変のままとすることができ、又は第１のブランク期間２０５を短縮することができる。第１の分類期間１４０を短縮すると、バックアップペーシングパルス２４２の開始時間を移動することができる。いくつかの実施形態により、第１の分類期間１４０、第２の分類期間１５０、第１のブランク期間２０５、第２のブランク期間２４４、及びバックアップペース２４２のうちの２つ又はそれよりも多くのタイミングパラメータは、時間的に関連がなく、互いとは独立して決定することができる。

図２Ａは、捕捉応答信号１３０の第１のピーク１３１が第１の分類期間１４０の範囲にあり、第２のピーク１３２が第２の分類期間１５０の範囲にあって、ピーク１３１、１３２を検出ことができ、その結果、適切なペーシング応答分類が得られる実施例を示している。図２Ｂは、ペーシング応答分類のための時間フレームワークのいくつかの要素のタイミングパラメータの調節を伴う図２Ａと類似のものである。例えば、図２Ｂは、第２のブランク期間２４４ｂのタイミングが第２のピーク１３２の検出を防止する事例を示している。これは、第２のピークの感知を抑止する効果を有し、結果的にペーシング応答の誤分類になる可能性がある。この例では、第１の分類期間を短縮し、かつ図２Ａの場合と同様に第２のピークを感知することを可能にすることになるより早い時間にバックアップペース２４２及び第２のブランク期間２４４ｂを移動することがペーシング応答分類に有益であると考えられる。

図３Ａ〜図３Ｄは、ペーシング応答分類のための時間フレームワークの様々な構成を示している。図３Ａ〜図３Ｄに示す時間フレームワークは、ペーシング応答分類期間、ブランク期間及び遅延期間の境界、及びこれらの時間フレームワーク要素の関係に向けたタイミングパラメータの異なるシナリオを示している。図３Ａは、ペーシングパルス３０１ａ、次に、第１のブランク期間３１０ａ、第１の分類期間３２０ａ、及び第２の分類期間３３０ａを示している。この例では、間隔３１０ａの各々３２０ａ、３３０ａは、間隔／期間３１０ａ、３２０ａ、３３０ａのあらゆる２つの間にはギャップがないという点において連続的に延びる。間隔／期間３１０ａ、３２０ａ、３３０ａは、時間的にも重ならない。様々な実施では、ブランク期間３１０ａは、約０ミリ秒（ｍｓ）から約１００ｍｓの範囲又は約０ｍｓから約３７．５ｍｓの範囲を有することができる。例えば、図３Ａに示すブランク期間３１０ａは、約２０ｍｓである。遅延期間（図示せず）は、ブランク期間３１０ａに続くことができ、遅延期間は、約０ｍｓから約２００ｍｓの範囲又は約０ｍｓから約１５７．５ｍｓの範囲を有することができる。第１の分類期間３２０ａは、約０ｍｓ〜約４００ｍｓの範囲又は約０ｍｓ〜約３１７．５ｍｓの範囲を有することができる。例えば、図３Ａに示す第１の分類期間３２０ａは、約５０ｍｓである。第２の分類期間３３０ａは、第１の分類期間３２０ａが終了した直後に開始することができ、約０ｍｓ〜約４００ｍｓの範囲又は約０ｍｓ〜約３１７．５ｍｓの範囲を有することができる。例えば、図３Ａに示すように、第２の分類期間３３０ａは、約９０ｍｓとすることができる。いくつかの事例では、ブランク期間３１０ａと第１の分類期間３２０ａ、及び／又は第１の分類期間３１０ａと第２の分類期間３３０ａの間に遅延期間（図示せず）が存在することができる。更に、いくつかの実施形態において、第１の分類期間３２０ａの後及び第２の分類期間３３０ａの前にバックアップペース及び第２のブランク期間が存在することができる。

図３Ｂは、本明細書に説明する実施形態による時間フレームワークの別の例を示している。図３Ａに図示の例の場合と同様に、ブランク期間３１０ｂは、ペーシングパルス３０１ｂの時間に始まり、図３Ａのブランク期間３１０ａより約１０ｍｓ長く延びる。図３Ａの実施と異なり、第１の分類期間３２０ｂは、ブランク期間３１０ｂの遅延により、図３Ｂでは１０ミリ秒遅延している。第２の分類期間３３０ｂも、ブランク期間３１０ｂの１０ｍｓの遅延の結果として１０ｍｓ遅延している。このシナリオは、例えば、ペーシング応答分類において関連のない想定外のピークが第１の分類期間３２０ｂ内のブランク期間３１０ｂの後に発生した場合に起こる可能性がある。例えば、このような想定外のピークは、ある一定のリード又は感知ベクトルが使用された時に生じる場合がある。想定外のピークにより、誤ったペーシング応答分類が発生する可能性がある。ブランク期間を調節し、想定外のピークの感知を防止することができる。いくつかの場合には、第１の分類期間と第１のブランク期間の間に遅延期間を追加することによって想定外のピークを回避することができる。尚、１つ又は２つ以上の遅延期間を時間フレームワークの間隔のいずれかの間に挿入することができる。

図３Ｃは、ペーシング応答分類に使用される間隔及び期間の別の例を表す更に別の時間フレームワークを示している。この時間フレームワークは、図３Ａの時間フレームワークといくつかの点において類似のものであり、ペーシングパルス３０１ｃ、ブランク期間３１０ｃ、及び第１及び第２の分類期間３２０ｃ、３３０ｃを含む。図３Ｃの時間フレームワークは、図３Ａとは異なり、その理由は、バックアップペース３０２ｃ及び対応するブランク期間３２１ｃも時間フレームワーク内に含まれているからである。第２のブランク期間３２１ｃは、例えば、約０ｍｓから約３７．５ｍｓの範囲を有することができる。図３Ｃの場合に、第２のブランク期間は、２０ｍｓの持続時間を有する。

図３Ｄでは、第１の分類期間３２０ｄは、第１の分類期間３２０ｄの開始時間を維持し、かつより早い時間に第１の分類期間３２０ｄの終了時間を移動することにより、図３Ｃの第１の分類期間３２０ｃに対して短縮される。第１のブランク期間３１０ｄのためのタイミングパラメータは、図３Ｃの場合と同様に同じままである。この場合に、バックアップペーシングパルスは、より早い時間に移動され、第２のブランク期間３２１ｄの開始時間も、より早い時間に移動する。この例では、第１の分類期間３２０ｄの終了時間と第２の分類期間３３０ｄの開始時間の間に遅延はないが、そのシナリオも可能である。

図３Ｅは、第１のブランク期間が長すぎて、第１の分類期間が始まるのが当該の特徴を検出するには遅すぎる場合に実施することができる別の時間フレームワークを示している。この欠陥を補正するために、ペーシングパルス３０１ｅに続くブランク期間３１０ｅを短縮することができ、第１の分類期間３２０ｅの開始時間は、より早い時間まで移動される。この場合に、開始時間、終了時間、及び第２の分類期間３３０ｅの長さが図３Ｃの場合と同様に同じままであるように、バックアップペース３０２ｅ、第２のブランク期間３２１ｅ、及び第２の分類期間３３０ｅのタイミングパラメータは同じままである。それによって第１の分類期間３２０ｅと、バックアップペース３０２ｅと、第２のブランク期間３２１ｅの開始との間に時間的ギャップ（遅延期間）が発生する。他の実施では、バックアップペース及び第２のブランク期間の開始は、第１の分類期間の終了時間とこれらのイベントの開始時間の間に遅延がないように、より早い時間まで移動することができる。

時間フレームワーク要素の適応化により、ペーシング応答分類を容易にすることができる。図４は、本明細書に説明する様々な実施形態による心臓応答分類に向けて分類期間を適応させるように心臓デバイスを作動させる方法４００を示す流れ図である。少なくとも１つのペーシングパルスが心臓に送出される４１０。第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方におけるペーシングパルスに続いて心臓ペーシング応答信号が感知される４２０。心臓応答信号の特徴のタイミング及び第１の分類期間及び第２の分類期間間の時間的関係に基づいて第１の分類期間及び第２の分類期間のパラメータを適応させる４４０。

当該の特徴が適切に分類期間内にあってブランク期間によりブランキングされないようにペーシング応答分類に使用される時間フレームワークの要素を調節することができる。例えば、最適特徴検出をもたらすために、間隔及び／又はブランク期間及び／又は他の要素の調節は、特定のタイプのペーシング応答の特徴タイミングに基づくことができる。いくつかの場合には、ペーシング応答分類は、ペーシング応答信号の１つ又は複数の特徴に基づいて達成される。応答分類のための心臓応答特徴の使用は、更に、特許文献１〜５に説明されており、これらの特許は、本出願人所有であり、その全体を本明細書に援用する。

分類期間の初期化は、心臓ペーシング応答を決定するために時間フレームワークの使用前又は使用中に行われる場合がある。例えば、初期化は、心臓ペーシングデバイスにより完全自動で行うことができ、又は適切に時間調節された間隔／期間によってペーシングデバイスをプログラムするようにデバイスプログラマーを作動させる内科医により部分的に自動的に行うことができる。例えば、ペーシングデバイス及び／又はデバイスプログラマーは、心臓ペーシングデバイスにプログラムされることを内科医が受け入れることができる分類期間／遅延期間に対して適切なタイミングパラメータを示唆するか又は示すことができる。

図５は、本明細書に説明する様々な実施形態による複数の心臓特徴の検出に基づく心臓応答分類に向けて間隔を初期化する方法を示す流れ図である。これらの実施では、初期化は、心臓周期中の応答信号の複数のサンプルを含むペーシング応答信号、例えば、電位図（ＥＧＭ）を決定する段階を含むことができる。いくつかの用途では、ＥＧＭは、約４００のサンプル／秒の速度で心臓信号サンプルを記憶することができる。これらのサンプルは、分類期間及び／又はブランク期間のようなペーシング応答時間フレームワークの初期化に使用される。方法５００は、心腔に少なくとも１つのペーシングパルスを送出する段階５１０を含む。図５の方法５００は、ペーシングパルスがペーシングパルス送出後に送出される心腔の心臓ペーシング応答信号を感知する段階５２０を更に含む。初期化中に、心臓信号の少なくとも１つの時間的イベントが検出される。例えば、時間的イベントは、ゼロ交差点、変曲点、応答信号のピーク（又は他の特徴）の発生時間、応答信号の２つの特徴間の時間距離、又は他の時間的イベントとすることができる。いくつかの場合には、ゼロ交差点及び／又は変曲点を捕捉応答信号の多試料ＥＧＭから取得することができる。

次に、時間的イベントに基づいて、第１の分類期間及び第２の間隔の１つ又は２つ以上のタイミングパラメータを初期化する５４０。例えば、いくつかの場合には、ペーシング応答信号の第１の特徴が第１の分類期間内にあり、第２の特徴が第２の分類期間内にあるように分類期間／遅延期間のタイミングパラメータを初期化することができる。いくつかの場合には、ゼロ交差点、変曲点、又はペーシング応答信号の何らかの他の時間的イベントに基づいて分類期間及び／又はブランク期間の終了及び／又は開始時間を初期化することができる。更に他の場合では、分類期間及び／又はブランク期間のタイミングパラメータは、心臓応答信号の特徴として分類期間及び／又はブランク期間の開始及び／又は終了時間の間の時間距離に基づいて計算される。初期化後に、パラメータは、治療的ペーシング中に捕捉検証において今後使用されるように及び／又は捕捉閾値試験に使用されるように記憶される。

図６Ａ及び図６Ｂは、ペーシングパルス６３０に続くペーシング応答信号６０１の時間的イベントに基づく第１及び第２の分類期間の初期化を示している。図６Ａ及び図６Ｂに図示の例では、第１の分類期間６１１、６２１の終了時間及び第２の分類期間６１２、６２２の開始時間は、時間的イベント６１５、６２５の発生時間と一致するように確立される。これらの実施では、第１の分類期間の終了時間及び第２の分類期間の開始時間は、時間的イベント６１５、６２５の時点に対応するように設定される。図６Ａでは、時間的イベント６１５は、ペーシング応答信号のゼロ交差点である。図６Ｂでは、時間的イベント６２５は、ペーシング応答信号の第１及び第２のピーク間の変曲点及び／又は中間点である。各実施では、時間的イベント６１５、６２５のタイミングに基づいて第１の分類期間６１１、６２１の終了時間及び第２の分類期間６１２、６２２の開始時間を設定すると、ペーシング応答信号６０１の第１の特徴６１０、例えば、第１のピークは、第１の分類期間６１１、６２１の範囲にあり、ペーシング応答信号６０１の第２の特徴６２０、例えば、第２のピークは、第２の分類期間６１２、６２２の範囲にある。

いくつかの場合には、時間的イベントのタイミングを使用し、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、バックアップペース及び対応するブランク期間のタイミングを確立することができる。図６Ｃ及び図６Ｄは、主ペース６３０後に発生する第１のブランク期間６３３、６４３、及びバックアップペース６５０後に発生するブランク期間６３４、６４４を含む。図６Ｃ及び図６Ｄでは、バックアップペース６５０のタイミング、第１の分類期間６３１、６４１の終了時間、及び続くブランク期間６３４、６４４の開始時間は、時間的イベント６１５、６２５により決まる。図６Ｃでは、時間的イベント６１５は、ゼロ交差点であり、図６Ｄでは、時間的イベント６２５は、心臓信号の変曲点である。

いくつかの実施では、バックアップペース、分類期間、及び／又はブランク期間のタイミングを決定するのに使用される時間的イベントは、２つの心臓信号特徴の時間座標間の時点であり、２つの心臓信号特徴は、ペーシング応答を分類するのに使用されるのと同じ特徴である場合もあれば、そうではない場合もある。図６Ｅでは、バックアップペース６５０の時間、第１の分類期間６５１の終了時間、及び第２のブランク期間６５４の開始時間は、ペーシング応答信号６０１の負と正のピーク６１０、６２０間の時間及び／又は振幅における中間点に対応するように設定される。いくつかの実施では、バックアップペースの時間、第１の分類期間の終了時間、及び第２のブランク期間の開始時間は、心臓信号の特徴から所定のオフセットで発生するように設定される。例えば、図６Ｆでは、バックアップペース６５０の時間、第１の分類期間６６１の終了時間、及び第２のブランク期間６６４の開始時間は、心臓信号６０１の正のピーク６２０から所定の間隔６６０で発生するように設定される。変形例として、心臓信号６０１の負のピーク６１０及び／又は心臓信号６０１の他の特徴に基づいてバックアップペース６５０のタイミング及び／又は分類期間及び／又はブランク期間のタイミングパラメータを確立することができる。

いくつかの場合には、分類期間及び／又はブランク期間のバックアップペースタイミング及び／又はパラメータを確立する際に複数の時間的イベントを使用することができる。例えば、図６Ｇに図示の例では、バックアップペースタイミング、第２のブランク期間６７４の開始時間、及び第１の分類期間６７１の終了時間は、心臓信号６０１の変曲点６２５に基づいて決定される。第１のブランク期間６７３の終了時間及び第１の分類期間６７１の開始時間は、第１の信号特徴、この場合には負の信号ピーク６１０の発生時間の前に所定の間隔６７５で発生するように設定される。第２のブランク期間６７４の終了時間及び第２の分類期間６７２の開始時間は、第２の信号特徴、この場合には正の信号ピーク６２０の発生時間の前に所定の間隔６７６で発生するように設定される。従って、この例では、時間フレームワークを初期化するのに使用される複数の時間的イベントは、心臓信号６０１の変曲点６２５、心臓信号６０１の第１のピーク６１０、及び心臓信号６０１の第２のピーク６２０を含む。

初期化及び時間フレームワークの要素のタイミングパラメータの調節は、より正確なペーシング応答分類をもたらすのを補助することができる。図７Ａ〜図７Ｈは、時間フレームワークの要素の不適切なタイミングパラメータによる不正確なペーシング応答分類の状況の例を示している。例えば、図７Ａは、時間フレームワークが応答信号にわたって重畳されたペーシング応答信号を示している。時間フレームワークは、この例では、第１のブランク期間７１０ａ、第１の分類期間７２０ａ、第２のブランク期間７３０ａ、及び第２の分類期間７４０ａを含む。図７Ａから認めることができるように、第２のピーク７１１は、第２のブランク期間７３０ａ内に発生し、それによって第２のピーク７１１が感知されてペーシング応答信号の不正確な分類を潜在的に引き起こすのが防止される。図７Ｂは、第２のピーク７１１を感知することができるように時間フレームワークの境界をどのように調節することができるかの例を示している。図６Ｂでは、第１の分類期間７２０ｂは、図７Ａの第１の分類期間７２０ａに対して短縮される。第１の分類期間７２０ｂの短縮は、図７Ａの第２のブランク期間７３０ａに関連してより早い時間に第２のブランク期間７３０ｂの開始時間を移動するという効果を有する。第２の分類期間７４０ｂの開始時間は、時間的に上にも移動され、ペーシング応答信号の第２のピーク７１１を第２の分類期間７４０ｂにおいて感知することができる。

図７Ｃ及び図７Ｄは、本明細書に説明する実施形態による別の例を示している。図７Ｃは、第１及び第２の分類期間７２０ｃ、７４０ｃ及び第１及び第２のブランク期間７１０ｃ、７３０ｃを含む。この例では、第１の分類期間７２０ｃは、開始することが遅すぎて、第１のピーク７１２の一部が第１のブランク期間７１０ｃ内にあり、従って感知されない。図７Ｄは、時間フレームワークの要素のタイミングパラメータのいくつかの変更を伴う図７Ｃの場合と同じペーシング応答を示している。この場合に、第１の分類期間７２０ｄの開始時間は、図７Ｃの第１の分類期間７２０ｃに対してより早い時間に移動される。第１の分類期間７２０ｄの開始時間の変化により、第１のブランク期間７１０ｄの持続時間は、図７Ｃの第１のブランク期間７１０ｃの持続時間に対して短縮される。第２のブランク期間７３０ｃ及び第２の分類期間７４０ｃは、図７Ｃ及び７Ｄにおいて同じタイミングパラメータを保持する。いくつかの場合には、第２のブランク期間及び第２の分類期間の開始時間が時間的に上へ移動されるように、第１の分類期間７２０ｄの終了時間を時間的に上に移動することができる。第２の分類期間の終了時間と第２のブランク期間及び第２の分類期間の開始時間とを上に移動すると、心臓信号の負のピークの検出が容易にされる。

図７Ｅ及び図７Ｆは、より正確なペーシング応答分類を可能にするように時間フレームワークの要素のタイミングパラメータをどのように調節することができるかの更に別の例を示している。図７Ｅは、ブランク期間７１０ｅ及び分類期間７２１ｅを含む。この例では、想定外のピーク７１３は、分類期間７２１ｅにおいて感知される。このような想定外のピークは、ある一定のリード、リード配置、又は感知ベクトルが使用された時に生じる場合がある。想定外のピークにより、誤ったペーシング応答分類が発生する可能性がある。図７Ｆは、想定外のピーク７１３の感知を防止する調節を示している。分類期間７２１ｆの開始時間は、図７Ｅの分類期間７２１ｅに対して遅延している。分類期間７２１ｆの遅延により、ブランク期間７１０ｆは、図７Ｅのブランク期間７１０ｅと比較した時に延長され、想定外のピーク７１３は、もはや感知されない。特徴検出を容易にするために、時間フレームワークのいずれかの要素の間に１つ又は２つ以上の遅延期間を挿入することができる。

図７Ｇ及び図７Ｈは、より正確なペーシング応答分類を可能にするように時間フレームワークの要素のタイミングパラメータをどのように調節することができるかの別の例を示している。図７Ｇは、捕捉応答信号のピーク７１４が第１の分類期間７２２ｇ内にないので捕捉が非捕捉と誤分類された状況を示している。この例では、応答信号は、捕捉検出閾値に到達しないので、応答は非捕捉として分類され、バックアップペースを分類期間７２２ｇの終了時に、終了後に、又は終了の近くで送出することができる。図７Ｈは、より長い持続時間を有する第１の分類期間７２２ｈを示している。第１の分類期間７２２ｈの終了時間は、図７Ｇの第１の分類期間７２２ｇの終了時間に対して遅延している。図７Ｈでは、第１の分類期間７２２ｈの終了時間の遅延のためにピーク７１４が第１の分類期間７２２ｈにおいて検出され、捕捉が検出される。

図８は、本明細書に説明するいくつかの実施形態による初期化の方法を示す流れ図である。第１の分類期間がペーシング応答信号が感知される範囲全体に関するように第１の分類期間持続時間を設定する８２０。分類期間の開始時間の修正が、処理ループ８３０〜８７０において行われる。第１の分類期間の開始時間を選択する８４０。分類期間開始時間の最短値である第１の処理ループ８３０〜８７０を通した第１の時間を選択する。捕捉を保証する振幅を有する一連の高い出力ペースを送出する８５０。ペーシング応答信号特徴のタイミングを分析する８６０。処理は、ペーシング応答信号の特徴のタイミングが、第１の分類期間の開始時間の遅延を必要とすることを示すか否か８７０を決定する。いくつかの実施では、多試料ＥＧＭが得られ、ペーシング応答信号特徴のタイミングの分析が多試料ＥＧＭに行われる。処理が、特徴のタイミングが開始時間の遅延化が必要であることを示すと決定した場合に、処理は、分類期間開始時間の修正に戻って、特徴８７０のタイミングが第１の分類期間の開始時間の遅延化が必要ではないことを示すまで続く。処理が、開始時間の遅延は必要ではないと決定した場合に８７０、第１の分類期間の現在の開始時間を選択する８７１。第２の分類期間の開始時間が改善されたか否かも決定される８７３。例えば、第２の分類期間の開始時間は、処理８３０〜８７０を使用して決定することができる。第２の分類期間の開始時間が改善されるか否かは、第１の分類期間の決定された開始時間に依存する場合もあれば、そうではない場合もある。この処理を使用して付加的な分類期間を初期化することができる。

初期化後に、患者生理機能、病状、デバイスパラメータ、及び／又は他のファクタの急性及び／又は慢性の変化が、ペーシング応答分類に使用される信号特徴のタイミングの移動を引き起こす場合がある。これらの変化に適合するように、ペーシング応答分類の初期タイミングパラメータを随時適応させることができる。いくつかの場合には、ペーシング応答分類の時間フレームワークを確立するために、各捕捉閾値試験前に初期化を行うことができる。いくつかの場合には、第１の初期化の後に、処理は当該の特徴のタイミングがシフトしたかを決定するために検査する段階を含むことができ、シフトしていた場合に、特徴タイミングシフトに適合するように時間フレームワークのタイミングパラメータを調節することができる。調節には、多試料ＥＧＭ信号の捕捉が必要である場合もあれば、そうではない場合もあり、ＥＧＭではなく心臓信号のいくつかの選択された特徴に基づくことができる。いくつかの実施では、信号特徴の現在のタイミングを初期タイミングパラメータと比較し、信号特徴のタイミングのシフトが発生したか否かを決定することができる。信号特徴のタイミングのシフトが発生した場合に、処理は、タイミング移動に基づいて時間フレームワークを調節する段階を伴うことができる。変形例として、システムは、ＥＧＭ信号を取得及び使用することによって時間フレームワークを再初期化することができる。時間フレームワークを再初期化する決定は、初期特徴タイミングと予め設定された閾値より大きい現在の特徴タイミングとの間のオフセット期間に基づくことができる。いくつかの場合には、時間フレームワークの再初期化は、捕捉又は融合の持続的な損失が検出される時に限り行われる。

ここで図９を参照すると、初期時間フレームワークの効果をペーシング応答分類に対して低減するように当該の信号特徴の現在のタイミングが初期タイミングからシフトしたかを決定する方法９００が示されている。方法９００は、心腔に少なくとも１つのペーシングパルスを送出する９１０段階を含む。ペーシングパルスに続いて心臓ペーシング応答信号を感知する９２０。ペーシング応答信号の当該の１つ又は２つ以上の特徴のタイミングを検出し、時間フレームワークのタイミングパラメータと比較する９３０。処理は、現在の特徴タイミングが時間フレームワークの初期化タイミングパラメータの閾値間隔よりも大きいか否かを決定するために検査する９４０。現在の特徴タイミングが時間フレームワークの境界から閾値間隔内にある場合に、例えば、境界は、分類期間又はブランク期間の開始又は終了時間とすることができ、次に、時間フレームワークを再初期化し、時間フレームワークタイミングパラメータの１つ又は２つ以上をリセットすることができる。しかし、現在の特徴タイミングがこの例において所定の時間閾値から外れる場合に、再初期化は必要なく、ペーシング応答分類の時間フレームワークの現在のタイミングパラメータが維持される。再初期化は、本明細書に説明するように、例えば、応答信号の多試料ＥＧＭを捕捉し、時間フレームワークに向けて新しいタイミングパラメータを決定する段階を伴うことができる。

例示するために、図１０Ａは、時間フレームワーク境界１０３０、例えば、ブランク期間の終了時間から測定された時間Ｔ１で最初に発生する特徴を示している。その後、特徴は移動し、時間フレームワーク境界１０３０から第２の距離にある時間Ｔ２で発生する。特徴の移動により、特徴が時間フレームワーク境界１０３０から閾値間隔１０４０ａにおいて発生した場合に、この移動により再初期化がトリガされる。図１０Ｂは、特徴は移動したが閾値間隔１０４０ｂから外れるシナリオの例を示している。このシナリオでは、時間フレームワークの再初期化は不要である。

図１１は、図９といくつかの点において類似である方法１１００を示す流れ図であり、第２の特徴及びそのそれぞれの第２の特徴閾値が追加される。図１１に説明するように、少なくとも１つのペーシングパルスを心臓に送出し１１１０、ペーシングパルスに続いてペーシング応答信号を感知する１１２０。ペーシング応答信号の少なくとも２つの特徴が検出される。第１の特徴のタイミングを時間フレームワークのタイミングパラメータと比較する１１３０。例えば、第１の分類期間の開始時間のような時間フレームワークの第１の境界から測定された第１の閾値間隔と第１の特徴タイミングを比較することができる。第２の分類期間の開始時間のような時間フレームワークの第２の境界から測定された第２の閾値間隔と第２の特徴タイミングを比較する１１３５ことができる。第１の特徴タイミング又は第２の特徴タイミングがそれぞれ第１又は第２の閾値間隔内にある１１４０、１１４５場合に、時間フレームワークタイミングパラメータを再初期化する１１６０。しかし、第１の特徴タイミング及び第２の特徴タイミングが閾値間隔から外れる１１４０、１１４５場合に、再初期化は必要ではなく１１５０、時間フレームワークの以前のタイミングパラメータが維持される。再初期化が必要な場合に、多試料ＥＧＭを決定し、時間フレームワークに向けて新しいタイミングパラメータを確立する１１６０ことができる。いくつかの場合には、特徴タイミングを時間フレームワークの２つ又はそれよりも多くのタイミングパラメータと比較することができる。例えば、特徴タイミングを第１の分類期間の開始時間及び第１の分類期間の終了時間の両方と比較し、再初期化が必要であるか否かを決定することができる。

図１２は、図９といくつかの点において類似である方法１２００を示す流れ図であり、ＥＧＭ信号を取得することなく時間フレームワークの区分的調節を実施する付加的な機能性に関わっている。この処理は、特に、再初期化に向けてＥＧＭを取得するというコンピュータの負担なしで時間フレームワークを調節するために有用である可能性がある。方法１２００は、心臓に少なくとも１つのペーシングパルスを送出して１２１０、ペーシング応答信号を感知する１２２０段階を含む。感知された心臓応答信号の特徴のタイミングを時間フレームワーク境界、例えば、第１の分類期間の開始時間から測定された第１及び第２の閾値間隔と比較する１２３０。この例では、第１の閾値間隔は、第２の閾値間隔よりも大きい。特徴のタイミングが第１の閾値間隔内にない１２４０場合に、時間フレームワークタイミングパラメータの再初期化は必要なく１２５０、以前のタイミングパラメータが維持される。特徴タイミングが第１の閾値間隔内にあり１２４０、かつ第２の閾値間隔内にない１２６０場合に、ＥＧＭ信号を取得することなく、時間フレームワーク境界のタイミングを漸進的に調節する１２８０ことができる。例えば、特徴タイミングが第１の閾値間隔から外れるように時間フレームワーク境界のタイミングを調節することができる。特徴タイミングが第１及び第２の閾値間隔内にある１２６０場合に、ＥＧＭ信号の取得を含む再初期化を行う１２７０。

両心室ペーシングに向けて捕捉閾値試験及び／又は非捕捉閾値試験治療ペーシング中に心臓ペーシング応答分類を行うことができる。両心室ペーシングは、鬱血性心不全を患う人々に対して結果を改善することが示されている。有効な両心室ペーシングは、左右両方の心室に印加されるペーシングパルスによる一貫した捕捉に依存する。

図１３は、３つの分類期間を含む左心室ペーシング応答分類の時間フレームワークを示している。図１３に示す時間フレームワークは、非捕捉、捕捉、及び融合の応答を区別するのに使用することができ、かつ特に左心室ペーシングに対するこれらの応答を検出するのに有用である。この例では左心室ペーシング応答決定を説明するが、類似の時間フレームワークを使用し、他の心腔のペーシング応答を決定することができる。この例では、第１の分類期間１３１０及び第３の分類期間１３３０は、左心室捕捉検出期間であり、第２の分類期間１３２０は、第１及び第３の捕捉検出期間間に挿入される左心室融合検出期間である。第１の捕捉検出期間は、左心室（同じ心腔）ブランク期間の後に開始することができ、このブランク期間は、約３７．５ｍｓまで続くことができ、この実施において約２０ｍｓ間続く。ブランク期間後に、第１の捕捉検出期間１３１０が始まり、この間隔中に、デバイスは、潜在的捕捉を示す信号ピークを検出しようとする。第１の捕捉検出期間１３１０において検出された応答信号の振幅を使用し、非捕捉と潜在的捕捉、又は潜在的融合を区別することができる。例えば、ペーシング応答信号は、心臓応答が潜在的捕捉又は潜在的融合として分類されるためには第１の捕捉検出期間１３１０において閾値１３４０よりも大きい必要がある。

ペーシング応答信号のピークが閾値１３４０を超え、かつ第１の捕捉検出期間１３１０において捕捉検出領域１３１５内で検出された場合に、ペーシング応答は、潜在的捕捉であると決定され、捕捉は、第２及び第３の分類期間１３２０、１３３０中に感知されたペーシング応答信号に基づいて確認される。いくつかの場合には、融合応答信号のピークを捕捉検出領域１３１５において検出することができ、これらの場合では、第２及び第３の分類期間１３２０、１３３０におけるペーシング応答信号は、捕捉と融合を区別するのに使用される。

図示の例では、第２の分類期間１３２０は、融合を確認又は検出するのに使用され、かつ本明細書では融合検出期間として示されている。この例では、融合検出期間１３２０は、ペーシングパルス後約７０ミリ秒で開始され、約４０ミリ秒間続く。融合検出期間１３２０は、ペーシング信号形態に基づいて、これより早く又は遅く開始することができ、かつ図１３に示すより長い又は短い期間とすることができる。融合検出期間１３２０は、第１の捕捉検出期間１３１０の直後に始まることができ、又は第１の捕捉検出期間１３１０が終了した後に発生する遅延期間の後に開始することができる。融合と捕捉間の区別は、融合検出期間１３２０又は第２の捕捉検出期間１３３０において検出される第２のピークのタイミング及び／又は振幅に加えて、第１の捕捉検出期間１３１０において検出される第１のピークのタイミング及び／又は振幅に依存する場合がある。例えば、第１の捕捉検出期間１３１０において検出された第１のピークは、潜在的融合又は潜在的捕捉を示している。第２のピークが融合検出期間１３２０の範囲にある場合には、融合が確認される。第２のピークが第２の捕捉検出期間１３３０の範囲にある場合には、捕捉が確認される。

いくつかの実施では、捕捉検出領域１３１５は、第１の捕捉検出期間１３１０に使用される。捕捉検出領域１３１５は、上側及び下側時間境界及び上側及び下側振幅境界を有する。ペーシング応答信号の第１のピークが捕捉検出領域１３１５の範囲にある場合に、捕捉が示されるが、ペーシング応答信号の第２のピークが第２の捕捉検出領域１３３０において検出されるまで確認することができない。融合検出期間１３２０及び第２の捕捉検出期間１３３０を使用する潜在的融合又は潜在的捕捉の確認は、融合及び捕捉に向けて類似の左心室信号形態のために有用であり、それによってこれらの応答の第１の信号ピークに類似のタイミング及び／又は振幅を持たせることができる。

図１４は、左心室ペーシング応答を分類する方法１４００を示す流れ図である。方法１４００は、心臓の左心室に少なくとも１つのペーシングパルスを送出する１４１０段階を含む。図１４の本方法１４００は、更にペーシングパルスの送出後に左心室の心臓ペーシング応答信号を感知する１４２０段階を含む。第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出し１４３０、融合検出期間及び融合検出期間に続く第２の捕捉検出期間のうちの一方において第２のピークを検出する１４３０。本方法は、第１及び第２のピークに基づいて捕捉、非捕捉、及び融合を区別する１４４０段階を更に含む。

図１５は、左心室ペーシング応答の分類を説明するより詳細な流れ図である。図１５に示す方法は、心臓の左心室に少なくとも１つのペーシングパルスを送出して１５１０、ペーシングパルスに対する左心室の応答を感知する１５１０段階を含む。非捕捉閾値を超えない１５２０場合に、ペーシング応答を非捕捉として分類し１５２１、バックアップペースを送出する１５２２。バックアップペースを左心室に送出することができ、及び／又は右心室に送出することができる。非捕捉閾値を超え１５２０、かつ第１のピークが第１の捕捉検出期間の範囲にない１５３０場合に、ペーシング応答は、融合とする１５３１ことができ、バックアップペースを任意的に送出する１５３２。非捕捉閾値を超え１５２０、かつ第１のピークが第１の捕捉検出期間内にある１５３０場合に、応答は、潜在的捕捉又は潜在的融合である１５４０。第２のピークが融合検出期間に該当する１５５０場合に、ペーシング応答は融合応答であると確認し１５５１、バックアップペースを任意的に送出する１５５２。第２のピークが融合検出期間の範囲にない１５５０場合に、第２のピークは第２の捕捉検出期間内にあると決定し１５６０、ペーシング応答は潜在的捕捉であると決定して１５７０、バックアップペースを任意的に送出する１５７１。

図面の図１６をここで参照すると、本明細書に説明する実施形態による心臓応答分類方法を実施するのに使用することができる心臓リズム管理システムが示されている。図１内の心臓リズム管理システムは、リードシステム１６０２に電気的に及び物理的に結合された埋め込み型心臓デバイス（ＩＣＤ）１６００を含む。埋め込み型心臓デバイスは、ペースメーカー、除細動器、心臓再同期装置、及び／又は心臓にペーシングパルスを送出するあらゆる他のタイプのデバイスを含むことができる。ＩＣＤ１６００のヘッダ及び／又はハウジングは、心臓に電気刺激エネルギを供給し、かつ心臓電気的活性を感知するのに使用される１つ又は２つ以上の電極１６８１ａ、１６８１ｂを組み込むことができる。

リードシステム１６０２は、心臓によって生成された電気心臓信号を検出し、かつ心臓不整脈を処置するために特定の所定の条件下で心臓に電気エネルギを供給するのに使用される。リードシステム１６０２は、ペーシング、感知、及び／又は電気的除細動／除細動に使用される１つ又は２つ以上の電極を含むことができる。図１６に示す実施形態において、リードシステム１６０２は、心臓内右心室（ＲＶ）リードシステム、心臓内右心房（ＲＡ）リードシステム、及び心臓内左心室（ＬＶ）／左心房（ＬＡ）リードシステムを含む。図１６のリードシステム１６０２は、本明細書に説明する心臓応答分類方法に関連して使用することができる一実施形態を示している。追加的又は変形例として他の構成を使用することができる。

リードシステム１６０２は、心臓に挿入された心臓内リードの部分と共に人体内に埋め込まれた心臓内リードを含むことができる。心臓内リードは、心臓の電気的活性を感知し、かつ心臓の様々な不整脈を処置するために心臓に電気刺激エネルギ、例えば、ペーシングパルス及び／又は除細動ショックを送出する心臓内に位置決め可能な様々な電極を含む。

リードシステムは、１つ又は２つ以上の心腔を感知及びペーシングするために心臓の外側の位置に位置決めされた電極、例えば、心外膜電極を有する１つ又は２つ以上の心臓外リードを含むことができる。

図１６に示す右心室リードシステムは、ＳＶＣコイル１６４１、ＲＶ−コイル１６４２、ＲＶリング電極１６６３、及びＲＶ先端電極１６５３を含む。ＲＶリードシステムは、右心房を通って延びて右心室まで延長している。特に、ＲＶ先端電極１６５３、ＲＶリング電極１６６３、及びＲＶコイル電極１６４２は、右心室に電気刺激パルスを感知及び送出するのに適切な位置で右心室内に位置決めされる。ＳＶＣコイル１６４１は、右心房内の適切な位置又は右心房に至る主要静脈に位置決めされる。いくつかの実施では、リードシステムは、例えば、除細動電極ショックコイル１６４１及び１６４２を含むことができない。

１つの構成では、ＣＡＮ電極１６８１ｂ準拠のＲＶ先端電極１６５３を使用し、右心室において単極ペーシング及び／又は感知を実施することができる。ＲＶ先端及びＲＶリング電極１６５３、１６６３を使用して双極ペーシング及び／又は感知を右心室に実施することができる。更に別の構成では、ＲＶリング１６６３電極を任意的に省略することができ、例えば、ＲＶ先端電極１６５３及びＲＶコイル１６４２を使用して双極ペーシング及び／又は感知をもたらすことができる。右心室リードシステムは、一体型双極ペース／ショックリードとして構成することができる。ＲＶコイル１６４２及びＳＶＣコイル１６４１を除細動電極として使用することができる。

左心リードは、左心室において又はその近くで左心室の信号を感知し及び／又は左心室に電気刺激を送出するのに適切な位置に位置するＬＶ遠位電極１６５５及びＬＶ近位電極１６５４を含む。図１６の実施では、左心リードは、任意的な左心房電極１６５６、１６５７も含む。左心リードは、上大静脈を通じて右心房に案内することができる。右心房から左心リードを冠状静脈洞小孔内に配置することができ、かつ冠状静脈洞を通じて冠状静脈に案内することができる。この静脈は、心臓の右側から直接にアクセス可能ではない左心房及び／又は左心室の表面にリードが到達するためのアクセス経路として使用される。いくつかの電極、例えば、電極１６５６、１６５７）を電子再位置決めペーシングに使用することができる。例えば、電極再位置決めは、例えば、ＬＶにペーシング療法の投与に向けていくつかの可能な電極から１つ又は２つ以上の電極を選択することを伴うことができる。

例えば、ＣＡＮ電極１６８１ｂ準拠のＬＶ遠位電極１６５５を使用して左心室における単極ペーシング及び／又は感知を実施することができる。ＬＶ遠位電極１６５５及びＬＶ近位電極１６５４を左心室のための双極感知及び／又はペーシング電極として一緒に使用することができる。心臓応答分類に使用される電極ベクトルは、例えば、いずれかの単極、延長式双極、及び／又は双極の組合せを含むことができる。心臓応答分類に使用される電極ベクトルを特定のペーシングベクトルに向けて決定することができる。左心リード及び右心リードをＩＣＤ１６００に関連して使用し、鬱血性心不全を患う患者らに向けて心臓拍出効率の改善が得られるように、心臓の心室及び／又は心房が実質的に同時に又は位相シーケンスでペーシングされるように心臓再同期療法を行うことができる。

右心房リードは、右心房を感知及びペーシングするのに適切な位置で右心房内に位置決めされたＲＡ先端電極１６５２及びＲＡリング電極１６５１を含む。１つの構成では、例えば、ＣＡＮ電極１６８１ｂ準拠のＲＡ先端１６５２を使用し、右心房において単極ペーシング及び／又は感知を行うことができる。別の構成では、ＲＡ先端電極１６５２及びＲＡリング電極１６５１を使用し、双極ペーシング及び／又は感知を行うことができる。

図１６は、左心房電極１６５６、１６５７の一実施形態を示している。左心房の単極ペーシング及び／又は感知は、例えば、ＣＡＮ１６８１ｂペーシングベクトルにＬＡ遠位電極１６５７を使用して左心房の単極ペーシング及び／又は感知をもたらすことができる。ＬＡ近位１６５６及びＬＡ遠位１６５７電極を一緒に使用し、左心房の双極ペーシング及び／又は感知を実施することができる。

図１７をここで参照すると、ＩＣＤ１６００の回路のブロック図が示されている。図１７は、機能ブロックに分割されたＩＣＤを示している。これらの機能ブロックを配置することができる多くの可能な構成が存在することは当業者により理解される。図１７に図示の例は、１つの可能な機能構成である。他の構成も可能である。例えば、より多い、より少ない、又は異なる機能ブロックを使用し、本発明の心臓応答分類方法を実施するのに適切なＩＣＤを説明することができる。更に、図１７に示すＩＣＤ１６００ではプログラマブルマイクロプロセッサベースの論理回路の使用を考えているが、他の回路の実施を利用することができる。

図１７に示すＩＣＤ１６００は、心臓から心臓信号を受信し、ペーシングパルス又は除細動／電気的除細動ショックの形態で心臓に電気刺激エネルギを送出する回路を含む。一実施形態において、ＩＣＤ１６００の回路は、人体に埋め込むのに適切なハウジングに封入かつ密封される。ＩＣＤ１６００への電力は、電気化学バッテリ１７８０によって供給される。ＩＣＤ１６００の回路へのリードシステム導体の物理的及び電気的取り付けを可能にするために、コネクタブロック（図示せず）がＩＣＤ１６００のハウジングに取り付けられる。

ＩＣＤ１６００は、制御システム１７２０及びメモリ１７７０を含むプログラマブルマイクロプロセッサベースのシステムとすることができる。メモリ１７７０は、様々なペーシング、除細動、及び／又は感知機能をもたらすプログラミング命令及び／又はパラメータを記憶することができる。更に、メモリ１７７０は、ＩＣＤ１６００の他の構成要素によって受信した心臓信号を示すデータを記憶することができる。メモリ１７７０は、例えば、ＥＧＭ及び履歴療法データの記憶に使用することができる。データストレージは、例えば、トレンディング又は他の診断目的に使用される長期患者モニタリングから得られるデータを含むことができる。履歴データ、並びに他の情報は、必要又は要望に応じて外部プログラマーユニット１７９０に送信することができる。

制御システム１７２０及びメモリ１７７０は、ＩＣＤ１６００の作動を制御するためにＩＣＤ１６００の他の構成要素と協働することができる。図１７に示す制御システム１７２０は、開示する様々な実施形態により、ペーシング刺激に対する心臓応答を分類する心臓応答分類プロセッサ１７２５を組み込んでいる。制御システム１７２０は、ＩＣＤ１６００の作動を制御する他の構成要素と共に、心臓信号形態分析に向けてペースメーカー制御回路１７２２、不整脈検出器１７２１、及びテンプレートプロセッサ１７２４を含む付加的な機能別構成要素を含むことができる。

遠隔測定回路１７６０を実施し、ＩＣＤ１６００と外部プログラマーユニット１７９０の間の通信を行うことができる。一実施形態において、遠隔測定回路１７６０及びプログラマーユニット１７９０は、プログラマーユニット１７９０と遠隔測定回路１７６０の間で信号及びデータを受信及び送信するために、当業技術で公知のようにワイヤループアンテナ及び無線周波数遠隔測定リンクを使用して通信する。このようにして、プログラミング指令及び他の情報を移植中及び／又は移植後にプログラマーユニット１７９０からＩＣＤ１６００の制御システム１７２０に転送することができる。更に、ペーシング応答分類の時間フレームワーク内の要素のタイミングパラメータに関連付けられる記憶された心臓データは、例えば、他のペーシング応答分類データと共にプログラマーユニット１７９０とＩＣＤ１６００の間で転送することができる。

図１７に示す実施形態において、電極ＲＡ先端１６５２、ＲＡリング１６５１、ＲＶ先端１６５３、ＲＶリング１６６３、ＲＶコイル１６４２、ＳＶＣコイル１６４１、ＬＶ遠位電極１６５５、ＬＶ近位電極１６５４、ＬＡ遠位電極１６５７、ＬＡ近位電極１６５６、ヘッダ電極１７０８、ＣＡＮ電極１７０９は、スイッチマトリックス１７１０を通じて感知回路１７３１〜１７３７に結合される。

右心房感知回路１７３１は、右心房から電気信号を検出及び増幅する役目をする。右心室感知回路１７３２は、心臓の右心室から電気信号を検出及び増幅する役目をする。左心房感知回路１７３５は、心臓の左心房から電気信号を検出及び増幅する役目をする。左心室感知回路１７３６は、心臓の左心室から電気信号を検出及び増幅する役目をする。スイッチングマトリックス１７１０の出力を演算し、電極１６５１、１６５２、１６５６、１６５７、１６５４、１６５５、１６４１、１６４２、１６６３、１６５３の選択された組合せを誘発反応感知回路１７３７に結合することができる。誘発反応感知回路１７３７は、心臓応答分類に向けて電極の様々な組合せを使用して生じた電圧を感知及び増幅する役目をすることができる。感知回路１７３１〜１７３７の出力は、制御システム１７２０に結合される。

本明細書に説明する実施形態において、ペーシング電極及び感知電極の様々な組合せをペースパルス後に心臓信号のペーシング及び感知に関連して利用し、ペーシングパルスに対する心臓応答を分類することができる。例えば、いくつかの実施形態において、第１の電極の組合せは、心腔をペーシングするのに使用され、第２の電極の組合せは、ペーシング後に心臓信号を感知するのに使用される。他の実施形態において、同じ電極の組合せが、ペーシング及び感知に使用される。

ペーシング及び感知に同じ電極の組合せを使用してペーシングパルスに続いて心臓信号を感知すると、電極と組織のインタフェースでペーシング後の残留分極に関連のペーシングアーチファクト成分を含む心臓信号を感知することができる。ペーシングアーチファクト成分をペーシングパルスに対する心臓応答、すなわち、誘発反応を示すより小さい信号に重畳させることができる。ペーシング出力回路は、心臓からのＤＣ成分を阻止し、かつペーシング刺激パルスを条件付ける結合コンデンサを含むことができる。大きいペーシングアーチファクト信号が存在すると、ペーシングに対する心臓応答の分類が複雑化する可能性がある。いくつかの場合には、ＩＣＤは、検出された信号からのペーシングアーチファクトを相殺する回路を含むことができる。ペーシングアーチファクトが除去された信号を使用してペーシングに対する心臓応答の分類を実施することができる。心臓応答分類内のペーシングアーチファクトの相殺は、同じか又は類似の電極の組合せがペーシングパルス送出にかつペーシングパルス送出後の心臓信号感知に使用される時に特に重要である。

本明細書に説明する様々な実施形態において、心腔ペーシングに第１の電極の組合せを使用することができ、心臓応答分類に向けてペーシング後に心臓信号を感知するのに第２の電極の組合せを使用することができる。異なる電極の組合せがペーシング及び感知に使用される場合に、心臓応答信号、例えば、捕捉応答とペーシングアーチファクトの間の時間的分離により、ペーシングアーチファクトの相殺なしに又はペーシングアーチファクトを相殺する小型化した回路により、ペーシングに対する心臓応答の分類を容易にすることができる。時間的分離は、ペーシング電極で開始され、かつペーシング電極から物理的に離間している感知電極に進む脱分極波面の伝播遅延により発生する。心臓応答信号及びペーシングアーチファクトの時間的分離は、ペーシングアーチファクトの相殺を不要にするのに十分と考えられる。

ペースメーカー制御回路１７２２を左心房、右心房、左心室、及び右心室１７４２、１７４１、１７４３、１７４４のペーシング回路と組み合わせて実施し、様々な電極の組合せを使用して心臓にペーシングパルスを選択的に生成及び送出することができる。ペーシング電極の組合せを使用し、上述したように心腔の双極又は単極ペーシングを行うことができる。

心臓応答分類を達成するための可能な感知ベクトルは、例えば、ＲＶ先端電極１６５３及びＲＶコイル電極１６４２、ＲＶコイル電極１６４及びＬＶ遠位電極１６５５、ＲＶコイル電極１６４２及びＬＶ近位電極１６５４、ＲＶコイル電極１６４２、及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＶコイル電極１６４２及びＳＶＣコイル電極１６４１、結合したＲＶコイル電極１６４２及びＳＶＣコイル電極１６４１、及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＶコイル電極１６４２及びＲＡリング電極１６５１、ＲＶコイル電極１６４２及びＲＡ先端電極１６５２、ＬＶ遠位電極１６５５及びＬＶ近位電極１６５４、ＬＶ遠位電極１６５５及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＬＶ遠位電極１６５５及びＳＶＣコイル電極１６４１、ＬＶ遠位電極１６５５及びＲＡリング電極１６５１、ＬＶ遠位電極１６５５及びＲＡ先端電極１６５２、ＬＶ近位電極１６５４）及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＬＶ近位電極１６５４及びＳＶＣコイル電極１６４１、ＬＶ近位電極１６５４及びＲＡリング電極１６５１、ＬＶ近位電極１６５４及びＲＡ先端電極１５６、ＳＶＣコイル電極１６４１及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＡリング電極１６５１及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＡ先端電極１６５２及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＳＶＣコイル電極１６４１及びＲＡリング電極１６５１、ＳＶＣコイル電極１６４１及びＲＡ先端電極１６５２、ＲＡリング電極１６５１及びＲＡ先端電極１６５２、ＲＡリング１６５１及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＡ先端電極１６５２及びＲＶコイル電極、ＲＡリング電極１６５１及びＲＶコイル電極１６４２、ＲＡ先端電極１６５２及びＲＶ先端電極１６５３、ＲＡリング電極１６５１及びＲＶ先端電極１６５３、ＲＶ先端電極１６５３及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＲＶリング電極１６６３及びＣＡＮ電極１６８１ｂ、ＬＶ遠位電極１６５５及びＲＶコイル電極１６４２、ＬＶ近位電極１６５４及びＲＶコイル電極１６４２、ＬＶ遠位電極１６５５及びＲＶリング電極１６６３、及びＬＶ遠位電極１６５５及びＲＶリング電極１６６３を含むことができる。いくつかの実施形態は、１つ又は２つ以上の左心房電極を使用するベクトルを含むことができる。このリストは網羅的ではなく、他の感知ベクトルの組合せを開発して本発明の実施形態により心臓応答分類を実施することができる。例えば、他のベクトルは、冠状静脈洞電極、不関電極、リードなしＥＣＧ電極、心臓噴門上部電極、皮下電極、及び／又は他の電極を含むことができる。

図中に示して本明細書に説明する構成要素及び機能性は、ハードウエア、ソフトウエア、又はハードウエア及びソフトウエアの組合せで実施することができることは理解される。図中で別々又は個別のブロック／要素として示す構成要素及び機能性は、一般的に他の構成要素及び機能性と組み合わせて実施することができ、かつ個別又は一体的な形態でのこのような構成要素及び機能性の描写は、説明の明瞭さを目的としたものであり、限定的ではないことは更に理解される。

本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正及び追加を本明細書で上述した好ましい実施形態に行うことができる。従って、本発明の範囲は、上述の特定的な実施形態により制限すべきではなく、以下に列挙する特許請求の範囲及びその均等物によってのみ定められるべきである。

Claims (30)

1. 心臓デバイスを作動させる方法であって、
   心臓周期中、ペーシングパルスを心腔に送出する段階と、
   心臓周期中、前記ペーシングパルスに続く第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方において、前記心腔の心臓ペーシング応答信号を感知する段階と、を含み、前記第１の分類期間及び第２の分類期間は各々、少なくとも開始時間を含む１つ又は２つ以上のタイミングパラメータに関連付けられ、
   さらに、前記ペーシング応答信号の少なくとも１つの信号特徴のタイミングと前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の間の時間的関係とに基づいて、前記第１の分類期間、前記第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上のブランク期間のうちの１つ又は２つ以上の少なくとも１つのタイミングパラメータを適応させる段階と、
   適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間を、前記心腔に送出された適応後ペーシングパルスの後に感知された適応後ペーシング応答信号に適用する段階と、
   前記適応後ペーシング応答信号の前記信号特徴が、適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間又は前記第２の分類期間内にあるかどうかを決定する段階と、
   前記信号特徴が、適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間又は前記第２の分類期間内にあるという決定に基づいて、心臓の前記適応後ペーシングパルスに対する前記心腔の適応後ペーシング応答を分類する段階と、
   前記適応後ペーシング応答の分類に基づいて、心臓療法を投与する段階と、を含む方法。
2. 前記信号特徴は、正又は負のピークを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記タイミングパラメータを前記第１の分類期間及び第２の分類期間の時間的関係に基づいて適応させる前記段階は、前記第２の分類期間の開始時間を、前記第１の分類期間の終了時間に基づいて適応させる段階を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記タイミングパラメータを適応させる前記段階は、ブランク期間のタイミングパラメータを、前記ブランク期間と前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の一方又は両方との間の時間的関係に基づいて適応させる段階を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記タイミングパラメータを適応させる前記段階は、３つの分類期間のタイミングパラメータを適応させる段階を含み、３つの分類期間は、起こりうる捕捉又は融合を検出するのに使用される前記第１の分類期間と、融合を確認するのに使用される前記第２の分類期間と、捕捉を確認するのに使用される第３の分類期間である、請求項１に記載の方法。
6. 前記タイミングパラメータを適応させる前記段階は、１つ又は２つ以上の前記ブランク期間を短縮して１つ又は２つ以上の前記第１及び第２の分類期間を延長する段階、及び、１つ又は２つ以上の前記ブランク期間を延長して１つ又は２つ以上の前記第１及び第２の分類期間を短縮する段階のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
7. さらに、前記信号特徴の初期タイミングと比較された前記信号特徴のタイミングの変化量を、閾値と比較する段階と、
   前記変化量の比較に基づいて、前記第１の分類期間、前記第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上の前記ブランク期間のうちの１つ又は２つ以上を適応させるか否かを決定する段階と、を含む請求項１に記載の方法。
8. さらに、前記信号特徴の初期タイミングと比較された前記信号特徴の前記タイミングの変化量を、閾値と比較する段階と、
   前記第１の分類期間、前記第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上の前記ブランク期間のタイミングパラメータを再初期化するか否かを決定する段階と、を含み、前記タイミングパラメータを再初期化する段階は、ペーシング応答信号の多試料電位図を取得する段階を伴う、請求項１に記載の方法。
9. 心臓周期中、ペーシングパルスを心腔に送出するように構成されたペーシング回路と、
   心臓周期中、前記ペーシングパルスに続く第１の分類期間及び第２の分類期間の一方又は両方において、前記心腔の心臓ペーシング応答信号を感知するように構成された感知回路と、
   制御回路と、を有し、
   前記第１の分類期間及び第２の分類期間は各々、少なくとも開始時間を含む１つ又は２つ以上のタイミングパラメータに関連付けられ、
   前記制御回路は、前記ペーシング応答信号の少なくとも１つの信号特徴のタイミングと前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の間の時間的関係とに基づいて、前記第１の分類期間、前記第２の分類期間、及び１つ又は２つ以上のブランク期間のうちの１つ又は２つ以上の少なくとも１つのタイミングパラメータを適応させ、
   適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間を、前記心腔に送出された適応後ペーシングパルスの後に感知された適応後ペーシング応答信号に適用し、
   前記適応後ペーシング応答信号の前記信号特徴が、適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間又は前記第２の分類期間内にあるかどうかを決定し、
   前記信号特徴が、適応させた前記タイミングパラメータを有する前記第１の分類期間又は前記第２の分類期間内にあるという決定に基づいて、心臓の前記適応後ペーシングパルスに対する前記心腔の適応後ペーシング応答を分類し、
   前記適応後ペーシング応答の分類に基づいて、心臓療法を投与するように構成される、心臓デバイス。
10. 前記制御回路は、前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の時間的関係に基づいて、前記タイミングパラメータを適応させるように構成され、前記第２の分類期間の開始時間を、前記第１の分類期間の終了時間に基づいて適応させる、請求項９に記載の心臓デバイス。
11. 前記制御回路は、ブランク期間のタイミングパラメータを、前記ブランク期間と前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の一方又は両方との間の時間的関係に基づいて適応させるように構成される、請求項９に記載の心臓デバイス。
12. 前記制御回路は、３つの分類期間のタイミングパラメータを適応させるように構成され、３つの分類期間は、起こりうる捕捉又は融合を検出するのに使用される前記第１の分類期間と、融合を確認するのに使用される前記第２の分類期間と、捕捉を確認するのに使用される第３の分類期間である、請求項９に記載の心臓デバイス。
13. 前記制御回路は、前記信号特徴の初期タイミングと比較された前記信号特徴のタイミングの変化量を、閾値と比較し、前記変化量の比較に基づいて、前記第１の分類期間及び前記第２の分類期間の一方又は両方を適応させるか否かを決定するように構成される、請求項９に記載の心臓デバイス。
14. 心臓デバイスを作動させる方法であって、
    少なくとも１つのペーシングパルスを心腔に送出する段階と、
    前記ペーシングパルスの後の前記心腔のペーシング応答信号を感知する段階と、
    前記ペーシング応答信号の第１の特徴と第２の特徴の間に存在する時点を含む前記ペーシング応答信号の時間的イベントを検出する段階と、
    検出された前記時間的イベントに基づいて、１つ又は２つ以上ペーシング応答分類期間及び１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを、前記第１の特徴が第１の分類期間内にあり且つ前記第２の特徴が第２の分類期間内にあるように初期化する段階と、を含む方法。
15. 前記ペーシング応答信号を感知する前記段階は、前記ペーシング応答信号の多試料電位図を取得する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記時間的イベントを検出する前記段階は、前記ペーシング応答信号のゼロ交差点を検出する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記時間的イベントを検出する前記段階は、前記ペーシング応答信号の変曲点を検出する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記時間的イベントを検出する前記段階は、前記第１の特徴の発生時間と前記第２の特徴の発生時間の間の中間点を検出する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
19. 前記時間的イベントを検出する前記段階は、前記心臓信号のゼロ交差点、変曲点、又は中間点を検出する段階を含み、
    前記１つ又は２つ以上の分類期間及び前記１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化する前記段階は、前記ブランク期間の開始時間及び前記分類期間の終了時間を、前記ゼロ交差点、変曲点、又は中間点と一致するように設定する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
20. 前記１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化する前記段階は、前記第１の特徴又は前記第２の特徴の感知を可能にするために初期化する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
21. 前記１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化する前記段階は、前記第１の特徴又は前記第２の特徴以外の信号特徴の感知を防止するために初期化する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
22. 少なくとも１つのペーシングパルスを心腔に送出するように構成されたペーシング回路と、
    前記ペーシングパルスの後の前記心腔のペーシング応答信号を感知し、前記ペーシング応答信号の第１の特徴と第２の特徴の間に存在する時点を含む前記ペーシング応答信号の時間的イベントを検出するように構成された感知回路と、
    検出された前記時間的イベントに基づいて、１つ又は２つ以上ペーシング応答分類期間及び１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを、前記第１の特徴が第１の分類期間内にあり且つ前記第２の特徴が第２の分類期間内にあるように初期化するように構成された制御回路と、を含む心臓デバイス。
23. 前記感知回路は、前記ペーシング応答信号の多試料電位図を取得するように構成される、請求項２２に記載の心臓デバイス。
24. 前記感知回路は、前記心臓信号のゼロ交差点、変曲点、又は中間点を検出するように構成され、
    前記制御回路は、前記１つ又は２つ以上の分類期間及び前記１つ又は２つ以上のブランク期間のタイミングパラメータを初期化し、前記ブランク期間の開始時間及び前記分類期間の終了時間をゼロ交差点、変曲点、又は中間点と一致するように設定するように構成される、請求項２２に記載の心臓デバイス。
25. ペーシングパルスを心臓の左心室に送出する段階と、
    左心室の心臓ペーシング応答信号を感知する段階と、
    第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出し、融合検出期間及び前記融合検出期間に続く第２の捕捉検出期間のうちの一方において第２のピークを検出する段階と、
    前記第１のピーク及び前記第２のピークに基づいて、捕捉と融合を区別する段階と、を含む、方法。
26. 前記第１の捕捉検出期間において前記第１のピークを検出する前記段階は、前記第１の捕捉検出期間内の捕捉検出領域において前記第１のピークを検出する段階を含み、前記捕捉検出領域は、上側及び下側タイミング境界及び上側及び下側振幅境界を有する、請求項２５に記載の方法。
27. 捕捉と融合を区別する前記段階は、前記第１のピークが前記捕捉検出領域内にある場合に前記ペーシング応答を潜在的捕捉として分類し、前記第２のピークが第２の捕捉検出期間内にある場合に捕捉を確認する段階を含む、請求項２５に記載の方法。
28. 捕捉と融合を区別する前記段階は、前記第２のピークが前記融合検出期間内にある場合に前記ペーシング応答を融合として分類する段階を含む、請求項２５に記載の方法。
29. ペーシングパルスを心臓の左心室に送出するように構成されたペーシング回路と、
    左心室の心臓ペーシング応答信号を感知し、第１の捕捉検出期間において第１のピークを検出し、融合検出期間及び前記融合検出期間に続く第２の捕捉検出期間のうちの一方において第２のピークを検出するように構成された感知回路と、
    前記第１のピーク及び前記第２のピークに基づいて、捕捉と融合を区別するように構成された制御回路と、を含むデバイス。
30. 前記感知回路は、前記第１の捕捉検出期間内の捕捉検出領域において前記第１のピークを検出するように構成され、前記捕捉検出領域は、上側及び下側タイミング境界及び上側及び下側振幅境界を有する、請求項２９に記載のデバイス。