JP2022553322A - 心房性不整脈患者のための心臓収縮性調節 - Google Patents

心房性不整脈患者のための心臓収縮性調節 Download PDF

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Abstract

その心室不応期の間に心室組織に適用されるとヒト患者にて心不全の状態を改善する非興奮性電気シグナルを生成するように構成される刺激回路と、心房性不整脈検出回路と、前記心房性不整脈検出回路が心房性不整脈を検出するときも前記シグナルを送達するように前記刺激回路を制御する決定回路と、を含む心臓治療用装置。【選択図】図3

Description

関連出願
本出願は、その内容が参照によって全体として本明細書に組み込まれる2020年6月22日に出願された米国仮特許出願番号63/042,061(代理人明細書79078)、2019年10月23日に出願された米国仮特許出願番号62/924,776(代理人明細書79063)、2020年3月29日に出願された米国仮特許出願番号63/001,343(代理人明細書79080)、及び2019年10月23日に出願された米国仮特許出願番号62/924,782(代理人明細書79062)の米国特許法119条(e)、優先権のもとでの優先権の利益を主張する。
本出願は同日にて同一出願人によって出願されている以下のPCT出願:PRUTCHI David et al.への「心臓収縮性調節(CCM)刺激を使用してHF患者にてピークVO2を高めること」と題する代理人整理番号85056;PRUTCHI David et al.への「心臓電気刺激を計画し、送達する方法」と題する代理人整理番号85069;PRUTCHI David et al.への「呼吸と関連した心臓収縮性調節」と題する代理人整理番号85070の同時出願の一部である。
上記出願の内容はその全体が本明細書で完全に示されているかのように参照によってすべて組み込まれる。
本発明は、そのいくつかの実施形態にて、電気刺激、例えば、非興奮性刺激、例えば、心臓収縮性調節刺激(C2MS)療法を心房性不整脈(AA)、たとえば、心房細動(AF)の患者に提供して、例えば、心拍出量を増やし、AF、AFの症状及び/または他の疾患を治療する及び/または予防することに関する。
米国特許US9713723B2は、左心室に影響を与えるために右心室からの不応期シグナルを使用して以下を記載している:「方法はヒト対象で使用するために提供される。方法には、対象の大動脈を介して心臓の部位にアクセスすることと、対象の心臓の左心室に影響を与える不応期シグナルを部位の不応期の間に心臓の部位に適用することによって対象の心不全を緩和することとが含まれる。他の実施形態も説明されている」。
米国特許US6480737は、心室リードに基づく不整脈検出の方法を使用すること教示し、その中で開示されているのは、「少なくとも1つの電極、電源、心臓の局所サイズではない部分からの寄与を含有する広範囲ECGシグナルを受け取る広範囲ECGセンサー、前記電源からの非興奮性シグナルによって前記少なくとも1つの電極に選択的に帯電させるためのコントローラー、及び前記広範囲ECGシグナルに対して反応する帯電を抑制する安全性フィルターを含む心臓に非興奮性シグナルを適用するための装置」ならびに「本発明の例示的な実施形態では、広範囲ECGセンサーは右心室の一部と左心室の一部(心尖の近傍)をカバーし、整合のために使用される一時的な部分は右心室感知事象と直近の妥当な左心室ECG適用事象との間である。右心室でペーシングされる場合、ペーシング事象の少し後にトレースが開始してもよい。任意で、テンプレートにはETCシグナルの適用後からの部分も含まれる。」である。
米国特許US9713723B2は、請求項1:「複数の心臓収縮性調節の電気シグナルを心臓に適用する方法であって、前記方法が、所与の期間の間、前記心臓にて複数の不整脈エピソードを数えることによって不整脈有症率のレベルを計算することと;不整脈有症率の前記レベルと治療される不整脈の不整脈有症率のレベルを表す値との間で比較することと;前記比較の結果に応えて、不整脈有症率の前記レベルを減らすために前記心臓に前記複数の心臓収縮性調節電気シグナルの1以上を適用することとを含み、その際、前記心臓収縮性調節電気シグナルは心臓の心筋細胞の収縮性を増すことができる、前記方法」にて不整脈、明らかに心室性不整脈の有症率を減らすためにある種のC2MS療法を使用することを議論している。
米国特許US8977353B2は、請求項1:「第2の部位での心臓組織への電場の適用によって第1の部位での心臓組織の挙動を改変する方法であって、前記第1の部位での心臓組織のタンパク質活性及び/または遺伝子活性の所望の非急性の改変を決定することと;第2の部位、前記第1の部位にて前記タンパク質活性及び/または遺伝子活性の前記所望の非急性の改変を生じる予想される効果を有する電場の適用の持続時間及び電場の出力レベルのうちの1以上を含むが、第1の部位で有意な急性の効果を引き起こさない電場パラメーターを選択することと;選択されたパラメーターを有する電場を前記第2の部位での心臓組織に適用して、第1の部位にて前記選択された非急性の改変を生成することとを含み、その際、前記第1の部位は第1の部位での有意な急性効果が発生しないように前記第2の部位から十分に遠く離れている、前記方法」にて短期と長期の効果を議論している。
C2MSを使用するImpulse Dynamics Optimizer(登録商標)装置の2019年のFDAの承認では、永続的なまたは持続的な長期の心房細動または心房粗動は禁忌及び事前注意として列挙され、AFはC2MSの適用については適応外とみなされている。
論文「Cardiac contractility modulation: mechanisms of action in heart failure with reduced ejection fraction and beyond」by C.Tschope et al,European Journal of Heart Failure,(2018),doi:10.1002/ejhf.1349は、C2MSの操作について種々の考えられるメカニズムを記載している。
米国特許第4,554,922号は相対不応期に適用される電気シグナルは不応期を延長し、組織を不整脈になりにくくすることを明らかに示唆している。
上記文書すべての開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
以下は本発明の実施形態のいくつかの実施例を含む非排他的なリストである。本発明はまた、以下で明白に列挙されていない場合も、複数の実施例に由来する特徴を使用する実施例及び実施形態における特徴すべてより少ないものを含む実施形態も含む。
実施例1.心臓治療用装置であって、
その心室不応期の間に心室組織に適用されるとヒト患者にて心不全の状態を改善する非興奮性の電気シグナルを生成するように構成される刺激回路と;
心房性不整脈の検出回路と;
前記心房性不整脈の検出回路が心房性不整脈を検出したときも、前記シグナルを送達するように前記刺激回路を制御する決定回路とを含む、前記装置。
実施例2.前記決定回路が前記心房性不整脈の検出に応えて前記シグナルの少なくとも1つのパラメーターを改変する、実施例1に記載の装置。
実施例3.前記改変が前記シグナルによって刺激される組織の範囲を増やすことを含む、実施例2に記載の装置。
実施例4.前記決定回路は心室性不整脈が検出されれば前記送達を回避するように構成される、実施例1~3のいずれかに記載の装置。
実施例5.前記決定回路は上室性不整脈が検出されれば前記送達を許可するように構成される、実施例1~4のいずれかに記載の装置。
実施例6.前記装置が適用される前記シグナルの用量及び適用の持続時間の指示を含むメモリーを含み、前記決定回路がシグナルの実際の送達に従ってシグナル適用の実際の持続時間を改変するように構成される実施例1~5のいずれかに記載の装置。
実施例7.前記装置が前記検出された心房性不整脈に対する前記適用の効果を記録するように構成されるデータロガーを含む、実施例1~6のいずれかに記載の装置。
実施例8.前記装置が前記患者の心房にて非不応時の間にも前記シグナルを適用するように構成される、実施例1~7のいずれかに記載の装置。
実施例9.前記装置が心房リードを有さない、実施例1~8のいずれかに記載の装置。
実施例10.前記装置が心室刺激リードを有さない、実施例1~8のいずれかに記載の装置。
実施例11.前記装置がペーシング回路を含み、前記決定回路が心臓の要求が増加した場合にペーシングの増加を適用するよりも非興奮性シグナルを適用することを選択的に好むようにプログラム可能である、実施例1~10のいずれかに記載の装置。
実施例12.前記選択的好みが前記装置によって感知された心臓パラメーターに応えてである、実施例11に記載の装置。
実施例13.前記決定回路は不整脈が検出された後、前記シグナルを適用しないように拍動の数の禁止ウインドウを定義し、前記ウインドウが1またはゼロである、実施例1~12のいずれかに記載の装置。
実施例14.前記心房性不整脈の検出回路が1以上の心室リードによって測定されるシグナルから心房性不整脈を検出する、実施例1~13のいずれかに記載の装置。
実施例15.患者の治療を計画する方法であって、
(a)患者が心房性不整脈を有する、またはそれを発症するリスクを有することを特定することと;
(b)前記特定することに応えて、その心室不応期の間に心室組織に適用されるとヒト患者にて心不全の状態を改善する非興奮性の電気シグナルを生成する埋め込み型装置による患者のための治療スケジュールを計画することとを含む、前記方法。
実施例16.前記計画することが心房性不整脈の間にも前記シグナルを適用するように前記装置をプログラムすることを含む、実施例15に記載の方法。
実施例17.前記患者を選択することと、前記治療によって前記心房性不整脈の症状を改善するという目標を持つ前記計画を実施することとを含む、実施例15に記載の方法。
実施例18.前記改善することが前記心房性不整脈による異常な心室興奮を阻止することを含む、実施例16または17に記載の方法。
実施例19.前記改善することが前記心房性不整脈を減らすことを含む、実施例16~18のいずれかに記載の方法。
実施例20.前記心房性不整脈が一時的なAFを含む、実施例15~19のいずれかに記載の方法。
実施例21.前記計画することが心室中隔から20mm以内で前記非興奮性シグナルを適用するように計画することを含む、実施例15~20のいずれかに記載の方法。
実施例22.前記計画することが心臓の心房内に前記非興奮性シグナルを適用するように計画することを含む、実施例15~20のいずれかに記載の方法。
実施例23.前記計画することが心房及び心室の双方にて心臓組織を刺激するための出力レベルと適用部位を選択することを含む、実施例15~22のいずれかに記載の方法。
実施例24.前記特定することが一時的なAFの患者を治療のために選択することを含む、実施例15~23のいずれかに記載の方法。
実施例25.前記特定することが翌年にAAを発症する20%を上回るリスクがある患者を治療のために選択することを含む、実施例15~23のいずれかに記載の方法。
実施例26.前記特定することが慢性AFの患者を治療のために選択することを含む、実施例15~24のいずれかに記載の方法。
実施例27.前記特定することがNYAHクラスIIまたはクラスIIIの心不全の患者を治療のために選択することを含む、実施例15~26のいずれかに記載の方法。
実施例28.前記特定することが安静時の症状がない心不全の患者を治療のために選択することを含む、実施例15~26のいずれかに記載の方法。
実施例29.前記特定することがNYAHクラスIVの心不全の患者を治療のために選択することを含む、実施例15~26のいずれかに記載の方法。
実施例30.前記特定することが少なくとも30%の酸素化酸素流、許容心拍出量の増加の可能性を有する患者を治療のために選択することを含む、実施例15~27のいずれかに記載の方法。
実施例31.前記特定することが拍動の少なくとも50%は治療を適用するのに使用される装置を使用して治療可能である患者を治療のために選択することを含む、実施例15~28のいずれかに記載の方法。
実施例32.前記計画することが1ヵ月平均で1日あたり20,000を上回る治療される拍動に前記シグナルを適用するために装置パラメーターを設定することを含む、実施例15~31のいずれかに記載の方法。
実施例33.前記計画することが1以上の適用パラメーターを使用して治療するように計画することを含み、前記1以上の適用パラメーターがいくつかのリードのうちどのリードを使用するかを含む、実施例15~32のいずれかに記載の方法。
実施例34.前記計画することが前記患者にてVO2最大値を改善する目標を持って計画することを含む、実施例15~33のいずれかに記載の方法。
実施例35.前記計画することが前記患者にてAFのエピソードを減らす目標を持って計画することを含む、実施例15~34のいずれかに記載の方法。
実施例36.前記計画することが、シグナルが心房について興奮性である拍動時及び時間帯にも前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、実施例15~35のいずれかに記載の方法。
実施例37.前記計画することが、心室不応期が延長されるように十分に遅い前記不応期の一部の間に前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、実施例15~36のいずれかに記載の方法。
実施例38.前記計画することが、局所興奮時間から40~100msの間の時間の間にも前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、実施例15~36のいずれかに記載の方法。
実施例39.患者を治療する方法であって、
(a)患者が心房性不整脈または心拍出量の低下を含む心機能障害及び追加の心機能障害を有することを特定することと;
(b)前記特定することに応えて、心室組織に適用するとヒト患者における心不全を改善する非興奮性の電気シグナルを生成する埋め込み型装置による患者のための治療スケジュールを計画することと含み、前記適用することが前記機能障害の双方を改善する、前記方法。
実施例40.前記改善することが同一の適用されたシグナルを使用して2つの機能障害の房室を改善することを含む、請求項39に記載の方法。
理解することができるように、治療は計画に従って適用される。
実施例41.患者を治療する方法であって、心房性不整脈が活動性であるときに前記心房性不整脈または心拍出量低下を有する患者にC2MSシグナルを適用するように計画することを含む、前記方法。
実施例42.患者を治療する方法であって、心房性不整脈の可能性を有する患者にC2MSシグナルを適用し、それによって次の1時間に心房性不整脈を発生する確率を少なくとも10%減らすように計画することを含む、前記方法。特に定義されない限り、本明細書で使用される専門用語及び/または科学用語はすべて本発明が関係する当該技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものに類似するまたはそれと同等である方法及び材料を本発明の実施形態の実践及び試験で使用することができるが、例示的な方法及び/または材料が以下に記載されている。矛盾がある場合、定義を含む本発明の明細書が支配するであろう。加えて、材料、方法及び実施例は説明に役立つだけであり、必ずしも限定を意図するものではない。
当業者によって理解されるように、本発明のいくつかの実施形態はシステム、方法またはコンピュータープログラムとして具体化されてもよい。したがって、本発明のいくつかの実施形態は完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態(ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む)、または本明細書ではすべて一般に「回路」、「モジュール」または「システム」と呼ばれてもよいソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形態を取ってもよい。さらに、本発明のいくつかの実施形態はその上に具体化されるコンピューター可読プログラムコードを有する1以上のコンピューター可読媒体(複数可)にて具体化されるコンピュータープログラムの形態を取ってもよい。本発明のいくつかの実施形態の方法及び/またはシステムの実施は手動で、自動で、またはそれらの組み合わせで選択された課題を実行する及び/または完了することを含むことができる。さらに、本発明の方法及び/またはシステムのいくつかの実施形態の器具類及び機器によれば、いくつかの選択された課題はハードウェアによって、ソフトウェアによって、またはファームウェアによって、及び/またはそれらの組み合わせによって、例えば、オペレーティングシステムを使用して実施されてもよい。
例えば、本発明のいくつかの実施形態に従って選択される課題を実行するためのハードウェアはチップまたは回路として実施されてもよい。ソフトウェアとしては、本発明のいくつかの実施形態に従って選択される課題は好適なオペレーティングシステムを使用してコンピューターによって実行される複数のソフトウェアの命令として実施されてもよい。本発明の例示的な実施形態では、本明細書に記載されているような方法及び/またはシステムのいくつかの例示的な実施形態に係る1以上の課題は、例えば、複数の命令を実行するコンピュータープラットフォームのようなデータプロセッサーによって実行される。任意で、データプロセッサーには、命令及び/またはデータを選別するための揮発性メモリー、及び/または不揮発性記憶装置、例えば、命令及び/またはデータを選別するための磁気ハードディスク及び/または取り外し可能な媒体が含まれる。任意で、ネットワーク接続も同様に提供される。ディスプレイ及び/またはキーボードまたはマウスのようなユーザーの入力装置も同様に任意で提供される。
1以上のコンピューター可読媒体(複数可)の組み合わせが本発明のいくつかの実施形態に利用されてもよい。コンピューター可読媒体はコンピューター可読シグナル媒体またはコンピューター可読記憶装置媒体であってもよい。コンピューター可読記憶装置媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁、赤外線、または半導体のシステム、装置もしくはデバイス、または前述の任意の好適な組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。コンピューター可読記憶装置媒体のさらに具体的な例(包括的ではないリスト)には以下:1以上のケーブルを有する電気接続、携帯型フロッピーディスク、ハイドディスク、ランダムアクセスメモリー(RAM)、読み取り専用メモリー(ROM)、消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリー(EPROMまたはフラッシュメモリー)、光ファイバー、携帯型コンパクトディスク読み取り専用メモリー(CD-ROM)、光記憶装置、磁気記憶装置、または前述の任意の好適な組み合わせが挙げられる。この文書の文脈では、コンピューター可読記憶装置媒体は、命令実行のシステム、装置またはデバイスによって使用するためのまたはそれと接続して使用するためのプログラムを含有するまたは保存することができる任意の有形的表現媒体であってもよい。
コンピューター可読シグナル媒体には、例えば、搬送波のベースバンドにてまたはその一部としてその中で具体化されるコンピューター可読プログラムコードによる伝搬データシグナルが含まれてもよい。そのような伝搬シグナルは電磁、光、またはそれらの好適な組み合わせを含むが、これらに限定されない種々の形態のいずれかを取ってもよい。コンピューター可読シグナル媒体はコンピューター可読記憶装置媒体ではないコンピューター可読媒体、及び命令実行のシステム、装置またはデバイスによって使用するための、またはそれと接続して使用するためのプログラムを伝える、伝搬する、または輸送することができるコンピューター可読媒体であってもよい。
コンピューター可読媒体で具体化されるプログラムコード及び/またはそれによって使用されるデータはワイヤレス、有線、光ファイバーケーブル、RF等、または前述の任意の好適な組み合わせを含むが、これらに限定されない適当な媒体を使用して伝達されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態についての作業を実施するためのコンピュータープログラムコードは、例えば、Java、Smalltalk、C++等のような目的指向性のプログラム言語、及び「C」プログラム言語または類似のプログラム言語のような従来の手続き型のプログラム言語を含む1以上のプログラム言語の任意の組み合わせで書き込まれてもよい。プログラムコードはユーザーのコンピューターにて完全に、ユーザーのコンピューターにて部分的に、独立型のソフトウェアパッケージとして、ユーザーのコンピューターにて部分的に及びリモートコンピューターで部分的に、またはリモートコンピューターもしくはサーバーで完全に実行してもよい。後者のシナリオでは、リモートコンピューターは、ローカルエリアネットワーク(LAN)もしくは広域ネットワーク(WAN)を含む任意の型のネットワークを介してユーザーのコンピューターに接続されてもよく、または接続は外部コンピューターに対して(例えば、インターネットサービスプロバイダ―を使用するインターネットを介して)行われてもよい。
本発明のいくつかの実施形態は、本発明の実施形態に係る方法、装置(システム)及びコンピュータープログラムのフローチャートの説明及び/またはブロック図を参照して以下に記載されてもよい。フローチャートの説明及び/またはブロック図の各ブロック、及びフローチャートの説明及び/またはブロック図におけるブロックの組み合わせはコンピュータープログラムの命令によって実施され得ることが理解されるであろう。コンピュータープログラムの命令は一般目的のコンピューター、専用目的のコンピューターのプロセッサーまたは機械を作るプログラム可能なデータ処理装置に提供されてもよいので、コンピューターのプロセッサーまたは他のプログラム可能なデータ処理装置を介して実行する命令はフローチャート及び/またはブロック図のブロック(単数)またはブロック(複数)で指示された機能/行動を実施するための手段を作り出す。
これらのコンピュータープログラムの命令は、コンピューター、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイスを指図することができるコンピューター可読媒体に保存されて特定の方法で機能してもよいので、コンピューター可読媒体に保存された命令はフローチャート及び/またはブロック図のブロック(単数)で指示される機能/行動を実施する命令を含む製品を作り出す。
コンピュータープログラムの命令は、コンピューター、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイスに負荷されてコンピューター、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイスにて実行される一連の操作ステップをもたらし、コンピューターまたは他のプログラム可能な装置で実行する命令がフローチャート及び/またはブロック図のブロック(単数)またはブロック(複数)で指示される機能/行動を実施するためのプロセスを提供するようにコンピューターが実施するプロセスを作り出してもよい。
本明細書に記載されている方法のいくつかは一般にコンピューターによる使用のみのために設計され、ヒト専門家によって純粋に手動で実施するために実行可能でなくてもよくまたは実践的でなくてもよい。例えば、心臓刺激機器を制御すること及び/またはリアルタイムで心臓シグナルを処理することのような類似の作業を手動で実施したいヒト専門家は、完全に異なる方法、例えば、専門家の知識及び/または本明細書に記載されている方法のステップを手動で体験することよりははるかに効率的であるヒトの脳のパターン認識能を使用する方法を使用するように期待されてもよいが、それらは多分、必要な時間スケールで機能することはできない。
本発明のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して例示目的のみのために本明細書に記載されている。今や詳細な図面を具体的に参照して、示されている事項は例としてであり、本発明の実施形態の説明に役立つ議論を目的とすることが強調される。この点で、図面によって解釈される記載は本発明のどの実施形態が実践されてもよいかを当業者に明らかにする。
本発明のいくつかの実施形態に係る種々の組織及び電極/リードの位置を示す心臓の模式図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る心臓治療用装置の模式的ブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る非興奮性領域の空間的に及ぶ範囲を示す心臓の模式図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、種々の心臓事象に関係する非興奮性領域のタイミングを示す時間表である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、AF患者のVO2パラメーターをC2MSが改善した試験の結果を示すグラフである。 本発明のいくつかの実施形態に係る右心房からの非興奮性領域の空間的に及ぶ範囲を示す心臓の模式図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る左心房からの非興奮性領域の空間的に及ぶ範囲を示す心臓の模式図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、患者の選択と心房性不整脈の課題を持つ患者の治療の方法のフローチャートである。 本発明のいくつかの実施形態に係る、患者の選択及び心拍出量と追加の心機能障害を持つと患者のための治療の方法のフローチャートである。 本発明のいくつかの実施形態に係る、心臓コントローラーの操作のフローチャートである。
本発明は、そのいくつかの実施形態では、電気刺激、例えば、非興奮性の刺激、例えば、心臓収縮性調節療法を心房性不整脈(AA)、例えば、心房細動(AF)の患者に提供して心拍出量を増やす、AF、AFの症状及び/または他の疾患を治療する及び/または予防することに関する。
本発明のいくつかの実施形態の広い態様は心房性不整脈の患者について計画を立て、及び/または患者を治療することに関する。心房性不整脈はC2MS療法を適用することに対して適応外と以前は見なされていた可能性がある一方で、本発明者らはC2MSがAF患者に安全に適用することができるばかりでなく、そのような治療法は同様に有用であると思われることも見いだした。本発明のいくつかの実施形態では、患者はAAの診断にもかかわらず、一般的に治療される。任意で、またはさらに、患者はAA事象の間に治療される。いくつかの実施形態では、そのようなAA事象は検出され、停止しない(またはいくつかの実施形態では、治療法をもたらす、及び/またはさもなければ改変する)。本発明のいくつかの実施形態では、そのようなAA事象は検出されない、または検出され、治療法の適用の間、無視される。
本発明のいくつかの実施形態の広い態様は、心臓に適用される強い非興奮性のシグナルを使用して同じシグナルで2以上の異なる治療効果を提供することに関する。任意で、1以上のシグナル適用パラメーターがそのような複数の所望の効果について最適化される。いくつかの実施形態では、そのような効果には心臓の収縮性を高めること及び不整脈の状態を改善することの双方が含まれる。
本発明のいくつかの実施形態の態様は、心臓の相対不応期及び/または絶対不応期の間に心臓に適用される心臓収縮性調節刺激(C2MS)シグナル、例えば、非興奮性のシグナルによって心房性不整脈を有する患者を治療すること(及び/またはそのような患者についての治療計画を生成すること)に関する。本発明のいくつかの実施形態では、シグナルの電場がそのような心室組織、例えば、左心室、右心室及び/または心室中隔を刺激すると心臓心室の収縮性を高めるようにシグナルが選択される。本発明のいくつかの実施形態では、収縮性調節はシグナルによって引き起こされるホスホランバンのリン酸化によって提供される。本発明のいくつかの実施形態では、収縮性調節は、シグナルによって引き起こされるタンパク質転写及び/またはmRNA生成における変化によって引き起こされ、任意で胎児の遺伝子プログラムの反転の形で引き起こされる。「C2MS」という用語は、特段の記載がない限り、そのようなシグナルすべてについての一般的な代用語として本明細書で使用される。いくつかの実施形態では、C2MSシグナルはそれが適用される組織以外の組織に対して興奮性であってもよいことが知られている。C2MSシグナルが作動してもよい種々のメカニズムは、例えば、“Cardiac contractility modulation:mechanisms of action in heart failure with reduced ejection fraction and beyond”by C.Tschope et al,European Journal of Heart Failure,(2018),doi:10.1002/ejhf.1349に記載されており、その開示は参照によって本明細書に組み込まれ、これらのメカニズムの1以上を利用し、及び/またはそれに従うためにシグナル適用パラメーターを選択することに導くのに役立ってもよい。
AAではない患者も治療のために選択されてもよく、及び/または治療のためのその選択は患者のAAの状態またはリスクを任意で無視してもよいことが知られている。
本発明のいくつかの実施形態では、患者は、心房性不整脈の併存疾患、例えば、心房粗動、発作性AF、一時的AF及び/または慢性AF、心房頻拍(AT)を有する者に基づく、及び/またはそのような不整脈発症の予想に基づく治療のために選択される。以下の例のいくつかは心房細動に焦点を当てる一方で、それらは他の心房性不整脈にも役立つように適用されてもよいことが知られている。
本発明のいくつかの実施形態では、患者は特定の治療目標がない治療について選択される。他では、そのような治療目標は、例えば、予想される結果(例えば、50%、60%、70%、80%または症例の中間の割合を超えるNYHA機能的クラスの少なくとも1の改善)に基づいて選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、患者は、少なくとも0.5、0.75、1、1.5またはクラスの中間以上の数だけNYHAクラスを高める願望(及び/または可能性)に基づいて選択される。本発明のいくつかの実施形態では、患者は患者がクラスIII及び/またはクラスIVaの心不全を有すれば選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、患者は、例えば、5~300%の間、例えば、10~50%の間、患者のピークVO2を高める願望(及び/または可能性)に基づいて選択される。本発明のいくつかの実施形態では、ピークVO2は1~10mlO2/分/kg、例えば、3~7mlO2/分/kg高められることが所望される。任意で、5~25mlO2/分/kg、例えば、9~20mlO2/分/kgの既存のピークVO2を有する患者が選択される。任意で、これは一部の患者、例えば、呼吸予備力がない、または低下した(例えば、肺の処理能力を高める能力がない、または低下した)患者を排除する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MS療法の用量はピークVO2での改善の所望の量、例えば、ピークVO2での改善で少ない量が所望である患者については低下した用量(1日あたり少ない拍動、1日数時間及び/または直接刺激される少ない組織)に基づいて選択され、またはC2MSによって提供される臨床健康の増加を伴うC2MSによる治療に関係する課題をトレードオフするように選択される。一例では、患者がC2MSにて改善の可能性が低いならば、例えば、呼吸予備力が少ないならば、少ないC2MSが適用される。本発明のいくつかの実施形態では、高いピークVO2を持つ患者はさらに多くの肺予備能を有すると想定される。
本発明のいくつかの特定の実施形態では、心房リードを使用することなく、例えば、1または2の心室リードのみを有する装置を使用してC2MSが適用される。任意で、心房性不整脈は1以上の心室リードのみに由来するシグナルを解析することによって検出される(たとえば、興奮が心室から予想されないときの興奮シグナル、及び/または予想される心房興奮ウインドウに入る興奮シグナルを、例えば、心臓のタイミングモデルに基づいて、たとえば、心房興奮と心室興奮の間での遅延の予想範囲、及び/または心室の予想不応ウインドウに基づいて検出すること)。精度と感度が低下してもよい一方で、本発明のいくつかの実施形態では、必要とされるものすべてはAAが進行中である適応症であってもよい。いくつかの実施形態では、そのような解析は複数の心拍を含んでもよいので、AAが検出されてもよい一方で、検出は1心拍時よりも長くかかってもよい。いくつかの実施形態では、1またはすべてのリードは心房にあり(例えば、以下で説明されるように)、そのような刺激リードからの刺激のタイミングは心房からの感知(例えば、心房興奮に加えた予想される及び/またはプログラム可能なAV遅延)に基づいて、測定される心室興奮伝達時間または推定される心室興奮伝達時間を使用する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSはそのような適用から心室の異常心拍の一部またはすべてを排除するにすぎないが、C2MSの適用から上室性の異常心拍すべてを排除するわけではない論理回路を使用して適用される。潜在的利点は心拍のほとんどまたはすべてが心房性不整脈を有するとしても有効なC2MS療法を適用する能力である。
本発明のいくつかの実施形態の態様は、心室性不整脈の有症率を減らすこと、例えば、AFエピソードの発生及び/または長さを減らすこと、任意で、既存のAF状態の重症度を減らすこと、及び/またはそのような状態が発生するのを、及び/または悪化するのを、及び/またはさらに機能的に症候性になるのを防ぐことに関する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルの適用は心房に到達し、その中での伝導特性に影響を与えるのに好適なパラメーターを使用する。AFは心房の少なくとも一部(例えば、左及び/または右)、任意で心臓の残りに伝導する部分で供給源にて減らされてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルの心房への適用は心房におけるリードによる。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルの適用は、心室の残り、例えば、ヒス束、心室の左脚及び/または右脚、及び/またはプルキンエ線維の1以上に興奮シグナルを運ぶAV結節及び/または心室組織に到達するのに好適なパラメーターを使用する。任意で、例えば、余分な心房興奮がそのような組織にて不応期(相対及び/または絶対)を増やすことによって心室にて及び/または心室に伝搬されないので、これはAFの機能的症状を減らす。
本発明のいくつかの実施形態では、必要に応じて、1以上の適用パラメーター、例えば、振幅、局所の興奮からの遅延及び/または電極の位置は所望の効果(例えば、心房に対する効果)に従って改変されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、適用は、一連の次の10の拍動、次の50の拍動、次の100の拍動、次の300の拍動、次の1200の拍動、次の3600の拍動、次の5000の拍動、またはさらに小さな中間のもしくはさらにおおきな数の拍動にて発生する心房性不整脈の確率を少なくとも10%、30%、50%、70%、80%または中間のもしくは大きな割合で減らす所望の効果に従って選択される。さまざまな所望の効果は、そのようなC2MS適用の副作用(例えば、疼痛)または利用できる電池残量を考慮しながら、例えば、患者の疾患の重症度、患者の安定性、及び/または必要とされる余分のC2MS適用の量に基づいて選択されてもよい(例えば、及び/またはそれらについてモニターされてもよい)。例えば、疼痛がさほど問題でなければ、さらに積極的な低減が望ましくてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、推定される予防の確率は複数の試験からの情報を照会する表に基づいて推定される。任意で、またはさらに、情報は個人向けに変えられ、例えば、埋め込み型装置(または外部プロセッサー受信記録)はその後のAFエピソードの発生に対するC2MSシグナルの効果の持続時間及び/または大きさを追跡する。このデータは、例えば、装置をプログラムするために、前記表を更新するために、及び/または装置の自動的パラメーター、例えば、AAの軽減における有効性に対比させたC2MS適用に起因する電力の消耗をトレードオフするパラメーターを設定するために使用されてもよい。全体的な治癒効果は一部の患者では期待されるべきであり、AAエピソードの全体的な有症率及び/または持続時間及び/または重症度は治療の進行につれてそのような患者については下がると予想できることが知られている。任意で、これを使用して、埋め込み型治療装置のパラメーター設定、例えば、量及び/または持続時間を減らすこと及び/または適応部位を改変すること、及び/またはC2MSの他のパラメーターを更新する。
本発明のいくつかの実施形態の態様は心房に配置された電極を使用して心室にC2MSを適用することに関する。本発明のいくつかの実施形態では、適用は心房における電極と心房外、例えば、心室における電極の間である。本発明のいくつかの実施形態では、適用は心房(例えば、左及び/または右)における双極電極を使用する。致命的な不整脈のリスクは心房性不整脈がふつう心室に致命的に伝搬することはないという事実によって減らされてもよいので(例えば、頻度を拡散させるAV結節及び/または不応速度と同じくらい速く応答する心室に起因して)、そのような適用が心房にて不整脈を引き起こすとしてもそれは致命的ではないであろうことが知られている。AFの患者では、心房性不整脈がすでにあるので、心房の非不応期に適用されるC2MSシグナルはさらに機能不全の不整脈を引き起こすとは予想されないことがさらに知られている。場合によっては、そのようなシグナルは心室の心拍数を増やすと予想されない。
本発明のいくつかの実施形態では、シグナルは、心室にて絶対不応期である間に心房にて不応期(絶対的不応期)ではないときに適用されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、そのような心房の電極は他の治療法、例えば、心房に対する抗不整脈ペーシングを適用するために使用される。
本発明のいくつかの実施形態の態様は進行中のAFエピソードを止めるのに好適なパラメーターを持つC2MSを適用することに関する。本発明のいくつかの実施形態では、C2MSのパラメーターは、例えば、心房の有意な部分を強制的に不応状態にし、及び/またはそのような部分を興奮させることによってそれらが電気除細動の効果を有するように設定される。本発明のいくつかの実施形態では、そのような治療の後、パラメーターは変更され(例えば、振幅の低下)、例えば、AFが再び検出されるとすぐにAFエピソードは終わる、及び/または再開すると仮定される。本発明のいくつかの実施形態では、治療装置はその特定の患者について及び/またはさまざまな心房性不整脈のエピソードについてどのシグナルがAFに対してさらに良好な効果を有すると思われるかを追跡するので、そのようなシグナルを必要に応じて自動的に適用することができる。
AFエピソードの間に及び/またはAF患者のためにC2MSを使用することの潜在的な利益は心拍出量を増やし、AFに起因して低下した心拍出量を少なくともある程度補償することである。例えば、収縮性を高めることはさらに小さなLV収縮終期容量を可能にしてもよく、それはさらに良好な左心房充填を可能にしてもよく、AFにおける左房収縮の損失を少なくともある程度克服する。この潜在的な利益はC2MSが現在のまたは後の心房性不整脈エピソードに影響を及ぼさないとしても任意で実現される。
本発明のいくつかの実施形態では、進行中のAAエピソードを治療するために適用されるシグナルの振幅は慢性適用よりも大きく(例えば、10%~500%の間、例えば、10%~60%の間、60%~150%、150%~300%、300%~500%の間またはそれ以上または中間の割合)てもよい。これは、例えば、患者が治療の増加は一時的であり、及び/または急性の医学的状態を治療するためのものであることを承知していれば、患者にとってあまり重要ではない疼痛または他の副作用に起因してもよい。
本発明のいくつかの実施形態の態様は、任意で心不全症状の改善につながることができる、刺激の数とピークVO2の改善との間の関係性に関する。本発明のいくつかの実施形態では、少なくともAF患者については、1ヵ月基準での治療される拍動の数の増加は患者に対する健康利益を増す。本発明のいくつかの実施形態では、治療される拍動の数(1日あたり)は15,000を上回って、例えば、17,000を上回って、例えば、20,000を上回って、任意で最大25,000まで、任意で最大35,000まで、及び/または中間の数を上回って及び/または中間の数まで増加する。
いくつかの実施形態によれば、治療された拍動の増加の効果は単調で少なくとも特定の範囲にわたってもよく、及び/またはさもなければ知られてもよく、これは治療の量(及びしたがって効果)と潜在的副作用及び/または電力使用量とをトレードオフするのに使用されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態の態様は、単一の非興奮性シグナルの適用を使用して心臓における2つの状態を治療すること、例えば、任意で単一の房室にて適用される単一のC2MSシグナルを使用して心不全及び心房性不整脈を治療することに関する。
本発明のいくつかの実施形態では、状態の一方は心不全であり、他方の状態は心房性不整脈の1つであり、弁閉鎖不全症及びHOCMである。
本発明のいくつかの実施形態では、2つの状態は、異なる心臓房室にて、たとえば、1つは心房にて且つ1つは心室にて、房室の1つに由来し、他の房室に到達する非興奮性シグナルによって治療される。
本発明のいくつかの実施形態では、シグナル適用の1以上の適用パラメーターを最適化して治療される2つの疾患の間でさらに良好なトレードオフを提供する。一例では、収縮性の改善が減らされるとしても、帯電が所望の時間で所望の組織(例えば、心房、AV結節、伝導線維、健常な組織、病んだ組織、感受性の組織)に命中するように、C2MSシグナルの適用の適用時間、出力レベル及び/または部位(例えば、房室内、及び/またはどの房室または他の部位)が改変されてもよい。一例では、例えば、電気除細動またはAF阻止について正確なタイミングでそれが心房に命中することを保証するためにC2MSシグナルはさらに早期に適用される。別の例では、心房の十分なカバー度を確保するために心拍出量について次善である電極の部位が選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、治療される他の状態は構造的な心疾患及び/または移植であってもよい。例えば、C2MS適用の部位は最適化されるので、人工心臓弁の固定が改善され、及び/または逆流の量を減らすように改変されてもよい(僧帽弁の移植における、例えば、クリップもしくは弁、または移植がなくても)。そのような弁は、たとえば、僧帽弁、肺動脈弁、大動脈弁及び/または三尖弁であることができる。
逆流を減らす例では、心拍数を減らす方法にて任意でC2MSが適用される。例えば、HRの増加の代わりに心拍出量を増やすためにC2MSを使用することは、逆流が心拍数に依存するならば、発生する逆流を減らせてもよい。例えば、患者がデマンド型ペーシングを有するならば、この種の論理回路が使用されてもよい。例えば、ペーシング頻度の増加の一部またはすべての代わりにC2MSが使用されてもよい。別の例では、心房または房室におけるセンサーを使用して逆流を検出し、C2MS適用を誘発してもよい。別の例では、そのようなセンサー(例えば、圧力センサー)を使用して心臓がその心拍数を増やす必要がなくそのような要求を満たすように増えた要求を検出し、C2MSを適用してもよい。別の例では、高い心拍数はAAの高いリスクと関連してもよいので、回避されるべきである(例えば、装置でプログラムされる好適な閾値または他の論理回路によって)。別の例では、AAが検出されれば、心拍は減少する(例えば、電気的活動のセンサーを使用して)。
ここで及び他の実施形態にて、C2MSシグナルが記載されている一方で、収縮性における急性の変化は提供される必要がないことが知られている。むしろ、別段の指示がない限り、C2MSを使用して心拍出量の即時の及び/または最終的な増加及び/または胎児性遺伝子プログラムにおける変更を引き起こす非興奮性シグナルを示す。
本発明のいくつかの実施形態の態様はC2MSを適用するときの不整脈が疑われた後での禁止期間を短縮することに関する。一例では、疑わしい心室性不整脈の拍動はたった1つの拍動または任意で拍動のない禁止ウインドウをもたらす。潜在的に、これは次のC2MSが異常心拍からまだに回復している組織に作動するのを可能にする。たぶん、これは異常心拍の不整脈誘発傾向を減らし、及び/またはさもなければ心不全または他の機能障害の組織の機能及び/または潜在的な治癒を改善する。本発明のいくつかの実施形態では、禁止ウインドウの長さは異常心拍の数(及び/または心室性不整脈エピソードの持続時間)に依存する。本発明のいくつかの実施形態では、心室異常心拍についてのウインドウがあるとしても心房異常心拍の禁止のウインドウはない。本発明のいくつかの実施形態では、心房が興奮性であるときでさえC2MSシグナルが適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、禁止ウインドウは短縮され、及び/または心房性不整脈がない心臓でさえ、及び/または活動性の心房性不整脈がないときでさえ、心房の興奮性時間の間にC2MSが適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、心拍数の相対的に低い閾値、例えば、約90または約100~約110拍BPMの間が使用される。これは高い心拍数でのエネルギーの無駄遣いを防ぎ(それらが同時ウインドウにてさらに多くの拍動を有し、例示的な治療が1日あたり7時間であるので)、より一層の印加エネルギーを身体の安静時でのさらに低い心拍数に向けてもよい。
他の実施形態では、さらに高い心拍数の閾値、例えば、120、130、140の心拍数または中間の心拍数を使用してもよい。
心拍数は近似的に及び/または閾値ではなく測定されてもよく、ある種のファジーな意思決定または仮説を使用して禁止を決定してもよいことが知られている。例えば、心拍数に依存する確率でシグナルが禁止されてもよい。別の例では、いったん心拍数が下がると、心拍数が高い時に治療を停止するための閾値よりも閾値は高くてもよいし、または低くてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、異なる心拍数について異なる禁止ウインドウがある。例えば、約80~110の間で不整脈なし禁止ウインドウが適用され、及び/または100~130の間で1拍長の禁止ウインドウがあり、及び120~160の間で2拍の禁止ウインドウがある。
本発明のいくつかの実施形態の態様は心室の電極から心房性不整脈を検出することに関する。本発明のいくつかの実施形態では、AA,例えば、AFは任意で高い心拍数と一緒にP波の欠如に基づいて検出される。本発明のいくつかの実施形態では、システムが心室における2つのリードを含むのであれば、2つのリードは双極性ECGセンサーとして一緒に使用される。本発明のいくつかの実施形態では、心室のリード間(2つ使用するのであれば)の距離はリードを使用して電気的活動を感知することができる距離を増やす。任意で、較正段階の間にリード上の電極とケーシングとの種々の対合を調べ、P波(または心房性不整脈を直接)をさらに良好に検出する対合がAFを検出するのに使用するために選択されてもよい。任意で、またはさらに、各リードを使用してP波の欠如を別々に検出する。任意で、P波の感知の閾値を各リードについて設定する。任意で、リードの一方または双方(特定のリードの所望の信頼性及び/または感度に依存する)がP波を検出しなければP波は欠如していると言われる。任意で、P波を検出するリードの数、検出の確実性、高い心拍数及び/または患者の測定されたベースラインとの比較に基づいてAAについてのスコアを算出する。
本発明のいくつかの実施形態の態様は患者についての計画立案プロセスに関する。本発明のいくつかの実施形態では、心不全を有してもよいAAの患者、またはAAのリスクがある患者が提示される。そのような患者は任意で、例えば、治療用装置を埋め込むことによって、及び/または既に埋め込まれている装置を再プログラムすることによってC2MSを使用して治療される。電気刺激を使用する患者の治療は副作用を引き起こしてもよく、異なる結果間、たとえば、疼痛レベルとAAの軽減との間でトレードオフを必要としてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、最初の治療が設定され、治療のパラメーターは治療の効果に従って変更される(及び埋め込まれた装置が再プログラムされる)。そのような再プログラミングは、例えば、患者の生理的状態の変化に起因して最初の治療計画が完全であったとしても必要とされてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、介護者は、疼痛のレベル、所望の抗AA効果、所望の心不全関連の効果、電極とリードのための可能性がある部位、及び/または患者の既存の心臓不整脈(例えば、心室性)の型を含む、複数の検討事項(例えば、本明細書に記載されているような)を考慮する。
本発明のいくつかの実施形態では、コンピューターまたは表を使用して最初の治療法を決定する。例えば、コンピューターはパラメーター及びその予想される効果を指示する規則または表を含んでもよく、介護者は種々の要件設定を満たす治療計画を選択してもよいし、またはそれを提供されてもよい。任意で、またはさらに、介護者はそのような提案された治療計画を入力し、そのようなコンピューターにそれを評価させることができる。
本発明のいくつかの実施形態では、1以上の特徴を持つ患者に対する1以上のパラメーターによる1以上の治療計画の1以上の治療効果を照合するデータセットを使用してコンピューターがプログラムされる。本発明のいくつかの実施形態では、機械学習法を使用してそのようなデータセットを分析して、患者に対する治療の効果の予想範囲を評価するために問い合わせることができる、または提案された治療法を自動的にもしくは半自動的に検索するために使用することができるパラメーターモデル(または他のモデル)を生成する。
いくつかの実施形態では、埋入物が提供できる他のあらゆる治療に加えて、患者が心臓収縮性調節治療を提供することができる埋入物を有するのであれば、患者の心臓の状態及び/または患者の肺の状態に基づいて心臓収縮性調節治療を提供する計画が提供される。
いくつかの実施形態では、そのような状態を改善するために心臓収縮性調節を提供するための好適性について患者のAAの状態及び/または他の状態(例えば、肺の状態)が評価される。例えば、そのような改善はピークVO2の上昇であってもよい。いくつかの実施形態では、患者の肺の状態は肺制限の存在について評価される。患者の肺の状態は、患者がピークVO2の改善から利益を得ることができるようであれば、追加の心臓治療(複数可)と共に心臓収縮性調節治療を、またはそれ自体に対する心臓収縮性調節治療を提供することが計画される。そのような追加の治療には、例えば、医薬治療、機械的埋入物、電気刺激、アブレーション及び/または手術のうちの1以上が挙げられてもよい。C2MS治療のパラメーターはそのような追加の治療に依存してもよく、例えば、C2MSを使用してそのような他の治療を補償するまたはそのような他の治療と相乗的に機能することが知られている。
いくつかの実施形態では、心臓収縮性調節に加えて心臓の治療が提供されるべきかどうかを判定するために患者に心臓の状態を評価する。患者の心臓の状態は、患者がピークVO2または他の生理的パラメーターの改善から利益を得ることができるようであれば、そのときは、心臓収縮性調節の治療を提供する計画を作成する。患者の心臓の状態は追加の心臓の治療が望ましいことを示すのであれば、追加の心臓の治療(複数可)と共に、状況に応じて1以上のC2MSパラメーターの任意の変更と共に心臓収縮性調節の治療を提供する計画を作成する。
いくつかの実施形態では、心臓収縮性調節の治療だけを提供すること;患者の心臓の状態の治療と併用して心臓収縮性調節の治療を提供すること;または心臓収縮性調節の治療を提供しないことを含んでもよい患者のための治療計画を選択する。
いくつかの実施形態では、潜在的な患者が特定され、患者の肺の状態または他の生理的状態、及び心臓の状態の1以上を評価する及び/または定量化するために検査が実行され、患者にとって好適である、潜在的に最も好適である心臓収縮性調節の治療が任意で選択される。
計画立案に使用されるそのようなコンピューターはプログラマーの一部として提供されてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、コンピューターはクラウドインスタンスまたはローカルインターフェースによって評価されるリモートサーバーである。
本発明の少なくとも1つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明はその応用にて、以下の記載で示されている及び/または図面及び/または実施例にて説明されている成分及び/または方法の構造及び配置の詳細に必ずしも限定されないことを理解すべきである。本発明は他の実施形態が可能であり、または種々の方法で実践され、もしくは実施されることが可能である。
例示的な心臓の帯電
今や図面を参照して、図1は本発明のいくつかの実施形態に係る種々の組織及び電極/リードの位置を示す心臓100の模式図である。
先ず心臓の部分を参照して、以下:LV自由壁102を伴う左心室104、心室中隔106、大動脈弁108、僧帽弁110、左心房112、大動脈114、心房中隔116、肺動脈118、右心房120、心房中隔116の底でのAV結節122、RV自由壁126を伴う右心室124、三尖弁136及び肺動脈弁138が示されている。
示されているのはまた、心室中隔106を電極134と接触させる第1の刺激リード130、及びその上の第2の部位で心室中隔106を電極132と接触させる第2の刺激リードである。いくつかの実施形態では、間隔を空けた2つの刺激電極を含む単一のリードが使用されるであろう。任意で、またはさらに、リードは1以上の検出電極を含んでもよい。
接触電極が知られている一方で、他の型の電極、例えば、ねじ込み式電極、縫合電極、及び浮遊電極も同様に使用されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、刺激は、それぞれ双極性電極である電極による132、134(例えば、ペア)、例えば、チップ表面及び環状電極表面の形態で及び/またはそれら自体を双極性ペア(例えば、各リード上で1つ)として作動させる形態で双極性である。任意で、またはさらに、遠隔電極は、例えば、単極性刺激について第2の電極として作動する(例えば、装置は作動することができる)。本発明のいくつかの実施形態では、2つのリードが使用され、各リードは双極性刺激の1つの極として作動する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSは双方のリードで(または2を超えるリードであるならば、任意で2つのリードより多い数で)同時に及び/または交互に及び/または順に適用される。例えば、遅延、位相の長さ、位相間遅延、振幅及び/または他のパラメーターにて2つのC2MSシグナルは同一であってもよいし、またはそれらは異なっていてもよい。例えば、各リードが異なる組織型に影響を及ぼす及び/または潜在的に異なる治療効果を有することになっているのであれば、これが有用であってもよい。いくつかの実施形態では、刺激が不快な感覚をもたらすのであれば、リードでのその刺激は回避されることが知られている。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態では、例えば、AAの急性の治療のためにはそのような感覚は許容される。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSは心室組織に接触してまたは心室組織内で適用される。本発明のいくつかの実施形態では、適用は、例えば、心室組織から0~5mm、5~10mm、10~20mm、20~30mmの距離、または中間のまたはさらに大きな距離からである。
リード128及び/または130は、例えば、C2MSシグナルのような非興奮性シグナルに加えてペーシング、電気除細動及び/または除細動のシグナルを提供する二重用途であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、リード128及び/または130は、刺激に使用されるのと同じ電極を任意で使用する電気的活動の感知に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、たった1つのリード及び/またはたった1つの電極が治療に使用される。例えば、単一の心室リードまたは心房リードが使用されてもよい。任意で、またはさらに、房室内のリードに加えてまたはその代わりに房室の外側、例えば、心臓の外の冠状静脈洞または他の血管で(例えば、その外面の上で/その外面に付着させて、及び/または心臓の左側、例えば、左心室104及び/または左心房112で)リードが使用される。
この図は模式的であり、平面化されていることが留意されたい。例えば、本当の心臓では、左心房112及び右心房120は双方とも心房中隔116に境を接する。
例示的な心臓治療用装置
図2は本発明のいくつかの実施形態に係る心臓治療用装置200の模式的なブロック図である。Impulse Dynamicsによって販売されているOptimizer4のような既存の装置が使用されてもよい一方で、他の装置設計も同様に使用されてもよく、特別な設定または再プログラミングを要求してもよい。
装置200は示されているように、1以上のCANコネクター(示さず)にて装置200に任意で結合できる1以上のリード216(任意で2つのリード)を含む。
例えば、電力回路を含む、例えば、1以上の蓄積容量を含むパルス発生器204(例えば、刺激回路の例)を任意で使用してシグナルを生成する。
本発明のいくつかの実施形態では、心室検出器206が提供され、シグナル適用に対して禁忌であることができる非定型の心室興奮を検出するのに使用される。
本発明のいくつかの実施形態では、心房検出器208(心房性不整脈の回路の例として)が提供され、非定型の心房興奮を検出するのに使用され、それは装置200による意思決定への入力として使用されてもよい。
センサーの入力214は1以上のセンサー、例えば、電気センサーまたは他のセンサー、例えば、流量センサー、圧力センサー及び/または加速度センサーからのデータを受け取ってもよい。センサーからのデータは任意でさらに処理され(例えば、コントローラー202及び/または検出器206、208によって)、任意で装置200における意思決定プロセスへの入力として使用される。
コントローラー202(決定回路の例として)は任意で提供され、例えば、シグナルのタイミング及び/または他のパラメーター、及び/またはシグナルが適用されるべきかどうかを決定する1以上の論理回路を実行する。
メモリー218は任意で提供されて、例えば、論理回路、過去の効果、治療計画、有害事象及び/またはパルスパラメーターを保存する。
データロガー210は任意で提供されて、装置200及び/または患者の活動を保存する。そのようなログ及び/またはプログラミングは通信モジュール21(例えば、当該技術分野の既知の型の)を使用して装置200から、例えば、プログラマー(示さず)にデータを送り、及び/またはデータ、例えば、プログラミング、例えば、パルスパラメーターを受信する。
本明細書に記載されている方法は、いくつかの実施形態では、その回路(例えば、コントローラー202、メモリー218)を介して装置200の操作を制御する方法として、及び/または装置が治療法として実施され、及び/または装置が治療法として及び/または患者のための治療法のパラメーターを計画すること(及び任意で設定すること)として使用されてもよい装置をプログラムする及び/または患者を選択する方法として実施されることが理解されるべきである。任意のそのような方法は装置200がリードに電流を流すように回路によって指示される段階にて機能的に終結してもよい。装置200はヒト対象がいない試験台にてこれらの方法を調べるのに使用されてもよい。
治療法を計画立案する際に、計画立案は、例えば、患者の生活の質と装置の特徴とを考慮するトレードオフであってもよい1以上の目標を含んでもよいことは注目すべきである。必要とされてもよい目標及び種々のトレードオフにアプローチするのに使用されてもよい種々の目標及び設定は本出願に記載されており(いつも同じ実施形態にてとは限らない)、それらの1以上は、異なる実施形態の文脈に記載されている目標及び設定を使用してもよい単一の治療法の実際の計画立案の活動にて使用されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、計画立案は、患者に対する予想される治療効果を示す計画立案システム(例えば、ローカルクライアント及びクラウドサーバー)を使用する計画立案を含む。そのような予想される効果は、例えば、本明細書に記載されているような規則を使用して及び/または以前の患者(及び/または現在の患者)のデータセット及び彼らに対する治療の効果を使用して判定されてもよい。そのようなデータセットは機械学習法を使用して処理されて1以上の患者の特徴、1以上の刺激パラメーターと1以上の臨床効果及び/または生活の質効果との間での関係性を抽出してもよい。そのような関係性は、例えば、コンピューターメモリーのような具体的な形態にて任意で提供される、例えば、規則、表、ニューラルネットワーク及び/または他のソフトウェア成分の形態で提供されてもよい。
例示的な刺激
図3は、本発明のいくつかの実施形態に係る非興奮性領域の空間的に及ぶ範囲も示す、図1に類似する心臓の模式図である。
心臓は3Dであり、模式図は空間的には正確ではない一方で、円302を使用して、リード130によって適用されるシグナルの振幅が心臓組織に対する収縮性調節効果(及び/または遺伝子プログラムの反転のような他の治療効果及び/またはホスホランバンのリン酸化での機能的に意味がある上昇のような他の生理的効果)を有するのに十分(例えば、振幅)である範囲を模式的に示している。図は下大動脈から入るリードを示すことも留意されたい。本発明のいくつかの実施形態では、リードは上大動脈を介して(例えば、鎖骨下静脈を介して挿入される)または異なる位置を介して(例えば、心臓壁を介してまたは心血管内に及び/または心膜外の残したまま)右心房に入る。
円304はリード128について同じ範囲を示す。例えば、シグナルの振幅によって円のサイズが影響を受ける(さらに強い振幅はさらに到達する)。加えて、シグナルと組織との間の相互作用は、他のパラメーター、例えば、局所の興奮に対するタイミング及び組織の種類によって影響を受けてもよい。
見られるように、さまざまなリードが同じシグナル振幅でさまざまな組織に到達することができる。例えば、円302はLV自由壁102の一部を含む一方で、円304はRA120、AV結節122及び/またはLA112の一部を含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、電気を流すリードの位置及び/またはパルスパラメーターはこれらの組織の1以上に対する所望の効果及び/またはそれらの効果のトレードオフに従って選択される。
心臓にて実際に2つのリードがあるならば、複数の種類の効果及び/またはトレードオフを提供するようにいくつかのシグナルは一方のリードに適用されてもよく、いくつかは他方のリードに適用されてもよいことが知られている。
図3では、双方のリードは心室中隔106に対してRV124にて示されることも留意されたい。しかしながら、1以上の刺激リードは他の位置にあってもよく、その結果、さまざまな効果の円(例えば、302、304)及び/または標的となるさまざまな組織があってもよい。本発明のいくつかの実施形態では、リードは任意でその右側で心臓内に配置されて、2つの潜在的な利点:(a)刺激される心臓外の組織が少ない;及び(b)左側心臓よりも侵襲性が少ないアクセス及び/または存在;を利用する。
円302を参照して、主として心室組織が影響を受けることに留意されたい。そのような効果にはAV結節122から電気インパルスを伝導する組織の不応期を延長することが挙げられてもよく、心房性不整脈が心室性不整脈を引き起こすのを防ぐという潜在的な利益がある。任意で、刺激のタイミングは関連する伝導組織の不応期を延長するように選択される。
そのような効果には、中隔106及び自由壁102の双方及び/または左心室104の他の部分の有意な調整効果(例えば、胎児遺伝子のプログラムのリモデリングのための)も挙げられてもよい。
円304を参照して、AVはC2MS領域によって刺激されてもよいことに留意されたい。潜在的に、これは心房の興奮を伝える傾向を減らすであろうし、心室拍動のタイミングのズレを防ぐことによってAFの症状を潜在的に減らす。
潜在的に、心房組織(右及び/または左)はシグナルによって刺激される。潜在的に、これはAAを弱めてもよく、例えば、発作性のAFエピソードを止めてもよい。
例示的なパルスパラメーター
単一のパルス系列に限定されない一方で、C2MSという用語は、絶対不応期の間に適用される有意な成分を含む、急性の及び/または慢性の方法で心臓収縮性に対する臨床的に有意な効果を有する、及び/または胎児の遺伝子プログラムの反転を引き起こす及び/またはホスホランバンのリン酸化を増やすシグナルのファミリーのいずれかを記載するのに使用される。いくつかの実施形態では、シグナルは潜在的に心臓の1つの部分に対して興奮性であるが、他の部分に対しては非興奮性である。例えば、シグナルは心房にて興奮性であることができるが、心室にて興奮性ではないタイミング(心室の興奮に比べて)で適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、シグナルは心臓周期の不応期の間に潜在的に刺激性である一方で、そのタイミングに起因して非興奮性である。特に、シグナルはそれによって影響を受ける組織の不応期の間に、任意で絶対不応期内で適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、心房の絶対不応期は約0.15秒であると想定され、その後に約0.03秒の相対不応期が続く。本発明のいくつかの実施形態では、心室の絶対不応期は0.25~0.3秒の間であると想定され、0.05秒の追加の相対不応期を伴う。これらの時間は、心臓間で、及び例えば、医薬の摂取、解剖学的な興奮レベル、心拍数、最近の不整脈及び/または運動のようなさまざまな条件下で変化することができ、測定されてもよい(例えば、装置200によって)ことが知られている。本発明のいくつかの実施形態では、刺激因子はそのような不応期を考慮に入れるパラメーターによって事前にプログラムされる。任意で、さまざまな条件(例えば、さまざまな心拍数)についてさまざまな数(例えば、メモリー218に保存されている)が使用される。
これは危険な不整脈を引き起こすことなくシグナルが高い振幅を有するのを可能にしてもよい。例えば、シグナルの振幅は心臓の興奮閾値の少なくとも2、4、10倍または中間の倍数であってもよい。任意で、電気的除細動が発生するレベルは上限として使用され、または前記限度の一部の少数、例えば、0.1、0.3、0.5、0.9または中間の少数として使用される。
本発明のいくつかの実施形態では、パルスパラメーターの以下のファミリーは本明細書に記載されているような使用のためのC2MSシグナルに任意で使用される。
以下の試験では、以下のC2MSシグナル:パルス位相あたり5.14ms(ミリ秒)の持続時間を有する一連の2つの双極性パルス、4.5V~7.5Vの電圧及び適用位置での局所興奮の後30~35msの間の遅延(双極性リードを使用した)を使用し、その後に40msの電荷平衡位相が続いた。局所興奮は心室興奮の開始直後であることが多いことが知られている。平衡パルスでは、活性化電極はすべて一緒に短絡する。電圧はたぶん感覚の欠如があるまで低下する。
このシグナルを改変することができる。本発明のいくつかの実施形態では、平衡位相は除外され得る、または例えば、1~200msの間、例えば、10~50msの間、例えば、20~41msの間のさまざまな長さ、または中間の長さが提供され得る。
トップ電圧は7.5Vから、例えば、8V、9V、10V、12V、20V、40V、100Vまたは中間のもしくはさらに小さい値まで上昇することができる。不整脈、特に心室性不整脈は回避される必要があってもよいが、急性効果として感覚は課題と見なされなくてもよいことが知られている。
遅延は、例えば、1ms~30msの間、5~20msの間、10~25msの間または中間の遅延でさらに短くすることができる。遅延は、例えば、35~50msの間、50~70msの間または中間のもしくはさらに小さいもしくはさらに大きい遅延でさらに長くすることができる。さらに長い遅延は心房にて不整脈を引き起こすとして(心房の絶対不応期の外側で適用されるC2MSに起因して)AA患者では許容可能であってもよく、心房細動の患者では課題でなくてもよいことが知られている。これは長いAV遅延の患者が役立つように治療される(例えば、心房効果を無視することによって)のを可能にしてもよいことが知られている。
位相の数は同様に改変されてもよく、例えば、1、2もしくは3のように少なく、または5、10、20、50もしくは中間もしくはさらに大きい数のように多くてもよい。位相の長さは改変されてもよく、例えば、1~100msの間、例えば、2、3、5、6、6.6、10、15、25、50ms、または中間の長さであってもよい。また位相のすべてが同じ長さ及び/または同じ電圧である必要があるわけではない。加えて、四角形のパルスが任意で使用される一方で、他のパルスの形状、例えば、湾曲した、曲がった、三角形の及び/または対称及び/または非対称の形状が提供されてもよい。いくつかの実施形態では、位相間遅延、例えば、1、2、4、5、6、10、20msまたは中間のもしくはさらに短いもしくはさらに長い遅延がある。
拍動に送達されるエネルギーは、例えば、0.01、0.1.0.5、1J、5J、10Jまたは中間のもしくはさらに小さなもしくはさらに大きなエネルギーレベルであってもよい。
1つの拍動にてパルスが心臓に適用される間の持続時間は、例えば、5ms、10ms、20ms、30ms、40ms、または中間のまたはさらに長い持続時間であることができる。
本発明のいくつかの実施形態では、上記のか数のいずれかは、例えば、5%、10%、20%または中間の値だけ変化する。
遅延は算出された遅延(患者がペーシングされていれば)または近似値であってもよく、2つのリードが双極性電極として使用されるのであれば、最小のまたは平均の興奮時間を任意で使用して遅延を算出することが知られている。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSの治療は、例えば、1日に1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、24時間または中間の時間、例えば、1、2、3、4、5、8、12、24週間または中間の週またはさらに多くの週に適用される。治療時間の間に、各拍動は任意で治療される、または治療されるように意図される。他のスキームでは、治療は1日あたり治療される、例えば、本明細書で言及されているような心拍数の目標に従って設定されてもよい。
C2MSシグナルは投薬以外の理由で心拍には適用されないことがあることが知られている。例えば、心拍はC2MSシグナルがその拍動の間に適用されると不整脈を引き起こす可能性があるという意味で安全ではないと見なされてもよい。任意で、またはさらに、心臓は1以上の「禁止」拍動について異常心拍から「回復する」ことが許されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では(例えば、本明細書の記載されている試験では)、以下のアルゴリズムを使用して所与の拍動の間にC2MSシグナルを適用するかどうかを決定する:
アルゴリズムの第1の任意のセクションは、心拍数が高すぎる、例えば、カットオフ閾値を上回る、例えば、90、100、110、120、130、140、145、160、または中間の値であるC2MSによる刺激を回避することである。任意で、これは高い心拍数として検出されてもよいVTまたはインキピットCT及び/または他の不整脈の間にC2MSを適用することを阻止してもよい。
アルゴリズムの第2の任意のセクションは、2つの心室リードの間での遅延が、他の数、例えば、10ms、20ms、40ms、50ms及び/または中間のまたはさらに大きな閾値を使用してもよいが、特定の閾値、例えば、30msを上回るのであれば刺激を回避することである。閾値は条件依存性(例えば、心拍数、または他の心臓パラメーター)であってもよい。この遅延は心室における複数の病巣及び/または不規則な伝搬方向を示してもよい。
実例の具体的アルゴリズは
-双方の心室リードにて心室収縮を感知すること
-心拍数が110bpmを下回ることを判定する
-2つのリードの間での検出された収縮遅延が30msより大きければ、不適切な拍動として定義する
-検出された不適切な拍動ごとについて、現在の及び後の続く心室収縮の間にC2MSの刺激を提供しないこと(いくつかの実施形態では、C2MSは次の拍動に提供されてもよいが、他の実施形態では、遅延は1を超える拍動、例えば、3~10の間の拍動であってもよく、または例えば、5~60秒以上のような時間遅延であってもよい)。
-不適切な拍動の検出に続いて、2つのリードにおける心室収縮の連続検出。いったん2つの適切な拍動(3ms未満の遅延)が検出されると、予め設定した遅延でその心臓収縮にC2MS刺激を送達する。
本発明のいくつかの実施形態では、AV遅延に基づいて及び/または電極の1以上で検出される電位図シグナルの形態に基づいて不規則な拍動が検出される。安全ではない可能性がある拍動(例えば、その絶対不応期の外側で心室が刺激されてもよい拍動)を検出する他の方法も同様に使用されてもよい。
例示的な心房刺激の安全性及び有効性
図4は、本発明のいくつかの実施形態に係る、種々の心臓事象に関連する非興奮性領域のタイミングを模式的に示す時間チャートである。
図4には、「A」としての心房の興奮、「AV」としてのAV興奮、「V」としての心室の興奮を示す3つの時間で並べたチャート(402、404、406)が含まれる。各タイムラインは2つの拍動を示す。
先ず時間チャート402を参照して、AV興奮は心房の興奮の後、且つ心室の興奮の前に起こる。これは、SA結節で開始し、右心房を包含し、AV結節によって伝導され、そこで遅延する、次いで心室に到達し、その中に伝搬する心臓における興奮を反映する。2つの拍動は同一であると示されている。
時間チャート404を参照して、第1の拍動では(左から右に読む時間チャート)、C2MSシグナルは心室の興奮の後、心室の絶対不応期の間に短い遅延にて任意で適用される。これは時間チャート406を参照することによって見ることができ、そこでは心房における絶対不応期が414(及び416によるその終了)によって示され、心室における絶対不応期は418によって示され、420によるその終了がある。これらの不応期はC2MSシグナル自体がその持続時間に影響を及ぼさないかのように示されている。時間チャートに示されるように、C2MSは心房も絶対不応期にある時間に適用されることが望ましくてもよい。他の実施形態では、本明細書で言及されているように、C2MSは心房が不応ではないときに適用される。
チャート404における第2の拍動は心房性不整脈を含む。第1の可能性は「A?」として印が付けられており、それは心房が不整脈活性化を作り出す傾向があるときである。本発明のいくつかの実施形態によれば、C2MSシグナルの適用は心房に到達し、422によって示されるように心房にて不応期を延長する。これはそのような不整脈活性化が発生するのを防ぎ、及び/またはそれがAV結節に伝搬するのを防ぐことができる(例えば、それが延長されるAV結節の不応期であれば)。
第2の可能性は、異常な活性化がAV結節に存在する「AV/V?」として印が付けられている。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態によれば、C2MSシグナルによってAV結節の近傍の伝導組織の不応期が延長され、424、そのような活性化は伝搬できない。本発明のいくつかの実施形態によれば、心室自体の組織の不応期は延長されるので、活性化がプログラミングを開始するとしても心室の不応組織に対処することによってそれは停止される。
これらの時間チャートは、C2MSシグナルが心房性不整脈に起因する有意な機能障害を心室の興奮が示すのを実際に防ぐことができるいくつかの可能性を示している。加えて、C2MSシグナルは組織を同調させて不整脈挙動に抵抗すると考えられている。
時間チャート406は心室の不応期の延長424が心房の不応期の延長422よりも少ない可能性を示している。このことは、例えば、C2MSシグナルの相対的なタイミング及び組織の興奮に起因することができる。不応期の終了間近に適用されると、不応期の延長は増すと考えられている。例えば、US7991469は不応期の間に適用された非興奮性シグナルがどのように不応期を延長することができるのかを示している。本発明のいくつかの実施形態では、C2MSの適用は、AV結節及び/または、例えば、プルキンエ線維のような高速伝導経路を標的とするように選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、所望の効果、特にそれらがAAを改善することに関係するような所望の効果に応じてC2MSのタイミングを多かれ少なかれ、変更する、例えば、遅延させる。任意で、またはさらに、C2MSシグナルの適用の部位が変更され、及び/またはシグナルの振幅が変更されてどの組織がC2MSシグナルによって影響を受けるべきであるかを選択する。心臓組織は心臓周期の間に移動するので、そのようなC2MSシグナルのパラメーターの変化は、それが心臓周期に依存するので任意で物理的距離を考慮する。例えば、(心室中隔から)収縮後期にC2MSを適用することは心室が有意に収縮する前に適用される類似のシグナルよりも左心室の自由壁に長い期間影響を及ぼすことができる。本発明のいくつかの実施形態では、シグナルの持続時間は心室のさまざまな部分がさまざまな時間刺激されるように変えられる(またはC2MSシグナルは2以上の時間分離成分に分かれる)。これは送達される総出力が減らされるのを可能にする(例えば、治療される組織で目標が閾値の適用レベルに到達しているならば)。他の所望の効果に起因してC2MSシグナルがC2MSの適用について次善であるように選択されるならば、そのような改変は特に重要であってもよい。
トレードオフは種々の所望の効果間で行われてもよい。例えば、上記で言及されているように、右心房に好適な電極の位置によっては心室をあまりカバーできないことがある。これは心室の効果を減らしてもよいが、臨床的な視点からは、患者の全体的な状態が改善してもよい。同様に、2つの刺激パラメーターの設定があれば、そのうちの一方はさらに多くの心室組織をカバーするが、さらに多くの僧帽弁逆流を引き起こし、異なるパラメーターの設定は逆流を低下させ、低下したまたは遅効性の治療効果を有するとしても、たぶん全体としては望ましい。一例では、種々の刺激投薬計画が患者で調べられ、所望の効果(例えば、心房の弁及び/または僧帽弁の逆流、または心房流出のHOCM型遮断に対する)を持つ投薬計画が選択される。本発明のいくつかの実施形態では、投薬計画は心臓及び刺激に対するその応答をモデル化することによって及び/または1以上の心臓パラメーターを既知の患者及びC2MSに対するその応答と一致させることによって決定される。装置200を埋め込むかどうかを決定するために、及び/または埋め込んだ装置でどのパラメーターを変更するかを決定するときを決定するためにモデル化は装置200を埋め込む前に好適であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、2以上のリードが使用され、いくつかの効果が慢性的であるならば、そのようなリードの選択的な活性化が実践されてもよい。例えば、AFが予想される、または検出される(例えば、心房検出器を使用して)ならば、さらに多くの心房リードを使用する、さもなければ(例えば、及び/または何らかの所望の治療用量を満たす)、さらに多くの心室リードを使用する。
例えば、発作性のAFの場合、AFの発症の検出の際、装置200はC2MS治療を送達してもよい。刺激リードは、例えば、RV及び/またはLVにあることができ、その不応期の間に送達することができ、及び/または刺激が心室に到達していなければ、送達は心房からであってもよく、送達は任意でいつでもよい。
任意で慢性AF患者の進行中のAFエピソードの間での別の例では、装置200を使用して心室不応期を延長してもよく(心室へのC2MSシグナルの送達によって)、及び/またはそれを使用してAFの誘発を抑制してもよいC2MSシグナルを心房に送達してもよい。
延長された不応期422、424に戻って参照して、本発明のいくつかの実施形態によれば、C2MSシグナル自体が、例えば、異常興奮を直接引き起こすことによって心房性不整脈の指図をもたらすとしても、そのような興奮が心室に到達するのを防ぐのであれば、これは全体的な問題でなくてもよい。全体的な治療のバランスは、心拍出量及び/または健康の全体的な増加に起因して心房機能のそのような劣化を許してもよい。
例示的な刺激の変動
図3は心室リードだけがあり、心房の感知は提供されない方法論を使用して記載されている。C2MSシグナルが適用されるとき心室は不応状態にあるので、これは心室適用の安全性を維持しながらAAを無視するという潜在的な利点を有する。
本発明のいくつかの実施形態では、例えば、心房リードを加えることによって心房感知による設定が使用される(例えば、1または2の心室リードと共に)。本発明のいくつかの実施形態では、そのような設定を使用してAAを検出し、例えば、本明細書に記載されているようなC2MSシグナルを使用して、または心房抗不整脈ペーシングのような他の電気的治療を使用してそれ及び/またはその症状を治療する可能性がある。あるいは、AAが検出されるならば、追加のチェックを行って心室の不規則性があるかどうかを確かめる。本明細書で言及されているように、一部のそのような心室の不規則性はC2MSシグナルによって防ぐことができ、及び/または阻止することができる。本発明のいくつかの実施形態では、そのような不整脈は心房の興奮と心室の興奮の間での遅延を測定し、例えば、その比が1:1であるかどうかを、及び/またはその相対的遅延を検出することによって検出される。
本発明のいくつかの実施形態では、以下の方法の1以上を使用して不整脈(現在の拍動にてまたは進行中)を検出する:
(1)心拍数に基づいて。心拍数が設定閾値を超えるならば、それは頻拍と見なされる。低い閾値を下回れば、心臓の状態は徐脈と見なされてもよい。
(2)誘発の起源がAN結節に由来しないのであれば、これは2つの心室中隔リードの間での時間間隔の変化及び/または心室リードによって検出されるQRSの形状の変化によって検出することができる。
(3)心拍数変動(HRV)。HRVが高ければ(例えば、閾値を上回る)、これは心室性不整脈を示してもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、以下の米国特許第6,233,487号、同第6,597,952号、同第6,263,242号、同第6,370,430号、同第6,993,385号、同第7,953,481号、同第6,480,737号の1以上に記載されているような安全性/不規則性の検出方法が使用されてもよく、使用されている。他の方法も同様に使用されてもよい。
例示的な評価
本発明のいくつかの実施形態では、センサー入力214及び/またはコントローラー202を使用して治療ループを閉じる。
一例では、センサーは心拍出量または患者の活動の指標を提供することができる。そのような指標を使用して治療プロトコールが機能しており、継続されるべきであることを自動的に特定することができる。
別の例では、不整脈、心拍数及び/または心拍出量(または)での急性の変化を使用して適用パラメーターが許容可能であるかどうかを特定する。
別の例では、センサーを使用して高い心拍出量の必要性を検出する。そのような場合、治療目標、例えば、AFの長期間の抑制を犠牲にして心拍出量を増やす刺激パラメーターが提供される。
別の例では、心拍数の変化はC2MSシグナルのパラメーターを変更する必要性をたぶん示す。例えば、心拍数の変化は2つの房室における興奮の相対的タイミング及び/または心房及び心室における不応期のタイミングを変えてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルの適用のタイミングを変化させて(例えば、心房不応期に入るようにまたはそうでないように)所望の不整脈緩和効果を維持する。
同時薬物送達
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルを使用して不応期を延長することによって及び/または他の手段によって何らかの抗不整脈効果を提供する。その結果、そのような抗不整脈薬の投与量が改変されてもよい。例えば、以下の薬物ファミリー:アミオダロン、フレカイニド、プロカイナミド及び/またはソタロールのような抗不整脈薬;βブロッカー;カルシウムチャンネル遮断剤;及び/またはACE阻害剤の1以上の投与量が改変されてもよい(例えば、減らす及び/または増やすのを可能にする)。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSの適用は薬物服用時間に従って時間調整されて血中濃度(または薬物の他の有効性指標)が低い時の間にさらに大きなC2MS抗不整脈効果を提供する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSのタイミングは不応期に対する心臓薬の予想される効果に従って選択されて、例えば、刺激が不応期の間中あることを保証する。不応期の終了間近に適用されるシグナルは次の興奮を防ぐ効果を有してもよく、それは抗不整脈効果を有してもよいいくつかの指標があることが知られている。そのような興奮時間調整することは、例えば、薬物の投与量及び/または予想される効果に依存してもよい。任意で、そのような効果はメモリー218にてプログラムされる。
C2MSの考えられるメカニズム
特定の説明に必ずしも限定されないで、以下の生理的説明の1以上は、本発明のいくつかの実施形態に使用するために治療の種々のパラメーターがどのように改変されるのかについていくつかの知識を提供するのに役立ってもよい。
Heart Fail Rev.2016;21(6):645-660,”Cardiac contractility modulation:a novel approach for the treatment of heart failure”にて例について議論されたように、C2MSシグナルは、ホスホランバンのリン酸化に対する直接効果及び/または細胞の機能(例えば、他のタンパク質)に対する他の直接効果による収縮性改善効果を有してもよい。これは胎児の遺伝子プログラムを反転する、及び影響を受ける心臓組織の機能的リモデリングを引き起こすカスケードを引き起こしてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、リン酸化(またはその中に記載されているような他の細胞性効果)の量及び/またはプログラム反転の量はC2MSシグナルのどんな量が所望であるかを記載するための指針として使用される。
心房に関して、C2MSシグナルは、例えば、組織を同期させ、活動での変動を防ぐことによって心房組織を同調させることは可能であり、その変動はそのような組織の電気的挙動の長期のリモデリングも引き起こしてもよい。
急性レベルでは、米国特許第4,554,922号は、例えば、明らかに、相対不応期で適用される電気シグナルは不応期を延長し、組織を不整脈になりにくくすることを示唆している。そのような延長は筋肉の活動を一般的に冒すことなく伝搬を阻止してもよい。場合によっては、効果は活性化間の持続時間より長く電気的活動を阻止することであり、それは筋肉の機能性を低下させる。
VO2の改善
図5は本発明のいくつかの実施形態に従ってC2MSがAF患者のVOパラメーターを改善した試験の結果を示すグラフである。
試験では、60人の患者を選択し、Impulse Dynamicsによる2リードのOptimizer Smart SystemであるC2MS装置を埋め込んだ。これらのうち9人は心房細動の患者であり、彼らに対する治療の効果が本明細書に記載されている。患者は選択された(及び以下で本明細書に記載されている基準、組み入れ基準及び/または除外基準の1以上またはすべてのもとで本発明のいくつかの実施形態に従って計画された治療及び/またはそのような患者のための治療について選択されてもよい)。
方法:患者が適切な医学治療にもかかわらずNYHAのIII/IVaの症状を有し、LVEF25~45%を有していれば患者は参加してもよく、CRTについては適格ではなかった。Optimizer2リード埋入物を受け入れた対象すべては12週目と24週目に確かめられた。装置の照合は有効に送達された多数のC2MSシグナルを提供した。
60人の対象は米国における7つのメディカルセンター及びドイツにおける1つのメディカルセンターから登録された。対象はベースラインで評価され、埋め込み後、12週目と24週目に再び評価された。組み込み基準及び除外基準を表1に要約する。主要な基準には:心エコー検査による≧25%且つ≦45%のLVEFを持つ成人対象(コアラボによって評価された);90日間のガイドラインが指示した心不全医学治療(適応があればICDを含む)にもかかわらず、登録の前の30日間安定であったNYHAのIIIまたは歩行可能なIVの症状が含まれ、心臓再同期療法(CRT)については指示されなかった。患者が30日以内に静脈内ループ利尿薬、循環作動薬、または血液ろ過を必要とする心不全のために入院した場合;患者が登録前30日以内に任意の形態の強心療法を受けていた場合;心肺ストレス試験(CPX)でのピークVO2が<9または>20mlO/分/kg(コアラボによって評価された)であった場合;患者が心不全の潜在的に治療可能な原因を有した(例えば、心臓弁膜症または先天性心疾患)場合;心不全以外の状態によって運動耐容能が制限された場合;または患者がCABG、PCIもしくはMIについて予定されたもしくは最近それを有した場合、患者は除外された。特に、米国における以前の試験すべてと比べて心房細動の患者は登録されてもよい。
Figure 2022553322000002
事象のスケジュールを表2に要約する。適格性判定に続いて、対象は2リードOptimizer Smart Systemの埋め込みを受けた。装置のプログラミングの後、対象は埋め込みと同じ日または翌日、一般に病院を退院した。約2週間後、対象は所定の創傷チェックと装置チェック(C2MSシグナルのパラメーターがチェックされ、最適化されたとき)のために戻った。臨床評価のための試験の経過観察来診は装置埋め込み後12週目と24週目(±2週)に行った。中間の安全性評価に加えて、現場臨床医がNYHAを判定し、これらの来診でCPX検査を繰り返した。
Figure 2022553322000003
一般的な結果(AFではないものも)には、60人の対象、88%が男性、年齢66±9歳、LVEF34±6%が含まれ、虚血性心筋症を有する68%、及び心房細動の15%が含まれた。C2MS送達は2リードシステム及び3リードシステムの間で差異はなかった(19,892±3472対19,583±4998拍/日)。ベースラインから24週目までのピークVO2の変化は対照群に対比して2リード装置群で大きい1.72(95%Bayesian信頼区間[BCI]:1.02、2.42)ml/kg/分だった。有害事象は3リード群と比べた2リード群でのOptimizer関連の有害事象の低下(8%対0%、p=0.03)を除いて群間で差異はなかった。
また、NYHAはFIX-HF-5C対照群におけるたった42.7%と比べて2リードOptimizerシステムで治療した24週目での対象の83.1%にて少なくとも1つの機能的クラスによって改善した(p<0.001)。
試験に関するさらなる詳細は代理人明細書79062による同時出願された出願にて見いだされてもよい。
一般に、患者は、クラスIIIのNYHA(クラスIVaもまた許容された、及び/またはクラスIIのように本発明のいくつかの実施形態にて使用されてもよいが)の25%~45%の駆出率で収縮期心不全を有すれば試験について選択された。本発明のいくつかの実施形態では、患者は25%~55%の間、例えば、33%~45%の間のEFで選択されてもよい。加えて、患者は9~25mL/kg/分のピークVO2を有した。本発明のいくつかの実施形態では、患者は、例えば、9~12、12~15、15~20、20~25の間または中間の値のピークVO2を有するならば選択される。本発明のいくつかの実施形態では、高いピークVO2を持つ患者は治療によって提供される任意の心臓改善を活用する大きな可能性を有すると想定される。
図5に見ることができるように、C2MSは心不全及び心房細動の患者に適用されるとほとんどの患者についてベースラインと比べてピークVO2を高め、9人の患者すべてにわたる平均は0.844mL/kg/分、傾きのレベルは0.0025(例えば、数ヵ月後、例えば、12週後または24週後)である;対照の患者は通常劣化するので、対照に比べた改善も期待される。治療された心拍数の多い患者だけが選択されるならば、改善は増すことが知られている。非AF患者は平均1.09、STD1.48mL/kg/分の改善を示し、治療された心拍数の明らかにプラスの効果はない。比較すると、3リードの装置を使用した場合、非AF患者についてはピークVO2の上昇の実質的な欠如がある(しかし、低下もない、その低下はそのような患者については予想される)。これはAFを有する患者と治療から利益を得る患者との間での相乗効果を示唆している。言及されているように、この相乗効果はAFが禁忌であるにもかかわらず、C2MSシグナルを使用してAF患者を治療する基本的な潜在的利益をたぶん上回り、且つそれを超える。
本発明のいくつかの実施形態では、VO2での改善の少なくとも0.5mlO2/分/kg、少なくとも1mlO2/分/kg、少なくとも2mlO2/分/kg、少なくとも3mlO2/分/kgまたは少なくとも7mlO2/分/kgまたは中間の値を目標にした治療についてAF患者が選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、ピークVO2が心臓の検討事項によって制限される適応に基づいて治療のために患者が選択される。
VO2の上昇は患者にいくらかの肺予備能を有するように要求してもよいことが知られている。任意で、患者の換気予備力(肺有効性の潜在的増加)が少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%または中間またはそれ以上の値であれば患者は選択される。30または33を下回るBRは低いと見なされることが多く、ピークVO2の改善に制限があってもよい肺障害を示す。BRは最大努力換気量(MVV)と運動試験中に測定される最大換気量との間の差異(例えば、BR%=(MVV-VE/MVV)×100)として定義されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、例えば、95%、90%、89%、85%、70%または中間の値を下回る患者の酸素摂取効率勾配(OUES)に基づいて患者は有用な肺予備能を潜在的に有すると見なされる。
本発明のいくつかの実施形態では、例えば、1、1.05、1.1、1.15または中間の値を上回る患者のピークRERに基づいて患者は有用な肺予備能を潜在的に有すると見なされる。
本発明のいくつかの実施形態では、正常または交差するというよりむしろ低い患者のATに基づいて患者は有用な肺予備能を潜在的に有すると見なされる。
本発明のいくつかの実施形態では、例えば、25、30、35または中間の値を上回る患者のVE/VCO2比に基づいて患者は有用な肺予備能を潜在的に有すると見なされる。
本発明のいくつかの実施形態では、低下しない、及び/または運動中急速に低下しない、例えば、20分間の運動の時間にわたって20%、10%、5%または中間の値未満低下する患者のO2飽和に基づいて患者は有用な肺予備能を潜在的に有すると見なされる。
代わりに(またはさらに)、心臓機能の改善は、VO2の改善以外の方法、例えば、1、2、3以上のmRNA、タンパク質のレベルの指標及び/または血中ペプチドの正常化によって証拠付けられるような胎児の遺伝子プログラムの反転に反映してもよい。本発明のいくつかの実施形態では、患者が有用な肺予備能を有すると思われなくても、または特に有すると思われなければ、患者がAF(または他のAA、例えば、心房頻拍、心房粗動、洞頻拍、上室性頻拍(SVT)、Wolff-Parkinson-White(WPW)症候群)及び心不全(例えば、心拍出量の低下)を有すれば、患者は選択される。
図5に見ることができるように、改善の程度は実際に治療された拍動の数の関数として上昇すると思われる。特に、約17000拍を上回ると、平均の改善があり、この改善は、治療された拍動の数が20,000拍及び25,000拍へと増加するにつれて増加する。
本発明のいくつかの実施形態では、これはさらに多くの拍動を治療する予測される可能性に基づいてAF患者を選択することを示唆している。例えば、そのような患者の表面ECGは、C2MS適用のアルゴリズムの刺激及び拍動の十分な数がC2MSをそこに適用させてもよい治療患者の選択に対して解釈され、処理されてもよい。
一部の患者では、C2MSは拍動に基づいて適用されないことが知られている。例えば、C2MSが心房に適用されるAF患者では、意味がある拍動の定義がなくてもよく、適用は実際の拍動に同期しなくてもよい。他の患者では適用は実際の拍動または所望の拍動に同期する。任意で、ペーシングされた拍動が治療される。場合によっては、同期は1つの房室(例えば、心室)で発生しているものである一方で、別の房室(例えば、心房)ではタイミングを無視し、場合によっては刺激は他の房室に到達し、場合によっては到達しない。いくつかの実施形態では、心拍数が同期していなくても適用は心房及び房室の双方が不応期にある時であるようにタイミングが選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、治療の持続時間(例えば、時間あたりの推定心拍数に基づいてまたは心拍数によって7時間を超えること、例えば、8時間または9時間の治療が許される)は治療される心拍数を増やすように選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、1以上の遮断パラメーター、例えば、心拍数が緩和されるので、拍動を高い心拍数で治療することができる。例えば、110~150の間または110~130の間の心拍数が治療されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、装置のパラメーターは適用された拍動の実際の測定(例えば、埋め込みの間にまたは埋め込みの後に、例えば、1日、1週間、1ヵ月、3ヵ月の期間、また中間の期間、検出されるような)に応えて改変される。
本発明のいくつかの実施形態では、1日あたりさらに多くの拍動の治療を可能にするようにペースメーカーの設定が改変される(例えば、基礎心拍数の増加)。
本発明のいくつかの実施形態では、パラメーターは適用される心拍数の数に応えるよりもむしろ治療を欠く有効性に応えて1日あたりの心拍数を増やすように調整される。例えば、1日あたり30,000、40,000、50,000または中間またはそれ以上の心拍数に増やすこと。本発明のいくつかの実施形態では、パラメーターはそのような数に到達してもよく、いったん所望の数に到達するとその日の刺激が停止されるように改変される。
本発明のいくつかの実施形態では、1日あたりの拍動の用量のそのような選択がAF患者に具体的に適用される。他の実施形態では、それは非AF患者に適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、心拍数は、C2MSの適用が心房の異常心拍の数を減らしている検出に応えて増加する。場合によっては、そのような判定はC2MSが十分な抗不整脈効果を有していないことを示してもよく、C2MSの適用が減らされる及び/または変えられるので、それは主として他の効果、例えば、心拍出量の増加のために適用される。
別の例では、心房(または他の)センサーが心房における電気的活動の増加を検出するのであれば、AAが想定され、心房及び/またはAV結節及び/またはAV結節からの心室伝導に影響を及ぼすC2MSの送達を増やし、及び/またはAAにさらに良好に対応するようにタイミング及び/または他のパラメーターが変更される。
別の例では、AAエピソードの間に、心室の心拍数が増加し、実際の要求が増加しなければ(例えば、加速度計または他の活動センサーに基づいて)、増やした及び/または改変したC2MSが心房に適用される。
心房からの例示的な刺激
図6は本発明のいくつかの実施形態に係る右心房からの非興奮性領域の空間的到達602を示す心臓100の模式図である。
図面は歪曲されているが、十分に理解でき、心室中隔の有意な部分、と同様に右心房、左心房及びAV結節の有意な部分がC2MSシグナルによって影響を受けるように刺激シグナルのパラメーターが設定されてもよいことに留意されたい。そのような影響は一方または双方の心房にてAAを減らしてもよいことが知られている。任意で、C2MSシグナルが左心房との肺静脈の接合部に到達するようにパルスパラメーターが選択され、それは心房性不整脈のいくつかの型を減らしてもよい。
潜在的な利益として、心房の自己ペーシングと同期しない方法で及び/または不整脈エピソードを引き起こすタイミングでC2MSシグナルを適用することは、そのような余分の心房拍動が心室に影響を及ぼさなくてもよい(本明細書で言及されている理由で)、または多くてもそれ自体即座に命を脅かすものではない「自然な」心房性不整脈として作用してもよいのと同じくらい危険でなくてもよいことが知られている。本発明のいくつかの実施形態では、リード604の電極606を使用して、心室興奮の後、短い遅延(例えば、1~70ms)での心房における刺激の時間調整ができるように心室のタイミングを示すシグナルを検出する。
図7は本発明のいくつかの実施形態に係る左心房におけるリード704の電極707からの非興奮性領域の空間的到達702を示す心臓の模式図である。
示されている例では、リード704は中隔を横切るアプローチで提供され、点線708はリードの隠されている部分を示し、図面が歪曲されていることに言及する。示されている例では、リード704は心房中隔(例えば、卵円孔)を通過し、湾曲した(任意で事前に成形される)区分710(例えば、固定及び/またはチップの設置に役立つ)を有する。任意で、示されているように、チップ706は心室に接近して下向きに設置される。いくつかの実施形態では、チップの設置はC2MS領域がある702肺静脈の入口に「到達」できるように選択される。本発明のいくつかの実施形態では、電極の位置及び/またはシグナル強度及び/またはタイミングは、もしあれば、収縮性増強の効果以外の心室での潜在的な効果を最小限にするまたは回避するように選択される。心房に電極を設置することの潜在的な利益は、振幅では関連する心房へのその到達を制限するにもかかわらず、そのような電極を使用して除細動強度のシグナルを適用できることである。任意で、そのようなシグナルのタイミングは関連する心室(例えば、そのような領域によって直接刺激されてもよい心室)の絶対不応期の間に低下するように選択される。
心房から刺激する場合、所望の非心房組織への適用されたC2MS領域の到達を確保できるようにさらに強固な振幅及び/または異なるタイミングを使用することが必要であってもよいことが知られている。
本発明のいくつかの実施形態では、1つのリードを心房に設置し、1つのリードを心室に設置する。そして双方を使用してC2MSを適用する、またはC2MSを2つのリードの間に適用する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSシグナルの振幅は心臓周期に基づいて選択される。例えば、C2MSシグナルが心室の絶対不応期の間ではないときに適用されるのであれば、振幅は減らされてもよい(または電極の位置が選択される)ので危険なレベルの帯電は心室に到達しない。心室の不応時間に及び/または正確なタイミングで心室から刺激する場合、それが心房の一部及び心室の一部の双方を「カバーする」としても、さらに高い振幅(例えば、電圧)が使用されてもよい。例えば、上記で言及されているように、心房にて不整脈を誘導することは不整脈患者にて問題点でなくてもよく、及び/または心室がそのように刺激される場合よりも命を脅かすことは少ない。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MS及びCRTの双方が同じ患者に適用される。そのような二重適用は電極(例えば、左心室の電極及び/または右心室の電極)を共有してもよい一方で、本発明のいくつかの実施形態では、心房の電極を使用してC2MS(任意で、心室への意味がある刺激を提供するパラメーターを伴う)を適用する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSを使用してAAを治療する及び/または予防する。任意で、またはさらに、加えてまたは代わりにC2MSを使用して心不全について心室を治療する。この最後のものをAAではない心臓に適用してもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、心房(または心臓の他の部分及び/または身体の残りの部分)における感知を使用してAAのレベル、例えば、AAの急性エピソードの存在及び/またはAAの一般的な有症率を推定する。したがって治療は改変されてもよく、たとえば、AAの急性及び/または慢性の増加に応えて高い振幅で心房の電極(または心房の近傍の電極)が活性化され、及び/または心室の電極が活性化される。
イヌから得られたいくつかの結果
一連の実験では、2匹の健常なイヌをC2MSで処理し、心室中隔に適用されたC2MSがAA及び/またはAAに対する易罹患性を低下させる可能性があることが発見された。
さらに詳細には、2匹のイヌに心房の高頻度ペーシングをかけ、AFを誘導した(AAを模倣することによって)。そのような誘導は容易に達成された。イヌはそのような高頻度ペーシングを、例えば、少なくとも10分間止めた後でさえAFを維持した。典型的な心臓では、反復させ、持続させたAFの発作は、そのようなAFが誘導されるとしてもAF事象を自然に発症する及び/またはAFを開始する性質を高める傾向があることが知られている。
C2MS(心室にて)が適用されると、AFは1分以下以内に終了した。C2MSを使用したAFの誘導とAFを停止するこのプロセスを数回繰り返した。
いったんC2MSを数日(約1週間、5時間/日)適用すると、高頻度ペーシングを使用してAFを誘導することはできなかった。C2MS適用の終了から1分~3時間(正確な数は分からない)の間の範囲で何度か遅延させてAFを誘導する試みを数回繰り返した。そのような試みは双方の動物で及び複数回での複数の試みの後、失敗した。不整脈誘発への心房の感受性を高めることが期待される不整脈誘発薬のイヌへの手動注射も高頻度ペーシングによってAFを開始させることはできなかった。
一般に、C2MS治療に依存する前に、AFは心房の高頻度ペーシングによって誘導されてもよい。しかしながら、C2MSの活性化は全く迅速にNSR(正常な洞律動)への逆戻りを引き起こした。動物は不整脈誘発薬が与えられたときでさえ、同じ条件下(麻酔下及び高頻度ペーシング)にあったけれども、動物が数時間または数週間C2MSを受けた後、動物は単純に誘導性ではなかった。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MS療法を使用して、例えば、20分間、40分間、1時間、2時間の期間、または中間のまたはさらに長い期間、適用されることによってAAのエピソードを減らすのを支援する。急性基準(例えば、AAエピソードが検出されるならば)では、C2MSは任意である種の抗不整脈ペーシングと共に、例えば、1秒間、10秒間、1分間、10分間、20分間、または中間のまたはそれより長い時間適用されてもよい。
治療が急性に必要とされるならば患者は一時的な不快感を受け入れることに前向きであってもよいので、急性の治療にはさらに高い出力レベル及び/またはさらに感知される電極を使用できることが知られている。電力の消耗はシグナルの振幅と共に増えてもよい一方で、急性の治療法(例えば、1日あたり適用される拍動の20%、10%、5%未満または中間の割合未満)については、これはあまり考慮されなくてもよいことも知られている。
任意でC2MSは心室中隔に適用される。任意で、またはさらに、C2MSは心房に適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSはAAエピソードが始まる前に及び/または後で適用される。
本発明のいくつかの実施形態では、特定の生理的パラメーター、例えば、高い心拍数または運動を使用して、及び/または抗不整脈薬を服用するタイミングに基づいてC2MSの適用を決定する。C2MSのそのような適用は、これらのまたは他の不整脈誘発状態によって誘発されるAAエピソードのリスクを減らしてもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSは、例えば、1時間ごとに1~20分間の間のスケジュールに従った予防的治療として適用される。そのような治療は24時間全体をカバーするように計画されて、例えば、「オフ」時間にAFが発生するのを防いでもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSはAAエピソードが治療された(例えば、電気的除細動によって)後に、例えば、1~20分間の間、例えば、5~60分間の間、適用されて、特に、治療されたAAエピソード及び/またはその治療によって引き起こされる不整脈誘発状態にもかかわらず、非不整脈状態を潜在的に維持する。
本発明のいくつかの実施形態では、C2MSは類似の時間範囲で適用されて、除細動が適用された後のAFを阻止し、例えば、AAが発生するのを防ぐ。さらに一般的な意味では、本発明のいくつかの実施形態では、心房催不整脈性の高いレベルの検出または推定の際、装置200を使用してC2MSを提供し、そのような催不整脈性を抑制する。
治療の後、C2MSを適用する場合、C2MSの適用開始は任意で、例えば、1~300秒間の間、30~200秒間の間または中間のまたはさらに長い間、遅延させる。
「XX分間C2MSを適用すること」によって、意味されるものはコントローラーの論理回路が拍動ごとに(またはたぶん別のスケジュールに従って、例えば、拍動1つおきに)その期間、C2MSシグナルを適用するように設定されることであるが、例えば、心室興奮の不規則性に起因していくつかの拍動は治療されないであろうことが知られている。
本発明のいくつかの実施形態では、心拍数の限界(それを上回ってはC2MSが適用されない)が高められる。
例示的なAF患者の選択及び治療
図8は本発明のいくつかの実施形態に係る、患者の選択の方法及び心房性不整脈の課題を持つ患者の治療のフローチャートであり、いくつかの実施形態では、記載されている行為は並行して及び/または他の順序で実行することができることに留意されたい。
802では、例えば、本明細書に記載されているような心臓疾患がある及び治療からの利益の可能性がある患者が特定される。例えば、NYHAのII期(それ以上)での心不全の患者、任意でAFの患者が特定されてもよい。例えば、そのような患者は20%~50%の間、例えば、25%~40%または45%の間の駆出率(EF)を有するように選択されてもよい。任意で、またはさらに、そのような患者は慢性狭心症(例えば、狭心症)を有してもよい。任意で、またはさらに、そのような患者は800メートル、600メートル、400メートル、及び/または中間の値未満の6分間歩行検査を有してもよい。本発明のいくつかの実施形態では、患者は、例えば、患者における安静時と比べて5%~20%、20%~40%、40%~60%、60%~100%、100%~200%の間及び/または中間のまたはさらに大きい割合での酸素を含む血液の流れの増加を可能にすることが予想される有意な肺予備能を有する(許容心拍出量)。本発明のいくつかの実施形態では、患者は8~20mlO2/分/kgの間のピークVO2を有する。
本発明のいくつかの実施形態では、患者は治療可能な拍動の量に基づいて選択される。例えば、患者の安全性を考慮するとき心拍数の少なくとも20%、40%、50%、80%または中間の割合がC2MSを使用して治療することができる患者。
804では、患者の心房性不整脈の状況が判定され、例えば、患者は発作性AFを有すると特定することができる。いくつかの実施形態では、AFを有さないが、AFを発症するリスクを有してもよい(例えば、睡眠時無呼吸を有する)患者が選択されることが知られている。本発明のいくつかの実施形態では、患者はAAにて時間の0%~10%の間(例えば、1ヵ月にわたる平均)、AAにて10%~30%の間、AAにて30%~50%の間、AAにて50%を超えて、AAにてたぶん最大90%または100%までを費やす。割合の上昇はAAの重症度の上昇を示してもよい。本発明のいくつかの実施形態では、患者は次の1年にて例えば、一時的なAFまたは慢性AFへの進行のようなAFを発症する(例えば、当該技術分野で既知の臨床的方法及び/または診断方法を使用して)5%、10%、20%、30%、50%、70%または中間のまたはさらに大きいリスクレベルの推定リスクを有する。
806では、患者の心不全の状態が任意で判定される。任意でHFの状態は所望の心拍出量より低い心拍出量に従って定義される。いくつかの実施形態では、重大な心不全を有さない(例えば、NYHAのI期以下)患者が治療されることが知られている。他の実施形態では、許容できる安静時症状(NYHA IIまたはII)の患者が治療される。本発明のいくつかの実施形態では、NYHA IVの患者が治療される。
808では、肺予備能の状態が任意で判定される。場合によっては、呼吸の状態及び/または呼吸予備力の利用能と無関係にC2MS治療が提供される。
810では、例えば、予想される改善に基づいて、治療することができる疾患の存在に基づいて及び/または所望の予防効果に基づいて及び/または予想される心臓反応(例えば、予想される治療される拍動の数)に基づいて治療に対する患者の好適性が判定される。特に、患者は心房細動(または他のAA)を有するので、またはそのようなAAにもかかわらず選択されてもよいことが知られている。
812では、最初の刺激設定、例えば、所望のリードの位置、C2MSが影響を及ぼす組織(及び故にシグナルの振幅及び/またはタイミング)及び/または適用の論理回路が任意で決定される。
本発明のいくつかの実施形態では、タイミングと振幅の組み合わせを使用してどの組織がどの時間で且つどれくらい長くリードからのシグナルの範囲内にあるのかを決定する。計画立案にはそのような値の所望の範囲を設定し、刺激または他のソルバーを実行して要件を満たすシグナル適用のパラメーターを決定することが含まれてもよい。
814では、1以上のリードが心臓にまたは心臓の近傍に、例えば、右心房及び/または右心室に埋め込まれる。任意で、既存のリード(例えば、ペースメーカー及び/または除細動器の)をC2MS適用のために再使用するまたは並行して使用する。
本発明のいくつかの実施形態では、リードの位置(例えば、中隔ではない)は、例えば、心臓内もしくは心臓外の神経もしくは神経叢の帯電を減らすように、及び/または他の胸部組織の刺激を減らすように選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、電極は、例えば、実例の電気的除細動のために短い治療で使用するための外部リードまたは他の埋め込まないリード、例えば、カテーテル上の電極(複数可)である。任意で、帯電は、皮膚または身体の他の外層を貫通するのに使用される針を介する。
816では、刺激される電極が任意で選択される。
818では、最初のシグナルパラメーターの効果が任意でモニターされる。
820では、例えば、外部コントローラーを使用して、適用パラメーター及び論理回路が任意でプログラムされる及び/または再プログラムされる(例えば、そのようなモニターに応えて)。
本明細書に記載されているようなそのような方法は治療法計画立案段階(例えば、812まで、88、820)とその後の治療期(例えば、814、816)を含んでもよく、そのうちの1つは任意で省略されることが知られている。
例示的な非AF患者の選択及び/または治療
図9は本発明のいくつかの実施形態に係る、心拍出量及び追加の心機能障害を持つ患者についての患者の選択及び治療の計画立案及び任意で治療を実施することの方法のフローチャートである。本発明のいくつかの実施形態では、双方の機能障害は同じC2MSシグナルを使用して治療される。
902では、心不全及び/またはAA、及び追加の既存のまたは潜在的な心機能障害を有する患者が考慮される。
904では、例えば、図8を参照して記載されているように、心不全及び/またはAAの状態が判定される。
906では、追加の(1以上の)機能障害が判定される。例示的な機能障害には、HOCM、弁(例えば、僧房、大動脈、三尖)、クリップ(例えば、僧房または三尖)のような埋入物、病んだ組織及び/または弱った組織が挙げられ、そのような機能障害は既存(例えば、病んだ心臓組織)であってもよいし、または潜在的(例えば、まだ埋め込まれていないクリップ)であってもよい。
910では、C2MS治療のための最初の設定が決定される。本発明のいくつかの実施形態では、そのような設定を選択して一方の機能障害に対する治療効果を最大化することと他方の機能障害に対する治療効果を最大化することとの間でのトレードオフを提供する。例えば、心拍出量をあまり増強しないが、同時にAF阻止/治療の満足のいくレベルを提供し及び/または病んだまたは病気の組織を刺激すること及び/または心臓における機械的課題の低下を回避するリードの位置が選択されてもよい。
912では、1以上のリードが任意で心臓に埋め込まれる。
914では、任意で埋め込みの後に、治療が開始される。
916では、そのような治療の効果がモニターされる。
918では、刺激パラメーターが任意で再設定される。
埋入物の例示的な操作
図10は、本発明のいくつかの実施形態に係る、心臓治療用装置(例えば、装置200)の操作のフローチャートである。
1002では、心房の事象(例えば、不整脈の活動の開始または不整脈の存在)が任意で検出される。
1004では、心室の事象(例えば、不整脈の活動の開始または不整脈の存在)が任意で検出される。
これらの検出された事象を任意で、その治療法を適用することを決定すること及び/または治療法を適用するかどうかを決定することの一方または双方のための入力として使用する。本発明のいくつかの実施形態では、順序はここで示されている順序とは反対であり、先ず、可能性がある治療法についての決定が実行され、次いで(あれば)1以上の事象の決定が実施される。
1006では、使用されるプロトコールが任意で考慮され(例えば、セットから選択されるまたは計算される)、例えば、「C2MSを7時間適用する」または「AFに応えてC2MSを適用する」、または「C2MSを適用して心臓活性化を変えるのでHOCMが大動脈の出口を塞ぐ可能性は低い」、そのそれぞれが例示的な考えられる適用プロトコールである。
1008では、具体的な所望の効果、例えば、AAの減少が任意で考慮される。これは、例えば、1002が心房性不整脈を検出した場合、または心拍出量の増加の急性の必要性が検出される場合であることができる。
1010では、一般的な効果、例えば、胎児の遺伝子プログラムを反転するのに一般的な用量のC2MSを提供することが任意で考慮される。
1012では、種々の効果間のトレードオフ、例えば、心拍出量の少ない改善を犠牲にしてAFを治療する適用パラメーターを選択することが考慮される。
1014では、そのようなトレードオフを達成するシグナルパラメーターが選択される。場合によっては、そのようなパラメーターはトレードオフの前にまたはトレードオフと共に選択されることが知られている。本発明のいくつかの実施形態では、そのようなパラメーターは現在の拍動または近くの拍動で心臓に適用できると予想され得るものに基づいて選択される。
1016では、安全性試験に合格したことに応えて、シグナルが心臓に適用される。
1018では、適用することの効果がモニターされ、その後の適用で使用される目標及び/またはプロトコールを変更してもよい。例えば、シグナルがAFを止めるのに十分ではないならば、シグナルの増加が使用されてもよい(例えば、最大、閾値パラメーター値まで)。
概要
この出願から成熟する特許の有効期限の間に多数の関連する非興奮性の心臓の治療が開発されることが予想される;非興奮性という用語の範囲はそのような新しい先駆的な技術を含むように意図される。
量または値を参照して本明細書で使用されるとき、「約」という用語は「の±10%以内」を意味する。
用語「含む(comprises)」、「含むこと(comprising)」、「含む(includes)」、「含むこと(including)」、「有する(has)」、「有すること(having)」という用語及びそれらの同根語は「含むが、これらに限定されない」を意味する。
「から成る(consisting of)」という用語は「含み且つこれらに限定される」を意味する。
「から本質的に成る(consisting essentially of)」という用語は組成物、方法または構造が追加の成分、工程及び/または部分を含んでもよいが、追加の成分、工程及び/または部分が請求されている組成物、方法または構造の基本的な且つ新規の特徴を実質的に変化させない場合に限ることを意味する。
本明細書で使用されるとき、単数形態「a」、「an」及び「the」は内容が明瞭に指示しない限り、複数の指示対象を含む。例えば、「a化合物」または「少なくとも1つの化合物」という用語はそれらの混合物を含む複数の化合物を含んでもよい。
本出願の全体を通して、本発明の実施形態は範囲形式を参照して提示されてもよい。範囲形式での記載は単に好都合と簡潔さのためであると理解されるべきであり、本発明の範囲に対する融通の利かない限定として解釈されるべきではない。したがって、範囲の記載は具体的に開示されている考えられる部分範囲のすべて、と同様にその範囲内の個々の数値を有すると見なされるべきである。例えば、「1~6」のような範囲の記載は、例えば、「1~3」、「1~4」、「1~5」、「2~4」、「2~6」、「3~6」等のような具体的に開示されている部分範囲、と同様にその範囲内の個々の数値、例えば、1、2、3、4、5、及び6を有すると見なされるべきである。これはわずかな範囲に関係なく適用される。
本明細書で数的範囲(例えば、「10~15」、「10から15」またはもう1つのそのような範囲の指示によって連結される数の任意の対)が示されるときはいつでも、内容が明瞭に指示しない限り、範囲限界を含む指示された範囲限界内の任意の数(分数または整数)を含むことになっている。第1に示す数と第2に示す数との「間の範囲/範囲を決めること/複数の範囲」という表現、及び第1に示す数から第2に示す数「までの」、「最大までの」、「までの」または「の間中の」(または別のそのような範囲を示す用語)の「範囲/範囲を決めること/複数の範囲」は、数が本明細書では相互交換可能に使用されることを示し、第1と第2に示す数及びその間の少数及び整数のすべてを含むことになっている。
別段の指示がない限り、本明細書で使用される数及びそれに基づく任意の数の範囲は、当業者によって理解されるような精度及び合理的な測定及び丸め誤差の範囲内で近似値である。
本明細書で使用されるとき、「方法」という用語は、化学、薬理学、生物学、生化学及び医術の実行者に知られている、または実行者よって既知のやり方、手段、技法及び手順から容易に開発されるやり方、手段、技法及び手順を含むが、これらに限定されない、所与の課題を達成するためのやり方、手段、技法及び手順を指す。
本明細書で使用されるとき、「治療すること」という用語には、状態の進行を無効にすること、実質的に抑制すること、減速することまたは元に戻すこと、状態の臨床的なまたは審美的な症状を実質的に改善すること、または状態の臨床的なまたは審美的な症状の外見を実質的に予防することが含まれる。
別々の実施形態の文脈にて明瞭性のために記載されている本発明の特定の特徴は単一の実施形態にて組み合わせて提供されてもよいことが十分に理解される。逆に、単一の実施形態の文脈にて簡潔さのために記載されている本発明の種々の特徴は本発明の任意の他の記載されている実施形態にて別々に、または任意の好適な部分組み合わせで、または好適であるとして提供されてもよい。種々の実施形態の文脈にて記載されている特定の特徴は、それらの要素なしでは実施形態が作動不能でない限り、それらの実施形態の必須の特徴と見なされるべきではない。
本発明はその具体的な実施形態と併せて記載されてきたが、多数の代替物、改変及び変異が当業者に明らかであろうことは明白である。したがって、添付のクレームの精神及び広い範囲の範囲内に入るそのような代替物、改変及び変異のすべてを包含することが意図される。
本明細書にて言及されている刊行物、特許及び特許出願はすべて、各個々の刊行物、特許及び特許出願が具体的に且つ個々に参照によって本明細書に組み込まれるように指示されたかのようにと同じ程度に参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。加えて、本出願における任意の参考文献の引用または特定はそのような参考文献が本発明の従来技術として利用可能であるという承認として解釈されるべきではない。セクションの見出しが使用される範囲において、それらは必然的に限定すると解釈されるべきではない。加えて、本出願の優先権書類(複数可)は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims (42)

  1. 心臓治療用装置であって、
    その心室不応期の間に心室組織に適用されるとヒト患者にて心不全の状態を改善する非興奮性の電気シグナルを生成するように構成される刺激回路と、
    心房性不整脈の検出回路と、
    前記心房性不整脈の検出回路が心房性不整脈を検出したときも、前記シグナルを送達するように前記刺激回路を制御する決定回路と、を含む、前記装置。
  2. 前記決定回路が前記心房性不整脈の検出に応えて前記シグナルの少なくとも1つのパラメーターを改変する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記改変が前記シグナルによって刺激される組織の範囲を増やすことを含む、請求項2に記載の装置。
  4. 前記決定回路は心室性不整脈が検出されれば前記送達を回避するように構成される、請求項1~3のいずれかに記載の装置。
  5. 前記決定回路は上室性不整脈が検出されれば前記送達を許可するように構成される、請求項1~4のいずれかに記載の装置。
  6. 前記装置が適用される前記シグナルの用量及び適用の持続時間の指示を含むメモリーを含み、前記決定回路がシグナルの実際の送達に従ってシグナル適用の実際の持続時間を改変するように構成される、請求項1~5のいずれかに記載の装置。
  7. 前記装置が前記検出された心房性不整脈に対する前記適用の効果を記録するように構成されるデータロガーを含む、請求項1~6のいずれかに記載の装置。
  8. 前記装置が前記患者の心房にて非不応時の間にも前記シグナルを適用するように構成される、請求項1~7のいずれかに記載の装置。
  9. 前記装置が心房リードを有さない、請求項1~8のいずれかに記載の装置。
  10. 前記装置が心室刺激リードを有さない、請求項1~8のいずれかに記載の装置。
  11. 前記装置がペーシング回路を含み、前記決定回路が心臓の要求が増加した場合にペーシングの増加を適用するよりも非興奮性シグナルを適用することを選択的に好むようにプログラム可能である、請求項1~10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記選択的好みが前記装置によって感知された心臓パラメーターに応えてである、請求項11に記載の装置。
  13. 前記決定回路は不整脈が検出された後、前記シグナルを適用しないように拍動の数の禁止ウインドウを定義し、前記ウインドウが1またはゼロである、請求項1~12のいずれかに記載の装置。
  14. 前記心房性不整脈の検出回路が1以上の心室リードによって測定されるシグナルから心房性不整脈を検出する、請求項1~13のいずれかに記載の装置。
  15. 患者の治療を計画する方法であって、
    (a)患者が心房性不整脈を有する、またはそれを発症するリスクを有することを特定することと;
    (b)前記特定することに応えて、その心室不応期の間に心室組織に適用されるとヒト患者にて心不全の状態を改善する非興奮性の電気シグナルを生成する埋め込み型装置による患者のための治療スケジュールを計画することとを含む、前記方法。
  16. 前記計画することが心房性不整脈の間にも前記シグナルを適用するように前記装置をプログラムすることを含む、請求項15に記載の方法。
  17. 前記患者を選択することと、前記治療によって前記心房性不整脈の症状を改善するという目標を持つ前記計画を実施することとを含む、請求項15に記載の方法。
  18. 前記改善することが前記心房性不整脈による異常な心室興奮を阻止することを含む、請求項16または17に記載の方法。
  19. 前記改善することが前記心房性不整脈を減らすことを含む、請求項16~18のいずれかに記載の方法。
  20. 前記心房性不整脈が一時的なAFを含む、請求項15~19のいずれかに記載の方法。
  21. 前記計画することが心室中隔から20mm以内で前記非興奮性のシグナルを適用するように計画することを含む、請求項15~20のいずれかに記載の方法。
  22. 前記計画することが心臓の心房内に前記非興奮性のシグナルを適用するように計画することを含む、請求項15~20のいずれかに記載の方法。
  23. 前記計画することが心房及び心室の双方にて心臓組織を刺激するための出力レベルと適用部位を選択することを含む、請求項15~22のいずれかに記載の方法。
  24. 前記特定することが一時的なAFの患者を治療のために選択することを含む、請求項15~23のいずれかに記載の方法。
  25. 前記特定することが翌年にAAを発症する20%を上回るリスクがある患者を治療のために選択することを含む、請求項15~23のいずれかに記載の方法。
  26. 前記特定することが慢性AFの患者を治療のために選択することを含む、請求項15~24のいずれかに記載の方法。
  27. 前記特定することがNYAHクラスIIまたはクラスIIIの心不全の患者を治療のために選択することを含む、請求項15~26のいずれかに記載の方法。
  28. 前記特定することが安静時の症状がない心不全の患者を治療のために選択することを含む、請求項15~26のいずれかに記載の方法。
  29. 前記特定することがNYAHクラスIVの心不全の患者を治療のために選択することを含む、請求項15~26のいずれかに記載の方法。
  30. 前記特定することが少なくとも30%の酸素化酸素流、許容心拍出量の増加の可能性を有する患者を治療のために選択することを含む、請求項15~27のいずれかに記載の方法。
  31. 前記特定することが拍動の少なくとも50%は治療を適用するのに使用される装置を使用して治療可能である患者を治療のために選択することを含む、請求項15~28のいずれかに記載の方法。
  32. 前記計画することが1ヵ月平均で1日あたり20,000を上回る治療される拍動に前記シグナルを適用するために装置パラメーターを設定することを含む、請求項15~31のいずれかに記載の方法。
  33. 前記計画することが1以上の適用パラメーターを使用して治療するように計画することを含み、前記1以上の適用パラメーターがいくつかのリードのうちどのリードを使用するかを含む、請求項15~32のいずれかに記載の方法。
  34. 前記計画することが前記患者にてVO2最大値を改善する目標を持って計画することを含む、請求項15~33のいずれかに記載の方法。
  35. 前記計画することが前記患者にてAFのエピソードを減らす目標を持って計画することを含む、請求項15~34のいずれかに記載の方法。
  36. 前記計画することが、シグナルが心房について興奮性である拍動時及び時間帯にも前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、請求項15~35のいずれかに記載の方法。
  37. 前記計画することが、心室不応期が延長されるように十分に遅い前記不応期の一部の間に前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、請求項15~36のいずれかに記載の方法。
  38. 前記計画することが、局所興奮時間から40~100msの間の時間の間にも前記シグナルを適用するように装置をプログラムすることを含む、請求項15~36のいずれかに記載の方法。
  39. 患者を治療する方法であって、
    (a)患者が心房性不整脈または心拍出量の低下を含む心機能障害及び追加の心機能障害を有することを特定することと、
    (b)前記特定することに応えて、心室組織に適用するとヒト患者における心不全を改善する非興奮性の電気シグナルを生成する埋め込み型装置による患者のための治療スケジュールを計画することと、を含み、前記適用することが前記機能障害の双方を改善する、前記方法。
  40. 前記改善することが同一の適用されたシグナルを使用して2つの機能障害の房室を改善することを含む、請求項39に記載の方法。
  41. 患者を治療する方法であって、心房性不整脈が活動性であるときに前記心房性不整脈または心拍出量低下を有する患者にC2MSシグナルを適用するように計画することを含む、前記方法。
  42. 患者を治療する方法であって、心房性不整脈の可能性を有する患者にC2MSシグナルを適用し、それによって次の1時間に心房性不整脈を発生する確率を少なくとも10%減らすように計画することを含む、前記方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022123547A1 (en) * 2020-12-13 2022-06-16 Impulse Dynamics Nv Combined implantable pulse generator device
WO2022208339A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Impulse Dynamics Nv Lead positioning for an implantable pulse generator

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4554922A (en) 1982-09-30 1985-11-26 Prystowsky Eric N Method of inhibiting cardiac arrhythmias
EP0334675B2 (en) * 1988-03-25 2002-03-27 Telectronics N.V. Rate-responsive pacemaker with closed-loop control
US5334220A (en) * 1992-11-13 1994-08-02 Siemens Pacesetter, Inc. Dual-chamber implantable pacemaker having an adaptive AV interval that prevents ventricular fusion beats and method of operating same
US5372607A (en) * 1993-06-23 1994-12-13 Medtronic, Inc. Method and apparatus for monitoring pacemaker intervals
US9713723B2 (en) 1996-01-11 2017-07-25 Impulse Dynamics Nv Signal delivery through the right ventricular septum
US7027863B1 (en) * 1999-10-25 2006-04-11 Impulse Dynamics N.V. Device for cardiac therapy
US6480737B1 (en) 1999-12-29 2002-11-12 Impulse Dynamics Nv Field delivery safety system using detection of atypical ECG
US7203538B2 (en) 2002-11-22 2007-04-10 Cardiac Pacemakers, Inc. Pacing therapy for extending atrial refractory period
EP1898991B1 (en) 2005-05-04 2016-06-29 Impulse Dynamics NV Protein activity modification
US20070060962A1 (en) * 2005-07-26 2007-03-15 Carlo Pappone Apparatus and methods for cardiac resynchronization therapy and cardiac contractility modulation
US7869867B2 (en) * 2006-10-27 2011-01-11 Cyberonics, Inc. Implantable neurostimulator with refractory stimulation
US7634310B2 (en) * 2006-10-30 2009-12-15 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial fibrillation detection based on ventricular cycle lengths
JP5525532B2 (ja) * 2008-09-16 2014-06-18 カーディアック ペースメイカーズ, インコーポレイテッド 心筋収縮能調整を組み込んだ心臓機能管理
US8571661B2 (en) * 2008-10-02 2013-10-29 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable medical device responsive to MRI induced capture threshold changes
EP2540341B1 (de) * 2011-06-28 2016-07-27 BIOTRONIK SE & Co. KG Herzstimulator zur Abgabe einer kardialen Konktraktilitätsmodulationstherapie
US20130138006A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-30 Pacesetter, Inc. Single chamber leadless intra-cardiac medical device having dual chamber sensing with signal discrimination

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