JP3022102B2 - 二室検出法を使用する心臓の不整脈検出装置 - Google Patents

二室検出法を使用する心臓の不整脈検出装置

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JP3022102B2
JP3022102B2 JP5285363A JP28536393A JP3022102B2 JP 3022102 B2 JP3022102 B2 JP 3022102B2 JP 5285363 A JP5285363 A JP 5285363A JP 28536393 A JP28536393 A JP 28536393A JP 3022102 B2 JP3022102 B2 JP 3022102B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、ペーシング診断に基づいて不整
脈を特定する心臓検知装置に関する。上室性頻拍と心室
頻拍との識別がうまくできないと、植込み型細動除去器
によって患者に不要なショックを印加してしまうことが
ある。このことは、細動除去器が植設されている１０％
よりも多い患者にみられる。この問題を解決するために
なされた従来技術は、二室検出方法を用いた上室性頻拍
（ＳＶＴ）と心室頻拍（ＶＴ）との識別に対しては焦点
が絞られていない。二室検出を用いた従来の技術は洞性
頻拍（ＳＴ）と心室頻拍との識別に寄与するのみであ
る。洞性頻拍と心室頻拍との識別と同じように上室性頻
拍の全形態を認識して識別する植込み型装置に対する需
要がある。
【０００２】
【発明の概要】本発明の第１の目的は、心臓不整脈の種
類を識別する装置を提供することである。本発明は、適
切な機能のために心臓のリズムの正確な検出を要する植
込み型の対頻拍電気的除細動器・細動除去器として使用
される。特に、本発明によって、拍動の性質の識別（通
常時対異常時）、及び正確な治療のために脈の種類（Ｖ
Ｔ対ＳＶＴ）の正確な識別が行われる。本発明の装置
は、二室検出法及びペーシングアルゴリズムを用いて頻
拍の識別に対する多段ステージ法での検出の可能性を改
善し、その結果、正確な検出をなす見込みを改善するも
のである。
【０００３】特に本発明の装置の動作は、３つのステー
ジに分かれている。第１ステージにおいて、心房及び心
室活動が検出され、それぞれの拍数が比較される。心房
拍数が心室拍数を上回る場合、心臓は心房頻拍、または
心房細動状態にあると断定される。心室拍数が心房拍数
を上回る場合、心臓は心室頻拍状態にあると断定され
る。
【０００４】第１ステージで識別ができなかったとき、
特に心房拍数と心室拍数とが等しい時、第２ステージに
入る。第２ステージでは、心房脱分極と心室脱分極との
間の時間間隔が調査され、数種の判定が行われて正確な
診断が下される。最後に、先の２つのステージにおいて
不整脈の種類の識別ができなかった場合、本発明の装置
は第３ステージに入ることを特徴とする。第３ステージ
では、心臓は所定周期でペーシングされ、ペーシングの
反応が調査されて心臓のリズムを正確に診断する。
【０００５】本発明の目的及び効果は以下に記載する実
施例及び添付図面に基づきさらに明確にされる。
【０００６】
【実施例】図１に、二室検出アルゴリズムを行う本発明
による装置を示す。検出アルゴリズムの各ステップ及び
評価は不整脈分析機１０にて行われる。不整脈分析機１
０として、マイクロプロセッサやコンピュータが用いら
れる。心室用検出電極１２及び心房用検出電極１４が心
臓近傍の適正な位置に取り付けられて心室及び心房のそ
れぞれの電気活動を検出する。各電極からの信号は配線
１６，１８を介してそれぞれ不整脈分析機１０に送られ
る。
【０００７】ペーサーユニット２０は、不整脈分析機１
０に接続されるとともに心室及び心房用ペーシング電極
２２，２４にそれぞれ配線２６，２８を介して接続され
ている。さらに、細動除去・電気的除細動ユニット３０
が不整脈分析機１０に接続されている。細動除去・電気
的除細動ユニット３０は、検出電極及び細動除去電極と
して機能する心室用電極１２と皮下電極３２とに接続さ
れている。細動除去電極は追加することもできる。な
お、本発明において電極は適宜の配置を採るものとす
る。
【０００８】二室検出アルゴリズムは、不整脈分析機１
０としての装置で稼働するソフトウェアによって実行さ
れる。図２に、二室検出アルゴリズムの第１ステージ及
び第２ステージを記載する。第１ステージはステップ４
０乃至ステップ４８からなり、第２ステージはステップ
５０乃至ステップ６８からなる。最初に、ステップ４０
にて、心室拍数と心房拍数とが電極１２，１４によって
検出された信号から分離される。ステップ４２にて、心
室拍数と心房拍数との比較が行われ、心房拍数が心室拍
数よりも多いか否かが判定される。心房拍数が心室拍数
よりも多い場合、ステップ４４にて、心臓は心房頻拍ま
たは心房細動状態であると断定される。一方、心房拍数
が心室拍数よりも多くない場合、ステップ４６にて再び
各拍数の比較が行われ、心室拍数が心房拍数よりも多い
か否かが判定される。ステップ４６にて心室拍数が心房
拍数を上回るとき、ステップ４８にて心臓は心室頻拍状
態であると断定される。心室拍数と心房拍数とが等しい
場合、アルゴリズムはステップ５０に進んで図３乃至図
５に示すペーシング診断ルーチン（アルゴリズムの第３
ステージ）またはアルゴリズムの第２ステージのいずれ
か一方に進む。直接第３ステージに進むかまたは第２ス
テージに進むかの決定は、患者の臨床学的な不整脈の特
徴に基づいて行われる。望ましくは、第２ステージに
は、第１ステージにて判定が行われない場合に進む。
【０００９】第２ステージの第１ステップは、ステップ
５２での心房脱分極と心室脱分極との間の時間間隔（以
下、Ａ−Ｖ時間間隔と略す）の算出である。次に、ステ
ップ５４にて、算出されたＡ−Ｖ時間間隔は、Ａ−Ｖ時
間間隔のベースライン値（Ｂｖ）と比較されて、算出値
がベースライン値を最大１０ミリ秒だけ上回るか否かが
判定される。ステップ５４での条件を満足した場合、ス
テップ５６にて心臓は洞性頻拍（ＳＴ）状態にあると断
定される。ステップ５４での条件を満足しない場合、ス
テップ５８にて算出されたＡ−Ｖ時間間隔が−１００ミ
リ秒から５０ミリ秒までの範囲にあり且つベースライン
値と等しくないか否かが判定される。Ａ−Ｖ時間間隔の
負の値に向かう５０ミリ秒よりも小さい正の値は、心室
収縮が心房収縮の前に生じたこと、すなわち実際には心
室脱分極と心房脱分極極との間の時間間隔であることを
示す。ステップ５８での条件を満足した場合、ステップ
６０にて心臓は房室結節性リエントリ頻拍状態にあると
断定される。
【００１０】次に、ステップ６２にて、心房脱分極が心
室脱分極の後にしかも心室電気曲線図（心室から検出さ
れた信号）の終了部よりも前に生じたか否かが判定され
る。ステップ６２での条件を満足した場合、ステップ６
６にて心臓は房室結節性リエントリ頻拍状態にあると断
定される。ステップ６２での条件を満足しない場合、ス
テップ６４にて、心室収縮が心房収縮よりも１００ミリ
秒だけ先行していることを示す、Ａ−Ｖ時間間隔が−１
００ミリ秒よりも小さいか否かが判定される。Ａ−Ｖ時
間間隔がこの条件を満たす場合、ステップ６８にて心臓
は心房頻拍、房 室リエントリ頻拍または心室頻拍状態に
あると断定される。Ａ−Ｖ時間間隔がこの条件を満たさ
ない場合、アルゴリズムは第３ステージ、いわゆるペー
シング診断ルーチンにジャンプする。
【００１１】第３ステージ、いわゆるペーシング診断ル
ーチンを第３図乃至第５図に示す。図３に心房ペーシン
グ診断ルーチンの詳細を示す。最初に、ステップ７０に
て心房ペーシングパルスが、１０サイクルの心拍周期に
対して検出された頻拍拍数を上回る毎分およそ２０〜４
０の心拍数（ＢＰＭ；プログラマブル）で心臓に供給さ
れる。ペーシングの１０サイクルに亘って、心臓の反応
がモニタされて分類される。
【００１２】特に、ステップ７２にて心室拍数がモニタ
され、心房ペーシングパルスにより心室拍数に変化がな
ければ、ステップ７４にて心臓は心室頻拍状態にあると
断定される。次に、ステップ７６にて心室拍数が心房ペ
ーシングパルスにより最初の捕捉拍数から加速されたか
否かを判定する。心室拍数が心房ペーシングパルスによ
り最初の捕捉拍数から加速された場合、ステップ７８に
て心臓は心房頻拍状態にあると断定される。最後に、ス
テップ７２またはステップ７６の条件を満足しなけれ
ば、１：１の房室比で続く房室運動不調があるか否かが
ステップ８０にて判定される。１：１の房室比で続く房
室運動不調があれば、ステップ８２にて心臓は房室結節
性リエントリ頻拍、房室リエントリ頻拍、または心室頻
拍状態にあると断定される。
【００１３】さらに、１０サイクルのペーシング後に心
房ペーシングに対する反応がモニタされる。ステップ８
４においてＡ−Ｖ時間間隔が１０ミリ秒以下である場
合、ステップ８６にて心臓は洞性頻拍状態にあると断定
される。ステップ８８にてＡ−Ｖ時間間隔が３〜５の心
拍周期内のベースラインのＡ−Ｖ時間間隔よりも１０ミ
リ秒以上も長い場合、ステップ９０にて心臓は心房頻拍
状態にあると断定される。ステップ９２にて、Ａ−Ｖ時
間間陽が５０ミリ秒以下であり且つ−１００ミリ秒より
も大きい場合、ステップ９４にて心臓は房室結節性リエ
ントリ頻拍状態にあると断定される。さらに、ステップ
９６にて判定されるようにＡ−Ｖ時間間隔が１００ミリ
秒よりも長い場合、ステップ９８にて心臓は心室頻拍状
態にあると断定される。最後に、ステップ１００にて、
心房ペーシングパルスがペーシング中に前の房室ブロッ
クによる頻拍を消滅させた場合、心臓は心房頻拍状態に
あると断定される。一方、心房ペーシングパルスが以前
の１：１の房室条件で頻拍を消滅させた場合、心臓は心
房頻拍、または房室結節性リエントリ頻拍状態にあると
断定される。
【００１４】図４に心室ペーシング診断のアルゴリズム
を示す。ステップ１０２にて、心室ペーシングが、８つ
の心拍周期または５つの捕捉サイクルに対して検出され
た頻拍拍数よりも速いおよそ２０ＢＰＭの拍数で心臓に
印加される。心房ペーシング診断と同様に、心室ペーシ
ングパルスが印加されている間、心室ペーシングに対す
る反応がモニタされる。ステップ１０４にて、検出され
た心房拍数に変化がなければ、ステップ１０６にて心臓
は心房頻拍状態にあると断定される。ステップ１０８に
て、パルスの後端部近傍の１：１の比を除いたパルスの
封達時に心臓が心房運動不調であると判定された場合、
ステップ１１０にて、心臓は心房頻拍、または房室結節
性リエントリ頻拍状態にあると断定される。最後に、心
臓がステップ１１２において捕捉の開始から１：１の房
室関係を有する場合、ステップ１１４にて、心臓は房室
リエントリ頻拍、または心室頻拍状態にあると判定され
る。
【００１５】さらに、ペーシングパルス印加後の反応
は、図３のステップ８４乃至ステップ１００に示された
心房ペーシング診断ルーチンと同様な方法で検査されて
分類される。図５に、同時心房・心室ペーシング診断ル
ーチンを示す。ステップ１１６にて、ペーシングパルス
は、５〜８サイクルの心拍周期の頻拍拍数を上回るおよ
そ２０ＢＰＭの拍数で心臓の心房及び心室に同時に印加
される。ペーシングパルスに対する反応は、ステップ５
２乃至ステップ６８に示す方法と同様な方法で調査され
る（図２）。
【００１６】なお、上記実施例は本発明の適用例を例示
するのみであって、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。本発明は請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において二室検出アルゴリズムを行う装
置の構成図である。
【図２】本発明における二室検出アルゴリズムの第１及
び第２ステージを示すフローチャートである。
【図３】本発明における二室検出アルゴリズムの一部と
して実行される第３ステージの心房ペーシング診断を示
すフローチャートである。
【図４】本発明における二室検出アルゴリズムの一部と
して実行される第３ステージの心室ペーシング診断を示
すフローチャートである。
【図５】本発明における二室検出アルゴリズムの一部と
して実行される第３ステージの房室同時ペーシング診断
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 不整脈分析機 １２，１４ 心室及び心房用検出電極 ２０ ペーサーユニット ２２，２４ 心室及び心房用ペーシング電極 ３０ 細動除去・電気的除細動ユニット ３２ 皮下電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−226339（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82985（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242155（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279175（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61N 1/362 - 1/39 A61B 5/0452 ＥＰＡＴ

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 心臓の不整脈を検出するとともに前記心
    臓の状態を分類する装置であって、 心臓の周囲に設けられて前記心臓の心室脱分極拍数を検
    出する心室用検出電極と、 前記心臓の周囲に設けられて前記心臓の心房脱分極拍数
    を検出する心房用検出電極と、 前記心臓の周囲に設けられる心室用ペーシング電極及び
    心房用ペーシング電極と、 前記心室用検出電極と前記心房用検出電極とからの信号
    が入力され且つ前記心室脱分極拍数と前記心房脱分極拍
    数とを比較する不整脈分析機と、 前記不整脈分析機と前記心室用ペーシング電極と前記心
    房用ペーシング電極とに接続されて所定時間に亘り所定
    拍数で前記心臓にペーシングをなすペーサー装置と、 前記心室用検出電極と前記不整脈分析機とに接続される
    細動除去・電気的除細動装置と、 前記細動除去・電気的除細動装置に接続される皮下電極
    と、 を有し、 前記不整脈分析機は、 前記心房脱分極拍数及び前記心室脱分極拍数を検出する
    検出手段と、 前記心房脱分極拍数と前記心室脱分極拍数とを比較する
    比較手段と、 前記心房脱分極拍数が前記心室脱分極拍数に等しくない
    場合に前記心臓の状態を断定する第１断定手段と、 前記心房脱分極拍数が前記心室脱分極拍数に等しい場合
    に連続した心房脱分極及び心室脱分極の間の房室間隔
    （A-V time interval）を算出する算出手段と、 前記房室間隔をベースライン値と比較する比較手段と、 前記房室間隔と前記ベースライン値との差に基づいて前
    記心臓の状態を断定する第２断定手段と、 所定期間に亘り所定拍数で心臓をペーシングするペーシ
    ング手段と、 前記心臓の状態の断定が行われない場合にペーシング中
    及び前記所定期間後に心臓の反応をモニタするモニタ手
    段と、 ペーシング中及び前記所定期間の後に前記心臓の反応に
    基づいて特定の不整脈を断定する第３断定手段と、 を有することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記不整脈分析機は、 前記房室間隔と前記ベースライン値との差が所定量であ
    れば前記心臓は洞性頻拍状態にあると判定する手段と、 前記房室間隔と前記ベースライン値との差が前記所定量
    を上回る場合に前記房室間隔が所定しきい値間隔内にあ
    るか否かを判定する手段と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にあれば前記心
    臓は房室結節性リエントリ性頻拍状態にあると断定する
    手段と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔から外れる場合に
    心室電気曲線図の終了前を除く心室脱分極の前に心房脱
    分極が生じたか否かを判定する手段と、 前記心室電気曲線図の終了前を除く心室脱分極の前に心
    房脱分極が生じれば前記心臓は房室結節性リエントリ性
    頻拍状態にあると断定する手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記不整脈分析機は、 心室脱分極と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい
    値と比較する手段と、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さければ前記
    心臓は心房頻拍、房室リエントリ性頻拍、心室頻拍のい
    ずれかの状態にあると断定する断定手段と、をさらに有
    することを特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記不整脈分析機は、前記所定期間に亘
    って前記所定拍数で前記心臓の心房をペーシングする手
    段を有し、 前記モニタ手段は、ペーシングの間に前記心室脱分極拍
    数が加速するか或いは不変であるかを判定する手段を有
    し、 前記第３断定手段は、前記心室脱分極拍数が不変であれ
    ば前記心臓は心室頻拍状態にあると断定する手段と、前
    記心室脱分極拍数が加速すれば前記心臓は心房頻拍状態
    にあると断定する手段と、前記心臓が１：１の房室比と
    なる房室運動不調状態にあれば前記心臓は房室結節性リ
    エントリ性頻拍状態、房室リエントリ性頻拍状態、或い
    は心室頻拍状態にあると断定する手段と、を有すること
    を特徴とする請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 ペーシング後の前記モニタ手段は、ペー
    シング後の房室間隔を前記ベースライン値と比較する手
    段を有し、 前記断定手段は、ペーシング後の前記房室間隔と前記ベ
    ースライン値との差が所定量であれば前記心臓は洞性頻
    拍状態にあると断定し、ペーシング後の前記房室間隔と
    前記ベースライン値との差が前記所定量を上回れば前記
    心臓は心房頻拍状態にあると断定する手段を有すること
    を特徴とする請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 ペーシング後の前記モニタ手段は、前 記房室間隔が所定しきい値間隔内にあるか否かを判定
    する手段と、 心室脱分極と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい
    値と比較する手段と、を有し、 前記断定手段は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さければ前記
    心臓は心室頻拍状態にあると断定する手段と、 前記房室間隔が所定しきい値間隔にあれば前記心臓は房
    室結節性リエントリ性頻拍状態にあると断定する手段
    と、 を有することを特徴とする請求項４記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記ペーシング手段は、前記所定期間に
    亘って前記所定拍数で前記心臓の心房をペーシングする
    手段を有し、 前記モニタ手段は、ペーシングの間に心室脱分極拍数が
    加速するか、或いは不変であるかを判定する手段を有
    し、 前記第３断定手段は、 心室脱分極拍数が不変であれば前記心臓は心室頻拍状態
    にあると断定する手段と、 心室脱分極拍数が加速すれば前記心臓は心房頻拍状態に
    あると断定する手段と、 前記心臓が１：１の房室比となる房室運動不調状態にあ
    れば前記脱分極は房室結節性リエントリ性頻拍状態、房
    室リエントリ性頻拍状態、または心室頻拍状態にあると
    断定する手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
  8. 【請求項８】 ペーシング後の前記モニタ手段は、房室
    間隔を前記ベースライン値と比較する手段を有し、 前記断定手段は、ペーシング後の前記房室間隔と前記ベ
    ースライン値との差が所定量であれば心臓は洞性頻拍状
    態にあると断定し、ペーシング後の前記房室間隔と前記
    ベースライン値との差が前記所定量を越えれば心臓は心
    房頻拍状態にあると断定する手段と、を有することを特
    徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 ペーシング後の前記モニタ手段は、前 記房室間隔が所定しきい値間隔内にあるか否かを判定
    する手段と、 心室脱分極と心房脱分極との間の房室時間間隔を所定し
    きい値と比較する手段と、 をさらに有し、 前記断定手段は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さければ前記
    心臓は心室頻拍状態にあると断定する手段と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にあれば前記心
    臓は前記房室結節性リエントリ性頻拍状態にあると断定
    する手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ペーシングの前記所定拍数は、前記心
    臓の頻拍以上の所定量であることを特徴とする請求項１
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記ペーシング手段は、前記所定期間
    に亘って前記所定拍数で前記心臓の心室をペーシングす
    る手段を有し、 前記モニタ手段は、前記心房脱分極拍数がペーシングの
    間に加速するか或いは不変であるかを判定する手段を有
    し、 前記断定手段は、前記心房脱分極拍数が不変であれば前
    記心臓は心房頻拍状態にあると断定し、前記心臓がパル
    スの終端部近傍での１：１の比を除いてパルスの到達時
    に心房運動不調状態にあれば前記心臓は心房頻拍状態ま
    たは房室結節性リエントリ性頻拍状態にあると断定し、
    前記心臓が捕捉開始から１：１の房室関係を有する場合
    前記心臓は房室リエントリ性頻拍状態、または心室頻拍
    状態にあると断定する手段を有することを特徴とする請
    求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ペーシング後の前記モニタ手段は、房
    室間隔を前記ベースライン値と比較する手段を有し、 前記断定手段は、ペーシング後の前記房室間隔と前記ベ
    ースライン値との差が所定量であれば前記心臓は洞性頻
    拍状態にあると断定し、ペーシング後の前記房室間隔と
    前記ベースライン値との差が前記所定量を越えれば前記
    心臓は心房頻拍状態にあると断定する手段を有すること
    を特徴とする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 ペーシング後の前記モニタ手段は、前 記房室間隔が所定しきい値間隔内にあるか否かを判定
    する手段と、 心室脱分極と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい
    値と比較する手段と、をさらに有し、 前記断定手段は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さければ前記
    心臓は心室頻拍状態にあると断定する手段と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にあれば前記心
    臓は房室結節性リエントリ性頻拍状態にあると断定する
    手段と、 を有することを特徴とする請求項１１記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ペーシングの前記所定拍数は前記心臓
    の頻拍拍数を上回る所定量であることを特徴とする請求
    項１１記載の装置。
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