JP5179574B2 - 頻脈性不整脈識別ためのシステムおよび方法 - Google Patents

頻脈性不整脈識別ためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

優先権の利益は、その出願が参照により本明細書に組込まれる2007年5月22日に出願された米国特許出願第11/751,768号に対して請求される。
本特許出願は、一般に、心調律管理に関し、制限としてではないがより詳細には、頻脈性不整脈を分類するシステムおよび方法に関する。
埋め込み型医療デバイスは、とりわけ、ペーサ、カーディオバータ、デフィブリレータ、心臓再同期治療(cardiac resynchronization therapy)(CRT)デバイス、ならびに、これらの治療モダリティの2つ以上を患者に提供する組合せデバイスなどの心調律管理(cardiac rhythm management)(CRM)デバイスを含む。たとえば、頻脈性不整脈は速過ぎる心調律を含む。頻脈性不整脈は、心臓収縮を制御する内因性電気信号の不適切な正のフィードバック様のリエントリによって引き起こされる可能性がある。頻脈性不整脈は、血液の不十分なポンピングをもたらす可能性がある。細動は、特に重篤な頻脈性不整脈エピソードである。心室細動(ventricular fibrillation)(「VF」)は、生命にかかわる即時の結果をもたらしうるが、心房細動(atrial fibrillation)(「AF」)の有害作用は、通常、即時性が低いかまたは重篤性が低い。心房性頻脈性不整脈(atrial tachyarrhythmias)(すなわち、AFを含む「AT」)は、心室性頻脈性不整脈(ventricular tachyarrhythmias)(すなわち、「VT」)と異なる治療を要求する可能性がある。たとえば、VFは、VFを止めるために、有痛性のデフィブリレーションショックを送出することを要求する可能性があり、一方、AFは、AFを止めるために、無痛性の抗頻脈性不整脈ペーシングを送出することを要求する可能性がある。したがって、有効性または患者の快適さを促進するために、特定の頻脈性不整脈が、心室内で起こっている(すなわち、VTである)か、または、心室の上で起こっている(すなわち、ATなどの上心室性頻脈性不整脈(supraventricular tachyarrhythmia)(「SVT」))かを知ることが有用である。
しかし、頻脈性不整脈が起こる場所を知ることは時として困難である。SVTは、速過ぎる心調律を、房室(atrioventricular)(AV)結節を通して心室に伝導し、速い心室心臓レートをもたらす可能性がある。同様に、VTは、心房に戻る、速過ぎる心調律の逆行性伝導を示し、速い心房心臓レートをもたらす可能性がある。そのため、VTとSVTの異なる発生源を識別することは、容易な課題でない可能性がある。このVT/SVT識別課題は、意図される結果を達成するために、複雑なパラメータのセットをプログラムすることを医師に要求する可能性がある。必要とされないデフィブリレーションショックを回避するため、また、特定の頻脈性不整脈をより効率的に処置するなどのために、VTとSVTを識別することについての改善された感度および特異度(specificity)を自動的にまたはその他の方法で提供することについての未だ対処されていない必要性を本発明者等は認識した。
本概説は、本特許出願の主題の概要を提供することを意図される。本概説は、本発明の排他的または網羅的な説明を提供することを意図されない。詳細な説明は、本特許出願の主題に関するさらなる情報を提供することを意図される。
システム、デバイス、および方法は、頻脈性不整脈を検出するかまたは分類する、あるいは、治療決定を行う。頻脈性不整脈は、ある値を有する調律識別パラメータを使用して分類されうる。いくつかの例では、調律識別パラメータの値は、検出された心房レートと検出された心室レートとの間の関係を使用して調整されうる、または、値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方に関する情報を使用して調整されうる。これらの技法は、不整脈検出または分類の特異度を改善し、抗頻脈性不整脈治療が、特定の頻脈性不整脈に対してよりよく調節されることを可能にし、または、医師が埋め込み型デバイスを使用することをより容易にする、より自動的な動作を提供しうる。
例1では、システムは、心臓の心房収縮間の心房レートを検出する心房レート検出器回路を含む心房収縮検出器回路と、心臓の心室収縮間の心室レートを検出する心室レート検出器回路を含む心室収縮検出器回路と、ある値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類するよう構成される頻脈性不整脈分類回路と、心房および心室収縮検出器回路ならびに頻脈性不整脈分類回路に結合し、心房レートと心室レートとの間の関係を使用して調律識別パラメータの値を調整するよう構成されるプロセッサとを含む。
例2では、例1の心房レートと心室レートとの間の関係は、任意選択で、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を含む。
例3では、例1〜2のプロセッサは、任意選択で、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方を使用して調律識別パラメータの値を調整するよう構成される。
例4では、例1〜3のプロセッサは、任意選択で、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数としての、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を使用して調律識別パラメータの値を調整するよう構成される。
例5では、例1〜4のプロセッサは、任意選択で、心室レートが、ある閾値だけ心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用して調律識別パラメータの値を調整するよう構成され、閾値は、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数として変化する。
例6では、例1〜5の心房レートは、任意選択で、心房収縮間の心房間隔によって示され、例1〜5の心室レートは、任意選択で、心室収縮間の心室間隔によって示される。
例7では、例1〜6の頻脈性不整脈分類回路は、任意選択で、心房収縮検出器回路または心室収縮検出器回路の少なくとも一方からの情報を、調律識別パラメータの値と比較するよう構成される比較器を含み、例1〜6の頻脈性不整脈分類回路は、任意選択で、比較の結果を使用して、頻脈性不整脈を分類するよう構成される。
例8では、例1〜7の調律識別パラメータは、任意選択で、安定性、徴候、またはモフォロジ相関の少なくとも1つを含む。
例9では、例1〜8の調律識別パラメータは、任意選択で、安定性を含み、例1〜8の調律識別パラメータの値は、任意選択で、変動閾値を含む。
例10では、例1〜9の調律識別パラメータは、任意選択で、徴候を含み、例1〜9の調律識別パラメータの値は、任意選択で、レート進行閾値を含む。
例11では、例1〜10の心室収縮検出器回路は、任意選択で、心室収縮を検出し、心室収縮信号を供給するよう構成され、例1〜10の調律識別パラメータは、任意選択で、モフォロジ相関を含み、例1〜10の調律識別パラメータの値は、任意選択で、心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関閾値を含む。
例12では、例1〜11のテンプレートは、任意選択で、正常洞調律心室収縮テンプレートまたは頻脈性不整脈心室収縮テンプレートの少なくとも一方を含む。
例13では、例1〜12のシステムは、任意選択で、例1〜12の頻脈性不整脈分類回路が、頻脈性不整脈を心室性頻脈性不整脈として分類する場合、抗頻脈性不整脈治療を送出するよう構成される治療送出回路を含む。
例14では、システムは、心臓の心房収縮間の心房レートを検出する心房レート検出器回路を含む心房収縮検出器回路を使用することによってなどで、心臓の心房収縮を検出し、検出された心房収縮間の心房レートを検出する手段と、心臓の心室収縮間の心室レートを検出する心室レート検出器回路を含む心室収縮検出器回路を使用することによってなどで、心臓の心室収縮を検出し、検出された心室収縮間の心室レートを検出する手段とを含む。システムはまた、頻脈性不整脈分類回路を使用することによってなどで、ある値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類する手段と、プロセッサを使用することによってなどで、心房レートと心室レートとの間の関係を使用して調律識別パラメータの値を調整する手段とを含む。
例15では、方法は、心臓の心房収縮を検出し、検出された心房収縮間の心房レートを検出すること、および、心臓の心室収縮を検出し、検出された心室収縮間の心室レートを検出することを含む。方法はまた、ある値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類すること、および、心房レートと心室レートとの間の関係を使用して調律識別パラメータの値を調整することを含む。
例16では、例15の心房レートと心室レートとの間の関係を使用することは、任意選択で、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を使用することを含む。
例17では、例15〜16の調律識別パラメータの値を調整することは、任意選択で、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方を使用することを含む。
例18では、例15〜17の調律識別パラメータの値を調整することは、任意選択で、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数としの、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を使用することを含む。
例19では、例15〜18の調律識別パラメータの値を調整することは、任意選択で、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数として変化する閾値だけ、心室レートが心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用することを含む。
例20では、例15〜19の心房レートを検出することは、任意選択で、心房収縮間の心房間隔を検出することを含み、心室レートを検出することは、心室収縮間の心室間隔を検出することを含む。
例21では、例15〜20の方法は、任意選択で、検出された心房収縮または検出された心室収縮の少なくとも一方からの情報を、調律識別パラメータの値と比較することを含む。例15〜20の頻脈性不整脈を分類することは、任意選択で、比較の結果を使用することを含む。
例22では、例15〜21の調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類することは、任意選択で、安定性、徴候、またはモフォロジ相関の少なくとも1つを使用して頻脈性不整脈を分類することを含む。
例23では、例15〜22のある値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類することは、任意選択で、変動閾値を有する安定性を使用して頻脈性不整脈を分類することを含む。
例24では、例15〜23のある値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類することは、任意選択で、レート進行閾値を有する徴候を使用して頻脈性不整脈を分類することを含む。
例25では、例15〜24の方法は、任意選択で、少なくとも1つの検出された心室収縮を使用して心室収縮信号を供給することを含む。例15〜24の値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類することは、任意選択で、モフォロジ相関閾値を有するモフォロジ相関を使用することを含む。
例26では、例15〜25のモフォロジ相関閾値を有するモフォロジ相関を使用することは、任意選択で、心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関値を確定すること、および、確定されたモフォロジ相関値をモフォロジ相関閾値と比較することを含む。
例27では、例15〜26のテンプレートは、任意選択で、正常洞調律心室収縮テンプレートまたは頻脈性不整脈心室収縮テンプレートの少なくとも一方を含む。
例28では、例15〜27の方法は、任意選択で、頻脈性不整脈が心室性頻脈性不整脈として分類される場合、抗頻脈性不整脈治療を送出することを含む。
必ずしも一定比例尺に従って描かれていない図面では、同じ数字は、いくつかの図を通して実質的に類似のコンポーネントを述べる。異なる添え字を有する同じ数字は、実質的に類似のコンポーネントの異なるインスタンスを示す。図面は、一般に、本文書で説明される種々の実施形態を、制限としてではなく例として示す。
異なる患者からの頻脈性不整脈エピソードを示すデータのグラフである。 頻脈性不整脈を心室性頻脈性不整脈として分類するためなどで、心房レートと心室レートを比較するために固定レート閾値を使用する一実施例を概念的に示すグラフである。 双線形の、区分的線形の、曲線形の、または他の非線形の閾値境界によって示されるような、レート依存性比較閾値を示すグラフである。 双線形閾値境界が、0.5より小さい傾斜を有する線分および0.5より大きい傾斜を有する線分を含む代替の実施例を示すグラフである。 心房レートカットオフ値を実装するなどのために、低レート線分、および、実質的に無限の傾斜を有する高レート線分を含む双線形閾値境界の代替の実施例を示すグラフである。 3つ以上の線分を含むことなどによって、レート依存性閾値境界が区分的線形である代替の実施例を示すグラフである。 レート依存性閾値境界が曲線形である代替の実施例を示すグラフである。 レート依存性閾値境界が、心房レートカットオフと心室レートカットオフの両方を実装する代替の実施例を示すグラフである。 レート依存性SVT閾値境界から離れている、または、レート依存性SVT閾値境界と異なるレート依存性VT閾値境界の実施例を示すグラフである。 VT/SVT識別を提供するシステムの一実施例を一般的に示すブロック図である。 y軸が継続時間間隔の値を示し、x軸が心室レートを示す継続時間間隔関数のグラフである。 少なくとも1つのレート依存性頻脈性不整脈検出基準を使用する一実施例を一般的に示すフローチャートである。 頻脈性不整脈分類の一実施例を一般的に示すフローチャートである。 レートカットオフ値を使用して頻脈性不整脈を分類する技法の一実施例を一般的に示すフローチャートである。 心室および心房レートカットオフ値を使用して頻脈性不整脈を分類する技法のある実施例を一般的に示すフローチャートである。 頻脈性不整脈分類回路を含むシステムのある実施例を一般的に示すブロック図である。 頻脈性不整脈分類回路および治療送出回路を含むシステムのある実施例を一般的に示すブロック図である。 頻脈性不整脈分類のある実施例を一般的に示すフローチャートである。 モフォロジ相関を使用する頻脈性不整脈分類のある実施例を一般的に示すフローチャートである。 頻脈性不整脈分類および抗頻脈性不整脈治療送出のある実施例を一般的に示すフローチャートである。
システム、デバイス、および方法は、頻脈性不整脈を検出するかまたは分類する、あるいは、治療決定を行う。頻脈性不整脈は、ある値を有する調律識別パラメータを使用して分類されうる。いくつかの実施例では、調律識別パラメータの値は、検出された心房レートと検出された心室レートとの間の関係を使用して調整されうる、または、値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方に関する情報を使用して調整されうる。これらの技法は、不整脈検出または分類の特異度を改善し、抗頻脈性不整脈治療が、特定の頻脈性不整脈に対してよりよく調節されることを可能にし、または、医師が埋め込み型デバイスを使用することをより容易にするより自動的な動作を提供しうる。
図1は、本発明によって収集され解析された、異なる患者からの頻脈性不整脈エピソードを示すデータのグラフ100である。図1のグラフは、心室(ventricular)レート(拍動/分の単位)を示すy軸102、および、心房(atrial)レート(拍動/分の単位)を示すx軸104を含む。図1では、各VT(VFを含む)エピソードは、黒丸印(・)で示され、各SVT(AFを含む)エピソードは、プラス(+)で示される。各多形VTエピソードは、対応する黒丸印の周りのボックス(□)で示される。対応するボックスの無い黒丸印によって示されるVTエピソードは、単形性VTエピソードである。単形性VTエピソードは、多形VTエピソードに比べて、内因性心臓信号のより規則的なモフォロジ(すなわち、形状)を有する。単形性VTエピソードは、多形VTエピソードと異なる抗頻脈性不整脈治療を要求する可能性がある。
図1では、+0.5の傾斜を有し、かつ、y=0で(外挿された)y軸102に交差する線は、心室レート(「VR」)に等しい心房レート(「AR」)を規定する。図1を見てわかるように、ほとんどのVTエピソードは、VR>ARに相当する。同様に、ほとんどのSVTエピソードは、AR>VRに相当する。したがって、埋め込み型医療デバイスにおいてVTエピソードとSVTエピソードを識別する一方法は、ARとVRを比較するアルゴリズムを含むことである。所望の閾値(たとえば、10bpm)だけVR>ARである場合、検出された不整脈がVTであるとアルゴリズムが見なす。図1では、これは、線106の左のエピソードに相当する。この実施例では、同じまたは異なる閾値(たとえば、10bpm)だけAR>VRである場合、検出された不整脈がSVTであるとアルゴリズムが見なす。図1では、これは、線108の右側のエピソードに相当する。両方の所望の閾値がゼロにセットされる場合、これは、AR=VR線の左側のエピソードをVTとして分類し、AR=VR線の右側のエピソードをSVTとして分類することに帰着する。所望である場合、抗頻脈性不整脈治療が、この情報を使用して特定の頻脈性不整脈に対して調節され、患者に送出されうる。
しかし、図1では、領域110においてなどで、高心室レートに比べて、低心室レートのVTが少ない。同様に、図1では、領域112においてなどで、心房レートが心房レートカットオフ値を超える場合(たとえば、約100bpmと200bpmとの間のどこかであるARにおいて)、VTが少なく、SVTが多い。とりわけ、比較のために実質的に大きな固定閾値を使用すること(たとえば、図1に示す線106で示す10bpmではなく、少なくとも約40bpm〜約60bpmの固定閾値だけVR>>ARである)が、頻脈性不整脈をVTとして分類することについての特異度を改善することになることを本発明者等は認識した。これは、図2のグラフの境界線200で示される。比較のための閾値は、図2の境界線200と、傾斜=0.5およびy切片=0を有するVR=AR線202との間の距離として示される。
さらに、ARとVRを比較するために固定閾値(たとえば、0.5の傾斜および0のy切片を有するAR=VR線107から固定距離を有する境界線によって図1上で示される閾値)を使用する代わりに、心房または心室レート依存性のあるいは他の可変閾値を使用することが、VT/SVT識別および分類アルゴリズムに所定の能力を付加し、それにより、その感度または特異度を改善する可能性があることを本発明者等は認識した。
図3は、図3のグラフの文脈で、双線形の、区分的線形の、曲線形の、または他の非線形の閾値境界300によって示されるような、レート依存性比較閾値を示すグラフである。(図3に示すようなグラフで示す実施例では、ARとVRを比較するための実際の閾値は、閾値境界300と、図3に示すAR=VR線301との間の距離である。)
図3の実施例では、閾値境界300は、不整脈がVTとして分類されるために、VRの高い値においてよりもVRの低い値において、より大きな閾量だけVRがARを超えなければならないようなものである。換言すれば、閾値境界300とAR=VR線301との間の距離は、VRの高い値においてよりもVRの低い値において大きい。同様に、閾値境界300とAR=VR線301との間の距離は、ARの高い値においてよりもARの低い値において大きい。
図3の実施例は、限界点306で結合される線分302および304によって形成される双線形閾値境界300を示す。この実施例では、線分302は、VRおよびARの低い値において、レート依存性であり(その傾斜が0.5に等しくないため)、線分304は、VRおよびARの高い値において、レート非依存性である(その傾斜が0.5に等しいため)。したがって、全体として、閾値境界300は、その少なくとも一部分(すなわち、線分302)が、レート依存性があるため、レート依存性であると考えられうる。
図3の実施例では、限界点306は、ほぼVR=180pmおよびAR=170bpmに位置する。しかし、図3は、例示に過ぎず、閾値境界によって示すように、レート依存性閾値の概念的性質を強調するために描かれる。限界点306の正確なロケーションまたは線分302の傾斜は、通常、不整脈をVTとして分類する所望の特異度と一緒に(図1に示すような)データを使用して確定される。さらに、線分304は、レート非依存性(たとえば、傾斜=0.5)ではなく、レート依存性であってもよい。図4は、双線形閾値境界400が、0.5より小さい傾斜を有する線分402および0.5より大きい傾斜を有する線分404を含む代替の実施例を示すグラフである。
図5は、低レート線分502および高レート線分504を含む双線形閾値境界500の代替の実施例を示すグラフである。この実施例では、高レート線分504は、図5に示すように、実質的に無限傾斜を有する。これは、線分504を、x軸104上の対応する心房レートに対して外挿することによってなどで、心房レートカットオフ値を効果的に実装する。この実施例では、心房レートカットオフ値より大きい、観測されるAR(たとえば、図4に示す実施例では、約110bpm)で起こる不整脈は、VR値がその不整脈中に観測されても、VTとして分類されないことになる。線分502は、図5では、レート非依存性である(すなわち、傾斜=0.5)ものとして示されるが、レート依存性(たとえば、0.5より小さい傾斜)であるようにされうる。
図6は、レート依存性閾値境界600が、3つ以上の線分を含むことによってなどで、区分的線形である代替の実施例を示すグラフである。図6の実施例では、レート依存性閾値境界600は、それぞれ、0、0.5、および∞の傾斜を有する3つの線分602、604、および606を含むが、他の傾斜または限界点もまた考えられる。
図7は、レート依存性閾値境界700が区分的線形ではなく、代わりに曲線形である代替の実施例を示すグラフである。
図8は、レート依存性閾値境界800が、心房レートカットオフ(ARCO)802と心室レートカットオフ(VRCO)804の両方を実装する代替の実施例を示すグラフである。この実施例では、心室レートカットオフは、心房レートカットオフに比べて優先度を有する。すなわち、心室レートカットオフ804を超えるVRにおいて頻脈性不整脈が観測される場合、頻脈性不整脈は、ARによらず、VTとして分類される。そうでなければ、心房レートカットオフ802を超えるARにおいて頻脈性不整脈が観測される場合、頻脈性不整脈は、VRによらず、SVTとして分類される。そうでなければ、VRが、その閾値(すなわち、閾値境界とAR=VR線との間の距離)だけARを越える場合、頻脈性不整脈は、VTとして分類される。
上記実施例は、頻脈性不整脈をVTとして分類することに関して説明されたが、同様な実施例は、頻脈性不整脈をSVTとして分類することに対しても当てはまる。一実施例では、上述した技法は、VTと見なされない任意の頻脈性不整脈をSVTとして分類する可能性がある。しかし、別の実施例では、SVT分類は別個の試験を使用する。単一試験が使用されて、検出された不整脈をVTまたはSVTとして分類する場合にそうであるのに比べて、その別個の試験は、より大きな特異度を持ってSVTを分類するように個々に調節されてもよい。
図9は、レート依存性SVT閾値境界902から離れた、または、それと異なるレート依存性VT閾値境界900の実施例を示すグラフである。別個の境界を使用することが、1つまたは複数の不確定な領域をもたらす可能性があるため(頻脈性不整脈がVTとしてもSVTとしても分類されないため、あるいは、頻脈性不整脈がVTまたはSVTの両方として分類されるため)、1つまたは複数の他のVT/SVT識別技法と共に本文書で述べるレート依存性閾値技法を使用することが望ましい可能性がある。他のVT/SVT識別技法の実施例は、制限としてではなく実施例として、安定性、徴候、ベクトルタイミング、または相関を含む。図9に示す別個のVTおよびSVT閾値境界の場合について、または、図1〜8に示すような他の実施例について、2つ以上の識別技法の結果に重み付けするか、または、その他の方法で組合せることによって、特定の分類が行われてもよい。さらに、図1〜9または本文書の他の所で示す実施例は、互いに組合せて、または、他のVT/SVT識別技法と組合せて使用されうる。
図10は、上述したVT/SVT識別技法を提供するシステム1000の一実施例を一般的に示すブロック図である。図10では、システム1000は、外部プログラマの外部送受信機1004、リピータ、または他の通信デバイスを伴ってもよい心調律管理(cardiac rhythm management)(ARM)または他の埋め込み型デバイス1002を含む。埋め込み型デバイス1002は、心臓信号を検知するか、あるいは、抗頻脈性不整脈または他の治療を心臓1006に供給するための電極または同様なものを保持する1つまたは複数の血管内のまたは他のリード線によってなどで、患者の心臓1006に結合される。
図10の実施例では、埋め込み型デバイス1002は、心房心臓収縮検出器回路1008Aおよび心室心臓収縮検出器回路1008Bを含む。心臓収縮検出器回路1008A、1008Bは、心腔からの内因性電気心臓信号を検知することによって、または、治療送出回路1010によって心腔に送出される収縮誘発性パルスからのトリガー信号を検出することによってなどで、心臓1006の各心房または心室に関連する心臓収縮を検出する。
心房収縮検出器回路1008Aは、内因性心房心臓信号を表す出力信号を供給するセンス増幅器1012Aを含む。この出力信号は、連続する心房心臓収縮を表す電気的脱分極(「P波」と呼ばれる)を含む。出力信号は、心房レート検出器回路1014Aによって受信され、心房レート検出器回路1014Aは、連続する心房心臓収縮間の時間を測定して、心房レート(「AR」)の出力表示(indication)を提供する。
同様に、心室収縮検出器回路1008Bは、内因性心室心臓信号を表す出力信号を供給するセンス増幅器1012Bを含む。この出力信号は、連続する心室心臓収縮を表す電気的脱分極(「QRS群」と呼ばれる)を含む。出力信号は、心室レート検出器回路1014Bによって受信され、心室レート検出器回路1014Bは、連続する心室心臓収縮間の時間を測定して、心室レート(「VR」)の出力表示を提供する。
治療送出回路1010は、通常、ペースパルス送出回路、抗頻脈性不整脈治療回路、心臓再同期治療回路、心臓収縮性調節(cardiac contractility modulation)(CCM)回路、または任意の他の治療送出回路の1つまたは複数を含む。抗頻脈性不整脈治療回路は、通常、少なくとも1つのデフィブリレータ回路または抗頻脈性不整脈ペーシング(anti−tachyarrhythmia pacing)(ATP)回路または同様なものを含む。
図10の実施例では、埋め込み型デバイス1002はまた、外部送受信機1004と無線で通信するための送受信機1016を含む。埋め込み型デバイス1002はまたプロセッサ1018を含む。プロセッサ1018は、少なくとも1つのバス1020または同様なものによって埋め込み型デバイス1002の他の回路に結合される。プロセッサ1018は、たとえば、関連する命令メモリ回路に格納された実行可能命令を有するデジタルマイクロプロセッサ、マイクロシーケンサ、または状態機械を使用することによってなどで、種々の制御状態を通したシーケンシングが可能である任意のコントローラまたは他の回路として実施される。
図10の実施例では、プロセッサ1018は、頻脈性不整脈検出回路1022を含む。頻脈性不整脈検出回路1022は、心房収縮検出器回路1008Aまたは心室収縮検出器回路1008Bから受信される信号を処理する。応答して、頻脈性不整脈検出回路1022は、頻脈性不整脈が存在するという1つまたは複数の表示1024A〜1024Nを供給する。1つの例証的な実施例として、第1の表示1024A(「徴候(Onset)」表示と呼ばれることがある)は、同じ心腔の収縮間の3つの「速い(fast)」(たとえば、約165bpmより大きいレートの)間隔を、頻脈性不整脈の徴候の第1の表示1024Aを供給するものと見なす。
この同じ実施例では、第1の表示1024Aが、頻脈性不整脈の徴候を指し示す場合、これは、第2の表示1024N(「継続時間(Duration)」表示と呼ばれることがある)についての第2の試験をトリガーする。この第2の試験は、「継続時間」期間と呼ばれる期間中に起こる10のうちの3つの速い間隔の存在を探す。この条件が満たされる場合、頻脈性不整脈の第2の表示1024Nも存在する。こうして、所望の数の頻脈性不整脈表示が、結合的に使用されて、抗頻脈性不整脈治療が送出される前に、頻脈性不整脈検出の特異度を増大しうる。
図10の実施例はまた、頻脈性不整脈分類回路1026を含む。一実施例では、頻脈性不整脈分類回路1026は、先に説明したようなVT/SVT識別を実施する。したがって、一実施例では、頻脈性不整脈分類回路1026は、(先に説明したような)レート依存性閾値1028を含む。レート依存性閾値1028は、比較器1030に供給され、比較器1030は、頻脈性不整脈をVTまたはSVTとして分類するためのレート依存性閾値を使用して心房および心室レートを比較する。レート依存性閾値1028は、式、ルックアップテーブルなどの種々の異なる形態で、または、任意の他の所望の形態で、1つまたは複数のメモリロケーションに格納されうる。
比較器1030は、レート依存性閾値1028を使用して心房レートおよび心室レートを比較する。頻脈性不整脈をVTとして分類する一実施例では、頻脈性不整脈分類回路は、心室レート検出器回路1014B(または心房レート検出器回路1014A)から受信される心室レート(または心房レート)を、ARとVRを比較するための閾値をもたらすレート依存性関数への指数として使用する。VRが、少なくとも閾値だけARを越える場合、頻脈性不整脈分類回路は、頻脈性不整脈をSVTではなくVTであると見なす。
図10の実施例では、プロセッサ1018はまた、頻脈性不整脈検出回路1022からの頻脈性不整脈検出表示(複数可)および頻脈性不整脈分類回路1026からの頻脈性不整脈分類に応じて、適切な抗頻脈性不整脈治療をトリガーする治療トリガー回路1032を含む。例証的な実施例として、VTとして分類される検出された頻脈性不整脈は、デフィブリレーションショックで処置される可能性があり、一方、SVTとして分類される検出された頻脈性不整脈は、抗頻脈性不整脈ペーシング(ATP)パルスシーケンスによって処置される可能性がある。一般に、多くの異なる治療応答が存在する可能性があり、特定の治療応答は、頻脈性不整脈分類、または、存在する特定の頻脈性不整脈検出表示(複数可)に依存する。
一実施例では、頻脈性不整脈検出表示1024A〜1024Nの少なくとも1つはレート依存性である。一実施例では、先に説明した「継続時間」間隔もまた、図11に概念的に示すようにレート依存性である。図11は、y軸1104が継続時間間隔の値を示し、x軸1102が心室レートを示す継続時間間隔関数のグラフである。この実施例では、継続時間間隔関数1100は、心室レートの増加に伴って、自動的に実質的に連続して単調に減少する。図11に示す実施例では、「Y」のうちの「X」の速い間隔を探す試験は、低心室レートの場合に比べて高心室レートの場合に、より短い継続時間間隔期間にわたって実施される。「X」および「Y」についての実際の数はまた、通常、心室レートの関数として変化する可能性がある。先に説明した実施例は、Y=10のうちのX=6の速い間隔が、継続時間期間(たとえば、2.5秒)の間に起こることを試験した。1つのレート依存性継続時間間隔期間の実施例では、この継続時間期間は、VR=160bpmに相当する。1つの例証的な実施例として、低いVR=130において、約5秒の継続時間期間が使用され、対応する頻脈性不整脈検出試験は、連続する心室収縮間でY=20のうちのX=12の速いR−R間隔を探す。この例証的な実施例を引き続き述べると、高いVR=240において、約1秒の継続時間期間が使用され、対応する頻脈性不整脈検出試験は、Y=5のうちのX=3の速いR−R間隔を探す。これらの値は、例証だけのために提供され、正確な値は、所望に応じてプログラムされてもよい。一実施例では、こうしたプログラミングは、製造業者によって実施されるため、医師は、種々の心室レートに相当する種々の継続時間をプログラムする必要はない。こうした自動性は、埋め込み型デバイス1002の使用の容易さを高める。
図12は、少なくとも1つのレート依存性頻脈性不整脈検出基準を使用する一実施例を一般的に示すフローチャートである。図12の実施例では、1200にて、心臓収縮および心臓レートが検出される。一実施例では、これは、心室心臓収縮および心室心臓レートを検出することを含む。1202にて、第1の試験が、頻脈性不整脈が存在するかどうかを判定するために実施される。1つの例証的な実施例では、連続する心室収縮間の3つの連続する速い間隔が検出される場合、頻脈性不整脈の「徴候」が存在すると見なされ、プロセスフローは、1204に引き続き進む。そうでなければ、プロセスフローは1200に戻る。1204にて、特定の心臓レートに相当する第2の頻脈性不整脈検出試験の「継続時間期間(duration period)」パラメータが確立される。一実施例では、図11に示す実質的に連続して減少する継続時間対心室レート関数は、1204にて、継続時間期間を自動的にセットするのに使用される。1206にて、第2の試験が、頻脈性不整脈が存在することを確認するために実施される。1つの例証的な実施例では、連続する心室収縮間の10のうちの3つの速い間隔(閾間隔値より短い間隔)が、心室レートを使用して選択された継続時間期間中に検出される場合、頻脈性不整脈が存在すると見なされる。さらなる実施例では、第2の試験は、YのうちのXの速い間隔が、自動的に選択された継続時間期間中に存在するかどうかを判定する。ここで、XまたはYもまた、レートを使用して選択される。頻脈性不整脈が存在すると第2の試験が見なす場合、プロセスフローは、1208に引き続き進み、抗頻脈性不整脈治療が心臓に送出される。
上記実施例では、レート依存性継続時間期間は、あるいは、(たとえば、徴候などの第1の頻脈性不整脈検出基準無しで)単一の頻脈性不整脈検出試験として使用されうる、または、1つまたは複数のさらなる頻脈性不整脈検出基準と共に使用されるであろう。同様に、上記実施例はまた、抗頻脈性不整脈治療が送出される前に、頻脈性不整脈分類と共に使用されるであろう。これは、特定の抗頻脈性不整脈治療が、分類または頻脈性不整脈検出基準(複数可)を使用して調節されることを可能にする。レート依存性継続時間期間は、先に説明したように不整脈検出のためにレート依存性閾値と共に、または、所望である場合、不整脈検出のためにレート非依存性閾値と共に使用されうる。
図13は、頻脈性不整脈分類の一実施例を一般的に示すフローチャートである。図13の実施例では、1300にて、心房および心室の収縮およびレートが検出される。1300にて、心房および心室収縮ならびに対応するレートが検出される。1302にて、その実施例が先に説明されている1つまたは複数の頻脈性不整脈検出基準(たとえば、徴候試験、継続時間試験など)を使用することによってなどで、頻脈性不整脈が検出される。1304にて、心房レートおよび心室レートは、先に説明したように、双線形の、区分的線形の、曲線形の、または他のレート依存性閾値を使用して比較される。比較のために使用される特定の閾値は、心室レートまたは心房レートの一方を使用して選択される。1306にて、VRが、観測された心臓レートに相当する閾値だけARを越える場合、1308にて、頻脈性不整脈は、VTとして分類される。そうでなければ、1310にて、頻脈性不整脈は、SVTとして分類されるか、または、1310にて、別個のSVT分類ルーチンが始動される。一実施例では、分類が行われた後、抗頻脈性不整脈治療が送出される。別の実施例では、分類が行われた後、検出の特異度をさらに高めるため、1つまたは複数の分類固有の頻脈性不整脈検出基準が適用される。なおさらなる実施例では、抗頻脈性不整脈治療は、分類または頻脈性不整脈検出基準の一方を使用して調節される。
図14は、レートカットオフ値を使用して頻脈性不整脈を分類する技法の一実施例を一般的に示すフローチャートである。図14の実施例では、1400にて、心房および心室の収縮およびレートが検出される。1402にて、1つまたは複数の頻脈性不整脈検出表示を使用して、頻脈性不整脈が検出される。一実施例では、これらの頻脈性不整脈検出表示の少なくとも1つは、先に説明したように、レート依存性継続時間期間を使用する。1404にて、心房レートがカットオフ値と比較される。1406にて、心房レートがカットオフ値を越える場合、1408にて、検出された不整脈は、VTではないと見なされる。そうでなければ、1410にて、心房レートと心室レートが比較される。一実施例では、この比較は、双線形の、区分的線形の、曲線形の、または他のレート依存性閾値を使用することを含む。別の実施例では、この比較は、レート非依存性閾値を使用することを含む。1412にて、心室レートが、少なくとも閾値だけ心房レートを越える場合、1414にて、頻脈性不整脈は、VTとして分類される。そうでなければ、1416にて、頻脈性不整脈は、VTではないとして分類される。一実施例では、分類が行われた後、抗頻脈性不整脈治療が送出される。別の実施例では、分類が行われた後、検出の特異度をさらに高めるため、1つまたは複数の分類固有の頻脈性不整脈検出基準が適用される。なおさらなる実施例では、抗頻脈性不整脈治療は、分類または頻脈性不整脈検出基準の一方を使用して調節される。あるいは、図14に示す実施例は、心房レートカットオフの代わりに心室レートカットオフを実装するために使用され、対応する心室レートカットオフを越える心室レートは、検出された頻脈性不整脈がVTとして分類されることをもたらす。
図15は、心室および心房レートカットオフ値を使用して頻脈性不整脈を分類する技法のある実施例を一般的に示すフローチャートである。図15の実施例では、1500にて、心房および心室の収縮およびレートが検出される。1502にて、1つまたは複数の頻脈性不整脈検出表示を使用して、頻脈性不整脈が検出される。一実施例では、少なくとも1つのこうした頻脈性不整脈検出表示は、先に説明したように、レート依存性継続時間期間を使用する。1504にて、心室レートがカットオフ値と比較される。1506にて、心室レートがカットオフ値を越える場合、1508にて、検出された不整脈は、VTであると見なされる。そうでなければ、1510にて、心房レートがカットオフ値と比較される。1512にて、心房レートがカットオフ値を越える場合、1514にて、検出された頻脈性不整脈は、VTではないと見なされる。そうでなければ、1516にて、心房レートと心室レートが比較される。一実施例では、この比較は、先に説明したように、双線形の、区分的線形の、曲線形の、または他のレート依存性閾値を使用することを含む。別の実施例では、この比較は、レート非依存性閾値を使用することを含む。1518にて、心室レートが、少なくとも閾値だけ心房レートを越える場合、1520にて、頻脈性不整脈は、VTとして分類される。そうでなければ、1522にて、頻脈性不整脈は、VTではないとして分類される。一実施例では、分類が行われた後、抗頻脈性不整脈治療が送出される。別の実施例では、分類が行われた後、検出の特異度をさらに高めるため、1つまたは複数の分類固有の頻脈性不整脈検出基準が適用される。なおさらなる実施例では、抗頻脈性不整脈治療は、分類または頻脈性不整脈検出基準の一方を使用して調節される。
他の実施例
他の実施例では、レート依存性閾値の概念は、安定性、徴候、またはモフォロジ相関などの他の調律識別パラメータに適用されうる。
図16は、心臓信号を検知するか、あるいは、抗頻脈性不整脈または他の治療を心臓1006に供給するための電極または同様なものを保持する1つまたは複数の血管内のまたは他のリード線によってなどで、患者の心臓1006に結合されうる心調律管理(CRM)または他の埋め込み型デバイス1002を含むシステム1600のある実施例を一般的に示す。システム1600は、心房収縮検出器回路1008A、心室収縮検出器回路1008B、プロセッサ1018、および頻脈性不整脈分類回路1026を含みうる。図16では、心房収縮検出器回路1008Aは心房レート検出器回路1014Aを含んでもよく、心室収縮検出器回路1008Bは心室レート検出器回路1014Bを含んでもよい。この実施例では、心房収縮検出器回路1008A、心室収縮検出器回路1008B、プロセッサ1018、および頻脈性不整脈分類回路1026は、プロセッサ1018に結合される。他の実施例では、プロセッサ1018または頻脈性不整脈分類回路1026の1つまたは複数の少なくとも一部分は、埋め込み型デバイス1002の外部に、あるいは、被検者の外部かまたはさらに被検者から遠方に配置されるよう構成されうる。いくつかの実施例では、頻脈性不整脈分類回路1026の機能の少なくとも一部は、プロセッサ1018を使用して実施されうる、または、プロセッサ1018は、頻脈性不整脈分類回路1026を含みうる。
心房収縮検出器回路1008Aは、心臓1006の心房収縮を検出するよう構成されてもよく、心房レート検出器回路1014Aは、心臓1006の心房収縮間の心房レートを検出するよう構成されてもよい。ある実施例では、心房レート検出器回路1014Aは、心臓1006の心房収縮間の心房間隔を検出するよう構成されうる。心房レート検出器回路1014Aは、検出された心房間隔を使用して心房レートを検出するよう構成されうる。ある実施例では、心房レート検出器回路1014Aは、心房間隔を使用して心房レートを表すよう構成されうる。
心室収縮検出器回路1008Bは、心臓1006の心室収縮を検出するよう構成されてもよく、心室レート検出器回路1014Bは、心臓1006の心室収縮間の心室レートを検出するよう構成されてもよい。ある実施例では、心室レート検出器回路1014Bは、心臓1006の心室収縮間の心室間隔を検出するよう構成されうる。心室レート検出器回路1014Bは、検出された心室間隔を使用して心室レートを検出するよう構成されうる。ある実施例では、心室レート検出器回路1014Bは、心室間隔を使用して心室レートを表すよう構成されうる。
頻脈性不整脈分類回路1026は、ある値を有する調律識別パラメータを使用して脈性不整脈を分類するよう構成されうる。いくつかの実施例では、調律識別パラメータは、安定性、徴候、またはモフォロジ相関を含みうる。
ある実施例では、調律識別パラメータは、「SYSTEM AND METHOD FOR DETECTION ENHANCEMENT PROGRAMMING」という名称の、本出願と同一譲受人に譲渡されたGilkerson他の米国特許第6,493,579号(本明細書で「Gilkerson他’579号」)に開示されるような安定性を含んでもよく、特許は、参照によりその全体が組込まれ、臨床調律を検出するために安定性を使用するという開示を含む。一般に、調律識別パラメータ安定性は、不安定な心調律を検出するよう構成される。不安定な心室レートまたは間隔などの不安定な心調律は、心室に伝導される心房細動を示しうる。いくつかの実施例では、不安定な心調律は、複数の心房または心室収縮内の最も短いまたは最も長い間隔を解析することによって、複数の収縮の間隔の標準偏差または他の変動性を解析することによって、あるいは、複数の収縮の間隔の指定された数の標準偏差によって規定されうるような変動性範囲の外側に入る間隔の数を解析することによって検出されうる。ある実施例では、調律識別パラメータ安定性の値は、特定の調律がそれと比較されうる不安定な調律の変動閾値または他の閾値測定またはインジケータを含みうる。
別の実施例では、調律識別パラメータは、Gilkerson他’579号に開示されるような徴候を含んでもよく、Gilkerson他’579号は、参照によりその全体が組込まれ、臨床調律を検出するために安定性を使用するという開示を含む。一般に、調律識別パラメータ徴候は、心調律の突然の変化を検出するよう構成される。心室レートの突然の増加または心室間隔の突然の減少などの心調律の突然の変化は、心室性頻脈性不整脈を示しうる。いくつかの実施例では、心調律の突然の変化は、心房収縮間または心室収縮間の間隔を監視し、間隔を、後続のまたは以前の間隔、あるいは、後続のまたは以前の複数の間隔の平均または他の中心傾向と比較することによって検出されうる。ある実施例では、調律識別パラメータ徴候の値は、心調律の突然の変化のレート進行閾値または他の閾値測定またはインジケータを含みうる。
別の実施例では、調律識別パラメータは、「METHOD AND APPARATUS FOR RATE−DEPENDENCT MORPHOLOGY−BASED CARDIAC ARRHYTHMIA」という名称の、本出願と同一譲受人に譲渡されたLiの米国特許出願第11/151,567号(本明細書で「Li’567号」)に開示されるようなモフォロジ相関を含んでもよく、特許出願は、参照によりその全体が組込まれ、不整脈を分類するために、テンプレートのモフォロジカル特徴と候補不整脈波形のモフォロジカル特徴との間の相関を使用するという開示を含む。一般に、調律識別パラメータモフォロジ相関は、心室収縮などの候補波形とテンプレートとの間の類似性を検出するよう構成される(たとえば、候補波形とテンプレートとの間の検出される類似性は、モフォロジ相関値を含みうる)。相関は、一般に、候補波形とテンプレートが類似する程度である。いくつかの実施例では、テンプレートは、正常洞調律心室収縮テンプレートなどの正常洞調律テンプレートを含んでもよく、または、テンプレートは、頻脈性不整脈心室収縮テンプレートなどの頻脈性不整脈テンプレートを含んでもよい。テンプレートは、類似の心臓状態を有する患者からの母集団情報などの臨床情報を含んでもよく、または、テンプレートは、以前に取得された被検者からの波形などの被検者固有の情報を含んでもよい。ある実施例では、調律識別パラメータモフォロジ相関は、波形とテンプレートとの間の類似性に適用されうるモフォロジ相関閾値または他の閾値を含みうる。
他の実施例では、調律識別パラメータは、それぞれが、心室レート閾値、心房レート閾値、または持続性レート閾値などの他の値を有する、心房レートを越える心室レート(Vレート>Aレート)、心房細動レート(AFibレート)、または持続性レート継続時間などの他の調律識別パラメータを含みうる。
図16の実施例では、プロセッサ1018は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することによってなどで、調律識別パラメータの値を調整するよう構成されうる。いくつかの実施例では、心房レートと心室レートとの間の関係は、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を含んでもよく、または、心房レートと心室レートとの間の関係は、心房レートが心室レートを越える量に関する情報を含んでもよい。ある実施例では、心室レートが心房レートを越えるか、または、心房レートが心室レートを越える量に関する情報は、少なくとも閾値分だけ心室レートが心房レートを越えるか、または、心房レートが心室レートを越える量を含みうる。
別の実施例では、プロセッサ1018は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方を使用すること(たとえば、心房レートを使用すること、心室レートを使用すること、または、心房レートおよび心室レートを使用すること)によってなどで、調律識別パラメータの値を調整するよう構成されうる。たとえば、これは、心房レートの関数としての、心室レートが心房レートを越える量を使用すること、心室レートの関数としての、心室レートが心房レートを越える量を使用すること、心房レートおよび心室レートの関数としての、心室レートが心房レートを越える量を使用することを含みうる。
他の実施例では、プロセッサ1018は、心房レートの関数として、心室レートの関数として、または心房レートおよび心室レートの関数として変化する少なくともある閾値だけ、心室レートが心房レートを越えるかどうか(または、心室レートが心房レートを越える量)に関する情報を使用して調律識別パラメータの値を調整するよう構成されうる。
図17は、被検者の心臓1006に結合されうる心調律管理(CRM)または他の埋め込み型デバイス1002を含むシステム1700のある実施例を一般的に示す。システム1700は、心房収縮検出器回路1008A、心室収縮検出器回路1008B、プロセッサ1018、頻脈性不整脈分類回路1026、および治療送出回路1010を含みうる。図17では、頻脈性不整脈分類回路1026は比較器1027を含みうる。ある実施例では、比較器1027は、先に説明したように、心房収縮検出器回路または心室収縮検出器回路の少なくとも一方からの情報を調律識別パラメータの値と比較するよう構成されうる。
図17の実施例では、治療送出回路1010は、頻脈性不整脈分類回路1026に結合される。ある実施例では、治療送出回路1010は、頻脈性不整脈分類回路1026が頻脈性不整脈を心室性頻脈性不整脈として分類する場合などに、頻脈性不整脈分類回路1026からの情報を使用して抗頻脈性不整脈治療を送出するよう構成されうる。
図18は、検出された心房レートと検出された心室レートとの間の関係を使用して調律識別パラメータの値を調整することを含む方法1800の実施例を一般的に示す。
1805にて、心臓の心房収縮、心房レート、心室収縮、および心室レートが検出される。ある実施例では、心房および心室レートを検出することは、それぞれ、心房および心室間隔を検出することを含む。いくつかの実施例では、心房収縮は心房収縮検出器回路1008Aを使用して検出されてもよく、心房レートは心房レート検出器回路1014Aを使用して検出されてもよく、心室収縮は心室収縮検出器回路1008Bを使用して検出されてもよく、心室レートは心室レート検出器回路1014Bを使用して検出されてもよい。
1810にて、調律識別パラメータの値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することによってなどで調整されうる。調律識別パラメータの値を調整することは、調律識別の特異度または感度を増加させ、治療または治療送出の有効性を増加させ、あるいは、不必要なショックの量を低減しうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、心室レートが心房レートを越える量に応じて増加されるかまたは減少されうる。ある実施例では、心室レートが心房レートを越える量が増加するにつれて、特定の心調律の可能性が増加しうる。そのため、調律識別パラメータの値は、可能性の増加を反映するように調整されうる。たとえば、心室レートが心房レートを越える量が増加するにつれて、「安定性」変動閾値、「徴候」レート進行閾値、またはモフォロジ相関閾値の少なくとも1つが減少しうる。これは、不整脈状態が断言されることになる可能性を高くしうる。
別の実施例では、調律識別パラメータの値は、心房レートが心室レートを越える量に応じて増加されるかまたは減少されうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、心房レートと心室レートとの間の関係の線形関数を使用して調整されうる(たとえば、増加されるかまたは減少されうる)。他の実施例では、値は、心房レートと心室レートとの間の関係の非線形関数を使用して調整されうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値を調整することは、初期値を確立することを含む。
別の実施例では、1810にて、調律識別パラメータの値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えてなどで、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方を使用して(たとえば、心房レートを使用して、心室レートを使用して、または、心房レートおよび心室レートを使用して)調整されうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数としての、心室レートが心房レートを越える量に関する情報を使用して調整されうる。たとえば、心室レートの関数としての、心室レートが心房レートを越える量が増加するにつれて、「安定性」変動閾値、「徴候」レート進行閾値、またはモフォロジ相関閾値の少なくとも1つが減少しうる。別の実施例では、調律識別パラメータの値は、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数としての、心房レートが心室レートを越える量に関する情報を使用して調整されうる。
別の実施例では、1810にて、調律識別パラメータの値は、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数として変化する少なくともある閾値だけ、心室レートが心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用して調整されうる。たとえば、心室レートが、心室レートの関数として変化するある閾値だけ心房レートを越える場合、「安定性」変動閾値、「徴候」レート進行閾値、またはモフォロジ相関閾値の少なくとも1つが減少しうる。別の実施例では、調律識別パラメータの値は、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方の関数として変化する少なくともある閾値だけ、心房レートが心室レートを越えるかどうかに関する情報を使用して調整されうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、プロセッサ1018を使用して調整されうる。
1815にて、頻脈性不整脈は、調律識別パラメータの値を使用して分類されうる(たとえば、心室性頻脈性不整脈、上心室性頻脈性不整脈、心房性頻脈性不整脈などとして分類される)。ある実施例では、頻脈性不整脈は、頻脈性不整脈分類回路1026を使用して分類されうる。分類は、人ユーザまたは自動化プロセスに供給されうる。
ある実施例では、検出された心房収縮または検出された心室収縮の少なくとも一方からの情報は、調律識別パラメータの値と比較されてもよく、頻脈性不整脈は、比較の結果を使用して分類されてもよい。ある実施例では、検出された心房収縮または検出された心室収縮の少なくとも一方からの情報は、検出された心房レート、検出された心室レート、検出された心房間隔、または検出された心室間隔からの情報を含みうる。いくつかの実施例では、頻脈性不整脈は、頻脈性不整脈分類回路1026を使用して分類されうる、または、情報は、比較器1027を使用して調律識別パラメータの値と比較されうる。
いくつかの実施例では、検出された心房収縮または検出された心室収縮の少なくとも一方からの情報は、検出された心房収縮または検出された心室収縮の少なくとも一方の変動に関する情報、心房レート、心室レート、心房間隔、または心室間隔の少なくとも1つの変化に関する情報(たとえば、心房レートの増加に関する情報、心室レートの増加に関する情報、心房間隔の減少に関する情報、心室間隔の減少に関する情報など)、心房収縮または心室収縮の少なくとも一方の少なくとも一部分とテンプレートとの間の相関に関する情報、または、調律識別パラメータに関連する他の情報を含みうる。
図19は、検出された心房レートと検出された心室レートとの間の関係を使用してモフォロジ相関閾値を調整すること、心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関閾値を確定すること、ならびに、モフォロジ相関値およびモフォロジ相関閾値を使用して頻脈性不整脈を分類することを含む方法1900の実施例を一般的に示す。
1905にて、心臓の心房収縮、心房レート、心室収縮、および心室レートが検出される。ある実施例では、心房および心室レートを検出することは、それぞれ、心房および心室間隔を検出することを含む。いくつかの実施例では、心房収縮は心房収縮検出器回路1008Aを使用して検出されてもよく、心房レートは心房レート検出器回路1014Aを使用して検出されてもよく、心室収縮は心室収縮検出器回路1008Bを使用して検出されてもよく、心室レートは心室レート検出器回路1014Bを使用して検出されてもよい。
1910にて、心室収縮信号が供給される。心室収縮信号は、一般に、検出された心室収縮を示す信号である。いくつかの実施例では、心室収縮信号は心室収縮検出器回路1008Bを使用して供給されうる、または、心室収縮信号はプロセッサ1018を使用して供給されうる。
1915にて、モフォロジ相関閾値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用して調整されうる。ある実施例では、心室レートが心房レートを越える量が増加するにつれて、モフォロジ相関閾値が減少しうる。別の実施例では、心室レートの関数としての、心室レートが心房レートを越える量が増加するにつれて、モフォロジ相関閾値が減少しうる。別の実施例では、心室レートが、心室レートの関数として変化するある閾値だけ心房レートを越える場合、モフォロジ相関閾値が減少しうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、プロセッサ1018を使用して調整されうる。
1920にて、心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関値が確定されうる。一般に、心室収縮信号は、波形モフォロジを使用することによってなどで、テンプレートと比較されてもよく、比較の結果(たとえば、類似性または相違の程度)は、モフォロジ相関値によって定量化される。いくつかの実施例では、モフォロジ相関値は、プロセッサ1018または頻脈性不整脈分類回路1026を使用して確定されうる。
1925にて、頻脈性不整脈は、モフォロジ相関値、および、心房レートと心室レートとの間の関係を使用して調整可能なモフォロジ相関閾値を使用して分類されうる。一般に、頻脈性不整脈は、モフォロジ相関値とモフォロジ相関閾値の比較を使用して分類されうる。ある実施例では、頻脈性不整脈は、頻脈性不整脈分類回路1026を使用して分類されうる。
図20は、調律識別パラメータの値を調整すること、調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類すること、および、抗頻脈性不整脈治療を送出することを含む方法2000の実施例を一般的に示す。
2005にて、心臓の心房収縮、心房レート、心室収縮、および心室レートが検出される。ある実施例では、心房および心室レートを検出することは、それぞれ、心房および心室間隔を検出することを含む。いくつかの実施例では、心房収縮は心房収縮検出器回路1008Aを使用して検出されてもよく、心房レートは心房レート検出器回路1014Aを使用して検出されてもよく、心室収縮は心室収縮検出器回路1008Bを使用して検出されてもよく、心室レートは心室レート検出器回路1014Bを使用して検出されてもよい。
2010にて、調律識別パラメータの値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することによってなどで調整されうる。他の実施例では、調律識別パラメータは、調律識別パラメータの値は、心房レートと心室レートとの間の関係を使用することに加えて、心房レートまたは心室レートの少なくとも一方を使用することによってなどで、他の基準を使用して調整されうる。ある実施例では、調律識別パラメータの値は、プロセッサ1018を使用して調整されうる。
2015にて、頻脈性不整脈は、調律識別パラメータを使用して分類されうる。ある実施例では、頻脈性不整脈は、頻脈性不整脈分類回路1026を使用して分類されうる。
2015にて心室性頻脈性不整脈が分類されない場合、2020にてプロセスフローは2005に戻る。2015にて心室性頻脈性不整脈が分類される場合、2025にて、抗頻脈性不整脈治療が送出される。
先に詳述した説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面に対する参照を含む。図面は、例証として、本発明が実施されうる特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、また、本明細書で「実施例(example)」とも呼ばれる。本文書で参照される全ての出版物、特許および特許文書は、まるで参照により個々に組込まれるように、参照によりその全体が本明細書に組込まれる。本文書と参照により組込まれるそれらの文書との間に矛盾する使用がある場合、組込まれる参照(複数可)における使用法は、本文書の使用法を補助するものと考えられるべきである。すなわち、両立しない矛盾については、本文書における使用法が規制する。
本文書において、用語「ある(a)」または「ある(an)」は、特許文書で一般的であるように、「少なくとも1つ(at least one)」または「1つまたは複数(one or more)」の任意の他のインスタンスまたは使用と独立に、1つまたは2つ以上を含むために使用される。本文書では、用語「または(or)」は、非排他的であることを指すのに使用される。したがって、特に指示されない限り、「AまたはB」は「AであるがBではない」、「BであるがAではない」および「AおよびB」を含む。添付特許請求の範囲では、用語「含む(including)」は、用語「備える(comprising)」の平易な等価物として使用される。同様に、添付特許請求の範囲では、用語「含む(including)」および「備える(comprising)」は、無制限である、すなわち、特許請求項の範囲においてこうした用語の後に挙げられる要素に加えて、要素を含むシステム、デバイス、製品またはプロセスは、依然として特許請求項の範囲内に入ると見なされる。さらに、添付特許請求の範囲では、用語「第1の(first)」、「第2の(second)」および「第3の(third)」などは、単にラベルとして使用され、その物体に対して数値要件を課すことを意図されない。
本明細書で述べる方法実施例は、少なくとも部分的にコンピュータ実装されうる。一部の実施例は、上記実施例で述べた方法を実施するように電子デバイスを構成するように働く命令を符号化されるコンピュータ読取り可能媒体または機械読取り可能媒体を含みうる。こうした方法の実施態様は、マクロコード、アセンブリ言語コード、高レベル言語コード、または同様なものなどのコードを含みうる。こうしたコードは、種々の方法を実施するためのコンピュータ読取り可能命令を含みうる。コードは、コンピュータプログラム製品の所定部分を形成してもよい。さらに、コードは、実行中、または、他の時点で、1つまたは複数の揮発性または不揮発性コンピュータ読取り可能媒体上に触知可能に格納されうる。これらのコンピュータ読取り可能媒体は、ハードディスク、取外し可能磁気ディスク、取外し可能光ディスク(たとえば、コンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク)、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、ならびに同様なものを含んでもよいが、それに限定されない。
先の説明は、例証的であり、制限的でないことを意図される。たとえば、上述した実施形態(および/またはその1つまたは複数の態様)は、互いに組合せて使用されてもよい。先の説明を検討することによって、他の実施形態が当業者などによって使用されうる。要約は、読者が技術的開示の特質を迅速に確認することを可能にするために、37C.F.R.§1.72(b)に対応するように提供される。要約は、特許請求項の範囲または意味を解釈するかまたは制限するために使用されることがないという理解によって提出される。同様に、上記詳細な説明では、種々の特徴は、開示を簡素化するためにグループ化されてもよい。このことは、未請求の開示特徴が、任意の特許請求項に必須であることを意図するものとして解釈されるべきでない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示される実施形態の全ての特徴より少ない特徴に存在する可能性がある。そのため、添付の特許請求の範囲は、詳細な説明に組込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立している。本発明の範囲は、添付特許請求の範囲を参照して、添付特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲と共に確定されるべきである。
[付記1]
システムであって、
心臓の心房収縮間の心房レートを検出する心房レート検出器回路を含む心房収縮検出器回路と、
前記心臓の心室収縮間の心室レートを検出する心室レート検出器回路を含む心室収縮検出器回路と、
値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類するよう構成される頻脈性不整脈分類回路と、
前記心房収縮検出器回路と、前記心室収縮検出器回路と、前記頻脈性不整脈分類回路とに結合し、前記心房レートと前記心室レートとの間の関係を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成されるプロセッサと
を備えるシステム。
[付記2]
前記心房レートと前記心室レートとの間の前記関係は、前記心室レートが前記心房レートを越える量に関する情報を含む、付記1に記載のシステム。
[付記3]
前記プロセッサは、前記心房レートと前記心室レートとの間の前記関係を使用することに加えて、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成される、付記1乃至付記2のいずれか1項に記載のシステム。
[付記4]
前記プロセッサは、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数としての、前記心室レートが前記心房レートを越える量に関する情報を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成される、付記3に記載のシステム。
[付記5]
前記プロセッサは、前記心室レートが、閾値だけ前記心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成され、前記閾値は、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数として変化する、付記3乃至付記4のいずれか1項に記載のシステム。
[付記6]
前記心房レートは心房収縮間の心房間隔によって示され、前記心室レートは心室収縮間の心室間隔によって示される、付記1乃至付記5のいずれか1項に記載のシステム。
[付記7]
前記頻脈性不整脈分類回路は、前記心房収縮検出器回路または前記心室収縮検出器回路の少なくとも一方からの情報を、前記調律識別パラメータの値と比較するよう構成される比較器を含み、前記頻脈性不整脈分類回路は、前記比較の結果を使用して、前記頻脈性不整脈を分類するよう構成される、付記1乃至付記6のいずれか1項に記載のシステム。
[付記8]
前記調律識別パラメータは、安定性、徴候、またはモフォロジ相関の少なくとも1つを含む、付記1乃至付記7のいずれか1項に記載のシステム。
[付記9]
前記調律識別パラメータは安定性を含み、前記調律識別パラメータの値は変動閾値を含む、付記8に記載のシステム。
[付記10]
前記調律識別パラメータは徴候を含み、前記調律識別パラメータの値はレート進行閾値を含む、付記8に記載のシステム。
[付記11]
前記心室収縮検出器回路は、心室収縮を検出し、心室収縮信号を供給するよう構成され、前記調律識別パラメータはモフォロジ相関を含み、前記調律識別パラメータの値は、前記心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関閾値を含む、付記8に記載のシステム。
[付記12]
前記テンプレートは、正常洞調律(sinus rhythm)心室収縮テンプレートまたは頻脈性不整脈心室収縮テンプレートの少なくとも一方を含む、付記8に記載のシステム。
[付記13]
前記頻脈性不整脈分類回路が、前記頻脈性不整脈を心室性頻脈性不整脈として分類する場合、抗頻脈性不整脈治療を送出するよう構成される治療送出回路を含む、付記1乃至付記12のいずれか1項に記載のシステム。
[付記14]
方法であって、
心臓の心房収縮を検出し、検出された前記心房収縮間の心房レートを検出すること、
前記心臓の心室収縮を検出し、検出された前記心室収縮間の心室レートを検出すること、
値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類すること、
前記心房レートと前記心室レートとの間の関係を使用して前記調律識別パラメータの値を調整すること
を含む方法。
[付記15]
前記心房レートと前記心室レートとの間の前記関係を使用することは、前記心室レートが前記心房レートを越える量に関する情報を使用することを含む、付記14に記載の方法。
[付記16]
前記調律識別パラメータの値を調整することは、前記心房レートと前記心室レートとの間の前記関係を使用することに加えて、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方を使用することを含む、付記14乃至付記15のいずれか1項に記載の方法。
[付記17]
前記調律識別パラメータの値を調整することは、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数としの、前記心室レートが前記心房レートを越える量に関する情報を使用することを含む、付記14乃至付記16のいずれか1項に記載の方法。
[付記18]
前記調律識別パラメータの値を調整することは、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数として変化する閾値だけ、前記心室レートが前記心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用することを含む、付記14乃至付記17のいずれか1項に記載の方法。
[付記19]
前記心房レートを検出することは、心房収縮間の心房間隔を検出することを含み、前記心室レートを検出することは、心室収縮間の心室間隔を検出することを含む、付記14乃至付記18のいずれか1項に記載の方法。
[付記20]
前記検出された心房収縮または前記検出された心室収縮の少なくとも一方からの情報を、前記調律識別パラメータの値と比較することを含み、
前記頻脈性不整脈を分類することは、前記比較の結果を使用することを含む、付記14乃至付記19のいずれか1項に記載の方法。
[付記21]
値を有する前記調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類することは、変動閾値を有する安定性を使用して前記頻脈性不整脈を分類することを含む、付記14乃至付記20のいずれか1項に記載の方法。
[付記22]
値を有する前記調律識別パラメータを使用して前記頻脈性不整脈を分類することは、レート進行閾値を有する徴候を使用して前記頻脈性不整脈を分類することを含む、付記14乃至付記20のいずれか1項に記載の方法。
[付記23]
少なくとも1つの検出された心室収縮を使用して心室収縮信号を供給することを含み、
前記値を有する前記調律識別パラメータを使用して前記頻脈性不整脈を分類することは、モフォロジ相関閾値を有するモフォロジ相関を使用することを含む、付記14乃至付記20のいずれか1項に記載の方法。
[付記24]
前記モフォロジ相関閾値を有する前記モフォロジ相関を使用することは、前記心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関値を確定すること、および、前記確定されたモフォロジ相関値を前記モフォロジ相関閾値と比較することを含む、付記23に記載の方法。
[付記25]
前記頻脈性不整脈が心室性頻脈性不整脈として分類される場合、抗頻脈性不整脈治療を送出することを含む、付記14乃至付記24のいずれか1項に記載の方法。

Claims (9)

  1. システムであって、
    心臓の心房収縮間の心房レートを検出する心房レート検出器回路を含む心房収縮検出器回路と、
    前記心臓の心室収縮間の心室レートを検出する心室レート検出器回路を含む心室収縮検出器回路と、
    値を有する調律識別パラメータを使用して頻脈性不整脈を分類するよう構成される頻脈性不整脈分類回路と、
    前記心房収縮検出器回路と、前記心室収縮検出器回路と、前記頻脈性不整脈分類回路とに結合されたプロセッサであって
    前記プロセッサは、前記心房レートと前記心室レートとの間の関係を決定するように構成されており、前記心房レートと前記心室レートとの間の関係を決定することは、前記心房レートと前記心室レートとの間の差を閾値と比較して、前記心室レートが前記心房レートと実質的に等しいかを決定することを含み、
    前記プロセッサは、前記心房レートと前記心室レートとの間の差が前記閾値を超えて、前記心房レートが前記心室レートと実質的に等しくないことを示す場合、前記心房レートと前記心室レートとの間の関係を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成されており、前記調律識別パラメータの値を調整することは、前記調律識別パラメータの値を、(1)前記心房レートが前記心室レートを超えるか、またはその逆であるかについての情報と、(2)前記心房レートと前記心室レートとの間の差の大きさとを用いて調整することを含む、前記プロセッサと
    を備えるシステム。
  2. 前記プロセッサは、前記心房レートと前記心室レートとの間の前記関係を使用することに加えて、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記プロセッサは、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数としての、前記心室レートが前記心房レートを越える量に関する情報を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成される、請求項に記載のシステム。
  4. 前記プロセッサは、前記心室レートが、閾値だけ前記心房レートを越えるかどうかに関する情報を使用して前記調律識別パラメータの値を調整するよう構成され、前記閾値は、前記心房レートまたは前記心室レートの少なくとも一方の関数として変化する、請求項乃至請求項のいずれか1項に記載のシステム。
  5. 前記頻脈性不整脈分類回路は、前記心房収縮検出器回路または前記心室収縮検出器回路の少なくとも一方からの情報を、前記調律識別パラメータの値と比較するよう構成される比較器を含み、前記頻脈性不整脈分類回路は、前記比較の結果を使用して、前記頻脈性不整脈を分類するよう構成される、請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のシステム。
  6. 前記調律識別パラメータは、安定性、徴候、またはモフォロジ相関の少なくとも1つを含む、請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のシステム。
  7. 前記調律識別パラメータは安定性を含み、前記調律識別パラメータの値は変動閾値を含む、請求項に記載のシステム。
  8. 前記調律識別パラメータは徴候を含み、前記調律識別パラメータの値はレート進行閾値を含む、請求項に記載のシステム。
  9. 前記心室収縮検出器回路は、心室収縮を検出し、心室収縮信号を供給するよう構成され、前記調律識別パラメータはモフォロジ相関を含み、前記調律識別パラメータの値は、前記心室収縮信号とテンプレートとの間のモフォロジ相関閾値を含む、請求項に記載のシステム。
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