JP5555333B2 - 心筋弛緩改善のための交感神経刺激 - Google Patents

心筋弛緩改善のための交感神経刺激 Download PDF

Info

Publication number
JP5555333B2
JP5555333B2 JP2012551394A JP2012551394A JP5555333B2 JP 5555333 B2 JP5555333 B2 JP 5555333B2 JP 2012551394 A JP2012551394 A JP 2012551394A JP 2012551394 A JP2012551394 A JP 2012551394A JP 5555333 B2 JP5555333 B2 JP 5555333B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stimulation
ventricular
relaxation
controller
programmed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012551394A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013517916A (ja
Inventor
シー. シュロス、アラン
アルコット−クリシュナマーシー、シャンタ
アルヴァレス、ガイ
Original Assignee
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 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 filed Critical 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
Publication of JP2013517916A publication Critical patent/JP2013517916A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5555333B2 publication Critical patent/JP5555333B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • A61N1/36514Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
    • A61N1/36564Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure controlled by blood pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/3621Heart stimulators for treating or preventing abnormally high heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential

Description

本出願は、心筋弛緩改善のための交感神経刺激に関する。
心不全(HF)は、心機能の異常が、末梢組織の代謝要求を満たすのに適切なレベルを下回りうる正常未満の心拍出量をもたらす臨床症候群を指す。心不全は、種々の病因による可能性があり、虚血性心疾患が最も一般的である。一部の心不全患者は、心室内および/または心室間伝導障害(たとえば、脚ブロック)を患うため、患者の心拍出量が、電気刺激による心室収縮の同期化を改善することによって増加しうることも示されている。これらの問題を扱うために、心房および/または心室収縮の協働を改善しようと試みて、適切にタイミングをとった電気刺激を1つまたは複数の心腔に提供する(心臓再同期治療(CRT)と呼ばれる)埋め込み型心臓デバイスが開発されている。
先に論じたHFについての処置は、収縮機能障害を持つ患者を処置するために最も適切に使用される。こうした患者では、収縮期中にポンプアウトされる、一方または両方の心室の拡張期充満中に蓄積される血液の割合(駆出率(ejection fraction)(EF)と呼ばれる)は、正常未満である。しかし、一部のHF患者は、正常な左心室EFを維持することが示されている。心不全(HF)に罹る五百万人を超えるアメリカ人の中で、30%〜50%が、駆出率が保たれたHF(HF with preserved ejection fraction)(HF−PEF)に罹っている。HF−PEFは、高い罹患率および死亡率を伴い、HF−PEFは、一般に、高血圧、左心室肥大、糖尿病、心筋虚血、および肥満の共存症の高齢患者で起こる。正常EFのHFのメカニズムは、不完全に理解されているが、拡張機能障害が主要な成分であり、それが拡張期心不全(DHF)と呼ばれることになる。現行の処置モダリティは、HFおよび低いEFの個人の間で予後を改善したが、HF−PEFの患者でうまくいっていない。
例示的なデバイスの構成要素を示す図である。 例示的なデバイスの電子回路のブロック図である。 例示的な処置アルゴリズムを示す図である。 例示的な処置アルゴリズムを示す図である。
本明細書には、電気刺激によってHF−PEF患者の拡張機能を改善するための方法およびデバイスが述べられる。HF−PEFは、拡張期中に心筋弛緩(変弛緩(lusitropy))が低下する硬質LV心筋を特徴とする。変弛緩の減少は、拡張期中の心室の適切な充満を妨げ、それにより、心拍出量を減少させる。心筋弛緩の改善のために心筋のアドレナリン活性化を誘発するために交感神経系の戦略的かつ周期的刺激を実施するための埋め込み型デバイスが述べられる。
たった今述べた処置についての分子的基盤は次の通りである。心筋細胞によって摂取されるカルシウムの増加は、心筋収縮性(陽性変力作用(positive inotropic effect))をもたらし、一方、心筋弛緩または変弛緩が減少する。心臓の弛緩は、以下の因子によって陰性作用を受ける。以下の因子とは、過剰の細胞内カルシウム、カルシウムが細胞から十分に迅速に除去されないような細胞ポンプによるカルシウム流出レートの減少、筋細胞において細胞の細胞質から小胞体内にカルシウムを圧送する筋小胞体カルシウムATPアーゼ(sarcoendoplasmic reticulum calcium ATPase)(SERCA)の低下、および、TN−C(トロポニンC)が、たんぱく質であって、カルシウムが結合すると、たんぱく質が心臓の収縮をトリガーするように心臓のミオシン・アクチン繊維に影響を及ぼす、たんぱく質であるTN−C結合親和性の増加である。筋細胞における興奮収縮連関(excitation-contraction)のサイクルの終り近くで、筋小胞体は、積極的にCa++を捕捉するため、トロポニンCの近傍のCa++の濃度が減少し、Ca++がトロポニンC上にその結合部位を残すことを可能にし、それにより、ミオシンからのアクチンの解放を可能にする。これは、筋細胞の迅速かつ完全な弛緩を達成するために必要なステップである。このメカニズムが、(筋小胞体によるCa++摂取レートの減少によって)損なわれる(impair)場合、弛緩のレートまたおそらく弛緩の程度が減少する。これは、特に迅速充満フェーズ中に、心室充満レートを減少させることになる。
心筋ベータアドレナリン受容体刺激(すなわち、交感神経刺激による)は、たんぱく質キナーゼAの活性化をもたらし、その活性化は、その後、心臓たんぱく質、トロポニンI(TNI)、およびホスホランバンをリン酸化する。PKAによるTNIのリン酸化は、筋線維をCa2+に対して不感化させ、トロポニンからのCa2+のオフレートを増加させ、架橋サイクリングの速度を上げる。SERCA上でのリン酸化は、SERCA上での阻害効果を除去し、SERCAの活性化および発現をもたらす。両方のメカニズムが、筋小胞体へのCa++の高速な捕捉(sequestration)に寄与し、それにより、その後の拍動のために筋小胞体の弛緩および再負荷(reloading)を高める。こうして、心筋ベータアドレナリン受容体の刺激をもたらすための、選択された心筋または神経部位で送出される電気刺激は、HF−PEF患者の変弛緩および心機能を改善するために使用されることができる。例示的な実施形態では、1つまたは複数の刺激電極が、こうした選択された部位に埋め込まれ、リード線を介して、本明細書で述べるようなパルス発生回路を組込む埋め込み型心臓デバイスに接続される。刺激電極は、心臓の中または心臓の上に、あるいは、心臓を支配する交感神経系の神経組織の近くに配設されることができる。交感神経刺激を生成するための刺激部位の例は、頸胸脊椎レベル(たとえば、C1−C8、T1−T4)における脊髄組織;白交通枝(white ramus communicans);第1、第2、第3、または第4の胸部交感神経節;胸部交感神経幹;頸部交換神経幹;胸部心臓交感神経(星状神経節);および心筋交感神経/ベータアドレナリン受容体を含む。
一実施形態では、埋め込み型デバイスは、心周期の選択された部分の間で刺激が起こるように、心臓脱分極に対してタイミングをとって1つまたは複数の刺激部位に刺激を送出するように構成される。たとえば、交感神経刺激は、内因性活性化またはペーシングパルスの結果としての心臓脱分極の開始後の指定された遅延間隔(たとえば、200ms)における絶対不応期中に送出されることができる。デバイスは、さらに、指定された遅延間隔を心拍数によって変更するように構成されることができる。たとえば、指定された遅延間隔は、内因性のまたはペーシングされた心拍数が増加するにつれて短縮されることができる。
先に論じた変弛緩に対する陽性作用の他に、交感神経刺激はまた、心臓に対する陽性の変力作用および変時(chronotropic)作用を有する。内因性心拍数を増加させないのではなく変弛緩を増加させるために、心臓に交感神経刺激を供給することが所望される場合があり、その場合、刺激は、心房、特に洞房結節ではなく、心室を支配する交感神経に送出されることができる。こうした刺激は、その後、調節作用を提供するために、既定のスケジュールに従って連続的に(すなわち、心周期ごとに)または断続的に長期継続的ベースで送出されることができる。刺激はまた、結果として得られる陽性変時作用が適切であるように、測定された身体運動(exertion)レベルに従って、心室交感神経支配部(innvervation)の刺激に加えて心房を支配する交感神経に送出されうる。たとえば、例示的なデバイスは、身体運動レベルセンサ(たとえば、加速度計または毎分換気量センサ)ならびに心房および心室の交換神経支配部を刺激するように配設された電極に接続されたパルス発生回路を装備しうる。デバイスは、その後、測定される身体運動レベルが指定された閾値レベルを超える場合にだけ、心房および心室刺激を送出するように構成されうる、または、刺激量が、測定される身体運動レベルと共に増加するように、刺激パラメータ(たとえば、デューティサイクルまたはパルス振幅)をその他の方法で調整するように構成されうる。デバイスはまた、上述したように長期継続的ベースで心室だけを支配する交感神経に配設される電極に刺激をさらに送出するように構成されうる。
上述した交感神経組織の電気刺激はまた、心筋弛緩の変化を示す変弛緩パラメータを検知するための1つまたは複数の検知モダリティを含む閉ループシステムの一部として送出されうる。こうした測定可能な変弛緩パラメータの例は、圧力センサ測定から確定される拡張期中の圧力降下レート(−dP/dt分)、力センサ測定から確定される力/歪降下レート(−dF/dt)、および、心臓インピーダンス測定からまたは検出される心音から確定される等容性弛緩時間(isovolumic relaxation time)(IVRT)を含む。デバイスは、拡張期弛緩が低下しているかどうかを判定するために変弛緩パラメータを指定された閾値と比較し、比較に応答して、心臓に交感神経刺激を送出するように神経刺激回路を動作させるようにプログラムされることができる。変弛緩パラメータのこうした測定はまた、変弛緩パラメータ(複数可)に基づく治療効果の確定に従って、自動化された治療最適化(たとえば、刺激パラメータおよび/または刺激部位の調整または電子的再位置決め)を提供するためにデバイスによって使用されることができる。
心臓変弛緩を増加させるための上述した心臓交感神経刺激は、他のタイプの治療を同様に送出するように構成されたデバイスによって送出されることができる。たとえば、デバイスは、心筋ベータアドレナリン受容体を励起するために、プルキンエ網の直接ペーシング用のヒス束ペーシングリード線を装備することができる。デバイスは、その後、弛緩を増大させるために、交感神経刺激と共にヒス束ペーシングを送出しうる。デバイスはまた、徐脈ペーシング、再同期ペーシング、あるいは、大きな振幅および/または長い継続期間のペーシングパルスを有する高出力ペーシング(high-output pacing)(HOP)などの、心臓機能を改善するための他のタイプのペーシングを送出するように構成されることができる。
例示的な心臓デバイス
上述した神経刺激を送出するための例示的な埋め込み型心臓デバイスは、患者の胸部内で皮下にまたは筋肉下に留置されることになり、リード線は、特定の組織を検知するかつ/または刺激するために使用される電極または他のタイプのセンサにデバイスを接続するために静脈内にねじ込まれるかまたはその他の方法で留置される。プログラマブル電子コントローラは、電気刺激の送出を制御する。たとえば、デバイスが心臓ペーシングを送出するように構成される場合、コントローラは、経過した時間間隔および/または検知された電気活動(すなわち、ペーシングパルスの結果としてではない内因性心拍動)に従ってペーシングパルスの送出を制御する。デバイスおよびリード線が埋め込まれると、デバイスの刺激および/または検知チャネルは、特定の組織を選択的に刺激するかまたは検知するために複数の電極のうちのいくつかの電極が選択されるように構成されることができる。刺激チャネルは、従来のペーシングまたは他の刺激治療を心臓に送出するかまたは神経刺激を送出するために使用されることができる。
図1は、埋め込み型デバイス100の構成要素をより詳細に示す。埋め込み型デバイス100は、チタンなどの導電性金属から形成されることができる密閉式ハウジング130を含み、単極構成で電気刺激を送出するかまたは検知するための電極として役立つことができる。絶縁材料から形成されることができるヘッダ140は、リード線200および300を受取るためのハウジング130上に搭載され、リード線200および300は、その後、パルス発生回路および/または検知回路に電気接続されることができる。ハウジング130内には、本明細書で述べるデバイスに機能を提供するための電子回路132が含まれ、電子回路132は、電源、検知回路、パルス発生回路、デバイスの動作を制御するためのプログラマブル電子コントローラ、ならびに、外部プログラマまたはリモート監視デバイスと通信することが可能なテレメトリ送受信機を含むことができる。
図2は、電子回路132のシステム図を示す。電池22は、回路に電力を供給する。コントローラ10は、刺激チャネルを通した刺激パルスの時間および方法についての決定を含む、プログラムされた命令および/または回路構成に従ってデバイスの全体動作を制御する。コントローラは、マイクロプロセッサベースコントローラとして実装され、マイクロプロセッサならびにデータおよびプログラム格納のためのメモリを含むことができる、ASIC(たとえば、有限状態機械)などの専用ハードウェア構成要素で実装されることができる、あるいは、その組合せとして実装されることができる。コントローラはまた、経過した間隔およびスケジュールイベントを測定するために使用されるタイマを実装するための外部クロックなどのタイミング回路を含む。用語が本明細書で使用されるように、コントローラのプログラミングは、マイクロプロセッサによって実行されるコードまたは特定の機能を実施するためのハードウェア構成要素の特定の構成を指す。コントローラには、検知回路30およびパルス発生回路20がインタフェースされ、両者によって、コントローラは、特定の刺激アルゴリズムに従って検知信号を解釈し、ペースおよび/または他の刺激パルスの送出を制御する。テレメトリ送受信機80は、コントローラにインタフェースし、コントローラが、外部プログラマおよび/またはリモート監視ユニットと通信することを可能にする。
検知回路30は、検知電極から心房および/または心室電位図信号を受信し、また、検知増幅器、検知増幅器からの検知信号入力をデジタル化するためのアナログ−デジタル変換器、ならびに、検知増幅器の利得および閾値を調整するために書込まれうるレジスタを含む。ペースメーカの検知回路は、特定のチャネルによって生成される電位図信号(すなわち、心臓電気活動を表す、電極によって検知される電圧)が、指定された検出閾値を超えると、心腔センス、すなわち心房センスまたは心室センスを検出する。特定のペーシングモードで使用されるペーシングアルゴリズムは、ペーシングをトリガーするかまたは阻止するためにこうしたセンスを使用し、内因性心房および/または心室レートは、心房センスと心室センスとの間の時間間隔を測定することによってそれぞれ検出されうる。パルス発生回路20は、心臓または他の所に配設された電極にペーシングまたは他の刺激パルスを送出し、また、容量放電(capacitive discharge)または電流源パルス発生器、パルス発生器を制御するためのレジスタ、およびこうしたパルスエネルギーなどのパラメータ(たとえば、パルス振幅および幅)を調整するためのレジスタを含む。
刺激チャネルは、電極に接続されたパルス発生器で構成され、一方、検知チャネルは、電極に接続されたセンス増幅器で構成される。図には、電極401〜40Nが示され、Nは、ある整数である。電極は、同じリード線または異なるリード線上にあるとすることができ、MOSスイッチマトリクス70に電気接続されることができる。スイッチマトリクス70は、コントローラによって制御され、また、検知チャネルまたはペーシングチャネルをそれぞれ構成するために、センス増幅器の入力またはパルス発生器の出力に、選択された電極を切換えるために使用される。デバイスは、検知チャネルまたは刺激チャネルを形成するために任意に組合されることができる任意の数のパルス発生器、増幅器、および電極を装備することができる。スイッチマトリクス70はまた、利用可能な埋め込み式電極の選択された電極が、単極または双極構成で検知チャネルおよび/または刺激チャネルに組込まれることを可能にする。
デバイスはまた、上述したように、交感神経刺激の送出を制御するときに使用するための1つまたは複数の生理的検知モダリティ25を含むことができる。1つのこうした検知モダリティは、患者の身体運動レベルの尺度として使用するための患者の身体活動(physical activity)の変化を、コントローラが検出することを可能にする加速度計である。身体運動レベルの別の尺度は、毎分換気量である。身体運動レベル測定は、慣例的に、変時的に機能不全の(chronotropically incompetent)患者のために使用されるレート適応ペーシングモードで使用され、コントローラは、測定された身体運動レベルに従ってペーシングレートを適応させる。インピーダンスセンサは、身体運動を測定するときに使用するための毎分換気量を測定するための、および/または、心一回拍出量または心拍出量を測定するための電極を持つように構成されることができる。加速度計または種々のタイプとすることができる専用音響センサはまた、心音を検出するために使用されることができる。加速度計または他のタイプの力センサが、心筋張力または力を検知するために使用されることができる。デバイスはまた、たとえば肺動脈または他の所の圧力を測定するために使用されることができる圧力センサを含むことができる。
例示的な実施形態
上述したように変弛緩を改善するために交感神経刺激を送出するための例示的なデバイスは、心臓を支配する交感神経を刺激するようになされた1つまたは複数の電極に電気刺激パルスを送出するための神経刺激回路、および、神経刺激回路を動作させるためのコントローラを含む。デバイスはまた、心臓電気活動を検知するための、1つまたは複数の電極に接続する心臓検知回路を含むことができる。デバイスは、ある指定された方法で電気刺激パルスが送出される神経刺激モードで動作するように構成される。デバイスはまた、さらなる構成要素を装備し、異なる実施形態に関して以下で述べる種々の方法で交感神経刺激を送出するようにプログラムされることができ、異なる実施形態の特徴は、有利であることがわかっている任意の方法で組合されることができる。
一実施形態では、デバイスは、拡張機能障害を示す変弛緩パラメータの測定に応じて心臓に交感神経刺激を送出するように構成される。処置アルゴリズムの例は、図3に示され、デバイスは、ステップA1にて、変弛緩パラメータを繰返し測定し、ステップA2にて、拡張機能が低下しているかどうかを判定し、拡張機能障害が存在する場合、ステップA3にて、心臓に交感神経刺激を送出するための神経刺激モードに入る。この実施形態による例示的なデバイスは、変弛緩センサに接続し、拡張期中に変弛緩パラメータを測定するための変弛緩検知回路を含み、変弛緩パラメータは、心室圧減少レート、心室力減少レート、および心室等容性弛緩時間とすることができる。変弛緩センサは、圧力センサ、インピーダンスセンサ、力センサ、または心音センサとすることができる。たとえば、変弛緩検知回路は、心室容積を測定するためのインピーダンスセンサによって指示される、または、心音センサによって検出される大動脈弁閉鎖と僧帽弁開口との間の間隔として、心室等容性弛緩時間を測定するように構成されることができる。コントローラは、その後、拡張期弛緩が低下しているかどうかを判定するために変弛緩パラメータを指定された閾値と比較し、拡張期弛緩が低下している場合、心臓に交感神経刺激を送出する神経刺激回路を動作させるための神経刺激モードに入るようにプログラムされる。コントローラは、さらに、神経刺激デューティサイクル、電気刺激パルス振幅から選択される1つまたは複数の神経刺激パラメータ、すなわち、測定される変弛緩パラメータに従って神経刺激がそこに送出される特定の電極を調整するようにプログラムされることができる。たとえば、ある期間、交感神経刺激が送出される結果として、変弛緩パラメータが改善しない場合、コントローラは、ある既定のスキームに従って神経刺激パラメータの1つまたは複数を調整しうる。
別の実施形態では、デバイスは、神経刺激モードにおいて、患者の測定される身体運動レベルに応じて、心室交感神経だけにまたは心房と心室の交感神経に刺激を送出するように構成される。図4は、例示的な処置アルゴリズムを示し、神経刺激モードにおいて、デバイスは、ステップB1にて、患者の身体運動レベルを繰返し測定し、ステップB2にて、身体運動レベルを閾値と比較し、身体運動レベルが閾値を超える場合、ステップB3にて、心房と心室の交感神経刺激を送出し、身体運動レベルが閾値を超えない場合、ステップB4にて、心室交感神経刺激だけを送出する。この実施形態の例示的なデバイスは、加速度計または毎分換気量センサから選択される身体運動レベルセンサ、および、心房交感神経を刺激するように構成された心房刺激チャネルおよび/または心室交感神経を刺激するように構成された心室刺激チャネルに電気刺激パルスを送出するように構成された神経刺激回路を含む。コントローラは、その後、身体運動レベルが指定された閾値を超える場合、心房刺激チャネルと心室刺激チャネルの両方を通して電気刺激パルスを送出し、身体運動レベルが指定された閾値を超えない場合、心室刺激チャネルだけを通して電気刺激パルスを送出するように、神経刺激モードにおいて神経刺激回路を動作させるようにプログラムされる。コントローラはまた、身体運動レベルが指定された閾値を超えない場合、調節作用を及ぼすために、神経刺激モードにおいて断続的ベースで心室刺激チャネルを通して電気刺激パルスを送出するようにプログラムされることができる。
他の実施形態は、神経刺激モードにおいて以下のものの任意のものを含みうる。デバイスコントローラは、心臓脱分極検出後の指定された時間間隔において起こる心臓不応期中に電気刺激パルスを送出するよう神経刺激回路を動作させるようにプログラムされることができる。デバイスコントローラは、電気刺激パルスを送出するための指定された時間間隔を心拍数によって変更するようにプログラムされうる。デバイスは、骨格筋収縮を検出するために皮下に配置されるようになされた加速度計をさらに含み、コントローラは、骨格筋収縮が検出される場合、1つまたは複数の神経刺激パラメータを調整するようにプログラムされる。コントローラは、交感神経刺激の送出中に心拍数を測定し、心拍数が、指定された安全閾値を超えて増加する場合、神経刺激モードおよび交感神経刺激の送出を停止するようにプログラムされることができる。コントローラは、交感神経刺激の送出中に心拍数を測定し、心拍数が増加せず、かつ、変弛緩パラメータの変化が、交感神経刺激の送出に応答して起こらない場合、神経刺激の送出を継続するようにプログラムされうる。ここでの仮定は、心臓増大の欠如(lack of heart increase)が十分であり、変弛緩の変化が、各患者において測定可能でない場合があることである。
本発明は、先の特定の実施形態と共に述べられた。これらの実施形態がまた、有利であると考えられる任意の方法で組合されることができることが理解されるべきである。同様に、多くの変更、変形、および修正が、当業者に明らかになるであろう。他のこうした変更、変形、および修正は、添付特許請求項の範囲内に入ることを意図される。

Claims (10)

  1. デバイスであって、
    心臓を支配する交感神経を刺激するようになされた1つまたは複数の電極に電気刺激パルスを送出するための神経刺激回路と、
    変弛緩センサに接続し、心室圧力減少レート、心室力減少レート、または心室等容性弛緩時間から選択される変弛緩パラメータを拡張期中に測定するための変弛緩検知回路と、
    拡張期弛緩が低下しているかどうかを判定するために、前記変弛緩パラメータを指定された閾値と比較し、拡張期弛緩が低下している場合、心臓に交感神経刺激を送出するために前記神経刺激回路を動作させるための神経刺激モードに入るようにプログラムされたコントローラと
    加速度計または毎分換気量センサから選択される身体運動レベルセンサとを備え、
    前記神経刺激回路は、心房交感神経を刺激するように構成された心房刺激チャネルまたは心室交感神経を刺激するように構成された心室刺激チャネルに電気刺激パルスを送出するように構成され、
    前記神経刺激モードにおいて、前記コントローラは、前記身体運動レベルが指定された閾値を超える場合、前記心房刺激チャネルと前記心室刺激チャネルの両方を通して電気刺激パルスを送出し、前記身体運動レベルが前記指定された閾値を超えない場合、前記心室刺激チャネルだけを通して電気刺激パルスを送出するようにプログラムされるデバイス。
  2. 心臓電気活動を検知するための、1つまたは複数の電極に接続する心臓検知回路をさらに備え、前記コントローラは、心臓脱分極検出後の指定された時間間隔において起こる心臓不応期中に電気刺激パルスを送出するために前記神経刺激回路を動作させることによって心臓に交感神経刺激を送出するようにプログラムされる請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記コントローラは、電気刺激パルスを送出するための前記指定された時間間隔を心拍数によって変更するようにプログラムされる請求項2に記載のデバイス
  4. 前記神経刺激モードにおいて、前記コントローラは、前記身体運動レベルが前記指定された閾値を超えない場合、調節作用を及ぼすために断続的ベースで前記心室刺激チャネルを通して電気刺激パルスを送出するようにプログラムされる請求項に記載のデバイス。
  5. 前記コントローラは、神経刺激デューティサイクル及び電気刺激パルス振幅から選択される1つまたは複数の神経刺激パラメータ、すなわち、前記測定される変弛緩パラメータに従って前記神経刺激がそこに送出される特定の電極を調整するようにさらにプログラムされる請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス。
  6. 骨格筋収縮を検出するために皮下に配置されるようになされた加速度計をさらに備え、前記コントローラは、骨格筋収縮が検出される場合、1つまたは複数の神経刺激パラメータを調整するようにプログラムされる請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス。
  7. 前記変弛緩検知回路は、心室容積を測定するためのインピーダンスセンサによって指示される、心室等容性弛緩時間を測定するように構成される請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス。
  8. 前記変弛緩検知回路は、心音センサによって検出される、大動脈弁閉鎖と僧帽弁開口との間の間隔として心室等容性弛緩時間を測定するように構成される請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス。
  9. 心臓電気活動を検知するための、1つまたは複数の電極に接続する心臓検知回路をさらに備え、前記コントローラは、交感神経刺激の送出中に心拍数を測定し、前記心拍数が、指定された安全閾値を超えて増加する場合、前記神経刺激モードを停止するようにプログラムされる請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス。
  10. 心臓電気活動を検知するための、1つまたは複数の電極に接続する心臓検知回路をさらに備え、前記コントローラは、交感神経刺激の送出中に心拍数を測定し、前記心拍数が増加せず、かつ、前記変弛緩パラメータの変化が、交感神経刺激の送出に応答して起こらない場合、前記神経刺激の送出を継続するようにプログラムされる請求項1からのいずれか1項に記載のデバイス
JP2012551394A 2010-02-03 2011-02-02 心筋弛緩改善のための交感神経刺激 Expired - Fee Related JP5555333B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30090410P 2010-02-03 2010-02-03
US61/300,904 2010-02-03
PCT/US2011/023468 WO2011097293A1 (en) 2010-02-03 2011-02-02 Sympathetic stimulation for improved myocardial relaxation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013517916A JP2013517916A (ja) 2013-05-20
JP5555333B2 true JP5555333B2 (ja) 2014-07-23

Family

ID=43812119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012551394A Expired - Fee Related JP5555333B2 (ja) 2010-02-03 2011-02-02 心筋弛緩改善のための交感神経刺激

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8498704B2 (ja)
EP (1) EP2531257B1 (ja)
JP (1) JP5555333B2 (ja)
WO (1) WO2011097293A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009502302A (ja) 2005-07-25 2009-01-29 グロス,ヨシ 血管の電気刺激
US9005106B2 (en) 2008-01-31 2015-04-14 Enopace Biomedical Ltd Intra-aortic electrical counterpulsation
US8538535B2 (en) 2010-08-05 2013-09-17 Rainbow Medical Ltd. Enhancing perfusion by contraction
WO2011097293A1 (en) 2010-02-03 2011-08-11 Cardiac Pacemakers, Inc. Sympathetic stimulation for improved myocardial relaxation
WO2013035092A2 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Enopace Biomedical Ltd. Wireless endovascular stent-based electrodes
JP5846816B2 (ja) * 2011-09-15 2016-01-20 オリンパス株式会社 神経刺激装置
US8688213B2 (en) 2011-11-28 2014-04-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Managing cross therapy sensing in a multiple therapy implantable device
CN104023788B (zh) 2011-12-27 2016-08-24 心脏起搏器股份公司 在多重治疗可植入装置中控制交叉治疗递送
CN108836586B (zh) 2013-11-06 2021-04-06 伊诺佩斯生医有限公司 无线型血管内基于支架的电极
US11400299B1 (en) 2021-09-14 2022-08-02 Rainbow Medical Ltd. Flexible antenna for stimulator

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196204A (en) * 1986-10-20 1993-03-23 University Of Utah Research Foundation Spider toxins and methods for their use as blockers of calcium channels and amino acid receptor function
US5269299A (en) * 1991-08-05 1993-12-14 Siemens Pacesetter, Inc. System and method for preventing atrial competition during sensor-driven operation of a dual-chamber pacemaker
US5609613A (en) * 1995-05-03 1997-03-11 Intermedics, Inc. Control of pacing rate in dual-chamber, rate-adaptive pacemakers
US5716382A (en) * 1995-08-02 1998-02-10 Pacesetter, Inc. Programmer for an implantable cardiac stimulating device
FR2753722A1 (fr) 1996-09-26 1998-03-27 Smithkline Beecham Lab Procede de detection de modulateurs de relaxation cardiaque et modulateurs ainsi obtenus
US5800464A (en) * 1996-10-03 1998-09-01 Medtronic, Inc. System for providing hyperpolarization of cardiac to enhance cardiac function
DE50014442D1 (de) * 1999-11-30 2007-08-09 Biotronik Gmbh & Co Kg Gerät zur Regelung der Herzfrequenz und der Herzpumpkraft
US20020161304A1 (en) * 2001-04-30 2002-10-31 Eide Per Kristian Monitoring pressure in a body cavity
CA2447643A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Medtronic, Inc. Closed-loop neuromodulation for prevention and treatment of cardiac conditions
IL160654A0 (en) * 2001-08-28 2004-07-25 Medtronic Inc Implantable medical device for treating cardiac mechanical dysfunction by electrical stimulation
US7904176B2 (en) * 2006-09-07 2011-03-08 Bio Control Medical (B.C.M.) Ltd. Techniques for reducing pain associated with nerve stimulation
US6937896B1 (en) * 2002-02-26 2005-08-30 Pacesetter, Inc. Sympathetic nerve stimulator and/or pacemaker
US20080109040A1 (en) * 2002-04-04 2008-05-08 Luiz Belardinelli Method of treating arrhythmias
US8060197B2 (en) * 2003-05-23 2011-11-15 Bio Control Medical (B.C.M.) Ltd. Parasympathetic stimulation for termination of non-sinus atrial tachycardia
US7657312B2 (en) * 2003-11-03 2010-02-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Multi-site ventricular pacing therapy with parasympathetic stimulation
US7873413B2 (en) * 2006-07-24 2011-01-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Closed loop neural stimulation synchronized to cardiac cycles
US20070191901A1 (en) * 2004-06-04 2007-08-16 Pacesetter, Inc. Quantifying systolic and diastolic cardiac performance from dynamic impedance waveforms
US8594790B2 (en) * 2005-01-27 2013-11-26 Medtronic, Inc. System and method for monitoring a ventricular pressure index to predict worsening heart failure
US7840266B2 (en) * 2005-03-11 2010-11-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Integrated lead for applying cardiac resynchronization therapy and neural stimulation therapy
US7542800B2 (en) * 2005-04-05 2009-06-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for synchronizing neural stimulation to cardiac cycles
US7818059B2 (en) * 2005-04-27 2010-10-19 Medtronic, Inc. Atrial capture management in minimal ventricular pacing system and method
US7526338B1 (en) * 2005-05-23 2009-04-28 Pacesetter, Inc. Implantable cardiac device for monitoring diastolic heart failure and method of operation and use thereof
US7670298B2 (en) * 2005-06-01 2010-03-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Sensing rate of change of pressure in the left ventricle with an implanted device
WO2006138728A2 (en) * 2005-06-17 2006-12-28 The Research Foundation Of State University Of New York Method of determining cardiac indicators
EP1957159B1 (en) 2005-11-30 2015-09-09 St. Jude Medical AB Implantable cardiac stimulator for monitoring the heart cycle in a human heart
EP1957158B1 (en) * 2005-11-30 2015-02-25 St. Jude Medical AB Implantable cardiac stimulator and system for monitoring cardiac synchrony
US7792581B2 (en) * 2006-02-28 2010-09-07 Medtronic, Inc. Method and apparatus for treating diastolic heart failure
US7647101B2 (en) * 2006-06-09 2010-01-12 Cardiac Pacemakers, Inc. Physical conditioning system, device and method
US7801604B2 (en) * 2006-08-29 2010-09-21 Cardiac Pacemakers, Inc. Controlled titration of neurostimulation therapy
US8233982B2 (en) * 2007-02-21 2012-07-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Systems and methods for treating supraventricular arrhythmias
JP5180326B2 (ja) * 2008-03-13 2013-04-10 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 自律神経系の緊張度を調整する医療システム
WO2011097293A1 (en) 2010-02-03 2011-08-11 Cardiac Pacemakers, Inc. Sympathetic stimulation for improved myocardial relaxation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011097293A1 (en) 2011-08-11
US8498704B2 (en) 2013-07-30
US20110190840A1 (en) 2011-08-04
US20130310889A1 (en) 2013-11-21
EP2531257B1 (en) 2015-10-14
EP2531257A1 (en) 2012-12-12
US9278217B2 (en) 2016-03-08
JP2013517916A (ja) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5555333B2 (ja) 心筋弛緩改善のための交感神経刺激
EP2263748B1 (en) Multi-site ventricular pacing device with parasympathetic stimulation
JP5015260B2 (ja) 高血圧の治療のための予備興奮ペーシング
JP5153879B2 (ja) 治療効果のための間欠的興奮性心刺激の閉ループ制御
US8886306B2 (en) Triggered high-output pacing therapy
US7778707B2 (en) Method and device for myocardial stress redistribution
JP5172659B2 (ja) 長期の心房間遅延の処置のための装置
US8929983B2 (en) Reverse hysteresis and mode switching for intermittent pacing therapy
JP5358687B2 (ja) 増強された間欠性ペーシング治療
US8401642B2 (en) Pressure-driven intermittent pacing therapy
JP2005533608A (ja) 心臓ポンプ機能を最適化する装置と方法
US7194307B2 (en) Pacing method and device for preserving native conduction system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140513

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140530

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5555333

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees