JPH0282985A - 心臓刺激器および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は心室不整脈を検出し、処置するための埋込み可
能な心臓刺激器およびそのための対応する方法に関する
ものであり、更に詳しくいえば、リエントラント心室頻
脈を確実に検出する装置およびその方法に関するもので
ある。

この出願は、１９８６年６月１７日付で出願され、本願
出願人へ譲渡された未決の米国特許節Ｎｏ。

０６／８７５．２１８　　（以下、前記米国特許出願と
いう）に関連するものである。

（従来の技術） 心房頻脈（ＡＴ）および心房細動（ＡＦ）は、心房が心
臓の出力に比較的少し寄与するだけであるから、一般に
血行力学的に許容できるが、患者がＡＴまたはＡＦの症
候または高い危険状態にある場合には特殊な処置を必要
とすることがある。

心室雛脈（ＶＴ）では、主なポンピング室である心室が
急速な収縮の間で部分的に充されるだけであるから、心
臓出力は大幅に減少することがある。

さらに、ＶＴが自然に、またはＶＴの処置に応じて、心
室細動（ＶＦ）へ加速される高い危険が存在する。その
場合には、心室の効果のない震動の結果として心臓出力
が瞬間的になくなる。心臓出力がほぼ瞬時に回復されな
ければ、酸素を含む血液の不足のために組織は死に始め
、数分以内に死がおとずれる。

本発明の主な目的は心室頻脈を検出し、その不整脈を正
常な高い脈拍と識別して、適切な治療を迅速に行うため
の改良した装置および技術を得ることである。

前記米国特許出願には、ＶＴとＶＦを含めて、心室不整
脈の処理と処置を行う共同されたやり方を得るために、
徐脈および抗頻脈ベーシング型治療の機能と、電気除細
動および除細動ショック型治療の機能とを統合した埋込
み可能な心臓刺激器が開示されている。そのやり方の重
要な面は、検出された不整脈に対する患者の血行力学的
許容限度（または不許容限度）を適切に考慮して治療法
のうちから融通性に富むシーケンシングと、不整脈の巧
妙な検出と、処置を必要とする症状発現（リエントラン
ト頻脈のような）を心臓病その他の病気に関連しない症
状発現（運動で生ずる洞頻脈のような）から識別する手
段とを得ることである。前記米国特許出願の発明の共同
させられたやり方は、埋込み可能な装置の電源の寿命に
ついての考慮およびその装置を患者が受けいれるかどう
かについての考慮はもちろん、頻脈が加速される危険を
考慮に入れ、かつ効果的に取扱う。

前記米国特許出願に開示されている発明によれば、医師
が階層的な多数の検出アルゴリズムおよび階層的な治療
様式を選択的に利用でき、かつ、心室頻脈の心拍数連続
におけるそれぞれの位置に従って、したがって頻脈に対
する患者の血行力学的許容限度または不許容限度に従っ
て心室頻脈の種類を検出および処置するためにそれらの
アルゴリズムおよび治療様式を適用できる。心拍数連続
のそれぞれのより高い領域とより低い領域における心臓
不整脈のための除細動および徐脈ベーシングをバックア
ップできる。時間の経過とともに、および異常な心拍数
の増加とともに、治療の攻撃性が高められる。医師は、
処置のために階層的なやり方を利用して、特定の患者お
よび特定の頻脈に対して治療の攻撃性を完全に制御でき
る。階層の発展に採用される方法論は、装置の比較的簡
単なプログラミングにより、基本的なものから非常に複
雑なものまでの範囲にわたる広い範囲の可能な治療法に
わたって医師による管理が及ぼされるようなものである
。

前記米国特許出願の発明の実施例においては、心臓刺激
器は心拍数連続を、しだハに高くなる心拍数範囲の隣接
する複数の頻脈種類に選択的に分けることを許す。それ
らの種類の最低と最高が、洞拍数および細動を示す連続
の領域によりそれぞれ限られる。各心拍数範囲と後者の
領域は、患者の病気の特定の必要性および指定すべき治
療法の励通性に合致させるために必要であるから、医師
により随意に指定できる。心臓刺激器は、不整脈を示す
心臓症状発現を検出するため、および心拍数連続中の症
状発現の場所に応じて厳しい基準または緩い基準を用い
て、検出された症状発現の間で正常な頻脈と異常な頻脈
を識別するための階層的な検出装置を含む。不整脈の検
出に応答して、心臓刺激器は、（たとえば、患者の特定
のデータ。

不整脈心拍数、症状発現の寿命、および加速度または減
速度を含めた種々の要因を基にした）医師の正確な指示
に従って１つまたは複数の治療を自動的に行う。利用で
きる治療には徐脈ベーシングと、抗頻脈ベーシング、電
気除細動ショックと、除細動ショックとが含まれる。そ
れらの治療は、検出された不整脈を処置するために別々
に加えることができ、または（医師の指示に従って）任
意の組合わせで加えることができる。それらの治療の攻
撃性は不整脈の血行力学的不許容度に従って上記の記載
順に高くなる。

前記米国特許出願に開示されている発明においては、種
々の心拍数範囲内の不整脈を検出するために開発された
アルゴリズムの階層を割当てて、しだいに高くなる心拍
数範囲内の症状発現を検出するために基準をしだいに緩
くできるから、不整脈の血行力学的不許容度が高くなる
につれて検出基準が緩和される。

ある状況においては、検出アルゴリズムが特定の心室応
答をリエントラント心室頻脈として不正確に検出するこ
とがある。そのような場合には、不適切な検出の結果と
してＶＴを終らせるために選択された治療または一連の
治療を加える結果となり、その時には実際にはそのよう
な治療を加えることは不必要であり、かつ望ましくない
。

（発明が解決しようとする課題） したがって、本発明の目的は、心室活動をリエントラン
トＶＴとして誤って分類することを避ける検出基準およ
び検出アルゴリズムを得ることである。

（課題を解決するための手段） 要約すれば、本発明によれば、心室細動に対する心室応
答をリエントラント心室頻脈と誤って検出することを避
けることにより、不適切な治療が行われることを防ぐた
めに、前記米国特許出願に記載されている装置のような
埋込み可能な自動電気除細動器と細動器の少くとも１つ
において採用される心室頻脈アルゴリズムに加えられる
。それらのアルゴリズムは、高い心拍数、急激な開始。

心拍数安定度、持続している高い心拍数の少くとも１つ
を示す心臓事象を示す基準から得られる。

高い心拍数と急激な開始および心拍数安定度または持続
している高い心拍数を基にして検出を行うアルゴリズム
の場合には、心房細動に対する心室応答が心室の明らか
な持続している高い心拍数を生ずることがある。このこ
とは持続している高い心拍数の基準を惑わし、そのアル
ゴリズムがその応答をリエントラント心室頻脈として不
正確に分類するようにする。

本発明に従って、誤分類する可能性のあるアルゴリズム
の持続している高い心拍数部分に心拍数安定度を加える
別の検出アルゴリズムを用いることによりその問題は解
消される。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明は、前記米国特許出願に開示されている発明に関
連して、およびその発明の環境において用いられる。し
かし、この明細書を読む人の便宜のために、本発明を理
解するのに十分な程度に前記米国特許出願の発明の関連
する部分を要約して説明する。第１ａ図を参照して、心
拍数連続が、それぞれ洞律動（Ｓ　ＩＮＵＳ）　、ＶＴ
に関連するしだいに高（なる心拍数範囲（ＴＡＣＨ−１
，ＴＡＣＨ−２，ＴＡＣＨ−３）と、ｖＦに関連すル心
拍数（ＦＩＢ）とに両立する、隣接する、引続く心拍数
範囲を定める多数の領域に区分されている。

心拍数スペクトラムの区分においては、心拍数の範囲は
それぞれの心拍数に対する患者の血行力学的許容度を表
す。すなわち、第１ａ図においては、５ＩＮＵＳ領域に
おける心拍数は正常であり、３つのＶＴ領領域昇順は頻
脈の良く許容される種類。

中間的に許容される種類および低く許容される種類とを
示し、ＦＩＢ領域における心拍数は全く許容されない。

たとえば、ＴＡＣＨ−１領域の下側の境界と上側の境界
は１５０ｂｐｎと１７５ｂｐａ＋に設定され、ＴＡＣＨ
−３領域の下側の境界と上側の境界は２００ｂｐａ＋と
２７５ｂｐｍに設定され、それによりＴＡＣＨ−２領域
の心拍数範囲と、５ＩＮＵＳ領域の上側境界と、ＦＩＢ
領域の下側境界とを第１ｂ図に示すように定める。各境
界心拍数は特定の患者のデータを基にして医師によりプ
ログラムでき、心臓刺激器の中央マイクロコンピュータ
のメモリに選択された心拍数が格納される。

また、医師は、不整脈の処置のために複数の基本的な治
療のいずれかを指定でき、各治療の精密な構造を指定で
き、心拍数連続の任意の領域内の検出された不整脈に応
答して治療が行われる順序を指定でき、各領域における
不整脈を検出するためのアルゴリズムを選択できる。た
とえば、各不整脈種類ＴＡＣＨ−１，ＴＡＣＨ−２，Ｔ
ＡＣＨ−３およびＦＩＢ内で検出された処置に対して４
つの基本的な治療のいずれかを指定できる。基本的な治
療の数および複雑さと、格納されているデータ機能とプ
ログラム可能なデータ機能の少くとも一方の数と複雑さ
とが心臓刺激器中のメモリの種類および容量と関連する
プログラミング装置によってのみ限定される。

前記米国特許出願の一実施例においては、採用される４
つの基本的な治療は、Ａ）攻撃的でないベーシングバー
スト、Ｂ）攻撃的なベーシングバースト、Ｃ）電気除細
動ショック、Ｄ）除細動ショック、である。とくに簡単
な治療法は治療ＡをＴＡＣＨ−１に割当て、ＢをＴＡＣ
Ｈ−２に割当て、ＣをＴＡＣＨ−３に割当て、ＤをＦＩ
Ｂに割当てる（第２ａ図）。しかし、頻脈の心拍数の増
大と、持続する頻脈に対する時間の経過との少くとも一
方に応じて増大する一連の攻撃性で治療が行われる。第
２ｂ図を参照して、および、種類ＴＡＣＨ−ＩＶＴを検
出することについて、選択された治療に対するプログラ
ムされた精密構造の一例を用いて、本発明の装置は１つ
の追加刺激ベーシングパルスを心室刺激に対する治療Ａ
として最初に加える。頻脈が持続していると、その頻脈
は治療Ａが終った時に再検出アルゴリズムにより検出さ
れる。そうすると、ベーシングパルスの自動減少バース
トが治療Ｂとして加えられる。ある治療管理オプション
が医師により選択されなければ、前記米国特許出願の明
細書に記載されているように、シーケンスＡ−Ｂが繰返
えされ、その間に装置の繰返えし性能まで、ＶＴは種類
ＴＡＣＨ−１において進んでいるままである。

ＶＴが種類ＴＡＣＨ−２まで加速するものとすると、医
師によりプログラムされる治療のデフオールドφシーケ
ンスがその種類のために設けられる（たとえばＡ−Ｂ−
Ｃ）。それは、不整脈の加速時または減速時に、古い種
類のために用いられた治療が中止され、新しい種類のた
めに特定された攻撃性が最低の治療が直ちに開始される
。新しい種類に対して一連の治療がプログラムされたと
すると、それらの治療は攻撃性の低いものから高い方へ
順次加えられる。ＴＡＣＨ−１の治療中にＶＴがＴＡＣ
Ｈ−３まで加速したとすると、心臓刺激器は、ＴＡＣＨ
−３に対して認定された一連の治療を開始する。その場
合には、自動減少ベーシングバースト（Ｂ）が最初に供
給され、それが頻脈を終らせるのに失敗したとすると、
２ジユールの電気除細動ショック（Ｃ）が加えられる。

不整脈がなくなると、治療は停止される。ＶＴからＶＦ
へ自然に加速する傾向がある患者の場合には、医師によ
りプログラムされる治療法はそのような傾向のない患者
に対するよりも攻撃性が強い。

心拍数スペクトラムを不整脈種類に区分すると、それ自
体で、および自然に、不整脈検出技術の基礎となる。し
かし、不整脈を一層確実に分類するためにそれらの種類
の心拍数境界をこえて付加情報を発生することが望まし
い。たとえば、ＴＡＣＨ−３において１つの心臓事象を
検出できる。それの原因は、心臓病にかかっていない人
にしばしばみられる、分離された早期の心室収縮（ＰＶ
Ｃ）であって、リエントラントＶＴのスタートではない
。さらに、心拍数範囲のみを基にした検出技術は洞ＶＴ
とリエントラントＶＴの検出に失敗することがある。そ
の理由は、心拍数がかなり重なり合う可能性があるから
である。前記米国特許の心臓刺激器は確実な不整脈検出
技術を下記のように採用する。

リエントラント頻脈は典型的には急激な開始（運動によ
りひき起される洞頻脈においては徐々に増大するのとは
対照的である）と、安定な高い心拍数（運動によりひき
起される頻脈の心拍数変動とは対照的である）とを特徴
とするから、不整脈検出装置の基礎はｌ）高い心拍数（
ＨＲ）　、２）急激な開始（ＳＯ）、３）心拍数の安定
（ＲＳ）、および４）高い心拍数の持続（ＳＨＲ）の４
つの基本的な検出基準である。ＨＲ基準は、選択された
基礎心拍数をこえる心拍数における連続するｎ個の期間
の高い心拍数が続く長さである。ここに、ｎは、たとえ
ば、Ｓ　ＩＮＵＳ種類とＴＡＣＨ−１種類を分ける境界
心拍数をこえる心拍数における１〜２５５の期間（ビー
ト）の範囲とするとすることができる。したがって、ｎ
が６にプログラムされ、ＴＡＣＨ−１に対する下側境界
の心拍数が１分間当り１００（ｂｐｆｆｌ）にプログラ
ムされたとすると、少くとも６回の連続する心拍動にわ
たって患者の心拍数が１００ｂｐａ＋であればＨＲは満
される。

ＳＯ基準は医師によりプログラムされた心拍数の段階的
な増加（デルタ変化）より成り、患者の心拍数がそのデ
ルタをこえる量だけ急に増加した時に満される。

Ｒ５基準は、選択された基準心拍数をこえた連続するｎ
回の期間のラン長さと、指定された心拍数安定度デルタ
との、医師がプログラムする２つの要因で構成される。

患者の心拍数が指定された基準心拍数（典型的には、Ｔ
ＡＣＨ−１領域に対する最低境界心拍数とすることがで
きる）を連続するｎ個の期間にわたってＲ３基準をこえ
た時に満される。その心拍数はそれらの連続するｎ回の
期間にわたって指定されたデルタ心拍数以上だけは変化
しない。

ＳＨＲ基準は、指定されたラン長さが異なることを除き
、ＨＲ基準に類似する。ＳＨＲ基準は、ＨＲ基準のため
に用いられるものよりかなり長いラン長さｎを指定する
。

それら４つの基本的な検出基準はプール論理により下記
の９つの頻脈検出基準に組合わされる。

１、高い心拍数（ＨＲ）、 ２、高い心拍数および急激な開始（ＨＲとＳＯ）、 ３、高い心拍数および急激な開始、または持続している
高い心拍数（［ＨＲとＳｏ］または５ＨＲ）、 ４、高い心拍数と心拍数安定性（ＨＲとＲＳ）、５、高
い心拍数と心拍数安定性、または持続している高い心拍
数（［ＨＲとＲＳ］または５ＨＲ）、 ６、高い心拍数と急激な開始および心拍数安定性（ＨＲ
とＳＯおよびＲ５）、 ７、高い心拍数と急激な開始および心拍数安定性、また
は持続している高い心拍数（［ＨＲとＳＯおよびＲ９］
または５ＨＲ）、 ８、高い心拍数と、急激な開始または心拍数安定性（Ｈ
ＲとＩＳＯまたはＲＳコ）、 ９、高い心拍数と、急激な開始または心拍数安定性、あ
るいは持続している高い心拍数（ｆＨＲと［ＳＯまたは
ＲＳ］　ｌあるいは５ＨＲ）　　。

他のアルゴリズムが、それぞれの複合アルゴリズムをリ
エントラント頻脈で満すようにすることが厳しすぎてで
きない基準を指定する可能性があるために、ＳＨＲを含
むアルゴリズムが利用される。ＳＨＲは、常に高い心拍
数の活動をリエントラントＶＴとして検出するための「
安全弁」として機能する。たとえば、ある頻脈が検出さ
れて、ＨＲが満されたが、ＳＯとＲ５の少くとも一方が
満されないとすると、ＳＨＲが満されると選択された治
療がトリガされる。しかし、心房細動に対する心室応答
を上記のアルゴリズム７によってリエントラントＶＴと
して不正確に分類し得ることが見出されている。心房細
動の結果として持続している高い心室心拍数となること
がある。その高い心室心拍数はＳＨＲ基準を誤解させ、
その結果としてリエントラントＶＴが誤って検出される
ことになる。本発明により、心房細動だけに対する心室
応答がリエントラントＶＴとして検出されないようにす
るアルゴリズムを頻脈検出アルゴリズムについての上の
表に加えることによりその問題は解消される。とくに、
ＡＦに対する心室応答は心拍数安定性を立証するわけで
はないから、下記の１０番目の検出アルゴリズムが用意
される。

１０、高い心拍数と急激な開始および心拍数安定性、ま
たは持続している高い心拍数および心拍数安定性（［Ｈ
ＲとＳＯおよびＲ５］または［ＳＨＲとＲＳ］）。

検出された証拠が、リエントラント頻脈が進行中である
ことをいうために十分であると判定するために不整脈検
出アルゴリズムが用いられる。要するに、それらのアル
ゴリズムは、この装置によ、り取扱うべき不整脈と取扱
うべきでない不整脈を識別するように機能する。この検
出技術は、心拍数の増加とともに、したがって不整脈の
血行力学の不許容度の増大とともに、アルゴリズムの厳
しさを緩和すべきであるという原理を適用する。前記米
国特許出願に記載されている好適な実施例においては、
異なる各頻脈種類に対して３種類の検出アルゴリズムを
医師は指定できる。それらの検出アルゴリズムのうち最
も厳しいものが最小の心拍数変化を有する不整脈種類に
割当てられ、しだいにゆるめられた検出アルゴリズムが
しだいに大きくなる心拍数範囲の種類に割当てられる。

したがって、ＴＡＣＨ−１領域に加えられた非常に厳し
い検出基準のために、リエントラント頻脈が進行中であ
るかどうかについての確実でない証拠が得られて、ＴＡ
ＣＨ−２領域へ加えられた中程度の厳しさの試験が満さ
れたとすると、リエントラントＶＴが確かに進行中であ
ることを証拠はむりやり認めさせる。

たとえば、第３ａ図は、第１ａ図の頻脈種類ＴＡＣＨ−
１，ＴＡＣＨ−２，ＴＡＣＨ−３のための検出アルゴリ
ズムの選択を示す。第３ａ図に示されているアルゴリズ
ムのうち最も厳しいアルゴリズムＨＲ，Ｓｏ、Ｒ３がＴ
ＡＣＨ−１領域に割当てられ、最もゆるいアルゴリズム
ＨＲがＴＡＣＩ（−３領域に割当てられ、中程度の厳し
さのアルゴリズムがＴＡＣＨ−２領域に対して十分であ
る。

ＶＴがいぜんとして進行中であれば次の治療をできるだ
け早く加える必要があることと、厳しさが少しゆるい検
出基準が持続しているＶＴの適当な強制的な証拠を提供
するから、ＶＴの最初のスクリーニングの後で再検出の
ために検出基準の数が減少させられる。もはや加えるこ
とができない基準はどれでも再検出には使用されない。

たとえば、ＶＴの最初の検出の後でＳＯ基準は実行可能
でないから、そのＶＴの進行を再検出するためにはそれ
はなくされる。同様に、進行中のＶＴをひとたび検出す
ると、ＳＨＲ基準はもはや再検出のためには値うちはな
いから、先に示したアルゴリズム２，３．５〜ｌＯは再
検出のためにはなくされる。

ＨＲ（アルゴリズム１）とＨＲおよびＲ３（アルゴリズ
ム４）は再検出基準のために適当な残っている試験であ
る。ＨＲとＲ５のおのおのは最初のスクリーニングと再
検出のために有用であり、かつ別々にプログラムできる
２つの０１すなわち、ｎｉ（最初の検出のため）とｎｒ
（再検出のため）に割当てられる。その理由は、ＨＲの
場合には、連結する高い心拍数の期間（ｎ　ｉ）のかな
り長いランがＶＴの確実な最初の検出のために必要であ
るとみなすことができるが、再検出のためには比較的短
いラン長さ（ｎ「）が再検出のために十分であり、同様
にＲ３の場合に、比較的不変の心拍数の連続する高い心
拍数期間の短いラン（ｎ　ｒ）が、最初のスクリーニン
グのために用いられるラン長さ（ｎｉ）と比較して、再
検出のために適当である。

最初のスクリーニングアルゴリズムと同様に、医師は各
ＶＴ種類のために異なる再検出アルゴリズムをプログラ
ムできる。第３ｂ図に示されている手法では、より厳し
い再検出アルゴリズムＨＲとＲ５が種類ＴＡＣＨ−１に
割当てられ、よりゆるめられた再検出アルゴリズムＨＲ
がＴＡＣＨ−２種類とＴＡＣＨ−３種類に割当てられる
。

細動、すなわち、細動心拍数を検出するために異なる１
組の基本的な基準（ＦＲ）が設けられる。

その基準ＦＲは頻脈検出のためのＨＲ基準に多少類似す
るが、ＦＲを満すためには心拍数連続の最高ＶＴ領域の
上側領域における心拍数をこえる心拍数で連続するｎ個
の期間のラン長さを必ず起さなければならず、Ｘ細動心
拍数期間を指定するＦｘ／ｙが連続する１個の期間内で
起きなければならない。後者の基準は、特徴的で不安定
な心拍数および広く変化できる信号振幅にもかかわらず
、ＶＦを検出する。不安定で、心拍数が多く、血行力学
的に妥協する不整脈が迅速に検出されるようにし、かつ
ＶＦのために検出をバイアスし、ＴＡＣＨ−３ＶＴから
ひき離すように検出をバイアスするために、ＶＴとＶＦ
の検出基準に適用される付加規則が前記米国特許出願に
詳しく開示されている。

基本的な２つの細動検出ハクがプール論理により組合わ
されて下記の３つのＶＦ検出アルゴリズムになる。

１、細動心拍数（ＦＲ） ２、ｙ　（Ｆｘ／ｙ）からの細動Ｘ ３、　　ｙ　（ＦＲまたはＦｘ／ｙ）からの細動心拍数
または細動Ｘ ＴＡＣＨ種類またはＦＩＢ種類の１つにおける不整脈を
検出し、それに応答して、指定された治療シーケンスを
施した後で、埋込まれている心臓刺激器は、洞律動が前
記米国特許出願に記載されているやり方で再び設定され
たかどうかを評価する。

本発明を使用できる心臓刺激器は埋込み可能であって、
患者の心臓活動の意味を検出し、識別し、異常な不整脈
に応答してベーシング治療およびショック治療を発生し
、かつそれらの治療の実施を管理するための治療発生器
と、心臓活動を検出し、前記米国特許出願に詳しく述べ
られているベーシングインパルスとショックインパルス
を患者の心臓へ供給するリード／電極組立体とを含む。

第４図に示す治療発生器は、下記の目的のために必要な
データを処理し、格納するために部分１０を含む。

この部分ｌＯはメモリを有する中央マイクロプロセッサ
で構成される。そのメモリはランダムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）と読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。部分
ｌＯは、データ送受信のためにプログラミングおよびデ
ータ伝送部１４へ双方向結合されるとともに、患者の心
臓の機能および埋込まれている装置の動作条件を分析・
評価し、埋込まれているアンテナ１７を介して外部プロ
グラマからプログラム命令とデータを受けるために受信
およびモニタ装置へ双方向に結合される。

部分ｌＯへ電気的に結合されている水晶発振器２０が動
作のための正確なタイミング信号を発生する。

医師の許可により患者が外部磁石を用いて動作を限られ
た範囲で制御できるようにするリードスイッチ２２も部
分ｌＯへ電気的に接続される。

自動利得制御および帯域ｒ波機能を有する検出増幅器部
２５が、ＥＣＧ信号情報をマイクロプロセッサへ送り、
制御信号をマイクロプロセッサから受けるために、部分
１０へ結合される。ＥＣＧテレメータ信号情報をデータ
伝送部１４を介して外部モニタ装置へ供給できるように
、検出増幅器部２５はデータ伝送部１４へも接続される
。検出増幅器部２５内のカッド比較器が、検出電極によ
り得られて検出増幅器により処理されたデータを、マイ
クロプロセッサが使用するのに適当なデジタル情報へ変
換するためのリンクを提供する。マイクロプロセッサは
検出増幅器の帰還ループ内に含まれて改善された自動利
得制御を行う。細動信号のように、振幅が急速に変化す
る信号の内容のトラッキングを支援するために検出増幅
器はＥＣＧ信号を増幅する。また、帯域Ｐ波により、（
１）対象とする周波数帯の外側の信号の振幅を減少する
機能と、（２）正常なＲ波が存在しない場合にその周波
数帯の内部の低周波（たとえば細動）信号を一層増幅す
る機能との２つの機能を行う。

心臓刺激器全体のための電源部２８は高定格の電池と、
電圧調整器と、優先電力シーケンサとを含む。電圧調整
器には、３個の電池を直列にして使用する時には電圧を
３分の１に降圧し、２個の電池を直列にして用いる時に
は電圧を２分の１に降圧して電源の効率を高くするため
に分圧器を有する。優先電力シーケンサは、除細動ショ
ック治療すなわち電気的除細動ショック治療を行う準備
として高電圧コンデンサの充電を行う間のような、電池
から大きな電流が取出される期間中は、重要な回路機能
たとえば制御論理へ適切な電流が確実に供給されるよう
にするためのものである。

心臓刺激器のベーシング部３１は電圧増倍器および出力
部を含む。前者は電源部２８から供給される調整された
電圧を１倍、２倍または３倍にする。

出力部はその増倍された電圧から切換えてベーシング刺
激を、マイクロプロセッサの制御の下に、陰極刺激電極
と陽極刺激電極を含むペースメーカー回路を介して患者
の心臓へ供給する。

マイクロプロセッサ／メモリ部１０とベーシング部３１
の間のアナログレート制限回路３５を用いて、ベーシン
グ率を制御可能に制限し、水晶発振器の故障の場合には
ペースメーカーの暴走に対して安全を図る。しかし、バ
ーストベーシング治療の発生中のように、意図的に高い
ベーシングパルス周波数が求められた時にはレート制限
回路３５は常に動作不能にされる。

心臓刺激器により発生された除細動ショックの高電圧、
または救急医療処置の間に患者に対して用いられる外部
除細動器から加えられる高電圧から低電圧、低電力の部
品を保護するために、ベーシング電極と検出電極のため
のリードが分離／保護部３７により電気的にモニタされ
る。

カーデイオバーター／除細動器治療部は分離された高電
圧発生器・出力部４０を含む。その高電圧発生器は、カ
ーデイオパーティングショックパルスと除細動ショック
パルスのために必要とする電圧レベルまで、マイクロプ
ロセッサの制御の下に出力コンデンサを充電するために
、分離トランスを介してその出力コンデンサへ結合され
る高電圧発振器を含む。

コンデンサの電圧をモニタして、ショック治療の医師が
プログラムした精密構造エネルギー内容に従ってマイク
ロプロセッサが希望の高電圧出力レベルを設定できるよ
うにするために、部分４０内の低電力アナログ−デジタ
ルＡ／Ｄ変換器が用いられる。コンデンサの電圧をモニ
タすることにより、各出力パルスの供給後にコンデンサ
に残っている電荷をＡｌ１定することにより、電池の残
留電力の使用中評価のために出力パルスの供給により消
費された電力量の測定をマイクロプロセッサが行えるよ
うにもされる。また、電池電圧をモニタすることにより
電池の現在の状態を判定するために、Ａ／Ｄ変換器の入
力回路をマイクロプロセッサにより切換えて電源部２８
へ接続できる。

出力部４０は、マイクロプロセッサが供給する低レベル
の論理制御信号を、出力部４０の出力スイッチをドライ
ブするために要する制御信号レベルへ変換するために、
出力部４０はレベルに移行器および分離トランスも含む
。出力スイッチ自体は低「オン」インピーダンスであっ
て、各出力パルスの供給と極性を制御するために、発生
された高電圧、大電流を取扱うことができる。出力回路
を流れる電流が所定のレベルをこえた時に出力回路を開
くことにより、除細動器のパッチ電極が短絡された場合
のように、コンデンサが非常に低゛いインピーダンスを
通じて放電することを阻止し、出力スイッチに過大なス
トレスが加えられて潜在的に損傷を受けないように保護
するために出力部４ｏに短絡保護回路が設けられる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図と第ｔｂ図は不整脈種類への心拍数連続の区分
を示す線図、第２ａ図と第２ｂ図は不整脈種類への治療
法の例の割当て（処方）を示す線図、第３ａ図と第３ｂ
図は不整脈種類への検出基準アルゴリズムの指定を示す
線図、第４図は従来の埋込み可能な心臓刺激器のブロッ
ク図である。 １０・・・マイクロプロセッサ／メモリ部１７・・・プ
ログラミングおよびデータ伝送部２０・・・水晶発振器
　　　　２２・・・リードスイッチ２５・・・検出増幅
器部　　　２８・・・電源部３１・・・ベーシング部 ３５・・・アナログレート制限器 ３７・・・分離保護回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）連続心拍数を、互いに隣接する少くとも２種類の頻
   脈と少くとも２種類のしだいに高くなる心拍数範囲とを
   含み、頻脈の種類の最低と最高が連続の洞脈拍領域と連
   続の細動領域によりそれぞれ囲まれるような、領域に選
   択的に分割する手段と、頻脈の種類の間の境界と、それ
   らの種類の最低と最高の間の境界と、それぞれの洞脈拍
   領域および細動領域を選択的に調節して、種類の脈拍範
   囲を希望のやり方で対応して調節する手段と、連続内の
   任意の場所における心臓事象を選択的に検出し、検出し
   た事象の中の正常な頻脈と異常な頻脈を識別する手段と
   、 検出された異常な頻脈を攻撃度が異なる多数の治療法の
   いずれかで、検出された頻脈を終らせる向きに選択的に
   処置する手段と、 を備える患者の心臓の心室頻脈を検出し、処置する心臓
   刺激器において、前記検出手段に含まれ、心房細動に対
   する心室応答のリエントラント心室頻脈としての分類を
   阻止する手段を備えることを特徴とする患者の心臓の心
   室頻脈を検出し、処置する心臓刺激器。 ２）検出手段は、徐脈、頻脈、細動および洞脈拍への逆
   転の各心臓事象を検出するための基準を選択的に設定す
   るためにプログラム可能であることを特徴とする請求項
   １記載の心臓刺激器。 ３）頻脈を検出するために検出手段により選択的に設定
   された基準は高い脈拍数と、高い脈拍数の急激な開始と
   、高い脈拍数の安定性と、持続する高い脈拍数とを含む
   ことを特徴とする請求項２記載の心臓刺激器。 ４）検出手段は、アルゴリズムを選択的に設定するため
   に更にプログラム可能であり、前記基準を形成し、前記
   アルゴリズムの少くとも１つは、ベントが、前記少くと
   も１つのアルゴリズムのうち、持続している高い脈拍数
   基準のみで構成されている部分を満すか、前記少くとも
   １つのアルゴリズムのうち、持続している高い脈拍数以
   外の１つまたは複数の前記基準より構成されている別の
   部分を満すかを基にして、心室心臓事象をリエントラン
   ト頻脈として分類することを特徴とする請求項３記載の
   心臓刺激器。 ５）前記検出手段は、前記少くとも１つのアルゴリズム
   中の持続している高い脈拍数だけで構成されている部分
   が持続している高い脈拍数および前記少くとも１つのア
   ルゴリズムに対応する新しいアルゴリズム中の脈拍数安
   定性基準で構成されることを除き、前記新しいアルゴリ
   ズムを選択的に設定する手段を備えることを特徴とする
   請求項４記載の心臓刺激器。 ６）新しいアルゴリズムは、高い脈拍数と急激な開始お
   よび脈拍数安定性であり、あるいは持続している高い脈
   拍数および脈拍数安定性であることを特徴とする心臓刺
   激器。 ７）連続心拍数を、互いに隣接する少くとも２種類の頻
   脈と少くとも２種類のしだいに高くなる脈動範囲とを含
   み、頻脈の種類の最低と最高が連続の洞脈拍領域と連続
   の細動領域によりそれぞれ囲まれるような、領域に選択
   的に分割する過程と、頻脈の種類の間の境界と、それら
   の種類の最低と最高の間の境界と、それぞれの洞脈拍領
   域および細動領域を選択的に調節して、種類の脈拍範囲
   を希望のやり方で対応して調節する過程と、連続内の任
   意の場所における心臓事象を選択的に検出し、検出した
   事象の中の正常な頻脈と異常な頻脈を識別する過程と、 検出された異常な頻脈を攻撃度が異なる多数の治療法の
   いずれかで、検出された頻脈を終らせる向きに選択的に
   処置する過程と、 を備える患者の心臓の心室頻脈を検出し、処置する方法
   において、心臓事象を選択的に検出する間に、心房細動
   に対する心室応答のリエントラント心室頻脈としての分
   類を阻止する過程を備えることを特徴とする患者の心臓
   の心室頻脈を検出し、処置する方法。 ８）心臓事象を選択的に検出する過程は、高い脈拍数と
   、高い脈拍数の急激な開始と、高い脈拍数の安定性と、
   持続する高い脈拍数とを含む心室頻脈を検出する基準を
   設定することを含むことを特徴とする請求項７記載の方
   法。 ９）心臓事象を検出する過程は前記基準からアルゴリズ
   ムを選択的に設定する過程を更に含み、前記アルゴリズ
   ムの少くとも１つは、ベントが、前記少くとも１つのア
   ルゴリズムのうち、持続している高い脈拍数基準のみで
   構成されている部分を満すか、前記少くとも１つのアル
   ゴリズムのうち、持続している高い脈拍数以外の１つま
   たは複数の前記基準より構成されている別の部分を満す
   かを基にして、心室心臓事象をリエントラント頻脈とし
   て分類することを特徴とする請求項８記載の方法。 １０）分類を阻止する過程は、前記少くとも１つのアル
   ゴリズム中の持続している高い脈拍数だけで構成されて
   いる部分が持続している高い脈拍数および前記少くとも
   １つのアルゴリズムに対応する新しいアルゴリズム中の
   脈拍数安定性基準で構成されることを除き、前記新しい
   アルゴリズムを選択的に設定する過程を備えることを特
   徴とする請求項９記載の方法。 １１）新しいアルゴリズムは、高い脈拍数と急激な開始
   および脈拍数安定性であり、あるいは持続している高い
   脈拍数および脈拍数安定性であることを特徴とする請求
   項１０記載の方法。