JPH04227281A - レート応答ペースメーカ - Google Patents
レート応答ペースメーカInfo
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- JPH04227281A JPH04227281A JP3109811A JP10981191A JPH04227281A JP H04227281 A JPH04227281 A JP H04227281A JP 3109811 A JP3109811 A JP 3109811A JP 10981191 A JP10981191 A JP 10981191A JP H04227281 A JPH04227281 A JP H04227281A
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Links
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/37—Monitoring; Protecting
- A61N1/3702—Physiological parameters
- A61N1/3704—Circuits specially adapted therefor, e.g. for sensitivity control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
- A61N1/36585—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by two or more physical parameters
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にレート応答心臓
ペースメーカに関し、一層詳細には、生理学的デマンド
を示す２つまたはそれ以上のセンサが、患者の生理学的
必要性に密に適合するであろう最適なペーシングレート
でペースメーカを作動させるのに使用されるレート指令
信号を与える回路内に、両センサの利点を実現するべく
設計された仕方で利用されている植え込み可能なレート
応答ペースメーカに関する。
ペースメーカに関し、一層詳細には、生理学的デマンド
を示す２つまたはそれ以上のセンサが、患者の生理学的
必要性に密に適合するであろう最適なペーシングレート
でペースメーカを作動させるのに使用されるレート指令
信号を与える回路内に、両センサの利点を実現するべく
設計された仕方で利用されている植え込み可能なレート
応答ペースメーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】ペースメーカは心拍を所望のレートに維
持するために患者の心臓に電気的刺激パルスを供給する
植え込み可能な医学装置である。初期のペースメーカは
７０パルス毎分（ｐｐｍ）のような固定されたレートま
たは周波数で刺激パルスを与え、それにより心拍をその
固定されたレートに維持した。その後に、ペースメーカ
は、心臓を刺激するだけでなく心臓のモニタもするよう
に設計された。もし自然心拍が予め定められた周期（通
常“エスケープ間隔”と呼ばれる）内に検出されるなら
ば、刺激パルスは供給されず、それにより、ペースメー
カの制限された電力を消費することなく、または心臓の
正常な作動と干渉することなく、心臓がそれ自体で拍動
することを許す。このようなペースメーカは“デマンド
ペースメーカ”と呼ばれる。なぜならば、刺激パルスが
心臓により要求されたときにのみ与えられるからである
。
持するために患者の心臓に電気的刺激パルスを供給する
植え込み可能な医学装置である。初期のペースメーカは
７０パルス毎分（ｐｐｍ）のような固定されたレートま
たは周波数で刺激パルスを与え、それにより心拍をその
固定されたレートに維持した。その後に、ペースメーカ
は、心臓を刺激するだけでなく心臓のモニタもするよう
に設計された。もし自然心拍が予め定められた周期（通
常“エスケープ間隔”と呼ばれる）内に検出されるなら
ば、刺激パルスは供給されず、それにより、ペースメー
カの制限された電力を消費することなく、または心臓の
正常な作動と干渉することなく、心臓がそれ自体で拍動
することを許す。このようなペースメーカは“デマンド
ペースメーカ”と呼ばれる。なぜならば、刺激パルスが
心臓により要求されたときにのみ与えられるからである
。
【０００３】初期のデマンドペースメーカはそれらと結
び付けられた固定されたベースレートを有した。その後
の形式では、ベースレートはプログラム可能に選択可能
とされ、またその後に一般に“プログラムドレート”と
して知られるようになった。もし心臓がベース（または
プログラムド）レートを越えるレートでそれ自体で拍動
し得たならば、刺激パルスは与えられなかった。しかし
、もし心臓がベースレートを越えるレートでそれ自体で
拍動し得なかったならば、心臓が常に少なくとも１つの
ベース（またはプログラムド）レートで拍動することを
保証するべく、刺激パルスが与えられた。このような作
動はエスケープ間隔の間の自然拍動に関して心臓を簡単
にモニタすることにより達成された。もし自然活動性が
検出されたならば、エスケープ間隔を定めたタイマーは
リセットされた。もし自然活動性が検出されなかったな
らば、エスケープ間隔がタイムアウトし終わると直ちに
刺激パルスが与えられた。ベース（またはプログラムド
）レートの変更はエスケープ間隔の継続時間を簡単に変
更することにより成就された。
び付けられた固定されたベースレートを有した。その後
の形式では、ベースレートはプログラム可能に選択可能
とされ、またその後に一般に“プログラムドレート”と
して知られるようになった。もし心臓がベース（または
プログラムド）レートを越えるレートでそれ自体で拍動
し得たならば、刺激パルスは与えられなかった。しかし
、もし心臓がベースレートを越えるレートでそれ自体で
拍動し得なかったならば、心臓が常に少なくとも１つの
ベース（またはプログラムド）レートで拍動することを
保証するべく、刺激パルスが与えられた。このような作
動はエスケープ間隔の間の自然拍動に関して心臓を簡単
にモニタすることにより達成された。もし自然活動性が
検出されたならば、エスケープ間隔を定めたタイマーは
リセットされた。もし自然活動性が検出されなかったな
らば、エスケープ間隔がタイムアウトし終わると直ちに
刺激パルスが与えられた。ベース（またはプログラムド
）レートの変更はエスケープ間隔の継続時間を簡単に変
更することにより成就された。
【０００４】近年、検出された生理学的パラメータの関
数としてペースメーカが刺激パルスを与えるレートを自
動的に変更するレート応答ペースメーカが開発されてき
た。生理学的パラメータは、ペースメーカ使用者の生理
学的必要性に関係して、心臓がより速く拍動すべきか、
またはより遅く拍動すべきかのなんらかの指示を与える
。こうして、たとえば、もし患者が休息していれば、一
般に正常よりも速い心臓レートの必要性は存在せず、従
ってレート応答ペースメーカは６０パルス毎分（ｐｐｍ
）のような正常値での“ベースレート”を維持する。
数としてペースメーカが刺激パルスを与えるレートを自
動的に変更するレート応答ペースメーカが開発されてき
た。生理学的パラメータは、ペースメーカ使用者の生理
学的必要性に関係して、心臓がより速く拍動すべきか、
またはより遅く拍動すべきかのなんらかの指示を与える
。こうして、たとえば、もし患者が休息していれば、一
般に正常よりも速い心臓レートの必要性は存在せず、従
ってレート応答ペースメーカは６０パルス毎分（ｐｐｍ
）のような正常値での“ベースレート”を維持する。
【０００５】しかし、もし患者が運動していれば、また
はそうでなくても生理学的に活動性であれば、心臓がた
とえば１００ビート毎分のようにはるかに速く拍動する
必要性が存在する。患者によっては、心臓がそれ自体で
より速く拍動し得ないので、ペースメーカが助けなけれ
ばならない。これを効率的に列うためには、心臓がより
速く拍動する生理学的必要性が先ず検出されなければな
らず、またレート応答ペースメーカの“ベースレート”
がそれに従って調節されなければならない。従って、検
出された生理学的必要性の関数として“ベースレート”
を増大または減少させるレート応答ペースメーカは従来
から知られている。
はそうでなくても生理学的に活動性であれば、心臓がた
とえば１００ビート毎分のようにはるかに速く拍動する
必要性が存在する。患者によっては、心臓がそれ自体で
より速く拍動し得ないので、ペースメーカが助けなけれ
ばならない。これを効率的に列うためには、心臓がより
速く拍動する生理学的必要性が先ず検出されなければな
らず、またレート応答ペースメーカの“ベースレート”
がそれに従って調節されなければならない。従って、検
出された生理学的必要性の関数として“ベースレート”
を増大または減少させるレート応答ペースメーカは従来
から知られている。
【０００６】レート応答ペースメーカと共に使用するた
め多数の形式のセンサが従来から教示されている。各々
で、モニタされているパラメータの増大または減少が、
ペーシングパルスが与えられるレートを増大または減少
させる必要性を信号する。なお、ここで使用される“ペ
ーシングレート”という用語は、ペースメーカが刺激パ
ルスを与えるレート、またはデマンドペースメーカの場
合には、自然に生起する心拍の不存在時にペースメーカ
が刺激パルスを与えるレートを意味する。
め多数の形式のセンサが従来から教示されている。各々
で、モニタされているパラメータの増大または減少が、
ペーシングパルスが与えられるレートを増大または減少
させる必要性を信号する。なお、ここで使用される“ペ
ーシングレート”という用語は、ペースメーカが刺激パ
ルスを与えるレート、またはデマンドペースメーカの場
合には、自然に生起する心拍の不存在時にペースメーカ
が刺激パルスを与えるレートを意味する。
【０００７】一般的な形式のセンサは患者の身体活動レ
ベルを検出する活動度センサである。たとえば米国特許
第 ４，１４０，１３２号明細書および第４，４８５，
８１３号明細書を参照されたい。これらの明細書によれ
ば、圧電性結晶が活動度センサとして使用されている。 このような結晶は、よく知られている原理に従って、物
理的運動および応力を受けるときに電気的信号を発生す
る。結晶により発生された電気的信号は処理され、また
ペーシングレートを変更するのに使用され得る。
ベルを検出する活動度センサである。たとえば米国特許
第 ４，１４０，１３２号明細書および第４，４８５，
８１３号明細書を参照されたい。これらの明細書によれ
ば、圧電性結晶が活動度センサとして使用されている。 このような結晶は、よく知られている原理に従って、物
理的運動および応力を受けるときに電気的信号を発生す
る。結晶により発生された電気的信号は処理され、また
ペーシングレートを変更するのに使用され得る。
【０００８】従来のレート応答ペースメーカに使用され
ている他の形式のセンサは呼吸率、呼吸１分間容積、血
液酸素レベル、血液およびまたは身体温度、血圧、Ｑ‐
Ｔ間隔の長さ、Ｐ‐Ｒ間隔の長さなどを検出するセンサ
を含んでいる。レート応答ペースメーカに使用され得る
センサのすべては特定の利点および欠点を有する。
ている他の形式のセンサは呼吸率、呼吸１分間容積、血
液酸素レベル、血液およびまたは身体温度、血圧、Ｑ‐
Ｔ間隔の長さ、Ｐ‐Ｒ間隔の長さなどを検出するセンサ
を含んでいる。レート応答ペースメーカに使用され得る
センサのすべては特定の利点および欠点を有する。
【０００９】次世代のレート応答ペースメーカはペーシ
ングレートを制御するのに同時に２つまたはそれ以上の
センサを使用するであろう。ペーシングレートを制御す
るのに使用されるべき２つまたはそれ以上のセンサから
の信号の組み合わせは困難かつ複雑な仕事であることは
当業者により理解されるであろう。
ングレートを制御するのに同時に２つまたはそれ以上の
センサを使用するであろう。ペーシングレートを制御す
るのに使用されるべき２つまたはそれ以上のセンサから
の信号の組み合わせは困難かつ複雑な仕事であることは
当業者により理解されるであろう。
【００１０】２つまたはそれ以上のセンサを使用するシ
ステムの目標は、センサの各々の最良の特性を利用する
こと、他方においてそれらの欠点を消去または最小化す
ることにある。たとえば、活動度センサは運動の開始に
非常に迅速に反応し、健康な心臓内の洞結節の応答を密
に模擬する。しかし、活動度センサは身体の真の生理学
的変数をどれも測定せず、従って仕事レベルおよび最適
心臓レートを予測する目的には劣っている。
ステムの目標は、センサの各々の最良の特性を利用する
こと、他方においてそれらの欠点を消去または最小化す
ることにある。たとえば、活動度センサは運動の開始に
非常に迅速に反応し、健康な心臓内の洞結節の応答を密
に模擬する。しかし、活動度センサは身体の真の生理学
的変数をどれも測定せず、従って仕事レベルおよび最適
心臓レートを予測する目的には劣っている。
【００１１】代替的に、呼吸１分間容積または静脈血液
温度を測定するセンサは運動のより高いレベルにおいて
運動のレベルへの非常に良好な相関を与える。しかし、
呼吸１分間容積センサまたは静脈血液温度センサのセン
サ応答はＳＡ結節の応答よりもはるかに遅く、典型的に
６０ないし９０秒のオーダーである。こうして、すべて
の単一のセンサシステムは有意な利点および欠点の双方
を有することが理解されよう。
温度を測定するセンサは運動のより高いレベルにおいて
運動のレベルへの非常に良好な相関を与える。しかし、
呼吸１分間容積センサまたは静脈血液温度センサのセン
サ応答はＳＡ結節の応答よりもはるかに遅く、典型的に
６０ないし９０秒のオーダーである。こうして、すべて
の単一のセンサシステムは有意な利点および欠点の双方
を有することが理解されよう。
【００１２】理論的には、活動度センサと呼吸１分間容
積センサまたは静脈血液温度センサとの組み合わせが、
別々のセンサのいずれよりも生理学的な仕方でペーシン
グレートを制御するのに使用され得よう。しかし、組み
合わせ技術はその実列が非常に複雑であることが判明し
ている。たとえば、２つの信号の加算または平均化は下
記の理由で最適でないであろう。運動の開始時に、活動
度センサは信号を供給するであろうが、他のセンサはま
だ反応していないであろう。こうして、心臓活動度の開
始は活動度を単独で使用する場合よりも遅いであろう。
積センサまたは静脈血液温度センサとの組み合わせが、
別々のセンサのいずれよりも生理学的な仕方でペーシン
グレートを制御するのに使用され得よう。しかし、組み
合わせ技術はその実列が非常に複雑であることが判明し
ている。たとえば、２つの信号の加算または平均化は下
記の理由で最適でないであろう。運動の開始時に、活動
度センサは信号を供給するであろうが、他のセンサはま
だ反応していないであろう。こうして、心臓活動度の開
始は活動度を単独で使用する場合よりも遅いであろう。
【００１３】延長された運動の間は、呼吸１分間容積セ
ンサまたは血液温度センサの良好なセンサ応答が活動度
センサのより劣った応答により平均化されるであろう。 この場合、結果は呼吸１分間容積センサまたは血液温度
センサを単独で使用する場合と同じように正確ではない
ことになろう。低レベルでの延長された運動の間は、活
動度センサは呼吸１分間容積センサまたは血液温度セン
サと同じように良好であろう。なぜならば、後二者は運
動の低レベルでは不正確であるからである。（たとえば
でこぼこの道路上で車に乗っていることにより惹起され
る）活動度センサの誤ったポジティブな活動度指示の場
合には、活動度センサの劣った応答が呼吸１分間容積セ
ンサまたは血液温度センサの良好な応答により平均化さ
れるであろう。こうして、結果は再び呼吸１分間容積セ
ンサまたは血液温度センサを単独で使用する場合と同じ
ように正確ではないことになろう。
ンサまたは血液温度センサの良好なセンサ応答が活動度
センサのより劣った応答により平均化されるであろう。 この場合、結果は呼吸１分間容積センサまたは血液温度
センサを単独で使用する場合と同じように正確ではない
ことになろう。低レベルでの延長された運動の間は、活
動度センサは呼吸１分間容積センサまたは血液温度セン
サと同じように良好であろう。なぜならば、後二者は運
動の低レベルでは不正確であるからである。（たとえば
でこぼこの道路上で車に乗っていることにより惹起され
る）活動度センサの誤ったポジティブな活動度指示の場
合には、活動度センサの劣った応答が呼吸１分間容積セ
ンサまたは血液温度センサの良好な応答により平均化さ
れるであろう。こうして、結果は再び呼吸１分間容積セ
ンサまたは血液温度センサを単独で使用する場合と同じ
ように正確ではないことになろう。
【００１４】２つのセンサからの入力を組み合わせるの
に使用され得る他の可能な技術は、２つのセンサの最高
の値をとることであろう。これは、少なくともいくつか
の場合には、上記の平均化技術よりも良好な結果を与え
る。しかし、この組み合わせは、活動度センサにより検
出される外部振動に起因するペーシングレートの誤った
増大を消去しないであろう。
に使用され得る他の可能な技術は、２つのセンサの最高
の値をとることであろう。これは、少なくともいくつか
の場合には、上記の平均化技術よりも良好な結果を与え
る。しかし、この組み合わせは、活動度センサにより検
出される外部振動に起因するペーシングレートの誤った
増大を消去しないであろう。
【００１５】こうして、この技術はいくつかの状況で運
動への良好な応答を与えるが、それはセンサの誤った応
答に起因して生起する問題を消去しないであろう。上記
の外部振動の問題に加えて、もし使用される他のセンサ
が血液温度センサであったならば、このセンサの欠点が
伝播されるであろう。たとえば、重い衣服着用または外
部温度変化がペーシングレートに誤った変化を招くであ
ろう。要約すると、各センサの欠点を急増させることな
しに各センサの利点を増すようなインテリジェントな仕
方で１つよりも多いセンサからの入力を利用することは
困難かつ複雑であることが当業者に理解されよう。
動への良好な応答を与えるが、それはセンサの誤った応
答に起因して生起する問題を消去しないであろう。上記
の外部振動の問題に加えて、もし使用される他のセンサ
が血液温度センサであったならば、このセンサの欠点が
伝播されるであろう。たとえば、重い衣服着用または外
部温度変化がペーシングレートに誤った変化を招くであ
ろう。要約すると、各センサの欠点を急増させることな
しに各センサの利点を増すようなインテリジェントな仕
方で１つよりも多いセンサからの入力を利用することは
困難かつ複雑であることが当業者に理解されよう。
【００１６】本願と同一日付で出願された同一名称の特
許出願明細書（米国特許出願第５０９，６４５ 号明細
書）には、２つまたはそれ以上のセンサからの入力を組
み合わせるためのレートマトリックスのコンセプトを用
いるシステムが開示されている。その明細書に教示され
ている最も簡単な実施態様では、二次元のレートマトリ
ックスのコンセプトが用いられている。レートマトリッ
クスの座標はセンサからの処理された信号であり、処理
された信号の一方の値がレートマトリックスの一方の軸
（たとえば列）を選択するのに使用されており、また処
理された信号の他方の値がレートマトリックスの他方の
軸（たとえば行）を選択するのに使用されている。
許出願明細書（米国特許出願第５０９，６４５ 号明細
書）には、２つまたはそれ以上のセンサからの入力を組
み合わせるためのレートマトリックスのコンセプトを用
いるシステムが開示されている。その明細書に教示され
ている最も簡単な実施態様では、二次元のレートマトリ
ックスのコンセプトが用いられている。レートマトリッ
クスの座標はセンサからの処理された信号であり、処理
された信号の一方の値がレートマトリックスの一方の軸
（たとえば列）を選択するのに使用されており、また処
理された信号の他方の値がレートマトリックスの他方の
軸（たとえば行）を選択するのに使用されている。
【００１７】処理されたセンサ信号はたとえば１０×１
０マトリックスであってよいレートマトリックスのサイ
ズに相応する所望の数のインクレメントにディジタル化
されている。レートマトリックスはそのセルのなかに、
選択されたレート信号である値を有する。こうして、レ
ートマトリックスは本質的にルックアップテーブルであ
り、選択されたレート信号の値は独特であり、またセン
サからの処理された信号の値に関係している。この選択
されたレートは反応兼回復時間制限回路に供給されてよ
く、反応兼回復時間制限回路からの出力はセンサ指示さ
れるレート信号として、ペースメーカーのペーシングレ
ートを制御するべく、ペースメーカーの他の回路に供給
されている。
０マトリックスであってよいレートマトリックスのサイ
ズに相応する所望の数のインクレメントにディジタル化
されている。レートマトリックスはそのセルのなかに、
選択されたレート信号である値を有する。こうして、レ
ートマトリックスは本質的にルックアップテーブルであ
り、選択されたレート信号の値は独特であり、またセン
サからの処理された信号の値に関係している。この選択
されたレートは反応兼回復時間制限回路に供給されてよ
く、反応兼回復時間制限回路からの出力はセンサ指示さ
れるレート信号として、ペースメーカーのペーシングレ
ートを制御するべく、ペースメーカーの他の回路に供給
されている。
【００１８】レートマトリックスのなかに記入される値
は、異なるライフスタイルに対してレートマトリックス
を合わせるべくプログラム可能であってよい。代替的に
、使用されるべき特定のレートマトリックスがプログラ
ム可能である多重レートマトリックスが設けられていて
よい。
は、異なるライフスタイルに対してレートマトリックス
を合わせるべくプログラム可能であってよい。代替的に
、使用されるべき特定のレートマトリックスがプログラ
ム可能である多重レートマトリックスが設けられていて
よい。
【００１９】上記の明細書に開示されている発明の好ま
しい実施態様では、システムの多面性およびインテリジ
ェンスが、複数個のレートマトリックスのどれが使用さ
れるかを選択するのに使用されるスイッチマトリックス
の使用を通じて高められている。スイッチマトリックス
のなかのセルの数だけのレートマトリックスが存在して
いる。論理回路兼タイミング回路から成る処理回路はセ
ンサからの処理された信号をモニタするのに使用されて
おり、またスイッチマトリックスのなかの行および列の
選択を可能にする入力を供給する。
しい実施態様では、システムの多面性およびインテリジ
ェンスが、複数個のレートマトリックスのどれが使用さ
れるかを選択するのに使用されるスイッチマトリックス
の使用を通じて高められている。スイッチマトリックス
のなかのセルの数だけのレートマトリックスが存在して
いる。論理回路兼タイミング回路から成る処理回路はセ
ンサからの処理された信号をモニタするのに使用されて
おり、またスイッチマトリックスのなかの行および列の
選択を可能にする入力を供給する。
【００２０】処理回路からの出力は、現在センサにより
遭遇されている条件の正確な組に相応するスイッチマト
リックスのなかのセルを選択するのに使用されている。 こうして、たとえば、もしスイッチマトリックスが５×
７であれば、２つのセンサが遭遇し得る３５の異なる組
が存在しており、またシステムにより使用され得る３５
の相応するレートマトリックスが存在している。
遭遇されている条件の正確な組に相応するスイッチマト
リックスのなかのセルを選択するのに使用されている。 こうして、たとえば、もしスイッチマトリックスが５×
７であれば、２つのセンサが遭遇し得る３５の異なる組
が存在しており、またシステムにより使用され得る３５
の相応するレートマトリックスが存在している。
【００２１】スイッチマトリックスにより選択される特
定のレートマトリックスは入力としてセンサからの処理
された信号を有する。選択されたレートマトリックスは
、ペースメーカーのペーシングレートを制御するのに使
用される特定の選択されたレートを出力する。上記の例
では、３５の異なるレートマトリックスが存在し、それ
らの各々がそのなかに含まれている１００の異なる値を
有することは明らかである。これらの値はすべてルック
アップテーブルの形態でメモリのなかに含まれている。
定のレートマトリックスは入力としてセンサからの処理
された信号を有する。選択されたレートマトリックスは
、ペースメーカーのペーシングレートを制御するのに使
用される特定の選択されたレートを出力する。上記の例
では、３５の異なるレートマトリックスが存在し、それ
らの各々がそのなかに含まれている１００の異なる値を
有することは明らかである。これらの値はすべてルック
アップテーブルの形態でメモリのなかに含まれている。
【００２２】このシステムが２つまたはそれ以上のセン
サからの信号を、両システムの利点を保ち、しかも各シ
ステムの欠点を大幅に消去する仕方で、組み合わせるそ
の機能を満たすのに優れていることは当業者により理解
されよう。実際には、上記特許出願明細書のシステムは
ただ１つの欠点を有する。その好ましい実施態様では、
それはペースメーカの空間制限のなかで実現するのに困
難であり得る大量のメモリを必要とすることである。
サからの信号を、両システムの利点を保ち、しかも各シ
ステムの欠点を大幅に消去する仕方で、組み合わせるそ
の機能を満たすのに優れていることは当業者により理解
されよう。実際には、上記特許出願明細書のシステムは
ただ１つの欠点を有する。その好ましい実施態様では、
それはペースメーカの空間制限のなかで実現するのに困
難であり得る大量のメモリを必要とすることである。
【００２３】上記の例は、メモリのなかに記憶されるべ
きペースメーカのレートを表す３５００の２または３デ
ィジット数に相当するメモリを必要とし、従ってレート
マトリックスのみに対して近似的に２８Ｋのメモリを必
要とする。ペースメーカは現在のところ全体で近似的に
８Ｋのメモリを有するので、より大きいメモリがサイズ
を減ぜられるまで、このメモリ要求はペースメーカの空
間制限のなかで実現するのに困難であり得ることは理解
されよう。
きペースメーカのレートを表す３５００の２または３デ
ィジット数に相当するメモリを必要とし、従ってレート
マトリックスのみに対して近似的に２８Ｋのメモリを必
要とする。ペースメーカは現在のところ全体で近似的に
８Ｋのメモリを有するので、より大きいメモリがサイズ
を減ぜられるまで、このメモリ要求はペースメーカの空
間制限のなかで実現するのに困難であり得ることは理解
されよう。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、上記の特許出願明細書に記載されている利点を有し
、しかも大きいメモリの要求を有していないシステムを
提供することにある。このようなシステムは、ペースメ
ーカのペーシングレートを制御するセンサ指示されるレ
ート信号を与えるべく２つまたはそれ以上のセンサから
の入力を利用する。センサの各々の最良の特性を利用し
、しかもそれらの欠点を最小化または消去することは本
発明のシステムの課題である。制御ストラテジーは、出
力として健康な心臓の生理学的応答に匹敵する制御スト
ラテジーを正確にフォローする高度にフレキシブルなセ
ンサ指示されるレート信号を与えるのに十分に複雑なも
のでなければならない。
は、上記の特許出願明細書に記載されている利点を有し
、しかも大きいメモリの要求を有していないシステムを
提供することにある。このようなシステムは、ペースメ
ーカのペーシングレートを制御するセンサ指示されるレ
ート信号を与えるべく２つまたはそれ以上のセンサから
の入力を利用する。センサの各々の最良の特性を利用し
、しかもそれらの欠点を最小化または消去することは本
発明のシステムの課題である。制御ストラテジーは、出
力として健康な心臓の生理学的応答に匹敵する制御スト
ラテジーを正確にフォローする高度にフレキシブルなセ
ンサ指示されるレート信号を与えるのに十分に複雑なも
のでなければならない。
【００２５】その実列が植え込み装置であるために寸法
が必然的に制限されているペースメーカ内で成就するの
に比較的簡単かつ容易であることが本発明の他の課題で
ある。本発明のシステムは少なくとも２つのセンサと共
に使用可能でなければならないが、２つよりも多いセン
サと共に動作することも可能でなければならない。本シ
ステムは消費電力の点で経済的でなければならず、他の
レート応答システムよりも大きい電力を必要としてはな
らない。最後に、前記の利点および課題のすべてが、な
んらの実質的な相対的な欠点を招くことなしに達成され
ることも本発明の課題である。
が必然的に制限されているペースメーカ内で成就するの
に比較的簡単かつ容易であることが本発明の他の課題で
ある。本発明のシステムは少なくとも２つのセンサと共
に使用可能でなければならないが、２つよりも多いセン
サと共に動作することも可能でなければならない。本シ
ステムは消費電力の点で経済的でなければならず、他の
レート応答システムよりも大きい電力を必要としてはな
らない。最後に、前記の利点および課題のすべてが、な
んらの実質的な相対的な欠点を招くことなしに達成され
ることも本発明の課題である。
【００２６】
【課題を解決するための手段】この課題は刺激パルスを
発生し、また選択されたレート信号に応答して患者の心
臓に供給するためのパルス発生手段と、患者の第１の生
理学的パラメータを検出し、またそれに応答して第１の
信号を発生するための第１のセンサ手段と、患者の第２
の生理学的パラメータを検出し、またそれに応答して第
２の信号を発生するための第２のセンサ手段と、前記第
１の信号の１つまたはそれ以上の特性を示す第１のスイ
ッチマトリックス入力信号を与えるべく前記第１の信号
を処理するための第１の処理手段と、前記第２の信号の
１つまたはそれ以上の特性を示す第２のスイッチマトリ
ックス入力信号を与えるべく前記第２の信号を処理する
ための第２の処理手段と、入力として前記第１および第
２のスイッチマトリックス入力信号を有し、また出力と
して前記第１および第２のスイッチマトリックス入力信
号の値により指示される数値係数の独特の組を有するア
ドレス指定可能なスイッチマトリックスと、前記第１お
よび第２の信号および前記の数値係数の独特の組に基づ
いて選択されるレート信号を計算するための手段とを含
んでおり、前記の選択されたレート信号が前記パルス発
生手段に供給されていることにより解決される。
発生し、また選択されたレート信号に応答して患者の心
臓に供給するためのパルス発生手段と、患者の第１の生
理学的パラメータを検出し、またそれに応答して第１の
信号を発生するための第１のセンサ手段と、患者の第２
の生理学的パラメータを検出し、またそれに応答して第
２の信号を発生するための第２のセンサ手段と、前記第
１の信号の１つまたはそれ以上の特性を示す第１のスイ
ッチマトリックス入力信号を与えるべく前記第１の信号
を処理するための第１の処理手段と、前記第２の信号の
１つまたはそれ以上の特性を示す第２のスイッチマトリ
ックス入力信号を与えるべく前記第２の信号を処理する
ための第２の処理手段と、入力として前記第１および第
２のスイッチマトリックス入力信号を有し、また出力と
して前記第１および第２のスイッチマトリックス入力信
号の値により指示される数値係数の独特の組を有するア
ドレス指定可能なスイッチマトリックスと、前記第１お
よび第２の信号および前記の数値係数の独特の組に基づ
いて選択されるレート信号を計算するための手段とを含
んでおり、前記の選択されたレート信号が前記パルス発
生手段に供給されていることにより解決される。
【００２７】
【作用】上記の従来技術の欠点および制限は本発明によ
り克服される。本発明によれば、２つまたはそれ以上の
センサが、各センサからの重要な情報を抽出し、またこ
れらの信号を、パルス発生器出力のレートを制御する信
号を生ずるように最適な仕方で組み合わせる回路に入力
を供給するのに使用される。この回路は以下ではレート
応答プロセッサと呼ばれる。好ましい実施態様では、２
つのセンサが使用され、それらの一方は（速く応答する
）活動度センサであり、また他方は血液温度センサまた
は呼吸１分間容積センサのように一層生理学的に応答し
得る（しかしより遅く応答する）センサである。使用さ
れ得る他のセンサは血液酸素センサ（血液酸素飽和もし
くは血液酸素分圧）、ｐＨセンサ、ｐＣＯ２ センサ、
ＱＴ間隔センサ、呼吸率センサ、脈容積センサ、ＱＲＳ
形態変化センサなどを含んでいる。代替的に、システム
は、一方は運動の低レベルに対して良好な特有の応答を
有し、他方は運動の高レベルに対して良好な特有の応答
を有する２つのセンサからの信号を組み合わせるのに使
用され得る。いずれの場合にも、センサからの生信号を
処理されたセンサ信号にコンディショニングするのに処
理回路が使用されている。
り克服される。本発明によれば、２つまたはそれ以上の
センサが、各センサからの重要な情報を抽出し、またこ
れらの信号を、パルス発生器出力のレートを制御する信
号を生ずるように最適な仕方で組み合わせる回路に入力
を供給するのに使用される。この回路は以下ではレート
応答プロセッサと呼ばれる。好ましい実施態様では、２
つのセンサが使用され、それらの一方は（速く応答する
）活動度センサであり、また他方は血液温度センサまた
は呼吸１分間容積センサのように一層生理学的に応答し
得る（しかしより遅く応答する）センサである。使用さ
れ得る他のセンサは血液酸素センサ（血液酸素飽和もし
くは血液酸素分圧）、ｐＨセンサ、ｐＣＯ２ センサ、
ＱＴ間隔センサ、呼吸率センサ、脈容積センサ、ＱＲＳ
形態変化センサなどを含んでいる。代替的に、システム
は、一方は運動の低レベルに対して良好な特有の応答を
有し、他方は運動の高レベルに対して良好な特有の応答
を有する２つのセンサからの信号を組み合わせるのに使
用され得る。いずれの場合にも、センサからの生信号を
処理されたセンサ信号にコンディショニングするのに処
理回路が使用されている。
【００２８】上記の特許出願明細書に使用されているも
のと類似のスイッチマトリックスとスイッチマトリック
スを駆動するための組み合わされている処理回路とが本
発明により利用されている。しかし、本発明の実施態様
では、特定のペーシングレートを表す数値を含んでいる
レートマトリックスが、処理されたセンサ信号とペーシ
ングレートとの間の関係を定める計算式に対する数値係
数を含んでいるマトリックスにより置換されている。こ
れらのマトリックスは係数マトリックスと呼ばれる。こ
うしてスイッチマトリックスは、重み付け計算式に対す
る数値係数の複数個の組のどれが使用されるかを選択す
るのに使用されている。スイッチマトリックスのなかの
セルの数と同数の数値係数の組が存在している。
のと類似のスイッチマトリックスとスイッチマトリック
スを駆動するための組み合わされている処理回路とが本
発明により利用されている。しかし、本発明の実施態様
では、特定のペーシングレートを表す数値を含んでいる
レートマトリックスが、処理されたセンサ信号とペーシ
ングレートとの間の関係を定める計算式に対する数値係
数を含んでいるマトリックスにより置換されている。こ
れらのマトリックスは係数マトリックスと呼ばれる。こ
うしてスイッチマトリックスは、重み付け計算式に対す
る数値係数の複数個の組のどれが使用されるかを選択す
るのに使用されている。スイッチマトリックスのなかの
セルの数と同数の数値係数の組が存在している。
【００２９】好ましい実施態様で例として使用される２
センサシステムに対しては計算式または伝達関数はＲａ
ｔｅ＝Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚである。ここでＸ、
ＹおよびＺは数値係数であり、Ｓ１ はセンサ１からの
処理されたセンサ信号であり、Ｓ２ はセンサ２からの
処理されたセンサ信号であり、またＲａｔｅは結果とし
てのペースメーカ刺激レートを示す。こうして、Ｘは第
１のセンサからの出力に与えられる重み付け係数であり
、Ｙは第２のセンサからの出力に与えられる重み付け係
数であり、またＺはオフセット係数である。スイッチマ
トリックスのなかの各セルに対して、メモリのなかに記
憶されている３つの数値係数の１つの組が存在している
。これは一例に過ぎない。計算式は非直線的な伝達関数
に適合するように一層複雑にされ得る。
センサシステムに対しては計算式または伝達関数はＲａ
ｔｅ＝Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚである。ここでＸ、
ＹおよびＺは数値係数であり、Ｓ１ はセンサ１からの
処理されたセンサ信号であり、Ｓ２ はセンサ２からの
処理されたセンサ信号であり、またＲａｔｅは結果とし
てのペースメーカ刺激レートを示す。こうして、Ｘは第
１のセンサからの出力に与えられる重み付け係数であり
、Ｙは第２のセンサからの出力に与えられる重み付け係
数であり、またＺはオフセット係数である。スイッチマ
トリックスのなかの各セルに対して、メモリのなかに記
憶されている３つの数値係数の１つの組が存在している
。これは一例に過ぎない。計算式は非直線的な伝達関数
に適合するように一層複雑にされ得る。
【００３０】その最も簡単な形態では係数マトリックス
は１×１マトリックスである。換言すれば、スイッチマ
トリックスは両センサからのすべての入力値をカバーす
る計算式に対する係数を反映する。処理回路の出力はセ
ンサにより現在遭遇されている条件の正確な組に相応す
るスイッチマトリックスのなかのセルを選択するのに使
用されている。こうして、たとえば、もしスイッチマト
リックスが５×７であれば、第１のセンサからの処理さ
れた信号が表し得る７つの異なる条件が存在し得る。同
様に、第２のセンサからの処理された信号が表し得る５
つの異なる条件が存在し得る。こうして、２つのセンサ
が遭遇し得る条件の３５の異なる組が存在しており、ま
たシステムにより使用され得る数値係数の３５の相応の
組が存在している。
は１×１マトリックスである。換言すれば、スイッチマ
トリックスは両センサからのすべての入力値をカバーす
る計算式に対する係数を反映する。処理回路の出力はセ
ンサにより現在遭遇されている条件の正確な組に相応す
るスイッチマトリックスのなかのセルを選択するのに使
用されている。こうして、たとえば、もしスイッチマト
リックスが５×７であれば、第１のセンサからの処理さ
れた信号が表し得る７つの異なる条件が存在し得る。同
様に、第２のセンサからの処理された信号が表し得る５
つの異なる条件が存在し得る。こうして、２つのセンサ
が遭遇し得る条件の３５の異なる組が存在しており、ま
たシステムにより使用され得る数値係数の３５の相応の
組が存在している。
【００３１】こうして、２センサシステムに対しては、
メモリはそのなかに１０５の数値係数を記憶することを
要求される。これは、３５００のレートが記憶されなけ
ればならない上記特許出願明細書のシステムと対照をな
し得る。こうして、本発明が上記特許出願明細書のシス
テムよりも有意義に少ないメモリを必要とすることが理
解される。
メモリはそのなかに１０５の数値係数を記憶することを
要求される。これは、３５００のレートが記憶されなけ
ればならない上記特許出願明細書のシステムと対照をな
し得る。こうして、本発明が上記特許出願明細書のシス
テムよりも有意義に少ないメモリを必要とすることが理
解される。
【００３２】スイッチマトリックスにより選択された数
値係数の特定の組は、同じく入力としてセンサからの処
理された信号を有する計算回路に供給される。計算回路
は、ペースメーカのペーシングレートを計算するのに使
用される選択されるレートを計算するべく上記の計算式
を実列する。こうして、いったんスイッチマトリックス
が数値係数のどの組が使用されるべきかを指示すると、
選択されるレートが計算され得る。
値係数の特定の組は、同じく入力としてセンサからの処
理された信号を有する計算回路に供給される。計算回路
は、ペースメーカのペーシングレートを計算するのに使
用される選択されるレートを計算するべく上記の計算式
を実列する。こうして、いったんスイッチマトリックス
が数値係数のどの組が使用されるべきかを指示すると、
選択されるレートが計算され得る。
【００３３】この選択されたレートは次いで、従来技術
で通常のように、反応兼回復時間回路に供給される。反
応兼回復時間回路は、どのように速くペーシングレート
が増大または減少し得るかを制限する装置である。反応
兼回復時間回路からの出力はセンサ指示されるレート信
号としてペースメーカの他の回路に供給され、また装置
のペーシングレートを制御する。反応兼回復時間機能を
実現する代替的アプローチは、これらの機能をスイッチ
マトリックスを支配する条件に、またはシステムの出力
側ではなく入力側に含むことである。反応兼回復時間回
路はセンサ出力をマスクする傾向があるので、反応兼回
復時間回路を選択されるレートが計算される後に置くこ
とが通常有利である。
で通常のように、反応兼回復時間回路に供給される。反
応兼回復時間回路は、どのように速くペーシングレート
が増大または減少し得るかを制限する装置である。反応
兼回復時間回路からの出力はセンサ指示されるレート信
号としてペースメーカの他の回路に供給され、また装置
のペーシングレートを制御する。反応兼回復時間機能を
実現する代替的アプローチは、これらの機能をスイッチ
マトリックスを支配する条件に、またはシステムの出力
側ではなく入力側に含むことである。反応兼回復時間回
路はセンサ出力をマスクする傾向があるので、反応兼回
復時間回路を選択されるレートが計算される後に置くこ
とが通常有利である。
【００３４】好ましい実施態様では、種々の数値係数と
して記入されている値はプログラム可能である。外部プ
ログラマーが数値係数の値をプログラムするのに使用さ
れている。数値係数はこうして、年令、活動度レベルお
よび身体的条件のような因子を種々の数値係数として記
憶される値を選択するのに使用して、各患者に対する個
々の条件およびライフスタイルに対して合わせられ得る
。外部プログラマーは医師を適切な数値係数に案内する
べくエクスパートシステムを具現し得る。スイッチマト
リックスも好ましくはプログラム可能である。
して記入されている値はプログラム可能である。外部プ
ログラマーが数値係数の値をプログラムするのに使用さ
れている。数値係数はこうして、年令、活動度レベルお
よび身体的条件のような因子を種々の数値係数として記
憶される値を選択するのに使用して、各患者に対する個
々の条件およびライフスタイルに対して合わせられ得る
。外部プログラマーは医師を適切な数値係数に案内する
べくエクスパートシステムを具現し得る。スイッチマト
リックスも好ましくはプログラム可能である。
【００３５】代替的に、使用されるべき数値係数の特定
のバンクがプログラミングにより選択可能である数値係
数の多重バンク（係数マトリックス）が植え込み装置の
なかに設けられ得る。外部プログラマーは、数値係数の
バンクのどれが選択されるべきかをプログラムするのに
使用される。種々の数値係数のバンクが種々のライフス
タイル、年令、活動度レベルまたは身体的条件に対して
合わせられ得る。
のバンクがプログラミングにより選択可能である数値係
数の多重バンク（係数マトリックス）が植え込み装置の
なかに設けられ得る。外部プログラマーは、数値係数の
バンクのどれが選択されるべきかをプログラムするのに
使用される。種々の数値係数のバンクが種々のライフス
タイル、年令、活動度レベルまたは身体的条件に対して
合わせられ得る。
【００３６】こうして、センサからの信号により指示さ
れる特定の状況を解析するのにスイッチマトリックスが
使用されていることは当業者に理解されよう。特定の状
況のもとに使用するために特別に設計されている数値係
数が指示されており、また選択されるレートが数値係数
の選ばれた組を使用して計算されており、またペースメ
ーカのペーシングレートを制御するのに使用されている
ことは当業者により理解されよう。２つよりも多いセン
サを使用するシステムのなかで、多次元のマトリックス
が適切な数値係数を選択するのに使用され得ることは理
解されよう。たとえば３センサのシステムでは三次元の
スイッチマトリックスが使用される。
れる特定の状況を解析するのにスイッチマトリックスが
使用されていることは当業者に理解されよう。特定の状
況のもとに使用するために特別に設計されている数値係
数が指示されており、また選択されるレートが数値係数
の選ばれた組を使用して計算されており、またペースメ
ーカのペーシングレートを制御するのに使用されている
ことは当業者により理解されよう。２つよりも多いセン
サを使用するシステムのなかで、多次元のマトリックス
が適切な数値係数を選択するのに使用され得ることは理
解されよう。たとえば３センサのシステムでは三次元の
スイッチマトリックスが使用される。
【００３７】代替的な実施態様では、センサの１つから
の処理された信号が処理回路を介してスイッチマトリッ
クスに供給されている。そのセンサからの信号により指
示される特定の状況に基づいて、数値係数の特定の組が
指示されている。選択された数値係数および両センサか
らの処理された信号は計算回路に供給されており、そこ
で選択されるレートが計算される。その選択されたレー
トは次いでペースメーカのペーシングレートを制御する
のに使用されている。
の処理された信号が処理回路を介してスイッチマトリッ
クスに供給されている。そのセンサからの信号により指
示される特定の状況に基づいて、数値係数の特定の組が
指示されている。選択された数値係数および両センサか
らの処理された信号は計算回路に供給されており、そこ
で選択されるレートが計算される。その選択されたレー
トは次いでペースメーカのペーシングレートを制御する
のに使用されている。
【００３８】従って、本発明が、ペースメーカのペーシ
ングレートを制御するセンサ指示されるレート信号を与
えるべく２つまたはそれ以上のセンサからの入力を利用
するシステムを教示することは理解され得る。本発明の
システムはセンサの各々の最良の特性を利用し、しかも
それらの欠点を最小化または消去し得る。制御ストラテ
ジーは出力として健康な心臓の生理学的応答を模擬する
制御ストラテジーを正確にフォローする高度にフレキシ
ブルなセンサ指示されるレート信号を与えるのに十分な
複雑さである。高度にフレキシブルであることに追加し
て、本発明の好ましい実施態様の制御ストラテジーは外
部プログラマーの使用により完全にプログラム可能でも
ある。
ングレートを制御するセンサ指示されるレート信号を与
えるべく２つまたはそれ以上のセンサからの入力を利用
するシステムを教示することは理解され得る。本発明の
システムはセンサの各々の最良の特性を利用し、しかも
それらの欠点を最小化または消去し得る。制御ストラテ
ジーは出力として健康な心臓の生理学的応答を模擬する
制御ストラテジーを正確にフォローする高度にフレキシ
ブルなセンサ指示されるレート信号を与えるのに十分な
複雑さである。高度にフレキシブルであることに追加し
て、本発明の好ましい実施態様の制御ストラテジーは外
部プログラマーの使用により完全にプログラム可能でも
ある。
【００３９】
【実施例】本発明の好ましい実施例を図１に示されてい
るレート応答ペースメーカ２０により説明する。ペース
メーカ２０は第１のレート応答センサ２２および第２の
レート応答センサ２４を有している。本発明の好ましい
実施態様として示されているこの実態例は、図１中に破
線で示されている第Ｎのレート応答センサ２６により示
されているように２つよりも多いセンサを利用すること
もできるが、２つのセンサを利用している。第１のレー
ト応答センサ２２の出力は生信号１として、また第２の
レート応答センサ２４は生信号２として識別されている
。
るレート応答ペースメーカ２０により説明する。ペース
メーカ２０は第１のレート応答センサ２２および第２の
レート応答センサ２４を有している。本発明の好ましい
実施態様として示されているこの実態例は、図１中に破
線で示されている第Ｎのレート応答センサ２６により示
されているように２つよりも多いセンサを利用すること
もできるが、２つのセンサを利用している。第１のレー
ト応答センサ２２の出力は生信号１として、また第２の
レート応答センサ２４は生信号２として識別されている
。
【００４０】第１のレート応答センサ２２および第２の
レート応答センサ２４の出力、それぞれ生信号１および
生信号２はレート応答プロセッサ２８に供給されている
。レート応答プロセッサ２８は本発明の心臓部であり、
その作動は以下に詳細に説明される。レート応答プロセ
ッサ２８はメモリ回路３０にアクセスし、また出力とし
てセンサ指示されるレート信号を生ずる。センサ指示さ
れるレート信号は、第１のレート応答センサ２２および
第２のレート応答センサ２４からの入力に基づいて、ペ
ースメーカ２０がペーシングレートとして使用すべきも
のとしてレート応答プロセッサ２８が計算したレートを
指示する信号である。
レート応答センサ２４の出力、それぞれ生信号１および
生信号２はレート応答プロセッサ２８に供給されている
。レート応答プロセッサ２８は本発明の心臓部であり、
その作動は以下に詳細に説明される。レート応答プロセ
ッサ２８はメモリ回路３０にアクセスし、また出力とし
てセンサ指示されるレート信号を生ずる。センサ指示さ
れるレート信号は、第１のレート応答センサ２２および
第２のレート応答センサ２４からの入力に基づいて、ペ
ースメーカ２０がペーシングレートとして使用すべきも
のとしてレート応答プロセッサ２８が計算したレートを
指示する信号である。
【００４１】ペースメーカ２０は典型的には少なくとも
パルス発生器３４、タイミング兼制御回路３６およびテ
レメトリ回路３８を含んでいる通常のペースメーカ回路
３２をも含んでいる。パルス発生器３４は患者の心臓４
４との電気的接触を形成する２つのリード４０および４
２に電気的パルスを与える。リード４０および４２は単
極リード、双極リードまたは他の多極リードのいずれで
あってもよく、それらのすべては従来から知られている
。図１に示されているシステムはデュアルチャンバ‐ペ
ースメーカであるが、本発明の原理はシングルチャンバ
‐ペースメーカにも同じく容易に応用可能である。
パルス発生器３４、タイミング兼制御回路３６およびテ
レメトリ回路３８を含んでいる通常のペースメーカ回路
３２をも含んでいる。パルス発生器３４は患者の心臓４
４との電気的接触を形成する２つのリード４０および４
２に電気的パルスを与える。リード４０および４２は単
極リード、双極リードまたは他の多極リードのいずれで
あってもよく、それらのすべては従来から知られている
。図１に示されているシステムはデュアルチャンバ‐ペ
ースメーカであるが、本発明の原理はシングルチャンバ
‐ペースメーカにも同じく容易に応用可能である。
【００４２】外部プログラマー４６はプログラミング信
号をテレメトリ回路３８に送るのにも使用されている。 これらのプログラミング信号は図１中に波線としてシン
ボリックに示されている。信号は外部プログラマー４６
からペースメーカ２０へ、もしくはペースメーカ２０か
ら外部プログラマー４６へ送られ得る。
号をテレメトリ回路３８に送るのにも使用されている。 これらのプログラミング信号は図１中に波線としてシン
ボリックに示されている。信号は外部プログラマー４６
からペースメーカ２０へ、もしくはペースメーカ２０か
ら外部プログラマー４６へ送られ得る。
【００４３】機能としては、パルス発生器３４は、パル
ス発生器３４への入力であるレート制御信号により決定
されたレートでリード４０および４２に供給される刺激
パルスを発生する。これらの刺激パルスは通常の仕方で
リード４０および４２を通じて心臓４４に供給される。 第１のレート応答センサ２２および第２のレート応答セ
ンサ２４はペースメーカ２０の内部に含まれているもの
として図１中に示されているが、第１のレート応答セン
サ２２および第２のレート応答センサ２４の一方または
双方はリード４０および４２の一方の内部に含まれてい
てもよいし、またはそれに結合されていてもよい。加え
て、第１のレート応答センサ２２およびまたは第２のレ
ート応答センサ２４はペースメーカ２０の外部に置かれ
ていてもよい。
ス発生器３４への入力であるレート制御信号により決定
されたレートでリード４０および４２に供給される刺激
パルスを発生する。これらの刺激パルスは通常の仕方で
リード４０および４２を通じて心臓４４に供給される。 第１のレート応答センサ２２および第２のレート応答セ
ンサ２４はペースメーカ２０の内部に含まれているもの
として図１中に示されているが、第１のレート応答セン
サ２２および第２のレート応答センサ２４の一方または
双方はリード４０および４２の一方の内部に含まれてい
てもよいし、またはそれに結合されていてもよい。加え
て、第１のレート応答センサ２２およびまたは第２のレ
ート応答センサ２４はペースメーカ２０の外部に置かれ
ていてもよい。
【００４４】また、リード４０および４２は心臓内Ｐ波
およびＲ波（それぞれ心房および心室の自然心臓活動度
を明示する）のような、心臓４４の内部で生起する電気
的信号をタイミング兼制御回路３６に与える。従って、
たとえば、作動のデマンドモードにプログラムされてい
るとき、ペースメーカ２０は通常の仕方で、自然心臓活
動度が指定された周期内に検出される時にペーシングパ
ルスの発生を禁止し得る。
およびＲ波（それぞれ心房および心室の自然心臓活動度
を明示する）のような、心臓４４の内部で生起する電気
的信号をタイミング兼制御回路３６に与える。従って、
たとえば、作動のデマンドモードにプログラムされてい
るとき、ペースメーカ２０は通常の仕方で、自然心臓活
動度が指定された周期内に検出される時にペーシングパ
ルスの発生を禁止し得る。
【００４５】ペースメーカ回路３２およびその作動の一
層完全な説明はいくつかの特許に見い出され得る。たと
えば米国特許第 ４，２３２，６７９号明細書、第 ４
，６８６，９８８号明細書および第 ４，７１２，５５
５号明細書を参照されたい。正確に同一のペースメーカ
回路３２または本発明の好ましい実施態様に使用されて
いる回路を開示してはいないけれども、これらの特許は
通常のペーシングシステムの主要な構成要素を開示し、
またその基本的作動を教示している。
層完全な説明はいくつかの特許に見い出され得る。たと
えば米国特許第 ４，２３２，６７９号明細書、第 ４
，６８６，９８８号明細書および第 ４，７１２，５５
５号明細書を参照されたい。正確に同一のペースメーカ
回路３２または本発明の好ましい実施態様に使用されて
いる回路を開示してはいないけれども、これらの特許は
通常のペーシングシステムの主要な構成要素を開示し、
またその基本的作動を教示している。
【００４６】作動中、レート応答ペースメーカ２０はセ
ンサ‐オン‐モードまたはセンサ‐オフ‐モードで作動
し得る。所望の作動モードの選択は機能的に図１中にス
イッチとして示されているセンサ‐オン／オフ選択器４
８により制御されている。センサ‐オン／オフ選択器４
８はタイミング兼制御回路３６から供給されるベースレ
ート信号もしくはレート応答プロセッサ２８から供給さ
れるセンサ指示されるレート信号をレート制御信号入力
としてパルス発生器３４に接続する。センサ‐オン／オ
フ選択器４８の制御はタイミング兼制御回路３６から得
られており、その制御は外部プログラマー４６から受信
された適当なプログラミング信号により選択され得る。
ンサ‐オン‐モードまたはセンサ‐オフ‐モードで作動
し得る。所望の作動モードの選択は機能的に図１中にス
イッチとして示されているセンサ‐オン／オフ選択器４
８により制御されている。センサ‐オン／オフ選択器４
８はタイミング兼制御回路３６から供給されるベースレ
ート信号もしくはレート応答プロセッサ２８から供給さ
れるセンサ指示されるレート信号をレート制御信号入力
としてパルス発生器３４に接続する。センサ‐オン／オ
フ選択器４８の制御はタイミング兼制御回路３６から得
られており、その制御は外部プログラマー４６から受信
された適当なプログラミング信号により選択され得る。
【００４７】センサ‐オフ‐モードが選択されていると
きには、センサ‐オン／オフ選択器４８はタイミング兼
制御回路３６により発生されるベースレート信号をパル
ス発生器３４へのレート制御信号入力として通す。この
ベースレート信号はこうして通常の仕方でペースメーカ
２０のペーシングレートを制御する。
きには、センサ‐オン／オフ選択器４８はタイミング兼
制御回路３６により発生されるベースレート信号をパル
ス発生器３４へのレート制御信号入力として通す。この
ベースレート信号はこうして通常の仕方でペースメーカ
２０のペーシングレートを制御する。
【００４８】センサ‐オン‐モードが選択されていると
きには、パルス発生器３４へのレート制御信号入力はセ
ンサ‐オン／オフ選択器４８を経てレート応答プロセッ
サ２８からのセンサ指示されるレート信号入力に接続さ
れている。（もちろん、センサ‐オン／オフ機能を成就
する他の仕方もあることは当業者により理解されよう。 ）上記のようにセンサ指示されるレート信号はそれぞれ
第１のレート応答センサ２２および第２のレート応答セ
ンサ２４からの生信号１および生信号２から導き出され
ている。
きには、パルス発生器３４へのレート制御信号入力はセ
ンサ‐オン／オフ選択器４８を経てレート応答プロセッ
サ２８からのセンサ指示されるレート信号入力に接続さ
れている。（もちろん、センサ‐オン／オフ機能を成就
する他の仕方もあることは当業者により理解されよう。 ）上記のようにセンサ指示されるレート信号はそれぞれ
第１のレート応答センサ２２および第２のレート応答セ
ンサ２４からの生信号１および生信号２から導き出され
ている。
【００４９】典型的に、レート制御信号は簡単に（同じ
くタイミング兼制御回路３６により発生される）エスケ
ープ間隔のタイムアウト時にトリガパルスを発生するた
めに応答可能な信号として考えられ得る。しかし、もし
自然心臓活動がエスケープ間隔の間に検出されると、ト
リガパルスがパルス発生器３４により発生されず、エス
ケープ間隔の発生のために応答可能なタイミング兼制御
回路３６の部分はリセットされ、それにより新しいエス
ケープ間隔を開始する。従って、レート制御信号の源（
タイミング兼制御回路３６からのベースレート信号もし
くはレート応答プログラム２８からのセンサ指示される
レート信号）にかかわりなく、このような信号はもしペ
ースメーカ２０がそのようにプログラムされていれば自
然心臓活動の検出によりオーバーライドされ得る。
くタイミング兼制御回路３６により発生される）エスケ
ープ間隔のタイムアウト時にトリガパルスを発生するた
めに応答可能な信号として考えられ得る。しかし、もし
自然心臓活動がエスケープ間隔の間に検出されると、ト
リガパルスがパルス発生器３４により発生されず、エス
ケープ間隔の発生のために応答可能なタイミング兼制御
回路３６の部分はリセットされ、それにより新しいエス
ケープ間隔を開始する。従って、レート制御信号の源（
タイミング兼制御回路３６からのベースレート信号もし
くはレート応答プログラム２８からのセンサ指示される
レート信号）にかかわりなく、このような信号はもしペ
ースメーカ２０がそのようにプログラムされていれば自
然心臓活動の検出によりオーバーライドされ得る。
【００５０】次に図２には、図１のレート応答プロセッ
サ２８の１つの可能な構造が示されている。好ましい実
施例では、信号処理回路が第１のレート応答センサ２２
からの生信号１および第２のレート応答センサ２４から
の生信号２を処理するのに使用されている。このような
処理回路は従来から知られており、また必ずしも本発明
の不可欠の部分ではない。増幅、フィルタリングおよび
直線化は外部プログラミングユニットにより再プログラ
ミングにより変更され得る。この処理回路は広範囲に変
化し得るので、処理回路の下記の説明は単に例示である
。
サ２８の１つの可能な構造が示されている。好ましい実
施例では、信号処理回路が第１のレート応答センサ２２
からの生信号１および第２のレート応答センサ２４から
の生信号２を処理するのに使用されている。このような
処理回路は従来から知られており、また必ずしも本発明
の不可欠の部分ではない。増幅、フィルタリングおよび
直線化は外部プログラミングユニットにより再プログラ
ミングにより変更され得る。この処理回路は広範囲に変
化し得るので、処理回路の下記の説明は単に例示である
。
【００５１】第１の増幅器５０が第１のレート応答セン
サ２２からの生信号１を増幅するのに使用されている。 第１の増幅器５０からの増幅された信号は、第１のレー
ト応答センサ２２からの信号へのノイズの影響を最小化
するのに使用される第１のフィルタ５２に供給されてい
る。第１のフィルタ５２の出力は第１の直線化回路５４
に供給されており、この第１の直線化回路５４は、もし
第１のレート応答センサ２２からの信号が非直線的に変
化するならば、それを直線化する役割をする。このよう
な直線化回路はたとえば、センサを特徴付ける非直線的
応答を補正するべく設計された非線形増幅器である。第
１の直線化回路５４の出力は処理されたセンサ１信号で
ある。
サ２２からの生信号１を増幅するのに使用されている。 第１の増幅器５０からの増幅された信号は、第１のレー
ト応答センサ２２からの信号へのノイズの影響を最小化
するのに使用される第１のフィルタ５２に供給されてい
る。第１のフィルタ５２の出力は第１の直線化回路５４
に供給されており、この第１の直線化回路５４は、もし
第１のレート応答センサ２２からの信号が非直線的に変
化するならば、それを直線化する役割をする。このよう
な直線化回路はたとえば、センサを特徴付ける非直線的
応答を補正するべく設計された非線形増幅器である。第
１の直線化回路５４の出力は処理されたセンサ１信号で
ある。
【００５２】同様に、第２の増幅器５６が第２のレート
応答センサ２４からの生信号２を増幅するのに使用され
ている。第２の増幅器５６からの増幅された信号は、第
２のレート応答センサ２４からの信号へのノイズの影響
を最小化するのに使用される第２のフィルタ５８に供給
されている。第２のフィルタ５８の出力は第２の直線化
回路６０に供給されており、この第２の直線化回路６０
は、もし第２のレート応答センサ２４からの信号が非直
線的に変化するならば、それを直線化する役割をする。 第２の直線化回路６０の出力は処理されたセンサ２信号
である。
応答センサ２４からの生信号２を増幅するのに使用され
ている。第２の増幅器５６からの増幅された信号は、第
２のレート応答センサ２４からの信号へのノイズの影響
を最小化するのに使用される第２のフィルタ５８に供給
されている。第２のフィルタ５８の出力は第２の直線化
回路６０に供給されており、この第２の直線化回路６０
は、もし第２のレート応答センサ２４からの信号が非直
線的に変化するならば、それを直線化する役割をする。 第２の直線化回路６０の出力は処理されたセンサ２信号
である。
【００５３】第１の直線化回路５４および第２の直線化
回路６０の出力は入力として、処理されたセンサ１信号
および処理されたセンサ２信号を解析するのに使用され
る処理兼論理回路６１に供給されている。処理兼論理回
路６１からの出力はスイッチマトリックス６２に供給さ
れており、スイッチマトリックス６２は処理兼論理回路
６１から供給された情報を係数マトリックス６４のなか
に含まれている数値係数の特定の組を選択するのに使用
する。
回路６０の出力は入力として、処理されたセンサ１信号
および処理されたセンサ２信号を解析するのに使用され
る処理兼論理回路６１に供給されている。処理兼論理回
路６１からの出力はスイッチマトリックス６２に供給さ
れており、スイッチマトリックス６２は処理兼論理回路
６１から供給された情報を係数マトリックス６４のなか
に含まれている数値係数の特定の組を選択するのに使用
する。
【００５４】本発明を説明するのにここに用いられる実
施例では、係数マトリックス６４から計算論理回路６６
に供給される３つの数値係数が存在する。処理されたセ
ンサ１信号および処理されたセンサ２信号も計算論理回
路６６に供給されている。計算論理回路６６は、計算式
、ここでの例ではＲａｔｅ＝Ｘ・Ｓ１＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚ
（ここでＸ、ＹおよびＺは３つの数値係数、Ｓ１ は処
理されたセンサ１信号、Ｓ２ は処理されたセンサ２信
号、またＲａｔｅは結果としてのペースメーカー刺激レ
ート）に基づいて、選択されたレートを計算するのに使
用されている。
施例では、係数マトリックス６４から計算論理回路６６
に供給される３つの数値係数が存在する。処理されたセ
ンサ１信号および処理されたセンサ２信号も計算論理回
路６６に供給されている。計算論理回路６６は、計算式
、ここでの例ではＲａｔｅ＝Ｘ・Ｓ１＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚ
（ここでＸ、ＹおよびＺは３つの数値係数、Ｓ１ は処
理されたセンサ１信号、Ｓ２ は処理されたセンサ２信
号、またＲａｔｅは結果としてのペースメーカー刺激レ
ート）に基づいて、選択されたレートを計算するのに使
用されている。
【００５５】こうして、処理および論理回路６１および
スイッチマトリックス６２は係数マトリックス６４から
３つの数値係数の独特の組を選択するのに使用されてい
る。最初の２つの数値係数ＸおよびＹはそれぞれ処理さ
れたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号により
乗算される重み付け係数である。第３の数値係数Ｚはオ
フセット係数である。第３の数値係数は零であってよい
し、または代替的に全く使用されなくてよく、このよう
なシステムは最初の２つの数値係数のみを有する。
スイッチマトリックス６２は係数マトリックス６４から
３つの数値係数の独特の組を選択するのに使用されてい
る。最初の２つの数値係数ＸおよびＹはそれぞれ処理さ
れたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号により
乗算される重み付け係数である。第３の数値係数Ｚはオ
フセット係数である。第３の数値係数は零であってよい
し、または代替的に全く使用されなくてよく、このよう
なシステムは最初の２つの数値係数のみを有する。
【００５６】こうして、計算論理回路６６の出力は、処
理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号の
双方に基づいて、また処理兼論理回路６１によるこれら
の信号の解析に基づいて計算された選択されたレートで
ある。これは以下に処理兼論理回路６１の例が図３と結
び付けて詳細に説明されるときに一層明らかになる。
理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号の
双方に基づいて、また処理兼論理回路６１によるこれら
の信号の解析に基づいて計算された選択されたレートで
ある。これは以下に処理兼論理回路６１の例が図３と結
び付けて詳細に説明されるときに一層明らかになる。
【００５７】選択されたレートは入力として反応兼回復
時間回路６８に供給されている。反応兼回復時間回路６
８は、ペーシングレートが上昇を許容されるレートおよ
びペーシングレートが下降を許容されるレートの双方を
制限する役割をする。こうして、反応兼回復時間回路６
８は、どのように速くレートを変化するかを制限されて
いる健康な心臓の自然作動を模擬する。反応兼回復時間
回路６８はこうして計算論理回路６６からの選択された
レート出力をレート制限するのに使用されている。反応
兼回復時間回路６８の出力はセンサ指示されるレート信
号である。
時間回路６８に供給されている。反応兼回復時間回路６
８は、ペーシングレートが上昇を許容されるレートおよ
びペーシングレートが下降を許容されるレートの双方を
制限する役割をする。こうして、反応兼回復時間回路６
８は、どのように速くレートを変化するかを制限されて
いる健康な心臓の自然作動を模擬する。反応兼回復時間
回路６８はこうして計算論理回路６６からの選択された
レート出力をレート制限するのに使用されている。反応
兼回復時間回路６８の出力はセンサ指示されるレート信
号である。
【００５８】反応兼回復時間機能を実現する代替的なア
プローチは、ここに示されているように出力側にではな
くシステムの入力側にこれらの機能を含むことである。 反応兼回復時間機能を実現する他の方策はスイッチマト
リックスの使用によるものである。より簡単なシステム
では、反応兼回復時間機能は、レートマトリックス処理
の後に列われる代わりに、初期信号処理の部分であって
よい。このようなシステムでは、入力信号の時間的傾斜
が制限される。
プローチは、ここに示されているように出力側にではな
くシステムの入力側にこれらの機能を含むことである。 反応兼回復時間機能を実現する他の方策はスイッチマト
リックスの使用によるものである。より簡単なシステム
では、反応兼回復時間機能は、レートマトリックス処理
の後に列われる代わりに、初期信号処理の部分であって
よい。このようなシステムでは、入力信号の時間的傾斜
が制限される。
【００５９】どの組の数値係数が使用されるべきかを選
択するのに使用される規範はセンサ応答の種々のタイミ
ング特性または種々の論理条件の満足であってよい。好
ましい実施例では、これらの規範の組み合わせが使用さ
れている。図３を参照すると、活動度センサが第１のレ
ート応答センサ２２（図１）として利用されており、ま
た温度センサが第２のレート応答センサ２４（図１）と
して利用されている処理兼論理回路６１の例が示されて
いる。もちろん、任意の組み合わせが本発明の作動の原
理を利用し得ることは当業者により理解されよう。
択するのに使用される規範はセンサ応答の種々のタイミ
ング特性または種々の論理条件の満足であってよい。好
ましい実施例では、これらの規範の組み合わせが使用さ
れている。図３を参照すると、活動度センサが第１のレ
ート応答センサ２２（図１）として利用されており、ま
た温度センサが第２のレート応答センサ２４（図１）と
して利用されている処理兼論理回路６１の例が示されて
いる。もちろん、任意の組み合わせが本発明の作動の原
理を利用し得ることは当業者により理解されよう。
【００６０】多数の処理回路が入力として処理されたセ
ンサ１信号および処理されたセンサ２信号を受けること
は容易に明らかである。これらの処理回路は、第１の優
先順位論理回路６３もしくは第２の優先順位論理回路６
５に供給される出力を与える。優先順位論理回路６３お
よび６５は各々、スイッチマトリックス６２への複数の
導線の１つに入力を与える。これらの入力は数値係数の
独特の組のスイッチマトリックス６２による選択を可能
にする。スイッチマトリックス６２からの出力はスイッ
チマトリックス行番号ｉおよびスイッチマトリックス列
番号ｊであり、これらは共に係数マトリックス６４のな
かに含まれている数値係数の特定の組を指定する。
ンサ１信号および処理されたセンサ２信号を受けること
は容易に明らかである。これらの処理回路は、第１の優
先順位論理回路６３もしくは第２の優先順位論理回路６
５に供給される出力を与える。優先順位論理回路６３お
よび６５は各々、スイッチマトリックス６２への複数の
導線の１つに入力を与える。これらの入力は数値係数の
独特の組のスイッチマトリックス６２による選択を可能
にする。スイッチマトリックス６２からの出力はスイッ
チマトリックス行番号ｉおよびスイッチマトリックス列
番号ｊであり、これらは共に係数マトリックス６４のな
かに含まれている数値係数の特定の組を指定する。
【００６１】優先順位論理回路６３および６５の機能は
多数の入力を受けることであり、それらの１つよりも多
くはディジタル１であってよい。優先順位論理回路６３
および６５は複数の導線上に信号を出力し、優先順位論
理回路６３および６５の各々からのそれらのただ１つは
任意の所与の時点においてディジタル１であってよい。 従って、優先順位論理回路６３および６５は各々、複数
個のディジタル信号のどの１つがスイッチマトリックス
６６への出力として与えられるべき入力として受けられ
るかを決定するべく機能する。
多数の入力を受けることであり、それらの１つよりも多
くはディジタル１であってよい。優先順位論理回路６３
および６５は複数の導線上に信号を出力し、優先順位論
理回路６３および６５の各々からのそれらのただ１つは
任意の所与の時点においてディジタル１であってよい。 従って、優先順位論理回路６３および６５は各々、複数
個のディジタル信号のどの１つがスイッチマトリックス
６６への出力として与えられるべき入力として受けられ
るかを決定するべく機能する。
【００６２】スイッチマトリックス６２へ入力を供給す
る種々の処理回路を以下に説明する。第１のコンパレー
タ７０はその入力として処理されたセンサ１信号を有し
、また活動が検出されていないことを処理されたセンサ
１信号が指示したか否かを決定するのに使用される。 図４では他方の入力端は接地されているが、それは小さ
いしきい信号であってもよい。もし活動が検出されてい
ないならば（またはしきい以下の活動のレベルが検出さ
れていれば）、第１のコンパレータ７０は第１の優先順
位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
る種々の処理回路を以下に説明する。第１のコンパレー
タ７０はその入力として処理されたセンサ１信号を有し
、また活動が検出されていないことを処理されたセンサ
１信号が指示したか否かを決定するのに使用される。 図４では他方の入力端は接地されているが、それは小さ
いしきい信号であってもよい。もし活動が検出されてい
ないならば（またはしきい以下の活動のレベルが検出さ
れていれば）、第１のコンパレータ７０は第１の優先順
位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
【００６３】第１のタイマー７２はその入力として処理
されたセンサ１信号を有し、また活動がＡ秒よりも短い
時間にわたり検出されているか否かを決定する。もし活
動が実際にＡ秒よりも短い時間にわたり検出されていれ
ば、第１のタイマー７２は第１の優先順位論理回路６３
にディジタル１信号を出力する。第２のタイマー７４は
その入力として処理されたセンサ１信号を有し、また活
動がＡ秒よりも長く、ただしＢ秒よりも短い時間にわた
り検出されているか否かを決定するのに使用されている
。ここでＢ秒はＡ秒よりも長い。もし活動が実際にＡ秒
よりも長く、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出さ
れていれば、第２のタイマー７４は第１の優先順位論理
回路６３にディジタル１信号を出力する。
されたセンサ１信号を有し、また活動がＡ秒よりも短い
時間にわたり検出されているか否かを決定する。もし活
動が実際にＡ秒よりも短い時間にわたり検出されていれ
ば、第１のタイマー７２は第１の優先順位論理回路６３
にディジタル１信号を出力する。第２のタイマー７４は
その入力として処理されたセンサ１信号を有し、また活
動がＡ秒よりも長く、ただしＢ秒よりも短い時間にわた
り検出されているか否かを決定するのに使用されている
。ここでＢ秒はＡ秒よりも長い。もし活動が実際にＡ秒
よりも長く、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出さ
れていれば、第２のタイマー７４は第１の優先順位論理
回路６３にディジタル１信号を出力する。
【００６４】第３のタイマー７６はその入力として処理
されたセンサ１信号を有し、また活動がＣ秒よりも長い
時間にわたり検出されているか否かを決定するのに使用
されている。ここでＣ秒は延長された運動を指示する時
間の考慮に入れるべき長さ、または誤ったポジティブで
ある。もし活動が実際にＣ秒よりも長い時間にわたり検
出されていれば、第３のタイマー７６は第１の優先順位
論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
されたセンサ１信号を有し、また活動がＣ秒よりも長い
時間にわたり検出されているか否かを決定するのに使用
されている。ここでＣ秒は延長された運動を指示する時
間の考慮に入れるべき長さ、または誤ったポジティブで
ある。もし活動が実際にＣ秒よりも長い時間にわたり検
出されていれば、第３のタイマー７６は第１の優先順位
論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
【００６５】高い正の傾斜の検出器７８はその入力とし
て処理されたセンサ１信号を有し、また処理されたセン
サ１信号のなかの高い正のレート変化の存在を検出する
のに使用されている。もし処理されたセンサ１信号のな
かのこの高い正のレート変化が高い正の傾斜の検出器７
８により検出されれば、またもし活動がＢ秒よりも長く
、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検出されていれば
、高い正の傾斜の検出器７８は第１の優先順位論理回路
６３にディジタル１信号を出力する。
て処理されたセンサ１信号を有し、また処理されたセン
サ１信号のなかの高い正のレート変化の存在を検出する
のに使用されている。もし処理されたセンサ１信号のな
かのこの高い正のレート変化が高い正の傾斜の検出器７
８により検出されれば、またもし活動がＢ秒よりも長く
、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検出されていれば
、高い正の傾斜の検出器７８は第１の優先順位論理回路
６３にディジタル１信号を出力する。
【００６６】低い正の傾斜の検出器８０はその入力とし
て処理されたセンサ１信号を有し、また処理されたセン
サ１信号のなかの、高い正の傾斜の検出器７８により検
出される正のレート変化よりも低い正のレート変化の存
在を検出するのに使用されている。もし処理されたセン
サ１信号のなかのこのより低い正のレート変化が低い正
の傾斜の検出器８０により検出されれば、またもし活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていれば、低い正の傾斜の検出器８０は第１の
優先順位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。 高い正の傾斜の検出器７８および低い正の傾斜の検出器
８０は相互に排他的なディジタル１出力を有する。負の
傾斜の検出器８２はその入力として処理されたセンサ１
信号を有し、また処理されたセンサ１信号のなかの負の
レート変化の存在を検出するのに使用されている。もし
処理されたセンサ１信号のなかの負のレート変化が負の
傾斜の検出器８２により検出されれば、またもし活動が
Ｂ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検
出されていれば、負の傾斜の検出器８２は第１の優先順
位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
て処理されたセンサ１信号を有し、また処理されたセン
サ１信号のなかの、高い正の傾斜の検出器７８により検
出される正のレート変化よりも低い正のレート変化の存
在を検出するのに使用されている。もし処理されたセン
サ１信号のなかのこのより低い正のレート変化が低い正
の傾斜の検出器８０により検出されれば、またもし活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていれば、低い正の傾斜の検出器８０は第１の
優先順位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。 高い正の傾斜の検出器７８および低い正の傾斜の検出器
８０は相互に排他的なディジタル１出力を有する。負の
傾斜の検出器８２はその入力として処理されたセンサ１
信号を有し、また処理されたセンサ１信号のなかの負の
レート変化の存在を検出するのに使用されている。もし
処理されたセンサ１信号のなかの負のレート変化が負の
傾斜の検出器８２により検出されれば、またもし活動が
Ｂ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検
出されていれば、負の傾斜の検出器８２は第１の優先順
位論理回路６３にディジタル１信号を出力する。
【００６７】優先順位論理回路６３および６５は、条件
のいくつかが同時に満足されているときに、入力信号の
相対的な優先順位を決定する。それらは優先順位を先列
の入力に関係させるシーケンシャル回路を含んでいても
よい。優先順位論理回路は完全にまたは部分的に処理回
路の部分として組み入れられていてよい。
のいくつかが同時に満足されているときに、入力信号の
相対的な優先順位を決定する。それらは優先順位を先列
の入力に関係させるシーケンシャル回路を含んでいても
よい。優先順位論理回路は完全にまたは部分的に処理回
路の部分として組み入れられていてよい。
【００６８】もし第１のコンパレータ７０からのディジ
タル１信号が存在すれば、第１の優先順位論理回路６３
はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。もし第
１のタイマー７２からのディジタル１信号が存在すれば
、第１の優先順位論理回路６３はこの信号をスイッチマ
トリックス６６に通す。もし第２のタイマー７４からの
ディジタル１信号が存在すれば、第１の優先順位論理回
路６３はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。 もし第３のタイマー７６からのディジタル１信号が存在
すれば、第１の優先順位論理回路６３はこの信号をスイ
ッチマトリックス６６に通す。第１のコンパレータ７０
、第１のタイマー７２、第２のタイマー７４および第３
のタイマー７６からの信号は相互に排他的である。
タル１信号が存在すれば、第１の優先順位論理回路６３
はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。もし第
１のタイマー７２からのディジタル１信号が存在すれば
、第１の優先順位論理回路６３はこの信号をスイッチマ
トリックス６６に通す。もし第２のタイマー７４からの
ディジタル１信号が存在すれば、第１の優先順位論理回
路６３はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。 もし第３のタイマー７６からのディジタル１信号が存在
すれば、第１の優先順位論理回路６３はこの信号をスイ
ッチマトリックス６６に通す。第１のコンパレータ７０
、第１のタイマー７２、第２のタイマー７４および第３
のタイマー７６からの信号は相互に排他的である。
【００６９】もし高い正の傾斜の検出器７８からのディ
ジタル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、
第１のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていることを示す）第３のタイマー７６からの
ディジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位
論理回路６３は高い正の傾斜の検出器７８からの信号を
スイッチマトリックス６６に通す。
ジタル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、
第１のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていることを示す）第３のタイマー７６からの
ディジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位
論理回路６３は高い正の傾斜の検出器７８からの信号を
スイッチマトリックス６６に通す。
【００７０】もし低い正の傾斜の検出器８０からのディ
ジタル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、
第１のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていることを示す）第３のタイマー７６からの
ディジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位
論理回路６３は低い正の傾斜の検出器８０からの信号を
スイッチマトリックス６６に通す。
ジタル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、
第１のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動
がＢ秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり
検出されていることを示す）第３のタイマー７６からの
ディジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位
論理回路６３は低い正の傾斜の検出器８０からの信号を
スイッチマトリックス６６に通す。
【００７１】もし負の傾斜の検出器８２からのディジタ
ル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、第１
のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動がＢ
秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検出
されていることを示す）第３のタイマー７６からのディ
ジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位論理
回路６３は負の傾斜の検出器８２からの信号をスイッチ
マトリックス６６に通す。コンパレータ７０、第１のタ
イマー７２、第２のタイマー７４、第３のタイマー７６
、高い正の傾斜の検出器７８、低い正の傾斜の検出器８
０および負の傾斜の検出器８２はすべて、後で図５と結
び付けての説明で明らかになるように、スイッチマトリ
ックス６２の行を選択するのに使用されている。説明さ
れるべき残りの処理回路はスイッチマトリックス６２の
列を選択するのに使用されている。
ル１信号が存在し、また第１のコンパレータ７０、第１
のタイマー７２、第２のタイマー７４または（活動がＢ
秒よりも長く、ただしＣ秒よりも短い時間にわたり検出
されていることを示す）第３のタイマー７６からのディ
ジタル１信号が存在しないならば、第１の優先順位論理
回路６３は負の傾斜の検出器８２からの信号をスイッチ
マトリックス６６に通す。コンパレータ７０、第１のタ
イマー７２、第２のタイマー７４、第３のタイマー７６
、高い正の傾斜の検出器７８、低い正の傾斜の検出器８
０および負の傾斜の検出器８２はすべて、後で図５と結
び付けての説明で明らかになるように、スイッチマトリ
ックス６２の行を選択するのに使用されている。説明さ
れるべき残りの処理回路はスイッチマトリックス６２の
列を選択するのに使用されている。
【００７２】第２のコンパレータ８４はその入力として
処理されたセンサ２信号を有し、またセンサ２の活動が
検出されていないことを処理されたセンサ２信号が指示
したか否かを決定するのに使用される。図５では他方の
入力端は接地されているが、それは小さいしきい信号で
あってもよい。もしセンサ２の活動が検出されていない
ならば（またはしきい以下の活動のレベルが検出されて
いれば）、第２のコンパレータ８４は第２の優先順位論
理回路６５にディジタル１信号を出力する。
処理されたセンサ２信号を有し、またセンサ２の活動が
検出されていないことを処理されたセンサ２信号が指示
したか否かを決定するのに使用される。図５では他方の
入力端は接地されているが、それは小さいしきい信号で
あってもよい。もしセンサ２の活動が検出されていない
ならば（またはしきい以下の活動のレベルが検出されて
いれば）、第２のコンパレータ８４は第２の優先順位論
理回路６５にディジタル１信号を出力する。
【００７３】第３のコンパレータ８６はその入力として
処理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号
を有する。もし処理されたセンサ１信号が処理されたセ
ンサ２信号よりも大きいならば、第３のコンパレータ８
６は第２の優先順位論理回路６５にディジタル１信号を
出力する。（これは、もちろん、少なくともいくつかの
活動がセンサ２により検出されており、身体活動の不存
在中に体温が高いこと、もしくは第２のセンサが第１の
センサよりも高い運動レベルを指示することが指示され
るときにのみ生起する。こうして、第２のコンパレータ
８４および第３のコンパレータ８６は相互に排他的なデ
ィジタル１出力を有する。）
処理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信号
を有する。もし処理されたセンサ１信号が処理されたセ
ンサ２信号よりも大きいならば、第３のコンパレータ８
６は第２の優先順位論理回路６５にディジタル１信号を
出力する。（これは、もちろん、少なくともいくつかの
活動がセンサ２により検出されており、身体活動の不存
在中に体温が高いこと、もしくは第２のセンサが第１の
センサよりも高い運動レベルを指示することが指示され
るときにのみ生起する。こうして、第２のコンパレータ
８４および第３のコンパレータ８６は相互に排他的なデ
ィジタル１出力を有する。）
【００７４】初期ディップ検出器８８はその入力として
処理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ
２信号の長い周期の不活動に続く処理されたセンサ２信
号のなかの低下により特徴付けられる温度の初期ディッ
プを検出するのに使用されている。もし処理されたセン
サ２信号のなかのこの初期ディップが初期ディップ検出
器８８により検出されると、初期ディップ検出器８８は
第２の優先順位論理回路６５にディジタル１信号を出力
する。
処理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ
２信号の長い周期の不活動に続く処理されたセンサ２信
号のなかの低下により特徴付けられる温度の初期ディッ
プを検出するのに使用されている。もし処理されたセン
サ２信号のなかのこの初期ディップが初期ディップ検出
器８８により検出されると、初期ディップ検出器８８は
第２の優先順位論理回路６５にディジタル１信号を出力
する。
【００７５】正の傾斜の検出器９０はその入力として処
理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ２
信号のなかの正の変化レートの存在を検出するのに使用
されている。もし処理されたセンサ２信号のなかの正の
変化レートが正の傾斜の検出器９０により検出されると
、正の傾斜の検出器９０は第２の優先順位論理回路６５
にディジタル１信号を出力する。
理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ２
信号のなかの正の変化レートの存在を検出するのに使用
されている。もし処理されたセンサ２信号のなかの正の
変化レートが正の傾斜の検出器９０により検出されると
、正の傾斜の検出器９０は第２の優先順位論理回路６５
にディジタル１信号を出力する。
【００７６】負の傾斜の検出器９２はその入力として処
理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ２
信号のなかの負の変化レートの存在を検出するのに使用
されている。もし処理されたセンサ２信号のなかの負の
変化レートが負の傾斜の検出器９２により検出されると
、負の傾斜の検出器９２は第２の優先順位論理回路６５
にディジタル１信号を出力する。
理されたセンサ２信号を有し、また処理されたセンサ２
信号のなかの負の変化レートの存在を検出するのに使用
されている。もし処理されたセンサ２信号のなかの負の
変化レートが負の傾斜の検出器９２により検出されると
、負の傾斜の検出器９２は第２の優先順位論理回路６５
にディジタル１信号を出力する。
【００７７】もし第２のコンパレータ８４からのディジ
タル１信号が存在すると、第２の優先順位論理回路６５
はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。もし第
３のコンパレータ８６からのディジタル１信号が存在す
ると、第２の優先順位論理回路６５はこの信号をスイッ
チマトリックス６６に通す。もし初期ディップ検出器８
８からのディジタル１信号が存在すると、またもし第３
のコンパレータ８６からの出力がディジタル１信号でな
いと、第２の優先順位論理回路６５は初期ディップ検出
器８８からの信号をスイッチマトリックス６６に通す。
タル１信号が存在すると、第２の優先順位論理回路６５
はこの信号をスイッチマトリックス６６に通す。もし第
３のコンパレータ８６からのディジタル１信号が存在す
ると、第２の優先順位論理回路６５はこの信号をスイッ
チマトリックス６６に通す。もし初期ディップ検出器８
８からのディジタル１信号が存在すると、またもし第３
のコンパレータ８６からの出力がディジタル１信号でな
いと、第２の優先順位論理回路６５は初期ディップ検出
器８８からの信号をスイッチマトリックス６６に通す。
【００７８】もし正の傾斜の検出器９０からのディジタ
ル１信号が存在すると、また第４のコンパレータ８６か
らの出力がディジタル１信号でないと、第２の優先順位
論理回路６５は正の傾斜の検出器９０からの信号をスイ
ッチマトリックス６６に通す。もし負の傾斜の検出器９
２からのディジタル１信号が存在すると、また初期ディ
ップ検出器８８からの出力がディジタル１信号でないと
、第２の優先順位論理回路６５は正の傾斜の検出器９０
からの信号をスイッチマトリックス６６に通す。
ル１信号が存在すると、また第４のコンパレータ８６か
らの出力がディジタル１信号でないと、第２の優先順位
論理回路６５は正の傾斜の検出器９０からの信号をスイ
ッチマトリックス６６に通す。もし負の傾斜の検出器９
２からのディジタル１信号が存在すると、また初期ディ
ップ検出器８８からの出力がディジタル１信号でないと
、第２の優先順位論理回路６５は正の傾斜の検出器９０
からの信号をスイッチマトリックス６６に通す。
【００７９】いま図３に追加して図４を参照してと、ス
イッチマトリックス６２の動作を説明する。図４中のス
イッチマトリックスは係数マトリックス６４のなかに含
まれている数値係数の特定の組を選択するのに使用され
る７×５スイッチマトリックスである。図４のレートマ
トリックスのなかのセルの選択はこうして、スイッチマ
トリックスにより指定される特定の条件に対してペース
メーカーを最適化するべく意図される数値係数の特定の
組の選択に相応する。
イッチマトリックス６２の動作を説明する。図４中のス
イッチマトリックスは係数マトリックス６４のなかに含
まれている数値係数の特定の組を選択するのに使用され
る７×５スイッチマトリックスである。図４のレートマ
トリックスのなかのセルの選択はこうして、スイッチマ
トリックスにより指定される特定の条件に対してペース
メーカーを最適化するべく意図される数値係数の特定の
組の選択に相応する。
【００８０】図４のスイッチマトリックスのなかの特定
のセルを選択するのに使用されるプロセスを以下に説明
する。もし第１のコンパレータ７０が第１の優先順位論
理回路６３により与えられている信号をスイッチマトリ
ックス６６に出力すると、図４のスイッチマトリックス
の第１の行が選択される。もし第１のタイマー７２が第
１の優先順位論理回路６３により与えられている信号を
スイッチマトリックス６６に出力すると、図４のスイッ
チマトリックスの第２の行が選択される。もし第２のタ
イマー７４が第１の優先順位論理回路６３により与えら
れている信号をスイッチマトリックス６６に出力すると
、図４のスイッチマトリックスの第３の行が選択される
。
のセルを選択するのに使用されるプロセスを以下に説明
する。もし第１のコンパレータ７０が第１の優先順位論
理回路６３により与えられている信号をスイッチマトリ
ックス６６に出力すると、図４のスイッチマトリックス
の第１の行が選択される。もし第１のタイマー７２が第
１の優先順位論理回路６３により与えられている信号を
スイッチマトリックス６６に出力すると、図４のスイッ
チマトリックスの第２の行が選択される。もし第２のタ
イマー７４が第１の優先順位論理回路６３により与えら
れている信号をスイッチマトリックス６６に出力すると
、図４のスイッチマトリックスの第３の行が選択される
。
【００８１】もし高い正の傾斜の検出器７８が第１の優
先順位論理回路６３により与えられている信号をスイッ
チマトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマト
リックスの第４の行が選択される。もし低い正の傾斜の
検出器８０が第１の優先順位論理回路６３により与えら
れている信号をスイッチマトリックス６２に出力すると
、図４のスイッチマトリックスの第５の行が選択される
。もし負の傾斜の検出器８２が第１の優先順位論理回路
６３により与えられている信号をスイッチマトリックス
６２に出力すると、図４のスイッチマトリックスの第６
の行が選択される。もし第３のタイマー７６が第１の優
先順位論理回路６３により与えられている信号をスイッ
チマトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマト
リックスの第７の行が選択される。
先順位論理回路６３により与えられている信号をスイッ
チマトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマト
リックスの第４の行が選択される。もし低い正の傾斜の
検出器８０が第１の優先順位論理回路６３により与えら
れている信号をスイッチマトリックス６２に出力すると
、図４のスイッチマトリックスの第５の行が選択される
。もし負の傾斜の検出器８２が第１の優先順位論理回路
６３により与えられている信号をスイッチマトリックス
６２に出力すると、図４のスイッチマトリックスの第６
の行が選択される。もし第３のタイマー７６が第１の優
先順位論理回路６３により与えられている信号をスイッ
チマトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマト
リックスの第７の行が選択される。
【００８２】もし第２のコンパレータ８４が第２の優先
順位論理回路６５により与えられている信号をスイッチ
マトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマトリ
ックスの第１の列が選択される。もし初期ディップ検出
器８８が第２の優先順位論理回路６５により与えられて
いる信号をスイッチマトリックス６２に出力すると、図
４のスイッチマトリックスの第２の列が選択される。も
し正の傾斜の検出器９０が第２の優先順位論理回路６５
により与えられている信号をスイッチマトリックス６２
に出力すると、図４のスイッチマトリックスの第３の列
が選択される。
順位論理回路６５により与えられている信号をスイッチ
マトリックス６２に出力すると、図４のスイッチマトリ
ックスの第１の列が選択される。もし初期ディップ検出
器８８が第２の優先順位論理回路６５により与えられて
いる信号をスイッチマトリックス６２に出力すると、図
４のスイッチマトリックスの第２の列が選択される。も
し正の傾斜の検出器９０が第２の優先順位論理回路６５
により与えられている信号をスイッチマトリックス６２
に出力すると、図４のスイッチマトリックスの第３の列
が選択される。
【００８３】もし負の傾斜の検出器９２が第２の優先順
位論理回路６５により与えられている信号をスイッチマ
トリックス６２に出力すると、図４のスイッチマトリッ
クスの第４の列が選択される。もし第３のコンパレータ
８６が第２の優先順位論理回路６５により与えられてい
る信号をスイッチマトリックス６２に出力すると、図４
のスイッチマトリックスの第５の列が選択される。これ
はセルの選択を完了する。なぜならば、行および列の双
方が選択され終わっているからである。
位論理回路６５により与えられている信号をスイッチマ
トリックス６２に出力すると、図４のスイッチマトリッ
クスの第４の列が選択される。もし第３のコンパレータ
８６が第２の優先順位論理回路６５により与えられてい
る信号をスイッチマトリックス６２に出力すると、図４
のスイッチマトリックスの第５の列が選択される。これ
はセルの選択を完了する。なぜならば、行および列の双
方が選択され終わっているからである。
【００８４】この説明は例示の目的でのみされている。
現実的なシステムでは、各センサ信号のいくつかの条件
を定める個々のセンサ処理回路からの出力が、検出され
た条件の優先順位を確立する（プログラム可能な）論理
回路網によりスイッチマトリックスに相互接続され得る
。たとえば、第１のセンサからの零信号を有する周期に
続いて、第１のタイマー７２が傾斜検出器７８、８０お
よび８２よりも高い優先順位を与えられ得る。
を定める個々のセンサ処理回路からの出力が、検出され
た条件の優先順位を確立する（プログラム可能な）論理
回路網によりスイッチマトリックスに相互接続され得る
。たとえば、第１のセンサからの零信号を有する周期に
続いて、第１のタイマー７２が傾斜検出器７８、８０お
よび８２よりも高い優先順位を与えられ得る。
【００８５】たとえば、もし第２のタイマー７４が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス６２に出力すると（活動が実際にＡ秒よりも長く
、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出されているこ
とを指示すると）、図４のスイッチマトリックスのなか
の第３の行が選択される。もし第３のコンパレータ８６
が信号を第２の優先順位論理回路６５を通じてスイッチ
マトリックス６２に出力すると（処理されたセンサ２信
号が処理されたセンサ１信号よりも大きいことを指示す
ると）、図４のスイッチマトリックスのなかの第５の列
が選択される。こうして数値係数の組ＥＣ３５が選択さ
れている。
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス６２に出力すると（活動が実際にＡ秒よりも長く
、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出されているこ
とを指示すると）、図４のスイッチマトリックスのなか
の第３の行が選択される。もし第３のコンパレータ８６
が信号を第２の優先順位論理回路６５を通じてスイッチ
マトリックス６２に出力すると（処理されたセンサ２信
号が処理されたセンサ１信号よりも大きいことを指示す
ると）、図４のスイッチマトリックスのなかの第５の列
が選択される。こうして数値係数の組ＥＣ３５が選択さ
れている。
【００８６】数値係数の組ＥＣ３５は、図４のスイッチ
マトリックスのなかに示されている他のすべての数値係
数の組と同じく、図３の係数マトリックス６４のなかに
含まれている。こうして、スイッチマトリックス６２か
ら係数マトリックス６４へ供給されるｉの値は３であり
、またスイッチマトリックス６２から係数マトリックス
６４へ供給されるｊの値は５である。
マトリックスのなかに示されている他のすべての数値係
数の組と同じく、図３の係数マトリックス６４のなかに
含まれている。こうして、スイッチマトリックス６２か
ら係数マトリックス６４へ供給されるｉの値は３であり
、またスイッチマトリックス６２から係数マトリックス
６４へ供給されるｊの値は５である。
【００８７】選択された数値係数の組は係数マトリック
ス６４から計算論理回路６６に供給されている。明らか
なように、処理されたセンサ１信号および処理されたセ
ンサ２信号も計算論理回路６６に供給されている。こう
して、計算論理回路６６に供給されている適切な数値係
数Ｘ、ＹおよびＺの選択に続いて、処理されたセンサ１
信号および処理されたセンサ２信号の入力は、計算論理
回路６６が選択されたレートを計算することをを可能に
する。その選択されたレートは次いで計算論理回路６６
から、センサ指示されたレート信号を出力するレートマ
トリックス６８を含んでいるメモリに出力される。
ス６４から計算論理回路６６に供給されている。明らか
なように、処理されたセンサ１信号および処理されたセ
ンサ２信号も計算論理回路６６に供給されている。こう
して、計算論理回路６６に供給されている適切な数値係
数Ｘ、ＹおよびＺの選択に続いて、処理されたセンサ１
信号および処理されたセンサ２信号の入力は、計算論理
回路６６が選択されたレートを計算することをを可能に
する。その選択されたレートは次いで計算論理回路６６
から、センサ指示されたレート信号を出力するレートマ
トリックス６８を含んでいるメモリに出力される。
【００８８】こうしてスイッチマトリックス６２がセン
サからの信号により指示された特定の状況を解析するの
に使用されていることは当業者により理解され得る。特
定の状況のもとでの使用のために特別に設計されている
数値係数が指示されており、また係数マトリックス６４
からの数値係数のその組もセンサからの処理された信号
も、選択されたレートを計算する計算論理回路６６に供
給されている。選択されたレートは次いでペースメーカ
ー２０のペーシングレートを制御するのに使用されてい
る。
サからの信号により指示された特定の状況を解析するの
に使用されていることは当業者により理解され得る。特
定の状況のもとでの使用のために特別に設計されている
数値係数が指示されており、また係数マトリックス６４
からの数値係数のその組もセンサからの処理された信号
も、選択されたレートを計算する計算論理回路６６に供
給されている。選択されたレートは次いでペースメーカ
ー２０のペーシングレートを制御するのに使用されてい
る。
【００８９】図示されている例では、処理されたセンサ
１信号および処理されたセンサ２信号は共にアナログ信
号である。この例は、説明を簡単にするため、アナログ
表現でなされている。好ましい実施例では、処理された
センサ１信号および処理されたセンサ２信号は処理およ
び論理回路６１に供給されるディジタル信号である。本
発明の制御回路の実現は、ディジタル回路が好ましいけ
れども、アナログ回路であってもディジタル回路であっ
てもよい。
１信号および処理されたセンサ２信号は共にアナログ信
号である。この例は、説明を簡単にするため、アナログ
表現でなされている。好ましい実施例では、処理された
センサ１信号および処理されたセンサ２信号は処理およ
び論理回路６１に供給されるディジタル信号である。本
発明の制御回路の実現は、ディジタル回路が好ましいけ
れども、アナログ回路であってもディジタル回路であっ
てもよい。
【００９０】スィッチマトリックス６２は、数値係数を
見い出すべく係数マトリックス６４（たとえばＲＡＭ）
にアクセスするルックアップメモリデバイスである。こ
うして、本発明のシステムがスィッチマトリックス６２
の各独特の出力に対して数値係数の独特の組（単数また
は複数）を有することは当業者に理解されよう。これは
２つのセンサからの入力を利用する上で従来の技術では
知られていない多面性の度合を表し、また従来にくらべ
て非常に大きい改善である。
見い出すべく係数マトリックス６４（たとえばＲＡＭ）
にアクセスするルックアップメモリデバイスである。こ
うして、本発明のシステムがスィッチマトリックス６２
の各独特の出力に対して数値係数の独特の組（単数また
は複数）を有することは当業者に理解されよう。これは
２つのセンサからの入力を利用する上で従来の技術では
知られていない多面性の度合を表し、また従来にくらべ
て非常に大きい改善である。
【００９１】処理されたセンサ１信号および処理された
センサ２信号の値は規則的な間隔でサンプリングされ、
その後にレートマトリックス内の適切な選択される数値
係数の組のルックアップと計算論理回路６６による選択
されるレートの計算とが続く。実列されるオーバーオー
ルな伝達関数が任意の所望の仕方で直線的または非直線
的であってよいことは明らかである。所望であれば、セ
ンサの一方または双方に対するしきい値がビルトインさ
れていてよく、その場合にセンサ信号は、レート変更が
実列される以前に、予め定められたレベルを超過する必
要がある。
センサ２信号の値は規則的な間隔でサンプリングされ、
その後にレートマトリックス内の適切な選択される数値
係数の組のルックアップと計算論理回路６６による選択
されるレートの計算とが続く。実列されるオーバーオー
ルな伝達関数が任意の所望の仕方で直線的または非直線
的であってよいことは明らかである。所望であれば、セ
ンサの一方または双方に対するしきい値がビルトインさ
れていてよく、その場合にセンサ信号は、レート変更が
実列される以前に、予め定められたレベルを超過する必
要がある。
【００９２】遅い新陳代謝センサと共に活動度センサを
使用するときには、運動の開始時に検出される新陳代謝
活動の不存在中に活動度センサがより大きい影響をレー
トに有することを許すことが容易である。同様に、新陳
代謝活動が検出されるときには、新陳代謝センサは活動
度センサよりも大きい影響をレートに有することを許さ
れ得る。このシステムの多面性はこうしてその部分の和
よりも真に良好であるシステム内の各センサの利点を保
つ。
使用するときには、運動の開始時に検出される新陳代謝
活動の不存在中に活動度センサがより大きい影響をレー
トに有することを許すことが容易である。同様に、新陳
代謝活動が検出されるときには、新陳代謝センサは活動
度センサよりも大きい影響をレートに有することを許さ
れ得る。このシステムの多面性はこうしてその部分の和
よりも真に良好であるシステム内の各センサの利点を保
つ。
【００９３】同様に、システムは２つのセンサ、一方は
運動の低いレベル（低い仕事レベル）に対して良好な特
有の応答を有するセンサ、他方は運動の高いレベル（高
い仕事レベル）に対して良好な特有の応答を有するセン
サからの信号を組み合わせるように使用され得る。運動
の低いレベルに対して良好な応答を有するセンサは主と
して運動レベルが低い状況の間の制御に用いられ、また
運動の高いレベルに対して良好な応答を有するセンサは
主として運動レベルが高い状況の間の制御に用いられる
。同様に、センサの各々の利点が保たれ、しかも欠点が
本発明のシステムにより無くされている。
運動の低いレベル（低い仕事レベル）に対して良好な特
有の応答を有するセンサ、他方は運動の高いレベル（高
い仕事レベル）に対して良好な特有の応答を有するセン
サからの信号を組み合わせるように使用され得る。運動
の低いレベルに対して良好な応答を有するセンサは主と
して運動レベルが低い状況の間の制御に用いられ、また
運動の高いレベルに対して良好な応答を有するセンサは
主として運動レベルが高い状況の間の制御に用いられる
。同様に、センサの各々の利点が保たれ、しかも欠点が
本発明のシステムにより無くされている。
【００９４】この点で指摘すべきこととして、本発明の
有用性は、２つよりも多い次元を有するスイッチマトリ
ックスの使用により、２つよりも多いセンサを有するシ
ステムに拡張され得る。こうして、３つのセンサを有す
るシステムに対しては三次元のスイッチマトリックスが
使用され得る。処理されたセンサ値の各独特な組み合わ
せに対して、数値係数の相応する独特な組が存在する。
有用性は、２つよりも多い次元を有するスイッチマトリ
ックスの使用により、２つよりも多いセンサを有するシ
ステムに拡張され得る。こうして、３つのセンサを有す
るシステムに対しては三次元のスイッチマトリックスが
使用され得る。処理されたセンサ値の各独特な組み合わ
せに対して、数値係数の相応する独特な組が存在する。
【００９５】好ましい実施例では、数値係数の種々の組
の値はプログラム可能である。外部プログラマーがレー
トマトリックスのなかに記憶されている数値係数の組の
各々を選択的にプログラムするのに使用され得る。数値
係数の組はそれにより、数値係数の組の値を選択するの
に使用されている年令、活動度レベルおよび身体的条件
のような因子を有する異なるライフスタイルに対して合
わせられ得る。外部プログラマーは医師を異なる種々の
患者の質に対する適切なマトリックス値に案内するべく
ソフトウェアでエクスパートシステムを具現し得る。
の値はプログラム可能である。外部プログラマーがレー
トマトリックスのなかに記憶されている数値係数の組の
各々を選択的にプログラムするのに使用され得る。数値
係数の組はそれにより、数値係数の組の値を選択するの
に使用されている年令、活動度レベルおよび身体的条件
のような因子を有する異なるライフスタイルに対して合
わせられ得る。外部プログラマーは医師を異なる種々の
患者の質に対する適切なマトリックス値に案内するべく
ソフトウェアでエクスパートシステムを具現し得る。
【００９６】加えて、スイッチマトリックスを駆動する
のに使用される論理回路は少なくとも或る範囲でプログ
ラム可能であってもよい。時間値はたとえばタイマーで
プログラム可能であってもよい。こうしてシステムは、
もし所望であれば、事実上完全にプログラム可能であり
得る。
のに使用される論理回路は少なくとも或る範囲でプログ
ラム可能であってもよい。時間値はたとえばタイマーで
プログラム可能であってもよい。こうしてシステムは、
もし所望であれば、事実上完全にプログラム可能であり
得る。
【００９７】例として、信号が最初に活動度センサから
与えられているとき、温度信号の変化の不存在中により
高い値にレートを駆動することが許され得る。こうして
、第１の（活動度）センサからの信号により乗算される
数値係数Ｘはこの場合に高い値を有し得る。（数値係数
Ｙはこの場合に低い。）たとえば、活動度信号中の最初
の４５秒の活動中は、温度センサにより指示される活動
なしの活動度センサからの高信号がペースメーカーのレ
ートを高いレートに駆動するのを許され得る。
与えられているとき、温度信号の変化の不存在中により
高い値にレートを駆動することが許され得る。こうして
、第１の（活動度）センサからの信号により乗算される
数値係数Ｘはこの場合に高い値を有し得る。（数値係数
Ｙはこの場合に低い。）たとえば、活動度信号中の最初
の４５秒の活動中は、温度センサにより指示される活動
なしの活動度センサからの高信号がペースメーカーのレ
ートを高いレートに駆動するのを許され得る。
【００９８】次いで、もし活動が実際に生起したならば
温度信号の変化が期待されるような時間の後に、もし活
動を指示する温度信号の変化が存在しないならば、Ｘの
より低い値（およびＹのより高い値）を有する数値係数
の別の組がアクセスされ、選択されたレートを減少させ
る。たとえば、活動度信号の開始後の４５秒と９０秒と
の間の間隔中には、温度センサにより指示される活動な
しの活動度センサからの高信号がペースメーカーのレー
トを適度のレートにのみ駆動するのを許される。
温度信号の変化が期待されるような時間の後に、もし活
動を指示する温度信号の変化が存在しないならば、Ｘの
より低い値（およびＹのより高い値）を有する数値係数
の別の組がアクセスされ、選択されたレートを減少させ
る。たとえば、活動度信号の開始後の４５秒と９０秒と
の間の間隔中には、温度センサにより指示される活動な
しの活動度センサからの高信号がペースメーカーのレー
トを適度のレートにのみ駆動するのを許される。
【００９９】次いで、もし活動が実際に生起したならば
温度信号の変化が確実に存在するような時間間隔の後に
、もし活動を指示する温度信号の変化が存在しないなら
ば、Ｘのさらにより低い値を有するさらに別の数値係数
の組がアクセスされ、選択されたレートをさらに減少さ
せる。たとえば、活動度信号の開始から９０秒の後には
、温度センサにより指示される活動なしの活動度センサ
からの高信号がほとんど完全に放棄され、ペースメーカ
ーを休息レートにまたはそのごく少し上に駆動する。
温度信号の変化が確実に存在するような時間間隔の後に
、もし活動を指示する温度信号の変化が存在しないなら
ば、Ｘのさらにより低い値を有するさらに別の数値係数
の組がアクセスされ、選択されたレートをさらに減少さ
せる。たとえば、活動度信号の開始から９０秒の後には
、温度センサにより指示される活動なしの活動度センサ
からの高信号がほとんど完全に放棄され、ペースメーカ
ーを休息レートにまたはそのごく少し上に駆動する。
【０１００】図３の実施例と異なる代替的な実施例では
、スイッチマトリックスはシステムへの２つのセンサ入
力の１つのみと共に使用され得る。いま図５を参照する
と、図３のシステムが、第１のセンサのみがスイッチマ
トリックスを作動させるのに使用されているように変更
されて示されている。この構成は、センサが実際上アー
ティファクトなしのほぼ理想的な応答を有する時に良好
に動作する。このようなセンサの一例は酸素飽和センサ
である。図５中に使用されている例は、第１のレート応
答センサ２２（図１）として利用される活動度センサお
よび第２のレート応答センサ２４（図１）として利用さ
れる温度センサを有する。もちろん、センサの任意の組
み合わせが本発明の作動の原理を利用し得ることは当業
者により理解されよう。
、スイッチマトリックスはシステムへの２つのセンサ入
力の１つのみと共に使用され得る。いま図５を参照する
と、図３のシステムが、第１のセンサのみがスイッチマ
トリックスを作動させるのに使用されているように変更
されて示されている。この構成は、センサが実際上アー
ティファクトなしのほぼ理想的な応答を有する時に良好
に動作する。このようなセンサの一例は酸素飽和センサ
である。図５中に使用されている例は、第１のレート応
答センサ２２（図１）として利用される活動度センサお
よび第２のレート応答センサ２４（図１）として利用さ
れる温度センサを有する。もちろん、センサの任意の組
み合わせが本発明の作動の原理を利用し得ることは当業
者により理解されよう。
【０１０１】多数の処理回路が入力として処理されたセ
ンサ１信号を受けることは容易に明らかである。これら
の処理回路は第１の優先順位論理回路６３を通じて入力
としてスイッチマトリックス９４に供給される出力を与
える。これらの入力はスイッチマトリックス９４による
数値係数の独特の組の選択を可能にする。
ンサ１信号を受けることは容易に明らかである。これら
の処理回路は第１の優先順位論理回路６３を通じて入力
としてスイッチマトリックス９４に供給される出力を与
える。これらの入力はスイッチマトリックス９４による
数値係数の独特の組の選択を可能にする。
【０１０２】第１の優先順位論理回路６３に入力を供給
する種々の処理回路は第１のセンサ入力に対する図３中
に使用されているものに類似している。第１のコンパレ
ータ７０、第１のタイマー７２、第２のタイマー７４、
第３のタイマー７６、高い正の傾斜の検出器７８、低い
正の傾斜の検出器８０および負の傾斜の検出器８２は処
理されたセンサ１信号を処理するのに、また計算論理回
路９８に入力を供給するのに使用されている。これらの
構成要素の作動は図３と結び付けて先に説明されたもの
と同一である。第１の優先順位論理回路６３の動作も図
３と結び付けて先に説明されたものと同一である。
する種々の処理回路は第１のセンサ入力に対する図３中
に使用されているものに類似している。第１のコンパレ
ータ７０、第１のタイマー７２、第２のタイマー７４、
第３のタイマー７６、高い正の傾斜の検出器７８、低い
正の傾斜の検出器８０および負の傾斜の検出器８２は処
理されたセンサ１信号を処理するのに、また計算論理回
路９８に入力を供給するのに使用されている。これらの
構成要素の作動は図３と結び付けて先に説明されたもの
と同一である。第１の優先順位論理回路６３の動作も図
３と結び付けて先に説明されたものと同一である。
【０１０３】いま図５に追加して図６を参照すると、ス
イッチマトリックス９４の動作は明らかである。図６中
に示されているスイッチマトリックスはメモリ９６のな
かに含まれている数値係数の特定の組を選択するのに使
用される７×１スイッチマトリックスである。スイッチ
マトリックス９４からの出力はメモリ９６のなかに含ま
れている数値係数の特定の組を指定する数値係数組番号
ｉである。選択された数値係数はセンサからの処理され
た信号と共に計算論理回路９８に供給されている。計算
論理回路９８は図３中の計算論理回路６６と同じく正確
に選択されたレートの値を計算する。
イッチマトリックス９４の動作は明らかである。図６中
に示されているスイッチマトリックスはメモリ９６のな
かに含まれている数値係数の特定の組を選択するのに使
用される７×１スイッチマトリックスである。スイッチ
マトリックス９４からの出力はメモリ９６のなかに含ま
れている数値係数の特定の組を指定する数値係数組番号
ｉである。選択された数値係数はセンサからの処理され
た信号と共に計算論理回路９８に供給されている。計算
論理回路９８は図３中の計算論理回路６６と同じく正確
に選択されたレートの値を計算する。
【０１０４】図６のスイッチマトリックスのなかの特定
のセルを選択するのに使用されるプロセスは図３のシス
テムのなかの特定の行を選択するのに使用されるプロセ
スに類似している。もし第１のコンパレータ７０が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第１の行が選ばれる。もし第１のタイマー７２が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第２の行が選ばれる。もし第２のタイマー７４が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第３の行が選ばれる。
のセルを選択するのに使用されるプロセスは図３のシス
テムのなかの特定の行を選択するのに使用されるプロセ
スに類似している。もし第１のコンパレータ７０が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第１の行が選ばれる。もし第１のタイマー７２が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第２の行が選ばれる。もし第２のタイマー７４が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックス
の第３の行が選ばれる。
【０１０５】もし高い正の傾斜の検出器７８が信号を第
１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリック
ス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックスの第
４の行が選ばれる。もし低い正の傾斜の検出器８０が信
号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマト
リックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリック
スの第５の行が選ばれる。もし負の傾斜の検出器８２が
信号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマ
トリックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリッ
クスの第６の行が選ばれる。もし第３のタイマー７６が
信号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマ
トリックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリッ
クスの第７の行が選ばれる。これはセルの選択を完了す
る。なぜならば、図６のスイッチマトリックスに対して
は行しか選択される必要がないからである。
１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリック
ス９４に出力すると、図６のスイッチマトリックスの第
４の行が選ばれる。もし低い正の傾斜の検出器８０が信
号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマト
リックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリック
スの第５の行が選ばれる。もし負の傾斜の検出器８２が
信号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマ
トリックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリッ
クスの第６の行が選ばれる。もし第３のタイマー７６が
信号を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマ
トリックス９４に出力すると、図６のスイッチマトリッ
クスの第７の行が選ばれる。これはセルの選択を完了す
る。なぜならば、図６のスイッチマトリックスに対して
は行しか選択される必要がないからである。
【０１０６】たとえば、もし第２のタイマー７４が信号
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると（活動が実際にＡ秒よりも長く
、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出されているこ
とを指示すると）、図６のスイッチマトリックスの第３
の行が選ばれる。こうして数値係数の組ＥＣ３ が選択
されている。数値係数の組ＥＣ３ は、図５のスイッチ
マトリックスのなかに示されているすべての他の数値係
数の組と同様に、図５のメモリ９６のなかに含まれてい
る。こうして、スイッチマトリックス９４からメモリ９
６に供給されるｉの値は３である。再び言及しておくと
、処理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信
号は共に、選択されたレートを計算する計算論理回路９
８に供給されている。
を第１の優先順位論理回路６３を通じてスイッチマトリ
ックス９４に出力すると（活動が実際にＡ秒よりも長く
、ただしＢ秒よりも短い時間にわたり検出されているこ
とを指示すると）、図６のスイッチマトリックスの第３
の行が選ばれる。こうして数値係数の組ＥＣ３ が選択
されている。数値係数の組ＥＣ３ は、図５のスイッチ
マトリックスのなかに示されているすべての他の数値係
数の組と同様に、図５のメモリ９６のなかに含まれてい
る。こうして、スイッチマトリックス９４からメモリ９
６に供給されるｉの値は３である。再び言及しておくと
、処理されたセンサ１信号および処理されたセンサ２信
号は共に、選択されたレートを計算する計算論理回路９
８に供給されている。
【０１０７】こうして、適切な数値係数の組Ｘ、Ｙおよ
びＺの選択に続いて、処理されたセンサ１信号Ｓ１ お
よび処理されたセンサ２信号Ｓ２ が計算式Ｒａｔｅ＝
Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚに与えられる。その計算式
は計算論理回路９８から出力される選択されたレートを
与える。 他の動作は図１および図２を参照して説明されたとおり
である。
びＺの選択に続いて、処理されたセンサ１信号Ｓ１ お
よび処理されたセンサ２信号Ｓ２ が計算式Ｒａｔｅ＝
Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚに与えられる。その計算式
は計算論理回路９８から出力される選択されたレートを
与える。 他の動作は図１および図２を参照して説明されたとおり
である。
【０１０８】従って、本発明の好ましい実施例の上記の
詳細な説明から、それがペースメーカーのペーシングレ
ートを制御するセンサ指示されるレート信号を与えるの
に２つまたはそれ以上のセンサからの入力を利用するシ
ステムを教示することは理解されよう。本発明のシステ
ムはセンサの各々の最良の特性を利用し、しかもそれら
の欠点を最小化または消去する。制御ストラテジーは、
出力として心臓の生理学的応答を模擬する制御ストラテ
ジーを正確にフォローする高度にフレキシブルなセンサ
指示されるレート信号を与えるのに十分に複雑なもので
ある。高度にフレキシブルであることに加えて、本発明
の好ましい実施例の制御ストラテジーは、外部プログラ
マーの使用により完全にプログラム可能でもある。
詳細な説明から、それがペースメーカーのペーシングレ
ートを制御するセンサ指示されるレート信号を与えるの
に２つまたはそれ以上のセンサからの入力を利用するシ
ステムを教示することは理解されよう。本発明のシステ
ムはセンサの各々の最良の特性を利用し、しかもそれら
の欠点を最小化または消去する。制御ストラテジーは、
出力として心臓の生理学的応答を模擬する制御ストラテ
ジーを正確にフォローする高度にフレキシブルなセンサ
指示されるレート信号を与えるのに十分に複雑なもので
ある。高度にフレキシブルであることに加えて、本発明
の好ましい実施例の制御ストラテジーは、外部プログラ
マーの使用により完全にプログラム可能でもある。
【０１０９】
【発明の効果】本発明の実行はペースメーカー内で成就
するのに比較的簡単かつ容易であり、ペースメーカーの
サイズを増大させない。本発明のシステムは２つのセン
サと共に使用可能であり、また２つよりも多いセンサと
共に作動させることも可能である。本システムは電力に
関して経済的であり、また他のレート応答プロセッサが
必要とする電力よりも多い電力を必要としない。最後に
、前記の利点および課題のすべてはなんらの実質的な相
対的な欠点を招くことなしに達成される。
するのに比較的簡単かつ容易であり、ペースメーカーの
サイズを増大させない。本発明のシステムは２つのセン
サと共に使用可能であり、また２つよりも多いセンサと
共に作動させることも可能である。本システムは電力に
関して経済的であり、また他のレート応答プロセッサが
必要とする電力よりも多い電力を必要としない。最後に
、前記の利点および課題のすべてはなんらの実質的な相
対的な欠点を招くことなしに達成される。
【図１】本発明の特徴を組み入れたレート応答ペースメ
ーカーの機能ブロック図。
ーカーの機能ブロック図。
【図２】図１に示されているペースメーカーのレート応
答プロセッサの機能ブロック図。
答プロセッサの機能ブロック図。
【図３】図２のシステム中に使用され得る処理回路の例
を示す本発明の好ましい実施例の機能ブロック図。
を示す本発明の好ましい実施例の機能ブロック図。
【図４】図３に示されている処理回路により実列される
規範に従って選択される３５の異なる式係数の組を示す
７×５スイッチマトリックス。
規範に従って選択される３５の異なる式係数の組を示す
７×５スイッチマトリックス。
【図５】センサの１つからの入力を利用する処理回路を
有する本発明の代替的な実施例の機能ブロック図。
有する本発明の代替的な実施例の機能ブロック図。
【図６】図５に示されている処理回路により実列される
規範に従って選択される７つの異なる式係数の組を示す
７×１スイッチマトリックス。
規範に従って選択される７つの異なる式係数の組を示す
７×１スイッチマトリックス。
２０ レート応答ペースメーカー２２〜２６
レート応答センサ ２８ レート応答プロセッサ ３０ メモリ ３４ パルス発生器 ３６ タイミング兼制御回路 ３８ テレメトリ回路 ４０、４２ リード線 ４４ 心臓 ４６ 外部プログラマー ５０、５６ 増幅器 ５２、５８ フィルタ ５４、６０ 直線化回路 ６１ 処理兼論理回路 ６２ スイッチマトリックス ６３、６５ 優先順位論理回路 ６４ 係数マトリックス ６６ 計算論理回路 ６８ 反応兼回復時間回路 ７０ コンパレータ ７２〜７６ タイマー ７８ 高い正の傾斜の検出器 ８０ 低い正の傾斜の検出器 ８２ 負の傾斜の検出器 ８４、８６ コンパレータ ８８ 初期ディップ選択器 ９０ 正の傾斜の検出器 ９２ 負の傾斜の検出器 ９４ スイッチマトリックス ９６ 係数マトリックス ９８ 計算論理回路
レート応答センサ ２８ レート応答プロセッサ ３０ メモリ ３４ パルス発生器 ３６ タイミング兼制御回路 ３８ テレメトリ回路 ４０、４２ リード線 ４４ 心臓 ４６ 外部プログラマー ５０、５６ 増幅器 ５２、５８ フィルタ ５４、６０ 直線化回路 ６１ 処理兼論理回路 ６２ スイッチマトリックス ６３、６５ 優先順位論理回路 ６４ 係数マトリックス ６６ 計算論理回路 ６８ 反応兼回復時間回路 ７０ コンパレータ ７２〜７６ タイマー ７８ 高い正の傾斜の検出器 ８０ 低い正の傾斜の検出器 ８２ 負の傾斜の検出器 ８４、８６ コンパレータ ８８ 初期ディップ選択器 ９０ 正の傾斜の検出器 ９２ 負の傾斜の検出器 ９４ スイッチマトリックス ９６ 係数マトリックス ９８ 計算論理回路
Claims (32)
- 【請求項１】 患者の心臓を刺激するためのレート応
答ペースメーカにおいて、刺激パルスを発生し、また選
択されたレート信号に応答して患者の心臓に供給するた
めのパルス発生手段と、患者の第１の生理学的パラメー
タを検出し、またそれに応答して第１の信号を発生する
ための第１のセンサ手段と、患者の第２の生理学的パラ
メータを検出し、またそれに応答して第２の信号を発生
するための第２のセンサ手段と、前記第１の信号の１つ
またはそれ以上の特性を示す第１のスイッチマトリック
ス入力信号を与えるべく前記第１の信号を処理するため
の第１の処理手段と、前記第２の信号の１つまたはそれ
以上の特性を示す第２のスイッチマトリックス入力信号
を与えるべく前記第２の信号を処理するための第２の処
理手段と、入力として前記第１および第２のスイッチマ
トリックス入力信号を有し、また出力として前記第１お
よび第２のスイッチマトリックス入力信号の値により指
示される数値係数の独特の組を有するアドレス指定可能
なスイッチマトリックスと、前記第１および第２の信号
および前記の数値係数の独特の組に基づいて選択される
レート信号を計算するための手段とを含んでおり、前記
の選択されたレート信号が前記パルス発生手段に供給さ
れていることを特徴とするレート応答ペースメーカ。 - 【請求項２】 前記のアドレス指定可能なスイッチマ
トリックスが、数値係数の複数個の組を記憶するための
メモリと、前記第１および第２のスイッチマトリックス
入力信号の値に相応する、前記メモリのなかに記憶され
ている数値係数の前記複数個の組の１つを選択するため
のレートメモリ論理手段とを含んでいることを特徴とす
る請求項１記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項３】 前記メモリのなかに記憶されている数
値係数の前記複数個の組の値がプログラム可能であるこ
とを特徴とする請求項２記載のレート応答ペースメーカ
。 - 【請求項４】 数値係数の前記複数個の組の各々が２
つの数値係数を含んでいることを特徴とする請求項２記
載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項５】 前記数値係数が前記第１および第２の
信号に対する重み付け係数であることを特徴とする請求
項４記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項６】 前記の選択されるレート信号が計算式
Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ （ここでＸおよびＹは数値係数
の独特の組であり、Ｓ１ は第１の信号であり、またＳ
２ は第２の信号である）に従って計算されることを特
徴とする請求項４記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項７】 数値係数の前記複数個の組の各々が３
つの数値係数を含んでいることを特徴とする請求項２記
載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項８】 前記数値係数の２つが前記第１および
第２の信号に対する重み付け係数であり、また前記数値
係数の第３がオフセット係数であるとを特徴とする請求
項７記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項９】 前記の選択されるレート信号が計算式
Ｘ・Ｓ１ ＋Ｙ・Ｓ２ ＋Ｚ（ここでＸおよびＹは数値
係数の独特の組のなかの２つの重み付け係数であり、Ｓ
１ は第１の信号であり、Ｓ２ は第２の信号であり、
またＺは数値係数の独特の組のなかのオフセット係数で
ある）に従って計算されることを特徴とする請求項８記
載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項１０】 前記第１のセンサ手段が活動度セン
サを含んでいることを特徴とする請求項１記載のレート
応答ペースメーカ。 - 【請求項１１】 前記第２のセンサ手段が温度センサ
を含んでいることを特徴とする請求項１０記載のレート
応答ペースメーカ。 - 【請求項１２】 前記第２のセンサ手段が呼吸１分間
容積センサを含んでいることを特徴とする請求項１０記
載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項１３】 前記第２のセンサ手段がＱＴ間隔セ
ンサを含んでいることを特徴とする請求項１０記載のレ
ート応答ペースメーカ。 - 【請求項１４】 前記第２のセンサ手段が呼吸率セン
サを含んでいることを特徴とする請求項１０記載のレー
ト応答ペースメーカ。 - 【請求項１５】 前記第２のセンサ手段が脈容積セン
サを含んでいることを特徴とする請求項１０記載のレー
ト応答ペースメーカ。 - 【請求項１６】 前記第２のセンサ手段が血圧センサ
を含んでいることを特徴とする請求項１０記載のレート
応答ペースメーカ。 - 【請求項１７】 前記第１および第２のセンサ手段の
１つが血液酸素飽和センサを含んでいることを特徴とす
る請求項１記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項１８】 前記第１および第２のセンサ手段の
１つが血液酸素分圧センサを含んでいることを特徴とす
る請求項１記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項１９】 前記第１のセンサ手段が比較的速い
応答を有し、また前記第２のセンサ手段が比較的遅い応
答を有することを特徴とする請求項１記載のレート応答
ペースメーカ。 - 【請求項２０】 前記第１のセンサ手段が活動度セン
サ、血液酸素飽和センサ、血液酸素分圧センサおよびｐ
ＣＯ２ センサから成る群からのセンサの１つを含んで
いることを特徴とする請求項１９記載のレート応答ペー
スメーカ。 - 【請求項２１】 前記第２のセンサ手段が呼吸１分間
容積センサ、温度センサ、ｐＨセンサおよび呼吸率セン
サから成る群からのセンサの１つを含んでいることを特
徴とする請求項１９記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項２２】 前記第１のセンサ手段が運動の低レ
ベルに対して高度に正確な応答を有し、また前記第２の
センサ手段が運動の高レベルに対して高度に正確な応答
を有することを特徴とする請求項１記載のレート応答ペ
ースメーカ。 - 【請求項２３】 前記第１のセンサ手段が活動度セン
サ、血液酸素飽和センサ、血液酸素分圧センサおよびｐ
ＣＯ２ センサから成る群からのセンサの１つを含んで
いることを特徴とする請求項２２記載のレート応答ペー
スメーカ。 - 【請求項２４】 前記第２のセンサ手段が呼吸１分間
容積センサ、ｐＨセンサおよび温度センサから成る群か
らのセンサの１つを含んでいることを特徴とする請求項
２２記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項２５】 前記第１の変換手段が、前記第１の
信号を増幅するための、第１の増幅器出力を有する第１
の増幅器と、前記第１の増幅器出力をフィルタするため
の、第１のフィルタ出力を有する第１のフィルタと、前
記第１のフィルタ出力を直線化するための第１の直線化
手段とを含んでいることを特徴とする請求項１記載のレ
ート応答ペースメーカ。 - 【請求項２６】 前記第２の変換手段が、前記第２の
信号を増幅するための、第２の増幅器出力を有する第２
の増幅器と、前記第２の増幅器出力をフィルタするため
の、第２のフィルタ出力を有する第２のフィルタと、前
記第２のフィルタ出力を直線化するための第２の直線化
手段とを含んでいることを特徴とする請求項１記載のレ
ート応答ペースメーカ。 - 【請求項２７】 反応兼回復時間回路が前記のアドレ
ス指定可能なレートマトリックスと前記パルス発生手段
との間に設けられており、前記パルス発生手段に供給さ
れる前記の選択されたレート信号が上昇および下降する
のを許されるレートを制限することを特徴とする請求項
１記載のレート応答ペースメーカ。 - 【請求項２８】 患者の心臓を刺激するためのレート
応答ペースメーカにおいて、刺激パルスを発生し、また
選択されたレート信号に応答して患者の心臓に供給する
ためのパルス発生手段と、患者の第１の生理学的パラメ
ータを検出し、またそれに応答して第１の信号を発生す
るための第１のセンサ手段と、患者の第２の生理学的パ
ラメータを検出し、またそれに応答して第２の信号を発
生するための第２のセンサ手段と、前記第１の信号の１
つまたはそれ以上の特性を示す第１のスイッチマトリッ
クス入力信号を与えるべく前記第１の信号を処理するた
めの第１の処理手段と、前記第２の信号の１つまたはそ
れ以上の特性を示す第２のスイッチマトリックス入力信
号を与えるべく前記第２の信号を処理するための第２の
処理手段と、入力として前記第１および第２のスイッチ
マトリックス入力信号を有し、数値係数の複数個の組を
含んでおり、また出力として前記第１および第２のスイ
ッチマトリックス入力信号の値により指示される数値係
数の特定の組を有するアドレス指定可能なスイッチマト
リックスと、第１に前記２つの数値係数の一方および前
記第１の信号の積を計算し、第２に前記２つの数値係数
の他方および前記第２の信号の積を計算し、また第３に
これらの積を互いに加算することにより、選択されるレ
ート信号を計算するための手段とを含んでおり、前記の
選択されたレート信号が前記パルス発生手段に供給され
ていることを特徴とするレート応答ペースメーカ。 - 【請求項２９】 患者の心臓を刺激するためのレート
応答ペースメーカにおいて、刺激パルスを発生し、また
選択されたレート信号に応答して患者の心臓に供給する
ためのパルス発生手段と、患者の第１の生理学的パラメ
ータを検出し、またそれに応答して第１の信号を発生す
るための第１のセンサ手段と、患者の第２の生理学的パ
ラメータを検出し、またそれに応答して第２の信号を発
生するための第２のセンサ手段と、患者の第３の生理学
的パラメータを検出し、またそれに応答して第３の信号
を発生するための第３のセンサ手段と、前記第１の信号
の１つまたはそれ以上の特性を示す第１のスイッチマト
リックス入力信号を与えるべく前記第１の信号を処理す
るための第１の処理手段と、前記第２の信号の１つまた
はそれ以上の特性を示す第２のスイッチマトリックス入
力信号を与えるべく前記第２の信号を処理するための第
２の処理手段と、前記第３の信号の１つまたはそれ以上
の特性を示す第３のスイッチマトリックス入力信号を与
えるべく前記第３の信号を処理するための第３の処理手
段と、入力として前記第１、第２および第３のスイッチ
マトリックス入力信号を有し、また出力として前記第１
、第２および第３のスイッチマトリックス入力信号の値
により指示される数値係数の独特の組を有するアドレス
指定可能なスイッチマトリックスと、前記第１、第２お
よび第３の信号および前記数値係数に基づいて選択され
るレート信号を計算するための手段とを含んでおり、前
記の選択されたレート信号が前記パルス発生手段に供給
されていることを特徴とするレート応答ペースメーカ。 - 【請求項３０】 患者の心臓を刺激するためのレート
応答ペースメーカにおいて、刺激パルスを発生し、また
選択されたレート信号に応答して患者の心臓に供給する
ためのパルス発生手段と、患者の第１の生理学的パラメ
ータを検出し、またそれに応答して第１の信号を発生す
るための第１のセンサ手段と、患者の第２の生理学的パ
ラメータを検出し、またそれに応答して第２の信号を発
生するための第２のセンサ手段と、前記第１の信号の１
つまたはそれ以上の特性を示す第１のスイッチマトリッ
クス入力信号を与えるべく前記第１の信号を処理するた
めの第１の処理手段と、入力として前記第１のスイッチ
マトリックス入力信号を有し、また出力として前記第１
のスイッチマトリックス入力信号の値により指示される
数値係数の独特の組を有するアドレス指定可能なスイッ
チマトリックスと、前記第１および第２の信号および前
記数値係数に基づいて選択されるレート信号を計算する
ための手段とを含んでおり、前記の選択されたレート信
号が前記パルス発生手段に供給されていることを特徴と
するレート応答ペースメーカ。 - 【請求項３１】 患者の心臓を刺激するためのレート
応答ペースメーカにおいて、刺激パルスを発生し、また
選択されたレート信号に応答して患者の心臓に供給する
ためのパルス発生手段と、患者の第１の生理学的パラメ
ータを検出し、またそれに応答して第１の信号を発生す
るための第１のセンサ手段と、患者の第２の生理学的パ
ラメータを検出し、またそれに応答して第２の信号を発
生するための第２のセンサ手段と、前記第１の信号の１
つまたはそれ以上の特性を示す第１の特性信号を与える
べく前記第１の信号を処理するための第１の処理手段と
、前記第２の信号の１つまたはそれ以上の特性を示す第
２の特性信号を与えるべく前記第２の信号を処理するた
めの第２の処理手段と、入力として前記第１および第２
の特性信号を有し、また出力として前記第１および第２
の特性入力信号の値により指示される重み付け係数の独
特の組を有する計算手段と、前記第１および第２の信号
および前記重み付け係数に基づいて選択されるレート信
号を計算するための手段とを含んでおり、前記の選択さ
れたレート信号が前記パルス発生手段に供給されている
ことを特徴とするレート応答ペースメーカ。 - 【請求項３２】 患者の心臓を刺激するためのレート
応答ペースメーカの刺激レートを選択する方法において
、刺激パルスを発生し、また選択されたレート信号に応
答して患者の心臓に供給する過程と、患者の第１の生理
学的パラメータを検出し、またそれに応答して第１の信
号を発生する過程と、患者の第２の生理学的パラメータ
を検出し、またそれに応答して第２の信号を発生する過
程と、前記第１の信号の１つまたはそれ以上の特性を示
す第１のスイッチマトリックス入力信号を与えるべく前
記第１の信号を処理する過程と、前記第２の信号の１つ
またはそれ以上の特性を示す第２のスイッチマトリック
ス入力信号を与えるべく前記第２の信号を処理する過程
と、前記第１および第２のスイッチマトリックス入力信
号を入力としてアドレス指定可能なスイッチマトリック
スに与え、前記第１および第２のスイッチマトリックス
入力信号の値により指示される数値係数の独特の組を前
記アドレス指定可能なスイッチマトリックスから出力さ
せる過程と、前記第１および第２の信号および前記数値
係数に基づいて選択されるレート信号を計算する過程と
を含んでおり、前記の選択されたレート信号が前記パル
ス発生手段に供給されていることを特徴とするレート応
答ペースメーカの刺激レートの選択方法。
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