JPH06205749A - 2重チェンバ検出法を用いた抗頻拍装置の検出アルゴリズム - Google Patents

2重チェンバ検出法を用いた抗頻拍装置の検出アルゴリズム

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JPH06205749A
JPH06205749A JP5285363A JP28536393A JPH06205749A JP H06205749 A JPH06205749 A JP H06205749A JP 5285363 A JP5285363 A JP 5285363A JP 28536393 A JP28536393 A JP 28536393A JP H06205749 A JPH06205749 A JP H06205749A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペーシングパルスに対する反応に基づいて心
臓の不整脈を識別する。 【構成】 不整脈の診断アルゴリズムは、2重チェンバ
検出を用い、3ステージからなる。第1ステージは、心
室レートと心房レートとを比較して、心房頻拍、心房細
動、または心室細動と断定する。第2ステージは、心房
レートと心室レートとが等しい場合に行われる。第3ス
テージは、心臓が所定期間に所定レートでペーシングさ
れるときに行われる。脈拍は、ペーシングの間及びその
後のペーシングパルスによる心臓の反応に基づいて分類
される。 【効果】 上室性頻拍と心室頻拍とを識別できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ペーシング診断に基づいて不整
脈を特定する心臓検知アルゴリズムに関する。上室性頻
拍と心室頻拍との識別がうまくできないと、植込み型細
動除去器によって患者に不要なショックを印加してしま
うことがある。このことは、細動除去器が植設されてい
る患者の10%にみられる。この問題を解決するために
なされた従来技術は、二重チェンバ検出方法を用いた上
室性頻拍(SVT)と心室頻拍(VT)との識別に対し
ては焦点が絞られていない。二重チェンバセンシングを
用いた従来の技術は洞性頻拍(ST)と心室頻拍との識
別に寄与するのみである。洞性頻拍と心室頻拍との識別
と同じように上室性頻拍の全形態を認識して識別する植
込み型装置に対する需要がある。
【0002】
【発明の概要】本発明の第1の目的は、ペーシングパル
スに対する反応に基づいて心臓不整脈のタイプを識別す
る方法を提供することである。本発明のアルゴリズム
は、適宜の機能に対するリズムの正確な検出を要する植
込み型電気的除細動器・細動除去器での使用に適してい
る。特に、本発明によって、リズムの性質の識別(通常
時対異常時)、及び正確な印加のためのタイプ(VT対
SVT)の正確な識別が行われる。本発明のアルゴリズ
ムは、頻拍の識別に対して多段ステージ法でのポテンシ
ャルの検出を改善するために、2重チェンバ検出及びペ
ーシングアルゴリズムを用いる。その結果、正確な検出
の機会が改善される。
【0003】特に本発明によるアルゴリズムは、3つの
ステージに分れている。第1ステージにおいて、心房及
び心室活動が検出され、それぞれのレートが比較され
る。心房レートが心室レートを上回る場合、心臓は心房
頻拍、または心房頻拍であると断定される。心室レート
が心房レートを上回る場合、心臓は心室頻拍であると断
定される。
【0004】第1ステージで識別ができなかったとき、
特に心房レートと心室レートとが等しい時、第2ステー
ジに入る。第2ステージでは、心房脱分極と心室脱分極
との間の間隔が検証され、数種の判定が行われて正確な
診断が下される。最後に、先の2つのステージにおいて
識別ができなかった場合、本発明は第3ステージに入る
ことを特徴とする。第3ステージでは、心臓は所定周期
でペーシングされ、ペーシングの反応が検証されて心臓
の正確なリズムが診断される。
【0005】本発明の目的及び効果は以下に記載する実
施例及び添付図面に基づきさらに明確にされる。
【0006】
【実施例】図1に、本発明による二重チェンバ検出アル
ゴリズムを行うハードウェアを示す。検出アルゴリズム
の詳細及び評価は不整脈分析器10にて行われる。不整
脈分析器10として、マイクロプロセッサやコンピュー
タが用いられる。心室及び心房用検出電極12,14が
心臓近傍の適正な位置に取り付けられて心室及び心房の
それぞれの電気現象を検出する。各電極からの信号は配
線16,18を介してそれぞれ不整脈分析器10に送ら
れる。
【0007】ペーサーユニット20は、不整脈分析器1
0に接続されるとともに心室及び心房用ペーシング電極
22,24にそれぞれ配線26,28を介して接続され
ている。さらに、細動除去・電気的除細動ユニット30
が不整脈分析器10に接続されている。細動除去・電気
的除細動ユニット30は、検出電極及び細動除去電極と
して機能する心室用電極12と皮下電極32とに接続さ
れている。細動除去電極は追加することもできる。な
お、本発明において電極は適宜の配置を採るものとす
る。
【0008】二重チェンバ検出アルゴリズムは、不整脈
分析器10としての装置のソフトウェアによって実行さ
れる。図2に、二重チェンバ検出アルゴリズムの第1ス
テージ及び第2ステージを記載する。第1ステージはス
テップ40乃至ステップ48からなり、第2ステージは
ステップ50乃至ステップ68からなる。最初に、ステ
ップ40にて、心室レートと心房レートとが電極12,
14によって検出された信号から分離される。ステップ
42にて、心室レートと心房レートとの比較が行われ
る。心房レートが心室レートよりも大きい場合、ステッ
プ44にて、心臓は心房頻拍または心房細動であると断
定される。心房レートが心室レートよりも大きくない場
合、ステップ46にて再び各レートの比較が行われて、
心室レートが心房レートよりも大きいか否かが判定され
る。ステップ46にて心室レートが心房レートよりも大
きいと判定された場合、ステップ48にて心臓は心室頻
拍であると断定される。心室レートと心房レートとが等
しい場合、アルゴリズムはステップ50に進んで図3乃
至図5に示すペーシング診断ルーチン(アルゴリズムの
第3ステージ)またはアルゴリズムの第2ステージのい
ずれか一方に進む。直接第3ステージに進むかまたは第
2ステージに進むかの判定は、患者の臨床上の不整脈の
性質に基づいて行われる。望ましくは、第2ステージに
は、第1ステージにてレートの大小が決まらない場合に
進む。
【0009】第2ステージの第1ステップは、ステップ
52での房室間隔(AV)の算出である。次に、ステッ
プ54にて、算出された房室間隔は、房室のベースライ
ン値(Bv)と比較されて、算出値がベースライン値を
最大10ミリ秒だけ上回るか否かが判定される。ステッ
プ54での条件を満足した場合、ステップ56にて心臓
は洞性頻拍(ST)であると断定される。ステップ54
での条件を満足しない場合、ステップ58にて算出され
た房室間隔が−100ミリ秒から50ミリ秒までの範囲
から外れ且つベースライン値と等しくないか否かが判定
される。房室間隔が負となりまた50ミリ秒よりも小さ
い正の値を採ることは、心室収縮が心房収縮の前に生じ
たことを示す。ステップ58での条件を満足した場合、
ステップ60にて心臓は房室結節性リエントリ性頻拍で
あると断定される。
【0010】次に、ステップ62にて、心房脱分極が心
室電気曲線図(心室から検出された信号)の終端部の前
を除く心室脱分極の後に生じたか否かが判定される。ス
テップ62での条件を満足した場合、ステップ66にて
心臓は房室結節性リエントリ性頻拍であると断定され
る。ステップ62での条件を満足しなければ、心室収縮
が心房収縮を100ミリ秒だけ先行していることを示
す、すなわち房室間隔が−100ミリ秒以下であるか否
かが判定される。房室間隔がこの条件を満たす場合、ス
テップ68にて心臓は心房頻拍、房室リエントリ性頻拍
または心室頻拍であると断定される。房室間隔がこの条
件を満たさない場合、アルゴリズムは第3ステージ、い
わゆるペーシング診断ルーチンにジャンプする。
【0011】第3ステージ、いわゆるペーシング診断ル
ーチンを第3図乃至第5図に示す。図3に心房ペーシン
グ診断ルーチンの詳細を示す。最初に、ステップ70に
て心房ペーシングパルスが、10サイクルの心拍周期に
対して検出された頻拍レートを上回る毎分およそ20〜
40(BPM)の心拍数レート(プログラマブル)で心
臓に供給される。ペーシングの10サイクルに亘って、
心臓の反応がモニタされて分類される。
【0012】まず、ステップ72にて心室レートがモニ
タされ、心房ペーシングパルスにより心室レートに何の
変化もなければ、ステップ74にて心臓は心室頻拍であ
ると断定される。次に、ステップ76にて心室レートが
心房ペーシングパルスにより最初の心拍数から加速され
たか否かを判定する。心室レートが心房ペーシングパル
スにより最初の心拍数から加速された場合、ステップ7
8にて心臓は心房頻拍であると断定される。最後に、ス
テップ72及びステップ76の条件を満足しなければ、
1:1の房室比で続く房室運動不調があったか否かがス
テップ80にて判定される。1:1の房室比で続く房室
運動不調があれば、ステップ82にて心臓は房室結節性
リエントリ性頻拍、房室リエントリ性頻拍、または心室
頻拍であると断定される。
【0013】さらに、10サイクルのペーシング後に心
房ペーシングに対する反応がモニタされる。ステップ8
4において房室間隔が10ミリ秒以下である場合、ステ
ップ86にて心臓は洞性頻拍であると断定される。ステ
ップ88にて3〜5の心拍周期において房室間隔がベー
スライン房室間隔を10ミリ秒以上も上回る場合、ステ
ップ90にて心臓は心房頻拍であると断定される。ステ
ップ92にて、房室間隔が50ミリ秒以下であり且つ−
100ミリ秒以上となる場合、ステップ94にて心臓は
房室結節性リエントリ性頻拍であると断定される。さら
に、ステップ96にて判定されるように房室間隔が10
0ミリ秒よりも大きい場合、ステップ98にて心臓は心
室頻拍であると断定される。最後に、ステップ100に
て、心房ペーシングパルスがペーシング中に前の房室ブ
ロックとともに頻拍を消滅させた場合、心臓は心房頻拍
であると断定される。一方、心房ペーシングパルスがペ
ーシング中に1:1の心房条件で頻拍を消滅させた場
合、心臓は心房頻拍、または房室結節性リエントリ性頻
拍であると断定される。
【0014】図4に心室ペーシング診断のアルゴリズム
を示す。ステップ102にて、心室ペーシングが、8の
サイクルまたは5つの獲得サイクルに亘って検出された
頻拍よりも速いおよそ20BPMのレートで心臓に印加
される。心房ペーシング診断と同様に、ペーシングパル
スが印加されている間、心室ペーシングに対する反応が
モニタされる。ステップ104にて、検出された心房レ
ートに変化がなければ、ステップ106にて心臓は心房
頻拍であると断定される。ステップ108にて、パルス
の終端部近傍での1:1の比を除く1セットのパルスで
心臓は心房運動不調であると判定された場合、ステップ
110にて、心臓は心房頻拍、または房室結節性リエン
トリ性頻拍であると断定される。最後に、ステップ11
2にて心臓が1:1の房室関係を有する場合、ステップ
114にて、心臓は房室リエントリ性頻拍、または心室
頻拍であると判定される。
【0015】さらに、ペーシングパルス印加後の反応
は、図3のステップ84乃至ステップ100に示された
心房ペーシング診断ルーチンと同様な方法で検証されて
分類される。図5に、心房・心室連続ペーシング診断ル
ーチンを示す。ステップ116にて、ペーシングパルス
は、5〜8サイクルの間の頻拍レートを上回るおよそ2
0BPMのレートで心臓の心房及び心室に印加される。
ペーシングパルスに対する反応は、ステップ52乃至ス
テップ68に示す方法と同様な方法で検証される(図
2)。
【0016】なお、上記実施例は本発明の適用例を例示
するのみであって、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。本発明は請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による二重チェンバ検出アルゴリズムを
行うシステムの構成図である。
【図2】本発明による二重チェンバ検出アルゴリズムの
第1及び第2ステージを示すフローチャートである。
【図3】本発明による二重チェンバ検出アルゴリズムの
一部として実行される第3ステージの心房ペーシング診
断を示すフローチャートである。
【図4】本発明による二重チェンバ検出アルゴリズムの
一部として実行される第3ステージのペーシング診断を
示すフローチャートである。
【図5】本発明による二重チェンバ検出アルゴリズムの
一部として実行される第3ステージの心房心室連続ペー
シング診断を示すフローチャートである。
【符号の説明】 10 不整脈分析器 12,14 心室及び心房用検出電極 20 ペーサーユニット 22,24 心室及び心房用ペーシング電極 30 細動除去・電気的除細動ユニット30 32 皮下電極

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 心臓の活動を検出して前記心臓の状態を
    分類する方法であって、 第1ステージ、前記心臓の心房脱分極レートが心室脱分
    極レートに等しい場合に実行される第2ステージ、及び
    前記第2ステージにおいて前記心臓の状態の断定が行わ
    れない場合に実行される第3ステージからなり、 前記第1ステージは、 前記心房脱分極レート及び前記心室脱分極レートを検出
    する検出行程と、 前記心房脱分極レートを前記心室脱分極レートと比較す
    る比較行程と、 前記心房脱分極レートが前記心室脱分極レートに等しく
    ない場合に前記比較行程に基づいて前記心臓の状態を断
    定する断定行程と、を有し、 前記第2ステージは、 連続した心房脱分極及び心室脱分極の間の房室間隔(A-
    V time interval )を算出する算出行程と、 前記房室間隔をベースライン値と比較する行程と、 前記房室間隔と前記ベースライン値との差に基づいて前
    記心臓の状態を断定する行程と、を有し、 前記第3ステージは、 所定期間に対して所定レートで心臓をペーシングするペ
    ーシング行程と、 前記所定期間及びその後に前記ペーシング行程の反応を
    モニタするモニタ行程と、 前記ペーシング行程の間及び前記所定期間の後に前記心
    臓の反応に基づいて特定の不整脈と断定する断定行程
    と、を、有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記第2ステージは、 前記房室間隔が前記ベースライン値と所定量だけ異なる
    場合前記心臓は洞性頻拍であると判定する行程と、 前記房室間隔が前記ベースライン値と所定量以上異なる
    場合前記房室間隔は所定しきい値間隔内にあるか否かを
    判定する行程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にある場合前記
    心臓は房室結節性リエントリ性頻脈であると断定する行
    程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔から外れた場合に
    心室電気曲線図の終了前を除く心室脱分極の前に心房脱
    分極が生じたか否かを判定する行程と、 前記心室電気曲線図の終了前を除く心室脱分極の前に心
    房脱分極が生じた場合前記心臓は房室結節性リエントリ
    性頻拍であると断定する行程と、を、さらに有すること
    を特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記第2ステージは、 心房脱分極が心室脱分極の前に生じない場合心室脱分極
    と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい値と比較す
    る行程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さい場合前記
    心臓は心房頻拍、房室結節性リエントリ性頻拍または心
    室頻拍であると断定する行程と、を、さらに有すること
    を特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第3ステージの前記ペーシング行程
    は、前記所定期間に亘って前記所定レートで前記心臓の
    心房のペースをペーシングする行程を有し、 前記モニタ行程は、前記ペーシング行程の間に前記心室
    脱分極レートが加速したりまたは変化しないか否かを判
    定する行程を有し、 前記第3ステージの断定行程は、前記心室脱分極レート
    が変化しない場合前記心臓は心室頻拍であると断定する
    行程と、前記心室脱分極レートが加速された場合前記心
    臓は心房頻拍であると断定する行程と、前記心室脱分極
    レートが減速された場合前記心臓は房室結節性リエント
    リ性頻拍であると断定する行程と、を、有することを特
    徴とする請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記第3ステージのペーシング後の前記
    モニタ行程は、ペーシング後の房室間隔を前記ベースラ
    イン値と比較する行程を有し、 前記断定行程は、ペーシング後の前記房室間隔が前記ベ
    ースライン値と前記所定量だけ異なる場合に前記心臓は
    洞性頻拍であると断定する行程、またはペーシング後の
    前記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異
    なる場合前記心臓は心房頻拍であると断定する行程を有
    することを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 ペーシング後の前記モニタ行程は、 前記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異
    なる場合前記房室間隔が所定しきい値間隔内にあるか否
    かを判定する行程と、 心房脱分極が心室脱分極の前に発生しない場合心室脱分
    極と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい値と比較
    する行程と、を有し、 前記断定行程は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さい場合前記
    心臓は心房頻拍、房室結節性リエントリ性頻拍、または
    心室頻拍であると断定する行程と、 前記房室間隔が所定しきい値間隔にある場合前記心臓は
    房室結節性リエントリ性頻拍であると断定する行程と、
    を有することを特徴とする請求項4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記第3ステージの前記ペーシング行程
    は、前記所定期間に亘って前記所定レートで前記心臓の
    心室をペーシングする行程を有し、 前記モニタ行程は、前記ペーシング行程の間に心室脱分
    極レートが加速されたり変化しないか否かを判定する行
    程を有し、 前記第3ステージの前記断定行程は、 心室脱分極レートが変化しなかった場合前記心臓は心室
    頻拍であると断定する行程と、 心室脱分極レートが加速された場合前記心臓は心房頻拍
    であると断定する行程と、 心室脱分極レートが減速された場合前記脱分極は房室結
    節性リエントリ性頻拍または心室頻拍であると断定する
    行程と、を有することを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 ペーシング後の前記モニタ行程は、房室
    間隔を前記ベースライン値と比較する行程と、 前記断定行程は、ペーシング後の前記房室間隔が前記ベ
    ースライン値と前記所定量だけ異なる場合心臓は洞性頻
    拍であると断定する行程、またはペーシング後の前記房
    室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異なる場
    合心臓は心房頻拍であると断定する行程と、を有するこ
    とを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 ペーシング後の前記モニタ行程は、 前記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異
    なる場合前記房室間隔は所定しきい値間隔の範囲にある
    か否かを判定する行程と、 心房脱分極が心室脱分極の前に生じない場合心室脱分極
    と心房脱分極との間の房室時間間隔を所定しきい値と比
    較する行程と、をさらに有し、 前記断定行程は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さい場合前記
    心臓は心房頻拍、房室結節性リエントリ性頻拍、または
    心室頻拍であると断定する行程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にある場合前記
    心臓は前記房室結節性リエントリ性頻拍であると断定す
    る行程と、をさらに有することを特徴とする請求項7記
    載の方法。
  10. 【請求項10】 前記ペーシング行程の前記所定レート
    は、前記心臓の頻拍以上の所定量であることを特徴とす
    る請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】 心臓の活動を検出して心拍状態を分類
    する方法であって、 所定期間に亘って所定レートで前記心臓をペーシングす
    るペーシング行程と、 前記所定期間の間及びその後に前記ペーシング行程の反
    応をモニタするモニタ行程と、 前記ペーシング行程の間及び前記所定期間の後で前記心
    臓の反応に基づいて前記心臓の状態を断定する断定行程
    と、を有することを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 ペーシング後の前記モニタ行程は、ペ
    ーシング後の房室間隔をベースライン値と比較する行程
    と、 前記断定行程は、ペーシング後の前記房室間隔が前記ベ
    ースライン値と前記所定量だけ異なる場合前記心臓は洞
    性頻拍であると断定する行程、またはペーシング後の前
    記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異な
    る場合前記心臓は心房頻拍であると断定する行程を有す
    ることを特徴とする請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 ペーシング後の前記モニタ行程は、 前記房室間隔がベースライン値と前記所定量以上異なる
    場合前記房室間隔は所定しきい値間隔内にあるか否かを
    判定する行程と、 心房脱分極が心室脱分極の前に生じない場合心室脱分極
    と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい値と比較す
    る行程と、をさらに有し、 前記断定行程は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さい場合前記
    心臓は心房頻拍、房室結節性リエントリ性頻拍、または
    心室頻拍であると断定する行程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にある場合前記
    心臓は房室結節性リエントリ性頻拍であると断定する行
    程と、を有することを特徴とする請求項11記載の方
    法。
  14. 【請求項14】 前記ペーシング行程は、前記所定期間
    に亘って前記所定レートで前記心臓の心室をペーシング
    するペーシング行程を有し、 前記モニタ行程は、前記心室脱分極レートが前記ペーシ
    ング行程の間に加速したりまたは変化しないか否かを判
    定する行程を有し、 前記断定行程は、前記心室脱分極レートが変化しない場
    合前記心臓は心室頻拍であると断定する行程、前記心室
    脱分極レートが加速した場合前記心臓は心房頻拍である
    と断定する行程、または前記心室脱分極レートが減速し
    た場合前記心臓は房室結節性リエントリ性頻拍、または
    心室頻拍であると断定する行程を有することを特徴とす
    る請求項11記載の方法。
  15. 【請求項15】 ペーシング後の前記モニタ行程は、房
    室間隔を前記ベースライン値と比較する行程を有し、 前記断定行程は、ペーシング後の前記房室間隔が前記ベ
    ースライン値と前記所定量だけ異なる場合前記心臓は洞
    性頻拍であると断定する行程、またはペーシング後の前
    記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異な
    る場合前記心臓は心室頻拍であると断定する行程を有す
    ることを特徴とする請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 ペーシング後の前記モニタ行程は、 前記房室間隔が前記ベースライン値と前記所定量以上異
    なる場合前記房室間隔は所定しきい値間隔内にあるか否
    かを判定する行程と、 心房脱分極が心室脱分極の前に生じない場合心室脱分極
    と心房脱分極との間の房室間隔を所定しきい値と比較す
    る行程と、をさらに有し、 前記断定行程は、 前記房室間隔が前記所定しきい値よりも小さい場合前記
    心臓は心房頻拍、房室結節性リエントリ性頻拍、または
    心室頻拍であると断定する行程と、 前記房室間隔が前記所定しきい値間隔内にある場合前記
    心臓は房室結節性リエントリ性頻拍であると断定する行
    程と、を有することを特徴とする請求項14記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 前記ペーシング行程の前記所定レート
    は前記心臓の頻拍を上回る所定量であることを特徴とす
    る請求項11記載の方法。
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