JPH0838623A - 心臓ペースメーカの基礎頻度数を制御するための方法および装置 - Google Patents

心臓ペースメーカの基礎頻度数を制御するための方法および装置

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JPH0838623A
JPH0838623A JP7057484A JP5748495A JPH0838623A JP H0838623 A JPH0838623 A JP H0838623A JP 7057484 A JP7057484 A JP 7057484A JP 5748495 A JP5748495 A JP 5748495A JP H0838623 A JPH0838623 A JP H0838623A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラミングされた基礎頻度数が患者の生
理学的要求に自動的に適応するような心臓ペースメーカ
を提供する。 【構成】 生理学的パラメータを監視する少なくとも１
個のセンサを備えた心臓ペースメーカの基礎頻度数を制
御する方法であって、静止期および活動期再開は患者の
静止および活動の相対時間にペースメーカの基礎頻度数
を自動的に適応するよう検出される。 【効果】 基礎頻度数は実際の患者の静止に呼応して通
常のプログラミングされた基礎頻度数より低く減少し、
調速を抑制するよう低い自然心臓リズムをももたらす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は心臓ペースメーカの基礎
頻度数の制御に関し、より詳細には患者の活動に呼応し
てペースメーカにおける基礎頻度数を調整する生理学的
パラメータを監視するための少なくとも１個のセンサを
備えた心臓ペースメーカに関するものである。
【０００２】さらに本発明は、生理学的パラメータに刺
激頻度数を「従属（enslavement ）」させる機能を有す
るペースメーカ、すなわち速度応答性もしくは代謝要求
性ペースメーカに関するものであり、調速は患者の活動
レベルおよび／または心臓出力要求を示す監視された生
理学的パラメータの関数として制御されるが、この最後
の機能は前記センサとは異なるセンサおよび基礎頻度数
を制御する生理学的パラメータによって確保することが
できる。
【０００３】
【従来の技術】心臓ペースメーカ（心臓パルス発生器と
も呼ばれる）においては、自然心臓リズムの不存在下で
刺激パルスが供給される基礎頻度数（すなわち基礎速
度）を規定するのが通常である。基礎頻度数値は典型的
にはプログラミングされる。１分間当りの心臓における
基礎頻度数は秒としての対応の時間間隔（一般にｍｓと
して現す）を有することが了解される。さらに基礎間隔
は基礎エスケープ間隔（「ＥＩ」）とも称され、この間
隔は第１心臓イベントにて出発し、間隔の終了前に自然
心臓イベントが生じない限り間隔の終了時に供給される
刺激パルスをもたらす。
【０００４】本発明者等が認めたところでは、患者が静
止している期間に際し基礎頻度数よりも低くかつ患者の
状態に生理学的に適合するような自然心臓リズムが存在
しうる。しかしながら従来のペースメーカに伴う問題
は、プログラミングされた基礎頻度数における装置の制
御がこの種の自然リズムを基礎頻度数以下で吸収しえな
いことである。
【０００５】基礎頻度数の機能を患者の静止期間および
活動期間に際し変化させる数種の試みが提案されてい
る。
【０００６】米国特許第５，１４３，０６５号は、基礎
頻度数を１日の時間および患者の周期的な生理学的要求
の関数として調整する予想可能なモデルを記載してい
る。
【０００７】国際特許ＷＯ ８６／０７２７０号は、自
然心臓リズムの日中および夜間の変動（概日リズム）を
シュミレートする機能につき記載している。
【０００８】しかしながら、これら特許公報はいずれ
も、患者の実動もしくは有効な静止の期間に対する基礎
頻度数の適合を可能にしない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、日中もしくは夜間の静止期、並びに非静止（すな
わち活動）状態への復帰期に際し患者の生理学的要求に
プログラミング基礎頻度数を自動的に適合させるような
心臓ペースメーカを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】広義において本発明は生
理学的パラメータを監視する少なくとも１個のセンサを
備えた心臓ペースメーカにおける基礎頻度数の制御に向
けられ、患者の静止期と活動再開期とがペースメーカの
基礎頻度数を患者の静止および活動の期間に自動適合さ
せるよう検出されることを特徴とする。これは、装置を
再プログラミングすることなくプログラミング基礎頻度
数とは異なる基礎頻度数（「現在の基礎頻度数」とも称
する）を用いることを可能にし、さらに自然リズムが生
理学的に許容しうると共にプログラミング基礎頻度数よ
りも低い静止期に際し、自然心臓リズムがペースを妨げ
ないようにする。便宜上、活動再開期を「活動」期とも
称する。
【００１１】好ましくは静止期および活動期は、（１）
情報がセンサにより検出される患者の活動を示すセンサ
により与えられる情報信号（ここでは「センサ活動」と
称する）および（２）たとえば刺激パルスの調速もしく
は供給から或いは心内心電図もしくは外部ＥＣＧ信号ま
たはその組合せの解析から妨げられるペースメーカ回路
により検出される患者活動を示す自然もしくは刺激心臓
リズム（ここでは「心臓活動」と称する）の解析により
決定される。行うべき解析は、センサ活動および心臓活
動のそれぞれが静止状態および／または活動状態に対応
する時点を決定することである。
【００１２】この点に関し次の定義を用いる。「静止
期」とは、「センサ静止」の期間または「心臓静止」の
期間が存在する場合と規定される。より好適な実施例に
おいて、静止期はセンサ静止期と心臓静止期との両者が
同時に存在する場合と規定される。「活動期」とは、静
止期の状態が満足されない場合、たとえば事例に応じ
「センサ活動」期および「心臓活動」期の一方もしくは
両者が存在する場合と規定される。「センサ静止」期と
は、個数ｐの比較もしくは試料につきセンサ情報信号の
平均がｐ回のうち回数ｒ（ｒ≦ｐ）にてセンサの静止レ
ベルより低い場合と規定され、或いは「センサ活動」期
はセンサ平均がｐ回のうちｒ未満につきセンサの静止レ
ベル未満である場合と規定される。たとえば限定はしな
いが、活動状態からセンサ静止状態を区別する基準は、
センサ平均が８回の連続比較のうち５回につきセンサ静
止レベル未満もしくはそれより高い場合とすることがで
きる。
【００１３】好ましくは、センサ平均は第１プログラミ
ング持続期間に際しセンサにより与えられる最終情報の
平均であると規定される。プログラミングしうる第１持
続時間は時計（すなわち時間間隔）により規定すること
ができ、或いは予備選択された呼吸サイクルの回数によ
り規定することができる。好ましくはセンサ平均は持続
時間がプログラミング可能な第２持続時間に対応する正
常間隔にて計算され、この第２持続時間も時計により規
定され或いは呼吸サイクルの回数により規定される。す
なわち平均はセンサ情報のスライドウインド、すなわち
センサ情報（これは連続もしくは非連続部分とすること
ができる）の順次の個別部分に基づくことができる。勿
論、荷重平均も所望ならば用いることができる。
【００１４】「心臓静止」期とは、Ｎ回の心臓サイクル
に際し類似した性質の２つの順次の心臓イベント間にお
ける時間間隔が敷閾値だけ減少した現在の基礎間隔より
も大、すなわちプログラミングしうる数値Ｙ％よりも大
であるＮ回の心臓サイクルの比率と規定される。換言す
れば、Ｎ回の心臓サイクルの試料につき、ｘ（ｘは敷閾
値だけ減少した現在の基礎間隔に等しい）よりも大であ
る類似した性質の２つの連続する心臓イベント間の間隔
（すなわちエスケープ間隔）を有する心臓サイクルの回
数を数値ｚとして計数する。試料セットにおけるこの種
の間隔の比率、すなわちｚ／Ｎがプログラミングしうる
数値Ｙ％より大であれば、心臓静止期が規定される。或
いは、心臓静止期は、Ｓ回の心臓サイクルに際し類似す
る性質の２つの順次の心臓イベント間の間隔が敷閾値だ
け減少した現在の基礎間隔よりも大である場合と規定す
ることもできる。後者の試験は、典型的には敷閾値だけ
減少した現在の基礎間隔よりも低い心臓エスケープ間隔
を有する一連の連続心臓サイクルに基づく。
【００１５】「心臓活動」期は、Ｎ回の心臓サイクルに
際し類似する性質の２つの連続心臓イベント間の間隔が
敷閾値だけ減少した現在の基礎間隔より大（すなわちプ
ログラミングしうる数値Ｙ％未満もしくは等しい）の心
臓サイクルの比率であると規定される。或いは心臓活動
期は、Ｓ回の心臓サイクルに際し類似する性質の２回の
連続心臓イベント間の間隔が敷閾値だけ減少した現在の
基礎間隔より小もしくは等しい場合と規定される。
【００１６】本発明によれば、各静止期の後、現在の基
礎間隔は好ましくはプログラミングしうる増分だけ延長
され、より好ましくは現在の基礎間隔が最小基礎頻度数
に対応する最大基礎間隔に達するまでプログラミング可
能な増分だけ延長される。さらに各活動期の後、現在の
基礎間隔はプログラミング可能な減少分だけ減少され、
より好ましくは現在の基礎間隔がプログラミング基礎頻
度数に対応する最小基礎間隔に達するまでプログラミン
グ可能な減少分だけ減少される。
【００１７】本発明の１面において、期外収縮が「重
大」であると称する状態が規定される。これは、Ｎ回の
心臓サイクルに際し生ずる心房もしくは心室期外収縮の
回数がプログラミング可能な数値Ｍより大である場合に
生ずる。期外収縮が重大状態であると規定する場合、現
在の基礎間隔を減少分だけ減少させる。周知のよう期外
収縮は尚早な自然心臓イベントである（たとえば米国特
許第５，２７１，３９４号参照）。
【００１８】本発明によれば、センサにより検出される
生理学的パラメータに対する刺激頻度数の従属関係は、
常に現在の基礎頻度数とは無関係に機能し続ける。換言
すれば、患者の活動および／または心臓出力要求を示す
生理学的パラメータの関数として決定される速度応答刺
激頻度数は、現在の基礎頻度数とは独立して機能し続け
る。
【００１９】さらに本発明は生理学的パラメータを監視
する少なくとも１個のセンサを備えた速度応答性心臓ペ
ースメーカに向けられ、患者の静止期および活動期を検
出して刺激の基礎頻度数を自動適合させることを特徴と
する。この種のペースメーカは少なくとも１個の生理学
的センサと信号状態調節回路と、ステートマシン（stat
e machine ）および／または上記過程で作動して基礎間
隔を調整しうるマイクロプロセッサとを備える。
【００２０】
【実施例】以下、添付図面を参照して実施例につき本発
明を詳細に説明する。
【００２１】図１を参照して、現在の基礎頻度数（ＦＢ
ＡＳＥ ＣＵＲ）の変動の順序（工程として）を、プロ
グラミング基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ ＰＲＯＧ）および
最小基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ ＭＩＮ）と対比して示
す。順序は、図１の左側から出発して患者が静止してい
る期間を含む。これは、どのように現在の基礎頻度数
（ＦＢＡＳＥ ＣＵＲ）が最小基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ
ＭＩＮ）まで経時的に低下するかを示す。次いで図１
の中間近くから出発し、センサ頻度数（ＳＥＮＳＯＲ
ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ）の上昇により示される患者の活動
再開の後（これはキャロットで示される）、現在の基礎
頻度数（ＦＢＡＳＥ ＣＵＲ）が活動持続の間にプログ
ラミング可能な基礎値（ＦＢＡＳＥ ＰＲＯＧ）まで経
時的に上昇する。心臓イベント（ＣＡＲＤＩＡＣ ＦＲ
ＥＱＵＥＮＣＹ）が星印として示される。
【００２２】図２を参照してセンサの制御方法が示さ
れ、これはセンサにより与えられる情報に呼応してセン
サ静止状態であると決定される静止期が存在するかどう
かを規定する目的を有する。
【００２３】図２を参照して、センサ情報は適当に状態
調節されると共にデジタル解析のため変換された後に好
ましくは次のようにソフトウエア制御マイクロプロセッ
サによって処理される。工程１０にて、平均センサ情報
を計算するサイクルが第１の所定持続時間（すなわち所
定回数の呼吸サイクル）につき開始される。工程２０に
てセンサ平均が得られ、センサ静止レベル値と比較され
る。センサ平均がセンサ静止レベルより低ければ、工程
３０にて計数器 ＣＹＣセンサレストが増加すると共
に、手順は工程４０に進む。センサ平均がセンサ静止レ
ベル以上であれば、手順は工程４０に進む。
【００２４】工程４０にて計数器解析センサレストが予
備選択数値ｐと比較される。計数値がｐに等しくなけれ
ば、手順は工程４５にて計数器を増加させ、手順が他の
検知サイクルのため工程１０に戻る。解析センサレスト
のカウント値がｐに等しければ、計数器ＣＹＣセンサレ
スト値は数値ｒと比較される。これがｒより大または等
しければ、工程６０にてセンサ静止状態がイエスとして
規定され、計数器ＣＹＣセンサレストおよび解析センサ
レストがゼロにリセットされる。次いで手順は他の検知
サイクルのため工程１０に戻る。計数器ＣＹＣセンサレ
スト値がｒ以下であれば、工程５５にてセンサ静止状態
がノーとして規定され、計数器ＣＹＣセンサレストおよ
び解析センサレストがゼロにリセットされる。次いで手
順は他の検知サイクルのため工程１０に戻る。
【００２５】図３を参照してペースメーカの制御方法が
示され、これは心臓イベントを監視することにより心臓
静止期であると決定される静止期が存在するかどうかを
規定する目的を有する。静止状態がセンサにより与えら
れる情報および心臓イベントの規定（すなわち図２およ
び３に示された手順）の両者により規定される場合、す
なわちセンサ静止および心臓静止の両状態が存在する場
合は、本発明の方法はプログラミング基礎頻度数（ＦＢ
ＡＳＥ ＰＲＯＧ）から最小基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ
ＭＩＮ）への現在の基礎頻度数の減少を制御する。この
減少は、自動的かつ段階的に生ずる。静止期間、すなわ
ち規定された静止期に際し活動が検出されると、本発明
の方法は最小基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ ＭＩＮ）からプ
ログラミング基礎頻度数（ＦＢＡＳＥ ＰＲＯＧ）まで
現在の基礎頻度数の増加を制御する。この増加も自動的
かつ段階的に生ずる。かくして本発明は、患者が静止期
にある時間と活動期にある時間との相対期間の関数とし
て、プログラミング基礎頻度数と最小基礎頻度数との間
で現在の基礎頻度数を自動的に制御する。
【００２６】図３を参照して、心臓活動とセンサ活動情
報と共に評価する過程を示す。手順は工程１１０にて各
心臓サイクルから出発する。工程１２０にて、順次の性
質的に同じ種類の２つの心臓イベント（たとえば２つの
Ｒウエーブ）の間の間隔ＩＮＴを、敷閾値だけ減少した
現在の基礎間隔ＥＩと比較する（たとえば現在の基礎間
隔のｘ％）。間隔ＩＮＴが現在の減少した基礎間隔ＥＩ
より大または等しければ工程１３０にて計数器ＣＣスロ
ーが増加する。計数器ＣＣスローは、現在の基礎頻度数
ＥＩに近い緩徐な心臓リズムに対応する間隔ＩＮＴの回
数を計数する。次いで、工程１４０にて計数器ＣＣは、
検査される複数の心臓サイクルを示す回数Ｎと比較され
る。計数器ＣＣがＮに等しくなければ、手順は工程１４
５にて計数器ＣＣを増加させ、次の間隔ＩＮＴを得るた
め次の心臓サイクルの工程１１０に戻る。しかしなが
ら、計数器ＣＣがＮに等しければ、工程１５０にて計数
器ＣＣはゼロにリセットされ、次いで手順は患者の心臓
状態を検査する。
【００２７】間隔ＩＮＴが現在の基礎間隔以下である場
合、工程１２２にて計数器ＣＣファーストが増加する。
計数器ＣＣファーストは、より早い心臓リズムに対応す
る間隔ＩＮＴの回数を計数する。次いで工程１２４にて
間隔ＩＮＴを試験し、心房もしくは心室のいずれかで期
外収縮があるかどうかを決定する。この試験は任意慣用
の方法で、たとえば間隔を１つもしくはそれ以上のプリ
セット時間と比較することにより行うことができる。期
外収縮が存在すれば、計数器ＥＳＡ／Ｖが増加し、手順
は工程１４０に移る。期外収縮でなければ、手順は直接
に工程１４０へ進む。
【００２８】計数器ＣＣをリセットした後、手順は予備
選択された或いはプログラミング可能な数値Ｍと工程１
６０にて比べ計数器ＥＳＡ／Ｖを検査する。試験が陽性
であって多くの期外収縮が存在することを示せば、手順
は工程１６２へ移行して現在の基礎間隔ＥＩをプログラ
ミングされた基礎間隔（ＰＲＯＧ ＩＮＴ ＢＡＳＥ）
と比較する。現在の基礎間隔ＥＩがプログラミング基礎
間隔（ＰＲＯＧ ＩＮＴ ＢＡＳＥ）以下であれば手順
は工程１６６に進み、ここで計数器ＥＳＡ／ＶとＣＣフ
ァーストとＣＣスローとがゼロにリセットされ、次いで
手順が工程１１０に進んで新たなＮ心臓サイクルの順序
を開始する。しかしながら、現在の基礎間隔ＥＩがプロ
グラミング基礎間隔（ＰＲＯＧ ＩＮＴ ＢＳＡＥ）よ
り大であれば現在の基礎間隔ＥＩは数値ＤＥＣだけ工程
１６４にて減少し、次いで手順は工程１６６に移行して
上記したように進行する。
【００２９】計数器ＥＳＡ／Ｖが数値Ｍ未満である場
合、工程１７０にてスロー間隔の比較（すなわちＮによ
り割算した計数器ＣＣスローの計数値）が所定の割合Ｙ
％と比較される。比率がＹ％以下であれば計数器ＡＣＴ
が工程１７２にて増加すると共に、計数器ＡＣＴがプロ
グラミング値ｍと比較される。計数器ＡＣＴの計数値が
ｍより大であれば計数器ＡＣＴおよびＲＥＳＴが工程１
７６にてゼロにリセットされ、手順は工程１６２に移行
して上記したような順序で進行する。計数器ＡＣＴの計
数値がｍに等しくなければ、手順は工程１６６に移行し
て上記した順序で進行する。
【００３０】しかしながら、比率がＹ％より大であれ
ば、工程１８０にてセンサ状態を試験してセンサ静止状
態であるかどうかを決定する。静止状態でなければ手順
は工程１７２に移行し、計数器ＡＣＴが増加して、上記
したように進行する。明確なセンサ静止状態が存在すれ
ば工程１９０にて計数器ＲＥＳＴが増加し、計数器ＲＥ
ＳＴ値が所定値ｎと工程２００にて比較される。計数器
ＲＥＳＴ値がｎに等しければ、手順は工程１６６に進ん
で各計数器をリセットすると共に上記したように進行す
る。ｎに等しくなければ、工程２１０にて計数器ＡＣＴ
およびＲＥＳＴがゼロにリセットされ、プログラミング
基礎間隔ＰＲＯＧ ＩＮＴ ＢＡＳＥとＤＥＬＴＡ（Ｄ
ＥＬＴＡはプログラミング可能な数値である）との合計
と工程２２０にて現在の基礎間隔ＥＩが対比される。現
在の基礎間隔ＥＩがプログラミング基礎間隔プラスＤＥ
ＬＴＡより低ければ工程２２５にて現在の基礎間隔ＥＩ
は量ＩＮＣだけ増加し、手順は工程１６６に進む。或い
は、手順は直接に工程１６６に移行する。
【００３１】本発明によれば患者のセンサ静止状態およ
びセンサ活動状態が、たとえばトランク（たとえばアク
セロメータ）の運動を検出する活動のセンサにより或い
は微小排気を測定するセンサにより検出される。この種
の多くのペースメーカの生理学的パラメータセンサが知
られている。さらに数個のセンサ（すなわち種々異なる
生理学的パラメータを有する２個以上のセンサ）をたと
えばアクセロメータおよび電極／インピダンス系のよう
な同じ装置で使用して、微小排気を測定することもでき
る。
【００３２】センサ静止の状態を規定するため、センサ
により与えられた最後の情報の平均を正常間隔にて計算
する。これら間隔は好ましくはプログラミング可能であ
って、たとえば微小排気の場合には３２回の呼吸サイク
ルに対応する。１実施例においてセンサ平均は、たとえ
ば回数をプログラミングしうる最後の１２８回の呼吸サ
イクルに対応するセンサの最終情報に基づく。たとえば
センサ平均（すなわちセンサの最終情報の平均）は、た
とえば最後の１２８回の呼吸サイクルにつき得られた微
小排気測定値の平均である。この平均を次いで対応の刺
激頻度数に公知の方法で関連させることができる。１実
施例において、最後の１２８サイクルに関する平均は次
の１２８サイクルの後または６４サイクルの後、或いは
他のサイクル数（好ましくは４サイクルの倍数の後に決
定することができる。
【００３３】他の実施例において、センサは患者の呼吸
に直接関係しない生理学的パラメータを監視することも
できる。たとえばセンサは脈搏増進を測定する種類とす
ることもでき、患者の運動型活動を追跡することもでき
る。この場合は、センサ平均を呼吸サイクルの回数でな
く持続期間に置くことが好ましい。
【００３４】上記したようにセンサ静止状態はセンサ平
均がたとえばｐ回のうちｒ（ｒ≦ｐ）につきセンサの静
止レベルより低い場合と規定される。回数ｒおよびｐは
プログラミングしうることが望ましい。
【００３５】センサの静止レベルは、たとえばフランス
特許ＦＲ−Ａ−２，６７１，０１３号および対応の本出
願人による米国特許第５，３０３，７０２号（その開示
を参考のためここに引用する）に記載された自動検量法
により患者のデーリーリズムの関数として決定される。
【００３６】センサ活動状態は、センサ平均がｐ試料の
うちｒ（ｒ≦ｐ）未満にてセンサの静止レベル未満であ
る場合と規定される。
【００３７】心臓静止状態は複数回Ｎの心臓サイクルに
つき決定され、回数Ｎはプログラミング可能である。心
臓サイクルは性質的に類似する２つの順次の心臓イベン
ト間の間隔により規定され、たとえば２つの順次のＰウ
ェーブ（すなわち自然もしくは調速された心房イベン
ト）の間の間隔または２つの順次のＲウェーブ間の間隔
（すなわち自然もしくは調速された心室イベント）の間
の間隔により規定される。本発明の構成において、間隔
は一般に２つの順次のＲウェーブ間の持続時間として規
定される。
【００３８】Ｎ回の心臓サイクルに際しＮ回の心臓サイ
クルの比率が計算され、２回の順次の類似する心臓イベ
ント間の間隔は敷閾値だけ減少した現在の基礎間隔より
大である。この比率がプログラミング可能な数値Ｙ％よ
り大であれば、心臓静止状態が規定される。この比率が
このプログラミング可能な数値Ｙ％以下であれば、心臓
活動状態が規定される。
【００３９】他の実施例においては、Ｓ回の心臓サイク
ルに際し類似する性質を有する２つの連続心臓イベント
間の間隔が敷閾値だけ減少した現在の基礎間隔よりも大
である場合と心臓静止状態を規定することもできる。次
いで心臓活動状態は、Ｓ心臓サイクルに際し間隔の少な
くとも１つが敷閾値だけ減少した現在の基礎間隔の間隔
以下である場合と規定される。
【００４０】Ｎ心臓サイクルに際しペースメーカは心房
もしくは心室期外収縮の回数を検出すると共に計数し、
この数値を計数器ＥＳＡ／Ｖに記憶する（図３）。期外
収縮の回数がプログラミング可能な数値Ｍより大であれ
ば、期外収縮は「重大」状態であると規定される。
【００４１】本発明による現在の基礎頻度数を増加もし
くは減少させる方法は、一般に図３を参照して次のよう
に説明される。
【００４２】Ｎ回の心臓サイクル期間のうちプログラミ
ング可能な回数ｎ（計数器ＲＥＳＴにより制御される）
に際しセンサ静止および心臓静止が同時に生ずれば、現
在の基礎間隔はプログラミング可能な増分だけ現在の基
礎間隔が最小基礎頻度数の間隔に達するまで延長され
る。この最小基礎頻度数は、好ましくはプログラミング
可能な頻度数δだけ減少したプログラミング基礎頻度数
に等しい。
【００４３】Ｎ回の心臓サイクル期間のうちプログラミ
ング可能な回数ｍ（計数器ＡＣＴにより制御される）に
際しセンサ活動状態または心臓活動状態が生ずれば、現
在の基礎間隔はプログラミング可能な減少分だけ現在の
基礎間隔がプログラミング基礎頻度数に相当する間隔に
達するまで減少する。
【００４４】Ｎ心臓サイクルの期間に際し重大な期外収
縮が生ずれば、現在の基礎間隔はプログラミング可能な
減少分だけ現在の基礎間隔がプログラミング基礎頻度数
の間隔に達するまで減少する。
【００４５】使用する心臓ペースメーカは、たとえば複
式チャンバ速度応答型である。この種のペースメーカは
公知であり、たとえばコーラスＲＭ型心臓ペースメーカ
がＥＬＡメジカルＳＡ、モントルージュ、フランス国か
ら入手でき、これは当業者により本発明を実施すべく用
いることができる。他の種類の速度応答ペースメーカも
使用することができ、たとえばＯＰＵＳ−Ｇペースメー
カ（これもＥＬＡメジカルＳＡ社から入手しうる）のよ
うな単チャンバ装置を包含する。
【００４６】この種のペースメーカは典型的には心臓活
動を検知するハードウエア回路および監視される生理学
的パラメータを示す信号を検出する回路、信号の状態調
節および濾過回路、並びに処理ユニット、たとえばソフ
トウエア制御マイクロプロセッサを備えて、心臓活動信
号およびセンサ活動信号で作動することにより種々の心
臓およびセンサ状態を確認すると共に本発明に従いこれ
ら状態に呼応して基礎頻度数を調整する。本発明で使用
すべく改変しうる速度応答ペースメーカに適する設計
は、同時出願の米国特許出願第０８／３４６，０２７号
（１９９４年１１月２９日付け出願）および本出願人に
よる米国特許第５，３３０，５１０号、第５，３０３，
７０２号および第５，２４９，５７２号（これらの開示
を参考のためここに引用する）にも記載されている。
【００４７】静止の状態が存在する場合、すなわちペー
スメーカが静止期を検出した場合、現在の基礎間隔はプ
ログラミング可能な持続時間だけ増加し、典型的には８
〜１６ｍｓだけ増加した後、現在の基礎間隔が最小基礎
頻度数に対応する最大基礎間隔に達する。
【００４８】患者は、静止の期間（すなわち現在の基礎
頻度数がプログラミング基礎頻度数より低い期間）の後
に活動の期間（活動期）に復帰することができる。ペー
スメーカがこの種の活動期を検出した場合、現在の基礎
間隔はプログラミング可能な持続時間だけ減少し、典型
的には８〜１６ｍｓだけ減少した後、現在の基礎間隔は
プログラミングされた基礎頻度数に対応するプログラミ
ング基礎間隔に達する。
【００４９】速度応答ペースメーカの従属機能は常に現
在の基礎頻度数とは無関係に機能し続け、現在の基礎頻
度数／間隔の調整機能を改変しない。２個もしくはそれ
以上の異なるセンサを有する装置において、１個のみの
センサを用いて基礎間隔を制御することができる。
【００５０】心房もしくは心室の期外収縮を有するサイ
クルは、静止サイクルの途中で計数を変化しない。
【００５１】適するプログラミング可能なパラメータは
たとえば以下に示す通りであり、その許容値および公称
値を示す：
【００５２】
【表１】パラメータ 許容値 公称値 センサ平均の間隔 １６−１２８ ３２呼吸サイクル センサ平均のサイクル数 ３２−２５６ １２８サイクル ｐのうちセンサ静止期ｒ（ｒ≦ｐ） １−１０ １ 心臓静止期または活動再開（Ｙ％） ５０−１００％ ８７．７５％ 敷閾値 ６．２５−５０％ ２５％ 心臓静止サイクル数（Ｎ） １０−１００ ３２card. 心臓サイクル数（Ｓ） １０−１０２４ ５０ 静止の際の期外収縮の最大数（Ｍ） ０−５０ ５ 基礎頻度数のδ ０−４５ ２０bpm 基礎頻度数減速（ｎ） １−１０ ３ 基礎頻度数加速（ｍ） １−１０ １
【００５３】本発明による現在の基礎頻度数の制御方法
は幾つかの利点を示す。
【００５４】第１にプログラミング基礎頻度数より低い
自然の心臓リズムを現すことができ、これは心臓につき
刺激リズムにとって好ましい。その結果、第２に使用持
続時間（すなわちペースメーカのバッテリー寿命）が減
少刺激パルス数だけ延びる。
【００５５】かくして、本発明による制御方法は現在の
基礎頻度数を患者の活動および静止の時間に自動的に適
合させることができる。
【００５６】以上、本発明を特定実施例につき説明した
が、本発明の範囲を逸脱することなく多くの改変が可能
である。たとえば限定はしないが、上記の観察持続時間
の代りに特に静止期についてはスライド平均または荷重
平均を用いることもできる。以上の説明は単に例示の目
的であって、限定を意味しないことが当業者には了解さ
れよう。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、日中もしくは夜間の静
止期、並びに非静止（すなわち活動）状態への復帰期に
際し患者の生理学的要求にプログラミング基礎頻度数を
自動的に適合させるような心臓ペースメーカを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に従いペースメーカの基礎
頻度数を制御する方法の使用を示す略図である。
【図２】センサの制御方法の流れ図である。
【図３】本発明による基礎頻度数の制御方法を実施する
過程の流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アン ブーウール フランス国、75013 パリ、リュー ド ラ ビステュル 13

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生理学的パラメータを監視するセンサと
    刺激および自然の心臓イベントを監視する回路とを有す
    る心臓ペースメーカの基礎頻度数（この基礎頻度数は対
    応の基礎間隔を有する）を制御するに際し： （ａ）患者の活動レベルを監視し； （ｂ）患者の活性レベルが静止期および活動期の一方に
    対応するかどうかを決定し； （ｃ）基礎間隔を決定された静止期の関数として調整す
    る ことを特徴とする心臓ペースメーカの基礎頻度数の制御
    方法。
  2. 【請求項２】 工程（ａ）が： （ｉ）患者の活動レベルを示す患者の生理学的パラメー
    タを監視し； （ｉｉ）監視されたパラメータを解析すると共に、そこ
    から静止状態にある患者の活動レベルに対応する検知器
    静止状態を確認し； （ｉｉｉ）自然および刺激の心臓イベントを含む患者の
    心臓活動を監視すると共に静止状態にある患者の心臓活
    動レベルに対応する心臓静止状態を確認する ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 工程（ｂ）が、心臓静止状態およびセン
    サ静止状態の一方が存在することを決定することにより
    静止期が存在することを決定することをさらに含む請求
    項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 工程（ｂ）が、心臓静止状態とセンサ静
    止状態とが同時に存在することを決定することにより静
    止期が存在することを決定することをさらに含む請求項
    ２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 工程（ｄ）が、心臓静止状態とセンサ静
    止状態とが同時には存在しないことを決定することによ
    り活動期が存在することを決定することをさらに含み；
    工程（ｃ）が、決定された静止および活動期の関数とし
    て基礎間隔を調整することをさらに含む請求項２に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】 工程（ａ）（ｉｉ）が、ｐ試料のそれぞ
    れにつき監視パラメータの平均値を決定すると共にｐ試
    料のうちｒ（ｒ≦ｐ）につき所定のセンサ静止レベルよ
    りも平均が低いことを決定することをさらに含む請求項
    ２に記載の方法。
  7. 【請求項７】 平均値の決定が、第１持続期間に際しセ
    ンサにより与えられる最後の情報の平均を与えることを
    さらに含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 第１時間間隔および呼吸サイクルの第１
    回数の一方として第１持続期間を与えることをさらに含
    む請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 平均の決定が、第２持続期間に対応する
    正常間隔の平均を定期的に計算することをさらに含み、
    第２持続期間が第２時間間隔および呼吸サイクルの第２
    回数の一方である請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 工程（ｄ）が、ｐ試料のそれぞれにつ
    き監視パラメータの平均値を決定すると共に、平均がｐ
    試料のうちｒ（ｒ≦ｐ）よりも小さい数値につき所定の
    センサ静止レベルよりも低いことを決定することをさら
    に含む請求項５に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 平均値の決定が、第１持続時間に際し
    センサにより与えられる最後の情報の平均を与えること
    をさらに含む請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第１持続時間および呼吸サイクルの第
    １回数の一方として持続時間を与えることをさらに含む
    請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 平均の決定が、第２持続時間に対応す
    る正常間隔の平均を定期的に計算することをさらに含
    み、第２持続時間が第２時間間隔および呼吸サイクルの
    第２回数の一方である請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 工程（ｂ）（ｉｉｉ）が：複数の心臓
    サイクルにつき検知された心臓イベントを選択すると共
    に、性質的に類似する順次の心臓イベントを確認し、か
    つ２つの確認された類似する順次の各心臓イベントの間
    の間隔を決定し；前記２つの確認された順次の類似する
    心臓イベントの間の決定間隔が敷閾値だけ減少した基礎
    間隔よりも大である複数の心臓サイクルの比率を決定
    し；心臓活動レベルが第１値よりも大きい決定比率に呼
    応して静止状態にあること決定する工程をさらに含む請
    求項４に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 工程（ｄ）が：複数の心臓サイクルに
    つき検知された心臓イベントを選択すると共に、性質的
    に類似する順次の心臓イベントを確認し、かつ２つの確
    認された類似する順次の各心臓イベントの間の間隔を決
    定し；前記２つの確認された順次の類似する心臓イベン
    トの間の決定間隔が敷閾値だけ減少した基礎間隔よりも
    小または等しい複数の心臓サイクルの比率を決定し；第
    １値より小または等しい決定比率に呼応して心臓活動期
    が存在することを規定する工程をさらに含む請求項５に
    記載の方法。
  16. 【請求項１６】 工程（ｂ）（ｉｉｉ）が：複数の心臓
    サイクルにつき検知された心臓イベントを選択すると共
    に、性質的に類似する順次の心臓イベントを確認し、か
    つ前記確認された２つの類似する順次の各心臓イベント
    の間の間隔を決定し；心臓活動レベルが敷閾値だけ減少
    した基礎間隔よりも大きい前記２つの確認された順次の
    類似する心臓イベントの間の決定間隔に呼応して静止状
    態にあること決定する工程をさらに含む請求項４に記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】 工程（ｄ）が：複数の心臓サイクルに
    つき検知された心臓イベントを選択すると共に、性質的
    に類似する順次の心臓イベントを確認し、かつ前記確認
    された２つの類似する順次の各心臓イベントの間の間隔
    を決定し；敷閾値だけ減少した基礎間隔より小または等
    しい２つの確認された順次の類似する心臓イベントの間
    の決定間隔に呼応して心臓活動期が存在することを規定
    する工程をさらに含む請求項５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 工程（ｃ）が、静止期の終了を決定す
    ると共にそれに呼応して基礎間隔を増分だけ増大させる
    工程をさらに含む請求項４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 増分だけ基礎間隔を増大させる工程
    が、最小基礎頻度数に対応する最大間隔限界に基礎間隔
    が達したかどうかを決定し、達していれば基礎間隔をさ
    らに増大させないことをさらに含む請求項１８に記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】 工程（ｃ）が、活動期の終了を決定す
    ると共にそれに呼応して基礎間隔を減少分だけ減少させ
    る工程をさらに含む請求項５に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 減少分だけ基礎間隔を減少させる工程
    が、プログラミングされた基礎頻度数に対応する最小間
    隔限界に基礎間隔が達したかどうかを決定すると共に、
    達していれば基礎間隔をさらに減少させないことをさら
    に含む請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 複数の心臓サイクルにつき検知された
    心臓インベントを選択し、検知された心臓イベントが心
    房および心室の期外収縮心臓イベントの少なくとも一方
    を含み；前記複数の心臓サイクルにおける心房および心
    室の期外収縮心臓イベントの回数を計数し；第１回数よ
    りも大の心房および心室期外収縮の回数に呼応して期外
    収縮が重大状態であることを規定することをさらに含む
    請求項５に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 工程（ｃ）が、重大状態である規定期
    外収縮に呼応して基礎間隔を減少させる工程をさらに含
    む請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 現在の基礎間隔とは独立して検知され
    た生理学的パラメータの関数である刺激頻度数を有する
    ようペースメーカを制御する工程をさらに含む請求項１
    に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 心臓ペースメーカの基礎頻度数（この
    基礎頻度数は対応基礎間隔を有する）を制御する装置に
    おいて：患者の活動レベルを決定すると共に、患者の活
    動レベルが静止期および活動期の一方に対応するかどう
    かを決定する第１手段と；決定された静止期の関数とし
    て基礎間隔を自動調整する手段とを備えることを特徴と
    する心臓ペースメーカの基礎頻度数の制御装置。
  26. 【請求項２６】 第１決定手段が：患者の活動レベルを
    示す患者の生理学的パラメータに対応した出力信号を有
    するセンサと；刺激および自然の心臓イベントを検出す
    るよう作動しうると共に基礎頻度数および対応の基礎間
    隔を有するペースメーカと；センサ出力信号を解析する
    と共に、そこから静止状態における患者の活動レベルに
    対応するセンサ静止状態を確認する手段と；検出された
    心臓イベントを処理すると共に、そこから静止状態にお
    ける患者の心臓活動レベルに対応する心臓静止状態を確
    認する手段とさらに備える請求項２５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 第１決定手段が、確認されたセンサ静
    止状態および確認された心臓静止状態の一方の存在に呼
    応して静止期が存在することを決定する第２手段をさら
    に備える請求項２６に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 第１決定手段が、心臓静止状態とセン
    サ静止状態との同時的存在に呼応して静止期が存在する
    ことを決定する第２手段をさらに備える請求項２６に記
    載の装置。
  29. 【請求項２９】 同時には存在しない心臓静止状態およ
    びセンサ静止状態に呼応して活動期が存在することを決
    定する第２手段をさらに備え、調整手段の機能が患者の
    決定された静止期と活動期との機能をさらに含む請求項
    ２６に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 解析手段が、試料の個数ｐのそれぞれ
    につき監視パラメータの平均値を決定すると共に、ｐ試
    料の個数ｒ（ｒ≦ｐ）に際し所定のセンサ静止レベルよ
    りも低い平均に呼応してセンサ静止状態が存在すること
    を決定するよう作動しうる請求項２６に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 平均が、第１持続時間に際しセンサに
    より与えられた最終情報の平均である請求項３０に記載
    の装置。
  32. 【請求項３２】 第１持続時間が、第１間隔と呼吸サイ
    クルの第１回数の一方である請求項３１に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 解析手段が第２持続時間を有する正常
    間隔における平均を計算するよう作動し、第２持続時間
    が第２時間間隔および呼吸サイクルの第２回数の一方で
    ある請求項３２に記載の装置。
  34. 【請求項３４】 解析手段が、試料の個数ｐのそれぞれ
    につき監視パラメータの平均値を決定すると共にｐ試料
    のイベントのうち回数ｒ（ｒ≦ｐ）における所定のセン
    サ静止状態よりも低い平均に呼応してセンサ活動状態が
    存在することを決定するよう作動する請求項２９に記載
    の装置。
  35. 【請求項３５】 平均値が、第１持続時間に際しセンサ
    により与えられる最終情報の平均である請求項３４に記
    載の装置。
  36. 【請求項３６】 第１持続時間が第１時間間隔および呼
    吸サイクルの第１回数の一方である請求項３５に記載の
    装置。
  37. 【請求項３７】 解析手段が第２持続時間を有する正常
    間隔における平均を計算するよう作動し、第２持続時間
    が第２時間間隔および呼吸サイクルの第２回数の一方で
    ある請求項３６に記載の装置。
  38. 【請求項３８】 処理手段が、複数の心臓サイクルにつ
    き検知された心臓イベントを選択し、性質的に類似する
    順次の心臓イベントを確認し、確認された２つの類似す
    る順次の各心臓イベントの間の間隔を決定し、かつ２つ
    の確認された順次の類似する心臓イベントの間の決定間
    隔が敷閾値だけ減少した基礎間隔よりも大である複数の
    心臓サイクルの比率を決定し、さらに第１値より小また
    は等しい決定比率に呼応して心臓活動レベルが静止状態
    にあることを決定するよう作動しうる請求項２６に記載
    の装置。
  39. 【請求項３９】 処理手段が、複数の心臓サイクルにつ
    き検知された心臓イベントを選択し、性質的に類似する
    順次の心臓イベントを確認し、確認された２つの類似す
    る順次の各心臓イベントの間の間隔を決定し、かつ２つ
    の確認された順次の類似する心臓イベントの間の決定間
    隔が第１敷閾値だけ減少した基礎間隔よりも大である複
    数の心臓サイクルの比率を決定し、さらに第１値よりも
    高い決定比率に呼応して心臓活動期が存在することを規
    定するよう作動しうる請求項２９に記載の装置。
  40. 【請求項４０】 処理手段が、複数の心臓サイクルにつ
    き検知された心臓イベントを選択し、性質的に類似する
    順次の心臓イベントを確認し、確認された２つの類似す
    る順次の各心臓イベントの間の間隔を決定し、かつ複数
    の心臓サイクルにつき敷閾値だけ減少した基礎間隔より
    も大きい２つの確認された順次の類似する心臓イベント
    の間の決定間隔に呼応して静止状態にある心臓活動レベ
    ルを決定するよう作動しうる請求項２６に記載の装置。
  41. 【請求項４１】 処理手段が、複数の心臓サイクルにつ
    き検知された心臓イベントを選択し、性質的に類似する
    順次の心臓イベントを確認し、確認された２つの類似す
    る順次の各心臓イベントの間の間隔を決定し、かつ複数
    の心臓サイクルにつき敷閾値だけ減少した基礎間隔より
    も小または等しい２つの確認された順次の類似する心臓
    イベントの間の決定間隔に呼応して活動状態にある心臓
    活動レベルを決定するよう作動しうる請求項２９に記載
    の装置。
  42. 【請求項４２】 調整手段が、静止期の終了を決定する
    と共にそれに呼応して基礎間隔を増分だけ増大させるよ
    う作動しうる請求項２６に記載の装置。
  43. 【請求項４３】 調整手段が、最小基礎頻度数に対応す
    る最大間隔限界よりも高く基礎間隔を増加させないよう
    作動しうる請求項４２に記載の装置。
  44. 【請求項４４】 調整手段が、活動期の終了を決定する
    と共にそれに呼応して減少分だけ基礎間隔を減少させる
    よう作動しうる請求項２９に記載の装置。
  45. 【請求項４５】 検知された心臓イベントが心房期外収
    縮および心室期外収縮の一方であるかどうかを決定する
    第３手段と；複数の心臓サイクルにおける決定された期
    外収縮の回数を計数する手段と；第１回数よりも大の心
    房および心室期外収縮の回数に呼応して期外収縮が重大
    状態であることを規定する手段とをさらに備える請求項
    ２９に記載の装置。
  46. 【請求項４６】 調整手段が、プログラミングされた基
    礎頻度数に対応する最小間隔限界より低く基礎間隔を減
    少させないよう作動しうる請求項４４に記載の装置。
  47. 【請求項４７】 調整手段が、規定された重大状態の期
    外収縮に呼応して基礎間隔を減少させるよう作動しうる
    請求項４６に記載の装置。
  48. 【請求項４８】 ペースメーカが、基礎間隔とは独立し
    て、検知された生理学的パラメータの関数である刺激頻
    度数を発生するよう作動しうる請求項２６に記載の装
    置。
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