JPH09645A - 植え込み可能な心臓刺激装置 - Google Patents

植え込み可能な心臓刺激装置

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Publication number
JPH09645A
JPH09645A JP7337830A JP33783095A JPH09645A JP H09645 A JPH09645 A JP H09645A JP 7337830 A JP7337830 A JP 7337830A JP 33783095 A JP33783095 A JP 33783095A JP H09645 A JPH09645 A JP H09645A
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JP
Japan
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lead
circuit
implantable cardiac
cardiac stimulator
shock
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Application number
JP7337830A
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English (en)
Inventor
Samuel M Katz
エム カツツ サミユエル
Harold C Schloss
シー シユロツス ハロルド
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Original Assignee
Pacesetter Inc
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    • 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
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3925—Monitoring; Protecting
    • A61N1/3937—Monitoring output parameters
    • 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
    • A61N1/3706—Pacemaker parameters

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 心臓不整脈を治癒するべく植え込み可能な心
臓刺激装置に、電気リードの完全性を検査するためのシ
ステムを設ける。 【解決手段】 高エネルギーショックを発生し、またそ
の信号に応答して電気リード１０６，１０８を通じてシ
ョックを心臓組織に供給するための高電圧ショック供給
回路１３２と、心臓不整脈発作を検出し、回路１３２を
して高エネルギーショックを発生しかつ供給させるショ
ック供給制御信号を発生し、また電気リード１０６，１
０８上でその完全性検査を開始するリード完全性検査制
御信号を発生するための低電圧制御回路と、回路１３２
を経て電気リード１０６，１０８に、また低電圧制御回
路に接続されており、リード完全性検査制御信号に応答
してリード完全性検査を行ない、またその結果を低電圧
制御回路に与えるリード完全性検査回路とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、心臓不整脈を治癒する
ため、ショック治療を行う植え込み可能な心臓刺激装置
に関する。一層詳細には、本発明は、心臓組織に治療的
ショックを供給するのに使用される電気リードの完全性
を周期的に検査するためのシステムを含んでいる改良さ
れた心臓刺激装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】重大な結果を伴う心臓不整脈の１つの形
態は心室頻脈（ＶＴ）である。ＶＴは、異常に高い心室
心臓レートが血液をポンピングする心臓の能力に重大な
影響を与える条件である。ＶＴは心臓拍出量の減少に起
因する意識の喪失を招き得る。ＶＴの持続的生起は、心
室細動（ＶＦ）に悪化し得るので、特に危険である。
【０００３】ＶＦは心室が協調のとれた仕方で収縮する
のを妨げる心室心筋の速くて乱れた刺激の結果である。
ＶＦは最も生命を脅かす心臓不整脈であり、もし心臓拍
出量が迅速に回復されないならば、患者は死亡を含む重
大な生理学的結果をこうむり得る。
【０００４】繰り返すＶＴおよびＶＦを処置するための
ますます広く行われている処置は患者の心臓に小さい心
臓刺激装置を植え込むことである。この装置はＶＴおよ
びＶＦの生起を自動的に検出し、また不整脈を回復しよ
うと試みて心臓組織に治療的ショックを施す。カージオ
バージョンショック（典型的には約２ジュールから５ジ
ュールまでの範囲内）がＶＴを治癒するべくしばしば施
される。細動除去ショック（典型的には約１０ジュール
から３０ジュールまでの範囲内）はＶＴの持続的生起を
回復するべく施される。
【０００５】休息中の成人の洞結節性調律の範囲は６５
ｂｐｍと８５ｂｐｍとの間である（ｂｐｍは毎分心拍
数）。一般に、６０ｂｐｍと１００ｂｐｍとの間のレー
トは懸念の原因ではない。この範囲は洞結節性レートと
呼ばれている。洞結節性レート範囲の外側で生ずるレー
トは不整脈として知られている。洞結節性レートが１０
０ｂｐｍよりも高い不整脈は頻脈と呼ばれている。洞結
節性レートが６０ｂｐｍよりも低い不整脈は徐脈と呼ば
れている。整調装置は徐脈を呈する患者に人工的な心臓
整調を行うのに使用されている。しかし、整調装置をカ
ージオバータ／デフィブリレータ装置と組み合わせこと
がますます多くなってきている。これは医師が頻脈およ
び細動を含むすべての形態の不整脈に対して処置を行う
ことができる単一の心臓刺激装置を指示することを許
す。
【０００６】心臓刺激装置は心臓またはその付近に接続
されている電気リードを通じて電気パルスを供給する。
電気リードシステムは植え込み可能な刺激装置により行
われる治療の有効性を軽減し得る劣化の傾向がある。電
気リードが劣化し得る理由はいくつかある。たとえば、
電気リードは、それらが患者の身体内に医師により導入
される際にバインドし、それにより過剰な局部的摩擦を
受けやすい。また、いったん植え込まれると、リードは
正常な身体運動に起因する一定の圧力および局部的摩擦
を受けやすい。もし圧力または摩擦が持続するならば、
リードの絶縁が劣化し、また導線が部分的または完全に
損傷し得る。これらのリードのいくつかの形式の損傷は
植え込み可能な心臓刺激装置の作動特性に初期には影響
せず、また初期には検出されない可能性がある。
【０００７】電気リードの完全性は一般にＸ線検査によ
り植え込みの直後に評価され得る。しかし、これらの検
査は、後になってリードの劣化の原因となる小さい損傷
は検出し得ない。Ｘ線検査の性質から、この方法により
電気リードを頻繁に検査することは実際的でない。電気
的検査方法が植え込み可能な心臓刺激装置の作動寿命に
わたってリードの完全性を評価するのに一層一般的に用
いられている。
【０００８】植え込み可能な心臓刺激装置と共に使用さ
れる電気リードのインピーダンスは典型的には植え込み
後に徐々に増大する。心臓細動除去装置の正常なインピ
ーダンスは植え込みの時点では近似的に３０Ｗ〜５５Ｗ
である。植え込みの何年か後に、リードインピーダンス
は植え込みの時点におけるインピーダンスよりも３０％
以上大きくてはならない。
【０００９】もしリードインピーダンスが著しく高いな
らば、一般にリード損傷を示す。もしリードインピーダ
ンスが約１，０００Ｗ以上であれば、リード損傷ほとん
ど確実であり、またもしそれが２，０００Ｗ以上であれ
ば、リード損傷確実である。リード損傷の検出は心臓組
織への有効な治療的ショックの供給を妨げ得るので重大
である。
【００１０】いくつかのペースメーカは米国特許第 4,8
99,750号に記載されているような、検査信号として頻繁
に供給される整調パルスを用いることにより、電気リー
ドの完全性を周期的に検査することができる。同様に、
より高いエネルギーの治療的ショック（すなわちカージ
オバージョンおよび細動除去ショック）を施す植え込み
可能な装置による電気リード完全性検査が最も新しいシ
ョック供給の間に行われるリードインピーダンス測定を
利用することにより成し遂げられてきた。これらの測定
は典型的にはショック供給後の患者の次回の追跡来院時
に医師により解析される。しかし、より高いエネルギー
のショックは整調パルスよりもはるかに低い頻度で施さ
れるので、リードの完全性はこれらの装置により定期的
に評価され得ない。従って、かなりの程度の劣化が治療
的ショックの間に気付かれずに進み得る。もしショック
の間に生起するリード損傷があまりに重大であれば、装
置が次回の不整脈を回復するのが妨げられる。
【００１１】それほど劇的ではなく間歇性であり得る故
障または劣化も生じ得る。実際、一時的または間歇的な
故障として開始することは電気的問題に対して普通であ
る。このような故障は、検査が頻繁に行われていない時
には、実質的に検出不可能である。
【００１２】これらの問題は、ペースメーカおよびカー
ジオバータ／デフィブリレータ能力が単一の装置に組み
合わされている時には複合されている。カージオバージ
ョンおよび細動除去のために必要とされる高電圧は装置
の低電圧回路を容易に損傷または破壊し得る。こうし
て、装置の比較的低電圧のペースメーカ側に見い出され
るリードの完全性の検査システムは、高電圧作動による
低電圧回路の損傷の潜在的可能性があるので、高エネル
ギーのショックを供給するのに使用されるリードの完全
性を検査するのに容易に利用され得ない。しかし、不整
脈の発作の直後に細動除去またはカージオバージョン治
療を受けることが望ましいので、このような治療を施す
のに使用されるリードが物理的にこのような治療を施し
得ることが望ましい。
【００１３】従って、治療的ショックの供給に無関係に
高電圧の電気リードの完全性を周期的に評価するための
システムおよび方法が必要とされる。電気リードの完全
性検査システムは、ショックが最後の来院以後に供給さ
れたか否かにかかわりなく、次回の追跡来院時にデータ
を医師に利用可能にすべきである。加えて、不整脈の発
作の直後にＶＴまたはＶＦ治療を施すことが望ましいの
で、電気リードの完全性検査システムは、治療的ショッ
クの供給を妨げ得る故障が生起していることを個人に警
報することができ、こうしてこのようなショックが実際
に供給される以前にリードを交換しようとすることを許
さなければならない。さらに、装置のカージオバータ／
デフィブリレータ側のリードの完全性を検査するのに必
要とされる回路はこのような高電圧に耐え得るだけでな
く、低電圧回路の損傷の潜在的可能性も防がなければな
らない。こうして、装置の高電圧作動および低電圧作動
を電気的に絶縁し、同時にそれらの間の通信を許すこと
が必要とされる。さらに、植え込み可能な心臓刺激装置
内で利用可能な空間は制限されているので、絶縁および
高電圧リードの完全性検査の双方を行うために装置に追
加される追加的なハードウェアの量が最小であることが
望ましい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の要望を満足する植え込み可能な心臓刺激装置を提供す
ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、心臓組織に
（カージオバージョンまたは細動除去ショックのよう
な）治療的ショックを供給する植え込み可能な心臓刺激
装置と共に使用される電気リードの完全性を周期的に検
査するためのシステムを提供する。本発明は、多重形態
の治療を施す植え込み可能な心臓刺激装置において使用
するのに特に有利である。本発明の電気リード完全性検
査システムは、最後の治療的ショックの間に集められた
データを単に記憶して患者の次回の追跡来院時に評価の
ために医師に供給する公知のリード完全性検査システム
よりも有効に電気的問題を検出する。
【００１６】本発明の電気リード完全性検査システム
は、検査の目的で消費されるエネルギーを最小化するの
で有利である。これは、治療的ショックよりも実質的に
低いエネルギー含有量を有する低エネルギー検査パルス
をリードシステムに供給することにより成就される。リ
ード完全性検査システムは、もし治療的ショックが最後
の追跡来院以後に供給されていないとしても、リードシ
ステムのインピーダンスを受容可能な値もしくは過度に
高い値として特徴付けるデータを発生する。このように
して、電気リードの破損が検出され、また患者が治療的
ショックの供給に先立って警報を受けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】さらに、本発明は、低電圧作動か
ら高電圧作動を電気的に絶縁することにより制御および
論理回路の損傷を防止する。装置の高電圧回路と低電圧
回路との間の電気的絶縁を保ちつつ、本発明は、装置の
高電圧回路内に置かれたリード完全性検査回路により得
られたデータが解析および処理のために低電圧の制御お
よび論理回路に通信されることを許す。この通信は既存
の装置にコストが高くまた場所をとるハードウェアを追
加する必要なしに行われる。
【００１８】加えて、本発明は医師によりプログラムさ
れ得る間隔でリードの完全性の周期的検査を行う。たと
えば、医師は日ごとにリード完全性検査を行うように植
え込み可能な心臓刺激装置をプログラムし得る。リード
システムがいくつかのリードから成っていると、リード
完全性検査システムは医師により適切と考えられる選択
された電流経路および方向で一連の検査を行い得る。
【００１９】本発明を組み入れた装置の好ましい実施態
様は２つの機能的に離散的な回路を含んでいる。第１の
回路は徐脈を緩和するべく整調治療を施すための低電圧
回路と、装置全体の作動をオーバーオールに制御するた
めの低電圧の制御および論理回路とを含んでいる。他方
の回路はカージオバージョンおよび細動除去ショックの
ための高エネルギー電荷の発生および供給に専用の低電
圧および高電圧回路を含んでいる。低電圧回路は、好ま
しくは変圧器インタフェースまたは光学的絶縁装置であ
る絶縁回路の使用を通じて、高電圧回路から電気的に絶
縁されている。
【００２０】好ましい実施態様の低電圧回路は、直列イ
ンタフェースを経て細動除去ショック供給制御回路およ
びＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路と通信するマイクロプ
ロセッサを含んでいる。直列インタフェースは２つの制
御回路が相互に通信することも許す。ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ制御回路は、一対のキャパシタに蓄積され得る高電
圧電荷を発生するのに必要な論理作動を行う。細動除去
ショック供給制御回路は、細動除去またはカージオバー
ジョンショックの供給のタイミングをとり、またそのシ
ョックの波形を定めるために必要な論理作動を行う。細
動除去ショック供給制御回路およびＤＣ／ＤＣコンバー
タ制御回路は絶縁回路を経てショック供給回路と通信す
る。
【００２１】絶縁回路は装置の（制御および論理作動を
受け持つ）低電圧回路を装置の（カージオバージョン／
細動除去制御および論理作動の実行を受け持つ）高電圧
回路から隔離する。この絶縁回路は装置の高電圧作動に
より低電圧回路が損傷されるのを防止する。高電圧回路
および低電圧回路の電気絶縁はたとえば変圧器インタフ
ェースまたは光学的絶縁装置により行われる。
【００２２】ショック供給回路は２つの制御回路により
伝達される命令を実行し、また２つの高電圧キャパシタ
をＤＣ／ＤＣコンバータにより発生される高いＤＣ電圧
に互いに直列に接続することにより高電圧電荷を発生す
る。ショック供給回路は、電荷が発生されており、供給
準備ができていることを絶縁回路を経て細動除去ショッ
ク供給制御回路に報知する追加的な機能も果たす。
【００２３】高電圧回路に配置されたインピーダンス比
較回路は、カージオバージョンおよび細動除去ショック
を供給するのに使用されているリードのインピーダンス
を決定するのに使用される。マイクロプロセッサが、ど
のリードが検査されるべきかを定める情報をショック供
給回路に与える。それに応答して、ショック供給回路が
インピーダンス比較回路を選択されたリードに接続す
る。インピーダンス比較回路は次いで、インピーダンス
が受容可能な範囲内にあるか否かを決定するべく、選択
されたリードのインピーダンスを評価する。これらの結
果は絶縁回路を経てマイクロプロセッサおよび論理回路
に送られる。リードの完全性が危うくされていることを
示す結果は医師によるその後の検索のためにマイクロプ
ロセッサによりメモリに記憶される。リードの完全性が
危うくされていることの指示に応答して、マイクロプロ
セッサは医師に直ちに接触すべきであることを個人に警
報するべくアナンシエータを能動化するようにプログラ
ムされ得る。追加的に、マイクロプロセッサは、もし所
望であれば、それが補正測定が行われる以前に必要とさ
れる場合に治療的ショックの供給のためのリード完全性
検査に失敗した特定のリードの選択を妨げる。
【００２４】本発明の他の実施態様では、上記のような
周期的な電気リードの完全性検査システムを含んでいる
植え込み可能な心臓刺激装置が提供される。さらに、電
気リードの完全性を周期的に検査する方法も提供され
る。
【００２５】本発明の周期的な電気リード完全性検査シ
ステムは、治療的ショックを供給する植え込み可能な心
臓刺激装置に使用されている公知のリードインピーダン
ス測定システムにくらべて、いくつかの利点を与える。
たとえば、電気リードの完全性が、治療的ショックが供
給されているか否かにかかわりなく、周期的に評価さ
れ、それにより、リードの完全性が危うくされている時
に患者が直ちに医師の助けを求めことを許す。また、エ
ネルギーを節減し、また患者に不快感を与えないよう
に、リードの完全性を検査するのに低エネルギーの検査
パルスが使用される。さらに、周期的なリード完全性検
査システムが合格／不合格アルゴリズムを使用して実行
されるので、必要とされる回路が植え込み可能な心臓刺
激装置に実質的な複雑さおよびコストを加えない。さら
に、本発明は、装置の高電圧回路と低電圧回路との間の
絶縁を保ちつつ、高電圧リード（すなわちカージオバー
ジョンおよび細動除去リード）の検査を斟酌する。
【００２６】
【実施例】本発明の上記および他の目的および利点は添
付図面と結び付けての以下の詳細な説明から明らかにな
ろう。図面を通じて、同様の部分には同じ符号が付され
ている。
【００２７】図１を参照すると、本発明の原理に従った
植え込み可能な心臓刺激装置１００を示すブロック図が
示されている。植え込み可能な心臓刺激装置１００は植
え込み可能な心臓刺激装置１００のオーバーオールな作
動制御を受け持つ高レベル論理制御および通信回路１０
２を含んでいる。また、カージオバージョンおよび細動
除去治療の制御、発生および供給に専用の回路１０３が
含まれている。
【００２８】植え込み可能な心臓刺激装置１００は、そ
れぞれ心臓の不整脈を治癒し、または人工的整調を行う
ため、患者の心臓１０４に高エネルギーの治療的ショッ
ク（すなわちカージオバージョンまたは細動除去ショッ
ク）または整調パルスを与える。
【００２９】植え込み可能な心臓刺激装置１００は複数
個の電気リード１０６および１０８を通じて患者の心臓
に治療的カージオバージョンまたは細動除去ショックを
供給する。低電圧の整調パルスは整調リードシステム１
１０を通じて患者の心臓１０４に施される。整調リード
システム１１０はショック治療が施されていない周期の
間に内因性の心臓活動を検出する役割もする。
【００３０】整調リードシステム１１０および電気リー
ド１０６および１０８は少なくとも３つの電気リードを
含むものとして図１中に示されているが、リードシステ
ムの構成（すなわちリードの形式および数）は特定の患
者のニーズを満足するように変更され得る。本発明はパ
ッチおよびばね電極、多極の血管内カテーテル、多重カ
テーテルおよび心臓内または心臓外電極と組み合わせた
カテーテル（図示せず）を含んでいてよいさまざまなリ
ードおよび電極構成で実施され得る。さらに、植え込み
可能な心臓刺激装置１００の導電性のケース１１２が治
療的ショックを供給するのに電極として使用され得る。
これらの環境のもとに、本発明は、電極としての植え込
み可能なケース１１２の完全性を検査するのに使用され
得る。
【００３１】整調リードシステム１１０は内因性の心臓
組織活動を示すアナログ信号を患者の心臓１０４から検
出回路１１４へ導く。これは患者の自然の心臓活動をモ
ニターするべく心臓刺激装置１００をイネーブルする。
検出回路１１４は受信されたアナログ信号を増幅しかつ
フィルタする。これらの増幅されたアナログ信号は測定
回路１１６に送られ、そこで信号はマイクロプロセッサ
・論理制御回路１１８による使用のためにディジタル化
されかつフォーマット化される。
【００３２】植え込み可能な心臓刺激装置１００が検出
された不整脈に応答する仕方は、テレメトリ回路１２０
を経て植え込み可能な心臓刺激装置１００と通信する外
部プログラミングユニット（図示せず）を通じて医師に
より修正され得る。テレメトリ回路１２０は植え込み可
能な心臓刺激装置１００から外部プログラミングユニッ
トへ適切なデータを供給するのにも使用され得る。典型
的には、テレメトリ回路１２０はメモリ１２２を経てマ
イクロプロセッサ、論理回路１１８へ、またそれからデ
ータを伝達する。
【００３３】測定回路１１６により伝達されたディジタ
ル化されたデータは、種々の心臓不整脈（たとえばＶＴ
およびＶＦ）を検出しかつ弁別するのにマイクロプロセ
ッサ・論理回路１１８により使用される。検出された不
整脈に応答して、マイクロプロセッサ・論理回路１１８
が適切な治療電荷を送るのに使用されるリード１０６、
１０８または１１０を選択する。処理されるべき不整脈
の形式および位置を含めて種々の因子がマイクロプロセ
ッサ・論理回路１１８によりなされる選択に影響し得
る。マイクロプロセッサ・論理回路１１８は検出された
不整脈の形式および重大性に対して適切な治療的ショッ
クのためのエネルギーレベルをも選択し得る。もし整調
パルスがたとえば徐脈を処理するために必要とされるな
らば、マイクロプロセッサ・論理回路１１８が整調パル
ス調節および供給回路１２４をイネーブルし、この回路
が整調リードシステム１１０からマイクロプロセッサ・
論理回路１１８により選択されたリードを通じて適切な
時点でパルスを発生し、また患者の心臓に伝達する。逆
に、もしカージオバージョンショックまたは細動除去シ
ョックが必要とされるならば、マイクロプロセッサ・論
理回路１１８が細動除去ショック供給制御回路１２６お
よびＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２８に治療電荷の
発生および供給の準備を開始するべく命令する。マイク
ロプロセッサ・論理回路１１８は直列インタフェース１
３０を通じて細動除去ショック供給制御回路１２６およ
びＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２８と通信する。
【００３４】マイクロプロセッサ・論理回路１１８がカ
ージオバージョンショックまたは細動除去ショックを供
給するべく指令を発する時、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御
回路１２８はショック供給回路１３２に、互いに直列に
接続されている一対の高電圧キャパシタ１３４の充電を
開始するべく命令する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路
１２８からの命令信号は絶縁回路１３６を経てショック
供給回路１３２に伝達される。好ましい実施例では絶縁
回路１３６は、細動除去ショック供給制御回路１２６お
よびＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２８の双方ならび
に高レベルの論理、制御および通信回路１０２により伝
達される低電圧制御信号を高電圧への露出から電気的に
絶縁するのに使用される変圧器インタフェース（図示せ
ず）を含んでいる。ショック供給回路１３２へまたはそ
れから伝達されるすべての制御またはフィードバック信
号は、高電圧作動により惹起され得る低電圧ディジタル
回路の損傷を防止するため絶縁回路１３６を通過する。
【００３５】ショック供給回路１３２は絶縁回路１３６
を通じて細動除去ショック供給制御回路１２６に、十分
な電荷がキャパシタ１３４に生じていることを報知す
る。細動除去ショック供給制御回路１２６は次いで絶縁
回路１３６を経てショック供給回路１３２に、適切な時
点で電荷を供給するべく命令する。細動除去ショック供
給制御回路１２６がカージオバージョンショックの供給
時に本発明のすべての他の要素と類似の仕方で動作する
ことは理解されよう。細動除去ショック供給制御という
用語は、細動除去ショックのみが制御されることを意味
するものではなく、整調パルス以外のすべてのショック
の制御を含んでいる。マイクロプロセッサ・論理回路１
１８によりなされる決定に基づいて、適切なリード１０
６および１０８が選択され、またショック供給回路１３
２により高電圧キャパシタ１３４に接続される。
【００３６】マイクロプロセッサ・論理回路１１８は予
め定められた時間間隔で（たとえば毎日）本発明による
検査を行わせる制御プログラム（以下で一層詳細に説明
する）を実行する。追加的に、医師はテレメトリ回路１
２０を経てプログラムされた時間間隔とは異なる時点で
電気リードの完全性検査を開始し得る。
【００３７】本発明の、複数個のリード１０６および１
０８ならびにケース１１２から選択された電気リードの
インピーダンスを測定することによりリードの完全性を
検査する。マイクロプロセッサ・論理回路１１８が検査
を開始すると、それは細動除去ショック供給制御回路１
２６と通信し、次いで絶縁回路１３６を通じてショック
供給回路１３２に、どのリードが検査されるべきかを報
知する。ショック供給回路１３２は選択されたリードを
インピーダンス比較回路１３８に接続する。たとえば、
ショック供給回路１３２は電気リード１０６および１０
８を、それらの完全性を検査するべく、インピーダンス
比較回路１３８に接続し得る。もしリードの完全性が危
うくされているという指示が受信されるならば、第３の
電気リード、たとえばケース１１２が、最初に検査され
たリード１０６および１０８のどちらが損傷しているか
を決定するべく順次にリード１０６およびリード１０８
と共に使用され得る。どの電気リードまたは電気リード
の組み合わせも検査され得る。好ましくは、マイクロプ
ロセッサ・論理回路１１８は医師によりテレメトリ手段
により与えられる命令に従って各電気リードの完全性を
検査するため一連の検査を順次に進める。
【００３８】インピーダンス比較回路１３８により評価
される全インピーダンスは実際に、リードの完全性が危
うくされているか否かを決定する時に考慮に入れられな
ければならないいくつかの構成要素から成っている。た
とえば、もし電気リード１０６および１０８から成る経
路が検査されているならば、評価されるインピーダンス
はショック供給回路１３２を通るトランスファインピー
ダンス、電気リード１０６および１０８およびリード‐
組織間インタフェースのインピーダンスを含んでいる。
リード‐組織間インタフェースのインピーダンスは電気
リード１０６と１０８との間の組織および液体のインピ
ーダンスおよび存在し得るすべてのインタフェース効果
のインピーダンスを含んでいる。
【００３９】正しく機能している電気リードのインピー
ダンスは比較的低く、約３０Ｗないし約５５Ｗである。
ショック供給回路１３２を通るトランスファインピーダ
ンスは非常に低く、数オームのオーダーである。リード
‐組織間インタフェースのインピーダンスは多くの生物
学的因子により変化するが、通常は約５０Ｗよりも低
い。従って、すべての測定されるインピーダンスは、電
気リードが正しく機能している時には、約３０Ｗないし
約１００Ｗであるべきである。
【００４０】リードの損傷に起因するインピーダンスの
変化は通常劇的である。従って、インピーダンス比較回
路１３８は好ましくは合格／不合格アルゴリズムを実行
するべく設計されている。合格／不合格アルゴリズムの
使用は本発明を容易にしコストを大きく減ずる。もしイ
ンピーダンス比較回路１３８がリードの完全性が危うく
されていることを決定するならば、それは絶縁回路１３
６を通じてマイクロプロセッサ・論理回路１１８に伝達
される論理信号を発生する。マイクロプロセッサ・論理
回路１１８は完全性検査に失敗した電気リードと結び付
けられている個所のメモリ１２２の値をインクレメント
することにより検査の失敗を記録する。
【００４１】本発明は好ましくはさらに、マイクロプロ
セッサ・論理回路１１８からの命令に応答して、リード
の完全性が危うくされている時に患者に警報するアナン
シエータ１４０を含んでいる。アナンシエータ１４０は
有利には、ショックが最後の追跡来院以後に供給されて
いるかどうかにかかわりなく患者に警報する。こうし
て、もしリードの損傷が治療的ショックの間に生起する
ならば、患者は次回のショックの供給に先立って医学的
処置を求め、それにより無効なショックの可能性を減ず
ることができる。１つの実施例では、アナンシエータ１
４０は特定の周波数の音を発することにより医師に接触
するように患者に警報する。他の実施例では、アナンシ
エータ１４０は、気付き得るが極端に不快ではない低エ
ネルギーのショックを発生する。加えて、マイクロプロ
セッサ・論理回路１１８は、患者が医学的助けを求め得
る以前に治療的ショックが必要とされるとすれば、問題
のあるリードとして同定されているリードを選択しない
ようにプログラムされ得る。医師は、最後の来院以後に
行われた電気リードの完全性検査の結果を評価するべ
く、外部のプログラミングユニット（図示せず）を使用
して、テレメトリ回路１２０を経てメモリ１２２に質問
し得る。医師は次いで集められたデータを消去し、また
所望であれば検査パラメータを再プログラムすることも
できる。
【００４２】次に図２を参照すると、図１のインピーダ
ンス比較回路１３８が一層詳細に示されている。本発明
の１つの利点は、周期的な電気リードの完全性検査を実
行するのに植え込み可能な心臓刺激装置１００（図１）
に追加されなければならない回路が高コストでなく、ま
た過度に複雑でないことにある。インピーダンス比較回
路１３８は絶縁回路１３６（図１）を通じてマイクロプ
ロセッサ・論理回路１１８（図１）により与えられる制
御信号に応答する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のよ
うな電子スイッチ２００を含んでいる。ＦＥＴが好まし
いけれども、他の形式の装置もスイッチ２００として使
用され得る。ＦＥＴが使用される時には、ドレイン‐ソ
ース間インピーダンスがリードのインピーダンスの計算
時に考慮に入れられるべきである。
【００４３】マイクロプロセッサ・論理回路１１８（図
１）が電気リードの完全性検査を行うべき時点であるこ
とを決定すると、それは約３．６Ｖの参照電圧２０２が
ブリッジ２０４に与えられるように電子スイッチ２００
をイネーブルする。ブリッジ２０４は第１および第２の
参照抵抗器２０６および２０８ならびに１つの直列負荷
抵抗器２１０を含んでいる。直列負荷抵抗器２１０はシ
ョック供給回路１３２（図１）を経て測定されるべき負
荷インピーダンス（すなわち選択されたリード）と直列
に接続されている。直列負荷抵抗器２１０は約２００Ｗ
のインピーダンスを有する。この実施例では、第１およ
び第２の参照抵抗器２０６および２０８はスイッチ２０
０のドレイン‐ソース間インピーダンスと共に直列負荷
抵抗器２１０のインピーダンスに等しいインピーダンス
を有する。
【００４４】コンパレータ２１２はブリッジ２０４に接
続されており、その非反転入力端はブリッジ２０４の節
点２１４に、また反転入力端はブリッジ２０４の節点２
１６に接続されている。コンパレータ２１２の出力端子
２１８はプルアップ抵抗器２２０に接続されている。コ
ンパレータ２１２は飽和スイッチとして作動するので、
プルアップ抵抗器２２０のインピーダンスは臨界的では
ない。典型的には、プルアップ抵抗器２２０のインピー
ダンスは数百オームと数千オームとの間である。供給電
圧２０２は“高”論理レベルを定め、また典型的には約
３．６Ｖである。
【００４５】検査中の電気リードのインピーダンスが第
１および第２の参照抵抗器２０６および２０８のインピ
ーダンスよりも大きいと、コンパレータ２１２は出力端
子２１８に“高”論理信号を発生する。逆に、第１およ
び第２の参照抵抗器２０６および２０８のインピーダン
スが検査されている電気リードのインピーダンスよりも
大きいと、コンパレータ２１２は出力端子２１８に
“低”論理信号を発生する。コンパレータ２１２はこう
して、選択された電気リードの完全性を決定するべく、
単純な比較検査を行う。
【００４６】時間と共に電気リードのいくつかまたはす
べてのインピーダンスが、リードの損傷を必ずしも示す
ことなく徐々に増大し得る。インピーダンスのこのよう
な平穏な増大は新たに植え込まれるリードの対のインピ
ーダンスの約２倍のインピーダンスを有する参照抵抗器
を選ぶことにより適応させられている。リードの完全性
が危うくされている時、選択されたリードの測定された
インピーダンスは第１および第２の参照抵抗器２０６お
よび２０８のインピーダンスよりも少なくとも１桁大き
い。その場合、コンパレータ２１２は、上記のように、
出力端子２１８に“高”論理信号を発生する。参照抵抗
器がこの仕方で選択されると、コンパレータ２１２のト
リガー点の周りの多重転移に起因する誤った読みが生ず
ることはありそうにない。しかし、誤った読みのわずか
な可能性をも避けるのには、シュミットトリガー回路
（図示せず）が利用され得る。
【００４７】ラッチ２２４がコンパレータ２１２の出力
端子２１８に接続されている。ラッチ２２４は電気リー
ド完全性検査のもっとも新しい結果を記憶し、この結果
は次いで絶縁回路１３６（図１）を経てマイクロプロセ
ッサ・論理回路１１８（図１）に通信される。検査の結
果は次いで上記のようにメモリ１２２（図１）に記憶さ
れる。
【００４８】次に図３を参照して、適当なマイクロコー
ドまたは任意のより高レベルの言語で実行され得るマイ
クロプロセッサ・論理回路１１８（図１）に対する制御
プログラムを表す論理フローチャートを説明する。この
プログラムは心臓刺激装置の他の作動を制御するように
適切に変更された上でより大きいプログラムの部分とし
て実行され得る。プログラムは開始点３００で開始し、
それに続くステップ３０２でマイクロプロセッサ・論理
回路１１８（図１）が、以前に集められたすべての電気
リードの完全性検査データを記憶しているメモリ１２２
（図１）の部分をクリアーする。
【００４９】ステップ３０４で、マイクロプロセッサ・
論理回路１１８（図１）が、電気リードの完全性検査の
間の周期および検査されるべきリードを選択する順序を
含むメモリ１２２（図１）に記憶されている検査パラメ
ータを読む。電気リードの完全性検査の間の時間は植え
込み可能な心臓刺激装置の形式、リードシステムの構成
および患者の特定の身体的条件を含むいくつかの因子に
関係し得る。頻繁な検査はエネルギー予備の枯渇に起因
して植え込み可能な心臓刺激装置の作動寿命を減じ得
る。同一の電気リード完全性検査の間の妥当な時間は約
一日である。持続的な摩擦または圧力を受けているリー
ドはもっと頻繁に検査され得る。
【００５０】ステップ３０２および３０４は、植え込み
可能な心臓刺激装置１００（図１）が最初に植え込まれ
る時または検査パラメータが医師により変更される時に
行われる。これは典型的には植え込み時に生起するが、
植え込み後にもテレメトリ回路１２０（図１）を経て通
信される命令を通じて行われ得る。
【００５１】ステップ３０６で、マイクロプロセッサ・
論理回路１１８（図１）が、ステップ３０４で読まれた
検査パラメータに従って電気リードの完全性検査のため
にリード１０６（図１）、リード１０８（図１）および
ケース１１２（図１）から選択された電気リードの対に
ショック供給回路１３２（図１）を接続させる。ステッ
プ３０８で、マイクロプロセッサ・論理回路１１８（図
１）が、電気リードの完全性検査の結果を記憶する準備
としてラッチ２２４（図２）をリセットする。
【００５２】検査ステップ３１０で、マイクロプロセッ
サ・論理回路１１８（図１）が、内因性の心臓活動を示
す検出された信号を使用して、心臓が実質的に不応状態
にあるか否かを決定する。低エネルギーの検査パルスが
使用されるが、環境によっては、心臓への参照電圧２０
２（図２）の印加は心臓の自然リズムと干渉し得る。こ
うして、本発明の好ましい実施例では、本発明は、心臓
が実質的に不応状態にある時に参照電圧２０２（図２）
の印加を心臓サイクルの周期に同期化するように、植え
込み可能な心臓刺激装置１００（図１）の検出機能と相
互作用する。
【００５３】代替的に、検査電圧は患者の捕獲しきいよ
りも低く選定され得る。この場合、心臓が不応状態にあ
るか否かを決定することは不必要であろう。この代替的
実施例は、パッチ電極が使用されている時に特に魅力的
である。静脈横断電極は心臓を捕獲するのにより小さい
エネルギーを必要とする。従って、捕獲電圧よりも低い
検査電圧を選択することは静脈横断では一層困難であ
る。しかし、システム構成要素の注意深い選択により、
サブ捕獲検査が静脈横断システムでも実行され得る。
【００５４】もし検査ステップ３１０で心臓が不応状態
にないことが決定されるならば、システムは心臓が不応
状態になるまで待つ。いったんシステムが不応周期を検
出すると、マイクロプロセッサ・論理回路１１８（図
１）がステップ３１２でスイッチ２００（図２）および
ラッチ（図２）を同時にイネーブルすることにより電気
リードの完全性検査を開始する。これは参照電圧２０２
（図２）をブリッジ２０４（図２）に印加する。第１お
よび第２の参照抵抗器２０６および２０８（図２）のイ
ンピーダンスおよび選択された電気リードのインピーダ
ンスに比例する電圧がコンパレータ２１２（図２）に与
えられる。
【００５５】ステップ３１４で、マイクロプロセッサ・
論理回路１１８（図１）がラッチ２２４（図２）に記憶
されている結果を読む。検査ステップ３１６で、マイク
ロプロセッサ・論理回路１１８（図１）が、ラッチ２２
４（図２）から読まれた結果の論理レベルを決定する。
もし論理“低”レベルがラッチ２２４（図２）から読ま
れるならば、検査された電気リードは正しく機能してお
り、またデータは記憶されない。
【００５６】もし論理“高”レベルがラッチ２２４（図
２）から読まれるならば、電気リードの完全性が危うく
されている。その場合、ステップ３１８で、マイクロプ
ロセッサ・論理回路１１８（図１）がマイクロプロセッ
サ・論理回路１１８（図１）により選択された電気リー
ドと結び付けられている個所でメモリ１２２（図１）の
値をインクレメントする。次いで、ステップ３２０で、
マイクロプロセッサ・論理回路１１８（図１）がアナン
シエータ１４０（図１）をして、リードの完全性が危う
くされていることを患者に報知させる。
【００５７】検査ステップ３１６もしくはステップ３２
０に続くステップ３２２で、マイクロプロセッサ・論理
回路１１８（図１）が追加的な電気リードが現在の間隔
の間の検査のために選択されるべきか否かを決定する。
もし追加的な検査が行われるべきであれば、プログラム
ループはステップ３０６に戻り、そこでマイクロプロセ
ッサ・論理回路１１８（図１）がショック供給回路１３
２（図１）をして検査されるべき次のリードを接続させ
る。もし追加的な検査が現在の間隔の間に行われるべき
でないならば、プログラムはステップ３２４へ進み、そ
こでプログラムはステップ３０６で開始する他の一連の
検査の開始前に現在の間隔が経過するのを待つ。
【００５８】後で医師はテレメトリ回路１２０を経て外
部プログラマを使用してメモリ１２２（図１）に記憶さ
れている検査パラメータを修正し得る。（このような外
部プログラマの例はカリホルニア、シルマーのペースセ
ッター社により製造販売されているＡＰＳＩＩモデル３
００３であり、このような外部プログラマの説明は米国
特許第 4,791,936号、第 4,809,697号、第 4,944,299号
および第 5,309,919号明細書に見い出され得る。これら
のすべての特許明細書の内容を参照によりここに組み入
れるものとする。）これは医師が電気リードの完全性検
査の間の時間を変更すること、または電気リードの完全
性検査の順序を変更することを許す。医師は検査結果を
読み、また検査結果を記憶するメモリ１２２の部分をク
リアーするのにも外部プログラマを使用し得る。
【００５９】検査パラメータを修正し得ることは重要で
ある。なぜならば、心臓刺激装置の寿命サイクルの後の
ほうの部分ではリードは一層頻繁な検査を必要とするか
らである。また、患者のアナトミーおよび植え込み中の
リードの初期損傷の程度に関係して、特定の電気リード
がより速いレートで劣化し、またより頻繁な検査を必要
とする。
【００６０】種々の代替例が以上に説明した本発明に追
加して利用され得る。たとえば、医師の制御に対して利
用可能な検査パラメータは検査されている電気リードに
与えられるパルスのパルス幅またはパルス振幅を制御す
ることである。他の代替例は参照電圧２０２の代わりに
可変の電圧源を設け、また医師に検査中の電気リードに
与えられる電圧の制御を許すことである。可変電圧源へ
の追加的な制御信号は絶縁回路１３６から与えられる必
要がある。これらの２つの代替例の組み合わせは医師が
電気リードの検査中に使用されるパルス幅および電圧の
双方を制御することを許す。追加的に、検査されるべき
各リードの組み合わせは検査中に利用されるべき個別に
プログラムされたパルス幅および電圧を有し得る。
【００６１】アナンシエータ１４０の制御はそれに対し
て制御論理を用意することにより一層高度に行われ得
る。こうしてステップ３２０（図３）でアナンシエータ
１４０に対する制御論理回路が能動化される。この制御
論理回路はメモリ１２２に接続され、また報知の頻度お
よび報知のパターンのの選択を許す。これは心臓刺激装
置により検出された特別な条件を患者または医師に報知
するのにアナンシエータ１４０を使用することを斟酌し
ている。
【００６２】多くの医師は、心室細動もしくは心室頻脈
が生起したことを装置が検出する時に、医師により選ば
れた順序で試みられるべきいくつかの治療をプログラム
することを選ぶ。医師は、心室細動が検出される時より
も心室頻脈が検出される時に種々の治療を選び得る。各
治療は１つまたはそれ以上のリードおよびこれらのリー
ドに与えられるべき出力パルスから成っている。出力パ
ルスは与えられるべき電圧、与えられるべきエネルギ
ー、与えられるべきパルス幅または与えられるべき電流
によって定められ得る。出力パルスはショック供給回路
により供給される。医師が選ぶ治療は種々のリードの組
み合わせを利用し得る。本発明による装置の追加的な特
徴として、リードが損傷していると疑われる時に、最初
に機能しているリードを利用する治療を試み、またその
後にもしかすると損傷しているリードを利用する治療を
試みるように、装置の制御プログラムが治療の順序また
は優先順位を変更し得る。
【００６３】以上に周期的電気リードの完全性検査シス
テムを説明してきた。本発明が以上に説明した実施例に
限定されるものではなく、本発明の範囲が請求の範囲に
よってのみ限定されることは当業者に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理による周期的電気リード完全性検
査システムを含んでいる植え込み可能な心臓刺激装置の
ブロックダイアグラム。
【図２】図１に示されている植え込み可能な心臓刺激装
置のインピーダンス比較回路の概略回路図。
【図３】本発明の周期的電気リード完全性検査システム
を制御するために図１中に示されているマイクロプロセ
ッサにより実行されるプログラムの論理フローチャー
ト。
【符号の説明】
１００ 植え込み可能な心臓刺激装置 １０２ 高レベル論理、制御および通信回路 １０３ カージオバージョンおよび細動除去治療の制
御、発生および供給に専用の回路 １３８ インピーダンス比較回路 ２０４ ブリッジ回路

Claims (72)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 不応周期を有する心臓組織に、心臓不整
    脈を治癒するべく、少なくとも１つの電気リードを通じ
    て電気的刺激を施すための植え込み可能な心臓刺激装置
    において、 高エネルギーショックを発生し、またショック供給制御
    信号に応答して前記の少なくとも１つの電気リードを通
    じて前記ショックを心臓組織に供給するための高電圧シ
    ョック供給回路と、 心臓不整脈の発作を検出し、前記高電圧ショック供給回
    路をして前記高エネルギーショックを発生しかつ供給さ
    せるべく前記ショック供給制御信号を発生し、また前記
    の少なくとも１つの電気リード上でリードの完全性検査
    を開始するべくリード完全性検査制御信号を発生するた
    めの低電圧制御回路と、 前記高電圧ショック供給回路を経て前記の少なくとも１
    つの電気リードに、また前記低電圧制御回路に接続され
    ており、前記リード完全性検査制御信号に応答して前記
    の少なくとも１つの電気リードのインピーダンスを評価
    することにより前記リードの完全性検査を行ない、また
    前記リードの完全性検査の結果を前記低電圧制御回路に
    与えるためのリード完全性検査回路とを含んでいること
    を特徴とする植え込み可能な心臓刺激装置。
  2. 【請求項２】 前記低電圧制御回路と前記高電圧ショッ
    ク供給回路と前記リード完全性検査回路との間の通信イ
    ンタフェースを与えるための絶縁回路を含んでおり、前
    記絶縁回路が前記ショック供給制御信号、前記リード完
    全性検査制御信号および前記リード完全性検査の前記結
    果の通信を許し、他方において前記高電圧ショック供給
    回路の高電圧作動による損傷から前記低電圧制御回路を
    保護することを特徴とする請求項１記載の植え込み可能
    な心臓刺激装置。
  3. 【請求項３】 前記低電圧制御回路が前記リード完全性
    検査からの結果を記憶するためのメモリ回路を含んでい
    ることを特徴とする請求項１記載の植え込み可能な心臓
    刺激装置。
  4. 【請求項４】 前記低電圧制御回路が前記結果を外部の
    プログラミングユニットに通信するためのテレメトリ回
    路を含んでいることを特徴とする請求項１記載の植え込
    み可能な心臓刺激装置。
  5. 【請求項５】 前記低電圧制御回路が前記リード完全性
    検査回路がリードの完全性が危うくされていることを決
    定する時に患者に警報するためのアナンシエータを含ん
    でいることを特徴とする請求項１記載の植え込み可能な
    心臓刺激装置。
  6. 【請求項６】 前記報知が報知のパターンを含んでお
    り、また前記低電圧制御回路が前記アナンシエータによ
    る報知のパターンを制御するための制御論理手段を含ん
    でいることを特徴とする請求項５記載の植え込み可能な
    心臓刺激装置。
  7. 【請求項７】 前記報知が報知の頻度を含んでおり、ま
    た前記低電圧制御回路が前記アナンシエータによる報知
    の頻度を制御するための制御論理手段を含んでいること
    を特徴とする請求項５記載の植え込み可能な心臓刺激装
    置。
  8. 【請求項８】 前記の植え込み可能な心臓刺激装置が複
    数個の電気リードを通じて前記電気的刺激を供給し、 前記低電圧制御回路が、検査されるべき前記複数個のリ
    ードの少なくとも１つのリードを同定するリード選択制
    御信号を発生し、 前記高電圧ショック供給回路が、前記リード選択制御信
    号に応答して、前記の同定された少なくとも１つのリー
    ドをリード完全性検査のために前記リード完全性検査回
    路に接続することを特徴とする請求項１記載の植え込み
    可能な心臓刺激装置。
  9. 【請求項９】 前記複数個のリードのインピーダンスを
    評価するべく、前記リード完全性検査回路が前記リード
    完全性検査制御信号に応答して前記の同定された少なく
    とも１つのリードの各々を通じて低エネルギーの検査パ
    ルスを与えることを特徴とする請求項８記載の植え込み
    可能な心臓刺激装置。
  10. 【請求項１０】 前記リード完全性検査回路が前記リー
    ド完全性検査制御信号に応答して前記の同定された少な
    くとも１つのリードの各々を通じて異なる低エネルギー
    の検査パルスを与えることを特徴とする請求項９記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  11. 【請求項１１】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激装
    置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電気
    リードと結び付けられているパルス幅を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項１０記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  12. 【請求項１２】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    振幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激
    装置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電
    気リードと結び付けられているパルス振幅を選択するた
    めの手段を含んでいることを特徴とする請求項１０記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  13. 【請求項１３】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激装
    置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電気
    リードと結び付けられているパルス幅を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項１２記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  14. 【請求項１４】 前記低電圧制御回路が、 前記複数個のリードの少なくとも１つのリードの選択を
    含む治療のシーケンスを選択するための手段と、 前記の選択された治療シーケンスを記憶するためのメモ
    リ手段とを含んでいることを特徴とする請求項８記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  15. 【請求項１５】 前記低電圧制御回路が前記リード完全
    性検査からの前記結果に応答して前記の記憶された選択
    された治療シーケンスを修正するための制御手段を含ん
    でいることを特徴とする請求項１４記載の植え込み可能
    な心臓刺激装置。
  16. 【請求項１６】 前記低電圧制御回路が前記高エネルギ
    ーショックの供給に無関係に前記リード完全性検査を開
    始することを特徴とする請求項１記載の植え込み可能な
    心臓刺激装置。
  17. 【請求項１７】 前記リードのインピーダンスを評価す
    るべく、前記リード完全性検査回路が前記リード完全性
    検査制御信号に応答して前記リードを通じて低エネルギ
    ー検査パルスを与えることを特徴とする請求項１記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  18. 【請求項１８】 前記リード完全性検査回路が前記リー
    ドのインピーダンスを参照インピーダンスと比較するこ
    とを特徴とする請求項１７記載の植え込み可能な心臓刺
    激装置。
  19. 【請求項１９】 前記リード完全性検査回路が、リード
    完全性が危うくされている時に前記低電圧制御回路に論
    理信号を与えることを特徴とする請求項１８記載の植え
    込み可能な心臓刺激装置。
  20. 【請求項２０】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置が
    前記低エネルギー検査パルスのパルス幅を選択するため
    の手段を含んでいることを特徴とする請求項１７記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  21. 【請求項２１】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    振幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置
    が前記低エネルギー検査パルスのパルス振幅を選択する
    ための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７記
    載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  22. 【請求項２２】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置が
    前記低エネルギー検査パルスのパルス幅を選択するため
    の手段を含んでいることを特徴とする請求項２１記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  23. 【請求項２３】 前記低電圧制御回路が予め定められた
    間隔でリードの完全性検査を開始することを特徴とする
    請求項１記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  24. 【請求項２４】 前記の予め定められた間隔を選択する
    ための手段を含んでいることを特徴とする請求項２３記
    載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  25. 【請求項２５】 前記低電圧制御回路が前記心臓組織の
    不応周期を検出するための手段を含んでおり、前記低電
    圧制御回路が前記不応周期の間のみリードの完全性検査
    を開始することを特徴とする請求項１記載の植え込み可
    能な心臓刺激装置。
  26. 【請求項２６】 前記低電圧制御回路が予め定められた
    間隔でリードの完全性検査を開始することを特徴とする
    請求項２５記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  27. 【請求項２７】 予め定められた間隔を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項２６記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  28. 【請求項２８】 心臓組織に整調パルスを供給するた
    め、また自然の心臓活動を表す信号を検出するため整調
    リードシステムに接続されており、また心臓組織に高エ
    ネルギーショックを供給するため複数個の高エネルギー
    ショック供給リードに接続されている植え込み可能な心
    臓刺激装置において、 整調および装置制御回路が、 整調パルス制御信号に応答して、前記整調リードシステ
    ムを通じて前記心臓組織に供給される整調パルスを発生
    するための整調パルス調節・供給回路と、 自然の心臓活動を表す信号を検出するための手段と、 前記の検出された信号を増幅しかつディジタル化するた
    めの処理回路と、 心臓不整脈を解析するべく前記の増幅されかつディジタ
    ル化された信号を解析するため、前記の検出された不整
    脈に従って整調パルス制御信号および高エネルギーショ
    ック制御信号を与えるため、また前記の複数個の高エネ
    ルギーショック供給リード上でリードの完全性検査を開
    始するべくリード完全性検査制御信号を与えるためのマ
    イクロプロセッサ・論理制御回路とを含んでおり、また
    高エネルギーショック供給および制御回路が、 前記整調および装置制御回路の前記マイクロプロセッサ
    ・論理制御回路に接続されている通信インタフェース
    と、 高エネルギーショック発生制御信号に応答して、前記の
    複数個の高エネルギーショック供給リードを通じて心臓
    組織に供給される高エネルギーショックを発生するため
    の高電圧ショック供給回路と、 前記通信インタフェースに接続されており、前記のマイ
    クロプロセッサ・論理制御回路により与えられる前記高
    エネルギーショック制御信号に応答して、前記高エネル
    ギーショック発生制御信号を与えるための高電圧ショッ
    ク制御回路と、 前記高電圧ショック供給回路と前記高エネルギーショッ
    ク制御回路との間の通信経路を与え、他方において前記
    高エネルギーショック制御回路、前記通信インタフェー
    スおよび前記の整調および装置制御回路を前記高電圧シ
    ョック供給回路の高電圧作動から保護するための絶縁回
    路と、 前記絶縁回路および前記通信インタフェースを通じて前
    記ショック供給回路および前記のマイクロプロセッサ・
    論理制御回路に接続されており、前記リード完全性検査
    信号に応答して前記の複数個の高エネルギーショック供
    給リード上でリードの完全性検査を行なうため、また前
    記リード完全性検査の結果を前記のマイクロプロセッサ
    ・論理制御回路に与えるためのインピーダンス比較回路
    とを含んでいることを特徴とする植え込み可能な心臓刺
    激装置。
  29. 【請求項２９】 前記の整調および装置制御回路が前記
    のマイクロプロセッサ・論理制御回路に接続されてお
    り、前記リード完全性検査からの結果を記憶するための
    メモリを含んでいることを特徴とする請求項２８記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  30. 【請求項３０】 前記の整調および装置制御回路が前記
    のマイクロプロセッサ・論理制御回路に接続されてお
    り、前記結果を外部のプログラミングユニットに通信す
    るためのメモリを含んでいることを特徴とする請求項２
    ８記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  31. 【請求項３１】 前記の整調および装置制御回路が前記
    のマイクロプロセッサ・論理制御回路に接続されてお
    り、前記結果がリード完全性が危うくされていることを
    示す時に患者に警報するためのアナンシエータを含んで
    いることを特徴とする請求項２８記載の植え込み可能な
    心臓刺激装置。
  32. 【請求項３２】 前記のマイクロプロセッサ・論理制御
    回路が、検査されるべき前記の複数個の高エネルギーシ
    ョック供給リードのリードを同定する高エネルギーリー
    ド選択信号を発生し、 前記のマイクロプロセッサ・論理制御回路が前記高エネ
    ルギーリード選択信号を前記高エネルギーショック制御
    回路に通信し、この高エネルギーショック制御回路が前
    記高エネルギーリード選択信号を前記絶縁回路を通じて
    前記高電圧ショック供給回路に通信し、この高電圧ショ
    ック供給回路がそれに応答してリードの完全性検査のた
    めに前記の同定されたリードを前記インピーダンス比較
    回路に接続することを特徴とする請求項２８記載の植え
    込み可能な心臓刺激装置。
  33. 【請求項３３】 前記のマイクロプロセッサ・論理制御
    回路が前記高エネルギーショックの供給に無関係に前記
    リード完全性検査を開始することを特徴とする請求項２
    ８記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  34. 【請求項３４】 前記リードのインピーダンスを評価す
    るべく、前記インピーダンス比較回路が前記リード完全
    性検査制御信号に応答して低エネルギー検査パルスを前
    記の複数個の高エネルギーショック供給リードを通じて
    与えることを特徴とする請求項２８記載の植え込み可能
    な心臓刺激装置。
  35. 【請求項３５】 前記インピーダンス比較回路が、前記
    低エネルギー検査パルスが与えられている間に、前記の
    複数個の高エネルギーショック供給リードのインピーダ
    ンスを参照インピーダンスと比較することを特徴とする
    請求項３４記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  36. 【請求項３６】 前記インピーダンス比較回路が、前記
    の複数個の高エネルギーショック供給リードの完全性が
    危うくされている時に、論理信号を前記のマイクロプロ
    セッサ・論理制御回路に与えることを特徴とする請求項
    ３５記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  37. 【請求項３７】 前記のマイクロプロセッサ・論理制御
    回路が予め定められた間隔でリードの完全性検査を開始
    することを特徴とする請求項２８記載の植え込み可能な
    心臓刺激装置。
  38. 【請求項３８】 前記インピーダンス比較回路が、 参照電圧供給源と、 参照インピーダンスと、 前記リード完全性検査制御信号に応答して前記参照電圧
    供給源を前記の複数個の高エネルギーショック供給リー
    ドおよび前記参照インピーダンスに接続するためのスイ
    ッチと、 前記の複数個のリードのインピーダンスを前記参照イン
    ピーダンスのインピーダンスと比較して、前記の複数個
    のリードのインピーダンスが前記参照インピーダンスの
    インピーダンスを越えている時に、リードの完全性が危
    うくされていることを示す論理信号を与えるためのコン
    パレータと、 前記のマイクロプロセッサ・論理制御回路によるその後
    の検索のために前記論理信号を一時的に記憶するための
    ラッチとを含んでいることを特徴とする請求項２８記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  39. 【請求項３９】 心臓組織と接触してリードに取り外し
    可能に接続されている植え込み可能な心臓刺激装置であ
    って、 高エネルギーショックを発生し、また前記高エネルギー
    ショックを前記リードを通じて心臓組織に供給するため
    の高電圧ショック供給回路と、 心臓不整脈の発作を検出し、また検出された心臓不整脈
    に応答して前記高電圧ショック供給回路をして前記高エ
    ネルギーショックを発生しかつ供給させるための低電圧
    制御回路とを含んでいる植え込み可能な心臓刺激装置に
    おける前記リードの完全性を評価するための方法におい
    て、 前記高電圧ショック供給回路により低エネルギー検査パ
    ルスを発生するステップと、 前記低電圧制御回路により与えられるリード完全性検査
    制御信号に応答して前記リードに前記低エネルギー検査
    パルスを与えるステップと、 前記検査パルスが与えられている間に前記リードの完全
    性を評価するステップと、 リードの完全性が危うくされているか否かを示す検査結
    果を発生するステップと、 前記検査結果を前記低電圧制御回路に与えるステップと
    を含んでいることを特徴とする植え込み可能な心臓刺激
    装置のリードの完全性評価方法。
  40. 【請求項４０】 前記検査結果を前記低電圧制御回路に
    与えるステップが、前記低電圧制御回路を前記高電圧シ
    ョック供給回路の高電圧作動から保護する絶縁回路を通
    じて前記検査結果を前記低電圧制御回路に与えるステッ
    プを含んでいることを特徴とする請求項３９記載の方
    法。
  41. 【請求項４１】 メモリに前記検査結果を記憶するステ
    ップを含んでいることを特徴とする請求項３９記載の方
    法。
  42. 【請求項４２】 外部のプログラミングユニットに前記
    検査結果をテレメトリにより通信するステップを含んで
    いることを特徴とする請求項３９記載の方法。
  43. 【請求項４３】 リードの完全性が危うくされているこ
    とを前記検査結果が示す時に患者に警報するのにアナン
    シエータを使用するステップを含んでいることを特徴と
    する請求項３９記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記リードに前記低エネルギー検査パ
    ルスを与えるステップが、前記高エネルギーショックの
    供給に無関係に前記低エネルギー検査パルスを与えるス
    テップを含んでいることを特徴とする請求項３９記載の
    方法。
  45. 【請求項４５】 前記リードの完全性を評価するステッ
    プが、前記リードのインピーダンスを参照インピーダン
    スと比較するステップを含んでいることを特徴とする請
    求項３９記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記心臓組織の不応周期を検出するた
    めの手段をも含んでいる植え込み可能な心臓刺激装置に
    おけるリードの完全性を評価するための方法において、
    リード完全性検査制御信号を発生するステップを含んで
    おり、前記リード完全性検査制御信号が、前記心臓組織
    の不応周期が不応周期を検出するための前記手段により
    検出される時にのみ発生されることを特徴とする請求項
    ３９記載の方法。
  47. 【請求項４７】 不応周期を有する心臓組織に、心臓不
    整脈を治癒するべく、少なくとも１つの電気リードを通
    じて電気的刺激を施すための植え込み可能な心臓刺激装
    置において、 高エネルギーショックを発生し、またショック供給制御
    信号に応答して前記の少なくとも１つの電気リードを通
    じて前記ショックを心臓組織に供給するためのショック
    供給回路と、 心臓不整脈の発作を検出し、前記ショック供給回路をし
    て前記高エネルギーショックを発生しかつ供給させるべ
    く前記ショック供給制御信号を発生し、また前記の少な
    くとも１つの電気リード上でリードの完全性検査を開始
    するべくリード完全性検査制御信号を発生するための制
    御回路と、 前記の少なくとも１つの電気リードに接続されており、
    前記リード完全性検査制御信号に応答して前記リードの
    完全性検査を行ない、また前記リードの完全性検査の結
    果を前記制御回路に与えるためのリード完全性検査回路
    とを含んでおり、前記リードの完全性検査の結果が前記
    の少なくとも１つのリードの完全性の合格／不合格の指
    示を含んでいることを特徴とする植え込み可能な心臓刺
    激装置。
  48. 【請求項４８】 制御回路が前記リードの完全性検査の
    前記結果を記憶するためのメモリ回路を含んでいること
    を特徴とする請求項４７記載の植え込み可能な心臓刺激
    装置。
  49. 【請求項４９】 制御回路が前記結果を外部のプログラ
    ミングユニットに通信するためのテレメトリ回路を含ん
    でいることを特徴とする請求項４７記載の植え込み可能
    な心臓刺激装置。
  50. 【請求項５０】 制御回路が前記リードの完全性検査の
    前記結果が不合格の指示である時に患者に警報するため
    のアナンシエータを含んでいることを特徴とする請求項
    ４７記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  51. 【請求項５１】 アナンシエータによる警報が報知パタ
    ーンを含んでおり、また前記制御回路が前記アナンシエ
    ータによる報知パターンを制御するための制御論理手段
    を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の植え込
    み可能な心臓刺激装置。
  52. 【請求項５２】 アナンシエータによる警報が報知の頻
    度を含んでおり、また前記制御回路が前記アナンシエー
    タによる報知の頻度を制御するための制御論理手段を含
    んでいることを特徴とする請求項５０記載の植え込み可
    能な心臓刺激装置。
  53. 【請求項５３】 前記の植え込み可能な心臓刺激装置が
    複数個の電気リードを通じて前記電気的刺激を供給し、 前記制御回路が、検査されるべき前記複数個のリードの
    少なくとも１つのリードを同定するリード選択制御信号
    を発生し、 前記ショック供給回路が、前記リード選択制御信号に応
    答して、前記の同定された少なくとも１つのリードをリ
    ードの完全性検査のために前記リード完全性検査回路に
    接続することを特徴とする請求項４７記載の植え込み可
    能な心臓刺激装置。
  54. 【請求項５４】 前記複数個のリードのインピーダンス
    を評価するべく、前記リード完全性検査回路が前記リー
    ド完全性検査制御信号に応答して前記の同定された少な
    くとも１つのリードの各々を通じて低エネルギーの検査
    パルスを与えることを特徴とする請求項５３記載の植え
    込み可能な心臓刺激装置。
  55. 【請求項５５】 前記リード完全性検査回路が前記リー
    ド完全性検査制御信号に応答して前記の同定された少な
    くとも１つのリードの各々を通じて異なる低エネルギー
    の検査パルスを与えることを特徴とする請求項５４記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  56. 【請求項５６】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激装
    置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電気
    リードと結び付けられているパルス幅を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項５５記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  57. 【請求項５７】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    振幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激
    装置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電
    気リードと結び付けられているパルス振幅を選択するた
    めの手段を含んでいることを特徴とする請求項５５記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  58. 【請求項５８】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、また前記の植え込み可能な心臓刺激装
    置が低エネルギー検査パルスに対して独特に各々の電気
    リードと結び付けられているパルス幅を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項５７記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  59. 【請求項５９】 前記低電圧制御回路が、 前記複数個のリードの少なくとも１つのリードの選択を
    含む治療のシーケンスを選択するための手段と、 前記の選択された治療シーケンスを記憶するためのメモ
    リ手段とを含んでいることを特徴とする請求項５３記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  60. 【請求項６０】 前記低電圧制御回路が前記リード完全
    性検査からの前記結果に応答して前記の記憶された選択
    された治療シーケンスを修正するための制御手段を含ん
    でいることを特徴とする請求項５９記載の植え込み可能
    な心臓刺激装置。
  61. 【請求項６１】 前記低電圧制御回路が前記高エネルギ
    ーショックの供給に無関係に前記リードの完全性検査を
    開始することを特徴とする請求項４７記載の植え込み可
    能な心臓刺激装置。
  62. 【請求項６２】 前記リードのインピーダンスを評価す
    るべく、前記リード完全性検査回路が前記リード完全性
    検査制御信号に応答して前記リードを通じて低エネルギ
    ー検査パルスを与えることを特徴とする請求項４７記載
    の植え込み可能な心臓刺激装置。
  63. 【請求項６３】 前記リード完全性検査回路が前記リー
    ドのインピーダンスを参照インピーダンスと比較するこ
    とを特徴とする請求項６２記載の植え込み可能な心臓刺
    激装置。
  64. 【請求項６４】 前記リード完全性検査回路が、リード
    の完全性が危うくされている時に前記低電圧制御回路に
    論理信号を与えることを特徴とする請求項６３記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
  65. 【請求項６５】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置が
    前記低エネルギー検査パルスのパルス幅を選択するため
    の手段を含んでいることを特徴とする請求項６２記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  66. 【請求項６６】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    振幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置
    が前記低エネルギー検査パルスのパルス振幅を選択する
    ための手段を含んでいることを特徴とする請求項６２記
    載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  67. 【請求項６７】 前記低エネルギー検査パルスがパルス
    幅を含んでおり、前記の植え込み可能な心臓刺激装置が
    前記低エネルギー検査パルスのパルス幅を選択するため
    の手段を含んでいることを特徴とする請求項６６記載の
    植え込み可能な心臓刺激装置。
  68. 【請求項６８】 前記低電圧制御回路が予め定められた
    間隔でリードの完全性検査を開始することを特徴とする
    請求項４７記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  69. 【請求項６９】 前記の予め定められた間隔を選択する
    ための手段を含んでいることを特徴とする請求項６８記
    載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  70. 【請求項７０】 前記低電圧制御回路が前記心臓組織の
    不応周期を検出するための手段を含んでおり、前記低電
    圧制御回路が前記不応周期の間のみリードの完全性検査
    を開始することを特徴とする請求項４７記載の植え込み
    可能な心臓刺激装置。
  71. 【請求項７１】 前記低電圧制御回路が予め定められた
    間隔でリードの完全性検査を開始することを特徴とする
    請求項７０記載の植え込み可能な心臓刺激装置。
  72. 【請求項７２】 予め定められた間隔を選択するための
    手段を含んでいることを特徴とする請求項７１記載の植
    え込み可能な心臓刺激装置。
JP7337830A 1994-12-06 1995-12-01 植え込み可能な心臓刺激装置 Pending JPH09645A (ja)

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