JPS5873373A - 身体機能補助装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植込可能な身体機能補助装置）（関するもので
、ｅｔｃ、制御可能な出力Δツメータを有していて、感
知および出力機能を制御するための１イクログロ七ツサ
回路を使用する植込可ｔ／ＩＡ１に身体機能補助装置に
関するものである。

自然の身体機能を補足し或いはその機能１Ｃとって代る
ために身体内に植込可能な種々の装置が専在している。

典型的なものとして、生命を保持するを〔必要な安定１
に一ング作用な維持するように心臓を補助し１袋状組織
の機能を制御し、背柱側−に対して対抗するに有効表筋
肉の収縮を生じ、苦痛を生ずる神経の例戟に対抗する補
助をなし、オた、種々の液の身体中えの注入を制御する
ためｋ。

これらの装置が使用される。これらの装置は長期間にわ
たって身体内に植込オれる可能性があって、且つ単一〇
一定のエネルギ源、典型的にはリチクム電池から電力を
受けながら、この長期間にわ大って、成る選択され九機
簡を維持することを要求　□される可能性がある。

現在利用可能なリチクム蓋の蚤寿命電池の全容量は約３
．２アンイア時である。植込まれ九刺戟装置について７
年間の典型的な設計寿命にわたって、約５０マイクロア
ンペア（μｌ）の最大平均電流消費量を維持できる。平
均消費量が維持される限り、比較的高い電流消費量を短
時間保持することができる。

身体機能補助装置の発展ＦＣ従って、初期において設け
られていたアナログ電子技術に対してディジタル電子技
術がとって代抄つつある。ディジタル技術を使用すると
、アナログ装置よりもずっと融通性のある身体機能補助
装置を与えることができる。外部装置と植込まれた装置
との間に情報を伝達するための改良され食技術と組合わ
されたデイジタルカクンタおよび記憶レジスタは、種々
の賛化する生理的条件に適合するように出力・々ラメー
タを変化場ゼる能力を、ディジタル装置に与える。

ディジタル電子技術の進歩にもかかわらず、なお、種々
の専門的な装置を製造しなければならない、その理由は
、その各装置が、一般的Ｋ　ｉ！ｉ　ｉｆ　ｔｊ組込ｆ
れたシーケンスＫ＞いてのみ動作するからである。変化
する生理的要求は、植込まれた装置を変えること危しに
、満たす仁とはできない、さらに、１つの身体における
変化する生理的要求は、植込まれ九＊＊によって分析す
るととができず、また、この分析と相互作用する発生さ
れたレス４ンスによって分析することができない。

電子技術によってマイクロプロセッサ（ＭＰ　）が開発
され良、これは、植込可能な装置に必要な小さいナイｔ
で数学的計算を行なうために必ｌ！り電子部品を含む装
置である。ＭＰは種々の身体竜ンナからのデータを受け
、と、のデータを分析し、この特定の分析に対して逼ｍ
１にレスＩンスを発生する能力を有している。このよう
な装置は、植込まれ良身体機能補助装置の能力を著るし
く促進させるに逼蟲なものであろう、しかし、このよう
な装置状、動作する光めに比較的大きい電力消費量を要
するために％従来受入れられｉかった。

現在利用可能な最低の電力消費量をもつＣＭＯＩ（コン
プリメンタリ・メタル・オキサイド・セミコンダクタ）
を使用する典蓋的なＭＰでも、動作ルーテンを実行する
時Ｋ　１０　＜リアンペアに達するよう表電流を必要と
する。このような大きい電力消費量は受入れることがで
きないものであるととは容易にわかるであろう。

従来、ＭＰの全電流消費量を減少するためのいくつかの
技術が知られているが、このような技術も植込まれた身
体機能、補助装置とは一般的に両立し得ない本のであろ
う、適蟲な装置というものは、命令を確実に奥行し、且
つ不慮の出力信号または出力信号のロスが生じないこと
が確実と々るように動作命令の独立の照合をすることが
できるものでなければならない、さらに１この装置はそ
の有用性を保つために、種々の外的な生湯的秦件に応答
し得る状態ｔｃなければならない。

ｔた、植込まれた身体機能補助装置の動作ルーチンを実
際に変化する能力を得ゐことがｉＩましいであろう、従
来、種々の動作ｄラメータを変化することはできたが、
動作ルーチン自体を変化することはできなかった。しか
し、具部的なグロダラム可能な装置はランダムアク乗ス
メモリ（ＲＡＭ）を使用することを必要とし、この場合
には、動作命令がメモリからとり出され次にメモリ・Ｃ
戻されかければならず、命令がメ毫す内に固定されてい
るリントオンメモリ（ＲＯＭ）に比して着るしく大きい
エネルイが要求される。しかし、低電力のＲＯＭはＲＡ
Ｍで得ることができるような動作ルーチンを変更させる
能力を有していない。

本出願人社ＭＰ技術を利用して身体機能補助装置の動作
を監視し制御するようにしｆｃ改棗これ九身体機能補助
装置を提供し、これＫよって上記の問題およびその他の
諸問題を屑決したのである。

本発明によれば、種々の外的な生塩的事象および内部の
タイマの事象に対する装置のレスＩンスをマイクロック
セツー？によって制御するようにし光改喪された身体機
能補助装置が提供される。マイクロプロセッサは、選択
これた事象のみに応答し且つ「ワエイクアッグ−１（ｗ
ａｋ＠ｕｐ　）　　事象に相当す石動作ルーテンを行々
うようＫ　７”　ａセツナの内部論理要素を活性化する
ことによって、電池によって利用し得る限定されたエネ
ルイ供給装置で使用されるように適応≧れる。動作ルー
チンの終りにおい°〔、新しいクエイクアッグ事象の組
が選択され、内部論理要素が不活性化される。

好ましい実施例においては、マイクロプロセッサの平均
電流消費量が５０マイクロアンペア（μａ）以下、好ま
しくは１０マイク１アンペア（μ・）以下で、プロセッ
サのデユーティサイクルが約１〇−またはそれ以下の心
臓イーヤが提供享れる。外的事象が感知プれて、心Ｗｌ
ｔ虎は心室の鼓動、雑音、頻脈鼓動婢の発生を指示する
信号を導出する。

内部タイマがプロセッサを作動（・Ｗ・−・）させて出
力・譬ルス命令を発生し、選択された生理的期間の間の
外的事象を感知し、選択された間隔で種々の事象マスク
をリセットするかもしれない。

クエイクアッグ事象の発生によって、クエイクアップ事
象に相当する記憶され虎動作ルーチンが始動されり。動
作ルーチンは、ルーチン完了以前に次のクエイクアツゾ
事象の組を記憶すゐ、完了した動作ルーチンと次のウェ
イクアップ事象の間の期間中、プロセッサの内部論理要
素は不活性化きれ、動作ルーテンの動作中にエネルギの
消費はない。

また、カクンテイングサイクルの間、状態変化の数を最
小とする走め複数のカウンティングレートを設けること
によってさらシζ平均動作電流の減少が得られる。かく
して、不反応期間（ｒｅずｒａｃｔｏｒＶＩｎｔｅｒｖ
ａｌ　）　、雑音期間、或いは感知期間のような高い精
度を必要としない期間は、比較的低いカウンティングレ
ートを使用してタイミングをとればよく、刺戟・ｆルス
幅等のような比較的高い精度を必要とする期間は比較的
高いカウンティングレートを使用してタイミングをとれ
ばよい。

マイクロプロセッサは固定の動作ルーチンを設けてもよ
く、また、植込まれた装置に実際にグログラム変化を導
入する能力を備えてもよい。低い平均電流消費量を維持
するために、ＲＯＭに第１の動作プログラムが設けられ
る。次に、パッチレジスタを使用してＲＡＭメモリがＲ
ＯＭシーケンスに挿入され、ここで、ノ臂ツチ、レジス
タに配憶されたグログラムカウントに相当するプログラ
ムカウントの発生によって、ＲＡＭに記憶され大命令が
実行され、比横的小さいＲＡＭ容量しか必要とされない
。

本発明の目的は、マイクロプロセッサを使用して生理的
出力信号を発生する身体に植込可能な装−を制御するこ
とにある。

本発明の°他の目的は、ウェイクアップ条件の１つの選
択され要部の中の１つのみ応答してマイクロプロセッサ
の内部輪ｍ要素を活性化することである。

他の目的は、マイクロプロセッサが前のウェイクアップ
の発生に作用的に関連するウェイクアップ条件の次の組
を導出することである。

本発明の他の目的は、植込可能の装置の平均電流消費量
を５０μｍ以下に保つように１マイクログロセツサの内
部論理要素を活性化および不活性化する動作サイクルを
提供することである。

本発明の他の目的は、ウェイクアップ条件の選択された
組を記憶し且つ記憶されたウェイクアップ条件が発生し
た時のみにマイクロプロセッサの内部論理要素を可能化
させるウエイクアツゾマスクレジスタをもつマイクロプ
ロセッサを提供することである。

さらに他の目的は、発生される／母ルスの数を最小とし
て、所望の精度を与える複数のタイミングノ母ルスを提
供することである。

他の目的は、グログラム変化のためにＲＡＭ１に使用し
、選択されたプログラムカウントでＲＡＭを呼出すため
に／やツチレジスタを使用するりプログラム可能な動作
ルーチンｔ−得ることである。

前述のように、多数の身体機能を補助する植込可能な製
電が提供された。このような種々の装置において、植込
可能な装置にＭＰを入れて所望の融通性を得るために後
述の種々の方法および装置を利用できる。このようなす
べての応用は本発明の範囲に入るものである。しかし、
下記の説明は、特に、植込可能表心臓ペーサに使用する
ためのＭＰの応用に関して説明する。

５ｉ１図は植込可能な心臓ペーサの回路のブロックダイ
アダラムを示す。実際のイーサ装置ｆｌＯｔ−与えるた
めに従来のディジタル技術を使用できる。

この！首の出力パラメータは、ＭＰ１２によって供給さ
れるデイソタル命令によって制御でき、或いは、従来の
装置においては、身体の外にあってパラメータ制御信号
を伝達する装置によって制御される。

しかし、纂１図に示すように、ＭＰ１２はに一す１０の
回路を制御するために植込可能の装置の中に収容される
。ペーサｌＯの回路とＭＰ１２を同期させる友めに単一
のクロック回路１６’ｔ−使ｍするのが好都合である。

ＭＰ１２は外的事象の発生に応答して（−サｌＯから入
力２６ｔ−受ける。

ＭＰ］２はノクルス幅、パルスレートまたはパルス振幅
等のノｆルスノ４ラメータ出力を定めるためにペーサに
ノ母ルス制御出力信号３２を与える。また、外部装置と
の遠隔測定連結のためにペーサ１０とＭＰ１２の間でｆ
−夕を直列転送できる２４゜所望ならば、拡大されたプ
ログラミングｔたはデ−タプロセツシングにおいて使用
されるＭＰチツゾ１２の外の付加的メモｌＪＮｆ１４ｔ
Ｍｐｔ２に設けてもよい〇 好ましい実施例においては、クロック１６によって１０
０に＋２で基本タイミングパルスが発生され、２０でＭ
Ｐ］２に転送される。次にＭＰ］２は、よシ低い周波数
で同期された／中ルスを発生し、これは選択された機能
の丸めペーサｌＯに２２で転送できる。

一４的に、データ入力および遠隔１１ＪＪ定出力はコイ
ル１８或いは別のコイルを通る。遠隔測定事象の間、活
性化されるようにリードスイッチ２８が設けられる。ス
イッチ２８はシステムに使用される正の信号を与える。

ｎ１４＃Ｊ定制御装置３０は同様にデータ転送のための
制御信号を与える。

動作中、Ｍ　Ｐ　ｌ　２Ｆｉ、後述のように、選択され
たウェイクアップ期間中、分析のために、感知された入
力２６を受け、且つ検出され分析されたウェイクアップ
事象に応答してペーサ１０に制御信号３０を与える。遠
隔測定転送の後に、ペーサ１０に、直列に伝達されたレ
ジスタ情報を補充する動作パラメータを２４において直
列に与えなければならない。ペーサ１０は記憶された／
９ルス・ｆラメータに和尚する出力パルスをカテーテル
３４に生ずる。

第２図には、後述の特徴をもつマイクロプロセッサ３６
の構成要素の！ロックダイアダラムを示す。ＭＰ３６の
内部輪ｍｅ素は記憶されたプログラムルーチンを実行し
て、種々の感知された入力データを分析し、動作ルーチ
ンによって要求される論理動作を行なう。かくして、動
作ルーチンは一般的にメ篭り７４（これＦｉＲＯＭでよ
い）に配憶される。所望の動作はプログラムカウンタ７
８によって選択され、内部データノ譬スフ２に沿って命
令レジスタ６４に転送される。さらに命令は６２におい
てデコードされ、演算論理ユニット（＾ＬＵ）６６に対
する指令信号ｆ：４出するように処理され、動作レジス
タ６８および種々の内部レジスタおよび外部のＲＯＭお
よび／またはＲＡＭメモリ８４えおよびこれらからｆ−
タを動かす。

ＡＬＬ１６６に、ｒコーグ６２によって決められたフラ
グの存在およびプログラムによって指示された操作を行
なう。後述のように、ＡＬＬＪ６６を制御するためにノ
量ツチレジスタ８２Ｖｔ使用できる。

データおよび命令は、ＭＰに伝送され、Ｍ　Ｐ　３６か
ら種々のバッファボート８０．８２．８４に＆送され、
或いは、通常のλ力／出力（Ｉｌｏ）／−ト８１ｔ−通
して転送される。

上記の観明け、一般的に、いかなるＭＰのアーキテクチ
ャにも関するもので、これは任倉の数の回路形−で構成
でき、これは本発明の要旨ではない、ここに説明する特
徴は、ウェイクアップのマスクレジスタ５６によって与
えられるウェイクアップ（ｗａｋｅ　ｕ９　）の特徴お
よびバッチレジスタ８２によって与えられるリプログラ
ミングの特徴に関するものである。特に、これらの特徴
についてここに説明する。

従来のＭＰ動作においては、プログラムルーチンは、一
般に、プログラムカウンタ内のタイミングおよび制御回
路によって決められたプログラムシーケンスを通して動
作する。かくて、従来のＭＰはフラグの存在についての
テストおよびデータ分析を連続的に行なう、このような
閉ループ動作は、プログラムの連続サイクル動作を行な
うために大きい電流消費量が必要とされるためＫ、植込
製のＭＰＫは採用できない。

植込に適当なＭＰを与えるためＫは、この電流消費を減
少しなければならない、ＭＰ３６の活性化すなわちウェ
イクアップの頻噴を出来るだけ低くすること、ウェイク
アップ事象によって決められたように情報を処理するこ
と、ＭＰ３６を次のウェイクアップ事象のためにセット
すること、その後、スリー７’　（５ｌｓｅｐ　）の要
求を実行してＭＰ３６を不活性化することによって、大
なる電流消費量の減少を達成できる。ここで、第１の命
令は。

ＭＰ３６をセットし、前のウェイクアップ事象およびｖ
ｐ３６で達成された状態分析によって決定された一組の
ウェイクアップ条件にウェイクアップマスク８６をセッ
トし、雛２の命令はＭＰ３ｇをスリープ（＄＋＠ｌ＠ｌ
）　）状１１にする。実際上、可能な限り最大の１！闇
まで、内部輪ＷＩＡ要素はタイミングおよび制御回路か
ら分離され、スリーブ状態の間、内部論理要素のいずれ
の状態も変化しない。

紡に考察したように、スリーブの要求の直前の命令はウ
ェイクアップ状態の選択され丸紐に相当する命令の組を
ウェイクアップマスクレジスタ５６に与える。典型的に
は１ＭＰ３６は、検出された心房および／１７’ｊは心
室の鼓動に応答して心臓の不反応期間の終りをテストす
るためにウェイクアップし、出力パルスパラメータを計
算し、雑音についての感知された入力を分析し、選択さ
れ九期間でウェイクアップタイマをリセットする。

心臓ペーサに関して、デユーティサイクル、１つの選択
された期間における内部論理要素オンタイムと全期間と
の間の比、で約１０１ｉよシ小さいものを得ることが出
来る。このデユーティサイクルを達成するための好まし
い動作シーケンスについて、１１５−１２図を参照して
説明する。

＄２図に示すように、ウェイクアップレジスタ５６は、
ウェイクアップ事象の所望の組に相当する符号化信号を
鋳入される。−また、ウェイクアップレジスタ５６け％
ＭＰ３６について内的な種々のタイ−ｆ５０−５５、お
よびペーサ回路内の感知増巾器出力８０から入力を供給
される。タイマ５０−５５からの真のフラッグ或いはウ
ェイクアップマスクレジスタ５６内のデータビットに相
当する感知増巾器出力８ｏは、内部論理回路がクロック
ツｆルスに応答し実際のウェイクアッグ状１！Ｋに相当
する動作シーケンスを継続することを可能とするタイミ
ング出力を生ずる。

心臓の生理的特徴に関する選択された期間に対応する種
々のカウンタ５０−５５が設けられる。

便宜には、タイマ５０−５５は所望のカウントに対して
補足的なカウントを負荷されることＫよってセットされ
、ここで、カウンタは増加されて。

タイムアウト時にロールオーバ（ｒｏｌｌ−ｏｖｅｒ　
）でキャリービットを生ずる。もちろん、所望ならば、
カウンタに所望のカウントを負荷し、これをゼロまでカ
ウントダウンすること亀できるであろう。

所望のタイムアウト期間はＭＰ３ｇの動作によって与え
られ、タイマ５０−５５はスリープ期間の直ぐ前に負荷
される。

さらにエネルゼを保存するために、タイマ５〇−５５を
異なるＩ譬ルスレートでクロック動作することができる
。所望のタイムアウト期間は種々の実際の時間的期間を
カバーし、これらの種々の期間は各種の精實を要求する
。かくて、好着しい寮施例ｒｔｉｓｐイテは、２．５６
ｍ５　　ｅいＬ２０．９７ｓｅｔのタイムアウト期間を
得るためにＱ　、　［］　１　ｍｓないし８１．９２ｍ
１　　のカウント期間が設けられる。単一のマスターク
ロック入力４０から所望のクロツクノヤルスレートを得
るためにマスＪｌりｏツク分割回路３８が設けられる。

Ｔ１の表＾は制御情報と分割回路３８から得ることので
きるクロック周波数の間の好ましい相互関係を示す。

表＾ 使用可能なり ＴＱ　　　１００．５０．２５．１２．５　　出力パル
ス発生ＴＩ　　　、０９７７１．０４８８　　雑音感知
期間、不反応時１．０２４４１．０１２２　　頻脈期間
、イースまたは感知期間 ここで、ＣｕＯ２ＭＰ　　は、与えられた状態を保持し
、１つの状態から他の状５Ｖｒ−費化する時のみにエネ
ルギが必要とされるととに注目しなければならない。か
くて、種々のタイムアウトＫＩＩｂ要とされるパルスの
数を最小とすることＫよってエネルギは保存される。も
ちろん、ＭＰ３（３内で成る１つの動作ルーチンを完了
するには同じ総数のプログラムステップが必要とされ、
従って、周波数の変化＃′ｉＭＰ３６の内部論理回路に
よって消費されるエネルギに対して殆んど影響を与えな
いが、ＭＰ３６のタイミング回路５０−５５および外的
要素によって消費され石エネルギには大きい影響を与え
る。

また、内部論理回路内に、他の省エネルギルーチンを設
けることができる。従来のプログラムカウンタは、しば
しば、バイナリシーケンスでアＶレス命令の実行をする
。ストレートバイナリカウントを生ずるように働く無限
長のカウンタは、ユニットの増分変化の各々に対して２
つの状態変化を屯つことを示すことができる。異なる動
作シーケンスが使用されると、各ユニットの増分変化に
さらに他のタイマ５２、Ｔ３、け、選択された期間にわ
たって感知事象を監視し、且つ感知された事象が心臓鼓
動を含むものであったか或いは雑音を含むものであった
かをＭＰ３６によって決定させるために設けることがで
きる。タイマ５３、Ｔ４、は、（−サ１０の回路内で改
良されたコンデンサの放電を与えるようにペーサ回路内
のスイッチを活性化するために設けることができる。タ
イマ５４、Ｔ５．け、ペーサ回路が同期モーＰで動作し
ている時にレート制限機能を得るために設けることがで
きる。

最後に、タイマ５５％ＴＯ％は出力パルスの持続時間の
タイミングをきめるために設けることができる。出力パ
ルスの持続時間は、好ましくは、短かぐ、望ましい制御
精１ｆＦｉ比較的高い、従って、ＴＯは使用可能な最高
のクロック周波数まで動作できる。この最高のクロック
周波数は、０．０１ｍ５　　のような小さい増分変化を
得るために、好ましくけ、１００にＨｚである。

タイミングされたウェイクアップ事象に加えて、対する
状態変化の数を単一の状態変化に減少することが可能で
ある。これは、単一のユニットの増分肇化に対して単一
の状態変化のみが必要とされると定義されるグレイコー
Ｐ（ｇｒ＠ｙ　ｃｏｄ＠）　Ｋ従って命令を実行するこ
とによってなし得る。

典型的なアドレスレジスタは無限長のものではなく、こ
れは状Ｓｔ蜜化の数に関して完全な節約を実現すること
の邪魔になる。しか本、ダレイコード動作は、ＭＰを植
込可能なペーサに適応させるためのさらに他の技術と考
えられる。

館２図に示すように、種々の生理的事象およびペーサ事
象に対応する６個のタイマ５０−５５が設けられる。タ
イマ５０、Ｔ１１、け全期間タイマでよく、表＾に示す
ように、比較的粗い部分で長期間の間、カウンティング
をする能力を４つ、他のタイマ５１％Ｔ２、け、信号が
全く期待されないような配憶された時間を得る丸めに、
総不反応期間（ｔｏｔａｌ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｉ
ｎｔｅｒｖａｌ　）　、すなわち１刺戟ノ母ルスが対応
する心臓のレスｆンスを生シｔい期間、を調節するため
に設けることができる。

種々の感知された事象入力８０もＭＰ３５をウェイクア
ップする可能がある。かくて、感知されたウェイクアッ
プ事象がＭＰ３５をウェイクアップすることを可能とす
るために、ＭＰ３６でタイミングをきめられるウェイク
アップ１スクと組合せて、特定の事象ウエイクアツデマ
スクヲ設ケることができる。感知され九事象入力８０け
心房および／または心室鼓動を含むことがある。感知さ
れ友事象マスクは、前のスリーブの要求の際にウエイク
了ツゾマスクレジスタ５６内の適正なピットがセットさ
れているＭＰ３ｇをウェイクアップすることができる。

ＭＰ３６け、前述のように、ＭＰ３６に組合された！ロ
グラムメモリ内に配憶された任意の動作ルーチンを実行
する能力をｔつ、プログラムステップはＲＯＭ７４に配
憶してもＲＡＭ７６に配憶してもよい、しかし、ＲＡＭ
７６からプログラムを実行する際ＶｃＦｉ、プログラム
命令をＲＡＭ７５から取り出し次ＫＲＡＭ７６内の場所
に戻すことが必要とされる。ＲＯＭ７４から命令を実行
する際には、命令を動作しているレジスタ、例えば、レ
ジスタ６８に転送することを必要とするにすぎない、Ｒ
ＯＭはプログラムによりさらに作用を受けることなしに
命令を保持する。さらに、市販のＲＡＭは典型的にはＲ
ＯＭよシ多い要素を有し、− ＲＯＭユニットにおけるよｆｉ４ＲＡＭユニツ）におい
て、成る１つの状態変化に要する電力は大である。かく
て、ＲＡＭ７６からの命令の奥行はＲＯＭ７４からの命
令の実行よりも大きいエネルギを必要とすることは明ら
かである。

しかし、ＲＯＭ７４の命令は変化できかいことけ明らか
である。さらに、植込可能な製電が植込まれてしまうと
、これはＲＯＭの取り換えのために近接できかい、かく
て、植込可能な身体機能刺戟装置にＭＰ３（ｉを設は石
ことは種々の変化する生理的条件に応答する能力を着る
しく増大させるが、ＲＯＭのみを利用するこの種の装置
は固定の動作ルーチンで動作をｍａ！Ｌなければならな
い７変化し得るペーサ出力／ｆルスを与える能力をもつ
いくつかの４−サの構造が現在存在している。

外的信号を加えるととＫよって、レート、幅、振幅郷の
種々の）々ルスのパラメータを次々に変化することがで
きる。しかし、外的装置ではノ母うメータのみ変化でき
る。このような装＃は、実際上・動作ルーチンを変える
という意味で現実のプログラミングが不可能である時に
、プログラム可能なペーサと称されてきた。

第２図に示したように、ＭＰ３６内にパッチレジスタ８
２が設けられ、且つＲＡＭメモリ７６および８４が設け
られ、これらはＭＰ３６の外でも内で本よい、ノダツチ
レジスタ８２け、後述のように１植込可能の身体機能刺
戟装置に対してリプログラミングをするという特異か能
力を与える。ここで、装置をとり出す必要なしに、！化
する生理的必要性を補足するように、植込まれｆｃ装置
の動作ルーチンの実際的変化をすることができる。

基本的操作において、好ましくは、キャルフイ（Ｃａ１
ｆｓ＊　）　　の米国特許原票９７２，２３１号に開示
された方法および装置を使用して、プログラム変′化が
ＭＰ３６に伝達される。この米国特許願の内容は、参考
のために本明細書に含まれていて、この方法および装置
によれど、照合されたディジタル信号を外部装置から植
込まれた内部装置に伝達できる。この信号はＭＰ３６を
アラエイフして、直列の／−）８２．８４およびレジス
タ７８を通してリプログラミングさせることができる。

パッチレジスタ８２は、変化すべき動作ルーチンの部分
に相当するプログラミングカウント数を負荷される１次
に％変化した動作ルーチンがＲＡＭ７６または８４のア
ドレスに記憶される。プログラムカウンタ７８がパッチ
レジスタ８２内のカウントに相当するカウントに達した
ら、動作ルーチンは先ずＲＡＭ７６内の最初のアドレス
に進み、このＲＡＭは実行すべき記憶されたルーチンの
アドレスを含む、動作ルーチンが完了する壕で、ＲＡＭ
７６または８４内の新しい命令が実行される。一般的に
、ＲＡＭ７６壕九は８４内の最後の動作ルーチンが制御
をＲＯＭ７４内の他の場所に戻す。

ＲＡＭ７６ｔたは８４の命令は、いく・つかのプログラ
ムカウントにおいてＲＯＭ７４のグログラムを中断する
ように働くことができる。かくて、ＲＡＭ７６または８
４のシーケンス内の最後の動作は、ＲＡＭ７６またＦｉ
８４の動作ルーチンがＲＯＭ７４のルーチンと交換され
ｂべき場合Ｋ　ノｆツチレジスタ８２に次のプログラム
カウントを負荷させることでよい、装置に設けられ九リ
プログラミング能力は、ＲＡＭ７６および８４のプログ
ラミングを支持し且つ電＾Ｍ７６および８４に対して保
存された対応するビットスペースを支持する電池の能力
によって決定される。

ＲＡＭ７６および８４が設けられている場合、好ましい
実権例は、命令バイトの少くとも１つの特性を確かめる
動作命令を含む、１つの好ましい実施例では、確かめる
ことが望まれる特性は、命令の／譬すティである。誤り
が導入されると、単一のビットのみが影響を受け、ノ母
すテイチェックが誤りを明らかにする可能性が大である
。すべての命令バイトが偶数のビットをもつ場合にはプ
ログラミングを行がうことができる。そこで、すべての
命令の第１のバイトのビット７が真のビットの総数を偶
数にさせる／４’リティビットとして保持できる。ノク
リティチェックによって命令の誤りが明らかＫなると、
プログラムカウンタは固定レートの４−シングプログラ
ムに移動し、メモリの内容を質問でき誤りが補正される
まで、その位置にある。

第３図および＄４図に、選択された心臓の事象に続いて
生ずる種々の調時された事象の時間的関係を示す。第３
図は、特に、ペーサによる心臓ノナルスの供給事象の後
に生ずる調時されたウェイクアップ事象に関するもので
ある。第４図は外部事象が感知された後に生ずる調時さ
れた事象の列を示す。上記の外部事象は自然に生ずる心
臓ノ譬ルス電 であるか４しれないし、または、それではないかもしれ
ない、前述のように、マイクロプロセッサは、選択され
九事象の発生（調時された事象あるいけ外的事象）によ
ってのみ活性化され、電力使用を許容し得る平均限界内
に維持するために上記の事象の間ではスリーブ（ｓｌ＠
・ｐ）する。

第５図には、ペーサ回路１０による刺戟／中ルスの供給
の後に生ずる調時された事象、の列を示す（第１図参照
）、出力リートにパルスを供給した後に、患者の身体お
よび植込まれた電極り−Ｆによッテ生スルコンデンサを
放電させる期間がある。

コンデンサ放電期間８８が完了した後に、タイマに不反
応期間９０が入れられる。心臓の不反応期間は種々の刺
戟された神経が減極され刺戟ノ豐ルスに応答できない期
間である。調時された不反応期間９０け、患者の奥際上
期待される生理的レスポンスに適応するように調節可能
である。

不反応期間９０の後に、タイマには種々の調時された期
間が入れられる。何等の心臓の事象が感知されない選択
され九期間が経過し九ことの指示を得る丸めに、沈黙時
間′ＱＴ“９２が設けられる。後述のように、ＱＴ期期
間２と並列に％雑音期間９４および頻脈検出期間９６が
設けられる。

かくて、ＱＴ期間９２０間で１選択された時点でプロセ
ッサをアラエイフするために３個のタイマが活性化され
る。これらの期間の間Ｋ、心臓の事象が感知されていて
、指示された状態、すなわち、雑音、頻脈または心臓鼓
動が生じたかどうか決定するためにラッチがセットされ
る。Ｑ丁期関９２の間に心臓の事象が生ずるとＩＱ”タ
イマはリセットされて次のＱＴ期間９２を始める。か〈
′て、何尋の入力信号を検出することな゛ＬＫ、約４１
　ｍｓ　　が経過しない限？、ＱＴ期間９２ＦｉｌＪセ
ットを継続する。この期間け、ペース事象に続くｌＴ＃
波の終秒まで最後のＱＴ期期間２の始めを一リセットす
る。このようＫして、変化す為生理的状態におりてＩＴ
“波を位置決めする可変の不反応期間が設けられる。

次に、頻脈期間９６がタイムアウトとなって、プロセッ
サは、後述のように、種々の検知された事象を検査して
、頻脈が発生したかどうかを決定する。頻脈の発生け、
その後の質問のために、選択されたメモリの場所に記憶
することもできるし、或いは、頻脈停止ルーチン（もし
も設けてあれば）を始動させるようＫしてもよいであろ
う、頻脈期Ｍ９１）Ｍすｆｓ感知期間、ＩＮＴＥＲＶＡ
Ｌ　Ｉ　　９８が最後のタイミングシーケンスでタイマ
に入れられ、ここで、自発心室鼓動が検出され、あるい
けその終やで１次の（−サパルス８６が発生される。

頻脈検出期間９６およびＩＮＴＥＲＶＡＬ　Ｉ　　９８
　ｆ）少くとも１部と並列に、感知された事象の評価の
ため情報を集取するための雑音期間９４が設けられる。

−（−サシステムによって感知された種々の事象は実際
の心臓波形であるかもしれないし、或いは、外部の電気
信号或いは他の身体で発生された電気信号からシステム
中に導入された雑音であるかもしれない、かくて、選択
され大波形のみが自発心室収縮に相当するペーサ動作ル
ーチンを活性化できるように、入来信号が評価される。

記憶されたデータが処理され鍵音の測定がされると、雑
音期間９４の終りでペース事象８６が生ずる。

第４図に、感Ｐ事象１００が一賓び生じた時に生ずる種
々の調時され良状態を示す、前記のように、感知事象１
００け実際の自発心室収縮であるか本しれないし、或い
は雑音であるかもしれない。

かくて、雑音期間９４中に感知事象１００が起るか本し
れず、そうなれば、雑音期間９４け単純にタイムアラ）
ｔで継続する０次に、感知事象１００は、他の雑音感知
期間１０２に調時された事象を生じ、新しい不反応期間
が開始する。雑音感知期間１０２け付加的な感知された
事象を蓄積する。

雑音感知期間１０２の終りで、雑音測定のために事象の
数が検査される。雑音感知期間１０２の持続時間および
雑音を確保するために定められた事象の数は、ここでは
、いずれも−数・量ラメータである。

不反応期間１０４け、一般的に、前述の不反応期間９０
と同じで、その次に、ＱＴ期間１０６、対応する雑音期
間１０８および頻脈検出期間１１０が続く、これらの期
間は、すべて、第３図について述べ九ように働く。

頻脈検出期間１１０のタイムアウトの後で、特定のタイ
マＫ　ＩＮＴＥＲＶＡＬ　ｌ　　１１２が再び入れられ
る。ここで、システムの優先状態は自発心室収縮ｏ７５
にかえよっているノテ、ＩＮＴＥＲＶＡＬ　１１　１１
２はＩＮＴＥＲＶＡＬ　ｌ　　９　Ｂと同じではないこ
とを注意しかければかもない、自発収縮が開始してしま
うと。

このシステム＃−を吃り１つの自発収縮を期待するよう
に実質的にリセットされる。従って、　　ＩＮＴＥＲＶ
ＡＬ１１１２けＩＮＴＥＲＶＡＬ　１９８．１１）　モ
長１ｔｈ、　好ｉ　Ｌい実輪例においてけＩＮＴＥＲＶ
ＡＬ　ｌ　　ｌ　１２け、約６０ビート／分にセットさ
れる。これは、活性を保つに充分なレートであるが、自
発心室収縮が生じようとしているならば、その全期間で
自発心室収ａが生ずることを許す、自発心室収縮が生じ
ないならば、すなわち１次に感知される事象１００が生
じないならば、（−ス事象が発生し、ＩＮＴＥＲＶＡＬ
ｌ　　９８　　を含み館３図のシーケンスが再び実施さ
れる。

前述のように、タイミング入力および処理能力を４．え
る装置は、第１図の説明において説明したアーキテクチ
ャを有していて単一の「チップ」内に収容されたｉイク
ロプロセッサとするのが好ましい。マイクロゾロセッサ
は種々の入力事象を処理して、システムのタイマえ入れ
られる適当なタイミング状態を決定し、且つ適当な時＃
ＩＣ−ｅ−サの出力パルスを開始すゐ、この動作の貌明
け、後で、種々のプログラムフローダイアグラムを参照
して説明する。これらのフローダイアダラムはコンピュ
ータ技術について通常の智繊を有している者によって容
易に作成できる各種のコンピュータ言語プログラムリス
トによって構成されるものである。

しかし、後述のフローダイアダラムは、前述の如き能力
を亀つ完全に機能的に植込可能な心臓ペーサを提供する
特徴を得ることのできる心臓ペーサに関する本発明の特
徴を実施するものである。

第５図に、ペーサが初めに活性化された時、ま九は後述
のようにΔり子イの誤りが発見された後に、グログラム
可能なぜ−サを始動させるグログラムルーチンを示す。

プロセッサの選択され友記憶場合で、動作・４ラメータ
が最初に開始１１４され、プロセッサは線形動作／４ツ
メータをペーサ回路１０に負荷１１６させるよう番ｃ命
令される（第１図参ｗＡ）、／譬ルス幅がセット１１８
され、Ｔ１にパルスレートが負荷１２０される。Ｔ１が
タイムアクトとなると、ナプルーデンＰＡＣＥ（第６図
ンが呼ばれ、その後、プロセッサはスリーブし１２４、
ＴＩは再びタイξンダアウトする。かくして、簡単な固
定レートのペーシンｒルーテンが先ずつくられる。

前述のように、第６ｗＪに示す如くペース事象を行なう
ナブル−テンが設けられる。かくて、ＰＡＧＥｔｆルー
チン１２６が出力Ｉ４ルスを開始するために主プログラ
ムによって呼ばれる。プロセッサはペーサ回路１０（第
１図）内のΔルス出力Ｐ−）を可能化し、１２８でタイ
ｗＴＱの内容に対応するようにウエイクアッグマスクを
セットし、動作レジスタＸの内容をＴＯＫ負荷し、ＴＯ
は出力パルスの発生を開始する。そこで、プロセッサは
スリーブ状態１３２に戻る。ＴＯがタイムアウトすると
、ベーナ１０内の出力Δルスｒ−ト（第１図）は不能化
され１３４、プロセッサはアクエイフされて、電子スイ
ッチを活性化１３６し、／４ルス出力中に充電されたコ
ンデンサ素子を放電し、コンデンサの放電期間をタイマ
Ｔ４に入れる。

その後、プロセッサはスリーブ状態１４０に戻る。

タイマＴ４がタイムアクトすると、コンデンサの放電は
停止１４２し、■４クエイクアツｆｗスクは不能化１４
４される。次に、プロセッサの制御は主動作ルーチンに
戻されゐ。

ｆｓ７図ないし第１２図は、第３図及び第４図に示され
た種々のインターバルを奥行する好ましい作動ルーテン
を示している。さて第７図を参照すれば、不作一時間の
時間切れ終了から作動ルーチンの説明を始めるのが便利
であろう、ペーテは同期式のペースどりモード１４８又
は一定速度の−ｅ−スどりモード１５６のいずれかにあ
る。

同期作動モードが選択された場合には、プロセッサは不
浄動時間の終りにクエイクアップしそしてステップ１５
０においてＱＴインターΔルがタイマＴ２にロードされ
る。ステップ１５２では、ラッチＬ＾番ζおける感知心
室入力の発生又はタイ１１２０時間切れの両方に対しク
エイクアップマスクが作動可能にされる。ステラ７”１
５４においては、システム７ツダがセットされ、同期作
動モードの選択が指示される。とれと同時Ｋ、ステップ
１５７においてノイズインターバルタイマＴ３がセット
されると共にステップ１５８においてタイマ７３に対す
る適当なりエイクアッグマスクがセットされる。ｆ１７
図に示されたように、ステップ１５８においては、グロ
ダラムの両立性という目的で別のランチＬＯが作動不能
にされる。

ダシＣ１ステップ１６０１１Ｃおいて　Ｓ脈インター・
奇ルタイマＴ１がロードされる。Ｓ脈検出インターΔル
を変えることができるつこの点については、所望壜らば
、インターバルをＱＴインターＡルより短い時間にセッ
トすることにより頻脈検出モードを効果的に妨げること
ができる。最後に、グーセッサはクエイクアッ！ランチ
Ｌ＾に存在する人力信号をステップ１６２においてクリ
ヤし、そしてステラｆ１６４においてスリーブ番〔至り
、これでクエイクアッグ状態が確立される。

一定速度のベースどりモー）”１５６ａステツプ１５７
において作動ルーチンに入ることによ抄開始される。タ
イマＴ２及びラッチ１Ｌ＾のクエイクアッグレジスタは
一定速度の４−スどりモードの場合は作動可能にされな
い。というのは、このモードでは、その定義により　＄
ｌＥ１のΔルスの後に一定のインターバルでパルスが与
えられるからであ、る。

クエイクアッ！事象を衆わす人力信号をプロセッサが受
は堆る時には、クエイクアツプレゾスタが質問されてク
エイクアッグ伏態Ｏ性質が判断される。ステラｆ１６６
においては、ラッチＬ＾が感知事象に対して質問される
。感知事象がない場合ハ、タイ−ｒＴ１がステップ１６
８にかいて頻脈インターバルの終了に対して質問される
。タイマＴ１が時間切れしていなければ、次いでタイマ
Ｔ２がステップ１７Ｇにおいてノイズ検出インターバル
の終了に対して質問される。Ｔ２が時間切れしていれば
、ＱＴインターバルが終秒となり、ステップ１７２にお
いて７ツダＢ１が増加されてこの事象が指示される。プ
ロセッサはステップ１７４においてＴ２のクエイクアッ
グを不能にするが、ラッチＬ＾により感知事象のクエイ
クアッグ状態を維持するゆプロセッサはステップ１６４
においてスリーブ状態に復帰する。

次のクエイクアッグ事象が生じた時には、プロセッサは
ステップ１６６においてラッチＬ＾を、ステップ１６８
においてタイマＴ１を、そしてステップ１７Ｇにおいて
タイマエ２を再び質問する。

タイ−ｖＴ２が時間切れ状態になければ、ノイズインタ
ーフ９ルタイ１であるＴ３のみがそｏｔｔとなり、その
後プロセッサはステップ１７６においてタイ−ｒＴ５及
びラッテＬＯからのクエイクアップ状態を不能にする。

命中ｆａセッサは、ノイズの存在が指示されたかどうか
、或いはＱＴインターバルが時間切れせずにタイマＴ３
が時間切れしたかどうかを決定する。従って、ステラｆ
１７８においてフラグＢ１が質問される。フラグＢ１が
“Ｏｌであれば、これはノイズインターバルがＱＴイン
ターΔルの時間切れの前に終了したことを表わし、即ち
、システムがノイズ状態として堺釈する状態を表わし、
システムｄ１ｇ４においてペースどり状態（第１０図）
へと進む、フラグ８１が“０“でなければ、ＱＴインタ
ーバルが終抄そしてノイズインターバルが終わ秒、グｃ
Ｉ−にツナはステラ：７”１８０４（おいて感知事象カ
クンタＢ２を質問する。ノイズ状態として必要なカクン
ト赦だけカクンタＢ２が増加された場合にも、プロセッ
サは１８４においてペースど抄事象（Ｉｓ１０図）を信
号する。ノイズ状態が指示されなければ、８１はステッ
プ１８２において増加される。従って８１が＃２＃に等
しくなつえ場合には、ＱＴインターバル及びノイズイン
ターバルが両方とも終りとなる。プロセッサはステップ
１ｇ４においてスリーブ状態に復帰する。

次のクエイクアッグ事象のＷＡＫは、プロセッサがステ
ップ１６６において感知ラッチＬ＾をそしてステップ１
６８において頻脈インターノ寸ルタイマＴ１を再び質問
する。さて、タイマＴ１が時間切れした場合には、プロ
セッサは頻脈が生じたかどうかを決定する。後述するよ
うに感知事象が収集されたカクンタＩ２が質問される。

カクンタＢ２が感知事象の存在を指示する場合には、そ
の内容がステラ７’１９０においてノイズ状態と比較さ
れる。ノイズ状態が指示された場合には、更にステップ
２１０，２１２において信号が処理されて、ペースどり
シーケンス（第８図）を開始すべきかどうかが決定され
る。カクンタ８２がノイズを指示しないが、頻脈インタ
ーバル中に感知事象が検出されたことを指示する場合シ
ζは、頻脈分析シーケンスがステップ２１８（第９図）
において開始される。

カクンタＢ２が１０１でＴｏす、即ち、感知事象がまだ
生じない場合には、ステップ１８８においてカクンタＩ
ＩＳが質問され、タイマＴ１０時間切れが頻脈インター
）４ルの時間切れを指示し−〔いるか、ペースとりイン
ターバルの時間切れを指示しているかが判断される。８
５が＃０＃でなければ、頻脈インターバルが時間切れし
ており、８３がステップ１９０　においてｌ０Ｉｌ＆〔
リセットされ、インター／ぐルレジスタからＯ適通なイ
ンターバルがステップ１９０においてタイ−ｖＴＩＧ（
ロードされ、そしてペーサはスリーブ状態となる。ステ
ップ１９０においてタイマＴ１にロードされたインター
バルは、後述するように、事象決定後にインターバルレ
ジスタにロードされた感知インター１４ルｆ６るか、ペ
ースど抄インーーパルである。従って、次のシーケンス
中に、感知事象の介在がない場合）［８５は“０“とな
り、適蟲な心臓人力を感知せずに全感知時間が終了した
ことが指示され。

ステップ１８４（第１０図）においてペースど抄シーケ
ンスが開始されゐ。

更に、ラッチＬ＾の質量ステラｆ１６６によ抄感知事象
の発生が指示された場合には、第８１１１に示され良シ
ーケンスが開始される。感知事象カクンタであるカクン
タＢ２はステップ１９２において質問される。このカク
ンタ８２が１０１であれば、感知事象を調べて、この事
象の性質を判断しなければならない、カクンタＢ１はス
テップ１９４において質問され％Ｑ”インターバルが終
了し喪かどうかが決定される。８１が１０′であれば、
ＱＴインターバルはまだ終了しておらず、タイマＴ２に
は、ステップ１９６において全ＱＴインターバルがロー
ドし直される。従ってＱＴインター・ぐル中に感知事象
が生じてもメイズカクンタは増加されないがタイｗＴ２
かリセットされる。これはタイ−ｆＴ２７ｂＲ時間切れ
する壇で続き、この際に８１が増加される。従って、Ｑ
Ｔインターノ考ルが終った後に、ｆＩＩ４−１の感知事
象により、ステップ１９８において、インターバルレジ
スタには、感知事象俵のインターバル周期番で対すゐカ
ウントがロードされる。

周期作動モードにおいては、心室の鼓動を用いてペーサ
からのｄルス発生を禁止してもよいし、ノ！ルスの発生
を同期させてもよい（＃イーストリがモード“　）、こ
のトリガモードが選択され九場合に社、タイマＴ５は心
室鼓動後の一ルスの発生を制御しそしてタイ−ｖＴ５は
時間切れｔｃ対して質問される。タイｉＴ５が時間切れ
状態になければ、不作動時間がステラ７’２０ｇ）（お
いてタイーｖＴ１ヘロードされそして事象レジスタ＠２
がステップ２０８において増加されゐ、タイマＴ５が時
間切れした場合には、ステラ７”２０２において作動壁
−ドが質問されゐ。モードチェックによって偶数Δリテ
ィ０存在が決定され食場合には、（−ストリガモードが
選択され、ペーナ出力が作動される（第１０！ｌｌ）。

トリガモードの指示がない場合に鉱、不作動インターバ
ルがステップ２０６　ｋｃおいてタイｉＴ１にロードさ
れ、Ｂ２が増加され、そしてペーナはステップ１６４に
おいて再びスリープ状態となる。

ステップ１６６（第７図）において次の感知事象が生じ
たＩＩＩＫは、Ｂ２はもは中１０＃ではなく、ステップ
２１０においてノイズの北壁が質問される。ステラｆ２
１０において最大ノイズカウントに達しない場合には、
Ｂ２がステップ２０８において再び増加されそしてデロ
セッナはステップ１６４に訃いてスリープ状１ｋｌ１４
）する。

ステップ２１０においてノイズ最大値に達すると、カク
ンメＢ１はステラｆ２１２において質問されて、ノイズ
インターバルが終ったかどうかが決定される。ノイズイ
ンターバルが終った場合には、ステップ１８４（第１０
図）においてΔルス発生シーケンスが開始される。ノイ
ズインターバルがまだ終っておらず、然もカタンクが既
にいっばいである一合には、作動シーケンスは、ステッ
プ２１４において、ラッテＬ＾の感知人力状態及びＱＴ
インターバルの時間切れによるそれ以上のクエイクアツ
デ作動を不能にする。というのは、今や、ノイズインタ
ーバルの時間切れ終了（Ｔ５）０＠にｔ１動的にΔルス
が発生されるからである。

この状態においては、ステップ２１６において、ノイズ
インターバルタイ−ｒＴｓが時間切れする時以上に時間
切れを延ばすように作用する条件が頻脈インターバルタ
イ−ｖＴ１にロードされるユ残りのクエイクアップ状麿
は、ノイズインターバルタイマのクエイクアツデだけで
あり、この状態が生じると、イースど秒シーケンスが開
始される。従って、システムによりタイ：Ｉｅの存在が
検出されゐと、保安手段としてΔルスを発生させるとと
Ｋなる。

さて、第９図には、頻脈分析・矯正ルーチンが示されて
いる。頻脈インターバルメイマＴｊ２）Ｅステップ１６
８（第７図）：でおいて時間切れし、ノイズカクンタ日
２がステップ１８６（第７図）において“０＃でなく、
そしてステップ１９０のノイズ比較が肯定でなければ、
作動シーケンスは、感知され喪事象が頻脈で６つ光と仮
定し、ｗ４９図に示された作動ルーチンを開始させる。

デｑセッナは先ず初めにステラｆ２１Ｂにおいてラッテ
Ｌ＾、タイマＴ２及びタイマＴ３の感知事象に対応する
クエイクアツデ作動を不能にする１次いでステップ２２
０においてカクンタ８５が質問され、矯正ルーチンを必
要とするに充分な選択された儒教の頻脈鼓動が生じたか
どうかが決定される。最初の頻脈鼓動の際にはカクンタ
Ｂ３が＃０＃であり、ステップ２２６において、カクン
タｅ＋５には成る選択され喪カウント−これは１８″で
ある開穿ロードされる。仁の時、デロセツナは、あたか
も正常の心室鼓動が感知され良かのようにステップ２６
２へと進む。以下で述べるよう番【、カクンタ８３は既
にカウント“８＃にセットされてお抄、賀間ステップ２
２０ｔ）ｌＩＫＦｉ’Ｑ’ではない。次いでカクンタＢ
３はステップ２２２Ｋｌいてカウント　＃１＃が存在す
るかどうかが決定される。屯し存在しなければ、ステッ
プ２２４においてこのカクンタは減少され、そして再び
感知事象は正常の心室鼓動として処理される。然し乍ら
、カクンタＢ５をカクン）　’１’まで減少させるに充
分な頻脈事象が生じた時には、頻脈ルーチンが開始され
る。

システムによって検出された実際の頻脈状態の回数を記
帰すゐことが所望され、２５５個までの事象をカウント
することのできる頻脈記鎌カランタがステップ２２８に
おいて質問される。このカウンタがいっばいでたければ
、ステップ２３０におい゛〔その内容が増加される。こ
のカクン！がいっばいであれば、増加ステップがパイイ
スされ、ステップ２３２において、頻脈に応答し゛〔ペ
ーサにより発生さるべき成る選択され走数のパルスがカ
ウンタ８５にロードされる０次いで、ステップ２３４に
おい゛〔、タイｗＴ１）（は成る選択されたインｐ−ａ
４ルがロードされ、このインターバルハこれの後で＠１
の／ｆルスを発生すべきであるようなインターバルであ
る。厩に、ステツ７＃２８６において、発生さるべき頻
脈パルスの巾がＸレジスタにロードされる。

次いでプロセッサはステップ２８８においてスリープと
なる。ＴＩが時間切れした時にクエイクアツデとなる−
には、デロセツｔａステップ２４０においてタイマＴ１
に次々０／ｆルス閲の時間をロードすると同時にペース
ど抄サブルーチンＣ１Ｎ６図）を呼び出す、各・譬ルス
が発生された後Ｋ、カウンタＢ３はステップ２４４にお
いて減少され、そしてその内容がステップ２４６におい
て質問される。従ってカウンタ８３が１０＃に減少され
るｉでＩ４ルスバーストが発生され続け、その後プロセ
ッサはステップ２４８にシいてスリープとなりそして正
規のペースどりルーチン（ｔｓ１０図参照）へと復帰す
る。第９図に示されたシーケンスにおいては１つのパル
スバーストが発生され、セして頻脈システムは後述する
よう）ζその後頻脈が持続するという判断がなされる壇
ではリセットされる。

さて、第１０図には、ペーナΔルスが必要であるという
判断がなされるたびに行なわれる作動シーケンスが示さ
れている。前記し喪ように、これらの状態は、自発的な
心室鼓動を感知せずにペースどりインターバルが経過し
九という判断、ＱＴインター１４ル自体がり竜ットし続
ける間にノイズインターバルが経過し良という判断、ノ
イズが検出された状態、手前の自発的な心室鼓動に対す
るトリガ応答、頻脈バースト後の正常パルス、及び頻脈
という判断の後のパルスな含む。

作動可能事象がノイズインターバルの時間切れであるか
、又は心室感知インター／クルの時間切れである場合に
は、先ず初め、ステップ１８４　Ｇ［おいて、インター
バルレジスタにベースト秒インターバルＡ９メータがロ
ードされる。トリガモードにおいては、前記したように
タイマＴ５が（−スどりインターバルを決定するのでこ
の判断はΔイ／４スされる。感知事象Ｌ＾、タイマＴ２
及びタイ−ｑＴ５に対ｆる種々のクエイタアツデマスク
はステップ２５０において不能化される。タイ−ｖＴ１
が時間切れしなければ、タイマＴ１ａクエイクアツｆ状
態において可能化された壇まであることに注意され良い
。Ｘレジスタには、ステップ２５４！ＩＣおいて、選択
され良／４ルス巾がロードされ、選択された不作動時間
がステップ２５６においてタイマＴＩＫＯ−ドされ、頻
脈カウンタ８３はステップ２５８においてＩ８１にＩＪ
　４ツトされ、そしてペースど秒サブルーチンがステッ
プ２６０において呼び出されて出力パルスが発生される
。

ペースど秒ルーチンが終了すると、システムはスリープ
に至る前に種々のルーチンを奥行し１、次の一連のタイ
ミングシーケンスに対する準備を整える。先ず初めに、
ステップ２６２において、ＱＴ７９ダ８１及びノイズカ
ウンタ８２が１０“にリセットされる。これは、頻脈阻
止ルーテンを開始しないような頻脈／＃ルスの感知（第
９図）の後にも行なわれる。

外部信号によってデーグラムの変更を行なうために磁気
リードスイッチが設けられる。このリードスイッチの人
力ｌｖ３はステラｆ２６４において質問される。リード
スイッチが作動されていれば、第１２１１３に示された
作動シーケンスが、後述するように奥行される。

リードスイッチが作動されていなければ、ステップ２６
６において、種々の作動Ｉ４ツメーーが一時的なｄラメ
ータであることが指示されるかどうかが質問される。一
時的な状Ｉが与えられていれば、一時的なインジケータ
レジスタがステップ２７４において減少されそして第１
１１ｉ３に示され大最終リセットルーテンが奥行される
。一時的な／４クメータが選択されていなければ、ステ
ッデ２６８においてカランタＢ４が質問され、−ｅ−す
１０（第１図）に対して新しい作動パラメータが与えら
れ友かどうかが＊＊される。新しい作動／譬ツメータが
与えられていれば、ステップ２７０においてカクンタＢ
４がクリヤされ、そしてステップ２７２において新しい
作動パラメータがペーサ１０（第１図）に転送される。

新しい値が与えられていなければ、ロードステップ２７
２はパイイスされ、第１１図に示され走置後の作動シー
ケンスが実行される。

さ°Ｃ第１１図には、第７図に示され九初期作動ルーテ
ンヘデロセツサを戻す作動シーケンスが示されている。

一時的な値が与えられた場合には、一時的な状態のカク
ンタがステップ２７６において質問され、所望数の一時
的なパルスが与えられたかどうかが決定される。一時的
１に状態が持続する場合を〔拡、ステップ２９０におい
てカクンタ８１及びＩ２が“Ｏ’にセットされそしてス
テップ２９２においてデａ七ツナはスリーｗデＫ１１ｂ
、ステップ１５６において一定適度の作動に対し金てＯ
タイマ及びクエイクアッｌ状態がセットされる。

一時的な状態がもは中存在しない場合に社、不作動時間
設定値（ステップ２７ｇ）、タイマＴ１の設定値（ステ
ップ２８０）、ペースどりインターバル設定値（ステッ
プ２８２）及びインターバル設定値（ステップ２８４）
が全て一時的状態の前の状態にリセットされる。

従って正常のΔルスΔラメータを繰り返すべき時、或い
はシステムが手前の作動パラメータに復帰される時には
、システムはステップ２８６におイテモードレジスタを
質問する。モードレジスタが１０＃を指示する場合には
システムは一定速度のペースと妙に復帰する。４−ドレ
ジスタが“０＃でない場合には、システムは心１１禁止
又は心室トリガのいずれかの同期ペースと妙に復帰する
。プｃｌ−にツナはステップ２８８においてスリーブに
至り、ステップ１４８（＃１７図）において同期モード
作動に対するパラメータをセットする。

さて第１２１！ＯＫは、ｘｆッｆ２６４ｃ第１０図）で
のリードスイッチの質問により実行される作動ツーケン
スが示されている。患者が頻脈の経麿を一つ°〔いる場
合には、プログラマはこの状ＩＩＯ指示を与えることが
でき、この指示はデータの遠隔測定の前にステップ２９
４において質問される。

患者が過敏でなければ、Ｂ１は力９ント“１“にセット
されてシステムはＱＴインターΔルがＨ了したことを指
示し、従って次のペースど秒の間にはデログクムされ九
速度でペースどりを行なうことができる。患者が過敏で
あれば、ルーチンは直接進んでＢ１は“０“にセットさ
れる。この状−は次のフラグ質問中にノイズ状態として
解釈され、ペースどりは前記し次ようにノイズ速度で開
始される。利用できるクエイクアツｆツツチＬＤはステ
ップ２９８にお□いてクリヤされ次いでステップ３００
においてクエイクアツデ状態として作動可能にされるが
、ノイズウエイクアッデラッｆＴｓは作動不能にされる
。

タイマＴ１はステップ８０４　において質問され、不作
動時間が持続するかどうかが決定される。タイマＴ１が
時間切れした場合は１作動は一定速度ルーチン１５６（
第１図）へ復帰する。システムがまだ不作動インターバ
ルにある場合には、ステップ２９８においてラッチＬＤ
が再びクリヤされそしてプロセッサは遠隔転送によシ外
部のプログラマへ送るために作動データをペーサ１０（
第１図）に転送する。ステップ３１２おいてタイマＴＩ
Ｆｉ再び質問される。不作動時間が経過した場合には、
ペーサ１０の作動／母うメータがステップ３１４におい
てベーサヘロードされて戻され％ペーサ１０から直列に
遠隔転送されたパラメータにとって代る。次いでステッ
プ１５６において一定速度作動が再開される。

ペーサがまだ不作動時間中である場合には、ステップ３
１６においてラッチＬＤが再びクリヤされそしてその他
の情報がシステムから遠隔転送される。典型的にはステ
ップ３１８においてペーサのシリアルナンバーが出力さ
れる。もし設けられていれば、頻脈記録レジスタがステ
ップ３２０において質問され、頻脈事象が生じ九かどう
かが判断される。頻脈事象があれば、タイマＴ１がステ
ップ３２４において質問されそして不作動時間が持続す
れば、ラッチＬＤはステップ３２６においてクリヤされ
セして頻脈の記録がステップ３２８において出力される
。頻脈が全く生じない場合或いは頻脈レジスタの内容が
出力された後に、ラッチＬＯ及びタイマＴ３に対応する
ウェイクアップレジスタがステップ３３０において作動
不能にされそしてプロセッサはステップ３３２において
スリープに至シ、タイＩＴＩＫよってウェイクアップさ
れるまでスイープする。ウェイクアップ事象の発生がタ
イマＴ１により指示されると、ペーサ１０の作動ノヤラ
メータはプロセッサ１２から碩−サ、１０へと転送され
、そして新たな作動モードが選択すれるまでステップ１
５１にシいて開示速度ベースどりのルーチンが確立され
ることに注意されたいう 上記した作動シーケンスにより、マイクロプロセッサを
用いて心臓ペーサの作動が制御されると共に、完全く植
え込みできるシステムがもたらされることか明らかであ
ろう。完全に植え込みできるこのシステムは、必要な時
だけ作動して個々の事象に関与した情報を処理する。こ
のシステムは、必要な時だけ作動して個々の事象に関与
した情報を処理すると共に、その合間にはスリープし、
植え込み大作動に適した少量のエネルーしか消費されな
い。信頼性のある心臓ペースどシ作動が維持されるよう
に上記の作動は種々の生理学的要求及び種々の作動環境
に応じたものであることも理解されよう。

又１選択された生理学的事象のみに応答するか或いは選
択されたサンプリングインターバルもしくは時間切れイ
ンターバルの際にのみ内部論理部品を作動し、そして電
力消費を最小限にするように複数のカウント速度でカウ
ンタを作動するようなマイクロプロセッサ装置は、身体
機能を助成するのに有用な植え込み式装置に広く適用で
きる。

同様に、真のプログラム可能な植え込み式装曾の設置に
より、これまで得られなかった非侵害的な融通性が成る
一程度もたらされる。

添付図面に示して以上に示した構造体には多数の色々な
変型及び修正がなされ得るであろうが、この構造体は解
説のためのものであシ、本発明をこれに限定するもので
はないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はＭＰとこれに関連するペーサとの間の基本的相
互接続を示すブロックダイアダラムである。 第２図はＭＰのアーキテクチャのブロックダイアダラム
である。 第５図はＰＡＣＥ事象の後の期間タイミングチャートで
ある。 第４図は５ＥＮＳＥ事象の後の期間タイミングチャート
である。 第５図はスタートアップまたは故障の検知の後における
システムの動作開始のフローダイアダラムである。 第６図は出力／々ルス形成のフローダイアダラムである
。 第７図はウェイクアップ事象の決定についてのフローダ
イアダラムである。 第８図は雑音検出についてのフローダイアダラムである
。 第９図は頻脈検出および処置についてのフローダイアダ
ラムである。 第１０図は選択可能なパラメータをもつ出カッ母ルスの
発生についてのフローダイアダラムである。 第１１図は一時的出力状態の後のシステムのリセットに
ついてのフローダイアダラムである。 第１２図はローデイングパルスノ母うメータおよびデー
タＱ遠隔測定についてのフローダイアダラムである。 １０・・・（−サ、１２・・・ＭＰ、１４・・・外部メ
モリ。 １６・・・クロック、１８・・・コイル、２８・・・リ
ードスイッチ、３０・・・遠隔測定制御装置、３４・・
・カテーテル、３６・・・マイクロプロセッサ、３８・
・・マスタークロック分割回路、６２・・・デコーダ、
６４・・・命令レズスタ、６６・・・演算論理ユニット
＾Ｌυ。 ６８・・・動作レジスタ、７２・・・データバス、７４
・・・内窒）＼ メモル（ＲＯＭ）、５６・・・ウェイクアップマスクレ
ジスタ、８２・・・パッチレジスタ 手続補正書（方式）　５７．１２．−．７゜昭和　　年
　　月 特許庁長官　　殿 １　事件の表示　昭和５７年特許願　第１３９１０％２
、発明の名称　　　身体機能補助装置３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　　インターメデイックス　インコーホレーテッ
ド４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　グログツム可能で且つ植込可能々身体機能補
   助装置において、 グロダラムカウンタによって指示されたシーケンスで記
   憶された命令を奥行するｉイクロプロセツサと、 ｗＩ−ｖイクロプロセツサに固定された命令の組を与え
   るＲＯＭ装鐙δ１ グログツム可能な命令の組を与えるＲＡＭ装置と、 上記のマイクａ７’ロセツサとグロダラムカワンタとＲ
   ＡＭ羨置装を相互接続して上記のｆａグラムカウンメが
   ｄツテレジス！内のグロダラムされ大力クントに相幽す
   る時に上記のＲＡＭ−一部に記憶された命令を奥行させ
   るグログツム可能１に／４ツテレジスタ装置と、 を備えた身体機能補榊装鐙。 （２）上記のマイクロプロ七ツナの動作シーケンスを変
   更するのに逼！！な直列に符号化された２進命令を受は
   咳命令を上記のパッチレジスタおよｒｉＲＡＭ＠ｆｌｔ
   に転送し記憶させるシリアルレジスタ＃Ｉ４Ｎを備えた
   、 特許請求のａＩＰ！第（１）項記載の装置。 （３）上記のＲＡＭｆｉ置の少くとも一部は上記の！イ
   クロデロセツサのアーキテクチャ内に含まれた特許請求
   の範囲第（１）項ま九は第（２）項記載の装置。 １４）植込され慶身体機能補助装置のグａグラミンダ方
   法において、 マイクロｆａセツ賃動作命令の１つの選択され要部を選
   択され＋ＲＡＭ位置Ｋｌｉ送して記憶させる行程。 選択された第１グログラムカウントを／４ッチレジスタ
   に転送して記憶させる行程、 上記の第１のグログ２ムカウントに遍するまでＲＯＭ位
   置ｉＣ記憶され光命令を奥行する行程、シよび、 その後、第２のグルグラムカウントで始まるＲＯＭＫ記
   憶された命令の実行を継続する命令を含む、上記のＲＡ
   Ｍ位置に記憶された命令を実行する行程、 を含むデロダラミンダ方法。 （５）植込まれた身体機能補助装置を制御するｉイクロ
   ７’ａ七ツサによる電流消費量を最小とする方法におい
   て、 マイクログロセッナ動作命令の完全な組をＲＯＭ内に記
   憶する行程、シよび 上記のＲＯＭ命令を補正すゐ命令のみをＲＡＭ位置に記
   憶する行程、 を含む方法。 １Ｂ）上記のＲＯＭ命令に対するプログラムヵウ、ント
   と、ｆｃ１ダラム可能なΔツテレジスタ内に記憶された
   カウントとを比験し、 誼プロダラムカクントが上記のバッチレジスタカラン）
   Ｋ遣した時に上記のＲＡＭ命令を実行し、 その後、鋏ＲＡＭ命令内０７”Ｅｌダラ五カウントに相
   当する上記のＲＯＭ命令に戻す ことを含む特許請求の範囲第（５）項記載の方法。