JPS6254512B2 - - Google Patents
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- JPS6254512B2 JPS6254512B2 JP57501100A JP50110082A JPS6254512B2 JP S6254512 B2 JPS6254512 B2 JP S6254512B2 JP 57501100 A JP57501100 A JP 57501100A JP 50110082 A JP50110082 A JP 50110082A JP S6254512 B2 JPS6254512 B2 JP S6254512B2
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- JP
- Japan
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- pacing
- output
- microprocessor
- controller
- defibrillation
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Links
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Classifications
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61N1/37217—Means for communicating with stimulators characterised by the communication link, e.g. acoustic or tactile
-
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- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/3621—Heart stimulators for treating or preventing abnormally high heart rate
- A61N1/3622—Heart stimulators for treating or preventing abnormally high heart rate comprising two or more electrodes co-operating with different heart regions
-
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- A61N1/3925—Monitoring; Protecting
-
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- A61N1/3956—Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
- A61N1/3962—Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion in combination with another heart therapy
- A61N1/39622—Pacing therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61N1/37211—Means for communicating with stimulators
- A61N1/37252—Details of algorithms or data aspects of communication system, e.g. handshaking, transmitting specific data or segmenting data
- A61N1/37258—Alerting the patient
Description
請求の範囲
1 心臓を連続的に監視して、歩調どりを必要と
する第1の心臓の症状、カルジオバージヨンを必
要とする第2の心臓の症状および除細動を必要と
する第3の心臓の症状のうちのどれが発生したか
を判断し、その判断された心臓の症状を自動的に
処置するための植え込み式の心臓刺激装置におい
て、歩調どり作動モード、カルジオバージヨン作
動モードおよび除細動作動モードにて動作するよ
うにプログラムされており、前記第1の心臓の症
状、第2の心臓の症状および第3の心臓の症状の
うちのどれが発生したかを判断するための判断手
段と、該判断手段に応答してその判断された心臓
の症状を処置するために前記歩調どり作動モー
ド、カルジオバージヨン作動モードおよび除細動
作動モードのうちの適当な作動モードを選択する
ための選択手段と、その選択された作動モードに
よつて定められた一連の処置手順を実行させて前
記判断された心臓の症状を自動的に処置するため
の実行手段とを備えたことを特徴とする心臓刺激
装置。
する第1の心臓の症状、カルジオバージヨンを必
要とする第2の心臓の症状および除細動を必要と
する第3の心臓の症状のうちのどれが発生したか
を判断し、その判断された心臓の症状を自動的に
処置するための植え込み式の心臓刺激装置におい
て、歩調どり作動モード、カルジオバージヨン作
動モードおよび除細動作動モードにて動作するよ
うにプログラムされており、前記第1の心臓の症
状、第2の心臓の症状および第3の心臓の症状の
うちのどれが発生したかを判断するための判断手
段と、該判断手段に応答してその判断された心臓
の症状を処置するために前記歩調どり作動モー
ド、カルジオバージヨン作動モードおよび除細動
作動モードのうちの適当な作動モードを選択する
ための選択手段と、その選択された作動モードに
よつて定められた一連の処置手順を実行させて前
記判断された心臓の症状を自動的に処置するため
の実行手段とを備えたことを特徴とする心臓刺激
装置。
技術分野
本発明は、認知できる心臓障害即ち不整脈に応
じて種々の治療ルーチンを実行するように種々の
作動モードで働くことのできる植え込み式の心臓
刺激装置に係る。
じて種々の治療ルーチンを実行するように種々の
作動モードで働くことのできる植え込み式の心臓
刺激装置に係る。
背景技術
最近では、種々の心臓障害即ち不整脈に対して
効果的に医療処置を施すことのできる技術の開発
が相当に進んできている。予想される障害即ち不
整脈はこれまでは一般に薬物療法や、ペーサ、除
細動器、カルジオバータ等のような装置によつて
処置されている。
効果的に医療処置を施すことのできる技術の開発
が相当に進んできている。予想される障害即ち不
整脈はこれまでは一般に薬物療法や、ペーサ、除
細動器、カルジオバータ等のような装置によつて
処置されている。
最近では、Mirowski氏等の米国再発行特許第
Re.27652号及びRe.27757号に開示されたような
スタンバイ式の電子除細動器が開発されている。
Re.27652号及びRe.27757号に開示されたような
スタンバイ式の電子除細動器が開発されている。
又、最近では、心臓障害即ち不整脈にかゝつて
いる患者の体内に植え込むような小型の除細動
器、カルジオバータ及びペーサの開発に向けて努
力が払われている。このような植え込み式の装置
の一例がMirowski氏等の米国特許第3952750号
(指令式心房除細動器について述べた)に開示さ
れている。植え込み式の自動除細動器の使い方に
ついてはHeilman氏等の米国特許第4030509号を
参照されたい。更に、Langer氏の米国特許第
4164946号には、永久植え込み式カルジオバータ
の欠陥検出回路が開示されている。
いる患者の体内に植え込むような小型の除細動
器、カルジオバータ及びペーサの開発に向けて努
力が払われている。このような植え込み式の装置
の一例がMirowski氏等の米国特許第3952750号
(指令式心房除細動器について述べた)に開示さ
れている。植え込み式の自動除細動器の使い方に
ついてはHeilman氏等の米国特許第4030509号を
参照されたい。更に、Langer氏の米国特許第
4164946号には、永久植え込み式カルジオバータ
の欠陥検出回路が開示されている。
最近の技術開発にも拘わらず、この医療技術分
野にはまだ相当の進歩の余地が残されている。例
えば、認知できる心臓障害即ち不整脈に応じて医
療処置をとる種々の技術のうちのいずれか1つを
選択的に実行できる単1の植え込み式心臓刺激装
置、換言すれば、心臓障害即ち不整脈の発生の検
出に応答して選択的に自動的にそれに対応する除
細動機能、カルジオバーテイング機能又は歩調ど
り機能を実行することのできる単1の植え込み式
心臓刺激装置の開発が強く要望されている。
野にはまだ相当の進歩の余地が残されている。例
えば、認知できる心臓障害即ち不整脈に応じて医
療処置をとる種々の技術のうちのいずれか1つを
選択的に実行できる単1の植え込み式心臓刺激装
置、換言すれば、心臓障害即ち不整脈の発生の検
出に応答して選択的に自動的にそれに対応する除
細動機能、カルジオバーテイング機能又は歩調ど
り機能を実行することのできる単1の植え込み式
心臓刺激装置の開発が強く要望されている。
更に、このような装置の非常に有利な特徴は、
規定のパラメータに基いて種々の作動を実行する
ようにこの装置を体外からプログラムできること
である。この点については、背景技術も含めて更
に説明することが適当であろう。
規定のパラメータに基いて種々の作動を実行する
ようにこの装置を体外からプログラムできること
である。この点については、背景技術も含めて更
に説明することが適当であろう。
人間の心臓は、体内に充分な血液流を首尾よく
送るために、整合した電気的活動を必要とするこ
とが知られている。この整合した活動は人体に含
まれた特殊な伝導系によつて作り出される。この
伝導系の説明については、The CIBA Collection
of Medical Illustrations、Heart、by Frank
Netter、M.D.49―49頁、1974年(ISBN O―
914168―07―X、Library of Congress Catalog
No.53―2151)を参照されたい。人間の伝導系に
障害が起こると、色々な疾患が生じ、死に至るこ
とがある(Netter OP.Cit.66―68頁参照)。
送るために、整合した電気的活動を必要とするこ
とが知られている。この整合した活動は人体に含
まれた特殊な伝導系によつて作り出される。この
伝導系の説明については、The CIBA Collection
of Medical Illustrations、Heart、by Frank
Netter、M.D.49―49頁、1974年(ISBN O―
914168―07―X、Library of Congress Catalog
No.53―2151)を参照されたい。人間の伝導系に
障害が起こると、色々な疾患が生じ、死に至るこ
とがある(Netter OP.Cit.66―68頁参照)。
最近、植え込み式の自動除細動器が開発されて
いる。この除細動器は細動している心室に大きな
電気パルスを自動的に与えて致命的な障害を取り
去り、心室細動の場合に生命を救うことができ
る。更に、色々な心臓異常を処置する電気刺激療
法としてはその他にも多数の形式が知られてい
る。
いる。この除細動器は細動している心室に大きな
電気パルスを自動的に与えて致命的な障害を取り
去り、心室細動の場合に生命を救うことができ
る。更に、色々な心臓異常を処置する電気刺激療
法としてはその他にも多数の形式が知られてい
る。
例えば、不全収縮(心室への電気刺激がない)
は、歩調どり電気パルスで心室を周期的に刺激す
るようなペーサを植え込むことによつて処置でき
ることが分つている。。更に、色々な歩調どりモ
ードを含む複雑な歩調どり技術も開発されてい
る。
は、歩調どり電気パルスで心室を周期的に刺激す
るようなペーサを植え込むことによつて処置でき
ることが分つている。。更に、色々な歩調どりモ
ードを含む複雑な歩調どり技術も開発されてい
る。
大部分の自動装置は心房にパルスを与えるもの
であるが、医師は歩調どりによつて心室を自動的
に処置することをきらう。というのは、例えば細
動を誘発するような危険を伴なうからである。従
つて、心室の処置によつて誘発されることのある
不整脈もしくは細動を歩調どりモード及び必要な
らば補助的な除細動によつて処置することのでき
る装置を開発することが所望される。
であるが、医師は歩調どりによつて心室を自動的
に処置することをきらう。というのは、例えば細
動を誘発するような危険を伴なうからである。従
つて、心室の処置によつて誘発されることのある
不整脈もしくは細動を歩調どりモード及び必要な
らば補助的な除細動によつて処置することのでき
る装置を開発することが所望される。
電気刺激処置の方式は、使用されるエネルギレ
ベルに基いて主として次のように分類される。
ベルに基いて主として次のように分類される。
パルス型式 エネルギレンジ
歩調どり 100マイクロジユール以下
カルジオバーテイング又は除細動(体内)
1〜100ジユール 簡単に述べると、歩調どりパルスは非常に少量
の心臓組織(約1〜10mm3)を刺激し、次いでこ
れらのパルスはその周囲へと伝導され分散され
る。一方、除細動パルスは、心室細動に伴なつて
繰り返しの自己刺激機能が崩壊した危険な刺激パ
ターンを矯正するように全ての心臓組識即ちその
実質的なかたまりを同時に刺激するに充分な強さ
のものである。
1〜100ジユール 簡単に述べると、歩調どりパルスは非常に少量
の心臓組織(約1〜10mm3)を刺激し、次いでこ
れらのパルスはその周囲へと伝導され分散され
る。一方、除細動パルスは、心室細動に伴なつて
繰り返しの自己刺激機能が崩壊した危険な刺激パ
ターンを矯正するように全ての心臓組識即ちその
実質的なかたまりを同時に刺激するに充分な強さ
のものである。
最近になつて、前記の米国特許第4030509号に
開示されたように、歩調どり兼除細動用の電極装
置が開発された。この装置は心房又は心室のいず
れかに除細動エネルギを与えると共に歩調どりパ
ルスを与えることもできる。この歩調どり兼除細
動電極により、非常に多数の電気刺激を任意選択
的に与えることができる。
開示されたように、歩調どり兼除細動用の電極装
置が開発された。この装置は心房又は心室のいず
れかに除細動エネルギを与えると共に歩調どりパ
ルスを与えることもできる。この歩調どり兼除細
動電極により、非常に多数の電気刺激を任意選択
的に与えることができる。
R波が存在しないというような幾つかの徴候
は、不全収縮即ち致命的心室細動の指示となり得
るので、このような歩調どり兼除細動機能は植え
込み式の装置において非常に有効である。それ
故、先ずこのような徴候が生じた場合に歩調どり
を試みることができ、次いでこのような徴候が続
く場合には除細動を試みることができるようなペ
ーサ兼除細動器が要望される。
は、不全収縮即ち致命的心室細動の指示となり得
るので、このような歩調どり兼除細動機能は植え
込み式の装置において非常に有効である。それ
故、先ずこのような徴候が生じた場合に歩調どり
を試みることができ、次いでこのような徴候が続
く場合には除細動を試みることができるようなペ
ーサ兼除細動器が要望される。
更に別の米国特許第4223678号は、植え込み式
の自動除細動器と共に植え込まれるデータ記録装
置の開発に向けられたものである。この装置の目
的は、心室細動中及びその前後の約100秒の心電
図を記録することである。この記録された情報を
後で取り出して、自動除細動中の装置の作動を含
む心室細動の完全な永久記録が形成される。この
記録機能の使用は、更に別の電気刺激治療モード
のための重要なデータを獲得すると共にその後の
電気刺激を更に有効なものにし得るような情報を
得るところまで拡張される。
の自動除細動器と共に植え込まれるデータ記録装
置の開発に向けられたものである。この装置の目
的は、心室細動中及びその前後の約100秒の心電
図を記録することである。この記録された情報を
後で取り出して、自動除細動中の装置の作動を含
む心室細動の完全な永久記録が形成される。この
記録機能の使用は、更に別の電気刺激治療モード
のための重要なデータを獲得すると共にその後の
電気刺激を更に有効なものにし得るような情報を
得るところまで拡張される。
ペーサは次第にプログラム式のものとなつて来
ており、植え込まれたペーサと電磁通信する体外
装置によつてパルス繰返し数やパルス振巾やR波
感度のようなパラメータを調整することができ
る。植え込み式のペーサ/除細動器内にマイクロ
プロセツサを組み込んで、このマイクロプロセツ
サのソフトウエアプログラム(ひいてはその作
動)を変えるための新たなプログラムのようなデ
ータを入力するように通信リンクを確立できるこ
とが強く要望される。更に、マイクロプロセツサ
があると、色々な心臓電気刺激療法を施して心臓
障害の診断や処置を行なう際に広範な論理及び分
析法を用いることができる。
ており、植え込まれたペーサと電磁通信する体外
装置によつてパルス繰返し数やパルス振巾やR波
感度のようなパラメータを調整することができ
る。植え込み式のペーサ/除細動器内にマイクロ
プロセツサを組み込んで、このマイクロプロセツ
サのソフトウエアプログラム(ひいてはその作
動)を変えるための新たなプログラムのようなデ
ータを入力するように通信リンクを確立できるこ
とが強く要望される。更に、マイクロプロセツサ
があると、色々な心臓電気刺激療法を施して心臓
障害の診断や処置を行なう際に広範な論理及び分
析法を用いることができる。
現在入手できる種々のマイクロプロセツサは消
費電力も速度も異なり、或るマイクロプロセツサ
(低電力及び低速度の)は長期間の作動に適して
おりそして他のマイクロプロセツサ(大電力及び
高速度の)は短期間の精巧な作動に適しているこ
とを理解されたい。従つて、両方のプロセツサ機
能を植え込み式の心臓刺激装置にもたせることが
強く要望される。或る作動は一方のプロセツサで
実行するのが適当であり他の作動は他方のマイク
ロプロセツサで実行するのが適当であるから、
種々の心臓電気刺激技術(前記の)を実施する多
数の作動モードを有した植え込み式の心臓刺激装
置を作るという更に別の設計規準から考えると、
刺激装置に2つのプロセツサ機能をもたせること
は特に効果的である。
費電力も速度も異なり、或るマイクロプロセツサ
(低電力及び低速度の)は長期間の作動に適して
おりそして他のマイクロプロセツサ(大電力及び
高速度の)は短期間の精巧な作動に適しているこ
とを理解されたい。従つて、両方のプロセツサ機
能を植え込み式の心臓刺激装置にもたせることが
強く要望される。或る作動は一方のプロセツサで
実行するのが適当であり他の作動は他方のマイク
ロプロセツサで実行するのが適当であるから、
種々の心臓電気刺激技術(前記の)を実施する多
数の作動モードを有した植え込み式の心臓刺激装
置を作るという更に別の設計規準から考えると、
刺激装置に2つのプロセツサ機能をもたせること
は特に効果的である。
更に、作動中には、所与のプロセツサがその通
常の作動速度より速い速度で作動するのが好まし
い時がある。従つて、マイクロプロセツサをベー
スとした植え込み式の心臓刺激装置に“ギヤシフ
ト”機能を内蔵させてマイクロプロセツサを一時
的に高い作動速度で作動させることが強く要望さ
れる。
常の作動速度より速い速度で作動するのが好まし
い時がある。従つて、マイクロプロセツサをベー
スとした植え込み式の心臓刺激装置に“ギヤシフ
ト”機能を内蔵させてマイクロプロセツサを一時
的に高い作動速度で作動させることが強く要望さ
れる。
発明の開示
本発明によれば、植え込み式の心臓刺激装置及
びこれに関連した方法が提供され、特に、種々の
心臓障害即ち不整脈の検出に応答して心臓電気刺
激技術(除細動、カルジオバージヨン、歩調ど
り、等)を実行する一体化装置を構成する非常に
融通性のある効率のよい然も体外からプログラム
できる心臓刺激装置が提供される。このような植
え込み式の心臓刺激装置はプロセツサによつて制
御されるもので、2つのプロセツサによつて制御
されるのが好ましく、2つのプロセツサの各々は
特定形式の作動(長期間作動と短期間作動、簡単
な作動と複雑な作動)を制御するように特に選択
される。
びこれに関連した方法が提供され、特に、種々の
心臓障害即ち不整脈の検出に応答して心臓電気刺
激技術(除細動、カルジオバージヨン、歩調ど
り、等)を実行する一体化装置を構成する非常に
融通性のある効率のよい然も体外からプログラム
できる心臓刺激装置が提供される。このような植
え込み式の心臓刺激装置はプロセツサによつて制
御されるもので、2つのプロセツサによつて制御
されるのが好ましく、2つのプロセツサの各々は
特定形式の作動(長期間作動と短期間作動、簡単
な作動と複雑な作動)を制御するように特に選択
される。
特に、本発明は、互いに他を侵害することのな
い多数の作動モードを実行できるような植え込み
式の心臓刺激装置及びこれに関連した方法に係
る。更に、以下で述べるように、各モードの種々
のパラメータは体外からプログラムすることがで
きる。簡単で、低速で、然も消費電力の低いプロ
セツサによつて実行さるべき長期間作動モード
は、基本的に、(1)一定速度での心室の歩調どり、
(2)一定速度での心房の歩調どり、(3)要求に応じた
心室の歩調どり、(4)2種の歩調どり、及び(5)自動
除細動より成る。各モードについて簡単に説明す
る。
い多数の作動モードを実行できるような植え込み
式の心臓刺激装置及びこれに関連した方法に係
る。更に、以下で述べるように、各モードの種々
のパラメータは体外からプログラムすることがで
きる。簡単で、低速で、然も消費電力の低いプロ
セツサによつて実行さるべき長期間作動モード
は、基本的に、(1)一定速度での心室の歩調どり、
(2)一定速度での心房の歩調どり、(3)要求に応じた
心室の歩調どり、(4)2種の歩調どり、及び(5)自動
除細動より成る。各モードについて簡単に説明す
る。
一定速度の心室歩調どりモードにおいては、パ
ラメータを色々な値にプログラムすることができ
る。この歩調どりパラメータには、パルス繰返し
数、その限界、パルス振巾(ミリアンペア)、及
びパルス巾(ミリ秒)が含まれる。本発明の好ま
しい実施例では、付添の医師がオーバードライブ
の目的でパルス繰返し数を2倍にすることのでき
る(適当な最大パルス数/分、例えば200パル
ス/分まで)オーバーライド機能が設けられてい
る。このオーバーライドモードを実行することに
より、2ないし3秒間、高いパルス繰返し数のパ
ルスバーストが発生される。このパルスバースト
の後、オーバーライドモードは自動的に終了し、
歩調どりパラメータは元の値に戻る。
ラメータを色々な値にプログラムすることができ
る。この歩調どりパラメータには、パルス繰返し
数、その限界、パルス振巾(ミリアンペア)、及
びパルス巾(ミリ秒)が含まれる。本発明の好ま
しい実施例では、付添の医師がオーバードライブ
の目的でパルス繰返し数を2倍にすることのでき
る(適当な最大パルス数/分、例えば200パル
ス/分まで)オーバーライド機能が設けられてい
る。このオーバーライドモードを実行することに
より、2ないし3秒間、高いパルス繰返し数のパ
ルスバーストが発生される。このパルスバースト
の後、オーバーライドモードは自動的に終了し、
歩調どりパラメータは元の値に戻る。
一定速度の心房歩調どりモードにおいても、パ
ラメータを色々な値にプログラムすることがで
き、このパラメータには、パルス繰返し数、その
限界、パルス振巾及びパルス巾が含まれる。更
に、付添の医師が迅速な心房歩調どりバーストを
発生できるようなオーバーライド機能も設けられ
ている。このモードにおいては、パルス繰返し数
を代表的なパルス繰返し数(50、55、………
115、120パルス/分)の10倍に増加できる。この
ようなバーストは2ないし3秒続き、その後歩調
どりパラメータは元の値に戻る。
ラメータを色々な値にプログラムすることがで
き、このパラメータには、パルス繰返し数、その
限界、パルス振巾及びパルス巾が含まれる。更
に、付添の医師が迅速な心房歩調どりバーストを
発生できるようなオーバーライド機能も設けられ
ている。このモードにおいては、パルス繰返し数
を代表的なパルス繰返し数(50、55、………
115、120パルス/分)の10倍に増加できる。この
ようなバーストは2ないし3秒続き、その後歩調
どりパラメータは元の値に戻る。
要求に応じた心室歩調どりモードにおいても、
パラメータを色々な値にプログラムできるが、こ
れらのパラメータにはパルス繰返し数、その限
界、パルス振巾、パルス巾、感度及び無反応時間
が含まれる。
パラメータを色々な値にプログラムできるが、こ
れらのパラメータにはパルス繰返し数、その限
界、パルス振巾、パルス巾、感度及び無反応時間
が含まれる。
2種の歩調どりモードにおいてもパラメータを
色々な値にプログラムできるが、このパラメータ
にはパルス繰返し数、その限界、パルス振巾、パ
ルス巾、感度、無反応時間、及びAV(房室)遅
延が含まれる。
色々な値にプログラムできるが、このパラメータ
にはパルス繰返し数、その限界、パルス振巾、パ
ルス巾、感度、無反応時間、及びAV(房室)遅
延が含まれる。
更に、自動除細動作動は、パルスエネルギ(ジ
ユール)、シーケンス当たりのパルス数、及び各
パルスのエネルギを含む一般のパラメータに基い
て行なうことができる。例えば、米国特許第
3952750号及び第4030509号を参照されたい。
ユール)、シーケンス当たりのパルス数、及び各
パルスのエネルギを含む一般のパラメータに基い
て行なうことができる。例えば、米国特許第
3952750号及び第4030509号を参照されたい。
複雑な高速プロセツサによつて実行されるべき
短期間の作動モードは、カルジオバージヨン、患
者への自動警報、及び自動心室頻拍制御作動(心
室オーバーライド歩調どり、迅速な心房歩調ど
り、心室結合歩調どり及び自動除細動を含む)を
含んでいる。更に、この複雑で高速のプロセツサ
は、好ましい実施例では、4機能記録を実行する
ことができ、このような記録はその性質上長時間
にわたるものであるが、直接メモリアクセス
(DMA)モードで作動することによりこの高速プ
ロセツサで行なうことができる。各々の作動につ
いて以下に簡単に述べる。
短期間の作動モードは、カルジオバージヨン、患
者への自動警報、及び自動心室頻拍制御作動(心
室オーバーライド歩調どり、迅速な心房歩調ど
り、心室結合歩調どり及び自動除細動を含む)を
含んでいる。更に、この複雑で高速のプロセツサ
は、好ましい実施例では、4機能記録を実行する
ことができ、このような記録はその性質上長時間
にわたるものであるが、直接メモリアクセス
(DMA)モードで作動することによりこの高速プ
ロセツサで行なうことができる。各々の作動につ
いて以下に簡単に述べる。
好ましい実施例では、除細動モードは、外部か
らの指令信号(植え込まれたリードスイツチ付近
の皮膚表面への磁石配置の検出や、データチヤン
ネルを介してのワードの伝送等)を受信するだけ
で実行される。除細動モードの際に発生される出
力は、指令信号受信後の次のR波と同期される。
パルスは1つの指令当たり1つだけ発生されそし
てパルスエネルギは幾つかの所定の値(例えば、
2、5、10、15、20、25、30又は35ジユール)の
中から互いに他を侵害しないように選択されるの
が好ましい。
らの指令信号(植え込まれたリードスイツチ付近
の皮膚表面への磁石配置の検出や、データチヤン
ネルを介してのワードの伝送等)を受信するだけ
で実行される。除細動モードの際に発生される出
力は、指令信号受信後の次のR波と同期される。
パルスは1つの指令当たり1つだけ発生されそし
てパルスエネルギは幾つかの所定の値(例えば、
2、5、10、15、20、25、30又は35ジユール)の
中から互いに他を侵害しないように選択されるの
が好ましい。
自動心室頻拍制御作動モードは、本発明の装置
によつて行なわれる全ての作動モードの中で最も
複雑である。この作動モードはプログラム制御の
下で実行することができ、植え込み式の心臓刺激
装置は医師によつて予めプログラムされそして作
動可能にされる。然し乍ら、それまでの処置結果
に応じて植え込み式の心臓刺激装置をプログラム
し直し、次いでこのプログラムし直された手順に
基いて患者を更に処置するように心臓刺激装置を
作動できるような機能も設けられている。このモ
ードにおいては、付添の医師が次のようなサブモ
ードの組合せ及び/又はシーケンスを互いに他を
侵害することなく選択(プログラム)できる。心
室オーバードライブ歩調どり、心室結合歩調ど
り、自動除細動及び迅速な心房歩調どり。最初の
応答が心室頻拍の制御に有効でない場合には次の
応答を発するようにしてこれらのサブモードのい
ずれか或いはその全部を選択することができる。
即ち、種々のモードに関連したリストを最初に作
り、次いで医師は処置に対する患者の反応に基い
てこのリストを修正することができる。これらの
サブモードの各作動について以下に詳細に述べ
る。
によつて行なわれる全ての作動モードの中で最も
複雑である。この作動モードはプログラム制御の
下で実行することができ、植え込み式の心臓刺激
装置は医師によつて予めプログラムされそして作
動可能にされる。然し乍ら、それまでの処置結果
に応じて植え込み式の心臓刺激装置をプログラム
し直し、次いでこのプログラムし直された手順に
基いて患者を更に処置するように心臓刺激装置を
作動できるような機能も設けられている。このモ
ードにおいては、付添の医師が次のようなサブモ
ードの組合せ及び/又はシーケンスを互いに他を
侵害することなく選択(プログラム)できる。心
室オーバードライブ歩調どり、心室結合歩調ど
り、自動除細動及び迅速な心房歩調どり。最初の
応答が心室頻拍の制御に有効でない場合には次の
応答を発するようにしてこれらのサブモードのい
ずれか或いはその全部を選択することができる。
即ち、種々のモードに関連したリストを最初に作
り、次いで医師は処置に対する患者の反応に基い
てこのリストを修正することができる。これらの
サブモードの各作動について以下に詳細に述べ
る。
心室頻拍が検出された時には、心室オーバード
ライブ歩調どりの2ないし3秒バーストが発生さ
れる。オーバードライブ歩調どりの速度は、感知
された心室頻拍の速度よりも10、15、20又は25%
高くなるように予めプログラムされる。次の応答
モードに自動的に進む前にバーストの個数が1、
2、3又は4に予めプログラムされる。バースト
とバーストとの間には典型的に5秒の遅れがあ
る。
ライブ歩調どりの2ないし3秒バーストが発生さ
れる。オーバードライブ歩調どりの速度は、感知
された心室頻拍の速度よりも10、15、20又は25%
高くなるように予めプログラムされる。次の応答
モードに自動的に進む前にバーストの個数が1、
2、3又は4に予めプログラムされる。バースト
とバーストとの間には典型的に5秒の遅れがあ
る。
心室結合歩調どりサブモードにおいては、所与
のパルス繰返し数より上のM個の心室パルスによ
り、第N番目の心室パルス後の所与の時期(R―
R間隔のパーセンテージで表わされた)に心室歩
調どりパルスが発生される。更に、頻拍が続く場
合には、探索モードに入り、各々の第N番目のパ
ルスの後に、結合間隔が所与の時間巾だけ短くな
り、やがて最後の結合間隔に達する。次の応答モ
ードに進むまでこの手順を何回も(好ましくは4
回まで)繰り返すことができる。このサブモード
作動に対する種種のパラメータには、プレカーソ
ルパルスの個数、頻拍速度(パルス/分)、初期
結合間隔(R―R間隔のパーセンテージ)、結合
減少率(パーセンテージ)、最終結合間隔(パー
センテージ)、及び応答サイクル数が含まれる。
のパルス繰返し数より上のM個の心室パルスによ
り、第N番目の心室パルス後の所与の時期(R―
R間隔のパーセンテージで表わされた)に心室歩
調どりパルスが発生される。更に、頻拍が続く場
合には、探索モードに入り、各々の第N番目のパ
ルスの後に、結合間隔が所与の時間巾だけ短くな
り、やがて最後の結合間隔に達する。次の応答モ
ードに進むまでこの手順を何回も(好ましくは4
回まで)繰り返すことができる。このサブモード
作動に対する種種のパラメータには、プレカーソ
ルパルスの個数、頻拍速度(パルス/分)、初期
結合間隔(R―R間隔のパーセンテージ)、結合
減少率(パーセンテージ)、最終結合間隔(パー
センテージ)、及び応答サイクル数が含まれる。
自動除細動の作動サブモードにおいては、心室
頻拍が検出された時に、R波に同期した出力パル
スが発生される。このような4個までのパルス
が、予めプログラムされたエネルギの組合せでも
つて(例えば、2、5、10又は15ジユール)発生
され、次いで次の応答モードへと進む。各々の除
細動パルス間には典型的に5秒の遅延がある。
頻拍が検出された時に、R波に同期した出力パル
スが発生される。このような4個までのパルス
が、予めプログラムされたエネルギの組合せでも
つて(例えば、2、5、10又は15ジユール)発生
され、次いで次の応答モードへと進む。各々の除
細動パルス間には典型的に5秒の遅延がある。
更に、迅速心房歩調どりの作動サブモードにお
いては、迅速心房歩調どりの2ないし3秒バース
トが予めプログラムされた繰返し数で発生され
る。次の応答モードへ進むまでのバーストの個数
は1、2、3又は4に予めプログラムされる。各
バースト間には典型的に5秒の遅延がある。
いては、迅速心房歩調どりの2ないし3秒バース
トが予めプログラムされた繰返し数で発生され
る。次の応答モードへ進むまでのバーストの個数
は1、2、3又は4に予めプログラムされる。各
バースト間には典型的に5秒の遅延がある。
前記したように、4機能記録モードは、その性
質が長期間作動であるが、DMAモードで作動す
る短期間プロセツサによつて実行されるような作
動モードを構成する。種々の事象に対して記録さ
るべき典型的な情報には、事象(細動事象又は細
動がない場合は除細動パルス)の日時、10秒のプ
レカーソルECG、キヤパシタ充電時間(例えば
各除細動パルスに対する)、90秒のパルス後(除
細動パルス後)ECG、及び付添の医師によつて
必要とされるその他の種々のデータが含まれ、こ
の機能は植え込まれた心臓刺激装置を体外から予
めプログラムするだけで容易に得ることができ
る。
質が長期間作動であるが、DMAモードで作動す
る短期間プロセツサによつて実行されるような作
動モードを構成する。種々の事象に対して記録さ
るべき典型的な情報には、事象(細動事象又は細
動がない場合は除細動パルス)の日時、10秒のプ
レカーソルECG、キヤパシタ充電時間(例えば
各除細動パルスに対する)、90秒のパルス後(除
細動パルス後)ECG、及び付添の医師によつて
必要とされるその他の種々のデータが含まれ、こ
の機能は植え込まれた心臓刺激装置を体外から予
めプログラムするだけで容易に得ることができ
る。
患者への警報モードは、2つのプロセツサの中
の複雑なプロセツサによつて行なわれる更に別の
短期間作動モードである。患者への警報パルスバ
ーストは心室細動が検出された際に発生される。
この信号のパラメータは患者に対して最適な検出
を行なうようにプログラムすることができ、この
ようなパラメータには、バーストの時間巾(多少
短いのが好ましい)、バーストの振巾、パルス
巾、及びパルス繰返し数が含まれる。又、装置の
故障が検出されたり、ペーサの感受性即ち感度が
なくなつたり、バツテリ電圧が下つたり、その他
の同様の状態が生じたことによつて作用される修
理要求パルスバーストを含ませるように植え込み
式心臓刺激装置をプログラムすることも所望され
る。修理要求信号は警報信号と区別されねばなら
ず、例えばこの修理要求信号は、2、3秒の時間
巾の短時間バーストを10秒以内に2個発生させこ
れを1時間ごとに1回繰り返すことによつて構成
され、その振巾、巾及び繰り返し数は前記したよ
うにプログラム可能である。
の複雑なプロセツサによつて行なわれる更に別の
短期間作動モードである。患者への警報パルスバ
ーストは心室細動が検出された際に発生される。
この信号のパラメータは患者に対して最適な検出
を行なうようにプログラムすることができ、この
ようなパラメータには、バーストの時間巾(多少
短いのが好ましい)、バーストの振巾、パルス
巾、及びパルス繰返し数が含まれる。又、装置の
故障が検出されたり、ペーサの感受性即ち感度が
なくなつたり、バツテリ電圧が下つたり、その他
の同様の状態が生じたことによつて作用される修
理要求パルスバーストを含ませるように植え込み
式心臓刺激装置をプログラムすることも所望され
る。修理要求信号は警報信号と区別されねばなら
ず、例えばこの修理要求信号は、2、3秒の時間
巾の短時間バーストを10秒以内に2個発生させこ
れを1時間ごとに1回繰り返すことによつて構成
され、その振巾、巾及び繰り返し数は前記したよ
うにプログラム可能である。
従つて、本発明の植え込み式の心臓刺激装置は
体外からプログラムすることができ、付添の医師
の判断で体外からセツトできる種々のパラメータ
に基いて種々の作動又は一連の作動を実行するこ
とができる。
体外からプログラムすることができ、付添の医師
の判断で体外からセツトできる種々のパラメータ
に基いて種々の作動又は一連の作動を実行するこ
とができる。
一般に、本発明による植え込み式の心臓刺激装
置は、種々の状態入力及びセンサ入力を受ける入
力段と、種々の作動のいずれかを選択的に実行す
る制御器(好ましくはマイクロプロセツサで構成
される)と、この制御器により発生された信号に
応答して、患者への警報器を含む種々の心臓電気
刺激器を作動する出力段と、データ入力を受けて
これを上記制御器へ送ると共に上記制御器から
種々のデータ出力(例えば表示さるべきデータ)
を受けてこれを出力として与えるようなデータ入
出力チヤンネルとを備えている。好ましい実施例
では、上記制御器は、所与の形式の種々の作動の
中のいずれかを選択的に実行する第1制御器と、
別の形式の複数の作動のものいずれかを選択的に
実行する第2制御器と、これら2つの制御器間で
情報及び制御信号を交換するインターフエイスと
を備えている。
置は、種々の状態入力及びセンサ入力を受ける入
力段と、種々の作動のいずれかを選択的に実行す
る制御器(好ましくはマイクロプロセツサで構成
される)と、この制御器により発生された信号に
応答して、患者への警報器を含む種々の心臓電気
刺激器を作動する出力段と、データ入力を受けて
これを上記制御器へ送ると共に上記制御器から
種々のデータ出力(例えば表示さるべきデータ)
を受けてこれを出力として与えるようなデータ入
出力チヤンネルとを備えている。好ましい実施例
では、上記制御器は、所与の形式の種々の作動の
中のいずれかを選択的に実行する第1制御器と、
別の形式の複数の作動のものいずれかを選択的に
実行する第2制御器と、これら2つの制御器間で
情報及び制御信号を交換するインターフエイスと
を備えている。
本発明の植え込み式の心臓刺激装置及び方法
は、患者を苦しめている複数の症状から1つの症
状を判断し、この症状を処置する少なくとも1つ
の処置モードを選択し、そして各処置モードの段
階を実行することを含む。好ましい実施例では、
これらのステツプ即ち機能が本発明の刺激装置に
よつて繰返し連続的に実行される。
は、患者を苦しめている複数の症状から1つの症
状を判断し、この症状を処置する少なくとも1つ
の処置モードを選択し、そして各処置モードの段
階を実行することを含む。好ましい実施例では、
これらのステツプ即ち機能が本発明の刺激装置に
よつて繰返し連続的に実行される。
更に、本発明の植え込み式心臓刺激装置の1実
施例においては、自発的なR波の不存在を感知
し、これによつて心臓の歩調どりが行なわれ、次
いで強制R波(歩調どりがうまくいつた場合に生
じる)の有無を感知するような感知装置が設けら
れていて、この感知装置は強制R波が存在する場
合は何ら作動しないが、強制R波が存在しない場
合は除細動を行なう。
施例においては、自発的なR波の不存在を感知
し、これによつて心臓の歩調どりが行なわれ、次
いで強制R波(歩調どりがうまくいつた場合に生
じる)の有無を感知するような感知装置が設けら
れていて、この感知装置は強制R波が存在する場
合は何ら作動しないが、強制R波が存在しない場
合は除細動を行なう。
本発明の目的は、植え込み式の心臓刺激装置及
び方法、特に、種々の心臓障害即ち不整脈の発生
の検出に応答して除細動、カルジオバージヨン及
び歩調どりを含む種々の形式の心臓電気刺激を与
えることのできる多モードの植え込み式心臓刺激
装置及び方法を提供することであり、マイクロプ
ロセツサで制御されると共に、実行さるべき種々
の作動又は一連の作動に対して体外からプログラ
ムできるような植え込み式の心臓刺激装置を提供
することであり、マイクロプロセツサで制御され
るだけではなく、所与の形式の作動を実行するよ
うに各々特に選択された複数のプロセツサ(例え
ば、好ましい実施例では2個のプロセツサ)によ
つても制御されるような植え込み式の心臓刺激装
置を提供することであり、通常は所与の速度で作
動するように特に設計されていて、高速度での実
行を必要とする特別な作動を行なう場合には選択
的に高い処理速度にすることのできるような少な
くとも1つのプロセツサによつて制御される植え
込み式の心臓刺激装置を提供することであり、デ
ータ記録装置を一緒に植え込むことのできるよう
な植え込み式の心臓刺激装置を提供することであ
り、そして更に、自発的なR波の不存在を感知し
てこれにより心臓の歩調どりを行ない次いで強制
R波の有無を感知し、この強制R波が存在すれば
それ以上の作動を行なわないがこの強制R波が存
在しなければ除細動を行なうような植え込み式の
心臓刺激装置及びその方法を提供することであ
る。
び方法、特に、種々の心臓障害即ち不整脈の発生
の検出に応答して除細動、カルジオバージヨン及
び歩調どりを含む種々の形式の心臓電気刺激を与
えることのできる多モードの植え込み式心臓刺激
装置及び方法を提供することであり、マイクロプ
ロセツサで制御されると共に、実行さるべき種々
の作動又は一連の作動に対して体外からプログラ
ムできるような植え込み式の心臓刺激装置を提供
することであり、マイクロプロセツサで制御され
るだけではなく、所与の形式の作動を実行するよ
うに各々特に選択された複数のプロセツサ(例え
ば、好ましい実施例では2個のプロセツサ)によ
つても制御されるような植え込み式の心臓刺激装
置を提供することであり、通常は所与の速度で作
動するように特に設計されていて、高速度での実
行を必要とする特別な作動を行なう場合には選択
的に高い処理速度にすることのできるような少な
くとも1つのプロセツサによつて制御される植え
込み式の心臓刺激装置を提供することであり、デ
ータ記録装置を一緒に植え込むことのできるよう
な植え込み式の心臓刺激装置を提供することであ
り、そして更に、自発的なR波の不存在を感知し
てこれにより心臓の歩調どりを行ない次いで強制
R波の有無を感知し、この強制R波が存在すれば
それ以上の作動を行なわないがこの強制R波が存
在しなければ除細動を行なうような植え込み式の
心臓刺激装置及びその方法を提供することであ
る。
上記及び他の目的並びに本発明の特徴は以下の
説明、請求の範囲及び添付図面から明確に理解さ
れよう。
説明、請求の範囲及び添付図面から明確に理解さ
れよう。
第1図は本発明の植え込み式心臓刺激装置のブ
ロツク図である。
ロツク図である。
第2A図、第2B図及び第2C図は第1図の入
力段12を示す図である。
力段12を示す図である。
第3A図及び第3B図は第1図の制御器14を
示す図である。
示す図である。
第4図は第1図のインターフエイス16及び制
御器18のブロツク図である。
御器18のブロツク図である。
第5図は第1図の出力段22のブロツク図であ
る 。第6A図及び第6B図は第1図の制御器14
によつて行なわれる作動を例示する典型的なプロ
グラムのフローチヤートである。
る 。第6A図及び第6B図は第1図の制御器14
によつて行なわれる作動を例示する典型的なプロ
グラムのフローチヤートである。
発明を実施する最良の態様
以下、種々の添付図面を参照して本発明を詳細
に説明するが、第1図は本発明の植え込み式心臓
刺激装置のブロツク図である。
に説明するが、第1図は本発明の植え込み式心臓
刺激装置のブロツク図である。
第1図に示されたように、植え込み式の心臓刺
激装置10は入力段12を備え、この入力段12
は、種々のセンサ入力及び状態入力、即ち、心臓
に接続された電極(図示せず)から得られたイン
ピーダンスセンサ入力、一般のECG検出兼増巾
回路(図示せず)から得られた心電図(ECG)
入力、及び体外からの指令信号(“磁石配置”)を
受け取る。この体外からの指令信号は、皮膚の付
近ひいては皮膚面のすぐ下に配置された(例え
ば)リードスイツチ(図示せず)の付近に磁石を
置くことによつて体外からの指令が受け取られて
いることを植え込み式の心臓刺激装置に知らせ
る。更に、植え込み式の心臓刺激装置10は、入
力段12並びにインターフエイス16及び制御器
(B)18から受けた種々の信号及び入力に応答
して、インターフエイス16及び出力段22の両
方に種々の制御出力及びデータ出力を発生するよ
うに種々の作動を実行する制御器(A)14と、
入力段12、制御器14及び制御器18とでもつ
て種々のデータ信号、状態信号及び制御信号をや
り取りするコンジツトをなすインターフエイス1
6と、入力段12、インターフエイス16及びデ
ータ入出力チヤンネル20から受けた種々のデー
タ及び制御入力に応答して、入力段12、制御器
14、インターフエイス16、データ入出力チヤ
ンネル20及び出力段22へ制御及びデータ出力
を発生するように種々の作動を実行する第2制御
器(B)18と、植え込み式心臓刺激装置10の
種々の素子(明確なものとしては制御器14及び
制御器18)に対しその途中で入力データ及び出
力データをやり取りするコンジツトを形成するデ
ータ入出力チヤンネル20と、制御器14及び制
御器18からの種々の制御信号に応答して、一般
の除細動器、カルジオバータ及びペーサを作動す
るだけでなく患者への警報装置も作動するように
接続された出力段とを備えている。
激装置10は入力段12を備え、この入力段12
は、種々のセンサ入力及び状態入力、即ち、心臓
に接続された電極(図示せず)から得られたイン
ピーダンスセンサ入力、一般のECG検出兼増巾
回路(図示せず)から得られた心電図(ECG)
入力、及び体外からの指令信号(“磁石配置”)を
受け取る。この体外からの指令信号は、皮膚の付
近ひいては皮膚面のすぐ下に配置された(例え
ば)リードスイツチ(図示せず)の付近に磁石を
置くことによつて体外からの指令が受け取られて
いることを植え込み式の心臓刺激装置に知らせ
る。更に、植え込み式の心臓刺激装置10は、入
力段12並びにインターフエイス16及び制御器
(B)18から受けた種々の信号及び入力に応答
して、インターフエイス16及び出力段22の両
方に種々の制御出力及びデータ出力を発生するよ
うに種々の作動を実行する制御器(A)14と、
入力段12、制御器14及び制御器18とでもつ
て種々のデータ信号、状態信号及び制御信号をや
り取りするコンジツトをなすインターフエイス1
6と、入力段12、インターフエイス16及びデ
ータ入出力チヤンネル20から受けた種々のデー
タ及び制御入力に応答して、入力段12、制御器
14、インターフエイス16、データ入出力チヤ
ンネル20及び出力段22へ制御及びデータ出力
を発生するように種々の作動を実行する第2制御
器(B)18と、植え込み式心臓刺激装置10の
種々の素子(明確なものとしては制御器14及び
制御器18)に対しその途中で入力データ及び出
力データをやり取りするコンジツトを形成するデ
ータ入出力チヤンネル20と、制御器14及び制
御器18からの種々の制御信号に応答して、一般
の除細動器、カルジオバータ及びペーサを作動す
るだけでなく患者への警報装置も作動するように
接続された出力段とを備えている。
好ましい実施例では、制御器14及び18はそ
れらの設計に基いて或る種の作動を行なうように
特に選択されたものである。制御器14と18と
に対して機能の分担をはつきりと分けることを含
む本発明のこの特徴については以下で詳細に説明
する。
れらの設計に基いて或る種の作動を行なうように
特に選択されたものである。制御器14と18と
に対して機能の分担をはつきりと分けることを含
む本発明のこの特徴については以下で詳細に説明
する。
第2A図、第2B図及び第2C図は第1図の入
力段12を示す図である。図示されたように、入
力段12は、増巾器兼信号調整回路30と、コン
バータ32と、専用の心臓状態評価回路34と、
入力セレクタ36とを備えている。
力段12を示す図である。図示されたように、入
力段12は、増巾器兼信号調整回路30と、コン
バータ32と、専用の心臓状態評価回路34と、
入力セレクタ36とを備えている。
作動中、増巾器兼信号調整回路30は一般の
ECG検出回路によつて発生されるECG入力を受
け、増巾及び信号調整(フイルタ作用)を行なつ
て、アナログ出力を作り出す。更に、この増巾器
兼信号調整回路30は制御器18(第1図)から
制御ワードCONTROL WORD入力も受け、この
制御入力はECG入力を微分するための限界周波
数をセツトすると共に、増巾器の最大利得もセツ
トする(ひいては、ECG入力に対する感度をセ
ツトする)。
ECG検出回路によつて発生されるECG入力を受
け、増巾及び信号調整(フイルタ作用)を行なつ
て、アナログ出力を作り出す。更に、この増巾器
兼信号調整回路30は制御器18(第1図)から
制御ワードCONTROL WORD入力も受け、この
制御入力はECG入力を微分するための限界周波
数をセツトすると共に、増巾器の最大利得もセツ
トする(ひいては、ECG入力に対する感度をセ
ツトする)。
増巾器兼信号調整回路30と、コンバータ32
とが第2B図に詳細に示されている。図示された
ように、増巾器兼信号調整回路はフイルタキヤパ
シタ298と、増巾器300及び抵抗302で構
成された微分回路とを備えている。コンバータ3
2は絶対値回路304と、抵抗306及びキヤパ
シタ308で構成されたRC回路と、比較器31
0と、比較器312と、比較器314とを備えて
いる。
とが第2B図に詳細に示されている。図示された
ように、増巾器兼信号調整回路はフイルタキヤパ
シタ298と、増巾器300及び抵抗302で構
成された微分回路とを備えている。コンバータ3
2は絶対値回路304と、抵抗306及びキヤパ
シタ308で構成されたRC回路と、比較器31
0と、比較器312と、比較器314とを備えて
いる。
作動中、入力ECG信号はキヤパシタ298に
よつてフイルタされそして増巾器300及び抵抗
302によつて微分される。これにより微分され
たECG信号は絶対値回路304へ送られ、微分
されたECG信号の絶対値が作り出される。これ
が第2C図に波形318で示されている。
よつてフイルタされそして増巾器300及び抵抗
302によつて微分される。これにより微分され
たECG信号は絶対値回路304へ送られ、微分
されたECG信号の絶対値が作り出される。これ
が第2C図に波形318で示されている。
この波形は比較器314へ送られ、この比較器
は基準入力REF Aも受け、これにより、各R波
の発生を示す出力R WAVE(第2C図の波形
320)が発生される。
は基準入力REF Aも受け、これにより、各R波
の発生を示す出力R WAVE(第2C図の波形
320)が発生される。
絶対値回路304からの微分されたECG信号
の絶対値は比較器312の一方の入力として送ら
れ、該比較器の他方の入力は基準入力REF Bで
あり、このREF BはREF Aよりもレベルが低
い。従つて、比較器312は波形318の程度を
定める更に別の出力WINDOW(第2C図の波形
316)を発生する。
の絶対値は比較器312の一方の入力として送ら
れ、該比較器の他方の入力は基準入力REF Bで
あり、このREF BはREF Aよりもレベルが低
い。従つて、比較器312は波形318の程度を
定める更に別の出力WINDOW(第2C図の波形
316)を発生する。
更に、比較器300からの微分されたECG出
力はRC回路306,308を経て比較器310
の一方の入力にも送られ、その他方の入力には基
準入力REF Cが与えられる。この作動により、
比較器310はECG信号の各々のピークの発生
を示す出力PEAK REACHEDを発生する。
力はRC回路306,308を経て比較器310
の一方の入力にも送られ、その他方の入力には基
準入力REF Cが与えられる。この作動により、
比較器310はECG信号の各々のピークの発生
を示す出力PEAK REACHEDを発生する。
再び第2A図をみれば、専用の心臓状態評価回
路34はデジタル入力R WAVE及びWINDOW
を受け、制御器(A)14へ割り込み指令
(INTERRUPT ON STATEと示された)を発生
する。又、専用の心臓状態評価回路34は、特定
の心臓状態の検出に応答して、その特定状態の発
生を指示する対応出力、即ち、出力FIB(細動を
示す)、出力TACHY(頻拍を示す)及び出力
BRADY(徐脈を示す)も発生する。これらの3
つの出力は入力セレクタ36に送られる。
路34はデジタル入力R WAVE及びWINDOW
を受け、制御器(A)14へ割り込み指令
(INTERRUPT ON STATEと示された)を発生
する。又、専用の心臓状態評価回路34は、特定
の心臓状態の検出に応答して、その特定状態の発
生を指示する対応出力、即ち、出力FIB(細動を
示す)、出力TACHY(頻拍を示す)及び出力
BRADY(徐脈を示す)も発生する。これらの3
つの出力は入力セレクタ36に送られる。
特に、この専用の心臓状態評価回路34は、
1984年10月9日に発行された米国特許第4475551
号に開示された不整脈検出装置に含まれた心拍数
回路及びLanger氏等の米国特許第4184493号に開
示された細動検出回路に類似した回路を備えてい
る。従つて、この専用の心臓状態評価回路は、既
に開示されたものと同様の回路であつて、R
WAVE及びWINDOWデータ入力に応答して3つ
の状態(細動、頻拍又は徐脈)のうちのどれが存
在するかを決定するような回路を備えている。更
に、一般の手段(例えば、一般のオアゲート回
路)により、この専用の心臓状態評価回路34
は、これら3つの状態のいずれかが検出された時
には、出力INTERRUPT ON STATEを制御器
14へ発生する。
1984年10月9日に発行された米国特許第4475551
号に開示された不整脈検出装置に含まれた心拍数
回路及びLanger氏等の米国特許第4184493号に開
示された細動検出回路に類似した回路を備えてい
る。従つて、この専用の心臓状態評価回路は、既
に開示されたものと同様の回路であつて、R
WAVE及びWINDOWデータ入力に応答して3つ
の状態(細動、頻拍又は徐脈)のうちのどれが存
在するかを決定するような回路を備えている。更
に、一般の手段(例えば、一般のオアゲート回
路)により、この専用の心臓状態評価回路34
は、これら3つの状態のいずれかが検出された時
には、出力INTERRUPT ON STATEを制御器
14へ発生する。
上記の入力に基いて、種々の医学症状の存在、
例えば心室頻拍、心室細動、及び上室頻拍の存在
を決定する一般の論理回路を設けることができる
ことにも注意されたい。このような一般の論理回
路は、上記の専用の心臓状態評価回路34内に設
けることもできるし、或いは後述するプロセツ
サ/制御器の1つに設けることもできる。然し乍
ら、これに含まれる論理作動についてここで述べ
る。
例えば心室頻拍、心室細動、及び上室頻拍の存在
を決定する一般の論理回路を設けることができる
ことにも注意されたい。このような一般の論理回
路は、上記の専用の心臓状態評価回路34内に設
けることもできるし、或いは後述するプロセツ
サ/制御器の1つに設けることもできる。然し乍
ら、これに含まれる論理作動についてここで述べ
る。
信号TACHYがない時に信号FIBが発生する
と、これは低心拍数の頻拍状態の発生を指示す
る。一般の医療技術では、この状態にかゝつた患
者には電気シヨツクを与えることが必要とされな
い。然し乍ら、これらの状態の下では、制御器1
8への“ウエイク アツプ”呼び出し信号がイン
ターフエイス16を経て発せられ、もし精巧な心
臓歩調どりモードがプログラムされていれば、こ
のモードが開始される。
と、これは低心拍数の頻拍状態の発生を指示す
る。一般の医療技術では、この状態にかゝつた患
者には電気シヨツクを与えることが必要とされな
い。然し乍ら、これらの状態の下では、制御器1
8への“ウエイク アツプ”呼び出し信号がイン
ターフエイス16を経て発せられ、もし精巧な心
臓歩調どりモードがプログラムされていれば、こ
のモードが開始される。
FIB及びTACHYの両信号が発生されると、こ
れは心室細動状態を指示し、この場合も、“ウエ
イク アツプ”信号がインターフエイス16を経
て制御器18へ送られる。更に、制御器14が作
動されて、出力段22を経て患者に除細動シヨツ
クが与えられる。特に、制御器14は除細動に必
要なエネルギをパラメータメモリ(後述する)か
ら取り出し、この情報を除細動パルス発生器へ送
り、歩調どり回路を停止させ、そして他の種々の
制御出力を発生して除細動シヨツクを形成しこれ
を患者に与える(試験負荷ではなく)。制御器1
8は、この時間中には、除細動シヨツクの発生に
関するパラメータを記録し、このようなデータは
データ入出力チヤンネル20を経て制御器18へ
送られる。
れは心室細動状態を指示し、この場合も、“ウエ
イク アツプ”信号がインターフエイス16を経
て制御器18へ送られる。更に、制御器14が作
動されて、出力段22を経て患者に除細動シヨツ
クが与えられる。特に、制御器14は除細動に必
要なエネルギをパラメータメモリ(後述する)か
ら取り出し、この情報を除細動パルス発生器へ送
り、歩調どり回路を停止させ、そして他の種々の
制御出力を発生して除細動シヨツクを形成しこれ
を患者に与える(試験負荷ではなく)。制御器1
8は、この時間中には、除細動シヨツクの発生に
関するパラメータを記録し、このようなデータは
データ入出力チヤンネル20を経て制御器18へ
送られる。
患者への除細動シヨツク中には、同期出力がイ
ンターフエイス16(特に、ここに含まれた出力
ラツチ)から出力段22(特に、ここに含まれた
パルス発生器)へ与えられ、パルス発生器が同期
されているかどうか(例えばR WAVEと同期
されているかどうか)が決定される。従つて心室
除細動中には同期ラインが常に高レベルに保たれ
る。
ンターフエイス16(特に、ここに含まれた出力
ラツチ)から出力段22(特に、ここに含まれた
パルス発生器)へ与えられ、パルス発生器が同期
されているかどうか(例えばR WAVEと同期
されているかどうか)が決定される。従つて心室
除細動中には同期ラインが常に高レベルに保たれ
る。
出力FIBがない時に出力TACHYが発生される
と、これは上室頻拍状態を指示し、即ち心臓鼓動
は激しいが既知の確率密度関数の規準には達しな
いような状態を指示する。このような場合には、
同期カルジオバージヨン(即ち、R WAVEに
同期したカルジオバージヨン)が指示される。従
つて、このような状態の下では、パラメータメモ
リ(制御器18に組合わされた)に含まれたモー
ドワードが入力セレクタ(制御器14内に含まれ
た)へ送られ、この入力セレクタは基本的には1
ビツトのプロセツサユニツトより成る。制御器1
4は同期パルスを発生し、このパルスはこれが高
レベルである時にはR波との同期状態を指示す
る。このような同期パルスが出力段22(パルス
発生器を含む)へ送られることにより、電圧が確
立され、同期パルスSYNCが“高”レベルになる
たびにパルスが発生される。
と、これは上室頻拍状態を指示し、即ち心臓鼓動
は激しいが既知の確率密度関数の規準には達しな
いような状態を指示する。このような場合には、
同期カルジオバージヨン(即ち、R WAVEに
同期したカルジオバージヨン)が指示される。従
つて、このような状態の下では、パラメータメモ
リ(制御器18に組合わされた)に含まれたモー
ドワードが入力セレクタ(制御器14内に含まれ
た)へ送られ、この入力セレクタは基本的には1
ビツトのプロセツサユニツトより成る。制御器1
4は同期パルスを発生し、このパルスはこれが高
レベルである時にはR波との同期状態を指示す
る。このような同期パルスが出力段22(パルス
発生器を含む)へ送られることにより、電圧が確
立され、同期パルスSYNCが“高”レベルになる
たびにパルスが発生される。
これらの作動については、第1図の制御器1
4、インターフエイス16、制御器18、データ
入出力チヤンネル20及び出力段22の詳細図に
関連して以下で詳しく説明する。
4、インターフエイス16、制御器18、データ
入出力チヤンネル20及び出力段22の詳細図に
関連して以下で詳しく説明する。
入力セレクタ36は、既に述べたように、上記
の種々の制御入力(R WAVE、WINDOW、
PEAK REACHED、FIB、TACHY及び
BRAEY)や、入力段12以外で発生された他の
制御入力(MAGNET IN PLACE、TIMER A
OVER、TIMER B OVER)を受信する1ビ
ツトプロセツサである。更に、入力セレクタ36
は制御器(A)14と種々の状態及び制御信号を
やり取りすると共に、インターフエイス16とデ
ータをやり取りする。更に、入力セレクタ36は
制御器14からアドレスデータを受け取る。
の種々の制御入力(R WAVE、WINDOW、
PEAK REACHED、FIB、TACHY及び
BRAEY)や、入力段12以外で発生された他の
制御入力(MAGNET IN PLACE、TIMER A
OVER、TIMER B OVER)を受信する1ビ
ツトプロセツサである。更に、入力セレクタ36
は制御器(A)14と種々の状態及び制御信号を
やり取りすると共に、インターフエイス16とデ
ータをやり取りする。更に、入力セレクタ36は
制御器14からアドレスデータを受け取る。
制御器14からの制御入力に応答して、入力セ
レクタ36は上記の制御入力(FIB、TACHY
等)を評価回路34から制御器14へ選択的に送
る。入力セレクタ36は1ビツトプロセツサ又は
マルチプレクサチツプ(例えば、CMOSチツプ、
型式番号14512)として知られている入力セレク
タである。この入力セレクタ36の更に別の機能
は、植え込み式の心臓刺激装置及びその方法につ
いて以下で詳細に説明する時に述べることにす
る。
レクタ36は上記の制御入力(FIB、TACHY
等)を評価回路34から制御器14へ選択的に送
る。入力セレクタ36は1ビツトプロセツサ又は
マルチプレクサチツプ(例えば、CMOSチツプ、
型式番号14512)として知られている入力セレク
タである。この入力セレクタ36の更に別の機能
は、植え込み式の心臓刺激装置及びその方法につ
いて以下で詳細に説明する時に述べることにす
る。
第3A図及び第3B図は第1図の制御器(A)
14を示す図である。制御器14は、マイクロプ
ロセツサ40と、プログラムカウンタ42と、プ
ログラムメモリ44と、プログラムカウンタプリ
セツト回路46と、タイマ(A)48と、タイマ
(B)50とを備えている。
14を示す図である。制御器14は、マイクロプ
ロセツサ40と、プログラムカウンタ42と、プ
ログラムメモリ44と、プログラムカウンタプリ
セツト回路46と、タイマ(A)48と、タイマ
(B)50とを備えている。
マイクロプロセツサ40は、一般にMC14500B
(Motorola社で製造された)と呼称される型式の
制御ユニツトであるのが好ましい。然し乍ら、本
発明においては、マイクロプロセツサ40は、消
費電力が比較的低くて比較的簡単な機能を長時間
にわたつて実行できる同様のユニツトでもよく、
例えば別個の論理装置を用いることもできる。マ
イクロプロセツサ40はプログラムメモリ44か
ら順次受け取られるオペレーシヨンコード(好ま
しくは4ビツトの)に応じてプログラム制御の下
で作動を行なう。
(Motorola社で製造された)と呼称される型式の
制御ユニツトであるのが好ましい。然し乍ら、本
発明においては、マイクロプロセツサ40は、消
費電力が比較的低くて比較的簡単な機能を長時間
にわたつて実行できる同様のユニツトでもよく、
例えば別個の論理装置を用いることもできる。マ
イクロプロセツサ40はプログラムメモリ44か
ら順次受け取られるオペレーシヨンコード(好ま
しくは4ビツトの)に応じてプログラム制御の下
で作動を行なう。
マイクロプロセツサ40は入力段12(特にそ
の入力セレクタ36)及びインターフエイス16
から色々な状態及び/又は制御入力を受ける。従
つて、マイクロプロセツサ40は、このような1
ビツト制御入力を読み取つてこれに応答できるこ
としか必要とされない。例えば、前記したよう
に、マイクロプロセツサ40は制御入力FIB、
TACHY及びBRADY(入力セレクタ36を経て
送られる)に応答して上記の種々の論理作動を実
行すると共に、それに対応する出力VT.VF及び
SVTを発生して、心室頻拍、心室細動及び上室
頻拍の発生を各々指示する。
の入力セレクタ36)及びインターフエイス16
から色々な状態及び/又は制御入力を受ける。従
つて、マイクロプロセツサ40は、このような1
ビツト制御入力を読み取つてこれに応答できるこ
としか必要とされない。例えば、前記したよう
に、マイクロプロセツサ40は制御入力FIB、
TACHY及びBRADY(入力セレクタ36を経て
送られる)に応答して上記の種々の論理作動を実
行すると共に、それに対応する出力VT.VF及び
SVTを発生して、心室頻拍、心室細動及び上室
頻拍の発生を各々指示する。
更に、マイクロプロセツサ40は、このような
制御入力に応答しそしてメモリ44に記憶された
プログラムによつて指示されて、その他の一連の
作動を行なうと共に、処理中に種々の制御出力
(好ましくは1ビツト出力)を発生する。特に、
マイクロプロセツサ40は、以下に述べる機能を
有する次のような制御出力を発生する。
制御入力に応答しそしてメモリ44に記憶された
プログラムによつて指示されて、その他の一連の
作動を行なうと共に、処理中に種々の制御出力
(好ましくは1ビツト出力)を発生する。特に、
マイクロプロセツサ40は、以下に述べる機能を
有する次のような制御出力を発生する。
JMP/PRESET―これはプログラムカウンタ
42を所与の値にジヤンプさせるためにこのプロ
グラムカウンタ42へ送られる制御出力であり、
これにより、所与の一連の命令(オペレーシヨン
コード)をマイクロプロセツサ40へ与えるため
にアクセスさるべきメモリ44内の所与のアドレ
スが確立される。このJMP/PRESETはプログ
ラム制御の下で発生され、プリセツト回路46か
らの“ジヤンプアドレス”をプログラムカウンタ
42へロツクさせる。特に、このJMP/
PRESET指令は制御器14により実行される記
憶されたプログラムに基いて“ジヤンプ”命令を
実行できるようにする。プログラムカウンタプリ
セツト回路46は“ジヤンプアドレス”をプログ
ラムカウンタ42へ与え、このプログラムカウン
タプリセツト回路46はプログラムメモリ44か
らのアドレスバスを形成する下位ビツトを有する
1組のレジスタ(例えば、3状態バツフア)で構
成される。アドレスラツチ(ジヤンプを実行すべ
きページ)を形成する上位ビツトは評価回路34
により入力PAGE INDICATORとしてプロセツ
サ40へ送られることを注意されたい。この点に
ついでは、プログラムメモリ44を説明するのが
適当であろう。
42を所与の値にジヤンプさせるためにこのプロ
グラムカウンタ42へ送られる制御出力であり、
これにより、所与の一連の命令(オペレーシヨン
コード)をマイクロプロセツサ40へ与えるため
にアクセスさるべきメモリ44内の所与のアドレ
スが確立される。このJMP/PRESETはプログ
ラム制御の下で発生され、プリセツト回路46か
らの“ジヤンプアドレス”をプログラムカウンタ
42へロツクさせる。特に、このJMP/
PRESET指令は制御器14により実行される記
憶されたプログラムに基いて“ジヤンプ”命令を
実行できるようにする。プログラムカウンタプリ
セツト回路46は“ジヤンプアドレス”をプログ
ラムカウンタ42へ与え、このプログラムカウン
タプリセツト回路46はプログラムメモリ44か
らのアドレスバスを形成する下位ビツトを有する
1組のレジスタ(例えば、3状態バツフア)で構
成される。アドレスラツチ(ジヤンプを実行すべ
きページ)を形成する上位ビツトは評価回路34
により入力PAGE INDICATORとしてプロセツ
サ40へ送られることを注意されたい。この点に
ついでは、プログラムメモリ44を説明するのが
適当であろう。
第3B図に示されたように、プログラムメモリ
44は便利なブロツク(例えば256ビツトサイ
ズ)に分けられており、各ブロツク即ちメモリの
各ページは心臓病患者がかゝることのある症状の
うちの特定の1つを処理するプログラムに対して
予約される。従つて、第1ブロツクは歩調どりモ
ードを実行するプログラムを含み、第2ブロツク
はカルジオバージヨンを必要とする患者を処置す
るプログラムを含み、第3のブロツクは除細動を
必要とする患者を処置するプログラムを含み、と
いうようになつている。上記したように、“ジヤ
ンプアドレス”の上位ビツト(PAGE
INDICATOR)は評価回路34によつてプロセツ
サ40へ送られ、この上位ビツトは実行さるべき
特定のメモリページ即ちメモリブロツク(特定の
症状を処理する1組の命令)に相当する。
44は便利なブロツク(例えば256ビツトサイ
ズ)に分けられており、各ブロツク即ちメモリの
各ページは心臓病患者がかゝることのある症状の
うちの特定の1つを処理するプログラムに対して
予約される。従つて、第1ブロツクは歩調どりモ
ードを実行するプログラムを含み、第2ブロツク
はカルジオバージヨンを必要とする患者を処置す
るプログラムを含み、第3のブロツクは除細動を
必要とする患者を処置するプログラムを含み、と
いうようになつている。上記したように、“ジヤ
ンプアドレス”の上位ビツト(PAGE
INDICATOR)は評価回路34によつてプロセツ
サ40へ送られ、この上位ビツトは実行さるべき
特定のメモリページ即ちメモリブロツク(特定の
症状を処理する1組の命令)に相当する。
従つて、第2A図及び第3A図を参照して制御
器14を説明すれば、専用の心臓状態評価回路3
4によつて1つの心臓症状が検出されると、制御
信号INTERRUPT ON STATEが制御器14の
プログラムカウンタ42へ送られて、信号PAGE
INDICATORを発生させる。プログラムカウンタ
42はINTERRUPT ON STATEに応答してメ
モリアドレスの下位ビツトをリセツトし、一方信
号PAGE INDICATORは所望の処置に対応する
メモリ44内のブロツクが始まるページにプログ
ラムカウンタ42を合わせられるような上位ビツ
トを確立する。次いで、マイクロプロセツサ40
はプログラムメモリ44からの次々のオペレーシ
ヨンコードに応答して、所望の処置(歩調どり、
カルジオバージヨン、除細動、等)に対応するプ
ログラムを実行する。
器14を説明すれば、専用の心臓状態評価回路3
4によつて1つの心臓症状が検出されると、制御
信号INTERRUPT ON STATEが制御器14の
プログラムカウンタ42へ送られて、信号PAGE
INDICATORを発生させる。プログラムカウンタ
42はINTERRUPT ON STATEに応答してメ
モリアドレスの下位ビツトをリセツトし、一方信
号PAGE INDICATORは所望の処置に対応する
メモリ44内のブロツクが始まるページにプログ
ラムカウンタ42を合わせられるような上位ビツ
トを確立する。次いで、マイクロプロセツサ40
はプログラムメモリ44からの次々のオペレーシ
ヨンコードに応答して、所望の処置(歩調どり、
カルジオバージヨン、除細動、等)に対応するプ
ログラムを実行する。
CLOCK―これはマイクロプロセツサ40によ
つてプログラムカウンタ42へ送られるクロツク
型出力であり、この出力によりプログラムカウン
タ42はプログラムメモリ44内の次々の位置を
アクセスするように次々のアドレスを循環させ
る。
つてプログラムカウンタ42へ送られるクロツク
型出力であり、この出力によりプログラムカウン
タ42はプログラムメモリ44内の次々の位置を
アクセスするように次々のアドレスを循環させ
る。
WRITE―これはマイクロプロセツサ40によ
つて発生されてインターフエイス16へ送られる
パルス出力である。特に、植え込み式心臓刺激装
置の若干の他の素子へデータを送らねばならない
ことが制御器14のマイクロプロセツサ40によ
つて決定された時には、このマイクロプロセツサ
がインターフエイス16(特に、ここに含まれた
出力ラツチ)へ書き込み指令WRITEを発生す
る。インターフエイス16は、これに応答して、
インターフエイス16の出力ラツチに接続された
アドレスバスを経て、このラツチに含まれている
データを適当な素子例えばタイマ48及び50に
送り、これらのタイマはインターフエイス16か
らタイマデータを受け取る。
つて発生されてインターフエイス16へ送られる
パルス出力である。特に、植え込み式心臓刺激装
置の若干の他の素子へデータを送らねばならない
ことが制御器14のマイクロプロセツサ40によ
つて決定された時には、このマイクロプロセツサ
がインターフエイス16(特に、ここに含まれた
出力ラツチ)へ書き込み指令WRITEを発生す
る。インターフエイス16は、これに応答して、
インターフエイス16の出力ラツチに接続された
アドレスバスを経て、このラツチに含まれている
データを適当な素子例えばタイマ48及び50に
送り、これらのタイマはインターフエイス16か
らタイマデータを受け取る。
このような手順の一例を以下に述べる。(1)アド
レス(ADDR)がプログラムメモリ44からタイ
マ48及び50に送られて一方のタイマが選択さ
れると共に上記アドレスがインターフエイス16
に送られてパラメータメモリ58内のデータ(例
えばTIMER VALUE)がアクセスされ、(2)ラツ
チがこれに応答してパラメータメモリ58内の特
定のアドレスをアクセし、このアドレスは転送さ
るべきデータを含んでおり、(3)所望のデータ(例
えば、タイマアドレスデータ)がインターフエイ
ス16の出力ラツチを経てタイマ48及び50へ
送られるようになり、(4)プログラムメモリ44に
よりタイマ48及び50へ送られるタイマアドレ
スデータ(ADDR)によつて指示された選択され
たタイマが、インターフエイス16により得られ
るデータ(TIMER VALUE)を受け、そして(5)
特定のタイマ48又は50がそのタイミング作動
を開始する。このようにして、心房逸脱間隔(歩
調どり速度に関係した)又は心室逸脱間隔のよう
なタイミング情報を与えることができ、これによ
つてタイミングどり作動が行なわれて種々の歩調
どり又は除細動機能を果たすことができる。或い
は又、制御器18からの作動可能化信号TIMER
ENABLEを用いて、タイマ48及び50の所与
の片方を選択/作動可能化できることにも注意さ
れたい。
レス(ADDR)がプログラムメモリ44からタイ
マ48及び50に送られて一方のタイマが選択さ
れると共に上記アドレスがインターフエイス16
に送られてパラメータメモリ58内のデータ(例
えばTIMER VALUE)がアクセスされ、(2)ラツ
チがこれに応答してパラメータメモリ58内の特
定のアドレスをアクセし、このアドレスは転送さ
るべきデータを含んでおり、(3)所望のデータ(例
えば、タイマアドレスデータ)がインターフエイ
ス16の出力ラツチを経てタイマ48及び50へ
送られるようになり、(4)プログラムメモリ44に
よりタイマ48及び50へ送られるタイマアドレ
スデータ(ADDR)によつて指示された選択され
たタイマが、インターフエイス16により得られ
るデータ(TIMER VALUE)を受け、そして(5)
特定のタイマ48又は50がそのタイミング作動
を開始する。このようにして、心房逸脱間隔(歩
調どり速度に関係した)又は心室逸脱間隔のよう
なタイミング情報を与えることができ、これによ
つてタイミングどり作動が行なわれて種々の歩調
どり又は除細動機能を果たすことができる。或い
は又、制御器18からの作動可能化信号TIMER
ENABLEを用いて、タイマ48及び50の所与
の片方を選択/作動可能化できることにも注意さ
れたい。
FLAGO―これはインターフエイス16に送ら
れる制御出力である。この制御出力は、インター
フエイス16内に含まれたアドレスラツチへ情報
を書き込むためのストローブ信号として用いられ
る。
れる制御出力である。この制御出力は、インター
フエイス16内に含まれたアドレスラツチへ情報
を書き込むためのストローブ信号として用いられ
る。
STATUS/CONTROL―これは入力段12か
ら受けたり入力段12へ送られたりする状態及び
制御入力の総称であり、特に入力セレクタ36
(前記した)によつて選択された種々の状態及び
制御信号が制御器14のマイクロプロセツサ40
に送られる。これらの状態及び制御信号は、例え
ば、発生することのある色々な医学症状、即ち前
記の頻拍、徐脈、細動、等に関係したものであ
る。
ら受けたり入力段12へ送られたりする状態及び
制御入力の総称であり、特に入力セレクタ36
(前記した)によつて選択された種々の状態及び
制御信号が制御器14のマイクロプロセツサ40
に送られる。これらの状態及び制御信号は、例え
ば、発生することのある色々な医学症状、即ち前
記の頻拍、徐脈、細動、等に関係したものであ
る。
更に第3A図をみれば、マイクロプロセツサ4
0はインターフエイス16から制御入力HIGH
CLOCKを受け取ることが分かろう。マイクロプ
ロセツサ40はこの“高速クロツク”命令に応答
してその作動モードを“高速ギヤ”に切換え、そ
の後は通常の場合よりも高速度で処理作動を実行
する。これに対し、この“高速クロツク”命令が
ない場合は、マイクロプロセツサ40は“低速ギ
ヤ”の作動モードで作動し、低速度即ち通常の作
動速度で処理作動を実行する。このようにして、
高速作動を必要とする作動はこのような高い作動
速度で実行することができ、一方通常の速度で実
行さるべき作動は通常の作動速度で行なわれ、こ
のようにして、実行される特定の作動に処理速度
を適合させることにより電力の節減が果たされ
る。
0はインターフエイス16から制御入力HIGH
CLOCKを受け取ることが分かろう。マイクロプ
ロセツサ40はこの“高速クロツク”命令に応答
してその作動モードを“高速ギヤ”に切換え、そ
の後は通常の場合よりも高速度で処理作動を実行
する。これに対し、この“高速クロツク”命令が
ない場合は、マイクロプロセツサ40は“低速ギ
ヤ”の作動モードで作動し、低速度即ち通常の作
動速度で処理作動を実行する。このようにして、
高速作動を必要とする作動はこのような高い作動
速度で実行することができ、一方通常の速度で実
行さるべき作動は通常の作動速度で行なわれ、こ
のようにして、実行される特定の作動に処理速度
を適合させることにより電力の節減が果たされ
る。
更に、マイクロプロセツサ40とインターフエ
イス16との間では標準データバスによつてデー
タが伝送され、このデータバス即ちラインはマイ
クロプロセツサ40とインターフエイス16のラ
ツチとの間の1本又は複数本のラインで構成され
る。ラツチ内の種々の位置はプログラムメモリ4
4からインターフエイス16へ至るアドレスバス
によつて決定されたようにセツト/リセツトされ
る。更に、制御器14と入力セレクタ36との間
には1本以上のラインが設けられており、“読み
取り”作動中に入力セレクタ36からマイクロプ
ロセツサ40へデータが送られる。
イス16との間では標準データバスによつてデー
タが伝送され、このデータバス即ちラインはマイ
クロプロセツサ40とインターフエイス16のラ
ツチとの間の1本又は複数本のラインで構成され
る。ラツチ内の種々の位置はプログラムメモリ4
4からインターフエイス16へ至るアドレスバス
によつて決定されたようにセツト/リセツトされ
る。更に、制御器14と入力セレクタ36との間
には1本以上のラインが設けられており、“読み
取り”作動中に入力セレクタ36からマイクロプ
ロセツサ40へデータが送られる。
前記したように、プログラムカウンタ42はマ
イクロプロセツサ40からのクロツク入力に基い
て導出される次々のカウンタ出力を発生する一般
のカウンタである。従つて、カウンタ42はプロ
グラムメモリ44内の次々の位置をアクセスし、
マイクロプロセツサ40へオペレーシヨンコード
命令を与えると共に、入力段12特に入力セレク
タ36へメモリアドレスを与えて、これにより入
力セレクタ36は既に作動下にあるインターフエ
イス16並びに既に作動下にあるタイマ48及び
50へ所望の入力ライン(例えば、FIB、
BRADY、等)の信号を読み込むようにされる。
イクロプロセツサ40からのクロツク入力に基い
て導出される次々のカウンタ出力を発生する一般
のカウンタである。従つて、カウンタ42はプロ
グラムメモリ44内の次々の位置をアクセスし、
マイクロプロセツサ40へオペレーシヨンコード
命令を与えると共に、入力段12特に入力セレク
タ36へメモリアドレスを与えて、これにより入
力セレクタ36は既に作動下にあるインターフエ
イス16並びに既に作動下にあるタイマ48及び
50へ所望の入力ライン(例えば、FIB、
BRADY、等)の信号を読み込むようにされる。
更に、制御器14はプリセツト回路46も備え
ており、この回路はプログラムカウンタ42へ
JUMP ADDRESS出力を与え、“ジヤンプ”命令
を実行するようにこのカウンタ42をプリセツト
する。
ており、この回路はプログラムカウンタ42へ
JUMP ADDRESS出力を与え、“ジヤンプ”命令
を実行するようにこのカウンタ42をプリセツト
する。
第4図は第1図のインターフエイス16及び制
御器18のブロツク図である。図示されたよう
に、インターフエイス16は前記の出力ラツチ5
2及びアドレスラツチ54を備えている。これら
ラツチは、制御器14及び/又は入力段12によ
つてセツトすることのできる多数の位置を有した
一般のラツチである。
御器18のブロツク図である。図示されたよう
に、インターフエイス16は前記の出力ラツチ5
2及びアドレスラツチ54を備えている。これら
ラツチは、制御器14及び/又は入力段12によ
つてセツトすることのできる多数の位置を有した
一般のラツチである。
作動中、出力ラツチ52は制御器14と種々の
制御及びデータ入力を効果的にやり取りし、入力
段12と種々のデータをやり取りし、そして制御
器18及び出力段22へ種々の制御出力を各々与
える。特に、出力ラツチ52は次のような制御信
号をやり取りする。
制御及びデータ入力を効果的にやり取りし、入力
段12と種々のデータをやり取りし、そして制御
器18及び出力段22へ種々の制御出力を各々与
える。特に、出力ラツチ52は次のような制御信
号をやり取りする。
WRITE―これは制御器14特にマイクロプロ
セツサ40から受け取られる制御入力であり、
DATAライン即ちマイクロプロセツサ40から
送られるデータをラツチ52で受信/蓄積するよ
うにさせる制御入力である。
セツサ40から受け取られる制御入力であり、
DATAライン即ちマイクロプロセツサ40から
送られるデータをラツチ52で受信/蓄積するよ
うにさせる制御入力である。
HIGH CLOCK―これは出力ラツチ52からの
制御出力であり、この制御出力はマイクロプロセ
ツサ40が幾つかの処理作動を通常より高い速度
で実行すると共にその他の処理作動を通常の速度
で実行するようにせしめ、これにより、実行され
る特定の作動に処理速度を適合させることにより
電力を節減させる。
制御出力であり、この制御出力はマイクロプロセ
ツサ40が幾つかの処理作動を通常より高い速度
で実行すると共にその他の処理作動を通常の速度
で実行するようにせしめ、これにより、実行され
る特定の作動に処理速度を適合させることにより
電力を節減させる。
START DEFIB―これは除細動の必要性を指
示するためにマイクロプロセツサ40の指令によ
り出力ラツチ52から発生されて出力段22(そ
のパルス発生器)へ送られる制御信号である。こ
の制御信号はマイクロプロセツサ40で行なわれ
た論理作動の結果として発生され、このような論
理作動は種々の制御入力状態(FIB、TACHY)
について上記で述べたものであり、これらはどの
医学症状(心室頻拍(VT)、心室細動(VF)又
は上室頻拍(SVT))が生じたかを決定するよう
に論理的に処理される。
示するためにマイクロプロセツサ40の指令によ
り出力ラツチ52から発生されて出力段22(そ
のパルス発生器)へ送られる制御信号である。こ
の制御信号はマイクロプロセツサ40で行なわれ
た論理作動の結果として発生され、このような論
理作動は種々の制御入力状態(FIB、TACHY)
について上記で述べたものであり、これらはどの
医学症状(心室頻拍(VT)、心室細動(VF)又
は上室頻拍(SVT))が生じたかを決定するよう
に論理的に処理される。
AP1―これはラツチ52によつて出力段22へ
与えられる制御出力であつて、心房の歩調どり作
用を行なう必要性を指示し、マイクロプロセツサ
40によつて発生される制御出力である。
与えられる制御出力であつて、心房の歩調どり作
用を行なう必要性を指示し、マイクロプロセツサ
40によつて発生される制御出力である。
VP1―これはラツチ52によつて出力段22へ
与えられる制御出力であつて、心室歩調どり作動
を開始する必要性を示しており、マイクロプロセ
ツサ40により発生される制御出力である。
与えられる制御出力であつて、心室歩調どり作動
を開始する必要性を示しており、マイクロプロセ
ツサ40により発生される制御出力である。
SELECT PATIENT―これはラツチ52によ
つて発生されて出力段22へ送られる制御出力で
あつて、除細動作用を開始すべき(上記の
START DEFIB制御信号に関して)ところの患
者(試験負荷ではなく)を指定する制御出力であ
る。
つて発生されて出力段22へ送られる制御出力で
あつて、除細動作用を開始すべき(上記の
START DEFIB制御信号に関して)ところの患
者(試験負荷ではなく)を指定する制御出力であ
る。
WAKE UP―これは制御器18にその種々の
制御機能(後述する)を実行すべきことを知らせ
るためにラツチ52によつて発生されて制御器1
8へ送られる制御入力である。
制御機能(後述する)を実行すべきことを知らせ
るためにラツチ52によつて発生されて制御器1
8へ送られる制御入力である。
出力ラツチ52は前記したように制御器14か
らアドレスデータを受け取る。又、出力ラツチ5
2は入力段12の入力セレクタ36ともデータを
やり取りする。
らアドレスデータを受け取る。又、出力ラツチ5
2は入力段12の入力セレクタ36ともデータを
やり取りする。
インターフエイス16のアドレスラツチ54は
制御器14からアドレスデータ及び制御入力
FLAGOを受け、制御器18へパラメータアドレ
ス情報を与える。
制御器14からアドレスデータ及び制御入力
FLAGOを受け、制御器18へパラメータアドレ
ス情報を与える。
更に第4図について説明すれば、制御器18は
マイクロプロセツサ(B)56と、ペーサ・除細
動器パラメータメモリ58とを備えている。マイ
クロプロセツサ56はマイクロプロセツサシステ
ム1802(RCA社によつて製造された)であるの
が好ましいが、これと同様の作動を行なえるもの
であれば一般のマイクロプロセツサでもよい。典
型的に、このマイクロプロセツサシステムは複雑
な作動を行なうことができるが消費電力は比較的
高い。マイクロプロセツサ56は、本発明によれ
ば、植え込み式心臓刺激装置が細動の直前の
ECGデータを“調査”できるようにECGデータ
をプレカーソルメモリに書き込めるようなDMA
モードを有していなければならない。この技術は
当業者に既に知られており、特に米国特許第
4223678号に開示されている。
マイクロプロセツサ(B)56と、ペーサ・除細
動器パラメータメモリ58とを備えている。マイ
クロプロセツサ56はマイクロプロセツサシステ
ム1802(RCA社によつて製造された)であるの
が好ましいが、これと同様の作動を行なえるもの
であれば一般のマイクロプロセツサでもよい。典
型的に、このマイクロプロセツサシステムは複雑
な作動を行なうことができるが消費電力は比較的
高い。マイクロプロセツサ56は、本発明によれ
ば、植え込み式心臓刺激装置が細動の直前の
ECGデータを“調査”できるようにECGデータ
をプレカーソルメモリに書き込めるようなDMA
モードを有していなければならない。この技術は
当業者に既に知られており、特に米国特許第
4223678号に開示されている。
この後者の点については、作動中に、マイクロ
プロセツサ56は周期的にDMAサイクルを実行
してECGデータをプレカーソルメモリに記憶
し、この作動はマイクロプロセツサ56の“スリ
ープ”中にも実施される。
プロセツサ56は周期的にDMAサイクルを実行
してECGデータをプレカーソルメモリに記憶
し、この作動はマイクロプロセツサ56の“スリ
ープ”中にも実施される。
制御器14のマイクロプロセツサ40によつて
除細動が検出された時には、プレカーソルメモリ
が“凍結”され、除細動の直前に現われたECG
情報をマイクロプロセツサ56が利用できるよう
になり、ひいては植え込み式心臓刺激装置のオペ
レータがこれを得ることができる。
除細動が検出された時には、プレカーソルメモリ
が“凍結”され、除細動の直前に現われたECG
情報をマイクロプロセツサ56が利用できるよう
になり、ひいては植え込み式心臓刺激装置のオペ
レータがこれを得ることができる。
マイクロプロセツサ56は或る種の状態の発生
に応じて“患者への警報”出力を発生し、これは
患者が“気づく”信号を発生するために出力段2
2へ送られる。又、マイクロプロセツサ56は出
力AP2(心房歩調どりの必要性を指示する)及び
VP2(心室歩調どりの必要性を指示する)も発生
し、この後者の出力は出力段22へ送られる。
に応じて“患者への警報”出力を発生し、これは
患者が“気づく”信号を発生するために出力段2
2へ送られる。又、マイクロプロセツサ56は出
力AP2(心房歩調どりの必要性を指示する)及び
VP2(心室歩調どりの必要性を指示する)も発生
し、この後者の出力は出力段22へ送られる。
マイクロプロセツサ56は、患者の皮下に配置
されたリードスイツチ(図示せず)付近に磁石を
配置することによる体外からの指令を示す制御入
力MAGNET IN PLACEを受け取る。マイクロ
プロセツサ56へのこの体外からの指令はデータ
の緊急入出力をマイクロプロセツサ56に指示
し、マイクロプロセツサ56(これは植え込み式
心臓刺激装置へデータを入力したりここからのデ
ータを出力したりする作用を果たす)はデータ入
出力チヤンネル20を作動可能にする。このよう
にして、プロセツサ40及び56をプログラムし
直すことができ、或いはパラメータメモリ58の
状態ワードを修正することができる。例えば、こ
のような状態ワードは特定患者の処置にどの医療
処置(歩調どり、除細動、等)が適当であり許容
できるかを指示するためにメモリ58へ送られ
る。従つて、MAGNET IN PLACE指令を用い
ると、医師又は植え込み式心臓刺激装置のオペレ
ータはパラメータメモリ58の状態ワードを修正
することができ、ひいては、特定の患者に許容で
きる特定の処置療法を修正することができる。
されたリードスイツチ(図示せず)付近に磁石を
配置することによる体外からの指令を示す制御入
力MAGNET IN PLACEを受け取る。マイクロ
プロセツサ56へのこの体外からの指令はデータ
の緊急入出力をマイクロプロセツサ56に指示
し、マイクロプロセツサ56(これは植え込み式
心臓刺激装置へデータを入力したりここからのデ
ータを出力したりする作用を果たす)はデータ入
出力チヤンネル20を作動可能にする。このよう
にして、プロセツサ40及び56をプログラムし
直すことができ、或いはパラメータメモリ58の
状態ワードを修正することができる。例えば、こ
のような状態ワードは特定患者の処置にどの医療
処置(歩調どり、除細動、等)が適当であり許容
できるかを指示するためにメモリ58へ送られ
る。従つて、MAGNET IN PLACE指令を用い
ると、医師又は植え込み式心臓刺激装置のオペレ
ータはパラメータメモリ58の状態ワードを修正
することができ、ひいては、特定の患者に許容で
きる特定の処置療法を修正することができる。
ペーサ・除細動器パラメータメモリ58は、一
般的に知られたように歩調どり作動や除細動作動
を行なうのに必要なパラメータを記憶する。例え
ば、パラメータメモリ58は、除細動の際に使用
さるべきエネルギの大きさに関する情報や、歩調
どり作動の際に心房ペーサ駆動回路66及び心室
ペーサ駆動回路68によつて各々使用さるべき心
房電流及び心室電流に関する情報を記憶する。前
記したように、インターフエイス16のアドレス
ラツチ54はパラメータメモリ58へ種々のパラ
メータアドレス情報を与えて、メモリ58を選択
的にアクセスし、パラメータワードを読み出すよ
うにさせる。これらのパラメータワードは第4図
に示されたように制御器14及び出力段22へ与
えられる。前記したように、これらのパラメータ
ワードは特定タイマの目標カウントをセツトする
ために制御器14のタイマ48及び/又は50へ
与えられ、従つてタイマが作動されてカウントを
行なう時には特定の時間間隔(例えば、AV遅延
時間)が測定される。
般的に知られたように歩調どり作動や除細動作動
を行なうのに必要なパラメータを記憶する。例え
ば、パラメータメモリ58は、除細動の際に使用
さるべきエネルギの大きさに関する情報や、歩調
どり作動の際に心房ペーサ駆動回路66及び心室
ペーサ駆動回路68によつて各々使用さるべき心
房電流及び心室電流に関する情報を記憶する。前
記したように、インターフエイス16のアドレス
ラツチ54はパラメータメモリ58へ種々のパラ
メータアドレス情報を与えて、メモリ58を選択
的にアクセスし、パラメータワードを読み出すよ
うにさせる。これらのパラメータワードは第4図
に示されたように制御器14及び出力段22へ与
えられる。前記したように、これらのパラメータ
ワードは特定タイマの目標カウントをセツトする
ために制御器14のタイマ48及び/又は50へ
与えられ、従つてタイマが作動されてカウントを
行なう時には特定の時間間隔(例えば、AV遅延
時間)が測定される。
特に、制御器14は、特定の医療処置に対して
特定の計時作動を行なうのに用いられるタイマ4
8及び50を備えている。例えば、タイマ48は
絶対無反応間隔を計時するのに用いることがで
き、タイマ50は歩調どり(A―V)間隔を計時
するのに使用できる。タイマ48及び50の各々
はプログラムメモリ44からアドレス情報
(ADDR)を受け取り、これにより計時作動を実
行するように片方又は両方のタイマが選択され
る。或いは又、インターフエイス16の出力ラツ
チ52を用いてタイマ48及び50の各々に
TIMER ENABLE信号を与えて計時作動用にそ
の片方又は両方を選択することもできる。更に、
制御器18のパラメータメモリ58はタイマ48
及び50の各々にTIMER VALUEデータを与
え、このデータは各タイマ48及び50がカウン
トすべき特定の計時値を表わしている。
特定の計時作動を行なうのに用いられるタイマ4
8及び50を備えている。例えば、タイマ48は
絶対無反応間隔を計時するのに用いることがで
き、タイマ50は歩調どり(A―V)間隔を計時
するのに使用できる。タイマ48及び50の各々
はプログラムメモリ44からアドレス情報
(ADDR)を受け取り、これにより計時作動を実
行するように片方又は両方のタイマが選択され
る。或いは又、インターフエイス16の出力ラツ
チ52を用いてタイマ48及び50の各々に
TIMER ENABLE信号を与えて計時作動用にそ
の片方又は両方を選択することもできる。更に、
制御器18のパラメータメモリ58はタイマ48
及び50の各々にTIMER VALUEデータを与
え、このデータは各タイマ48及び50がカウン
トすべき特定の計時値を表わしている。
図示されたように、パラメータワードは出力段
22にも送られる。例えば、どの除細動作用を行
なうべきかに基いてエネルギの大きさを定めるパ
ラメータワードが出力段22の適当な回路に与え
られる(これについては第5図を参照して以下に
詳細に述べる)。
22にも送られる。例えば、どの除細動作用を行
なうべきかに基いてエネルギの大きさを定めるパ
ラメータワードが出力段22の適当な回路に与え
られる(これについては第5図を参照して以下に
詳細に述べる)。
パラメータメモリ58はデユアルポートメモリ
又はダブルバツフアメモリであるのが好ましいこ
とに注意されたい。更新プロセスが行なわれてい
る間であつてもプロセツサ40及び56に関する
限りはメモリに記憶されたパラメータを安定した
まゝにしておくために、このようなメモリが所望
される。デユアルポートメモリ又はダブルバツフ
アメモリを用いた場合には、医療処理を行なつて
いる間にパラメータが極端に変化することがない
ようにされる。このような変化が生じると、プロ
セツサ40及び56の機能にエラーが伴い勝ちと
なり、患者に悪影響を及ぼすことがある。
又はダブルバツフアメモリであるのが好ましいこ
とに注意されたい。更新プロセスが行なわれてい
る間であつてもプロセツサ40及び56に関する
限りはメモリに記憶されたパラメータを安定した
まゝにしておくために、このようなメモリが所望
される。デユアルポートメモリ又はダブルバツフ
アメモリを用いた場合には、医療処理を行なつて
いる間にパラメータが極端に変化することがない
ようにされる。このような変化が生じると、プロ
セツサ40及び56の機能にエラーが伴い勝ちと
なり、患者に悪影響を及ぼすことがある。
第5図は第1図の出力段22のブロツク図であ
る。第5図より明らかなように、出力段22はイ
ンバータ62と、パルス発生器64と、心房ペー
サ駆動回路66と、心室ペーサ駆動回路68と、
患者への警報回路70とを備えている。
る。第5図より明らかなように、出力段22はイ
ンバータ62と、パルス発生器64と、心房ペー
サ駆動回路66と、心室ペーサ駆動回路68と、
患者への警報回路70とを備えている。
作動中、出力段22は、インターフエイス16
の出力ラツチ52によつて与えられたSTART
DEFIB入力をインバータ62が受け取るのに応
答して除細動作用を開始させる。このSTART
DEFIB入力は除細動が必要であると思われる時
にプロセツサ40によつてセツトされる。この
START DEFIB入力に応答して、インバータ6
2はパルス発生器64が所要の除細動パルスを発
生するようさせ、これらのパルスは心臓又はその
付近に置かれた電極へ送られる。特に、パルス発
生器64は、インバータ62に応答して、制御器
18の特にパラメータメモリ58により与えられ
たパラメータワードによつてエネルギの大きさが
指定された除細動パルスを発生する。
の出力ラツチ52によつて与えられたSTART
DEFIB入力をインバータ62が受け取るのに応
答して除細動作用を開始させる。このSTART
DEFIB入力は除細動が必要であると思われる時
にプロセツサ40によつてセツトされる。この
START DEFIB入力に応答して、インバータ6
2はパルス発生器64が所要の除細動パルスを発
生するようさせ、これらのパルスは心臓又はその
付近に置かれた電極へ送られる。特に、パルス発
生器64は、インバータ62に応答して、制御器
18の特にパラメータメモリ58により与えられ
たパラメータワードによつてエネルギの大きさが
指定された除細動パルスを発生する。
インバータ62及びパルス発生器64を用いた
除細動技術は公知であるから、出力段22内のイ
ンバータ62及びパルス発生器64に対するこれ
以上の説明は不要であると考えられる。例えば、
米国特許第3952750号及び第4316472号を参照され
たい。
除細動技術は公知であるから、出力段22内のイ
ンバータ62及びパルス発生器64に対するこれ
以上の説明は不要であると考えられる。例えば、
米国特許第3952750号及び第4316472号を参照され
たい。
心房ペーサ駆動回路66は、オアゲート72に
よつて受信された信号AP1(インターフエイス1
6の出力ラツチ52からの)又は出力AP2(制御
器18のマイクロプロセツサ56からの)に応答
して、心房歩調どり出力をペーサインターフエイ
ス(図示せず)へ発生する。同様に、心室ペーサ
駆動回路68はオアゲート74を経て受け取つた
VP1(インターフエイス16の出力ラツチ52か
らの)又は出力VP2(制御器18のマイクロプロ
セツサ56からの)に応答して、心室歩調どり出
力をペーサインターフエイスへ発生する。
よつて受信された信号AP1(インターフエイス1
6の出力ラツチ52からの)又は出力AP2(制御
器18のマイクロプロセツサ56からの)に応答
して、心房歩調どり出力をペーサインターフエイ
ス(図示せず)へ発生する。同様に、心室ペーサ
駆動回路68はオアゲート74を経て受け取つた
VP1(インターフエイス16の出力ラツチ52か
らの)又は出力VP2(制御器18のマイクロプロ
セツサ56からの)に応答して、心室歩調どり出
力をペーサインターフエイスへ発生する。
このようなペーサインターフエイスは、1984年
4月3日に発行された“除細動及び歩調どり機能
を1つの植え込み装置に組み込む方法及び装置”
と題する米国特許第4440172号に開示されている
ことに注意されたい。
4月3日に発行された“除細動及び歩調どり機能
を1つの植え込み装置に組み込む方法及び装置”
と題する米国特許第4440172号に開示されている
ことに注意されたい。
又、本発明の植え込み式心臓刺激装置によつて
行なわれる心房及び心室の歩調どりについては、
心房及び心室の両方の歩調どりを処理するように
出力ラツチ52及びマイクロプロセツサ56が
各々設けられていることにも注意されたい。これ
ら2つの素子のうちの、心房又は心室の歩調どり
を行なう特定の1つは、行なうべき歩調どりの特
定の形式によつて決まる。上記したように、マイ
クロプロセツサ40は出力ラツチ52と共に作動
して、長期間の比較的簡単な手順を伴なう心房及
び心室歩調どりを実行する。これに対し、マイク
ロプロセツサ56は短期間の比較的複雑な手順を
伴なう心房及び心室歩調どりを処理する。
行なわれる心房及び心室の歩調どりについては、
心房及び心室の両方の歩調どりを処理するように
出力ラツチ52及びマイクロプロセツサ56が
各々設けられていることにも注意されたい。これ
ら2つの素子のうちの、心房又は心室の歩調どり
を行なう特定の1つは、行なうべき歩調どりの特
定の形式によつて決まる。上記したように、マイ
クロプロセツサ40は出力ラツチ52と共に作動
して、長期間の比較的簡単な手順を伴なう心房及
び心室歩調どりを実行する。これに対し、マイク
ロプロセツサ56は短期間の比較的複雑な手順を
伴なう心房及び心室歩調どりを処理する。
更に、患者への警報回路70は患者への警報入
力(制御器18からの)の受信に応答して、患者
が“気づく”信号を発生し、除細動を行なおうと
していることを患者に知らせる。従つて、患者へ
の警報回路70は、除細動を行なおうとしている
ことを患者に警告するために、患者が“気づく”
信号又はこれと同様の信号を発生するような一般
の回路でよい。
力(制御器18からの)の受信に応答して、患者
が“気づく”信号を発生し、除細動を行なおうと
していることを患者に知らせる。従つて、患者へ
の警報回路70は、除細動を行なおうとしている
ことを患者に警告するために、患者が“気づく”
信号又はこれと同様の信号を発生するような一般
の回路でよい。
第6A図及び第6B図は第3図の制御器14の
マイクロプロセツサ40の作動を実行する代表的
なプログラムのフローチヤートである。この特定
例においては、このプログラムは、制御器14の
マイクロプロセツサ40の制御下で行なわれる簡
単な歩調どり作動(2種の歩調どり)に関するも
のである。
マイクロプロセツサ40の作動を実行する代表的
なプログラムのフローチヤートである。この特定
例においては、このプログラムは、制御器14の
マイクロプロセツサ40の制御下で行なわれる簡
単な歩調どり作動(2種の歩調どり)に関するも
のである。
第6A図を説明すれば、ブロツク100におい
て、無反応時間のアドレスをアドレスラツチへ書
き込むことによりプログラムが開始され、このよ
うな情報は制御器14からアドレスラツチ54へ
入力ADDRESS DATAとして与えられる。更
に、出力FLAGOがマイクロプロセツサ40によ
つて作動され、このような制御出力はインターフ
エイス16へ与えられる。
て、無反応時間のアドレスをアドレスラツチへ書
き込むことによりプログラムが開始され、このよ
うな情報は制御器14からアドレスラツチ54へ
入力ADDRESS DATAとして与えられる。更
に、出力FLAGOがマイクロプロセツサ40によ
つて作動され、このような制御出力はインターフ
エイス16へ与えられる。
ブロツク102は、アドレスラツチ54により
アクセスされた(ADDRESS DATAの作用によ
り)パラメータメモリ58からの絶対無反応時間
がタイマ48にロードされることを示している。
アクセスされた(ADDRESS DATAの作用によ
り)パラメータメモリ58からの絶対無反応時間
がタイマ48にロードされることを示している。
ブロツク104においては、FLAGOが0であ
るか1であるかの決定がなされる。2つの状態の
いずれが存在するかに基いて、ブロツク106又
はブロツク108が実行され、歩調どり間隔の適
当なアドレスがアドレスラツチ54へ書き込まれ
る。次いで、ブロツク110へと進み、適当な歩
調どり間隔がタイマ50へ書き込まれる。
るか1であるかの決定がなされる。2つの状態の
いずれが存在するかに基いて、ブロツク106又
はブロツク108が実行され、歩調どり間隔の適
当なアドレスがアドレスラツチ54へ書き込まれ
る。次いで、ブロツク110へと進み、適当な歩
調どり間隔がタイマ50へ書き込まれる。
次いで、ブロツク112に示された論理演算が
実行され、タイマ48によつてTIMER A
OVERが発生されるまでプログラムが“ループを
めぐる”(ブロツク112及び114)。前記した
ように、この状態は制御器14により入力セレク
タ36を経て検出される。TIMER A OVERが
発生されると、マイクロプロセツサ40はR波が
生じたかどうかを決定する(ブロツク116)。
R波が生じた場合には、“歩調どり鼓動”フラグ
がクリヤされ(ブロツク118)、そしてプログ
ラムはブロツク100へ戻る。
実行され、タイマ48によつてTIMER A
OVERが発生されるまでプログラムが“ループを
めぐる”(ブロツク112及び114)。前記した
ように、この状態は制御器14により入力セレク
タ36を経て検出される。TIMER A OVERが
発生されると、マイクロプロセツサ40はR波が
生じたかどうかを決定する(ブロツク116)。
R波が生じた場合には、“歩調どり鼓動”フラグ
がクリヤされ(ブロツク118)、そしてプログ
ラムはブロツク100へ戻る。
“歩調どり鼓動”フラグは特定のメモリ位置
(1ビツトメモリ位置)を指定するだけで形成す
ることができる。或いは又、出力ラツチ52の1
ビツト位置を“歩調どり鼓動”フラグとしてセツ
トすることができ、このようなフラグはマイクロ
プロセツサ40によつてセツトしたりクリヤした
りすることができる。
(1ビツトメモリ位置)を指定するだけで形成す
ることができる。或いは又、出力ラツチ52の1
ビツト位置を“歩調どり鼓動”フラグとしてセツ
トすることができ、このようなフラグはマイクロ
プロセツサ40によつてセツトしたりクリヤした
りすることができる。
ブロツク118に話を戻すと、R波が発生され
なかつた場合には、ブロツク120で示されたよ
うに、パラメータメモリ58内の心房電流のアド
レスがアドレスラツチ54へ送られ、心房電流情
報がパラメータメモリ58から出力段22の心房
ペーサ駆動回路66へロードされる。次いで、ブ
ロツク124において、パラメータメモリ58内
の歩調どりパルス巾のアドレスがアドレスラツチ
54に書き込まれ、このラツチ54によつてアド
レスされたパラメータメモリ58は歩調どりパル
ス巾情報をタイマ(A)48へ与える。然し乍
ら、ブロツク124に示されたように、タイマ4
8により10×(10倍)クロツクに基いて歩調どり
パルス巾のタイミングどりが行なわれる。換言す
れば、マイクロプロセツサ40のプログラムされ
た作動によりマイクロプロセツサ40はインター
フエイス16内の出力ラツチ52へ制御信号を送
信する。次いで出力ラツチ52はHIGH CLOCK
信号を発生し、この信号はマイクロプロセツサ4
0へ送られてこれを“ギヤシフト”せしめ、従つ
てマイクロプロセツサ40は通常より高い作動速
度で処理を行なう作動モードに入る。
なかつた場合には、ブロツク120で示されたよ
うに、パラメータメモリ58内の心房電流のアド
レスがアドレスラツチ54へ送られ、心房電流情
報がパラメータメモリ58から出力段22の心房
ペーサ駆動回路66へロードされる。次いで、ブ
ロツク124において、パラメータメモリ58内
の歩調どりパルス巾のアドレスがアドレスラツチ
54に書き込まれ、このラツチ54によつてアド
レスされたパラメータメモリ58は歩調どりパル
ス巾情報をタイマ(A)48へ与える。然し乍
ら、ブロツク124に示されたように、タイマ4
8により10×(10倍)クロツクに基いて歩調どり
パルス巾のタイミングどりが行なわれる。換言す
れば、マイクロプロセツサ40のプログラムされ
た作動によりマイクロプロセツサ40はインター
フエイス16内の出力ラツチ52へ制御信号を送
信する。次いで出力ラツチ52はHIGH CLOCK
信号を発生し、この信号はマイクロプロセツサ4
0へ送られてこれを“ギヤシフト”せしめ、従つ
てマイクロプロセツサ40は通常より高い作動速
度で処理を行なう作動モードに入る。
ブロツク126においては、AV(心房―心
室)パルス遅延時間のアドレスがアドレスラツチ
54へ書き込まれ、このアドレスラツチ54によ
りアクセスされたパラメータメモリ58はAVパ
ルス遅延時間をタイマ(B)50へ書き込む。次
いで、ブロツク128及び130へ進み、出力ラ
ツチ52がセツトされて、出力AP1が発生される
(これはオアゲート72を経て心房ペーサ駆動回
路66へ送られる)。出力ラツチ52は、タイマ
48にセツトされた歩調どりパルス巾の時間が終
了するまでAP1を発生するようにセツト状態に保
たれる。次いで、出力ラツチ52ひいては出力
AP1がクリヤされ(ブロツク132)、タイマ5
0にセツトされたAVパルス遅延時間が完了する
までクリヤ状態に保たれる(ブロツク134)。
室)パルス遅延時間のアドレスがアドレスラツチ
54へ書き込まれ、このアドレスラツチ54によ
りアクセスされたパラメータメモリ58はAVパ
ルス遅延時間をタイマ(B)50へ書き込む。次
いで、ブロツク128及び130へ進み、出力ラ
ツチ52がセツトされて、出力AP1が発生される
(これはオアゲート72を経て心房ペーサ駆動回
路66へ送られる)。出力ラツチ52は、タイマ
48にセツトされた歩調どりパルス巾の時間が終
了するまでAP1を発生するようにセツト状態に保
たれる。次いで、出力ラツチ52ひいては出力
AP1がクリヤされ(ブロツク132)、タイマ5
0にセツトされたAVパルス遅延時間が完了する
までクリヤ状態に保たれる(ブロツク134)。
AVパルス遅延時間が終了すると、R波が生じ
たかどうかの更に別の判断がなされる(ブロツク
136)。R波が生じない場合には、第6B図の
ブロツク138で示されたように、パラメータメ
モリ58内の心室電流のアドレスがアドレスラツ
チ54へ書き込まれ、パラメータメモリ58はア
ドレスラツチ54によつてアクセスされると、オ
アゲート74を経て心室ペーサ駆動回路68へ心
室電流情報を与える。次いで、ブロツク140で
示されたように、歩調どりパルス巾のアドレスが
アドレスラツチ54に書き込まれ、パラメータメ
モリ58は歩調どりパルス巾をタイマ(A)48
へ送り、このタイマは“ギヤシフト”即ち“高速
クロツク”モードで作動する。
たかどうかの更に別の判断がなされる(ブロツク
136)。R波が生じない場合には、第6B図の
ブロツク138で示されたように、パラメータメ
モリ58内の心室電流のアドレスがアドレスラツ
チ54へ書き込まれ、パラメータメモリ58はア
ドレスラツチ54によつてアクセスされると、オ
アゲート74を経て心室ペーサ駆動回路68へ心
室電流情報を与える。次いで、ブロツク140で
示されたように、歩調どりパルス巾のアドレスが
アドレスラツチ54に書き込まれ、パラメータメ
モリ58は歩調どりパルス巾をタイマ(A)48
へ送り、このタイマは“ギヤシフト”即ち“高速
クロツク”モードで作動する。
ブロツク142に示されたように、出力ラツチ
52がセツトされて、出力VP1が発生され、これ
はオアゲート74を経て心室ペーサ駆動回路68
へ送られ、出力ラツチ52は、判断ブロツク14
4で示されたようにタイマ48の出力にTIMER
A OVER信号が現われるまで、出力VP1を発生
し続けるようにセツト状態に保たれる。ブロツク
146においては、TIMER A OVER信号が発
生されると、出力ラツチ52がクリヤされ、従つ
て出力VP1は心室ペーサ駆動回路68にもはや与
えられない。次いで、ブロツク148へと進み、
ヒステリシスとして許容できる適当な歩調どり間
隔を選択するように“歩調どり鼓動”フラグがセ
ツトされる。ヒステリシスは、心臓からの手前の
鼓動が自発的に生じたものか歩調どりによつて生
じたものかに基いた歩調どり速度の変化に関係す
るものである。従つて、心臓からの手前の鼓動が
歩調どりによつて生じたものである時には、“歩
調どり鼓動”フラグ(前記したように、予め指定
されたメモリ位置か又は出力ラツチ52の1ビツ
ト位置)がセツトされる。このようにして、植え
込み式の心臓刺激装置は心臓からの手前の鼓動が
自発的に生じたものか歩調どりによつて生じたも
のかを覚えておいて、ヒステリシスを許容するこ
とができる。
52がセツトされて、出力VP1が発生され、これ
はオアゲート74を経て心室ペーサ駆動回路68
へ送られ、出力ラツチ52は、判断ブロツク14
4で示されたようにタイマ48の出力にTIMER
A OVER信号が現われるまで、出力VP1を発生
し続けるようにセツト状態に保たれる。ブロツク
146においては、TIMER A OVER信号が発
生されると、出力ラツチ52がクリヤされ、従つ
て出力VP1は心室ペーサ駆動回路68にもはや与
えられない。次いで、ブロツク148へと進み、
ヒステリシスとして許容できる適当な歩調どり間
隔を選択するように“歩調どり鼓動”フラグがセ
ツトされる。ヒステリシスは、心臓からの手前の
鼓動が自発的に生じたものか歩調どりによつて生
じたものかに基いた歩調どり速度の変化に関係す
るものである。従つて、心臓からの手前の鼓動が
歩調どりによつて生じたものである時には、“歩
調どり鼓動”フラグ(前記したように、予め指定
されたメモリ位置か又は出力ラツチ52の1ビツ
ト位置)がセツトされる。このようにして、植え
込み式の心臓刺激装置は心臓からの手前の鼓動が
自発的に生じたものか歩調どりによつて生じたも
のかを覚えておいて、ヒステリシスを許容するこ
とができる。
ブロツク136に話を戻すと、R波が生じた場
合には(判断ブロツク134からの“イエス”枝
路で示されたようにタイマ50によつてTIMER
B OVERが発生されると)、たゞちにブロツク
148へ分岐が行なわれ、ヒステリシスとして許
容できる適当な歩調どり間隔を選択するように
“歩調どり鼓動”フラグがセツトされる。いずれ
にせよ、ブロツク148が実行されると、歩調ど
りルーチンの開始(ブロツク100)への分岐が
行なわれる。
合には(判断ブロツク134からの“イエス”枝
路で示されたようにタイマ50によつてTIMER
B OVERが発生されると)、たゞちにブロツク
148へ分岐が行なわれ、ヒステリシスとして許
容できる適当な歩調どり間隔を選択するように
“歩調どり鼓動”フラグがセツトされる。いずれ
にせよ、ブロツク148が実行されると、歩調ど
りルーチンの開始(ブロツク100)への分岐が
行なわれる。
前記したように、心室細動又は不全収縮のいず
れかを指示するような幾つかの徴候、例えばR波
不存在、がある。これらの状態に対して保護を与
えることが所望されるので、本発明装置の1実施
例においては心室細動の感知装置が設けられる。
例えば、このような感知装置は2個のR波検出回
路で構成することができる。第1のR波検出回路
はペーサ回路の1部であるのが好ましく、有効R
波の不存在を検出すると、歩調どりスパイクを送
出して、心臓の歩調どりを行なう。
れかを指示するような幾つかの徴候、例えばR波
不存在、がある。これらの状態に対して保護を与
えることが所望されるので、本発明装置の1実施
例においては心室細動の感知装置が設けられる。
例えば、このような感知装置は2個のR波検出回
路で構成することができる。第1のR波検出回路
はペーサ回路の1部であるのが好ましく、有効R
波の不存在を検出すると、歩調どりスパイクを送
出して、心臓の歩調どりを行なう。
従つて、不全収縮の場合は、心臓がこれに応答
して歩調どりされ、歩調どり刺激に応じて有効R
波(強制されたR波)を発生する。これらのR波
は第2のR波検出回路(感知装置の)によつて感
知され、この第2のR波検出回路はその後除細動
副装置を制御する。従つて、心室細動の場合は、
第1のR波検出回路と一般の歩調どり回路との作
動により歩調どりスパイクが発生されるが、心室
細動状態のために心臓はこの歩調どり刺激に応答
することができない。結局のところ、第2のR波
検出回路が有効な強制R波の不存在に注目して、
この状態を心室細動と診断する。
して歩調どりされ、歩調どり刺激に応じて有効R
波(強制されたR波)を発生する。これらのR波
は第2のR波検出回路(感知装置の)によつて感
知され、この第2のR波検出回路はその後除細動
副装置を制御する。従つて、心室細動の場合は、
第1のR波検出回路と一般の歩調どり回路との作
動により歩調どりスパイクが発生されるが、心室
細動状態のために心臓はこの歩調どり刺激に応答
することができない。結局のところ、第2のR波
検出回路が有効な強制R波の不存在に注目して、
この状態を心室細動と診断する。
このような実施例では、第2のR波検出回路か
らの適当な個数のスパイクを用いて除細動シヨツ
クの放出時期を決定することができる。例えば、
各スパイクが1秒間隔であると仮定すれば、例え
ば20秒に相当する第20番目のスパイクの後にこの
ようなシヨツクを与えることができる。
らの適当な個数のスパイクを用いて除細動シヨツ
クの放出時期を決定することができる。例えば、
各スパイクが1秒間隔であると仮定すれば、例え
ば20秒に相当する第20番目のスパイクの後にこの
ようなシヨツクを与えることができる。
このような構成においては、第2のR波検出回
路は最初の歩調どりユニツトの歩調どりスパイク
に応答しないようにされねばならないことに注意
されたい。これは、適当な向きに配置されたダイ
オードを用いて、歩調どりユニツト(第1のR波
検出回路と共に作動する)の歩調どりスパイクが
感知装置の第2部分即ち第2のR波検出回路へ入
らないようにすることによつて達成することがで
きる。然し乍ら、このようにすると、信号の半分
が切り取られてしまい、幾つかのリズムが主とし
て単相性の複合波をもつという問題を招く。
路は最初の歩調どりユニツトの歩調どりスパイク
に応答しないようにされねばならないことに注意
されたい。これは、適当な向きに配置されたダイ
オードを用いて、歩調どりユニツト(第1のR波
検出回路と共に作動する)の歩調どりスパイクが
感知装置の第2部分即ち第2のR波検出回路へ入
らないようにすることによつて達成することがで
きる。然し乍ら、このようにすると、信号の半分
が切り取られてしまい、幾つかのリズムが主とし
て単相性の複合波をもつという問題を招く。
この点については、歩調どりスパイクが第2の
R波検出回路へ入るのを防止するように低域フイ
ルタによつて歩調どりスパイクをフイルタ除去で
きることが考えられる。或いは又、第2のR波検
出回路の増巾器の入力を歩調どりスパイクの形成
中に短絡することによつてこのスパイクから第2
のR波検出回路の増巾器を保護するようにしても
よい。実際には、スパイクが存在しない時間中だ
け第2のR波検出回路が監視を行なうように、ス
パイク自体を用いて増巾器入力の短絡を指示する
ことができる。
R波検出回路へ入るのを防止するように低域フイ
ルタによつて歩調どりスパイクをフイルタ除去で
きることが考えられる。或いは又、第2のR波検
出回路の増巾器の入力を歩調どりスパイクの形成
中に短絡することによつてこのスパイクから第2
のR波検出回路の増巾器を保護するようにしても
よい。実際には、スパイクが存在しない時間中だ
け第2のR波検出回路が監視を行なうように、ス
パイク自体を用いて増巾器入力の短絡を指示する
ことができる。
要約すれば、3つの主たる可能性即ち状態の中
で、鼓動が正常の場合は第1及び第2のR波検出
回路は両方とも平静な状態に保たれる。不全収縮
の場合は第1のR波検出回路がR波の不存在を認
知し、ペーサ回路がスパイクを発生し、歩調どり
されたQRS群を発生させる。歩調どりがうまく
いつた場合には第2のR波検出回路が有効な強制
R波を認知し、それ以上の作用を阻止する。然し
乍ら、歩調どりがうまくいかなかつた場合には、
歩調どりスパイクによつて有効な強制R波が発生
されず(心室細動を指示する)、この状態は第2
のR波検出回路によつて感知される。その結果、
第2のR波検出回路は除細動回路を働かせ、前記
したようにその後の除細動シヨツクを制御するよ
うに第2のR波検出回路が用いられる。
で、鼓動が正常の場合は第1及び第2のR波検出
回路は両方とも平静な状態に保たれる。不全収縮
の場合は第1のR波検出回路がR波の不存在を認
知し、ペーサ回路がスパイクを発生し、歩調どり
されたQRS群を発生させる。歩調どりがうまく
いつた場合には第2のR波検出回路が有効な強制
R波を認知し、それ以上の作用を阻止する。然し
乍ら、歩調どりがうまくいかなかつた場合には、
歩調どりスパイクによつて有効な強制R波が発生
されず(心室細動を指示する)、この状態は第2
のR波検出回路によつて感知される。その結果、
第2のR波検出回路は除細動回路を働かせ、前記
したようにその後の除細動シヨツクを制御するよ
うに第2のR波検出回路が用いられる。
上記した本発明の実施例は単に本発明を説明す
るものに過ぎず、請求の範囲から逸脱せずにその
他の変更や応用がなされ得ることが明らかであろ
う。
るものに過ぎず、請求の範囲から逸脱せずにその
他の変更や応用がなされ得ることが明らかであろ
う。
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