KR930000146B1 - 생리학적인 것과 병리학적인 빈박을 구분하기 위해 사전 방출기간을 사용한 항 급속 부정맥 보조조정기 - Google Patents

생리학적인 것과 병리학적인 빈박을 구분하기 위해 사전 방출기간을 사용한 항 급속 부정맥 보조조정기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

생리학적인 것과 병리학적인 빈박을 구분하기 위해 사전 방출기간을 사용한 항 급속 부정맥 보조조정기
제1도는 본 발명의 제1실시예를 설명하는데 유용한 블럭 도표.
제2도는 항 급속 부정맥 심장 자극장치의 선택적 실시예의 블럭도표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
15 : 전극 24 : 감지 증폭기
26 : 심박 도수 탐지회로 32 : PEP 탐지회로
42 : 비교회로 50 : 감지회로
56 : A-레지스터 58 : B-레지스터
72 : 지연회로 73 : 결정블록
74 : D-레지스터 78 : AND게이트
98 : EX-OR 게이트
본 발명은 심장병환자의 전기적 자극장치에 관한 것이며, 특히 불규칙한 심박작용을 탐지하고, 특별한 부정맥 성질에 적합하도록 적절한 자극을 개입시키기 위한 장치에 관한 것이다.
불규칙적인 심박작용을 치료하기 위한 여러 형태의 심장병 페이싱(pacing) 장치가 당해 기술분야에 알려져 있다. 이들은 비교적 간단한 비동기성 페이스 메이커와 여러 형태의 보다 정교한 요구 페이스 메이커를 포함한다. 이상에서와 같은 비동기성 페이스 메이커는 고정된 속도로 펄스를 발생시킬 뿐이며 심장 자신의 속도와는 동기되지 않는다. 요구 페이스 메이커에서, 심장활동이 정상인 때 장치는 정지하여 있다. 그러나 이같은 장치는 정상의 박동이 존재하는가를 감지하기 위한 수단을 포함하며, 응답에 따라 심장 사이클에서의 적절한 점에서 인공의 자극 펄스를 주입시키므로써 거의 정상인 리듬을 유지시키도록 한다. 이 같은 요구 페이서 (demand pacer)는 작은 실재 크기와 낮은 전력소모로 혼합된 매우 복잡한 회로를 갖는 마이크로 일렉트로닉스에서의 진보로 매우 복잡하게 되어왔다. 심장활동은 심방과 심실 모두에서 감지될수 있으며, 요구에 따라 자극이 심방 또는 심실 또는 이들 모두로 모방의 정상 심장 사이클과 적절한 시간간격으로 제공될수 있도록 한다. 이 같은 보조조정기는 통상 다양한 형태의 방실분리 및 서맥을 치료하는데 처방된다.
크게 주목받지는 못했던 한 형태의 자극장치는 물리적인 또는 감정적인 활동(생리학적인 빈박)으로 인한 정상적인 높은 박동속도와 생리학적인 빈박에 연유하지 않은(병리학적인 빈박) 비정상의 높은 박동속도 사이를 구분하도록 만들어졌다. 병리학적인 빈박은 결국 심장에 의한 혈액의 비효과적인 폄핑을 초래케 하며, 이는 심장 세동의 치사 사건으로 자주 복귀될수 있다.
항 빈박 보조조정기가 약에 응답하지 않는 것으로 발견된 상실성(上室性)의 금속 부정맥(tachyarrhy thmias)치료에 다소 성공적으로 사용되었다. 심실의 빈박과 세동은 보조조정기 연산에 의해 진단하기가 훨씬 어려웠으며, 진단에서의 한 오류가 본질적으로 환자에게 치명적일수 있었다. 이는 특히 자동의 항 빈박 보조조정기 또는 세동 제거기가 이식되어 있는 환자와 관련하여 오진단이 내려진 상황에서 사실이다. 세동제거기의 고-에너지 방출 또는 페이싱 임펄스의 폭팔은 환자에게 분리하게 적용될 수도 있다. 만약 필요하지 않은때 세동제거기 펄스가 적용된 다면, 이는 전력의 낭비일 것이며, 환자를 매우 당황케 할 것이다. 만약 항 빈박 펄스 또는 펄스 패턴이 적용된다면, 그리고 그 같은 펄스가 침투가능기간에 빠진다면, 이는 본질적으로 심실빈박 또는 세동을 촉진시킬 수도 있다.
종전 기술 시스템에서, 급속 부정맥의 진단을 위한 알고리즘에서 사용된 인수는 모두 심장의 전기신호에 관련되어 왔다. 대개 이들은 R-파 반복속도, 속도증가가 발생되는 시간간격 및 QRS 지속기간을 포함할수 있다. 이들 인수 각각은 미오포텐션 (myopotentials) 전자기 간섭, 상실성의 부정맥 그리고 각 차단(bundle branch bolck) 또는 미주성(迷走性) A-V 전도가 있어나 없는 생리학적인 사인파 빈박까지에 의해 모의될수 있다. 따라서 생리학적인 빈박과 병리학적인 것 사이를 정확하게 구별할수 있는 항 급속 부정맥 페이서의 필요가 존재한다.
본 발명은 병리학적인 빈박의 온셀(on set)을 확실히 탐지하고 부적당하게 높은 속도가 탐지되는 때 심장화 펄스 발생기의 작동을 개시하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 심장화 펄스 발생기가 다음 심장을 붙잡아 그 속도를 이때의 물체의 신진대사 상태에 적합한 범위로 가져오도록 하기 위한 한 펄스 패턴을 발생시킨다.
본 발명의 동작은 심박도수의 생리학적 증가에는 항상 사전-분출물 기간 (PEP)의 상응하는 단축이 수반되기 때문에 비교적 오랜 PEP를 갖는 빠른 펄스속도가 있을때는 어제나 그 속도는 재-엔트리 미케니즘으로 기인한 발작심실 또는 상실성의 빈박과 같은 비-생리학적 빈박때문이라는 것이 분명하게 추정될수 있다. 따라서 심박도수와 PEP의 동시 측정은 비정상적인 상실성 빈박과 물리적인 운동중에 또는 카테콜아민이 혈류내로 릴리이스되는 어떤 다른 상태에서 발생되는 바의 생리학적인 사인파 빈박사이의 구별을 허용한다.
특히 빠른 QRS 속도와 함께 빠른 기계적 펄스 속도의 공존은 부정맥의 자동진단 효험을 증가시킨다. 예를들어 만약 빠른 전기적 작용이 발생됨과 동시에 어떤 펄스도 존재하지 않는다면 이는 심실 세동의 강력한 표시이다. 만약 기계적 펄스가 빠르고 QRS 속도가 역시 높다면 전기적 잡음 또는 미오포텐션이 관련되어 있을 가능성이 희박하다.
본 명세서에서 참고로 기재되는 Chirife의 미국특허 제 4,719,921호에서 기재된 바와 같이, 사전-분출물 기간(PEP)은 심장에 대한 교감신경계 작용의 충실한 표시기이다. 심장에 대한 교감신경계 신경의 직접적인 작용은 속도의 가속 뿐 아니라 수축성의 동시 증가를 발생시킨다. 이는 증가된 교감신경계 긴장력으로 인해 부신에 의해 릴리이스된 카테콜아민의 효과에 대해서도 마찬가지이다. 카테콜아민 및 교감신경계 긴장력에 대한 정상적인 심방 응답과 PEP의 지속기간 사이에는 밀접한 평행현상이 있음이 알려졌다. 동적인 그리고 같은 길이의 운동은 결국 PEP의 단축을 부러일으킴을 알수 있다. 만약 심박도수에서의 증가가 물리적인 노력이 아닌 이유로 인하였다면 그리고 교감신경계 작용 또는 카테콜아민의 릴리이스를 통해 조정되지 않았다면, PEP의 상응하는 단축은 없다. 이는 심박도수의 인위적인 증가가 있고 PEP의 길이가 기본적으로 일정하게 유지되는 것으로 발견되도록 환자가 쉬고 있을 때 심방 또는 심실의 페이싱을 받게하므로써 보여질수 있다.
따라서 펄스속도와 PEP를 모니터하므로써 병리학적 그리고 생리학적인 빈박이 용이하게 구별될수 있다. 예를들어 만약 펄스속도의 빠른 증가에 PEP의 단축이 수반된다면, 생리학적인 빈박이 추정될수 있다. 그러나, 예정된 기준 수준 이상의 펄스속도 증가에 안정된 PEP가 수반된다면, 이는 병리학적인 빈박을 나타낸다. 어떤 측정 가능한 기계적 펄스도 갖지 않는 과도하게 높은 R-파 속도는 심실의 세동을 나타낸다.
병리학적인 빈박에 대한 진단 의존도는 심박도수의 증가 속도가 탐지 알고리즘에서의 인수로 작용되는 때 증가될수 있다. 정상적인 만곡의 리듬에서 안정된 심방의 세동 또는 운동에 의해 야기되는 점차 증가되는 심박도수에서 단 몇초 간격으로 떨어져 있는 두개의 각기 다른 경우에서의 비교는 실질적인 차이를 나타내는 것으로 기대되지 않는다. 예를들어, 10 R-R 사이클 길이의 합계는 몇초가 떨어져 있는 것으로 간주되는 때 10 R-R 사이클 길이의 또 다른 합계와 유사하여야 한다. 만약 그 차이가 예정된 퍼센테이지 보다 크다면 갑작스런 변화가 발생되었음이 암시된다. 만약 그같은 갑작스런 변화가 사전-분출기간 길이의 상응된 감축에 의해 유사하게 수반되지 않는다면, 갑작스런 개시 병리학적인 빈박이 진단되며, 버스트 심장화(burst cardioversion)이 개시될수 있다. R-파를 갖는 버스트 펄스(burst pulse)는 공지 기술에서 알려진 종래 방법으로 수행된다.
버스트 심장화가 발생됨을 요약해 보면, 다음 조건들이 선결되어야 한다.
1. 갑작스런 개시 반박,
2. 동등하게 빠른 심장의 기계적(펄스) 응답이 발생해야 한다. 그리고
3. 빈박에 PEP의 비례 단축이 수반되지 않아야 한다.
반면, 만약 갑작스런-개시 빈박이 탐지될 뿐 아니라 이전에 존재하던 기계적 펄스의 손실이 탐지된다면, 심실의 세동이 표시되며, 이에 의해 세동제거 충격이 끼워 넣어진 자극기에 의해 전달된다.
본 발명에 따라 인공적인 전자적 심장 자극기가 급속 부정맥 사건을 감지하고, 생리학적인 빈박, 병리학적인 빈박 그리고 심실의 세동사이를 구별하여 심장화를 수행하기 위해 적절한 자극이 만들어지거나 세동제거하도록 적용된다.
하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도에 도시된 심장 자극기의 개략적인 블럭도표는 본 발명이 어떻게 실시될수 있는가에 대한 첫번째 실시예를 도시한다. 이 도면에는 그 속에 배치된 다수-전극 페이싱/센싱, 도선을 갖는 심장(10)이 도시되어 있다. 이 도선(12)은 위쪽의 대정맥을 통과하는 것으로 도시되며, 우심방을 통해 우측의 첨점내에 위치한 한 말단 선단전극(14), 심장의 바깥측에 위치한 개략적인 평범한 전극(15)을 갖는 우심실내로 보내진다. 도선(12)은 두개의 중간 링 전극(16, 18)을 포함하며, 이들 전극은 길이를 따라 간격이 떨어져 있으므로해서 감각이 도시된 바와 같이 우심실내에 있게 되도록 한다. 참고번호(20)으로 도시된 다수의 도선이 점선 박스(22)에 의해 폐쇄된 심어넣을수 있는 자극기 장치로 전극을 결합시키기 위해 도선(12)의 동체를 통해 통과된다.
점선 박스(22)에 의해 폐쇄된 부정맥 탐지 및 자극장치는 도선(26)에 의해 도선(12)의 선단전극으로 연결된 입력을 갖는 제1감지증폭기를 포함한다. 따라서 감지증폭기(24)는 심장(10)의 박동작용으로부터 기인되는 QRS 심전도를 탐지하고 증폭시킬수 있다. 감지증폭기(24)로부터의 출력은 펄스 도수 탐지기회로(26)로 공급되며, 이는 그 이름이 암시하듯이, R-R 간격을 한 도수 크기 R1으로 변환시킨다. 이 같이 측정된 심장속도(도수) 크기가 다음에 블럭(28)으로 표시된 바와 같이 예정된 속도 기준크기 R2와 비교하며, 여기서 크기 R2가 빈박의 시작을 나타내는 것으로 임의로 설정된다. 비교의 결과로 측정된 속도 R1가 기준속도 R2보다 큰 것으로 결정되면, 부분적으로 AND 게이트(30)를 가능까지 하기 위해 한 신호가 발생된다. 이 같은 부분적인 가능신호는 과도하게 높은 심실 박동도수를 나타내는 것을 뿐이며, 이는 생리학적인 혹은 병리학적인 원인일수 있다. 따라서, 높은 박동도수가 병리학적인 원인에 의한 것인지 그래서 심장 박동도수를 안전한 수준으로 떨어뜨리기 위한 자주기를 필요로 하는지에 대하여 결정을 내리기 위한 수단이 제공되어야 한다.
병리학적인 빈박의 진단을 확인하기 위해 자극기(22)는 심장의 사전 방출 기간을 탐지하기 위한 회로(32)를 포함한다. 다양한 선택이 PEP 탐지회로(32)를 실시하기 위해 이용가능하며, 제1도에서 도시된 본 발명은 도선(26)(28)을 통해 높은 주파수 신호가 선단전극(14)으로 적용되고 도선(12)의 기부전극(16)에 적용되는 심장내부 임피던스 측정의 사용에 기초한다. 이는 전류가 우심실내에 담긴 혈액내부를 통하여 흐르게 하고, 혈액의 유입과 유출에 의해 발생된 결과의 전압 변화가 전극(16)(18)사이에서 감지되고 도선(36)(38)을 경유하여 PEP 탐지기(32)로 적용된다. Citak 등의 ″조정 파라미터로 사전 방출간격을 사용하는 보조조정기의 생리학적 제어″로 명명된 1987년 8월 21일자 특허출원 제 87,869호 등에서 설명된 바와 같이 PEP와 임피던스 파형으로부터의 사전 결정된 일부를 정확히 측정하기 위한 수단이 제공된다.
운동중인 여러 환자에 대한 실험으로부터 PEP와 R-R 사이클간에는 직접적인 상관관계가 있으며, 심장 박동도수가 상승하는 때 PEP에서 상응하는 단축이 있음이 밝혀졌다. 특히 공식 PEP=(c1+84)×0.2는 이들 관계를 정확히 나타낸다. 이들 공식으로부터 PEP의 1ms 단축에 대하여 R-R 사이클 길이의 약 5ms단축이 있음을 알수 있다.
제1도를 계속하여 참조하면 블럭(40)은 펄스 도수 탐지기(26)로부터 한 입력으로 심실 도수 크기 R1를 수신하며, 상기 공식을 사용하여 측정된 사이클 길이를 기초한 PEP를 계산하도록 하며 도수에 대하여 교정된 PEP 크기를 발생시키도록 한다. 이 같은 크기는 블럭(32)에서 측정된 실제 PEP 크기와 블럭(42)에서 비교되며, 측정된 사전 방출기간이 기대된 사전방출기간을 초과하는 때 비교회로(42)가 라인(44)을 통하여 한 출력을 발생시킨다. 따라서, 비교기(42)는 측정된 PEP가 감지된 현재의 심장 박동도수에 적절한 것인지를 나타내는데 효과적이며, 만약 적절하지 않다면 AND 게이트 (30)를 제2입력을 가한다.
물론 AND게이트(30)는 측정된 심장박동 도수가 예정된 기준크기를 초과하고 사전방출(pre-ejection)기간이 그 같은 박동도수에 대해 교정된 사전방출기간보다 긴 것으로 결정된 때 완전히 가능해진다. AND조건이 만족되는 때 한 가능 신호가 카디오버트(cardiovert) 펄스 발생기로 전달되며, 이때의 발생기는 심장을 붙잡아 환자의 생리학적인 활동수준과 같은 도수된 박동도수를 되보내기 위해 선단전극 (14)을 통해 심실로 버스트 모양의 자극펄스를 전달할수 있게 된다. 카디오 버터 펄스 발생기 자체는 본 기술분야에 공지되어 있으며, 본 명세서에서 그 같은 펄스 발생기의 전자적 디자인을 상세히 기재할 것을 필요로 한다고는 보여지지 않는다.
심장 박동도수의 생리학적인 증가에는 항상 상응하는 PEP의 감소가 수반되기 때문에, 만약 비교적 긴 PEP에 의해 수반되는 한 빠른 속도가 있다면 높은 발동도수는 예를들어 리-엔트리 기계장치에 기인한 발작적인 삼일 빈박과 같은 비-생리학적인 빈박으로 인한 것으로 정확히 추측될수 있다.
PEP를 끌어내기 위해 심장내부 임피던스 측정을 사용하는 것은 사전방출기간의 길이는 유일한 한가지 방법이다. 예를들어, 심방혈액 흐름에 의해 조직에서 발생되는 페이즈(phase) 혼탁화가 American Heart journal, 1972(미국 심장 잡지) 제83권 제493페이지, ″사진동도계 : 휴식과 운동중의 심장수행 평가의 새로운 방법″이라는 타이틀의 본인의 논문에서 설명된 방법으로 혈량측정법에 의해 탐지된다. 이 같은 감지기는 예를들어 적외선 타입의 발광다이오드와 같은 광원과 광탐지기 사이에 가시확인가능의 조직이 있는 한 펄스 발생기 가까운곳 어디든지 놓여질수 있다. 전지전력을 보존하기 위해, 펄스 탐지의 윈도우 방법이 낮은 의무 사이클 한 펄스를 갖는 LED의 동작과 같인 적합하다.
적절하게 위치가 정하여진 고체상태 압력변환기는 동맥펄스의 시작 표시로 작용하며, PEP가 전기적 R-파 임펄스와 기계적 동맥펄스 시작 사이의 간격이다. 압력 변환기를 사용하는 대신에 도플러식의 흐름계가 예를들어 쇄골하의 동맥 (subclavian artery)과 같은 주요한 동맥에서 적절히 위치하여 질수 있으며 동맥혈류의 시작이 좌심실 방출의 시작과 일치한다.
제1도에서 설명된 본 발명의 실시예는 심장박동 도수가 증가(가속)하는 도수를 참작하고 탐지 알고리즘으로 그같은 인수를 사용하여 부정맥 진단을 보다 특정하여 개선될수 있다. 또한 심장에 충격을 가하여 정맥동 리듬으로 되보내기 위해 큰 진폭의 펄스를 시작하도록 세동탐지 논리가 사용된다. 이 같은 배열이 제2도의 블록도표에서 설명된다. 여기서, 한 심방(P-파) 또는 선택에 따라 한 심실(QRS-파) 감지회로가 참고번호(50)으로 표시되며, 탐지기회로(52)가 P-파(R-파)가 존재하는가에 대한 결정을 내리기 위해 이에 연결된다. 만약 그렇지 않다면 AAI, VVI 또는 다른 이중-챔버 페이싱 모드중 어느 하나일수 있는 페이싱 모드(pacing mode)(블럭 53)으로 되돌아가도록 자극기가 배치될수 있다.
만약 P-파(R-파)가 탐지기(52)에 의해 감지된다면, P-P(R-R) 사이클 길이가 블럭(54)에서 측정되며, 예를들어 6과 같은 예정된 연속적인 간격이 임의 숫자가 가해지고, 그 혼합길이가 A-레지스터(56)내에 한 크기로 저장된다.
예를들어 4에서 8까지 사이클 길이의 블럭(58)에 의해 대표되는 한 예정된 지연에 뒤이어, 경우에 따라 P-P 또는 R-R 사이클 길이의 또 다른 예정된 숫자가 B-레지스터(60)에서 합산되고 저장된다. B-레지스터내에 저장된 사이클 길이의 숫자는 의도적으로 A-레지스터내에 저장된 숫자보다 크게 만들어진다. 제2도의 도면에서, 6개 사이클 길이가 A-레지스터내에 저장되고, 8개 사이클 길이가 블럭(58)에 의해 설정된 시간지연에 뒤이어 B-레지스터내에 저장된다. 다음에 A-레지스터와 B-레지스터 (56)(58) 각각의 내용이 블럭(62)에 의해 표시되는 것처럼 비교된다. 만약 A-레지스터에서의 크기가 B-레지스터에서의 것보다 크거나 같다면, AND회로(64)는 돌연한 도수를 나타내면서 부분적으로 가능해지게 된다.
즉, 레지스터(56)(60)에서 저장된 크기 사이의 차이가 25퍼센트보다 크다면, 갑작스런 변화가 발생했음이 암시되며 비교기(62)로부터의 출력에 의해 비정상적인 것으로 진단된다.
동시에 심장박동 도수가 결정블록(66)에 의해 표시된 것처럼 전지 기준한계와 비교되며, 만약 그같은 한계가 초과된다면, 빈박이 진단된다. 이렇게 되면 게이트(64)는 ″빈박의 갑작스런 시작(sudden-onset)″을 나타내도록 완전히 가능해지게 된다.
감지회로(50)에 의한 P-파(R-파) 탐지와 동시에, 펄스 탐지기(67)가 심장의 박동작용에 의해 발생된 기계적 펄스를 감지하도록 사용된다. P-P(R-R) 전기적 간격이 처리되는 것과 거의 같은 방법으로, 기계적 펄스-펄스 사이클 길이 또는 간격이 블럭(68)에서 측정되며 예정된 한 사이클 길이숫자(cls)가 합계되고 참고번호 (70)로 표시된 C-레지스터내에 저장된다. 결정 블럭(73)에서 기계적 펄스가 적절히 위치하여진 변환기에 존재하는 가에 대하여 결정하도록 만들어지며, 만약 존재한다면, 지연회로 (72)에 의해 소개되는 지연장치(58)에 의해 설정되는 동일한 숫자의 심장사이클 예정된 지연에 뒤이어, 제2의 펄스간격 예정된 숫자가 합계되고 D-레지스터(74)내에 저장된다. 다시, 결정블럭(76)에서 ″갑작스러움″에 대한 검사가 수행되어 레지스터(70)내에 저장된 6개 펄스-펄스 사이클 총길이가 레지스터(74)내에 저장된 8개의 그같은 사이클 총 길이보다 큰가를 결정하도록 한다. 만약 그렇다면, 이는 빠른 박동도수 증가를 표시하며 앞서 설명된 전기판 감지동작에 의해 탐지된 빈박이 실재이며 전기적 간섭, 미오포텐셜(myopotential) 또는 다른 가짜의 인공품에 기인하지 않았음을 확실히 하도록 한다.
심방작동 방식의 경우, 만약 A-V 블럭의 상실성의 빈박중에 존재하면, 즉 심실박동도수가 심방박동도수 보다 훨씬 늦으면, 심장 자극기는 반대의 프로그램이 내장되어 있지 않다면 더이상 계속하여 카디오 버젼(cardio version)에 영향을 미치지 않을 것이다. 반면, 기계적 펄스 도수에 대한 유사한 증가와 함께 P-파 도수의 갑작스런 증가는 부분적으로 AND 게이트(78)를 가능하게 하며, 게이트(64)의 AND 조건이 만족되는 때 AND 게이트(78)는 완전히 가능해진다. 따라서 게이트(78)로부터의 출력이 기계적 기원의 한신호, 즉 측정된 펄스도수에 의해 확실하게 된 빈박의 갑작스런 시작발생을 신호한다.
감지된 리듬이 생리학적인 요구에 응답하는지, 아니면 사실상 병리학적 요구에 응답하는지를 결정하기 위해, 제2도의 시스템은 블럭(80)에 의해 반영되는 바와 같은 사전-방출기간을 측정하기 위한 수단을 포함한다. 그같은 시간 간격의 예정된 숫자(6)가 가산되며, 참고번호(82)에 의해 표시된 E-레지스터내에 저장되며 6개 사이클 길이 합계에 대한 PEP의 비율이 E-레지스터(82)의 내용을 A-레지스터(56)의 내용으로 나누므로써 획득되며, F-레지스터(84)에 그 결과를 남긴다.
다수 PEP의 합계를 측정하고, E-레지스터(82)내에 그 같은 크기를 포획한뒤 지연기간(72)의 경과뒤에는, 예정된 보다 큰 숫자 PEPs(예를들어 8)가 블럭(85)에서 도수에 대하여 교정되고, 레지스터(86)내에 합계 유지된다.
이때 G-레지스터(86)의 내용은 B-레지스터(60)의 내용에 의해 나뉘어지며 다시 기본 PEP 대 사이클 길이비를 획득하도록 하고, 결과의 몫이 H-레지스터(88)내에 저장된다. 이 크기는 제2도에서 결과 블럭(89)에 의해 대표되는 바와 같은 F-레지스터의 내용과 비교되며, PEP의 유효단축이 비교적 짧은 기간동안에 발생하였는가에 대한 결정이 내려진다. 만약 H-레지스터의 내용의 F-레지스터의 내용보다 큰것으로 발견되면 PEP에서의 변화가 25퍼센트 이하인 것으로 알려지며, 한 신호가 라인(90)을 통해 제1입력으로 AND회로(92)에 연결된 것으로 도시된다.
AND 게이트(92)로의 제2입력은 AND게이트(78)의 출력으로부터 온다. 높은 펄스 도수의 빠른 시작이 있고 심장도수가 빈박의 표시인 예정된 도수한계를 초과하는 것으로 발견되는 때 완전히 가능해진다. 따라서 이들 사고들이 마찬가지로 결정 블럭(89)에서 결정되는 바와 같이 미미한 증가 또는 PEP의 단축이 수반되는 때 카디오버트 펄스 발생기(94)는 환자의 생리학적인 상태에 적합한 크기로 심장을 포획하고 도수를 떨어뜨리기 위한 타임펄스 버스트를 발생시키도록 활성화될 것이다.
펄스 변환기(67)로부터의 출력은 샘플-유지회로(96)내에 잡히며, 동회로의 출력이 EX-OR게이트(98)로의 제1입력으로 적용된다. 그 결과의 출력은 AND게이트 (100)의 제1입력으로 공급되고, AND 게이트의 제2입력이 펄스탐지기(73)로부터 온다. 만약 아무런 펄스도(73)에서 탐지되지 않는다면, AND 게이트(100)가 한 논리신호를 또 다른 한 AND게이트(64)로 적용하도록 완전히 가능하게 된다. AND게이트 (102)로의 제2입력이 AND게이트(64)의 출력으로부터 도달한다. 갑작스런 도수 증가가 탐지되는 때 게이트(64)가 가능해지게 됨이 재호출될 것이고, 그 결과 도수는 결정회로(66)에서 만들어진 한계값 이상이다. 심장박동 도수가 과도하게 높은 때 게이트 (120)는 완전히 가능해지리라는 것을 알 수 있으며, 일단 존재했던 펄스는 사라진다. 이 같은 조건은 심실세동을 표시하며 게이트(102)의 출력은 세동제거회로 (104)를 트리거하도록 사용되고 DC 세동제거충격이 예를들어 패치전극 및 대수롭지 않은 전극 사이의 심장으로 전달되도록 한다.
만약 카디오버젼 회로(94) 또는 세동제거회로(104) 어느 하나가 결정회로 (103)(105)에서 결정된 바와 같이 활성화된다면, OR회로(106)는 (66)에서 검사된 전기적(QRS) 박동도수가 높은 상태로 있는 방전의 반복을 허용하도록 활성화된다. 잇달은 세동제거 충격 또는 카디오버젼 버스트의 숫자의 프로그램 가능한 특징으로 정해진다.
제2도의 실시예에서는 병리학적인 빈박의 기초가 되는 진단이 PEP의 동시발생 단축에 의해 수단되지 않는 사전설정 한계값 이상으로 박동도수 증가를 관찰하므로써 달성됨을 알 수 있다. 이는 기계적 펄스도수가 변화하는 방식을 동시에 관찰하므로써 확인된다. 또한 도수변화율과 PEP변화율의 요소는 감지되어진 빈박이 병리학적이기 때문에 카디오버젼을 개시할 것인지 아니면 생리학적인 빈박이 표시되는 카디오버젼 버스트의 적용을 보류할 것인지에 대한 결정의 의존도를 증가하도록 알고리즘내로 적용되어 진다.
측정되어질 그리고 레지스터(56)(60)내에 저장되어질 사이클 길이의 숫자와 레지스터(70)(74)내에 저장되어질 펄스 사이클 길이를 프로그램 할수 있음이 또한 유익한 것으로 사료된다. 이는 각기 다른 환자에게서 발견되는 특정형태의 알고리즘으로 알고리즘이 조절되어지도록 한다.
본 기술분야에 숙련된 자는 도면중 제1도 및 제2도에서 반영된 알고리즘이 집적회로 기술을 사용하여 어떻게 실시될수 있는가를 용이하게 알게 될 것이다. 따라서 간격측정 단계, 사이클 길이 합산, 저장된 크기의 비교등을 수행하기 위한 전자공학을 상세히 설명할 것이 필요하다고 보여지지 않는다.
본 발명은 특허법에 부합하도록 그리고 본 기술분야에 숙련된자에게 신규한 원리를 적용하기 위해 필요한 정보를 제공하고 요구되는 바의 그 같이 특정된 컴포넌트들을 구성 및 사용하도록 상세히 기재되었다. 그러나 본 발명은 특정하게 상이한 기계기구에 의해서도 수행될 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 장비의 세부사항과 동작절차 모두에 대하여 다양한 수정이 달성될 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (6)

  1. (a) 심작박동의 펄스 도수를 측정하고 이에 비례하는 크기의 제1제어신호 (R1)를 발생시키기 위한 심박 도수탐지기(25) ; (b) 전술한 제1제어신호(R1)를 생명체에 대한 사전 설정된 박동수(R2)와 비교하고, 전술한 제1제어신호 크기가 상기 사전 설정된 심장박동 도수 크기를 초과하는때 제2제어신호를 드러내도록 하기 위한 비교기(28) ; (c) 전술한 생명체 심장의 사전방출 기간을 감지하고 이에 비례하는 제3제어신호 크기를 드러내도록 하기 위한 PEP 탐지회로(32) ; (d) 전술한 제3제어신호 크기를 생명체의 현재 심장도수를 기초한 생명체 심장의 도수가 교정된 사전-방출기간값과 비례하는 제4제어신호와 비교하고, 전술한 제3제어신호값이 전술한 제4제어신호값을 초과하는때 제5제어신호값을 발생시키기 위한 교정 및 비교회로 (40)(42) ; 그리고 (e) 전술한 카디오버젼 수단의 개시를 위해 전술한 제2 및 제5제어신호 크기의 동시발생을 감지하기 위한 수단(30)(46)을 포함함을 특징으로 하는 생리학적이 아닌 병리학적인 것으로 결정되는때 카디오버젼(cardioversion) 수단을 시작하기 위해 생명체에서 빈박을 탐지하기 위한 항 급속 부정맥 (anti tachyarrythmia) 보조조정기.
  2. (a) 기존 펄스 도수를 감지하기 위해 심장에 결합된 심박도수탐지기(25) ; (b) 전술한 펄스도수(R1)를 환자를 위해 사전 결정된 펄스도수(R2)크기와 비교하고 이같은 비교수단이 감지된 펄스도수가 사전 설정된 펄스도수를 초과하는 때 한 표시를 제공하는 전술한 감지수단에 결합된 비교기(28) ; (c) 환자심장의 사전 방출기간을 측정하기 위한 PEP 탐지회로(32) ; (d) 전술한 사전 방출기간이 환자의 펄스도수에 대해 교정된 크기를 초과하는 가를 나타내기 위한 전술한 측정수단에 응답하는 교정 및 비교회로 (40)(42) ; 그리고 (e) 전술한 감지된 펄스도수가 사전 설정된 펄스도수를 초과하고, 전술한 측정된 사전방출 기간이 전술한 기대된 크기를 측정하는 때에만 전술한 카디오버젼 펄스패턴의 발생을 시작하기 위해 표시하기 위한 수단과 비교를 위한 수단에 결합된 수단(30)(46)를 포함함을 특징으로 하는 병리학적인 원인의 빈박 탐지에 기하여 환자심장으로의 적용을 위한 카디오버젼 펄스패턴을 발생시키기 위한 항 급속 부정맥 보조조정기.
  3. (a) 기존 펄스도수를 감지하기 위해 심장에 결합된 감지수단(50)(52)(54) ; (b) 예정된 시간간격에 대한 펄스도수의 증가도수를 결정하기 위해 전술한 감지수단 (50)(52)(54)에 결합된 도수 변화탐지수단(56)(58)(60)(62) ; (c) 전술한 펄스도수를 환자에 대하여 미리 예정된 펄스도수값과 비교하기 위한 전술한 감지수단에 결합된 제1비교수단(66), 이때의 제1비교수단이 감지된 펄스도수가 예정된 펄스도수를 초과하는 때 신호표시를 제공하는 수단; (d) 전술한 제1비교수단(66)이 전술한 신호표시를 제공하는 때 그리고 변화탐지수단(56)(58)(60)(62)의 도수가 예정된 크기를 초과하는 도수변화를 감지하는 때 한 정해진 출력을 발생시키기 위한 게이트수단(64) ; (e) 환자 심장의 사전 방출기간을 측정하기 위한 수단(80) ; (f) 전술한 측정된 사전 방출기간이 환자의 펄스도수에 대하여 기대된 크기를 초과하는 가를 표시하기 위해 전술한 측정 수단(80)에 응답하는 제2비교수단(89) ; 그리고 (g) 전술한 게이트 수단(64)과 전술한 제2비교수단(89)에 결합되어 전술한 게이트수단이 전술한 정해진 출력을 발생시키고 전술한 측정된 사전-방출기간이 전술한 기대된 크기를 초과하는때 비로서 전술한 카디오버젼 펄스패턴의 발생을 개시하기 위한 수단(78)(92)(104)을 포함함을 특징으로 하는 병리학적 원인의 빈박을 탐지하여 환자의 심장으로의 적용을 위한 카디오버젼 펄스 패턴을 발생시키기 위한 항 급속 부정맥 보조조정기.
  4. (a) 심장 분극소실 신호를 감지하기 위한 수단(50) ; (b) 잇달은 심장 분극소실 신호의 제1예정숫자 사이의 총사이클 길이를 측정하기 위한 감지수단(50)에 결합된 제1수단(54)(56) ; (c) 잇달은 심장 분극소실 신호의 제2예정숫자 사이의 총 사이클 길이를 측정하기 위한 전술한 감지수단에 결합된 제2수단(58)(60), 이때의 제2숫자가 전술한 제1숫자보다 크고, 제2측정이 제1측정으로부터의 예정된 시간 지연되는 수단 ; (d) 전술한 제1측정값이 전술한 제2측정값을 초과하는때 한 출력을 발생시키기 위한 제1비교기수단(62) ; (e) 심장 분극소실 신화 감지되는 도수가 예정된 도수크기를 초과하는 때 한 출력을 발생시키기 위한 제2비교기수단(66) ; (f) 전술한 제1 및 제2비교기수단(62)(66)으로부터 출력을 수신하기 위해 결합된 제1게이트수단(64), 이때의 게이트 수단이 전술한 제1 및 제2비교기수단으로부터의 전술한 출력이 동시에 존재하는 때에만 한 출력을 발생시키는 수단 ; (g) 심장의 사전-방출 간격을 측정하기 위한 사전-방출(pre-ejection)기간 감지수단(80) ; (h) 전술한 제1수단(54)(56)과 사전-방출감지수단(80)에 결합되어 사이클길이의 변화에 따라 사전-방출기간의 길이변화를 탐지하기 위한 수단(96)(98)(100) ; (i) 심장으로 전기적 펄스의 사전 결정된 패턴을 공급하기 위한 카디오버전 펄스발생수단 (104) ; 그리고 (j) 전술한 카디오버전 펄스 발생수단(104)을 전술한 제1게이트수단(64)의 출력으로 결합시키고 사전-방출기간의 길이변화를 탐지하기 위한 또 다른 게이트수단(96)(98)(102)을 포함함을 특징으로 하는 병리학적 원인의 빈박을 탐지하여 환자심장으로의 적용을 위한 카디오버전 펄스패턴을 발생시키기 위한 항 급속 부정맥 보조조정기.
  5. (a) 생명체의 심장 박동도수를 측정하고 ; (b) 그 심장의 사전-방출기간을 측정하며 ; 그리고 (c) 사전-방출기간이 그 길이가 상대적으로 고정되어 있는 동안 심장 박동도수가 어제 예정된 기준도수 크기를 초과하는지를 탐지하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 생명체에서의 병리학적인 빈박의 발생을 탐지하기 위한 항 급속 부정맥 보조조정방법.
  6. 제5항에 있어서, (a) 기준 심장 박동도수를 기초하여 기대된 사전-방출 기간을 계산하고 ; (b) 기대된 사전-방출기간을 특정된 사전-방출기간과 비교하며 ; 그리고 (c) 측정된 사전-방출기간이 심장 박동도수에서의 변화에 따라 변화하는가를 비교로부터 결정하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.
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