專利名稱：通過(guò)冷卻心臟組織中斷折返回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及刺激心肌組織的系統(tǒng)和方法。特別是，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種醫(yī)治心臟組織的系統(tǒng)和方法，它通過(guò)冷卻心臟組織來(lái)抑制心臟組織中特定電信號(hào)的傳導(dǎo)并減少心動(dòng)過(guò)速的時(shí)間和增加起搏和心臟除顫刺激的效果。
背景技術(shù)：
心血管系統(tǒng)的作用對(duì)生存來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。通過(guò)血液循環(huán)，人體組織得到必須的營(yíng)養(yǎng)和氧氣，并排出廢棄物。沒(méi)有血液循環(huán)，細(xì)胞開始進(jìn)行不可逆的變化并導(dǎo)致死亡。心臟的肌肉收縮是血液循環(huán)后面的推動(dòng)力。
每一次心臟收縮，或心跳，都是由電脈沖觸發(fā)的。這些電脈沖發(fā)自竇房結(jié)(心臟的天然起搏器)，它位于心臟右上腔的頂部或右心房。從那里，電脈沖經(jīng)過(guò)心臟的上腔(心房)和房室(AV)結(jié)，通過(guò)“束支”傳達(dá)到心室的下腔。這樣，電脈沖從竇房結(jié)傳達(dá)到心室，觸發(fā)和調(diào)節(jié)心跳。
心律失常是心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)任何變化、偏差或故障所造成的心跳異常，所述心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)使正常電脈沖傳導(dǎo)到心臟。在通常情況下，每一次心臟收縮，或心跳，都是由電脈沖觸發(fā)的。這些電脈沖發(fā)自竇房結(jié)(心臟的天然起搏器)，它位于心臟右上腔的頂部或右心房。從那里，電脈沖穿過(guò)心臟的上腔(心房)和房室(AV)結(jié)，通過(guò)“束支”傳達(dá)到心室的下腔。這樣，電脈沖從竇房結(jié)傳達(dá)到心室，觸發(fā)和調(diào)節(jié)心跳。
當(dāng)心臟的電“循環(huán)”不能最理想地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)生心律失常。心律失常導(dǎo)致不正?？?心動(dòng)過(guò)速)或不正常慢(心動(dòng)過(guò)緩)的心跳。心律失常的起因可能涉及先前的心臟狀況(例如，由于先前的心臟病導(dǎo)致的損害)或其它因素(例如，藥物，壓力，沒(méi)有充足的睡眠)。在大多數(shù)的情況下，漏搏是沒(méi)有醫(yī)學(xué)意義的。然而最嚴(yán)重的心律失常，在美國(guó)，根據(jù)美國(guó)心臟學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致每年幾乎500,000人死亡。突發(fā)性心臟病(“心臟停搏”)占由于心臟病死亡人數(shù)的幾乎一半，并且在美國(guó)是第一致死的原因，這是根據(jù)北美起搏和電生理學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)得出的。
幾乎所有臨床上重要的心動(dòng)過(guò)速性心律失常都是由于傳導(dǎo)脈沖沒(méi)有消失而是繼續(xù)傳播并重新激發(fā)心臟組織(稱為“折返激動(dòng)”)。這種心動(dòng)過(guò)速性心律失常包括竇房結(jié)折返激動(dòng)，房顫，房撲，房性心動(dòng)過(guò)速，房室結(jié)折返性心動(dòng)過(guò)速，房室折返激動(dòng)(沃-帕-懷綜合征或隱匿性附加的房室連接)，室性心動(dòng)過(guò)速，和束支折返性心動(dòng)過(guò)速。
對(duì)折返激動(dòng)的發(fā)生，必須在心臟組織中存在一基質(zhì)可以支持折返激動(dòng)(“折返回路”)。動(dòng)作波前必須能沿阻滯中心區(qū)循環(huán)并遇到單向的阻滯，這樣逼迫它沿中心阻滯一個(gè)方向傳導(dǎo)。(如果動(dòng)作波前允許沿阻滯區(qū)兩個(gè)方向傳導(dǎo)，動(dòng)作波前將碰撞并逐漸消失。)重要的是循環(huán)波前的傳導(dǎo)速度。如果傳導(dǎo)速度太快，循環(huán)波前將在組織基本已經(jīng)復(fù)極化變得再次激動(dòng)之前到達(dá)原始點(diǎn)。這樣，至少慢傳導(dǎo)的一個(gè)區(qū)域是對(duì)實(shí)際上所有臨床折返律來(lái)說(shuō)折返回路的一部分。消除折返回路的慢傳導(dǎo)成分就破壞了回路。
房顫(AF)是相同心律失常的最普通的類型，單美國(guó)就每年有200萬(wàn)發(fā)病。房顫和房撲都增加了中風(fēng)的危險(xiǎn)。根據(jù)美國(guó)心臟學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，它們導(dǎo)致美國(guó)每年超過(guò)54,000人死亡。引發(fā)房顫危險(xiǎn)的升高與年齡顯著相關(guān)。其結(jié)果，幾乎70％房顫患者的年齡在65和85歲之間。房顫是由從心臟的上腔(心房)發(fā)出的有缺失電信號(hào)引起的快速、異常心律(心律失常)。從竇房結(jié)發(fā)出的電信號(hào)正常應(yīng)該是固定節(jié)律大約每分鐘60到100次。心臟經(jīng)受房顫呈現(xiàn)為兩個(gè)心率一個(gè)房率和一個(gè)心率。有了房顫，房率是每分鐘300-400次而心率是每分鐘100-175次。這個(gè)心率是房室結(jié)阻斷了大多數(shù)的心房脈沖，而只允許一小部分脈沖出現(xiàn)在心室的結(jié)果。
特定的心律失常與心臟內(nèi)的特殊電問(wèn)題有關(guān)。房室結(jié)折返性心動(dòng)過(guò)速是由在房室結(jié)內(nèi)的外部傳導(dǎo)路徑引起的。這允許心臟電活動(dòng)到“短回路”或在竇房結(jié)區(qū)域循環(huán)。
房室結(jié)折返性心動(dòng)過(guò)速是由外部傳導(dǎo)路徑引起的，該外部傳導(dǎo)路徑允許心臟電活動(dòng)同時(shí)到“短回路”和旁路的房室結(jié)。在這種模式中，外“回路”直接連接心房和心室。在更多情況下，這路徑只可“反向”傳導(dǎo)從心室到心房。這叫做“隱匿性附加路徑”，因?yàn)樗荒軓某Ｒ?guī)心電圖(EKG)中診斷出來(lái)。這些心律失常醫(yī)學(xué)上是可以治療的，但也可由導(dǎo)管消融術(shù)治療。少見(jiàn)的，外部路徑在正向(從心房到心室)傳導(dǎo)并在EKG上體現(xiàn)。其中有一種情況叫做沃-帕-懷綜合征(WPW)。WPW綜合征是由特別快的心率引起的并潛在的可致死。典型的WPW綜合征通常需要導(dǎo)管消融術(shù)治療。
很不同(并有生命威脅)的情況是室顫。室顫包括心室而不是心房的顫動(dòng)。不像房顫，它是有生命威脅的，因?yàn)槠浣Y(jié)果是每分鐘350次或更高的跳動(dòng)。心臟在沒(méi)有治療(例如，用除顫器)的情況下在此節(jié)律堅(jiān)持不了幾分鐘。
在一些情況下，心律失?？墒撬沧兊?。例如，患者可能經(jīng)歷了一個(gè)時(shí)期的壓力，疾病，或藥物(正當(dāng)?shù)幕蚱渌?反應(yīng)。在其它情況下，更多侵害性治療是有幫助的。對(duì)一慢的心動(dòng)(心動(dòng)過(guò)緩)，最常用的治療是電(人工)起搏器。該儀器，植入皮下并永久性地接入心臟，當(dāng)檢測(cè)到慢的或不規(guī)則的心率時(shí)發(fā)出電脈沖。對(duì)于不正常的快的心率，可植入可植入性的心律轉(zhuǎn)變除顫器(ICD)。如果需要，一個(gè)ICD監(jiān)護(hù)器可校正不正?？斓男奶＿@些儀器對(duì)患有室顫或室性心律失常的患者是救命的。另一個(gè)方法是帶導(dǎo)管消融術(shù)的電生理研究。該方法是將導(dǎo)管從腿和/或頸部血管導(dǎo)入到心臟并用射頻能量非常小心地破壞(消融)造成心律失常的心臟不正常部位。
在心肌中，肌纖維內(nèi)部連接在在心臟所有方向發(fā)布的束支網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)的任何部位受刺激時(shí)，去極化波傳到它的所有部位并且整個(gè)結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體收縮。在肌纖維受刺激收縮之前，它的膜必須被極化。肌纖維通常處于極化狀態(tài)直到它被周圍環(huán)境的變化刺激。膜可以被電，化學(xué)，機(jī)械或溫度變化刺激。引起收縮需要的最小刺激稱為刺激閾值?？煽刂频臎](méi)有引起收縮的最大刺激幅度為最大亞閾值幅度。
貫穿心臟的大部分是特殊心肌組織的塊狀和串狀結(jié)構(gòu)。該組織包括心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)并負(fù)責(zé)啟動(dòng)和傳播去極化波傳遍心肌。在心臟脈沖傳導(dǎo)中的任何中斷或阻滯都可造成心律失?；蛟谛呐K的心率或節(jié)律上的顯著變化。
雙相(陰極或陽(yáng)極)電流用于刺激心肌。然而，直到實(shí)現(xiàn)例如美國(guó)專利5,871,506和6,141,586中的工作為止，認(rèn)為陽(yáng)極電流在臨床上是沒(méi)用的。陰極電流包括負(fù)極的電脈沖。這種電流的類型通過(guò)膜電容的放電去極化細(xì)胞膜，而直接降低膜的電位到閾值水平。陰極電流，通過(guò)直接降低靜息膜的電位到閾值，在后面的心臟舒張期比陽(yáng)極電流低于閾值電流一半到三分之一。目前，基本上所有的人工起搏都用負(fù)極的刺激脈沖，雖然陽(yáng)極脈沖的利用已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。
典型的可植入性的心律轉(zhuǎn)變器/除顫器(ICD)在心律失常發(fā)作的10到20秒內(nèi)發(fā)射最初的對(duì)抗電震，借此挽救了無(wú)數(shù)的生命。改進(jìn)的儀器有抗心動(dòng)過(guò)速起搏性能附加在心律轉(zhuǎn)變/除顫功能上。這些ICD能對(duì)一種或多種心動(dòng)過(guò)速有不同的初始反應(yīng)，同樣對(duì)一個(gè)特殊的心律失常對(duì)應(yīng)一個(gè)程序序列。
輸出能量水平通常由醫(yī)生根據(jù)患者承受的閾值設(shè)置。該閾值代表可靠刺激患者心臟的最小起搏能量。然而，由于與刺激有關(guān)的外傷，在植入心臟起搏器導(dǎo)線和心肌之間的界面處會(huì)長(zhǎng)出疤痕組織。該疤痕組織提高了患者承受的閾值。為了確?？煽康男呐K承受力，輸出能量水平通常最小值設(shè)在兩倍于初始測(cè)量承受力閾值。這種方法的缺點(diǎn)是較高的刺激水平比較低的刺激水平給心肌組織造成更多的外傷，從而提升了疤痕組織的形成，增加了承受閾值。較高的刺激水平還縮短了電池的使用壽命。這是不希望的，因?yàn)檩^短的電池使用壽命需要更頻繁地外科手術(shù)來(lái)植入新的電池。
另一個(gè)缺點(diǎn)是與更高的刺激水平聯(lián)系的患者潛在的不舒服。這是因?yàn)楦叩拇碳に娇纱碳M隔膜或橫隔膜叢或造成肋間肌肉的抽搐。最后，由于全面阻滯，較高的刺激收效甚微。
對(duì)起搏技術(shù)的改進(jìn)的結(jié)果是提高與心律失?；颊叩挠行穆视嘘P(guān)的電脈沖傳導(dǎo)，那些心律失?；颊卟荒軐?duì)正常起搏反應(yīng)。例如由Morton M.Mower M.D.申請(qǐng)的美國(guó)專利6,343,232B1，其主題為“用兩相刺激增加肌肉的收縮”。該發(fā)明描述了通過(guò)兩相起搏增加電傳導(dǎo)和收縮，該兩相起搏包括跟隨有陰極脈沖的原始陽(yáng)極脈沖。該技術(shù)比傳統(tǒng)起搏刺激器增加了幾乎超過(guò)100％的有效心拍的傳導(dǎo)速度。然而，該項(xiàng)技術(shù)不能使所有心臟傳導(dǎo)失常的患者恢復(fù)竇性心律。
真實(shí)有用的是提供刺激心肌的替代方法并抑制在心臟中的特定偽電脈沖的傳導(dǎo)，作為傳統(tǒng)起搏和藥物治療的替代或加強(qiáng)，和/或結(jié)合傳統(tǒng)起搏和安全藥物治療使用該替代方法，以提供另一方法來(lái)克服心臟傳導(dǎo)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例包括設(shè)計(jì)可植入的心臟治療/刺激裝置，用于抑制特定偽電脈沖，優(yōu)選地不用起搏。應(yīng)用在植入設(shè)備中的該技術(shù)包括冷卻心臟組織的冷卻元件?？蛇x擇性地，冷卻處理可以與心臟組織的兩相刺激結(jié)合使用。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是抑制由折返回路引起的特定偽電脈沖在心臟組織中的傳導(dǎo)。
本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)目的是通過(guò)冷卻心臟組織的辦法，抑制由折返回路引起的特定偽電脈沖在心臟中的傳導(dǎo)。
本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)目的是對(duì)心臟組織區(qū)域選擇性地施加冷卻溫度來(lái)抑制由折返回路引起的特定偽電脈沖在心臟組織中的傳導(dǎo)。
本發(fā)明另一個(gè)目的是在心臟組織較大的區(qū)域施加冷卻來(lái)抑制由折返回路引起的特定偽電脈沖在心臟組織中的傳導(dǎo)。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是用比傳統(tǒng)心臟起搏更有效的手段來(lái)影響折返回路。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是在心臟中較大的區(qū)域而不只是起搏點(diǎn)的較小面積抑制特定偽電脈沖。
本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)目的是提供植入刺激設(shè)備用于自動(dòng)對(duì)由折返回路影響的心臟組織實(shí)施冷卻。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供可移動(dòng)設(shè)備，可在手術(shù)室或外傷室實(shí)施對(duì)心臟組織的冷卻。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供植入設(shè)備，可將心臟組織的冷卻與使用傳統(tǒng)起搏刺激心臟組織相結(jié)合。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供植入設(shè)備，可將心臟組織的冷卻與使用兩相刺激刺激心臟組織相結(jié)合。
本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)目的是提供植入心臟刺激設(shè)備，可感應(yīng)纖顫的發(fā)作或其它心動(dòng)過(guò)緩性心律失常，并可選擇性地應(yīng)用心臟組織的冷卻，心臟組織的起搏，心臟組織的除顫或以上方法的結(jié)合作為治療狀態(tài)來(lái)支配。
在本發(fā)明的一個(gè)目的中，冷卻和兩相電刺激都是對(duì)心肌操作。兩相電刺激中的陽(yáng)極成分增加心臟的收縮力，它由先于激動(dòng)的超極化組織實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致較快的脈沖傳導(dǎo)、較多的細(xì)胞內(nèi)鈣的釋放，并導(dǎo)致優(yōu)良的心臟收縮。陰極刺激成分消除了單獨(dú)陽(yáng)極刺激的缺點(diǎn)，結(jié)果心臟刺激比單獨(dú)陽(yáng)極刺激需要在較低的電壓水平。由此，延長(zhǎng)了起搏器電池的壽命并減少了對(duì)組織的破壞。
在本發(fā)明的第二個(gè)目的中，冷卻施加在心臟組織，而控制兩相電刺激到心臟血池，即進(jìn)入并環(huán)繞心臟的血液。這樣可使心臟刺激不需要起搏電導(dǎo)線直接連接心臟組織，從而減小了對(duì)該組織的破壞。經(jīng)血池控制的兩相刺激的刺激閾值可與直接放到心肌的標(biāo)準(zhǔn)刺激的范圍一樣。通過(guò)兩相電刺激到心臟血池的使用可加強(qiáng)心臟收縮，沒(méi)有骨骼肌的收縮、心肌的破壞或?qū)ρ氐牟涣加绊憽?br> 而另一個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例包括對(duì)頻繁反復(fù)發(fā)作的房顫或慢性房顫的自動(dòng)治療的植入設(shè)備。該實(shí)施例包括一監(jiān)測(cè)不同參數(shù)的傳感系統(tǒng)，如感應(yīng)房顫的心房PDF(概率密度函數(shù))參數(shù)。通過(guò)檢測(cè)心房的PDF，可提供用于先前沒(méi)考慮過(guò)的房顫的檢測(cè)器。根據(jù)感應(yīng)心房PDF和檢測(cè)房顫的發(fā)生，本發(fā)明的植入設(shè)備開始對(duì)心房的心臟組織冷卻。通過(guò)接觸設(shè)備跨較寬的區(qū)域施加冷卻以覆蓋廣泛面積的心臟組織。施加的冷卻溫度通過(guò)接觸設(shè)備到心臟組織，冷卻心臟組織，而這樣抑制通過(guò)組織的假信號(hào)的傳導(dǎo)。該降低的溫度以有效的方式影響折返回路。由于這種干涉作用于大面積組織而不是小的起搏點(diǎn)，假信號(hào)的抑制可作用于比傳統(tǒng)起搏的起搏點(diǎn)大的面積上。
在傳感器檢測(cè)到冷卻施加的需要時(shí)，在可編程和可調(diào)整的一短暫的時(shí)間內(nèi)施加冷卻到心臟組織。冷卻施加的量和心臟的整體溫度通過(guò)裝置的恒溫器功能來(lái)監(jiān)測(cè)。冷卻可由機(jī)械水壓系統(tǒng)將冷卻液體泵入在心房表面的囊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
監(jiān)護(hù)心率，如果最初失敗，重復(fù)多次施加冷卻溫度。
在本實(shí)施例單獨(dú)對(duì)心臟組織降低溫度失敗的情況下，替代實(shí)施例包括既有接觸設(shè)備形式的冷卻元件又有更傳統(tǒng)的心臟刺激元件，該刺激元件對(duì)心臟組織以負(fù)相的形式施加電脈沖，陽(yáng)極脈沖跟隨有負(fù)極脈沖，或以其它本領(lǐng)域公知的刺激方法。
心臟組織冷卻與心臟刺激組合的這種組合方式也在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中。在植入設(shè)備中的處理器檢測(cè)纖顫的開始，并首先應(yīng)用冷卻溫度到心臟組織。如果對(duì)心臟的折返回路沒(méi)有作用，可施加冷卻與電刺激的組合和/或單獨(dú)電刺激。如果這種組合方式對(duì)折返回路沒(méi)有作用，就要單獨(dú)用更傳統(tǒng)的起搏方式了。因此，由植入設(shè)備中的電路提供檢測(cè)和冷卻溫度電刺激或其組合刺激的施加。
上述實(shí)施例的應(yīng)用不需要麻醉而潛在的有效率高于傳統(tǒng)心律轉(zhuǎn)變法。
本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例將植入設(shè)備連接到通信終端，優(yōu)選是無(wú)線的，這樣合適的看護(hù)人可對(duì)心臟異常加以注意。信號(hào)可由醫(yī)生接收，用于指示情況。醫(yī)生可在遠(yuǎn)程對(duì)本發(fā)明的植入設(shè)備的刺激策略選擇控制。
本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例涉及改變心臟的傳導(dǎo)性，它是通過(guò)冷卻溫度與其它形式的起搏(如心率控制，和除顫)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。起搏包括(但不限于)兩極，兩相，單極，單相，過(guò)激勵(lì)，單獨(dú)心房，房室和連續(xù)的起搏。
本發(fā)明的實(shí)施例提供在心臟組織中抑制假電脈沖傳導(dǎo)的方法，包括確立有助于抑制心臟目標(biāo)區(qū)的電脈沖傳導(dǎo)的溫度；對(duì)目標(biāo)區(qū)降低溫度并保持確立的溫度。
本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例提供在心臟組織中抑制假電脈沖傳導(dǎo)的方法。該方法包括檢測(cè)心律失常的發(fā)作，檢測(cè)在心律失常發(fā)作時(shí)心臟組織的溫度，并將心臟組織當(dāng)前溫度降低。
本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例提供在心臟組織中抑制假電脈沖傳導(dǎo)的方法。熱交換操作器在心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上。在本發(fā)明一個(gè)的實(shí)施例中，熱交換操作器是帕爾帖(Peltier)冷卻器。在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，熱交換操作器是熱沉，它熱耦合于帕爾帖冷卻器。檢測(cè)與心律失常有關(guān)的癥狀，并且，響應(yīng)心律失常的檢測(cè)，通過(guò)將熱量吸收到位于目標(biāo)區(qū)的熱交換操作器，選擇性地將熱量從與心律失常有關(guān)心臟目標(biāo)區(qū)中散出。
在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，提供抑制患者心律失常的方法。熱交換操作器移植在心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上。操作至少一個(gè)熱交換操作器來(lái)冷卻心臟的至少一個(gè)目標(biāo)區(qū)，以此抑制心律失常。
在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，提供抑制在心臟組織中假電脈沖傳導(dǎo)的方法。檢測(cè)心律失常的發(fā)作并對(duì)檢測(cè)的心律失常估計(jì)。還檢測(cè)在心律失常發(fā)作時(shí)心臟組織的溫度?；趯?duì)檢測(cè)的心律失常和心臟組織當(dāng)前溫度的估計(jì)，從施加溫度降低到心臟組織和施加起博脈沖到心臟組織中選擇一種或多種治療措施。應(yīng)用所選擇的治療措施。
在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中包括在心臟組織中抑制假脈沖傳導(dǎo)的裝置。傳感元件檢測(cè)心律失常的發(fā)作；冷卻元件響應(yīng)傳感元件對(duì)心臟組織實(shí)施冷卻刺激。在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，提供裝置或抑制在心臟組織中的假電脈沖傳導(dǎo)。傳感器檢測(cè)與心律失常有關(guān)的癥狀。熱交換操作器位于心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上。在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，熱交換操作器是帕爾帖冷卻器。在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，熱交換操作器是熱沉，它熱耦合于植于患者軀干的帕爾帖冷卻器。在心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上的熱交換操作器都適合響應(yīng)傳感器，用來(lái)將熱從由該熱交換操作器負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)中散出。
在本發(fā)明另一個(gè)的實(shí)施例中，提供用來(lái)抑制患者心律失常的裝置。熱交換操作器移植在患者心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上。響應(yīng)心律失常的檢測(cè)，在心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上的熱交換操作器都適合將熱從由該熱交換操作器負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)中散出，借此一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)部位都被冷卻而心律失常受到抑制。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種在心臟組織中阻止偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加一個(gè)溫度的降低到心臟組織用于在心臟組織中抑制偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加溫度降低和至少一個(gè)起搏脈沖到心臟組織用于在心臟組織中抑制偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)可選擇地施加溫度降低到心臟的目標(biāo)區(qū)和施加起搏脈沖到心臟組織來(lái)抑制心律失常的方法。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加溫度降低到心臟的目標(biāo)區(qū)用于在心臟組織中抑制電脈沖傳導(dǎo)的裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)可植入的心臟治療/刺激設(shè)備，用于抑制心臟組織中假電信號(hào)的傳導(dǎo)而不起搏。應(yīng)用在可植入的設(shè)備的技術(shù)包括用于冷卻心臟組織的冷卻元件。可選擇的，提供了與心臟組織的單陰極或兩相刺激相結(jié)合的一個(gè)或兩個(gè)冷卻實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了在心臟組織中抑制假電信號(hào)脈沖的傳導(dǎo)的方法。該方法包括確定傳導(dǎo)的溫度用于對(duì)心臟的目標(biāo)區(qū)進(jìn)行電脈沖傳導(dǎo)的抑制；和施加溫度降低到該目標(biāo)區(qū)來(lái)維持所確定的溫度。檢測(cè)目標(biāo)區(qū)的溫度。如果目標(biāo)區(qū)達(dá)到了確定的溫度，溫度降低的施加就停止。如果目標(biāo)區(qū)沒(méi)有達(dá)到確定的溫度，對(duì)目標(biāo)區(qū)溫度降低的施加就繼續(xù)。
心臟組織的溫度降低可以通過(guò)不同的手段獲得，包括非限制性舉例的向心臟組織施加冷卻液，電冷卻心臟組織，機(jī)械冷卻心臟組織。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法。該方法包括檢測(cè)心律失常的發(fā)作，確定在心律失常發(fā)作時(shí)心臟組織的溫度，和向心臟組織施加溫度降低。在另一個(gè)方法中，檢測(cè)心臟組織的功能。如果心臟組織恢復(fù)到竇性心律，溫度降低的施加就停止。如果心臟組織沒(méi)有恢復(fù)到竇性心律，施加到心臟組織的溫度降低就繼續(xù)。
心臟組織的溫度降低可以通過(guò)不同的手段獲得，包括非限制性舉例的向心臟組織施加冷卻液，電冷卻心臟組織，機(jī)械冷卻心臟組織，和通過(guò)吸熱化學(xué)反應(yīng)冷卻心臟組織。適合用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的冷卻設(shè)備的例子有蒸發(fā)冷卻器，輻射冷卻器，冷凍器，熱延(thermal holdover)設(shè)備(如蓄熱單元，利用或不利用相變現(xiàn)象)，和氣體膨脹冷卻器?？赏ㄟ^(guò)熱交換結(jié)構(gòu)或通過(guò)直接接觸實(shí)現(xiàn)冷卻。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)心律失常的發(fā)作包括檢測(cè)表示心律失常的癥狀。檢測(cè)表示心律失常的不同癥狀，包括非限制性舉例的心臟內(nèi)電變化，和心臟功能在測(cè)量中的變化。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法進(jìn)一步包括向心臟組織施加起搏脈沖。起搏可通過(guò)接觸心臟組織的一個(gè)或多個(gè)電極，或置于一個(gè)或多個(gè)心室的血池內(nèi)的電極來(lái)實(shí)現(xiàn)。在任一個(gè)方法中，起搏脈沖施加到一個(gè)或多個(gè)電極。起搏脈沖可以是陰極電波形或包括陰極和陽(yáng)極成分的兩相電波形。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法。將一個(gè)或多個(gè)折返回路影響的心臟的一個(gè)或多個(gè)區(qū)作為目標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)選自右前-側(cè)(lateral)心房表面，左前-側(cè)心房表面，右后-側(cè)心房表面，和左后-側(cè)心房表面之一。熱交換操作器位于心臟的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器是帕爾帖冷卻器。帕爾帖冷卻器可以電連接到植入患者軀干的電源。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器是熱沉，該熱沉熱耦合到植入患者軀干的帕爾帖冷卻器?？蛇x擇的，熱沉是采用機(jī)械接觸或熱傳遞液體的熱偶。
檢測(cè)與心律失常相聯(lián)系的癥狀，并響應(yīng)該癥狀的檢測(cè)，通過(guò)將熱吸收進(jìn)位于目標(biāo)區(qū)的熱交換操作器，熱可選擇的從涉及心律失常的心臟目標(biāo)區(qū)傳遞出去。
癥狀可在心臟內(nèi)檢測(cè)到。熱交換操作器響應(yīng)心律失常的檢測(cè)而啟動(dòng)。可檢測(cè)不同的癥狀，包括非限制性舉例的心臟內(nèi)的電變化和和心臟功能在測(cè)量中的變化。
另一個(gè)方法包括檢測(cè)心臟的功能，以及當(dāng)與心律失常相關(guān)的癥狀沒(méi)有檢測(cè)到時(shí)，停止從至少一個(gè)目標(biāo)區(qū)散熱。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法進(jìn)一步包括施加起搏脈沖到心臟組織。起搏可通過(guò)接觸心臟組織的一個(gè)或多個(gè)電極，或置于一個(gè)或多個(gè)心室的血池內(nèi)的電極來(lái)實(shí)現(xiàn)。在任一個(gè)方法中，起搏脈沖施加到一個(gè)或多個(gè)電極。起搏脈沖可以是陰極電波形或包括陰極和陽(yáng)極成分的兩相電波形。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法包括施加起搏脈沖到心臟組織。起搏可通過(guò)接觸心臟組織的一個(gè)或多個(gè)電極，或置于一個(gè)或多個(gè)心室的血池內(nèi)的電極來(lái)實(shí)現(xiàn)。在任一個(gè)方法中，起搏脈沖施加到一個(gè)或多個(gè)電極。起搏脈沖可以是陰極電波形或包括陰極和陽(yáng)極成分的兩相電波形。
在本發(fā)明的另一個(gè)典型的實(shí)施例中，提供了抑制患者的心律失常的方法。將熱交換操作器植入患者心臟的一個(gè)和多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)。至少一個(gè)熱交換操作器用于冷卻心臟的至少一個(gè)目標(biāo)區(qū)，因此抑制了心律失常。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器是植入一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)的帕爾帖冷卻器，每一個(gè)該目標(biāo)區(qū)選自右前-側(cè)心房表面，左前-側(cè)心房表面，右后-側(cè)心房表面，和左后-側(cè)心房表面之一。帕爾帖冷卻器可以電連接到植入患者軀干的電源。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，熱轉(zhuǎn)換操作器是植入一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)的熱沉，每一個(gè)該目標(biāo)區(qū)選自右前-側(cè)心房表面，左前-側(cè)心房表面，右后-側(cè)心房表面，和左后-側(cè)心房表面之一，該熱沉熱耦合到植入患者軀干的帕爾帖冷卻器。可選擇的，熱沉是采用機(jī)械接觸或熱傳遞液體的熱偶。
另一個(gè)抑制患者心律失常的方法包括植入患者心臟至少一個(gè)用于檢測(cè)癥狀的檢測(cè)觸點(diǎn)(sensing-contact)，和連接該檢測(cè)觸點(diǎn)(sensing-contact)到電源，該電源在檢測(cè)癥狀時(shí)為熱交換操作器操作提供電能。可以檢測(cè)不同的癥狀，包括非限制性舉例的心臟內(nèi)電變化，和心臟功能在測(cè)量中的變化。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，抑制患者心律失常的方法進(jìn)一步包括向心臟組織施加起搏脈沖。起搏可通過(guò)接觸心臟組織的一個(gè)或多個(gè)電極，或置于一個(gè)或多個(gè)心室的血池內(nèi)的電極來(lái)實(shí)現(xiàn)。在任一個(gè)方法中，起搏脈沖施加到一個(gè)或多個(gè)電極。起搏脈沖可以是陰極電波形或包括陰極和陽(yáng)極成分的兩相電波形。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，提供了在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的方法。檢測(cè)心律失常的發(fā)作和評(píng)估該檢測(cè)到的心律失常。還確定在心律失常發(fā)作時(shí)心臟組織的溫度?；趯?duì)檢測(cè)的心律失常的評(píng)估和心臟組織的溫度，從向心臟組織施加溫度降低和向心臟組織施加起搏脈沖中選擇一個(gè)或更多的治療措施。施加所選擇的治療措施?？蛇x擇的，檢測(cè)心臟組織功能，如果心臟恢復(fù)到竇性心律，治療措施的施加就停止。類似的，如果心臟組織沒(méi)有恢復(fù)到竇性心律，治療措施的施加就繼續(xù)。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，提供了用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的裝置。裝置包括用于檢測(cè)心律失常的發(fā)作的檢測(cè)設(shè)備和響應(yīng)檢測(cè)設(shè)備來(lái)施加冷卻刺激到心臟組織的冷卻設(shè)備。裝置進(jìn)一步包括當(dāng)心臟組織中竇性心律重新建立時(shí)用于檢測(cè)、和在竇性心律重新建立時(shí)中止冷卻刺激的邏輯設(shè)備。提供了附加的設(shè)備用于當(dāng)竇性心律沒(méi)有重新建立時(shí)繼續(xù)冷卻刺激。
冷卻設(shè)備包括非限制性舉例的用于施加冷卻液體到心臟組織的設(shè)備，電冷卻裝置，和機(jī)械冷卻裝置。另外，檢測(cè)設(shè)備可以適合于檢測(cè)與心律失常聯(lián)系的癥狀。非限制性舉例的，該癥狀可以是心臟內(nèi)電變化，和心臟功能的測(cè)量。
本發(fā)明的另一個(gè)裝置進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器和一個(gè)或多個(gè)與心臟組織接觸的電極。電極連接到心臟刺激發(fā)生器，適合于施加陰極電波形或兩相波形的起搏脈沖到心臟組織。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，電極與心臟血池接觸?？蛇x擇的，心臟刺激發(fā)生器響應(yīng)檢測(cè)設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)用于在心臟組織中抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)的裝置包括檢測(cè)與心律失常聯(lián)系的癥狀的傳感器。非限制性舉例的，該癥狀可以是心臟內(nèi)電變化，心臟功能的測(cè)量，和表示心律失常的改變。熱交換操作器位于心臟的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器是帕爾帖冷卻器。帕爾帖冷卻器可以電連接到植入患者軀干的電源。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，熱轉(zhuǎn)換操作器是熱沉，該熱沉熱耦合到植入患者軀干的帕爾帖冷卻器。可選擇的，熱沉是采用機(jī)械接觸或熱傳遞液體的熱偶。
位于一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中每一個(gè)的熱交換操作器適合響應(yīng)傳感器，從熱交換操作器所負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)移除熱量。傳感器置于熱交換操作器之上。
一種裝置進(jìn)一步包括邏輯設(shè)備，用來(lái)檢測(cè)何時(shí)竇性心律在心臟組織中重新建立，和當(dāng)竇性心律重新建立時(shí)用來(lái)暫停冷卻刺激。提供了附加的設(shè)備用于當(dāng)竇性心律沒(méi)有重新建立時(shí)繼續(xù)冷卻刺激。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，裝置進(jìn)一步包括適合于向傳感器供電和依據(jù)癥狀的檢測(cè)啟動(dòng)熱交換操作器的電源?？蛇x擇的，電源存儲(chǔ)充足的能量以使在一個(gè)長(zhǎng)期的時(shí)間里抑制患者的心律失常。另外，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)已經(jīng)充分冷卻后，電源自動(dòng)停止向熱交換操作器供電。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)由檢測(cè)觸點(diǎn)檢測(cè)到癥狀的衰減(subsidence of the symptom)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)充分地冷卻。作為替換，當(dāng)由熱偶測(cè)量到每個(gè)目標(biāo)區(qū)達(dá)到預(yù)定的溫度時(shí)，一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)充分冷卻。在另一個(gè)替代實(shí)施例中，當(dāng)把一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)散熱了一個(gè)設(shè)定的時(shí)間時(shí)，一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)充分冷卻。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)選自右前-側(cè)心房表面，左前-側(cè)心房表面，右后-側(cè)心房表面，和左后-側(cè)心房表面之一。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器和一個(gè)或多個(gè)與心臟組織接觸的電極。電極連接到心臟刺激發(fā)生器，所述心臟刺激發(fā)生器適合于施加陰極電波形或兩相波形的起搏脈沖到心臟組織。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，電極與心臟血池接觸?？蛇x擇的，心臟刺激發(fā)生器響應(yīng)檢測(cè)設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)用于抑制患者心律失常的裝置。該裝置包括檢測(cè)與心律失常有關(guān)的癥狀的傳感器。非限制性舉例的，該癥狀可以是心臟內(nèi)電變化，心臟功能的測(cè)量，和表示心律失常的改變。熱交換操作器位于心臟的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)，響應(yīng)于心律失常的檢測(cè)，位于一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中每一個(gè)的熱交換操作器適合于從熱交換操作器所負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)將熱量傳遞出去。結(jié)果，將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中每一個(gè)部分冷卻從而抑制了心律失常。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，熱轉(zhuǎn)換操作器是帕爾帖冷卻器。帕爾帖冷卻器可以電連接到植入患者軀干的電源。電源適合向傳感器供電和根據(jù)癥狀的檢測(cè)啟動(dòng)熱交換操作器。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器是熱沉，該熱沉熱耦合到植入患者軀干的帕爾帖冷卻器。可選擇的，熱沉是采用機(jī)械接觸或熱傳遞液體的熱偶。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)選自右前-側(cè)心房表面，左前-側(cè)心房表面，右后-側(cè)心房表面，和左后-側(cè)心房表面之一。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，裝置進(jìn)一步包括電源，該電源適合向傳感器供電和根據(jù)癥狀的檢測(cè)啟動(dòng)熱交換操作器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器和一個(gè)或多個(gè)與心臟組織接觸的電極。電極連接到心臟刺激發(fā)生器，適合于施加陰極電波形或兩相波形的起搏脈沖到心臟組織。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，電極與心臟血池接觸?？蛇x擇的，心臟刺激發(fā)生器響應(yīng)檢測(cè)設(shè)備。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種在心臟組織中阻止偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。參照?qǐng)D1，對(duì)心臟的一個(gè)目標(biāo)區(qū)確定一個(gè)有助于抑制電脈沖傳導(dǎo)的溫度100。溫度降低施加到該目標(biāo)區(qū)來(lái)保持該確定的溫度110。檢測(cè)目標(biāo)區(qū)的溫度115并判斷目標(biāo)區(qū)是否達(dá)到了確定的溫度120。如果目標(biāo)區(qū)已經(jīng)達(dá)到了確定的溫度，溫度降低的施加就停止125。如果目標(biāo)區(qū)還沒(méi)有達(dá)到確定的溫度，施加到目標(biāo)區(qū)的溫度降低就繼續(xù)130。雖然圖1示出了單個(gè)目標(biāo)區(qū)，本發(fā)明不限于此。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，一個(gè)或更多目標(biāo)區(qū)也是同樣的，且與確定的溫度120有關(guān)。
心臟組織的溫度降低可以通過(guò)不同的手段獲得，包括非限制性舉例的施加冷卻液到心臟組織，電冷卻心臟組織，和機(jī)械冷卻心臟組織。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加一個(gè)溫度的降低到心臟組織來(lái)在心臟組織中抑制偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。參照?qǐng)D2，檢測(cè)到心律失常的發(fā)作200和一個(gè)溫度降低施加到心臟組織210。檢測(cè)心臟組織的功能215和判斷是否心臟組織恢復(fù)到竇性心律220。如果心臟組織恢復(fù)到竇性心律，施加到心臟組織的溫度降低就停止225。如果心臟組織還沒(méi)有恢復(fù)到竇性心律，施加到心臟組織的溫度降低就繼續(xù)230。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加一個(gè)溫度的降低和至少一個(gè)起搏脈沖到心臟組織來(lái)在心臟組織中抑制偽電脈沖傳導(dǎo)的方法。參照?qǐng)D3，檢測(cè)到心律失常的發(fā)作300。至少一個(gè)起搏脈沖和溫度降低施加到心臟組織310。檢測(cè)心臟組織的功能315和判斷是否心臟組織恢復(fù)到竇性心律320。如果心臟組織恢復(fù)到竇性心律，施加到心臟組織的該至少一個(gè)起搏脈沖和溫度降低就停止325。如果心臟組織還沒(méi)有恢復(fù)到竇性心律，施加到心臟組織的該至少一個(gè)起搏脈沖和溫度降低就繼續(xù)330。如上所述，起搏脈沖可以是陰極或兩相的，并且可以通過(guò)電極接觸心臟的血池或接觸心臟組織來(lái)施加到心臟組織。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)可選擇地施加一個(gè)溫度的降低到心臟的目標(biāo)區(qū)和起搏脈沖到心臟組織來(lái)抑制心律失常的方法。參照?qǐng)D4，檢測(cè)到心律失常的發(fā)作400。評(píng)估該心律失常和確定心臟組織的溫度405。基于對(duì)檢測(cè)到的心律失常的評(píng)估和心臟組織的溫度，從向心臟組織施加溫度降低和向心臟組織施加起搏脈沖中選擇一個(gè)或更多的治療措施410。所選擇的治療措施施加到心臟組織415。心臟冷卻和起搏脈沖的可選擇性地施加是通過(guò)并入計(jì)算機(jī)處理器中的邏輯電路來(lái)確定的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，處理器位于提供起搏脈沖的裝置中。作為替換，處理器位于提供冷卻功能的裝置中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，處理器是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備。檢測(cè)心臟組織的功能420和判斷是否心臟組織恢復(fù)到竇性心律425。如果心臟組織恢復(fù)到竇性心律，所選擇的治療措施的施加就停止430。如果心臟組織沒(méi)有恢復(fù)到竇性心律，所選擇的治療措施的施加就繼續(xù)435。在一個(gè)替代實(shí)施例中，重新評(píng)估心臟組織的溫度和心律失常，并且重新選擇一個(gè)或更多的治療措施。
如上所述，起搏脈沖可以是陰極或兩相的，并且可以通過(guò)電極接觸心臟的血池或接觸心臟組織來(lái)施加到心臟組織。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種通過(guò)施加一個(gè)溫度的降低到心臟的目標(biāo)區(qū)用于在心臟組織中抑制電脈沖傳導(dǎo)的裝置。參照?qǐng)D5，心臟檢測(cè)裝置510和心臟冷卻裝置515施加到患者500的心臟505。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中。心臟檢測(cè)裝置510檢測(cè)心律失常的發(fā)作。響應(yīng)該心臟檢測(cè)裝置510，通過(guò)心臟冷卻裝置515來(lái)冷卻心臟。邏輯電路520檢測(cè)何時(shí)竇性心律在心臟組織中重新建立。如果竇性心律在心臟組織中重新建立，邏輯電路520暫停對(duì)冷卻裝置515的冷卻激勵(lì)。如果竇性心律沒(méi)有在心臟組織中重新建立，邏輯電路520繼續(xù)對(duì)冷卻裝置515的冷卻激勵(lì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，心臟冷卻裝置515包括帕爾帖冷卻器。這種熱交換操作器使電流通過(guò)不同金屬之間的連接處。不同金屬的原子具有不同能級(jí)，導(dǎo)致在每個(gè)金屬連接處的能級(jí)之間的級(jí)差。當(dāng)電流通過(guò)金屬時(shí)，具有低能級(jí)的金屬電子通過(guò)第一級(jí)差流到具有更高能級(jí)的金屬。為了通過(guò)這個(gè)級(jí)差和連續(xù)該電路，電子必須吸收熱能，從而導(dǎo)致在第一連接處的金屬冷卻。在相反的連接處，電子從高能級(jí)向低能級(jí)遷移從而釋放能量導(dǎo)致在該連接處的溫度升高。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其他冷卻裝置也可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的該功能。通過(guò)非限制性圖示，心臟冷卻裝置515可以是其他的設(shè)備或系統(tǒng)，該設(shè)備或系統(tǒng)從一特定區(qū)域吸收熱并通過(guò)液體的對(duì)流或傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)熱傳遞。作為替換，可由機(jī)械水力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冷卻，該水力系統(tǒng)將冷卻液泵進(jìn)心房表面上的囊內(nèi)。冷卻量的施加和心臟的整體溫度可以通過(guò)裝置的“恒溫器(thermostat)”功能來(lái)監(jiān)視。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，心臟冷卻裝置進(jìn)一步包括一個(gè)熱沉，該熱沉熱耦合到熱交換操作器，如帕爾帖冷卻器。熱交換操作器電連接到電源，該電源提供流過(guò)熱交換操作器來(lái)影響熱傳遞的電流。當(dāng)不需要熱傳遞時(shí)，電源通過(guò)關(guān)閉熱交換操作器的供電來(lái)有效地操作。當(dāng)需要熱傳遞時(shí)，電源可啟動(dòng)來(lái)提供直流電流到熱交換操作器，該熱交換操作器又從目標(biāo)區(qū)通過(guò)熱接觸到熱交換操作器的冷連接處啟動(dòng)熱傳遞。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，熱交換操作器響應(yīng)心臟檢測(cè)裝置510，該裝置檢測(cè)心律失常的癥狀。由心臟檢測(cè)裝置檢測(cè)到的該癥狀可以是表示心律失常的電或生理測(cè)量。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，邏輯電路520確定充分冷卻心臟的時(shí)間。充分冷卻心臟需要的時(shí)間可以編入邏輯電路520中或基于從心臟檢測(cè)裝置510獲得的信息由邏輯電路520計(jì)算。
再參照?qǐng)D5，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，心臟刺激發(fā)生器530通過(guò)電極525施加起搏脈沖到心臟組織。雖然圖5示出了一個(gè)單電極，本發(fā)明不局限于此。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，也可使用多個(gè)電極。另外，電極525可以與心臟組織接觸放置或置于心臟的血池內(nèi)。心臟刺激發(fā)生器530響應(yīng)心臟檢測(cè)裝置510。心臟刺激發(fā)生器530產(chǎn)生的起搏脈沖可以是陰極電波形或包括陰極和陽(yáng)極成分的兩相電波形。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例是針對(duì)冷卻心臟組織來(lái)抑制偽電脈沖的傳導(dǎo)，本發(fā)明不局限于此。可通過(guò)冷卻來(lái)抑制假電信號(hào)影響人體的其它部分(如腦、骨骼肌、疼痛感受器)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明的實(shí)施例可用于抑制人體其它部分的假電信號(hào)而不脫離本已經(jīng)描述了用于抑制心臟組織內(nèi)偽電脈沖的傳導(dǎo)的系統(tǒng)和方法。對(duì)本發(fā)明所述領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明公開的范圍的情況下，其他具體形式也是可以的，本發(fā)明的舉例和實(shí)施例是非限制性舉例。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)知道采用在此描述的概念的其他實(shí)施例也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種在心臟組織中抑制偽電脈沖傳導(dǎo)的裝置，其包括檢測(cè)與心律失常有關(guān)的癥狀的傳感器；以及位于心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上的熱交換操作器；其中，所述熱交換操作器在所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上都適合響應(yīng)所述傳感器，用來(lái)將熱從熱交換操作器所負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)中傳遞出去。
2.如權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括用以檢測(cè)何時(shí)竇性心律在心臟組織中重新建立的邏輯元件；以及用以在竇性心律已經(jīng)重新建立時(shí)暫停冷卻刺激的元件。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中，所述邏輯元件進(jìn)一步包括在心臟組織沒(méi)有恢復(fù)竇性心律時(shí)繼續(xù)實(shí)施冷卻刺激的邏輯電路。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述癥狀是心臟中的電變化。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述癥狀是心臟功能在測(cè)量中的變化。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述癥狀是表示心律失常的改變。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述傳感器位于熱交換操作器上。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述裝置進(jìn)一步包括電源，其中電源適合于向傳感器供電和根據(jù)癥狀的檢測(cè)啟動(dòng)熱交換操作器。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其中，所述電源存儲(chǔ)足夠的能量來(lái)長(zhǎng)時(shí)間抑制患者的心律失常。
10.如權(quán)利要求8的裝置，其中，所述電源在一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)足夠冷卻之后自動(dòng)停止對(duì)熱交換操作器供電。
11.如權(quán)利要求10的裝置，其中，當(dāng)癥狀減輕的時(shí)候，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)被充分冷卻，這種減輕是由傳感器檢測(cè)的。
12.如權(quán)利要求10的裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)達(dá)到預(yù)定溫度的時(shí)候，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)被充分冷卻。
13.如權(quán)利要求12的裝置，其中，用熱電偶測(cè)量目標(biāo)區(qū)的溫度。
14.如權(quán)利要求10的裝置，其中，當(dāng)把所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)散熱了設(shè)定的時(shí)間時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)被充分冷卻。
15.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述熱交換操作器是帕爾帖冷卻器。
16.如權(quán)利要求15的裝置，其中，所述帕爾帖冷卻器電連接到植入患者軀干的電源。
17.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述熱交換操作器包括熱沉，所述熱沉熱耦合到安裝在植入患者軀干的殼體內(nèi)的帕爾帖冷卻器。
18.如權(quán)利要求17的裝置，其中，所述熱沉通過(guò)機(jī)械接觸耦合到所述帕爾帖冷卻器。
19.如權(quán)利要求17的裝置，其中，所述熱沉通過(guò)熱傳導(dǎo)液體耦合到所述帕爾帖冷卻器。
20.如權(quán)利要求17的裝置，其中，所述帕爾帖冷卻器電連接到位于殼體內(nèi)的電源。
21.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每一個(gè)選自右前側(cè)心房表面，左前側(cè)心房表面，右后側(cè)心房表面，左后側(cè)心房表面之一。
22.如權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器；與心臟組織接觸的一個(gè)或多個(gè)電極，其中所述電極連接到所述心臟刺激發(fā)生器；以及其中所述心臟刺激發(fā)生器適于對(duì)心臟組織施加起搏脈沖。
23.如權(quán)利要求22的裝置，其中，所述心臟刺激發(fā)生器響應(yīng)于傳感元件。
24.如權(quán)利要求23的裝置，其中，所述起搏脈沖是陰極電波形。
25.如權(quán)利要求23的裝置，其中，所述起搏脈沖是兩相電波形。
26.如權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器；與心臟血池接觸的一個(gè)或多個(gè)電極，其中所述電極連接到所述心臟刺激發(fā)生器；以及其中所述心臟刺激發(fā)生器適于對(duì)心臟血池施加起搏脈沖。
27.如權(quán)利要求26的裝置，其中，所述起搏脈沖是陰極電波形。
28.如權(quán)利要求27的裝置，其中，所述起搏脈沖是兩相電波形。
29.一種抑制患者心律失常的裝置，其包括檢測(cè)與心律失常有關(guān)癥狀的傳感器；以及位于心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上的熱交換操作器；其中，響應(yīng)心律失常的檢測(cè)，在心臟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)位置上的熱交換操作器都適合于從該熱交換操作器所負(fù)責(zé)的目標(biāo)區(qū)中散熱，借此所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)中的每個(gè)部位都被冷卻而心律失常受到抑制。
30.如權(quán)利要求29的裝置，其中，所述熱交換操作器是帕爾帖冷卻器。
31.如權(quán)利要求30的裝置，其中，所述帕爾帖冷卻器電連接到植入患者軀干的電源，而其中所述電源適合于向傳感器供電和根據(jù)癥狀的檢測(cè)啟動(dòng)熱交換操作器。
32.如權(quán)利要求29的裝置，進(jìn)一步其中所述的熱交換操作器包括熱沉，所述熱沉熱耦合到安裝在植入患者軀干的殼體內(nèi)的帕爾帖冷卻器。
33.如權(quán)利要求32的裝置，其中，所述帕爾帖冷卻器電連接到位于殼體內(nèi)的電源。
34.如權(quán)利要求32的裝置，其中，所述熱沉通過(guò)機(jī)械接觸耦合到所述帕爾帖冷卻器。
35.如權(quán)利要求32的裝置，其中，所述熱沉通過(guò)熱傳導(dǎo)液體耦合到所述帕爾帖冷卻器。
36.如權(quán)利要求29的裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)每一個(gè)選自右前側(cè)心房表面，左前側(cè)心房表面，右后側(cè)心房表面，左后側(cè)心房表面之一。
37.如權(quán)利要求29的裝置，其中，所述癥狀是心臟中的電變化。
38.如權(quán)利要求29的裝置，其中，所述癥狀是心臟功能在測(cè)量中的變化。
39.如權(quán)利要求29的裝置，其中，所述癥狀是表示心律失常的改變。
40.如權(quán)利要求29的裝置，進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器；與心臟組織接觸的一個(gè)或多個(gè)電極，其中所述電極連接到所述心臟刺激發(fā)生器；以及其中所述心臟刺激發(fā)生器適于對(duì)心臟組織施加起搏脈沖。
41.如權(quán)利要求40的裝置，其中，所述心臟刺激發(fā)生器響應(yīng)于所述傳感器。
42.如權(quán)利要求41的裝置，其中，所述起搏脈沖是陰極電波形。
43.如權(quán)利要求41的裝置，其中，所述起搏脈沖是兩相電波形。
44.如權(quán)利要求29的裝置，進(jìn)一步包括心臟刺激發(fā)生器；與心臟血池接觸的一個(gè)或多個(gè)電極，其中所述電極連接到所述心臟刺激發(fā)生器；以及其中所述心臟刺激發(fā)生器適于對(duì)心臟血池施加起搏脈沖。
45.如權(quán)利要求44的裝置，其中，所述起搏脈沖是陰極電波形。
46.如權(quán)利要求45的裝置，其中，所述起搏脈沖是兩相電波形。
全文摘要
抑制心臟中特定偽電脈沖的傳導(dǎo)的系統(tǒng)和方法。抑制心臟中特定偽電脈沖的傳導(dǎo)是通過(guò)冷卻(110)心臟的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)區(qū)實(shí)現(xiàn)的?？蛇x擇地，抑制偽電脈沖是通過(guò)冷卻心臟組織與心臟起搏的結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)A61N1/20GK1747764SQ200480003801
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者莫頓·M·莫厄爾 申請(qǐng)人:莫頓·M·莫厄爾