基于激活時間修改房室延遲的制作方法
【專利摘要】設(shè)備可被配置為監(jiān)測心室激活時間,并基于所監(jiān)測的心室激活時間來修改房室延遲(AV延遲)。進(jìn)一步,設(shè)備可在修改AV延遲前基于所測量的激活時間確定是否應(yīng)調(diào)整AV延遲。
【專利說明】基于激活時間修改房室延遲
[0001] 相關(guān)申請的奪Y搖弓丨
[0002]本申請要求提交于2〇12年1月2〇日,題為"基于激活時間修改房室延遲,,的美國 臨時專利申請編號61/588, 924的權(quán)益,該專利申請通過引用整體納入本文中。
[0003] 置量
[0004] 本公開涉及基于心肌組織內(nèi)的激活時間來修改房室延遲以用于例如維持有效的 起搏治療的方法和設(shè)備。
[0005]在正常人的心臟中,通常位于上腔靜脈和右心房結(jié)合處附近的竇房結(jié)構(gòu)成了引發(fā) 心臟腔室節(jié)律性電刺激的主要天然起搏器。從竇房結(jié)產(chǎn)生的心臟沖動被傳送到兩個心房, 引起去極化和所致的心房腔室收縮。通過房室(AV)節(jié)點(diǎn)和心室傳導(dǎo)系統(tǒng),激勵脈沖進(jìn)一步 被傳送至并通過心室,引起去極化和所致的心室腔室收縮。
[0006]由于衰老或疾病導(dǎo)致的這種自然起搏和傳導(dǎo)系統(tǒng)的中斷能夠通過人工心臟起搏 來治療。例如,取決于傳導(dǎo)紊亂的位置和嚴(yán)重程度,一個或多個心臟腔室可被電起搏。此外, 用于心室失調(diào)(dyschrony)的心臟起搏(通常被稱為心臟再同步化治療(CRT))可包括在 通過AV節(jié)點(diǎn)的正常傳導(dǎo)去極化心室之前起搏一個或兩個心室。
[0007] 植入式醫(yī)療設(shè)備(IMD)能夠利用起搏治療(諸如CRT)為患者維持血流動力學(xué)收 益。起搏治療可從植入式發(fā)生器傳送出,通過引線并進(jìn)入患者的心臟?;镜目删幊唐鸩?參數(shù)包括房室延遲(AV延遲)、左心室到右心室延遲(W延遲)、起搏幅度、起搏速率、脈沖 持續(xù)時間和起搏路徑或向量(例如為雙極,如引線尖端電極到引線環(huán)狀電極等,或為單極, 如引線尖端電極到套或外殼)都可被配置以確保對患者有效的治療。
[0008] 對于遭受由例如左束支傳導(dǎo)阻滯、右束支傳導(dǎo)阻滯所致的心臟衰竭和心室內(nèi)傳導(dǎo) 延遲的某些患者,可由于通過以傳導(dǎo)延遲預(yù)激勵心室進(jìn)行的單心室起搏刺激而產(chǎn)生CRT的 傳送。這種刺激必須相對于其他非延遲的心室的內(nèi)生性(intrinsic)去極化而被適當(dāng)?shù)囟?時(timed)。這種現(xiàn)象在本文可稱為"融合起搏(fusion pacing) ",因為來自起搏刺激的心 室激活同來自內(nèi)生性傳導(dǎo)的心室激活相融合或合并。當(dāng)心室起搏刺激被適當(dāng)?shù)囟〞r時,以 最小起搏能量產(chǎn)生心室再同步,由此延長了植入式脈沖發(fā)生器(例如植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)-除 顫器、心臟起搏器、等等)的工作壽命。此外,在一些情況下,因為本文所述的系統(tǒng)和方法利 用了內(nèi)生性激活的一部分,能夠?qū)崿F(xiàn)更有效或更生理性形式的CRT傳送,比完全喚起的(例 如起搏的)形式的CRT更好。本文中融合起搏也可指的是僅左心室起搏或僅右心室起搏。
[0009] 一種融合起搏或僅左心室起搏的方法包括在適當(dāng)?shù)臅r間起搏左心室以實現(xiàn)起搏 波前與右心室內(nèi)生性去極化的融合。一種融合起搏或僅右心室起搏的方法包括在適當(dāng)?shù)臅r 間起搏右心室以實現(xiàn)起搏波前與左心室內(nèi)生性去極化的融合。這種CRT方法相對于雙心室 起搏可減少設(shè)備功率輸出,并且可改善血流動力,特別是在較低的心率時。
[0010] 可由IMD使用來傳送心臟治療(例如,諸如左心室融合起搏的CRT)的一個具體參 數(shù)是房室延遲(AV延遲),其通常可被描述為可編程值,代表心房電活動(無論其是內(nèi)生性 的(例如自然的)或是起搏的)與心室起搏傳送之間的時間周期。AV延遲的最優(yōu)值一般被 定義為對于固定心率產(chǎn)生最大每搏輸出量或?qū)τ谟筛]房結(jié)所驅(qū)動的心率產(chǎn)生最大心輸出 量的延遲。
[0011] 為了優(yōu)化或調(diào)整AV延遲,心臟治療設(shè)備(諸如IMD)可測量患者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo) 時間?;颊叩膬?nèi)生性AV傳導(dǎo)時間是內(nèi)生性的心房事件(例如右心房的去極化)和內(nèi)生性 的心室事件(例如右心室的去極化)之間的時間。本文所用的"內(nèi)生性"事件或傳導(dǎo)是自 然發(fā)生的或是自然地傳導(dǎo)的(例如,內(nèi)生性的心室事件是由跨越心臟的AV節(jié)點(diǎn)從心房到心 室的電活動所觸發(fā)的事件,等等)。心臟治療設(shè)備可周期地測量患者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間 或間期(interval),并響應(yīng)于所測量的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間調(diào)整該AV延遲,從而例如優(yōu)化心 臟功能。
[0012] 例如,CRT算法(例如由MD執(zhí)行)可通過將用于心室起搏的延遲(例如,起搏的 AV延遲、感測的AV延遲等)強(qiáng)制(force)為較長值(例如300毫秒(ms)、350毫秒(ms) 等)來每分鐘一次地測量患者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間。常規(guī)上,已定期(例如,每60秒)執(zhí) 行內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間的測量,從而CRT算法能夠適應(yīng)患者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間的變化。
[0013] 換句話說,CRT算法會暫時性中止或中斷起搏治療長達(dá)一個或多個心跳來測量患 者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間,用于修改或調(diào)整(例如優(yōu)化)一個或多個起搏參數(shù),例如AV延遲。
[0014] 概沭
[0015] 一種可操作用于將心臟治療傳送至患者的示例性植入式醫(yī)療設(shè)備包括治療傳送 模塊、感測模塊和被耦合到所述治療傳送模塊和感測模塊的控制模塊。治療傳送模塊可配 置為使用至少一個電極將起搏治療傳送至患者心臟的左心室或右心室。感測模塊可配置為 使用至少一個電極感測患者心臟的電活動(例如,右心室或左心室的電活動、右心室或左 心室的遠(yuǎn)場電活動、右心室或左心室的近場電活動等)??刂颇K可配置為基于AV延遲控 制傳送至患者心臟的左心室或右心室的起搏治療(其中所述起搏治療是在多次心跳中被 傳送的),并且在起搏治療的傳送期間使用所述感測模塊感測患者心臟的電活動??刂颇K 可進(jìn)一步配置為多次心跳中的每次心跳測量在所述起搏治療的起搏刺激傳送和所感測電 活動的至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)(例如患者心臟的右心室的遠(yuǎn)場電活動的最大負(fù)斜率,患者心 臟的右心室的近場電活動的最大值)之間的心室激活時間,所感測的電活動產(chǎn)生于所述起 搏治療的已傳送的起搏刺激和患者心臟的內(nèi)生性傳導(dǎo)的至少其中之一。所述控制模塊可進(jìn) 一步配置為:如果所測量的心室激活時間中的一個或多個大于或小于預(yù)定的參考激活時間 達(dá)選定的閾值(例如,如果在第二選定數(shù)量的心跳中,第一選定數(shù)量的所測量的心室激活 時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá)選定的閾值),則基于所測量的心室激活時間修改 用于傳送起搏治療的AV延遲。
[0016] 一種用在可操作用于把心臟指令傳送給患者的植入式醫(yī)療設(shè)備中的示例性方法 包括:使用植入式醫(yī)療設(shè)備(例如,其中在多次心跳中被傳送所述起搏治療)基于AV延遲 用至少一個電極將起搏治療傳送至患者心臟的左心室或右心室,以及在所述起搏治療的傳 送期間,使用所述植入式醫(yī)療設(shè)備的至少一個電極感測患者心臟的電活動(例如右心室或 左心室的電活動、右心室或左心室的遠(yuǎn)場電活動、右心室或左心室的近場電活動等)。該示 例性方法可進(jìn)一步包括為多次心跳中的每次心跳測量在所起搏治療的起搏刺激傳送和所 感測電活動的至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)(例如患者心臟的右心室的遠(yuǎn)場電活動的最大負(fù)斜率, 患者心臟的右心室的近場電活動的最大值)之間的心室激活時間,所感測的電活動產(chǎn)生于 所述起搏治療的己傳送的起搏刺激和患者心臟的內(nèi)生性傳導(dǎo)的至少其中之一。該示例性方 法可進(jìn)一步包括如果所測量的心室激活時間中的一個或多個大于或小于預(yù)定的參考^敦# 時間達(dá)選定的閾值(例如,如果在第二選定數(shù)量的心跳中,第一選定數(shù)量的所測量的心室 激活時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá)選定的閾值),則基于所測量的心室激活#丨司 修改用于傳送起搏治療的AV延遲。
[0017] 在一個或多個示例性設(shè)備和方法中,基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起 搏治療的AV延遲可包括:設(shè)置AV延遲為上次AV延遲加上上次測量的心室激活時間減去預(yù) 定的參考激活時間,或者設(shè)置AV延遲為選定數(shù)量的之前AV延遲的眾數(shù)或中位值加上選定 數(shù)量的心室激活時間差的眾數(shù)或中位值。所述心室激活時間差可為所測量的心室激活時丨司 減去預(yù)定的參考激活時間。
[0018] 在一個或多個示例性設(shè)備和方法中,基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起 搏治療的AV延遲可包括:如果在第二選定數(shù)量的心跳中,第一選定數(shù)量的激活時間差的標(biāo) 準(zhǔn)偏差小于選定的變異性閾值,則修改用于傳送起搏治療的AV延遲,其中所述心室激活時 間差為所述測量的心室激活時間減去所述預(yù)定的參考激活時間。 ^
[0019] 在一個或多個示例性方法和設(shè)備中,該示例性方法可進(jìn)一步包括,且該示例性設(shè) 備的控制模塊可進(jìn)一步配置為執(zhí)行,如果經(jīng)修改的AV延遲大于選定的限值,則使用植入式 醫(yī)療設(shè)備將雙心室起搏治療傳送至患者的心臟。
[0020] 以上概述不意于描述本公開的每個實施例或每個實現(xiàn)。參照如下詳述和權(quán)利要 求,并結(jié)合附圖,將明顯看出并領(lǐng)會更完整的理解。 附圖簡介
[0021] 圖1是包括示例性植入式醫(yī)療設(shè)備(IMD)的示例性系統(tǒng)的示意圖。
[0022] 圖2是圖1的示例性IMD的示意圖。
[0023] 圖3是示例性IMD (例如圖卜2的IMD)的框圖。
[0024] 圖4的圖表描述用于測量右心室激活時間的不同感測向量的電描記圖。
[0025] 圖5是基于心室激活時間(例如使用圖1-3的IMD)修改房室延遲(AV延遲)的 示例方法的一般流程圖。
[0026] 圖6是基于右心室激活時間修改AV延遲的示例方法的流程圖。
[0027] 圖7描述了三個示例性的右心室激活時間計算。
[0028] 示例忡窀施例的詳細(xì)描沭
[0029] 在以下說明性實施例的詳細(xì)描述中,參照了附圖,附圖構(gòu)成實施例的一部分且在 其中作為示例示出了可實踐本發(fā)明的具體實施例??梢岳斫?,在不背離本公開范圍(例如 仍在范圍內(nèi))的情況下,可利用其他實施例并且可作出結(jié)構(gòu)改變。
[0030] 將參照圖1_7描述示例性的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,很明 顯,來自一個實施例的組件或過程可與其他實施例的組件或過程相結(jié)合使用,并且使用本 文所述特征的組合的這類方法、設(shè)備和系統(tǒng)的可能實施例不限于圖中所示和/或本文所述 的具體實施例。此外,應(yīng)認(rèn)識到的是,本文所述的實施例可包括未必按比例示出的許多元 件。而且,應(yīng)認(rèn)識到的是,本文中各個過程的時序和各種元件的尺寸和形狀可以被調(diào)整,但 仍落在本公開的范圍內(nèi),盡管某些時序、一個或多個形狀和/或尺寸、或元件的類型可能優(yōu) 于其他。 C〇〇31]總體上,本文中描述了可執(zhí)行逐心跳的(beat-t〇-beat)AV延遲調(diào)整或修改,而不 中斷起搏治療的診斷方法和設(shè)備。例如,本文所述的示例性的設(shè)備和方法相關(guān)于監(jiān)測一個 或多個心室激活時間(例如,右心室激活時間和/或左心室激活時間),以及基于所監(jiān)測的 心室激活時間來修改或調(diào)整 AV延遲。更具體地,在一個或多個實施例中,示例性的設(shè)備和 方法可監(jiān)測:使用至少一個起搏電極將起搏刺激傳送至左心室或右心室,和使用一個或多 個感測電極在相對心室中感測到由起搏刺激或內(nèi)生性傳導(dǎo)引起的電活動(例如去極化), 二者之間的心室激活時間。這些監(jiān)測的心室激活時間可用于調(diào)整或修改AV延遲(例如用 于確定何時輸送左心室或右心室起搏)以用于例如維持有效的起搏治療。
[0032]本文所述的一個或多個示例性方法和設(shè)備可提供左心室(LV)起搏時序的頻繁調(diào) 整,而不必周期地停止起搏治療(例如CRT)以測量患者的內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間。在至少一 個實施例中,可在接近LV起搏時點(diǎn)的時刻監(jiān)測遠(yuǎn)場或近場右心室電描記圖(EGM)。對于遠(yuǎn) 場EGM,EGM的峰值負(fù)斜率可指示局部右心室(RV)激活。對于近場EGM,絕對峰值EGM幅度 可指示局部RV激活。局部RV激活相對于LV起搏傳送的時序,即所測量的右心室激活時間, 可用于調(diào)整將來的LV起搏時序(例如AV延遲)。
[0033] 而且,本文所述的一個或多個示例性方法和設(shè)備可允許更為頻繁地評估對用于僅 LV起搏的AV延遲進(jìn)行調(diào)整的需要,而不需停止或中斷CRT起搏。AV延遲的更為頻繁的調(diào) 整可導(dǎo)致更為穩(wěn)?。╮obust)的融合起搏和改善的CRT響應(yīng)。進(jìn)一步,該示例性方法和設(shè)備 也可避免由于異位和早搏所致的僅LV起搏的時序的不適當(dāng)改變。
[0034] 圖1是說明可用于將起搏治療傳送至患者14的示例性治療系統(tǒng)10的示意圖。患 者14可以是人類,但非必要。治療系統(tǒng)10可包括被耦合到引線18、20、22和/或編程器24 的植入式醫(yī)療設(shè)備16 (頂D)。IMD16可以是例如植入式心臟起搏器、心臟復(fù)律器、和/或除 顫器,其通過耦合到一個或多個引線18、20、22的電極將電信號提供至患者14的心臟12。
[0035] 引線18、20、22延伸至患者14的心臟12以感測心臟12的電活動和/或?qū)㈦姶碳?傳送至心臟12。在圖1所示的示例中,右心室(RV)引線18延伸通過一個或多個靜脈(未 示出)、上腔靜脈(未示出)和右心房26并進(jìn)入右心室2S。左心室(LV)冠狀竇引線20延 伸通過一個或多個靜脈、下腔靜脈、右心房2 6并進(jìn)入冠狀靜脈竇30到達(dá)鄰近心臟12的左 心室32游離壁的區(qū)域。右心房(RA)引線22延伸通過一個或多個靜脈和下腔靜脈并進(jìn)入 心臟12的右心房26。
[0036] IMD16可以,除別的功能之外,通過耦合到引線18、20、22中至少一個的電極來感 測伴隨心臟12去極化和復(fù)極化而出現(xiàn)的電信號。在一些示例中,IMD16基于在心臟I 2內(nèi) 感測到的電信號提供起搏治療(例如起搏脈沖)到心臟12。IMD16可操作用以調(diào)整與起 搏治療相關(guān)的一個或多個參數(shù)(例如AV延遲和其他各種時序、脈沖寬度、幅度、電壓、突發(fā) (burst)長度等)。而且,頂D16可操作用于使用各種電極配置來傳送可為單極或雙極的起 搏治療。IMD16還可經(jīng)由位于引線18、20、22中至少一個上的電極提供除顫治療和/或心臟 復(fù)律治療。進(jìn)一步,頂D16可檢測心臟12的心律失常(諸如心室狀、 32的纖顫)和以電脈 沖的形式將除顫治療傳送至心臟12。
[0037] 在一些示例中,可以是手持計算設(shè)備或計算機(jī)工作站的編程器24可由用戶(諸如 醫(yī)生、技師、其他臨床醫(yī)生和/或患者)使用來與 1MD16通信(例如對IMD16編程)。例如, 用戶可與編程器24交互以檢索涉及一個或多個經(jīng)測量的心室激活時間和/或一個或多個 諸如AV延遲(或例如VV延遲,多點(diǎn)起搏(諸如在LV或RV中從多個位置起搏)的調(diào)制) 的起搏參數(shù)的信息。頂D16和編程器24可使用本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)通過無線通信交互。 通信技術(shù)的示例可包括,例如低頻或射頻(RF)遙測,但也可考慮其他技術(shù)。
[0038] 圖2是更詳細(xì)說明圖1的治療系統(tǒng)1〇的IMD16和引線18、20、22的示意圖。引線 18、20、22可通過連接器塊34被電氣地耦合到治療傳送模塊(例如用于起搏治療傳送),感 測模塊(例如一個或多個電極,用于感測或監(jiān)測心臟I 2的電活動以用于確定起搏治療的有 效性)和/或其他任何模塊。在一些示例中,引線18、2〇、22的近端可包括電接觸,用以電 氣地耦合到IMD16的連接器塊34內(nèi)的相應(yīng)電接觸。此外,在一些示例中,引線18、20、22可 借助固定螺釘、連接銷、或其它適當(dāng)?shù)臋C(jī)械耦合機(jī)制而機(jī)械地耦合到連接器塊34。
[0039] 引線18、20、22中的每個包括細(xì)長的絕緣引線體,此絕緣引線體可攜載通過絕緣 體(例如管狀絕緣護(hù)套)彼此隔離的多個導(dǎo)線(例如同軸盤繞導(dǎo)線、直導(dǎo)線等)。在所示的 示例中,雙極電極40、42位于接近引線18的遠(yuǎn)端處。此外,雙極電極44、46位于接近引線 20的遠(yuǎn)端處,且雙極電極48、50位于接近引線22的遠(yuǎn)端處。
[0040] 電極40、44、48可采用環(huán)狀電極的形式,且電極42、46、50可采用分別可伸縮地安 裝在絕緣電極頭52、54、56內(nèi)的可延長螺旋尖端電極的形式。電極40、42、44、46、48、50中 的每個可被電耦合到與其相關(guān)的引線18、20、22的引線體內(nèi)的導(dǎo)線(例如盤繞的或直的) 中相應(yīng)的一個,并藉此被耦合到引線18、20、22的近端上的電接觸中的相應(yīng)一個。
[0041] 電極40、42、44、46、48、50可進(jìn)一步用于感測伴隨心臟12去極化和復(fù)極化而出現(xiàn) 的電信號。電信號通過相應(yīng)的引線18、20、2 2被傳導(dǎo)到IMD16。在一些示例中,IMD16還可 經(jīng)由電極40、42、44、46、48、50傳送起搏脈沖以引起患者心臟12的心肌組織去極化。在一 些示例中,如圖2所示,MD16包括一個或多個外殼電極,例如外殼電極58,其與IMD16的外 殼60 (例如密封的外殼)的外表面一體地形成或以其他方式耦合到外殼60。電極40、42、 44、46、48和50中的任一者都可與外殼電極5S相結(jié)合用于單級感測或起搏。而且,電極40、 4 2、44、46、48和50中未用于傳送起搏治療的任一者可用于感測起搏治療期間的電活動(例 如用于確定激活時間)。如參照圖3而進(jìn)一步詳細(xì)描述的,外殼60可包圍治療傳送模塊和 監(jiān)測患者心臟節(jié)率的感測模塊,該治療傳送模塊可包括生成心臟起搏脈沖和除顫或心臟復(fù) 律沖擊的刺激生成器。
[0042]引線18、20、22也可分別包括采用線圈形式的細(xì)長電極62、64、66。〇016可通過 細(xì)長電極62、64、66和外殼電極58的任意組合將除顫沖擊傳送至心臟12。電極58、62、64、 66也可用于將心臟復(fù)律脈沖傳送至心臟12。而且,電極 62、64、66可用任何合適的導(dǎo)電材 料制造,諸如,但不限于,鉑、鉑合金和/或其他已知可用于植入式除顫電極的材料。由于電 極62、64、66通常不配置為傳送起搏治療,電極62、64、66中的任一者可用于感測起搏治療 期間的電活動(例如用于確定激活時間)。在至少一個實施例中,LV細(xì)長電極64可用于感 測起搏治療期間患者心臟的電活動。
[0043]圖1-2中所示的示例性治療系統(tǒng)10的配置僅是一個示例。在其他示例中,代替或 者除了圖1中所示的經(jīng)靜脈引線18、20、22,治療系統(tǒng)可包括心外膜引線和/或貼片電極。 而且,在一個或多個實施例中,π?16不必植入患者14體內(nèi)。例如,IMD16可通過經(jīng)皮穿刺 引線將各種心臟治療傳送至心臟12,該經(jīng)皮穿刺引線延伸穿過患者14的皮膚至心臟12內(nèi) 部或外部的各種位置。在一個或多個實施例中,系統(tǒng)10可利用無線起搏(例如,使用經(jīng)由 超聲、電感耦合、RF而到至心內(nèi)起搏組件(多個)的能量傳輸)和使用在罐/外殼和/或 在皮下引線上的電極來感測心臟激活。
[0044]在將電刺激治療提供至心臟12的治療系統(tǒng)的其他示例中,這樣的治療系統(tǒng)可包 括耦合到IMD16的任何適當(dāng)數(shù)量的引線,并且每個引線可延伸至在心臟12內(nèi)或接近心臟12 的任何位置。例如,治療系統(tǒng)的其他示例可包括如圖卜2所示地定位的三根經(jīng)靜脈引線。而 且,其他治療系統(tǒng)可包括從IMD16延伸進(jìn)右心房26或右心室28的單根引線、或者分別延伸 進(jìn)右心房26和右心室28中相應(yīng)一個內(nèi)的兩根引線。
[0045] 圖3是IMD16的一個示例性配置的功能框圖。如圖所示,IMD16可包括控制模塊 81、治療傳送模塊S4(例如可包括刺激發(fā)生器)、感測模塊86和電源90。
[0046] 控制模塊81可包括處理器80、存儲器82和遙測模塊88。存儲器82可包括計算 機(jī)可讀指令,該指令當(dāng)例如由處理器80執(zhí)行時,致使頂D16和/或控制模塊81執(zhí)行本文所 述的歸于IMDie和/或控制模塊S1的各種功能。而且,存儲器S2可包括任何易失性、非易 失性、磁性、光學(xué)和/或電的介質(zhì),例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、非易失性 RAM (NVRAM)、電可擦除可編程ROM (EEPR0M)、閃存和/或任何其他數(shù)字介質(zhì)。
[0047] 控制模塊81的處理器80可包括微處理器、控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集 成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和/或等效的分立或集成邏輯電路中的任何一個 或多個。在一些不例中,處理器80可包括多個元件,例如一個或多個微處理器、一個或多個 控制器、一個或多個DSP、一個或多個ASIC、和/或一個或多個FPGA、以及其他分立或集成邏 輯電路的任意組合。本文中歸于處理器80的功能可體現(xiàn)為軟件、固件、硬件或它們的任何 組合。
[0048] 控制模塊81可根據(jù)可存儲在存儲器82中的一個或多個選定治療程序來控制治療 傳送模塊84將治療(例如,諸如起搏的電刺激治療)傳送至心臟12。更具體地,控制模塊 81 (例如處理器80)可控制治療傳送模塊84傳送的電刺激的各種參數(shù),例如AV延遲、帶有 幅度的起搏脈沖、脈沖寬度、頻率或電極極性等,這些參數(shù)可由一個或多個選定的治療程序 (例如,AV延遲調(diào)整程序、起搏治療程序、起搏恢復(fù)程序、捕捉管理程序等)指定。如圖所 示,治療傳送模塊84通過相應(yīng)引線18、20、22的導(dǎo)線,或在外殼電極 58的情況下通過置于 IMD16的外殼60內(nèi)的電導(dǎo)線,被電耦合到電極40、42、44、46、48、50、58、 62、64、66等。治療 傳送模塊84可配置為利用電極40、42、44、46、48、50、5 8、62、64、66中的一個或多個生成電 刺激治療(例如起搏治療)和將電刺激治療傳送至心臟 12。
[0049] 例如,治療傳送模塊84可經(jīng)由分別耦合到引線18、20和22的環(huán)狀電極40、44、4S, 和/或引線18、20和22的分別的螺旋尖端電極42、46、和50,傳送起搏刺激(例如起搏脈 沖)。而且,例如,治療傳送模塊84可通過電極58、62、64、66中的至少兩個將除顫沖擊傳 送至心臟12。在一些示例中,治療傳送模塊84可配置為以電脈沖的形式傳送起搏、心臟復(fù) 律、或除顫刺激。在其他示例中,治療傳送模塊 84可配置為以其他信號(例如正弦波、方波 和/或其他基本連續(xù)時間信號)的形式傳送這些類型刺激中的一個或多個。
[0050] IMD16可進(jìn)一步包括開關(guān)模塊85,且控制模塊81 (例如處理器8〇)可使用開關(guān)模 塊85來選擇(例如通過數(shù)據(jù)/地址總線)可用電極中的哪些電極用于傳送治療(例如用 于起搏治療的起搏脈沖),或可用電極中的哪些電極用于感測。開關(guān)模塊 85可包括開關(guān)陣 列、開關(guān)矩陣、多路復(fù)用器或適于將感測模塊86和y或治療傳送模塊84選擇性地耦合到一 個或多個選定電極的任何其他類型的開關(guān)設(shè)備。更具體地,治療傳送模塊S4可包括多個起 搏輸出電路。多個起搏輸出電路中的每個起搏輸出電路可被選擇性地耦合(例如使用開關(guān) 模塊85)到電極40、42、44、46、48、50、58、62、64、66中的一個或多個(例如,用于傳送對起 搏向量的治療的電極對)。換言之,利用開關(guān)模塊8 5,每個電極可被選擇性耦合到治療傳送 模塊的起搏輸出電路中的一個。
[0051] 感測模塊86被耦合(例如電耦合)到感測裝置,該感測裝置除附加的感測裝置之 外可包括用于監(jiān)測心臟12的電活動(例如心電圖(ECG)/電描記圖(EGM)信號等)的電極 40、42、44、46、48、50、58、62、64、66。這些ECG/EGM信號可用來測量或監(jiān)控激活時間(例如 心室激活時間等)、心率(HR)、心率變異性(HRV)、心率紊亂(HRT)、減速/加速能力、減速序 列發(fā)生率、T波交替(TWA)、P波至P波間期(也被稱為P-P間期或A-A間期)、R波至R波 間期(也被稱為R-R間期或V-V間期),P波至QRS波群間期(也被稱為P-R間期、A-V間 期或P-Q間期),QRS波群形態(tài)、ST段(即連接QRS波群和T波的段)、T波改變、QT間期, 電向量等。
[0052] 開關(guān)模塊85也可與感測模塊86 -同使用以選擇可用電極中哪些電極用于例如感 測患者心臟的電活動。在一些示例中,控制模塊81可例如通過經(jīng)由數(shù)據(jù)/地址總線提供信 號以經(jīng)由感測模塊86中的開關(guān)模塊來選擇用作感測電極的電極。在一些示例中,感測模塊 86可包括一個或多個感測通道,每個通道包括放大器。
[0053] 來自選定感測電極的信號可被提供至多路復(fù)用器,并進(jìn)而由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為多 位數(shù)字信號以例如作為電描記圖(EGM)而存儲在存儲器82中。在一些示例中,可由直接存 儲器訪問電路控制在存儲器82內(nèi)存儲EGM??刂颇K81 (例如使用處理器80)可利用數(shù)字 信號分析技術(shù)來分析存儲在存儲器82中的數(shù)字化信號以檢測和測量例如EGM內(nèi)的心室激 活時間。例如,處理器80可配置為,使用來自與心肌組織接觸或接近的一個或多個電極的 EGM,通過采用本領(lǐng)域已知的多種信號處理方法中的任一種來測量心肌組織的激活時間。
[0054] 如果IMD16配置為產(chǎn)生起搏脈沖和將起搏脈沖傳送至心臟12,控制模塊81可包括 起搏器定時和控制模塊,其可體現(xiàn)為硬件、固件、軟件或它們的任意組合。起搏器定時和控 制模塊可包括一個或多個專用的硬件電路,諸如同處理器80分離的ASIC、諸如微處理器、 和/或由處理器80的組件(其可為微處理器或ASIC)所執(zhí)行的軟件模塊。起搏器定時和控 制模塊可包括可編程計數(shù)器,控制與DDD、VVI、DVI、VDD、AAI、DDI、DDDR、VVIR、DVIR、VDDR、 AAIR、DDIR和單及雙腔室起搏的其他模式相關(guān)的基本時間間期。在上述的起搏模式中,"D" 表示雙腔室,"V"表示心室,"I"表示受抑制的起搏(例如不起搏),并且"A"表示心房。在 起搏模式中第一個字母表示被起搏的腔室,第二個字母表示在其中感測電信號的腔室,第 三個字母表示提供對感測的響應(yīng)的腔室。
[0055] 起搏期間,起搏定時/控制模塊中的逃逸間期計數(shù)器一旦感測到R波和P波就被 復(fù)位。治療傳送模塊84 (例如包括刺激發(fā)生器)可包括一個或多個起搏輸出電路,該起搏 輸出電路例如通過開關(guān)模塊85選擇性地耦合到適于將雙極或單極起搏脈沖傳送至心臟12 的腔室中的一個的電極40、42、44、46、48、50、58、62或66的任意組合。一旦由治療傳送模塊 84產(chǎn)生起搏脈沖,控制模塊S1可復(fù)位該逃逸間期計數(shù)器,并且藉此控制心臟起搏功能(包 括抗快速性心律失常的起搏)的基本定時。
[0056] 在一些示例中,控制模塊81可作為中斷驅(qū)動設(shè)備來操作,并可響應(yīng)來自起搏定時 和控制模塊的中斷,其中中斷可對應(yīng)于感測到的P波和R波的發(fā)生和心臟起搏脈沖的產(chǎn)生。 任何必要的數(shù)學(xué)計算可由處理器80執(zhí)行,并且由起搏器定時和控制模塊控制的值或間期 的任何更新可隨這些中斷而發(fā)生。存儲器82的一部分可配置為能夠保持所測量間期的序 列的多個循環(huán)緩沖器,所述所測量間期的序列可響應(yīng)于起搏或感測中斷的發(fā)生而被例如處 理器 8〇分析以確定患者的心臟12當(dāng)前是否顯示房性或室性的快速性心律失常。
[0057]控制模塊81的遙測模塊88可包括用于與另一個設(shè)備(例如本文圖i中所述的編 程器24)通信的任何合適的硬件、固件、軟件或它們的任意組合。例如,在處理器80的控制 下,借助內(nèi)部和/或外部的天線,遙測模塊88可從編程器24接收下行的遙測和將上行遙測 發(fā)送至編程器 24。處理器S0可提供數(shù)據(jù)以供上行至編程器24,并提供用于遙測模塊88內(nèi) 遙測電路的控制信號,例如通過地址/數(shù)據(jù)總線。在一些示例中,遙測模塊88可通過多路 復(fù)用器將接收的數(shù)據(jù)提供給處理器80。
[0058] IMD16的各種組件進(jìn)一步被稱合到電源9〇,其中電源包括可充電或非可充電電 池??蛇x擇能持續(xù)幾年的非可充電電池,而充電電池可例如,每天或每周地從外部設(shè)備感應(yīng) 充電。
[0059] 通常,CRT的一個或多個參數(shù)(例如起搏參數(shù))可基于一個或多個感測的生理信 號等被調(diào)整或改變以例如將有效的心臟治療傳送至患者。CRT的一個可調(diào)整的參數(shù)是AV 延遲,AV延遲可被用于基于感測的內(nèi)生性心房活動或起搏的心房活動確定何時傳送心室起 搏。通常,可基于患者內(nèi)生性AV傳導(dǎo)時間的測量而調(diào)整AV延遲。為了測量患者的內(nèi)生性 AV傳導(dǎo)時間,CRT方法和設(shè)備可能暫時中止起搏治療達(dá)一個或多個心跳,從而可監(jiān)控患者 心臟的自然去極化。
[0060] 本文所述的示例方法和設(shè)備可通過使用在起搏治療期間所監(jiān)測的心室激活時間 來調(diào)整AV延遲,而不用暫時中止起搏治療。例如,心室激活時間可與用于心室起搏傳送(例 如僅LV起搏、僅RV起搏、雙室起搏等)的最優(yōu)時間關(guān)聯(lián)或相關(guān),且因此,在起搏治療期間所 監(jiān)測的心室激活時間可被用于調(diào)整一個或多個起搏參數(shù),例如AV延遲(其用于確定何時傳 送心室起搏)。
[0061] 可通過挑選合適的基準(zhǔn)點(diǎn)(例如近場或遠(yuǎn)場電描記圖的峰值或最大值、低谷或最 小值、最小正斜率或負(fù)斜率、最大正斜率或負(fù)斜率、過零點(diǎn)、過閾值點(diǎn)等)并測量使用起搏 電極的起搏刺激傳送與由非起搏電極所感測的電活動(例如EGM)中的恰當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的 時間段,來進(jìn)行激活時間的測量。換言之,可通過挑選或選擇起搏治療(例如雙室刺激、僅 LV起搏、僅RV起搏等)期間通過非起搏電極記錄的EGM內(nèi)的相對于起搏尖峰的合適點(diǎn),來 測量在起搏電極和遠(yuǎn)離起搏電極的非起搏電極之間的激活時間。不同波形或EGM內(nèi)所示的 示例激活時間將在本文中參照圖4進(jìn)一步描述。
[0062] 三個電描記圖204、206、208、心房感測2〇〇和左心室起搏202在圖4中隨時間被描 畫。電描記圖204是通過外部電極記錄的通用電描記心電圖,電描記圖206是使用RV尖端 電極和RV環(huán)狀電極捕捉近場RV活動的雙極近場電描記圖,且電描記圖208是使用RV尖端 電極和例如罐或外殼電極捕捉遠(yuǎn)場RV活動的單極遠(yuǎn)場電描記圖。
[0063] 近場電描記圖206的峰值和遠(yuǎn)場電描記圖208的最大負(fù)斜率指示右心室激活(如 延伸的虛線210所示)。因此,可在左心室起搏202同近場電描記圖206的峰值以及遠(yuǎn)場電 描記圖208的最大負(fù)斜率的其中一者或二者之間測量RV激活時間212。
[0064] 本文所述的示例方法和/或設(shè)備可跟蹤或監(jiān)測心室激活時間(例如右心室激活時 間、左心室激活時間等)并基于所監(jiān)測的激活時間調(diào)整一個或多個起搏參數(shù)(例如AV延 遲)?;玖鞒痰囊粋€表現(xiàn)形式如圖5中示例方法100所示。示例方法1〇〇包括用于測量 心室激活時間和用于基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起搏治療的AV延遲的各種 過程。示例方法100旨在說明本文所述設(shè)備的一般功能操作,而不應(yīng)解釋為實踐本文所述 所有方法的必要的具體形式的軟件或硬件。軟件的具體形式將主要由設(shè)備(例如IMD16) 中使用的特定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及由設(shè)備和/或系統(tǒng)使用的特定檢測和治療方法確定。鑒于本 公開,將軟件和/或硬件提供至任何現(xiàn)代的IMD以完成所述的方法在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能 力范圍內(nèi)。
[0065] 圖5中的示例方法100包括傳送起搏治療102 (例如使用本文所述的頂D16)。傳 送起搏治療102可包括監(jiān)測患者的心臟和將電起搏脈沖傳送至患者的心臟,以例如維持患 者的心跳(例如用以調(diào)節(jié)患者的心跳以改善和/或維持患者血流動力的效率等)。更具體 地,起搏治療102可包括僅LV起搏或僅RV起搏。換言之,起搏治療可被傳送至患者心臟的 左心室或右心室。如本文所述,起搏治療的傳送可基于包括AV延遲的一個或多個起搏參 數(shù),這些參數(shù)可根據(jù)示例方法100被修改。
[0066] 起搏治療的傳送(102)期間,由于例如患者物理活動的變化、心臟組織的變化、心 室傳導(dǎo)速度的變化、心室傳導(dǎo)模式的變化、內(nèi)生性傳導(dǎo)AV時間的變化、心率的變化,交感神 經(jīng)或副交感神經(jīng)刺激的變化等,起搏治療102變得不是很有效。為了補(bǔ)償這樣的變化,示例 方法100可在起搏治療傳送期間使用一個或多個不用于起搏患者心臟的電極來感測患者 心臟的電活動(104)。例如,在來自一個或多個起搏電極的起搏刺激(例如起搏脈沖)傳送 期間,可使用至少一個感測電極來感測(104)或監(jiān)測電活動,從而產(chǎn)生于起搏刺激或內(nèi)生 性傳導(dǎo)的電活動(例如,最先發(fā)生且導(dǎo)致去極化的無論哪種電活動)可在至少一個感測電 極(例如單極或雙極配置)的電描記圖中被感測到或看到。
[0067] 更具體地,可使用起搏治療期間感測(104)的電活動來測量心室激活時間。在至 少一個實施例中,起搏治療可以是僅LV起搏治療,其包括傳送到患者心臟的僅左心室(而 不是右心室)的起搏刺激。這樣,傳送僅LV起搏治療的示例方法可測量右心室激活時間, 該激活時間為將起搏刺激傳送至左心室,和例如由內(nèi)生性傳導(dǎo)或傳送至左心室且傳導(dǎo)至右 心室的起搏刺激(例如,最先發(fā)生的任一者)所致的右心室去極化,此二者之間的時間。
[0068] 在至少另一個實施例中,起搏治療可以是僅RV起搏治療,其包括傳送到患者心臟 的僅右心室(而不是左心室)的起搏刺激。這樣,傳送僅…起搏治療的示例方法可測量左 心室激活時間,該激活時間為將起搏刺激傳送至右心室,和例如由內(nèi)生性傳導(dǎo)或傳給右心 室的起搏刺激(最先發(fā)生的任一者)所致的左心室去極化,此二者之間的時間。
[0069] 用于傳送起搏刺激和感測電活動以用于測量激活時間的電極可被描述為第一電 極和第二電極。例如,可利用至少第一電極傳送起搏治療,且利用至少第二電極感測電活 動。第二電極或配置為在起搏刺激傳送期間感測電活動的任何其他電極可不為起搏電極。 換言之,第二電極可不被配置用于傳送起搏治療。進(jìn)一步,第二或感測電極可為僅僅未被用 于傳送起搏治療的起搏電極(例如,未曾被用于傳送起搏治療,未被和第一電極同時用于 傳送起搏治療,等等)。
[0070] 在僅LV起搏治療的示例中,第一電極或起搏電極可被配置為起搏患者心臟的左 心室,且第二電極或感測電極可被配置為感測患者心臟右心室的電活動。在至少一個僅LV 起搏治療的實施例中,起搏電極或第一電極可以是配置為起搏左心室游離壁的LV尖端電 極,而感測電極或第二電極可以是RV環(huán)狀電極、RV尖端電極或RV細(xì)長(例如除顫)電極。 例如,近場右心室EGM可在RV尖端電極和RV環(huán)狀電極之間被測量或感測。進(jìn)一步,例如, 遠(yuǎn)場右心室EGM可在RV尖端電極和罐或外殼電極(例如電極 58)之間被測量或感測。
[0071] 在僅RV起搏治療的示例中,第一電極或起搏電極可被配置為起搏患者心臟的右 心室,且第二電極或感測電極可被配置為感測患者心臟左心室的電活動。在至少一個僅RV 起搏治療的實施例中,起搏電極或第一電極可以是配置為起搏右心室心內(nèi)膜心尖或隔壁的 RV尖端電極,而感測電極或第二電極可以是LV環(huán)狀電極、LV尖端電極或LV細(xì)長(例如除 顫)電極。例如,近場左心室EGM可在LV尖端電極和LV環(huán)狀電極之間被測量或感測。進(jìn) 一步,例如,遠(yuǎn)場左心室EGM可在LV尖端電極和罐或外殼電極(例如電極 58)之間被測量 或感測。
[0072]此外,第二電極可位于和第一電極(例如起搏電極)相距一定距離處,從而可監(jiān)控 激活時間。例如,如果第一電極和第二電極彼此位置太近,激活時間可能太短以致不能用于 修改一個或多個起搏參數(shù)(例如AV延遲)。
[0073]由于示例方法100可不使用起搏電極來感測用于修改一個或多個起搏參數(shù)(例如 AV延遲)的電活動,可對于每次經(jīng)起搏心跳(例如,逐個心跳地,等等)發(fā)生感測(104),這 樣起搏治療不被中斷。由此,使用示例方法100可監(jiān)測多個心跳中每次心跳的心室激活時 間而并無中斷。
[0074] 如本文所述,心室激活時間可利用使用一個或多個感測電極所感測(104)的電活 動來測量(106)。例如,可選擇感測的電活動波形上的基準(zhǔn)點(diǎn)以用于示例方法1〇〇。起搏治 療的傳送(例如,傳送給LV、RV等等)和由起搏治療或內(nèi)生性激活所產(chǎn)生的被感測電活動 的波形內(nèi)的選定基準(zhǔn)點(diǎn),此二者間的時間是所測量的心室激活時間。
[0075] 基準(zhǔn)點(diǎn)可被選擇為由起搏治療或內(nèi)生性激活所產(chǎn)生(例如,作為其結(jié)果)的被感 測電活動的特性,該特性重復(fù)地或一貫地可辨識,從而心室激活時間可被重復(fù)地或一貫地 測量。在至少一個實施例中,基準(zhǔn)點(diǎn)可以是感測電極所感測的近場波形或電描記圖中的峰 值或最大值(例如,圖4中電描記圖206所示)。在至少另一個實施例中,該基準(zhǔn)點(diǎn)可以是 感測電極所感測的遠(yuǎn)場波形或電描記圖中的峰值或最大值、負(fù)斜率值(例如最大負(fù)斜率) (例如,圖4中電描記圖 2〇8所示)。例如,遠(yuǎn)場電描記圖的導(dǎo)函數(shù)可被計算或求解以確定 遠(yuǎn)場電描記圖的峰值、最大值、斜率值。
[0076] 基于所測量的激活時間(106),示例方法100可修改Μ延遲,例如,AV延遲可用于 基于測量的激活時間傳送起搏治療(108)。如圖5中所示,在示例方法100可修改AV延遲 110之前,示例方法100可評估(evaluate) -個或多個經(jīng)測量的激活時間(108)以確定AV 延遲是否應(yīng)該被修改。例如,可將一個或多個經(jīng)測量的激活時間與指示有效、或最優(yōu)的起搏 治療的預(yù)定的參考激活時間比較。如果一個或多個測量的激活時間大于或小于預(yù)定的參考 激活時間達(dá)選定的閾值,那么示例方法100可修改AV延遲。
[0077] 預(yù)定的參考激活時間可定義為心室激活時間的最優(yōu)值,該心室激活時間的最優(yōu)值 對于固定心率產(chǎn)生最大心搏量,或?qū)τ诟]房結(jié)驅(qū)動的心率產(chǎn)生最大心臟輸出,或提供由任 意數(shù)量的侵入性或非侵入性方法(包括基于感測器的測量,體表ECG上的最窄QRS持續(xù)期 等)所測量的有效血流動力學(xué)性能。在至少一個實施例中,預(yù)定的參考激活時間可由植入 式醫(yī)療設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)的映射(mapping)功能來確定,該映射功能可基于靜息時患者內(nèi)生性AV 傳導(dǎo)的評定來確定最優(yōu)值。
[0078] 可通過任意數(shù)量的方法建立預(yù)定的參考激活時間。在至少一個實施例中,可在植 入后在醫(yī)生診室的隨訪期間,對于選定數(shù)量的心跳(例如60次心跳)評估代表多個監(jiān)測的 心室激活時間的平均值,和其變異性(variability)。醫(yī)生或其他操作者可利用例如患者心 臟的電描記心電圖來可視地監(jiān)測起搏治療以確定起搏治療是有效的。隨后,例如,所監(jiān)測的 心室激活時間的平均值(或任何其他統(tǒng)計值)可被計算并被用作指示有效起搏治療的預(yù)定 參考激活時間。變異性可被用于計算閾值,該閾值是與參考激活時間的一差值,該差值是可 接受或可允許的而并不指示無效起搏治療(無效起搏治療可引起AV延遲調(diào)整)。
[0079] 在至少一個實施例中,僅LV起搏的參考激活時間約為50毫秒(ms),閾值約為 lOins。換言之,在這個實施例中,如果測量的激活時間在大約40ms (即50ms減去l〇ms)和 大約60ms (即50ms加上10ms)之間,那么所測量的激活時間可被確定為提供了有效(例如 最優(yōu))的起搏治療,且因此,不應(yīng)發(fā)生AV延遲的修改。該值可對于每位患者是不同的,對于 用于起搏和感測的每種電極組合也是不同的。
[0080] 預(yù)定的參考激活時間可大于或等于約30ms、約35ms、約40ms、約50ms、約55ms等。 此外,預(yù)定的參考激活時間可小于或等于約60ms、約65ms、約70ms、約80ms等。閾值可大于 或等于約2ms、約3ms、約5ms、約7ms等。此外,閾值可小于或等于約l〇ms、約Ians、約15ms、 約17ms等。
[0081] 在至少一個實施例中,可評估單個經(jīng)測量的心室激活時間(108)以啟動或觸發(fā)AV 延遲的修改(110)。例如,如果上次測量的心室激活時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá) 選定的閾值,那么可確定(108)應(yīng)該修改(110) AV延遲。
[0082] 在其他實施例中,可評估超過一個經(jīng)測量的心室激活時間(1〇8)以啟動AV延遲的 修改(110)。例如,如果在第二選定數(shù)量(例如1〇,2〇等)的心跳中,第一選定數(shù)量(例如 5,10等)的連續(xù)測量的心室激活時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá)選定閾值,則可確 定應(yīng)該修改(110) AV延遲。參照圖6在此進(jìn)一步描述用于修改AV延遲的示例方法,該方法 包括基于超過一個經(jīng)測量的激活時間的判定過程。
[0083] 而且,可將一個或多個經(jīng)測量的心室激活時間的標(biāo)準(zhǔn)偏差與選定的變異性閾值比 較以確定(108)是否應(yīng)該修改(110) AV延遲。例如,如果在第二選定數(shù)量的心跳(例如,10 次心跳)中,第一選定數(shù)量(例如5)的激活時間差(例如,激活時間差可以是經(jīng)測量的心 室激活時間減去預(yù)定的參考激活時間)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于選定的變化閾值(例如15ms),那么 可確定應(yīng)該修改(110)AV延遲。參照圖6在此進(jìn)一步描述用于修改AV延遲的示例方法,該 方法包括基于一個或多個經(jīng)測量的激活時間的標(biāo)準(zhǔn)偏差的判定過程。
[0084] 盡管在這個示例中使用標(biāo)準(zhǔn)偏差來評估變異性,也可使用任何統(tǒng)計度量來評估經(jīng) 測量的激活時間。例如,每個激活時間與平均激活時間的絕對偏差的平均值可用于評估經(jīng) 測量的激活時間。
[0085] 如果確定不應(yīng)調(diào)整或改變AV延遲,示例方法1〇〇可繼續(xù)傳送起搏治療(1〇2)、感測 電活動(104)、測量心室激活時間(1〇6)、并評估激活時間(108)以確定AV延遲或任何其他 起搏參數(shù)(例如VV延遲、多點(diǎn)起搏(例如從LV或RV中的超過一個位置起搏)的調(diào)制等) 是否應(yīng)被調(diào)整。如果確定應(yīng)該調(diào)整或修改(108) AV延遲,示例方法100可進(jìn)展至修改AV延 遲(110)。
[0086] 通常,為了修改AV延遲(110),可基于監(jiān)測的心室激活時間來縮短或延長AV延遲。 例如,在僅LV起搏(例如,在患有左束支阻滯的患者中)中,如果心室激活時間(例如,在 LV起搏和RV之間的時間段,諸如圖4中所示的RV激活時間212)在隨后的融合再同步起搏 (例如,RV激活發(fā)生在LV起搏后,向激活的右束支阻滯模式移動,如下面進(jìn)一步描述的圖 7 的示例310所示)期間增加,用于LV起搏的AV延遲可被延長或被調(diào)整為更長的值以維持 理想的融合。反之,在僅LV起搏中,如果心室激活時間后續(xù)減少或變?yōu)樨?fù)值(例如,RV激活 發(fā)生在LV起搏前,向激活的左束支阻滯模式移動,如下面進(jìn)一步描述的圖7的示例320所 示),用于起搏的AV延遲可被縮短或被調(diào)整為更短的值以維持理想的融合。
[0087] 此外,當(dāng)修改AV延遲110時,上次使用的AV延遲或一個或多個先前使用的AV延 遲的一個或多個統(tǒng)計變化(variation)可用做修改的起點(diǎn)。在至少一個實施例中,AV延遲 可設(shè)置為上次使用的AV延遲加上上次測量的激活時間減去預(yù)定的參考激活時間。
[0088] 在一個或多個實施例中,選定數(shù)量的先前AV延遲(例如上五個不同的AV延遲,用 于上5次心跳、10次心跳、15次心跳、20次心跳等的AV延遲)的眾數(shù)(mode)、中位值或平 均值可被用于修改AV延遲。例如,AV延遲可設(shè)置為選定數(shù)量(例如5、10等)的先前AV延 遲的眾數(shù)、中位值或平均值的其中之一加上選定數(shù)量的激活時間差的眾數(shù)、中位值或平均 值的其中之一。如本文所述,激活時間差可為所測量的心室激活時間減去預(yù)定的參考激活 時間。
[0089] 另一個用于基于監(jiān)測的心室激活時間調(diào)整AV延遲的示例方法150如圖6所述。示 例方法150被配置為傳送僅LV起搏治療(152)。因此,在示例方法150中測量的心室激活 時間為自左心室被起搏后的右心室激活時間。換言之,所測量的激活時間是傳送左心室起 搏和由于例如至左心室的起搏刺激或內(nèi)生性傳導(dǎo)所致的右心室的去極化之間的時間段。
[0090] 對選定數(shù)量或N個心跳(例如10次連續(xù)的心跳),持續(xù)地或周期地為每個經(jīng)起搏 的心跳152測量和計算出所測量的激活時間或ΔΤ。所測量的激活時間或Λ T等于在心房 感測或心房起搏與右心室激活(例如,由右心室的電描記圖分析而確定)之間的時間減去 AV延遲(例如,在心房感測或心房起搏與左心室起搏之間的時間)。
[0091] 然后可以評估經(jīng)測量的激活時間(156)。例如,如果經(jīng)測量的激活時間或ΔΤ小 于(例如小于或等于)預(yù)定的參考激活時間或ATref達(dá)選定的閾值,或者大于(例如大于 或等于)預(yù)定的參考激活時間或ATref達(dá)選定的閾值,則可確定(156)應(yīng)該修改AV延遲 (158)。
[0092] 如圖所示,確定過程156還可評估經(jīng)測量的激活時間的任何統(tǒng)計度量,例如經(jīng)測 量的激活時間與預(yù)定的參考激活時間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。例如,如果在第二選定數(shù)量或N次心跳 (例如10次心跳)中有第一選定數(shù)量或Μ次心跳(例如5此心跳)是所測量的激活時間或 ΔΤ和預(yù)定的參考激活時間或ATref之間差異的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于變異性限制(例如15ms), 那么確定(156)應(yīng)該調(diào)整AV延遲(1δ8)。如果在過程156中沒有確定應(yīng)調(diào)整AV延遲,示例 方法150可繼續(xù)傳送LV起搏152而不調(diào)整AV延遲。
[0093] 如果確定應(yīng)調(diào)整AV延遲,則可為下次心跳調(diào)整(158)AV延遲(例如在心房感測或 心房起搏與心室起搏之間的時間段)。例如,AV延遲可設(shè)置為選定數(shù)量或Μ次心跳(例如 5次心跳)的AV延遲的中位值或眾數(shù)值,加上選定數(shù)量或Μ次心跳的經(jīng)測量的激活時間或 ΔΤ與預(yù)定參考激活時間或ATref之間的差異的中位值或眾數(shù)值(158)。
[0094] 在已調(diào)整(158)AV延遲后,示例方法150可評估新調(diào)整的AV延遲(160),用于例如 確定AV延遲是否已被調(diào)整過多以至于不能有效地傳送起搏治療。例如,如果用于起搏的Av 延遲達(dá)到上限,僅LV融合起搏可被采取短的預(yù)定AV延遲的雙室起搏所替代(162)。短的預(yù) 定AV延遲約為80ms到200ms。如果AV延遲沒有超過預(yù)定的上限值,那么示例方法150可 繼續(xù)傳送僅LV起搏(152),例如,使用經(jīng)調(diào)整的AV延遲監(jiān)測心室激活時間(154),以及評估 經(jīng)測量的心室激活時間(156)。
[0095] 此外,盡管所示的示例方法150用于僅LV起搏,通過僅RV起搏并感測左心室激活 以確定用于RV起搏的AV延遲,該方法也可用于右束支阻滯的患者。
[0096] 圖7中所示為經(jīng)測量的激活時間或ΛΤ的三個示例性計算。在這些示例中,用于 最優(yōu)融合起搏的預(yù)定參考激活時間或Δ Tref是50ms,閾值是10ms。
[0097] 在第一個示例3〇0中,在心房感測(As)和心室起搏(VP)之間的時間段是 140ms (為AV延遲),在心房感測和右心室激活之間的時間段是190ms。因此,經(jīng)測量的激活 時間或ΔΤ等于50ms,在50ms的預(yù)定參考激活時間的閾值10ms內(nèi)。因此,不觸發(fā)或啟動 AV延遲的調(diào)整。
[0098] 在第二個示例310中,在心房感測(As)和心室起搏(VP)之間的時間段是 140ms (為AV延遲),在心房感測和右心室激活之間的時間段是220ms。因此,經(jīng)測量的激活 時間或ΔΤ等于8〇 ms,不在5〇ms的預(yù)定參考激活時間的閾值i〇ms內(nèi)。因此,可啟動AV延 遲的調(diào)整。
[0099] 如圖所示,可計算經(jīng)測量的激活時間和預(yù)定參考激活時間之間的差值,為30m^AV 延遲或As-VP (下次心跳)可設(shè)置為上次AV延遲(As-VP)(為140ms)加上經(jīng)測量的激活時 間和預(yù)定參考激活時間之間的差值。因此,新AV延遲可設(shè)置為170ms。在示例310中的虛 線描述了使用新調(diào)整的AV延遲時下次心室起搏(VP)應(yīng)該發(fā)生之處。
[0100] 在第三個示例320中,在心房感測(As)和心室起搏(VP)之間的時間段是 140ms (為AV延遲),在心房感測(As)和右心室激活之間的時間段是13〇ms。在這個示例 中,右心室激活發(fā)生在心室起搏(VP)之前,因此,右心室激活可能已自然發(fā)生(例如內(nèi)生性 傳導(dǎo))。經(jīng)測量的激活時間或ΔΤ等于-10ms,不在50ms的預(yù)定參考激活時間的閾值10ms 內(nèi)。因此,可啟動AV延遲的調(diào)整。
[0101] 如圖所示,可計算測量的激活時間和預(yù)定參考激活時間之間的差值,為-60ms。AV 延遲或As-VP (下次心跳)可設(shè)置為上次AV延遲(As-VP)(為140ms)加上經(jīng)測量的激活時 間與預(yù)定參考激活時間之間的差值。這樣,新AV延遲可設(shè)置為80ms。在示例320中的虛線 描述了使用新調(diào)整的AV延遲時下次心室起搏(VP)應(yīng)該發(fā)生之處。
[0102] 本公開中所述的技術(shù)(包括那些歸于IMD16、編程器24或各構(gòu)成組件的技術(shù))可 在硬件、軟件、固件或其任何組合中實現(xiàn)或至少部分實現(xiàn)。例如,這些技術(shù)的各方面可在一 個或多個處理器中實現(xiàn),處理器包括一個或多個微處理器、DSP、ASIC、FPGA或其他等效的集 成或離散的邏輯電路以及任何這些組件的組合,這些技術(shù)的各方面可體現(xiàn)在編程器(例如 醫(yī)生或患者編程器)、刺激器、圖像處理設(shè)備或其他設(shè)備中。術(shù)語"模塊"、"處理器"或"處 理電路"可泛指任意上述邏輯電路(邏輯電路可以是單獨(dú)的或與其他邏輯電路相結(jié)合),或 任何其他等效電路。
[0103] 這些硬件、軟件和/或固件可在相同的設(shè)備或不同的設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)以支持本公開所 述的各種操作和功能。此外,所述的單元、模塊或組件中的任一者可一起實現(xiàn),或分別實現(xiàn) 為分立的但可互操作的邏輯器件。將不同特征描述為模塊或單元的目的是突出不同的功能 方面,但并不必然地意味著這些模塊或單元必須通過分立的硬件或軟件組件來實現(xiàn)。相反, 與一個或多個模塊或單元相關(guān)的功能可由分立的硬件或軟件組件執(zhí)行,或集成在共同或分 立的硬件或軟件組件中。
[0104] 當(dāng)在軟件中實現(xiàn)時,歸于本公開所述的系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)的功能可體現(xiàn)為計算機(jī) 可讀介質(zhì)(例如從1、1?〇11、財1^1、££?1?01閃存存儲器、磁數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì) 等)上的指令。這些指令可由一個或多個處理器執(zhí)行以支持本公開中所述功能的一個或多 個方面。
[0105] 本公開參照說明性的實施例而給出,且并不旨在以限制性含義來解讀。如前所述, 本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到,其他多種說明性的應(yīng)用可使用本文所述的技術(shù)以利用本文所述 的設(shè)備和方法的有益特性。通過參看說明書,將顯見示例性實施例的各種修改以及本公開 的附加實施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種植入式醫(yī)療設(shè)備,可操作用于將心臟治療傳送至患者,所述設(shè)備包括: 治療傳送模塊,配置為使用至少一個電極將起搏治療傳送至患者心臟的左心室或右心 室; , 感測模塊,配置為使用至少一個電極感測患者心臟的電活動;以及 控制模塊,其耦合到所述治療傳送模塊和所述感測模塊,且被配置為: 基于AV延遲控制向患者的左心室或右心室的起搏治療的傳送,其中所述起搏治療在 多次心跳中被傳送, _ 在所述起搏治療的傳送期間使用所述感測模塊來感測患者心臟的電活動; 對于所述多次心跳中的每一個心跳,測量在所述起搏治療的起搏刺激傳送與所感測的 電活動的至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)之間的心室激活時間,所感測的電活動產(chǎn)生于所述起搏治療 的經(jīng)傳送的起搏刺激和患者心臟的內(nèi)生性傳導(dǎo)的至少其中之一,以及 如果一個或多個所測量的心室激活時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá)選定的閾 值,則基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起搏治療的AV延遲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,為了基于所測量的心室激活時間修改用 于傳送起搏治療的AV延遲,所述控制模塊進(jìn)一步配置為設(shè)置所述AV延遲為上次AV延遲加 上上次測量的激活時間減去所述預(yù)定的參考激活時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,為了基于所測量的心室激活時間調(diào)整用 于傳送起搏治療的Av延遲,所述控制模塊進(jìn)一步配置為設(shè)置所述 AV延遲為選定數(shù)量的之 前AV延遲的眾數(shù)或中位值加上選定數(shù)量的激活時間差的眾數(shù)或中位值,其中所述激活時 間差為所測量的心室激活時間減去所述預(yù)定的參考激活時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 3中任一項所述的設(shè)備,其特征在于,所述控制模塊配置為如果在 第二選定數(shù)量的心跳中,第一選定數(shù)量的所測量的心室激活時間大于或小于所述預(yù)定的參 考激活時間達(dá)選定的閾值,則基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起搏治療的 AV延 遲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 4中任一項所述的設(shè)備,其特征在于,為了基于所測量的心室激活 時間修改用于傳送起搏治療的AV延遲,所述控制模塊配置為如果在第二選定數(shù)量的心跳 中,第一選定數(shù)量的激活時間差的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于選定的變異性閾值,則修改用于傳送起搏 治療的AV延遲,其中所述激活時間差為所測量的心室激活時間減去所述預(yù)定的參考激活 時間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 5中任一項所述的設(shè)備,其中所述感測模塊配置為使用所述至少 一個電極感測患者心臟右心室的電活動,并且其中所述控制模塊配置為在傳送起搏治療期 間使用所述感測模塊來感測患者心臟右心室的電活動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 6中任一項所述的設(shè)備,其中感測模塊進(jìn)一步配置為使用所述至 少一個電極感測患者心臟右心室的近場電活動,其中所述控制模塊配置為在傳送起搏治療 期間使用所述感測模塊來感測患者心臟右心室的近場電活動,并且其中所感測的電活動的 至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)包括患者心臟右心室的近場電活動的最大值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 7中任一項所述的設(shè)備,其中感測模塊進(jìn)一步配置為使用所述至 少一個電極感測患者心臟右心室的遠(yuǎn)場電活動,其中所述控制模塊配置為在傳送起搏治療 期間使用所述感測模塊來感測患者心臟右心室的遠(yuǎn)場電活動,并且其中所感測的電活動的 至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)包括患者心臟右心室的遠(yuǎn)場電活動的最大負(fù)斜率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 8中任一項所述的設(shè)備,其中所述至少一個電極配置為將起搏治 療傳送至患者心臟的左心室。
10. 根據(jù)權(quán)利要求一 9中任一者所述的設(shè)備,其中所述治療傳送模塊進(jìn)一步配置為將 雙心室起搏治療傳送至患者的心臟,并且其中所述控制模塊進(jìn)一步配置為:如果所述經(jīng)修 改的AV延遲大于選定的限值,啟動使用所述治療傳送模塊將雙心室起搏治療傳送至患者 的心臟。 、
11. 一種用于植入式醫(yī)療設(shè)備中的方法,所述植入式醫(yī)療設(shè)備可操作用于將心臟治 療傳送給患者,所述方法包括: 使用植入式醫(yī)療設(shè)備基于AV延遲使用至少一個電極將起搏治療傳送至患者心臟的左 心室或右心室,其中所述起搏治療在多次心跳中被傳送; 在所述起搏治療的傳送期間使用所述植入式醫(yī)療設(shè)備的至少一個電極感測患者心臟 的電活動; 、 對于所述多次心跳中的每一個心跳,測量在所述起搏治療的起搏刺激傳送與所感測的 電活動的至少一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)之間的心室激活時間,所感測的電活動產(chǎn)生于所述起搏治療 的經(jīng)傳送的起搏刺激和患者心臟的內(nèi)生性傳導(dǎo)的至少其中之一;以及 如果一個或多個所測量的心室激活時間大于或小于預(yù)定的參考激活時間達(dá)選定的閾 值,則基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起搏治療的AV延遲。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,基于所測量的心室激活時間修改用于 傳送起搏治療的AV延遲包括:設(shè)置所述AV延遲為上次AV延遲加上上次測量的心室激活時 間減去所述預(yù)定的參考激活時間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,基于所測量的心室激活時間修改用于 傳送起搏治療的AV延遲包括:設(shè)置所述AV延遲為選定數(shù)量的之前AV延遲的眾數(shù)或中位值 加上選定數(shù)量的心室激活時間差的眾數(shù)或中位值,其中所述心室激活時間差為所測量的心 室激活時間減去所述預(yù)定的參考激活時間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11 一 13中任一項所述的方法,其特征在于,如果在第二選定數(shù)量的 心跳中,第一選定數(shù)量的所測量的心室激活時間大于或小于所述預(yù)定的參考激活時間達(dá)選 定的閾值,則基于所測量的心室激活時間修改用于傳送起搏治療的 AV延遲。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11 - 14中任一項所述的方法,其特征在于,基于所測量的心室激活 時間修改用于傳送起搏治療的AV延遲包括:如果在第二選定數(shù)量的心跳中,第一選定數(shù)量 的激活時間差的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于選定的變異性閾值,則修改用于傳送起搏治療的 AV延遲,其 中所述激活時間差為所測量的心室激活時間減去所述預(yù)定的參考激活時間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11 一 15中任一項所述的方法,其特征在于,在所述起搏治療的傳送 期間使用所述植入式醫(yī)療設(shè)備的至少一個電極感測患者心臟的電活動包括:使用所述至少 一個電極感測患者心臟右心室的電活動。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11 一 16中任一項所述的方法,其中在所述起搏治療的傳送期間使用 所述植入式醫(yī)療設(shè)備的至少一個電極感測患者心臟的電活動包括:在傳送起搏治療期間使 用所述至少一個電極感測患者心臟右心室的近場電活動,并且其中所感測的電活動的至少 一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)包括:患者心臟右心室的近場電活動的最大值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11 一 17中任一項所述的方法,其中在所述起搏治療的傳送期間使用 所述植入式醫(yī)療設(shè)備的至少一個電極感測患者心臟的電活動包括:在傳送起搏治療期間使 用所述至少一個電極感測患者心臟右心室的遠(yuǎn)場電活動,并且其中所感測的電活動的至少 一個選定基準(zhǔn)點(diǎn)包括:患者心臟右心室的遠(yuǎn)場電活動的最大負(fù)斜率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11 一 18中任一項所述的方法,其中使用植入式醫(yī)療設(shè)備基于AV延 遲使用至少一個電極將起搏治療傳送至患者心臟的左心室或右心室包括:將起搏治療傳送 至患者心臟的左心室。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11 - 19中任一項所述的方法,其中所述方法進(jìn)一步包括:如果所述 經(jīng)調(diào)整的AV延遲大于選定的限值,則使用所述植入式醫(yī)療設(shè)備將雙心室起搏治療傳送至 患者的心臟。
【文檔編號】A61N1/362GK104203339SQ201380015585
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】S·戈什, R·W·斯塔德勒 申請人:美敦力公司