心臟相關(guān)的應(yīng)用中的心室起搏的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)文件
[0002] 本專利文件根據(jù)35U. S. C. § 119主張2012年10月2日申請的題為"心臟相關(guān)的 應(yīng)用中的心室起搏"的美國臨時專利申請第61/708, 992號的益處，所述申請以及其附件和 其中引用的任何參考以引用的方式完全并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種心臟相關(guān)的應(yīng)用中的心室起搏。
【背景技術(shù)】
[0004] 右心室尖部的起搏引起大約百分之五十的右心室被起搏的患者的心室內(nèi)和心室 間電異步（IEA)。自然發(fā)生左束支阻滯（LBBB)也通過在許多情況下產(chǎn)生比RV尖部起搏更 糟類型的心室異步而惡化心室功能。在文獻(xiàn)中，IEA已與加速心力衰竭（HF)過程和/或更 可能形成HF相關(guān)聯(lián)。在改善尤其是心力衰竭的患者的電異步的理念下，近年來，已致力于 兩條線的研究。一條線的研究嘗試再同步兩個心室，放置另外的導(dǎo)管通過冠狀竇，來以協(xié)調(diào) 方式刺激右心室（RV)和左心室（LV)(雙心室起搏（BVP)，也稱作心臟再同步療法（CRT))。 BVP已主要鏈接到HF和IEA的患者。由于BVP昂貴、復(fù)雜且有風(fēng)險，BVP沒有廣泛用來防止 并不另外需要BVP的起搏器患者的RV尖部起搏產(chǎn)生的IEA。因此，已保持關(guān)注刺激心室間 隔膜的較簡單方法的第二條線的研究嘗試實現(xiàn)心臟的正?；顒?，且面向需要常規(guī)的單個或 雙個腔室起搏器植入的具有窄的和寬的QRS波群的患者。
[0005] 存在四種類型的起搏器：⑴異步的；（2)單腔室同步的；(3)雙腔室AV順序的； 和⑷可編程的。異步（A00、VOO和D00)起搏器以預(yù)定速率放電，這個預(yù)定速率與患者的 (固有）心率無關(guān)。單腔室同步（AAI和VVI)起搏器只有在患者的（自發(fā)）心率降到預(yù)定 速率以下時以所述預(yù)定速率放電。雙腔室AV順序起搏（VDD、DVI和DDD)的起搏器通常使 用兩個電極：一個在心耳中，一個在右心室尖部。首先刺激心房收縮，然后在可調(diào)整的AV房 室（AV)間期之后，刺激心室?？删幊唐鸩骶哂锌删幊烫卣鳎ɡ缙鸩?、脈搏持續(xù)時間、 電壓輸出，和R波靈敏度）、房性心動過速管理特征、心房有時是心室抗心動過速起搏特征 (可編程AV延遲、動態(tài)AV延遲、脈搏寬度，和自動導(dǎo)線模式轉(zhuǎn)換等）。
[0006] 所有這些類型的起搏器可以在右心室通道中被提供高電壓輸出和/或特殊波 形，就像美國專利7, 512, 440、8, 005, 544、8, 014, 861和8, 050, 756和美國專利公布第 2012/0101539號中討論的那些起搏器，通過在右心室或右心房部分中的右心室（RV)隔膜 中的His束起搏來繞開傳導(dǎo)系統(tǒng)阻滯，從而恢復(fù)正常活動順序。為簡單起見，在本公開的其 余部分中，將這種類型的高電壓/特殊波形His束療法稱作XSTIM。
[0007] 再同步療法（CRT)和XSHM目的在于通過矯正IEA來改善心臟IEA，從而改善心臟 功能。已從動脈壓的急性測量和心室內(nèi)壓的改變率，或從評定這個療法對心力衰竭（HF)的 患者的死亡率和住院率的結(jié)果試驗來得到用于理解CRT和XSHM的益處的大多數(shù)信息。盡 管結(jié)果信息對于理解療法的實際臨床益處很關(guān)鍵，但是結(jié)果信息并沒有提供關(guān)于矯正既定 患者的根本問題時CRT的實際成功的任何信息，它只為患者群體提供可能的結(jié)果。盡管血 液動力信息當(dāng)CRT和XSHM嘗試矯正根本的電異步問題時測量CRT和XSHM的機械效果很 精確，但是血液動力信息只是替代變量，因為它不提供關(guān)于CRT或XSHM矯正電異步的有效 性的確定信息，當(dāng)前認(rèn)為這是產(chǎn)生異步的核心問題。另外，針對CRT應(yīng)用的先前適應(yīng)癥不需 要處方醫(yī)生來驗證患者實際上以機械異步開始。正因為此，本公開的各個方面強調(diào)通過電 的方法利用從心臟的電活動得到的參數(shù)在開始和植入后IEA的診斷評估及其優(yōu)化，這比簡 單的QRS寬度測量更準(zhǔn)確，QRS寬度測量需要確定LBBB存在，這是當(dāng)前CRT的目前臨床適 應(yīng)癥需要的（http://www. theheart. org/article/1122825. do) 〇
[0008] 在植入CRT裝置或右心室起搏裝置之前，一些患者具有左束支阻滯（LBBB)，是CRT 適應(yīng)癥，但是不需要右心室起搏。一般而目，LBBB伴隨電和機械異步，但是其范圍不可用表 面ECG測量。因此，在這個階段，先前開發(fā)的技術(shù)沒向處方醫(yī)生或植入醫(yī)生提供任何方法來 判定患者實際上是否具有可以通過植入CRT裝置可以被矯正的異步。另外，先前開發(fā)的技 術(shù)沒有向植入醫(yī)生提供任何簡單技術(shù)來判定在右心室和/或CRT起搏裝置植入之后選擇進(jìn) 行刺激的部位是否在起搏期間矯正電和機械異步，在CRT植入之后，電和機械異步應(yīng)該被 矯正。在考慮選擇和/或可用于固定導(dǎo)線的植入部位的情況下，起搏期間，特定患者的異步 水平可能比先前基線更嚴(yán)重。例如，所有證明CRT益處的研究是基于大眾的研究，其中大多 數(shù)人受益，但是一些人并不受益。另外，先前開發(fā)的技術(shù)沒有向植入醫(yī)生提供任何簡單方法 來評估最佳房室（AV)延遲或心室間（VV)延遲（從減少和避免異步的角度來看）。類似的， 在植入后，先前開發(fā)的技術(shù)沒有向隨訪醫(yī)生提供任何簡單方法來確認(rèn)植入的CRT裝置當(dāng)前 是否正在工作且正在矯正最初產(chǎn)生該裝置處方的基線異步。
[0009] 先前開發(fā)的技術(shù)僅允許隨訪醫(yī)生知道雙心室起搏（BVP)裝置在兩個腔室中起搏 且奪獲，但是不知道產(chǎn)生該BVP處方的根本IEA是否已被該裝置矯正。隨訪醫(yī)生可用的唯 一方法是利用傳統(tǒng)的ECG通過QRS的可視化或窄化來評定成功程度。然而，尤其在ECG QRS 的窄化在大多數(shù)CRT中出現(xiàn)而沒有標(biāo)記時，這個方法不提供足夠的信息來了解是否是左心 室（LV)異步。
[0010] 在具有窄QRS的患者需要起搏器的情況下，起搏將很可能使QRS變寬，因為任何人 工刺激將比正常傳導(dǎo)糟，除非使用像XSHM的方法。然而，這應(yīng)該被檢查，以確定右心室中 的最好植入部位，使得可以驗證起搏產(chǎn)生的人工刺激不比在起搏器植入之前存在的心室內(nèi) 同步糟，或?qū)τ诮邮苤委煹奶囟ɑ颊叨?，產(chǎn)生有療效的可容忍的異步水平。當(dāng)前沒有這樣 的檢查，且在大多數(shù)中心中，右心室起搏導(dǎo)線放置在右心室中，而不檢查起搏部位對IEA的 效果。不檢查IEA的原因是沒有考慮其評估的簡單易用、快速和便宜的方法。
[0011] 最后，在植入之后，每個患者在出院和后續(xù)復(fù)診中需要特定編程調(diào)整，來維持最佳 異步水平，因為他/她的心臟基質(zhì)適應(yīng)于由刺激療法產(chǎn)生的新的電活動形態(tài)或患者的給藥 方案的變化而改變。本公開的各方面通過以下方法解決了前述問題：向處方醫(yī)生提供簡單 的非侵入方法來在推薦植入CRT或XSYNC裝置之前確認(rèn)異步的存在，允許植入醫(yī)生選擇提 供有療效的可接受的電異步水平的最佳起搏部位，和允許出院醫(yī)生對初始方式和心室間延 遲編程，確保異步水平在接受治療的患者的治療目標(biāo)以下。另外，本公開的各方面通過以下 方法解決前述問題：向轉(zhuǎn)介醫(yī)生提供簡單手段來確認(rèn)使得轉(zhuǎn)診病人需要CRT裝置的電異步 已由該裝置改善到他/她的治療目標(biāo)，和也向標(biāo)準(zhǔn)起搏器植入醫(yī)生提供選擇右心室中的起 搏部位的手段，在常規(guī)的右心室起搏器植入之后，不會將電異步惡化到他或她的治療目標(biāo) 之上。另外，本公開的各方面利用用于心臟刺激的心臟內(nèi)電極和/或刺激裝置的盒子和/或 任何其可能具有的中性電極來得到偽表面心電圖（ECG)，將其用作輸入數(shù)據(jù)來評估IEA水 平。這個類型的ECG具有更多的優(yōu)點：允許刺激裝置連續(xù)改變房室延遲和心室間延遲（每 秒、每分鐘、每小時，或隨訪醫(yī)生編程到裝置中時），來優(yōu)化起搏參數(shù)，從而將異步維持在治 療目標(biāo)之下。為了完成這些目標(biāo)，本公開的各方面利用表面ECG信號（或從心臟內(nèi)信號得 到的偽ECG)來計算心室內(nèi)電異步指數(shù)（IEAI)。
[0012] 先前開發(fā)的方法利用若干用于評估機電異步的過程，其中一個過程是超聲心動描 記術(shù)。在超聲組內(nèi)，組織多普勒成像（TDI)是用于測量異步的最常見的方法。由于心臟壁 在收縮期間進(jìn)行扭絞運動，超聲方法非常不準(zhǔn)確且不明確（這只有波群設(shè)置來解釋，因為 不同的組織層將在不同時間移動，使得異步測量非常困難）其非常昂貴、耗時，且在轉(zhuǎn)介醫(yī) 生、隨訪醫(yī)生和植入醫(yī)生可以合理利用的資源范圍之外。缺乏對這個因素的了解和理解已 導(dǎo)致基于超聲心動描記術(shù)和多普勒組織成像的評定異步的不準(zhǔn)確方法激增，結(jié)果是沒有任 何標(biāo)準(zhǔn)作為臨床標(biāo)準(zhǔn)，致使植入醫(yī)生和隨訪醫(yī)生不使用工具來評定是否已達(dá)到處方的異步 治療水平。另外，如果在裝置的植入期間，增加超聲心動圖記錄系統(tǒng)，那么程序的復(fù)雜性也 增加，從而增加了手術(shù)時間并因此增加程序成本和感染風(fēng)險。執(zhí)行單個參數(shù)集對異步水平 的影響的相對準(zhǔn)確的超聲評估的時間是分鐘級的。本公開將這個時間減少到秒級。最后， 假定正被矯正的退化的根本原因是心臟的電傳導(dǎo)系統(tǒng)，療法對該傳導(dǎo)的效果的直接測量是 用于確定療法成功的最好策略，而不是測量第二代理機械變量，這些變量本身非常容易有 測量錯誤并且他們的意思容易被誤解。
[0013] 本發(fā)明的各方面將為采用本發(fā)明的衛(wèi)生保健系統(tǒng)提供明顯的成本節(jié)省，因為目 前用于判定療法成功的基于結(jié)果的方法實際上向人進(jìn)行植入手術(shù)，當(dāng)導(dǎo)線位置不優(yōu)化時， 可能該人不受益，而僅屬于患者世界中有很大可能從治療受益的統(tǒng)計得到的人群或組或子 集。另外，可以完全想到，先前提到的子組內(nèi)的子組可能由療法變糟，因為電刺激對于那些 盡管顯示LBBB但是不具有顯著IEA的人，或者對于導(dǎo)線位置使得其到頭來從基線水平惡化 IEA可能是惡化的電異步。同時，本發(fā)明通過使醫(yī)生能夠只治療那些需要治療的人并且為醫(yī) 生提供便宜的、易于使用的、快速的工具來確定不僅改善了被植入裝置的那些患者的病情， 而且沒有給這些患者帶去傷害，將為社會提供顯著的益處，所述傷害包括因不同于IEA的 原因需要起搏的患者的需要心室起搏的問題的矯正會非故意地觸發(fā)IEA，且增加心力衰竭 的可能性或如果他們已經(jīng)心力衰竭，加速其進(jìn)程。
[0014] 上述論述不打算描述每個實施方案或每個實施方式。圖式和以下描述也例示各種 實施方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本公開的各方面針對與受試者心臟數(shù)據(jù)相關(guān)的異步指數(shù)的使用，例如，其中所述 異步指數(shù)涉及或包括心室內(nèi)或心室間電異步數(shù)據(jù)和與心臟/生理狀況相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。心室 內(nèi)或心室間電異步數(shù)據(jù)可以針對某個受試者且指示針對所述受試者的不同狀況。如下文所 論述，異步指數(shù)提供不同受試者特定的狀況，跨越使用和實施的范圍。
[0016] 在某些實施方案中，設(shè)備和方法針對利用對應(yīng)于心電圖（ECG)或偽表面ECG的受 試者心臟數(shù)據(jù)的使用。所述設(shè)備包括存儲異步指數(shù)的第一電路和/或第二電路，其中所述 異步指數(shù)中的心室內(nèi)或心室間電異步數(shù)據(jù)集合為所述受試者心臟提供。所述集合分別對應(yīng) 于針對所述受試者的不同狀況。另外，所述第一電路和/或第二電路提供對所述心室內(nèi)或 心室間電異步數(shù)據(jù)集合中的至少一個集合的訪問。這響應(yīng)于輸入信號而發(fā)生，其中所述輸 入信號以所述異步指數(shù)的特定部分為目標(biāo)或另外識別針對所述受試者的所述不同狀況中 的一種狀況（或所述心室內(nèi)或心室間電異步數(shù)據(jù)集合中的一個對應(yīng)集合）。在與之相關(guān)的 方法中，以表的形式收集并組織受試者心臟數(shù)據(jù)（對應(yīng)于心電圖（ECG)或偽表面ECG)，其中 所述表具有針對所述受試者心臟的心室內(nèi)或心室間電異步數(shù)據(jù)集合；所收集和組織的心臟 數(shù)據(jù)也可以包括針對所述受試者的不同狀況和/或與所述不同狀況相關(guān)。
[0017] 本公開的某些其它實施方案針對包括獲取電路的設(shè)備和方法，所述獲取電路在受 試者心臟的第一位置收集第一信號且在所述受試者心臟的第二位置收集第二信號。所述第 一信號指不第一心臟表面心電圖（ECG)和第一心臟內(nèi)電描記圖（EG)中的至少一個。所述 第二信號指示第二心臟表面ECG和第二心臟內(nèi)電描記圖（EG)中的至少一個。所述設(shè)備也 包括預(yù)處理電路，所述預(yù)處