JPH04309372A - 植え込み可能な医学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、心臓を刺激するための
植え込み可能な医学装置であって、刺激パルスを発生か
つ供給するための刺激パルス発生器と、能動化時に自発
性心臓事象を検出する検出器と、刺激パルス発生器およ
び検出器を制御する制御装置とを含んでおり、頻脈リズ
ムを誘発または終了させるために、各刺激パルスの間に
時間間隔を有する予め定められた数の刺激パルスから成
るシーケンスを供給し、このシーケンスが自発性心臓事
象の検出時にレリーズされる医学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような装置は、カージオバータ／ペ
ースメーカについての米国特許第４，７０５，０４３　
号明細書を通じて知られている。カージオバータ／ペー
スメーカは、心臓の電気生理学的検査（ＥＰ検査）の間
に、頻脈リズムを誘発させるための一群の刺激パルスを
供給する。頻脈リズムを誘発させる目的は、制御された
環境のもとに、頻脈リズムを終了させる最も効率的な仕
方を決定することである。公知のカージオバータ／ペー
スメーカは刺激パルス発生器と、心臓Ｒ波を検出するた
めの検出器と、制御ユニットと、外部プログラマへまた
それから伝送される無線波に対する送信および受信ユニ
ットとを含んでいる。ＥＰ検査が望まれるとき、オペレ
ータがプログラマをセットし、また信号がカージオバー
タ／ペースメーカへ伝送されて、検出器を切り離し、ま
た刺激パルス発生器をＶＶＴモードに能動化する。外部
プログラマを介して整調信号のシーケンスが、シーケン
スの整調信号と同期して心臓へ刺激パルスを供給する刺
激パルス発生器へ伝送される。検査の間、送信ユニット
も能動化され、またＥＣＧ情報を外部プログラマへ送信
する。

【０００３】シーケンスは一般に短く、各刺激パルスの
間に２５０ｍｓの時間間隔を有する５つの刺激パルスか
ら成るシーケンスは１秒あまりで終了する。公知のカー
ジオバータ／ペースメーカの検出器はＥＰ検査の間は切
り離されているので、また刺激パルス発生器はプログラ
マからの信号シーケンスにより制御される刺激パルスを
供給するので、検査は検査の間の事象にかかわりなく実
行される。刺激パルスは、たとえば、心臓組織からの反
応を誘発し得ず、また頻脈リズムを誘発させようという
試みはそれにより失敗する。シーケンスのそれよりも短
い時間間隔を有する頻脈リズムが誘発されることも生じ
得る。このような場合、それ以上の刺激パルスを心臓へ
供給することは好ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、たと
えば刺激パルスが心臓からの反応を誘発させるのに失敗
するとき、または意図される時間間隔と異なる時間間隔
を有する頻脈リズムが生ずるときに、ＥＰ検査の間の事
象に起因して自動的に自己適合する装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、制御装置が自発性心臓事象の検出時にタイムカウン
タを能動化し、シーケンスの供給の間検出器が能動化さ
れ、検出器が自発性心臓事象を検出するつどタイムカウ
ンタがリセットされ、時間間隔の各完了後にタイムカウ
ンタがリセットされ、かつ刺激パルスが供給され、また
制御装置がシーケンスの継続時間を制限するための手段
を含むことにより解決される。

【０００６】

【作用効果】これにより装置は、自発性心臓事象が検出
されるときに、シーケンスのなかの次の刺激パルスの供
給を、それが検出された自発性心臓事象からカウントさ
れた時間間隔の終了時に供給されるように、適合させる
。もし自発性心臓事象が先行の刺激パルスによる反応の
誘発の失敗の結果であれば、シーケンスの残余は選ばれ
た時間間隔で供給され、また頻脈リズムを誘発させる成
功裡の試みの確率は増大する。もし他方において、自発
性心臓事象が意図される周波数よりも高い周波数を有す
る頻脈リズムの生起により生ぜしめられるならば、自発
性事象が他の時間間隔が経過する以前に生起し、また制
限手段がシーケンスを中断するので、それ以上の刺激パ
ルスは供給されない。さらに、本発明による装置により
、自発性または刺激された心臓事象の後に続く傷つきや
すい段階の間の刺激が回避されるように、頻脈リズムを
誘発させる試みに対する時間間隔を選ぶことが可能であ
る。もちろんフィブリレーションを誘発させることも可
能であり、この場合には時間間隔は傷つきやすい段階の
間の刺激を保証するのに十分に短く選ばれる。

【０００７】冒頭に記載したように装置は頻脈リズム、
一層詳細にはタチカーディアックスを終了させるのに使
用され得る。このような場合に、傷つきやすい段階の間
の刺激が回避されるように時間間隔を選ぶことが可能で
ある。

【０００８】制限手段の好ましい実施態様は、制限手段
が、能動化されるときにシーケンスに対する予め選ばれ
た最大継続時間をカウントアップする第２のタイムカウ
ンタを含んでおり、第２のタイムカウンタが、シーケン
スが開始すると同時に能動化され、また制御装置が、第
２のタイムカウンタが予め選ばれた最大継続時間に達す
るときにシーケンスがまだ終了していないならば、シー
ケンスを終了させることにより得られる。

【０００９】これによりシーケンスの継続時間が、予め
選ばれた最大継続時間を超過しようとしても制限される
。最大継続時間は、第１の時間間隔とシーケンス中の予
め定められた数の刺激パルスの間の時間間隔との和に正
確に一致するように選ばれてもよいし、またはより長く
、たとえば全シーケンスに対して、ただ１つの自発性心
臓事象がＥＰ検査の間に生起するときに、完了されるこ
とを許すべくより長い時間間隔に選ばれてもよい。

【００１０】制限手段の他の好ましい実施態様は、制限
手段が、シーケンスの供給の間の開始された時間間隔の
数をカウントする時間間隔カウンタを含んでおり、また
制御装置が、開始された時間間隔の数が時間間隔の予め
定められた数を超過するときにシーケンスがまだ終了し
ていないならば、シーケンスを終了させることにより得
られる。

【００１１】開始される時間間隔の数がカウントされる
ので、シーケンスに対する全継続時間は、１つまたはい
くつかの自発性心臓事象が検出されるか否かに関係する
。この実施態様の主な利点は、より高い周波数で頻脈リ
ズムが生起したときに生ずる。なぜならば、検出される
各心臓事象は新しい時間間隔を開始し、またシーケンス
はそれにより、もし最大継続時間が使用されたときより
も早く終了されるからである。

【００１２】同一の効果が、制限手段が、シーケンスの
供給の間の検出された自発性心臓事象の数をカウントす
る自発性心臓事象カウンタを含んでおり、また制御装置
が検出された各心臓事象に対して刺激パルスの予め定め
られた数を減ずることによっても得られる。

【００１３】各心臓はＥＰ検査に異なる反応をするので
、異なる長さもしくは等しい長さの時間間隔を設定し得
ることは有利である。これによりシーケンスが、頻脈リ
ズムを誘発させる試みに成功する確率を最適化するため
に、個々の心臓に適合させられ得る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を一層
詳細に説明する。

【００１５】図１には、患者のなかへ植え込まれ、また
電極リード線３を介して電極ヘッドまたはデフィブリレ
ーション電極９で患者の心臓２に接続されているペース
メーカ／デフィブリレータ１のブロック図が示されてい
る。電極リード線３はペースメーカ／デフィブリレータ
１内の刺激パルス発生器４および検出器５に接続されて
いる。刺激パルス発生器４は特殊な振幅および継続時間
を有する刺激パルスを発生する。刺激パルスは各刺激パ
ルスの間に予め定められた時間間隔をもって電極リード
線３および電極ヘッド９を介して心臓２に供給される。 プログラム可能な制御装置６が制御線７を介して刺激パ
ルス発生器４の機能を制御する。

【００１６】検出器５は電極ヘッド９および電極リード
線３を介して自発性心臓事象を検出し、また心臓事象が
検出されるときには常に信号線８を介して制御装置６に
信号を送信する。その代わりに、検出は電極ヘッド９の
付近に配置されている電極リングを介して、または心臓
２のなかに置かれている検出器リード線を有する別の電
極リード線を介して行われてもよい。

【００１７】医師が植え込まれたペースメーカ／デフィ
ブリレータ１を制御かつプログラムし得るように、ペー
スメーカ／デフィブリレータ１は外部プログラマ１１と
の間で信号を送受信し得る遠隔測定ユニット１０を設け
られている。遠隔測定ユニット１０は、遠隔測定ユニッ
ト１０へのまたそれからの信号を伝送し得る２つの導線
１２、１３を介して制御装置６に接続されている。

【００１８】医師が、頻脈リズムを終了させるためのプ
ログラムされた刺激パルスシーケンスが有効であるか否
かを判定することを可能にするため、頻脈リズムがペー
スメーカ／デフィブリレータ１により制御された環境の
もとに誘発される。誘発の試みは電気生理学的検査（Ｅ
Ｐ検査）の間に行われる。医師は特定の振幅および継続
時間および刺激パルスの間の特定の時間間隔を有する制
限された数の刺激パルスから成る適当なシーケンスによ
りプログラマ１１を介してペースメーカ／デフィブリレ
ータ１をプログラムする。医師が頻脈リズム誘発の試み
を開始すると検出器５は能動化され、また自発性心臓事
象が検出されると、制御装置６内のタイムカウンタがプ
ログラムされた時間間隔を通じて始動し、またその時間
間隔の経過後に第１の刺激パルスが供給される。

【００１９】もし自発性心臓事象が試みの間に検出され
ないならば、すべての刺激パルスがプログラミングに従
って供給される。もし試みが成功であれば、すなわち頻
脈リズムが誘発されていれば、ＥＰ検査は、頻脈リズム
を終了させるべく、その第２の部分で継続する。検査の
前に医師は患者の心臓２に対して適当と判定する終了シ
ーケンスをプログラムしていることは好ましい。制御装
置６が検出器５からの信号から決定し得る頻脈リズムが
誘発されると、終了シーケンスが刺激パルス発生器４か
ら心臓２へ供給される。

【００２０】図２には、頻脈リズム誘発シーケンスの継
続時間がどのようにして制限され得るかの一例としてフ
ローチャートが示されている。継続時間のこの制限は、
シーケンスの供給が心臓からの失敗した応答またはシー
ケンスのそれよりも短い時間間隔を有する頻脈リズムの
生起のようななんらかの不測の事象に起因してこの位置
にとどまるのを回避するために必要である。ペースメー
カ／デフィブリレータ１はもちろん、医師が任意の時点
で試みを中断または終了し得るように構成され得るが、
制限機能を有するペースメーカ／デフィブリレータ１で
は中断または終了がより短い時間で実行され得るし、ま
た患者のリスクがそれにより減ぜられる。

【００２１】フローチャートは、試みが開始されており
また自発性心臓事象が検出されている状況を示している
。この場合制御装置６で実行されまたシーケンスの開始
された時間間隔の数ｎをカウントするカウンタは、第１
のブロックでリセットされている（ｎ＝０）。第１の時
間間隔ｔがリセットされ（ｔ＝０）、またカウンタが増
される（ｎ＝ｎ＋１）。質問ブロック（ｎ＝Ｎ？）は、
開始された時間間隔の数ｎが時間間隔の予めプログラム
された全数Ｎに達したか否かを決定する。決定の結果が
肯定であれば、シーケンスは終了され（ＥＮＤ）、さも
なければ、検出器５が時間間隔ｔの開始以降に自発性心
臓事象を検出したか否か（ＤＥＴ？）が決定される。も
し自発性心臓事象が検出されれば、時間間隔ｔが再びリ
セットされ（ｔ＝０）、また開始された時間間隔の数が
増される（ｎ＝ｎ＋１）。さもなければ時間間隔ｔが増
され（ｔ＝ｔ＋１）、また時間間隔ｔが予めプログラム
された経過時間に達したか否か（ｔ＝Ｔｔ　？）が決定
される。自発性心臓事象が検出されないかぎり、時間間
隔ｔは、時間間隔ｔが予めプログラムされた経過時間Ｔ
ｔ　に達するまで、ループ内で増される（ｔ＝ｔ＋１）
。予めプログラムされた経過時間Ｔｔ　が達せられると
、刺激パルス（ＳＴＩＭ）が供給され、時間間隔がリセ
ットされ（ｔ＝０）、また開始された時間間隔の数ｎが
増される（ｎ＝ｎ＋１）。

【００２２】自発性心臓事象が検出されるつど、時間間
隔ｔがリセットされ（ｔ＝０）、またカウンタが増され
る（ｎ＝ｎ＋１）。同じことが、刺激パルス（ＳＴＩＭ
）の供給に続いて時間間隔が経過する時（ｔ＝Ｔｔ　）
に生ずる。もし頻脈リズムが意図される時間間隔Ｔｔ　
よりも短い時間間隔で生起すれば、開始される時間間隔
ｔの数ｎは予め定められた数Ｎまで増大し、また試みは
それ以上の刺激パルスの供給なしに終了される。

【００２３】図３〜図５は、頻脈リズムを誘発させる３
つの異なる試みを示す３つのタイムダイアグラムである
。これらの図面には時間軸ｔに心臓事象（自発性および
誘発）および刺激パルスが示されており、また時間軸ｔ
の上にシーケンス内の刺激パルスの間の時間間隔が示さ
れている。図３の時間軸ｔには２つの自発性心拍１４ａ
、１４ｂが示されている。自発性心拍１４ａ、１４ｂは
自然時間間隔Ｔｎ　を有する。各刺激パルスの間に同一
の時間間隔Ｔｔ　を有する４つの刺激パルス１５ａ〜１
５ｄから成る頻脈リズムを誘発させる試みが実行される
。 第１の刺激パルス１５ａは自発性心拍１４ｃによりトリ
ガされる第１の時間間隔Ｔｔ　の経過後に供給される。 各刺激パルス１５ａ〜１５ｄは新しい時間間隔Ｔｔ　を
開始し、その後に新しい刺激パルス１５ｂ〜１５ｄが供
給される。この例では自発性心臓事象はシーケンスの間
に検出されず、また各刺激パルス１５ａ〜１５ｄは刺激
された心臓事象１６ａ〜１６ｄを生じさせる。それによ
り時間間隔Ｔｉ　を有する頻脈リズムが誘発され、また
シーケンスの後に心臓は誘発された頻脈リズムを有する
自発性心拍１４ｄ、１４ｅで拍動する。誘発される時間
間隔Ｔｉ　はシーケンス内の刺激パルスの間の時間間隔
Ｔｔ　と近似的に同一のサイズである。これによりペー
スメーカ／デフィブリレータ１は、医師によりプログラ
ムされた仕方で誘発される頻脈リズムを終了させる試み
へ進む。これは図面には示されていないが、ヨーロッパ
特許第１０８３６０号明細書に記載されている。

【００２４】図４に示されている頻脈リズムを誘発させ
る試みは図３中の試みと同一の仕方で開始する。時間間
隔Ｔｔ　は自発性心臓事象１７ｃによりトリガされ、ま
た時間間隔Ｔｔ　が経過すると刺激パルス１８ａが供給
される。シーケンスの開始前に自然時間間隔Ｔｎ　を有
する２つの自発性心臓事象１７ａ、１７ｂが示されてい
る。図３中の例と異なり、刺激パルス１８ａは心臓から
の反応に通ぜず、また自発性心臓事象１７ｄが第１の刺
激パルス１８ａの後に時間間隔Ｔｔ　内で検出される。 従来技術による装置では、あたかも特別な事が生起しな
かったかのように、この例では破線で示されているよう
に後続の刺激パルス１８ｂが供給され、また試みに成功
する確率が減ずるであろう。さらに、刺激パルス１８ｂ
が心臓の傷つきやすい段階の間に供給されているリスク
が存在する。このような傷つきやすい段階は自発性また
は刺激された心臓事象の後に常に生起する。本発明によ
るペースメーカ／デフィブリレータ１では時間間隔Ｔｔ
　は、自発性心臓事象１７ｄが検出されるときにリセッ
トされ、また零から開始する。これにより第２の刺激パ
ルス１８ｃは自発性心臓事象１７ｄが検出された時点か
らカウントされる時間間隔Ｔｔ　の経過後に供給される
。第２の刺激パルス１８ｃは刺激された心臓事象１９ａ
の形態で心臓からの応答を生じさせ、また新しい時間間
隔Ｔｔ　が開始する。また第３の刺激パルス１８ｄは刺
激された心臓事象１９ｂを生じさせ、また頻脈リズムが
誘発されている。心臓は誘発された時間間隔Ｔｉ　を有
する自発性心臓事象１７ｅ、１７ｆで拍動する。この時
間間隔Ｔｉ　は刺激パルス１８ａ〜１８ｄの間の時間間
隔Ｔｔ　と近似的に同一のサイズである。

【００２５】図５では、誘発の試みは、自発性心臓事象
２０ｃによりトリガされる時間間隔Ｔｔ　で、図３およ
び図４中のように、２つの自発性心臓事象２０ａ、２０
ｂの後に開始する。第１の刺激パルス２１ａは刺激され
た心臓反応２２ａを生じさせ、また新しい時間間隔Ｔｔ
　を開始する。この例では刺激パルスの間の時間間隔Ｔ
ｔ　よりも短い時間間隔Ｔｉ　を有する頻脈リズムが生
起する。 従来技術による装置ではシーケンス内の刺激パルスの残
余の供給が、生起した頻脈リズムにかかわりなく継続す
るであろう。しかし、本発明によるペースメーカ／デフ
ィブリレータ１は異なる仕方で進行する。第１の自発性
心臓事象２０ｄが第１の刺激パルス２１ａの後に間隔Ｔ
ｔ　の経過後に生起するので、時間間隔Ｔｔ　はリセッ
トされ、またペースメーカ／デフィブリレータ１が第２
の刺激パルス２１ｂを供給することなく再び開始する。 生起する頻脈リズムはシーケンス内の時間間隔Ｔｔ　よ
りも短い時間間隔Ｔｉ　を有するので、次の自発性心臓
事象２０ｄは時間間隔Ｔｔ　が経過する前に再び生起す
る。これは開始される各時間間隔Ｔｔ　に対して繰り返
され、またこれによりそれ以上の刺激パルスは試みの間
に供給されない。図５中で２１ｂ〜２１ｄを付されてい
る位置は、もし先行の自発性心臓事象２０ｄ〜２０ｆが
生起しなかったならば供給されたであろう刺激パルスの
位置を示している。ペースメーカ／デフィブリレータ１
はいま頻脈リズムを終了させる試みに進み得る。

【００２６】図３〜図５中の３つの示された例ではシー
ケンスは４つの等間隔の刺激パルスから成っている。こ
のことは必要ではない。いくつかの場合には、刺激パル
スの間に順次に短い時間間隔を有することにより頻脈リ
ズムを誘発させることがより容易であり、また他の場合
には他の分割が適当であり得る。ＥＰ検査中の刺激パル
スの数は、主に患者の心臓に頻脈リズムを誘発させるの
が容易か困難かに関係して、変化してよい。

【００２７】類似の仕方で、図面に結び付けて説明した
ように、ペースメーカ／デフィブリレータ１は頻脈リズ
ムを終了させるためにも使用され得る。頻脈リズムを終
了させようと試みるときには、傷つきやすい段階の間の
刺激を回避するのに十分に大きい時間間隔が選ばれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペースメーカ／デフィブリレータ
のブロック図。

【図２】シーケンスの継続時間を制限するためのフロー
チャート。

【図３】頻脈リズムを終了させる試みのタイムダイアグ
ラム。

【図４】頻脈リズムを終了させる試みのタイムダイアグ
ラム。

【図５】頻脈リズムを終了させる試みのタイムダイアグ
ラム。

【符号の説明】

１　　　　ペースメーカ／デフィブリレータ２　　　　
心臓 ３　　　　電極リード線 ４　　　　刺激パルス発生器 ５　　　　検出器 ６　　　　制御装置 ７　　　　制御線 ８　　　　信号線 ９　　　　電極先端 １０　　　　遠隔測定ユニット １１　　　　プログラマ １２、１３　　　　導線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　心臓（２）を刺激するための植え込み
   可能な医学装置であって、刺激パルスを発生かつ供給す
   るための刺激パルス発生器（４）と、能動化時に自発性
   心臓事象を検出する検出器（５）と、刺激パルス発生器
   （４）および検出器（５）を制御する制御装置（６）と
   を含んでおり、頻脈リズムを誘発または終了させるため
   に、各刺激パルス（１５ａ〜１５ｄ）の間に時間間隔Ｔ
   ｔ　を有する予め定められた数の刺激パルス（１５ａ〜
   １５ｄ）から成るシーケンスを供給し、このシーケンス
   が自発性心臓事象（１４ｃ）の検出時にレリーズされる
   医学装置において、制御装置（６）が自発性心臓事象（
   １４ｃ）の検出時にタイムカウンタを能動化し、シーケ
   ンスの供給の間、検出器（５）が能動化され、検出器（
   ５）が自発性心臓事象を検出するつど、タイムカウンタ
   がリセットされ、時間間隔Ｔｔ　の各完了後にタイムカ
   ウンタがリセットされ、かつ刺激パルス（１５ａ〜１５
   ｄ）が供給され、また制御装置（６）がシーケンスの継
   続時間を制限するための手段を含んでいることを特徴と
   する植え込み可能な医学装置。
2. 【請求項２】　　制限手段が、能動化時にシーケンスに
   対する予め選ばれた最大継続時間をカウントアップする
   第２のタイムカウンタを含んでおり、第２のタイムカウ
   ンタが、シーケンスが開始すると同時に能動化され、ま
   た制御装置（６）が、第２のタイムカウンタが予め選ば
   れた最大継続時間に達するときにシーケンスがまだ終了
   していないならば、シーケンスを終了させることを特徴
   とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】　　制限手段が、シーケンスの供給の間の
   開始された時間間隔Ｔｔ　の数ｎをカウントする時間間
   隔カウンタを含んでおり、また制御装置（６）が、開始
   された時間間隔Ｔｔ　の数ｎが時間間隔Ｔｔ　の予め定
   められた数ｎを超過するときにシーケンスがまだ終了し
   ていないならば、シーケンスを終了させることを特徴と
   する請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】　　制限手段が、シーケンスの供給の間の
   検出された自発性心臓事象の数をカウントする自発性心
   臓事象カウンタを含んでおり、また制御装置（６）が検
   出された各心臓事象に対して刺激パルスの予め定められ
   た数を減ずることを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】　　時間間隔Ｔｔ　が異なる長さを有する
   ことを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の装置
   。
6. 【請求項６】　　時間間隔Ｔｔ　が同一の長さを有する
   ことを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の装置
   。