JPH0698864A - 心筋虚血患者スクリーニング法 - Google Patents

心筋虚血患者スクリーニング法

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JPH0698864A
JPH0698864A JP4318605A JP31860592A JPH0698864A JP H0698864 A JPH0698864 A JP H0698864A JP 4318605 A JP4318605 A JP 4318605A JP 31860592 A JP31860592 A JP 31860592A JP H0698864 A JPH0698864 A JP H0698864A
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electrocardiogram
lead
myocardial ischemia
sensing
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JP4318605A
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John C Potocki
シー．ポトッキ ジョン
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Cardiac Pacemakers Inc
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    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
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    • A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
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    • A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 心臓の調律管理用パルス発生器／リードシス
テムが植込まれている患者の心筋虚血を評価するための
スクリーニング法を提供する。 【構成】 本方法はパルス発生器／リードシステム１２
を植込み感知／刺激電極１８が組織の内方成長により安
定化するまで所定期間待機するステップを含んでいる。
次に植込まれたパルス発生器を使用して基線心電図が測
定される。この初期心電図は将来の基準のための基線と
して使用され、発生器内に記憶したり外部プログラマー
１０へ伝送して記憶することができる。医師が逐次追跡
するたびに、新たな心電図がサンプルされそのＳＴ部分
の特徴が基線心電図のＳＴ部分の特徴と比較される。こ
の比較により持続時間、振幅もしくは極性の少くとも１
つについてＳＴ部分が基線から変化しておれば、心筋虚
血と推断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に心臓病患者に対
する心筋虚血の有無を分析することに関し、特に心臓調
律を管理するためのパルス発生器／リードシステムを植
え込まれている患者のスクリーニング法に関する。この
ような患者は、植込システムにより検出される心電図と
予めサンプルされてペースメーカシステム内に記憶され
るかもしくは外部プログラマーへ遠隔送信されて記憶さ
れる基線心電図との比較により指示される、心筋虚血エ
ピソードに続くＳＴ部分の変化の有無が評価される。
【０００２】
【従来の技術】代表的に心臓ペースメーカシステムはペ
ースメーカ回路を含む植込型ユニットと、心臓組織に近
接配置される少くとも１本の導電性リードと、植込型ペ
ースメーカから遠隔送信される信号を受信してペースメ
ーカへ送りその設定値を変える非植込型プログラマブル
ベースユニットにより構成される。代表的な植込型パル
ス発生器システムが本出願の譲受人が譲り受けた米国特
許出願第４，３８８，９２７号に開示されている。
【０００３】このようなシステムで使用される植込型リ
ードは代表的に単極もしくは双極感知により患者の心電
図を測定する。ペースメーカは心電図の感知波形を評価
してそこから少くとも１個の刺激パルスを心臓へ加える
必要があることを決定するようにプログラムされる。代
表的に、刺激パルスは植込型リードの遠端に載置された
刺激電極から送出される。
【０００４】代表的な感知電極は心臓の導通経路内で電
気的活動の調律（リズム）波が転送される時に心筋組織
から放出される心電図信号を感知する。この信号放出を
記録すると標準心電図が描かれる。心臓のさまざまな領
域が活性化され次に再分極され、電気的活動の特性変動
が記録される。このような変動は心電図のＰ、Ｑ、Ｒ、
ＳおよびＴ部と呼ばれる。心電図信号の極性、振幅もし
くは持続時間の交番は心筋層および関連する導電経路の
原線維内の放電および再分極の中断もしくは非同時性に
より生じる。このような交番は心筋組織に対する損傷に
より生じることもあり、代表的にそれは心電図波形のＳ
Ｔ部分のずれにより自ずから明らかとなる。
【０００５】心筋虚血とは心臓壁領域への血液供給が不
十分なために心臓自体内の組織が損われることである。
さまざまな病理学的条件により心臓の一部に虚血が生じ
ることがあり、最も一般的なのは斑の蓄積により生じる
血塊による動脈内の血液流の閉塞、もしくは動脈壁の痙
縮による血液流の閉塞である。閉塞が充分な期間持続す
ると、心筋組織は酸欠して回復不能に損傷する。このよ
うに損傷した組織は刺激電波を通すことが不能となり心
臓攣縮を生じる。従って、虚血領域の存在により心電図
の波形が変る。このような損傷はＴ波振幅の増大、波形
のＳおよびＴ部分間の期間延長、Ｔ波の極性反転もしく
は前の心電図と比較した場合のＳＴ部分の高揚もしくは
沈下として現れる。代表的に、虚血性波形を基線すなわ
ち基準波形と較べた場合、ＳＴ部分の高揚もしくは沈下
が明白である。
【０００６】市販されているホルターシステムは代表的
に虚血の証拠としてＳＴ部の変化を評価する。このよう
なシステムは間欠的にサンプルされた心電図波形を記憶
された許容波形のテンプレートと比較することによりこ
れらの変化を評価する。サンプルされた波形が予め設定
された許容振幅もしくは持続時間範囲の外側にあるか、
もしくはその部分の極性が反転しておれば、シフト時に
生じる心電図の実時間部分がダウンロードされ報告書形
式に印字される。このような分析は完全に非侵襲性であ
る。
【０００７】これに対して、本発明の方法では既存の植
込型ペースメーカ回路を診断具として使用して心筋虚血
の有無が評価される。従来、ペースメーカは必要に応じ
て心筋へ刺激パルスを送出する治療法に使用されてい
る。ペースメーカから得られる心電図について予めＳＴ
部分の極性、振幅もしくは持続時間のずれに対して自動
的に評価を行って、心筋虚血の有無について新たな診断
評価が行われることはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主目的は植込まれた心臓ペースメーカから得られる心電
図波形データを使用して心筋虚血の指標としてのＳＴ部
分の変化の有無を患者に対してスクリーニングする新し
い改良型診断法を提供することである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は心筋虚血の有無
を評価するために患者自身の基線心電図波形を定期的基
準として記憶して最近得られたサンプルと比較すること
である。
【００１０】本発明のもう１つの目的は心筋虚血を示す
振幅変化に対して患者のペースメーカから引き出される
心電図をスクリーニングする新たな改良された方法を提
供することである。
【００１１】本発明のさらにもう１つの目的は心筋虚血
を示す極性変化に対して患者のペースメーカから引き出
される心電図をスクリーニングする新たな改良された方
法を提供することである。
【００１２】本発明のもう１つの目的は心筋虚血を示す
ＳＴ部分の持続時間の変化に対して患者のペースメーカ
から引き出される心電図をスクリーニングする新たな改
良された方法を提供することである。
【００１３】本発明のさらにもう１つの目的は心電図の
ＳＴ部分に関するデータを外部もしくは植込まれたペー
スメーカユニット内に記憶して後日ＳＴ部分の変化を評
価するために遠隔測定により検索する新たな改良された
方法を提供することである。
【００１４】
【課題を実施するための手段】本発明の前記目的および
利点はペースメーカの植込に続いて患者の心電図の診断
スクリーニングを行う方法を提供することにより達成さ
れる。逐次得られる心電図についてＳＴ部分における振
幅、極性もしくは持続時間の変化が走査される。一般的
に承認されているこれらの心筋虚血指標のいずれかが存
在すれば、それを定期的にサンプルし分析して、主治医
に警告を促す。
【００１５】従来のペースメーカ回路は標準遠隔測定法
と一緒に使用されている。患者の固有の心電活動が感知
され記憶されて後で比較を行うための基線心電図が描か
れる。この心電図はペースメーカユニット内に記憶した
り標準外部遠隔測定ベースユニットへダウンロードして
記憶し後のサンプルと比較を行うことがてきる。検査医
師が決定する周期で、ペースメーカユニットの既存の回
路を使用して逐次心電図が記録される。心電図のＳＴ部
分を表わす部分がこれらのサンプルから選定され前の基
線心電図部分と比較される。
【００１６】患者の心筋壁内に存在する虚血は臨床学的
に承認されたさまざまな方法で発現する。ＳＴ部分内に
おけるＳＴ部分の極性、持続時間もしくは振幅の変化に
より心筋組織の虚血領域の存在を表示することができ
る。本方法では標準ペースメーカから引き出される心電
図のＳＴ部分の波形を分析してこれらの変化のいずれか
が存在することが調べられる。これらの事象（イベン
ト）はシステムにより自動的に検出され、それに従って
療法を変えるように医師に警告が出される。
【００１７】本発明の方法にはパルス発生器／リードシ
ステムを植込み静止期間中に組織被包もしくは内方成長
によりリードを安定化させ、次に基線心電図を記録する
ステップが含まれる。心電図はこの基線と逐次周期的に
比較されＳＴ部分の形状が基線から逸脱しているかどう
か分析される。
【００１８】
【実施例】図１に本発明の方法を実施するのに必要な装
置を示し、それは既存のさまざまな心臓ペーシング／遠
隔測定システムに使用することができる、このようなシ
ステムでは、外部プログラマーユニット１０が従来の心
臓ペーシングリード１４に取り付けられた植込型心臓ペ
ースメーカユニット１２から遠隔測定信号を受信するよ
うに構成されている。代表的に、このようなリードには
その遠端にペーシング電極１６が配置されている。ペー
シングリード１４に沿って、その遠端からペーシング電
極１６との電気的干渉を回避する距離だけ離されて、少
くとも１個の感知電極１８が配置されている。遠端ペー
シング電極１６が尖２６領域内の右心室２４内に配置さ
れるように、このリードは代表的に上大静脈２０および
右心房２２へ挿入される。
【００１９】本発明の方法を実行するのに有用な外部プ
ログラマーシステムの例が本出願人が譲り受けたブロッ
クウェイの米国特許第４，５６２，８４１号に開示され
ている。この外部プログラマーには植込まれたペースメ
ーカから送られる心電図データを受信し、次に１００KH
z 無線周波（ＲＦ）パルスをペースメーカ内の受信機へ
送信する遠隔測定システムが含まれ、受信機は送信パル
スをペースメーカ回路が解釈する適切なシーケンスへフ
ォーマット化する。
【００２０】心電図信号を分析する別の外部監視ステー
ションがカルツの米国特許第４，１７３，９７１号に開
示されている。正規動作状態において、患者の心電図が
所定時間記録され時間が限れると起動信号が自動的に監
視ステーションへダウンロードされる。実時間心電図信
号も送信され心電図の選定部分を含むリポートが自動的
に発生される。次に、医師はその記録装置がさらに所定
時間だけ正規の動作モードへ戻るように監視ステーショ
ンをプログラムするか、もしくは実時間心電図信号の受
信および分析を継続することができる。実時間信号の受
信は医師が患者の信号は充分安定しておりこれ以上直接
監視を行う必要はないとみなすまで継続することができ
る。次に、医師は記録装置をその正規サンプル状態へ戻
すようにプログラムする。心電図信号を記憶する際、シ
ステムは通常記録に要する時間に較べて信号再生に要す
る時間を圧縮することができメモリが節約される。通信
インターフェイスにより再生信号を適格者が監視して適
切な治療を行うことができる。
【００２１】本発明の方法と一緒に使用できるプログラ
マブル心臓ペーサーの例がスコーバの米国特許第４，３
８８，９２７号に開示されている。このペーサーには心
房および心室の活動を感知する独立したデジタルフィル
ター回路が含まれているが、本発明の方法は心房もしく
は心室活動の感知に限定されたペーサーに使用すること
もできる。米国特許第４，３８８，９２７号のメモリは
デジタルフィルターが異状収縮の識別だけでなくＰ、Ｒ
およびＴ波等の心臓活動のさまざまな成分を識別するた
めに逐次使用するパラメータデータを記憶することもで
きる。この特定システムもサンプリング期間中にＰ波や
Ｒ波が感知されない場合に刺激パルスを発生することが
でき、心室フィルター内のＴ波パラメータを使用して刺
激パルスの施行中に組織の適切な捕捉を確認する。本シ
ステムは頻拍サイクルを断つ努力を行っている時に、頻
拍中に生じる生来の速度よりも高い速度で刺激パルス列
を発生することができる。心室速度、刺激パルス振幅、
パルス持続時間、心房および心室フィルターパラメー
タ、Ｐ−Ｒ遅延間隔、その他のシステムパラメータは外
部でプログラムすることができる。スコーバが開示した
ようなペースメーカーは代表的にメモリにアクセスして
心臓上もしくは心臓内に配置された感知リードからの入
力信号を心電図のさまざまな成分に対する記憶値と比較
する回路を含んでいる。
【００２２】心筋虚血の有無を検出するために心臓の任
意部分から発せられる電気信号を検出するように設計さ
れた心臓内カテーテル／リードがブロッドマン等の米国
特許第４，６８１，１１７号に開示されている。この電
極カテーテルは右心室腔内へ静脈を介して通されるか、
もしくは左心室腔内へ動脈を介して通される。全心電図
信号を感知することなく心臓壁領域からの電流を検出す
るためにカテーテル本体に沿って単極、双極もしくは多
極電極が配置されている。それにはさらに、感知電極が
心臓内面に接触するのを防止してオペレータが心内膜下
および経壁虚血を診断できるようにする手段が含まれて
いる。
【００２３】次に図２を参照して、本発明の方法により
評価されるさまざまなＳＴ部分の変化を示す代表的な心
電図（ＥＣＧ）信号を示す。図２Ａは非虚血性患者に植
込まれたペースメーカにより検出される正常なＰＱＲＳ
Ｔ心電図信号を表す。正常な電気的活動の変動を縦座標
に示し時間を横座標に示す。この特定心電図のＳおよび
Ｔ部分間の持続時間は正常な個人に対して予期される間
隔を示す。Ｔ信号の等電値からの発散も正常である。
【００２４】図２Ｂ〜図２Ｆは心臓内に虚血組織が存在
する場合に表れる心電図のＳＴ部分内の信号のさまざま
な交番を示す。これらの交番には次のものが含まれる。
図２ＢはＴ波の極性が反転された虚血心電図信号。図２
ＣはＳＴ部分の持続時間が著しく正常範囲を超えている
心電図信号。図２ＤはＴ波の振幅が異常に高揚された心
電図信号。図２ＥはＳＴ部分高揚、図２ＦはＳＴ部分沈
下を示しいずれも心筋虚血の指標となる。
【００２５】図３は本発明の方法のステップを示す機能
ブロック図である。本方法により、ブロック５０、５２
に示すように、公知の方法で従来の心臓ペースメーカ１
２およびリード１４が患者に植込まれる。ペースメーカ
１２は遠隔測定能力を含むタイプのものである。リード
１４には感知およびペーシング電極が含まれる。ブロッ
ク５４においてペーシングリード１４の遠端を右心室内
に安定配置するのに充分な時間がとられる。代表的に、
これは４〜９週間にわたって組織の被包および内方成長
が行われるためである。このような安定化期間を経る
と、感知電極の相対配置の変動は最少限とされる。した
がって、運動アーチファクト（ｍｏｔｉｏｎ ａｎｔｉ
ｆａｃｔ）および信号変動は共に最少限に抑えられる。
【００２６】リード１４が適切に安定化した後、ブロッ
ク５６において、心電図信号を感知することによりペー
スメーカ回路が起動される。ブロック５８において、こ
の心電図信号は基線波形として記憶される。ブロック６
０においてそれはペースメーカ内に保持されるか、もし
くはブロック６２において外部プログラマーユニットへ
遠隔送信して基準すなわち基線信号として記憶される。
ブロック６４において、主治医が必要とみなす場合には
逐次心電図信号を記録することがてきる。
【００２７】本発明の方法には逐次心電図信号を記録し
て早期時点において取り出された基線すなわち基準波形
（ブロック５６）と比較し（ブロック６６）心臓ペーサ
ー１２の回路内に記憶するか（ブロック６０）もしくは
外部プログラマー１０の回路内に記憶する（ブロック６
２）ことが含まれる。本発明の方法では図２Ｂ〜図２Ｆ
に示す任意の異常について心電図信号のＳＴ部分が評価
される。ＳＴ部分についてこのような変化のいずれかが
存在する場合には回路をトリガーしてこの心電図サンプ
ルもしくはその一部をダウンロードして医師に心電図の
変化を警告する。このような異常のいずれかにより変化
を知らせることができるが、同じ心電図サンプルに２つ
以上の異常が存在することもある。
【００２８】線６８で示すように、心電図波形のＳＴ部
分に変化が無い場合には、ブロック７０に示すようにこ
の波形は装置の回路内に記憶されない。次に装置は“ス
タンバイ”モードへ戻り（ブロック１００）そこで次の
心電図を感知する新たな要求を受信して処理することが
できる。しかしながら、線７２に示すように、サンプル
波形の違いが予めプログラムされた正常な信号範囲を越
える場合には、ブロック７４において波形の極性変化が
評価される。線７６に示すように、Ｔ波の極性が変化し
たと判断されると、ブロック７８において波形がダウン
ロードされてペーサに記憶されるか（ブロック８０）も
しくはプログラマーユニットに記憶される（ブロック８
２）。いずれの場合にも、逐次サンプルされる心電図が
正常なパラメータを越えるために記憶されると、ブロッ
ク８４において自動的に医師に警告が出される。制約す
るものではないが、これを行う１つの方法はオシロスコ
ープ型画面で標準心電図紙上に基線および逐次心電図を
自動的にプリントすることである。
【００２９】線８６に示すように、極性変化が無い場合
には次にブロック８８においてＳＴ部分の持続時間の変
化について波形が評価される。線９０に示すように、Ｓ
Ｔ部分の長さが正常範囲を越えて延びたものと判断され
ると、ブロック７８においてこの波形は前記したように
記憶される。
【００３０】最後に、線９２に示すように極性も持続時
間も変化しない場合には、ブロック９４において心電図
は振幅変化があるかどうか分析される。振幅変化があれ
ば、波形は（線９６において）ダウンロードされブロッ
ク７８において前記したように記憶される。極性変化、
持続時間変化および振幅変化の３つの評価を行った後で
最初に感知された心電図から有意変化が無い場合には、
線９８に示すように波形は記憶されない。次に装置はブ
ロック１００に示すスタンバイモードへ戻り、そこで次
の心電図を感知する新しい要求を受信して処理すること
ができる（ブロック６４）。
【００３１】日常の通勤時や緊急事態発生時に、ペース
メーカが植込まれている患者は新しい心電図のサンプル
をとって基線波形と比較することができる。本発明の方
法を使用すれば、２つの心電図のＳＴ部分を比較して公
知の心筋虚血指標の存在を調べることができる。波形に
有意のずれが生じておれば、主治医に警告が出され基準
（基線）および逐次（サンプル）波形が表示される。し
たがって、従来治療にしか使用されなかった既存のペー
スメーカの心電図記録の特徴を心筋虚血の自動診断にも
使用することができる。
【００３２】特許法に従って新しい原理を応用しかつ必
要な特殊部品を作成し使用するのに必要な情報を同業者
に提供するために本発明を詳細に説明してきた。しかし
ながら、本発明は明らかに異なる装置により実施するこ
とができ、装置の詳細および動作手順について、発明の
範囲内でさまざまな修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実行するのに必要な主要部品間
の関係を示す平面図。
【図２】本発明により検出されるさまざまな電気的現象
を示す心電図であって、Ａは正常なＰＱＲＳＴ心電図信
号を示す図、ＢはＴ波の極性が反転された虚血性心電図
信号を示す図、ＣはＳＴ部分の持続時間が正常範囲を著
しく越える心電図信号を示す図、ＤはＴ波の振幅が異常
に高揚された心電図信号を示す図、ＥはＳＴ部分の高揚
を示す図、ＦはＳＴ部分の沈下を示す図。
【図３】本発明の方法を実施するのに必要な一連のステ
ップの機能ブロック図。
【符号の説明】
１０ 外部プログラマーユニット １２ 植込型心臓ペースメーカユニット １４ リード １６ ペーシング電極 １８ 感知電極 ２０ 上大静脈 ２２ 右心房 ２４ 右心室 ２６ 尖

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 心筋虚血患者スクリーニング法におい
    て、該方法は、(a) 心電図信号情報を感知して外部プロ
    グラマーへ遠隔送信することができる心臓ペースメーカ
    を植え込み、(b) 感知およびペーシング電極を有するペ
    ーシングリードを前記心臓ペースメーカへ接続し、前記
    感知およびペーシング電極を患者の心臓の右心室内に配
    置できるように前記リードを位置決めし、(c) 前記ペー
    シングリードの位置が安定化するのに充分な時間待機
    し、(d) ステップ(c) の後で、心電図のＳＴ部分を表わ
    すデータを感知して前記心臓ペースメーカおよびプログ
    ラマーの１つへ基線値として記憶し、(e) 心電図からＳ
    Ｔ部分情報を逐次感知し、(f) 前記逐次感知されたＳＴ
    部分情報を前記基線値と比較して差を求める、ステップ
    からなる心筋虚血スクリーニング法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記ＳＴ
    部分情報は極性、振幅および持続時間の少くとも１つに
    関連している、心筋虚血スクリーニング法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、前記差に
    は前記基線値と逐次感知されるＳＴ部分情報間の極性反
    転が含まれる、心筋虚血スクリーニング法。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の方法において、前記差に
    は前記基線値が記憶されてから前記ＳＴ部分情報が逐次
    感知されるまでの前記ＳＴ部分の持続時間長が含まれ
    る、心筋虚血スクリーニング法。
  5. 【請求項５】 請求項２記載の方法において、前記差に
    は前記基線値が記憶される時間と前記ＳＴ部分情報が逐
    次感知される時間との間におけるＳＴ部分の振幅変化が
    含まれる、心筋虚血スクリーニング法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の方法において、前記基線
    値は前記心臓ペースメーカ内に記憶される、心筋虚血ス
    クリーニング法。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の方法において、前記基線
    値は前記外部プログラマー内に記憶される、心筋虚血ス
    クリーニング法。
JP4318605A 1991-11-29 1992-11-27 心筋虚血患者スクリーニング法 Pending JPH0698864A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US80046491A 1991-11-29 1991-11-29
US800464 1991-11-29

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Publication Number Publication Date
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ID=25178461

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4318605A Pending JPH0698864A (ja) 1991-11-29 1992-11-27 心筋虚血患者スクリーニング法

Country Status (3)

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