JPH0910323A - 植え込み可能な装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 作動の誤りの検出時にすべての制御および自
動性機能を停止しないような心臓に電気的刺激を与える
植え込み可能な装置を提供する。 【解決手段】 身体条件を検出するセンサと、検出され
た身体条件に応答して心臓に与えられる刺激の振幅およ
びタイミングの少なくとも１つを電気的に制御する制御
装置と、心臓に刺激を与えるべく制御装置および心臓に
接続されている出力回路とを含む。また、制御装置の作
動を決定する命令の２つの代替的な集合として、制御装
置により通常利用される第１の命令集合と、植え込み可
能な装置の作動に誤りが検出された場合に制御装置によ
り利用される第２の命令集合とを含む。また、植え込み
可能な装置の作動の誤りを検出し、また制御装置をして
誤りの検出に応答して第２の命令集合を利用するように
切換わらせる誤り検出手段を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的に心臓ペース
メーカのような植え込み可能な装置に関し、また一層詳
細には、少なくとも１つのソフトウェアバックアップモ
ードを含む少なくとも２つの作動モードで自動性を備え
ている植え込み可能な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】心臓の不適切な作動はしばしば植え込み
可能な装置、たとえばペースメーカにより治療すること
ができる。これらの装置は一般に（タイミングに関し
て、または強度に関して）適切にその自然のパルスを受
けていない心臓の選択された領域に電気的パルスを与え
る。植え込み可能な装置を使用して、医師は病的な徐脈
（異常な遅い心拍）、頻不整脈（異常な速い心拍）およ
び時間を経て患者の生命を脅かし得る他の条件を含む多
くの異なる変調に対して電子的な支援を与えることがで
きる。

【０００３】植え込み可能な装置は一般に３つの基本的
な要素、すなわち１つまたは複数個の電極、対応する数
の絶縁されたリードおよび制御ユニットを含んでいる。

【０００４】１つまたは複数個の電極は心臓の筋肉に直
接に電気的刺激を与えるのに使用される。これらの刺激
は整調パルスであってよく、また時には頻不整脈を治療
するのに使用されるような比較的大きいショックを含ん
でいてよい。電極は一般に心臓の筋肉内に直接に縫い込
まれており、また心拍を電気的に検出するのにも使用さ
れ得る。これらの電極に加えて、他の電気的センサが血
液ガス、呼吸、心臓体積、温度、圧力または他の生理学
的条件を検出するための装置に使用され得る。

【０００５】絶縁されたリードはこれらの電極を制御ユ
ニットと接続するのに使用される。制御ユニットは比較
的大きい物体であり、従って胸廓内で心臓から離して配
置しなければならない。絶縁されたリードは外科的植え
込みの間に胸廓内に置かれ、また制御ユニットを種々の
他のセンサ、たとえば肺における肺センサに接続するの
にも使用される。

【０００６】最後に、制御ユニットは１つまたは複数個
の電池から整調パルスを発生する電気回路を含んでい
る。最近の装置は複雑化しており、また制御論理、タイ
ミング回路および制御論理回路を電極および／または他
のセンサとインタフェースする入力／出力（Ｉ／Ｏ）回
路を含んでいる。たとえば、Ｉ／Ｏ回路はアナログ‐デ
ィジタル変換およびディジタル‐アナログ変換を行い、
また所望の強度、継続時間および周波数のパルスのよう
な所望の電気的刺激を発生する。最近の制御ユニットは
一般にマイクロプロセッサおよびメモリを含んでおり、
また患者の身体内に植え込み後の遠隔プログラミングを
可能にするように構成されている。

【０００７】初期のペースメーカは予め定められた時間
周期内で拍動に失敗したときに心臓に電気的刺激を与え
る固定レート装置であった。しかし、マイクロプロセッ
サに基づくテクノロジーにより植え込み可能な装置が種
々の生理学的入力に基づいて複雑な論理的決定をするこ
とが可能にされた。たとえば、最近の植え込み可能な装
置は異なる形式の頻不整脈を識別し、また心臓に不必要
な外傷を与えない適切な治療を選択する能力を有する。
たとえば、ある患者に対しては、１６０拍毎分の心拍レ
ートは異常に速いとみなされようが、その条件を５００
Ｖを越える細動除去ショックを与えることにより治療さ
れ得る細動条件と結び付けることは不適切かつ危険であ
り得よう。このような心拍レートはストレスまたは運動
のような生理学的因子により適切に惹起され得よう。最
近のマイクロプロセッサ援用装置は病的条件から正常な
生理学的条件を識別し、またその後に代替的な治療を選
択する能力を有する。生理学的変数に基づく論理的決
定、種々の心臓条件に応答しての治療の選択および自動
的な自己構成はここで自動性（オートマティシティ）と
呼ばれる機能の例である。自動性の特別な例について
は、米国特許出願第08/124,902号明細書を参照された
い。その内容のすべてを参照によりここに組み入れるも
のとする。

【０００８】マイクロプロセッサ援用の植え込み可能な
装置は、心臓に不必要な外傷を与えず、必要とされると
きにのみ治療を行うので、大きな実際的有用性を有する
ことが実証されている。しかしこれらの装置は、他の最
近の電子式またはマイクロプロセッサ援用装置にくらべ
て頻繁ではないけれども、時には故障および誤りを生ず
る。しかし不幸なことに、故障および誤りは植え込み可
能な装置では、患者の生命が装置の適切な作動に依存し
ているので、他の装置の場合よりも影響が大きい。これ
らの装置では誤りは、時間の経過と共に生じ得るハード
ウェア（電子部品）の故障またはソフトウェアの劣化に
より惹起することがある。

【０００９】これらの誤りの確率を最小化するため、多
くの最近の植え込み可能な装置は、マイクロプロセッサ
の代わりにバックアップ回路として使用するためハード
ウェアで実行される固定レート回路を備えている。これ
らの固定レート回路はパリティエラーの検出時にトリガ
され、またそれらは装置のプログラム可能な機能のすべ
てをディスエーブルし、装置は単に固定レートペースメ
ーカとなる。換言すれば、検出された誤りに応答して、
これらの植え込み可能な装置は、それらの決定回路に誤
りがあることを推定し、また心臓への周期的パルスの供
給に戻り、それらが有したであろう自動性機能を喪失す
る。しばしば、マイクロプロセッサがパワーを保存する
ことを完全に停止され、またその作動が無視され、また
誤っていると回路により推定される。患者が医師診察室
に戻るべきであることを指示するべく、パルス発生器内
の可聴警報が時には鳴らされる。

【００１０】しかし、ソフトウェアエラーの状況下で
は、装置の自動性機能のすべてを停止し、またその代わ
りに患者に固定レート整調を施すことは資源の浪費であ
り、また危険であると考えられる。なぜならば、特に、
固定レート整調によって常に適切に処理され得ない頻不
整脈および徐脈の検出および治療のために装置が使用さ
れ得るからである。換言すれば、装置が最初に患者に植
え込まれた真の理由は、絶対的に自動性を必要とする条
件をアドレスすることにあったかもしれない。

【００１１】固定レートバックアップ整調の使用により
生ずる他の問題は、心臓に与えられる電圧が特定の患者
に対して不適切に高く設定されるかもしれず、従ってま
た心臓の正常な作動を実際に妨げるかもしれないことで
ある。不幸なことに、注意深い観察のなかで、それはま
さに現在のプログラム可能なペースメーカのいくつかの
作動の仕方である。

【００１２】ソフトウェアエラーが検出されているとい
う事実は、マイクロプロセッサ援用システムが心臓の自
然の作動のモニタリングを行い得ないこと、自動性を備
え得ないこと、または頻不整脈および徐脈のような潜在
的に危険な条件を診断しかつ取り扱い得ないことを必ず
しも意味しない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、作動の誤りの
検出時にすべての制御および自動性機能を停止しない植
え込み可能な装置に対する必要性が存在する。さらに、
心臓に不必要な外傷を与えない代替的なバックアップ作
動をこれらの装置にさせる必要がある。さらにこのよう
な装置は、その検出された故障の広がりと、それが作動
し続け得るか否か、固定レート整調を全く行わわない
か、もしくは最後の手段としてのみ行うかなどを決定で
きるものでなければならない。本発明は、下記のよう
に、このような装置を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば請求項１に記載の構成により解決される。

【００１５】本発明は、上記の課題を満足する植え込み
可能な装置を提供する。一層詳細には、本発明は、自動
性、いくつかの形式の誤りの検出を含むその正常な機能
および作動のほとんどを続け得る植え込み可能な装置を
提供する。本発明は、人間の心臓に不必要な外傷を与え
ないより安全でより信頼性に富む植え込み可能な装置を
提供する。

【００１６】本発明の１つの実施態様によれば、植え込
み可能な装置は心臓に与えられるべき電気的刺激の適切
なタイミングを決定し、また作動命令およびデータの２
つの集合を記憶する２つのメモリを含んでいる制御装置
を含んでいる。プログラム可能かつ書込み可能なメモリ
であってよい第１のメモリは工場でまたはテレメトリに
よりロードされ得る完全な作動コードを受け入れるのに
利用される。リードオンリーメモリであってよい第２の
メモリは心臓の整調および不整脈終了のために使用され
るバックアップを行うべく第２の作動命令集合を記憶す
る。この第２のコード集合は自動性を備え、またシステ
ムは、第１のコード集合内で誤りが検出された場合に、
第２のコード集合に切換わり得る。

【００１７】本発明の特別な実施態様では、装置は２つ
の並列なメモリアドレスポインタを含んでいてよく、そ
の一方はＲＡＭをまたはＲＡＭおよびＲＯＭの双方の組
み合わせを指定し、また他方はＲＯＭだけを指定する。
２つの代替的なベクトルテーブルであってよいこれらの
ポインタは正常およびソフトウェアバックアップモード
でそれぞれ使用される。代替的に、第２のメモリはＲＯ
Ｍに記憶された圧縮されたコードを含んでいてよく、こ
の圧縮コードが、もしソフトウェアエラーが検出される
ならば、マイクロプロセッサにより脱圧縮されてＲＡＭ
にロードされ得る。本発明のさらに特別な実施態様によ
れば、マイクロプロセッサは第２の誤り検出の場合にハ
ードウェアエラーを推定し、またその場合にのみ第３の
ＥＶＶＩ作動モードとして固定レート整調に後退し得
る。

【００１８】装置は心臓に送られる刺激を発生するのに
使用されるソフトウェアの改変を検出し得る誤り検出機
構を含んでいる。この誤り検出機構はマイクロプロセッ
サまたは計算機回路内の誤りを検出する任意の機構、た
とえばパリティエラー機構、ウォッチドッグ、検査合計
機構、誤り訂正コード、サイクリック冗長検査合計な
ど、またはそれらの任意の組み合わせであってよい。ソ
フトウェアエラーが検出される時、制御装置は停止され
ないが、その代わりに作動命令の第２のバックアップ集
合に切換わるべく指令される。制御装置はこうしてなお
任意の所望の数の生理学的入力に応答し続け得るし、ま
たはコードにより決定される種々の治療を施し得る。装
置はこのバックアップモードで自動性を備え続ける。

【００１９】本発明の他の実施態様では、装置は新規な
制御構造を有するディジタル回路を含んでいる。第１の
レベルの制御は装置を、制御装置が作動命令およびデー
タの第１の集合に依存する第１の作動モードに置く能力
を有するテレメトリ回路により行われる。第１のレベル
の制御はウォッチドッグ回路、すなわち制御装置がその
作動をウォッチドッグ回路に周期的に報知することを要
求することにより制御装置が適切に作動していることを
保証する回路により行われる。もし制御装置がそれをし
損なえば、ウォッチドッグ回路はハードウェアエラーを
推定し、制御装置を凍結し、また第３の作動モードで固
定レート整調を行う。最後に、ソフトウェアエラー検出
機構が第３のレベルの制御を行う。それはシステムのソ
フトウェアおよびデータが誤りに対するＲＡＭに、また
はそれから転送されていることをモニタする。もしそれ
が誤りを検出すれば、それは装置をして第１のモードお
よび第１のソフトウェア集合から、制御装置がバックア
ップとして記憶されている第１のソフトウェア集合に依
存する第２の作動モードへ切換わらせる。もし装置が既
に第２のモードにあれば、それはウォッチドッグ回路に
報知され、ウォッチドッグ回路がハードウェアエラーを
推定し、また固定レート整調を行う。再び、装置は少な
くとも２つの作動モードで自動性を備えている。

【００２０】

【実施例】以上に概要を示され、また特許請求の範囲に
その範囲をあげられている本発明は、添付図面と結び付
けての特定の好ましい実施例の以下の詳細な説明を参照
することにより一層良好に理解されよう。以下の詳細な
説明は当業者が本発明の特定の実施例を構成し使用する
ことを可能にし、またそれは特許請求の範囲にあげられ
ている本発明の範囲を制限するものではなく、その特定
の例として説明されるものである。以下に説明される特
定の例は本発明の好ましい特定の実施例、すなわち整
調、抗頻不整脈、抗徐脈または他の治療を施すことによ
り心臓を助ける植え込み可能な装置である。

【００２１】図１は好ましい植え込み可能な装置の制御
ユニット１１の一般的なレイアウトを示す。図１中に示
されているように、制御ユニット１１は制御装置チップ
１３、入力／出力（Ｉ／Ｏ）チップ１５、高電圧チップ
１７および外部ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）チッ
プ１８を含む４つの原理的なチップを有する。これらの
チップの機能および相互関係は簡単に紹介すると下記の
とおりである。

【００２２】図１の左側に示されている制御装置チップ
１３は装置の論理決定のほとんどを行う。この機能を果
たすため、制御装置チップ１３はマイクロプロセッサ１
９（たとえば好ましくは“制御装置”）と、テレメトリ
回路２１と、制御レジスタおよびウォッチドッグハード
ウェア２３を含む他の回路要素と、マイクロプロセッサ
に対する作動コードの第２の集合を記憶する内部メモリ
要素２５とを含んでいる。これらの要素間の通信および
制御ユニット１１の他の回路との通信はシステムバス２
６を介して送られる。

【００２３】入力／出力（Ｉ／Ｏ）チップ１５は図１の
右上に示されており、またそれは制御装置チップ１３に
対する入力および出力機能を行う。加えて、Ｉ／Ｏチッ
プ１５は、ハードウェアエラーまたは第２のソフトウェ
アエラーのありそうにない場合に、マイクロプロセッサ
により制御される整調の代わりにＥＶＶＩ整調を行う。
一層詳細には、Ｉ／Ｏチップ１５は心臓への３つの回路
経路を用意する。第１に、Ｉ／Ｏチップのモニタリング
論理回路２７は心臓からまたは他のセンサ、たとえば血
液ガスセンサおよび呼吸センサからのセンサ入力を受信
する。好ましい制御ユニット１１では、心臓からのみ到
来する入力信号が使用され、またマイクロプロセッサ１
９は、病的な頻脈から生理学的な頻脈を識別するのに、
これらの入力信号の心拍解析に依存している。

【００２４】心臓への第２および第３の経路は制御ユニ
ット１１からの出力であり、またそれらはそれぞれマイ
クロプロセッサ１９により制御される整調回路２９およ
びＥＶＶＩ状態機械３１により用意されている。これら
の要素は心臓に対する電気的刺激を実際に発生するハー
ドウェアである出力論理回路３３を直接に制御する。マ
イクロプロセッサ１９により制御される整調回路２９
は、マイクロプロセッサ１９により供給される論理信号
を使用して出力論理回路３３を直接に制御するのに使用
される。マイクロプロセッサまたはハードウェアの故障
の場合には、ＥＶＶＩ状態機械３１は、ハード配線され
た値に従って、出力論理回路３３を直接に制御するよう
に構成されている。出力論理回路３３はこうして常に、
それが命令をマイクロプロセッサ１９から受けるにせよ
ＥＶＶＩ状態機械３１から受けるにせよ使用され、また
それは一方または他方に応答してパルスを発生する。

【００２５】図１の左下に示されている高電圧チップ１
７は原理的に患者の心臓に抗頻不整脈治療を施すべく構
成されている。たとえば、心室細動（ＶＦ）のような重
大な条件は、ＶＦ条件を阻止し患者の生命を助けるの
に、大きい（たとえば数１００Ｖの）電気的ショックを
必要とする。マイクロプロセッサ１９はこのような生命
を脅かす条件を検出し、それに応答して高電圧チップ１
７の抗頻不整脈回路３５を制御する。しかしこの制御は
複雑であり、またそれはマイクロプロセッサ１９により
検出される特定の条件に関係して実質的に変化し得る。
施される特定の治療はマイクロプロセッサ１９の作動コ
ードの２つの代替的な集合の１つにより決定される。高
電圧チップ１７は実際に治療に使用される高電圧を発生
するために使用されるハイブリッド上の追加的な回路を
含んでいる。本明細書中に使用される時には常に、高電
圧チップはこの追加的な回路を含んでいる。

【００２６】危険性は少ないがまだ重大な頻不整脈条件
も診断され、また条件に関係して異なる治療が施され得
る。たとえば、マイクロプロセッサ１９は、もし心臓レ
ートが１５０拍毎分（ＢＰＭ）よりも高いことが検出さ
れるならば、Ｉ／Ｏチップ１５をして比較的少数の小さ
い（たとえば１０Ｖの）ショックを心臓に与えるように
プログラムされ得る。代替的に、２６０ＢＰＭよりも高
い心臓レートが検出されるならば、それは細動を指示
し、またより強く（たとえば５００Ｖの）かつより多数
のショックが高電圧チップ１７により与えられることを
要請するものであり得よう。

【００２７】種々の条件を診断し、また種々の条件にそ
れぞれ適した治療を施すことにより、好ましい植え込み
可能な装置は心臓に不必要な外傷を与えない。加えて、
好ましい装置の最も有意義な生命維持機能は抗頻脈治療
を施すことであるから、下記の第２のバックアップマイ
クロプロセッサモードは、マイクロプロセッサが検出さ
れたソフトウェアエラーにもかかわらずこの生命に関わ
る機能を維持することを可能にする。

【００２８】最初に図２を参照して、好ましい植え込み
可能な装置のソフトウェアの作動を説明する。マイクロ
プロセッサ１９はそれぞれ自動性を備えている２つの代
替的なソフトウェア集合を用意されている。好ましい装
置は、実際に、図２の下から上までの４つのブロックに
示されている３つの作動モードを備えている。第１の正
常作動モード（最も下のブロック中に示されているＲＡ
Ｍモード）は第１のソフトウェア集合を使用し、第２の
バックアップ作動モード（図２の中央に示されているＲ
ＯＭモード）は第２の代替的なソフトウェア集合を使用
する。最後に、第３の固定レート（ＥＶＶＩ）モードも
使用される。図２は実際にこの第３のモードを図２の上
における２つのブロック中に示している。第３のモード
には、図２の左上に示されているように、ハードウェア
エラーまたは第２のソフトウェアエラーが検出された場
合に、入ることができる。図２の右上に示されているよ
うに、第３のモードには、システム診断および再プログ
ラミングのためにシステムをプログラムしまた論理機能
をディスエーブルするのにテレメトリが使用される時に
も、入ることができる。頻不整脈および徐脈の診断およ
び処置を含む自動性機能は第１および第２のモードの各
々で提供されるが、第３のモードでは自動性機能は提供
されず、固定レート整調がハードウェア制御のもとに行
われる。マイクロプロセッサは第３のモードでは使用さ
れない。

【００２９】第１の作動モード（図２の最も下のブロッ
クにより表されている）では、マイクロプロセッサ１９
は、主として図１の外部ＲＡＭチップ１８かに置かれて
いる第１のソフトウェア集合に従って作動する。このソ
フトウェア集合または作動コードにアクセスするべく、
マイクロプロセッサ１９は第１のメモリアドレスポイン
タ（すなわち第１のベクトルテーブル）を供給される。
この第１のメモリアドレスポインタは、ほとんどの自動
性機能のために外部ＲＡＭチップ１８を利用し、また第
１および第２のモードの双方に共通の特定の機能、たと
えばマイクロプロセッサ１９をしてウォッチドッグおよ
び制御レジスタ２３とインタフェースさせるソフトウェ
アのために図１の内部メモリ要素２５を利用することを
マイクロプロセッサ１９に指令する。

【００３０】植え込み可能な装置が最初に患者に植え込
まれる時のマイクロプロセッサ１９に対するデフォール
トモードである第２のバックアップ作動モード（図２の
中央のブロック）では、マイクロプロセッサ１９は図１
の制御装置チップ１３の内部メモリ要素２５に記憶され
ている作動命令およびデータから成る第２のソフトウェ
ア集合に従って作動する。後で図３を参照して説明する
ように，このメモリ要素は命令集合ＲＯＭ３７、内部ワ
ークスペースＲＡＭ３８および６４バイトベクトルＲＯ
Ｍ４０を含んでいる。第２の作動コード集合は命令集合
ＲＯＭ３７に記憶されており、他方、データおよびパラ
メータは第２のソフトウェア集合もしくはテレメトリに
より内部ＲＡＭ３８にロードされ得る。

【００３１】第１のソフトウェア集合と同様に、第２の
代替的なソフトウェア集合も第１のソフトウェア集合ま
たはそれらの部分集合により与えられる機能と同一であ
ってよい自動性機能を備えている。第２のソフトウェア
集合は種々の機能を与えることができ、また好ましくは
３つの抗頻不整脈治療および１つの抗徐脈治療の工場標
準集合である。いぶれの場合にも、第１および第２のモ
ードは共に好ましくは、図１の制御レジスタおよびウォ
ッチドッグハードウェア２３とのインタフェースのよう
な命令集合ＲＯＭ３７に記憶されているいくつかの共通
のソフトウェアに依存している。植え込み可能な装置が
最初に植え込まれた後、それは第１のモードで作動する
べくテレメトリにより切換えられ得る。

【００３２】第１のモードでの植え込み可能な装置の作
動の間、誤り検出機構により装置は第１のモードから第
２のモードまたは第３のモードへ切換えられる。図２中
に示されているように、もし誤り検出機構が、装置の第
１のモードでの作動中にソフトウェアエラーを検出する
と、マイクロプロセッサ１９は、それがデフォールト
で、すなわち第２のバックアップモードで作動し始める
ようにリセットされる。第２のモードでマイクロプロセ
ッサは図１の内部メモリ要素２５のみを指定する第２の
ベクトルテーブルを探索する。マイクロプロセッサ１９
はまだ、このモードでは、検出されたパラメータおよび
変数を記憶するために内部ＲＡＭを利用するが、その作
動命令は、第２のベクトルテーブルにより指令されるよ
うに、命令集合ＲＯＭ３７からのみ得られる。

【００３３】図２の左側に示されているように、もし第
２のソフトウェアエラーがその後に検出されると、また
はもしハードウェアエラーが任意の時点で検出される
と、誤り検出機構により装置は第３のＥＶＶＩ作動モー
ドに入る。装置はその後は、テレメトリが装置を第３の
モードから外すのに使用されるまで、固定レート整調の
みを行う。

【００３４】図３を参照すると、制御装置チップ１３が
単一のチップの上に一緒に置かれているいくつかの重要
な論理要素を含むものとして示されている。これらの要
素のなかで主要なものはマイクロプロセッサ１９であ
り、これは１メガヘルツのクロックでランする８ビット
のマイクロプロセッサである。それはいずれも制御装置
チップの内部メモリ要素２５の一部である命令集合ＲＯ
Ｍ３７、内部ＲＡＭ３８および６４バイトのベクトルＲ
ＯＭ４０を含む周辺論理要素およびいくつかの内部メモ
リ要素により支援されている。これらの要素に加えて、
制御装置チップ２５は、パラメータが内部ＲＡＭ３８か
ら検索されるときにパラメータのパリティをチェックす
るパリティ論理回路３９をも含んでいる。このパリティ
論理回路は本発明に従って装置のモードを切換えるのに
使用される誤り検出機構の一部である。もしパリティ論
理回路が誤りを検出すると、それはウォッチドッグ回路
４１に報知され、ウォッチドッグ回路がそれに基づいて
植え込み可能な装置をして第２のモードに入らせる。

【００３５】制御装置チップ１３は装置の作動を助ける
追加的な論理要素をも含んでいる。たとえば、可聴警報
回路４５は装置が注意を必要とすること、たとえば電池
の電圧が低いこと、または高電圧チップ１７がチャージ
を供給する準備をしていることを患者に警報する。可聴
警報回路４５の構成は後でまた説明する。他のマイクロ
プロセッサ支援システムと同様に、装置は割込み論理回
路４７、システムクロック４９、リセット論理回路５０
および実時間カウンタ５１を含んでおり、実時間カウン
タ５１はソフトウェアにより指令される時間周期を測定
するのに使用されている。最後に、制御装置チップ１３
は、図６および図７により示されるように、また後で説
明するように、種々の機能を行う制御レジスタ５３およ
び５４の集合をも含んでいる。

【００３６】制御ユニット１１の種々の論理要素の読出
しおよび書込み制御はマイクロプロセッサ１９およびテ
レメトリ回路２１の双方に与えられ、またそのためにバ
ス制御論理回路５２がこれらの要素へのシステムのアク
セスを可能にするために設けられている。マイクロプロ
セッサ１９およびテレメトリ回路２１は同一のシステム
バス２６を時分割多重化して利用するが、それらはバス
制御論理回路のすべてを時分割多重化しては利用しな
い。テレメトリ回路２１はシステムバスを使用するより
高い優先度を有し、従って、テレメトリがバスへのアク
セスに使用されている時には、システムバスへのマイク
ロプロセッサによるアクセスは禁止されている。

【００３７】本発明によれば、マイクロプロセッサ１９
に対する第１のソフトウェア集合に対する作動コードは
外部ＲＡＭチップ１８に記憶されており、また第２のソ
フトウェア集合に対する作動コードは制御装置チップ１
３の命令集合ＲＯＭ３７にファームウェアとして記憶さ
れている。マイクロプロセッサ１９に対する一般的メモ
リマップは表２として後で示されており、またそれはマ
イクロプロセッサにより使用される種々のメモリ要素に
関する情報を与える。

【００３８】表２に示されているように、図１の外部Ｒ
ＡＭチップ１８は近似的に１６，０００バイトのソフト
ウェアに対する記憶スペースを有し、他方、命令集合Ｒ
ＯＭ３７（図３）はその約半分のサイズを有する。その
理由は、好ましい実施例では、外部ＲＡＭチップは患者
の条件に適合し得るまた多くの特殊化された機能を与え
得る完全なソフトウェアに対する第１のメモリとして使
用されることである。対照的に、命令集合ＲＯＭ３７に
記憶される好ましいバックアップファームウェアの主要
な目的は頻不整脈および徐脈のデフォールトな適合しな
い検出および治療を行うことである。前記のように、ソ
フトウェアエラーは非常に稀であり、またこうして好ま
しい植え込み可能な装置はほとんど常にその第１のＲＡ
Ｍモードで作動する。しかし、バックアップファームウ
ェア（ファームウェアはＲＯＭに記憶されているソフト
ウェアとして定義されている）はソフトウェアエラーの
場合に追加的な生命安全保障を与える。もしありそうに
ない誤りが検出されるならば、制御ユニット１１は、誤
りが適切に処理され得るように、患者が医師と接触すべ
きであることを指示するべく警報を鳴らす。

【００３９】好ましくは、両コード集合は製造中にシス
テム内にプログラムされる。工場内でプログラムされる
際に装置は、それが整調出力として零値を与え、またセ
ンサ入力として零値を戻す記憶モードに置かれる。こう
して、この仕方で作動する時、装置は刺激を与えず、ま
たわずかな電力しか使用しない。在庫中および植え込み
前には電池寿命は実質的に減ぜられない。植え込みの際
に、装置は実際の整調刺激を与えるようにテレメトリ回
路を介して構成される。さらに、テレメトリ回路は、必
要に応じて、新しいソフトウェアおよびパラメータを外
部ＲＡＭチップ１８または内部ＲＡＭ３８にロードする
のに利用される。

【００４０】いくつかの臨界的な基本的なソフトウェア
機能（添付図面中には示されていない）が第１および第
２の作動モードの双方に対して必要とされ、またそれら
は現在のモードにかかわりなく命令集合ＲＯＭ３７に記
憶される。これらの臨界的な基本的な機能の例は １．ウォッチドッグ受信確認ルーチン ２．テレメトリメールボックスサービスルーチン（プロ
トコル） ３．検査合計演算に対するルーチン ４．リセットルーチンおよび他の小さい機能ルーチンで
ある。

【００４１】好ましい実施例の理解のために重要である
と考えられるこれらのルーチンのいくつかの特徴は後で
説明するが、最も注目すべき特徴は正しいウォッチドッ
グ受信確認に関係する特徴である。その他の点では、上
記の４つのルーチンの詳細な構造は特定の実施例に関係
して変わり、また論理設計の当業者により容易に作成さ
れ得ると信ぜられる。

【００４２】テレメトリ回路２１がシステムにアクセス
した時、この回路は植え込み可能な装置の作動モードを
変更するのに、たとえばそれを第１、第２または第３の
モードのいずれかに置くのに使用され得る。これはマイ
クロプロセッサ１９をして図６および図７に詳細に示さ
れているレジスタ５３および５４を含むその制御レジス
タを構成させることにより行われる。重要なこととし
て、“ＲＡＭ／ＲＯＭモード”として図６中に示されて
いる制御レジスタ５３の最下位から２番目のビットは、
装置が第１のＲＡＭモードで作動しているか、第２のバ
ックアップＲＯＭモードで作動しているかを指示する。
ビットが“１”にセットされている時、マイクロプロセ
ッサは、８０Ｅ０−８０ＦＦ（ｈｅｘ）（メモリ位置の
範囲）に置かれているポインタと共にビットを使用して
第１のベクトルテーブルを当てにし、またその非管理的
機能がアドレス位置０３００−３ＦＦＦ（ｈｅｘ）にお
いて外部ＲＡＭチップ１８で定められていることを決定
する。代替的に、もしこのビットが“０”にセットされ
ているならば、それがパワーオン時にリセットされる際
に、装置は第２のモードで作動し、またマイクロプロセ
ッサはそのビットから、マイクロプロセッサが、その機
能のすべてに対してＲＯＭ３７（Ａ０００−ＢＦＦＦ
（ｈｅｘ））のみを指定する第２のベクトルテーブルを
探索しなければならないことを決定する。重要なことと
して、マイクロプロセッサがどちらのベクトルテーブル
を使用するにせよ、マイクロプロセッサは常にウォッチ
ドッグ受信確認ルーチンを含む上記の４つのルーチンに
対する命令集合ＲＯＭ３７に向けられる。

【００４３】ベクトルテーブルの双方は、同じく制御装
置チップ１３の上に置かれている６４バイトのベクトル
ＲＯＭ４０に記憶されている。この後者のメモリの上側
の３２バイトは第１のＲＡＭモード割込みサービスルー
チンポインタの一部として使用されるべき割込みベクト
ルを記憶するのに使用される。対照的に、下側の３２バ
イトは第２のＲＯＭモードで使用されるべき対応するポ
インタを含んでいる。これらの後者のポインタはその代
わりにマイクロプロセッサ１９を第２の命令集合に向け
る。ベクトルＲＯＭ４０はデータ取り込みおよびベクト
ル取り込みを使用してマイクロプロセッサ１９によりア
クセスされ得る。

【００４４】いま図４を参照して、マイクロプロセッサ
リセットおよび誤り検出機構の使用を説明する。リセッ
ト論理回路５０は、第１のソフトウェアエラーが検出さ
れた後に、システムリセット信号（図４中に符号“ＳＹ
ＳＲＥＳＥＴ”を付されている）を与えることによりマ
イクロプロセッサおよび周辺論理回路４３に割込むのに
用いられている。これはマイクロプロセッサおよび周辺
論理回路４３をして“ＲＡＭ／ＲＯＭモード”ビット
を、もしテレメトリ回路２１が内部ＲＡＭ３８に特別な
コードをまさに書込んだところであれば論理“１”によ
りセットさせ、もしくはさもなければそれを論理“０”
のデフォールト値にとどめさせる。もしＲＡＭ／ＲＯＭ
モードビットが零にセットされていれば、マイクロプロ
セッサはその後は第２のベクトルテーブルにより指令さ
れるようにＲＯＭコードに基づいてのみ作動する。もし
システムリセットが第２の誤りを表すならば、ウォッチ
ドッグ回路４１がマイクロプロセッサクロックをその
“ＥＶＶＩ”信号により凍結する時に、システムは第３
の作動モード（固定レート整調が行われる）に置かれ
る。これは、リセット論理をしてシステムリセットを立
ち上がらせ、またそれを立ち上がった状態に保ち得るテ
レメトリにより強制させることもできる。これはマイク
ロプロセッサの作動を凍結し、またウォッチドッグ回路
４１が第３の固定レート整調モードをトリガするべく
“ＥＶＶＩ”信号を立ち上がらせる。

【００４５】テレメトリ回路２１がリセットを主張する
時、特別なウォッチドッグ状態レジスタ（図４のウォッ
チドッグ４１回路の一部）内のエラーフラグのリセット
を含めてウォッチドッグ回路４１が初期化される。この
ウォッチドッグ状態レジスタは８つのビットを記憶し、
各ビットはエラーフラグとして作用し、また次の条件す
なわち、ウォッチドッグタイムアウトエラー、多重受信
確認エラー、パスワードエラー、第２パリティエラー、
第１パリティエラー、プロセッサ起因‐第２システムリ
セットおよびプロセッサ起因‐第１システムリセットの
１つを表す。リセットが主張されている間、システムは
ＥＶＶＩモードにとどまり、またテレメトリ回路が、植
え込み可能な装置を第１のＲＡＭモードに置くべく、内
部ＲＡＭ３８内の予め定められたメモリ位置に特別なフ
ラグバイトとして書込み得る。リセット信号が下げられ
る時、マイクロプロセッサ１９がそのリセットルーチン
を実行し、それによりマイクロプロセッサおよび周辺論
理回路４３をして、特別なフラグを捜すべく予め定めら
れたメモリ位置を読ませる。もしフラグが存在すれば、
マイクロプロセッサはフラグをクリアし、またそのレジ
スタ５３の値を変更して、ＡＭ／ＲＯＭビットを論理
“１”にセットする。マイクロプロセッサはその後にそ
の作動命令がどこに存在するかを決定するべく第１のベ
クトルテーブルをチェックするべく作動する。

【００４６】異なる可聴警報を使用してモードの間の変
更を患者に知らせることは重要である。もし第２のモー
ドが使用されているならば、第１の警報が誤りが生じて
いることを指示するのに使用される。もし第３のモード
が入れられているならば、異なる警報が患者に誤りが生
じていることを知らせる。いずれの場合にも誤りは切迫
した事態であり、患者は医師に直ちに知らせなければな
らない。後でまた説明するように、可聴警報回路４５は
これらの種々の指示を与え、またさらに（１）電池電圧
が低下していること、および（２）抗頻不整脈治療が切
迫していることの指示を与える。この後者の警報は非常
に重要である。なぜならば、抗頻不整脈治療は数１００
Ｖのショックを心臓に与えることを含み得るし、また患
者はその生起を予告されなければならないからである。

【００４７】システムバス２６はＩ／Ｏチップ１５およ
び高電圧チップ１７の双方へのマイクロプロセッサ１９
およびテレメトリ回路２１のアクセスにも用いられる。
Ｉ／Ｏチップ１５（図５）は制御装置チップ１３の誤り
にもかかわらず作動し続ける自足チップである。前記の
ように、それはマイクロプロセッサ１９により制御され
る整調回路２９を含んでおり、整調回路２９は植え込み
可能な装置の最初の２つのモードの各々で心臓に刺激を
与えるようにマイクロプロセッサ１９から指令を受け
る。加えて、モニタリング回路２７が検出された心拍情
報をマイクロプロセッサ１９およびＥＶＶＩ状態機械３
１に与える。最後に、ＥＶＶＩ状態機械３１は、装置が
第３のモードにある時に、固定レート整調を行うべく、
ＥＶＶＩ信号の存在時に自動的に作動する。

【００４８】図５中に示されているように、マイクロプ
ロセッサにより制御される整調回路２９はマイクロプロ
セッサ１９からレートおよび振幅命令を受けるパルス制
御レジスタ５５の集合を含んでいる。この情報およびシ
ステムクロック４９（図３の制御装置チップ１３に置か
れている）から得られるクロック信号と共に、パルス制
御レジスタ５５の集合は、出力論理回路３３をして所望
のように正確に心臓に電気的刺激を供給させる振幅およ
びタイミングキューを発生する。

【００４９】出力論理回路３３はタイミングおよび振幅
キューを受けるためのパルス制御論理回路５７を含んで
いる。パルス制御論理回路５７は整調ならびに抗徐脈治
療および抗頻不整脈治療のために心臓に与えられる実際
の電圧を発生するチャージポンプ５９のチャージングお
よびレリーズを制御する。チャージポンプ５９の出力は
出力スイッチ６０および６１により適切にゲーティング
されて心房および心室に対する出力チャネルに与えられ
る。

【００５０】植え込み可能な装置が第３のＥＶＶＩモー
ドにある時、マイクロプロセッサ１９はウォッチドッグ
回路４１（図４）からのＥＶＶＩ信号により凍結されて
おり、またＥＶＶＩ状態機械３１が作動状態に入れられ
る。ＥＶＶＩ信号により状態機械３１はパルス制御論理
回路５７（図５）に固定レートパルスを供給する。ＥＶ
ＶＩ状態機械３１は一定のクロック入力φを受け、ま
た、ウォッチドッグ回路からのＥＶＶＩ信号が高い時に
は、ＥＶＶＩ状態機械３１は、心臓が予め定められた間
隔内でその固有の拍動に失敗するときにのみ、固定レー
ト刺激を発生する。ヒステリシスレート、ＥＶＶＩパル
スレート、ＥＶＶＩモード検出振幅および固定レート整
調と一般に結び付けられる他の変数はＥＶＶＩ状態機械
３１により与えられるハード配線された入力である。

【００５１】植え込み可能な装置がどのモードで作動し
ていても、それが心臓に刺激を供給していない時、心臓
への２つのチャネルが心房および心室検出回路６２およ
び６３を含むモニタリング回路２７によりモニタされ
る。これらは前記のようにデマンド整調を行うべくＥＶ
ＶＩ状態機械３１に接続されており、またマイクロプロ
セッサ１９に自動性機能を備えるために使用する心拍情
報を与えるべくシステムバス２６にも接続されている。
マイクロプロセッサ１９はこれらの検出回路を周知の仕
方でしきいの自動検出を行うのにも使用し得る。

【００５２】Ｉ／Ｏチップ１５に加えて、マイクロプロ
セッサ１９およびテレメトリ回路２１は高電圧チップ１
７およびその抗頻不整脈回路３５（図１）とも通信す
る。もし適切であれば、Ｉ／Ｏチップ１５により与えら
れる検出された心拍情報に応答して、マイクロプロセッ
サが抗頻不整脈回路３５をして１つまたは複数個の高電
圧ショックを心臓に与えさせる。好ましい制御ユニット
１１では、第２のＲＯＭモードが病的な頻不整脈を運動
およびストレスから識別するべく突然発作規範を使用し
て心拍を解析する。もし心拍が過度に急速に速まるなら
ば、突然発作規範が満足され、また抗頻不整脈治療に通
ずる。好ましくは３つの代替的な治療、後で説明するよ
うに３つの頻不整脈心拍領域の各々に対して１つの治療
が第２のモードで使用するために用意されている。その
結果マイクロプロセッサは、頻不整脈が重大であるかど
うかを判断し、また特定の条件に適合した治療を施すこ
とができる。基本的な作動モードでは、第１のソフトウ
ェア集合が特定の患者の条件に適合することができ、ま
た適切に抗頻不整脈または抗徐脈治療を行うことができ
る。

【００５３】以下に誤り検出、ウォッチドッグ、リセッ
トおよび警報機能を説明する。

【００５４】前記のように、植え込み可能な装置は誤り
検出機構を含んでいる。好ましい制御ユニット１１は３
つの誤り検出計画を有する。パリティ論理回路３９およ
びファームウェアに基づく検査合計誤り検出演算（マイ
クロプロセッサ１９により行われる）により実行される
これらの計画の２つはソフトウェアエラーを検出する。
ウォッチドッグ回路４１により実行される第３の計画は
ソフトウェアエラーに応答し、またハードウェアエラー
をも検出する。

【００５５】パリティ論理回路３９は内部の３Ｋ×９ビ
ットＲＡＭ３８の誤りを検査する。各バイトの第９ビッ
トは奇数パリティに対するビットストレージとして使用
される。データのバイトがＲＡＭ３８に書込まれる時、
パリティビットが自動的に発生され、またＲＡＭ３８に
書込まれる。データのバイトがＲＡＭ３８から読出され
る時、パリティビットが読出されているデータと対照し
てチェックされる。パリティエラーチェックは、データ
が内部ＲＡＭ３８から検索されるつど、パリティ論理回
路３９により行われ、またエラーの生起時にパリティ論
理回路３９が符号“ＰＥＲＲＩＮＩＴ”（図４）を付さ
れているエラー信号を送ることによりウォッチドッグ回
路４１に報知する。パリティ論理回路の構成およびその
使用は電子技術分野でよく知られている。

【００５６】ファームウェアに基づく検査合計演算は外
部ＲＡＭチップ１８の内容の合計を規則的にチェックす
る。検査合計エラーが検出される時、マイクロプロセッ
サ１９は図４中のワード“ＤＡＴＡ”により示されてい
るようにシステムバス２６を経てウォッチドッグ回路４
１に報知する。

【００５７】ウォッチドッグ回路４１はエラー信号を発
生する論理回路を使用してこれらの２つの機構のいずれ
かからのエラーを取り扱う。このエラー信号はパリティ
エラーもしくは検査合計エラーの各生起時にリセット論
理回路５０に送られる。この論理回路はこうしてこのよ
うなエラーの数の追跡を保ち、また、マイクロプロセッ
サ１９、パリティ論理回路３９もしくはそれらの組み合
わせからの第２のエラーの生起時に、それは図４中に符
号ＥＶＶＩを付されている第３のモード信号を立ち上が
らせ、またそれはこの信号を立ち上がらせられた状態に
保つ。ＥＶＶＩ信号はＥＶＶＩ状態機械３１および可聴
警報回路４５に与えられる。

【００５８】ＥＶＶＩ状態に入ると、ウォッチドッグ回
路４１がクロック制御論理回路（図示せず）を介してマ
イクロプロセッサ１９を凍結し（こうしてマイクロプロ
セッサが整調を制御するのを阻止し）、ＥＶＶＩ状態機
械３１を能動化し（こうしてＥＶＶＩ状態機械をして前
記のように固定レート整調を供給させ）、また可聴警報
回路４５をして、第３のモードに入っていることを患者
に報知するべく、周期的な可聴警報を発生させる。前記
のように、第３のＥＶＶＩモードはテレメトリ回路２１
を介してのみリセットされ得る。従って、もし第３モー
ドに入っているならば、植え込み可能な装置は患者が医
師のところに戻るまでその状態にとどまる。医師はシス
テムエラーの原因を診断するのにテレメトリ回路２１を
使用し得る。また医師はパラメータおよび／または新し
いソフトウェアを内部ＲＡＭ３８および外部ＲＡＭチッ
プ１８にロードし得る。前記のように、テレメトリ回路
２１はＥＶＶＩ信号をクリアし、またマイクロプロセッ
サ１９をもう一度第１の作動モードに置く。

【００５９】ＲＯＭ３７から常に得られまたマイクロプ
ロセッサ１９により頼りにされるソフトウェア部分はウ
ォッチドッグ受信確認ルーチンである。ウォッチドッグ
回路４１は実時間カウンタ５１を頼りにして計時し、ま
た、もし適切であれば、各２秒の経過時に能動的高信号
を主張する。２秒周期の経過に先立って、マイクロプロ
セッサがウォッチドッグ回路に受信確認を送るべくウォ
ッチドッグ返答ルーチンを実行することが期待される。
もし受信確認が正しく受信されれば、ウォッチドッグの
中断カウンタがクリアされ、また新しい２秒のウォッチ
ドッグサイクルが開始される。しかし、もしマイクロプ
ロセッサが後で詳細に説明する仕方でウォッチドッグ回
路を正しく受信確認するのにに失敗しているならば、ウ
ォッチドッグ回路４１はエラー信号（図４中に符号“Ｅ
ＲＲＩＮＩＴ”を付されている）およびＥＶＶＩ信号を
立ち上がらせ、ＥＶＶＩ状態機械３１をして固定レート
整調の制御を行わせるべくそれを立ち上がらせられた状
態に保つ。

【００６０】図４を参照すると、使用されるウォッチド
ッグ計画、詳細には受信確認が多くの他のディジタルシ
ステム中よりも実際に複雑化されたものとして示されて
いる。なぜならば、受信確認はマイクロプロセッサおよ
び周辺論理回路４３の正しい作動を保証するべくコード
化されているからである。マイクロプロセッサ１９が受
信確認信号を送るつど、それはウォッチドッグ回路４１
からその後の受信確認のためにウォッチドッグ回路４１
により発生されるランダムパスワードを検索する（シス
テム初期化時にパスワードは“００Ｈ”に初期化され
る）。さらに、それはパスワードから４つのアドレス位
置の１つを計算する。それはウォッチドッグ中断カウン
タをリセットするために正しく書かれなければならな
い。次の“ＴＩＣ ＩＮＴ“パルスに先立って、もしマ
イクロプロセッサが正しい位置に正しいパスワードを書
くのに失敗すれば、またはもしそれが１つよりも多い位
置に正しいパスワードを書くならば、ウォッチドッグ回
路４１はハードウェアエラーを検出し、またシステムを
第３のモードに置く。

【００６１】マイクロプロセッサおよび周辺論理回路４
３がウォッチドッグ回路４１を正しく受信確認している
時、それらは次のランダムに発生されるパスワードを検
索し、また結び付けられる応答位置を再計算し、またそ
れらをＲＡＭに記憶し、先に中断された演算を続ける。
ウォッチドッグ回路４１は、もし受信確認が前記のよう
に正しく行われているならば、ウォッチドッグ中断カウ
ンタをリセットし、また次の２秒の実時間周期を待つ。

【００６２】上述のように、ウォッチドッグ回路４１
は、ハードウェアエラーが検出されている時、または
（マイクロプロセッサ１９と共同作用して）第２のソフ
トウェアエラーが検出されている時にハードウェアによ
り制御されるＥＶＶＩモードへのエントリを指令する好
ましい実施例において重要な機能を行う。これらの２つ
の生起が例外的な場合をなすこと、また生起するかもし
れないエラーの大部分が第２のモードへのエントリによ
り取り扱われるソフトウェアエラーであることが期待さ
れている。重要なこととして、もしマイクロプロセッサ
がなんらかの理由で作動を停止すれば、ウォッチドッグ
回路４１がＥＶＶＩ状態機械３１が固定レート整調を行
う第３のモードへのエントリをトリガするのに有効であ
る。

【００６３】本発明の誤り検出機構はパリティ論理回路
３９、または検査合計演算、またはウォッチドッグ回路
４１により行われるパリティエラーチェックの使用に制
限されない。むしろ、本発明の範囲内の誤り検出機構は
論理または計算機回路内の誤りを検出するものでありさ
えすればよい。たとえば、それは誤り訂正コードまたは
巡回冗長検査合計、または当技術分野で知られている誤
り検出機構の任意の組み合わせを含んでいてもよい。誤
り検出機構が何であっても、要求されることのすべて
は、植え込み可能な装置が第１の作動命令集合中または
その実行中の誤りを検出すること、またはその制御装置
をしてその代わりに異なる源から作動命令を得させるこ
とである。

【００６４】制御ユニット１１は植え込み可能な装置の
種々の作動条件を患者に警報するのに使用される異なる
警報を有する。本発明によれば、警報は患者に、ソフト
ウェアエラーが生起していること、またエラーの調査お
よび訂正のために医師を訪ねるべきであることを知らせ
る。異なる音の警報が、装置が第３のＥＶＶＩモードに
ある時に使用され、またそれは患者が直ちに医師を訪ね
て状況を訂正してもらわなければならないことを指示す
る。他の警報は、後で説明するように、装置の他の条件
に応答して使用され得る。以下のパラグラフでは、警報
回路を先ず説明し、続いて好ましい実施例で使用される
特定の警報を説明する。

【００６５】警報は患者の胸廓内に取付けられている制
御ユニット１１において、高い周波数の音または低い周
波数の振動を発し得る圧電トランスデューサにより可聴
に発生される。トランスデューサの作用は下記の因子を
含む多数の因子により定められ、また制御される。 （１）マイクロプロセッサ１９がイネーブルされている
（すなわち植え込み可能な装置がその最初の２つの作動
モードの１つで作動している）かどうか。 （２）抗頻不整脈回路３５（図１）がチャージされてい
るかどうか。 （３）ソフトウェアまたはハードウェアによりロードさ
れ得る警報を鳴らすための所望のデューティサイクル。 （４）警報がイネーブルされているかどうか。 （５）高い周波数の音または低い周波数の振動がトラン
スデューサにより発生されるかどうか。

【００６６】これらの種々の機能は３つの８ビット警報
制御レジスタ６５、６７および６９（８０６０−８０６
２ｈｅｘ、図８〜図１０中にビット関数によって示され
ている）に値をロードすることにより制御され、また警
報論理回路がこれらのレジスタに記憶されている値に応
答して、下記のように、警報を駆動する。レジスタは好
ましくはソフトウェアにより警報のパラメータを定める
ことを許すべくマイクロプロセッサ１９により書込ま
れ、またそれらは第３のＥＶＶＩモードでの使用のため
に対応するハード配線された値を有する。

【００６７】先ず図８および図９を参照すると、３つの
警報制御レジスタの最初の２つのレジスタ６５および６
７は圧電トランスデューサにより発せられるべき音の性
質を設定するのに使用される。

【００６８】第１に、警報に対するデューティサイクル
が下記のように設定される。先ず図８（警報制御レジス
タ１）を参照すると、５つのＬＳＢが圧電トランスデュ
ーサが高信号を受ける時間の長さを制御し、対照的に図
９（警報制御レジスタ２）では、５つのＬＳＢが圧電ト
ランスデューサが低信号を受ける時間の長さを指示す
る。これらの２つの群の５ビットの間でデューティサイ
クルが高音もしくは低音を駆動するべく警報に対して定
められる。

【００６９】第２に、トランスデューサにより発せられ
得る高い周波数の音は低い周波数の音よりも正確に６４
倍高い周波数を有し、またそれは警報制御レジスタ２
（図９）の第１のＭＳＢに論理“１”を書込むことによ
り選ばれている。

【００７０】警報制御レジスタ１（図８）の残りの部分
については、最上位ビット（ＭＳＢ）が、論理“１”値
をロードされた時に、警報をオンに切換え、またトラン
スデューサをして振動させる。第２のＭＳＢは通常、警
報に対する選択的なマイクロプロセッサ制御を行うべ
く、論理“０”をロードされるが、それは、患者がショ
ックに備えて車の運転のようなすべての激しい活動を停
止すべきであることを指示する高電圧チャージ警報を行
うべく、抗頻不整脈回路３５によりオーバーライドされ
る。この後者の警報に対する音はハードウェアにより定
められ、またそれらは、マイクロプロセッサ１９が抗頻
不整脈ショックが必要であることを決定し、また高電圧
チップ１７に心臓に与えられるべき大きいショックに対
するエネルギーの蓄積を開始するように指令した後に発
生される。通常、患者は患者が大きいショックに対する
準備ができるまで大きいショックを先送りするのに使用
され得る磁石を設けられ得る。

【００７１】図１０に示されているような第３の警報制
御レジスタ３は警報制御回路４５により読出しおよび書
込みをされ得る２つのＭＳＢと、マイクロプロセッサ１
９またはテレメトリチップ２１により読出され得る６つ
の状態ビットとを含んでいる。第１のＭＳＢは、“ＥＶ
ＶＩ”信号が立ち上がらせられている時に、警報制御回
路４５により書込まれて論理“１”に立ち上がり、ハー
ドウェアにより制御される整調の実行およびマイクロプ
ロセッサの不能動化を指示する。第２のＮＳＢは短い継
続時間の警報“ブリップ”を与えるのに使用されるが、
この後者の警報は一般に検査目的でしか使用されない。

【００７２】前記のレジスタおよび回路は警報制御論理
回路４５による５つの異なる警報モードの選択を可能に
する。

【００７３】第１に、植え込み可能な装置が第３のモー
ドに入り、ハードウェアにより制御される整調が行われ
ており、また抗頻不整脈および抗徐脈機能が行われてい
ないことを指示する時には常に、いずれも８分および３
２秒ごとに生起する２５０ミリ秒、８１９ヘルツのビー
プおよび２秒、１２．７ヘルツの振動から成る警報が鳴
らされる。この警報が鳴ることは、患者が医師の診察室
に戻るべきであることを指示する。なぜならば、ハード
ウェアにより制御される整調がマイクロプロセッサ１９
の故障、おそらくハードウェアの故障に起因するバック
アップとして実行されているからである。

【００７４】第２の警報条件では、マイクロプロセッサ
１９が６２．５ミリ秒にわたり継続する高い周波数の音
を生ずる前記の“ブリップ”を鳴らし得る。この“ブリ
ップ”は、特別な実行にあたって望まれるかもしれない
システムの状態を検査または指示を行うのに使用され得
る。しかしこの好ましい実施例で特別な条件を表すのに
は実行されていない。

【００７５】第３の警報条件では、ＥＶＶＩ警報とは異
なる高電圧チャージ警報が鳴らされる。この警報は低ピ
ッチ音振動に重畳された一連の６２．５ミリ秒の高ピッ
チ音のバーストから成っている。前記のように、この警
報が鳴ることは、高電圧チップの抗頻不整脈回路３５が
能動化されており、また心臓に大きいショックを供給す
る準備をしていることを患者に指示する。

【００７６】第４の警報条件は、マイクロプロセッサ１
９が第１のＲＡＭモードを出て、第２のＲＯＭモードに
入る時に入れられ、検出されたソフトウェアエラーが医
師に報告されるべきであることを指示する。この警報
は、電池電圧低下条件がマイクロプロセッサにより検出
されるときにも鳴らされる。

【００７７】最後に、マイクロプロセッサ１９は、その
プログラミングの正しい機能中に、たとえば異なるエラ
ーを指示するべく、またはその他の仕方で患者が定期的
な点検のために医師の診察室に戻るべきであることを患
者に報知するべく、マイクロプロセッサにより制御され
るＥＶＶＩ警報を指示する。このモードも好ましい実施
例では実行されていない（そのソフトウェアにより呼び
出されていない）。

【００７８】不整脈の検出および治療は本発明の自動性
特徴の１つであり、また正常なＲＡＭモードだけでなく
バックアップのＲＯＭモードでも行われる。これらのモ
ードの各々で、不整脈は心拍レートを解析し、またそれ
を後記の表１に示されている帯域に分類することにより
検出され、適切な治療が決定されかつ施され、また終了
のための規範が満足された時点が決定される。さらに、
治療はＩ／Ｏチップ１５により与えられる整調刺激また
は高電圧チップ１７により与えられる高電圧ショックか
ら成っていてよい。これらのオプションはバックアップ
モードで行われる抗頻不整脈計画のプログラム可能な特
徴のいくつかの説明により伴われて後で説明される。

【００７９】重要なこととして、マイクロプロセッサ１
９はＲＯＭ３７に記憶されているコードしか実行しない
けれども、その特徴はテレメトリ回路２１を使用してプ
ログラム可能に定められ得る。詳細には、第２のバック
アップモードで作動している時、マイクロプロセッサは
まだ内部ＲＡＭ３８にスタックおよびデータ記憶のため
に最小のワークスペースを保持しており、またテレメト
リが内部ＲＡＭ３８を使用して作動パラメータを構成す
るのに使用され得る。実際にテレメトリは、装置がＲＯ
Ｍモードに入った後に、後で説明するように、不整脈レ
ート帯域のいくつかの特徴をプログラムするのに使用さ
れ得る。パラメータは、装置がＲＯＭモードに入った後
に、内部ＲＡＭ３８にパラメータを記憶するべくテレメ
トリを使用して変更され得る。

【００８０】第２のＲＯＭモードは４つの不整脈レート
帯域の各々に対して抗頻不整脈能力を与える。前記のよ
うに、この計画（表１に示されている）は好ましくは植
え込み可能な装置に対して工場標準として作られる。第
１のＲＡＭモードに対するソフトウェアはこの特別な計
画を複製するべく、もしくは特殊化された徐脈治療を施
すことなどのような異なる計画を実行するべく作られ
る。テレメトリ回路２１を通じての通信により、医師は
予め定められた指令を内部ＲＡＭ３８の特別な位置に書
込むことにより頻不整脈帯域（“ＶＴ１”および“ＶＴ
２”）を選択的にディスエーブルすることができる。こ
の場合、表１に示されている計画に不連続性は存在せ
ず、またディスエーブルされる帯域に対する規範はすぐ
上位のイネーブルされた帯域により包含される。

【００８１】重要なこととして、頻不整脈および徐脈の
治療および診断は当分野でよく知られており、またそれ
らの作動の詳細な理解は本発明の理解のために不可欠で
あるとは考えられない。しかし説明の目的で、頻不整脈
の診断および治療を図１１を参照して簡単に説明する。

【００８２】

【表１】

【００８３】バックアップ、ＲＯＭモードは突然の発作
に対する心拍を解析することにより運動および生理学的
頻不整脈を頻不整脈から識別する。マイクロプロセッサ
１９が４つの最も新しい心拍の間の平均時間間隔を計算
する。もし次の心拍への時間間隔が頻不整脈レート（表
１を参照）を表すのに十分に速く生起するならば、また
もしそれが４つの間隔の平均の予め定められた百分率よ
りも小さいならば、突然の発作が検出される。この手続
きを使用して、ストレスまたは運動に起因する速い心拍
が区別をつけられ得る。なぜならば、それは危険な心臓
条件の場合にくらべて速くなり方が遅いからである。

【００８４】重要なこととして、突然発作規範は表１中
に“ＶＴ１”と記入されている最低のイネーブルされた
頻不整脈帯域にのみ応用される。より高いオーダーの帯
域に対する規範を満足する単一の間隔はその帯域に対し
て適切な治療をトリガする。頻不整脈が検出された後、
マイクロプロセッサ１９は頻不整脈が終了しているかど
うかを決定するための解析をする。マイクロプロセッサ
は頻不整脈帯域の下に落ちる８つの相い続く心拍間隔が
経過したことを決定しなければならない。加えて、マイ
クロプロセッサは４つの最も新しい心拍間隔の６つの相
い続く平均が最低の頻不整脈しきい以下の時間を生ずる
ことを決定しなければならない。

【００８５】突然発作の使用に加えて、植え込み可能な
装置は医師が第２のバックアップモードで行われる頻不
整脈検出および治療の形式を変更することを可能にする
いくつかのプログラム可能な特徴を備えている。たとえ
ば、安定性検出規範が“検出”、“安定性”もしくは
“オフ”として頻不整脈レート帯域に対して実行され得
る。もし“検出”がプログラムされた値であれば、不整
脈は下記の安定性規範がその特定の帯域に対して満足さ
れるまで検出されない。もし“治療”がその特定の帯域
に対する安定性規範と結び付けられたプログラムされた
値であれば、安定性規範が満足されるかどうかに関係し
て、頻不整脈治療もしくは代替的な高電圧ショックが施
され得る。たとえば、もし突然発作検出の使用と共に頻
不整脈が“ＶＴ２”帯域内で安定であるとして検出され
るならば、抗頻不整脈治療がその特定の患者の条件に対
して当を得ているであろう。

【００８６】代替的に、もし特定の患者に対して心臓レ
ートの高い分散が悪性条件の指標であれば、特定の頻不
整脈帯域に対する安定性規範を満足することに失敗すれ
ば、特殊化された抗頻不整脈治療と反対に、高電圧ショ
ックを施すことが必要とされよう。最後に、安定性規範
が特定の帯域に対する“オフ”としてプログラムされ得
る。

【００８７】植え込み可能な装置のバックアップソフト
ウェアと結び付けて使用される安定性は心臓レートに分
散がないこととして定義される。もし６つの相い続く４
心拍間隔平均に対する分散が予め定められた周期よりも
小さいまたはそれに等しいならば、頻不整脈レート帯域
がイネーブルされ、また、いくつかの６平均が１つの帯
域のなかに落ちるまで、各平均が帯域に従ってグループ
化される。こうして、いったん低い分散が安定性解析を
トリガすると、安定性規範が、６つの場合が特定の帯域
内で同定される時に満足される。これらの平均をカウン
トするのに使用されるビンは次いでその後の安定性検出
のためにクリアされる。

【００８８】上記のプログラム可能な特徴のすべてはこ
こに説明される他のプログラム可能な特徴とならんで、
テレメトリがシステムの制御をしている間に特別なＲＡ
Ｍ位置に予め定められたコードを書込むテレメトリ回路
２１を使用して設定され得る。前記のように、テレメト
リがシステムの制御をやめるにつれて、マイクロプロセ
ッサ１９のリセットがトリガされ、またマイクロプロセ
ッサが内部ＲＡＭ３８をこれらのコードの存在に関して
チェックし、もし存在すればそれらをクリアする。マイ
クロプロセッサの始動ソフトウェアがマイクロプロセッ
サをしてこのことを行わせ、またそのレジスタ（図示せ
ず）をユニット１１が第２のバックアップモードにある
時にユニット１１の作動のために適切に構成する。従っ
て、植え込みの時点で、テレメトリ回路２１は植え込み
可能な装置を第１の作動モードに置くだけでなく、特定
の患者に対して適切であるように特定の抗頻不整脈検出
および治療を選ぶのに使用され得る。

【００８９】治療は好ましくは表１中に記入されている
“ＶＴ１”および“ＶＴ２”レート帯域の各々に対する
ソフトウェアにより別々に取り扱われ、帯域“ＶＦ”は
心室細動に相当し、また細動除去は常に高電圧チップ１
７を使用して施される。これらの帯域内で、３つの異な
る段階の治療が施され得る。これらの治療のいずれも特
定のレート帯域がイネーブルまたはディスエーブルされ
得るようにイネーブルまたはディスエーブルされ得る。
重要なこととして、もし頻不整脈帯域がディスエーブル
されるならば、突然発作および安定性規範が最高から二
番目のレート帯域、たとえば“ＶＴ２”に与えられる。

【００９０】頻不整脈が特定の帯域内で検出される時、
植え込み可能な装置は第１段階の抗頻不整脈治療を施し
初め、次いで、もし第２および第３の段階がイネーブル
されるならば、頻不整脈の終了が決定されるまで、また
はより高いレート帯域が検出されるまで、第２段階の抗
頻不整脈治療を、次いで第３段階の抗頻不整脈治療を施
し始める。たとえば、頻不整脈が“ＶＴ１”帯域内で検
出される時、いくつかの０．２５〜１１Ｖパルスがプロ
グラム可能な振幅および継続時間で心臓の“Ｒ波”にＩ
／Ｏチップ１５により与えられ得る。刺激の数（１〜１
５）も、またもし頻不整脈が終了していないならば、第
２段階の治療を施す間隔もプログラムされ得る。治療の
第２段階は第１段階と同一のプログラム可能なパラメー
タを有し、また特定の患者の条件に応答してテレメトリ
回路２１を使用してプログラムされ得る。

【００９１】“ＶＴ１”および“ＶＴ２”帯域の各々は
それに結び付けられている実時間カウンタ５１（図３）
を有し、またの第３段階の治療が与えられた後にそれ以
上の治療は与えられない。関連しているタイマが（頻不
整脈の検出された終了またはより高い帯域の部分として
の再分類なしに）タイムアウトすると、自動的により高
い帯域（すなわち“ＶＴ２”もしくは“ＶＦ”）へのエ
ントリが行われる。

【００９２】代替的に、治療は高電圧チップ１７により
与えられる１から７までの高電圧ショックを含んでいて
よい。これらのショックは電圧（５６〜７５６Ｖ）、シ
ョック数（１、２、３および４〜７）および継続時間を
プログラム可能である。加えて、ショック形態も、当業
者に知られているように、単相または双相としてプログ
ラム可能である。ショック治療の実施に続いて、レート
ビンおよびカウンタが空にされ、また治療は少なくとも
１秒であるプログラム可能な時間にわたり行われない。
その後に、徐脈治療、たとえばデマンド整調が行われ
る。

【００９３】頻不整脈が検出されていた時間中、最低の
プログラムされた頻不整脈レート帯域の下で生起する相
い続く平均の数のカウントが続けられる。表１のイネー
ブルされた頻脈帯域内に落ちる単一の平均はこのカウン
トを中断し、またそれを再び開始させる。もし６つの相
い続く平均が最低のイネーブルされた頻脈帯域の下に落
ちる（すなわちカウントが６に達する）ならば、特定の
頻脈帯域内の分類は終了しているとみなされる。もし、
加えて、頻不整脈帯域の下に落ちる８つの相い続く心拍
周期が経過したならば、頻不整脈は終了しているとみな
される。

【００９４】本発明は、ＲＯＭ３７および内部ＲＡＭ３
８に記憶されている命令集合の使用に制限されない。必
要とされることのすべては、誤りが生じた場合の追加的
な信頼性のために２つの代替的な命令集合が利用可能で
あることであり、また任意の形式および個数のメモリ要
素がこれらの命令を利用可能にするのに使用され得る。

【００９５】現在考えられている１つの代替的な実施例
では、マイクロプロセッサ１９に対する作動命令の第１
の集合を記憶するＲＡＭと、圧縮された形式でソフトウ
ェアの第２の集合を記憶する第２のメモリとが使用され
る。誤りを検出すると、マイクロプロセッサは圧縮され
た第２のプログラム集合をリブートし脱圧縮し、また新
たに脱圧縮された第２のプログラムをＲＡＭに書込み、
それにより第１のプログラム集合を重ね書きするべく作
動する。プログラム命令の第２の圧縮された集合を記憶
するためのプログラムメモリは簡単に他のＲＯＭであっ
てよく、またこのようなシステムは、その概略表示に関
して、図１に示されているシステムと正確に類似してい
る。しかし、図１に示されているシステムとの特記すべ
き相違点として、ソフトウェアの第２の集合を脱圧縮す
るため、またそれをＲＡＭにロードするためのコードは
好ましくは追加的なＲＯＭに記憶される。

【００９６】加えて、本発明は、特定のバックアップ治
療、たとえば頻不整脈整調またはショックを施すための
使用に制限されずに、マイクロプロセッサ１９が検出さ
れた誤りに応答して停止させられている時に通常は失わ
れるであろう任意の自動性および所望の機能をも含み得
る。考えられる他の代替的な実施例として、内部ＲＯＭ
３７に記憶されるソフトウェアの第２の集合は主とし
て、適切であれば、複雑な抗徐脈治療または他の特定の
治療を施すのに使用され得る。

【００９７】以上に本発明のいくつかの典型的な実施例
を説明してきたが、種々の変形および改良が当業者によ
り容易に行われ得ることは明らかであろう。このような
変形および改良は以上に明示的に説明されていなくても
本発明の範囲内にあるものとする。一例として、本発明
のハードウェアの特徴は、本発明の範囲から逸脱するこ
となしに、ソフトウェアの特徴により実現され得る（お
よびその逆）。従って以上の説明は例示に過ぎず、本発
明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるもの
とする。

【００９８】以下の表２は好ましい制御ユニット１１に
対するメモリマップである。

【００９９】

【表２】

【０１００】以下の表３は好ましい制御ユニット１１に
対する割込みベクトルＲＯＭの要約である。

【０１０１】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】チップレイアウトに関して、好ましい植え込み
可能な装置の主要な機能ブロック図。

【図２】好ましい実施例の種々のモードと、指定された
因子に応答してのこれらのモード間の切換とを示すソフ
トウェアブロック図。

【図３】図１の制御装置チップ１３のハードウェアブロ
ック図。

【図４】本発明のマイクロプロセッサ‐リセットおよび
誤り検出機構の使用を説明し、またテレメトリ、誤り検
出およびウォッチドッグ回路の相互関係とそれらの各々
により行われる好ましい実施例の制御とを説明するため
のハードウェアブロック図。

【図５】図１のＩ／Ｏチップ１５のハードウェアブロッ
ク図。

【図６】好ましい実施例でメモリ一８０８０（ｈｅｘ）
に置かれている第１の制御レジスタの種々のビットと結
び付けられる機能図。

【図７】好ましい実施例でメモリ一８０８１（ｈｅｘ）
に置かれている第２の制御レジスタの種々のビットと結
び付けられる機能図。

【図８】第１の警報制御レジスタ（８０６０ｈｅｘ）の
種々のビットと結び付けられる機能図。

【図９】第２の警報制御レジスタ（８０６１ｈｅｘ）の
種々のビットと結び付けられる機能図。

【図１０】第３の警報制御レジスタ（８０６２ｈｅｘ）
の種々のビットと結び付けられる機能図。

【図１１】好ましい植え込み可能な装置で使用される抗
頻不整脈機能のソフトウェアブロック図。

【符号の説明】

１１ 制御ユニット １３ 制御装置チップ １５ 入力／出力チップ １７ 高電圧チップ １８ 外部ＲＡＭチップ １９ マイクロプロセッサ ２１ テレメトリ回路 ２３ 制御レジスタおよびウォッチドッグハードウェ
ア ２５ 内部メモリ要素 ２６ システムバス ２７ モニタリング論理 ２９ マイクロプロセッサにより制御される整調回路 ３１ 状態機械 ３３ 出力論理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドロ ダービデイアン アメリカ合衆国 91042 カリフオルニア ツジユンガ ジーン テラス 7746 (72)発明者 ミン‐ヨグ ヤング アメリカ合衆国 91754 カリフオルニア モンテリー パーク フルトン アヴエ ニユー 1332 (72)発明者 サミユエル エム カツツ イスラエル国 90−917 ギフアツト ゼ フ ジエフア ５

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心臓に電気的刺激を与える植え込み可能
   な装置において、 身体条件を検出するセンサと、 検出された身体条件に応答して心臓に与えられる刺激の
   振幅およびタイミングの少なくとも１つを電気的に制御
   する制御装置と、 心臓に刺激を与えるべく制御装置および心臓に接続され
   ている出力回路とを含んでおり、また制御装置の作動を
   決定する命令の２つの代替的な集合として、制御装置に
   より通常利用される第１の命令集合と、前記植え込み可
   能な装置の作動に誤りが検出された場合に制御装置によ
   り利用される第２の命令集合とを含んでおり、また前記
   植え込み可能な装置の作動の誤りを検出し、また制御装
   置をして誤りの検出に応答して第２の命令集合を利用す
   るように切換わらせる誤り検出手段を含んでおり、 ２つの代替的な命令集合がそれぞれ、制御装置が検出さ
   れた身体条件に応答して電気的刺激の大きさおよびタイ
   ミングの少なくとも１つを変更することを可能にする自
   動性を備えていることを特徴とする植え込み可能な装
   置。
2. 【請求項２】 センサが心拍の指示を与え、また命令の
   ２つの代替的な集合がそれぞれ頻不整脈を検出するため
   および抗頻不整脈治療を施すためのルーチンを含んでい
   ることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 センサが心拍の指示を与え、また命令の
   ２つの代替的な集合がそれぞれ徐脈を検出するためおよ
   び抗徐脈治療を施すためのルーチンを含んでいることを
   特徴とする請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 もし前記装置の作動の誤りが検出される
   ならば、誤り検出機構により能動化され、また心臓に与
   えられる刺激の振幅およびタイミングの１つを排他的に
   決定する固定レート整調回路を含んでいることを特徴と
   する請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 制御装置がマイクロプロセッサを含んで
   いることを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 心臓に電気的刺激を与える植え込み可能
   な装置において、 身体条件を検出するセンサと、 検出された身体条件に応答して、記憶されている命令の
   集合に従って、心臓に与えられるべき刺激の振幅および
   タイミングの１つを指示する出力信号を与える制御装置
   と、 出力信号を受信し、また出力信号に応答して心臓に刺激
   を与えるべく心臓に作用的に結合されている出力回路
   と、 制御装置の作動を制御する記憶されている第１の命令集
   合を有する第１のメモリと、 制御装置の作動を制御する記憶されている第２の命令集
   合を有する第２のメモリと、 前記装置の作動の誤りの生起を検出し、それにより記憶
   されている第１の命令集合の可能な改変を検出し、それ
   に応答して誤り指示を与えるべく制御装置および第１の
   メモリの少なくとも１つに作用的に接続されている誤り
   検出機構とを含んでおり、 制御装置が、 誤り指示が存在していない時には記憶されている第１の
   命令集合に応答して第１の正常な作動モードで作動し、
   また誤り指示に応答して、記憶されている第２の命令集
   合によりその作動を支配されている第２のバックアップ
   モードで作動し、また制御装置が、検出された身体条件
   に応答して、誤り指示にもかかわらず、心臓に与えられ
   るべき刺激のタイミングおよび振幅の１つを指示する出
   力信号を与え続けることを特徴とする植え込み可能な装
   置。
7. 【請求項７】 前記装置が第１のモードから第２のモー
   ドへ変化する時に能動化される警報を含んでいることを
   特徴とする請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記装置が心臓に固定レート整調を与え
   る第３の作動モードと、また第２のバックアップモード
   に置かれている時に能動化される第１の警報と、前記装
   置が第３のモードに置かれている時に能動化される第２
   の異なる警報とを含んでいる２つの異なる警報とを含ん
   でいることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 誤り検出機構が前記装置の作動の第２の
   誤りの生起を検出し、それにより記憶されている命令の
   第２の可能な改変をも検出し、またそれに応答して第２
   の誤り信号を与え、また前記装置が固定レート整調回路
   と、刺激が制御装置の出力信号に応答して心臓に与えら
   れずに、固定レート整調回路により決定される固定レー
   トで心臓に与えられる第３の作動モードとを含んでお
   り、前記装置が第２の誤り指示に応答して第３の作動モ
   ードに入ることを特徴とする請求項６記載の装置。
10. 【請求項１０】 センサが心拍センサを含んでおり、ま
    た固定レート整調回路が、心拍センサに応答して固定レ
    ートに従って刺激が心臓に供給されるようにする固定レ
    ート信号をデマンドに基づいて発生することを特徴とす
    る請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記装置が制御装置に接続されたウォ
    ッチドッグ回路を含んでおり、ウォッチドッグ回路が周
    期的に制御装置から正しい受信確認を要求し、またもし
    正しい受信確認が受信されないならば、前記装置を第３
    のモードに変更させることを特徴とする請求項９記載の
    装置。
12. 【請求項１２】 ウォッチドッグ回路が、各々の正しい
    受信確認と結び付けられている周期の間に、もし１つよ
    りも多い受信確認が受信されるならば、ウォッチドッグ
    回路が同じく前記装置を第３のモードに変更させるよう
    に構成されていることを特徴とする請求項１１記載の装
    置。
13. 【請求項１３】 前記装置が制御装置の作動モードを決
    定するデータを記憶するレジスタを含んでおり、また前
    記装置が植え込まれている身体の外部からの通信を選択
    的に受信するテレメトリ回路を含んでおり、テレメトリ
    回路が選択的な通信に応答してレジスタに記憶されてい
    るデータを変更するように構成されており、テレメトリ
    回路がそれにより前記装置をして、記憶されている第１
    および第２の命令集合の一方への制御装置の従属を他方
    への従属に変更させることを特徴とする請求項６記載の
    装置。
14. 【請求項１４】 センサが心拍を表す入力信号を与える
    心拍センサであり、第１の命令集合が制御装置をして、
    頻不整脈および徐脈条件の少なくとも１つを検出するべ
    く、入力信号をモニタさせ、記憶されている第２のプロ
    グラム命令集合が同じく制御装置をして、頻不整脈およ
    び徐脈条件の１つを検出するべく、入力信号をモニタさ
    せ、前記装置が条件の検出に応答して心臓に抗不整脈治
    療を施すための抗不整脈を含んでいることを特徴とする
    請求項６記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記装置が頻不整脈の少なくとも２つ
    の異なる等級を検出するための手段を含んでおり、また
    命令の第１の集合が、前記装置が第１のモードにある時
    に、前記装置をして少なくとも２つの異なる等級の各々
    に対して心臓に異なる抗頻不整脈治療を施させることを
    特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 【請求項１６】 第２の命令集合が、前記装置が第２の
    バックアップモードにある時に、前記装置をして同じく
    ２つの異なる等級の各々に対して心臓に異なる抗頻不整
    脈治療を施させることを特徴とする請求項１５記載の装
    置。
17. 【請求項１７】 第１および第２のモードの各々の頻不
    整脈の少なくとも１つの等級が細動条件に相当し、また
    第１および第２の命令集合が各々細動治療を心臓に施さ
    せる命令を含んでいることを特徴とする請求項１６記載
    の装置。
18. 【請求項１８】 第１のメモリがランダムアクセスメモ
    リを、また第２のメモリがリードオンリーメモリを含ん
    でいることを特徴とする請求項６記載の装置。
19. 【請求項１９】 制御装置が、リードオンリーメモリに
    記憶されている第３の命令集合に応答して、第２の命令
    集合を第２のメモリから第１のメモリにロードさせ、そ
    れにより第１のモードから第２のモードへの変更を行う
    ことを特徴とする請求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 第２のメモリが圧縮されたコードを記
    憶し、また制御装置が、第２のバックアップモードへの
    変更時に、第２の記憶されたプログラム命令集合を、そ
    れを第１のメモリにロードするに先立って脱圧縮させる
    ことを特徴とする請求項１９記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記装置が第１および第２のモードの
    各々に対して異なるメモリアドレスポインタを含んでお
    り、第１のモードに対するメモリアドレスポインタが制
    御装置を第１のメモリに結び付け、また第２のモードに
    対するメモリアドレスポインタが制御装置を第２のメモ
    リに結び付けることを特徴とする請求項６記載の装置。
22. 【請求項２２】 誤り検出機構が、少なくとも記憶され
    ている第１の作動命令集合の各作動命令のパリティをチ
    ェックするパリティチェック要素と、少なくとも制御装
    置が第１のモードで作動している時に第１のメモリに記
    憶されている作動命令に検査合計解析を行う検査合計オ
    ペレーションとの少なくとも１つを含んでいることを特
    徴とする請求項６記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記装置が固定レート整調回路および
    パルス出力回路を含んでおり、 前記装置が制御装置‐応答性の条件を有し、パルス出力
    回路が制御装置の出力信号に応答して電気的パルスを発
    生するべく制御装置の出力信号に応答し、またハードウ
    ェア制御される整調条件を有し、パルス出力回路が代わ
    りに固定レート整調回路に応答し、 パルス出力回路が制御装置に無関係に心臓の固定レート
    整調を行うべく誤り検出機構に応答し、また誤り検出機
    構が、制御装置により利用される少なくともいくつかの
    データのパリティをチェックし、また第１のパリティエ
    ラーが存在することを決定することにより第１のパリテ
    ィエラーの存在を決定し、それに応答しての制御装置の
    作動を正常モードから第２のバックアップモードに切換
    え、また続いて、制御装置により利用される少なくとも
    いくつかのデータのパリティをチェックし、また第２の
    パリティエラーが存在することを決定することにより第
    ２のパリティエラーの存在を検出し、それにより前記装
    置をハードウェア制御される整調条件に入らせるパリテ
    ィチェック要素を含んでいることを特徴とする請求項６
    記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記装置が、それがハードウェア制御
    される整調条件にある時に、デマンドペースメーカとし
    て作動することを特徴とする請求項２３記載の装置。
25. 【請求項２５】 心臓に刺激を与えることにより心臓の
    機能を補助する植え込み可能な装置において、 制御レベルの階層を有するディジタル回路であって、 記憶されているプログラム命令の２つの代替的な集合、
    すなわち正常モードと結び付けられている第１の集合お
    よび第２のバックアップモードと結び付けられている第
    ２の集合の各々に応答して刺激のタイミング応答して大
    きさの少なくとも１つを決定する制御装置と、 誤りを検出する誤り検出機構と、 身体の外側から受信される通信に応答してディジタル信
    号を発生するテレメトリ回路と、 制御装置と通信しており、制御装置に正しい作動の確認
    を要請するウォッチドッグ回路と、 ウォッチドッグ回路により選択的に能動化される固定レ
    ート整調回路と、 制御装置およびウォッチドッグ回路の１つに応答して心
    臓に供給される刺激を発生する出力回路とを有するディ
    ジタル回路を含んでおり、またテレメトリ制御を含んで
    いる階層の第１のレベルを含んでおり、ディジタル信号
    がテレメトリ回路に制御装置を少なくとも第１のモード
    に選択的に置く能力を与え、また制御装置が記憶されて
    いるプログラム命令の第１の集合に従って作動し、また
    ウォッチドッグ制御を含んでいる階層の第２のレベルを
    含んでおり、ウォッチドッグ回路が出力回路をして、正
    しい受信確認が受信されていない時に、制御装置に応答
    してではなく固定レート整調回路に応答して刺激を発生
    させ、また誤り検出機構制御を含んでいる階層の第３の
    レベルを含んでおり、誤り検出機構が制御装置をして第
    １のモードから第２のモードへ切換わらせ、またそれに
    より、第１のモードで検出された誤りに応答して、記憶
    されているプログラム命令の第２の代替的な集合に従わ
    せることを特徴とする植え込み可能な装置。
26. 【請求項２６】 心臓に電気的刺激を与えるべく植え込
    み可能な装置を制御するための方法であって、制御装置
    と、誤り検出機構と、制御装置による作用を指令する記
    憶されている命令の集合を各々が有する少なくとも２つ
    のメモリ領域とを使用する方法において、 心臓に刺激を与える制御装置の作用を指令するのに、少
    なくとも１つの自動機能を備えている記憶されている第
    １の命令集合を使用する過程と、 植え込み可能な装置の作動の誤りを検出するのに誤り検
    出機構を使用する過程と、 誤りの検出に応答して、心臓に刺激を与える制御装置の
    作用を指令するのに、同じく少なくとも１つの自動機能
    を備えている記憶されている第２の命令集合を使用する
    過程とを含んでいることを特徴とする植え込み可能な装
    置を制御するための方法。
27. 【請求項２７】 前記方法が、一方はメモリ内の第１の
    命令集合の位置を示し、他方はメモリ内の第２の命令集
    合の位置を示す２つの代替的なメモリアドレスポインタ
    を使用し、装置の第１の正常な作動モードでは、制御装
    置が第１のメモリアドレスポインタを使用してそれを支
    配する作動命令を検索させられ、誤りの検出に応答し
    て、制御装置が装置の第２のバックアップモードに入ら
    せられ，制御装置が第２のメモリアドレスポインタを使
    用してそれを支配する作動命令を検索することを特徴と
    する請求項２６記載の方法。
28. 【請求項２８】 前記方法が固定レート整調回路を使用
    し、また制御装置の作用を指令するのに記憶されている
    第２の命令集合を使用する間は、誤り検出機構が第２の
    誤りが生起しているか否かを決定するのに使用され、ま
    た第２の誤りの生起に応答して、制御装置が心臓に電気
    的刺激を与える制御からディスエーブルされ、また固定
    レート整調回路がそれに代わってデマンドモードで電気
    的刺激を与える第３のモードに入ることを特徴とする請
    求項２６記載の方法。
29. 【請求項２９】 前記方法が警報装置を使用し、また植
    え込み可能な装置を植え込まれている患者に第２のモー
    ドでの装置の作動の第１の指示を与えるのに警報装置を
    使用する過程と、患者に第３のモードでの装置の作動の
    第１の指示と異なる第２の指示を与えるのに警報装置を
    使用する過程とを含んでいることを特徴とする請求項２
    ８記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記方法が制御装置からの周期的な受
    信確認を要求するウォッチドッグ回路を使用し、また装
    置が第１のモードで作動しているか第２のモードで作動
    しているかにかかわりなく、もし周期的な受信確認がウ
    ォッチドッグ回路から受信されないならば、第３のモー
    ドに入らせる過程を含んでいることを特徴とする請求項
    ２８記載の方法。
31. 【請求項３１】 前記方法が警報装置を使用し、また植
    え込み可能な装置を植え込まれている患者に誤りの生起
    を報知するのに警報装置を使用する過程を含んでいるこ
    とを特徴とする請求項２６記載の方法。