用于選擇起搏向量的奪獲閾值測(cè)量的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求 2012 年 11 月 15 日提交的題為 "CAPTURE THRESHOLD MEASUREMENT FOR SELECTION OF PACING VECT0R(用于選擇起搏向量的奪獲閾值測(cè)量）"（律師卷號(hào) C00002602. USPl)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/726, 760的優(yōu)先權(quán)和其他權(quán)益，該申請(qǐng)的 全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用整體結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及可植入醫(yī)療設(shè)備，具體而言，涉及傳遞心臟起搏的可植入醫(yī)療設(shè)備。
[0004] 置量
[0005] 用于傳遞治療或監(jiān)測(cè)生理狀況的各種可植入醫(yī)療設(shè)備已在臨床上植入患者體內(nèi) 或被提議在臨床上植入患者體內(nèi)。在一些情況下，可植入醫(yī)療設(shè)備（MD)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè) 電極或傳感器元件來(lái)傳遞電刺激治療和/或監(jiān)測(cè)生理信號(hào)，該一個(gè)或多個(gè)電極或傳感器元 件可作為一條或多條細(xì)長(zhǎng)的可植入醫(yī)療引線的一部分而被包括在其內(nèi)?？芍踩脶t(yī)療引線可 被配置成允許將電極或傳感器放置在所需位置以用于感測(cè)或傳遞刺激。例如，各電極或傳 感器可被攜載到引線的遠(yuǎn)端部分。引線的近端部分可耦合至可植入醫(yī)療設(shè)備的殼體，該殼 體可包含電子電路，如刺激生成和/或感測(cè)電路。
[0006] 例如，可植入醫(yī)療設(shè)備（如心臟起搏器或可植入復(fù)律除顫器）經(jīng)由一條或多條 可植入引線的電極通過(guò)傳遞電治療信號(hào)（如用于起搏的脈沖、或者用于復(fù)律或除顫的電 擊）來(lái)向心臟提供治療刺激。在一些情況下，此種可植入醫(yī)療設(shè)備可感測(cè)心臟的固有 (intrinsic)去極化，并基于該感測(cè)來(lái)控制此類信號(hào)向心臟的傳遞。當(dāng)檢測(cè)到異常節(jié)律（其 可能是心動(dòng)過(guò)緩、心動(dòng)過(guò)速或纖顫）時(shí)，可傳遞一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)來(lái)恢復(fù)正常節(jié)律。 例如，在一些情況下，可植入醫(yī)療設(shè)備可在檢測(cè)到室性心動(dòng)過(guò)速時(shí)向患者的心臟傳遞起搏、 復(fù)律或除顫信號(hào)，并且在檢測(cè)到心室纖顫時(shí)向患者的心臟傳遞除顫電信號(hào)。起搏信號(hào)通常 具有比復(fù)律或除顫信號(hào)低的能量。
[0007] 在一些情況下，心臟衰竭的患者用心臟再同步療法（CRT)來(lái)治療。CRT是一種形式 的心臟起搏。在一些示例中，CRT涉及向兩個(gè)心室傳遞起搏脈沖以同步它們的收縮。在其 他示例中，CRT涉及向一個(gè)心室傳遞起搏脈沖以將其收縮與另一心室的收縮同步，諸如起搏 左心室以將其收縮與右心室的收縮同步。CRT是其中向一個(gè)腔室或位置傳遞刺激的時(shí)間在 另一腔室或位置處的事件的一個(gè)間期（interval)之前或之后的各種心臟起搏模式的一個(gè) 示例。在該另一腔室或位置處的事件可以是向該另一室或位置傳遞起搏脈沖，或者檢測(cè)到 在該另一腔室或位置處的固有心臟去極化。
[0008] 存在用于檢測(cè)起搏刺激是否已奪獲心臟并確定奪獲閾值的各種方法。在一些 示例中，第一對(duì)電極向一腔室傳遞起搏脈沖，并且同一對(duì)或不同對(duì)電極檢測(cè)腔室中的指 示奪獲的電信號(hào)，如誘發(fā)響應(yīng)。在其它示例中，設(shè)備檢測(cè)目標(biāo)部位處的心臟的機(jī)械收縮 作為由起搏刺激奪獲心臟的證據(jù)。一般而言，奪獲閾值確定或管理涉及以遞增或遞減的 量級(jí)（magnitude)(例如，電壓或電流幅度或脈沖寬度）來(lái)傳遞起搏刺激，并且標(biāo)識(shí)奪獲 (capture)或失奪獲（loss of capture)發(fā)生時(shí)的量級(jí)。
[0009] 附圖簡(jiǎn)沐
[0010] 圖1是示出可用于向患者的心臟提供治療和/或監(jiān)測(cè)患者的心臟的示例性系統(tǒng)的 概念圖。
[0011] 圖2是更詳細(xì)地示出圖1中所示系統(tǒng)的示例可植入醫(yī)療設(shè)備（IMD)和引線的概念 圖。
[0012] 圖3是示出可植入醫(yī)療設(shè)備的示例配置的框圖。
[0013] 圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于執(zhí)行奪獲閾值測(cè)試的方法的流程圖。
[0014] 圖5A是描繪LV的超速起搏的時(shí)間線。
[0015] 圖5B是描繪奪獲檢測(cè)窗口的時(shí)間線，該奪獲檢測(cè)窗口被建立為延伸至預(yù)計(jì)固有 事件間期的發(fā)生的預(yù)定時(shí)間間期。
[0016] 圖6為根據(jù)替代實(shí)施例的用于執(zhí)行起搏奪獲閾值測(cè)試的方法的流程圖。
[0017] 圖7A是描繪減小的超速起搏間期和增大的奪獲檢測(cè)窗口的時(shí)間線。
[0018] 圖7B是描繪超速起搏間期的時(shí)間線，該超速起搏間期已基于在增大圖7A所示的 奪獲檢測(cè)窗口之后，在第一心臟腔室中的起搏脈沖和在第二心臟腔室中的感測(cè)到的事件之 間測(cè)量而得的第二時(shí)間間期而予以調(diào)節(jié)。
[0019] 圖7C是描繪在第一奪獲檢測(cè)窗口期間沒(méi)有檢測(cè)到奪獲之后應(yīng)用第二奪獲檢測(cè)窗 口的替代方法的時(shí)間線。
[0020] 圖8為根據(jù)替代實(shí)施例的用于確定奪獲閾值的方法的流程圖。
[0021] 圖9A是描繪用于執(zhí)行心室奪獲閾值測(cè)量的雙腔室感測(cè)和心室起搏的時(shí)間線。
[0022] 圖9B是描繪響應(yīng)于在第一心臟腔室中傳遞的起搏脈沖和在第二心臟腔室中的感 測(cè)事件之間的測(cè)得的時(shí)間間期而建立的奪獲檢測(cè)窗口的時(shí)間線。
[0023] 圖IOA是描繪響應(yīng)于在之前的奪獲檢測(cè)窗口期間沒(méi)有檢測(cè)到奪獲而建立的經(jīng)調(diào) 節(jié)的奪獲檢測(cè)窗口的時(shí)間線。
[0024] 圖IOB是描繪第一和第二奪獲檢測(cè)窗口的時(shí)間線。
[0025] 詳細(xì)描沐
[0026] 本公開描述了用于為多個(gè)向量測(cè)量心臟組織起搏奪獲閾值以便于基于奪獲閾值 來(lái)選擇這些向量中的一個(gè)的技術(shù)。在向心臟的第一腔室傳遞起搏刺激和心臟的第二腔室的 后續(xù)去極化之間的時(shí)間間期可用于確定在所傳遞的起搏刺激之后是否發(fā)生第一腔室的奪 獲。例如，使用本公開的各種技術(shù)，左心室（LV)起搏與右心室（RV)去極化或感測(cè)（在沒(méi)有 起搏脈沖被傳遞到RV時(shí)）之間的時(shí)間間期可用于確定起搏刺激是否奪獲了 LV。在心動(dòng)周 期期間在不向RV傳遞起搏刺激的情況下向LV傳遞起搏刺激可被稱為僅LV起搏。
[0027] 然后，LV起搏（LVP)至RV感測(cè)（RVS)間期可用于辨別奪獲與失奪獲（LOC)。如果 起搏脈沖奪獲，則起搏脈沖的量級(jí)（例如，電壓幅度）可減小直至檢測(cè)到L0C。如果起搏脈 沖未奪獲，則量級(jí)可增大直至奪獲發(fā)生，然后遞減直至LOC發(fā)生。以此方式，本公開的技術(shù) 可快速并準(zhǔn)確地為一個(gè)或多個(gè)起搏向量配置測(cè)量估計(jì)的組織起搏奪獲閾值，由此允許臨床 醫(yī)生來(lái)選擇用于可植入醫(yī)療設(shè)備（MD)的特定向量，該特定向量將傳遞足夠的能量來(lái)起搏 心臟，而不會(huì)不必要地消耗電池。
[0028] 雖然以下描述涉及其中將起搏脈沖傳遞到LV且在RV中感測(cè)去極化以確定 LVP-RVS間期，并基于LVP-RVS間期來(lái)確定LVP是否奪獲LV的示例，但是可以理解，本公開 可廣泛地應(yīng)用于作為受刺激腔室或感測(cè)腔室的心臟的任何腔室以及任何類型的刺激。此 外，雖然本文主要參考其中在向量測(cè)試期間調(diào)節(jié)電壓幅度以標(biāo)識(shí)奪獲/LOC發(fā)生時(shí)的電壓 幅度的示例來(lái)描述，但是這些技術(shù)可應(yīng)用于其中影響起搏刺激的量級(jí)的任何一個(gè)或多個(gè)參 數(shù)被調(diào)節(jié)的示例。
[0029] 圖1是示出可用于監(jiān)測(cè)患者14的心臟12和/或向患者14的心臟12提供治療的 示例系統(tǒng)10的概念示意圖。患者14通常，但不一定，是人類。系統(tǒng)10包括MD 16, MD 16 耦合至引線18、20和22,和編程器24。MD16可以是例如可植入心臟起搏器、復(fù)律器、和/ 或除顫器，其經(jīng)由耦合到一根或多根引線18、20、和22的電極向心臟12提供電信號(hào)。根據(jù) 本公開，頂D16可經(jīng)由包括引線20上的至少一個(gè)電極的多個(gè)起搏向量來(lái)傳遞僅LV起搏脈 沖，從而評(píng)估LVP-RVS間期以辨別奪獲和L0C，如以下將更詳細(xì)地描述的。
[0030] 引線18、20、22延伸到患者16的心臟12內(nèi)以感測(cè)心臟12的電活動(dòng)和/或向心臟 12遞送電刺激。在圖1所示的示例中，右心室（RV)引線18延伸穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)靜脈（未 示出）、上腔靜脈（未示出）和右心房26,并進(jìn)入右心室28。左心室（LV)冠狀竇導(dǎo)線20延 伸通過(guò)一個(gè)或多個(gè)靜脈、腔靜脈、右心房26并且進(jìn)入到冠狀竇30內(nèi)，到達(dá)毗鄰心臟12的左 心室32的游離壁（free wall)的區(qū)域。右心房（RA)導(dǎo)線22延伸通過(guò)一個(gè)或多個(gè)靜脈和 腔靜脈，并且進(jìn)入到心臟12的右心房26中。
[0031] MD16可經(jīng)由耦合到引線18、20、22中至少一個(gè)的電極（圖1中未示出）來(lái)感測(cè) 伴隨于心臟12的去極化和復(fù)極化的電信號(hào)。在某些示例中，MD16基于在心臟12內(nèi)感測(cè) 到的電信號(hào)向心臟12提供起搏脈沖。IMD16所使用的用于感測(cè)和起搏的電極的配置可以 是單極或雙極。頂D16還可經(jīng)由位于引線18、20、22中至少一個(gè)上的電極提供除顫治療和/ 或復(fù)律治療。頂D16可檢測(cè)心臟12的心律失常，諸如心室28和32的纖顫，并以電脈沖形式 向心臟12傳遞除顫治療。在一些示例中，頂D16可編程成傳遞治療進(jìn)展，例如具有增加能 級(jí)的數(shù)個(gè)電脈沖，直到心臟12的纖顫停止為止。頂D16采用本領(lǐng)域已知的一種或多種纖顫 檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)纖顫。
[0032] 例如，使用本公開的各種技術(shù)，頂D 16可經(jīng)由包括LV冠狀竇引線20上的至少一個(gè) 電極的各種電極組合來(lái)傳遞僅LV起搏脈沖。繼每個(gè)僅LV起搏脈沖的遞送之后，可通過(guò)包 括RV引線18上的另一電極組合來(lái)感測(cè)RV的電活動(dòng)。如果感測(cè)到右心室的去極化（RVS)， 則可確定LVP-RVS間期。LVP和RVS之間的間期可用于確定LVP是否奪獲LV。如果起搏脈 沖奪獲，則經(jīng)由LV冠狀竇引線20傳遞的起搏脈沖的電壓的幅度可減小直到檢測(cè)到L0C。如 果起搏脈沖沒(méi)有奪獲，則起搏脈沖的幅度可增大直到發(fā)生奪獲，或從更高的電壓值遞減直 到發(fā)生LOC。
[0033] MD 16可經(jīng)由無(wú)線遙測(cè)向編程器24提供測(cè)得的間期、從中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)或基于其 的警報(bào)。在一些示例中，編程器24可以是手持計(jì)算設(shè)備或計(jì)算機(jī)工作站。用戶（諸如醫(yī)師、 技術(shù)人員、或其他臨床醫(yī)生）可與編程器24交互，以與MD14通信。例如，用戶可與編程器 24交互以從MD16取回生理或診斷信息。用戶還可與編程器24交互來(lái)對(duì)MD16進(jìn)行編程， 例如選擇頂D的操作參數(shù)的值。
[0034] 例如，用戶可使用編程器24來(lái)從MD16取回關(guān)于心臟12的節(jié)律、其隨時(shí)間的趨 勢(shì)、或心律不齊發(fā)作的信息。作為另一個(gè)示例，用戶可使用編程器24從MD取回關(guān)于患者 14的其它感測(cè)到的生理參數(shù)的信息，諸如心臟內(nèi)或血管內(nèi)壓力、活動(dòng)、姿勢(shì)、呼吸、或胸阻 抗。作為另一個(gè)示例，用戶可使用編程器24來(lái)從MD16取回關(guān)于系統(tǒng)10的MD16或諸如 MD的引線18、20和22或電源之類的其它組件的性能和完整性的信息。用戶可使用編程 器24對(duì)治療進(jìn)展編程、選擇用于遞送除顫脈沖的電極、選擇除顫脈沖的波形、或選擇或配 置頂D16的纖顫?rùn)z測(cè)算法。用戶還可使用編程器24對(duì)由頂D14所提供的其它治療的各方 面進(jìn)行編程，諸如包括CRT在內(nèi)的復(fù)律或起搏治療。
[0035] MD 16和編程器24可使用本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)通過(guò)無(wú)線通信來(lái)通信。通信技 術(shù)的示例可包括例如低頻或射頻（RF)遙測(cè)，但也可考慮采用其它技術(shù)。在一些示例中，編 程器24可包括編程頭，該編程頭可被放置為鄰近患者的身體、