CN1863576A

CN1863576A - 用于期外心脏收缩刺激起搏器的安全有效的治疗递送

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Publication number: CN1863576A
Application number: CNA2004800293331A
Authority: CN
Inventors: K·J·克莱克纳; K·A·普里夫; J·M·吉尔伯格; R·周; K·M·安德森; D·C·德诺; G·C·齐尔默; R·N·克莱弗; V·E·斯普莱特
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: US9101772B2; ATE501756T1; JP2007507321A; CN1863576B; US20120303084A1; US7233824B2; DE602004031863D1; EP1684864B1; IL174651A0; EP1684864A1; US20070299477A1; WO2005035056A1; CA2541392A1; AU2004280246A1; US20050101998A1; US20100152804A1

Abstract

一种针对包括心力衰竭在内的心功能不良的期外心脏刺激(ESS)治疗。ESS治疗采用了通过对心脏进行起搏水平刺激来使心房和/或心室额外收缩。这些额外收缩必须经正确定时以获得对心肌力学的有益影响(有效)，并同时保持极低水平的诱发心律失常的风险和优良的ICD样心律失常传感和探测(安全)。本发明涉及对治疗传递指导和用于改良ESS治疗传递的选择。这些方法可用于个别或联合用于外部或植入式ESS治疗递送装置。

Description

用于期外心脏收缩刺激起搏器的安全有效的治疗递送

本发明一般涉及心脏刺激设备领域，更具体地涉及用于安全有效传递期外心脏收缩刺激(extra-systolic stimulation，ESS)治疗以在对心脏机能不足的治疗中改善血液动力学功能的设备和方法。具体而言，本发明的可植入和外设设备和用于治疗传递的方法是用于调节期外收缩刺激的定时和传递的。

受所谓的成对的、配对的、二联的或插入的起搏刺激的心肌细胞对随后的心脏去极化产生促进机能。本文中，此类心脏起搏治疗是指期外心脏收缩刺激(ESS)，它是指在内在或起搏引起的收缩后立即递送心脏起搏治疗。机能增强的大小极大地取决于相对于在先的内在或经起搏的收缩的期外收缩时间。当正确定时时，ESS脉冲引起心脏的去极化，但其伴随的机械性收缩却不发生或大大减弱。如授予Bennett等人的共同转让的美国专利第5,213,098号中所详细描述的：随后的心循环中的收缩力(指的是期外收缩后的搏动)得以增强，该专利在本文中以其全部作为参考引入。

ESS的机制被认为与心肌细胞中的钙循环相关。期外收缩引起有限的钙从肌质网(sarcolasmic reticulum，SR)中释放。这一响应期外收缩而释放的有限量的钙不足以引起心脏的正常机械收缩。期外收缩后，SR继续吸收钙，结果随后的去极化使大量钙从SR中释放，造成强有力的心肌收缩。

应注意，期外收缩后的搏动的机械性增强程度极大地取决于第一去极化后的期外收缩的时间，即是指期外收缩间隔期(ESI)。如果ESI过长，会由于响应期外收缩刺激而发生正常机械性收缩，而使得ESS效果不能达到。随着ESI的缩短，当ESI略长于生理不应期时，可达到最大的效果。电去极化的发生不伴随有机械收缩或仅伴随大大减弱的收缩。当ESI变得过短时，刺激落于绝对不应期中则不会发生去极化。

上文所引用的Bennett的专利大体揭示了用于治疗充血性心力衰竭或其它心功能障碍的期外收缩后电位刺激。通过用传感器检测心功能来形成心功能指标，并通过用传感器检测心肌应力来形成心应力指标。心功能指标和心应力指标中其一或两者可用于控制ESS刺激的递送。递交于2002年8月28日的在先非临时美国专利申请第10/322,792号(Atty.Dkt.P-9854.00)和Deno等人的相应的PCT申请(公开号为WO 02/053026)(以其全文纳入本文作为参考)揭示了用于传递期外收缩后电位刺激的植入式性医疗设备。当指示心力衰竭状态的一种或多种参数显示心脏的病情发展到需提高收缩力、缩短舒张期并提高心输出量时，可采用ESS刺激来强化心脏收缩。以其全文作为参考纳入本文的授予Darwish等人的PCT专利公开第WO 01/58518号，总体上揭示了一种用于通过对众多心室位点施加成对脉冲来改善心功能的电心脏刺激器。多位点成对起搏被认为能提高搏动做的功而不提高耗氧量，并能通过使心脏众多位置上的电活动的定时同步而降低心律失常发展的可能性。

如作为参考的‘098号专利所指出的：与ESS刺激相关的风险是诱发心律失常。如果期外收缩脉冲在易损期中传递到心脏细胞，则在心律失常易发病人中诱发心动过速或纤维性颤动的风险较高。易损期包括动作电位的复极化期(在本文中也称为“恢复期”)和紧随其后的一个时期。在易损期中，心脏细胞膜是瞬时超兴奋性的。因此，正是由于该已知的风险性，虽然知晓ESS的特性已有几十年，ESS在用于改善心机能(mechanical function)的心脏刺激治疗中的应用仍未在临床上被认识到。

因此，对于为获得期外收缩后搏动心机能的机械增强而进行的期外心脏收缩刺激传递，避免在某些情况下产生的某些可导致心律失常或其它有害影响的期外收缩间隔尤为重要。当安全输送时，ESS治疗的机械性效果对于患心脏机能障碍的患者(其中例如心力衰竭患者)极为有利。因此，需要一种用于安全且有效地控制ESS治疗的方法以在提供所有的优点的同时具有很少或不具有潜在的不利。

期外收缩刺激(ESS)治疗是一种用于治疗包括心力衰竭在内的心功能障碍的方法，它采用了通过类似心脏刺激的起搏引起的心房和/或心室期外收缩。这些期外收缩必须正确地定时以在获得对心肌力学有益的效果(有效)的同时，保持极低水平的诱发心律失常的风险和优良的ICD样心律失常传感和探测(安全)。这一定时必须适应不应期内的各种变化(例如由内在或生理速率变化引起的那些变化)，且不危及安全性或有效性。对ESS的进一步试验已得出了有赖于更好的熄灭脉冲(blanking)、ESS刺激定时和ESS传递规则的改良的实现方法。这些方法可个别应用或结合应用于外部或植入式ESS设备。这些改良如下所列：

本发明涉及一系列用于安全递送ESS治疗的治疗递送安全选项。在本发明的一种形式中，本发明的治疗递送选项包括在ESS治疗递送中监测各周期-周期基础上的心脏活动，以及根据监测的活动来确定ESS治疗递送是否需要开始和/或继续。

例如，当诸如心房过早收缩(PAC)或心室过早收缩(PVC)等早搏(或去极化)发生时，治疗递送被抑制。

此外，本发明保持有适当的心律失常检测，且当检测到时，抑制ESS治疗的递送。保持强大的心室心动过速(VT)和心室纤维性颤动(VF)的检测被认为是ESS治疗递送安全且有效进行的先决条件。本发明的代表性规则包括：仅在起搏率(每分钟的起搏或PPM)和相应的心率(HR)范围内进行ESS治疗的递送，以增强治疗功效。

如果前一心动周期中发生PVC，则抑制ESS治疗的递送。

确保相对短的ESS治疗中典型的期外收缩间隔不会不恰当地使对于错误VT/VF检测而进行的心律失常检测算法偏离。

在通常施加于ESS治疗递送期间的额外期外熄灭脉冲期的存在下，保持足够的VT/VF检测。

在VT/VF发作期间，停止ESS治疗的递送。

如果迹象计数型VT检测算法达到域值(在宣告VT检测阳性之前)，则通过停止ESS治疗的递送来避免感应VT的电位。

在检测到心房心动过速(AT)存在时，保持模式切换的能力，并在检测到AT发作的情况下，停止治疗的递送或将模式切换到心室联动起搏(ventricularcoupled pacing，VCP)形式。

如果在ESS治疗递送中形成了心动过速发作，停止ESS治疗递送，并仅当临床医师行为干预(例如，远程或亲自进行设备探询)时才开始ESS治疗递送。

因此，本发明提供了用于在心脏机能不全治疗中安全控制ESS治疗递送以有效产生增加的心搏量和心输出量的系统和方法。

根据本发明的一种形式，根据安全规则来控制ESS治疗的递送，该规则宜应用于周期-周期基础(cycle-to-cycle basis)上。同样地，该系统包括用于将电刺激脉冲递送到心脏并接收和处理来自心脏的心脏电信号的植入式医疗设备和相关的导线系统。该系统具有心律失常检测和起搏治疗递送能力，以及任选地，心脏复律和去纤维性颤动能力。在某些实施方式中，该系统还包括一种或多种生理传感器，该传感器用于测量心脏血液动力或收缩功能以评定心肌细胞在期外收缩期间和/或ESS治疗递送后去极化期间的心肌收缩强度。

图1A所示为一种示范性的植入式医疗设备(IMD)，可在其中执行本发明。

图1B所示为另一种IMD，其包括安装在该IMD外壳中的皮下ECG电极。

图2A是图1A所示的植入式医疗设备功能性示意图。

图2B是关于图1B的电极构造的IMD的另一实施方式的功能性示意图，其包括用于测量电恢复(electrical restitution)的专用电路。

图3-9所示为数个心动周期的定时顺序，在这些周期内可根据本发明施加或改变ESS治疗过程。

本发明总体涉及提供一种植入式系统，该系统用于通过递送电刺激治疗来获得增强的心博量(以及在某些情况下的心输出量)，其方法是在内在或诱发的去极化后向心脏的腔提供经谨慎定时的起搏刺激。本文中所述治疗是指期外心脏收缩刺激(ESS)。

ESS治疗的定时使得该设备为患者提供了与曾被称为“易损区”(vulnerable zone)较为接近的起搏刺激。大体一致的看法是在不应期后的第一个数毫秒时并在某一程度上取决于ESS脉冲递送的量，心脏可能对快速性心律失常具有更高的易损性，且此时由起搏刺激诱发VT或VF的风险也会提高。

ESS治疗脉冲可以典型的起搏幅度递送这一事实，极大降低了心律失常的风险。也已研究了适应性定时以将ESS治疗脉冲定位于离开易损区峰一定距离。本文所讨论的安全规则的目的是在周期-周期基础上确定是否要进行ESS治疗递送。该安全规则是：1)仅以低至足以保证有效性的速率递送ESS治疗；2)不与过早心室搏动一起递送ESS治疗；3)确保伴随ESS治疗的短间歇不会不恰当地使对于VT/VF检测的检测算法偏离；4)在ESS治疗递送所引起的额外熄灭脉冲(blanking)的存在下，保持足够的VT/VF检测；5)允许对心室快速心律失常的可能的传感不良；6)在心房快速性心律失常存在时，保持模式切换的能力(并在模式切换如果发生时，暂停ESS治疗或切换到仅Vcp递送)，以及7)如果一种或多种室性快速型心律失常发生时，使得ESS治疗暂停。

图1A所示为一种示范性的植入式医疗设备(IMD)，可在其中执行本发明。IMD 10与患者的心脏通过3条心脏引线6、15、16连接。IMD 10能接受和处理心脏电信号并递送用于ESS的电刺激脉冲，而且还能够进行心脏起搏、心脏复律和去心脏纤维性颤动。IMD 10包括用于接受右心室引线16、右心房引线15和冠状窦引线6近端的连接块12，这些引线用于在三个或四个心腔中配置用于传感和刺激的电极。

图1A中，右心室引线16的定位使其远端位于右心室中以传感右心室的心脏信号并在右心室中递送电刺激治疗，这些治疗至少包括ESS，且可包括心动过缓起搏、心脏再同步治疗、心脏复律和/或去心脏纤维性颤动。出于这些目的，右心室引线16配备有环形电极24、任选地被收缩式安装在电极头(head)28中的末梢电极26(tip electrode)和线圈电极(coil electrode)20，它们各自连接于引线16主体中的绝缘导体。绝缘导体的近端与相应的连接器相连，该连接器由位于引线16近端的分叉连接器14负载，用于与IMD 10电连接。

右心房引线15的定位使其远端位于右心房和上腔静脉的附近。引线15配备有环形电极21、任选地被收缩式安装在电极头(head)19中的末梢电极17和线圈电极23，其用于在右心房中进行传感和电刺激治疗，这些治疗可包括心房ESS和/或其它心脏起搏治疗、心脏复律和/或去纤维性颤动治疗。在ESS的某一应用中，ESS被递送到心房以改善心房对心室灌注的作用。由心房ESS刺激脉冲所导致的期外收缩去极化可被传导到心室以同时在心房和心室腔中获得ESS效果。环状电极21、末梢电极17和线圈电极23各自连接于右心房引线15主体中的绝缘导体。各绝缘导体在其近端与由分叉连接器13负载的连接器连接。

冠状窦引线6通过冠状窦和大的心血管延伸于心脏左侧的脉管系统。该冠状窦引线6在图1A所示的实施方式中示为具有去纤维性颤动的线圈电极8，该电极可与线圈电极20或线圈电极23联合用于递送用于心脏复律和去纤维性颤动治疗中的电击。冠状窦引线6还配备有在心脏的左心室中用于传感功能和递送ESS以及其它心脏起搏治疗的远端末梢电极9和环状电极7。线圈电极8、末梢电极9和环状电极7各自连接到引线6主体中的绝缘导体中，而引线6则提供与邻接的分叉连接器4的连接。在另一实施方式中，引线6还可包含配置用于左心房传感和刺激功能的环状电极，所述功能可包括心房ESS和/或其它心脏起搏治疗。

电极17和21、24和26、以及7和9可作为双极对用于传感和刺激，它们通常被称为“末梢到环状”结构，或单独呈单极结构(以设备外壳11作为无关电极)，其通常被称为“罐”或“盒”电极。IMD 10优选能够递送高压心脏复律和除颤治疗。由此，设备外壳11也可作为皮下除颤电极与一种或多种除颤线圈电极8、20或23一起用于对心房或心室的除颤。

根据本发明的递送ESS治疗的目的，在此类治疗递送中的至少一个心动周期中监测不同的定时间隔或参数。例如，可通过监测双极“末端到环状”传感媒介(vector)、单极末端到罐传感媒介、单极末端到线圈或环到线圈传感媒介、或相对更全面的线圈到罐传感媒介来产生心室和/或心房电描记图(EGM)。

已认识到可用其它引线系统来代替图1A所示的三引线系统。例如，包括一种或多种单极、双极和/或多极引线的引线系统可配置用于根据本发明传感心脏电信号和/或递送ESS治疗。考虑将期外收缩刺激递送到心脏的一个或多个位点。因此，引线系统可适用于在心脏的多位点感知心脏电信号并在多位点递送期外收缩刺激，这些位点可位于一个或多个心腔。还打算将皮下ECG电极包含在该植入式系统中。

图1B所示为另一种IMD，其连接有一组植入在患者心脏中的引线。图1B中，IMD外壳11有绝缘涂层35，其覆盖了外壳11的至少一部分，并具有开口30和32。该未绝缘的开口30和32作为用于传感整体ECG信号的皮下电极。具有用于皮下测量ECG电极的植入式系统在授予Klein的经转让的美国专利第5,987,352号中有大致的描述，该专利被全文纳入本文作为参考。在另一实施方式中，连接于设备外壳11上和/或位于从IMD 10延伸的皮下引线上的多个皮下电极可用于获得多个皮下ECG传感媒介。在植入式监测器中的多极ECG传感在授予Yomtov等的美国专利第5,313,953中有所描述，该专利以其全文纳入本文作为参考。

虽然图1A和1B中显示了具体的多腔IMD和引线系统，本发明的方法可适用于其它能够传感和处理心脏电信号并在相对于内在或起搏心率的受控时间间隔内递送电刺激的单腔、二腔或多腔IMD。此类IMD任选地具有其它电刺激治疗递送能力，例如心动过缓起搏、心脏再同步治疗、抗心动过速起搏，并优选包括心律失常检测和心脏复律和/或除颤能力。

图2A是IMD的功能性示意图。该图应被视为是一种本发明可在其中具体化的示范型设备，而不应被视为是一种限制。在图2A中揭示的实施方式是一种微处理器-控制设备，但本发明的方法也可实践于其它类型的设备中，例如使用专用数字电路的那些设备。

如图1A中所示的电极系统，IMD 10配备有数个连接终端以获得与引线6、15、16和它们相应的电极间的电连接。连接终端311提供了与外壳11的电连接，外壳11在单极刺激或传感中作为无关电极。连接终端320、310、318分别连接于线圈电极20、8和23。这些连接终端311、320、310、318中的每一个均与高压输出电路234连接以促进利用一个或多个线圈电极8、20、23和任选的外壳11对心脏递送高能电击脉冲。连接终端311、320、310、318还连接于开关矩阵208，从而使得外壳11和线圈电极20、8、23各自可选择性地以所需的结构用于IMD 10的各种传感和刺激功能。

连接终端317、321提供了与位于右心房的末梢电极17和环状电极21的连接。连接终端317、321还连接用于传感心房信号(例如P波)的心房读出放大器204。连接终端326、324提供了与位于右心室的末梢电极26和环状电极24的电连接。连接终端307、309提供了与位于冠状窦中的末梢电极9和环状电极7的电连接。连接终端326、324还连接右心室(RV)读出放大器200，而连接终端307、309还连接左心室(LV)读出放大器201，它们分别用于传感右心室和左心室信号。

心房读出放大器204和RV及LV读出放大器200、201优选为具有可调传感阈值的自动增益控制放大器形式。RV和LV读出放大器200、201及心房读出放大器204的总体操作可参见Keimei等人在美国专利第5,117,824中所揭示的内容，该专利以其全文纳入本文作为参考。通常而言，每当接收自心房读出放大器204的信号超过心房传感阈值时，在输出信号线206上会产生信号。P波的检测通常基于用于测试心房率的P波传感阈值。每当RV读出放大器200或LV读出放大器201接受的信号各自超出RV或LV传感阈值时，在相应的输出信号线202或203上产生信号。R波的检测通常基于用于测试心室率的R波传感阈值。

在本发明的某一实施方式中，心室读出放大器200、201可包括用于传感R波和T波的单独的专用读出放大器，它们各自使用了可调传感阈值用于检测心肌活动。当RV或LV读出放大器200或201包括的R波读出放大器接收到超出阈值的信号，而在信号线202或203上分别产生相应的信号时，心肌活动可被测定。

开关矩阵208用于选择将哪些可用电极连接到用于数字信号分析的宽带放大器210。电极的选择由微处理器224通过数据/地址总线218控制。经选择的电极结构可随IMD 10的不同传感、起搏、心脏复律、除颤和ESS功能所需而不同。来自经选择用于连接带通放大器210的电极的信号被提供给多路转换器220，然后通过A/D转换器222转换为多位数字信号，该数字信号用于存储在由直接存储器存取电路228控制的随机存取存储器226中。微处理器224可采用数字信号分析技术，运用任何本领域已知的众多信号处理方法来表征存储在随机存取存储器226的数字化的信号，从而对患者心律进行识别和分类。根据本发明，对所选择的EGM(或在可获得的条件下，皮下ECG信号)的数字信号分析是通过微处理器224来进行的，以产生对应于心脏活动和ESS治疗起搏活动及与其相关间隔的参数。

遥测电路330通过天线332接收来自外部程序器的下行遥测并将上行遥测发送给外部程序器，这在植入式抗心律失常设备中是很常规的。要上行到程序器的数据和用于遥测电路的控制信号由微处理器224通过地址/数据总线218提供。接收到的遥测通过多路转换器220提供给微处理器224。可使用已知用于植入式设备中的多种类型的遥测系统。

图2A中所示电路的其余部分是专用于提供ESS、心脏起搏、心脏复律和除颤治疗的电路的一个具体实施方式。定时和控制电路212包括程控数字计数器，所述计数器控制与ESS相关的基本时间间隔、各种信号、二腔或多腔起搏模式或在心房或心室中递送的抗心动过速起搏治疗。定时和控制电路212还决定了微处理器224控制下的心脏刺激脉冲的振幅。

在起搏中，定时和控制电路212中的逸搏间隔计数器(escape intervalcounter)在感应到由线路202、203、206上的信号分别指示的RV R波、LV R波或心房P波时置零。根据所选的起搏模式，通过心房输出电路214、右心室输出电路216和左心室输出电路215产生起搏脉冲。逸搏间隔计数器在起搏脉冲产生时置零，并从而控制可包括心动过缓起搏、心脏再同步治疗和抗心动过速起搏在内的心脏起搏功能的基础定时。

逸搏间隔的持续时间由微处理器224通过数据/地址总线218确定。在感应到R波或P波而置零的逸搏间隔计数器中所计数值可用于测定R-R间隔和P-P间隔，以检测各种心律失常定的发生。

根据本发明，定时和控制212还控制在所选择的期外刺激间隔(ESI)处的期外收缩刺激的递送，所述ESI在感应到内在收缩或起搏引发的收缩之后。IMD10用于控制期外收缩刺激递送的ESI优选在电恢复测定值的基础上通过IMD 10自动调节(下文中将进行更多的描述)。输出电路214、215、216连接到所需的刺激电极来通过开关矩阵208递送心脏起搏治疗和ESS。

微处理器224包括附属的ROM，ROM中存储的程序控制微处理器224的操作。存储器226的一部分可配置为许多再循环缓冲，这些缓冲可支持一系列测定的R-R或P-P间隔以用于微处理器224的分析，从而预测或诊断心律失常。

响应于心动过速的检测，可根据测得的心动过速的类型将治疗方法从微控制器224加载到定时和控制电路212上来进行抗心动过速起搏(ATP)治疗。如果需要较高电压的心脏复律或除颤脉冲，微处理器224激活心脏复律和除颤控制电路230，以通过高压充电控制线路240控制下的充电电路236启动对高压电容器246、248的充电。通过穿过多路转换器220的电压电容器(VCAP)线路244来对高压电容上的电压进行监测。当电压达到由微处理器224预设的值时，在电容器充满(CF)线路254上产生逻辑信号以终止充电。在定时和控制电路212的控制下，由输出电路234通过控制总线238递送除颤或心脏复律脉冲。输出电路234决定用于递送除颤或心脏复律脉冲的电极和脉冲波形。

在某一实施方式中，植入式系统还可包含用于监测血液动力或心肌收缩功能或代谢状况的一种或多种生理传感器。该生理传感器可位于心脏中或心脏上、或者动脉内或动脉外，用于感测与心脏血液动力学功能、心肌收缩或心壁运动成比的信号和/或代谢参数。由此，IMD 10还可配备与终端333连接的传感器信号处理电路331，用于接收模拟(或，任选为数字)的传感器信号。包含在植入系统中的生理传感器可为(但不限于)：流量、压力、心音、壁运动、心腔容积或代谢参数(例如氧饱和度或pH)传感器。传感器信号数据可通过数据/地址总线218传递到微处理器224，从而可根据存储在RAM226中的算法来确定心脏血液动力或收缩性能或代谢状况指标。在前文引用的授予Bennett的’098专利中实施的用于确定心功能指标的传感器和方法也可与本发明结合使用。如在下文所更详细描述的，心功能的力学或血液动力学参数或代谢参数可在本发明的某一实施方式中在ESS治疗期间在安全有效的期外收缩后搏动机械增强的基础上用于控制ESI。

图3A-D所示为正常窦性节律(NSR)(图3A)以及不同形式的ESS治疗递送(图3B-D)，其在本文中称为“心房协调起搏”(atrial coordinated pacing)。下面对心房协调起搏(Acp)的简要介绍是为了帮助读者理解本发明的这一方面，具体而言是如图3B-D中所示的定时顺序。

根据Acp的一种形式，将暂时性地与不同心脏事件发生(例如，标准起搏事件、传感事件、Vth事件等)协调的电刺激提供给心脏的上心腔和/或下心腔。此类刺激在不应期和非不应期均可递送以协调心房收缩、稳定心率以及优化心输出。这一Acp刺激将根据本发明实施，以一种使诱发心律失常发作的机率最小化的方式进行。

本发明揭示了ESS治疗的递送可导致间歇性AV(传导)阻滞(intermittentAV block)病症，这被认为很大程度上是由于心室期外收缩刺激脉冲递送(是指图3B-D中的“Vth”)后，心室保持不应期的时间延长(或附加)。不幸的是这种2∶1(A∶V)传导可导致心室率过缓而不能满足患者的代谢需求，尤其是如果以生理性的心房活动为基础时。反之，如果患者的内在心房活动在ESS治疗递送时产生1∶1(A∶V)传导，则会导致对患者而言过速的心室率。兴奋性ESS治疗所提供的某些效果可能会被这些率的波动抵消。因此，为了改善这些波动，可在短于内在逸搏间隔的间隔中递送心房起搏脉冲。在这种形式的Acp中，心房以在内在心房率之上(即，更快)的速率作AAI(或AAI/R)起搏，从而建立规律的2∶1AV搏动而使所得的内在心室搏动发生得相对更为频繁。这类ESS治疗递送被称为通过“快速”AAI心房起搏的Acp。还存在另一种Acp方法，其中内在或经起搏的心房事件之后的是心室去极化(正如在窦或心房中的经起搏的节律)，而额外的刺激脉冲则几乎在同时提供给心房和心室。这不仅获得了增强的心房和心室功能(通过ESS治疗触发或“耦联”心室去极化)，还调整了窦房结，从而使得在内在或生理性A-A间隔(即，相继的P波间的间隔)的基础上产生了整体规则性的并由患者的生理需求所决定的HR。与这种形式治疗联合的Acp脉冲有时在本文中是指“ACP”(所有字母均为大写)以将其与具体形式的心房起搏区分开。可参考定时图(例如图3B-D)来最好地理解Acp和ACP概念。然而，第一波形(标记为“A”)表示了NSR(即，无起搏治疗介入的窦性节律)。在心房300感应到的事件(“As”事件)从AV结传导到心室以引起内在去极化(“Vs”事件)302。如上所记录以及第二波形(标记为“B”)所述，当ESS治疗递送开始时，通常发生2∶1AV阻滞。这一AV阻滞状况常会由不稳定形式的2∶1AV阻滞组成。在第二波形(B)的情况下，每隔一次心房搏动的内在心房搏动304由于AV阻滞状况而不能传导到心室。由于Vth脉冲递送后的期外收缩增加了心室不应期这一事实，这一AV阻滞立即造成了HR的减少(通常减少约50％)。

另一波形“C”显示了ACP中的一个具体起搏形式(例如AAI起搏)。根据本发明的一种形式，心房起搏刺激303、310以高于内在速率的速率发生。虽然2∶1传导仍然存在，由于心房率的提高(通过B波形和C波形相应定时的比较清楚地显示)，内在心室去极化302更为频繁地发生。

另一波形“D”可用于显示被发明人认为是ACP特殊情况的另一种形式的ACP。在这一特殊情况中，心房协调起搏312是在心室去极化314后相对短的时间段(Tx)或在心房去极化316后的时间Ty(未示出)中递送的。由于AV阻滞和心室的不应状态，这一ACP起搏事件312不传导到心室。随这一ACP起搏搏动312之后，内在去极化得以在心房(As)316中发生。这一内在搏动316传导到心室，导致心室去极化(Vs)314。在其它优点中，本发明的这一方面使得患者固有的AV传导和内在速率在心动周期中显现，从而在ESS治疗递送中提供了更佳的速率控制。与此同时，发生在预定时间段中的内在心室搏动的数量大于未经任何心房起搏时发生的数量。这一现象在本文中被称为生理性心房协调起搏(“ACP”)。可通过如本文所述的植入式设备提供ACP，或通过由有效幅度刺激产生的表面ECG的R波来定时的皮下起搏(TCP)刺激提供ACP，从而同时夺获(capture)心房和心室。

在本发明的某种形式中，除了其它程式外(例如，三腔二心室或再同步型起搏治疗)，ESS治疗还能以DDD/R、DDI/R和/或VVI/R起搏程式(modality)递送。期外心脏收缩刺激可递送到心房和心室腔(DDD/R或DDI/R模式)或仅递送到一个心室(VVI/R模式)。对起搏模式的适当选择可在患者有心动过缓起搏指征(或其缺乏)和心房心律失常状况的基础上进行。根据本发明的一个方面，在较高HR(当心脏的不应期大体上短于较低心律)时，期外收缩刺激的定时(即，ESI)可调整为更早地发生。出于诊断目的和/或为了调整早期刺激的定时，可监测期外收缩的心室刺激以评估是否将其夺获(即，造成去极化)。在DDD/R或DDI/R模式中，可将ESS治疗递送在心室起搏或传感后的指定间隔处施加于心房和心室上。在VVI/R起搏模式中，可将ESS治疗递送在心室起搏事件(本文中的“成对起搏”，paired pacing)或心室传感(本文中的“配对起搏(coupledpacing)”)后的指定时间间隔处施加于心室。ESS治疗递送后，广义的起搏间隔(例如，程序化的较低率、切换率、起/落率、传感器指征率等，被表示为间隔，也被称为逸搏间隔)，被施加于ESS治疗递送停止后的起搏周期。在DDD/R和DDI/R模式中，使用改良的A-A计时计算出短逸搏间隔以编排下一次心房起搏：逸搏间隔-最小值(A-Vcp，操作PAV)。为了对此适应，消除任何对工作的心房和心室率的限制以使预定的起搏周期递送ESS治疗。然后，在ESS治疗递送时结束的逸搏间隔被清除，除非它们与起搏事件一起被存储在事件记录缓冲中。任选地，为每一心房ESS治疗起搏提供心房治疗起搏标记(例如通过遥测等计算、存储、上传)。为每一心室ESS治疗起搏提供心室治疗起搏标记(例如通过遥测等计算、存储、上传)。通常在ESS治疗递送周期之后不提供心房和/或心室补充标记(例如，计算、存储或上传)。

为了确保ESS治疗递送的安全和有效，在通过节律模式被认为是过早的心室事件后不施加ESS治疗递送。在DDD/R模式中或当心房监控算法可用时，如果自最后的心室事件后没有心房事件发生、或心房事件的发生离当前事件过近、或在给出的心动周期中心房事件发生得过早，则认为内在心室事件过早。在心房监测算法不可用的DDI/R模式中，如果自最近的心室事件后没有心房事件发生、或心房事件(暂时)离心室事件过近或过远，则认为内在心室事件过早。此外，如果内在心室事件先于ESS治疗起搏递送发生，则阻止设定的ESS治疗递送。在DDD/R模式中(当心房监测算法可用时)，如果心房事件先于起搏刺激递送发生，则阻止设定的ESS治疗递送。

此外，在心室事件后允许ESS治疗递送发生前，将从前一心室事件开始经过的间隔与最小值(例如，最小ESS治疗间隔)作比较。例如，当心动过速发作(即，VT/VF)检测可用时，从测得的心室事件到前一心室事件间的间隔必须至少比最长的VT/VF检测间隔长30ms。为了安全目的，如果对VT/VF检测算法的联合计数大于预设值(例如，由于可能的或快速发展的心动过速发作而测得三个连续收缩)，或者如果先前测得的VT/VF发作仍然在发展，则在心室事件后不用ESS治疗递送。

此外，为了保持足够的VT/VF检测，可周期性地抑制ESS治疗递送。例如，在可程控数量的ESS治疗递送连续周期后，停止递送ESS治疗。如果在停止(dropping)的ESS治疗递送周期中检测到的心室事件是起搏事件，则该停止周期的起搏间隔必须至少和预设值一样长(例如，停止间隔≥最长VT/VF测定间隔+起搏后熄灭脉冲间隔+常量，例如30ms)。将这一例子继续进行，如果在短于预设值的间隔(停止间隔)中感应到心室事件，则不在其后的心动周期中递送ESS治疗。

进一步而言，可在心率(HR)测量的基础上调整或改善期外收缩间隔(ESI)。这一调整在间隔区中呈线性，并开始于某一程序化速率(起始速率，Start Rate)而结束于某一程序化速率(停止速率，Stop Rate)。调整的数量也可为程序化的。根据本发明的这一方面，至少测得两个R-R间隔和计算出一个中间值(例如，平均数、均值、中值、插入值等)。然后在中间值的设定百分比(或比值)的基础上，执行某一工作ESI。中间R-R值可在每N次心动周期(其中N的较低值提供了对HR中生理变化更为快速的响应)后更新。得出ESI的其它方法可通过例如采用对于HR计量固定的时间加权(即，其中越近的数值比稍远的数值权重更重)等。如本文其它部分所述，工作ESI应保持少于中值R-R间隔的一半。

为了期外收缩起搏刺激的夺获检测，优选远场传感媒介(例如，罐到RV线圈EGM)，从而可对心室ESS治疗起搏(本文的Vcp或Vth)的夺获进行评估，而不涉及相同腔的电极和施加于其上的伴随熄灭脉冲、相邻组织中可能的掺杂极性，并从而保护工作传感电路。就夺获检测而言，如果夺获发生(即，阳性检测)则夺获计数器计数增加，其中在检测发生时，为下一心室事件提供补充标记字节(例如，通过遥测上传)来指示当时的位置(在夺获检测窗或间隔中)。这一夺获检测机制可用于探查不应期的结束，以及任选地调整ESI以保持来自不应期的恒定偏差。作为参考，当ESS治疗不递送时(例如，对于每个非治疗性心室事件)，提供补充标记字节(例如，通过遥测上传)作为当前不应期的映像。

当高压治疗(例如，心脏复律或除颤治疗)被递送的情况下，或如果检测到VT/VF发作时，优选使ESS治疗递送不可用。治疗递送期间保持ESS治疗递送中的心房和心室夺获计数。当ESS治疗递送被抑制时，鉴别ESS治疗递送被抑制的原因的分开计数器计数增值。此类计数器提供了便利的参考，它为临床医师提供了关于ESS治疗递送与其它治疗(或内在窦性节律)比值的参考，前面计数增值的任何计数器可在任何时间清除。

根据本发明，高分辨率和低分辨率趋势均可收集，例如HR、ESI和不应期信息。这些趋势也可提供给临床医师和/或在任何时间清除。图4A和4B所示的暂时定时图(temporal timing diagram)提供了具有Acp递送(图4A)和不具有Acp递送的ESS治疗递送(图4B)间的比较和对照。除其它以外，该递送方法可能用于VVI起搏模式。在图4A和4B中，初期心室事件(起搏或传感)用参考数字400指示，而初期心房事件(起搏或传感)则用参考数字402指示。同样，Acp 403指心房期外收缩起搏脉冲，而Vcp 404指心室期外收缩起搏脉冲，它们插入以完成ESS治疗。ESS治疗起搏周期由期外收缩间隔(ESI)406和期外收缩后间隔(PESI)408组成。当心室ESS治疗起搏(Vcp)404被递送时，ESI 406结束。现在参考图4A，Acp 403的递送暂时与其后的Vcp 404相协调。这一协调可通过在然后工作ESI(then-operative ESI)递减的设定值递送Acp得以完成。因此，Acp和Vcp将从初期心室去极化400启动。在这一实施方式的某一种形式中，设定值包括约20ms-40ms，虽然也可根据各种因素(例如，心率、效能传感器输入、机械传感器输入、代谢传感器输入等)使用其它值。虽然设定值的范围是很广泛的，30ms的设定值显示出积极的经验结果。

HR提高时的起搏可导致无效或甚至更糟的血液动力学(例如，当ESI 406暂时长度约等于高速率下的PESI 408)。这种ESI 406和PESI 408的联合显示出与诱发心律失常(arrthymia)风险提高相关的可能性；尤其是如果快速搏动是心律失常发作的一部分时。出于这一理由，原则性的ESS治疗递送指导方针包括：在ESI等于PESI的情况下，停止ESS治疗(或换句话说，仅当ESI＜PESI时才递送ESS治疗)。

附加的ESS治疗递送指导包括限定：仅在HR低于程序化值时，才能递送ESS治疗。可在周期-周期基础上，从初期心室事件400到其后的初期心室事件400(或当ESS治疗被递送时，从Vcp事件404到非ESS治疗心室事件400)测定HR。

此外，发明人已观察到，对待早搏后立即进行的起搏时应比正常传导的搏动后立即进行的起搏更为谨慎。由于早搏“过快”，所以上述规则将不包括某些早搏。为了进一步将早搏后立即进行起搏的可能性最小化，可在下述情况中的心室起搏/传感事件后停止ESS治疗：

1.如果自最近的心室事件400后没有非不应期心房事件402发生。这将消除早搏发生且逆行传导或未逆行传导并随后发生另一过早事件(即，当前心室事件为开始于心房或心室的过早事件)的情况，并且消除当前心室事件为早搏而最近的心室事件伴随有远场R波的情况。ESS治疗递送指导方针的这一方面也可消除这样的情况，不应期心房事件传导并产生当前心室事件(即，当前心室事件是传导搏动)，但如果未被传导，则基础起搏点定时通常不会提供这一搏动的心房示踪。因此，存在在此情况下不提供ESS治疗的先例。

2.非不应期心房传感203暂时离心室事件400过近。ESS治疗指导方针的这一方面消除了当前事件是具有在先远场R波的早搏事件的情况。暂时“过近”的一个通用例子包括在约60ms内(即，相同的间隔使用典型的远场R波拒绝规则)。

3.心房起搏事件402暂时离心室事件400过近。这将消除当前事件为过早心室收缩事件，而预定的心房起搏仅在过早事件前发生的情况。“过近”的通用例子是：较慢速率时在约110ms内，而较快速率时在约70ms内(即，用于典型心动过缓起搏器中确定安全起搏间隔的普通机制)。

希望将Acp和Vcp 403、404脉冲较早地在给定的ESS治疗递送周期中递送，并夺获各个心腔。因此，如果过早的心房收缩(PAC)先于Acp 403递送发生，Acp 403可能不夺获心房。此外，在Vcp 404递送时，PAC波阵面能传导到心室。在这一情况下这种Acp/Vcp的递送没有明显的不希望的影响，但这种递送也没有有利的效果。另一方面，如果Vcp 404夺获心腔，它将逆向传导并使窦房结复位。这一心房波阵面能通过操作传感电路跟踪到，并导致起搏器介导的心动过速(PMT)。这些继起事件的另一可能的影响包括由相关的窦房结晚复位引起的心房起搏的递送(具有或不具有非竞争性心房起搏或NCAP延迟)。这些结果都是不希望发生的。此外，如果PAC是一轮PAC的起点或形成心房快速性心律失常(即，心房心动过速、心房颤动、心房纤维性颤动)的部分，希望能够停止ESS治疗。因此，如果心房传感发生并通过可施加的远场R波标准确定不构成远场R波，ESS治疗将被停止。如果过早心室收缩(PVC)的发生先于Vcp 404的递送，由于心脏实际上已递送过内在期外收缩去极化，应放弃Vcp404。此外，如果PVC发生于Acp和Vcp所限定的间隔中，安全起搏应被递送。

ESS治疗递送明显不同于标准的单起搏刺激起搏形式。因此，需要对心动过速检测形式进行改良以适应ESS治疗。例如，通常对每一心室事件进行V-V间隔评估。当然，对于各个心动周期，ESS治疗通常(并特意)需要数个相对短的间隔。这些短间隔不应计数入累积VT/VF检测机制。否则，短间隔将不恰当地使随机VF计数算法偏移为不恰当地宣告心动过速发作。从不恰当地递送心脏复律和/或除颤治疗的电位的立场来看，这是一个安全问题。因此，结束于Vcp 404的ESS治疗递送周期被操作VT检测算法所忽略。也就是说，在ESS治疗递送周期中，用于检测算法中以计算R-R中值和确定心律模式代码的V-V间隔将从Vcp 404开始，而在下一心室事件400结束。在检测算法中用以计算P-P中值的A-A间隔在ESS治疗起搏周期中，将会是非Vcp心室事件(400)中最近的A-A间隔。涉及上述的另一ESS治疗递送选项包括：当心律失常迹象计数机制达到“组合计数”大于约3(同样，在VT/VF的发作中)时，停止ESS治疗。

如上文所指出的，由于ESS治疗刻意引入了可能短于最长VT检测间隔的短结合间隔(V-Vcp)，因此ESS治疗对室性快速型心律失常(VT)的传感和检测提出独特的要求。如图5所示，ESS治疗递送还将跟随初期心室起搏事件500之后的额外熄灭脉冲阶段502、506引入了单个心动周期(总的熄灭脉冲用箭头508指示)。在VP熄灭脉冲502大于或等于ESI且ESS治疗递送以较高速率发生的较差情况下，VT传感窗仅在1/3(～33％)的时间内打开。例如，当VP熄灭脉冲502为300ms，可得到300ms的900msESS治疗起搏周期用于传感心室事件。因此，图5描绘了潜在的较差情况下的熄灭脉冲的例子，该熄灭脉冲跟随心室起搏500、504之后，其中约67％的ESS治疗起搏周期为空白，这可使得无检测时相对周期性的VT得以延续。

图6所示为心室心动过速的一个例子，其中由于Vcp 604的递送，在熄灭脉冲期间间隔地发生快速性心律失常搏动602。节律似乎是由具有800ms间隔的窦性节律构成，而事实上该节律是由间隔400ms的VT构成。这是由在实际速率一半时感应到的VT事件601、602所造成的，且其中在熄灭脉冲期间间隔地发生VT事件。根据本发明，一个或多个ESS治疗递送停止的心动周期使得这一VT发作被检测到，否则这一发作将由于随Vcp 604递送后引入的额外熄灭脉冲阶段而被有效隐藏。ESS治疗停止的心动周期可包括ESS治疗递送的M次周期中的N次周期。如果在停止的周期开始时发生的心室事件是心室起搏事件，则对Vcp到下一设定的心室起搏间的间隔进行调整(如果需要的话)，以确保它的递送不早于当前Vcp熄灭脉冲间隔与最大检测间隔之和。如果心室传感发生结束该停止的周期，将对V-V间隔进行检查以确保其包括至少Vcp熄灭脉冲间隔与最大检测间隔之和。如果不是这样的话，应放弃另一ESS治疗周期。Vcp之后的逸搏间隔将被设定为常用于起搏定时的值，并切对于用于开始于Vcp的起搏周期，同时在VT检测区中施加连锁以执行50％的传感窗和起搏停止。这一处理提供了多个优点；即：1)在无论是植入式还是外部心脏起搏设备中均实现直接使用；2)符合经验性的观察结果和患者对ESS治疗的响应将会是HR相对立即降低的理论；以及3)将保持比根据整个ESS治疗起搏周期进行逸搏间隔设定更多的快速检测快速型心律失常的能力。这将会是一种所希望的操作，尤其是当ESS治疗停止一个或多个心动周期时，在Vcp到心室事件间隔比起与“机械搏动”相关的心室间隔(在ESS治疗递送期间)更接近于心室间隔的情况下。任选地，希望递送ESS治疗的起搏周期和停止ESS治疗的起搏周期具有独立的上位跟踪速率(upper tracking rate)。这种方法允许用于ESS治疗递送的预设最大机械速率较高，且在其它起搏治疗递送中无需将最大速率设定为如此高。例如，ESI为250ms，则ESS治疗递送中的最大机械速率为92bpm，而上位跟踪速率(UTR)则设定为150bpm。然而，临床医师不希望ESS治疗不被递送时UTR被设定得那么高，因此UTR应保持为临床医师可编程的值。

通过ESS治疗递送引入的额外熄灭脉冲还影响到心房快速型心律失常(AT)的检测。图7所示的900ms的心动周期显示了房颤发作的例子，该房颤发作以相对周期性的心房去极化为特征，其中每3个颤动波700中的2个为空白(参见箭头702)。熄灭脉冲涉及Vp 706后的熄灭脉冲(任选固定在预设值，例如300ms)和Acp起搏后熄灭脉冲(通常为200ms)。在这种情况下为了提高安全性，程序化的感应AV(SAV)间隔需要比典型的间隔(即，略小于心房颤动周期长度)更长。图7显示了Acp递送708被设定为先于Vp 710一段预设时间发生。因此，图7显示了Acp递送的一种形式，其中Acp 708和Vcp 710的递送被控制为串联发生(例如，对于给出的HR以固定的临时关系发生)。

图8所示为房颤的一个例子，其中由于随Acp 804之后的熄灭脉冲，间隔的颤动波800为空白(如箭头802所示)。这种情况下需要高设定UTR(或2∶1传导)和短ESI相结合。在图8的右侧，在几乎与Vcp 812的递送的同时和PESI 810期间，发生了不应期心房事件(AR)808。为了提供ESS治疗递送期间对AT的适当检测并执行模式切换(例如，暂停或修正ESS治疗递送模式)，在PESI 810期间发生了不应期心房事件(AR)808。可采用远场R波标准(例如，使用位于右心室腔外侧的电极对)来确定“真实的”心房不应期事件发生与否。在这种操作模式中，ESS治疗可暂停三个或更多个心室事件。如果当时需要仅Vcp(即，无Acp递送)，则可对其进行递送直至满足模式切换终止标准。请注意如果为了使PP中值反映真实的心房周期长度而需要多于一个的放弃的周期的情况。

当在ESS治疗递送的一段时间内测得VT/VF发作时，希望暂停ESS治疗的递送；尤其是在怀疑其中有因果关系的事件中。该暂停可在一个或设定的多个发作或高压治疗递送后发生，并在允许继续进行ESS治疗前，提供修正ESS治疗参数值的机会。ESS治疗可在第一次VT/VF检测后暂停，并可使随后的除颤治疗递送进行或不进行。

图9显示了AT发作(一系列快速心房去极化，如箭头和参考数字900所示)中的ESS治疗递送。假设ESS治疗以VVI起搏模式或DDI模式(或其速率响应变化方案)递送，则执行模式切换。因此，根据本发明，在明显的AT发作900开始发生(例如，至少一个未经设定的去极化在心腔中发生)或在ESS治疗递送中被检测到的情况下，起搏模式切换发生在仅心室形式的ESS治疗(Vcp 908)中。此外，在ESI 902中传感到心房事件的任何时间(例如，心房传感事件AS906)，将ESS治疗递送改为仅递送心室期外收缩刺激(Vcp 908)。ESS治疗递送起搏周期仅在心室事件910的基础上继续，并仍由ESI 902和PESI 904组成。另一起搏模式转换可从仅心室ESS治疗递送切换到非ESS治疗递送模式，和/或可采用各种AT抑制或AT终止技术。如果仅心室ESS治疗递送模式继续，HR应继续保持相对低的值(虽然由于相对缺少心房对心室灌注的作用，可能会影响血液动力学)。如果施加非ESS治疗递送模式，HR可望提高到ESS治疗递送中观察到的水平的约2倍。不管怎样，任何适用于消除AT发作的技术均可使用，例如心房抗心动过速起搏(ATP)、心脏复律治疗递送以及(如果适用的话)除颤治疗。

如所指出的，ESS治疗的仅心室递送(Vcp 908)可在AT发作中实施。这是所需的，因为ESS治疗中的递送，尤其是包括心房刺激(例如，Acp递送)的ESS治疗形式可望无论如何不会夺获心房腔却能插入额外的熄灭脉冲阶段。这种熄灭脉冲阶段可包括约200ms的标称间隔(nominal interval)。施加于心房腔感应通道上的熄灭脉冲可干扰用于终止AT的监测能力。因此，根据本发明的这一方面，当ESI 902期间发生心房传感事件时，Acp起搏刺激的递送受到抑制，从而促进心房传感并提供起搏模式切换(例如，切换到仅心室ESS治疗递送状态)。当AT发作时，Acp起搏刺激递送的暂时性抑制还可使心房-心室ESS治疗协调性得以恢复(例如AT结束后心房传感事件不发生时，通过简单地重新插入Acp起搏刺激)。当患者正发生AT发作，不能用心房去极化的定时来辨别过早心室事件，例如PVC。非不应期心房事件在心室起搏间隔(例如，VP 910的早期间隔或和Vcp 908的ESI 902)中可发生或不发生，这至少部分是由于AT发作时的传导速率差别和心房事件传导不良。由于这种非不应期心房涉及可传导并造成(过早)心室去极化，检测AT发作的标准可补充入一条包括心室传感事件910相对过早的标准。如果心室事件910被确定为早期发生(作为主要或其后出现(then-present)的心室率的百分比)，可停止或不开始ESS治疗(Vcp908)。同样，如果PVC先于Vcp 908递送发生(即，在ESI 902期间)，则至少在其后出现的心动周期中停止Vcp 908。此外，心房心律失常检测技术可被程序化以适用或计数ESS治疗递送中仅在PESI 904(即，Vcp 908和VS/VP 910间的间隔)中发生的心房去极。因此，如果单个未经设定的心房去极化(成串心房感应事件900中)在PESI 904中发生，则发生了PAC或可能AT发作开始。

如前所述，如果与迹象积累型心动过速检测器结合使用的所谓“联合计数”达到阈值时，应当停止(或不开始)ESS治疗的递送。美国专利第5,545,186描述了心动过速检测器的一个例子，其名称为《以按优先次序排序规则为基础的诊断和治疗心律失常的方法和设备》″Prioritized Rule Based Method andApparatus for Diagnosis and Treatment of Arrhythmias″，其内容纳入本文作为参考。在本发明的上下文中，除了可用示例性的大于3的心室心动过速检测阈值以外，其它值也可使用。

此外，可将间隔基础上的心动过速检测器与ESS治疗递送相结合，其中单纯地根据心室事件之间的间隔时间的差别，可将缓慢心室心动过速(SVT)发作与在较高速率下发生的心动过速发作区分开。因此，SVT检测区可定义为与形成VT检测区的间隔相比相对较长的间隔范围。根据本发明的这一方面，心室率限定确保了当观察到的心室间隔接近于或位于预设的SVT或VT检测区中时，不递送ESS治疗。如果观察到的心室间隔影响到SVT检测区，则可用来自动作传感器(例如，晶体振荡器、加速计等)的输出信号或呼吸次数帮助确定是否确实由NSR(源自生理运动等)导致了明显SVT发作。

此外，通过停止ESS治疗递送中的一个或多个心动周期可得到相对无障碍的心脏活动传感可能性，这是由与ESS治疗递送相比相对缺少起搏和熄灭脉冲造成的。本发明的这一方面可包括完全停止ESS治疗递送一个或多个心动周期(即，周期性停止ESS治疗)和/或周期性停止ESS治疗。在不递送ESS治疗期间可实施另一起搏模式，或者为了使由起搏刺激递送而造成的熄灭脉冲完全缺乏，将所有起搏治疗停止至少一个心动周期。因此，在一段时间内或在数个心动周期中发生强有力的心律失常检测测试。除前述以外或作为前述的替代，在ESS治疗递送中可实施用于测试心室心律失常发作的存在或出现的测试，该测试使用了从Vcp 908起的逸搏间隔。

与其在检测到VT/VF发作时暂停ESS治疗递送，不如在ESS治疗递送中检测到发作时，在心脏复律或除颤治疗递送后暂停ESS治疗递送。优选仅在临床医师介入下(例如，询问ESS治疗递送设备)并对该设备重新进行手动设定(无论是遥控或亲自)，重新开始ESS治疗递送。

因此，本发明已经描述了用于安全控制ESS治疗递送的植入式系统和相关的方法。本文所提出的方法有利地为患有心功能不全的患者提供了在植入式医疗设备中的长期ESS治疗递送。

根据本发明所要求的方法可作为存储于计算机可读介质上的可执行指令被实施。所述的指令使得本发明的方法在处理器的控制下得以进行。因此，本发明清楚地覆盖了所有适用的处理器和计算机可读介质(如所附权利要求书中所述)。

如本文所描述和图示的本发明可由心律技术领域的技术人员对于所给出的设备或患者群进行非实质性的改变。然而，这些非实质性的改变将被由所附权利要求书所限定的上文描述所覆盖。

Claims

1.一种在搏动接搏动基础上管理期外收缩刺激心脏起搏治疗的方法，所述方法包括：

在搏动接搏动基础上传感心脏的电活动，以提供至少与以下之一相关的输出信号：传感的心房去极化、第一心房起搏事件、第二心房起搏事件、传感的右心室去极化、第一右心室起搏事件、第二右心室起搏事件、传感的左心室去极化、第一左心室起搏事件、第二左心室起搏事件；

对单个心腔中至少一个非设定去极化的发生的输出信号的发生进行检查；以及

如果至少一个非设定的去极化发生，则以中止递送的模式操作，并将期外收缩刺激治疗递送到至少一个心腔。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括：过早心房收缩或过早心室收缩。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中止步骤还包括：在至少一个后继的心动周期，停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中止步骤还包括：如果非设定的心脏活动包括心动过速发作，则停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中止步骤还包括：如果非设定的心脏活动启动了正进行的心动过速发作的累积心动过速迹象计数器，或直至迹象计数器达到预设阈值并宣告心动过速发作时，或迹象计数器被重置为标称或零位值时，停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心室事件的迹象。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述心室事件包括右心室腔事件。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心房事件的迹象。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述心室事件包括右心房腔事件。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括两个非设定的去极化。

11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：

搜索以检测纤维性颤动情况；

如果检测到纤维性颤动，则：停止期外收缩刺激治疗的递送，或不起始期外收缩刺激治疗的递送；

尝试再次检测纤维性颤动情况；且

如果再次检测到纤维性颤动，则进行以下至少一者：

对至少一个心腔实施心脏复律治疗，以及

对至少一个心腔实施除颤治疗。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一个心腔包括心室腔。

13.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

在施加心脏复律治疗和除颤治疗之一后，中断期外收缩治疗的递送。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述试图检测步骤还包括：得出关于心脏机能的参数；并将所述参数与已知或所得的经证实的纤维性颤动情况参数相比较。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述关于机能的参数至少包括以下之一：

心脏液压参数、心脏流体参数变化率、心脏液压参数的数学积分、心壁加速参数、顶端加速参数、隔壁加速信号、中部-基底左心室加速信号、心音参数、基于心阻的心脏参数。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为替代对任何非设定心脏活动输出信号的检查，进行以下步骤：

检查输出信号以测得心率；和

如果心率超过设定阈值，则停止期外收缩刺激治疗的递送。

17.如权利要求16所述的方法，所述方法还包括：起始非期外收缩刺激起搏模式。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述非期外收缩刺激起搏模式至少包括一种以下的起搏模式：心脏再同步起搏治疗、单腔起搏治疗、双腔起搏治疗以及四腔起搏治疗。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述心率至少包括以下之一：

R-R间隔、P-P间隔、第一心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的心室起搏事件之间的间隔、第一右心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的右心室起搏事件之间的间隔、第一左心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的左心室起搏事件之间的间隔、第二左心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的左心室起搏事件之间的间隔。

20.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

如果检测到心房心动过速，则从当前施加的起搏治疗模式切换到心室配对起搏治疗模式。

21.一种设备，其用于在搏动接搏动基础上开始、继续或中止期外收缩刺激心脏起搏治疗的递送，所述设备包括：

用于传感搏动接搏动基础上的心脏电活动的装置，从而提供至少与以下之一相关的输出信号：传感的心房去极化、第一心房起搏事件、第二心房起搏事件、传感的右心室去极化、第一右心室起搏事件、第二右心室起搏事件、传感的左心室去极化、第一左心室起搏事件、第二左心室起搏事件；和

如果至少一种非设定的去极化在单腔中发生时，用于检查非设定的心脏活动输出信号的装置；

用于立即充分中止向至少一个心腔的期外收缩刺激治疗的递送和用于不起始在至少一个心腔中的期外收缩刺激治疗的递送的装置。

22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括：过早心房收缩或过早心室收缩。

23.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述用于立即充分中止的装置包括：

用于对至少一个后继的心动周期停止递送和不起始期外收缩刺激治疗递送的装置。

24.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述用于立即充分中止的装置还包括：

如果所述非设定的心脏活动包括心动过速发作，用于停止期外收缩刺激治疗递送和不起始期外收缩刺激治疗递送的装置。

25.如权利要求21所述的设备，其特征在于，用于立即充分中止的装置还包括：

如果所述非设定的心脏活动启动了对正在进行的心动过速发作的累积心动过速迹象计数器、或直至所述迹象计数达到预设阈值并宣告心动过速发作时、或迹象计数器被重置为标称值时，用于停止一个期外收缩刺激治疗递送和不起始期外收缩刺激治疗递送的装置。

26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心室事件的迹象。

27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述心室事件包括右心室腔事件。

28.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心房事件的迹象。

29.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述心室包括右心房腔事件。

30.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括两个非设定的去极化。

31.如权利要求30所述的设备，所述设备还包括：

用于搜索以检测纤维性颤动情况的装置；

如果检测到纤维性颤动，用于停止期外收缩刺激治疗的递送或者不起始期外收缩刺激治疗的递送的装置；

用于再次尝试再次检测纤维性颤动情况的装置；和

如果再次检测到纤维性颤动，用于对至少一个心腔实施心脏复律治疗或除颤治疗的装置。

32.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述至少一个心腔包括心室腔。

33.如权利要求32所述的设备，其特征在于，所述至少一个心腔包括右心室腔。

34.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述用于搜索以检测的装置还包括：

用于得出关于心脏机能的参数的装置；和

用于将所述参数与已知或所得的纤维性颤动情况参数相比较的装置。

35.如权利要求34所述的设备，其特征在于，所述关于心脏机能的参数至少包括以下之一：

36.如权利要求31所述的设备，所述设备还包括：

用于检查输出信号以测得心率的装置；和

如果心率超过设定阈值，用于停止期外收缩刺激治疗的递送的装置。

37.如权利要求36所述的设备，所述设备还包括：

用于起始非期外收缩刺激起搏模式的装置。

38.如权利要求37所述的设备，其特征在于，所述非期外收缩刺激起搏模式至少包括一种以下的起搏模式：心脏再同步起搏治疗、单腔起搏治疗、双腔起搏治疗以及四腔起搏治疗。

39.如权利要求36所述的设备，其特征在于，所述心率至少包括以下之一：

R-R间隔、A-A间隔、第一心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的心室起搏事件之间的间隔、第一右心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的右心室起搏事件之间的间隔、第一左心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的左心室起搏事件之间的间隔、第二左心室起搏事件和紧随其后的、在心房去极化之后递送的左心室起搏事件之间的间隔。

40.如权利要求38所述的设备，所述设备还包括：

如果检测到心房心动过速，用于从当前施加的起搏治疗模式变化到心室配对起搏治疗模式的装置。

41.一种计算机可读介质，其存储有用于管理在搏动接搏动基础上的期外收缩刺激心脏起搏治疗的可执行指令，所述介质包括：

用于在搏动接搏动基础上传感心脏的电活动以提供至少与以下之一相关的输出信号的指令：传感的心房去极化、第一心房起搏事件、第二心房起搏事件、传感的右心室去极化、第一右心室起搏事件、第二右心室起搏事件、传感的左心室去极化、第一左心室起搏事件、第二左心室起搏事件；

用于对任何非设定心脏活动的输出信号进行检查和如果至少一个非设定的去极化在单腔中发生的指令；和

用于立即充分中止在至少一个心腔中的期外收缩刺激治疗的递送和用于不起始在至少一个心腔中的期外收缩刺激治疗的递送的指令。

42.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括：过早心房收缩或过早心室收缩。

43.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述立即充分中止指令还包括：

对于至少一个后继的心动周期，用于停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送的指令。

44.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述立即充分中止指令还包括：

如果非设定的心脏活动包括心动过速发作，用于停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送的指令。

45.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述立即充分中止指令还包括：

如果非设定的心脏活动启动了正进行的心动过速发作的累积心动过速迹象计数器，或直至迹象计数器达到预设阈值并宣告心动过速发作时，或迹象计数器被重置为标称或零位值，用于停止递送且不起始期外收缩刺激治疗的递送的指令。

46.如权利要求45所述的介质，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心室事件的迹象。

47.如权利要求46所述的介质，其特征在于，心室事件包括右心室腔事件。

48.如权利要求45所述的介质，其特征在于，所述累积心动过速迹象计数器收集仅基于心房事件的迹象。

49.如权利要求46所述的介质，其特征在于，所述心室事件包括右心房腔事件。

50.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述至少一个非设定的去极化包括两个非设定的去极化。

51.如权利要求50所述的介质，所述介质还包括：

用于试图检测纤维性颤动情况的指令；

如果检测到纤维性颤动，用于停止期外收缩刺激治疗的递送或者不起始期外收缩刺激治疗的递送的指令；

用于尝试再次检测纤维性颤动情况的指令；和

如果再次检测到纤维性颤动，用于对至少一个心腔实施心脏复律治疗或除颤治疗的指令。

52.如权利要求51所述的介质，其特征在于，所述至少一个心腔包括心室腔。

53.如权利要求52所述的介质，所述介质还包括用于中止期外收缩刺激治疗递送和在施加心脏复律治疗或除颤治疗后停止期外收缩刺激治疗之一的指令。

54.如权利要求51所述的介质，其特征在于，用于尝试检测的指令还包括：

用于得出关于心脏机能的参数的指令；和

用于将所述参数与已知或所得的纤维性颤动情况参数相比较的指令。

55.如权利要求54所述的介质，其特征在于，所述关于心脏机能的参数至少包括以下之一：

56.如权利要求51所述的介质，所述介质还包括：

用于检查输出信号以测得心率的指令；和

如果心率超过设定阈值，用于停止期外收缩刺激治疗的递送的指令。

57.如权利要求56所述的介质，所述介质还包括：

用于起始非期外收缩刺激起搏模式的指令。

58.如权利要求57所述的介质，其特征在于，所述非期外收缩刺激起搏模式至少包括一种以下的起搏模式：心脏再同步起搏治疗、单腔起搏治疗、双腔起搏治疗以及四腔起搏治疗。

59.如权利要求56所述的介质，其特征在于，所述心率至少包括以下之一：

60.如权利要求58所述的介质，所述介质还包括：

如果检测到心房心动过速，用于从施加的起搏治疗模式变化到心室配对起搏治疗模式的指令。

61.如权利要求59所述的介质，所述介质还包括至少两个最大心率阈值，即第一最大心率阈值和第二最大心率阈值。

62.如权利要求61所述的介质，其特征在于，在期外收缩刺激治疗递送期间施加所述第一最大心率阈值，而在非期外收缩刺激治疗递送期间施加所述第二最大心率阈值。

63.如权利要求41所述的介质，其特征在于，所述搏动接搏动基础包括：期外收缩间隔和期外收缩后间隔，且所述期外收缩后间隔超过所述期外收缩间隔。

64.如权利要求63所述的介质，其特征在于，在期外收缩间隔期间发生的任何心脏活动均等同于至少一个非设定的去极化。

65.如权利要求19所述的方法，所述方法还包括至少两个最大心率阈值，即第一最大心率阈值和第二最大心率阈值。

66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，所述在期外收缩刺激治疗递送期间施加第一最大心率阈值，而在非期外收缩刺激治疗递送期间施加第二最大心率阈值。

67.如权利要求1所述的介质，其特征在于，所述搏动接搏动基础包括：期外收缩间隔和期外收缩后间隔，且所述期外收缩后间隔超过所述期外收缩间隔。

68.如权利要求67所述的介质，其特征在于，在期外收缩间隔期间发生的任何心脏活动均等同于至少一个非设定的去极化。