專利名稱：以稍大于固有心率的平均頻率進行循環(huán)性起搏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種控制心搏的起搏器。具體來講，本發(fā)明涉及一種起搏器用于通過以稍大于固有心(房)率的平均頻率觸發(fā)來過驅(qū)動心室，按照周期促進心室跟蹤心房起搏，然后逐步地把心室刺激馳緩到使心室的搏動達到與心房觸發(fā)脫節(jié)的點，特別是結(jié)合心室同步技術(shù)，諸如雙室起搏、雙相，和/或多址心室起搏。
心臟病患者常見的房室傳導(dǎo)阻滯發(fā)生于，沿傳導(dǎo)束從竇房結(jié)傳出的電脈沖到達房室交界/房室結(jié)時受到延遲時。在某些病例中，如果房室延遲足夠長，心室會以其固有的較緩慢的室律搏動。其它的房室阻滯病例中，心室以變動(不整)的和/或間歇的心律搏動，或者可出現(xiàn)期外收縮，可能會導(dǎo)致危及生命的心室纖顫。
已經(jīng)對于起搏器采用了各種方略以克服房室阻滯的不利生理作用。一種這樣的方略是過驅(qū)動或者說過起搏，以此方法，起搏器用大于心房搏動的頻率刺激心室。這種方略遇到問題是心房和心室的搏動不能夠協(xié)調(diào)達到理想的泵血效率。另一個問題是這種快心室起搏頻率會使心臟疲勞，因為它沒有使生理和生化功能大體上理想化。而且這種額外的疲勞只會對典型的心臟病患者已經(jīng)有限的生活方式造成更大的限制。這樣，本來就已經(jīng)衰弱的患者可能會受到不必要的過度刺激，并且可能由于使用現(xiàn)行的起搏程式而進一步衰弱。
過驅(qū)動起搏并繼以放松起搏頻率相關(guān)的專利技術(shù)包括授與Kieval等的美國專利5,626,620，它揭示了一種起搏器刺激程式，用此方法，通過監(jiān)測激發(fā)的QRS波的特征變化檢測融合和/或接近融合的搏動。此程式可以調(diào)節(jié)，使之能夠選擇可接受的融合搏動百分比。當檢測到不可接受的融合百分比時，自動地降低房室延遲，而由起搏器的同步起搏脈沖引起較快的心室搏動率(心室“奪獲”)。一旦在一個預(yù)定的時間間隔中或者幾個周期中保持心室奪獲而沒有不可接受的融合搏動心率，就把房室間期逐步地增加以產(chǎn)生一個趨向于先前發(fā)生過融合的的心率的心搏率。在遇到不可接受的融合后，自動地減少房室延遲，并且不斷地循環(huán)此過程，直到接近可以持續(xù)避免融合的最長房室間期(即，最慢室律)。
授與Shelton等的美國專利5,527,347揭示了一種起搏器心室刺激程式，用此方法，房室延遲緩慢地增加直到發(fā)生融合，在此點稍微減少房室延遲。重復(fù)此過程。從而把房室延遲周期地用此方法，以稍低的值(即較高的心室搏動率)把房室延遲保持在一個相應(yīng)于融合的小范圍附近。
授與vander Veen等的美國專利5,522,858揭示了一種起搏器心室刺激程式，用此方法，房室延遲逐步地減少直到出現(xiàn)心室跟蹤上心房的觸發(fā)。特別地，在心房除極脈沖達到心室之后才刺激心室，但是在心室的不應(yīng)期不刺激心室。此凈效果是降低延長了的房室延遲時間，從而增加了心室搏動率。然后以小的階量進一步減少房室延遲時間直到觀察到心室跟蹤。
授與Greenhut等的美國專利5,480,413揭示了一種使用起搏器糾正存在心房纖顫/心動過緩時的心室搏動率不穩(wěn)定。首先，通過逐漸增加心室搏動率(把雙腔或者多腔起搏器切換到單腔起搏模式)，用適當間隔的電刺激使心室搏動與心房搏動脫節(jié)。一旦達到穩(wěn)定的較高室搏率的心搏率，就緩慢地降低心室刺激的頻率到可提供室率穩(wěn)定性的最低頻率，并且保持在此頻率直到心房搏動過緩/纖顫消失。然后恢復(fù)雙或多腔(房和室)起搏。
授與Schüller等的美國專利5,411,522揭示了一種雙腔起搏器心室刺激程式，用此方法，當心室的刺激產(chǎn)生的逆行傳導(dǎo)使心房到起搏器的正常時拍刺激不應(yīng)時，房室間期就在兩個值之間循環(huán)。當檢測出這種情況時就把房室間期縮短到一個數(shù)值。一旦達到預(yù)定的時間或者出現(xiàn)數(shù)個脈沖，或者檢測出自主的心室反應(yīng)時，就恢復(fù)較長的房室間期。
授與Sholder等的美國專利5,340,361揭示了一種心室刺激程式，用此方法，房室間期自動地調(diào)節(jié)到稍短于固有(和病態(tài))節(jié)律的間期，以產(chǎn)生一種稍早于固有心室起搏時間的心室起搏。這個發(fā)明克服了異常房室延遲的問題，該問題是由于不理想的房室同步而降低了心臟工作效率。在此發(fā)明中，心房的觸發(fā)頻率與心室的觸發(fā)頻率相同。
授與Sholder等的美國專利5,334,220揭示了一種心室刺激程式，用此方法，房室間期自動地調(diào)節(jié)以避免在可能產(chǎn)生融合的時間(在交越點)進行心室刺激。通過逐階地把房室間期調(diào)節(jié)到對R波的交越點來選擇最后的房室間期值。通過確定交越點設(shè)定的所述最后的房室間期值用很小的邊緣值調(diào)節(jié)。這樣此程序?qū)τ诠逃泄?jié)律過驅(qū)動以保證穩(wěn)定的短房室間期/延遲，不然就會損害心臟的泵血效率。當調(diào)出(自動地)此程序過于頻繁時，它就在一個預(yù)定的時間內(nèi)延緩執(zhí)行。
授與Collins等的美國專利5,105,810揭示了一種循環(huán)性程式以達到心室起搏的最低電壓，用于延長起搏器中所用電池的使用壽命。此方法使用一串預(yù)定電壓的心動過緩支持起搏脈沖，并且在脈沖串進行時分析心室壓測量值以確定是否出現(xiàn)奪獲。如果在脈沖列進行時出現(xiàn)奪獲，再降低一階刺激電壓發(fā)出一次心動過緩支持起搏脈沖。如果再現(xiàn)奪獲，就繼續(xù)步進地降低電壓并且進行奪獲分析直到奪獲消失，然后在此點逐步地增加電壓直到發(fā)生奪獲。
授與Boute等的美國專利4,503,857揭示了一種心室起搏程式，用此方法，不論是自主的心動過緩還是自主的心動過速都先通過奪獲加以改變，然后相應(yīng)地增加或者減少起搏頻率直到達到正常編程的起搏頻率。
從在先發(fā)明可見，起搏器使用過驅(qū)動的心室起搏，以避免融合的方式，且是僅通過強加起搏脈沖控制心室起搏的方式調(diào)節(jié)房室間期/延遲。然而，這些程式?jīng)]有理想地設(shè)計得使已經(jīng)受損的患者心臟的能耗最小。一般地上述參考文獻設(shè)計為通過調(diào)節(jié)房室間期/延遲來改變刺激的速率，以達到預(yù)定的心率或者說生理標準。
所需要的是一種起搏器，它有減少心臟用于收縮/泵血做功的能耗的起搏程式。而且所需要的是一種起搏器，它有一種起搏程式，其最大的過驅(qū)動起搏頻率只稍(即，僅每分鐘幾搏一一理想地每分鐘兩至三搏)高于此程式的第一周期開始時的心房觸發(fā)頻率。另外，而且所需要的是一種心室起搏起搏器，它使用達到再同步/融合的起搏程式，以對可能已經(jīng)衰弱的心臟產(chǎn)生最小的壓力。
最后，還希望有一種刺激肌肉組織的改進方法，通過它誘發(fā)的收縮得到加強，而對與電極相鄰的組織的損傷得到減輕。
加強心肌功能是通過本發(fā)明的雙時相起搏得到的。結(jié)合不論是刺激還是調(diào)節(jié)性的陰極和陽極脈沖，保留改進了的傳導(dǎo)和陽極起搏的收縮性，同時消除了增高了的刺激閾值的缺點。結(jié)果是出現(xiàn)加快了傳播速度的除極波。這種傳播速度的加快的結(jié)果是優(yōu)良的心臟收縮，使血液流動得到改善。以較低的電壓改善了刺激還減少了電源消耗并且延長了起搏器電池的壽命。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種起搏器，它具有使心臟病患者的收縮和泵血所需能量最小的心室起搏程式。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種起搏器，它具有只在最小的程度上使用心室過驅(qū)動的起搏程式，就是說，只每分鐘大于固有的心房觸發(fā)頻率幾搏地過驅(qū)動心室。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種起搏器，具有含有一個起搏馳緩時間的心室起搏程式，在所述起搏馳緩時間，心室的起搏頻率緩慢地減少到只稍低(即僅每分鐘1-2搏)下一個循環(huán)性開始前的固有心房觸發(fā)頻率。
本發(fā)明的再一個目的是直接調(diào)節(jié)心室的起搏周期長度而不是調(diào)節(jié)房室延遲。
本發(fā)明的進一個目的是提供結(jié)合多址心室起搏的心率調(diào)整。
本發(fā)明的目的是通過提供一種用與心電圖的QRS波同步發(fā)起的心室起搏程式達到的。從一個QRS波到下一個QRS波的時間是心動周長的實際定義，從而為控制電路提供一種現(xiàn)成的、強大的參考點，起對心室的第一電脈沖的起搏觸發(fā)器的定時時標的作用。在理論上，有適當?shù)拈g期的P波就可以起此作用。但是，如果存在心房纖顫之類的病態(tài)，弱小的P波就可以消失。這對于有病理變化的心臟尤其如此。因此，由于幅度較大，QRS波起心電圖上可得到的最佳參考點的作用。然而，應(yīng)當理解本發(fā)明的初始時相的實踐就是間接地對心房觸發(fā)和收縮定時和以及調(diào)，因為這是達到理想的全心功能所需要的。
心室起搏(這里我把外來觸發(fā)譯成起搏，而自律觸發(fā)譯成觸發(fā)，不完全按照原文，如覺不妥可改，同樣后面一處用心房起搏而不是觸發(fā)，不再加說明，記得在臨床上很少用觸發(fā)字樣，一般都起搏，這里只是為了有所區(qū)別)的程式是在檢測到QRS波的情況下開動的，而且設(shè)定在稍(即，僅每分鐘3-5搏以下)高于心房的起搏頻率。接著，把心室起搏頻率緩慢地降低(“緩馳”)到僅稍(即，僅每分鐘2-3搏以下一理想地每分鐘令1-2)低于心房起搏的固有起搏頻率，這里說的頻率導(dǎo)致心室逸搏(即心房的起搏和收縮不再與心室的起搏和收縮良好地協(xié)調(diào))。
接著開始一個新的循環(huán)性。
從而，本發(fā)明使用一種不斷地從僅略微高于固有心房觸發(fā)頻率的最高頻率向一個僅略微低于固有心房觸發(fā)頻率的頻率交替變化的刺激頻率。這樣的一種刺激程式可望是先驗地提供對理想的最低能量需求的程式的良好近似。因此明智理想地使用心臟病患者的有限的能量，以利于已經(jīng)受損了的患者。總之這種技術(shù)允許以稍高于固有心率的平均頻率起搏，從而以最低的心率達到最大的收縮性起搏效果，并且因此保護患者心臟的寶貴的能量。
另外，本發(fā)明的心室起搏程式可以與雙時相起搏結(jié)合使用。與雙時相起搏相關(guān)的方法和裝置含有一個第一和第二刺激時相，每個刺激時相各有一個極性、幅度、波形和脈沖寬度。在一個優(yōu)選實施例中，第一和第二時相有不同的極性。在一個變通實施例中，兩個時相有不同的幅度。在一個第二變通實施例中，兩個時相有不同的脈沖寬度。在一個第三變通實施例中，第一時相有斬(方)波波形。在一個第四變通實施例中，第一時相的幅度是斜波波形。在一個第五變通實施例中，第一時相在心動/泵血完成后實行200毫秒。在一個優(yōu)選變通實施例中，刺激的第一時相是長脈沖寬度的最高閾下幅度的陽極脈沖，而刺激的第二時相是短脈沖寬度的高幅度陰極脈沖。注意上述的變通實施例可以用不同的方式結(jié)合。還應(yīng)注意這此變通的實施例只是用于以舉例方式展示而不是用于限定的。


圖1示出一種用于心室起搏的循環(huán)性鋸齒波(線性下降)刺激-馳緩程式。
圖2示出一種用于心室起搏的循環(huán)性指數(shù)下降刺激-馳緩程式。
圖3是導(dǎo)聯(lián)陽極雙相刺激的示意圖。
圖4是導(dǎo)聯(lián)陰極雙相刺激的示意圖。
圖5是低電平長脈沖寬度的導(dǎo)聯(lián)陽極刺激并跟以陰極刺激的示意圖。
圖6是三角波低電平長脈沖寬度的導(dǎo)聯(lián)陽極刺激，后面跟以陰極刺激的示意圖。
圖7是連串發(fā)出的低電平長脈沖寬度導(dǎo)聯(lián)陽極刺激，后面跟以陰極刺激的示意圖。
參照圖1和圖2可以理解本發(fā)明的原理，圖1和2描繪了兩個心室起搏的循環(huán)性刺激-馳緩程式，其中，心室過驅(qū)動起搏的最高頻率跟著馳緩到僅稍低于固有心房觸發(fā)心率(與心室逸搏相對應(yīng))的頻率。圖1示出一種用于心室起搏的循環(huán)性鋸齒波(線性下降)刺激-馳緩程式。圖2示出一種用于心室起搏的循環(huán)性指數(shù)下降刺激-馳緩程式。
參照圖1，示出一種用于心室起搏的循環(huán)性鋸齒波刺激-馳緩程式，以時間點102、106和108表示有最高起搏頻率A的心室過驅(qū)動起搏，跟著線性下降/馳緩到最低起搏頻率C的起搏頻率。每個循環(huán)有一個總時間長度110。固有心房觸發(fā)心率B示以虛參考線。在此實施例中率差A(yù)-B大于率差B-C。在心房起搏頻率的線性馳緩過程中，在心房起搏頻率等于固有心房搏動率處達到交越點104。從而在點102和交越點104之間的間隔代表線性的心室過驅(qū)動起搏期間112，而交越點104和時間點106之間的間期代表線性的心室逸搏期間114。很明顯，線性的心室過驅(qū)動起搏期間112長于線性的心室逸搏期間114。因此，帶有上述的相對參數(shù)，這個程式的平均心室起搏頻率總會稍大于固有心房觸發(fā)頻率B。
參照圖2，此圖示出一種用于心室起搏的循環(huán)性指數(shù)下降刺激-馳緩程式，以時間點202、206和208表示有最高起搏頻率A的心室過驅(qū)動起搏，跟著指數(shù)性馳緩起搏頻率到最低起搏頻率C。每個循環(huán)有一個總時間長度210。在馳緩階段中起搏頻率的起搏時相將與由最高起搏頻率A乘以(或者量A減去一個選定的“因子”)指數(shù)值e1/τ的積成正比，這里τ是時間常數(shù)。所述選定的“因子”通常小于C值。如圖1所示，虛線B代表固有心房觸發(fā)頻率參考線。與較圖1相比，圖2中兩個參數(shù)已經(jīng)受到調(diào)節(jié)。首先，起搏頻率是時間的指數(shù)函數(shù)而不是時間的線性函數(shù)。其次，最低的心室起搏頻率C更接近于固有心房觸發(fā)頻率B。
如圖1所示，在時間點202與交越點204之間的間期代表指數(shù)的心室過驅(qū)動起搏期間212，而在交越點204與時間點206之間的間期代表指數(shù)的心室逸搏期間214。在圖1和2中的率差A(yù)-B是相同的，循環(huán)長度110和210也是相同的。這種參數(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了一種下述程式，其中圖2的指數(shù)心室過驅(qū)動起搏期間212短于圖1的線性心室過驅(qū)動起搏期間112。
在循環(huán)長度為210的曲線(包括指數(shù))弛緩程式的情況下，圖2中心室過驅(qū)動起搏期間212與心室逸搏期間214的相比較，揭示了其大小通過兩個參數(shù)的改變有效地控制(A-B)/(B-C)，和心室過驅(qū)動起搏期間212。
再參考圖1，在循環(huán)長度為110的線性弛緩程式的情況下，線性的心室過驅(qū)動起搏期間112與心室逸搏期間114的比較，揭示了其大小通過單個參數(shù)(A-B)/(B-C)改變控制，或者通過任何數(shù)學(xué)公式控制，例如(102-104)/104-106)。
預(yù)計對于不同的病情和不同的醫(yī)藥條件將要求不同的馳緩程式。另外在理論上可以有實際上無限的馳緩程式系列。因此，本發(fā)明的優(yōu)選實施例構(gòu)想任何單調(diào)的馳緩程式，這里“單調(diào)”指在施加心室起搏頻率中的單向性改變。進一步地，“單向性改變”理解為指起搏頻率沿降低心室起搏頻率的方向改變，而且包括心室起搏頻率沒有變化的期間。
因此，本發(fā)明的優(yōu)選實施例構(gòu)想了超出圖1和2的馳緩程式，只要馳緩程式體現(xiàn)上述定義的心室起搏頻率的單向性改變。因此，馳緩曲線的形狀一般地可以是下降的直線、下降的曲線、指數(shù)方式的下降，包括一個或者多個恒定起搏頻率的期間，或者這些的結(jié)合。例如，參見圖1，我們可以想象一種程式，其中在點102和104之間有一個電壓是恒定的小時間段，接著是有與初始馳緩頻率相同或者不同的馳緩頻率(即相同或不同的斜率)的線性馳緩。在一個實施例中，在一短段恒定電壓后接的相同或者不同的馳緩頻率保持到時間點106，此點標志一個循環(huán)的結(jié)束和另一個循環(huán)的開始。
變通的實施例包含心室起搏頻率不是單調(diào)的馳緩程式即，在心室起搏頻率在一個給定的循環(huán)中下降時，可以包括一個心室的起搏頻率稍有增加的期間。進一步的變通的實施例可以在一個單一循環(huán)中包括使用不同的馳緩頻率的結(jié)合，例如在時間段102-106，或者202-206。
典型地，由一或者多個檢測電極(包括概進行起搏也進行感知的電極)發(fā)出的生理數(shù)據(jù)用于確定是否達到“作用”標準，以在情況需要時發(fā)起一個循環(huán)性起搏程式。這種感知可旨在檢測諸如異常或者說不可接受的長房室延遲、心房起搏是否把左右兩心室都帶動了、QRS波的長度、QRS波的幅度、心率和/或靜脈血壓、房室纖顫、心房纖顫、及概率密度函數(shù)(PDF)等類的非限定性生理參數(shù)。在這樣一個循環(huán)性起搏程式的末端再進行檢測，以確定是否需要另加起搏。變通地，檢測可以與循環(huán)性起搏程式并行。
心室起搏程式在檢測到QRS波后起動，并且設(shè)定在每分鐘僅高于固有心房觸發(fā)頻率幾搏(即不超過每分鐘3-5搏)的過驅(qū)動頻率。接著，把心室的起搏頻率緩慢地降低(弛緩)到每分鐘僅低于固有心房觸發(fā)頻率幾搏(即不超過每分鐘2-3搏；理想地僅每分鐘1-2搏)的頻率，此頻率導(dǎo)致心室逸搏(即心房的起搏和收縮不再與心室的起搏和收縮良好地協(xié)調(diào))。心率可以在每分鐘40至120之間，其心率大小在很大的程度上由心臟的固有生理條件決定。偏離每分鐘40至120搏范圍的心率在生理上是不利的。
本發(fā)明的中心是心室起搏的頻率不遠離心房起搏頻率，以此減少心肌的能量需求。一般地，本發(fā)明的實踐將產(chǎn)生一個僅稍高于固有心房觸發(fā)頻率的平均心室搏動率。但是，可以預(yù)計有些病理/醫(yī)療情況會通過產(chǎn)生等于或者僅稍低于固有心房觸發(fā)頻率的平均室搏率的弛緩程式來降低心臟的能量需求；而這樣的弛緩程式是完全在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
具有任何以上的弛緩程式范圍的循環(huán)性心室起搏的應(yīng)用不僅適用于單室起搏，也適用于雙室起搏，和/或多址起搏。在雙室起搏的情況下，右和左心室可按相同或者類似的時間程式也可按相互獨立的時間程式循環(huán)性地起搏。而且，可以在每個心室用一個起搏電極或者多個起搏電極，而且起搏電極可以施加在心室的外表面和/或內(nèi)表面。典型地，內(nèi)起搏電極僅經(jīng)腔靜脈和右心房至右心室；但是，也可以考慮左心室采用多重內(nèi)起搏電極。
另外的實施例包含使用單時相刺激以及雙時相刺激。而且，單時相刺激和雙時相刺激概施加在心房也可以在心室。單極刺激既可以陰極施加也可以陽極施加，并且為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知。雙相心臟刺激揭示于授與Mower的美國專利申請08/699,552，在此全文引入。
典型地，一個周期性的起搏/弛緩期間將落在3至30秒的范圍；但是也可以考慮更長的期間，尤其是對于有更大“困難”的病變的患者。
圖3描繪雙時相電刺激，其中，以幅度304和脈沖寬度306發(fā)出的第一刺激時相，含有陽極刺激302。第一刺激時相后緊跟相同強度和脈沖寬度的第二刺激時相，含有陰極刺激308。
圖4描繪雙時相電刺激，其中，以幅度404和脈沖寬度406發(fā)出的第一刺激時相，含有陰極刺激402。第一刺激時相后緊跟相同強度和脈沖寬度的第二刺激時相，含有陽極刺激408。
圖5描繪雙時相電刺激的一個優(yōu)選實施例，其中，發(fā)出的第一刺激時相含有幅度為504、脈沖寬度為506的、低電平長脈沖寬度的陽極刺激502。第一刺激時相后緊跟含有常規(guī)的強度和脈沖寬度的陰極刺激508的第二刺激時相。在不同的變通實施例中，陽極刺激502是1)在最高的閾下幅度；2)低于三伏特；3)脈沖寬度為約二到八毫秒；和/或4)在心動后發(fā)出200毫秒。最高的閾下幅度理解為可以不激發(fā)收縮地發(fā)出最大刺激幅度。在不同的變通實施例中，陰極刺激508是1)脈沖寬度短；2)脈沖寬度為約0.3到1.5毫秒；3)幅度高；4)幅度約為3至20伏特；和/或5)脈沖寬度短于0.3毫秒而電壓高于20伏特。在一個優(yōu)選實施例中，陰極刺激為約0.8毫秒。在這些實施例揭示的方式中，以及那些可以通過閱讀本說明書了解的變通和修改中，可以在刺激的第一時相達到未活動的最高膜電位。
圖6描繪雙時相電刺激的一個變通的優(yōu)選實施例，其中，發(fā)出的第一刺激時相含有在期間604為幅度上升電平606的陽極刺激602。幅度上升電平606的上升沿可以是線性的也可以是非線性的，而且斜率可以變化。這個陽極刺激時相后緊跟含有常規(guī)的強度和脈沖寬度的陰極刺激608的第二刺激時相。在不同的變通實施例中，陽極刺激602是1)升高到3伏特以下的最高的閾下幅度；2)脈沖寬度為約二到八毫秒；和/或3)在心動后發(fā)出200毫秒。在又一個變通實施例中，陰極刺激608是1)脈沖寬度短；2)脈沖寬度為約0.3到1.5毫秒；3)幅度高；4)幅度約為3至20伏特；和/或5)脈沖寬度短于0.3毫秒而電壓高于20伏特。在這些實施例揭示的方式中，以及那些可以通過閱讀本說明書了解的變通和修改中，可以在刺激的第一時相達到未活動的最高膜電位。
圖7描繪雙時相電刺激，其中，發(fā)出的含有幅度為704的陽極脈沖串702的第一刺激時相。在一個實施例中，靜止期間706與刺激期間708相同，并且以基線的幅度發(fā)出。在另一個實施例中，靜止間期706與刺激間期708寬度不同且以基線幅度發(fā)出。在每個刺激期間708后發(fā)生靜止期間706，但是含有常規(guī)的強度和脈沖寬度的陰極刺激710的第二刺激時相緊接著脈沖串列的終點。在變通實施例中1)整個陽極刺激脈沖串702傳輸?shù)目傠姾墒窃谧罡叩拈撓码娖剑缓?或2)脈沖串702的第一個刺激脈沖在心動后發(fā)出200毫秒。在又一個變通實施例中，陰極刺激7011)脈沖寬度短；2)脈沖寬度為約0.3到1.5毫秒；3)幅度高；4)幅度約為3至20伏特；和/或5)脈沖寬度短于0.3毫秒且電壓高于20伏特。
本發(fā)明的優(yōu)選實施旨在心室起搏，其起搏頻率的邊緣僅高于和低于固有的心房頻率，并且相對于固有心房觸發(fā)定時(雖然間接地)，以達到達到理想的協(xié)調(diào)心臟功能。但是，可以設(shè)想刺激獨立于固有心房觸發(fā)而進行心室起搏。
而且，當心房律是病理性時，本發(fā)明還涉及可以對起搏器起搏的心房實行。在心房由外來的起搏器起搏的實施例中，臨床工作者首先設(shè)定心房的起搏頻率，此頻率可以是固定的，也可以是可變的以能夠響應(yīng)生理活動變化或者其它可能要求心率變化的變化，例如，在發(fā)熱時期心率加快。第二，心室起搏程式是按照本文說明和揭示的原則選擇的。要強調(diào)的是心室起搏程式的選擇一般地會是獨立于心房搏動樣式做出的決策，不論心房搏動樣式是內(nèi)源地還是外源性地設(shè)定的，例如由起搏器設(shè)定的。但是，把本文的學(xué)說用于對于外源性控制的心房的決策，而心室搏動程式以相連的整體方式考慮也是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
另外，可以使用檢測程序達到具有特定病理相互影響因素的給定患者的理想?yún)?shù)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可測試和改變刺激脈沖波形，如各種波形的寬度、幅度和形狀，而在給定時間內(nèi)按某一病人的需要而達到最優(yōu)的生理參數(shù)。而且可以用各種可測量參數(shù)分析刺激波形中改變的作用，例如對脈壓、QRS脈沖寬度度、最大融合的影響，和最低內(nèi)在心率的產(chǎn)生等不一而足。
現(xiàn)已說明了本發(fā)明的基本概念，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會容易了解，以上的詳細揭示僅打算通過舉例展示，而不是限定性的。會有各種改變、改進和修改，并且會由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員想到，但是卻沒有在本文中表達。這里打算提示了這些改變、改進和修改，并且放在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此本發(fā)明僅由以下的權(quán)利要求書以及其等效物限定。
權(quán)利要求
1．一種心臟起搏的方法，該心臟具有一個固有心房觸發(fā)頻率，含有對至少一個心室施加一串有初始起搏頻率的起搏刺激，這里初始起搏頻度稍高于固有心房觸發(fā)頻率；及把起脈頻率從初始起搏頻率降低到最低起搏頻率，所述最低起搏頻率稍低于固有心房觸發(fā)頻率。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，進一步含有檢測生理參數(shù)以確定是否需要另外的心臟起搏。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的心臟起搏方法，其特征在于，所述生理參數(shù)選自由房室間期、左和右心室的心房導(dǎo)入、QRS波的脈沖寬度和幅度、心房血壓、靜脈血壓、心率、心室纖顫、心房纖顫、和概率密度函數(shù)構(gòu)成的組。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，以循環(huán)方式反復(fù)施加起搏刺激然后降低起搏頻率。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，在時間上降低起搏頻率的程式選自由線性的、曲線的、指數(shù)的及其結(jié)合構(gòu)成的組。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的心臟起搏方法，其特征在于，所述在時間上降低起搏頻率的程式包括一個或多個起搏頻率保持恒定的時間段。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，所述在時間上降低起搏頻率的程式包括一或多個起搏頻率保持恒定的時間段。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去固有心房觸發(fā)頻率高于固有心房觸發(fā)頻率減去最低起搏頻率。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去固有心房觸發(fā)頻率等于固有心房觸發(fā)頻率減去最低起搏頻率。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去固有心房觸發(fā)頻率小于固有心房觸發(fā)頻率減去最低起搏頻率。
11．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，起搏刺激選自由單時相刺激及雙時相刺激構(gòu)成的組。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的心臟起搏方法，其特征在于，單時相刺激選自由陰極刺激和陽極刺激構(gòu)成的組。
13．根據(jù)權(quán)利要求11的心臟起搏方法，其特征在于，雙時相刺激含有一個后面跟有一陰極刺激時相的陽極刺激時相。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的心臟起搏方法，其特征在于，陽極刺激時相具有一個等于或者小于最大閾下幅度的幅度；并且其波形大致選自由方波、上升斜波和短脈沖寬度方波串波形構(gòu)成的組。
15．根據(jù)權(quán)利要求1的心臟起搏方法，其特征在于，起搏刺激經(jīng)多重電極施加到至少一個心室。
16．一種對具有起搏的心房起搏心律的心臟起搏方法，含有對至少一個心室施加一串有初始起搏頻率的起搏刺激，這里初始起搏頻度稍高于固有心房觸發(fā)頻率；及將起搏頻率從初始起搏頻率隨時間降低到最低起搏頻率，所述最低起搏頻率稍低于固有心房觸發(fā)頻率。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，以循環(huán)方式反復(fù)施加起搏刺激然后降低起搏頻率。
18．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，在時間上降低起搏頻率的程式選自由線性的、曲線的、指數(shù)的及其結(jié)合構(gòu)成的組。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的心臟起搏方法，其特征在于，所述在時間上降低起搏頻率的程式包括一個或多個起搏頻率保持恒定的時間段。
20．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，所述在時間上降低起搏頻率的程式包括一個或多個起搏頻率保持恒定的時間段。
21．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去心房觸發(fā)心率高于心房觸發(fā)心率減去最低起搏頻率。
22．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去心房觸發(fā)心率等于心房觸發(fā)心率減去最低起搏頻率。
23．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，初始起搏頻率減去心房觸發(fā)心率低于心房觸發(fā)心率減去最低起搏頻率。
24．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，起搏刺激選自由單時相刺激及雙時相刺激構(gòu)成的組。
25．根據(jù)權(quán)利要求24的心臟起搏方法，其特征在于，單時相刺激選自由陰極刺激和陽極刺激構(gòu)成的組。
26．根據(jù)權(quán)利要求24的心臟起搏方法，其特征在于，雙時相刺激含有一個后面跟有陰極刺激時相的陽極刺激時相。
27．根據(jù)權(quán)利要求26的心臟起搏方法，其特征在于，陽極刺激時相具有一個等于或者小于最大閾下幅度的幅度；并且其形狀大致選自由方波、上升斜波和短脈沖寬度方波串波形構(gòu)成的組。
28．根據(jù)權(quán)利要求16的心臟起搏方法，其特征在于，起搏刺激經(jīng)多重電極施加到至少一個心室。
全文摘要
一種循環(huán)性地心室起搏的的方法和裝置,開始起搏頻率略高于固有心房觸發(fā)頻率(過驅(qū)動起搏),跟著弛緩到略低于固有心房觸發(fā)頻率(心室逸搏)。此方法和裝置可以用于一個心室也可以對兩個心室都用,而且每個心室可以使用一或者多個電極。電極可以置于的內(nèi)或者外表面,作為時間的函數(shù),弛緩程式可以是線性的、也可以是曲線的,包括指數(shù)曲線,也可以是其混合。弛援程式可以包括一個或多個起搏頻率保持恒定的時間段。典型地,本發(fā)明所用的平均心室起搏頻率稍高于固有心房觸發(fā)頻率;但是也可以設(shè)想含有平均心室起搏頻率等于或者稍低于固有心房觸發(fā)頻率的變通實施例。本發(fā)明方法和裝置應(yīng)用到需要使用之的心臟,會形成一個理想的最低能量消耗需要求的心臟。
文檔編號A61N1/362GK1303310SQ99806596
公開日2001年7月11日 申請日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月26日
發(fā)明者莫頓·M·莫厄爾 申請人:莫頓·M·莫厄爾