会员体验
专利管家(专利管理)
工作空间(专利管理)
风险监控(情报监控)
数据分析(专利分析)
侵权分析(诉讼无效)
联系我们
交流群
官方交流:
QQ群: 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~
首页 / 专利库 / 解剖与生理 / 心房 / 用于双腔室起搏的系统和方法

用于双腔室起搏的系统和方法

阅读:1029发布:2020-09-09

IPRDB可以提供用于双腔室起搏的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且包括心房起搏器和心室起搏器的植入式医疗设备系统被配置成在房室阻滞存在的情况下递送双腔室起搏。响应于检测到AV阻滞,心房起搏器可建立有限数量的可选起搏速率。心房起搏器从该有限数量的可选起搏速率中选择速率,并将心房起搏速率调整成所选速率。心室起搏器被配置成,响应于检测到AV阻滞,建立等于所选速率的心室起搏速率。本文中描述了其他示例。,下面是用于双腔室起搏的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种植入式医疗设备系统,包括:

第一腔室起搏器,所述第一腔室起搏器包括第一起搏脉冲发生器、第一感测模块以及耦合到所述第一起搏脉冲发生器和所述第一感测模块的第一控制模块;以及第二腔室起搏器,所述第二腔室起搏器包括第二起搏脉冲发生器、第二感测模块以及耦合到所述第二脉冲发生器和所述第二感测模块的第二控制模块,所述第一腔室起搏器被配置成:从第一多个可选起搏速率中选择第一腔室起搏速率;

检测房室(AV)阻滞;

响应于检测到所述AV阻滞,建立第二多个可选起搏速率,所述第二多个可选起搏速率包括比所述第一多个可选起搏速率少的可选速率;

从所述第二多个可选起搏速率中选择第一速率;

将所述第一腔室起搏速率调整成所述第一速率;以及控制所述第一腔室脉冲发生器以所选的第一速率将第一起搏脉冲递送到第一心脏腔室;

所述第二控制模块被配置成:

检测所述AV阻滞;

响应于检测到所述AV阻滞,建立等于所述第一速率的第二腔室起搏速率;以及控制所述第二起搏脉冲发生器以所述第二腔室起搏速率将第二起搏脉冲递送到第二心脏腔室。

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一腔室起搏器包括第一传感器并且所述第二腔室起搏器包括第二传感器,其中:所述第一控制模块被配置成,通过基于来自所述第一传感器的信号确定第一传感器指示的起搏速率来选择所述第一速率,并且将所述第一速率选择成比所述第一传感器指示的起搏速率大;并且所述第二控制模块被配置成:

响应于检测到AV阻滞,建立第三多个起搏速率选择,所述第三多个起搏速率选择等于所述第二多个起搏速率选择,以及通过基于来自所述第二传感器的信号确定第二传感器指示的起搏速率来建立等于所述第一速率的所述第二腔室起搏速率,并从所述第三多个起搏速率选择中选择所述第一速率,所选的第一速率大于所述第二传感器指示的起搏速率。

3.如权利要求1-2中任一项所述的系统,其特征在于:所述第一腔室起搏器包括速率响应传感器;

所述第一腔室起搏器被配置成通过以下来选择所述第一速率:从自所述第一感测模块接收到的信号确定第一腔室固有心率;

响应于来自所述速率响应传感器的信号,确定传感器指示的起搏速率;以及将所述第一速率选择成大于所述第一腔室固有心率与所述传感器指示的起搏速率中较高的那个。

4.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于:所述第一控制模块被配置成:

控制所述第一脉冲发生器以所述第一速率和第一脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第一部分;以及控制所述第一脉冲发生器以所述第一速率和比所述第一脉冲输出小的第二脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第二部分;并且所述第二控制模块被配置成:

控制所述第二感测模块感测所述第一起搏脉冲的所述第一部分;

从所述第一起搏脉冲的所感测的第一部分确定所述第一速率;以及将所述第二腔室起搏速率建立成等于所确定的第一速率。

5.如权利要求1-4中任一项所述的系统,其特征在于:所述第一控制模块被配置成:

控制所述第一脉冲发生器以所述第一速率和第一脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第一部分;

控制所述第一脉冲发生器以所述第一速率和比所述第一脉冲输出小的第二脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第二部分;

所述第二控制模块被配置成:

控制所述第二感测模块感测所述第一起搏脉冲的所述第一部分;

从所述第一起搏脉冲的所感测的第一部分确定第一起搏间期;以及响应于所确定的第一起搏间期,确定所述第一起搏器的第一时钟周期频率与所述第二起搏器的第二时钟周期频率的差异;

设置对应于所建立的第二腔室起搏速率的第二起搏间期;以及将所述第二起搏间期调整所确定的差异。

6.如权利要求1-5中任一项所述的系统,其特征在于:所述第一控制模块进一步被配置成:

控制所述第一脉冲发生器以所述第一速率和第一脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第一部分;

以所述第一速率和比所述第一脉冲输出小的第二脉冲输出递送所述第一起搏脉冲的第二部分;

所述第二控制模块被进一步配置成:

控制所述第二感测模块感测所述第一起搏脉冲的所述第一部分;以及响应于所感测到的所述第一起搏脉冲的第一部分,建立所述第一速率的第二腔室起搏间期的相位。

7.如权利要求1-6中任一项所述的系统,其特征在于,所述第一控制模块被进一步配置成:确定从所述第一速率调整所述第一腔室起搏速率的需要;

从所述第二多个可选起搏速率中选择第二速率;

将所述第一腔室起搏速率调整成所选的第二速率;以及控制所述第一脉冲发生器以所述第二速率将第三起搏脉冲递送到所述第一心脏腔室。

8.如权利要求1-7中任一项所述的系统,其特征在于,所述第一控制模块被进一步配置成:安排速率变化间期;

在所述速率变化间期期满后,将所述第一腔室起搏速率调整成所选的第二速率。

9.如权利要求8所述的系统,其特征在于:所述第一腔室起搏器被配置成:

在所述速率变化间期期满后,生成速率变化信号;

所述第二控制模块被配置成:

在所述速率变化间期期满时,安排速率变化监听周期;

在所述速率变化监听周期期间检测所述速率变化信号;

响应于所检测到的速率变化信号,确定所述第二速率;

将所述第二腔室起搏速率调整成所确定的第二速率;以及控制所述第二脉冲发生器以所述第二速率将第四起搏脉冲递送到所述第二心脏腔室。

10.如权利要求8所述的系统,其特征在于:所述第一腔室起搏器和所述第二腔室起搏器中的每一个包括存储电脉冲编码的存储器;

所述第一控制模块被配置成,控制所述第一脉冲发生器在第一腔室生理不应期期间生成至少一个电脉冲,以根据所述电脉冲编码将所选择的第二速率用信号通知给所述第二腔室起搏器;

所述第二控制模块被配置成:

控制所述第二感测模块感测所述至少一个电脉冲;

基于所感测的至少一个电脉冲和所存储的电脉冲编码确定所述第二速率;以及将所述第二腔室起搏速率调整成所确定的第二速率。

11.如权利要求1-10中任一项所述的系统,其特征在于,所述第一控制模块被进一步配置成:响应于感测的固有速率和传感器指示的起搏速率中的至少一个的变化,选择所述第二多个起搏速率中的不同的起搏速率;

确定选择所述第二多个起搏速率中的所述不同的起搏速率的频率;

将所述频率与变化阈值进行比较;以及

响应于所述频率满足所述变化阈值,将所述第二多个可选起搏速率调整成第三多个可选起搏速率,所述第三多个可选起搏速率包括与所述第二多个可选起搏速率和所述第一多个可选起搏速率不同数量的可选起搏速率。

说明书全文

用于双腔室起搏的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及用于控制心脏内起搏器以将经协调的(coordinated)双腔室起搏递送到患者心脏的植入式医疗设备系统以及相关联的方法。

背景技术

[0002] 植入式心脏起搏器常常被放置在皮下袋中并被耦合到携载被定位在心脏中的起搏与感测电极的一个或多个颈静脉医疗电引线。皮下植入的心脏起搏器可以是耦合到用于将电极定位在一个心脏腔室(心房或心室)中的一条医疗引线的单腔室起搏器,或者是耦合到用于将电极定位在心房腔室与心室腔室两者中的两条引线的双腔室起搏器。多腔室起搏器也是可用的,其可被耦合到三条引线,例如,以用于定位电极以在一个心房腔室以及右心室与左心室两者中进行起搏与感测。
[0003] 心脏内起搏器最近已经被引入,其被完全植入在患者心脏的心室腔室内以用于递送心室起搏脉冲。这样的起搏器可感测伴随固有心室去极化的R波信号,并在不存在感测R波的情况下递送心室起搏脉冲。虽然单腔室心室起搏可足够解决一些患者病况,但是其他条件可需要心房和心室起搏(通常被称为双腔室起搏),以便维持有规律的心律。

发明内容

[0004] 一般而言,本公开涉及植入式医疗设备(IMD)系统,其包括心房起搏器和心室起搏器,该心房起搏器和心室起搏器被配置成在AV阻滞期间在不需要在两个起搏器之间在逐个搏动(beat-by-beat)的基础上进行通信的情况下递送经协调的双腔室起搏。根据本文中公开的技术进行操作的起搏器响应于检测到房室(AV)阻滞,建立有限选择的起搏速率。有限起搏速率选择具有比当没有检测到AV阻滞时可用的起搏速率少的可用于选择用于起搏心脏腔室的起搏速率。
[0005] 在一个示例中,本公开提供了一种方法,该方法包括:从第一多个可选起搏速率中选择第一腔室起搏速率,自动地检测AV阻滞,以及,响应于检测到AV阻滞,建立包括比第一多个可选起搏速率少的可选起搏速率的第二多个可选起搏速率。该方法进一步包括:从第二多个可选起搏速率中选择第一速率,将第一腔室起搏速率调整成第一速率、以所选第一速率将第一起搏脉冲递送到第一心脏腔室;响应于检测到AV阻滞建立等于第一速率的第二腔室起搏速率;并以建立的第二腔室速率将第二起搏脉冲递送到第二心脏腔室。
[0006] 在另一示例中,本公开提供可一种植入式医疗设备(IMD)系统,其包括第一腔室起搏器和第二腔室起搏器,第一腔室起搏器包括第一起搏脉冲发生器、第一感测模块和耦合到第一起搏脉冲发生器和第一感测模块的第一控制模块,第二腔室起搏器包括第二起搏脉冲发生器、第二感测模块和耦合到第二起搏脉冲发生器和第而感测模块的第二控制模块。第一腔室起搏器被配置成,从第一多个可选起搏速率中选择第一腔室起搏速率,检测AV阻滞,以及,响应于检测到AV阻滞,建立包括比第一多个可选起搏速率更少可选速率的第二多个可选起搏速率。第一控制模块被进一步配置成,从第二多个可选起搏速率中选择速率、将第一起搏速率调整成所选速率、并且控制第一脉冲发生器以所选速率将第一起搏脉冲递送到第一心脏腔室。第二控制模块被配置成,检测AV阻滞,响应于检测到AV阻滞建立等于第一速率的第二腔室起搏速率;以及控制第二起搏脉冲发生器以所建立的第二腔室起搏速率将第二起搏脉冲递送到第二心脏腔室。
[0007] 在又另一示例中,本公开提供了包括一组指令的非暂态计算机可读存储介质,所述指令在由包括第一腔室起搏器和第二腔室起搏器的植入式医疗设备系统执行时使系统:从第一多个可选起搏速率中选择第一腔室起搏速率,检测房室(AV)阻滞,响应于检测到AV阻滞建立包括比第一多个可选起搏速率更少可选起搏速率的第二多个可选起搏速率,从第二多个可选起搏速率中选择速率,将第一腔室起搏速率调整到所选速率,以所选速率向第一心脏腔室递送起搏脉冲,响应于检测到AV阻滞建立等于所选速率的第二腔室起搏速率,并以所建立的第二腔室起搏速率将第二腔室起搏脉冲传递到第二心脏腔室。
[0008] 本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概览。它不旨在提供以下的附图和描述内所详细描述的装置与方法的排他性或穷尽性解释。一个或多个示例的进一步细节在以下的附图和描述中阐述。

附图说明

[0009] 图1是示出可用于感测心脏电信号并将治疗提供给患者的心脏的心脏内起搏系统的概念图。
[0010] 图2A是可对应于图1中所示的心房起搏器或心室起搏器的心脏内起搏器的概念图。
[0011] 图2B和图2C是可被包括在图1的系统中的心脏内起搏器的替代示例的概念图。
[0012] 图3是图2A中所示的起搏器的示例配置的功能框图。
[0013] 图4A是用于在包括图1中所示的分开的心房与心室起搏器的双腔室起搏系统中在AV传导起搏模式与AV阻滞起搏模式之间进行选择的方法的流程图。
[0014] 图4B是用于控制图1的双腔室起搏系统以用于递送经协调的、AV顺序起搏的方法的流程图。
[0015] 图5是在起搏速率调整之后由图1的系统递送的心房与心室起搏脉冲的时序图。
[0016] 图6是用于在AV阻滞期间控制由图1的系统递送的双腔室起搏的方法的流程图。
[0017] 图7是根据另一示例的用于控制由图1的系统递送的双腔室起搏的方法的流程图。
[0018] 图8是根据另一示例的由图1的系统递送的起搏脉冲的时序图。
[0019] 图9是在存在早发性收缩的情况下用于控制由图1的系统递送的双腔室起搏的方法的流程图。
[0020] 图10是用于通过图1心房起搏器检测AV阻滞的方法的流程图。

具体实施方式

[0021] 本文中公开了包括心房心脏内起搏器以及心室心脏内起搏器的植入式医疗设备(IMD)系统,该心房心脏内起搏器和心室心脏内起搏器不需要经静脉引线但是被启用成提供经协调的心房与心室起搏而不需要两个心脏内起搏器之间的直接的有线或无线的搏动到搏动通信信号。心房与心室心脏内起搏器中的每一个被配置成在AV阻滞期间选择起搏速率,该起搏速率导致经协调的、连续的AV起搏,而不要求两个起搏器之间以连续逐个搏动(beat-to-beat)为基础的通信信号。
[0022] 在过去的实践中,定位在植入袋中并被耦合到心房与心室引线的双腔室起搏器可被编程成根据患者需要仅递送心房起搏(例如,AAI(R))、心室起搏(例如,VVI(R))或两者(例如,DDD(R))。双腔室起搏器能够控制心房腔室与心室腔室两者中的起搏脉冲递送,因为起搏器将经由对应定位的感测电极从心房腔室与心室腔室两者接收心房事件信号,并控制何时使用定位在两个腔室中的电极来相对于感测事件将起搏脉冲递送到两个腔室中。换言之,双腔室起搏器“知道”何时在心房与心室起搏通道两者中发生感测事件与起搏事件两者,因为所有感测与起搏控制都发生在一个设备中,即,双腔室起搏器。
[0023] 心脏内起搏可通过递送起搏脉冲并当在起搏器被植入的腔室中感测到固有事件时抑制(inhibit)起搏而以单腔室模式(例如,AAI或者VVI)操作。虽然一些患者可仅需要单腔室起搏与感测,但是具有AV传导缺陷的患者可需要能够递送经协调的双腔室起搏以提供相对于心房起搏脉冲或感测P波适当定时的心室中起搏的起搏系统。本文中公开了双腔室起搏系统以及相关联的技术,其在AV阻滞周期期间提供了经协调的心房与心室起搏。
[0024] 图1是示出可用于感测心脏电信号并将治疗提供给患者心脏8的心脏内起搏系统10的概念图。IMD系统10包括右心房(RA)心脏内起搏器12和右心室(RV)心脏内起搏器14。起搏器12和14是被适配用于完全植入到心脏腔室内(例如,完全在心脏8的RV内、完全在心脏8的左心室(LV)内、完全在心脏8的RA内或完全在心脏8的左心房(LA)内)的经导管的心脏内起搏器。在图1中所示的示例中,起搏器12沿着RA的心内膜壁(例如,沿着RA侧壁或RA隔膜)进行定位。RV起搏器14沿着RV的心内膜壁(例如,在RV尖端附近)进行定位。然而,本文中所公开的技术不限于在图1的示例中所示的起搏器位置,并且可能是彼此的其他位置和相对位置。在一些示例中,RA心脏内起搏器12和LV心脏内起搏器被植入以用于使用本文中公开的技术来递送经协调的心房与心室起搏。
[0025] 起搏器12和14与典型皮下植入的起搏器相比在尺寸上被减小,并且可在形状上通常是圆柱形的,以实现经由递送导管的经静脉植入。在其他示例中,起搏器12和14可被定位在心脏8里面或外面的任何其他位置处,包括心外膜位置。例如,起搏器12可被定位在右心房或左心房的外面或之内,以提供相应的右心房或左心房起搏。起搏器14可被定位在右心室或左心室的外面或之内,以提供相应的右心室或左心室起搏。
[0026] 起搏器12和14各自能够产生经由起搏器的外壳上的一个或多个电极被递送到心脏8的电刺激脉冲,即,起搏脉冲。RA起搏器12被配置成使用基于外壳的电极来感测RA中的心脏内电描记图(EGM)信号并递送RA起搏脉冲。RV起搏器14被配置成使用基于一个或多个外壳的电极来感测RV中的EGM信号并递送RV起搏脉冲。
[0027] RA起搏器12和RV起搏器14被配置成,在AV阻滞期间,以促进维持心房起搏脉冲与心室起搏脉冲之间的目标AV延迟的方式来控制到相应心房与心室腔室的起搏脉冲的递送。目标AV延迟可以是由临床医生选择的编程值。目标AV延迟基于临床测试或评估或基于使用植入传感器的电活动或血流动力学功能的自动分析可被标识为对于给定患者是血流动力学上最佳的。
[0028] 起搏器12和14可各自能够与外部设备20进行双向无线通信。外部设备20可以是医疗设施中由临床医生或其他用户使用的编程器、位于患者家中的的家庭监测器、或手持设备。外部设备20的各方面可通常对应于美国专利No.5,507,782(Kieval等人)中公开的外部编程/监测单元,以此方式通过引用将其整体合并于此。
[0029] 外部设备20可被配置成,使用适当地寻址目标起搏器12或14的通信协议与RA起搏器12建立无线射频(RF)通信链路22并与RV起搏器14建立无线RF通信链路24。可在系统10中实施的示例RF遥测通信系统通常被公开在美国专利No.5,683,432(Goedeke等人)中,以此方式通过引用将其整体合并于此。
[0030] 外部设备可用于从起搏器12和14检索数据并用于将数据发送到起搏器12和14。检索到的数据的示例包括生理信息(诸如RA或RV EGM信号)、治疗递送数据(诸如,起搏频率的历史)、设备诊断测试的结果、当前操作控制参数或由起搏器存储的其他数据。发送到起搏器12和14的数据可包括由起搏12和14使用以控制感测与起搏功能的可编程控制参数,包括AV延迟与最小和最大起搏速率。
[0031] RA起搏器12和RV起搏器14可或可不被配置成直接彼此通信。例如,RA起搏器12和RV请求14可都不被配置成与其他设备发起RA通信会话。起搏器12、14两者可被配置成周期性地“监听(listen)”来自外部设备20的有效“唤醒”遥测信号并对其自己的遥测模块进行上电(power up)以响应于有效的RF遥测信号而建立通信链路22或24(或者如果没有接受到有效的遥测信号则返回去“睡觉”)。并然而,起搏器12和14可不被配置成将“唤醒”信号发送到其他起搏器以发起通信会话。在其他示例中,起搏器12和14可被配置成彼此通信,但是,为了节省心脏内起搏器的电池寿命,遥测通信可被最小化。如此,不在连续逐个搏动的基础上在RA起搏器12和RV起搏器14之间发生通信,以在其他起搏器感测正感测到心脏事件或当其正在递送起搏脉冲时进行通信。
[0032] 图2A是可对应于图1中所示的RA起搏器12或RV起搏器14的心脏内起搏器100的概念图。起搏器100包括沿着起搏器100的外壳150被间隔开的电极162与164,以用于感测心脏EGM信号并递送起搏脉冲。电极164被示成从起搏器100的远端102延伸的尖端电极,并且电极162被示成沿着外壳150的中部(例如,邻近近端104)的环电极。远端102被称作“远端的”,因为预期在它前进穿过递送工具(诸如,导管)并放置抵靠目标起搏位置时是前端(leading end)。
[0033] 电极162和164形成阳极和阴极对,以用于双极心脏起搏与感测。电极162与164可被定位在相应的近端104与远端102上或尽可能靠近相应的近端104与远端102,以增加电极162与164之间的电极间的间距。相对大的电极间间隔将增加感测远场(FF)信号的可能性,该远场信号可被起搏器100使用以用于感测另一心脏腔室中的事件。例如,当起搏器100用作RV起搏器14时电极162和164之间增加的电极间间隔可改善FF心房起搏脉冲的可靠感测。
电极162和164之间增加的间隔可改善通过RA起搏器12的FF R波信号的可靠感测。FF感测可用于检测AV阻滞和/或在AV阻滞期间调整AA和VV起搏间期的相对相位以实现心房起搏脉冲与心室起搏脉冲之间期望的AV延迟。
[0034] 在替代的实施例中,起搏器100可包括两个或更多个环电极、两个尖端电极、和/或沿着起搏器外壳150暴露的其他类型的电极,以用于将电刺激递送到心脏8并感测EGM信号。电极162和164可以是但不限于,钛、铂、铱或它们的合金,并可包括低极化涂层,诸如,尤其是氮化钛、氧化铱、氧化钌、铂黑。
[0035] 外壳150由生物相容的材料形成,诸如不锈钢或钛合金。在一些示例中,外壳150可包括绝缘涂层。绝缘涂层的示例尤其包括聚对二甲苯、尿烷、PEEK、或者聚酰亚胺。外壳150的整体可以是绝缘的,但是仅电极162和164是未绝缘的。在其他示例中,外壳150的整体可用作与尖端电极164隔离的返回感测电极,而非提供诸如电极162之类的局部电极。
[0036] 外壳150包括控制电子器件子组件152(外壳容纳电子器件),以用于感测心脏信号、产生起搏脉冲并控制治疗递送以及起搏器100的其他功能。尖端电极164可经由电馈通件被耦合到包括在控制电子器件子组件中的起搏脉冲发生器以用于起搏阴极。环电极162可被耦合到外壳150以用作返回阳极。
[0037] 外壳150进一步包括电池子组件160,该电池组件160将电力提供给控制电子器件子组件152。电池子组件160可包括在共同转让的美国专利No.8,433,409(Johnson等人)和美国专利No.8,541,131(Lund等人)中所公开的电池的特征,以此方式通过引用将这两个专利中的两者整体合并于此。
[0038] 起搏器100可包括一组固定尖齿166,以例如通过与心室骨小梁或心房梳状肌相互作用来将起搏器100固定到患者组织。固定尖齿166被配置成锚固起搏器100以将电极164定位成可操作地邻近目标组织,以用于递送治疗电刺激脉冲。起搏器可包括在共同指定的专利前出版U.S.2012/0172892(Grubac等人)中所公开的一组有源(active)固定尖齿,以此方式通过引用将其整体合并于此。
[0039] 起搏器100可进一步包括递送工具界面158。递送工具界面158位于起搏器100的近端104处,并被配置成连接到递送设备(诸如导管),该递送设备用于在植入过程期间将起搏器100定位在植入位置处(例如,在心脏腔室内)。起搏器100减小的尺寸实现了完全植入到心脏腔室内。
[0040] 图2B和图2C分别是起搏器110和起搏器120的替代示例的概念图。在其他示例中,如由图2B的起搏器110所示,近侧感测延伸部165可携载返回阳极电极162’,返回阳极电极162’可被电耦合到外壳150,以用于将返回阳极电极定位在离远侧尖端电极164增加的电极间距离处。在又其他示例中,如图2C中所示,起搏器120可包括携载被耦合到控制电子器件组件152的远侧阴极电极164的远侧延伸件168。对共同转让的美国公开No.2013/0035748(Bonner等人)以及2014年7月17日提交的美国专利申请S/N 62/025,690(代理人案卷号C00005334.USP1),这两个参考文献中的两者通过它们整体引用结合于此。
[0041] 图3是起搏器100的示例配置的功能框图。起搏器100包括脉冲发生器202、感测模块204、控制模块206、存储器210、遥测模块208以及电源214。如本文中所使用的,术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、或提供所描述的功能的其他合适的部件。RA起搏器12与RV起搏器14中的每一个将包括如由图3中所示的起搏器100所表示的类似的模块;然而应当理解,模块可根据需要进行不同地配置以执行分开的RA与RV起搏器12和14的功能,如本文中所公开的。
[0042] 例如,当起搏器100配置为RA起搏器12时,控制模块206被配置成设置用于控制心房起搏脉冲的递送的各种心房起搏逸搏(escape)间期,如本文中所公开的。当起搏器100被实现为RV起搏器14时,控制模块206被配置成根据本文中所公开的技术来设置心室起搏逸搏间期以控制RV起搏脉冲的递送。理解到,满足本文中公开的在不同心脏腔室中被定位的心脏内起搏器12和14的所描述功能的起搏器100的各种模块的硬件、固件或软件的改动根据预期植入位置被包括在起搏器100的各种模块中。
[0043] 归属于本文中的起搏器100的功能可实现为一个或多个处理器、控制器、硬件、固件、软件、或他们的任意组合。将不同特征描绘为特定电路或模块旨在强调不同的功能方面,并且不一定隐含此类功能必须通过分开的硬件或软件部件或通过任何特定架构来实现。相反,与一个或多个模块、处理器、或电路相关联的功能可由单独的硬件或软件部件来执行,或者被集成在共同的硬件或软件部件内。例如,由起搏器100执行的起搏控制操作可在控制模块206中实现,该控制模块206执行储存在相关联的存储器210中的指令并依赖来自感测模块204的输入。
[0044] 脉冲发生器202产生电刺激脉冲,该电刺激脉冲经由电极162和164被递送到心脏组织。电极162和164可以是如图2A中所示的基于外壳的电极,但是电极162与164中的一个或两个可替代地由从起搏器外壳延伸离开的绝缘、电导体来携载,如结合图2B与图2C所描述的。
[0045] 脉冲发生器202可包括一个或多个电容器以及充电电路以将电容器(多个)充电到编程的起搏脉冲电压。在适当时间,例如,如由包括在控制模块206中的起搏定时与控制电路中的起搏逸搏间期定时器所控制的,电容器被耦合到起搏电极162与164以对电容器电压进行放电并藉此递送起搏脉冲。通常在以上合并的美国专利NO.5,507,782(Kieval等人)中以及在共同转让的美国专利No.8,532,785(Crutchfield等人)中公开了起搏电路,这些专利中的两者通过引用整体合并于此、可在起搏器100中实现以用于在控制模块206的控制下将起搏电容器充电到预定的起搏脉冲振幅并递送起脉冲。
[0046] 控制模块206根据储存在存储器210中的经编程的治疗控制参数并响应于起搏逸搏间期的期满来控制脉冲发生器202递送起搏脉冲。被包括在控制模块206中的起搏定时与控制电路包括逸搏间期定时器或计数器,该逸搏间期定时器或计数器被设置成用于控制起搏脉冲相对于起搏或感测事件的定时的各种起搏逸搏间期。当起搏逸搏间期期满时,递送起搏脉冲。如果在起搏定时间期期间由感测模块204感测到心脏事件,则可抑制安排的(scheduled)起搏脉冲。以下结合本文中呈现的各种流程图和时序图描述了由控制模块206对起搏逸搏间期的控制。
[0047] 感测模块204包括心脏事件检测器222和224,以用于接收跨电极162和164产生的心脏EGM信号。在一些示例中,当EGM信号跨过心脏事件检测器222或224的感测阈值时,由感测模块204感测到心脏事件。感测阈值可以是自动调整的感测阈值,其可基于感测事件的振幅而被初始地设置并此后以预定的瞬间速率衰减。响应于感测阈值交叉,感测模块204将感测事件信号传递到控制模块206。
[0048] 感测模块204可包括近场(NF)事件检测器222和远场(FF)事件检测器224。NF心脏事件是发生在电极162与164被放置的心脏腔室中的事件。FF心脏事件是发生在与电极162与164被放置的心脏腔室不同的心脏腔室中的事件。
[0049] RA起搏器12的NF心脏事件检测器222可被编程或配置成使用适合感测伴随心房去极化的P波的感测阈值进行操作。RA起搏器14的NF心脏事件检测器222可被编程或配置成使用适合感测伴随心室去极化的R波的感测阈值进行操作。NF心脏事件检测器222响应于感测到NF事件(即,RA起搏器12感测到的P波或RV起搏器14感测到的R波)而产生被提供给控制模块206的感测事件信号。
[0050] 本文中所使用的术语“感测的心脏事件”或“感测的事件”指的是响应于EGM信号跨过感测阈值由感测模块204感测到的事件,该感测阈值可以是振幅阈值、频率阈值、转换速率阈值、或它们的任意组合。NF感测事件是在不存在被递送到心脏腔室(其中感测到固有事件)中的起搏脉冲地情况下出现在心脏中的固有事件。固有事件包括固有P波(诸如,原因心脏的窦房结的窦性P波)、以及固有R波(诸如从心房经由房室结通过心脏正常传导路径被传导到心室的窦性R波)。固有事件也可包括从心脏固有出现(即,不是由于起搏脉冲)但在起源上(in origin)是异位的(ectopic)非窦性固有事件,诸如房性早搏(PAC)或室性早搏(PVC)。
[0051] FF事件检测器可在起搏器100被实现为RA起搏器12时被配置成感测FF心室事件。可由FF事件检测器224使用FF心室事件感测阈值以用于感测FF心室事件(本文中也被称为“FFV事件”)。FF事件检测器224响应于感测到FFV事件产生FF感测事件信号,该FF感测事件信号被传递到控制模块206。由RA起搏器12中的FF事件检测器224感测到的FF心室事件可包括由RV起搏器14递送的心室起搏脉冲和/或R波(固有的或诱发的)。
[0052] 在RV起搏器14中,FF事件检测器224可被配置成感测FF心房起搏脉冲。可增加感测电极162和164的电极间间隔(例如,通过使用如图2B中所示的感测延伸件),以增强由FF事件检测器224对小振幅FF心房起搏脉冲的感测。
[0053] 但可用时,由RV起搏器14中的FF事件检测器224产生的FF心房起搏(FFAP)事件信号可由RV起搏器14的控制模块206使用,以调整心室起搏逸搏间期(本文中也被称为“VV起搏间期”),以根据本文中所描述的技术来匹配心房起搏速率并将VV起搏间期相对于心房起搏逸搏间期(“AA起搏间期”)的相位维持在期望的AV延迟处。如下所述,RV起搏器14可监测AV传导阻滞并调整心室起搏速率以匹配从有限数量的起搏速率中选出的心房起搏速率。可由RV起搏器14的控制模块206基于从FF事件检测器224接收到的FFAP事件信号来执行此速率调整。
[0054] 存储器210可以包括计算机可读指令,这些指令在由控制模块206执行时,使控制模块206执行贯穿本公开归属于起搏器100的各种功能。可在存储器210内对计算机可读指令进行编码。存储器210可包括非暂态计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括任何易失性、非易失性、磁的、光的、或电的介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、或其他数字介质(其中唯一例外是暂态传播信号)。存储器210可存储定时间期、计数器、或由控制模块206使用的其他数据,以例如通过根据本文中公开的技术设置包括在控制模块206中的起搏逸搏间期计时器,来控制由脉冲发生器202的起搏脉冲的递送。
[0055] 起搏器100可进一步包括用于监测患者的一个或多个生理传感器212。在一些示例中,生理传感器212包括至少一个产生指示患者的代谢需求的信号的生理传感器。由控制模块206使用指示患者代谢需求的信号以用于确定传感器指示的起搏速率来控制起搏速率满足患者代谢需求。例如,传感器212可包括加速计以用于产生被传递到控制模块206的患者活动信号。加速计可被称为速率响应传感器,因为它产生与患者身体运动相关联的信号(该信号指示代谢需求),从而实现速率响应的起搏。
[0056] 如果速率响应的起搏被启用,则由控制模块206使用加速计信号以确定用于建立建立暂时较低速率起搏间期的传感器指示的速率(SIR)。控制模块206基于建立的较低速率间期设置起搏逸搏间期以用于控制起搏速率满足患者的代谢需求。RA起搏器12可将包括在控制模块206中的心房起搏逸搏间期定时器初始地设置成对应于编程的基础起搏速率的较低速率间期,以提供心动过缓起搏,例如以69脉冲每分钟(ppm)。较低速率间期可自动从基础较低速率间期被缩短,以根据从速率响应传感器信号(例如,从包括在传感器212中的加速计所得的患者活动信号)确定的传感器指示的速率提供心房速率响应的起搏。通常在美国专利No.7,031,772(Condie等人)中公开了用于提供速率响应起搏的患者活动信号的使用,通过引用将其整体合并于此。
[0057] 当AV传导是完整的时,RA起搏器12与RV起搏器14以AV传导模式操作,其中,心室速率将自然地跟随速率响应的心房起搏速率。RA起搏器12通过NF检测器222感测近场固有P波。如果在AA起搏间期期间感测到P波,则安排的心房起搏脉冲被RA起搏器12的控制模块206抑制,且如果AA起搏间期期满而没有感测到P波,则递送安排的心房起搏脉冲。RA起搏器
12可根据跨全范围的可用起搏速率选择的SIR根据需要来调整AA起搏间期。RV起搏器14通过设置相对长的VV起搏间期来提供备用(backup)心室起搏,以允许自然传导的去极化发生。只要由RV起搏器14的NF事件检测器222感测到心室R波,则心室起搏脉冲被抑制。
[0058] 如果由RA起搏器12和/或RV起搏器14在AV传导模式期间检测到AV阻滞(如以下更详细描述的),则RA起搏器12和RV起搏器14进入AV阻滞起搏模式。在AV阻滞起搏模式中,RA起搏器12从有限数量的起搏速率中选择心房起搏速率。所选择的起搏速率可基于固有心房速率或SIR并且可被选择以提供对心房速率的起搏控制(以比固有心房速率大的速率,只要固有心房活动不是快速性心律失常)。RV起搏器14被配置成将心室起搏速率选择成等于心房起搏速率。RV起搏器控制模块206可基于SIR和/或基于由FF事件检测器224产生的FF心房起搏事件信号来选择心室起搏速率。
[0059] 由传感器212产生的生理信号可附加地或替代地由感测模块204和/或控制模块206使用,以检测患者心脏的机械活动,诸如心脏腔室的压力或运动或心音。例如,机械心脏信号可基于不存在心室心音、压力信号或其他指示心室收缩的机械信号而用于检测AV阻滞。
[0060] 电源214根据需要将电力提供给起搏器100的其他模块与部件中的每一个。控制模块206可执行电力控制操作以在各种部件或模块被上电以执行各种起搏器功能时进行控制。电源214可包括一个或多个能量存储设备,诸如一个或多个可再充电或非可再充电电池。为了清楚起见,在图3中未示出电源214与其他起搏器模块与部件之间的连接。
[0061] 遥测模块208包括收发器以及相关联的天线,以用于经由射频(RF)通信链路转移并接收数据。与外部设备20(图1)的RF通信可在医疗植入通信服务(MICS)带、医疗数据服务(MEDS)带、或者其他频带,包括但不限于,蓝牙技术和IEEE 802.11b/g/n标准的2.4GHz工业、科学与医疗(ISM)带。遥测模块208可能够在宽距离范围(例如,高达大约10米)内与外部设备20进行双向通信。在其他示例中,遥测通信可需要使用放置在起搏器100附近中的编程头以促进数据传送。
[0062] 图4A是用于在包括图1中所示的分开的心房起搏器与心室起搏器的双腔室起搏系统中在AV传导起搏模式与AV阻滞起搏模式之间进行选择的方法的流程图250。流程图250和本文所提供的其他流程图旨在示出设备的功能操作,并且不应当被解释为实现所描述的方法所必须的软件或硬件的具体形式的反映。相信,软件、硬件和/或固件的特定形式将主要由起搏器100中所采用的特定系统结构以及起搏器100所采用的特定检测和治疗递送方法来确定。在本文中的公开内容给出的任何现代起搏器系统的情境中提供实现所述功能的软件、硬件和/或固件在本领域技术人员的能力范围内。可在计算机可读介质中实现结合本文中提供的流程图描述的方法,计算机可读介质包括用于使可编程处理器执行所描述的方法的指令。指令可被实现为可被它们自己执行或与其他软件结合执行的一个或多个软件模块。
[0063] 在框251处,当通过AV结的固有传导路径是完整的时,RA起搏器12和RV起搏器14正操作在AV传导起搏模式中。在AV传导模式期间,在框252处,RA起搏器12的控制模块206根据需要以较低起搏速率递送心房起搏脉冲,该较低起搏速率可以是编程的基础起搏速率或基于SIR设置的暂时较低起搏速率。心房起搏速率可被编程成提供心动过缓起搏的最小的较低起搏速率(有时被称为“基础起搏速率”),例如,以40ppm与60ppm之间的速率。如果固有心房速率下降到编程的较低速率之下,则基于在AA起搏间期期间不存在P波,递送心房起搏脉冲。如果启用速率响应的起搏,则较低起搏速率可被调整成比最小的较低起搏速率大的暂时较低速率,以支持非测试患者活动水平。例如,RA起搏器12可在框252处以AAIR模式起搏。RA起搏器12的控制模块206可利用在最小的较低起搏速率与最大起搏速率之间的、使用起搏速率之间的最高可用分辨率(最小可用的步长大小)的全范围的可用起搏速率设置。可用可编程设置可在示例之间有所变化,但是在AV传导起搏模式期间示例的全起搏速率选择可包括从50ppm到120ppm可用以5ppm为增量的起搏速率。
[0064] 在AV传导起搏模式中,RV起搏器14在框254处可被配置成以最小心室起搏模式进行操作,其中VV起搏间期被设置成相对长的备用起搏间期以允许心室速率跟随经由通过AV结的正常传导的固有的或起搏的心房速率。如果RA起搏器12被编程为无速率响应的最小的较低起搏速率,则当固有速率由于经由AV结的自然传导的去极化而上升到最小的较低起搏速率之上时,心室速率将跟随固有心房速率。如果固有心房速率下降到编程的最小的较低起搏速率之下,则以最小的较低起搏速率出现的心房起搏诱发响应将被传导到心室。如果速率响应的起搏被启用,则心室R波将在固有AV传导时间之后发生并将跟随以SIR起搏的心房速率或固有心房速率(如果它比经调整的暂时较低速率更高的话)。
[0065] 如果在备用VV起搏间期期间没有感测到R波,则递送备用心室起搏脉冲。备用VV起搏间期例如可被设置成1500ms。在一些情况下,可基于感测到的心室速率自动调整备用心室起搏间期,例如,比两个连续感测到的R波之间的感测到的RR间期大500ms。
[0066] RA起搏器12和RV起搏器14中的一个或两者被配置成在框256处在AV传导起搏模式期间监测AV传导阻滞。例如,RV起搏器14的控制模块206可在框256处基于一个或多个备用心室起搏脉冲的递送来检测AV阻滞。一个或多个周期上不存在固有心室事件(感测的R波)(导致以相对长的备用VV起搏间期的备用起搏脉冲)指示AV传导阻滞。在其他示例中,RV起搏器14的控制模块206可基于由FF事件检测器224产生的不伴随由NF事件检测器222在预期AV传导时间间期内产生的R波感测事件信号的FFAP事件信号来检测AV阻滞。
[0067] 如果起搏器14在框256处检测到AV阻滞,则RV起搏器14的控制模块206可被配置成用信号通知(signal)RA起搏器12AV阻滞被检测到。RA起搏器12通过检测来自RV起搏器14的信号来检测AV阻滞。在一个示例中,可产生来自RV起搏器14的信号作为以预定义的控制参数递送的一个或多个心室起搏脉冲。由RA起搏器12的FF事件检测器224来感测预定义的心室起搏脉冲。例如,具有预定的脉冲宽度和/或脉冲振幅的心室起搏脉冲或者以预定的脉冲间期(它可以是备用起搏脉冲间期)递送的两个或更多个心室起搏脉冲可由RV起搏器14递送作为到RA起搏器12的AV阻滞被检测到的信号。
[0068] 在其他示例中,RA起搏器12的控制模块206被配置成通过监测由RA起搏器12的FF事件检测器224所检测到的FFV事件来检测AV阻滞。下文结合图10描述了用于通过RA起搏器12检测AV阻滞的方法。例如,RA起搏器12可基于确定心房起搏脉冲或由NF事件检测器222产生的P波感测事件信号与由FF事件检测器224产生的FFV感测事件信号之间的AV传导时间(本文中也被称为AV间期)来检测AV阻滞。如本文中所使用的,“AV间期”指的是由RA起搏器
12或RV起搏器14的控制模块206确定的心室事件(例如,由RV起搏器14感测到的近场R波或由RA起搏器12感测到的FFV事件)与在前的心房事件(起搏的或感测的)之间的时间间期。
[0069] 与由起搏器12或起搏器14确定或测量的AV间期形成对比,本文中使用的术语“AV延迟”指的是可编程的时间间期或由起搏器系统10自动设置的时间间期,作为心房起搏脉冲与心室起搏脉冲之间的目标的或期望的时间间期。由RA起搏器12或RV起搏器14中的至少一个的控制模块通过调整AA起搏间期相对于VV起搏间期的相位,来控制心房起搏脉冲与后续的心室起搏脉冲之间的AV延迟,如以下进一步描述的。AA起搏间期到VV起搏间期的相对相位可被调整,直到在双腔室起搏期间所测得的AV间期在期望的AV延迟的可接受范围内。
[0070] 在框256处,RA起搏器12可将AV间期确定为从心房起搏脉冲或感测的P波到由RA起搏器12的FF事件检测器224响应于感测到FFV事件(其可以是R波或FF心室起搏脉冲)而产生的FFV感测事件信号的间期。生理AV传导时间范围外的非常长的AV间期、非常短的AV间期或变化的AV间期可以是AV阻滞的证据。备用心室起搏脉冲可由于不存在通过RV起搏器14的感测R波而被递送,从而导致不期望的AV间期。
[0071] 在又其他示例中,RA起搏器12可被配置成在框256处基于监测由传感器212产生的心音信号来检测AV阻滞,例如通过检测不存在跟随心房起搏脉冲或感测的P波的S1信号。可由RA起搏器12使用心音信号以确定AV传导时间(其可以是从心房起搏脉冲或固有P波到心室中的机械心音响应的时间间期)。AV传导时间可与可接受范围或阈值进行比较,并且如果过长的话,则检测到一定程度的AV传导阻滞。结合图10描述了用于由RA起搏器12检测AV阻滞的附加方法。
[0072] 响应于在框256处检测到AV阻滞,在框259处,RA起搏器12的控制模块206和RV起搏器14的控制模块206转换到AV阻滞起搏模式。AV阻滞起搏模式包括在框260处将可用起搏速率设置成有限数量的起搏速率。AV阻滞起搏模式期间可用的起搏速率的有限数量少于AV传导起搏模式期间可用的起搏速率的数量,并因此包括较低分辨率,即,起搏速率之间的较大步长大小。有限数量的起搏速率可包括2、3、4或比包括在当AV传导为完整时使用的起搏速率的全集中的选择的数量少的起搏速率选择的另一数量。在一个示例性示例中,AV阻滞起搏速率的选择由RA起搏器12在框260处设置,以包括60ppm、70ppm、80ppm与90ppm。类似地,RV起搏器14被配置成在框260处设置相同的有限选择的可用起搏速率。
[0073] 在框260处设置的有限数量的起搏速率选择可包括,与当速率响应于减小的SIR或减小的感测固有心房速率时而正被减小时可用的可用速率步长的数量不同的数量的、当速率基于增加的SIR或增加的感测固有心房速率而正被增加时的可用速率步长。在运动(exercise)开始时,心率相对迅速地增加。在运动抵消(offset)时,在恢复期间,与心率在运动开始时增加相比,心率相对更慢地减小,即,在更长的时间周期上。如此,与当减小起搏速率时相比,增加所选起搏速率时更少的速率选择是可用的,从而使得起搏速率的更迅速的增加与增加SIR一起发生,且起搏速率的相对更慢下降与减小SIR一起发生。为说明起见,上升的起搏速率选择可包括30ppm步长(例如,60ppm、90ppm以及120ppm速率)并且下降的起搏速率选择可包括10ppm步长(例如,以10ppm步长的120ppm到60ppm)。在另一示例中,上升的起搏速率选择可包括25ppm步长(例如,60ppm、85ppm以及110ppm),并且下降的起搏速率选择可包括10ppm步长(例如,60ppm、70ppm、80ppm、90ppm等),从而使得可选的步长改变与实际速率两者在上升的起搏速率期间与在下降的起搏速率期间是不同的。
[0074] 在框262处,RA起搏器12从有限的起搏速率选择中选择心房起搏速率。RA起搏器12可从有限选择中选择等于由RA起搏器12的控制模块206确定的SIR的心房起搏速率或者比由RA起搏器12的控制模块206确定的SIR高的下一个速率或者比感测的固有心房速率高的下一个速率(选择较高者)。在框264处,心室起搏速率被建立。如以下更详细描述的,心室起搏速率基于感测FFAP事件可被建立为等于心房起搏速率的速率。在其他示例中,基于由RV起搏器14的控制模块206确定的SIR设置心室起搏速率,其可等于由RA起搏器12选择的速率。
[0075] 在框266处,通过RA起搏器12的控制模块206或RV起搏器14的控制模块206来调整相对于VV起搏间期(根据建立的心室起搏速率进行设置)的AA起搏间期(根据所选心房起搏速率进行设置)的相位,以建立心房与心室起搏脉冲之间期望的AV延迟。例如,AA或VV起搏间期可在一个或多个起搏周期上被临时调整10ms、20ms或其它增量或减量,直到基于测量的AV间期达到期望的AV延迟。一旦达到期望的AV延迟,则被临时调整的相应AA或VV起搏间期被重新设置到所选起搏速率。以下描述了起搏间期相位的调整以实现期望的AV延迟。
[0076] 如果,如在框256处所确定的,在AV阻滞起搏模式期间AV传导返回,则RA起搏器以及RV起搏器返回到如上所述的AV传导起搏模式,其包括在框258处恢复可用起搏速率的全选择。
[0077] 图4B是根据一个示例的用于在AV阻滞期间控制由RA起搏器12和RV起搏器14递送的双腔室起搏的方法的流程图300。在框302处,RA起搏器12与RV起搏器14正在如上所述的AV传导起搏模式下操作。简而言之,RA起搏器12利用可用起搏速率选择的全范围根据需要来递送心房起搏脉冲。RV起搏器14仅根据需要提供备用心室起搏。
[0078] 如果在框304处检测到AV阻滞(如结合图4A或图10所描述的),则在框305处RA起搏器与RV起搏器14各自设置有限的起搏速率选择,该有限的起搏速率选择包括比AV传导起搏模式期间使用的全起博速率选择更少的可用起搏速率。在框306处,RA起搏器12确定固有心房速率是否大于有限的速率选择中的最高的可用起搏速率。如果固有心房速率高于可用起搏速率中的任一个或大于心房快速性心律失常检测速率,则RA起搏器12可选择可用起搏速率中的任意速率,例如,最高的可用起搏速率、最低的可用起搏速率或它们之间的任一速率,直到固有心房速率小于有限起搏速率选择中的最高速率。
[0079] 在此情况下,在框308处,RV起搏器14可基于由RV起搏器14的控制模块206确定的SIR来选择心室起搏速率并异步地起搏心室,直到固有心房速率下降到最高的可用起搏速率选择之下。如以下将描述的,RA起搏器12可通过递送由RV起搏器14感测为FFAP事件的一个或多个高输出心房起搏脉冲来用信号通知RV起搏器14所选的心房起搏速率。如果起搏器14检测到AV阻滞但没有感测到FFAP事件(由于高固有心房速率期间抑制的心房起搏而导致的),则RV可基于由RV起搏器14的控制模块206确定的编程基础速率或SIR,从有限起搏速率选择中选择心室起搏速率,并在高心房速率期间与心房异步地起搏心室。
[0080] 如果固有心房速率小于有限起搏速率选择中的最高的可用起搏速率,如在框306处所确定的,则在框310处,RA起搏器12从有限数量选择中选择心房起搏速率。心房起搏速率被设置成高于感测的固有心房速率或由RA起搏器12确定的SIR的下一起搏速率,选择较高者。在框312处,RA起搏器12以所选速率开始递送心房起搏脉冲。如结合图5更详细描述的,RA起搏器12控制它的脉冲发生器202初始以高脉冲振幅和/或宽度递送心房起搏脉冲,以使得在框314处RV起搏器14能够感测FFAP事件。在框305处,RV起搏器14基于感测到的FFAP事件间期从有限起搏速率选择中选择等于所选心房速率的心室起搏速率。
[0081] 在其他示例中,每个起搏器12和14的控制模块206可从其自己的速率响应传感器信号确定SIR。每个起搏器12和14可确定SIR并将相应的起搏速率设置成从有限起搏速率选择中可得到的下一最高起搏速率。例如,如果SIR是84ppm,则RA起搏器12的控制模块206可将心房起搏速率设置成90ppm。可假设,RV起搏器14的控制模块206确定相同或类似的SIR,并且将因此从有限起搏速率选择中选择心室起搏速率,该心室起搏速率大于由RV起搏器14确定的SIR并等于由RA起搏器12选择的起搏速率。
[0082] 假设RA起搏器12和RV起搏器14中的每一个选择相同的起搏速率,RV起搏器14的控制模块206可等待在框312处第一RA起搏脉冲被递送,以在框316处建立相对于心房起搏间期的心室起搏间期的正确相位。FF事件检测器224可感测RA起搏脉冲并产生FFAP感测事件信号,该FFAP感测事件信号被传递到RV起搏器14的控制模块206。在框316处,控制模块206可控制脉冲发生器202以编程的AV延迟在心房起搏脉冲之后递送心室起搏脉冲。在框318处,RV起搏器14可随后继续以所选心室起搏速率递送心室起搏脉冲。
[0083] 以此方式,RA起搏器12和RV起搏器14两者都正以相同的速率递送起搏脉冲,该起搏脉冲是从起搏脉冲的相同有限选择中被选择成大于在每个设备中相应确定的SIR。在框316处,在每个腔室中递送的起搏脉冲的相位是通过对在心房起搏脉冲之后以期望AV延迟的至少第一心室起搏脉冲进行定时来建立的。在其他情况下,通过以下更详细描述的调整VV起搏间期相对于AA起搏间期的相位(反之亦然)来建立期望的AV延迟。
[0084] 在一些实例中,感测的固有心房心率大于由RA起搏器12确定的SIR。RV起搏器14可因此等待在框312处以在所选心房起搏速率开始心房起搏之后,在框314处选择心室起搏速率。RV起搏器14感测FFAP事件,以确定用于选择正确速率(其等于所选心房起搏速率)以对心室进行起搏的FFAP间期。在其他示例中,在框314处,RV起搏器14初始可基于由RV起搏器14确定的SIR设置时心室起搏速率,随后在心房起搏与心室起搏已经以分别选择的速率开始之后,根据需要基于FFAP感测事件的速率来调整心室起搏速率。
[0085] 如以上所指示的,在框310处选择起搏速率之后,RA起搏器12的控制模块206可在框312处控制脉冲发生器202以预定起搏脉冲振幅(和/或宽度)递送至少一个起搏脉冲,该预定起搏脉冲振幅(和/或宽度)促进由RV起搏器14的FF事件检测器224的检测以用于在框312处建立相对于心房起搏脉冲的心室起搏脉冲定时。例如,RA起搏器14可针对要被RV起搏器14的FF事件检测器224检测的一个、两个、三个或更多连续起搏周期递送相对高输出的起搏脉冲(振幅和/或宽度),例如,5伏特起搏脉冲。RV起搏器14的控制模块206可随后在一个或多个起搏周期上调整VV起搏间期,以建立期望的AV延迟,随后继续以所选心室速率起搏,所选心室速率等于所选心房起搏速率。
[0086] 在一些情况下,RA起搏器12可周期性地重复一个或多个高输出起搏脉冲的递送,以允许RV起搏器14根据需要调整一个或多个起搏周期上的心室起搏脉冲的定时,以恢复并维持期望的AV延迟,随后返回所选心室起搏速率。例如,RV起搏器14的控制模块206可临时调整一个或多个心动周期的VV起搏间期10ms、20ms、或其他步长变化,以便在一个或多个周期上移动VV起搏间期相对于AA起搏间期的相位,直到在高输出心房起搏脉冲之后以期望的AV延迟递送心室起搏脉冲。以所选VV起搏间期安排(schedule)下一心室起搏脉冲,以将所选心室起搏速率恢复等于心房起搏速率。
[0087] 在一些示例中,RA起搏器12可被配置成以高起搏输出递送RA起搏脉冲,并监测AV间期(被确定为AP-FFV间期),直到心房起搏脉冲与感测FFV事件之间的测量间期满足可接受的AV延迟。RV起搏器14可以以经调整的VV起搏间期递送心室起搏脉冲,直到FFAP事件与递送的心室起搏脉冲之间的测量AV间期满足可接受的AV延迟。以此方式,RV起搏器14与RA起搏器12可合作地操作,以使得RV起搏器14能够调整一个或多个起搏周期上的VV起搏间期,以在框306处建立心房与心室起搏间期之间期望的相位(其导致期望的AV延迟)。在其他示例中,RA起搏器12调整AA起搏间期相对于FFV感测事件间期的相位,直到达到期望的AV延迟。
[0088] 在一些情况下,由于由各个起搏器确定的SIR的差异,因此RV起搏器14可选择比由RA起搏器12选择的起搏速率大的起搏速率。例如,RA起搏器12可确定78的SIR,并选择80ppm的心房起搏速率。RV起搏器14可确定82的SIR,并选择90ppm的心室起搏速率。在这些情况下,不同的异步的起搏速率可被接受,因为较高的心室起搏速率可被认为具有比A-V顺序起搏更大的患者受益优先。在其他示例中,RA起搏器12可监测FFV感测事件并认识到RV起搏器14已选择较高速率并调整所选心房起搏速率以匹配所选心室起搏速率。
[0089] RA起搏器12可选择所选心房起搏速率与所选心室起搏速率中较高的那个,这可由RA起搏器12基于感测FFV事件的速率来进行标识。然而,如果感测的固有心房速率仍然较大,则RA起搏器12可选择比感测的心房速率高的起搏速率,并例如通过以所选速率来递送高输出起搏脉冲而将此速率选择用信号通知RV起搏器14。RV起搏器14可随后相应地调整器所选起搏速率。如此,可当RA起搏器12和/或RV起搏器14监测FF信号以用于检测FF事件速率和/或递送高输出脉冲以用于将适当的速率选择用信号通知其他起搏器和/或促进建立期望的AV延迟时,在多个心动周期上执行在框310处作出的心房起搏速率选择、在框314处作出的心室起搏速率选择、以及以期望的AV延迟建立心室起搏脉冲相对于心房起搏脉冲的定时的过程。
[0090] 在AV阻滞起搏模式期间,在框320处,RV起搏器14可周期性延伸一个或多个起搏逸搏间期以确定AV传导是否已经返回。如果AV传导尚未返回,则RA起搏器12与RV起搏器14保持在使用有限起搏速率选择的AV阻滞起搏模式中。RV起搏器14可基于通过NF事件检测器222感测R波来检查AV传导的返回。响应于在一个或多个起搏上的R波,RV起搏器14可在框
302处返回到备用起搏模式,以提供最小心室起搏与促进自然AV传导。
[0091] 在一些示例中,RV起搏器14可用信号通知RA起搏器12:不再在框304处检测到AV阻滞。RV起搏器14可通过以预定脉冲振幅和/或宽度递送一个或多个心室起搏脉冲来用信号通知AV传导已经返回。在其他示例中,RA起搏器遥测模块208可被配置成,以与由RV起搏器14执行的安排的AV传导检查对应的安排的间期监听来自RV起搏器遥测模块208的通信信号。RV起搏器14可发送指示AV传导已经返回的无线通信信号到RA起搏器12。
[0092] 在其他示例中,RA起搏器12可在框304处通过确定心房起搏脉冲与由RA起搏器12的FF事件检测器224感测到的FF事件之间的间期来检测AV传导的返回。在一些示例中,RA起搏器12与RV起搏器14可被配置成在同步的、安排的基础上重新检测AV阻滞。例如,RV起搏器14可被配置成在每n个起搏脉冲之后延伸VV起搏逸搏间期。RA起搏器12可被配置成确定心房起搏脉冲与后续FF感测事件之间的AV间期。如果确定的AV间期大于生理AV传导事件,则仍然检测到AV阻滞,并且RA起搏器保持在AV阻滞起搏模式中。
[0093] 在其他示例中,RA起搏器12可在安排的基础上改变起搏速率,以确定RA起搏脉冲与FF感测事件信号之间的间期是否保持大约相同。如果不是,则RV起搏器14正独立于心房起搏速率起搏。如果FF感测事件在以变化间期递送的起搏脉冲之后以大约相同的间期发生,则AV传导已经返回。
[0094] 如果在框304处不再检测到AV阻滞,则RA起搏器12在框304处返回到全起搏速率选择以供在框302处在心房起搏期间使用。RA起搏器12返回到使用以更精细起搏速率增量可选择以用于设置心房起搏速率的可用起搏速率的全范围的AV传导的正常操作模式,并可周期性地延伸心房起搏间期以允许固有心房活动在固有传导系统正产生正常窦性速率的任何时候驱动心率。如果再次检测到AV阻滞,则RA起搏器12与RV起搏器14通过在框305处再次设置有限起搏速率选择来返回到AV阻滞起搏模式。
[0095] 在AV阻滞起搏模式期间,如果患者的活动水平改变,则假设每个RA起搏器12与RV起搏器14将确定新的SIR并从有限起搏速率选择中选择下一较高起搏速率。以此方式,只要检测到AV阻滞,则两个设备将继续以匹配速率起搏,即便该速率可随着SIR改变而改变,如以下结合图6所描述的。如果RA起搏器12由于SIR的改变或感测的固有心率的改变而从有限起搏速率设置中的一个改变成有限起搏速率设置中的另一个,则前一个(first one)或前面多个起搏脉冲可被设置成高起搏输出,以促进由RA起搏器14对FF心房起搏脉冲的可靠感测,以用于建立相对于处于调整速率的心房起搏脉冲的V起搏定时。
[0096] 图5是由起搏器12与起搏器14在AV阻滞起搏模式期间的心率调整之后递送的心房与心室起搏脉冲的时序图350。RA起搏器12响应于检测到AV阻滞直接通过分析FFV感测事件或基于来自RV起搏器14的通信信号从有限的起搏速率选择中选择起搏速率。所选起搏速率被选择成大于固有心房速率从而使得RA起搏器12正驱动心房速率。根据所选起搏速率设置AA起搏间期362。心房起搏脉冲352、354、356、358和360全都以AA起搏间期362进行递送,即,处于所选心房起搏速率。
[0097] 前三个心房起搏脉冲352、354和356以高起搏脉冲输出进行递送,例如,5伏特。RV起搏器14的感测模块204将心房起搏脉冲352、354和356感测为FFAP感测事件390、392和394。RV起搏器14的控制模块206可被配置成基于不存在感测R波或备用心室起搏脉冲递送而检测到AV阻滞,并且在AV阻滞检测之后监测FFAP感测事件。FFAP感测事件可被用于建立所选心室速率和/或用于调整VV起搏间期相对于AA起搏器间期的相位以建立期望的AV延迟。例如,如果RV起搏器14在时间364处检测到AV阻滞,则FF检测器224可被启用以用于感测FF心房起搏脉冲。可在框364处增加提供给感测模块204的放大器的电力,以实现在时间周期365期间的FFAP事件感测。
[0098] RV起搏器14可如上所述基于当前确定的SIR来选择心室速率。替代地,RV起搏器14可当在时间间期365期间监测FFAP感测事件390、392和394时提供备用心室起搏脉冲。启用FFAP事件感测以用于确定FFAP感测事件390和392之间的时间间期395。RV起搏器14的控制模块206将时间间期395标识为AA起搏间期,并且由RV起搏器14的控制模块206使用时间间期395来设置VV起搏间期380。VV起搏间期380匹配AA起搏间期362并与匹配或等于所选心房速率的有限起搏速率选择的所选心室起搏速率相对应。
[0099] 在所示的示例中,第一心室起搏脉冲370可以是备用心室起搏脉冲。RV控制模块206可控制脉冲发生器202以控制第一起搏脉冲372,该第一起搏脉冲开始所选VV起搏间期
380以在FFAP感测事件392之后以期望的AV延迟386进行递送,藉此设置后续VV起搏间期380相对于AA起搏间期362的相位。以此方式,AV同步起搏被递送,其中每个心室起搏脉冲374、
376和378以期望的AV延迟386跟随相应在前的心房起搏脉冲356、358和360。基于在当RV起搏器14的FF事件检测器224被启用的时间间期365期间感测到的FFAP感测事件390、392和
394来设置VV起搏间期380的相位。
[0100] 一旦选择了心室速率并且设置了VV起搏间期380相对于AA起搏间期362的相位(基于FFAP感测事件390、392和394),则RV起搏器14的控制模块206可在时间366处禁用FF事件检测器,从而终止时间间期365。时间间期365可以是固定时间间期,在该时间间期期间,至少三个(或其他期望数量)的FF心房起搏脉冲可被感测到。在其他示例中,时间间期365是可变间期,一旦RV起搏器14已经感测到足够FFAP事件以允许选择心室起搏速率并且设置响度与AA起搏间期的VV起搏间期相位以导致期望的AV延迟386,则该时间间期365在时间366处被终止。通过仅在需要建立心室速率和/或AV延迟386时感测FF事件来节省RV起搏器14的电源214。
[0101] 其后,RV起搏器14不需要在每个心动周期上感测FF心房起搏脉冲。如此,可以以比初始三个脉冲352、354和356更低的输出(例如,更低的电压)来递送心房起搏脉冲358和360。可基于由RA起搏器12确定的心房起搏夺获阈值来设置时后续起搏脉冲358和360的振幅,以保持RA起搏器12的电源214。
[0102] 在其他示例中,一旦检测到AV阻滞,则RV起搏器14基于由RV起搏器14确定的SIR选择心室起搏速率,而不依赖于FFAP感测事件390、392和394。然而,FFAP感测事件390、392和394可用于建立心室起搏间期380的相位。心室起搏脉冲370可被递送为备用起搏脉冲或可以是以所选心室起搏速率被递送的第一起搏脉冲。在任一情况下,RV起搏器14的控制模块
206可确定FFAP感测事件390与心室起搏脉冲370之间的时间间期382。从VV起搏逸搏间期
380中减去此时间间期382和期望AV延迟386之间的差388(或者如果时间间期382比期望的AV延迟短的话则相加),从而使得下一个心室起搏脉冲372在FFAP感测事件392之后以期望的AV延迟386进行递送。RV起搏器14继续以VVI起搏模式操作,其后以VV起搏间期380递送心室起搏脉冲374、376和378,它们具有相对于AA起搏间期362的期望相位,而不需要或设置AV延迟定时器或在连续逐个搏动的基础上感测FFAP事件。
[0103] 在一些示例中,RA起搏器12的控制模块206被配置成根据预定义的时间表(例如,每分钟或其他预定时间间期或数量的起搏脉冲之后)递送高输出起搏脉冲352、354和356。RV起搏器14的控制模块206被配置成开始时间间期365以实现根据相同预定义的时间表(例如,每分钟或预定数量的心室起搏脉冲之后)的FF事件感测。与时间间期365(在其期间RV起搏器14的FF事件检测器224被启用)同时的高输出心房起搏脉冲352、354和356的此安排的时间允许RA起搏器12和RV起搏器14在建立同步的AV顺序起搏中合作地操作。
[0104] RA起搏器12可被配置成仅在此安排的时间(例如,每分钟或预定数量的心房起搏脉冲之后)处改变所选起搏速率,从而使得RV起搏器14将被启用以监测FFAP事件以用于基于FFAP感测事件间期395检测起搏速率变化。有时,RA起搏器可例如由于SIR的变化或感测固有P波的增加而正增加所选心房起搏速率。在其他时候,RA起搏器12可正减小所选心房起搏速率,以测试固有心房速率是否已经减小并且较低心房起搏速率是否将仍然充分地超速(overdrive)起搏心房。
[0105] 如果RA起搏器12不需要改变心房起搏速率,则可仍然根据预定的时间表来递送高输出心房起搏脉冲352、354和356,以使得RV起搏器14能够对VV起搏间期380的相位做任何调整以重新建立期望的AV延迟386。RA起搏器12可以以安排的间期递送不止图5中所示的三个高输出起搏脉冲352、354和356。在一些情况下,高输出起搏脉冲的数量不是固定的。RA起搏器12可使得FF事件检测器224能够在时间间期365期间感测FF心室事件,从而使得RA起搏器12可确定从心房起搏脉冲356到感测的FF心室事件355的时间间期357。一旦跟随至少一个或多个心房起搏脉冲(例如脉冲354和356)的时间间期357已经达到期望的AV延迟,则RA起搏器12可转换到以所选起搏速率递送的正常输出起搏脉冲358和360。
[0106] 在一些实例中,包括在RA起搏器12的控制模块206的时钟和包括在RV起搏器14的控制模块206中的时钟可不以完全相同的频率操作。即使RA起搏器12和RV起搏器14两者具有选定相同的起搏速率,VV起搏间期380相对于AA起搏器间期362的相位可在多个起搏周期上漂移。例如,时钟频率的1%差异可导致起搏间期362和380的相对相位漂移10ms/秒,这留下的未经校正可导致不期望的AV延迟。通过定期安排高输出心房起搏脉冲和FF事件感测事件间期365,RV起搏器可通过调整VV起搏间期380的相位来定期重新建立期望的AV延迟以避免不期望的AV延迟。可通过在一个心动周期上将VV起搏间期增加或减小一单个步长来调整VV起搏间期380的相位,以重新设置期望的AV延迟,随后在下一个心动周期恢复VV起搏间期。替代地,可通过在多个心动周期上将VV起搏间期380调整多个步长变化,直到达到期望AV延迟,并且VV起搏间期随后被恢复成所选心室起搏速率。
[0107] 在另一示例中,RV起搏器14可确定从第一高输出起搏脉冲352(被感测为FFAP事件390)到最后的高输出起搏脉冲356(被感测为FFAP事件394)的总时间,并将此时间间期与预期时间间期进行比较。例如,如果RV起搏器14已经选择60ppm的起搏速率,则预期第一FFAP感测事件390和最后的FFAP感测事件394相距2000ms。如果实际时间间期与2000ms不同,则RV起搏器14可对VV起搏间期380作出调整以校正时钟周期(clock cycle)频率上的差异。
[0108] 在各个示例中,用于调整VV起搏间期380的第一与最后FFAP感测事件之间的起搏周期的数量可不同。例如,无论在RA起搏器12改变所选起搏速率的任何时候,RA起搏器12的控制模块206可安排至少第一心房起搏脉冲352和第十个心房起搏脉冲368成为高输出起搏脉冲。一些或全部中间的心房起搏脉冲(例如,图5中所示的第四个心房起搏脉冲358到第九个起搏脉冲)可以正常起搏脉冲输出进行递送。RA起搏器14可重新启用FF事件感测窗口365以包含第十个FFAP事件396被预期的时间。第一FFAP感测事件390到第十个FFAP感测事件396之间的时间间期387由RV起搏器控制模块206来确定并与预期时间间期(例如,9秒,如果起搏速率是60ppm的话)进行比较。如果实际时间间期387与预期时间间期不同,则可将VV起搏间期380调整与预期时间间期的差异的九分之一(one-ninth),以校正起搏器时钟周期频率上的差异。
[0109] 可使用相同或不同数量的起搏周期重复此程序,以根据需要进一步精细化心室起搏间期380以考虑(account for)时钟周期频率差异。例如,在基于第一与第十FFAP感测事件390与396精细化VV起搏间期380之后,RA起搏器12可增加第十个心房起搏脉冲368之后的第三十个心房起搏脉冲369上的起搏输出。中间的心房起搏脉冲可以以正常起搏输出来进行递送并可或可不由RV起搏器14来感测。可期望的是避免感测正常心房起搏脉冲并由RA起搏器14仅感测高输出心房起搏脉冲。如此,可由控制模块206控制感测模块204,以将FF事件检测器224的感测阈值设置成允许高输出心房起搏脉冲被检测为FFAP事件并且正常输出心房起搏脉冲未被检测的阈值。
[0110] RV起搏器14可被配置成启用FFAP事件感测窗口“365”,该窗口包含预期第三十个心房起搏脉冲369被感测到的时间。RV起搏器14的控制模块206确定从对应于第十个心房起搏脉冲368的FFAP感测事件396到对应于第三十个心房起搏脉冲369的FFAP感测事件398的时间间期338。所确定的实际时间间期388与预期时间进行比较。实际时间间期338与预期时间间期(当前VV起搏间期的19倍)之间的差异指示时钟周期频率上的差异。此差异用于进一步精细化VV起搏间期380,以匹配AA起搏间期362的持续时间。可通过将实际时间间期388与预期时间间期之间的差异除以实际时间间期期间的起搏周期的数量来确定时钟周期频率差异。在一些示例中,在每次作出速率变化时选择新的起搏速率而不重复确定时钟周期频率上相差时,由RV起搏器14确定的时钟周期频率差异可根据需要被存储并用于调整VV起搏间期380。
[0111] 在一些情况下,RV起搏器14可在FF事件感测时间间期365期间抑制心室起搏脉冲以检测AV传导的返回。例如,如果以安排的时间(例如一分钟后或在递送预定义数量的心室起搏脉冲之后(并且不响应于立即的AV阻滞检测))开始时间间期365,则控制模块206可在时间间期365期间抑制或延迟至少一个心室起搏脉冲,同时FFAP感测事件间期395正被确定。时间间期365期间的FFAP感测事件390、392和394可用于设置R波感测窗口,以用于在心室起搏脉冲370、372和374中的一个或多个被抑制时寻找固有R波。如果RV起搏器14的NF事件检测器222产生至少一个R波感测事件信号,则RV起搏器14的控制模块206可检测到AV传导的返回,并将RV起搏器起搏模式转换到如本文之前所描述的与AV传导模式一致的最小心室起搏备用起搏模式。
[0112] 在图5的时序图中,RV起搏器14被描述为调整VV起搏间期380相对于AA起搏间期362的相位以建立期望的AV延迟。认识到,在其他实施例中,RA起搏器12可基于确定AP-FFV间期357以并根据需要递送一个或多个缩短或加长的AA间期直到AP-FFV间期357处于期望AV延迟的可接受范围内,来调整AA间期362相对于VV间期380的相位。在2014年12月22日提交的美国专利申请No.14/578,698(Demmer等人)中通常公开了调整AA起搏间期以建立期望的AV延迟,其通过引用整体结合于此。
[0113] 图6是用于在AV阻滞期间控制由RA起搏器12和RV起搏器14递送的双腔室起搏的方法的流程图400。在框402处,只要AV传导在AV传导模式起搏期间是完整的,则根据需要由RA起搏器根据编程较低速率递送心房起搏。在最小心室起搏模式中提供允许发生通过AV结的固有传导的备用心室起搏。如果在框404处检测到AV阻滞,如结合图4A或图10所描述的,则在框406处由RA起搏器12和RV起搏器14设置有限起搏速率选择。在框408处,RA起搏器12从有限的起搏速率中选择心房起搏速率。
[0114] 为了促进AV阻滞期间的AV同步起搏,RA起搏器12和RV起搏器14两者被配置成选择共同的起搏速率。在一些情况下,速率响应的起搏可被禁用或心房固有速率可比由RA起搏器和/或RV起搏器控制模块确定的SIR更快。RA起搏器12的控制模块206确定心房固有速率并将心房起搏速率设置成可从起搏速率的有限选择中得到的大于固有心房速率的最低起搏速率以有效地控制心率。例如,如果固有速率基于由NF事件检测器222产生的P波感测事件信号为64搏动每分钟(bpm),则RA起搏器12的控制模块206将心房起搏速率选择成70ppm或者从有限速率选择中可得的大于64bpm的任何最低速率。
[0115] 在框410处,RA起搏器12的控制模块206控制脉冲发生器202以所选起搏速率递送心房起搏脉冲。最初,以高起搏输出递送心房起搏脉冲,例如,以诸如5伏特之类的高起搏脉冲振幅。RV起搏器14感测FF心房起搏脉冲并确定感测FFAP事件之间的FF心房起搏间期。在框412处,RV起搏器14将心室起搏间期设置成匹配FFAP事件间期,藉此将心室起搏速率选择成匹配感测FF心房起搏速率。
[0116] 在一些示例中,以高起搏脉冲输出递送三个或更多个心房起搏脉冲,以用于由RV起搏器14的心房起搏速率检测。如果一个心房起搏脉冲没有被RV起搏器14感测到,则由RV起搏器控制模块206将长FF心房起搏间期识别为可用速率选择中的一个的一半的速率,并因此将检测到的FF心房起搏间期速率加倍来设置心室起搏速率。在框414处,RV起搏器14建立VV起搏间期相对于AA起搏间期的相位,从而使得心室起搏脉冲以期望的AV延迟跟随心房起搏脉冲。
[0117] 如果固有心房速率在以所选速率进行起搏期间增加,如框416处所确定的,则RA起搏器12的控制模块206将从NF事件检测器222接收P波感测事件信号。一旦接收到P波感测事件信号(例如,一旦连续地或在预定数量的起搏周期内接收至少两个或另一预定数量的P波感测事件信号),则RA起搏器12可返回到框408以选择新的、更高的心房起搏速率。在一些示例中,RA起搏器12可使用编码的电脉冲信号图案、无线遥测信号、声脉冲(acoustic ping)或其他编码的速率变化信号来用信号通知RV起搏器14即将发生速率变化,如以下结合图7和图8所描述的。
[0118] 如以上所描述的,在框410处,以新选择的速率递送的前一个、两个、三个或其他选择数量的心房起搏脉冲可以高输出进行递送,例如,5伏特振幅,以使得在框412处,RV起搏器14以新速率检测到FF心房起搏脉冲、在框412处从有限起搏速率选择中选择新的心室速率,并在框414处根据需要重新建立相对于心房起搏脉冲的心室起搏相位。
[0119] 在其他示例中,与心室起搏速率异步的较高固有心房速率可被接受,而不调整心房速率,尤其如果固有心房速率被确定为是心房快速性心律失常速率区域中的速率。如果较高固有心房速率不在心房快速性心律失常速率区域中,则大于所选起搏速率的心房固有速率被接受的最大时间限制可被设置。在此最大时间期满后,RA起搏器12可通过返回到框408来选择大于感测固有心率的新的心房起搏速率。在其他示例中,RA起搏器12可在框416处监测感测的心房P波和FFV感测事件之间的时间间期。如果此时间间期变得大于或小于可接受的AV延迟范围(例如,100ms到300ms的可接受的AV延迟范围),则RA起搏器12可返回到框408以从有限速率选择中选择大于固有心房速率的新的心房速率,以重新建立同步的、顺序的AV起搏。
[0120] 在框426处,RA起搏器控制模块206可被配置成在AV起搏模式期间追踪增加的速率变化的频率。如果正频繁发生速率变化,则在框428处有限起搏速率选择可被进一步限制,以减小AV阻滞期间的速率变化的频率。例如,如果要求速率变化大于两次每分钟或其他更高预定限值,如在框426处所确定的,则RA起搏器12可在框428处减小速率选择的数量。
[0121] 在一些示例中,RV起搏器14不改变有限心室起搏速率选择,因为那些速率包括由RA起搏器12作出的较窄速率选择。RV起搏器14将选择与由RA起搏器12从其窄速率选择中选出的速率匹配的速率。例如,如果有限速率选择初始包括60ppm与90ppm之间以10ppm增量的速率,则窄速率选择可仅包括60ppm和90ppm。RA起搏器12将选择使用两个速率中的哪个,并且在框412处,RV起搏器将从可用心室速率60、70、80和90中选择60ppm或90ppm。
[0122] 在其他示例中,在框426处,在RA起搏器12检测到高速率变化频率的同时,RV起搏器14也可追踪速率变化的频率,并检测大于阈值频率的速率变化频率。在框428处,RA起搏器12和RV起搏器14两者都可减小数量选择。由起搏器12和14两者的此调整使得与原始速率选择不同的一个或多个不同速率被包括在第二、更多有限速率选择中。例如,如果初始有限速率选择包括60ppm到90ppm以10ppm增量的速率,则在框428处的减小的速率选择可包括65ppm和85ppm。
[0123] 在其他示例中,在框426处,替代仅确定速率变化的频率,较高与较低速率之间的速率变化的振荡的数量被追踪并与先前定义的振荡限值进行比较。在运动的开始或补偿时,预期将导致频繁、但单调变化的速率调整的一系列的增加速率变化或一系列的减小速率变化。频繁的速率振荡(即,从高速率变化到低速率变化到高速率变化到低速率,以此类推)可能是不期望的。可在框426处对所做的连续高-低转变或低-高转变的次数进行计数,并将其与速率变化限值(例如,每分钟两次振荡(高-低-高-低)的限值)进行比较。如果发生过量的速率振荡,则可在框428处进一步减小速率选择。
[0124] 如果感测的心房速率在预定时间周期或预定数量的起搏周期内没有增加到所选起搏速率之上,如在框416处所确定的,则RA起搏器12和RV起搏器14可被配置成将相应的心房起搏速率与心室起搏速率减小到从有限起搏速率选择中可得到的下一较低起搏速率。RA起搏器12和RV起搏器14可各自被编程成遵从共同的协议以尝试较低起搏速率。例如,每个起搏器12和14可被安排成,在以给定速率的预定数量的起搏脉冲之后(例如,在大约一分钟之后)尝试较低起搏速率。为说明起见,如果在框408与412处选择的速率是80ppm,则在一分钟或另一预定时间间期或预定数量的起搏脉冲之后,AA起搏间期和VV起搏间期可各自被增加以便以下一较低可用速率(例如,70ppm)将下一起搏脉冲递送到相应的RA和RV腔室中。在框418处,可以以较低速率递送一个或多个起搏脉冲。在框420处,RA起搏器12确定是否感测到固有P波事件,从而导致抑制的心房起搏,或者心房起搏脉冲是否以减小的速率继续而没有心房感测事件。
[0125] 如果发生心房感测,从而导致心房起搏脉冲被抑制(如框420处所确定的),则在框422处,RA起搏器12返回到先前选择的更高起搏速率。如之前所描述的,可以高输出来递送前两个或更多个脉冲,从而使得RV起搏器14可检测到返回到较高速率的变化,并重新选择用于心室起搏的较高速率,以及重新建立相对于心房起搏间期的心室起搏间期相位以得到期望的AV延迟。
[0126] 如果心房起搏维持在减小的心房起搏速率,则在框424处,RA起搏器12与RV起搏器14两者保持在减小的速率。RV起搏器14可根据需要通过调整VV间期相对于感测FFAP事件的相位来重新建立期望的AV延迟(或者,RA起搏器14可根据需要通过调整相对于感测FFV事件的AA间期以重新建立期望的AV延迟来重新建立期望的AV延迟)。
[0127] 在一些示例中,如果速率变化的频率是低的,如在框430处所确定的,则在框430处起搏速率选择的数量可被减小。例如,如果在框428处,被包括在有限起搏速率选择中的起搏速率的数量先前已经减小,则起搏速率可维持在相对高的数量处达一时间周期(如果固有速率尚未下降到减小数量的起搏速率选择中的下一较低速率之下的话)。为说明起见,如果减小的选择是65ppm和85ppm,并且所选速率是85ppm,则固有心率可处于70bpm,从而导致RA设备在以65ppm的较低可用速率尝试起搏之后返回到85ppm。改变起搏速率的速率可下降到速率变化的预期频率之下,如在框430处所确定的。在此情况下,在框432处,RA起搏器12可增加起搏速率选择的数量,例如,返回到60、70、80和90ppm。
[0128] 如果RV起搏器14已经减小起搏速率选择,则在框432处RA起搏器12可用信号通知RV起搏器14增加起搏速率选择。替代地,在框432处,RV起搏器14也可检测起搏速率变化的低频率并自动增加起搏速率选择的数量。如以上所指示的,在一些情况下,当RA起搏器12的起搏速率的经调整选择是RV起搏器14的起搏速率选择的子集时,RV起搏器14不调整起搏速率选择的变化。
[0129] 图7是根据另一示例的用于控制通过RA起搏器12和RV起搏器14的双腔室起搏的方法的流程图500。在框502处,RA起搏器12正操作在AV阻滞模式中,并且正以从有限起搏速率选择中选择的起搏速率递送心房起搏脉冲。在框504处,RA起搏器12和RV起搏器14两者基于速率调整时间间期的期满而确定调整起搏速率的时间。速率调整时间间期可以是固定的或可调整的时间间期或固定的或可调整的数量的起搏脉冲,例如,每分钟或另一预定时间间期或数量的起搏脉冲。例如,当起搏速率或SIR处于或接近有限起搏速率选择的高端时,速率调整时间间期可以更短,并且当起搏速率或SIR处于或接近有限起搏速率选择的低端时,速率调整时间间期可更长。相应RA起搏器12和RV起搏器14两者的控制模块206被配置成遵循安排速率调整时间间期的共同协议,从而使得起搏器12和14两者都以大约相同的时间(例如,大约彼此的10ms到100ms之内)达到速率调整时间间期期满。
[0130] 一旦速率调整时间间期期满,在框506处,RV起搏器14就被配置成开始速率变化监听周期。RV起搏器14被配置成在监听间期期间从RA起搏器12感测或接收速率变化信号。在一些示例中,通过在框506处启用监听周期的FF事件感测来实现开始速率变化监听周期,诸如图5中所示的开始间期365。可通过增加到RV起搏器14的感测模块202的放大器的电力来启用FF事件感测。RV起搏器14中的FF事件感测被启用的监听周期可在一秒到十秒之间或另一预定时间间期。
[0131] 在其他示例中,RV起搏器14通过启用遥测模块208从RA起搏器12监听无线遥测通信信号达一预定时间间期来在框506处开始监听周期。在又其他示例中,RV起搏器14可启用传感器212以用于从RA起搏器12接收信号。例如,RA起搏器12可被配置成产生声音报警信号,该声音报警信号由包括在RV起搏器14的传感器212中的声学传感器所接收。认识到,可构想到使得RV起搏器14能够在监听周期(其被安排成在每个速率调整时间间期的期满时发生)期间从RA起搏器12接收信号的各种通信形式。通过使得RV起搏器14能够以安排的速率调整时间从RA起搏器12检测或接收信号,通过减少多长时间一次以及多长时间要求RV起搏器14从RA起搏器12感测或接收速率调整信号来节省RV起搏器14中的电力。
[0132] 在框508处,RA起搏器12确定是否需要起搏速率变化。在一些实例中,SIR可已经增加并且需要起搏速率增加。在其他实例中,感测固有心房速率的增加(即,固有P波正被感测)需要起搏速率的增加。在其他时候,可安排RA起搏器12减小所选起搏速率,以便确定较低起搏速率是否仍然比固有心房速率大(如以上结合图6所描述的)。如果基于没有SIR增加以及没有感测固有P波速率的增加而不需要起搏速率增加,则RA起搏器12将在每次速率调整时间间期期满时减小起搏速率。在其他示例中,比每个速率调整时间间期更不经常地作出减小起搏速率的尝试,例如每隔一个示例调整时间间期或每三个速率调整时间间期。在又另一示例中,可仅在检测到SIR减小之后作出减小起搏速率的尝试。
[0133] 如果不需要速率变化,则RA起搏器12可继续以当前所选的起搏速率继续起搏,而不将速率变化用信号通知给RV起搏器14。即便不需要速率变化,RA起搏器12也可在框520处在监听周期期间以增加的起搏脉冲输出递送一个或多个起搏脉冲。增加的心房起搏脉冲输出使得RV起搏器14能够根据需要调整VV起搏间期相对于AA起搏间期的相位(基于监听周期期间的FFAP感测事件),以维持期望的AV延迟,如上所述。在一些示例中,可在每次速率调整间期期满时递送增加的心房起搏脉冲输出,即便不需要速率调整。在其他示例中,可更不经常地递送增加的起搏脉冲输出,例如,当连续的速率调整间期期满而不需要速率调整时每隔一个监听周期。然而,增加的心房起搏脉冲输出是可选的,并且如果不需要速率变化的话可不被递送。
[0134] 如果不需要速率调整,则RV起搏器14将不感测或接收速率变化信号。在框506处由RV起搏器14开始的速率调整监听时间周期将期满。RV起搏器14将通过减小给RV起搏器14的感测模块204中的放大器的电力(或者通过将遥测模块208或用于接收速率变化信号的另一传感器进行掉电)来禁用FF事件感测,并将继续以其当前选择的起搏速率来递送心室起搏脉冲。如以上所指示的,在框520处,RV起搏器14可在监听周期期间感测FFAP事件,以用于调整VV起搏器间期相位和/或调整VV间期以考虑时钟周期频率差异(如以上所描述的)而不改变起搏速率选择。
[0135] 如果RA起搏器12确定需要速率变化,则在框510处,RA起搏器12将速率变化用信号通知给起搏器14。信号可包括由RA起搏器12的脉冲发生器202递送的经由定位在右心房中的电极162和164的一个或多个速率变化信号脉冲。RA起搏器12的控制模块206控制脉冲发生器202在以当前所选的心房起搏速率递送治疗心房起搏速率之后、在心房的生理不应期期间递送速率变化信号脉冲(多个)。
[0136] RV起搏器14的FF事件检测器224针对由RA起搏器12递送的每个速率变化信号脉冲产生感测事件信号。在FFAP感测事件信号之后在速率变化信号周期内(例如在FFAP感测事件信号的50ms内,其对应于心房不应期),由控制模块206接收这些感测事件信号。由RV起搏器14的控制模块206解释这些感测事件信号,以确定下一心室起搏速率选择。
[0137] 在一个示例中,在FFAP感测事件之后感测的速率变化信号脉冲的数量可指示递增或递减心室起搏速率多少步。为了说明起见,如果在FFAP感测事件之后由FF事件检测器224感测到一个速率变化信号,则RV起搏器14可以将心室起搏速率增加到可用起搏速率的下一个较高速率。如果在单个FFAP感测事件之后由FF事件检测器224感测到两个速率变化信号,则RV起搏器14可以将心室起搏速率增加可用起搏速率选择的两个增量(例如,当速率选择包括60、70、80和90ppm时从60ppm增加到80ppm)。
[0138] 递增或递减起搏速率的决定可以基于速率变化信号脉冲中的前一个或更多个的速率变化信号脉冲的振幅和/或脉冲宽度。例如,第一速率变化信号脉冲可以具有宽的脉冲宽度,以指示应当增加起搏速率选择,并且第一速率变化信号脉冲的相对窄的脉冲宽度可指示应当减小起搏速率选择。速率变化信号脉冲的总数指示递增或递减速率选择的总步数。
[0139] 在其他示例中,速率变化信号脉冲特征的编码图案(pattern)(包括但不限于,脉冲振幅,脉冲宽度,脉冲间间隔,脉冲数目,脉冲极性,脉冲形状或它们的任意组合)可以被存储在RA起搏器12和RV起搏器14中的每一个的存储器210中。由RA起搏器12选择编码的电脉冲图案,以用于在治疗心房起搏脉冲之后在心房生理不应期期间经由RA起搏器12的电极162和164控制由脉冲发生器202递送的速率变化信号脉冲。RV起搏器14在FFAP感测事件之后感测速率变化信号脉冲(多个),将速率变化信号脉冲的特征与存储在RV起搏器14的存储器210中的编码图案进行比较,并且从编码图案确定起搏速率变化。
[0140] 在框512处,RA起搏器12通过从有限起搏速率选择中选择不同的起搏速率,来设置待定的(pending)心房起搏速率变化。在一些示例中,RA起搏器可在用信号通知RV起搏器速率变化之后的下一心动周期或其他预定数量的心动周期上执行待定速率变化选择。可以假设RV起搏器14接收速率变化信号、适当地解释信号、并且选择与待定的心房起搏速率相等的新的心室起搏速率。两个起搏器12和14可以被配置成,在速率变化信号已经被RA起搏器12递送并且推测已经由RV起搏器14接收之后立即或在预定数量的起搏周期之后(例如在一个、两个或其它数量的起搏周期之后)实施待定的速率变化。
[0141] 在其他示例中,RA起搏器12的控制模块206在用信号通知RV起搏器14该速率变化之后,在框514处启用速率变化确认监听周期。在RA起搏器12中启用确认监听周期可包括启用感测模块204的FF事件检测器224、对RA起搏器12的遥测模块208上电以听来自RV起搏器14的返回或确认脉冲、或者启用RA起搏器12的传感器212中的另一个传感器以接收来自RV起搏器14的信号,该信号确认RV起搏器14已成功接收到速率变化信号和/或成功地将心室起搏速率变为与新的心房起搏速率选择相等的速率。
[0142] 预期可以根据多种技术来执行待定或实施的速率变化的确认。例如,待定速率变化可以由RA起搏器12来实施,并且RA起搏器12的控制模块206可以确认FFV感测事件信号(其可以对应于心室起搏脉冲或诱发R波)以1:1比例和/或以预期的AV延迟跟随递送的心房起搏脉冲。在这种情况下,在框514处启用RA起搏器12中的确认监听周期可包括使得FF事件检测器224能够例如通过增加到FF事件检测器放大器的电力来感测FFV事件。
[0143] 在其他示例中,RV起搏器14可被配置成从遥测模块208发送确认脉冲到RA起搏器12的遥测模块208。在又其他示例中,RA起搏器12可以给传感器212供电以接收指示心室速率变化的信号,例如,在心房起搏脉冲之后的心音。在一些情况下,RV起搏器14不需要主动地产生确认信号,而仅仅实施待定的速率变化,从而使得RA起搏器12能够感测或检测指示速率变化的远场心室信号(电的或机械的)。在其他示例中,RV起搏器14可主动产生速率变化确认信号,诸如无线RF遥测信号。
[0144] 在主动产生速率变化确认信号的另一示例中,RV心脏起搏器14的控制模块206可被配置成,控制脉冲发生器202在心室起搏脉冲之后在心室生理不应期期间经由定位在心室中的电极162和164递送一个或多个电脉冲,作为到RA起搏器12的速率变化确认信号。在产生FFV感测的事件信号(对应于以所选起搏速率递送的治疗起搏脉冲)之后,由RA起搏器12的FF事件检测器224感测到的单个脉冲可以是速率变化确认信号。在其他示例中,RV起搏器14可以被配置成,控制脉冲发生器202在生理心室不应期期间将与在速率变化监听周期期间从RA起搏器12接收到的相同的编码脉冲图案反射回RA起搏器12。
[0145] 如果在框516处,基于在确认监听周期期间感测或接收到的信号,由RV起搏器12确认RV起搏器14的待定速率变化,则在框518处确认待定速率变化。在框518处,RA起搏器12采用速率变化,如果速率变化尚未被实施的话。两个起搏器12和14可以被配置成,在速率变化信号被递送/接收之后或者在确认信号被递送/接收之后,在框518处以预定数量的起搏脉冲或周期采用经确认的速率变化。在其它示例中,一旦设置了待定变化,就在框512处由RA起搏器12实施速率变化,并且使用FF信号来确认RV起搏器14也已经实施了等效速率变化,在这种情况下通过允许速率变化保持有效来在框518处确认待定变化。
[0146] 增加的心房起搏脉冲输出可以连同框520处的速率变化信号一起传递,以促进VV起搏间期相对于AA起搏间期的调节,如本文之前所述。
[0147] 如果RA起搏器12在框516处没有感测到或接收到速率变化确认信号,则在框522处,RA起搏器12可以取消待定速率变化。如果当在框512处设置待定速率变化时心房速率已经被调整以使得能够在确认监听周期期间感测到等效的心室速率变化,则可以在框522处将心房起搏速率设置回先前选择的起搏速率,如果在确认监听周期期间没有确认等效的心室速率变化的话。如果在确认监听周期期间心房速率变化正待定但尚未被实施,则可以在框522处取消待定的改变而不执行变化。
[0148] 如果在框522处取消待定速率变化,则RA起搏器12可在框510处重新感测速率变化信号。在一些情况下,RV起搏器14被配置为将速率变化监听周期设置一时间间期,该时间间期足够长以允许RA起搏器发送速率改变信号、设置确认监听周期以进行确认,并且如果速率变化未被确认则重新发送第二速率变化信号。在其它示例中,RA起搏器12可以返回到框502以继续以先前选择的速率进行起搏,并等待下一个速率变化调整间期期满以重新发送速率变化信号。
[0149] 图8是由RA起搏器12递送的RA起搏脉冲和由RV起搏器14递送的起搏脉冲的时序图550。RA起搏脉冲(AP)551表示在速率调整间期期满时的最后心房起搏脉冲。RV起搏脉冲(VP)570表示在速率调整间期期满时的最后心室起搏脉冲。RV起搏器14设置速率变化监听周期590。
[0150] RA起搏器12在此示例中确定需要速率变化以减小起搏速率。以高起搏输出、仍然以与当前选择的、未经调整的心房起搏速率对应的AA起搏间期560递送下一心房起搏脉冲552。控制RA起搏器12的脉冲发生器202以在心房起搏脉冲552之后的心房生理不应期期间递送一个或多个编码信号脉冲554。速率变化信号脉冲554可以针对应当进行的速率增量的数量或者针对应当作出的特定速率选择进行编码。在所示的示例中,当有限速率选择包括
10ppm增量时,两个信号脉冲554可以指示将速率递增两个步长,例如从60ppm到80ppm。
[0151] 替代地,速率变化信号脉冲554可以包括作为用于特定速率选择(例如80ppm)的编码图案而被存储的脉冲振幅、脉冲宽度、脉冲间间期和/或脉冲数量的特征或图案。在这种情况下,无论当前选择的速率是多少(大于或小于80ppm),响应于速率变化信号554,都由RV起搏器14选择80ppm作为待定速率。
[0152] 在速率变化监听周期590期间,RV起搏器14感测对应于高输出心房起搏脉冲552的FFAP事件566,然后感测对应于速率变化信号脉冲554的远场速率变化信号568。RV起搏器14在VV起搏间期580(等于AA起搏间期560,但是在相位上移位以导致期望的AV延迟564)期满时,以当前选择的心室起搏频率递送下一个心室起搏脉冲572。
[0153] 在发送速率变化信号脉冲554之后的下一个心房起搏脉冲556上,开始与从有限起搏速率选择中选择的减小的起搏速率对应的增加的AA起搏间期562。RA起搏器12可以在递送心房起搏脉冲556之后开始确认监听周期594,以验证RV起搏器14已经接收到速率变化信号和/或实施速率变化。在其他示例中,可以在产生速率变化信号脉冲554时开始确认监听周期,以等待来自RV起搏器14的确认信号。
[0154] RV起搏器14以相同的、当前选择的起搏速率间期580递送另一个心室起搏脉冲574,以在产生速率变化信号554之后完成一个起搏周期(AP 556和VP574)。在心室起搏脉冲
574时开始与新的、降低速率对应的的VV起搏间期582,从而使得在同一起搏周期上由RA起搏器12和RV起搏器14同时发生转换到新的起搏速率。RV起搏器14可以在速率变化监听周期
590期间使用感测FFAP事件566来调整VV间期582的相位以建立期望的AV间期575,如前所述。
[0155] RA起搏器12可以开始确认监听周期594,以便实现FFV事件感测,以确认RV起搏器14已经实施了预期的速率变化。FFV感测事件596和598可以被感测,并且FFV时间间期597可以被确定并且与AA起搏间期562进行比较。可能需要一个或多个FFV时间间期来确认心室起搏速率变化,并且可以相应地设置确认监听时间周期594。
[0156] 如果在确认监听周期594期间确认了心室起搏速率变化,则起搏在心房和心室两者中以新速率继续,如图8中所示。如果由RA起搏器12没有确认正确的心室起搏速率变化,则RA起搏器12可以恢复到先前选择的起搏速率间期560,并等待下一个速率调整间期期满以重新发送速率变化信号(如果仍然需要的话)。在其它实例中,速率变化监听周期590可被设定为在确认监听周期594(或一个或多个速率改变和列表确认周期可被重复)之后使一个或多个起搏周期期满,以允许RA起搏器12在相同的速率变化监听周期590期间尝试重新发送速率变化信号脉冲554。
[0157] 在所示的示例中,速率变化信号554包括由RA起搏器12的脉冲发生器202产生的两个电脉冲。在其他示例中,速率变化信号可以是无线RF信号或者声脉冲,而不是这里示出的电脉冲。在速率变化监听周期590期间,由RV起搏器14(经由遥测模块208或传感器212)接收无线RF信号或声脉冲。类似地,RV起搏器14可以产生确认信号,该确认信号是在确认监听周期期间594(其可以在速率改变信号554之后更早开始)由遥测模块208发射的RF遥测信号或者由传感器212产生的声脉冲。
[0158] 在本文中呈现的示例中,通常假定RA起搏器12被配置为确定所需的起搏速率、从有限的起搏速率选择中选择速率、并且用信号通知RV起搏器14以建立与所选心房起搏速率相等的心室起搏速率。然而,预期RV起搏器14可以确定在至少一些时间调整起搏速率的需要(例如,基于由RV起搏器14确定的SIR)、并使用本文中所描述的技术中的任一种来用信号通知RA起搏器12所选起搏速率,所述技术包括在RA起搏器12中设置速率变化监听周期、由RV起搏器14产生速率变化信号、并且可选地在RV起搏器14中设置确认监听周期。
[0159] 在一些示例中,RA起搏器12和RV起搏器14都可以被配置为发起速率变化,其可以仅在速率变化时间间期期满时开始。可在每个起搏器12和14中例如以错列的方式设置两个不同的速率变化时间间期。RA起搏器12产生速率变化信号(如果需要的话),并且RV起搏器14在一个速率变化时间间期期满的到期时监听信号。RV起搏器14产生速率变化信号(如果需要的话),并且RA起搏器12在另一速率变化时间间期期满时监听信号。
[0160] 图9是用于在存在早发性收缩的情况下控制由RA起搏器12和RV起搏器14递送的双腔室起搏的方法的流程图600。在一些患者中,当在步骤602中通过分开的RA和RV起搏器12和14以选定、等同的起搏速率正递送心房和心室起搏时,在AV阻滞起搏模式期间可能发生早发性收缩。
[0161] 如果在框604处,(在AV阻滞起搏模式期间)检测到房性早搏(PAC),则在框606处,在前面的心房起搏脉冲上开始的AA起搏间期被允许期满。在框612处,安排的心房起搏脉冲可以被抑制,并且重新开始新的AA起搏间期以安排下一个心房起搏脉冲。在一些示例中,如在框608处所确定的,如果在AA起搏间期期满时从检测到的PAC开始已经过去了足够的时间,则可以在框610处按照安排递送安排的心房起搏脉冲。例如,如果当AA起搏间期期满时在框604处自PAC检测开始至少500ms已经期满,则在框602处递送心房起搏脉冲并且以所选速率继续起搏。
[0162] 如果在框612处,安排的心房起搏脉冲被抑制,则开始下一个AA起搏间期以安排下一个心房起搏脉冲。如果按照安排递送下一个心房起搏脉冲,则以所选速率继续起搏。在一些示例中,可在下一AA起搏间期期间发生另一感测P波,从而导致下一个安排的心房起搏脉冲也被抑制。如果如在框614处确定的,下一个安排的起搏脉冲未被递送,则RA起搏器12可以继续允许AA起搏逸搏间期期满并根据需要抑制心房起搏脉冲,直到AA起搏逸搏间期期满而没有感测的心房P波导致对心房起搏脉冲的抑制。最终将递送心房起搏脉冲,并且RA起搏器12的控制模块206将已经根据所选起搏速率维持按计划运行的AA起搏间期。
[0163] 在另一示例中,如果如在框616处确定的,脉冲阈值数量已经被抑制(其可以是一个或多个起搏脉冲),则可以在框618处将心房起搏速率增加到有限的起搏速率选择的下一较高速率,以便恢复对心房速率的起搏控制。速率增加可以在速率调整时间间期期满时发生,使得RA起搏器12可以使用以上结合图7和图8是描述的方法中的任一种来用信号通知RV起搏器14该速率调整。允许在增加心房起搏速率之前发生的感测P波的数量是有限的,以便超速起搏固有速率,藉此维持对心房速率的起搏控制,并避免与起搏心室速率异步的固有心房速率。然而,如果感测的心房速率大于快速心律失常检测速率(或大于起搏速率的有限选择中的最高的可用速率),则心房起搏被抑制,并且RV起搏器14可以以由RV起搏器14的控制模块206所确定的心室SIR进行起搏。
[0164] 如果在AV阻滞起搏模式期间在框630处由RV起搏器14检测到室性早搏(PVC),则允许VV起搏间期在框632处期满。安排的心室起搏脉冲在框634处被抑制,并且重新开始VV起搏间期。由于存在AV阻滞,预期下一个VV起搏间期将在没有感测到的R波的情况下期满,从而使得以所选起搏速率进行的心室起搏快速恢复。如果由于另一个PVC而导致附加心室起搏脉冲被抑制,则VV起搏逸搏间期继续被允许期满并根据所选起搏速率按计划重新开始,直到心室起搏脉冲最终被递送并且起搏控制被恢复。然而,如果R波感测返回,从而导致抑制的心室起搏脉冲,则RV起搏器14可检测到AV传导的返回。RA起搏器12和RV起搏器14可以切换回起搏的AV传导模式,其中RA起搏器12返回到全起搏速率选择,并且RV起搏器14返回到如前所述的备用心室起搏。
[0165] 图10是根据一个示例的用于由RA起搏器12检测AV阻滞的方法的流程图。在框702处,可在已知的AV传导期间建立FF R波形态模板或特征。感测模块202可以将心房EGM信号传递到RA起搏器12的控制模块206,以用于分析和生成总体FF R波形状和/或一个或多个FF R波特征(诸如,振幅、信号宽度、极性、斜率或其他特征)的FF R波形态模板。
[0166] 在框704处,RA起搏器12的控制模块206确定是否到了AV传导检查的时间。可以在AV阻滞起搏模式期间在安排的基础上执行AV传导检查,以确定AV传导是否已经返回。RA起搏器12和RV起搏器14都可以被配置成执行同时的AV传导检查,以促进两个起搏器12和14的AV阻滞和AV传导起搏模式之间的同步切换。在AV传导期间,RA起搏器12可以被配置成逐个搏动地或者在不太频繁的时间表上(例如,每分钟一次,每小时一次,每天一次或可以针对患者进行定制的其它时间表)监测AV阻滞。可以通过使FF事件检测器224仅在安排的基础上而不是逐个搏动感测FF心室事件来节省电力。
[0167] 在框706处,RA起搏器12的FF事件检测器224被启用以感测FF心室事件。感测FF心室事件可用于在框708处(在起搏或感测的心房事件与随后感测的FF心室事件之间)确定AV间期,在框710处确定两个连续FF感测的事件之间的FF事件间期、和/或FF感测事件形态。AV间期、FFV事件间期、FFV形态或它们的任意组合的变化可导致在框720处基于在框714、716和718处执行的分析检测到AV阻滞。
[0168] 在框714处,控制模块206可将AV间期与先前确定的AV间期进行比较,以确定AV间期是否已基本改变,从而指示心房和心室之间的不同步作为AV阻滞的证据。在一些示例中,心房起搏速率可在AV传导阻滞检查期间变化,以确定AV间期是否保持在与AV传导一致的预期范围内或者AV间期是否随着心房起搏速率变化而变化。在以上并入的美国专利申请No.14/578,698中通常公开了包括改变心房起搏速率并监测AV间期的用于检测AV阻滞的方法。
[0169] 在框716处,可以将在框710处确定的一个或多个FFV间期与相同的各自心动周期的感测或起搏的AA间期进行比较。如果FFV间期比对应的AA间期长或短不止阈值范围,则指示了AV阻滞。
[0170] 感测FF事件形态可以与在已知AV传导期间先前建立的FF R波形态进行比较。可以例如使用小波变换分析来确定所感测的FFV波形与存储的FF R波形态之间的相关性的形态匹配分数,或者可以比较各个形态特征,例如,峰值幅度、极性、斜率、宽度等。如果检测到FFV形态的显着变化,则这种变化可能是FFV不是由通常经由AV结正常传导的去极化引起的R波的证据。
[0171] 如果检测到AV间期的变化(AA与FFV间期之间的差异和/或FFV形态的改变),则在框720处检测到AV阻滞。响应于AV阻滞检测,RA起搏器12将使用有限起搏速率选择转换到或者保持在AV阻滞起搏模式中。
[0172] 如果RA起搏器12正以AV传导模式操作并起搏心房或抑制起搏,从而使得心房固有活动正在驱动心率,则始终在生理AV间期的范围内的AV间期和近似等于AA间期的FFV间期是完整AV传导的证据。心室速率正跟随心房起搏或感测的速率。可基于预期的AV间期(多个)和/或FFV间期(多个)在框722处检测AV传导。在一些示例中,可以在框718处确认FFV形态学与先前建立的FF R波形态匹配,以在框722处检测AV传导。RA起搏器14将在框724处继续AV传导起搏模式。
[0173] RA起搏器12可以在AV传导测试期间以AV阻滞起搏模式操作,从而使得其以有限选择起搏速率中的所选起搏速率进行起搏。在此情况下,如果在框708处确定的AV间期(多个)尚未改变,即,如框714处所确定的那样,它们被保持在期望的目标AV延迟处,并且如所在框716处所确定的,FFV间期近似等于AA间期,则RV起搏器14以期望的AV延迟与心房起搏同步地起搏心室,或者AV传导已经返回。为了验证AV传导已经返回,在框718处,RA起搏器12的控制模块206可以将FFV形态与先前建立的FF R波形态进行比较。
[0174] 如果FFV形态与已知的传导R波形态匹配,则在框722处检测到AV传导。RA起搏器12通过以全起搏速率选择启用起搏而在框724处转换到AV传导起搏模式。如果在框718处FFV形态与已知的传导R波形态不匹配,则检测到AV阻滞。RA起搏器12在框726处保持在AV阻滞起搏模式中。
[0175] 在一些情况下,RA起搏器12和RV起搏器14可以被配置为,在AV阻滞起搏模式期间以相同的安排的时间测试AV传导,从而使得RV起搏器14将延伸VV起搏间期以便允许RA起搏器12分别在框714和716处检测AV间期变化或AA与FFV间期之间的差异,从而导致框720处的AV阻滞检测,而不检查框718处的FFV形态。
[0176] 因此,在各示例中,涉及AV间期、FFV间期相对于AA间期变化、FF形态的变化的一个或多个标准可用于检测AV阻滞和用于检测AV传导。所使用的标准可以在实施例之间变化,并且可以取决于在传导检查时起搏器12和14在哪个起搏模式中进行操作。在图10中以及本文中所呈现的其他流程图中所示的各个框可以以与本文中所描述的特定顺序和组合的不同的顺序或不同组合来执行。
[0177] 因此,根据说明性实施例已经描述了用于使用分开的心脏内起搏器递送经协调的心房和心室起搏的可植入医疗设备系统的各示例。然而,可对所描述的实施例作出各种修改,而不背离以下权利要求的范围。
高效检索全球专利

IPRDB是专利检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,专利查询、专利分析

电话:13651749426

侵权分析

IPRDB的侵权分析产品是IPRDB结合多位一线专利维权律师和专利侵权分析师的智慧,开发出来的一款特色产品,也是市面上唯一一款帮助企业研发人员、科研工作者、专利律师、专利分析师快速定位侵权分析的产品,极大的减少了用户重复工作量,提升工作效率,降低无效或侵权分析的准入门槛。

立即试用