用于心脏病症的神经刺激系统的制作方法

专利名称：用于心脏病症的神经刺激系统的制作方法
技术领域：
本申请大体上涉及医疗装置，且更具体地，涉及为心脏病症提供神经刺激治疗的 系统、装置和方法。
背景技术：
植入长期电刺激器，诸如心脏刺激器，来递送医学治疗是已知的。心脏刺激器的实 例包括可植入心律管理(CRM)装置如起搏器，可植入心脏除颤器(I⑶)，和能够执行起搏和 除颤功能的可植入装置。CRM装置是向所选的心腔提供电刺激以治疗心律紊乱的可植入装置。例如，可植入 起搏器是一种用定时的起搏脉冲使心脏起搏的CRM装置。如果正确地运行，起搏器能弥补 心脏不能以适当的节律使自身起搏的功能不全，以便通过强制执行最小的心率来满足代谢 需求。一些CRM装置使递送到心脏不同区域的起搏脉冲同步化，以便使收缩协调。协调的 收缩能使心脏有效地泵送，同时提供充足的心输出量。已经建议刺激神经靶位来治疗多种病理状况。例如，研究已表明电刺激颈动脉窦 神经可引起实验性高血压的降低，并且直接电刺激颈动脉窦本身的压力感受区引起实验性 高血压中的反射性减弱。心肌梗死(MI)是由心脏缺血引起的部分心肌组织坏死，在该病症中由于血管诸 如冠状动脉阻塞引起的血供应中断，使得心肌丧失了足够的氧和不能清除代谢物。称为梗 死组织的坏死组织丧失了正常健康心脏组织的收缩性。因此，心肌的总收缩性减弱，导致血 液动力学性能受损。在MI后，心脏重塑从梗死组织区域的扩张开始，并进展为整个左心室 尺寸的慢性整体扩张和形状的改变。结局包括血液动力学性能进一步受损，室性心律失常 的危险较高以及发生心力衰竭的危险显著增加。

发明内容
多个实施方案改善被测病理性心脏事件后的心脏神经治疗。多个实施方案改善心 功能并控制缺血事件或急性MI后的重塑。对于在发生此类病理性心脏事件之前已经长期 接受神经刺激治疗(本文称为慢性神经刺激治疗)的患者，需要响应于该病理性心脏事件 来调整治疗策略。多个实施方案提供了一种可植入医疗装置，其包括检测器、神经刺激器和控制器。 检测器被配置成检测适于(indicated for)急性神经刺激治疗的病理状况。神经刺激器能 够递送慢性神经刺激治疗和急性神经刺激治疗。控制器被配置成控制神经刺激器以提供慢 性神经刺激治疗，接收来自检测器的检测到病理状况的指示，并控制神经刺激器响应于该指示而整合急性神经刺激治疗和慢性神经刺激治疗。在一个实施方案中，执行第一神经刺激治疗以治疗第一病理状况。检测第二病理状况。第二病理状况是适于第二神经刺激治疗的心脏病症。响应于第二病理状况的检测， 第一神经刺激治疗和第二神经刺激治疗被整合成为用于第一和第二病理状况的综合神经 刺激治疗。在一个实施方案中，执行迷走神经刺激治疗以治疗慢性病理状况。当检测到缺血 时，响应于缺血的检测而为该慢性病理状况调节迷走神经刺激治疗。本概述是本申请的一些教导的综述，且并非是对本发明主题的排他性或穷尽性处 理。关于本发明主题的进一步详情可见发明详述和附带的权利要求。在阅读和理解下面的 详述并且观察形成其一部分的附图后，对于本领域熟练的技术人员而言其它方面是显而易 见的，详述和附图的每一个都不应被认为具有限制性意义。本发明的范围由附带的权利要 求及其等价形式限定。


图IA和IB图示说明了外周血管控制的神经机制。图2A-2C图示说明心脏。图3图示说明在颈动脉窦、主动脉弓和肺动脉的区域中的压力感受器。图4图示说明在肺动脉中和周围的压力感受器。图5图示说明在主动脉弓中的压力感受器区。图6图示说明当刺激左主动脉神经时，呼吸和血压之间的已知关系。图7图示说明在6个月的间歇颈动脉神经刺激期间高血压狗中对颈动脉神经刺激 的已知血压反应。图8图示说明包括可植入医疗装置(IMD)和编程器的系统实施方案。图9图示说明包括编程器、可植入神经刺激器(NS)装置和可植入心律管理(CRM) 装置的系统实施方案。图10图示说明可植入医疗装置(IMD)的实施方案。图11图示说明具有神经刺激(NS)组件和心律管理(CRM)组件的可植入医疗装置 (IMD)的实施方案。图12显示基于微处理器的可植入装置的实施方案的系统图。图13是图示外置系统的实施方案的框图。图14图示说明一个系统实施方案，其中可植入医疗装置(IMD)置于患者胸部皮下 或肌下，该装置的(多个)导线被定位于刺激颈部中的神经靶位的位置处。图15图示说明包括可植入医疗装置(IMD)的系统实施方案，该装置的(多个)卫 星电极被定位于刺激至少一个颈神经靶位的位置处。图16图示说明根据多个实施方案的放置在患者胸部皮下或肌下的IMD，其(多 个)导线被定位于向心脏提供CRM治疗的位置处，以及被定位于刺激和/或抑制颈神经靶 位处的神经交通的位置处。图17图示说明根据多个实施方案的IMD，其(多个)导线被定位于向心脏提供CRM 治疗的位置处，以及其卫星换能器被定位于刺激和/或抑制颈神经靶位的位置处。
图18图示说明被配置成整合用于至少两种所选病理状况的多种神经刺激治疗的 装置实施方案。图19图示说明被配置成整合用于慢性病理状况的长期神经刺激治疗和用于被测 急性病理状况的神经刺激治疗的装置实施方案。图20-21图示说明根据本发明主题的多个实施方案的基于对被测心脏事件的检 测来调节压力感受器刺激的方法。图22-23图示说明根据本发明主题的多个实施方案的检测心肌梗死并响应于被 测到的心肌梗死进行压力起搏(baropacing)的系统和方法。图24是图示说明缺血前和缺血后治疗系统的实施方案的框图。图25是使用电描记图和/或阻抗信号检测缺血状态和/或定位缺血区的电极系统的实施方案的图示。图26是检测缺血事件和/或定位缺血区的电极/传感器系统的实施方案的图示。图27图示说明递送长期神经刺激治疗和缺血后神经刺激治疗的方法实施方案。发明详述下面对本发明主题的详细描述参考附图，附图通过图示显示了可以实施本发明主 题的具体方面和实施方案。对这些实施方案进行充分详细地说明使得本领域专业技术人员 能够实施本发明主题。在不背离本发明主题的范围的前提下，可以利用其它实施方案，并且 可以作出结构、逻辑、和电学改变。在本公开书中提到“某个”、“一个”或“各个”实施方案 不一定是指同一实施方案，并且此提法考虑一个以上的实施方案。因此，下面的详述不应被 视为具有限制性意义，并且其范围仅由附带的权利要求以及此权利要求有权请求的法律等 同形式的全部范围来限定。多个实施方案使用神经刺激治疗治疗心肌缺血和/或梗死。检测心肌缺血/梗死 事件的发生，并且向患者的一个或多个预定神经靶位递送电刺激。多个实施方案使用实时 缺血检测算法来启动、滴定(titrate)、改变神经刺激治疗并监测其效果。急性MI事件可通过许多不同的方法(例如，无线ECG、EGM、心音、压力、阻抗、心率 变异性(HRV)等)进行检测。在多个实施方案中，响应于对梗死或交感神经活动的异常波动 的检测来调节神经刺激治疗。可使用心内阻抗来区分缺血和梗死组织。可使用多个神经靶 位，诸如压力感受器、颈动脉窦、迷走神经干的心支或迷走神经等来递送神经刺激治疗。可 递送神经刺激治疗以控制心率、收缩性、传导速率或房室(AV)延迟，从而解除由急性MI事 件导致的应力。神经刺激治疗的效果可通过心率、心音、HRV等来监测。可通过控制刺激的 频率、振幅、占空比、波形、刺激部位等来滴定神经刺激治疗。本发明主题可用于处于缺血事件高危的任意患者。该装置可以是独立式可植入神 经刺激器，或提供神经刺激治疗以及心律管理的组合装置。如果采用血管内心导线完成缺 血检测，还可经血管递送神经刺激，诸如采用定位于经血管刺激迷走神经或心脂肪垫的位 置处的导线。如果通过皮下设备完成缺血检测，可直接将神经刺激递送至适当的神经靶位， 诸如采用置于神经干周围的套囊(cuff)电极，或置于神经靶位附近的皮下导线。该装置可 以是检测缺血事件并向适当的神经靶位提供经皮刺激的外置装置。为了利于读者的阅读，下面提供了生理学和治疗的简要讨论。本公开书继续讨论 各个系统实施方案以及相应的装置和方法。
牛理学自主神经系统(ANS)调节“不随意”器官，而随意(骨骼)肌的收缩受躯体运动 神经的控制。不随意器官的实例包括呼吸和消化器官，并且还包括血管和心脏。通常，ANS 以不随意的、反射性的方式发挥作用，例如，来调节腺体，调节皮肤、眼、胃、肠和膀胱中的肌 肉，并且调节心肌和血管周围的肌肉。
ANS包括交感神经系统和副交感神经系统。交感神经系统与应激和对紧急事件的 “战斗或逃避反应”有关。在这些效应中，“战斗或逃避反应”增加血压和心率，从而增加骨 骼肌血流，并且抑制消化活动，从而提供用于“战斗或逃避”的能量。副交感神经系统与松 弛和“休息和消化反应”相关，在这些效应中，尤其是降低血压和心率，并且促进消化活动以 保存能量。ANS维持正常的体内功能，并且与躯体神经系统一起发挥作用。当刺激交感神经系统时，心率和力量增加，并且当抑制交感神经系统(或刺激副 交感神经系统)时，心率和力量减小。传入神经向神经中枢传送冲动。传出神经从神经中枢 向外传送冲动。图IA和IB图示说明用于外周血管控制的神经机制，其中图IA大体上图示 说明到达血管运动中枢的传入神经，图IB大体上图示说明离开血管运动中枢的传出神经。刺激交感和副交感神经系统可以具有除心率和血压之外的效应。例如，刺激交感 神经系统扩张瞳孔，减少唾液和粘液产生，松弛支气管肌肉，减少胃的不随意收缩(蠕动) 的连续波和胃的运动性，增加肝脏对糖原向葡萄糖的转化，减少肾脏的尿分泌，并且松弛膀 胱壁并闭合膀胱括约肌。刺激副交感神经系统(抑制交感神经系统)收缩瞳孔，增加唾液 和粘液产生，收缩支气管肌肉，增加胃和大肠中的分泌和运动性，增加小肠中的消化活动， 增加尿分泌，以及收缩膀胱壁并松弛膀胱括约肌。与交感和副交感神经系统相关的功能有 许多并且可以彼此复杂地结合。迷走神经调节可用来治疗多种心血管疾病，包括但不限于心力衰竭、MI后重塑和 高血压。这些病症简述如下。心力衰竭是指其中心脏功能引起低于正常的心输出量的临床综合征，上述心输出 量可降低至足以满足组织代谢需求的水平之下。心力衰竭本身可表现为由伴行静脉和肺充 血引起的充血性心力衰竭(CHF)。心力衰竭可以由各种病因诸如缺血性心脏病、高血压和糖 尿病引起。高血压是心脏病和其它相关的心脏共病的原因。当血管收缩时发生高血压。结果， 心脏更剧烈地工作以维持在较高血压下的流动，这样会引起心力衰竭。高血压通常涉及很 高的血压，诸如全身动脉血压的暂时地或持续地升高到可能诱发心血管损害或其它不良后 果的水平。高血压已被任意地定义为高于HOmmHg的收缩压或高于90mmHg的舒张压。未 控制的高血压的后果包括但不限于，视网膜血管病和中风、左心室肥大和衰竭、心肌梗死、 壁间动脉瘤和肾血管病。心脏重塑指心室的复杂重塑过程，其涉及结构、生化、神经激素和电生理因素，可 在MI或减少心输出量的其他病因之后发生。心室重塑由所谓的后向性心力衰竭所引起的 用于增加心输出量的生理代偿机制触发，后向性心力衰竭增加心室的舒张充盈压并且由此 增加所谓的前负荷(即，在舒张期结束时心室内的血量使心室伸展的程度)。在收缩期期 间，前负荷的增加引起搏出量增加，即称为Prank-Starling原理的现象。然而，当在一段时 间内心室由于增加的前负荷而伸展时，心室变为扩张。在给定的收缩压下，心室体积的扩大引起心室壁应力增加。连同由心室所做的压力-体积功增加，这样的作用是对心室心肌肥大的刺激。扩张的不利之处是强加在正常的、残留心肌上的过度工作负荷，并且增加管壁张 力(Laplace定律)，其代表了对肥大的刺激。如果肥大不足以与增加的张力相匹配，则接着 发生恶性循环，引起进一步和进行性的扩张。当心脏开始扩张时，传入压力感受器和心肺感 受器信号发送到血管舒缩中枢神经系统控制中心，以激素分泌和交感神经放电作为响应。 血液动力学、交感神经系统和激素改变(诸如存在或不存在血管紧张素转化酶(ACE)活性) 的组合最终导致了参与心室重塑的细胞结构中的有害改变。引起肥大的持续应力诱发心肌 细胞的凋亡(即，程序性细胞死亡)并最终导致壁变薄，引起心脏功能的进一步恶化。因此， 尽管心室扩张和肥大最初可能是代偿性的并且增加心输出量，但该过程最终导致收缩功能 障碍和舒张功能障碍。已经表明心室重塑的程度与MI后和心力衰竭患者的死亡率增加正 相关。压力反射是由刺激压力感受器所触发的反射。压力感受器包括压力变化的任意传 感器，诸如在心耳壁、心脂肪垫、腔静脉、主动脉弓和颈动脉窦中的感觉神经末梢，其对由壁 内压力增加所引起的壁的拉伸敏感，并且其作为趋于减小该压力的中枢反射机制的受体而 发挥作用。另外，压力感受器包括从感觉神经末梢引出的传入神经干，诸如迷走神经、主动 脉和颈动脉神经。刺激压力感受器抑制交感神经活动(刺激副交感神经系统)，并且通过降 低外周血管阻力和心肌收缩性来降低全身动脉压。压力感受器天然地受内部压力和动脉壁 的拉伸的刺激。本发明主题的一些方面局部刺激动脉壁中的特定神经末梢而不是刺激传入神经 干，从而努力去刺激所需的反应(例如，降低高血压)，同时减少不加区别地刺激神经系统 所产生的不良效应。例如，一些实施方案刺激肺动脉中的压力感受器位点。本发明主题的 一些实施方案涉及刺激在主动脉、心腔、心脂肪垫中的压力感受器位点或神经末梢，并且本 发明主题的一些实施方案涉及刺激传入神经干，诸如迷走神经、颈动脉和主动脉神经。一些 实施方案使用套囊电极刺激传入神经干，并且一些实施方案使用定位于邻近神经的血管内 的血管内导线来刺激传入神经干，使得电刺激通过血管壁来刺激该传入神经干。图2A-2C图示说明心脏。图2A图示说明心脏201、上腔静脉202、主动脉弓203和 肺动脉204，用于提供与图3-5中的图示的上下文关联关系。如下面更详细地讨论的，肺动 脉204包括压力感受器。类似于心脏起搏器导线，导线能够通过外周静脉和通过三尖瓣经 血管内插入到心脏的右心室中(附图中未清楚地显示)，并且通过肺动脉瓣从右心室继续 进入肺动脉中。肺动脉和主动脉的一部分彼此靠近。多个实施方案使用经血管内定位于在 肺动脉中的导线刺激主动脉中的压力感受器。因此，根据本发明主题的各个方面，通过经 血管内插入到肺动脉中的至少一个电极在肺动脉内或肺动脉周围刺激压力反射。可选地， 具有或不具有压力传感能力的无线刺激装置，可经导管安放在肺动脉内。控制刺激和/或 控制用于刺激的能量可由另一可植入或外置装置经超声、电磁或其组合来提供。本发明主 题的各方面提供相对非侵入性的外科技术，以将压力感受器刺激器经血管内植入到肺动脉 内。图2B-2C分别图示说明心脏的右侧和左侧，并且还进一步图示说明当被刺激时引 起压力反射反应的具有神经末梢的心脂肪垫。图2B图示说明右心房267、右心室268、窦房 节269、上腔静脉202、下腔静脉270、主动脉271、右肺静脉272和右肺动脉273。图2B还图示说明在上腔静脉和主动脉之间的心脂肪垫274。例如，在一些实施方案中，使用固定在脂 肪垫中的电极刺激心脂肪垫274中的神经末梢，并且在一些实施方案中，使用在诸如右肺 动脉或上腔静脉的血管内邻近脂肪垫安放的经静脉内送入的导线刺激心脂肪垫274中的 神经末梢。图2C图示说明左心房275、左心室276、右心房267、右心室268、上腔静脉202、 下腔静脉270、主动脉271、右肺静脉272、左肺静脉277、右肺动脉273和冠状窦278。图2C 还图示说明位于右心静脉附近的心脂肪垫279和位于下腔静脉和左心房附近的心脂肪垫 280。例如，在一些实施方案中，使用固定在脂肪垫279中的电极刺激脂肪垫279中的压力 感受器神经末梢，并且在一些实施方案中，使用在诸如右肺动脉273或右肺静脉272的血管 内邻近脂肪垫安放的经静脉内送入的导线刺激脂肪垫279中的压力感受器神经末梢。在一 些实施方案中，使用固定在脂肪垫中的电极刺激脂肪垫280中的压力感受器，并且在一些 实施方案中，使用在诸如下腔静脉270或冠状窦的血管内邻近脂肪垫安放的经静脉内送入 的导线或左心房275内的导线刺激脂肪垫280中的压力感受器。图3图示说明在颈动脉窦305、主动脉弓303和肺动脉304的区域中的压力感受 器。主动脉弓303和肺动脉304在前面参照图2A中的心脏进行过图示说明。如在图3中 所示，迷走神经306延伸并且向动脉弓303中、颈动脉窦305中和颈总动脉310中的 压力感 受器提供感觉神经末梢307。舌咽神经308向颈动脉窦305中的压力感受器提供神经末梢 309。这些神经末梢对由壁内压力增加所引起壁的拉伸敏感。这些神经末梢的激活降低压 力。心脏的脂肪垫、心房腔和心室腔中的神经靶位可引起压力反射反应。套囊已经放置在 传入神经干诸如迷走神经周围，从压力感受器引到血管运动中枢以刺激压力反射。根据本 发明主题的多个实施方案，传入神经干可以使用安放在邻近该传入神经的血管内的套囊或 经静脉内送入的导线刺激。图4图示说明在肺动脉404内和周围的压力感受器。还图示说明了上腔静脉402 和主动脉弓403。如图所示，肺动脉404包括多个压力感受器411，如一般由黑色区域所指 示的。此外，一簇紧密相隔的压力感受器位于动脉韧带412附件的附近。图4还图示说明 心脏的右心室413，和分隔右心室413和肺动脉404的肺动脉瓣414。根据本发明主题的多 个实施方案，导线通过外周静脉插入，并且通过三尖瓣穿到右心室内，并且从右心室413通 过肺动脉瓣414并进入肺动脉404中，以刺激肺动脉内和/或周围的压力感受器。在多个 实施方案中，例如，安放导线以刺激在动脉韧带412附近的压力感受器簇。图5图示说明主动脉弓503中、动脉韧带和肺动脉干504附近的压力感受器区 512。一些实施方案将导线安放在肺动脉中，以刺激主动脉和/或脂肪垫内的压力感受器位 点，如图2B-2C中所示。图6图示说明当刺激左主动脉神经时呼吸615和血压616之间的已知关系。当在 617处刺激神经时，血压616下降，且呼吸615变得更快和更深，如呼吸波形的较高频率和振 幅所示。在去除刺激后约1-2分钟，呼吸和血压似乎恢复至刺激前状态。本发明主题的多 个实施方案通过使用呼吸作为血压的替代参数来利用呼吸和血压的此种关系。图7图示说明在6个月的间歇颈动脉神经刺激期间高血压狗中对颈动脉神经刺激 的已知血压反应。该示说明了被刺激的狗718的血压显著地低于对照狗719的血压， 对照狗719也有高血压。因此，间歇刺激能够触发压力反射以降低高血压。MiX
本发明主题涉及用于提供神经刺激，诸如迷走神经刺激的系统、装置和方法。多个 实施方案提供外置式或内置式的独立式装置，以提供神经刺激治疗。例如，本发明主题可通 过神经刺激来递送抗重塑治疗作为MI后或心力衰竭治疗的一部分。作为实施例而非限制， 神经刺激还可用于高血压治疗和条件反射治疗中。本发明主题还可以在非心脏应用，诸如 在治疗癫痫症、抑郁症、疼痛、肥胖症、高血压、睡眠障碍和神经精神障碍的疗法中实施。多 个实施方案提供整合神经刺激和一种或多种其他治疗，诸如心动过缓起搏、抗心动过速治 疗、重塑治疗等的系统或装置。神经刺激治疗神经刺激治疗的实例包括用于呼吸问题诸如睡眠障碍性呼吸、用于血压控制诸如 治疗高血压，用于心律管理，用于心肌梗死和缺血，用于心力衰竭，用于癫痫症、用于抑郁 症、用于疼痛、用于偏头痛和用于进食障碍和肥胖症的神经刺激治疗。许多推荐的神经刺激 治疗包括刺激迷走神经。在此其他神经刺激治疗的列举并不是穷尽的列举。可使用电、声、 超声、光和磁疗法来提供神经刺激。可使用神经套囊、经血管内送入的导线或经皮电极的任 意一种来递送电神经刺激。一个治疗实施方案涉及防止和/或治疗心室重塑。自主神经系统的活动至少部分地是作为MI的结果而发生或由于心力衰竭而发生的心室重塑的原因。已经证明使用例如， ACE抑制剂或β-受体阻断剂通过药物干预可影响重塑。然而，药物治疗有副作用的风险， 并且它也难以以精确的方式调节药物的效应。本发明主题的实施方案采用电刺激方式来调 节自主活动，称为抗重塑治疗(ART)。当与心室再同步起搏结合递送时，也称为重塑控制治 疗(RCT)，此自主活动的调节可协同地发挥作用来逆转或防止心脏重塑。一个神经刺激治疗实施方案涉及通过刺激压力反射持续以足以降低高血压的持 续时段来治疗高血压。压力反射是可通过刺激压力感受器或传入神经干来触发的反射。压 力反射神经靶位包括压力变化(例如，用作压力传感器的感觉神经末梢)的任意传感器，其 对由壁内压力增加所引起的壁的拉伸敏感，并且其作为趋于减小该压力的中枢反射机制的 受体而发挥作用。压力反射神经靶位还包括从压力感受器延伸的神经通路。可用作压力反 射神经靶位的神经干的实例包括迷走神经、主动脉和颈动脉神经。心肌刺激治疗各种神经刺激治疗可与各种心肌刺激治疗整合。治疗的整合可具有协同效应。多 种治疗可彼此同步化，并且可在各治疗之间共享传感数据。心肌刺激治疗使用对心肌的电 刺激提供心脏治疗。下面提供心肌刺激治疗的一些实例。起搏器是用定时起搏脉冲使心脏起搏的装置，最普遍地用于治疗心室率过低的心 动过缓。如果正确地运行，起搏器能弥补心脏不能以适当的节律使自身起搏的功能不全，以 便通过强制执行最小的心率来满足代谢需求。还已经开发了在心动周期期间影响心腔收缩 的方式和程度以便促进血液的有效泵送的可植入装置。当各腔以协调的方式收缩时，心脏 的泵送更有效，此结果通常是由心房和心室内的特殊传导通路所提供的，该通路能使兴奋 (即，去极化)在整个心肌内迅速地传导。这些通路将兴奋性冲动从窦房结传导至心房肌， 传导至房室结，并且因此传导至心室肌以产生两个心房和两个心室的协调收缩。这样同时 将各腔肌纤维的收缩同步化以及将各心房或心室与对侧心房或心室的收缩同步化，并且使 每个心房或心室的收缩与对侧心房或心室同步。若没有由正常发挥作用的特殊传导通路所提供的同步化，心脏的泵送效率极大地降低。这些传导通路和其它心室间或心室内传导缺 陷的病理学可能是心力衰竭的诱发因素，心力衰竭是指其中心功能的异常引起心输出量降 低至足以满足外周组织的代谢需求的水平以下的临床综合征。为了处理这些问题，已经开 发了能向一个或多个心腔提供适当的定时电刺激以试图改善心房和/或心室收缩的协同 性的可植入心脏装置，此称为心脏再同步治疗(CRT)。心室再同步能用于治疗心力衰竭，因 为尽管不直接影响收缩性，但再同步可导致心室更协调的收缩，使泵送效率改善和心输出 量增加。目前，常见形式的CRT同时地或间隔以规定的双心室偏移间期，并就固有心房收 缩的检测或心房起搏的递送而言在规定的心房_心室延迟间期后，对两个心室施加刺激脉 冲。CRT可以有益于减少可在MI后和心力衰竭患者中发生的不利的心室重塑。据推 测，当施加CRT时，此有益效果的发生是在心脏泵送周期期间由心室所经历的壁应力分布 改变的结果。心脏肌纤维在其收缩之前被拉伸的程度称为前负荷，并且肌纤 维的最大张力 和缩短速率随着前负荷的增加而增加。当心肌区的收缩相对于其它区域较晚时，这些相对 区域的收缩将较晚收缩的区域拉伸并且增加前负荷。当收缩时施加于心肌纤维的张力或应 力的程度称为后负荷。因为当血液泵出到主动脉和肺动脉中时，心室内的压力从舒张值迅 速地升高到收缩值，因此由于兴奋性刺激冲动而首先收缩的心室部分要对抗的后负荷比收 缩较晚的心室部分小。因此，收缩晚于其它区域的心肌区域要经受较高的前负荷和后负荷 两者。与心力衰竭和由MI引起的心室功能障碍相关的心室传导延迟经常产生这种情况。对 晚激活的心肌区域的壁应力增加是最可能的心室重塑的触发因素。通过以可产生更协调的 收缩的方式对在梗死区域附近的心室中的一个或多个位点进行起搏，CRT提供心肌区域的 预激活，否则这些心肌区域将在收缩期期间较晚被激活并且经受较高的壁应力。重塑区域 相对于其它区域的预激活使该区域解除机械应力，并且能够发生重塑的逆转或防止重塑发 生。心脏复律，与QRS复合波(complex)同步地递送给心脏的电击，和除颤，与QRS复合波 不同步地递送的电击，可用来终止大多数快速性心律失常。电击通过同时将心肌去极化并 使其进入无反应状态来终止快速性心律失常。称为可植入心复律除颤器(ICD)的一类CRM 装置当检测到快速性心律失常时通过向心脏递送电击脉冲来提供此类治疗。另一类用于心 动过速的电治疗是抗心动过速起搏(ATP)。在心室ATP中，使用一次或多次起搏脉冲来竞争 性地起搏心室，以试图打断引起心动过速的折返环路。现代的I⑶一般具有ATP性能，并且 当检测到快速性心律失常时递送ATP治疗或电击脉冲。本发明主题的多个实施方案涉及神经刺激器(NS)装置或组件。神经刺激器的实 施例包括但不限于，用来治疗高血压的抗高血压(AHT)装置或AHT组件，以及用来提供用于 MI后治疗的神经刺激的装置或组件。本发明主题的多个实施方案包括独立式可植入压力感 受器刺激器系统，包括具有集成的NS和心律管理(CRM)组件的可植入装置，并且包括以下 系统，其具有至少一个可植入NS装置和可植入CRM装置，其能够相互无线通信或通过连接 可植入装置的金属导线通信。在同一装置或多个独立装置中执行的综合NS和CRM功能通 过使NS治疗和心脏治疗智能地一起工作而改善了这些治疗的各个方面。图8图示说明根据本发明主题的多个实施方案的包括可植入医疗装置(IMD)821 和编程器822的系统820。IMD 821的多个实施方案包括仅有神经刺激器功能，并且多个实施方案包括NS和CRM功能的组合。编程器822和IMD 821能够无线通信数据和指令。例 如，在多个实施方案中，编程器822和IMD 821使用遥测线圈来无线通信数据和指令。因此， 例如，编程器可用来调节由IMD821所提供的编程治疗，并且IMD可使用无线电遥测将装置 数据(诸如电池和导线电阻)和治疗数据(诸如传感和刺激数据)报告给编程器。根据多 个实施方案，IMD 821刺激神经靶位以提供NS治疗诸如AHT治疗。IMD 821的多个实施方 案使用类似于心脏起搏器导线通过右心室送入，并进一步送入肺动脉的导线刺激肺动脉中 的压力感受器。根据多个实施方案，IMD 821包括传感ANS活动的传感器。此传感器可用 来以闭环控制系统执行反馈。例如，多个实施方案传感指示ANS活动的替代参数，诸如呼吸 和血压。根据多个实施方案，IMD除了刺激压力感受器和/或传感ANS活动的性能以外，还 包括心脏刺激性能，诸如起搏和除颤性能。 图9图示说明根据本发明主题的多个实施方案的包括编程器922、可植入神经刺 激器(NS)装置923和可植入心律管理(CRM)装置924的系统920。各个方面涉及在NS装 置，和CRM装置或其他心脏刺激器之间通信的方法。在多个实施方案中，此通信能够使多个 装置之一基于从其他装置接收的数据来递送更适当的治疗(即，更适当的NS治疗或CRM治 疗)。一些实施方案提供请求式通信(on-demand communication) 0在多个实施方案中，此 通信能够使每个装置基于从其他装置接收的数据来递送更适当的治疗(即，更适当的NS治 疗和CRM治疗)。图示的NS装置和CRM装置能够彼此无线通信，并且编程器能够与NS和 CRM装置的至少一个无线通信。例如，多个实施方案使用遥测线圈来彼此无线通信数据和指 令。在其他实施方案中，通过超声设备来进行数据和/或能量的通信。在一些实施方案中，NS装置刺激压力反射以提供NS治疗，并直接传感ANS活动或 使用指示ANS活动的替代参数，诸如呼吸和血压。CRM装置包括心脏刺激性能，诸如起搏和 除颤性能。多个实施方案提供通信电缆或导线，诸如经静脉内送入的导线，用于在NS装置 和CRM装置之间通信，而不是提供NS和CRM装置之间的无线通信。多个实施方案涉及寻求向患者递送电介导的NS治疗，诸如ATH治疗的系统。多个 实施方案将“独立式”脉冲发生器与在心脏附近诸如肺动脉中直接刺激压力感受器的微创 单极导线组合在一起。多个实施方案结合了可传感指示血压的参数的简单可植入系统。该 系统调节治疗性输出(波形振幅、频率等)以便维持所需的生活质量。在多个实施方案中， 可植入系统包括脉冲发生装置和导线系统，其刺激电极使用经静脉植入技术被定位在心内 压力感受器组织附近。根据多个实施方案，(多根)导线和导线上的(多个)电极以下列的方式进行物 理配置，就心脏而言，能够使电极能够正确地从心脏传输脉冲并传感信号，并就压力感受器 或其他神经靶位而言，能够刺激压力反射。因为每个导线上可能有许多导线和许多电极，因 此上述配置可被编程以使用特定的电极或多个电极。根据多个实施方案，通过刺激传入神 经干来刺激压力反射。图10图示说明根据本发明主题的多个实施方案的可植入医疗装置(IMD) 1025。图 示的IMD 1025提供神经刺激信号用于向预定的神经靶位递送，从而使用诱发的神经刺激 反应来提供治疗。图示的装置包括控制器电路1026和存储器1027。控制器电路能够使用 硬件、软件以及硬件和软件的组合来实现。例如，根据多个实施方案，控制器电路包括处理 器以执行嵌入在存储器中的指令，从而执行与神经刺激治疗相关的功能。图示的装置还包括收发器1028和用于与编程器或另一外置或内置装置通信的相关电路。多个实施方案具有无线通信性能。例如，一些收发器实施方案使用遥测线圈来与编程器或另一外置或内置 装置进行无线通信。图示装置还包括治疗递送系统1029，诸如神经刺激电路。其他治疗递送系统，诸 如药物递送系统，也可与神经刺激一起使用。图示装置还包括传感器电路1030。传感器电 路可用来检测对测定心脏病症或提供治疗的反馈有用的(多个)参数。一些实施方案使用 适合检测神经交通的传感器电路。可传感其他生理参数，诸如心率、呼吸和血压。根据一些 实施方案，一根或多根导线能够与传感器电路和神经刺激电路相连接。一些实施方案使用 (多个)传感器和传感器电路之间的无线通信，并且一些实施方案使用刺激器电路和电极 之间的无线连接。根据多个实施方案，神经刺激电路用来将电刺激脉冲施加于所需的神经 靶位，诸如通过定位在预定的(多个)位置处的一个或多个刺激电极1031。一些实施方案 使用换能器来提供其他类型的能量，诸如超声、光或磁能。控制器电路可使用存储器中的治 疗时间表控制治疗，或可将存储器中存储的传感的(多个)生理反应的目标(多个)范围 与传感的(多个)生理反应相比较以适当地调节神经刺激/抑制的强度。目标(多个)范 围可被编程。根据使用神经刺激的多个实施方案，刺激电路适于设定或调节刺激特性的任意一 个特性或其任意组合。神经刺激治疗的强度可通过调节一个或多个刺激特性来调节。刺激 特性的实例包括刺激信号的振幅、频率、极性和波形态。波形态的实例包括方波、三角波、正 弦波以及带有所需谐波分量以模拟白噪声诸如指示天然存在的压力反射刺激的波。神经刺 激电路的一些实施方案适于产生具有预定振幅、形态、脉冲宽度和极性的刺激信号，并进一 步适于对来自控制器的控制信号发生响应以改变振幅、波形态、脉冲宽度和极性中的至少 一个。神经刺激电路的一些实施方案适于产生具有预定频率的刺激信号，并进一步适于对 来自控制器的控制信号发生响应以改变刺激信号的频率。控制器可被编程以控制由刺激电路根据刺激指令，诸如存储在存储器中的刺激时 间表而递送的神经刺激。神经刺激可以刺激短脉冲群(burst)的方式递送，刺激短脉冲群 是一连串预定频率的刺激脉冲。刺激短脉冲群可由刺激短脉冲群持续期和刺激短脉冲群间 期来表征。刺激短脉冲群持续期是刺激短脉冲群持续的时间长度。刺激短脉冲群间期可通 过开始连续刺激短脉冲群之间的时间来识别。刺激短脉冲群的编程模式可包括刺激短脉冲 群持续期和刺激短脉冲群间期的任意组合。具有一个刺激短脉冲群持续期和刺激短脉冲群 间期的简单刺激短脉冲群模式可周期性地以编程的时段持续进行，或可遵照更复杂的时间 表。刺激短脉冲群的编程模式可更为复杂，可由多个刺激短脉冲群持续期和刺激短脉冲群 间期顺序组成。刺激短脉冲群的编程模式可由占空比来表征，占空比是指接通神经刺激持 续以固定时间和关闭神经刺激持续以固定时间的重复循环。根据一些实施方案，控制器通过启动刺激信号的每个脉冲来控制由刺激电路生成 的神经刺激。在一些实施方案中，控制器电路启动刺激信号脉冲串，其中刺激信号通过以预 定的频率和刺激短脉冲群持续期生成脉冲串来响应来自控制器的命令。脉冲串的预定的频 率和刺激短脉冲群持续期可以被编程。脉冲串中的脉冲模式可以是具有一个刺激短脉冲群 持续期和刺激短脉冲群间期的简单刺激短脉冲群模式，或可遵照具有多个刺激短脉冲群持 续期和刺激短脉冲群间期的复杂刺激短脉冲群模式。在一些实施方案中，控制器1026控制刺激电路1029以启动神经刺激期并终止该神经刺激期。在控制器1026的控制下的神经刺激期的刺激短脉冲群持续期可被编程。控制器还可响应于中断信号而终止神经刺激期，该 中断信号可通过一个或多个传感参数或确定需要停止神经刺激的任何其他状况来生成。图示装置包括时钟或计时器1032，其可用来执行可编程的刺激时间表。例如，如果 病理状况及其严重性使得治疗要等到对患者更方便的时间才进行，则该装置可被编程使得 当检测到该病理状况时能够对该病理状况进行治疗，并且无论何时能够进行治疗，都根据 编程时间表(例如，一天的特定时间)来递送该治疗。刺激期可在第一编程时间时开始，并 且可在第二编程时间时结束。多个实施方案基于由用户触发的信号来启动和/或终止刺激 期。多个实施方案使用传感数据来启动和/或终止刺激期。因此，例如，时钟可用来提供治 疗的启动条件。通过另一实施例，两个或多个条件可一起发挥作用来启动治疗。根据多个实施方案，时间表指当递送神经刺激治疗时的时间间隔或时段。时间表 可由启动时间和结束时间，或启动时间和持续时间来定义。各个装置实施方案依照除适于神经刺激治疗的被测病理状况以外的启动条件，诸 如患者休息或睡眠、低心率水平、每天的时刻等的情况而定，根据编程时间表来施加治疗。 治疗时间表也可规定如何递送刺激，诸如在整个标识治疗时段内以该脉冲频率(例如，以 5Hz脉冲频率刺激2分钟)连续地刺激，或在治疗递送时段期间根据规定的占空比(例如， 以5Hz脉冲频率每分钟刺激10秒，进行2分钟)来进行刺激。如这些实施例所示，治疗时 间表与占空比是有区别的。图11图示说明根据本发明的多个实施方案的具有神经刺激(NS)组件1134和心 律管理(CRM)组件1135的可植入医疗装置(IMD) 1133。图示装置包括控制器1136和存储 器1137。根据多个实施方案，控制器包括硬件、软件、或硬件和软件的组合以执行神经刺激 和CRM功能。例如，在本公开内容中讨论的编程治疗应用能够被存储为嵌入在存储器中并 由处理器执行的计算机可读指令。例如，(多个)治疗时间表和可编程参数可存储在存储 器中。根据多个实施方案，控制器包括处理器以执行嵌入在存储器中的指令，从而执行神经 刺激和CRM功能。图示的神经刺激治疗可包括被确定适于特定病理状况、以及病理状况的 各种组合的预定神经刺激治疗。例如，预定神经刺激治疗可包括用于高血压的适当治疗、用 于缺血的适当治疗、以及用于高血压和缺血的组合的适当治疗。多个实施方案包括CRM治 疗，诸如心动过缓起搏、抗心动过速治疗诸如ATP、除颤和心脏电复律，以及心脏再同步治疗 (CRT)。CRM治疗部1135包括在控制器的控制下使用一个或多个电极刺激心脏和/或传感 心脏信号的组件。图示的CRM治疗部包括用于通过电极提供电信号以刺激心脏的脉冲发生 器1138，并进一步包括传感电路1139以检测和处理传感的心脏信号。接口 1140被大体地 图示用于在控制器1136、脉冲发生器1138和传感电路1139之间通信。三个电极被图示作 为用于提供CRM治疗的实施例。然而，本发明主题不限于特定数目的电极部位。每个电极 可包括其自身的脉冲发生器和传感电路。然而，本发明主题不限于此。脉冲发生和传感功 能可复用以与多个电极一起发挥作用。NS治疗部1134包括在控制器的控制下用于刺激神经刺激靶位和/或传感与神经 活动或神经活动的替代指标诸如心率、血压和呼吸相关的参数的组件。三个接口 1141被图 示用于提供神经刺激。然而，本发明主题不限于特定数目的接口，或任意特定的刺激或传感功能。脉冲发生器1142用来向用于刺激神经刺激靶位的一个或多个换能器提供电脉冲。 根据多个实施方案，脉冲发生器包括用于设定，并且在一些实施方案中改变，刺激脉冲的振 幅、刺激脉冲的频率、脉冲的短脉冲群频率以及脉冲的形态诸如方波、三角波、正弦波以及 带有所需谐波分量以模拟白噪声或其他信号的波的电路。传感电路1143用于检测和处理 来自传感器的信号，上述传感器诸如神经活动、心率、血压和呼吸等的传感器。接口 1141大 体上被图示用于在控制器1136、脉冲发生器1142和传感电路1143之间通信。例如，每个接 口可用来控制单独的导线。NS治疗部的多个实施方案仅包括脉冲发生器以刺激神经靶位。 图示装置还包括时钟/计时器1144，其可用来根据编程的刺激方案和/或时间表来递送编 程的治疗。图示装置还包括收发器1145和用于与编程器或另一外置或内置装置通信的相 关电路。多个实施方案包括遥测线圈。 图12显示根据多个实施方案的基于微处理器的可植入装置的实施方案的系统 图。该装置的控制器是微处理器1246，微处理器经双向数据总线与存储器1247通信。控 制器可使用状态机类型的设计通过其他类型的逻辑电路(例如，分立组件或可编程逻辑阵 列)来实现。如在此所使用的术语“电路”应该是指离散逻辑电路或微处理器的编程。附图 中显示了传感和起搏通道的三个实施例，标注为“A”至“C”，它们包括具有环电极1248A-C 和尖端电极1249A-C的双极导线、灵敏放大器1250A-C、脉冲发生器1251A-C和通道接口 1252A-C。因此各通道包括由与电极连接的脉冲发生器组成的起搏通道和由与电极连接的 灵敏放大器组成的传感通道。通道接口 1252A-C与微处理器1246双向通信，并且各接口可 包括用于将来自灵敏放大器的传感信号输入数字化的模数转换器和可由微处理器写入的 寄存器，以便输出起搏脉冲、改变起搏脉冲振幅并对灵敏放大器调节增益和阈值。当由特定 通道生成的电描记图信号(即，由表示心电活动的电极所传感的电压)超过规定的检测阈 值时，起搏器的传感电路检测心腔感知，或是心房感知或是心室感知。在特定起搏模式中使 用的起搏算法采用此感知来触发或抑制起搏。固有心房和/或心室率可通过分别测量心房 和心室感知之间的时间间隔来测量，并用来检测房性和室性快速性心律失常。各双极导线的电极经导线内的导体连接至由微处理器控制的交换网络1253。交换 网络用来将电极转换为灵敏放大器的输入以便检测固有心脏活动，并且转换为脉冲发生器 的输出以便递送起搏脉冲。交换网络还能使该装置使用导线的环电极和尖端电极两者以双 极模式，或仅使用导线中的一个电极并以装置外壳(金属盒(can)) 1254或另一导线上的电 极用作接地电极以单极模式进行传感或起搏。电击脉冲发生器1255也连接至控制器用于 在检测到致休克性快速性心律失常时经一对冲击电极1256和1257递送除颤电击。标识为通道D和E的神经刺激通道合并入该装置中用于递送神经靶位的刺激和/ 或抑制，其中一个通道包括具有第一电极1258D和第二电极1259D的双极导线、脉冲发生器 1260D、和通道接口 1261D，并且其他通道包括具有第一电极1258E和第二电极1259E的双极 导线、脉冲发生器1260E、和通道接口 1261E。其他实施方案可使用单极导线，在此情况下， 神经刺激脉冲以金属盒或另一电极为参考点。对于每个通道的脉冲发生器输出一连串神经 刺激脉冲，可通过控制器来改变该刺激脉冲的振幅、频率、占空比等。在此实施方案中，各神 经刺激通道使用可经血管内放置在适当的神经靶位附近的导线。也可采用其他类型的导线 和/或电极。可使用神经套囊(套囊)电极代替经血管内放置的电极以提供神经刺激。在 一些实施方案中，用无线连接来代替神经刺激电极的导线。
附示了与微处理器连接的遥测接口 1262，该遥测接口可用来与外置装置通 信。图示的微处理器1246能够执行神经刺激治疗例程和心肌(CRM)刺激例程。NS治疗例 程的实例包括高血压、缺血、MI后和心力衰竭重塑治疗。心肌治疗例程的实例包括心动过缓 起搏治疗、抗心动过速休克治疗诸如心脏复律或除颤治疗、抗心动过速起搏治疗(ATP)和 心脏再同步治疗(CRT)。图13是图示外置系统1363的实施方案的框图。在一些实施方案中，外置系统包括 编程器。在图示的实施方案中，外置系统包括患者管理系统。如图所示，外置系统1363是 包括外置装置1364、远程通信网络1365、和远程装置1366的患者管理系统。外置装置1364 置于可植入医疗装置(IMD)附近，并且包括外置遥测系统1367以与IMD通信。(多个)远 程装置1366位于一个或多个远程地点并与外置装置1364通过网络1365通信，由此使医生 或其他陪护员能够从远处的地点监测和治疗患者，和/或允许从一个或多个远程地点访问 多个医疗资源。图示的远程装置1366包括用户接口 1368。根据多个实施方案，外置装置包 括编程器或其他装置诸如计算机、个人数字助理或电话。在多个实施方案中，外置装置1364 包括适于通过适当的通信通道彼此通信的两个装置，作为实施例而非限制，诸如计算机和 蓝牙功能便携装置(例如，个人数字助理，电话)。
可使用高级患者管理(APM)系统来使患者和/或医生能够调节(多个)参数以避 免观察或传感习惯，或调整治疗强度。输入可由计算机、编程器、手机、个人数字助理等来提 供。患者可使用普通电话、移动电话或互联网来呼叫呼叫中心。可通过中继器通信。在应 答中，呼叫中心(例如，呼叫中心中的服务器)可自动地向该装置发送信息以调整或滴定治 疗。呼叫中心可将事件通知患者的主治医生。装置询问可被自动触发。装置询问的结果可 用来确定应该是否和如何调整和/或滴定治疗以改善瞬态响应。服务器可使用装置询问的 结果自动地调整和/或滴定治疗。医务人员可回顾该装置询问的结果，并且通过远程服务 器对该装置进行编程以提供所需的治疗调整和/或滴定。服务器可将该装置询问的结果传 送给患者的主治医生，医生可提供输入或指导用于调整和/或滴定治疗。图14图示说明了一种系统实施方案，其中可植入医疗装置(IMD) 1469经皮下或肌 下放置在患者的胸部中，该装置的(多个)导线1470被定位以刺激颈部中的神经靶位(例 如，迷走神经或心脏交感神经)。根据多个实施方案，(多个)神经刺激导线1470经皮下通 隧道到达神经靶位，并且可具有神经套囊电极以刺激该神经靶位。一些迷走神经刺激导线 实施方案经血管内送入至邻近该神经靶位的血管内，并且使用该血管内的(多个)电极跨 血管地刺激该神经靶位。例如，一些实施方案使用定位在颈内静脉内的(多个)电极刺激 迷走神经，并且使用定位在锁骨下静脉和/或头臂静脉内的(多个)电极刺激星状神经节。 神经靶位可使用其他能量波形刺激，诸如超声和光能量波形。可刺激其他神经靶位，诸如心 脏神经和心脂肪垫。图示的系统包括装置外壳上的无线ECG电极。这些ECG电极1471能够 用于检测，例如，心率。多个实施方案提供至少三个电极用于提供无线ECG功能。多个实施 方案包括金属盒上的电极、头部(header)上的电极，和射频(RF)头部上的电极，射频(RF) 头部上的该电极相对于从现有头部至金属盒中心形成的向量，形成从其至金属盒中心的正 交向量。图15图示说明了一种系统实施方案，其包括带有(多个)卫星电极1570的可植 入医疗装置(IMD) 1569，(多个)卫星电极1570被定位以刺激至少一个颈神经靶位(例如，迷走神经、心脏交感神经和星状神经节)。(多个)卫星电极经无线连接与IMD连接，IMD的 作用是卫星的行星。可通过无线连接来进行刺激和通信。无线连接的例子包括射频(RF) 连接和超声连接。卫星电极的例子包括皮下电极、神经套囊电极和血管内电极。多个实施 方案包括用来生成神经刺激波形诸如超声和光波形的卫星神经刺激换能器。图示的系统包 括装置外壳上的无线ECG电极。这些ECG电极1571能够用来检测，例如，心率。多个实施 方案提供至少三个电极用于提供无线ECG功能。多个实施方案包括金属盒上的电极、头部 上的电极，和射频(RF)头部上的电极，射频(RF)头部上的该电极相对于从现有头部至金属 盒中心形成的向量，形成从其至金属盒中心的正交向量。图16图示说明根据多个实施方案的经皮下或肌下置于患者胸部中的IMD 1669， IMD 1669的(多个)导线1672被定位以向心脏提供CRM治疗，并且IMD 1669的(多个)导 线1670被定位以在颈神经靶位处刺激和/或抑制神经交通。根据多个实施方案，(多个)神 经刺激导线经皮下通隧道到达神经靶位，并且可具有神经套囊电极以刺激该神经靶位。一 些导线实施方案经血管内送入至邻近该神经靶位的血管内，并且使用该血管内的(多个) 换能器跨血管地刺激该神经靶位。例如，一些实施方案使用定位在颈内静脉内的(多个) 电极靶向迷走神经，并且一些实施方案使用定位在锁骨下静脉和/或头臂静脉内的(多个) 电极刺激星状神经节。图17图示说明了根据多个实施方案的带有(多个)导线1772和卫星换能器1770的IMD1769，(多个)导线1772被定位以向心脏提供CRM治疗，并且卫星换能器1770被定 位以刺激/抑制颈神经靶位。卫星换能器经无线连接与IMD连接，IMD的作用是卫星的行 星。可通过无线连接来进行刺激和通信。无线连接的例子包括RF连接和超声连接。尽管 没有图示，但一些实施方式使用无线连接进行心肌刺激。卫星换能器的例子包括皮下电极、 神经套囊电极和血管内电极。在阅读和理解本公开内容后，本领域普通技术人员要理解的是该系统可被设计成 仅刺激右迷走神经，该系统可被设计成仅刺激左迷走神经，并且该系统可被设计成双侧地 刺激左和右迷走神经两者。另外，该系统可被设计成刺激和/或抑制其他神经靶位的神经 活动。该系统可被设计成刺激神经交通(当刺激迷走神经时提供副交感反应)，或抑制神经 交通(当抑制迷走神经时提供交感反应)。多个实施方案递送单向刺激或对神经中的一些 神经纤维递送选择性刺激。对被测病理状况响应的NS系统在检测到病理状况，诸如病理性心脏病症时，多个实施方案自动地调整神经刺激 (例如，增加压力感受器刺激)。例如，可增加压力反射治疗强度以增加血管舒张反应，并潜 在地防止或减少心肌缺血损害。多个实施方案包括心率管理装置(诸如起搏器，I⑶或CRT 装置)中的反馈机构，其也具有用于电刺激压力感受器的刺激导线。该装置通过现有的方 法监测心电活动。在不良心脏事件诸如心室纤颤(VF)和心房纤颤(AF)、在预定速率之上的 室性心动过速(VT)和房性心动过速(AT)、以及通过分换气量传感器检测到的呼吸困难、心 绞痛、代偿失调和缺血的情况下，该装置通过将压力感受器刺激增加至最大容许水平而发 生响应。结果，血压暂时下降，潜在地防止或减少由于缺血引起的心肌损害。例如，如果一 个装置可通过暂时地调节压力感受器刺激的程度来对不良心脏事件发生响应，则该装置治 疗高血压的功能性可被扩展。用于识别心脏病症的事件检测算法自动地调节神经刺激，使得可植入装置能够通过增加副交感反应来对被测心脏病症发生响应，从而潜在地防止或减 少心肌缺血性损害。在心肌梗死后，梗死区内的心肌细胞死亡，并且被瘢痕组织替代，瘢痕组织具有与 功能心肌不同的机械和弹性性能。随着时间推移，此梗死区 可变薄并扩大，导致整个心脏范 围内心肌应力的再分布。最后，此过程导致高应力区内的机械功能受损和心力衰竭。高应 力区指被加重“负荷”，并且应力减小称为“卸负荷”。多个实施方案监测心电活动。在检测到心肌梗死时，该装置通过刺激血管壁内或 附近的压力感受器和/或直接刺激压力敏感神经，来电刺激压力反射。增加的压力反射刺 激代偿了降低的压力反射敏感性，并改善了心肌梗死后患者的临床结果。可植入装置(例 如，CRM装置)监测心电活动。在检测到心肌梗死时，该装置刺激压力反射。该装置的一些 实施方案使用放置在血管壁内或附近的电极刺激肺动脉、颈动脉窦或主动脉弓中的压力感 受器。在多个实施方案中，用套囊电极直接刺激，或用在传入神经附近经静脉内放置的导线 刺激传入神经诸如主动脉神经。用套囊电极直接刺激，或用在传入神经附近经静脉内放置 的导线刺激传入神经诸如颈动脉窦神经或迷走神经。在多个实施方案中，使用固定在脂肪 垫中的电极，或经静脉内送入至邻近该脂肪垫的血管或腔室内的导线刺激该心脂肪垫。压力反射刺激迅速地引起血管舒张，以及全身血压的降低。此代偿了降低的压力 反射敏感性，并减少了心肌梗死。根据多个实施方案，在压力反射刺激期间监测全身血压或 替代参数，以确保递送适当水平的刺激。本发明主题的一些方面和实施方案提供了压力反 射刺激以防止心肌梗死后的缺血损害。图18图示说明一个装置实施方案，该装置实施方案被配置成整合用于至少两种 被测病理状况的多种神经刺激治疗。图示的装置包括控制器1873和一种或多种病理状况 的检测器1874。检测器1874通过传感(多个)生理参数来监测某些病理状况的发生，上述 生理参数可提供被监测状况的指征。例如，图示的检测器包括用于提供被测病理状况的严 重性的指征1875的设备。严重性指征可基于血液动力学性能的评价或多种判别算法，诸如 可用来在多种类型的心律失常中进行判别。此严重性指征可用来将治疗在提供给其他病理 状况之前优先地提供给更严重的病理状况；或如果两种病理状况同时或几乎同时被治疗， 则将适当的治疗进行权衡以确保有效地治疗较严重的状况。图示的控制器1873被配置成 控制用于可以被或不被检测器1874检测到的第一病理状况的神经刺激治疗1876，控制用 于被检测器1874检测到的至少第二状况的预定神经刺激1877，并且将1878整合为用于第 一状况和至少第二状况的神经刺激治疗。控制器1873使用整合的神经刺激治疗以控制神 经刺激电路1879，以使用电极或换能器1880递送神经刺激。图19图示说明了一个装置实施方案，该装置被配置成整合用于慢性病理状况的 长期神经刺激治疗和用于被测急性病理状况的神经刺激治疗。图示的装置包括控制器1973 和一种或多种急性病理状况诸如缺血、心肌梗死和多种心律失常的检测器1974。检测器 1974通过传感(多个)生理参数来监测某些病理状况的发生，上述生理参数可提供被监测 状况的指征。例如，多个检测器实施方案被配置成监测缺血、急性心肌梗死、心律失常、心源 性休克和/或心力衰竭代偿失调的发生。对于心源性休克有许多病因能导致心室充盈减 少。对于这些病因中的许多病因，相信撤回副交感刺激是有益的。心力衰竭代偿失调的发作 是包括恶化的心衰症状、血液动力学不稳定和肺水肿的一种状况。心力衰竭代偿失调的发作可使用心音、经胸阻抗、心腔压力和/或血管压力来传感。图示的控制器1973被配置成控制用于至少一种慢性病症的刺激治疗1976诸如抗高血压治疗、MI后治疗或心力衰竭重 塑治疗，以控制用于被检测器1974检测到的至少一种急性病理状况的预定神经刺激1977， 并且将1978整合为用于慢性和急性病理状况的神经刺激治疗。控制器1973使用整合的神 经刺激治疗来控制神经刺激电路1979，以使用电极或换能器1980递送神经刺激。图20-21图示说明了根据本发明主题的多个实施方案的基于被测心脏事件的检 测来调控压力感受器刺激的方法。被测心脏事件可通过CRM装置、NS装置、或具有NS/CRM 性能的可植入装置来测定。图20图示说明了基于被测心脏病症的检测来调控压力感受器 刺激的一个实施方案。在2081递送第一神经刺激治疗。此第一治疗可以是对高血压降低血 压的长期治疗，或是在MI或心力衰竭后进行的重塑治疗。在2082，确定是否已经检测到心 脏病症。如果没有检测到心脏病症，则在2081执行正常神经刺激(根据正常例程的刺激)。 如果已检测到心脏事件，则在2083执行变更的神经刺激。在多个实施方案中，当检测到心 脏病症时执行最大容许压力起搏。在一个实施方案中，当检测到心脏病症时增加压力起搏 频率。在一个实施方案中，当检测到心脏病症时增加压力起搏占空比。一个实施方案当检 测到心脏病症时增加压力起搏强度。可实施其他步骤。例如，多个实施方案当检测到心脏 病症时一般施加神经刺激并暂停神经治疗，并且多个实施方案当检测到心脏病症时一般暂 停神经治疗并施加神经刺激。图21图示说明了基于心脏病症的检测调控神经刺激的实施 方案。在2181递送第一神经刺激治疗。此第一治疗可以是对高血压降低血压的长期治疗， 或是在MI或心力衰竭后进行的重塑治疗。在2182，确定是否已经检测到心脏病症。如果没 有检测到心脏病症，则在2181执行正常神经刺激(根据正常例程的刺激)。如果已检测到 心脏事件，则在2183识别状况或事件，并且在2184对被识别的不良事件施加适当的神经刺 激。例如，对于心室纤颤和缺血，适宜的血压治疗可以是不同的。因此，被测状况可导致该 神经刺激治疗的强度的改变(增大或减小)或在已经使用神经刺激或其他疗法治疗该急性 病症之前撤回用于该慢性病症的神经刺激治疗。根据多个实施方案，在2185对被识别的事 件调整所需的神经刺激。例如，一个实施方案在2186将获取的参数与目标参数进行比较。 基于获取的参数与目标参数的比较，在2187可增加神经刺激强度或在2188处可降低神经 刺激强度。根据多个实施方案，不良事件包括可检测到的前兆，使得可施加治疗以预防心律 失常。在一些实施方案中，不良事件包括心脏事件和非心脏事件诸如中风。而且，一些实施 方案将心律失常和非心律失常事件均识别为不良事件。图22-23图示说明根据本发明主题的多个实施方案的检测心肌梗死并响应于被 测到的心肌梗死来执行压力起搏的系统和方法。图22图示说明了包括心肌梗死检测器 2289和神经刺激器2290的系统。例如，心肌梗死可使用心电图来检测。例如，可将模板与 心电图比较以确定心肌梗死。另一实施例检测ST段抬高的变化以检测心肌梗死。在多个 实施方案中，例如，检测器和刺激器被集成为单个可植入装置诸如AHT装置或CRM装置。在 多个实施方案中，检测器和刺激器在适合于彼此通信的多个独立的可植入装置中实现。图23图示说明根据本发明主题的多个实施方案的检测心肌梗死并响应于被测到 的心肌梗死而执行神经刺激的方法。该方法可在执行另一神经刺激治疗的同时，响应于心 肌梗死而执行。在2391，确定是否已发生心肌梗死。在确定已发生心肌梗死时，在2392刺激神经靶位以诱发副交感反应。例如，在多个实施方案中，使用通过右心房和肺动脉瓣并送 入至肺动脉的导线刺激肺动脉中和周围的压力感受器。其他实施方案刺激其他压力感受器 位点和压力敏感神经。一些实施方案在2393监测全身血压或替代参数，并在2394确定是 否应该基于此监测对刺激进行调整。如果要调整刺激，则在2395调节神经刺激。调节的例 子包括改变刺激的振幅、频率、短脉冲群频率和/或波形。在心肌梗死后可使用神经刺激，诸如压力反射刺激来卸负荷。多个实施方案在NS 装置的反馈控制系统内使用急性心肌梗死检测传感器，诸如缺血传感器。在多个实施方案 中，刺激导线通过右心房并进入肺动脉而被植入以刺激肺动脉中和周围的压力感受器。各 个实施方案植入刺激套囊或导线以刺激传入神经，植入电极螺丝或导线以刺激心脂肪垫， 以及植入导线以刺激本公开内容中其他地方提到的其他压力感受器。加重负荷区的电预激活会减少该区的负荷。此预激活可显著地减少心输出量，弓丨 起交感神经激活和整体应力增加，最终导致有害的心脏重塑。可通过增强的神经刺激来规 避此过程以减少此反射的影响。因此，预激活期间副交感神经系统的激活 可防止电预刺激 卸负荷所产生的不良副作用。多个实施方案提供一种可植入医疗装置，该装置包括缺血前神经刺激治疗和缺血 后神经刺激治疗系统。缺血用作被测病理性心脏病症的例子。在阅读和理解本公开内容 后，本领域普通技术人员将理解如何对其他被测病理性心脏病症诸如心律失常作出适当的 改动。例如，心律失常检测器可从一个或多个心脏信号检测预定类型的心律失常诸如缓慢 性心律失常和快速性心律失常。响应于预定类型心律失常的检测，控制器启动抗心律失常 治疗。在一个实施方案中，必要时，控制器暂停神经刺激治疗，以递送抗心律失常治疗。例 如，响应于被测到的快速性心律失常，可暂停神经刺激治疗以递送心电复律/除颤电击脉 冲，并且当快速性心律失常终止时可恢复神经刺激。在多个实施方案中，缺血前和缺血后治疗系统向患者提供以长期神经刺激治疗和 缺血后神经刺激治疗。可植入医疗装置递送慢性(长期)神经刺激治疗。这种长期神经刺 激治疗的例子包括抗高血压治疗和心脏重塑控制治疗(RCT)。可植入医疗装置包括实时缺 血检测器，该检测器检测患者的缺血状态。缺血状态表明发生了缺血事件诸如急性Ml。响 应于缺血事件的发生，可植入医疗装置递送缺血后治疗，并且，如有必要，调整该长期神经 刺激治疗。缺血后治疗控制或最小化与缺血事件相关的心肌损害。控制器通过使用一个或 多个传感的生理信号作为输入通过反馈控制来提供长期神经刺激治疗和缺血后治疗的调
iF. ο图24是图示缺血前和缺血后治疗系统的实施方案的框图。图示的系统2401包括 传感电路2402、缺血检测器2403、治疗递送装置2404、治疗监测器2405和控制器2406。传感电路传感一个或多个生理信号，包括一个或多个缺血指示信号以及一个或多 个治疗监测信号。在一个实施方案中，一个或多个生理信号中的至少一个是缺血指示信号 和治疗监测信号。在多个实施方案中，一个或多个治疗监测信号指示心脏病症和/或血液 动力学性能，包括治疗效果。缺血检测器从由传感电路传感的一个或多个缺血指示信号来 检测缺血状态。缺血状态指示正发生缺血事件。治疗递送装置递送缺血后治疗和/或缺血 前治疗。治疗监测器从由传感电路传感的一个或多个治疗监测信号来产生一个或多个治疗 监测参数。一个或多个治疗监测参数包括一个或多个缺血后治疗监测参数和/或一个或多个缺血前治疗监测参数。一个或多个缺血后治疗监测参数的每一个参数指示缺血后治疗的 效果。一个或多个缺血前治疗监测参数的每一个参数指示缺血前治疗的效果。在一个实施 方案中，治疗监测参数的至少一个参数用作缺血后治疗监测参数和缺血前治疗监测参数。 控制器包括缺血后治疗控制器2407和长期治疗或缺血前治疗控制器2408。缺血后治疗控 制器启动缺血后治疗的递送并基于由缺血检测器检测到的缺血状态和由治疗监测器产生 的一个或多个缺血后治疗监测参数来调整该缺血后治疗的递送。在一个实施方案中，使用 由治疗监测器产生的同一(多个)治疗监测参数来调整缺血后治疗和长期治疗。在另一个 实施方案中，使用由治疗监测器产生的基本上不同的治疗监测参数来调整缺血后治疗和缺 血前治疗。传感电路通过一个或多个可植入电极/传感器诸如心内膜电极、心外膜电极和皮 下电极、阻抗传感器、压力传感器、加速度计、声传感器诸如麦克风、应变传感器和提供一个 或多个生理信号的传感的其他传感器来传感一个或多个生理信号。由传感电路传感的一个 或多个生理信号包括由用于检测缺血状态的缺血检测器使用的一个或多个缺血指示信号， 和由用于产生一个或多个治疗监测参数的治疗监测器使用的一个或多个治疗监测信号。此 类生理信号的例子包括心脏信号诸如电描记图和心电图(ECG)、血压信号、阻抗信号、指示 心音和/或活动水平的加速度计信号、指示心音的声信号以及指示心壁运动的应变信号。
缺血检测器从一个或多个缺血指示信号来检测缺血状态。缺血检测器包括运行自 动缺血检测算法以从一个或多个缺血指示信号检测缺血状态的缺血分析仪。在一个实施方 案中，当缺血状态指示已发生缺血事件，诸如急性MI时，缺血检测器产生缺血报警信号。在 一个实施方案中，缺血信号传输至用于为患者和/或医生或其他陪护员产生报警信号和/ 或警告信息的外置系统。在另一个具体实施方案中，可植入医疗装置诸如通过产生可听音 或信息，为患者产生报警信号和/或警告信息。在一个实施方案中，缺血检测器从一个或多个心脏信号来检测缺血状态。传感电 路包括心脏传感电路。在具体实施例中，使用包括埋入电极的可穿戴式背心或挂件来传感 心脏信号，该埋入电极被配置成传感指示心脏活动的表面生物电势信号。传感的表面生物 电势信号经遥测术传输至可植入医疗装置。在另一个具体实施方案中，缺血检测器从一个 或多个无线ECG信号来检测缺血状态。传感电路包括无线ECG传感电路。无线ECG是近 似于表面ECG的信号，并且是不使用表面(接触皮肤)电极而获取的。在转让给心脏起搏 器有限公司(Cardiac Pacemakers, Inc.)的于2004年3月5日提交的题目为“WIRELESS ECG IN IMPLANTABLE DEVICES”的美国专利申请系列号10/795，126中讨论了用于传感无 线ECG的电路的例子，该申请的全文以引用方式合并入本文中。在均转让给心脏起搏器有 限公司的于 2005 年 3 月 14 日提交的题目为 “CARDIAC ACTIVATION SEQUENCEMONITORING AND TRACKING”的美国专利申请系列号10/955，397和于2005年3月14日申请的题目为 "CARDIAC ACTIVATION SEQUENCEMONITORING FORISCHEMIA DETECTION” 的美国专利申请系 列号11/079，744中讨论了基于无线ECG的缺血检测的例子，上述申请的全文以引用方式合 并入本文中。在另一个实施方案中，缺血检测器2403从一个或多个电描记图信号检测缺 血状态。传感电路2402包括电描记图传感电路。在均转让给心脏起搏器有限公司的题目 为“METHOD ANDAPPARATUS FOR DETECTING CHANGES IN ELECTR0CARDI0GRAMSIGNALS” 的美 国专利6，108, 577和于2001年9月25日提交的题目为“EVOKED RESPONSE SENSING FORISCHEMIA DETECTION”的美国专利申请系列号09/962，852中讨论了基于电描记图的缺血检 测器的例子，上述专利和申请的全文以引用方式合并入本文中。在美国专利申请系列号10/955，397和美国专利申请系列号11/079，744中讨论了 基于无线ECG的缺血检测的例子。在一个实施方案中，传感多个ECG向量以允许缺血定位器 通过执行心电向量描记分析来定位缺血区。在多个需要多个无线ECG向量的实施方案中， 选择多对电极，同时地或一次一个地，用于多通道(多向量)无线ECG传感。用于传感ECG向 量的电极对的选择由缺血检测器在检测缺血状态时的需求和缺血检测器在定位缺血区时 的需求来确定。在一个实施方案中，选择为检测缺血状态提供可靠的传感的ECG向量。当两 个或多个ECG向量提供可靠的传感时，选择为此目的显示最高信噪比(SNR)的ECG向量。在 一个实施方案中，形成ECG向量的最佳线性组合以提供最高的SNR，诸如在转让给心脏起搏 器有限公司的于2003年12月19日提交的题目为“SEPARATION OF ASUBCUTANEOUS CARDIAC SIGNAL FROM A PLURALITY 0FC0MP0SITE SIGNALS” 的美国专利申请系列号 10/741，814 中 所讨论的，该申请的全文以引用方式合并入本文中。
在另一个实施方案中，缺血检测器从一个或多个阻抗信号来检测缺血状态。传感 电路包括阻抗传感电路以传感各自指示心脏阻抗或经胸阻抗的一个或多个阻抗信号。缺血 检测器包括基于电阻抗的传感器，该传感器使用低载频以从电阻抗信号检测缺血状态。组 织电阻抗已显示在缺血期间显著地增加，并在缺血后显著地减小，如Dzwonczyk等人，IEEE Trans. Biomed. Eng.，51 (12) =2206-09(2004)中所讨论的。缺血检测器传感插入心脏中的 电极之间的低频电阻抗信号，并检测缺血为阻抗的陡变(诸如振幅或相角的急剧增加)。在 一个实施方案中，缺血检测器从局部阻抗信号检测缺血状态，该局部阻抗信号指示由于缺 血区内的延迟激活而引起的局部机械延迟。在另一个实施方案中，缺血检测器从指示心音的一个或多个信号来检测缺血状 态。传感电路包括心音传感电路。心音传感电路使用一个或多个传感器诸如加速度计和/ 或麦克风来传感指示心音的一个或多个信号。这些传感器包括在可植入医疗装置中或整合 入导线系统中。缺血检测器通过检测预定类型的心音、预定类型的心音分量、预定类型的心 音形态特征或指示缺血的心音的其他特征来检测缺血状态。在均转让给心脏起搏器有限公 司的题目为“ISCHEMIA DETECTION USING HEART SOUND SENSOR”的美国专利申请公开号 2006/0282000 和题目为 “ISCHEMIA DETECT I ONUS ING HEART SOUD TIMINGS” 的美国专利申 请系列号11/625003中讨论了使用心音检测缺血的例子，上述申请的全文均以引用方式合 并入本文中。在另一个实施方案中，缺血检测器从一个或多个压力信号来检测缺血状态。传感 电路包括与一个或多个压力传感器耦合的压力传感电路。在一个具体的实施方案中，压力 传感器是传感指示心内或血管内压力的信号的可植入压力传感器，该信号的特征是缺血 的指征。在转让给心脏起搏器有限公司的题目为“ISCHEMIA DETECTION USING PRESSURE SENSOR”的美国专利申请系列号11/624,974中讨论了使用压力检测缺血的例子，并且该申 请的全文以引用方式合并入本文中。在另一个实施方案中，缺血检测器从各自指示局部心壁运动的一个或多个加速度 计信号来检测缺血状态。传感电路包括与一个或多个加速度计耦合的心脏运动传感电路， 上述的每个加速度计整合在定位于心脏上或心脏中的导线的一部分中。缺血检测器检测缺血为局部加速度计信号的振幅急剧减小或来自不同心脏区域的局部加速度计信号之间的时间延迟增加。在另一个实施方案中，缺血检测器从指示心率变异性(HRV)的HRV信号来检测缺 血状态。传感电路包括HRV传感电路以传感HRV并产生HRV信号，HRV信号是HRV参数的代 表。HRV是在一段时期内心动周期长度的逐搏变异。HRV参数包括为HRV指标的任意参数， 包括在一段时期内心动周期长度的逐搏变异的任意定性表示。在具体的实施方案中，HRV 参数包括低频(LF)HRV与高频(HF)HRV的比率(LF/HF比)。LF HRV包括具有约0. 04Hz至 0. 15Hz之间的频率的HRV分量。HF HRV包括具有约0. 15Hz至0. 40Hz之间的频率的HRV 分量。当LF/HF比超过预定阈值时缺血检测器检测到缺血。在转让给心脏起搏器有限公司 的于 2003 年 9 月 23 日提交的题目为"METHOD FOR ISCHEMIA DETECTION BYIMPLANTABLE CARDIAC DEVICE”的美国专利申请系列号10/669，168中所讨论的中讨论了基于LF/HF比的 缺血检测器的例子，该申请的全文以引用方式合并入本文中。在另一个实施方案中，缺血检测器从由一个或多个应变传感器诸如应变计传感器 传感的指示心壁运动的信号来检测缺血状态，上述的各个应变计传感器整合在导线系统中 以传感指示施加在导线上的弯曲力的信号。传感电路包括与一个或多个应变传感器耦合的 应变信号传感电路。弯曲力的时间分布和振幅反映放置各应变传感器的区域内的心壁运 动，并且此局部心壁运动指示该区域是否缺血。在另一个实施方案中，缺血检测器从指示血酶水平(诸如血中肌钙蛋白和肌酸激 酶(CK，CK-MB)水平)变化的信号来检测缺血状态，上述血酶水平变化是与缺血相关的心肌 应激或损害的结果。传感电路包括与检测血酶水平的此种变化的可植入化学感受器耦合的 血酶水平传感电路。缺血检测器检测缺血为血酶水平的陡变。在一个实施方案中，缺血检测器包括缺血定位器以定位心脏中的缺血区。缺血区 指示缺血组织的位置或大体位置，上述缺血组织包括梗死组织，即，其特征基本上受缺血事 件(包括急性MI)影响的心脏组织。在多个实施方案中，缺血定位器使用多个电极或传感 器从而通过分析经这些电极或传感器传感的信号来定位缺血区。控制器基于缺血状态、缺血区以及一个或多个治疗监测参数来控制一个或多个治 疗的递送。控制器包括缺血后治疗控制器和长期治疗控制器。缺血后治疗控制器启动缺血 后治疗的递送并基于被测缺血状态以及一个或多个缺血后治疗监测参数来调整缺血后治 疗的递送。长期治疗控制器基于被测缺血状态以及一个或多个长期治疗监测参数来调整长 期治疗(在检测到缺血之前)的递送。在一个实施方案中，例如，当被测缺血状态指示缺血 事件不再发生和/或一个或多个缺血后治疗监测参数不再指示需要缺血后治疗时，缺血后 治疗控制器停止缺血后治疗的递送。在一个实施方案中，缺血后治疗和长期治疗是基本上 不同类型的治疗。在一个实施方案中，缺血后治疗和长期治疗是相同类型的治疗，但使用基 本上不同的(多个)参数，并且缺血后治疗控制器通过调整长期治疗的一个或多个参数来 启动缺血后治疗的递送。神经刺激控制器启动缺血后刺激治疗并控制来自神经刺激电路的神经刺激 脉冲的递送。在均转让给心脏起搏器有限公司的于2003年12月24日提交的题目为 "BAROREFLEX STIMULATION TO TREAT ACUTEMYOCARDIAL INFARCTION” 的美国专利申请 系列号10/745，920(279. 705usl—20050149126)和于2005年5月9日申请的题目为“IMPLANTABLE VAGAL STIMULATOR FOR TREATING CARDIACISCHEMIA，，的美国专利申请系列 号11/075,838(279. 779usl—20060206158)中讨论了缺血后神经刺激治疗的例子，上述申 请的全文以引用方式合并入本文中。图25是使用电描记图和/或阻抗信号来检测缺血状态和/或定位缺血区的电极 系统的实施方案的图示。该电极系统包括导线系统2510，该导线系统能够传感心脏2511之 中和/或之上的局部电描记图和/或局部阻抗。图示的导线系统包括心房导线2510A、RV导线2510B和LV导线2510C。心房导线 2510A是包括用于放置在RA中的心内膜电极2512A-B的心内导线。RV导线2510B是包括用 于放置在RV之中或之上的心内膜或心外膜电极2513A-H的心内或心外导线。LV导线2510C 是包括用于放置在LV之中或之上的心内膜或心外膜电极2514A-H的心内或心外导线。在一个实施方案中，缺血检测器从使用选自电极2513A-H和2514A-H的至少一个 电极传感的多个电描记图中的每一个电描记图来检测缺血状态。当该缺血状态指示发生缺 血事件时，缺血定位器通过识别与从中检测到该缺血事件发生的电描记图有关的至少一个 电极来定位缺血区。在另一个实施方案中，选自电极2513A-H和2514A-H的多根电极用来测量阻抗。缺 血检测器从每个测量的阻抗来检测缺血状态。当诸如通过测量的阻抗中的陡变，该缺血状 态指示发生缺血事件时，缺血定位器通过识别与从中检测到该缺血事件发生的测量的阻抗 有关的至少一个电极来定位缺血区。在进一步的实施方案中，一个或多个应变传感器整合在导线2510B和2510C的每 一个导线中以传感指示局部心壁运动的信号。缺血检测器从指示局部心壁运动的每个信号 来检测缺血状态。当诸如通过局部心壁运动中的陡变，该缺血状态指示发生缺血事件时，缺 血定位器通过识别与从中检测到该缺血事件发生的信号有关的至少一个应变传感器来定 位缺血区。在一个实施方案中，缺血定位器通过使用本文中所讨论的方法的组合来定位缺血 区。在一个实施方案中，缺血定位器首先通过分析无线ECG向量来识别大致的缺血区。然 后，缺血定位器进一步通过分析从识别的大致缺血区传感的电描记图和阻抗来定位该缺血 区。通过综合所进行的所有方法的定位结果，诸如通过使用模糊逻辑，来定位缺血区。图26是检测缺血事件和/或定位缺血区的电极/传感器系统的实施方案的图示。 在多个实施方案中，一个或多个皮下电极、心内膜电极、心外膜电极、阻抗传感器、加速度 计、声传感器、压力传感器和应变传感器耦合到传感电路使得能够传感如本文所讨论的用 于检测缺血状态并监测治疗的一个或多个生理信号。在一个实施方案中，这样的电极和传 感器每个都电连接到可植入医疗装置。在另一个实施方案中，一个或多个这样的电极和传 感器电连接到另一装置，该装置经遥测与可植入医疗装置通信。图27图示说明递送长期神经刺激治疗和缺血后神经刺激治疗的方法实施方案。在2715，递送长期神经刺激治疗以治疗患者的慢性心脏病症。该患者被诊断具有与发生病 理性心脏病症的风险有关的心脏病症(例如，缺血事件诸如急性Ml)。图示的方法使用缺血 作为病理性心脏病症的实施例。在阅读和理解本公开内容后，本领域普通技术人员会理解 如何提供对其他病理性心脏病症响应的神经刺激。在一个实施例中，患者是心力衰竭患者。 在另一实施例中，患者患有MI并发生心力衰竭。在递送神经刺激治疗的同时，监测患者的MI复发。在2716，传感一个或多个生理信号。一个或多个信号包括能够检测患者的缺血 状态的一个或多个缺血指示信号，和能够监测递送给患者的治疗的一个或多个治疗监测信 号。一个或多个生理信号的例子包括电描记图、无线ECG信号、血压信号、阻抗信号、指示心 音和/或活动水平的加速度计信号、指示心音的声信号以及指示心壁运动的应变信号。在 一个实施方案中，至少一个生理信号用作缺血指示信号和治疗监测信号。在一个实施方案 中，一个或多个缺血指示信号和一个或多个治疗监测信号包括基本上不同的信号。
在2717，从一个或多个缺血指示信号检测缺血状态。缺血状态指示每种缺血事件 的发生。在一个实施方案中，通过分析一个或多个缺血指示信号来定位缺血区。缺血区包 括缺血的或梗死的心脏组织或位于缺血的或梗死的心脏组织附近。如果在2718缺血状态指示发生缺血事件，则在2719递送缺血后治疗。在2720监 测缺血后神经刺激治疗的效果和/或长期神经刺激治疗的效果。从一个或多个治疗监测信 号产生一个或多个治疗监测参数。一个或多个治疗监测参数的例子包括QRS宽度、ST段偏 移、无线ECG中优势取向向量(dominant orientation vector)的变化、HRV参数、血压、由 血压衍生的参数(例如，压力变化速率和脉压)、局部阻抗、预定类型的心音的振幅(例如， S3和S4)、局部心壁运动的幅度、以及从由传感电路传感的信号衍生的任意其他参数。在一 个实施方案中，从缺血后治疗监测信号产生至少一个缺血后治疗监测参数，并且从长期治 疗监测信号产生至少一个长期治疗监测参数。缺血后治疗监测参数指示缺血后治疗的效 果。长期治疗监测参数指示长期治疗的效果。在2721根据缺血状态和一个或多个治疗监测参数来调整缺血后神经刺激治疗。 在响应于缺血事件的发生启动缺血后治疗后，基于一个或多个治疗监测参数来调整缺血后 治疗。在一个实施方案中，缺血后治疗递送至被定位的缺血区。在一个实施方案中，当缺血 状态指示缺血事件不再发生时和/或当缺血后治疗监测参数指示不再需要缺血后治疗时， 停止该缺血后治疗的递送。在2722根据缺血状态和一个或多个治疗监测参数来调整长期治疗。在一个实施 方案中，当缺血状态指示发生缺血事件时，例如，调整长期治疗以减少总心脏工作负荷。在 一个实施方案中，当缺血状态指示缺血事件不再发生时和/或当缺血后治疗监测参数指示 不再需要缺血后治疗时，例如，进一步调整长期治疗的递送以恢复其缺血前参数。在一个实 施方案中，不管是否正在递送缺血后治疗，使用长期治疗监测参数来调整长期治疗。在一个系统实施方案，作为实施例而非限制，该系统被配置成递送长期神经刺激 治疗并检测选自下列病症的至少一种病理性心脏病症心律失常、急性缺血事件和急性 Ml。响应于心律失常诸如心动过缓，该系统暂停长期神经刺激治疗直至心律失常事件停止。 响应于急性缺血，该系统调整长期神经刺激治疗以增加副交感神经反应，从而在缺血事件 期间降低心率并减少心脏工作负荷。响应于急性MI，该系统启动MI后神经刺激治疗以减少 心脏上的应力。可以递送或不递送长期神经刺激治疗的一些实施方案，通过根据严重性对病症进 行等级评定来优先提供神经刺激治疗。例如，该系统可将心律失常的等级评定为比急性缺 血事件更严重。响应于检测到心律失常和缺血事件两者，该系统提供神经刺激治疗，该治疗 被权衡以确保终止心律失常事件。此可涉及撤回、暂停或滴定用于被测到的缺血的神经治疗或可涉及调整神经刺激治疗的时机。此外，当治疗两种或多种病理状况时，一些实施方案通过改变治疗之一的神经靶位来整合用于两种或多种病理状况的多种神经刺激治疗。根据多个实施方案，如上面所图示和说明的装置适于诸如通过定位于(多个)预 定位置的一个或多个刺激电极将神经刺激作为电刺激递送至所需的神经靶位。可使用用于 递送神经刺激的其他元件。例如，一些实施方案使用换能器，使用其他类型的能量诸如超 声、光、磁或热能来递送神经刺激。本领域普通技术人员应该理解，本文所示和所说明的模块和其它电路可以使用软 件、硬件、以及硬件与软件的组合来实现。因此，术语模块和电路，例如，旨在包括软件实现、 硬件实现、以及软件和硬件实现。本公开内容中说明的方法不希望排除本发明主题范围内的其它方法。在阅读并理 解本公开内容后，本领域普通技术人员应该理解本发明主题范围内的其它方法。上述实施 方案以及图示说明的实施方案的各部分，不一定是相互排斥的。这些实施方案或其部分可 进行组合。在多个实施方案中，这些方法使用嵌入在载波或传播信号中的计算机数据信号 来实现，该计算机数据信号代表一系列指令，当由一个或多个处理器执行时，其使(多个) 处理器分别执行各个方法。在多个实施方案中，这些方法作为包含在计算机可访问介质中 的能够引导处理器执行各个方法的一组指令来实现。在多个实施方案中，介质是磁介质、电 介质或光学介质。上述详细说明旨在是说明性的，而非限制性的。在阅读和理解上述描述后，其它实 施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应参照附带的权利要求 以及此权利要求有权请求的等效形式的全部范围来确定。
权利要求
一种可植入医疗装置，包括检测器，其被配置成检测适于急性神经刺激治疗的病理状况；神经刺激器，其能够递送慢性神经刺激治疗和所述急性神经刺激治疗；以及控制器，其被配置成控制所述神经刺激器以提供所述慢性神经刺激治疗，接收来自所述检测器的检测到所述病理状况的指示，并控制所述神经刺激器响应于该指示而整合所述急性神经刺激治疗和所述慢性神经刺激治疗。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述检测器被配置成检测 缺血；急性心肌梗死； 心律失常； 心源性休克；或 心力衰竭代偿失调的发作。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述慢性神经刺激治疗包括心力衰竭重塑治疗。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述慢性神经刺激治疗包括心肌梗死后治疗。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述慢性神经刺激治疗包括抗高血压治疗。
6.一种可植入医疗装置，包括执行第一神经刺激治疗以治疗第一病理状况的设备；检测第二病理状况的设备，其中所述第二病理状况是适于第二神经刺激治疗的心脏病 症；以及响应于所述第二病理状况的检测而将所述第一神经刺激治疗和所述第二神经刺激治 疗整合成为用于所述第一和第二病理状况的综合神经刺激治疗的设备。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述第二病理状况包括心律失常、急性缺血性事件、 或急性心肌梗死。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第一病理状况包括高血压或心室重塑。
9.如权利要求6所述的装置，进一步包括递送心律管理治疗的设备。
10.如权利要求6所述的装置，其中所述执行第一神经刺激治疗的设备包括长期执行 第一神经刺激治疗的设备。
11.如权利要求10所述的装置，其中 所述第一病理状况是高血压；以及所述第一神经刺激治疗包括抗高血压神经刺激治疗。
12.如权利要求10所述的装置，其中 所述第一病理状况是心室重塑；以及所述第一神经刺激治疗包括用于减缓心室重塑进展的抗重塑治疗。
13.如权利要求6所述的装置，其中所述第一神经刺激治疗是间歇神经刺激治疗，其中神经刺激时间被无神经刺激的时间 间隔开；以及将所述第一神经刺激治疗和所述第二神经刺激治疗整合成为用于所述第一和第二病 理状况的综合神经刺激治疗的设备包括将作为所述第二神经刺激治疗的一部分而递送的 神经刺激安排在所述间歇神经刺激治疗的神经刺激时间之间发生的设备。
14.如权利要求6所述的装置，其中将所述第一神经刺激治疗和所述第二神经刺激治 疗整合成为用于所述第一和第二病理状况的综合神经刺激治疗的设备包括撤回所述第一 神经刺激治疗直至所述第二病理状况的治疗结束的设备。
15..如权利要求6所述的装置，其中将所述第一神经刺激治疗和所述第二神经刺激治 疗整合成为用于所述第一和第二病理状况的综合神经刺激治疗的设备包括增加或减少所 述第一神经刺激治疗的强度直至所述第二病理状况的治疗结束的设备。
16.如权利要求6所述的装置，其中所述检测第二病理状况的设备包括检测所述第二 病理状况的严重性的设备，以及用于整合的设备包括基于所述第二病理状况的严重性来整 合所述第一神经刺激治疗和所述第二神经刺激治疗的设备。
17.一种装置，包括执行迷走神经刺激治疗以治疗慢性病理状况的设备；检测缺血的设备；以及响应于缺血的检测而为所述慢性病理状况调节迷走神经刺激治疗的设备。
18.如权利要求17所述的装置，其中治疗所述慢性病理状况的迷走神经刺激治疗包括 治疗高血压的治疗或心肌梗死后治疗。
19.如权利要求17所述的装置，其中缺血是病理性心脏病症，所述装置进一步包括检 测至少第二病理状况的设备，其中所述调节迷走神经刺激治疗的设备包括为所述第二病理 性心脏病症调节迷走神经刺激治疗的设备。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述检测至少第二病理状况的设备包括检测所 述第二病理状况和第三病理状况的设备，其中所述调节迷走神经刺激治疗的设备包括为缺 血、所述第二病理状况和所述第三病理状况的组合调节迷走神经刺激治疗的设备。
21.如权利要求17所述的装置，进一步包括检测心律失常的设备，其中所述调节迷走 神经刺激治疗的设备包括响应于心律失常的检测而撤回所述迷走神经刺激治疗的设备。
22.如权利要求17所述的装置，进一步包括检测急性心肌梗死的设备，其中所述调节 迷走神经刺激治疗的设备包括采用迷走神经刺激来对检测的心肌梗死作出响应的设备。全文摘要
本发明的多个实施方案提供了一种可植入医疗装置，其包括检测器、神经刺激器和控制器。检测器被配置成检测适于急性神经刺激治疗的病理状况。神经刺激器能够递送慢性神经刺激治疗和急性神经刺激治疗。控制器被配置成控制神经刺激器以提供慢性神经刺激治疗，接收来自检测器的检测到病理状况的指示，并控制神经刺激器响应于该指示而整合急性神经刺激治疗和慢性神经刺激治疗。
文档编号A61N1/36GK101868280SQ200880108487
公开日2010年10月20日 申请日期2008年9月9日 优先权日2007年9月25日
发明者伊马德·利布斯, 安东尼·V·卡帕索, 张仪, 斯科特·A·迈耶, 玛丽娜·V·布罗克韦, 阿龙·麦凯布 申请人:心脏起搏器股份公司