给定的治疗方案是否需要附加的阶段(230)。为了说明的目的，在示例性实施例中，可对治疗递送进行编程以在二个阶段中提供。
[0095]可采用由递送控制电路(232)执行的指令对用于将每个单独的随后的电容器以串联配置堆叠至之前放电的电容器的随后的电容器的耦合定时进行编程(232)。在示例性实施例中，递送电路将随后的电容器与之前已耦合至递送桥的电容器串联耦合以发起治疗递送的下一阶段(234)。
[0096]串联耦合的电容器的放电被执行用于治疗递送的随后阶段。图8描绘了导致返回至任务228的任务234 ;该环路表示可建立用于递送治疗的递送阶段的数量。单个电容器的每个连续耦合和放电导致具有台阶状的前缘波形的刺激脉冲。所得的波形是粗糙的斜坡，其中电容器的数量确定台阶的数量，并且通过输出电容器的堆叠之间的间隔的定时(即，步进延迟)确定前缘的斜率。响应于确定已递送所需数量的阶段并且确定已根据经编程的参数提供治疗，可以任何期望的方式(诸如，通过将输出电容器与递送桥解耦)终止治疗递送。
[0097]输出电容器62的堆叠的动态可配置性和单个电容器62的连续耦合之间的间隔提供对于斜坡状前缘的波形分布的操纵。还可通过单个输出电容器的连续耦合之间的间隔的可编程性来控制斜坡状前缘的斜率。例如，与其中在较小间隔之后执行输出电容器62的耦合的实现的第二斜坡状前缘的斜率相比，第一斜坡状前缘的斜率在其中在较大的间隔之后执行输出电容器62的耦合的实现中不太陡峭。
[0098]与截断指数波形相比，根据本公开的多个方面生成的斜坡波形已呈现用于捕获所需的能量的减少。该减少已超过25%。发明人已理论推导，阈值能量的减少的主导因素是治疗被递送至的组织细胞的响应时间。通过递送以模仿细胞响应时间的波形形式的治疗，最佳量的能量可在最佳响应时间被提供至细胞。
[0099]图9是根据本公开的实施例的用于确定除颤阈值的方法的流程图。该方法可使用根据本公开的实施例所描述的设备来诱发纤颤并随后确定用于终止纤颤的能量的阈值量。
[0100]在任务302处，起搏脉冲可以期望的起搏脉冲能量和期望的起搏速率递送至患者的心脏。可由设备14或能够生成起搏脉冲的任何其他设备递送起搏脉冲。
[0101]在起搏期间，可监测患者的心脏的电传导以获得指示心脏的电传导的心脏信号(304)。评估心脏信号以标识T波并且特别是T波的上升部分的出现(306)。
[0102]该方法确定是否启用治疗递送源以便发起由输出电容器62存储的能量的递送用于生成刺激脉冲(308)。此外，如果输出电容器没有被充分充电，则禁用治疗递送。由此，可对输出电容器充电以存储被递送用于生成刺激脉冲的能量(310)。可提供指示输出电容器已被充电至预定电平的充电信号。
[0103]本公开有助于以任何期望的堆叠布置的电容器62的动态配置。在其中在充电期间以串联配置堆叠电容器的实施例中，输出电容器以并联配置堆叠以用于递送用于诱发心室纤颤的刺激脉冲。可作出关于多个电容器的堆叠配置是否是并联配置的确定(312)。如果不是，则随后使电容器并联堆叠(314)。
[0104]该方法可被配置成在递送刺激脉冲之提供用于同步刺激脉冲的期望数量的起搏脉冲。刺激脉冲可以是以低能量或亚阈值的冲击。在利用除设备14之外的起搏源的实施例中，在递送刺激脉冲之前，基于特定数量的递送脉冲、预定的时间延迟、或其他定时机制来断开起搏源。
[0105]响应于标识T波的出现，刺激脉冲与T波的上升部分一致地被递送至患者(316)。
[0106]在任务318处，评估患者的电活动以确定递送刺激是否成功地诱发心室纤颤。在刺激脉冲递送之后，可基于患者的心脏信号标识心室纤颤的开始。如果最初的刺激脉冲未能诱发心室纤颤，则可重复任务302-318达按需的多次迭代，并且在每次迭代中采用不同量的能量，直到心室纤颤被诱发。
[0107]在成功诱发心室纤颤之后，输出电容器可被再充电并被充新配置用于确定终止心室纤颤的能量的阈值量(320)。用于递送除颤能量的输出电容器的充电和配置可与本公开中的其他地方所描述的技术对应。
[0108]本文所提供的流程图、技术和工艺旨在示出示例性设备的功能操作，并且不应当被解释为实现本发明所必须的软件、固件或硬件的具体形式的反映。可以认为，将通过在外部起搏源、外部冲击源和接口中采用的特定系统体系架构并通过由外部源采用的刺激治疗(起搏和冲击)递送方法确定软件、固件、和硬件的特定形式。例如，系统或组件的实施例可采用各种集成电路组件，例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等等，这些集成电路组件可在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行多种功能。在一定程度上，存在文本和在图中所描绘的电路符号之间的任何含糊或不一致，附图将被视为控制。
[0109]提供软件、固件和硬件来完成本文中的公开内容给出的本发明是在本领域技术人员的能力范围内。为了简洁起见，在本文中可能不会详细描述与心室/心房压力传感、IMD信号处理、遥测和系统的其他功能方面(和系统的单个操作部件)相关的常规技术。结合流程图所描述的方法可在计算机可读介质中实现，计算机可读介质包括用于使可编程的处理器执行所描述的方法的指令。“计算机可读介质”包括，但不限于，任何易失或非易失性介质，诸如RAM、ROM、CD-ROM、NVRAM、EEPROM、闪存存储器等等。指令可被实现为可被它们自己执行或与其他软件结合的一个或多个软件模块。
[0110]在包含在本文中的各个图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应当注意到，许多替代或附加的功能关系或物理连接可存在于本主题的实施例中。此外，应当理解，过程可包括任何数量的附加或替代任务，图8和9中所示的任务不必以所示的顺序来执行，并且该过程可被并入到具有本文中没有描述的附加功能的更全面的程序或过程中。
[0111]该描述涉及被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如本文中所使用的，“连接”指一个元件/节点/特征直接接合至(或直接地联系于)并且不一定机械地连接至另一元件/节点/特征，除非另有声明。同样，“耦合”指一个元件/节点/特征直接地或间接地接合至(或直接地或间接地联系于)另一元件/节点/特征，除非另有声明。因此，虽然图中所示的原理描述了元件的示例性布置，但附加插入元件、设备、特征、或部件可存在于所描述的主题的一个实施例中。
[0112]虽然本公开容许多种修改和替代形式，但其具体实施例将通过附图中的示例示出且将在本文中予以详细描述。然而应当理解，本文中对具体实施例的描述并不旨在将本公开限于所公开的特定形式，相反，其意图是覆盖落在如所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等效方案以及替换方案。
【主权项】
1.一种可植入医疗设备，包括: 电源； 多个输出电容器； 充电电路，所述充电电路耦合至所述电源且耦合至所述多个输出电容器，所述充电电路包括具有耦合至所述电源的单个初级绕组和耦合至所述多个输出电容器的单个次级绕组的变压器； 递送桥，所述递送桥选择性地耦合至所述多个电容器，其中所述多个电容器在能量释放期间以多个动态可改变的配置中的一个耦合至所述递送桥；以及 控制器，所述控制器被配置成响应于预定的事件来控制所述多个输出电容器以多个动态可改变的配置中的一个耦合至所述递送桥，以使得所释放的能量生成具有基于单个患者响应所成形的斜坡状分布的刺激波形。
2.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，进一步包括，通过所述控制器可操作的耦合电路，响应于患者的生理状况将所述多个电容器中的第一个耦合至所述递送桥并且在一个或多个预定间隔后耦合多个电容器中的第二和随后的电容器中的每一个。
3.如权利要求2所述的可植入医疗系统，其特征在于，所述耦合电路包括: 递送控制模块； 耦合至所述控制器的多个堆叠电路模块，每个堆叠电路模块包括: 耦合至多个电容器中的一个的第一端子的放电FET和开关；以及耦合在所述控制器和所述开关之间用于控制所述开关的选择性激活和停用的栅极触发 FET。
4.如权利要求3所述的可植入医疗系统，其特征在于，在所述多个输出电容器的充电期间，每个堆叠电路模块的所述放电FET被激活并且每个堆叠电路模块的所述开关被停用。
5.如权利要求3所述的可植入医疗系统，其特征在于，多个堆叠电路模块的数量对应于多个电容器的数量减去一。
6.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述控制器被配置成在多个电容器开始充电前以并联配置耦合多个电容器并且在放电期间在动态可配置的间隔中以串联配置选择性地堆叠多个电容器中的每一个。
7.如权利要求1所述的可植入医疗设备，其特征在于，进一步包括: 用于感测心脏信号的输入电路，其中所述控制器可操作成处理所感测到的信号以响应于所感测到的信号来检测预定事件。
8.如权利要求7所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述控制器可操作成因变于所感测到的心脏信号来执行除颤阈值测试。
9.如权利要求8所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述控制器被配置成: 监测所感测到的心脏信号以递送心脏信号的T波； 标识所监测到的心脏信号内的T波的上升部分； 与所述T波的上升部分一致地发起能量的释放；以及 检测由能量的释放所触发的心室纤颤的开始。
10.如权利要求9所述的可植入医疗设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置成响应于心室纤颤的开始来控制能量的释放并且确定终止所述心室纤颤的所释放的能量的下限。
【专利摘要】电子技术的最新进展已经提供了用于增强可植入医疗设备的机会。该增强有助于增加小型化和操作效率。本公开的技术有助于基于对刺激波形的患者生理响应来配置刺激治疗波形。所生成的治疗刺激波形包括台阶状的前缘，该台阶状的前缘可被成形为具有不同的斜率和与斜率的每个段相关联的不同的幅度。与由基于输出电容器的行为(即，i＝C(dV/dt))的常规治疗递送电路递送的截断指数波形不同，本公开的刺激波形可因变于单个患者的响应所动态地成形。动态成形的治疗刺激波形有助于实现降低设备的电源消耗和组织损坏的减少的较低的捕获阈值。
【IPC分类】A61N1-39, A61N1-378
【公开号】CN104661702
【申请号】CN201380049051
【发明人】L·V·卡贝尔卡, R·E·克拉奇菲尔德, M·R·布恩, M·J·拉斯姆森
【申请人】美敦力公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月25日
【公告号】EP2900320A1, WO2014052347A1