心脏相关的应用中的心室起搏的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关文件
[0002] 本专利文件根据35U. S. C. § 119主张2012年10月2日申请的题为"心脏相关的 应用中的心室起搏"的美国临时专利申请第61/708, 992号的益处，所述申请以及其附件和 其中引用的任何参考以引用的方式完全并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种心脏相关的应用中的心室起搏。
【背景技术】
[0004] 右心室尖部的起搏引起大约百分之五十的右心室被起搏的患者的心室内和心室 间电异步（IEA)。自然发生左束支阻滞（LBBB)也通过在许多情况下产生比RV尖部起搏更 糟类型的心室异步而恶化心室功能。在文献中，IEA已与加速心力衰竭（HF)过程和/或更 可能形成HF相关联。在改善尤其是心力衰竭的患者的电异步的理念下，近年来，已致力于 两条线的研究。一条线的研究尝试再同步两个心室，放置另外的导管通过冠状窦，来以协调 方式刺激右心室（RV)和左心室（LV)(双心室起搏（BVP)，也称作心脏再同步疗法（CRT))。 BVP已主要链接到HF和IEA的患者。由于BVP昂贵、复杂且有风险，BVP没有广泛用来防止 并不另外需要BVP的起搏器患者的RV尖部起搏产生的IEA。因此，已保持关注刺激心室间 隔膜的较简单方法的第二条线的研究尝试实现心脏的正常活动，且面向需要常规的单个或 双个腔室起搏器植入的具有窄的和宽的QRS波群的患者。
[0005] 存在四种类型的起搏器：⑴异步的；（2)单腔室同步的；(3)双腔室AV顺序的； 和⑷可编程的。异步（A00、VOO和D00)起搏器以预定速率放电，这个预定速率与患者的 (固有）心率无关。单腔室同步（AAI和VVI)起搏器只有在患者的（自发）心率降到预定 速率以下时以所述预定速率放电。双腔室AV顺序起搏（VDD、DVI和DDD)的起搏器通常使 用两个电极：一个在心耳中，一个在右心室尖部。首先刺激心房收缩，然后在可调整的AV房 室（AV)间期之后，刺激心室。可编程起搏器具有可编程特征（例如起搏率、脉搏持续时间、 电压输出，和R波灵敏度）、房性心动过速管理特征、心房有时是心室抗心动过速起搏特征 (可编程AV延迟、动态AV延迟、脉搏宽度，和自动导线模式转换等）。
[0006] 所有这些类型的起搏器可以在右心室通道中被提供高电压输出和/或特殊波 形，就像美国专利7, 512, 440、8, 005, 544、8, 014, 861和8, 050, 756和美国专利公布第 2012/0101539号中讨论的那些起搏器，通过在右心室或右心房部分中的右心室（RV)隔膜 中的His束起搏来绕开传导系统阻滞，从而恢复正常活动顺序。为简单起见，在本公开的其 余部分中，将这种类型的高电压/特殊波形His束疗法称作XSTIM。
[0007] 再同步疗法（CRT)和XSHM目的在于通过矫正IEA来改善心脏IEA，从而改善心脏 功能。已从动脉压的急性测量和心室内压的改变率，或从评定这个疗法对心力衰竭（HF)的 患者的死亡率和住院率的结果试验来得到用于理解CRT和XSHM的益处的大多数信息。尽 管结果信息对于理解疗法的实际临床益处很关键，但是结果信息并没有提供关于矫正既定 患者的根本问题时CRT的实际成功的任何信息，它只为患者群体提供可能的结果。尽管血 液动力信息当CRT和XSHM尝试矫正根本的电异步问题时测量CRT和XSHM的机械效果很 精确，但是血液动力信息只是替代变量，因为它不提供关于CRT或XSHM矫正电异步的有效 性的确定信息，当前认为这是产生异步的核心问题。另外，针对CRT应用的先前适应症不需 要处方医生来验证患者实际上以机械异步开始。正因为此，本公开的各个方面强调通过电 的方法利用从心脏的电活动得到的参数在开始和植入后IEA的诊断评估及其优化，这比简 单的QRS宽度测量更准确，QRS宽度测量需要确定LBBB存在，这是当前CRT的目前临床适 应症需要的（http://www. theheart. org/article/1122825. do) 〇
[0008] 在植入CRT装置或右心室起搏装置之前，一些患者具有左束支阻滞（LBBB)，是CRT 适应症，但是不需要右心室起搏。一般而目，LBBB伴随电和机械异步，但是其范围不可用表 面ECG测量。因此，在这个阶段，先前开发的技术没向处方医生或植入医生提供任何方法来 判定患者实际上是否具有可以通过植入CRT装置可以被矫正的异步。另外，先前开发的技 术没有向植入医生提供任何简单技术来判定在右心室和/或CRT起搏装置植入之后选择进 行刺激的部位是否在起搏期间矫正电和机械异步，在CRT植入之后，电和机械异步应该被 矫正。在考虑选择和/或可用于固定导线的植入部位的情况下，起搏期间，特定患者的异步 水平可能比先前基线更严重。例如，所有证明CRT益处的研究是基于大众的研究，其中大多 数人受益，但是一些人并不受益。另外，先前开发的技术没有向植入医生提供任何简单方法 来评估最佳房室（AV)延迟或心室间（VV)延迟（从减少和避免异步的角度来看）。类似的， 在植入后，先前开发的技术没有向随访医生提供任何简单方法来确认植入的CRT装置当前 是否正在工作且正在矫正最初产生该装置处方的基线异步。
[0009] 先前开发的技术仅允许随访医生知道双心室起搏（BVP)装置在两个腔室中起搏 且夺获，但是不知道产生该BVP处方的根本IEA是否已被该装置矫正。随访医生可用的唯 一方法是利用传统的ECG通过QRS的可视化或窄化来评定成功程度。然而，尤其在ECG QRS 的窄化在大多数CRT中出现而没有标记时，这个方法不提供足够的信息来了解是否是左心 室（LV)异步。
[0010] 在具有窄QRS的患者需要起搏器的情况下，起搏将很可能使QRS变宽，因为任何人 工刺激将比正常传导糟，除非使用像XSHM的方法。然而，这应该被检查，以确定右心室中 的最好植入部位，使得可以验证起搏产生的人工刺激不比在起搏器植入之前存在的心室内 同步糟，或对于接受治疗的特定患者而言，产生有疗效的可容忍的异步水平。当前没有这样 的检查，且在大多数中心中，右心室起搏导线放置在右心室中，而不检查起搏部位对IEA的 效果。不检查IEA的原因是没有考虑其评估的简单易用、快速和便宜的方法。
[0011] 最后，在植入之后，每个患者在出院和后续复诊中需要特定编程调整，来维持最佳 异步水平，因为他/她的心脏基质适应于由刺激疗法产生的新的电活动形态或患者的给药 方案的变化而改变。本公开的各方面通过以下方法解决了前述问题：向处方医生提供简单 的非侵入方法来在推荐植入CRT或XSYNC装置之前确认异步的存在，允许植入医生选择提 供有疗效的可接受的电异步水平的最佳起搏部位，和允许出院医生对初始方式和心室间延 迟编程，确保异步水平在接受治疗的患者的治疗目标以下。另外，本公开的各方面通过以下 方法解决前述问题：向转介医生提供简单手段来确认使得转诊病人需要CRT装置的电异步 已由该装置改善到他/她的治疗目标，和也向标准起搏器植入医生提供选择右心室中的起 搏部位的手段，在常规的右心室起搏器植入之后，不会将电异步恶化到他或她的治疗目标 之上。另外，本公开的各方面利用用于心脏刺激的心脏内电极和/或刺激装置的盒子和/或 任何其可能具有的中性电极来得到伪表面心电图（ECG)，将其用作输入数据来评估IEA水 平。这个类型的ECG具有更多的优点：允许刺激装置连续改变房室延迟和心室间延迟（每 秒、每分钟、每小时，或随访医生编程到装置中时），来优化起搏参数，从而将异步维持在治 疗目标之下。为了完成这些目标，本公开的各方面利用表面ECG信号（或从心脏内信号得 到的伪ECG)来计算心室内电异步指数（IEAI)。
[0012] 先前开发的方法利用若干用于评估机电异步的过程，其中一个过程是超声心动描 记术。在超声组内，组织多普勒成像（TDI)是用于测量异步的最常见的方法。由于心脏壁 在收缩期间进行扭绞运动，超声方法非常不准确且不明确（这只有波群设置来解释，因为 不同的组织层将在不同时间移动，使得异步测量非常困难）其非常昂贵、耗时，且在转介医 生、随访医生和植入医生可以合理利用的资源范围之外。缺乏对这个因素的了解和理解已 导致基于超声心动描记术和多普勒组织成像的评定异步的不准确方法激增，结果是没有任 何标准作为临床标准，致使植入医生和随访医生不使用工具来评定是否已达到处方的异步 治疗水平。另外，如果在装置的植入期间，增加超声心动图记录系统，那么程序的复杂性也 增加，从而增加了手术时间并因此增加程序成本和感染风险。执行单个参数集对异步水平 的影响的相对准确的超声评估的时间是分钟级的。本公开将这个时间减少到秒级。最后， 假定正被矫正的退化的根本原因是心脏的电传导系统，疗法对该传导的效果的直接测量是 用于确定疗法成功的最好策略，而不是测量第二代理机械变量，这些变量本身非常容易有 测量错误并且他们的意思容易被误解。
[0013] 本发明的各方面将为采用本发明的卫生保健系统提供明显的成本节省，因为目 前用于判定疗法成功的基于结果的方法实际上向人进行植入手术，当导线位置不优化时， 可能该人不受益，而仅属于患者世界中有很大可能从治疗受益的统计得到的人群或组或子 集。另外，可以完全想到，先前提到的子组内的子组可能由疗法变糟，因为电刺激对于那些 尽管显示LBBB但是不具有显著IEA的人，或者对于导线位置使得其到头来从基线水平恶化 IEA可能是恶化的电异步。同时，本发明通过使医生能够只治疗那些需要治疗的人并且为医 生提供便宜的、易于使用的、快速的工具来确定不仅改善了被植入装置的那些患者的病情， 而且没有给这些患者带去伤害，将为社会提供显著的益处，所述伤害包括因不同于IEA的 原因需要起搏的患者的需要心室起搏的问题的矫正会非故意地触发IEA，且增加心力衰竭 的可能性或如果他们已经心力衰竭，加速其进程。
[0014] 上述论述不打算描述每个实施方案或每个实施方式。图式和以下描述也例示各种 实施方案。
【发明内容】
[0015] 本公开的各方面针对与受试者心脏数据相关的异步指数的使用，例如，其中所述 异步指数涉及或包括心室内或心室间电异步数据和与心脏/生理状况相关联的数据。心室 内或心室间电异步数据可以针对某个受试者且指示针对所述受试者的不同状况。如下文所 论述，异步指数提供不同受试者特定的状况，跨越使用和实施的范围。
[0016] 在某些实施方案中，设备和方法针对利用对应于心电图（ECG)或伪表面ECG的受 试者心脏数据的使用。所述设备包括存储异步指数的第一电路和/或第二电路，其中所述 异步指数中的心室内或心室间电异步数据集合为所述受试者心脏提供。所述集合分别对应 于针对所述受试者的不同状况。另外，所述第一电路和/或第二电路提供对所述心室内或 心室间电异步数据集合中的至少一个集合的访问。这响应于输入信号而发生，其中所述输 入信号以所述异步指数的特定部分为目标或另外识别针对所述受试者的所述不同状况中 的一种状况（或所述心室内或心室间电异步数据集合中的一个对应集合）。在与之相关的 方法中，以表的形式收集并组织受试者心脏数据（对应于心电图（ECG)或伪表面ECG)，其中 所述表具有针对所述受试者心脏的心室内或心室间电异步数据集合；所收集和组织的心脏 数据也可以包括针对所述受试者的不同状况和/或与所述不同状况相关。
[0017] 本公开的某些其它实施方案针对包括获取电路的设备和方法，所述获取电路在受 试者心脏的第一位置收集第一信号且在所述受试者心脏的第二位置收集第二信号。所述第 一信号指不第一心脏表面心电图（ECG)和第一心脏内电描记图（EG)中的至少一个。所述 第二信号指示第二心脏表面ECG和第二心脏内电描记图（EG)中的至少一个。所述设备也 包括预处理电路，所述预处