进行电极组合选择的方法和装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请为申请号为200880102181. 1、申请日为2008年8月7日、发明名称为"进 行电极组合选择的方法和装置"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总体上涉及心脏设备和方法，并且更具体地涉及从多个电极中选择一个或 者多个电极组合。
【背景技术】
[0003] 在正常工作时，心脏产生节律收缩并且能够在整个身体内抽运血液。心脏在心房 和心室中均具有专门传导途径，其使从窦房（SA)节点启动的激励脉冲（即，去极化）能够 在整个心肌内迅速传导。这些专门传导途径从SA节点向心房心肌、房室节点和心室心肌传 导去极化，以产生两个心房和两个心室的协调收缩。
[0004] 传导途径同步各室的肌肉纤维的收缩以及各心房或者心室随着相对心房或者心 室的收缩。在没有由正常工作的专门传导途径给予的同步的情况下，心脏的抽运效率会大 为削弱。表现这些传导途径的病理的患者可能受困于受损的心脏输出。
[0005] 已经开发了向一个或者多个心脏室提供起搏刺激以改进心房和/或心室收缩节 律和协调的心律管理（CRM)设备。CRM设备通常包括用于感测来自心脏的信号的电路和用 于向心脏提供电刺激的脉冲发生器。延伸到患者的心脏室中和/或心脏的血管中的引线耦 合到如下电极，这些电极感测心脏的电信号，并且根据用于治疗心脏心律不齐和同步困难 的各种理疗来向心脏递送刺激。
[0006] 起搏器是递送一连串低能起搏脉冲的CRM设备，这些脉冲被定时成辅助心脏产生 维持心脏抽运效率的收缩节律。起搏脉冲根据患者的需要可以是间歇或者连续的。存在具 有用于感测和起搏一个或者多个心脏室的各种模式的多类起搏器设备。
[0007] 起搏脉冲必须超过最小能量值或者捕获阈值，以"捕获"心脏组织从而生成如下诱 发反应，该诱发反应生成造成心脏室收缩的传播去极化波。希望起搏脉冲具有充足能量以 刺激心脏室的捕获而不耗费明显超过捕获阈值的能量。超过捕获阈值的起搏可能引起过量 能量消耗、需要过早电池更换，并且可能无意地刺激神经或者肌肉。然而，如果起搏脉冲能 量太低，则起搏脉冲可能不可靠地产生心脏室中的收缩反应，并且可能造成不能改进心脏 功能或者心脏输出的无效起搏。
[0008] 心脏电理疗包括其他复杂性。例如，在阳极与阴极对之间的低阻抗可能需要过量 能量递送，从而引起高能量消耗并且过早耗尽电池资源。在另一例子中，在阳极与阴极对之 间的过高阻抗表明刺激电路的问题（即，引线损坏），从而造成缺乏理疗。
[0009] 递送心脏电理疗可能涉及到选择向其递送心脏电理疗的电极组合。用于心脏起搏 和感测的设备可以利用在一个或者多个起搏部位电耦合到心脏的多个电极，这些电极被配 置成感测和/或起搏心脏室。其间可以递送能量的电极的各不同组合构成矢量。经由多个 室内电极对的起搏可以例如有益于在改进心脏室收缩功能的协调序列中刺激心脏组织。
[0010] 本发明提供用于选择电极组合的方法和系统并且提供优于现有技术的各种优点。
【发明内容】
[0011] 本发明涉及到用于选择一个或者多个电极组合的方式。各种实施例涉及一种用于 针对多个电极组合中的各电极组合来评估由电极组合的电刺激所产生的一个或者多个第 一参数的方法，第一参数支持与指定理疗一致的心脏功能。在一些实施例中，第一参数是捕 获阈值。
[0012] 用于选择电极组合的方法可以包括针对多个电极组合中的各电极组合来评估由 电极组合的电刺激所产生的一个或者多个第二参数，第二参数不支持与指定理疗一致的心 脏功能。在一些实施例中，第二参数表明心脏外组织的激活。
[0013] 用于选择电极组合的方法还可以包括基于对第一参数和第二参数的评估为多个 电极组合中的至少一些电极组合确定顺序。在一些实施例中，对电极组合进行排序可以包 括对电极组合进行分级（rank)。
[0014] 用于选择电极组合的方法还可以包括基于该顺序来选择一个或者多个电极组合。 对电极组合的选择可以人为完成或者由执行存储器中存储的程序指令的处理器自动完成。 方法还可以包括使用所选一个或者多个电极组合来递送电刺激理疗。这些方法步骤可以由 CRM系统自动进行。
[0015] 本发明的另一实施例涉及一种用于选择电极组合的CRM系统。CRM可以包括分别 电耦合到多个电极组合的多个心脏电极。电极还可以物理耦合到可植入壳。
[0016] 根据一个方面，可植入壳可以包含：配置成针对多个电极组合中的各电极组合来 评估由电极组合的电刺激所产生的一个或者多个第一参数的电路，第一参数支持与指定理 疗一致的心脏功能；以及配置成针对多个电极组合中的各电极组合来评估由电极组合的 电刺激所产生的一个或者多个第二参数的电路，第二参数不支持与指定理疗一致的心脏功 能。
[0017] CRM系统还可以包括电极组合处理器，其被配置成基于对第一参数和第二参数的 评估为多个电极组合中的至少一些电极组合确定顺序。电极组合处理器可以包含于可植入 壳内或者可以包含于患者外部壳中。
[0018] 可植入壳还可以包括理疗电路，其被配置成使用电极组合来递送电刺激理疗。 [0019] 各种方法实施例可以包括：在患者中植入由一个或者多个引线支持的多个心脏电 极；向患者外部分析器电路附着一个或者多个引线；使用多个心脏电极和分析器电路向患 者的心脏递送电刺激；针对多个心脏电极的多个电极组合中的各电极组合来评估由使用电 极组合来递送的电刺激所产生的一个或者多个第一参数和一个或者多个第二参数，第一参 数支持与指定理疗一致的心脏功能，而第二参数不支持与指定理疗一致的心脏功能；基于 该评估来选自多个心脏电极的一个或者多个电极组合，该一个或者多个电极组合被选择为 与支持与指定理疗一致的心脏功能的一个或者多个第一参数关联而相对于多个心脏电极 的其他电极组合而言与不支持与指定理疗一致的心脏功能的一个或者多个第二参数更少 关联；将可植入起搏电路编程为递送心脏起搏理疗，该心脏起搏理疗相对于多个心脏电极 的其他电极组合而言优先使用所选一个或者多个电极组合；使一个或者多个引线脱离分析 器电路；向可植入起搏电路附着一个或者多个引线；以及植入可植入起搏电路。
[0020] 在一些方法实施例中，评估第一参数包括评估用于多个电极组合中的各电极组合 的捕获阈值，评估第二参数包括评估心脏外刺激，以及选择一个或者多个电极组合包括基 于该评估来选择多个电极组合中的具有最低捕获阈值并且不引起心脏外刺激的电极组合。
[0021] 一些实施例包括一种心率管理系统，该系统包括：患者外部分析器设备；患者可 植入心脏刺激设备；在一个或者多个患者可植入引线上提供的多个心脏电极，该一个或者 多个引线被配置成耦合到患者外部分析器电路和患者可植入心脏刺激设备；评估电路，容 纳于患者外部分析器设备内；该评估电路被配置成执行存储的程序指令，以引起患者外部 分析器设备针对多个心脏电极的多个电极组合中的各电极组合来评估由使用多个电极中 的至少一些电极来递送的电刺激所产生的一个或者多个第一参数和一个或者多个第二参 数，第一参数支持与指定理疗一致的心脏功能，而第二参数不支持与指定理疗一致的心脏 功能；电极组合处理器，容纳于患者外部分析器设备内，该电极组合处理器被配置成执行存 储的程序指令，以引起患者外部分析器设备基于该评估来选择多个心脏电极的一个或者多 个电极组合，该一个或者多个电极组合被选择为与支持与指定理疗一致的心脏功能的一个 或者多个第一参数关联而相对于多个心脏电极的其他电极组合而言与不支持与指定理疗 一致的心脏功能的一个或者多个第二参数更少关联；以及编程器电路，配置成执行存储的 程序指令，以引起编程器电路将患者可植入心脏刺激设备编程为相对于多个心脏电极的其 他电极组合而言优先使用所选电极组合来递送理疗。
[0022] 一些实施例包括一种用于选择电极组合的系统，该系统包括：患者外部分析器设 备；患者可植入心脏刺激设备；在一个或者多个引线上提供的多个心脏电极，该一个或者 多个引线被配置成耦合到患者外部分析器设备和患者可植入心脏刺激设备；用于针对用于 多个植入心脏电极的多个电极组合中的各电极组合来评估由使用电极组合来递送的电刺 激所产生的一个或者多个第一参数和一个或者多个第二参数的装置，第一参数支持与指定 理疗一致的心脏功能，而第二参数不支持与指定理疗一致的心脏功能；用于基于该评估来 选择多个心脏电极的一个或者多个电极组合的装置，该一个或者多个电极组合被选择为与 支持与指定理疗一致的心脏功能的一个或者多个第一参数关联而相对于多个心脏电极的 其他电极组合而言与用于一个或者多个电极组合的不支持与指定理疗一致的心脏功能的 一个或者多个第二参数更少关联；以及将可植入起搏电路编程为基于对一个或者多个电极 组合的选择相对于多个电极组合中的其他电极组合而言优先使用一个或者多个所选电极 组合来递送电理疗的装置。
[0023] 本发明的上述
【发明内容】
并非为了描述本发明的各实施例或者每一种实施。通过参 照与附图结合的下文具体描述和权利要求将清楚和理解优点和成效以及对本发明的更完 整理解。
【附图说明】
[0024] 图1是图示了根据本发明各种实施例的选择电极组合的方法的流程图；
[0025] 图2a是根据本发明各种实施例的并入有电极组合选择电路的系统的框图；
[0026] 图2b是根据本发明各种实施例的并入有电极组合选择电路的系统的框图；
[0027] 图3是图示了根据本发明各种实施例的、提供用户接口的患者外部设备的示意 图，该用户接口允许分析员与信息进行交互并且对可植入医疗设备进行编程；
[0028] 图4a是图示了根据本发明各种实施例的、基于捕获阈值和膈神经激活参数来选 择一个或者多个电极组合并且自动更新电极组合选择的方法的流程图；
[0029] 图4b是图示了根据本发明各种实施例的、基于捕获阈值和膈神经激活参数来选 择一个或者多个电极组合并且自动更新电极组合选择的方法的流程图；
[0030] 图5是图示了根据本发明各种实施例的、选择一个或者多个电极组合的方法并且 进一步举例说明可以如何处理和管理信息的流程图；
[0031] 图6是根据本发明各种实施例的、并入有能够实施电极组合选择技术的电路的理 疗设备；
[0032] 图7示出了根据本发明各种实施例的、可以与电极组合选择结合使用的各种起搏 配置的放大图；
[0033] 图8是图示了根据本发明各种实施例的、估计参数的方法的流程图；
[0034] 图9是图示了根据本发明各种实施例的、针对支持心脏功能的参数的强度-持续 时间曲线和针对不支持心脏功能的参数的强度-持续时间曲线的各种方面的曲线图，其可 以用来选择用于理疗电刺激的电极组合；
[0035] 图10是图示了根据本发明各种实施例的、评估多个电极组合的方法，并且进一步 举例说明可以如何确定用于多个电极组合的捕获阈值的流程图；
[0036] 图11是图示了根据本发明各种实施例的、在初始选择之后自动更新理疗电极组 合的方法的流程图；以及
[0037] 图12是图示了根据本发明各种实施例的、选择电极组合的方法，并且进一步举例 说明对电极组合进行分级以及使用该分级来改变用于理疗递送的电极组合的流程图。