进行电极组合选择的方法和装置的制造方法_2

文档序号:8550773阅读:来源:国知局
[0038] 尽管本发明可有各种修改和替代形式,但是在附图中通过例子已经示出并且下文 将具体描述其细节。然而将理解本发明不限于描述的具体实施例。恰好相反,本发明旨在 于覆盖落入由所附权利要求限定的本发明范围内的所有修改、等效和替代形式。
【具体实施方式】
[0039] 在所示实施例的下文描述中参照形成其一部分的附图,在这些附图中通过示例示 出了可以用来实现本发明的各种实施例。将理解可以利用其他实施例,并且可以进行结构 和功能改变而不脱离本发明的范围。
[0040] 以举例形式呈现这里提供的讨论和示例,其中描述和图示所选实施例以呈现本发 明的各种方面。根据本发明的系统、设备或者方法可以包括这里描述的特征、结构、方法或 者其组合中的一个或者多个。例如,设备或者系统可以被实施成包括下文描述的有利特征 和/或过程中的一个或者多个。根据本发明的设备或者系统可以被实施成包括在单独例子 和/或示例中示出和/或讨论的多个特征和/或方面。旨在于这样的设备或者系统无需包 括这里描述的所有特征,而是可以被实施成包括提供有用结构、系统和/或功能的所选特 征。
[0041] 在多电极起搏系统中,多个起搏电极可以设置于单个心脏室中、多个心脏室中和/ 或患者的身体中的别处。用于递送起搏脉冲的电极可以包括一个或者多个阴极电极和一个 或者多个阳极电极。经由阴极/阳极电极组合递送起搏脉冲,其中术语"电极组合"表示使 用至少一个阴极电极和至少一个阳极电极。电极组合可以比如在电连接的多个电极用作阳 极和/或电连接的多个电极用作阴极时,涉及到多于两个电极。通常,起搏能量经由在一个 或者多个起搏部位的一个或者多个电极向心脏组织递送,而经由一个或者多个阳极电极提 供返回路径。如果出现捕获,则在阴极电极部位注入的能量创建如下传播去极化波阵面,该 传播去极化波阵面可以与其他去极化波阵面组合以触发心肌的收缩。递送起搏能量的阴极 和阳极电极组合限定用于起搏的起搏矢量。阴极相对于心脏组织的位置可以用来限定电极 组合和/或起搏部位。
[0042] 可以在心脏循环期间的定时序列中、在单个心室中通过多个电极施加起搏脉冲 (即,由各种电极组合限定的起搏矢量)以改进收缩性并且增强心脏室的抽运动作。希望经 由多个电极组合递送的各起搏脉冲捕获与阴极电极邻近的心脏组织。为了捕获心脏而需要 的起搏能量依赖于用于起搏的电极组合,并且不同电极组合可以具有用于捕获的不同能量 要求。具体而言,在左心室中,称为捕获阈值的捕获所需最少能量可能高度地依赖于所用特 定电极组合。
[0043] 使用多个可能电极组合中的各电极组合的理疗递送的起搏特性依赖于许多因素, 这些因素包括电极之间的距离、与目标组织的邻近度、电极之间收缩的组织类型、电极之间 的阻抗、电极之间的电阻和电极类型以及其他因素。这样的因素可以影响用于电极组合的 捕获阈值以及其他参数。起搏特性可以随着生理改变、电极迀移、物理活动水平、身体流体 化学性、水合作用和疾病状态以及其他因素而变化。因此,用于各电极组合的起搏特性唯 一,并且一些电极组合可以比其他电极组合对递送如下特定理疗更好地起作用,该特定理 疗改进与指定理疗一致的心脏功能。
[0044] 以这一方式,电极组合选择应当至少考虑多个电极的一个或者多个电极组合对支 持根据指定理疗的心脏功能的功效。可以通过考虑由电刺激产生的一个或者多个参数如捕 获阈值来评估多个电极的一个或者多个电极组合对支持根据指定理疗的心脏功能的功效。 [0045] 为了产生所需理疗激活而向一个身体结构递送的电刺激可能不合需要地引起另 一身体结构的激活。例如,心脏电起搏理疗可能疏忽地刺激包括神经和肌肉的身体组织。包 括膈神经、隔膜和骨骼肌的心脏外组织的刺激可能引起患者不适并且干扰身体功能。
[0046] 患者的来自心脏电理疗的诱发反应可能在电极组合之间不可预测。例如,使用一 个电极组合来递送的心脏电理疗可能产生不合需要的激活,而使用另一电极组合来递送的 相同心脏电理疗可能不会产生不合需要的激活。这样,选择适当电极组合(比如通过多电 极引线而变得可能的多个电极组合中的一个电极组合,其实现能量消耗量最少的所需心脏 反应并且不无意地刺激组织)可能是多因素化和复杂化的。
[0047] 针对各可能阴极-阳极电极组合来手工测试感兴趣的各参数对于医生、临床医师 和编程员而言可能是耗时的过程。另外,可能难以挑选用于多个起搏电极组合的大量不同 参数并且理解使用各种电极组合来递送的电理疗的各种组织激活反应。本发明的系统和方 法可以简化这些和其他过程。
[0048] 本发明的设备可以便于使用感兴趣的各种参数来选择一个或者多个电极组合。可 以针对感兴趣的参数来预设设备和/或内科医师可以选择感兴趣的有益参数和/或感兴趣 的无益参数。感兴趣的参数可以根据患者的病理随患者而变化。有益参数是如下参数,这 些参数与根据指定理疗的受支持的心脏功能关联和/或是指定理疗的预计结果。无益参数 是如下参数,这些参数是与根据指定理疗的受支持的心脏功能不关联和/或不是指定理疗 的预计结果。
[0049] 图1的流程图图示了用于选择一个或者多个电极组合并且使用该一个或者多个 所选电极组合来递送理疗的过程。虽然该方法选择电极组合并且使用该电极组合来递送理 疗,但是并非本发明的所有实施例都进行所有步骤110-150。
[0050] 针对多个电极组合来评估110支持心脏功能的参数。
[0051] 支持心脏功能的参数是表明与为患者指定的一个或者多个理疗一致的生理效果 的任何参数。例如,心脏室的成功捕获可以表明能够抽运血液的心脏收缩,其中心室起搏是 用于患者的指定理疗。支持与指定理疗一致的心脏功能的参数可以是有益参数,因为它们 可以表明预计理疗效果(例如,捕获)。
[0052] 在本发明的一些实施例中,评估支持心脏功能的参数包括检测通过多个电极组合 中的各电极组合来递送的电理疗相对于在没有使用相应电极组合来递送的电理疗情况下 的心脏功能而言是否改进与指定理疗一致的患者的心脏功能。
[0053] 针对多个电极组合中的至少一些电极组合来评估120不支持心脏功能的参数。不 支持心脏功能的参数是产生与患者的指定理疗不一致的生理效果的任何参数。
[0054] 在本发明的一些实施例中,不支持心脏功能的参数包括表明不合需要的刺激的参 数,该不合需要的刺激与为患者指定的理疗不一致。例如,使用特定电极组合来递送心脏电 理疗可能无意地刺激骨骼肌,从而引起患者不适,而没有改进与指定理疗一致的心脏功能, 并且可能干扰改进心脏功能和/或指定理疗的递送。不支持与指定理疗一致的心脏功能的 参数可以是无益参数,因为它们可以表明理疗的非预计效果。
[0055] 可以对电极组合进行排序130。该顺序可以基于对支持心脏功能的参数和不支持 心脏功能的参数的评估120和130。排序可以是基于参数来建立或者识别在各种电极组合 之间的关系。
[0056] 可以手工或者自动进行排序。例如,临床医师可以考虑支持心脏功能的参数和不 支持心脏功能的参数,并且基于参数对电极组合进行排序。也可以由执行存储器中存储的 指令的处理器按算法进行排序,该处理器基于存储器中存储的参数信息对电极组合进行排 序。例如,数据处理器可以基于存储器中存储的参数信息按算法对多个电极组合进行排序, 从而在顺序上向可以最佳实施指定理疗的电极组合给予优先级而使与指定理疗不一致的 不合需要的事件出现最少。
[0057] 可以基于电极组合的顺序来选择140 -个或者多个电极组合。通过临床医师查阅 电极组合顺序并且将选择输入到设备中可以人工完成对一个或者多个电极组合的选择。选 择也可以比如由执行存储器中存储的指令的处理器自动完成,该处理器基于存储器中存储 的电极组合顺序信息按算法选择电极组合。
[0058] 在电极组合选择之后,可以使用一个或者多个所选电极组合来递送150理疗。可 以自动进行图1的各种步骤以及这里公开的其他步骤,从而无需直接人为辅助以启动或者 进行各种离散步骤。
[0059] 图2a是根据本发明实施例的、可以并入有用于选择电极组合的电路的CRM设备 200的框图。CRM设备200包括向心脏递送起搏脉冲的起搏理疗电路230。CRM设备200可 以可选地包括去纤维性颤动/心电复律电路235,其被配置成向心脏递送高能去纤维性颤 动或者心电复律刺激以便终止危险过速心律不齐。
[0060] 经由在心脏内和/或周围的多个位置设置的多个心脏电极205(电极组合)递送 起搏脉冲,其中位置可以对应于起搏部位。可以指明电极205的某些组合作为替代电极组 合,而指明电极205的其他组合作为初始电极组合。两个或者更多电极可以设置于单个心 脏室内。电极205可以耦合到开关矩阵225电路,该电路用来将各种起搏配置的电极205有 选择地耦合到电极组合处理器201和/或CRM设备200的其他部件。电极组合处理器201 被配置成接收经由心脏电极205和有益/无益参数传感器210收集的信息。电极组合处理 器201可以执行各种功能,这些功能包括评估支持心脏功能的电极组合参数、评估不支持 心脏功能的电极组合参数、为电极组合确定顺序以及基于该顺序来选择一个或者多个电极 组合以及其他过程。
[0061] 控制处理器240可以使用从患者状态传感器215接收的患者状态信息,以调度或 者启动这里公开的任何功能,这些功能包括选择电极组合。患者状态传感器215可以包括 活动监视器、姿态监视器、呼吸监视器、氧气水平监视器和加速度计以及其他传感器。
[0062] CRM设备200通常包括电池电源(未示出)和用于与外部设备编程器260或者其 他患者外部设备通信的通信电路250。可以在设备编程器260与患者管理服务器270、CRM 设备200与设备编程器260之间和/或在CRM设备200与患者管理服务器270和/或其他 外部系统之间传送诸如数据、参数测量、参数评估、参数估计、电极组合顺序、电极组合选择 和/或程序指令等信息。电极组合处理器210可以是设备编程器260、患者管理服务器270 或者其他患者外部系统的部件。
[0063] CRM设备200还包括用于存储由控制处理器240和通过控制处理器240来访问的 程序指令和/或数据的存储器245。在各种配置中,存储器245可以用来存储与激活阈值、 参数、顺序、测量值、程序指令等有关的信息。
[0064] 参数可以由有益/无益参数传感器210测量。参数传感器210可以包括这里讨论 或者本领域中已知的各种传感器,这些传感器包括加速度计、声学传感器、电信号传感器、 压力传感器等。
[0065] 图2b图示了根据本发明各种实施例的、在植入过程中使用的外部电路。图2b示 出了具有通过切口 280皮下部分插入的多个引线605-608的患者290。引线605-607延伸 到心脏291中,而引线608不接触心脏291、但是占据其中可以植入一个或者多个非心脏组 织接触电极(例如,罐电极、电极阵列、皮下非胸内电极和/或肌肉下电极)的区域。引线 605可以是左心室引线,引线607可以是右心室引线,而引线606可以是右心房引线。引线 605-607可以用图6和图7的方式来定位(并且可以是在如图6中所示植入可植入壳601 之前在植入手术期间所示相同引线)。引线605-607可以包含电极,比如这里引用和描述的 电极。例如,引线605-607可以具有图6和图7中所示电极
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