CN103180011A - 用于选择起搏向量的夺获阈值测量 - Google Patents

用于选择起搏向量的夺获阈值测量 Download PDF

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Abstract

本发明描述了用于基于起搏夺获阈值来选择起搏向量的各种技术。所描述的一种示例性方法包括：对于多个向量中的每一个，以预定量值范围内的多个量值中的每一个向第一室迭代地传递至少一个起搏刺激；确定在小于一间期的起搏刺激之后的预定阈值时间间期内在心脏的第二室中是否发生除极；标识在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激；基于在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏脉冲的量值来确定向量的夺获阈值量值；以及记录夺获阈值量值。

Description

用于选择起搏向量的夺获阈值测量
技术领域
本发明涉及可植入医疗设备，具体而言，涉及传递心脏起搏的可植入医疗设备。
背景
用于传递治疗或监测生理状况的各种可植入医疗设备已在临床上植入患者体内或被提议在临床上植入患者体内。在一些情况下，可植入医疗设备(IMD)经由一个或多个电极或传感器元件来传递电刺激治疗和/或监测生理信号，该一个或多个电极或传感器元件可作为一条或多条细长的可植入医疗引线的一部分被包括。可植入医疗引线可被配置成允许将电极或传感器放置在所需位置以用于感测或传递刺激。例如，电极或传感器可承载在引线的远侧部分。引线的近侧部分可耦合至可植入医疗设备的外壳，该外壳可包含电子电路，如刺激生成和/或感测电路。
例如，可植入医疗设备(如心脏起搏器或可植入复律除颤器)经由一条或多条可植入引线的电极通过传递电治疗信号(如起搏脉冲、或者复律或除颤冲击)来向心脏提供治疗刺激。在一些情况下，这种可植入医疗设备可感测心脏的固有除极，并基于该感测来控制这种信号向心脏的传递。当检测到异常节律时，其可能是心动过缓、心动过速或心室纤颤，可传递一个或多个适当的电信号来恢复正常节律。例如，在一些情况下，可植入医疗设备可在检测到室性心动过速时向患者的心脏传递起搏、复律或除颤信号，并且在检测到心室纤颤时向患者的心脏传递除颤电信号。起搏信号通常具有比复律或除颤信号低的能量。
在一些情形，心力衰竭的患者用心脏再同步治疗(CRT)来治疗。CRT是一种形式的心脏起搏。在一些示例中，CRT涉及向两个心室传递起搏脉冲来同步它们的收缩。在其它示例中，CRT涉及向一个心室传递起搏脉冲来使它的收缩与另一个心室的收缩同步，例如起搏左心室来使它的收缩与右心室的收缩同步。CRT是各种心脏起搏方式的一个示例，其中在另一室或位置的事件的一个间期之前或之后的时间向一个室或位置传递刺激。在该另一室或位置的事件可以是向该另一室或位置传递起搏脉冲，或者检测到在该另一室或位置的固有心脏除极。
存在各种方法用于检测起搏刺激是否已夺获心脏并且确定夺获阈值。在一些示例中，第一对电极向一室传递起搏脉冲，并且同一对或不同的一对电极检测指示夺获的室中的电信号，如诱发反应。在其它示例中，设备检测目标点处的心脏的机械收缩，作为起搏刺激夺获心脏的证据。一般而言，夺获阈值的确定或管理涉及以递增或递减的量值(如电压或电流幅度或脉冲宽度)来传递起搏刺激，以及标识夺获或失夺获发生的量值。
发明内容
一般而言，本发明针对用于为多个起搏向量中的每一个确定起搏夺获阈值以便于选择起搏向量之一的技术。起搏夺获阈值确定技术可包括以各个量值(如电压幅度)来向心脏的第一室传递起搏刺激，并且为每个起搏刺激确定传递起搏刺激与感测心脏的第二室中的后续除极之间的间期。在一些示例中，向左心室传递起搏刺激，并且在右心室中感测除极。在这种示例中，为每个起搏刺激确定的室间起搏到感测间期可以是左心室起搏(LVP)到右心室感测(RVS)的间期。
室间起搏到感测间期的长度可指示第二(未被起搏的)室中感测的事件是在起搏刺激夺获第一室时来自第一室的起搏刺激的传导的结果，还是在起搏刺激未能夺获第一室时固有传导的结果。以此方式，室间起搏到感测间期的长度指示特定量值的起搏刺激是否夺获第一室。本文描述的技术可进一步包括迭代地传递各个量值的起搏刺激，并且基于确定的室间起搏到感测间期和/或诱发反应信息来确定夺获/失夺获(LOC)发生的起搏刺激量值。在一些情况下，本发明的起搏夺获技术可包括起搏心房，响应于所传递的起搏测量患者的固有房室(AV)间期，以及基于固有AV间期来确定心室间起搏到感测间期阈值。
本发明的某些技术提供用于快速收集关于多个起搏向量的信息(例如但不限于传导时间、诱发反应、和/或阻抗值)的自动方法，以帮助临床医生选择理想向量。本发明的技术可包括例如通过使用本文描述的技术顺序地测试多个起搏向量，为能够起搏第一室的多个起搏向量中的每一个顺序地确定夺获或失夺获(LOC)发生的起搏刺激量值。多个向量的顺序测试可自动地执行，例如响应于用户命令。用户可选择具有夺获或LOC有发生的最低起搏量值的起搏向量，或者可自动地选择具有夺获或LOC有发生的最低起搏量值的起搏向量。因此，使用本发明的技术，临床医生或***可快速地确定具有较低起搏阈值的一个或多个起搏向量。本文描述的技术特别有利于测试在包括两个以上电极的引线植入或接近室(如具有四个以上电极的左心室起搏引线)时可获得的多个起搏向量。
在一个示例中，本发明针对一种便于从起搏心脏的第一室的多个向量中选择至少一个向量的方法。该方法包括：对于多个向量中的每一个，以预定量值范围内的多个量值中的每一个向第一室迭代地传递至少一个起搏刺激；对于多个起搏刺激中的每一个，确定在小于固有房室(AV)间期的起搏刺激之后的预定阈值时间间期内在心脏的第二室中是否发生除极；标识在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激；基于在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏脉冲的量值来确定向量的夺获阈值量值；以及基于夺获阈值量值针对多个向量记录至少一个向量的夺获阈值量值。
在另一示例中，本发明针对一种便于从起搏心脏的第一室的多个向量中选择至少一个向量的***。该***包括被配置成向心脏传递起搏刺激的可植入医疗设备以及夺获检测模块，该夺获检测模块：对于多个向量中的每一个，控制可植入医疗设备以预定量值范围内的多个量值中的每一个向第一室迭代地传递至少一个起搏刺激；对于多个起搏刺激中的每一个，确定在小于固有房室(AV)间期的起搏刺激之后的预定阈值时间间期内在心脏的第二室中是否发生除极；标识在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激；以及基于在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激的量值来确定向量的夺获阈值量值；其中该夺获检测模块记录多个向量的夺获阈值量值，用于基于夺获阈值量值选择多个向量中的一个。
在另一示例中，本发明针对一种包括指令的计算机可读存储介质，这些指令在被处理器执行时：使处理器控制可植入医疗设备以预定量值范围内的多个量值中的每一个向第一室迭代地传递至少一个起搏刺激；对于多个起搏刺激中的每一个，确定在小于固有房室(AV)间期的起搏刺激之后的预定阈值时间间期内在心脏的第二室中是否发生除极；标识在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激；以及基于在预定阈值时间间期内第二室中的除极未发生的起搏刺激的量值来确定向量的夺获阈值量值；其中所述处理器记录多个向量的夺获阈值量值，用于基于夺获阈值量值来选择一个向量。
在另一示例中，本发明针对一种***，该***包括：对于一个或多个向量中的每一个，向心脏的左心室传递具有在预定电压范围内的第一电压的第一起搏脉冲的装置，该电压范围具有最大电压和最小电压；确定在时间间期内在心脏的右心室中是否发生除极的装置；如果在时间间期内在右心室中发生除极，则在第一电压与最小电压之间的第一电压范围内，迭代地减小第一电压并且以第一范围内的一个电压向左心室传递第二起搏脉冲直至在时间间期内在右心室中不发生除极的装置；以及如果在右心室中不发生除极则声明右心室的失夺获的装置；以及如果在时间间期内在右心室中未发生除极，则将第一电压增大到最大电压的装置；在最大电压和第一电压之间的第二电压范围内，迭代地减小最大电压并以第三范围内的一个电压向左心室传递第三起搏脉冲直至在时间间期内在右心室中发生除极的装置；以及如果在右心室中发生除极则声明右心室的夺获的装置。
附图说明
图1是示出可用于提供治疗至患者的心脏和/或监测患者的心脏的示例性***的概念图。
图2是更详细地示出示例性可植入医疗设备(IMD)和图1中所示的***的引线的概念图。
图3是示出可植入医疗设备的示例性配置的框图。
图4A-4C是示出用于确定室间起搏到感测间期的技术的概念时序图。
图5是示出根据本发明的用于确定起搏夺获阈值的示例性方法的流程图。
图6是示出根据本发明的用于确定起搏夺获阈值的示例性方法的流程图。
图7是更详细地示出用于确定起搏夺获阈值的图6的示例性方法的流程图。
图8是示出图1的编程器的示例性配置的功能框图。
图9是示出包括经由网络耦合至图1所示的IMD和编程器的服务器和一个或多个计算设备的示例性***的框图。
具体实施方式
本发明描述用于为多个向量测量心脏组织起搏夺获阈值以便于基于夺获阈值来选择这些向量之一的技术。向心脏的第一室传递起搏刺激与心脏的第二室的后续除极之间的时间间期可用于确定在所传递的起搏刺激之后是否发生第一室的夺获。例如，使用本发明的各种技术，左心室(LV)起搏与右心室(RV)除极或感测(在没有起搏脉冲被传递到RV时)之间的时间间期可用于确定起搏刺激是否夺获LV。在心动周期期间向LV传递起搏刺激而不向RV传递起搏刺激可被称为仅LV起搏。
然后，LV起搏(LVP)至RV感测(RVS)间期可用于辨别夺获与失夺获(LOC)。如果起搏刺激夺获，则起搏刺激的量值(如电压幅度)可减小直至检测到LOC。如果起搏刺激未夺获，则量值可增大直至夺获发生，然后递减直至LOC发生。以此方式，本发明的技术可快速并准确地为一个或多个起搏向量配置测量估计的组织起搏夺获阈值，由此允许临床医生为可植入医疗设备(IMD)选择特定向量，该可植入医疗设备将传递足够的能量来起搏心脏，而不会不必要地消耗电池。
虽然以下描述涉及将起搏脉冲传递到LV且在RV中感测除极以确定LVP-RVS间期并基于LVP-RVS间期来确定LVP是否夺获LV的示例，但是可以理解，本发明可广泛地应用于作为刺激室或感测室的心脏的任何室以及任何类型的刺激。此外，虽然本文主要参考其中在向量测试期间调节电压幅度以标识夺获/LOC发生的电压幅度的示例来描述，但是这些技术可应用于其中影响起搏刺激的量值的任何一个或多个参数被调节的示例。
图1是示出可用于监测和/或提供治疗至患者14的心脏12的示例性***10的概念图。患者14通常但不一定是人类。***10包括耦合至引线18、20和22的IMD16以及编程器24。IMD16可以是例如可植入起搏器、复律器和/或除颤器，其经由耦合至一条或多条引线18、20和22的电极向心脏12提供电信号。根据本发明，IMD16可经由包括引线20上的至少一个电极的多个起搏向量传递仅LV起搏脉冲，以估计LVP-RVS间期来辨别夺获和LOC，如以下将更详细地描述的。IMD16可经由无线遥测向编程器24提供所测量的间期、从其导出的数据或基于其的警报。
引线18、20、22延伸至患者16的心脏12内来感测心脏12的电活动和/或将电刺激传递至心脏12。在图1所示的示例中，右心室（RV）引线18延伸通过一条或多条静脉（未示出）、上腔静脉（未示出）、和右心房26，并进入右心室28。左心室（LV）冠状窦引线20延伸通过一条或多条静脉、腔静脉、右心房26、并进入冠状窦30至与心脏12的左心室32的游离壁相邻的区域。右心房（RA）引线22延伸通过一条或多条静脉和腔静脉、并进入心脏12的右心房26。
IMD16可经由耦合至引线18、20、22中的至少一个的电极（在图1中未示出）来感测伴随于心脏12的除极和复极的电信号。在一些示例中，IMD16基于在心脏12中感测到的电信号来提供起搏脉冲至心脏12。由IMD16使用的用于感测和起搏的电极的配置可以是单极的或双极的。IMD16还可经由位于引线18、20、22中的至少一个上的电极来提供除颤治疗和/或复律治疗。IMD16可检测心脏12的心律不齐，如心室28和32的心室纤颤，并将除颤治疗以电脉冲的形式传递至心脏12。在一些示例中，IMD16可被编程为传递一系列治疗，例如具有递增能级的脉冲，直至心脏12的心室纤颤停止。IMD16利用本领域已知的一种或多种心室纤颤检测技术来检测心室纤颤。
在一些示例中，编程器24(在图5中详细示出)可以是手持式计算设备或计算机工作站。用户(如医生、技术人员或其它临床医生)可与编程器24交互以与IMD16通信。例如，用户可与编程器24交互以从IMD16获得生理或诊断信息。用户也可与编程器24交互以对IMD16进行编程，例如选择IMD的工作参数值。
例如，用户可使用编程器24从IMD16获得有关心脏12的心律、其随时间的趋势、或心律不齐发作的信息。作为另一个示例，用户可使用编程器24从IMD16取回有关患者14的其它所感测的生理参数(如心脏内或血管内的压力、活动、姿态、呼吸、或胸阻抗)的信息。作为另一示例，用户可使用编程器24从IMD16取回关于IMD16或***10的其它组件(如引线18、20和22)或IMD16的电源的性能或完善性的信息。用户可使用编程器24来对治疗进展进行编程，选择用于传递除颤脉冲的电极，选择除颤脉冲的波形，或选择或配置IMD16的心室纤颤检测算法。用户也可使用编程器24来对IMD14提供的其它治疗的方面(如复律或起搏治疗)进行编程。
IMD16和编程器24可使用现有技术中已知的任何技术经由无线通信来通信。通信技术的示例可包括例如低频或射频(RF)遥测，但也可考虑其它技术。在一些示例中，编程器24可包括可靠近IMD16植入点附近的患者身体放置的编程头，从而改进IMD16和编程器24之间的通信的质量和安全性。
例如，使用本发明的各种技术，IMD16可经由包括LV冠状窦引线20上的至少一个电极的诸电极的各种组合来传递仅LV起搏脉冲。在传递每一个仅LV起搏脉冲之后，包括RV引线18上的至少一个电极的诸电极的另一组合可感测RV的电活动。如果感测到右心室的除极(RVS)，则可确定LVP-RVS间期。LVP和RVS之间的间期可用于确定LVP是否夺获LV。如果起搏脉冲夺获，则经由LV冠状窦引线20传递的起搏脉冲的电压幅度可减小，直至检测到LOC。如果起搏脉冲未夺获，则起搏脉冲的幅度可增大直至夺获发生，或者从较高的电压值递减直至LOC发生。
图2是更详细地示出治疗***10的IMD16以及引线18、20和22的概念图。引线18、20、22可经由连接器块34电耦合至IMD16的信号发生器和感测模块。
引线18、20、22中的每一个包括承载一条或多条导线的细长的绝缘引线本体。双极电极40和42邻近引线18的远端，且双极电极48和50邻近引线22的远端。在一些示例配置中，引线20可以是四极引线，并且因而包括邻近引线20的远端的四个电极，即电极44A-44D。电极40、44A-44D和48可采用环形电极的形式，并且电极42和50可采用分别可伸缩地安装在绝缘电极头52和56中的可伸长螺旋末梢电极的形式。
引线18和22还分别包括细长的心脏内电极62和66，它们可采取线圈的形式。此外，引线18、20、22中的一个(如图2中所见的引线22)可包括上腔静脉(SVC)线圈67，用于传递电刺激，如经静脉除颤。例如，引线22可***穿过静脉，且SVC线圈67可例如放置在右心房/SVC结(低位SVC)处或左锁骨下静脉(高位SVC)中。电极40、42、44A-44D、48、50、62、66和67中的每一个可电耦合至其相关联引线18、20、22的引线本体内相应的一根导线，并由此各自耦合于IMD16的信号发生器和感测模块。
在一些示例中，如图2中所示，IMD16包括一个或多个外壳电极，诸如外壳电极58，其可与IMD16的气密外壳60的外表面一体地形成或以其它方式耦合至外壳60。在一些示例中，外壳电极58由IMD16的外壳60的面朝外部分的非绝缘部分限定。外壳60的绝缘和非绝缘部分的其他划分可用于定义两个或更多个外壳电极。在一些示例中，外壳电极58包括基本全部的外壳60。
IMD16可经由电极40、42、44A-44D、48、50、58、62、66和67来感测伴随于心脏12的除极和复极的电信号。电信号经由各条引线18、20、22或者在外壳电极58的情况下经由耦合至外壳电极的导体传导到IMD16。IMD16可经由电极40、42、44A-44D、48、50、58、62、66和67的任何双极组合来感测这种电信号。此外，电极40、42、44A-44D、48、50、58、62、66和67中的任一个可与外壳电极58相组合用于单极感测。
在一些示例中，IMD16经由电极40、42、44A-44D、48和50的双极组合来传递起搏脉冲，来引起心脏12的心脏组织的除极。在一些示例中，IMD16经由电极40、42、44A-44D、48和50中的任一个与外壳电极58相组合以单极配置来传递起搏脉冲。例如，电极40、42和/或58可用于向心脏12传递RV起搏。作为补充或替换，电极44A-44D和/或58可用于向心脏12传递LV起搏，并且电极48、50和/或58可用于向心脏12传递RA起搏。
此外，IMD16可经由细长电极62、66和67以及外壳电极58的任何组合来向心脏12传递除颤脉冲。电极58、62和66也可用于向心脏12传递复律脉冲。电极62、66和67可用任何合适的导电材料制成，诸如但不限于，铂、铂合金或已知可用在可植入除颤电极中的其他材料。
图1和2中示出的治疗***10的配置仅为一个示例。在其他示例中，作为图1和2中所示的经静脉引线18、20、22的替换或补充，治疗***可包括心外膜引线和/或贴片电极。此外，IMD16不需要被植入在患者14体内。在其中IMD16未被植入在患者14体内的示例中，IMD16可经由经皮肤引线向心脏12传递除颤脉冲和其他治疗，该经皮肤引线通过患者14的皮肤延伸到心脏12内或外的各个位置。
此外，在其它示例中，治疗***可包括耦合到IMD16的任何适当数量的引线，并且每条引线可延伸到心脏12内或邻近心脏12的任何位置。例如，治疗***的其他示例可包括如图1和2中所示放置的三条经静脉引线，和位于左心房36中或邻近左心房36的附加引线。
两个或更多个电极以及电极的极性限定用于向心脏12传递起搏脉冲的向量或路径。如上所述，存在可用于向心脏12传递起搏脉冲的多个向量。例如，单条四极引线(即在引线上具有四个电极的引线，如引线20)上的电极的各种组合以及引线电极与IMD外壳上的电极的组合可提供16个不同的向量，这些向量可用于向引线在其中或其上的心脏12的室传递起搏脉冲。例如通过以过高的电压进行起搏来测试每个向量从而确定哪个向量以特定电压幅度充分夺获心脏并且没有不必要地耗尽电池会是一个耗时的过程。
通过使用本发明的技术，临床医生可快速确定可植入医疗设备的一条或多条引线的一个或多个电极组合，其具有可接受的(如相对低的)起搏阈值。如以下将详细描述的，在一些情况下，起搏夺获技术可包括测量患者的房室(AV)间期，并且对于多个向量中的每一个，以某一电压向心脏的左心室传递起搏脉冲，确定作为起搏脉冲的结果左心室的夺获是否发生，以及迭代地调节电压并且以经调节的电压传递起搏脉冲，从而确定左心室的夺获或失夺获(LOC)发生的特定电压。
图3是示出IMD16的一个示例配置的框图。在图3所示的示例中，IMD16包括处理器80、存储器83、信号发生器84、电感测模块86和遥测模块88。IMD16还包括夺获检测模块90，其本身包括诱发反应检测模块94和定时器模块96。存储器82可包括计算机可读指令，当其由处理器80执行时，使得IMD16和处理器80执行本发明各处属于IMD16、处理器80或夺获检测模块90的各种功能。计算机可读指令可在存储器82中被编码。存储器82可包括计算机可读存储介质，包括任何易失性、非易失性、磁、光或电介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存或任何其它数字介质。
处理器80可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或等效的分立或集成逻辑电路中的任何一个或多个。在一些示例中，处理器80可包括多个组件，例如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC或者一个或多个FPGA以及其它分立或集成逻辑电路的任意组合。属于本文的处理器80的功能可体现为软件、固件、硬件、或者其任意组合。在一个示例中，夺获检测模块90、诱发反应检测模块94和定时器模块96可作为处理器80执行的指令在存储器82中被存储或编码。
处理器80控制信号发生器84根据可存储在存储器82内的所选择的一个或多个治疗程序来向心脏12传递刺激治疗，例如心脏起搏或CRT。信号发生器84例如经由各相应引线18,20,22中的导线、或者在外壳电极58的情况下经由设置在IMD16的外壳60内的电导体来电耦合至电极40、42、44A-44D、48、50、58、62和66。信号发生器84被配置成生成电刺激治疗，并经由电极40、42、44A-44D、48、50、58、62和66的所选择的组合将其传递至心脏12。在一些示例中，信号发生器84被配置成传递心脏起搏脉冲。在其它示例中，信号发生器84可以其它信号(如正弦波、方波或其它基本连续时间信号)的形式来传递起搏或其它类型的刺激。
刺激发生器84可包括开关模块(未示出)，且处理器80可使用开关模块例如经由数据/地址总线来选择那些可用电极被用于传递起搏脉冲。处理器80也可控制电极40、42、44A-44D、48、50、58、62和66中的哪一个例如经由开关模块耦合至用于生成刺激脉冲的信号发生器84。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适于有选择地将信号耦合于所选电极的任意其它类型开关器件。
电感测模块86监测来自电极40、42、44A-44D、48、50、58、62或66中的至少一个的信号，从而监测心脏12的电活动。电感测模块86还可包括开关模块来选择哪些可用电极被用于感测心脏活动。在一些示例中，处理器80经由电感测模块86中的开关模块来选择用作感测电极的电极或感测向量。
电感测模块86包括多个监测通道，每个通道可选择性地耦合至电极40、42、44A-44D、48、50、58、62或66的相应组合，从而检测心脏12的特定室的电活动。每个检测通道可包括响应于检测到心脏12的相应室中的事件(如除极)向处理器80输出指示的放大器。以此方式，处理器80可检测心脏12的各个室中R波和P波的出现。
存储器82存储处理器80使用的间期、计数或其它数据，以控制信号发生器84对起搏脉冲的传递。这种数据可包括处理器80使用的间期和计数，以控制用于CRT的起搏脉冲向左心室和右心室中的一个或两者的传递。在一些示例中，处理器80使用间期和/或计数来控制相对于例如另一室中的固有或起搏事件传递起搏脉冲的时序。
在一个示例中，夺获检测模块90使用来自电感测模块86的信号，以检测在信号发生器84传递起搏脉冲时的夺获和/或不足夺获。经由开关模块，处理器80可控制电极40、42、44A-44D、48、50、58、62和66中的哪一个耦合至电感测模块86，以检测在向第一室(如LV)传递起搏脉冲之后第二室(如RV)中的除极，用于确定起搏脉冲是否夺获第一室。处理器80也可控制电极40、42、44A-44D、48、50、58、62和66中的哪一个耦合至电感测模块86，以检测第一室中对第一室中的起搏脉冲的诱发电反应。存储器82可存储预定间期或电压阈值，其限定所检测信号是否具有足够幅度以及是否相对于起搏脉冲适当定时，以被视为是指示夺获的第二室中的除极或第一室中的诱发反应。在一些示例中，用于检测夺获的电感测模块86的通道包括在所检测信号具有足够幅度时向处理器80提供指示的放大器。
处理器80控制对电极配置的心脏，以用于传递起搏脉冲以及检测夺获和/或失夺获。例如，处理器80可与信号发生器84通信以选择两个或更多个刺激电极，从而生成一个或多个起搏脉冲用于传递到心脏12的所选室。处理器80也可与电感测模块86通信，以基于信号发生器84向其传递起搏脉冲的室来选择用于夺获检测的两个或更多个感测电极。
在图3的示例中，夺获检测模块90能够在夺获检测测试期间检测夺获和LOC。夺获检测模块90使用定时器模块96来确定何时要传递起搏脉冲以及何时要确定心脏的室之间的传导时间。此外，如图3中可见，夺获检测模块90还包括诱发反应检测模块94，用于检测诱发反应的幅度和时序。
使用本发明的某些技术，夺获检测模块90可通过以下步骤确定多个起搏向量中每一个的起搏夺获阈值：对于每一个向量，以各个电压电平传递起搏脉冲，响应于每个起搏脉冲确定左心室起搏(LVP)到右心室感测(RVS)传导时间，并且确定夺获/失夺获(LOC)发生的电压。简言之，本发明的起搏夺获测试技术可包括起搏心房，响应于所传递的起搏来测量患者的固有房室(AV)间期，以某一电压向心脏的左心室传递起搏脉冲，确定作为起搏脉冲的结果夺获是否发生，以及迭代地调节电压并且以经调节的电压传递起搏脉冲，从而确定夺获或LOC发生的特定电压。
在传递任何起搏脉冲之前，对患者进行基础稳定性测试。基础稳定性测试监测患者的当前心律，以验证患者心脏的稳定性和速率。例如，稳定性测试可监测患者心脏的固有心室率。如果速率过高或者心脏不稳定，则起搏夺获测试中止。然而，如果速率和稳定性被认为可接受，则起搏夺获测试可继续。起搏脉冲的幅度、起搏配置和向量可以被记录，并且之后用作在起搏夺获测试期间传递的任何备用起搏循环的“常规”配置。起搏配置可包括可编程起搏设置，如起搏是否被设置为仅RV、RV到LV、LV到RV、或仅LV，以及可针对“测试”脉冲改变的速率、幅度和其它设置。
根据本发明的某些技术，在成功完成基础稳定性测试之后进行AV测量循环。创建起搏循环，其允许测量从心房除极到右心室除极的时间。以下将描述测量固有AV间期的一种可能方法。具体而言，处理器80控制信号发生器84向右心房(RA)传递起搏脉冲。在向RV传递起搏脉冲之后的预定时间，例如在RA起搏脉冲之后的约0毫秒(ms)至约60ms，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84向LV传递幅度为0伏(V)的起搏脉冲。该传递到LV的0伏起搏脉冲确保不存在夺获。电感测模块86和夺获检测模块90感测RV除极。夺获检测模块90检测到的RV除极必然由右心房(A)生成。右心房起搏和RVS之间的时间，和/或0伏LVP和RVS之间的时间被记录并且之后在测试中被使用以确定非0LV起搏脉冲是否导致夺获，如以下将更详细描述的。应当注意，0伏起搏只是确定AV测量循环的一种可能方式。
此外，在AV测量循环中，没有起搏脉冲被传递到任一心室。相反，可起搏右心房。如以下将明确的，IMD16向左心室传递0伏起搏脉冲，从而之后在起搏夺获测试中，传递LV起搏脉冲的时序基于公共参考点，以便于传导时间的比较。AV测量循环用于确定A-RVS传导时间。之后，如下所述，处理器80控制信号发生器84传递仅LV起搏(LVP)，并且电感测模块86和夺获检测模块90测量LVP-RVS传导时间。对于作为仅LV起搏的结果已发生的夺获，LVP-RVS时间必须短于在AV测量循环期间确定的A-RVS减去A至LVP(或0伏LVP-RVS)的时间。
在基础稳定性测试和AV测试循环之后，处理器80控制信号发生器84使患者的心率超速，例如通过使用较短的A-A和/或A-V间期，从而降低心房或心室除极竞争的机会。起搏夺获阈值测试的其余部分在该超速速率下进行。在起搏夺获阈值测试的其余部分中，理想的是周期性地传递一个或多个备用或安全周期，使用以上在基础稳定性测试中使用的“常规”配置以超速速率传递，以保证将夺获的起搏脉冲的传递。
本发明的起搏夺获阈值测试传递电压范围(如约6V至约0伏)内的起搏脉冲。在一种示例实现中，夺获检测模块90选择将传递到患者心脏的左心室的初始电压，该电压大致在电压范围的中间，如约3V。夺获检测模块90从待测试的多个向量中选择一向量，并且处理器80控制信号发生器84起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，例如在RA起搏脉冲之后的约0ms至约60ms，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选择的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。
在传递起搏脉冲之后，电感测模块86和夺获检测模块90确定是否存在夺获的证据。根据本发明的某些技术，电感测模块86和夺获检测模块90确定心脏右侧的相应除极发生的时间(RVS)，并且基于该时间确定是否已发生了夺获。具体而言，夺获检测模块90将以上在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间(或0伏LVP-RVS时间)与所测得的LVP-RVS传导时间比较。为了使夺获发生，所测得的LVP-RVS传导时间加上RV起搏和LVP之间的预定时间应当小于在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间(或0伏LVP-RVS时间)，如以下相对于图4A-4C所描绘和描述的。在一个示例中，夺获检测模块90可利用基于A-RVS时间减去余量(如30-40ms)的阈值间期来确定夺获是否发生，如以下将更详细描述的。在一些示例性实现中，如果异位事件阻碍测试起搏循环，如早发性心室收缩(PVC)，则可尝试测试起搏循环的附加尝试，如每电压幅度，每向量。
图4A-4C是示出用于确定室间起搏到感测间期的技术的概念时序图。图4A描绘在上述AV测量循环期间所确定的简化A-RVS时序图。在图4A中，在时间T0起搏右心房。预定时间之后，在时间T1，以0V起搏脉冲起搏左心室。最后，在时间T2感测右心室。100所示的A-RVS时间T2-T0是心房除极和右心室除极之间的时间，并且用作确定非0起搏脉冲是否夺获的基线。102所示的LVP(0伏)-RVS时间T2-T1是左心室0伏起搏脉冲与右心室除极之间的时间，并且用作确定非0起搏脉冲是否夺获的备用基线。
图4B描绘传递到左心室的非0起搏脉冲的简化LVP-RVS传导时间时序图。在图4B中，在时间T0起搏右心房。预定时间之后，在时间T1，以非0起搏脉冲起搏左心室。最后，在时间T3感测右心室。为了确定起搏脉冲(即LVP)是否夺获，104所示的左心室起搏脉冲T1和RV感测T3之间的时间加上106所示的右心房起搏和LVP之间的预定时间必须小于100和以上图4A中所示的在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间。换言之，图4B中104、106所示的时间T3-T0必须小于图4B中100所示的A-RVS时间(T2-T0)，从而使夺获发生。或者，为了确定起搏脉冲(即LVP)是否夺获，104所示的左心室起搏脉冲T1和RV感测T3之间的时间必须小于图4A中102所示的在AV测量循环期间所确定的LVP(0伏)-RVS时间T2-T1。
图4C描绘在夺获未发生时传递到左心室的非0起搏脉冲的简化LVP-RVS传导时间时序图。在图4C中，在时间T0起搏右心房。预定时间之后，在时间T1，以非0起搏脉冲起搏左心室。最后，在时间T3感测右心室。为了确定起搏脉冲(即LVP)是否夺获，104所示的左心室起搏脉冲T1和RV感测T3之间的时间加上106所示的右心房起搏和LVP之间的预定时间必须小于100所示的在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间。换言之，图4B中102、104所示的时间T3-T0必须小于100所示的A-RVS时间(T2-T0)，从而使夺获发生。
在图4C描绘的示例中，107所示的左心室起搏脉冲T1和第一RV感测T2.5之间的时间加上106所示的右心房起搏和LVP之间的预定时间略小于100所示的在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间。无论如何，夺获可能未发生。在本发明技术的一个示例性方面中，例如可由用户设置阈值时间间期，从而为了使夺获检测模块90确定夺获发生，RV感测必须在该阈值时间间期之外。例如，在图4C中，夺获检测模块90可利用基于A-RVS时间减去余量(如约30ms至约40ms)的可设置阈值时间间期108来确定夺获是否发生。如果夺获检测模块90确定RV感测在非夺获窗口(如阈值时间间期108所示)中发生，则夺获检测模块90确定失夺获。例如，在图4C中，第一RV感测在时间T2.5发生。然而，RV感测时间T2.5在阈值时间间期108所示的非夺获窗口内，并且因而难以确定夺获是否发生。由此，夺获检测模块90确定该起搏脉冲失夺获。
综上所述，如果发生以下任一情形，夺获检测模块90确定失夺获：1)如果在仅LV起搏之后的第一RV感测在以上相对于图4A所述的AV测量循环期间所确定的RV感测时间T2处或之后发生；或者2)如果在仅LV起搏之后的第一RV感测在以上相对于图4A所述的AV测量循环期间所确定的RV感测时间T2之前，但在如图4C中的阈值时间间期108所示的非夺获窗口内。如果在仅LV起搏之后的第一RV感测在以上相对于图4A所述的AV测量循环期间所确定的时间T2之前并且不在如图4C中的阈值时间间期108所示的非夺获窗口内，以及如果RV感测被确定为是生理感测，则夺获检测模块90确定夺获发生。
应当注意，如果不存在RVS，或者在AV测试中存在超长的A-RVS时间，则可用缺省最大值来设置非夺获窗口的开始。非夺获窗口可以是以上相对于图4A所述的AV测量循环期间所确定的RV感测时间T2之前的设置时间量。
再次参考图3，如果存在起搏脉冲夺获的证据，例如由LVP-RVS传导时间和/或通过检测LV中的诱发反应所确定，则夺获检测模块90选择小于初始电压的另一电压，以此电压使用相同向量来向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。夺获检测模块90还选择电压范围内的最小电压，低于该电压将不传递起搏脉冲。例如，夺获检测模块90可选择约2V的电压，以此电压来传递下一起搏脉冲，并选择0V的最小电压。使用先前选择的向量，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。此外，起搏夺获阈值测试试图确定将夺获的最小电压，这将降低功耗并延长电池寿命。
如果存在起搏脉冲夺获的证据，则夺获检测模块90选择小于先前电压的另一电压，以此电压使用相同向量向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。例如，夺获检测模块90可选择约1V的电压，以此电压传递下一起搏脉冲。使用先前选择的向量，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。
迭代地减小起搏脉冲的电压并且以电压范围内的减小的电压向左心室传递另一起搏脉冲的该过程持续进行，直至在时间间期内在右心室中不发生除极，即LVP-RVS传导时间加上传递RA起搏之后的预定时间应当小于在AV测量循环期间测量的A-RVS时间，或者直至达到最小电压，如0V。如果除极未发生，即不存在对应于LVP的RVS，则处理器80向存储器82写入由夺获检测模块90所确定的所选向量的夺获/LOC电压。例如，假设夺获在2V发生，但是夺获在1V不发生，则处理器80可在存储器82中存储2V作为所选向量的夺获电压。
这完成了原始选择向量的测试，假设存在以初始选择电压(如3V)夺获的证据。然而，如果不存在以初始选择电压夺获的证据，则该测试假设降低起搏脉冲的电压也将无法夺获。如此，如果不存在以初始选择电压夺获的证据，则本发明的起搏夺获阈值测试将电压增大到电压范围的最大值(如6V)，并且在最大电压和初始电压之间的电压范围内，迭代地减小最大电压并向左心室传递起搏脉冲，直至在时间间期内在右心室中发生除极，即LVP-RVS传导时间加上传递RA起搏之后的预定时间应当小于在AV测量循环期间测量的A-RVS时间，或者直至达到初始电压加上分辨率的一个步长，如3V加上1V(或0.5V、0.25V等)。
应当注意，上述迭代技术只是用于确定夺获阈值的一种可能的搜索方法。在其它示例中，如果初始电压未夺获，则处理器80可控制信号发生器84迭代地增大电压。在另一示例中，处理器80可控制信号发生器84以最近夺获的电压开始，并且从该电压增大或减小电压。
通过使用本发明的技术并且假设不存在以初始选择电压(如3V)夺获的证据，夺获检测模块90选择最大电压(如6V)来传递到患者心脏的左心室。使用初始选择向量，处理器80控制信号发生器84起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，例如在RA起搏脉冲之后的约5ms至约40ms，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选择的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。
在传递起搏脉冲之后，电感测模块86和夺获检测模块90确定是否存在夺获的证据。在一个示例中，根据本发明的某些技术，电感测模块86和夺获检测模块90确定心脏右侧的相应除极发生的时间(RVS)，并且基于该时间确定是否发生夺获。具体而言，夺获检测模块90将以上在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间与所测得的LVP-RVS传导时间比较。此外，为了使夺获发生，测得的LVP-RVS传导时间加上在RA起搏之后且在LVP之前的预定时间应当小于在AV测量循环期间确定的A-RVS时间。
如果存在起搏脉冲夺获的证据，例如如由LVP-RVS传导时间和/或通过检测诱发反应所确定，则夺获检测模块90选择小于最大电压的另一电压，以此电压使用相同向量来向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。夺获检测模块90还选择电压范围内的停止电压，低于该电压将不传递起搏脉冲。例如，夺获检测模块90可选择约5V的电压，以此电压来传递下一起搏脉冲，并选择大于3V的初始测试电压的停止电压，如约4V。使用先前选择的向量，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。此外，起搏夺获阈值测试试图确定将夺获的最小电压，这将降低功耗并延长电池寿命。
如果存在起搏脉冲夺获的证据，则夺获检测模块90选择小于先前电压的另一电压，以此电压使用相同向量向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。例如，夺获检测模块90可选择约4V的电压，以此电压传递下一起搏脉冲。使用先前选择的向量，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。
如果除极未发生，即不存在对应于LVP的RVS，则处理器80向存储器82写入由夺获检测模块90所确定的所选向量的夺获/LOC电压。例如，假设夺获在4V发生，则处理器80可在存储器82中存储4V作为所选向量的夺获电压。
这完成了原始选择向量的测试。夺获检测模块90然后选择另一向量以备测试。用类似于上述的方式，夺获检测模块90选择将传递到患者心脏的左心室的初始电压，该电压大致在电压范围的中间，如约3V。处理器80然后控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。如果存在夺获的证据，则夺获检测模块90将起搏脉冲的电压朝最小电压迭代地递减，并且经由所选的向量传递起搏脉冲直至不存在夺获的证据。然而，如果不存在使用以初始电压传递的起搏脉冲夺获的证据，则夺获检测模块90将起搏脉冲的电压增大到估计可能夺获的最大电压，并且将起搏脉冲的电压朝初始电压迭代地递减并经由所选的向量传递起搏脉冲，直至不存在夺获的证据或者直至达到初始电压(其已经示出不存在夺获的证据)。
应当注意，虽然上述电压在测试期间以1V的步长迭代地减小，即步长具有1V的分辨率，但是本发明的技术不限于此。相反，分辨率可为0.5V、0.25V、0.125V或某些其它分辨率。此外，在整个测试中分辨率不必相同。相反，较高的电压可具有比较低的电压低的分辨率。例如，对于3V或以下的起搏脉冲，测试可以0.5V或更小的步长来递减电压，而对于6V和3V之间的起搏脉冲，测试可将电压递减1V在某些示例性实现中，这些分辨率可以是可编程的，例如由临床医生。
在另一示例性实现中，电感测模块86和夺获检测模块90如上所述基于LVP-RVS传导时间以及LV中的诱发反应来确定夺获是否已发生。具体而言，电感测模块86和夺获检测模块90中的诱发反应检测模块94通过测量LV中反应的幅度以及LVP和LV中诱发反应之间的时间来确定是否存在诱发反应。为了使夺获发生，LVP和LV中的诱发反应之间的时间应当在指定窗口内，并且反应的幅度应当大于某阈值。处理器80可从存储器82取回先前存储的阈值，并且夺获检测模块90可将测得的反应幅度与该阈值比较。此外，对于以每个特定电压测试的每个向量，处理器80可存储测得的LV反应幅度以及LVP和LV中诱发反应之间的时间作为存储器82中的数据。在这种示例性实现中，如果发生以下情形，起搏夺获阈值测试可断定对于以特定电压测试的向量夺获已发生：LVP-RVS传导时间小于A-RVS时间且LVP和LV中诱发反应之间的时间在指定诱发反应窗口内；以及LV中的反应幅度大于阈值。
夺获检测模块90可向临床医生输出向量以及与每个向量相关联的夺获或失夺获电压的列表。以此方式，本发明的起搏夺获测试技术可快速并准确地为一个或多个起搏向量配置测量估计的组织起搏夺获阈值，由此允许临床医生为可植入医疗设备(IMD)选择特定向量，该可植入医疗设备将传递足够的能量来起搏心脏，而不会不必要地耗尽电池。
在一些示例中，夺获检测模块90可对测试的向量进行排位或排序，例如以增大电压幅度的顺序。临床医生可指定向量应当排列的顺序，例如高电压至低电压，低电压至高电压。此外，例如，夺获检测模块90可根据临床医生提供的特性(如阻抗和电压)对测试的向量进行分类。在一些示例中，夺获检测模块90可基于先前定义的标准来自动选择测试的向量。
在一个示例性实现中，处理器可控制用户接口(如图8的编程器24的用户接口114)来提供“复选框”或可接收用户输入的某些其它图形。如果对于特定向量发生不合需要的肌肉和/或神经刺激，使用复选框，临床医生可向编程器24提供输入。换言之，如果发生不理想的肌肉和/或神经刺激，临床医生可对向量进行标记。以此方式提供输入可允许经标记的向量的排位比未经标记的向量低。经标记的向量可被传送回IMD，例如经由图8的编程器24的遥测模块116，从而IMD能够在日后向其它编程器提供该信息，由此允许临床医生在将来的测试运行中排除具有不合需要刺激历史的向量。
在其它示例性实现中，临床医生可指定应当只测试可用向量中的一些向量。例如，对于四极引线，虽然存在十六个可能的向量，但是临床医生可能只对十个最常用的向量或全部可用向量的某其它子集感兴趣。如此，临床医生可例如使用编程器24来指定应当针对起搏夺获阈值进行测试的特定向量。在一些示例中，临床医生可针对给定引线保存其优选向量，并且然后使用这些优选向量来加载和运行测试。
在另一示例性实现中，处理器80和电感测模块86可在起搏夺获阈值测试期间对每个向量进行阻抗测量。处理器80可控制电感测模块86来与起搏夺获阈值测试并行地进行阻抗测量测试。在测试的最后，这些阻抗值可与起搏夺获阈值一起显示给临床医生，例如经由编程器24。
在一个示例性实施例中，临床医生可指定在完成起搏夺获阈值测试时应当只显示具有特定质量(例如特定电压和阻抗)的向量。例如，临床医生可例如使用编程器24来指定应当只显示夺获阈值小于约3V且阻抗小于约10欧姆的向量。
遥测模块88包括任何合适的硬件、固件、软件或其任意组合，从而与例如编程器24(图1)的另一设备通信。在处理器80的控制下，遥测模块88可在天线的帮助下从编程器24接收下行链路遥测并将上行链路遥测发送至编程器24，图形可以是内部的和/或外部的。处理器80可经由遥测模块88提供数据以上传至编程器24并且从编程器24接收数据。
图5是示出根据本发明的用于确定起搏夺获阈值的示例性方法的流程图。如图5所示，夺获检测模块90(图3)在传递任何起搏脉冲之前对患者进行基础速率或稳定性测试(120)。在成功完成基础稳定性测试之后，夺获检测模块90进行AV测量循环(122)。创建起搏循环，其允许测量从心房除极到右心室除极的时间。具体而言，处理器80(图3)控制信号发生器84(图3)向右心房(RA)传递起搏脉冲。在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，例如在RA起搏脉冲之后的约0毫秒(ms)至约60ms，定时器模块96(图3)和处理器80(图3)控制信号发生器84(图3)向LV传递幅度为0伏(V)的起搏脉冲。该传递到LV的0伏起搏脉冲确保不存在夺获。电感测模块86(图3)和夺获检测模块90(图3)感测RV除极，和/或诱发反应检测器搜索LV诱发反应。夺获检测模块90(图3)检测到的RV除极必然由右心房(A)生成。右心房起搏和RVS之间的时间，和/或0伏LVP和RVS之间的时间，和/或LV诱发反应信息被记录并且之后在测试中被使用以确定非0LV起搏脉冲是否导致夺获。
在基础稳定性测试和AV测量循环之后，处理器80控制信号发生器84使患者心率超速，并且夺获检测模块90选择待测试的向量(124)。夺获检测模块90然后基于室间起搏到感测间期来确定向量的夺获或失夺获量值(126)。为了使夺获发生，测得的LVP-RVS传导时间加上RA起搏和LVP之间的预定时间应当小于在AV测量循环期间确定的A-RVS时间(或0伏LVP-RVS时间)。如果要测试附加向量，则夺获检测模块90选择待测试的另一向量(128的“是”分支)，否则测试结束(128的“否”分支)。
图6是示出根据本发明的用于确定起搏夺获阈值的另一示例性方法的流程图。在图6所示的流程图中，处理器80(图3)控制信号发生器84(图3)向心脏的心室传递具有预定电压范围内的第一电压的第一起搏脉冲，如仅LV起搏脉冲(130)。例如，第一起搏脉冲可大致在预定电压范围的中间。作为具体示例，第一起搏脉冲可为约3V，并且预定电压范围可在约6V和约0.1V之间。
在向左心室传递第一起搏脉冲之后，电感测模块86(图3)和夺获检测模块90(图3)确定在小于固有AV间期的时间间期内在心脏的右心室中是否发生夺获(132)。即，电感测模块86和夺获检测模块90确定心脏右侧的相应除极发生的时间(RVS)，并且基于该时间确定是否发生夺获。具体而言，夺获检测模块90将以上在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间与所测得的LVP-RVS传导时间比较。为了使夺获发生，所测得的LVP-RVS传导时间加上RV起搏和LVP之间的预定时间应当小于在AV测量循环期间所确定的A-RVS时间，如以上相对于图4A-4C所描绘和描述的。在一些示例性实现中，如果异位事件阻碍测试起搏循环，如早发性心室收缩(PVC)，则可尝试测试起搏循环的附加尝试，如每电压幅度，每向量。
如果电感测模块86(图3)和夺获检测模块90(图3)确定除极发生，则处理器80(图3)控制信号发生器84(图3)迭代地减小第一电压(例如约3V)，并且以电压范围(例如约6V至约0.1V)内的减小的电压(例如约2.5V)向左心室传递第二起搏脉冲，直至在时间间期内在右心室中不发生除极(134)。例如，可传递一个或多个约2.5V的附加起搏脉冲，并且如果除极发生，则可传递约2V的附加起搏脉冲。如果除极发生，则可传递约1.5V的附加起搏脉冲。如果在2V的起搏脉冲下除极未发生，则声明失夺获并且记录阈值(136)。
图7是更详细地示出用于确定起搏夺获阈值的图6的示例性方法的流程图。夺获检测模块90选择要传递到患者心脏的左心室的初始电压，其大致在预定电压范围的中间，例如约6V至约0.1V范围内的约3V(140)。在向左心室传递第一起搏脉冲之后，电感测模块86(图3)和夺获检测模块90(图3)确定在小于固有AV间期的时间间期内在心脏的右心室中是否发生除极(142)，如以上所详细描述的。
如果电感测模块86(图3)和夺获检测模块90(图3)确定在阈值时间间期内在第一电压(例如约3V)下未发生除极(142处的“否”分支)，则处理器80(图3)将停止电压设置为比初始电压高一个步长(例如3.5V)(144)。处理器80(图3)将电压增大到例如预定电压范围内的最大值，并控制信号发生器84(图3)从最大电压迭代地递减LV起搏脉冲幅度(146)。即，信号发生器84以增大的电压(例如约6V)向左心室传递起搏脉冲。如果在增大的电压下发生除极，则在最大电压和第一电压之间的电压范围内，处理器80(图3)控制信号发生器84(图3)迭代地递减电压，并以最大电压和第一电压之间的电压范围内的一个电压向左心室传递一个或多个附加起搏脉冲，直至在时间间期内在右心室中发生除极。例如，可传递约5V的附加起搏脉冲。如果除极发生，则可传递约4V的（多个）附加起搏脉冲。如果在4V的起搏脉冲下除极发生，则可将起搏脉冲的幅度减小至例如约3.5V。如果在5V下除极未发生，则声明并记录失夺获。
如果存在起搏脉冲夺获的证据(142处的“是”分支)，例如由LVP-RVS传导时间和/或通过检测LV中诱发反应所确定，则夺获检测模块90选择小于初始电压的另一电压，以此电压使用相同向量来向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。夺获检测模块90还选择电压范围内的最小电压，低于该电压将不传递起搏脉冲(148)。例如，夺获检测模块90可选择约2V的电压，以此电压来传递下一起搏脉冲，并选择0V的最小电压。处理器80(图3)从初始电压(例如约3V)减小电压，并控制信号发生器84(图3)从初始电压迭代地递减LV起搏脉冲幅度(150)。即，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。此外，起搏夺获阈值测试试图确定将夺获的最小电压，这将降低功耗并延长电池寿命。
如果存在起搏脉冲夺获的证据，则夺获检测模块90选择小于先前电压的另一电压，以此电压使用相同向量向患者心脏的左心室传递起搏脉冲。例如，夺获检测模块90可选择约1V的电压，以此电压传递下一起搏脉冲。使用先前选择的向量，处理器80控制信号发生器84来起搏RA，并且在向RA传递起搏脉冲之后的预定时间，定时器模块96和处理器80控制信号发生器84经由所选的向量传递仅LV起搏脉冲(LVP)。
上述夺获/失夺获技术可用于一个或多个向量中的每一个。例如，如果单个四极引线用于传递刺激，则可针对起搏夺获阈值测试对全部十六个向量进行测试。在一个示例中，方法可包括接收指定要测试的一个或多个向量的用户输入。
在一些示例中，第一电压大致在预定电压范围的中间。在一个示例中，例如可经由编程器24上的显示器显示向量和不发生除极的电压。在另一示例中，处理器80可控制与向量相关联的阻抗的测量，并且控制与向量相关联的阻抗在例如编程器24的显示器上的显示。
在一个示例中，方法可包括基于LVP-RVS传导时间(如上所述)以及LV中的诱发反应确定夺获是否发生。如此，声明失夺获可进一步包括测量左心室中的诱发反应时间和诱发反应幅度，以及基于测得的诱发反应时间和诱发反应幅度来确定夺获是否发生。
图8是示出编程器24的示例配置的功能框图。如图8所示，编程器24可包括处理器110、存储器112、用户接口114、遥测模块116、以及电源118。编程器24可以是带有用于编程IMD16的专用软件的专用硬件设备。可选地，编程器24可以是运行使编程器24能对IMD16编程的应用的现成计算设备。
用户可使用编程器24选择治疗程序(例如各组刺激参数)、生成新的治疗程序、通过个别或全局调整修改治疗程序、或将新程序传输至医疗设备，例如IMD16(图1)。临床医生可经由用户接口114与编程器24交互，该用户接口可包括向用户呈现图形用户界面的显示器以及从用户处接收输入的键盘或另一机构。诸如临床医生的用户可经由用户接口114来定义或选择要测试的向量和/或输入向量阻抗值。
用户接口114可以向临床医生显示要测试的向量以及起搏夺获阈值测试的结果。如上所述，用户接口114可以临床医生可选择或调节的顺序来显示每个测试的向量及其相关联的起搏夺获阈值电压。在某些示例中，也可以显示每个测试的向量的阻抗。测试的结果也可以存储在存储器112中。
处理器110可采用一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等的形式，并且属于本文处理器110的功能可被实现为硬件、固件、软件或其任意组合。存储器112可存储指令和信息，这些指令使处理器110提供归属于本文中编程器24的功能，该信息由处理器110使用以提供归属于本文编程器24的功能。存储器112可包括任何固定或可移动的磁、光或电介质，例如RAM、ROM、CD-ROM、硬盘或软磁盘、EEPROM、闪存等。存储器112也可包括可用于提供存储器升级或存储器容量的增加的可移动存储器部分。可移动存储器还可允许将患者数据容易地转移到另一计算设备，或者在使用编程器24对另一患者的治疗进行编程之前去除该患者数据。
编程器24可无线地与IMD16通信，例如使用RF通信或近侧电感***互。该无线通信可能通过使用遥测模块116实现，遥测模块106可耦合于内部天线或外部天线。耦合至编程器24的外部天线可对应于可被置于心脏12上的编程头，如参考图1所描述的。遥测模块116可类似于IMD16的遥测模块88（图3）。
遥测模块116也可配置成经由无线通信技术与另一计算设备通信，或通过有线连接直接通信。可用于促成编程器24和另一计算设备之间的通信的本地无线通信技术的示例包括根据802.11或蓝牙规范集的RF通信、红外通信(例如根据IrDA标准)、或其它标准或专用遥测协议。以此方式，其他外部设备能够与编程器24通信，而无需建立安全的无线连接。与编程器24通信的附加计算设备可以是联网设备，例如能处理从IMD16取回的信息的服务器。
在一些示例中，编程器24的处理器110和/或一个或多个联网计算机的一个或多个处理器可执行本文相对于处理器80和IMD16描述的所有或部分技术。例如，处理器110或另一处理器可接收IMD16测得的电压或电流以计算阻抗测量值，或者可以从IMD16接收阻抗测量值。处理器110或另一处理器可使用本发明描述的任一技术来确定LVP-RVS传导时间。电源118将操作功率传递到编程器24的组件。
图9是示出包括经由网络222耦合到图1所示的IMD16和编程器24的外部设备(例如服务器224)以及一个或多个计算设备230A-230N的示例性***219的框图。在该示例中，IMD16可使用其遥测模块88经由第一无线连接与编程器24通信，并且经由第二无线连接与接入点220通信。在图9的示例中，接入点220、编程器24、服务器224和计算设备230A-230N互连，并且能够经由网络222彼此通信。在一些情况下，接入点220、编程器24、服务器224和计算设备230A-230N中的一个或多个可经由一个或多个无线连接耦合至网络222。IMD16、编程器24、服务器224和计算设备230A-230N可各自包括一个或多个处理器，例如一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等，它们可执行例如本文描述的各个功能和操作。
接入点220可包括经由多种连接中的任何一种连接于网络222的设备，所述多种连接例如是电话拨号上网、数字订户线路(DSL)或电缆调制解调器连接。在其它示例中，接入点220可通过包括有线或无线连接的不同形式的连接耦合于网络222。在一些示例中，接入点220可与患者14处于同一位置并可包括一个或多个编程单元和/或计算设备(例如一个或多个监测单元)，它们能执行本文描述的各个功能和操作。例如，接入点220可包括与患者14处于同一位置并且可监测IMD16的活动的家庭监测单元。
在一些情况下，服务器224可被配置成为从IMD16和/或编程器24收集的数据提供安全存储站点。网络222可包括局域网、广域网或例如因特网的全球网。在一些情况下，编程器24或服务器224可将数据汇编在网页或其它文档中以供经训练的专业人员(如临床医生)经由与计算设备230A-230N相关联的查看终端进行查看。图9所示的***在某些方面可通过通用网络技术和功能来实现，其类似于由美国明尼苏达州的明尼阿波利斯的Medtronic公司研发的Medtronic 
Figure BDA00003062167200251
网络所提供的。
在一些示例中，服务器224的处理器228可被配置成接收IMD16测得的电压或电流以计算阻抗测量值，或者可从IMD16接收阻抗测量值。处理器228可使用本发明描述的任一技术来确定LVP-RVS传导时间。

Claims (13)

1.一种便于从起搏心脏的第一室的多个向量中选择至少一个向量的***，所述***包括：
被配置成向所述心脏传递起搏刺激的可植入医疗设备；以及
夺获检测模块，所述夺获检测模块被配置成对于多个向量中的每一个：
控制所述可植入医疗设备以预定量值范围内的多个量值中的每一个向所述第一室迭代地传递至少一个起搏刺激；
对于所述多个起搏刺激中的每一个，确定在小于固有房室(AV)间期的起搏刺激之后的预定阈值时间间期内在所述心脏的第二室中是否发生除极；
标识在所述预定阈值时间间期内所述第二室中的除极未发生的起搏刺激；
基于在所述预定阈值时间间期内所述第二室中的除极未发生的所述起搏刺激的量值来确定所述向量的夺获阈值量值，
其中所述夺获检测模块被配置成记录所述多个向量的所述夺获阈值量值，用于基于所述夺获阈值量值来选择所述向量中的一个。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述预定量值范围包括第一量值和最大量值，并且如果在所述时间间期内在所述第二室中未发生除极，则所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
将所述第一量值增大到所述最大量值，
在所述最大量值和所述第一量值之间的量值范围内，迭代地减小所述最大量值并且以所述最大量值和所述第一量值之间的量值范围内的一个量值向所述第一室传递第三起搏脉冲直至在所述时间间期内在所述第二室中发生除极，以及
如果在所述第二室中发生除极则声明夺获。
3.如权利要求1和2中任一项所述的***，其特征在于，所述第一室是左心室，所述第二室是右心室，并且所述至少一个起搏刺激是电压刺激。
4.如权利要求1至3中任一项所述的***，其特征在于，所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
呈现所述多个向量的所述夺获阈值量值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的***，其特征在于，所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
基于所述夺获阈值量值对所述多个向量进行排序。
6.如权利要求1至5中任一项所述的***，其特征在于，所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
基于所述夺获阈值量值选择所述至少一个向量。
7.如权利要求1至6中任一项所述的***，其特征在于，所述预定阈值时间间期是基于AV间期或者基于向所述第一室传递量值为零的起搏刺激与所述第二室中的除极之间的时间。
8.如权利要求1至7中任一项所述的***，其特征在于，所述第一量值大致在所述预定量值范围的中间。
9.如权利要求1至8中任一项所述的***，其特征在于，所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
对于至少一个向量，测量与所述至少一个向量相关联的阻抗并显示与所述至少一个向量相关联的所述阻抗。
10.如权利要求1至9中任一项所述的***，其特征在于，所述夺获检测模块被配置成控制所述可植入医疗设备：
测量所述第一室中的诱发反应时间和诱发反应幅度；以及
基于所测得的诱发反应时间和诱发反应幅度来确定是否发生夺获。
11.如权利要求1至10中任一项所述的***，其特征在于，还包括被配置成接收用于指定所述多个向量的用户输入的用户接口。
12.如权利要求1至11中任一项所述的***，其特征在于，所述可植入医疗设备包括被配置成生成并传递所述起搏刺激至所述心脏的信号发生器。
13.如权利要求1至12中任一项所述的***，其特征在于，所述可植入医疗设备包括所述夺获检测模块。
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