JP2007503286A - System and method for detecting, diagnosing and treating cardiovascular disease - Google Patents

System and method for detecting, diagnosing and treating cardiovascular disease Download PDF

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Abstract

患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置は、１つまたは複数のセンサ（１５５）と、埋込み可能なハウジング（７）と、少なくとも１つの埋込み可能な導線（１０）と、信号プロセッサ（１５７）と、信号送信デバイス（１６６）とを備える。センサ（１５５）は、心臓（３３）の左心房（３６）内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能である。埋込み可能なハウジング（７）は、ペースメーカーまたは徐細動器などの心臓律動管理装置（１５９）を備える。心臓律動管理装置（１５９）は、心臓（３３）内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能である電極（１５）を備える。電気的刺激は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいて伝達される。導線（１０）が、埋込み可能なハウジング（７）と、および電極（１４）と接続されている。信号プロセッサ（１５７）が、治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。信号送信デバイス（１６６）は、患者によって互いに識別可能である少なくとも２つの異なる治療信号を発生させるように動作可能である。各信号は、異なる治療上の処置を示し、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。
An apparatus for treating cardiovascular disease within a patient includes one or more sensors (155), an implantable housing (7), at least one implantable lead (10), and a signal processor (157). ) And a signal transmission device (166). The sensor (155) is operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium (36) of the heart (33). The implantable housing (7) comprises a cardiac rhythm management device (159) such as a pacemaker or a defibrillator. The cardiac rhythm management device (159) includes an electrode (15) that is operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart (33). The electrical stimulus is transmitted based at least in part on the sensor signal. A conductor (10) is connected to the implantable housing (7) and to the electrode (14). A signal processor (157) is operable to generate a processor output indicative of therapy and is based at least in part on the sensor signal. The signal transmission device (166) is operable to generate at least two different treatment signals that are distinguishable from each other by the patient. Each signal indicates a different therapeutic treatment and is based at least in part on the processor output.

Description

本発明は一般に、患者体内の心臓血管疾患を検知、診断および治療するためのシステムおよび方法に関する。   The present invention relates generally to systems and methods for detecting, diagnosing, and treating cardiovascular disease within a patient.

慢性疾患を有する患者の最適な管理は、患者の状態の変化に応答して治療が調節されることを必要とする。理論上、これらの変化は、症状発生前の日常的な患者の自己監視によって測定される。自己監視および治療の自己投与は、閉じた治療ループを形成し、ホメオスタシスを維持するための動的管理システムを作成する。このようなシステムは、短期間では、日々の症状および生活の質に利益を与えることができ、長期間では、進行する悪化および合併症を防止することができる。   Optimal management of patients with chronic illness requires that treatment be adjusted in response to changes in the patient's condition. In theory, these changes are measured by routine patient self-monitoring prior to the onset of symptoms. Self-monitoring and self-administration of therapy creates a closed management loop and creates a dynamic management system to maintain homeostasis. Such systems can benefit daily symptoms and quality of life in the short term and prevent progressive deterioration and complications in the long term.

いくつかの場合、単回投与の治療の時期を得た投与が、患者の状態の重大な急性変化を防止することができる。このような短期間の疾患管理戦略の一例は、喘息を有する患者に通常使用される。患者は、携帯型の肺活量計または流量計からの日常の読取値が通常範囲を超えたとき、吸入気管支拡張剤を速やかに自己投与する。このことは、入院または死亡に至ることがある急性喘息性発作を防止または中止するための効果的であった。   In some cases, single-dose treatment timed administration can prevent significant acute changes in the patient's condition. An example of such a short-term disease management strategy is commonly used for patients with asthma. Patients quickly self-administer inhaled bronchodilators when routine readings from a portable spirometer or flow meter exceed the normal range. This was effective in preventing or stopping acute asthmatic attacks that could lead to hospitalization or death.

別の慢性疾患、糖尿病では、現在の自己管理戦略が短期および長期の両方での病気の後遺症に影響を与える。糖尿病患者は、１日１回から３回、血糖値を自己監視し、それに応じて、その主治医の処方箋（「スライディングスケール」として知られている）に従って、彼らの自己投与されるインシュリン注射剤または経口低血糖剤を調節する。より「脆弱な」患者、通常若年発症糖尿病を有する患者は、より頻繁な監視（たとえば１日４から６回）を必要とし、読取値は、血糖ホメオスタシスをより正確に制御するために外部インシュリンポンプを調節するために使用されることがある。糖尿病管理でのこれらの頻繁な「パラメータに従った」変化は、過少治療によって生じる症状（たとえば空腹の増大、口渇、排尿、視力障害を伴う高血糖症）、および過大治療（たとえば発汗、動悸および脱力を伴う低血糖症）による入院を防止する。さらに、これらの攻撃的な管理戦略は、失明、腎不全および心臓血管疾患を含む長期の合併症の発現を防止または遅延させることが示されている。   In another chronic disease, diabetes, current self-management strategies affect the sequelae of the disease in both the short and long term. Diabetic patients self-monitor their blood glucose level once to three times daily, and accordingly their self-administered insulin injections or according to their physician's prescription (known as the “sliding scale”) Adjust oral hypoglycemic agent. More “fragile” patients, usually those with juvenile-onset diabetes, require more frequent monitoring (eg, 4-6 times a day) and readings are external insulin pumps to more accurately control glycemic homeostasis May be used to adjust. These frequent “parameter-dependent” changes in diabetes management are the symptoms caused by undertreatment (eg, increased hunger, thirst, urination, hyperglycemia with visual impairment), and overtreatment (eg, sweating, palpitation) And hospitalization due to hypoglycemia with weakness). In addition, these aggressive management strategies have been shown to prevent or delay the development of long-term complications including blindness, renal failure and cardiovascular disease.

高血圧、糖尿病、冠動脈疾患、心臓弁膜症、先天性心疾患、心筋症およびその他の障害を含む慢性心臓血管疾患を進行させるリスク因子を有する約６０００万人の人が合衆国にいる。別の１０００万人の患者は、定量化可能な構造的な心臓障害がすでにあるが、現在は無症状である。さらに、鬱血性心不全（ＣＨＦ）として公知である臨床症状を定義する潜在的な心臓障害に関連する症状を有する５００万人の患者がいる。生存率は改善されているが、ＣＨＦに関連する死亡率は、多くの一般的な癌よりも悪いままである。ＣＨＦ患者の数は、人々が年を取り、損傷のある心臓を有するより多くの人々が生存するため、この１０年間で１０００万人に増加すると予想されている。
米国特許第６，４０９，６７４号 米国特許第６，１５２，１４４号 米国特許第５，９６７，９８６号 米国特許第６，３３１，１６３号 米国特許公開第２００３／００６８３５５号 米国特許第６，４２１，５６５号 米国特許第４，１０９，６４４号 米国特許第６，４５４，７０７号 米国特許公開第２００４００１９２８５号 米国特許第５，３６８，０４０号 米国特許第４，８９９，７５８号 米国特許第５，００３，９７６号 米国特許第５，４５４，８３８号 米国特許第６，０８０，１０６号 米国特許第４，９６７，７５５号 米国特許第５，３２４，３２６号 米国特許第４，１４０，１３１号 米国特許第４，６１９，６５３号 米国特許第５，０７６，２７２号 米国特許第６，２４７，４７４号 米国特許第５，２７５，１７１号 米国特許第５，８４３，１３５号 米国特許第４，４４０，１７２号 米国特許第４，６８１，１１１号 米国特許第５，０５８，５８１号 米国特許第６，３０１，５０４号 米国特許第６，６１４，４０６号 米国特許第６，３２８，６９９号 米国特許出願公開第２００３／００５５３４４号 米国特許出願公開第２００３／００５５３４５号 There are approximately 60 million people in the United States with risk factors for developing chronic cardiovascular disease, including hypertension, diabetes, coronary artery disease, valvular heart disease, congenital heart disease, cardiomyopathy and other disorders. Another 10 million patients already have quantifiable structural heart damage but are now asymptomatic. In addition, there are 5 million patients with symptoms associated with a potential cardiac disorder that defines a clinical condition known as congestive heart failure (CHF). Although survival is improved, CHF-related mortality remains worse than many common cancers. The number of CHF patients is expected to increase to 10 million over the last decade as people age and more people with a damaged heart survive.
US Pat. No. 6,409,674 US Pat. No. 6,152,144 US Pat. No. 5,967,986 US Pat. No. 6,331,163 US Patent Publication No. 2003/0068355 US Pat. No. 6,421,565 US Pat. No. 4,109,644 US Pat. No. 6,454,707 US Patent Publication No. 20040019285 US Pat. No. 5,368,040 U.S. Pat. No. 4,899,758 US Pat. No. 5,003,976 US Pat. No. 5,454,838 US Pat. No. 6,080,106 U.S. Pat. No. 4,967,755 US Pat. No. 5,324,326 US Pat. No. 4,140,131 U.S. Pat. No. 4,619,653 US Pat. No. 5,076,272 US Pat. No. 6,247,474 US Pat. No. 5,275,171 US Pat. No. 5,843,135 U.S. Pat. No. 4,440,172 US Patent No. 4,681,111 US Pat. No. 5,058,581 US Pat. No. 6,301,504 US Pat. No. 6,614,406 US Pat. No. 6,328,699 US Patent Application Publication No. 2003/0055344 US Patent Application Publication No. 2003/0055345

ＣＨＦは、患者の心臓が、通常あるべきよりも非効果的に動作する状態であり、心臓が、運動中か休息時のいずれかで、体が必要とする酸素を豊富に含む血液を十分に体に供給することができない状態である。この状態を補償し、かつ血流（心臓の出力）を維持するために、肺に排出する肺静脈内に流体静圧力の形成があるように体がナトリウムおよび水を保持する。この静圧力が、コロイド浸透圧およびリンパ流を圧倒するため、流体が、肺静脈から肺の間質空間内へ、および最終的に肺胞気空間内へ濾出する。ＣＨＦのこの合併症は、肺水腫と呼ばれ、呼吸の短縮、低酸素血症、アシドーシス、呼吸停止および死亡を生じさせる。ＣＨＦは、慢性的な状態であるが、この疾患は迅速な病院での治療をしばしば必要とする。患者は、深刻で重篤な呼吸の短縮を伴う急性肺鬱血が通常認められる。鬱血性心不全のための迅速な治療は、他のいかなる心臓の診断よりも多くの入院日数の使用の原因となり、合衆国で年間２００億ドルを超える金額を消費している。  CHF is a condition in which the patient's heart operates less effectively than it should normally be, and the heart has enough oxygen-rich blood that the body needs, either during exercise or at rest. It cannot be supplied to the body. To compensate for this condition and maintain blood flow (cardiac output), the body retains sodium and water so that there is a formation of static fluid pressure in the pulmonary veins that drain to the lungs. This static pressure overwhelms the colloid osmotic pressure and lymph flow, so fluid is filtered from the pulmonary veins into the interstitial space of the lungs and finally into the alveolar space. This complication of CHF, called pulmonary edema, results in shortened breathing, hypoxemia, acidosis, respiratory arrest and death. Although CHF is a chronic condition, the disease often requires prompt hospital treatment. Patients usually have acute pulmonary congestion with severe and severe respiratory shortening. Rapid treatment for congestive heart failure causes more hospital stays than any other heart diagnosis and consumes over $ 20 billion annually in the United States.

本発明の一実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。装置は、センサと、埋込み可能な心臓律動管理装置と、埋込み可能な導線と、信号プロセッサと、信号送信デバイスとを備える。センサは、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能である。心臓律動管理システムは、ハウジングと、心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能な電極とを備え、一実施形態では、電気的刺激が、センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。別の実施形態では、電気的刺激が、センサ信号に基づいていない。埋込み可能な導線は、埋込み可能なハウジングおよび電極と接続されている。信号プロセッサは、治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、プロセッサ出力がセンサ信号に少なくとも部分的に基づいている。信号送信デバイスは、患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示し、少なくとも２つの治療信号がプロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。   In one embodiment of the invention, an apparatus for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The apparatus comprises a sensor, an implantable cardiac rhythm management device, an implantable lead, a signal processor, and a signal transmission device. The sensor is operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart. The cardiac rhythm management system comprises a housing and electrodes operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart, and in one embodiment, the electrical stimulation is based at least in part on the sensor signal. Yes. In another embodiment, the electrical stimulation is not based on sensor signals. The implantable lead is connected to the implantable housing and electrode. The signal processor is operable to generate a processor output indicative of therapy, the processor output being based at least in part on the sensor signal. The signal transmitting device is operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by the patient, each signal indicating a therapeutic treatment, and the at least two therapy signals based at least in part on the processor output ing.

本発明の別の実施形態では、第１のセンサおよび第２のセンサを備える、患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。第１のセンサは、心臓内の流体圧力を示す第１のセンサ信号を発生させるように動作可能である。装置はまた、心臓内のある位置に少なくとも１つの電気的刺激を伝達するように動作可能な心臓律動管理装置であって、電気的刺激が、センサ信号に少なくとも部分的に基づいて伝達されても、伝達されなくてもよい心臓律動管理装置を備える。装置はまた、心臓律動管理装置と接続された少なくとも１つの埋込み可能な導線を有する。装置は、治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、プロセッサ出力が第１のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサをさらに備える。装置はまた、患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示し、２つの治療信号がプロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている信号送信デバイスをさらに有する。装置は、一実施形態では、電極を心臓律動管理装置の一部として備えてもよい。   In another embodiment of the present invention, an apparatus is provided for treating cardiovascular disease in a patient comprising a first sensor and a second sensor. The first sensor is operable to generate a first sensor signal indicative of fluid pressure within the heart. The apparatus is also a cardiac rhythm management device operable to transmit at least one electrical stimulus to a location within the heart, wherein the electrical stimulus is transmitted based at least in part on the sensor signal. The device includes a cardiac rhythm management device that may not be transmitted. The device also has at least one implantable lead connected to the cardiac rhythm management device. The apparatus further comprises a signal processor operable to generate a processor output indicative of therapy, wherein the processor output is based at least in part on the first sensor signal. The apparatus is also operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by the patient, each signal indicating a therapeutic procedure, the two therapy signals being based at least in part on the processor output. A signal transmission device is further included. The device, in one embodiment, may comprise electrodes as part of a cardiac rhythm management device.

本発明のさらなる実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。装置は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能な埋込み可能なセンサモジュールを備える。装置はまた、センサモジュールを埋込み可能なハウジングと接続する埋込み可能な可撓性の導線であって、ハウジングが、患者の皮膚を通ってセンサ信号を通信するように構成された遠隔通信装置を備える導線を有する。装置はまた、埋込み可能な装置と通信するように構成された外部遠隔通信デバイスを備える。装置は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいて適切な治療上の処置を示す信号を発生させるように動作可能な信号処理装置と、患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各治療信号が治療上の処置を示す患者信号送信デバイスとをさらに備える。   In a further embodiment of the invention, an apparatus for treating cardiovascular disease is provided. The device comprises an implantable sensor module operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart. The apparatus also comprises an implantable flexible lead connecting the sensor module with the implantable housing, the housing comprising a remote communication device configured to communicate sensor signals through the patient's skin. Has a conductor. The apparatus also includes an external telecommunications device configured to communicate with the implantable apparatus. The apparatus is adapted to generate a signal processor operable to generate a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment based at least in part on the sensor signal and at least two therapy signals distinguishable from each other by the patient. A patient signal transmitting device operable and each therapeutic signal indicating a therapeutic treatment.

さらに別の実施形態では、センサと、心臓律動管理装置と、遠隔通信装置と、少なくとも１つの埋込み可能な導線と、信号プロセッサと、信号送信デバイスとを備える心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。センサは、心臓の左心房内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるように動作可能である。心臓律動管理装置は、心臓内のある位置に少なくとも１つの電気的刺激を伝達するように動作可能である電極を備える。電気的刺激は、圧力信号に少なくとも部分的に基づいて伝達されても、伝達されなくてもよい。遠隔通信装置は、圧力信号を患者の体外のある位置へ送信するように動作可能である。埋込み可能な導線は、電極と接続されている。信号プロセッサは、治療上の処置を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、プロセッサ出力が、圧力信号に少なくとも部分的に基づいている。信号送信デバイスは、プロセッサ出力を患者に通信するように動作可能である。   In yet another embodiment, an apparatus for treating cardiovascular disease comprising a sensor, a cardiac rhythm management device, a telecommunications device, at least one implantable lead, a signal processor, and a signal transmission device. Provided. The sensor is operable to generate a pressure signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart. A cardiac rhythm management device comprises an electrode operable to transmit at least one electrical stimulus to a location within the heart. The electrical stimulus may or may not be transmitted based at least in part on the pressure signal. The remote communication device is operable to transmit a pressure signal to a location outside the patient's body. The embeddable conductor is connected to the electrode. The signal processor is operable to generate a processor output indicative of a therapeutic treatment, the processor output being based at least in part on the pressure signal. The signaling device is operable to communicate the processor output to the patient.

本発明の一実施形態によると、患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。装置は、心臓内の１つまたは複数の圧力を示す圧力信号を発生させるように動作可能であるセンサまたは圧力パラメータと、圧力信号を患者の体外のある位置へ通信するように動作可能な遠隔通信装置と、治療上の処置を示す治療信号を発生させるように動作可能である信号プロセッサとを備える。治療信号は、圧力信号に少なくとも部分的に基づいている。装置はまた、ユーザーに治療信号を通信するように動作可能な信号送信デバイスを備える。   According to one embodiment of the present invention, an apparatus for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The device includes a sensor or pressure parameter operable to generate a pressure signal indicative of one or more pressures within the heart, and remote communication operable to communicate the pressure signal to a location outside the patient's body. The apparatus and a signal processor operable to generate a therapeutic signal indicative of a therapeutic treatment. The treatment signal is based at least in part on the pressure signal. The apparatus also comprises a signal transmission device operable to communicate therapy signals to the user.

本発明のさらに別の実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療または防止するための装置が提供される。装置は、１つまたは複数の心臓圧力を示す信号を発生させるための感知手段と、心臓に電気的刺激を伝達するための手段と、治療を示す治療信号を発生し、治療信号が、圧力信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、電気的刺激を伝達するための手段と接続された少なくとも１つの埋込み可能な導線、治療信号をユーザーに通信するための信号送信手段とを備える。一実施形態では、感知手段は、圧力トランスデューサを備える。一実施形態では、電気的刺激を伝達するための手段は、ペースメーカーを備える。一実施形態では、電気的刺激を伝達するための手段は、徐細動器を備える。一実施形態では、信号送信手段は、携帯情報端末を備える。   In yet another embodiment of the present invention, an apparatus for treating or preventing cardiovascular disease in a patient is provided. The apparatus generates sensing means for generating a signal indicative of one or more heart pressures, means for transmitting electrical stimulation to the heart, and a treatment signal indicative of treatment, wherein the treatment signal is a pressure signal. A signal processor, at least one implantable lead connected to the means for transmitting electrical stimulation, and a signal transmitting means for communicating the therapy signal to the user. In one embodiment, the sensing means comprises a pressure transducer. In one embodiment, the means for transmitting electrical stimulation comprises a pacemaker. In one embodiment, the means for transmitting electrical stimulation comprises a defibrillator. In one embodiment, the signal transmission means includes a portable information terminal.

本発明の別の実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。装置は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるためのセンサと、患者に電気的刺激を伝達する心臓律動管理装置とを備える。装置はまた、治療を示すプロセッサ出力を発生させ、プロセッサ出力がセンサ信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるための信号送信装置を備える。各信号は、治療上の処置を示し、少なくとも２つの治療信号がプロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。   In another embodiment of the present invention, an apparatus for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The apparatus includes a sensor for generating a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart and a cardiac rhythm management device that transmits electrical stimulation to the patient. The apparatus also generates a processor output indicative of therapy, a signal processor whose processor output is based at least in part on the sensor signal, and a signal transmitter for generating at least two therapy signals distinguishable from each other by the patient. Prepare. Each signal indicates a therapeutic treatment, and at least two therapy signals are based at least in part on the processor output.

本発明の一実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。方法は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、心臓に電気的刺激を伝達するステップと、信号送信デバイスへの治療を示すプロセッサ出力を発生させるステップと、少なくとも２つの治療信号を患者に供給するステップとを含む。電気的刺激は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいてもよい、または基づいていなくてもよい。プロセッサ出力は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。各治療信号は、患者によって互いに区別可能であり、治療上の処置を示している。少なくとも１つの信号は、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。一実施形態では、電気的刺激を伝達するステップは、ペースメーカーまたは徐細動器を使用することを含む。   In one embodiment of the present invention, a method for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The method includes generating a sensor signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart, transmitting electrical stimulation to the heart, generating a processor output indicative of therapy to the signal transmitting device, and at least two Providing one treatment signal to the patient. The electrical stimulus may or may not be based at least in part on the sensor signal. The processor output is based at least in part on the sensor signal. Each therapeutic signal is distinguishable from one another by the patient and represents a therapeutic treatment. The at least one signal is based at least in part on the processor output. In one embodiment, transmitting the electrical stimulus includes using a pacemaker or a defibrillator.

別の実施形態では、心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。方法は、心臓内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、たとえば心臓内のある位置など、患者に電気的刺激を伝達するステップとを含む。本方法は、治療を示すプロセッサ出力を供給するステップ、および少なくとも２つの信号を患者に供給するステップをさらに含む。電気的刺激は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいてもよい。プロセッサ出力は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。治療信号は、患者によって互いに区別可能であり、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。   In another embodiment, a method for treating cardiovascular disease is provided. The method includes generating a sensor signal indicative of fluid pressure in the heart and transmitting electrical stimulation to the patient, eg, a location in the heart. The method further includes providing a processor output indicative of therapy and providing at least two signals to the patient. The electrical stimulation may be based at least in part on the sensor signal. The processor output is based at least in part on the sensor signal. The therapy signals are distinguishable from each other by the patient and are based at least in part on the processor output.

本発明のさらなる実施形態では、遠隔通信デバイスが提供されることを含む心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。方法は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、内部遠隔通信装置を使用して外部遠隔通信デバイスへセンサ信号を送信するステップとを含む。方法は、外部遠隔通信デバイスから信号プロセッサへセンサ信号を供給するステップと、治療信号を発生させるためにセンサ信号を処理するステップと、少なくとも２つの信号を使用者に供給することによって、治療信号を使用者に通信するステップとをさらに含む。   In a further embodiment of the invention, a method is provided for treating cardiovascular disease comprising providing a telecommunications device. The method includes generating a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart and transmitting the sensor signal to an external telecommunications device using an internal telecommunications device. The method provides a therapy signal by providing a sensor signal from an external telecommunications device to a signal processor, processing the sensor signal to generate a therapy signal, and providing at least two signals to a user. Communicating with the user.

本発明のさらに別の実施形態では、患者の心臓左心房内の流体圧力を決定する方法が提供される。方法は、患者の皮膚と通しての遠隔通信によって１つまたは複数の患者体内に埋め込まれたセンサからセンサ信号を得るステップと、大気圧を得るステップと、調節された圧力信号を決定するステップとを含む。調節された圧力信号は、センサ信号および得られた大気圧に少なくとも部分的に基づいており、大気圧に対する心臓の左心房内の流体圧力を実質上示している。   In yet another embodiment of the invention, a method is provided for determining fluid pressure within a patient's cardiac left atrium. The method includes obtaining a sensor signal from a sensor implanted in one or more patient bodies by remote communication through the patient's skin, obtaining an atmospheric pressure, and determining a regulated pressure signal. including. The adjusted pressure signal is based at least in part on the sensor signal and the resulting atmospheric pressure, and is substantially indicative of the fluid pressure within the left atrium of the heart relative to atmospheric pressure.

本発明の別の実施形態によると、少なくとも２つのセンサを使用して、患者体内の心臓血管疾患を治療または防止するための方法が提供される。方法は、患者体内の心臓流体圧力を示す第１のセンサ信号を発生させるステップと、生理的パラメータを示す第２の信号を発生させるステップとを含む。方法は、患者に電気的刺激を伝達するステップをさらに含み、電気的刺激は、第１のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいていても基づいていなくてもよい。方法はまた、信号送信デバイスへの治療を示すプロセッサ出力を発生させ、プロセッサ出力が第一のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、少なくとも２つの治療信号を患者に供給するステップとを含む。治療信号は、患者によって互いに区別可能であり、異なる治療上の処置を示し、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。   According to another embodiment of the present invention, a method is provided for treating or preventing cardiovascular disease in a patient using at least two sensors. The method includes generating a first sensor signal indicative of cardiac fluid pressure within the patient and generating a second signal indicative of a physiological parameter. The method further includes transmitting an electrical stimulus to the patient, the electrical stimulus may or may not be based at least in part on the first sensor signal. The method also generates a processor output indicative of treatment to the signal transmitting device, the processor output being based at least in part on the first sensor signal, and providing at least two treatment signals to the patient. Including. The therapy signals are distinguishable from one another by the patient, indicate different therapeutic actions, and are based at least in part on the processor output.

本発明の別の実施形態では、電気的パルスを使用して心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。方法は、心臓内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、少なくとも１つの電気的パルスを患者に伝達するステップとを含む。パルス伝達は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいていてもよい、または基づいていなくてもよい。方法はまた、プロセッサ出力を信号送信デバイスに供給するステップを含み、プロセッサ出力は治療上の処置を示し、プロセッサ出力センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。方法は、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている治療信号を患者に提供するステップをさらに含む。   In another embodiment of the present invention, a method for treating cardiovascular disease using electrical pulses is provided. The method includes generating a sensor signal indicative of fluid pressure in the heart and transmitting at least one electrical pulse to the patient. The pulse transmission may or may not be based at least in part on the sensor signal. The method also includes providing a processor output to the signal transmission device, the processor output indicating a therapeutic action and based at least in part on the processor output sensor signal. The method further includes providing a treatment signal to the patient that is based at least in part on the processor output.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。方法は、心臓内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるステップと、ペースメーカーから心臓への電気パルスの伝達を制御するステップを含む。制御するステップは、圧力信号に少なくとも部分的に基づいていても、基づいていなくてもよい。方法は、圧力信号を患者の体外に少なくとも部分的に配置された患者信号送信装置へ通信するステップをさらに含む。方法はまた、心臓内の流体圧力に少なくとも部分的に基づいている治療上の処置を示すプロセッサ出力を決定するために信号送信装置によって圧力信号を処理するステップと、プロセッサ出力によって患者に信号送信するステップとを含む。   In one embodiment of the invention, a method for treating cardiovascular disease is provided. The method includes generating a pressure signal indicative of fluid pressure within the heart and controlling the transmission of electrical pulses from the pacemaker to the heart. The controlling step may or may not be based at least in part on the pressure signal. The method further includes communicating the pressure signal to a patient signal transmitter disposed at least partially outside the patient's body. The method also processes the pressure signal by the signal transmitter to determine a processor output indicative of a therapeutic procedure that is based at least in part on the fluid pressure in the heart, and signals to the patient via the processor output. Steps.

本発明のさらに別の実施形態では、心臓内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるステップと、圧力信号を患者の体外の位置へ通信するステップと、治療上の処置を示すプロセッサ出力を発生させ、プロセッサ出力が圧力信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、プロセッサ出力を患者に通信するステップとを含む、患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法が提供される。   In yet another embodiment of the invention, generating a pressure signal indicative of fluid pressure within the heart, communicating the pressure signal to a location outside the patient's body, and generating a processor output indicative of a therapeutic procedure. A method is provided for treating a cardiovascular disease within a patient, the method comprising: the processor output being based at least in part on the pressure signal; and communicating the processor output to the patient.

本発明の代替となる実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、センサ信号を外部遠隔通信装置に通信するステップと、センサ信号に少なくとも部分的に基づいた適切な治療上の処置を示すプロセッサ出力を発生させるステップとを含む。方法は、患者信号送信デバイスによって患者に信号送信するステップをさらに含む。信号送信デバイスは、患者によって互いに識別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各治療信号は治療上の処置を示し、各治療信号は、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。   In an alternative embodiment of the present invention, a method for treating cardiovascular disease in a patient generates a sensor signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart, and transmits the sensor signal to an external telecommunications device. Communicating and generating a processor output indicative of an appropriate therapeutic treatment based at least in part on the sensor signal. The method further includes the step of signaling to the patient by the patient signal transmitting device. The signal transmitting device is operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by the patient, each therapy signal indicating a therapeutic procedure, each therapy signal based at least in part on the processor output ing.

本発明のいくつかの実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、心臓律動管理装置を備える。一実施形態では、心臓律動管理装置は、ペースメーカーを備える。別の実施形態では、心臓律動管理装置は、徐細動器を備える。一実施形態では、心臓律動管理装置は、１つまたは複数の圧力信号を含むがそれに限定されない、１つまたは複数のセンサ信号に少なくとも部分的に制御されている。   In some embodiments of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a cardiac rhythm management device. In one embodiment, the cardiac rhythm management device comprises a pacemaker. In another embodiment, the cardiac rhythm management device comprises a slow fibrillator. In one embodiment, the cardiac rhythm management device is at least partially controlled by one or more sensor signals, including but not limited to one or more pressure signals.

一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、外部患者助言モジュールを備える。一実施形態では、外部患者助言モジュールは、外部遠隔通信デバイスと、信号プロセッサと、信号送信デバイスを備える。一実施形態では、外部患者助言モジュールは、大気圧を感知するように構成された気圧計を備える。   In one embodiment, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises an external patient advice module. In one embodiment, the external patient advice module comprises an external telecommunications device, a signal processor, and a signal transmission device. In one embodiment, the external patient advice module comprises a barometer configured to sense atmospheric pressure.

本発明のいくつかの実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、１つまたは複数のセンサを備える。一実施形態では、センサは、圧力トランスデューサを備える。別の実施形態では、センサは、左心房と圧力連絡している。一実施形態では、センサは、心房中隔壁または左心房内に配置されている。一実施形態では、センサは、右心耳、左心耳、肺動脈、肺静脈、肺毛細管楔位置、右心室、左心室、右心房、胸腔内空間および中心静脈の１つまたは複数に配置されている。一実施形態では、センサは、低コンプライアンスチタニウム箔を備える。一実施形態では、センサは、少なくとも１つのシリコーンひずみゲージを備える。   In some embodiments of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more sensors. In one embodiment, the sensor comprises a pressure transducer. In another embodiment, the sensor is in pressure communication with the left atrium. In one embodiment, the sensor is located in the atrial septal wall or the left atrium. In one embodiment, the sensors are located in one or more of the right atrial appendage, left atrial appendage, pulmonary artery, pulmonary vein, pulmonary capillary wedge location, right ventricle, left ventricle, right atrium, intrathoracic space, and central vein. In one embodiment, the sensor comprises a low compliance titanium foil. In one embodiment, the sensor comprises at least one silicone strain gauge.

本発明のいくつかの実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、１つまたは複数のセンサ信号を備える。一実施形態では、センサ信号は、少なくとも１つの圧力信号を含む。一実施形態では、圧力信号は、中心静脈圧、末梢動脈血圧および／または左心房圧を含む。別の実施形態では、圧力信号は、左心房圧のパラメータを含む。一実施形態では、パラメータは、平均左心房圧、一次的に充填された左心房圧、心拍数、左心房圧の呼吸変動、および呼吸速度の１つまたは複数を含むが、それに限定されない群から選択される。別の実施形態では、パラメータは、ａ波、ｖ波、およびｃ波の１つまたは複数を含むがそれに限定されない群から選択された少なくとも１つの波に基づいて決定される。さらに別の実施形態では、パラメータは、ａ波振幅、波形上昇速度、波形下降速度、心臓サイクルに対する波形形状のタイミング、別の波形形状に対する波形形状のタイミング、ａ波とｃ波の間の時間差、ａ波とｖ波の間の時間差、およびｖ波とｃ波の間の時間差の１つまたは複数を含むがそれに限定されない群から選択された少なくとも１つのパラメータ信号に基づいて決定される。一実施形態では、パラメータは、ｘ降下、ｘ’降下およびｙ降下の１つまたは複数を含むがそれに限定されない群から選択された少なくとも１つの降下に基づいて決定される。別の実施形態では、パラメータは、降下振幅、降下上昇速度、降下下降速度、心臓サイクルに対する降下形状のタイミング、別の波形状に対する降下形状のタイミング、ｘ降下とｘ’降下の間の時間差、およびｘ降下とｙ降下の間の時間差、ｘ’降下とｙ降下の間の時間差の１つまたは複数を含むがそれに限定されない群から選択されたパラメータ信号に基づいて決定される。一実施形態では、パラメータは、大気圧に無関係である。   In some embodiments of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more sensor signals. In one embodiment, the sensor signal includes at least one pressure signal. In one embodiment, the pressure signal includes central venous pressure, peripheral arterial blood pressure, and / or left atrial pressure. In another embodiment, the pressure signal includes a parameter of left atrial pressure. In one embodiment, the parameters are from a group that includes, but is not limited to, mean left atrial pressure, primary filled left atrial pressure, heart rate, left atrial pressure respiratory variation, and respiratory rate. Selected. In another embodiment, the parameter is determined based on at least one wave selected from the group including but not limited to one or more of a-wave, v-wave, and c-wave. In yet another embodiment, the parameters are: a wave amplitude, waveform rising speed, waveform falling speed, waveform shape timing for a cardiac cycle, waveform shape timing for another waveform shape, time difference between a wave and c wave, It is determined based on at least one parameter signal selected from the group including but not limited to one or more of the time difference between the a wave and the v wave and the time difference between the v wave and the c wave. In one embodiment, the parameter is determined based on at least one descent selected from the group including but not limited to one or more of x descent, x 'descent and y descent. In another embodiment, the parameters are: descent amplitude, descent ascent rate, descent descent rate, descent shape timing for a cardiac cycle, descent shape timing for another wave shape, time difference between x and x ′ descents, and Determined based on a parameter signal selected from the group including, but not limited to, one or more of the time difference between x and y drops, the time difference between x 'and y drops. In one embodiment, the parameter is independent of atmospheric pressure.

一実施形態では、センサ信号は、時間間隔中に測定される。別の実施形態では、センサ信号は、検知された事象、症状および／または指示を含むがそれに限定されない事象に応答してサンプリングされる。   In one embodiment, the sensor signal is measured during the time interval. In another embodiment, the sensor signal is sampled in response to an event including but not limited to a sensed event, symptom and / or indication.

一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、センサモジュールをさらに備える。センサモジュールは、少なくとも１つのセンサを備える。一実施形態では、センサモジュールは円筒形の形状である。一実施形態ではセンサモジュールは、約８ｍｍの長さと約３ｍｍの直径とを有する。一実施形態では、センサモジュールは、約５から１５ｍｍの間の範囲の長さと、約１から５ｍｍの間の範囲の直径とを有する。一実施形態では、センサモジュールは、少なくとも１つの埋込み可能な導線と接続されている。別の実施形態では、センサモジュールは、追加の導線内の埋込み可能なハウジングと接続されている。一実施形態では、センサは、埋込み可能なハウジングと接続されている。さらに別の実施形態では、センサモジュールは、電子部品をさらに備える。一実施形態では、電子部品は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／またはアナログデジタル変換器を備える。さらなる実施形態では、電子部品は、デジタル信号を通信するための回路を備える。   In one embodiment, the apparatus and / or method for treating cardiovascular disease further comprises a sensor module. The sensor module includes at least one sensor. In one embodiment, the sensor module has a cylindrical shape. In one embodiment, the sensor module has a length of about 8 mm and a diameter of about 3 mm. In one embodiment, the sensor module has a length in the range between about 5 and 15 mm and a diameter in the range between about 1 and 5 mm. In one embodiment, the sensor module is connected to at least one implantable lead. In another embodiment, the sensor module is connected to an implantable housing in an additional lead. In one embodiment, the sensor is connected to an implantable housing. In yet another embodiment, the sensor module further comprises an electronic component. In one embodiment, the electronic component comprises an application specific integrated circuit (ASIC) and / or an analog to digital converter. In a further embodiment, the electronic component comprises a circuit for communicating digital signals.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、平面状の楕円形状であるハウジングをさらに備える。一実施形態では、ハウジングは、第１の寸法および第２の寸法を備え、第１の寸法は約３０ｍｍであり、第２の寸法は約２０ｍｍである。一実施形態では、ハウジングは、患者体内の肩の近くまたは腹部に埋め込まれる。別の実施形態では、ハウジングは、アンテナまたはコイルをさらに備える。一実施形態では、ハウジングは電源をさらに備える。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease further comprises a housing that is a planar oval shape. In one embodiment, the housing comprises a first dimension and a second dimension, wherein the first dimension is about 30 mm and the second dimension is about 20 mm. In one embodiment, the housing is implanted near the shoulder or in the abdomen within the patient. In another embodiment, the housing further comprises an antenna or coil. In one embodiment, the housing further comprises a power source.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、ハウジング内に少なくとも部分的に配置された信号送信デバイスを備える。別の実施形態では、装置は、遠隔通信装置をさらに備える。一実施形態では、遠隔通信装置は、ハウジング内に少なくとも部分的に配置されている。一実施形態では、ハウジングは、データメモリをさらに備える。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a signal transmission device disposed at least partially within a housing. In another embodiment, the device further comprises a telecommunications device. In one embodiment, the telecommunications device is at least partially disposed within the housing. In one embodiment, the housing further comprises a data memory.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、患者の体の外部の外部装置内に配置された信号プロセッサを有する。一実施形態では、外部装置は、外部遠隔通信装置を備える。一実施形態では、外部遠隔通信装置は、携帯情報端末、コンピュータ、無線周波数遠隔通信ハードウェアモジュールおよびコイルアンテナを含むが、それに限定されない。一実施形態では、遠隔通信装置は、無線周波数エネルギーの反射インピーダンスによって通信するように動作可能である。さらなる実施形態では、遠隔通信装置は、無線周波数の周波数または振幅移行によって通信するように動作可能である。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease has a signal processor disposed in an external device external to the patient's body. In one embodiment, the external device comprises an external telecommunications device. In one embodiment, external telecommunications devices include, but are not limited to, personal digital assistants, computers, radio frequency telecommunications hardware modules and coil antennas. In one embodiment, the telecommunications device is operable to communicate via a reflected impedance of radio frequency energy. In a further embodiment, the telecommunications device is operable to communicate by radio frequency frequency or amplitude transitions.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、外部電源を備える。一実施形態では、電源は、無線周波数カップリングを通じて電力を供給する。一実施形態では、無線周波数は、約１２５ｋＨｚ、約８１９２Ｈｚ，約１０．９ｋＨｚ、および約３０ｋＨｚを含むが、それに限定されない。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises an external power source. In one embodiment, the power supply provides power through radio frequency coupling. In one embodiment, the radio frequency includes but is not limited to about 125 kHz, about 8192 Hz, about 10.9 kHz, and about 30 kHz.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、信号プロセッサを備える。信号プロセッサは、患者体内に、患者上に、患者の完全に外部に、患者体内または患者上に部分的に配置されることができる。一実施形態では、信号プロセッサは、携帯情報端末を備える。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a signal processor. The signal processor can be located within the patient, on the patient, completely external to the patient, and partially within or on the patient. In one embodiment, the signal processor comprises a personal digital assistant.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、少なくとも１つの埋込み可能な導線を備える。一実施形態では、２本の導線が提供される。別の実施形態では、３本の導線が提供される。別の実施形態では、３本以上の導線が提供される。一実施形態では、導線は、ペースメーカー導線である。一実施形態では、導線は、徐細動器導線である。一実施形態では、導線は、導線信号を搬送する。一実施形態では、導線信号は、電気信号、油圧信号、光信号および／または超音波信号、またはその組合せを含むが、それに限定されない。一実施形態では、導線は、センサ信号を埋込み可能なハウジングに通信する。一実施形態では、センサ信号および電気的刺激が、埋込み可能な導線によって供給される。別の実施形態では、埋込み可能な導線は、埋込み可能なハウジングとセンサの間で１つまたは複数の電力パルスを供給する。一実施形態では、埋込み可能な導線は、埋込み可能なハウジングとセンサの間でデータ信号を供給する。一実施形態では、データ信号は、圧力信号、非圧力感知信号、ペーシング信号およびプログラミング信号の１つまたは複数を含むが、それに限定されない。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises at least one implantable lead. In one embodiment, two conductors are provided. In another embodiment, three conductors are provided. In another embodiment, more than two conductors are provided. In one embodiment, the lead is a pacemaker lead. In one embodiment, the lead is a slow fibrillator lead. In one embodiment, the lead carries a lead signal. In one embodiment, the conductor signal includes, but is not limited to, an electrical signal, a hydraulic signal, an optical signal and / or an ultrasonic signal, or a combination thereof. In one embodiment, the conductors communicate sensor signals to the implantable housing. In one embodiment, sensor signals and electrical stimuli are provided by implantable conductors. In another embodiment, the implantable lead provides one or more power pulses between the implantable housing and the sensor. In one embodiment, the implantable lead provides a data signal between the implantable housing and the sensor. In one embodiment, the data signal includes, but is not limited to, one or more of a pressure signal, a non-pressure sensing signal, a pacing signal, and a programming signal.

一実施形態では、埋込み可能な可撓性の導線は、更新可能である。一実施形態では、埋込み可能な可撓性の導線は、複数の構成で動作するように構成されている。一実施形態では、導線は、遠隔通信構成で動作するように構成されている。別の実施形態では、導線は、遠隔通信構成および心臓管理構成で動作するように構成されている。さらなる実施形態では、埋込み可能な可撓性の導線は、遠隔通信構成および治療構成で動作するように構成されている。一実施形態では、埋込み可能な可撓性の導線は、適切な構成を自動的に感知する電子部品を備える。   In one embodiment, the implantable flexible lead is updatable. In one embodiment, the implantable flexible lead is configured to operate in multiple configurations. In one embodiment, the lead is configured to operate in a telecommunications configuration. In another embodiment, the lead is configured to operate in a telecommunications configuration and a cardiac management configuration. In a further embodiment, the implantable flexible lead is configured to operate in a telecommunications configuration and a therapeutic configuration. In one embodiment, the implantable flexible lead comprises electronic components that automatically sense the appropriate configuration.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、信号送信デバイスを備える。一実施形態では、信号送信デバイスは、携帯情報端末を備える。一実施形態では、信号送信デバイスは、電子ブザー、アラームおよび／または電話を備えるが、それに限定されない。一実施形態では、信号送信デバイスは、音響信号を供給する。一実施形態では、信号送信デバイスは、視覚信号を供給する。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a signal transmission device. In one embodiment, the signal transmission device comprises a personal digital assistant. In one embodiment, the signaling device comprises but is not limited to an electronic buzzer, alarm and / or phone. In one embodiment, the signal transmission device provides an acoustic signal. In one embodiment, the signal transmission device provides a visual signal.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、プロセッサ出力を備える。一実施形態では、プロセッサ出力は、信号プロセッサからの信号出力を備える。一実施形態では、プロセッサ出力は、信号送信デバイスへの信号出力を備える。一実施形態では、プロセッサ出力は、文字、数字および／またはグラフィックディスプレイを備えるがそれに限定されない。一実施形態では、プロセッサ出力は、コードおよびデータを備えるがそれに限定されない。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a processor output. In one embodiment, the processor output comprises a signal output from a signal processor. In one embodiment, the processor output comprises a signal output to a signal transmission device. In one embodiment, the processor output comprises but is not limited to letters, numbers and / or graphic displays. In one embodiment, the processor output comprises but is not limited to code and data.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、少なくとも１つのアンカーを備える。一実施形態では、センサパッケージ、またはモジュールが、患者の心臓の心房中隔内にセンサパッケージを固定するように構成された固定機構を備える。別の実施形態では、１つまたは複数のアンカーが、本明細書で説明された１つまたは複数の構成要素を患者体内のある部位に配置または保持するために使用されている。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises at least one anchor. In one embodiment, the sensor package, or module, comprises an anchoring mechanism configured to secure the sensor package within the atrial septum of the patient's heart. In another embodiment, one or more anchors are used to place or hold one or more components described herein at a site within a patient.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、自動化された治療デバイスをさらに備える。一実施形態では、自動化された治療デバイスは、動的処方、薬剤移送ユニットおよび／または心臓律動管理装置を含むが、それに限定されない。一実施形態では、自動化された治療デバイスは、二室ペースメーカーのＡＶ間隔を制御する。一実施形態では、自動化された治療デバイスは、鬱血性心不全を示すパラメータに基づいて少なくとも部分的に制御される。別の実施形態では、自動化された治療デバイスは、心房細動を示すパラメータに基づいて少なくとも部分的に制御される。   In one embodiment of the invention, the apparatus and / or method for treating cardiovascular disease further comprises an automated treatment device. In one embodiment, the automated treatment device includes, but is not limited to, a dynamic prescription, a drug transfer unit and / or a cardiac rhythm management device. In one embodiment, the automated therapy device controls the AV interval of a two chamber pacemaker. In one embodiment, the automated therapy device is controlled at least in part based on a parameter indicative of congestive heart failure. In another embodiment, the automated treatment device is controlled at least in part based on a parameter indicative of atrial fibrillation.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、医師の動的処方に部分的に基づいてプロセッサ出力を発生させる信号プロセッサを備える。一実施形態では、動的処方は、少なくとも２つの生理的状態に対応する少なくとも２つの治療指示を含む。一実施形態では、動的処方を受信し、蓄積するように構成された医師ワークステーションが、提供される。別の実施形態では、医師ワークステーションから信号プロセッサへ蓄積された動的処方を通信するためのインターフェイスが、提供される。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises a signal processor that generates a processor output based in part on a physician's dynamic prescription. In one embodiment, the dynamic prescription includes at least two treatment instructions corresponding to at least two physiological conditions. In one embodiment, a physician workstation configured to receive and store a dynamic prescription is provided. In another embodiment, an interface is provided for communicating the stored dynamic prescription from the physician workstation to the signal processor.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、少なくとも１つの治療信号の発生を含む。一実施形態では、治療信号は、患者指示を含む。一実施形態では、治療信号が、数値的な表示である。一実施形態では、２つの治療信号が提供される。一実施形態では、両方の治療信号が、数値的な表示である。一実施形態では、数値的な表示は、圧力測定値を示す。一実施形態では、治療信号は、２つ以上の医師の指示に少なくとも部分的に基づいている。一実施形態では、治療信号は、ユーザーに供給される。一実施形態では、ユーザーは、医療従事者である。一実施形態では、ユーザーは患者である。一実施形態では、治療信号は、２人以上のユーザーにほぼ同時に提供される。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating a cardiovascular disease includes generating at least one therapeutic signal. In one embodiment, the treatment signal includes patient instructions. In one embodiment, the treatment signal is a numerical display. In one embodiment, two treatment signals are provided. In one embodiment, both treatment signals are numerical displays. In one embodiment, the numerical display indicates a pressure measurement. In one embodiment, the treatment signal is based at least in part on instructions from two or more physicians. In one embodiment, the treatment signal is provided to the user. In one embodiment, the user is a healthcare professional. In one embodiment, the user is a patient. In one embodiment, treatment signals are provided to two or more users at approximately the same time.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、鬱血性心不全を治療または防止するように構成されている。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease is configured to treat or prevent congestive heart failure.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、第１のセンサのほかに１つまたは複数の追加のセンサを備える。一実施形態では、約３個から約２０個の範囲のセンサが提供される。一実施形態では、２０個以上のセンサが提供される。一実施形態では、第１および第２のセンサが提供される。一実施形態では、第１のセンサおよび第２のセンサがセンサモジュール内に配置されている。一実施形態では、第１のセンサが患者体内に埋め込まれ、第２のセンサが患者の体外に、患者上にか、患者から完全に独立してのいずれかで配置されている。一実施形態では、第２のセンサが物理的寸法を測定する。物理的寸法は、左心房寸法、左心房断面積、左心房体積、左心室寸法、左心室断面積、および左心室体積を含むがそれに限定されない。一実施形態では、少なくとも１つのセンサが、心臓の電気的活動、温度、心房中隔位置、心臓構造の速度、心臓構造の加速度、電気的抵抗、胸腔電気インピーダンス、呼吸一回換気量、呼吸速度、呼吸毎分換気量、総体重、酸素飽和度、酸素分圧、心臓の左室内の酸素分圧、心臓の右室内の酸素分圧、および心臓出力の１つまたは複数を含むがそれに限定されないパラメータを測定する。一実施形態では、単一のセンサが、２つ以上のパラメータを測定し、多機能である。一実施形態では、第２のセンサが、自動化された心房圧力計バンドまたは体重計を備える。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more additional sensors in addition to the first sensor. In one embodiment, a range of about 3 to about 20 sensors is provided. In one embodiment, 20 or more sensors are provided. In one embodiment, first and second sensors are provided. In one embodiment, the first sensor and the second sensor are disposed in the sensor module. In one embodiment, the first sensor is implanted within the patient and the second sensor is disposed either on the patient's body, on the patient, or completely independent of the patient. In one embodiment, the second sensor measures physical dimensions. Physical dimensions include, but are not limited to, left atrial dimension, left atrial cross-sectional area, left atrial volume, left ventricular dimension, left ventricular cross-sectional area, and left ventricular volume. In one embodiment, the at least one sensor includes cardiac electrical activity, temperature, atrial septal position, cardiac structure velocity, cardiac structure acceleration, electrical resistance, thoracic electrical impedance, tidal volume, respiratory rate. Including, but not limited to, respiratory volume per minute, total body weight, oxygen saturation, partial pressure of oxygen, partial pressure of oxygen in the left ventricle of the heart, partial pressure of oxygen in the right ventricle of the heart, and cardiac output Measure the parameters. In one embodiment, a single sensor measures two or more parameters and is multifunctional. In one embodiment, the second sensor comprises an automated atrial pressure gauge band or scale.

一実施形態では、共通の目的のために使用されるように構成されたキット、アセンブリ、複合体またはシステムが提供される。一実施形態では、キット、アセンブリ、複合体またはシステムは、導線、ハウジングおよび患者助言モジュールを備える。一実施形態では、導線がセンサと接続され、センサが、患者の生理的パラメータを測定する。別の実施形態では、ハウジングが、導線と接続するために動作可能であり、ハウジングが、生理的パラメータを示す信号を通信するために動作可能な少なくとも１つの通信デバイスを備える。別の実施形態では、患者助言モジュールは、通信デバイスによってデータを送信または受信するように構成された信号プロセッサおよび遠隔通信ハードウェアを備える。   In one embodiment, a kit, assembly, complex or system configured to be used for a common purpose is provided. In one embodiment, the kit, assembly, complex or system comprises a lead, a housing and a patient advice module. In one embodiment, a lead is connected to the sensor, which measures the patient's physiological parameters. In another embodiment, the housing is operable to connect with the lead and the housing comprises at least one communication device operable to communicate signals indicative of physiological parameters. In another embodiment, the patient advice module comprises a signal processor and telecommunications hardware configured to send or receive data by the communication device.

別の実施形態では、通信デバイスは、無線周波数通信に適したコイルを備える。別の実施形態では、通信デバイスは、一実施形態では徐細動器を備える、心臓律動管理装置を備える。別の実施形態では、キット、アセンブリ、編集物またはシステムはまた、動的診断を実行するため、およびセンサによって発生されたデータを処理するためのソフトウェアを備える。さらに別の実施形態では、キット、アセンブリ、複合体またはシステムはまた、クレイドルを備え、クレイドルが、患者助言モジュールとコンピュータとの通信を容易にする。   In another embodiment, the communication device comprises a coil suitable for radio frequency communication. In another embodiment, the communication device comprises a cardiac rhythm management device, which in one embodiment comprises a defibrillator. In another embodiment, the kit, assembly, compilation or system also comprises software for performing dynamic diagnostics and for processing data generated by the sensors. In yet another embodiment, the kit, assembly, complex or system also comprises a cradle that facilitates communication between the patient advice module and the computer.

上記で要約され、以下でより詳細に説明される実施形態は、鬱血性心不全（ＣＨＦ）を含む心臓血管疾患の治療のために有用である。ＣＨＦは、時を得た、パラメータに従った治療の調節で現在治療されていない病気の重要な例であるが、発明者は、このような戦略を大いに潜在的に利用することができると信じている。慢性ＣＨＦを有する患者は、疾患を管理するために４または５種類の薬剤の固定された投与量を通常設定されている。投薬計画は通常、利尿剤、アンギオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害薬やＡ２受容体阻害薬などの血管拡張剤、カルベジロールなどのベータブロッカー、スピロノラクトンなどの神経ホルモン剤、および、通常たとえばジコキシンなどの強心配糖体の形態の強心剤を含むがそれに限定されない。   The embodiments summarized above and described in more detail below are useful for the treatment of cardiovascular diseases including congestive heart failure (CHF). CHF is an important example of an illness that is not currently treated with timely, parameterized treatment adjustment, but the inventor believes that such a strategy can be used to great potential. ing. Patients with chronic CHF are usually set at fixed doses of 4 or 5 drugs to manage the disease. Dosage regimens are usually diuretics, vasodilators such as angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors and A2 receptor inhibitors, beta blockers such as carvedilol, neurohormonal agents such as spironolactone, and usually worries such as dicoxin Including but not limited to cardiotonic cardiotonic agents.

発明者は、急性症状の出現の際の入院治療によってよりも、適切な患者外経口薬剤治療の日常的な投与によって慢性ＣＨＦが管理および制御されることができる場合、はるかにコスト効果があり、患者の健康に対してずっと良いと信じている。すべての薬剤でのようにこれらの薬剤は、それらの効果を確実にするために十分な投与量で摂取されるべきである。しかし、問題なことに、過剰投与が、徐脈、低血圧、腎臓障害、低ナトリウム血症、低カリウム血症、ＣＨＦの悪化、精神機能の障害、およびその他の負の状態に至ることがある。適切な薬剤投与量を維持する努力に加えて、適切な投与量が、治療食、特に塩分および流体摂取量、運動レベルおよびその他の可変要素に依存する。この状態を管理することに問題をさらに加えることは、患者が、薬剤を時間通りに摂取するのを忘れること、薬剤を切らすこと、または彼らの主治医に相談することなく投薬を停止することを決定することによって、計画された投与量をしばしば守らないことである。したがって、適切なまたはほぼ適切な薬剤治療が維持されることができるように、患者の状態が定期的にかつ全体的に監視されることが重要である。患者の状態を容易に得られる測定値は、体重、末梢血圧、皮下浮腫、体温ならびに疲労および呼吸の短縮などの主観的測定値である。不運なことに、これらの測定値はいずれも、治療を制御するパラメータとして働く特定の生理的状態と十分に相関しない、または相関するが、経口投薬の調節が効果的であるには遅すぎる。患者の状態の変化に応答して、特別に、感受性高く、早く変化する測定値は、心不全管理の当業者に公知であるが、これらの測定値を監視することは、このような監視が、心臓または中心静脈内へのカテーテルの挿入を通常含み、したがって介護人による頻繁な訪問を必要とし、不快感、不便、高価であり、繰り返す危険性を結果として生じさせるため、問題がある。   The inventor is much more cost effective if chronic CHF can be managed and controlled by daily administration of appropriate extra-patient oral drug treatment than by hospitalization treatment in the presence of acute symptoms, I believe it is much better for the health of the patient. As with all drugs, these drugs should be taken in sufficient doses to ensure their effects. Unfortunately, however, overdose can lead to bradycardia, hypotension, kidney damage, hyponatremia, hypokalemia, worsening CHF, impaired mental function, and other negative conditions. . In addition to efforts to maintain an appropriate drug dosage, the appropriate dosage will depend on the therapeutic diet, particularly salt and fluid intake, exercise levels and other variables. Adding further problems to managing this condition will determine that the patient forgets to take the drug on time, runs out of the drug, or stops medication without consulting their physician By doing so, often do not follow the planned dose. It is therefore important that the patient's condition be monitored regularly and globally so that appropriate or near-appropriate drug treatment can be maintained. Measurements that readily provide patient status are subjective measurements such as body weight, peripheral blood pressure, subcutaneous edema, body temperature and fatigue and shortening of breathing. Unfortunately, none of these measurements correlate well with or correlate with a particular physiological condition that serves as a parameter that controls therapy, but is too slow for oral dosage adjustments to be effective. Specially sensitive and fast changing measurements in response to changes in the patient's condition are known to those skilled in the art of heart failure management, but monitoring these measurements is This is problematic because it usually involves the insertion of a catheter into the heart or central vein, thus requiring frequent visits by the caregiver, resulting in discomfort, inconvenience, expensiveness and the risk of repetition.

したがって、発明者は、一般に外来患者の心臓血管状態および、特に鬱血性心不全が、侵襲的な手法を毎回行うことなく、実際に必要なときだけ介護人の出席で、定期的または継続的に監視されることができる方法および装置が、有利であると信じている。   Thus, the inventor generally monitors the cardiovascular status of outpatients, and in particular congestive heart failure, regularly or continuously, with caregiver attendance only when it is actually needed, without performing invasive procedures each time. It is believed that the methods and apparatus that can be done are advantageous.

発明者は、装置および方法が、診断および治療情報を患者自身へ即座に通信することが可能であることが、さらに有利であると信じている。このようなフィードバックは、患者が、一般に彼の主治医による直接の介入なしで、最適な治療の投与量が達成されるように、彼の主治医または資格のある介護人によって処方されたように、彼の投薬を継続または修正することを可能にする。   The inventor believes that it is further advantageous that the apparatus and method be capable of immediately communicating diagnostic and treatment information to the patient himself. Such feedback is given to him as prescribed by his attending physician or qualified caregiver so that an optimal therapeutic dose is achieved, generally without direct intervention by his attending physician. Allows to continue or modify the medication.

ある分類の薬剤（たとえば、ベータブロッカー、ジゴキシン、カルシウム拮抗剤、アミオドロンなど）に対しては、心不全を治療するための適切な投与量が、過度に低下した安静時心拍数（徐脈）の発症、または運動もしくはストレスによって生じるもののなどの増加した血流（心臓出力）に対する体の要求に応答した心拍数の十分な増加の不能に伴うか、またはそれを悪化させる。後者の状態は、変時不全として公知である。不適切に低い心拍数は、疲労、低い運動耐性、ならびに最悪の場合、腎機能の低下、低血圧およびショックを生じさせる。これらの潜在的に重大な合併症のリスクが、安全に処方されることができるこれらの有用な薬剤投与量を制限する。   For certain classes of drugs (eg, beta blockers, digoxin, calcium antagonists, amiodrone, etc.), the appropriate dose to treat heart failure may result in excessively low resting heart rate (bradycardia) Accompanies or exacerbates the inability to sufficiently increase heart rate in response to body demand for increased blood flow (cardiac output), such as that caused by exercise or stress. The latter condition is known as chronotropic insufficiency. Inappropriately low heart rates result in fatigue, low exercise tolerance, and, in the worst case, decreased kidney function, hypotension and shock. The risk of these potentially serious complications limits these useful drug doses that can be safely prescribed.

したがって、一般に患者の心臓血管状態および、特に鬱血性心不全を監視する、かつ患者に彼の投薬を継続または修正するように知らせるための方法および装置が、これらの薬剤の副作用としての徐脈性不整脈または変時不全を防止するために必要とされるとき、心臓の電気的ペースメーカー刺激を供給することができる場合、また有利である。   Thus, a method and apparatus for generally monitoring a patient's cardiovascular condition and, in particular, congestive heart failure, and informing the patient to continue or modify his medications is a bradyarrhythmia as a side effect of these drugs. It is also advantageous if an electrical pacemaker stimulation of the heart can be delivered, or when needed to prevent dysphagia.

本発明のいくつかの実施形態は、これらの利点を提供し、これらは、他の利点とともに、本明細書に含まれる本開示、図面および特許請求の範囲を参照にして理解されることができよう。   Some embodiments of the present invention provide these advantages, which, together with other advantages, can be understood with reference to the present disclosure, drawings, and claims included herein. Like.

本発明の構造および動作は、添付の図面とともに、本発明の実施形態の以下の詳細な説明でより良く理解されよう。   The structure and operation of the present invention will be better understood from the following detailed description of embodiments of the invention, along with the accompanying drawings.

本発明の一実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置が提供される。装置は、センサと、埋込み可能なハウジングと、少なくとも１つの埋込み可能な導線と、信号プロセッサと、信号送信デバイスとを備える。一実施形態では、装置は、出願者によって開発されたＨｅａｒｔＰＯＤ（登録商標）デバイスなどの生理的に最適化された線量計（商標）（ＰＯＤ（商標））である。本明細書で使用されるような心臓血管疾患は、その通常の意味で与えられるが、高血圧、冠動脈疾患、心臓弁膜症、先天性心臓疾患、不整脈、心筋炎、心膜炎、拡張型、肥大型、閉塞型および限定性／浸潤性のタイプを含む心筋症、心臓移植拒絶反応、および鬱血性心不全（ＣＨＦ）などの心臓疾患を生じさせる、または心臓疾患の結果である状態も含む。また、心臓血管疾患は、アテローム性末梢動脈硬化、ベルジェ病、アテローム性脳血管硬化、大動脈などの大きな血管の動脈瘤、大動脈などの大きな血管の解離、脈管炎、血栓性静脈炎およびそれらの後遺症を含むがそれに限定されない、循環器系に影響を与える疾患状態を含むが、それに限定されない。   In one embodiment of the invention, an apparatus for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The apparatus includes a sensor, an implantable housing, at least one implantable lead, a signal processor, and a signal transmission device. In one embodiment, the apparatus is a physiologically optimized dosimeter (TM) (POD (TM)), such as a HeartPOD (R) device developed by the applicant. Cardiovascular disease as used herein is given in its ordinary sense, but includes hypertension, coronary artery disease, valvular heart disease, congenital heart disease, arrhythmia, myocarditis, pericarditis, dilated, fertilized Also included are conditions that cause or are the result of heart disease, such as cardiomyopathy, including large, obstructive and limited / invasive types, heart transplant rejection, and congestive heart failure (CHF). Cardiovascular diseases include atherosclerotic peripheral arteriosclerosis, Berger's disease, cerebral vascular sclerosis, large blood vessel aneurysms such as aorta, dissociation of large blood vessels such as aorta, vasculitis, thrombophlebitis and their Including but not limited to disease states that affect the circulatory system, including but not limited to sequelae.

本発明の一実施形態によると、患者体内の心臓血管疾患を治療する方法が提供される。方法は、心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、心臓に電気的刺激を伝達するステップと、信号発生デバイスへの治療を示すプロセッサ出力を発生させるステップと、少なくとも２つの治療信号を患者に供給するステップとを含む。電気的刺激は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいていてもよい。プロセッサ出力は、センサ信号に少なくとも部分的に基づいている。各治療信号は、患者によって互いに区別可能であり、治療上の処置を示している。少なくとも１つの信号は、プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている。一実施形態では、電気的刺激を伝達するステップは、ペースメーカーまたは徐細動器を使用することを含む。   According to one embodiment of the present invention, a method for treating cardiovascular disease in a patient is provided. The method includes generating a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart, transmitting an electrical stimulus to the heart, generating a processor output indicative of therapy to the signal generation device, and at least two Providing one treatment signal to the patient. The electrical stimulation may be based at least in part on the sensor signal. The processor output is based at least in part on the sensor signal. Each therapeutic signal is distinguishable from one another by the patient and represents a therapeutic treatment. The at least one signal is based at least in part on the processor output. In one embodiment, transmitting the electrical stimulus includes using a pacemaker or a defibrillator.

本発明のいくつかの実施形態では、心臓血管疾患を治療する装置および／または方法は、心臓律動管理装置を含む。一実施形態では、心臓律動管理装置は、ペースメーカーを備える。ペースメーカーという用語は、抗徐脈および抗頻脈タイプを含む。ペースメーカーという用語はまた、１心室、２心室、および心臓再同調治療タイプを含み、後者は両心ペースメーカーとも呼ばれる。別の実施形態では、心臓律動管理装置は、徐細動器を含む。本明細書で使用されるような徐細動器という用語は、その通常の意味で与えられるが、上記で列挙したペースメーカータイプのいずれかの組合せを備えるまたは備えない心房および心室徐細動器、またはその他のデバイスを含む。別の実施形態では、心臓律動管理装置は、心臓律動または脱分極の同調性を管理するために心筋のすべてまたはある部分を電気的に脱分極化しないが、他のいくつかの機能を行うために使用されている、関連するデバイスを備える。たとえば、脱分極後の不応期中に電気的刺激を心筋に伝達することは、心臓収縮の強度を増加させる。これは「イオノトロピック」効果としても公知である。これは、低い心臓出力を有するＣＨＦ患者により大きな心臓出力を発生させるのに有用である。別の例では、多くのＣＨＦ患者は、睡眠中一時的に呼吸を停止する睡眠時無呼吸として公知である状態を有する。この状態は、酸素の欠乏が、致命的な心臓不整脈を誘導する、または虚血により心不全を悪化させるため、潜在的に危険である。本発明の一実施形態では、ＣＲＭは、このような患者の利益を与えるために横隔膜の筋肉または横隔神経をペーシングする律動管理システムである。   In some embodiments of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease includes a cardiac rhythm management device. In one embodiment, the cardiac rhythm management device comprises a pacemaker. The term pacemaker includes anti-bradycardia and anti-tachycardia types. The term pacemaker also includes one-ventricular, two-ventricular, and cardiac resynchronization treatment types, the latter also referred to as bi-ventricular pacemakers. In another embodiment, the cardiac rhythm management device includes a slow fibrillator. The term defibrillator as used herein is given its ordinary meaning, but with or without any combination of the pacemaker types listed above, atrial and ventricular defibrillators, Or other devices. In another embodiment, the cardiac rhythm management device does not electrically depolarize all or some portion of the myocardium to manage cardiac rhythm or depolarization synchrony, but to perform some other function And related devices used in For example, transmitting electrical stimulation to the myocardium during the refractory period after depolarization increases the strength of cardiac contraction. This is also known as the “ionotropic” effect. This is useful for generating higher cardiac output in CHF patients with low cardiac output. In another example, many CHF patients have a condition known as sleep apnea, which temporarily stops breathing during sleep. This condition is potentially dangerous because lack of oxygen induces fatal cardiac arrhythmias or exacerbates heart failure due to ischemia. In one embodiment of the invention, the CRM is a rhythm management system that paces the diaphragm muscles or phrenic nerves to provide such patient benefit.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、１つまたは複数のセンサを備える。一実施形態では、センサは、患者の心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように設計されている。本明細書で説明されているように、患者の心臓の左心房内の流体圧力は、鬱血性心不全の重篤性を定量化するための、および鬱血性心不全を治療するための薬物療法の効果を査定するためのすばらしいインジケータである。患者の心臓の左心房内の流体圧力の測定は、以下でより詳細に説明するように、他の医療的な目的のためにも同様に使用されることができる。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more sensors. In one embodiment, the sensor is designed to generate a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the patient's heart. As described herein, fluid pressure in the left atrium of a patient's heart is the effect of medication to quantify the severity of congestive heart failure and to treat congestive heart failure A great indicator for assessing. Measurement of fluid pressure within the left atrium of the patient's heart can be used for other medical purposes as well, as described in more detail below.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、もう１つのハウジングユニットを備える。一実施形態では、装置の埋込み可能なハウジングは、たとえばペースメーカーまたは徐細動器などの心臓律動管理（ＣＲＭ）装置を備える。埋込み可能なハウジングは一般に、制御、操作、処理および通信のための様々なサブアセンブリを備える。しかし、いくつかの実施形態では、制御、操作、処理および通信のうちのいずれか１つまたは複数が、埋込み可能なハウジング内に備えられていない１つのアセンブリ、またはモジュールによって行われてもよい。一実施形態では、患者体内に埋め込まれたとき、埋込み可能なハウジングは、外部デバイスとの反射インピーダンス通信を可能にするためのコイルアンテナおよび電子部品を含む。しかし、患者の医学的状態が変化して、ＣＲＭの対する標示が発生したとき、埋込み可能なハウジングがそれに続いてアクセスされ、コイルアンテナが取り外され、ＣＲＭシステムと交換されてもよい。埋込み可能なハウジングおよび電子部品は、埋め込まれた鬱血性心不全治療装置の残存する構成要素の取出しを必要とすることなく、埋込み可能なハウジング内の構成要素のこのような交換可能性を可能にするインターフェイスを備えてもよい。本発明の一実施形態のこの特徴は、本明細書では「更新可能性」または「更新可能である」という用語に含まれている。埋込み可能なハウジング、ならびに装置のこれらおよび追加の実施形態は、以下でより詳細に提供される。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises another housing unit. In one embodiment, the implantable housing of the device comprises a cardiac rhythm management (CRM) device, such as a pacemaker or a defibrillator. Implantable housings generally comprise various subassemblies for control, operation, processing and communication. However, in some embodiments, any one or more of control, operation, processing, and communication may be performed by a single assembly or module that is not provided in an implantable housing. In one embodiment, when implanted within a patient, the implantable housing includes a coil antenna and electronic components to allow reflected impedance communication with an external device. However, when the patient's medical condition changes and an indication for the CRM occurs, the implantable housing may subsequently be accessed and the coil antenna removed and replaced with a CRM system. The implantable housing and electronic components allow such interchangeability of components within the implantable housing without requiring removal of the remaining components of the implanted congestive heart failure treatment device. An interface may be provided. This feature of one embodiment of the present invention is included herein in the term “updatable” or “updatable”. These and additional embodiments of the implantable housing and device are provided in more detail below.

一実施形態では、導線が、センサを埋込み可能なハウジングと接続し、センサからハウジングへのセンサ信号の送信および／または通信のための電線用導管を提供する。しかし、他の実施形態では、以下でより詳細に説明するように、導線は、ＣＲＭ装置によって決定されるような、心臓内のある位置へ、たとえば電気パルスなどの電気的刺激を供給する。いくつかの実施形態では、電気的刺激およびセンサ信号が、同じ導線を通って送信される。一実施形態では、電気的刺激およびセンサ信号が、同じ導体を通って送信される。１つの導体の使用が、より薄く、より可撓性であるかつ／またはより丈夫な導線を可能にするため、この実施形態は特に有利である。別の実施形態では、別個の導体が、センサ信号通信およびＣＲＭ治療のために導線内に設けられている。さらに別の実施形態では、エネルギーまたは電力が、心臓血管治療を制御するために必要な、埋込み可能なハウジングから導線を通ってＣＲＭ装置の一部、センサおよび信号処理部の一部を含む遠位のモジュールへ送信される。これらおよびその他の実施形態は、以下でより詳細に説明される。   In one embodiment, a lead wire connects the sensor with the implantable housing and provides a conduit for electrical wires for transmission and / or communication of sensor signals from the sensor to the housing. However, in other embodiments, as will be described in more detail below, the lead provides an electrical stimulus, such as an electrical pulse, to a location in the heart, as determined by the CRM device. In some embodiments, electrical stimulation and sensor signals are transmitted over the same lead. In one embodiment, the electrical stimulus and sensor signal are transmitted through the same conductor. This embodiment is particularly advantageous because the use of one conductor allows for a thinner, more flexible and / or stronger conductor. In another embodiment, separate conductors are provided in the conductors for sensor signal communication and CRM therapy. In yet another embodiment, the energy or power is distal to include a portion of the CRM device, a portion of the CRM device, a portion of the sensor, and a signal processor from the implantable housing through the lead as needed to control cardiovascular therapy. Sent to the module. These and other embodiments are described in more detail below.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、１つまたは複数の信号プロセッサを備える。一実施形態では、信号プロセッサは、センサによって供給される圧力標示信号に応答して適切な治療上の処置を示すプロセッサ出力を決定する。プロセッサ出力が信号送信デバイスへ供給され、信号送信デバイスが、適切な治療信号を患者に提供する。本明細書で使用されるような「プロセッサ出力」という用語は、その通常の意味で与えられているが、信号プロセッサからの出力および／または信号送信デバイスへの入力も意味し、アナログ、デジタルを含む信号および／または光信号、データ、コードおよび／または文字を含むがそれに限定されない。治療信号は、たとえば、埋込み可能なハウジング内に配置された信号送信デバイスを振動させることによって提供されてもよい。別法として、治療信号が、埋込み可能なハウジング内で発生され、携帯情報端末またはレコーダー（ＰＤＡ）などの患者体外に配置された信号送信デバイスへ送信されてもよい。別の実施形態では、センサ信号が、プロセッサ出力を発生させ、治療信号を患者に提供するためのプロセッサおよび信号送信デバイスを備えるたとえばＰＤＡなどの外部デバイスへ送信される。これらおよびその他の実施形態を、以下でより詳細に説明する。   In one embodiment of the invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more signal processors. In one embodiment, the signal processor determines a processor output indicative of an appropriate therapeutic treatment in response to a pressure indication signal provided by the sensor. The processor output is provided to the signal transmission device, which provides the appropriate treatment signal to the patient. The term “processor output” as used herein is given in its ordinary sense, but also means an output from a signal processor and / or an input to a signal transmitting device, analog, digital Including but not limited to signals and / or optical signals, data, codes and / or characters. The therapy signal may be provided, for example, by vibrating a signal transmission device disposed within the implantable housing. Alternatively, the treatment signal may be generated within an implantable housing and transmitted to a signal transmission device located outside the patient's body, such as a personal digital assistant or recorder (PDA). In another embodiment, the sensor signal is transmitted to an external device such as a PDA that includes a processor and a signal transmission device for generating a processor output and providing a treatment signal to the patient. These and other embodiments are described in more detail below.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、１つまたは複数の信号送信デバイスを備える。一実施形態では、信号送信デバイスは、ブザー、アラーム、ディスプレイ、コンピュータ、電話、またはＰＡＬＭ ＰＩＬＯＴ（商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ）、ＨＡＮＤＳＰＲＩＮＧ ＶＩＳＯＲ（商標）（Ｈａｎｄｓｐｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．）などのＰＤＡ、または携帯電話／ＰＤＡの組合せを備える。信号送信デバイスは、患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であってもよい。一実施形態では、各信号は特定の治療上の処置を示している。治療信号は、電子パルス、振動、ノイズ、音響、またはディスプレイスクリーンまたは発光ダイオード上の表示を含むがそれに限定されない視覚データであってもよい。一実施形態では、少なくとも２つの治療信号は、２つの数値または表示、１つの数値および１つの電子パルスまたは振動、様々な振幅、持続時間または振動数の複数の振動、または本明細書に記載された治療信号のいずれかの２つ以上の組合せを含んでもよい。一実施形態では、信号送信デバイスは、「薬を飲め」、「休息せよ」または「医師を呼べ」などの指示を表示するＰＤＡである。これらおよびその他の実施形態を以下でより詳細に説明する。   In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more signal transmission devices. In one embodiment, the signaling device can be a buzzer, alarm, display, computer, phone, or PDA such as a PALM PILOT ™ (Palm Computing, Inc), HANDSPRING VISOR ™ (Handsspring, Inc.), or a portable Provide a phone / PDA combination. The signal transmission device may be operable to generate at least two treatment signals that are distinguishable from each other by the patient. In one embodiment, each signal indicates a specific therapeutic treatment. The treatment signal may be electronic pulses, vibration, noise, sound, or visual data including but not limited to a display on a display screen or light emitting diode. In one embodiment, the at least two treatment signals are described as two numbers or indications, one number and one electronic pulse or vibration, multiple vibrations of various amplitudes, durations or frequencies, or as described herein. Combinations of two or more of any of the treatment signals may be included. In one embodiment, the signaling device is a PDA that displays instructions such as “take a drug”, “rest” or “call a doctor”. These and other embodiments are described in more detail below.

Ｉ．システム
Ａ．独立型システム
図１は、本発明の一実施形態による埋込み可能なモジュール５を備える鬱血性心不全などの心臓血管疾患を治療するための装置を示している。埋込み可能なモジュール５は、ハウジング７および可撓性、電気伝導性の導線１０を備える。導線１０は、ハウジングの外部に配置されるコネクタ１２を通してハウジング７と接続可能である。一実施形態では、ハウジング７は、埋込み可能な電気徐細動器および／またはペースメーカーシステムのハウジングと同様に外向きである。徐細動器およびペースメーカーシステムは、頻脈性および徐脈性不整脈の検知および制御のために患者体内に日常的に埋め込まれている。可撓性の導線１０はまた、コンパクトなセンサパッケージ１５が、導線１０の遠端部１７、ハウジング７上のコネクタ１２の反対側の端部に、または遠端部の近くに配置されていることを除いて、電気徐細動器およびペースメーカーシステムで使用されている導線と一般に同様である。センサパッケージ１５は、１つまたは複数の物理パラメータを測定するためのセンサを含む。これらの物理パラメータを示す電気信号または別の形態の信号が次に、コネクタ１２を通ってハウジング７へ導線１０に沿って通信または送信される。ハウジング７は、導線１０を介してセンサパッケージ１５から受信した信号を処理するために信号プロセッサ（図示せず）を備えてもよい。また、ハウジング７は、外部デバイスと通信するか患者に信号送信するかのいずれか、またはその両方のための遠隔操作または信号送信デバイス（図示せず）を備えてもよい。ハウジング７の内側の要素は、１つまたは複数の測定された物理パラメータに少なくとも部分的に基づいた適切な治療または処置を示す治療信号などの信号を患者に通信するために、以下で説明するように、様々な方式で構成されてもよい。 I. System A. Stand-Alone System FIG. 1 shows an apparatus for treating cardiovascular disease, such as congestive heart failure, comprising an implantable module 5 according to one embodiment of the present invention. The implantable module 5 comprises a housing 7 and a flexible, electrically conductive conductor 10. The conducting wire 10 can be connected to the housing 7 through a connector 12 disposed outside the housing. In one embodiment, the housing 7 is outward facing, similar to the housing of an implantable electrical defibrillator and / or pacemaker system. Defibrillators and pacemaker systems are routinely implanted in patients for the detection and control of tachycardia and bradyarrhythmias. The flexible lead 10 also has a compact sensor package 15 disposed at or near the far end 17 of the lead 10, the opposite end of the connector 12 on the housing 7, or near the far end. Is generally similar to the wires used in electrical defibrillators and pacemaker systems. The sensor package 15 includes a sensor for measuring one or more physical parameters. Electrical signals or other forms of signals indicative of these physical parameters are then communicated or transmitted along lead 10 through connector 12 to housing 7. The housing 7 may include a signal processor (not shown) for processing signals received from the sensor package 15 via the lead 10. The housing 7 may also include a remote control or signal transmission device (not shown) for either communicating with an external device or signaling the patient, or both. Elements inside the housing 7 will be described below to communicate signals to the patient, such as a therapy signal indicative of an appropriate therapy or procedure based at least in part on one or more measured physical parameters. In addition, it may be configured in various ways.

導線が、第１の位置に配置されたセンサパッケージを第２の位置に配置されたハウジングと接続するのに適したいかなる長さであってもよいことを当業者なら理解されよう。別の実施形態では、センサパッケージがほぼ同じ位置を占有するように構成されるように導線の長さはゼロである。このようにして、一実施形態では、心臓と外部デバイスの間に遠隔操作を使用する導線のない埋込み可能なシステムが提供される。一実施形態では、送信されたエネルギーではなく、反射インピーダンスが、参照によって本明細書に組み込まれるＢｒｏｃｋｗａｙ他に対する米国特許第６，４０９，６７４号に記載されているように、埋め込まれたデバイスと通信するために使用される。   One skilled in the art will appreciate that the conductors may be of any length suitable to connect the sensor package located in the first position with the housing located in the second position. In another embodiment, the lead length is zero so that the sensor package is configured to occupy approximately the same position. Thus, in one embodiment, a leadless implantable system is provided that uses remote control between the heart and an external device. In one embodiment, reflected impedance, rather than transmitted energy, communicates with the embedded device as described in US Pat. No. 6,409,674 to Brookway et al., Which is incorporated herein by reference. Used to do.

図２は、センサパッケージまたはモジュール１５が、患者の心臓の心房中隔内にセンサパッケージ１５を固定するように構成された遠位６８および近位７０の固定機構を有する別の実施形態を示している。図２は、埋め込まれた内部モジュール５が、生理的センサパッケージまたはモジュール１５を備える埋め込まれた内部モジュール５の一実施形態を示している。生理的センサパッケージ１５は、１つまたは複数のセンサ１５５およびそれらに付随する電子部品（図示せず）を備える。埋め込まれたモジュール５もまた可撓性の導線１０を備える。可撓性の導線１０は、センサモジュール１５と、心臓内電位図（ＩＥＧＭ）を感知するための電極としても機能する金属製ハウジングと、不関電極１４とを備える遠端部１７を有する。ヘッダまたはコネクタ１２が、可撓性の導線１０と埋め込まれたモジュール５のハウジング７を接続する。ハウジング７は、外部モジュール（図示せず）と通信するための電極（図示せず）およびその他の構成要素（図示せず）を含む。ハウジング７の内容物を示す一実施形態が、図３に示されている。   FIG. 2 shows another embodiment in which the sensor package or module 15 has a distal 68 and proximal 70 fixation mechanism configured to secure the sensor package 15 within the atrial septum of the patient's heart. Yes. FIG. 2 illustrates one embodiment of an embedded internal module 5 in which the embedded internal module 5 comprises a physiological sensor package or module 15. The physiological sensor package 15 includes one or more sensors 155 and electronic components (not shown) associated therewith. The embedded module 5 also comprises a flexible conductor 10. The flexible lead 10 has a distal end 17 comprising a sensor module 15, a metal housing that also functions as an electrode for sensing an intracardiac electrogram (IEGM), and an indifferent electrode 14. A header or connector 12 connects the flexible conductor 10 and the housing 7 of the embedded module 5. The housing 7 includes electrodes (not shown) and other components (not shown) for communicating with external modules (not shown). One embodiment showing the contents of the housing 7 is shown in FIG.

図３に示すように、一実施形態では、ハウジング７は、電源、ＣＲＭシステム１５９、および信号処理部１５７および患者信号送信モジュールを備える。ＣＲＭシステム１５９は、ペーシング信号などの電気的刺激を患者の心臓に供給し、埋め込まれたセンサ（図示せず）からセンサ信号を受信するように構成されている。一実施形態では、ＣＲＭシステム１５９は、徐細動器を備えるように構成されている。信号処理モジュールは、心臓の左心房内の流体圧力を示す信号を供給する少なくとも１つのセンサと接続されている。信号処理モジュール１５７は、本明細書でより詳細に説明するように、遠位に埋め込まれたＣＲＭ構成要素、すなわちセンサパッケージまたはモジュールを制御するように構成されてもよい。   As shown in FIG. 3, in one embodiment, the housing 7 includes a power source, a CRM system 159, and a signal processor 157 and a patient signal transmission module. The CRM system 159 is configured to provide electrical stimulation, such as a pacing signal, to the patient's heart and receive sensor signals from an implanted sensor (not shown). In one embodiment, CRM system 159 is configured to include a defibrillator. The signal processing module is connected to at least one sensor that provides a signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart. The signal processing module 157 may be configured to control a distally embedded CRM component, i.e., a sensor package or module, as described in more detail herein.

本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置（およびその方法）は、少なくとも１つのハウジングを備える。一実施形態では、ハウジングは、平面状または長円形の形状を備える。別の実施形態では、形状は、円筒形、矩形、楕円形または球形である。埋込みに適した他の様々な形状も使用されることができることを当業者なら理解されよう。一実施形態では、ハウジングは、約２０ｍｍ×約３０ｍｍ、約１０ｍｍ×約２０ｍｍ、または約５ｍｍ×約１０ｍｍである。一実施形態では、ハウジングは約５ｍｍの厚さである。一実施形態では、ハウジングは、肩の近くの患者体内に埋め込まれる。別の実施形態では、ハウジングは、当業者に公知のように、制御、電力供給、および／またはセンサと通信するための少なくともいくつかの構成要素を中に入れるのに適した、および体の内部への埋込みに適した寸法を有する。別の実施形態では、ハウジングは、アンテナ、またはコイルと、バッテリまたはコンデンサを含むがそれに限定されない電源と、信号プロセッサと、遠隔操作装置と、データメモリ、または信号送信デバイスを備える。一実施形態では、装置は、誘導、音響、または無線周波数接続を通じて外部電源によって電力供給される。一実施形態では、電力が、体の外部に配置された電気コイルから放出される電磁放射を使用して供給される。一実施形態では、電力およびデータ遠隔操作が、同じエネルギー信号によって供給される。別の実施形態では、電気コイルが、患者の鎖骨の近くの皮膚の下の位置で体の内部に埋め込まれる。別の実施形態では、電気コイルが、他の位置で患者の体の内部に埋め込まれる。たとえば、一実施形態では、コイルは、鼠径部の近くの下腹部内の皮膚の下に埋め込まれる。デバイスが、他の様々な適切な位置に埋め込まれることができることを当業者なら理解されよう。   In one embodiment of the invention, an apparatus (and method) for treating cardiovascular disease comprises at least one housing. In one embodiment, the housing has a planar or oval shape. In another embodiment, the shape is cylindrical, rectangular, elliptical or spherical. Those skilled in the art will appreciate that a variety of other shapes suitable for implantation can also be used. In one embodiment, the housing is about 20 mm x about 30 mm, about 10 mm x about 20 mm, or about 5 mm x about 10 mm. In one embodiment, the housing is about 5 mm thick. In one embodiment, the housing is implanted in the patient near the shoulder. In another embodiment, the housing is suitable for enclosing at least some components for communicating with controls, power supplies, and / or sensors, as known to those skilled in the art, and inside the body. It has dimensions suitable for embedding in. In another embodiment, the housing comprises an antenna or coil, a power source including but not limited to a battery or capacitor, a signal processor, a remote control device, a data memory, or a signal transmission device. In one embodiment, the device is powered by an external power source through an inductive, acoustic, or radio frequency connection. In one embodiment, power is supplied using electromagnetic radiation emitted from an electrical coil located outside the body. In one embodiment, power and data remote operation are provided by the same energy signal. In another embodiment, an electrical coil is implanted inside the body at a position below the skin near the patient's clavicle. In another embodiment, electrical coils are implanted inside the patient's body at other locations. For example, in one embodiment, the coil is implanted under the skin in the lower abdomen near the groin. Those skilled in the art will appreciate that the device can be implanted in a variety of other suitable locations.

本明細書の上記および他の実施形態で説明されているように、患者体内の心臓血管疾患を治療するためのシステムは、患者の体の上にまたは体内に、生理的パラメータを示す信号を発生させるために使用される少なくとも１つの生理的センサを備えてもよい。システムは、一実施形態では生理的センサによって発生された信号に少なくとも部分的に基づいた、適切な治療上の処置を示す、プロセッサ出力などの信号を発生させるために動作可能な信号処理装置を備える。一実施形態では、システムはまた、患者に治療信号などの適切な治療上の処置を示す信号を通信するために使用される患者信号送信デバイスを備える。   As described in the above and other embodiments herein, a system for treating cardiovascular disease within a patient generates signals indicative of physiological parameters on or in the patient's body. There may be provided at least one physiological sensor used for The system comprises a signal processing device operable to generate a signal, such as a processor output, indicative of an appropriate therapeutic treatment, in one embodiment based at least in part on the signal generated by the physiological sensor. . In one embodiment, the system also comprises a patient signal transmission device that is used to communicate a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment, such as a therapeutic signal, to the patient.

一実施形態では、生理的センサは、患者の左心房内の圧力を測定するように配置された圧力トランスデューサである。圧力センサからの信号は、連続的にまたは適切な間隔で監視される。情報が、次に、適切な医師に処方された薬物治療に応答して患者に通信される。一実施形態では、情報は治療信号である。多くの場合、患者は、医師からのさらなる診断の介入なしに彼または彼女自身に薬物治療を投与してもよい。   In one embodiment, the physiological sensor is a pressure transducer arranged to measure pressure in the patient's left atrium. The signal from the pressure sensor is monitored continuously or at appropriate intervals. Information is then communicated to the patient in response to medication prescribed to an appropriate physician. In one embodiment, the information is a treatment signal. In many cases, the patient may administer medication to him or herself without further diagnostic intervention from the physician.

図４は、心臓血管疾患を治療するためのシステム９の一実施形態を示している。システム９は、図２を参照にして説明したものなどの埋込み可能なモジュール５を備える第１の構成要素と、図５を参照にして以下で説明するものなどの外部患者助言モジュール６を備える第２の構成要素とを備える。システム９の動作中、無線周波数信号が、導線１０の遠端部１７の近くに配置された圧力センサパッケージ１５と、埋込み可能なモジュール５のハウジング７との間で導線１０によって搬送される。センサパッケージ１５は少なくとも１つのセンサ１５５を備える。導線１０は、センサモジュール１５の部品である感知／ペーシング電極と、不関電極１４とを備える。ハウジング７の内側の回路は、アンテナコイル（図示せず）を備える。この実施形態では、信号が、ハウジング７のアンテナコイルおよび外部デバイス６と接続された第２の外部コイル（図示せず）を介して、埋込み可能なモジュール５と患者助言モジュール６などの外部デバイスの間で通信される。   FIG. 4 illustrates one embodiment of a system 9 for treating cardiovascular disease. The system 9 includes a first component comprising an implantable module 5 such as that described with reference to FIG. 2 and a first component comprising an external patient advice module 6 such as that described below with reference to FIG. 2 components. During operation of the system 9, radio frequency signals are carried by the conductor 10 between the pressure sensor package 15 located near the distal end 17 of the conductor 10 and the housing 7 of the implantable module 5. The sensor package 15 includes at least one sensor 155. The lead 10 includes a sensing / pacing electrode that is a part of the sensor module 15 and an indifferent electrode 14. The circuit inside the housing 7 includes an antenna coil (not shown). In this embodiment, the signal is transmitted to an external device such as the implantable module 5 and the patient advice module 6 via a second external coil (not shown) connected to the antenna coil of the housing 7 and the external device 6. Communicated between.

一実施形態では、ハウジング７は、埋込み可能なデバイス５に電力供給するバッテリ（図示せず）を含む。別の実施形態では、埋め込まれたデバイス５が、外部および内部コイルの間の無線周波数送信を介して外部デバイス６から電力およびプログラム指令を受信する。外部デバイス６が、同様にコイルを介して埋め込まれたデバイス５から１つまたは複数の生理パラメータを示す信号を受信する。このような外部で電力供給される埋込み可能なデバイス５の１つの利点は、患者がバッテリを交換するための次の外科手術を必要としないことである。本発明の一実施形態では、患者または患者の介護人が読取りを開始するときにのみ電力が必要とされる。生理的情報を連続的に得ることが望まれる、または埋め込まれたデバイス５もより高い、または連続的な電力要求を有する機能を行うことが望まれる他の状況では、ハウジング７もまた１つまたは複数のバッテリを含んでもよい。以下で説明するように、ハウジング７は、望まれる追加の機能を行うための回路を含んでもよい。   In one embodiment, the housing 7 includes a battery (not shown) that powers the implantable device 5. In another embodiment, the implanted device 5 receives power and program instructions from the external device 6 via radio frequency transmission between the external and internal coils. External device 6 receives a signal indicative of one or more physiological parameters from device 5 which is also implanted via a coil. One advantage of such an externally powered implantable device 5 is that the patient does not require subsequent surgery to replace the battery. In one embodiment of the invention, power is required only when the patient or patient caregiver begins reading. In other situations where it is desired to obtain physiological information continuously, or where the embedded device 5 is desired to perform a function with higher or continuous power requirements, the housing 7 is also one or A plurality of batteries may be included. As will be described below, the housing 7 may include circuitry for performing additional functions as desired.

図５は、システムの第２の構成要素、患者助言モジュール６の一実施形態を示している。一実施形態では、患者助言モジュール６は、追加されたハードウェアおよびソフトウェアを備えるパルムタイプのコンピュータを備える。図５を参照すると、患者助言モジュール６は、処理ユニット１６６と接続された、付随するコイルアンテナ１６２を備える無線周波数遠隔操作モジュール１６４を備える。一実施形態では、処理ユニット１６６は、当業者に公知のように、パルムタイプのコンピュータ、または携帯情報端末（ＰＤＡ）を備える。一実施形態では、患者助言モジュール６は、遠隔操作ハードウェアモジュール１６４およびコイルアンテナ１６２を備える埋め込まれた装置（図示せず）に電力供給する。別の実施形態では、患者助言モジュール６は、患者の皮膚を通じた無線遠隔操作によってシステムの埋め込まれた第１の構成要素から生理的信号を受信する。   FIG. 5 shows an embodiment of the second component of the system, the patient advice module 6. In one embodiment, the patient advice module 6 comprises a Palm type computer with added hardware and software. Referring to FIG. 5, the patient advice module 6 includes a radio frequency teleoperation module 164 with an associated coil antenna 162 connected to the processing unit 166. In one embodiment, the processing unit 166 comprises a Palm type computer, or personal digital assistant (PDA), as is known to those skilled in the art. In one embodiment, patient advisory module 6 powers an implanted device (not shown) comprising remote control hardware module 164 and coil antenna 162. In another embodiment, the patient advice module 6 receives physiological signals from the first component implanted in the system by wireless remote control through the patient's skin.

患者助言モジュール６は、ＲＦユニット１６８および基準大気圧を測定するための気圧計１１２を備えてもよい。一実施形態では、ＲＦユニット１６８および気圧計は、遠隔操作モジュール１６４内に配置されているが、処理ユニット１６６と一体化されてもよい。信号処理ユニットは、生理的信号を解析し、生理的パラメータを決定するために使用されてもよい。患者助言モジュール１６６は、治療のための患者への医師の指示、および生理的パラメータの変化を基にして治療を変更する方法を含んでいるデータ蓄積部、サブモジュールを備えてもよい。パラメータベースの医師の指示は、「動的処方」、すなわちＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）（Ｓａｖａｃｏｒ，Ｉｎｃ．）と呼ばれている。指示は、信号送信モジュール１６６、または別のモジュールを介して患者に通信される。患者助言モジュール１６６は外部に配置され、患者またはその介護人によって使用される。これは、携帯情報端末、携帯電話もしくはパーソナルコンピュータと一体化された、またはＣＲＭ装置との組合せのない「独立型」デバイス（たとえば、一実施形態では、ＨｅａｒｔＰＯＤ（商標）診断および治療薬剤管理システム）としてのシステムの部品であってもよい。一実施形態では、外部患者助言モジュールは、外部遠隔操作デバイス、信号処理装置、および患者信号送信デバイスを備える。一実施形態では、患者助言モジュールは、患者の皮膚を通した遠隔操作によって埋込み可能なセンサからセンサ信号を得る、気圧計から大気圧を得る、および、調節されたセンサ信号が、大気圧に対する心臓の左心房内の流体圧力を示すように、気圧計によって得られた大気圧に少なくとも部分的に基づいて流体圧力を示すセンサ信号を調節するように動作可能である。一実施形態では、患者助言モジュールは、医院、クリニック、病院、薬局またはデータベースなどの離れた場所と通信する。パラメータベースの動的処方を含む修正された患者指示が、患者助言モジュールに戻して通信されてもよい。このことは、配線接続された電話または光ファイバケーブルネットワークを介して、または現在使用可能な通信技術のホストを使用して無線で遠隔操作で行われてもよい。データは、いずれかの方向で通信されてもよく、インターネットが部分的にこのような通信のための導管であってもよい。   The patient advice module 6 may comprise an RF unit 168 and a barometer 112 for measuring a reference atmospheric pressure. In one embodiment, the RF unit 168 and the barometer are located in the remote control module 164, but may be integrated with the processing unit 166. The signal processing unit may be used to analyze physiological signals and determine physiological parameters. The patient advice module 166 may comprise a data storage sub-module that includes a physician's instructions to the patient for treatment and a method for changing the treatment based on changes in physiological parameters. The parameter-based physician's instructions are called “dynamic prescription”, ie DynamicRx® (Savacor, Inc.). The instructions are communicated to the patient via the signal transmission module 166 or another module. The patient advice module 166 is located externally and is used by the patient or its caregiver. This is a “stand-alone” device integrated with a personal digital assistant, mobile phone or personal computer, or without a CRM device (eg, in one embodiment, the HeartPOD ™ diagnostic and therapeutic drug management system) It may be a system part. In one embodiment, the external patient advice module comprises an external remote control device, a signal processor, and a patient signal transmission device. In one embodiment, the patient advisory module obtains a sensor signal from an implantable sensor by remote manipulation through the patient's skin, obtains an atmospheric pressure from a barometer, and the conditioned sensor signal is a heart against atmospheric pressure. Is operable to adjust a sensor signal indicative of fluid pressure based at least in part on the atmospheric pressure obtained by the barometer to indicate fluid pressure within the left atrium. In one embodiment, the patient advice module communicates with a remote location, such as a clinic, clinic, hospital, pharmacy or database. Modified patient instructions, including parameter-based dynamic prescriptions, may be communicated back to the patient advice module. This may be done remotely via a wired telephone or fiber optic cable network or wirelessly using a host of currently available communication technologies. Data may be communicated in either direction, and the Internet may be a conduit for such communication in part.

一実施形態では、生理的信号が解析され、患者のかかりつけ医によって患者助言モジュール６内に配置された、調節可能な処方治療指示を決定するために使用される。患者への処方治療指示の通信は、患者助言モジュール６のディスプレイ上に文書または図形的な指示として現れてもよい。これらの治療指示は、どの薬剤を投与するか、各薬剤の投与量、および適切なときに薬剤を投与するための助言を含んでもよい。一実施形態では、患者助言モジュール６は、監視値が臨界になった場合、「医師に電話」または「９１１に電話」などの他の医師指定の指示を表示する。   In one embodiment, the physiological signal is analyzed and used to determine an adjustable prescription treatment instruction placed in the patient advice module 6 by the patient's primary care physician. The communication of prescription treatment instructions to the patient may appear as a document or graphical instruction on the display of the patient advice module 6. These treatment instructions may include which drugs to administer, the dosage of each drug, and advice for administering the drugs when appropriate. In one embodiment, the patient advice module 6 displays other doctor-specified instructions, such as “Call Doctor” or “Call 911” when the monitored value becomes critical.

代替となる実施形態では、治療信号は、ｍｍＨｇ単位での平均左心房圧の数値表示、または左心房内の流体圧力を示す他のあるパラメータの数値表示であってもよい。医師に指定された処置は、左心房圧の特定の範囲に対して異なる治療指示を提供する復号化参照表（ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の形態で患者に供給される。このような複合化参照表は、参照のために患者が保持しているカード上に手書きまたは印刷された指示であってもよい。たとえば、１５ｍｍＨｇの平均左心房圧（ＬＡＰ）は、１６ｍｍＨｇの平均ＬＡＰと同じ治療を示すことができ、両方の値は、患者の心不全がよく補償されることを示す範囲内にある。しかし、２５ｍｍＨｇのＬＡＰは、代償不全のＣＨＦを示し、ＣＨＦの状態を補償することを目的とした異なる治療上の指示として復号化される。   In alternative embodiments, the treatment signal may be a numerical representation of the mean left atrial pressure in mmHg, or some other parameter that indicates fluid pressure within the left atrium. The treatment assigned to the physician is delivered to the patient in the form of a decoding reference that provides different treatment instructions for a particular range of left atrial pressure. Such a composite lookup table may be instructions handwritten or printed on a card held by the patient for reference. For example, an average left atrial pressure (LAP) of 15 mmHg can indicate the same treatment as an average LAP of 16 mmHg, both values being in a range indicating that the patient's heart failure is well compensated. However, 25 mmHg LAP represents decompensated CHF and is decoded as a different therapeutic indication aimed at compensating for the CHF condition.

本システムの第３の構成要素は、医師の使用のために設計されている。第３の構成要素は、動的処方をプログラミングし、それを通信するまたはそれを患者助言モジュール１６６内へロードするために使用される。第３の構成要素は、患者インプラントおよび信号送信モジュールから送信された生理的信号および得られたパラメータの履歴を含む患者についての蓄積されたデータを含んでもよい。第３の構成要素は、外部データベースと通信してもよい。一実施形態では、第３の構成要素は医師入力デバイスであり、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ，電話または、特定の第３の構成要素ソフトウェアもしくはファームウェアプロゴラムも備える当業者に公知であるようの他の任意のこのようなデバイスであってもよい。   The third component of the system is designed for physician use. The third component is used to program the dynamic prescription and communicate it or load it into the patient advice module 166. The third component may include accumulated data about the patient including a physiological signal transmitted from the patient implant and signal transmission module and a history of the resulting parameters. The third component may communicate with an external database. In one embodiment, the third component is a physician input device, a personal computer, a PDA, a telephone, or any other optional as known to those skilled in the art that also includes certain third component software or firmware programs. Such a device may be used.

一実施形態では、第２の構成要素（たとえば患者助言モジュール１６６）は、１つまたは複数のインプラントの形態である。   In one embodiment, the second component (eg, patient advice module 166) is in the form of one or more implants.

本発明の一実施形態では、第１のインプラントモジュール（たとえば図１および図２の埋込み可能なモジュール５など）はまた、インプラント治療ユニット、すなわちＩＴＵを備える。ＩＴＵは、プログラミングされた動的処方に基づいて自動治療レジュメを生成する。治療は、埋め込まれた貯蔵部から生物活性物質を解放するためのシステム、心臓の電気的ペーシングを制御するためのシステム、心室用のコントローラまたはその他のタイプの心臓補助デバイスを含んでもよいが、それに限定されない。たとえば、一実施形態では、センサパッケージは、心房内隔壁を横切って配置され、多心室ペースメーカーの心房導線として働く。生理的センサ情報が、悪化する心不全を防止する必要があるときにのみペーシングが行われるようにペーシング治療を調節するために使用される。心臓血管系の機能を制御する多くのシステムまたはデバイスが、本発明のいくつかの実施形態に従って使用されてもよいことを当業者なら理解されよう。   In one embodiment of the present invention, the first implant module (eg, such as the implantable module 5 of FIGS. 1 and 2) also comprises an implant treatment unit, ie ITU. The ITU generates an automatic treatment resume based on the programmed dynamic prescription. The therapy may include a system for releasing bioactive substances from the implanted reservoir, a system for controlling cardiac electrical pacing, a controller for the ventricle or other type of cardiac assist device, It is not limited. For example, in one embodiment, the sensor package is placed across the atrial septum and serves as the atrial lead of a multi-ventricular pacemaker. Physiological sensor information is used to adjust pacing therapy so that pacing is performed only when it is necessary to prevent worsening heart failure. One skilled in the art will appreciate that many systems or devices that control cardiovascular function may be used in accordance with some embodiments of the present invention.

本発明の一実施形態では、助言モジュール６は、次に心臓状態測定を行うべきとき、および薬剤の次の投与量を服用すべきときに、患者に信号送信するようにプログラミングされている。これらの信号が、彼らの薬剤をスケジュール通りに服用することに困難を有する多くの患者を助けることができることを、ＣＨＦ患者を管理する当業者なら認識されよう。治療の指示は複雑であり得るが、本発明の一実施形態は、明確な指示を提供することによって患者の観点からこれらの単純化する。最良の治療を考慮する情報が、医師に使用可能であることを確実にするために、専門の心臓学機関、米国心臓協会および米国心臓学会議が、ＣＨＦ治療のための更新されたガイドラインを定期的に刊行している。これらの提案は、治療医が、個々の患者の要求に適合するように修正するためのテンプレートとして働くことができる。一実施形態では、指示の効果および投与量に従うパラメータ変化への応答が監視されるように、デバイスが定期的に医者またはクリニックにデータを更新する。このことは、医師が、医師のその時々の介入なしに患者の薬剤投与量および他の重要な治療を最適化することを可能にする。   In one embodiment of the invention, the advisory module 6 is programmed to signal the patient the next time a cardiac condition measurement is to be taken and when the next dose of medication is to be taken. Those skilled in the art of managing CHF patients will recognize that these signals can help many patients who have difficulty taking their medication on schedule. Although treatment instructions can be complex, one embodiment of the present invention simplifies these from the patient's point of view by providing clear instructions. To ensure that information considering the best treatment is available to physicians, specialized cardiology agencies, the American Heart Association and the American Cardiology Conference regularly update updated guidelines for CHF treatment Published. These suggestions can serve as a template for the therapist to modify to fit the individual patient's requirements. In one embodiment, the device periodically updates the data to the physician or clinic so that the response to parameter changes according to the effect of the indication and the dose is monitored. This allows the physician to optimize the patient's drug dosage and other important treatments without the physician's occasional intervention.

本発明の様々な実施形態では、患者体内の心臓血管疾患を動的に診断し治療するためのデバイスおよび方法が、提供される。一実施形態では、少なくとも１つの生理的センサが、生理的パラメータを示す信号を発生させるために使用される。別の実施形態では、生理的センサによって発生された信号に少なくとも部分的に基づいた、適切な治療上の処置を示す信号を発生させるために動作可能な信号処理装置もまた提供される。別の実施形態では、患者への適切な治療上の処置を示す信号を通信するために使用される患者信号送信デバイスが、同様に提供される。   In various embodiments of the present invention, devices and methods for dynamically diagnosing and treating cardiovascular disease within a patient are provided. In one embodiment, at least one physiological sensor is used to generate a signal indicative of a physiological parameter. In another embodiment, a signal processing device operable to generate a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment based at least in part on the signal generated by the physiological sensor is also provided. In another embodiment, a patient signal transmission device used to communicate signals indicative of an appropriate therapeutic treatment to a patient is provided as well.

一実施形態では、慢性心臓血管疾患がある患者の状態を連続的にまたは定期的に監視するためのデバイスおよび方法が、提供される。以下で詳細に説明するように、本発明の様々な実施形態を組み込んだシステムが、患者の左心房圧などの様々な生理パラメータを監視する。この圧力の大きさまたは変化に応じて、たとえば、システムが、患者の慢性状態を管理またはできる限り修正するのに適した治療の特定の手順を示す患者への信号を通信する。いくつかの実施形態では、医師の指示および自動化された治療が提供される。   In one embodiment, devices and methods are provided for continuously or periodically monitoring the condition of patients with chronic cardiovascular disease. As described in detail below, systems incorporating various embodiments of the present invention monitor various physiological parameters, such as a patient's left atrial pressure. Depending on the magnitude or change of this pressure, for example, the system communicates a signal to the patient indicating a specific procedure of treatment suitable for managing or correcting as much as possible of the patient's chronic condition. In some embodiments, physician instructions and automated treatment are provided.

一実施形態では、生理的センサが、患者の体のまたは体内の生理的パラメータを示す信号を発生させる。一実施形態では、信号処理装置が、生理的センサによって発生された信号に少なくとも部分的に基づいて適切な治療上の処置を示す信号を発生させる。患者信号送信デバイスは、患者が、患者の状態を管理またはできる限り修正する治療上の処置または動作の手順を示す信号を発生してもよい。   In one embodiment, the physiological sensor generates a signal indicative of a physiological parameter in or within the patient's body. In one embodiment, the signal processing device generates a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment based at least in part on the signal generated by the physiological sensor. The patient signal transmitting device may generate a signal indicative of a therapeutic procedure or operational procedure by which the patient manages or corrects the patient's condition as much as possible.

一実施形態では、この方法は、１つまたは複数の生理的センサを患者体内にほぼ恒久的に埋め込むステップと、生理的パラメータを示す信号を発生させるように生理センサを操作するステップとを示す信号を生成するためにこの生理的信号を処理するステップと、適切な治療上の処置を使用者に通信するステップとを含む。一実施形態では、使用者には、患者、介護人、医師、データ収集センターが含まれるが、それに限定されない。   In one embodiment, the method includes substantially permanently implanting one or more physiological sensors in the patient and manipulating the physiological sensor to generate a signal indicative of the physiological parameter. Processing the physiological signal to generate a signal and communicating an appropriate therapeutic treatment to the user. In one embodiment, users include, but are not limited to, patients, caregivers, doctors, data collection centers.

別の実施形態では、システムは、生理学速度制御ありまたはなしで、およびバックアップ電気的徐細動／徐細動治療能力ありまたはなしで、ＣＲＭシステムと接続されている、またはその中に組み込まれている。   In another embodiment, the system is connected to or incorporated in a CRM system with or without physiological rate control and with or without backup electrical fibrillation / defibrillation therapy capabilities. Yes.

一実施形態では、鬱血性心不全（ＣＨＦ）の少なくとも１つの兆候が監視される。心臓の左心房内の圧力上昇は、急性ＣＨＦのサインおよび症候の結果となる、肺内での流体の蓄積の前兆である。健常な人間の平均左心房圧は、通常、１２ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）以下である。医学的に治療されており、臨床的に「よく補償されている」ＣＨＦを有する患者は、一般に１２から２０ｍｍＨｇの範囲の平均左心房圧を有する。左心房圧が約２５ｍｍＨｇを超える、または慢性ＣＨＦを有するある患者では約３０ｍｍＨｇをいくらか超えるとき、流体の肺間質空間内への濾出が生じると予想されることができる。肺水腫は、左心房圧力を参照にして極めて信頼性高く予想され、心臓の他の室での状態とは相関関係はあまりないことが見出されている。したがって、本発明のいくつかの実施形態の方法および装置は、ＣＨＦに付随する肺水腫およびその他の不利な状態を治療および防止するために極めて有用であることがわかる。肺静脈内圧力、肺毛細管楔位置、左心室拡張末期圧（ＬＶＥＤＰ）は、一般に左心房圧を示すものであり、ＬＡＰの代理として通常使用される。しかし、これらの代理が、ＬＡＰからかなり変動し、切迫している心不全を予測しないことがある、心臓学者および生理学者を含む当業者に公知である特定の状態がある。このような状態の一例は、僧帽弁を横切る重大な圧力勾配のため正常なＬＶＥＤＰにかかわらず肺水腫が進行する僧帽弁狭窄である。しかし、本発明のいくつかの実施形態は、代理がＬＡＰと直接相関関係がない状態で使用されることができることを当業者なら理解されよう。特定の状況ではＬＡＰをも示す他の代理圧力は、肺動脈拡張期（ＰＡＤ）圧力、平均肺動脈圧力、または右心室波形からＰＡＤを算定するアルゴリズム、右心室拡張末期圧、右心房圧、中心静脈圧、または閉鎖した声門に対する努力呼気中の動脈圧の応答、またはその他の抵抗（バルサルバ法）があるが、それに限定されない。当業者に公知である左心房圧力を示す他の圧力、パラメータ、またはアルゴリズムも含まれる。   In one embodiment, at least one symptom of congestive heart failure (CHF) is monitored. Increased pressure in the left atrium of the heart is a precursor to fluid accumulation in the lungs resulting in signs and symptoms of acute CHF. The average left atrial pressure in healthy humans is typically 12 millimeters of mercury (mmHg) or less. Patients who are medically treated and have clinically “well-compensated” CHF generally have a mean left atrial pressure in the range of 12 to 20 mmHg. When the left atrial pressure exceeds about 25 mm Hg, or in some patients with chronic CHF, some over about 30 mm Hg, it can be expected that filtration of fluid into the lung interstitial space will occur. Pulmonary edema is predicted very reliably with reference to left atrial pressure and has been found to be less correlated with conditions in other chambers of the heart. Thus, the methods and devices of some embodiments of the present invention prove to be very useful for treating and preventing pulmonary edema and other adverse conditions associated with CHF. Intrapulmonary vein pressure, pulmonary capillary wedge position, left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) generally indicate left atrial pressure and are commonly used as a proxy for LAP. However, there are certain conditions known to those skilled in the art, including cardiologists and physiologists, where these surrogates vary considerably from LAP and may not predict impending heart failure. An example of such a condition is mitral stenosis in which pulmonary edema progresses despite normal LVEDP due to a significant pressure gradient across the mitral valve. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that some embodiments of the present invention can be used with the proxy not directly correlated with the LAP. Other surrogate pressures that also indicate LAP in certain situations are: pulmonary diastolic (PAD) pressure, mean pulmonary artery pressure, or algorithm for calculating PAD from right ventricular waveform, right ventricular end diastolic pressure, right atrial pressure, central venous pressure Or a response of arterial pressure during forced expiration to a closed glottis, or other resistance (valsalva method), but is not limited to this. Other pressures, parameters, or algorithms indicative of left atrial pressure known to those skilled in the art are also included.

本発明の実施形態は、症候の発現の数時間から数日前に悪化するＣＨＦの存在を定義するように、および医師の個別化された指示に従って早期の予防処置を可能にするように設計された恒久的に埋め込まれるデバイスを備える。このように、本発明の実施形態は、体内の生理的信号に少なくとも部分的に基づいて、個々の患者に対して治療投与量を決定する一体化された患者治療システムを備える。別の実施形態では、システムは、小さな埋込み可能なセンサデバイス、ならびに携帯情報端末（ＰＤＡ）および遠隔操作モジュールを備える外部患者助言モジュールから成る。センサシステムは、中隔横断カテーテル法によって患者の左心房の室内に埋め込まれてもよい。このようなデバイスの埋込みのために必要とされる経験および熟練を有する数千人の医師が合衆国および海外にすでにいる。埋込み手法は、病院の心臓カテーテル研究室内で、外来患者ベースで行われることができる。インプラントが、外科医が、直接または腹腔鏡または喉頭鏡の視界下で、左心房、左心耳、または隣接する肺静脈内にデバイスを配置する開胸または最小侵襲弁またはバイパス手術の時に、代替として配置されてもよい。   Embodiments of the invention were designed to define the presence of CHF that worsens several hours to days before the onset of symptoms, and to allow early prophylactic treatment according to the physician's personalized instructions With a permanently embedded device. Thus, embodiments of the present invention comprise an integrated patient treatment system that determines treatment dosages for individual patients based at least in part on physiological signals within the body. In another embodiment, the system consists of a small implantable sensor device and an external patient advice module comprising a personal digital assistant (PDA) and a remote control module. The sensor system may be implanted in the chamber of the patient's left atrium by transseptal catheterization. There are already thousands of doctors in the United States and abroad who have the experience and skill required for the implantation of such devices. Implantation procedures can be performed on an outpatient basis within a hospital cardiac catheterization laboratory. Implant placement as an alternative for thoracotomy or minimally invasive valve or bypass surgery where the surgeon places the device in the left atrium, left atrial appendage, or adjacent pulmonary veins, either directly or under the view of a laparoscope or laryngoscope May be.

一実施形態では、センサシステムが、左心房圧波形、深部体温および心内電位（ＩＥＧＭ）などの心電図を測定する。左心房圧の上昇は、切迫しているＣＨＦの最も正確な予報であり、しばしば臨床的症状よりも数時間から数日先にくる。左心房圧波形の他の実施形態は、図６Ａ〜６Ｃに列挙したようないくつかの状態を診断するために使用されてもよい。深部体温は、急性ＣＨＦでしばしば低下するが、感染に応答する熱の発生前に上昇し、深部体温を、これらの通常の状態を異なる治療を必要とする類似の症候と区別するための有用なパラメータにしている。心内電位図は、不整脈を診断し、ＣＨＦの悪化の原因を早期究明するのに有用であることがある。   In one embodiment, the sensor system measures electrocardiograms such as left atrial pressure waveform, deep body temperature, and intracardiac potential (IEGM). An increase in left atrial pressure is the most accurate forecast of impending CHF and is often hours to days ahead of clinical symptoms. Other embodiments of the left atrial pressure waveform may be used to diagnose a number of conditions as listed in FIGS. Deep body temperature is often reduced with acute CHF but rises before the occurrence of heat in response to infection, useful for distinguishing deep body temperature from similar symptoms that require different treatments. It is a parameter. Intracardiac electrograms may be useful for diagnosing arrhythmias and for early investigation of the cause of CHF deterioration.

図７は、左心房（ＬＡ）および右心房（ＲＡ）の圧測定値が、いくつかの心臓性および非心臓性の状態を診断するためにＩＥＧＭおよび深部体温測定値と結合される方法を示している。図７の診断状態のリストは例示的であり、所与のパラメータによって定義可能であるすべての潜在する診断状態を網羅するものではない。複数の状態が、たとえば中度ＣＨＦおよび急性心房細動など、同時に存在することがある。測定されたパラメータは、ある所与の診断状態の可能性を定義するために大部分の人に使用されることができる。各診断状態は、独自の治療を有してもよい。たとえば、軽度ＣＨＦは、利尿治療を増加させることによって治療されてもよいが、一方急性心房細動は、房室結節伝導をブロックする薬で治療される。列挙された状態の多くは、ＣＨＦを悪化させるのに貢献する。したがって、本明細書で説明したいくつかの実施形態が、ＣＨＦのみを治療するためであるが、一般的な心臓血管疾患を治療するために使用されることができることを当業者なら理解されよう。   FIG. 7 shows how left atrial (LA) and right atrial (RA) pressure measurements are combined with IEGM and deep body temperature measurements to diagnose several cardiac and non-cardiac conditions. ing. The list of diagnostic states in FIG. 7 is exemplary and does not cover all potential diagnostic states that can be defined by a given parameter. Multiple conditions may exist simultaneously, such as moderate CHF and acute atrial fibrillation. The measured parameters can be used by most people to define the likelihood of a given diagnostic condition. Each diagnostic condition may have its own treatment. For example, mild CHF may be treated by increasing diuretic therapy, while acute atrial fibrillation is treated with drugs that block atrioventricular node conduction. Many of the listed states contribute to worsening CHF. Thus, those skilled in the art will appreciate that some embodiments described herein are for treating CHF only, but can be used to treat common cardiovascular diseases.

上記で要約され、以下でより詳細に説明される実施形態は、鬱血性心不全（ＣＨＦ）を含む心臓血管疾患の治療のために有用である。ＣＨＦは、時を得た、パラメータに従った治療の調節で現在治療されていない病気の重要な例であるが、潜在的にこのような戦略の恩恵を大いに受けることがきるということを発明者は信じている。慢性ＣＨＦを有する患者は通常、疾患を管理するために平均６種類の薬の固定された投与量を設定されている。投薬計画は通常、利尿剤、アンギオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害薬やＡ２受容体阻害薬などの血管拡張剤、カルベジロールなどのベータブロッカー、スピロノラクトンなどの神経ホルモン剤、および、通常たとえばジゴキシンなどの強心配糖体の形態の強心剤を含むがそれに限定されない。また、患者は通常、病気の進行、症候または合併症を制限するために他の心臓血管剤を服用している。例は、コレステロールを低下させるための「スタチン」、胸の痛みを緩和させるための硝酸エステル、および凝固を防止するためのアスピリンまたはワルファリンを含む。   The embodiments summarized above and described in more detail below are useful for the treatment of cardiovascular diseases including congestive heart failure (CHF). The inventor has shown that CHF is an important example of a disease that is not currently being treated with timely adjustment of treatment according to parameters, but could potentially benefit greatly from such a strategy. I believe. Patients with chronic CHF are usually set on a fixed dose of an average of 6 drugs to manage the disease. Dosage regimens are usually diuretics, vasodilators such as angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors and A2 receptor inhibitors, beta blockers such as carvedilol, neurohormonal agents such as spironolactone, and usually worries such as digoxin Including but not limited to cardiotonic cardiotonic agents. Patients are also usually taking other cardiovascular agents to limit disease progression, symptoms or complications. Examples include “statins” to lower cholesterol, nitrates to relieve chest pain, and aspirin or warfarin to prevent clotting.

１．埋込みおよび固定
ａ．左心房内への配置および固定
図８に示すもののような一実施形態では、埋込み可能なデバイスが、右心房３０を通って左心房３６にアプローチし、患者の心房中隔４１を貫通し、１つまたは複数の生理的センサ１５を心房中隔４１内の、左心房３６の隔壁上、または患者の左心房の３６内側に配置することによって患者体内に経皮的に埋め込まれる。図８は、センサパッケージ１５が心房中隔４１を横切って配置される実施形態を示している。センサ導線１０が、導線１０の遠端部で生理的センサまたはセンサ群１５および固定装置と接続されている。固定装置は、解放の際に直径が膨脹する、センサ１５の遠位先端部またはその近くに配置された遠位の折畳み可能なばねアンカー６８と、近位の折畳み可能なばねアンカー７０とを備える。遠位および近位のアンカー６８、７０は、互いに十分に近接しており、配置されたとき、２つのアンカー６８、７０が心房内隔壁４１をそれらの間に挟み、このようにしてセンサ／導線システムを隔壁に固定する。心房内隔壁４１は、通常約１から約１０ｍｍの厚さである。一実施形態では、アンカー６８、７０は、超弾性ニチノールなどの高弾性の生体適合性金属合金である。導線１０は、その近端部に導線１０が出る内腔を含んでもよい。補強または屈曲スタイレットが、センサおよび導線１５、１０の通過を補助するために内腔内に挿入されることができる。中隔横断カテーテル術が行われた後、センサ／導線システム通過を可能にするのに十分な直径のシース／拡張器システムが、経皮挿入部位からガイドワイヤの間でシース６７の遠端部が左心房３６内にくるまで配置される。左心房位置が、造影剤注入によって蛍光透視鏡下で、またはシース６７が圧力トランスデューサと接続されたときの圧力波形によって確認されることができる。手法を補助するために、シース６７は、デバイス挿入中の空気の巻き込みを最小にするために近位の止血弁を備えてもよい。栓を有するサイドポートが、残存する空気を吸引し、放射線造影材料を注入するために有用である。また、後者のシース６７の除去は、「剥ぎ取り」タイプのシースを使用することによって容易にされてもよい。血管シースのこれらの形態は市販されており、当業者に公知である。ばねアンカー６８、７０が折り畳まれ、最小の直径を有するシステムを形成すると、システムはシース６７内に装填され、遠位のばね６８が左心房３６内でちょうどシース６７から出て、したがってそのばね直径に展開するまで進行される。シース６７が、近位のアンカー７０を展開させることなく注意深く引き出され、シース６７およびセンサ／導線システムが一体として引き出される一方、造影剤が右心房３０によって見えるようになるまで造影剤がシース６７を通ってセンサ導線の周囲に注入される。近位のシース６７がさらに引き出され、近位のアンカー７０がその非装填の大きな直径まで釈放することを可能にし、このようにしてセンサ導線の遠位部分を中隔４１に固定する。 1. Implantation and fixation a. Placement and Fixation in the Left Atrium In one embodiment, such as that shown in FIG. 8, an implantable device approaches the left atrium 36 through the right atrium 30 and penetrates the patient's atrial septum 41, One or more physiological sensors 15 are implanted percutaneously in the patient's body by placing them within the atrial septum 41, on the septum of the left atrium 36, or inside the patient's left atrium 36. FIG. 8 shows an embodiment in which the sensor package 15 is placed across the atrial septum 41. A sensor lead 10 is connected to a physiological sensor or sensor group 15 and a fixing device at the far end of the lead 10. The fixation device comprises a distal foldable spring anchor 68 and a proximal foldable spring anchor 70 disposed at or near the distal tip of sensor 15 that expand in diameter upon release. . The distal and proximal anchors 68, 70 are sufficiently close to each other, and when deployed, the two anchors 68, 70 sandwich the atrial septum 41 between them, thus sensor / lead Secure the system to the bulkhead. The atrial septum 41 is typically about 1 to about 10 mm thick. In one embodiment, anchors 68, 70 are a highly elastic biocompatible metal alloy, such as superelastic nitinol. The conducting wire 10 may include a lumen through which the conducting wire 10 exits at the proximal end thereof. A stiffening or bending stylet can be inserted into the lumen to assist in the passage of the sensors and leads 15,10. After transseptal catheterization has been performed, a sheath / dilator system of sufficient diameter to allow passage through the sensor / lead system is present between the distal end of sheath 67 between the percutaneous insertion site and the guidewire. It is placed until it is in the left atrium 36. The left atrial position can be confirmed under fluoroscopy by contrast injection or by the pressure waveform when the sheath 67 is connected to a pressure transducer. To assist the procedure, the sheath 67 may include a proximal hemostasis valve to minimize air entrainment during device insertion. A side port with a plug is useful for aspirating the remaining air and injecting the radiographic contrast material. Also, the removal of the latter sheath 67 may be facilitated by using a “stripping” type sheath. These forms of vascular sheath are commercially available and known to those skilled in the art. When the spring anchors 68, 70 are folded to form a system with the smallest diameter, the system is loaded into the sheath 67 and the distal spring 68 just exits the sheath 67 within the left atrium 36, and thus its spring diameter. It progresses until it expands. The sheath 67 is carefully withdrawn without deploying the proximal anchor 70 and the sheath 67 and the sensor / lead system are withdrawn as a unit while the contrast agent removes the sheath 67 until the contrast agent is visible by the right atrium 30. Through and around the sensor leads. The proximal sheath 67 is further withdrawn, allowing the proximal anchor 70 to be released to its unloaded large diameter, thus securing the distal portion of the sensor lead to the septum 41.

いくつかの実施形態では、同様のセンサ／導線システムが、開放喉頭鏡または最小侵襲の喉頭鏡を通じて挿入され、固定システムが、センサ／導線を、左心房の自由壁、左心耳、または肺静脈などの位置に固定することができることも明らかであろう。これらのすべては、左心室圧を示す圧力へのアクセスを提供する。   In some embodiments, a similar sensor / lead system is inserted through an open laryngoscope or minimally invasive laryngoscope, and a fixation system allows the sensor / lead to be inserted into the left atrial free wall, left atrial appendage, or pulmonary vein, etc. It will also be apparent that the position can be fixed. All of these provide access to pressure indicative of left ventricular pressure.

ある代替となる実施形態では、図９に示すように、可撓性の導線１０が、その遠端部１７から所定の距離の可撓性の導線１０上に配置された１つまたは複数の生理的センサ１５が、左心房３６または肺静脈５０内に配置されるように、左心房３６と接続している肺静脈５０内へ部分的に進行される。別の実施形態では、たとえば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，１５２，１４４号でＬｅｓｈ他によって教示されているように、可撓性の導線１０の遠位部分１７が、固定装置が左心耳を閉塞させるように、左心耳内へ部分的に進行される。生理的センサ１５が、センサが左心房内の状態を感知するように閉鎖アンカーの近傍の導線１０上に配置される。   In an alternative embodiment, as shown in FIG. 9, one or more physiology, in which a flexible lead 10 is disposed on the flexible lead 10 at a predetermined distance from its distal end 17. The sensor 15 is partially advanced into the pulmonary vein 50 that is connected to the left atrium 36 such that it is placed in the left atrium 36 or pulmonary vein 50. In another embodiment, the distal portion 17 of the flexible lead 10 is fixed, as taught, for example, by Lesh et al. In US Pat. No. 6,152,144, incorporated herein by reference. The device is partially advanced into the left atrial appendage so as to occlude the left atrial appendage. A physiological sensor 15 is placed on the lead 10 near the closure anchor so that the sensor senses a condition in the left atrium.

図１２および図１４に示すものなどの他の実施形態では、第１の導線構成要素５３は、たとえば、心房中隔４１へ進行されるコイルねじ５７などの固定装置を備える。固定装置は、第１の導線構成要素５３を患者の心房中隔４１内に固定するために展開される。第２の導線構成要素６０は、生理的センサが患者の左心房３６内に配置されるように第２の導線構成要素６０が位置になるまで第１の導線構成要素５３に沿って進行される、たとえば圧力トランスデューサ６２などの生理センサを備える。   In other embodiments, such as those shown in FIGS. 12 and 14, the first lead component 53 comprises a fixation device such as a coil screw 57 that is advanced into the atrial septum 41, for example. The fixation device is deployed to secure the first lead component 53 within the patient's atrial septum 41. The second lead component 60 is advanced along the first lead component 53 until the second lead component 60 is in position such that a physiological sensor is placed in the patient's left atrium 36. For example, a physiological sensor such as a pressure transducer 62 is provided.

ｂ．左心房内への埋込み
図８に示した実施形態を参照すると、システムは、圧力センサ１５が心臓の左心房室３６内の圧力に曝されるように、左心房中隔４１を通って埋め込まれる。左心房中隔４１は、たとえば、ペースメーカー導線配置、左心房または肺静脈から発する不整脈の制御のためのカテーテルアブレーション、僧帽弁の経皮的修復、および心房中隔欠損症の経皮的閉鎖などの当業者に公知のように、下または上大静脈３５、２８を通って右心房３０からアクセスされることができる。一実施形態では、可撓性の導線１０および圧力トランスデューサ１５が、心房中隔４１に固定される。この配置は、侵襲的心臓血管法の実行に精通している者、特に、介入心臓学者、電気心臓学者、および心臓血管外科医に公知である血管アクセス技術を使用して達成されることができる。これらの手法は、標準的な蛍光透視法、心臓超音波、または単独でまたは組み合わせて使用されるその他の適切な透視技術を含む透視技術によって通常行われる。 b. Implantation in the Left Atrium Referring to the embodiment shown in FIG. 8, the system is implanted through the left atrial septum 41 so that the pressure sensor 15 is exposed to pressure in the left atrial chamber 36 of the heart. . The left atrial septum 41 includes, for example, pacemaker lead placement, catheter ablation for control of arrhythmias emanating from the left atrium or pulmonary vein, percutaneous repair of the mitral valve, and percutaneous closure of the atrial septal defect Can be accessed from the right atrium 30 through the inferior or superior vena cava 35, 28. In one embodiment, flexible lead 10 and pressure transducer 15 are secured to atrial septum 41. This placement can be achieved using vascular access techniques known to those familiar with performing invasive cardiovascular procedures, particularly interventional cardiologists, electrocardiologists, and cardiovascular surgeons. These procedures are usually performed by fluoroscopy techniques including standard fluoroscopy, cardiac ultrasound, or other suitable fluoroscopy techniques used alone or in combination.

中心静脈循環へのアクセスは、左または右鎖骨下静脈、右または左内頸静脈、または右または左頭側皮静脈を通じた標準的なセルジンガー技術の使用によって達成されてもよい。別法として、セルジンガー技術を介して右大腿静脈内へのアクセスがされてもよい。いずれの場合でも、ブロッケンブラッフカテーテルまたはニードルが、以下で説明するように、左心房３６へのアクセスのために心房中隔４１を穿刺するために使用される。   Access to the central venous circulation may be achieved through the use of standard Seldinger technology through the left or right subclavian vein, the right or left internal jugular vein, or the right or left temporalodermal vein. Alternatively, access to the right femoral vein may be made via Seldinger technology. In either case, a Brocken Bluff catheter or needle is used to puncture the atrial septum 41 for access to the left atrium 36, as described below.

ｉ．上静脈アクセス（鎖骨または内頸静脈）
図１０は、患者の心臓３３の略断面図を提供し、左心房３６にアクセスするために使用される装置を示している。図１０は、シース２２の内部にブロッケンブラッフカテーテル２０を備えるアクセスアセンブリ１８を示しており、可撓性のガイドワイヤ２５がブロッケンブラッフカテーテル２０内にある。図１０が示すように、アクセスアセンブリが、上大静脈２８を通じて心臓３３の右心房３０内に配置されている。図１０はまた、下大静脈３５、左心房３６、右心室３７、左心室４０、２つの心房３０、３６を分割する心房中隔４１、ならびに右心房３０と右心室３７、および左心房３６と左心室４０の間の弁４２を示している。図１０の図は単純化されており、いくらか概略的であるが、それにもかかわらず、図１０および本明細書に含まれる他の図面は、本発明の実施形態の配置および動作を十分に例示するのに十分であることを読者は理解されよう。 i. Superior vein access (clavicle or internal jugular vein)
FIG. 10 provides a schematic cross-sectional view of the patient's heart 33 and shows the device used to access the left atrium 36. FIG. 10 shows the access assembly 18 with the blocken bluff catheter 20 within the sheath 22, with a flexible guide wire 25 within the blocken bluff catheter 20. As FIG. 10 shows, an access assembly is placed in the right atrium 30 of the heart 33 through the superior vena cava 28. 10 also shows the inferior vena cava 35, left atrium 36, right ventricle 37, left ventricle 40, atrial septum 41 dividing the two atriums 30, 36, and the right atrium 30 and right ventricle 37, and the left atrium 36. A valve 42 between the left ventricle 40 is shown. Although the diagram of FIG. 10 is simplified and somewhat schematic, nonetheless, FIG. 10 and other drawings included herein fully illustrate the arrangement and operation of embodiments of the present invention. The reader will understand that it is enough to do.

ｉｉ．導線の配置
アクセスアセンブリ１８が、右心房３０内の定位置になると、ブロッケンブラッフカテーテル２０が、ブロッケンブラッフニードル（図示せず）を心房中隔４１を通って左心房３６内へ延伸させることによって、心房中隔４１を穿刺するために使用される。図面では、心房中隔４１がニードルによって穿刺され、カテーテル２０がニードル上を進行され、ニードルがカテーテル２０から引き出され、カテーテル２０を左心房３６の内側の位置に残存させている。オプションで、ガイドワイヤ２５が、カテーテル２０を進行させる前もしくは後にニードルを通って左心房３６内へ進行されてもよい、またはニードルが引き出された後、単独でカテーテル２０を通して心房中隔３６内に配置されてもよい。導線配置手順は上記で説明されている。 ii. When the access assembly 18 is in place in the right atrium 30, the blocken bluff catheter 20 extends the blocken bluff needle (not shown) through the atrial septum 41 and into the left atrium 36. Used to puncture the atrial septum 41. In the drawing, the atrial septum 41 is punctured by a needle, the catheter 20 is advanced over the needle, the needle is withdrawn from the catheter 20, leaving the catheter 20 in a position inside the left atrium 36. Optionally, the guidewire 25 may be advanced through the needle into the left atrium 36 before or after the catheter 20 is advanced, or after the needle has been withdrawn, alone through the catheter 20 and into the atrial septum 36. It may be arranged. The conductor placement procedure has been described above.

図１０の矢印４５によって示されているように、シース２２は、左心房３６内へ延伸してもよい、または右心房３０内の心房中隔４１の近位の側面に残存してもよい。図１０は、左心房３６内への連続的なアクセスを確実にするためにブロッケンブラッフカテーテル２０の端部から延ばされたガイドワイヤ２５を示している。本明細書に示したように、ガイドワイヤ２５は、左心房３６内にガイドワイヤ２５をより良好に固定するために、および心房中隔４１を通る不慮の引出しに対して防衛するために、カールした「豚の尾」スタイルの遠位の先端４８を有する。別法として、心房中隔４１を通る不慮の引出しに対してさらに防衛するために、肺静脈の１つの中へ安全にうまく進行されることができる、「フロッピーチップ」ガイドワイヤが使用されてもよい。ガイドワイヤ２５が、安全に左心房３５内の定位置になった後、ブロッケンブラッフカテーテル２０が、可撓性の導線１０が剥ぎ取り式シース２２を通して配置されるように、引き出されてもよい。   As indicated by arrow 45 in FIG. 10, the sheath 22 may extend into the left atrium 36 or may remain on the proximal side of the atrial septum 41 in the right atrium 30. FIG. 10 shows a guide wire 25 that is extended from the end of the Brocken Bluff catheter 20 to ensure continuous access into the left atrium 36. As shown herein, the guidewire 25 is curled to better secure the guidewire 25 in the left atrium 36 and to protect against accidental withdrawal through the atrial septum 41. A “pig tail” style distal tip 48. Alternatively, a “floppy tip” guidewire can be used that can be safely advanced successfully into one of the pulmonary veins to further protect against accidental withdrawal through the atrial septum 41. Good. After the guidewire 25 is safely in place within the left atrium 35, the Brocken Bluff catheter 20 may be withdrawn such that the flexible lead 10 is placed through the peelable sheath 22.

ガイドワイヤ２５がその遠位の先端４８を左心房３６の内側にして定位置に固定されているとき、可撓性の導線１０が、左心房３６内へ進行されてもよい。可撓性の導線１０はそれ自体、ガイドワイヤ２５の近端部を受けるように構成された中央内腔を備え、それによって、可撓性の導線１０が、ガイドワイヤ２５を下って左心房３６に向かって進行されることを可能にしてもよい。より一般的には、剥ぎ取り式シース２２の形態であってもよい交換カテーテルが、ガイドワイヤ２５を下って左心房３６内へ進行され、配置され、ガイドワイヤ２５がその後引き出され、その後、可撓性の導線１０が交換カテーテルを下って定位置へ進行されることになる。   When the guidewire 25 is secured in place with its distal tip 48 inside the left atrium 36, the flexible lead 10 may be advanced into the left atrium 36. The flexible lead 10 itself includes a central lumen configured to receive the proximal end of the guidewire 25 so that the flexible lead 10 travels down the guidewire 25 to the left atrium 36. It may be possible to proceed towards More generally, an exchange catheter, which may be in the form of a peelable sheath 22, is advanced and positioned down the guidewire 25 and into the left atrium 36, after which the guidewire 25 is withdrawn and then allowed. The flexible lead 10 will be advanced down into the replacement catheter.

一実施形態では、剥ぎ取り式シース２２が、いったん導線１０の遠端部が埋め込まれた後でシースが取り外されることを可能にするために使用される。導線１０の近端部がコイルハウジングアセンブリ（上記で説明した）に恒久的に取り付けられる場合、剥ぎ取り式の特徴が使用される。別法として、上記で説明したような近位の止血弁およびサイドポートを備える剥ぎ取り式でないシースが、たとえば、導線がコイルアセンブリから脱着可能である場合、および導線または導線の中央内腔内に固定された補強スタイレットが導線の近端部への制御を維持しながらシースを除去するのに十分長い場合、使用されることができる。これらのシースおよびシース除去方法は当業者によく知られている。   In one embodiment, a peelable sheath 22 is used to allow the sheath to be removed once the distal end of the lead 10 has been implanted. If the proximal end of the lead 10 is permanently attached to the coil housing assembly (described above), a strip-off feature is used. Alternatively, a non-peelable sheath with a proximal hemostasis valve and side port as described above may be used, for example, when the lead is detachable from the coil assembly and within the lead or the central lumen of the lead. It can be used if the fixed reinforcing stylet is long enough to remove the sheath while maintaining control to the proximal end of the conductor. These sheaths and sheath removal methods are well known to those skilled in the art.

ｉｉｉ．センサおよび導線の固定
いったん可撓性の導線１０の圧力トランスデューサ１５が左心房３６内に配置された後、導線１０が、圧力トランスデューサ１５が所望の位置に信頼性高くかつ恒久的に留まることを確実にするために定位置に固定されるべきである。 iii. Sensor and Lead Fixation Once the pressure transducer 15 of the flexible lead 10 is placed in the left atrium 36, the lead 10 ensures that the pressure transducer 15 remains reliably and permanently in the desired location. Should be fixed in place to

可撓性の導線１０を定位置に固定するための一方法が、心臓の主構造のいくらかの概略図である図９に示されている。図９は、左心房３６と接続している４本の肺静脈５０を示している。図９に示した特定の装置では、可撓性の導線１０は、導線１０の遠端部１７の所定の距離の近くに導線１０の本体上に配置された圧力トランスデューサ１５を備える。   One method for securing the flexible lead 10 in place is shown in FIG. 9, which is a schematic illustration of some of the main structures of the heart. FIG. 9 shows four pulmonary veins 50 connected to the left atrium 36. In the particular device shown in FIG. 9, the flexible lead 10 includes a pressure transducer 15 disposed on the body of the lead 10 near a predetermined distance at the distal end 17 of the lead 10.

図９に戻って参照すると、この実施形態の可撓性の導線１０の遠端部１７は、操縦可能な血管造成ガイドワイヤまたは別の同様なデバイスで見出されるように遠位の先端と全く同じ方式でオペレータによって曲げられることができる。この特徴は、オペレータが可撓性の導線１０を肺静脈５０の選択された１つの中へ操縦するのを補助し、圧力トランスデューサ１５は、左心房３６の内部空間内、または肺静脈自体の中でさえも配置される。圧力トランスデューサ１５の肺静脈内への配置は、肺静脈内の圧力が左心房内の圧力に極めて近いため、効果的である。透視マーカー（図示せず）が、オペレータが思い通りにデバイスを配置するのを補助するために可撓性の導線１０上の適切な位置に設けられてもよいことを、当業者なら理解されよう。可撓性の導線１０が図のような位置になると、体本来の自然治癒機構が、心房中隔４１を通る貫通部位と、導線１０の先端がある可撓性の導線１０が肺静脈５０の内部表面と接触する場所の両方で、可撓性の導線１０を定位置に恒久的に固定することができる。圧力トランスデューサ１５は、圧力が、左心房３６とほぼ同じである左心耳（図９では図示せず）、または心臓サイクルの特定の位相で圧力が一時的に左心房３６内の圧力とほぼ同じになる左心室腔などの位置に配置されてもよい。   Referring back to FIG. 9, the distal end 17 of the flexible lead 10 of this embodiment is exactly the same as the distal tip as found in a steerable angioplasty guidewire or other similar device. Can be bent by the operator in a manner. This feature assists the operator in maneuvering the flexible lead 10 into a selected one of the pulmonary veins 50, and the pressure transducer 15 is within the interior space of the left atrium 36 or within the pulmonary vein itself. Even placed. The placement of the pressure transducer 15 in the pulmonary vein is effective because the pressure in the pulmonary vein is very close to the pressure in the left atrium. One skilled in the art will appreciate that a fluoroscopic marker (not shown) may be provided at an appropriate location on the flexible lead 10 to assist the operator in placing the device as desired. When the flexible lead wire 10 is in the position as shown in the figure, the body's natural natural healing mechanism is that the flexible lead wire 10 with the penetrating portion passing through the atrial septum 41 and the tip of the lead wire 10 is the pulmonary vein 50. The flexible lead 10 can be permanently fixed in place both at the place where it contacts the internal surface. The pressure transducer 15 is a left atrial appendage (not shown in FIG. 9) where the pressure is approximately the same as the left atrium 36, or the pressure is temporarily approximately the same as the pressure in the left atrium 36 at a particular phase of the cardiac cycle. It may be arranged at a position such as a left ventricular cavity.

図１１および図１２は、左心房３６内の圧力を測定するために適した位置にある圧力トランスデューサ１５を固定するための代替となる方法およびデバイスを示している。本実施形態の導線は、導線を心房中隔４１に固定するためのコイルねじ５７を備える。同様の構成が、ペースメーカーのためのいくつかの導線で使用されており、したがって当業者によく知られている。   FIGS. 11 and 12 show an alternative method and device for securing the pressure transducer 15 in a position suitable for measuring pressure in the left atrium 36. The conducting wire of this embodiment includes a coil screw 57 for fixing the conducting wire to the atrial septum 41. Similar configurations are used in some leads for pacemakers and are therefore well known to those skilled in the art.

ここで図１１を特に参照すると、ガイドワイヤ２５は、左心房３６と右心房３０の間の心房中隔４１を横切って配置されて示されている。第１の導線構成要素５３は、適切なガイディングカテーテル５５またはシースを通ってガイドワイヤ上で移送される。この第１の導線構成要素５３は、その外部表面上にコイルねじ５７を備える。コイルねじ５７は、第１の導線構成要素５３のシャフトにトルクを付加することによって心房中隔４１の組織内に進行される。コイルねじ５７もまた、中空のもしくは中実の円筒形のマンドレル（図示せず）と、または第１の導線構成要素のほぼ全長に沿ってらせん状に巻かれたマンドレル（これも図示せず）と接続されることができる。コイルねじ５７が回転され、心房中隔４１内に十分進行されたとき、ガイドワイヤ２５およびガイディングカテーテルがその後、定位置にしっかりと固定された第１の導線構成要素５３を残して引き出されてもよい。   With particular reference now to FIG. 11, guidewire 25 is shown positioned across atrial septum 41 between left atrium 36 and right atrium 30. The first lead component 53 is transported over the guide wire through a suitable guiding catheter 55 or sheath. This first conductor component 53 comprises a coil screw 57 on its outer surface. The coil screw 57 is advanced into the tissue of the atrial septum 41 by applying torque to the shaft of the first conductor component 53. The coil screw 57 is also a hollow or solid cylindrical mandrel (not shown), or a mandrel wound in a spiral along substantially the entire length of the first conductor component (also not shown). Can be connected with. When the coil screw 57 is rotated and fully advanced into the atrial septum 41, the guidewire 25 and guiding catheter are then withdrawn leaving the first lead component 53 securely fixed in place. Also good.

ｉｖ．オプションの第２の圧力トランスデューサを備える２構成要素導線
一実施形態では、第２の導線構成要素６０が、第１の導線構成要素５３内の中央内腔を通って図１２に示すように進行される。第１および第２の導線構成要素５３、６０は、第２の導線構成要素６０が第１の導線構成要素５３に対して完全に進行されたとき、第２の導線構成要素６０の端部にある左心房圧力トランスデューサ６２が、適切な所定の量だけ左心房３６内に突き出すようなサイズおよび形状にされている。一実施形態では、第２の導線構成要素６０が次に、第１の導線構成要素５３に対してしっかり固定される。 iv. Two-component lead with optional second pressure transducer In one embodiment, the second lead component 60 is advanced through the central lumen in the first lead component 53 as shown in FIG. The The first and second conductor components 53, 60 are located at the end of the second conductor component 60 when the second conductor component 60 is fully advanced relative to the first conductor component 53. A left atrial pressure transducer 62 is sized and shaped to project into the left atrium 36 by an appropriate predetermined amount. In one embodiment, the second lead component 60 is then secured to the first lead component 53.

図１１および図１２に示された実施形態が、右心房３０内の圧力に曝される第１の導線構成要素５３の外部に第２の圧力トランスデューサ６５を備えることに留意すべきである。このことは、簡略された方式では、圧力トランスデューサが左心房内の流体圧力を測定するために使用されるが、１つまたは複数の追加のトランスデューサまたはセンサが、左心房圧以外の生理的状態を検知するために使用されてもよい原則を示している。これらの生理的状態は、左心房３６以外の位置での圧力、および圧力以外の物理的パラメータを含んでもよい。   It should be noted that the embodiment shown in FIGS. 11 and 12 includes a second pressure transducer 65 external to the first lead component 53 that is exposed to pressure in the right atrium 30. This means that, in a simplified manner, pressure transducers are used to measure fluid pressure in the left atrium, but one or more additional transducers or sensors can be used to monitor physiological conditions other than left atrial pressure. Indicates principles that may be used to detect. These physiological conditions may include pressures at locations other than the left atrium 36 and physical parameters other than pressure.

Ｖ．代替固定システムおよび方法
図８および図１３から図１６は、折畳みのばね様のフィンまたはアンカーが、心房中隔４１内の定位置に導線を固定するために展開する、可撓性の導線１０の実施形態を示している。図１３を特に参照すると、第１の導線構成要素５３はシース６７を通って進行され、第１の導線構成要素５３は、折畳みの遠位のアンカー６８および折り畳まれ、シース６７の内腔の内側の定位置に保持された近位のアンカー７０を含む。第１の導線構成要素５３およびシース６７が適切に配置されたとき、これは蛍光透視または代替となる撮像のための技術の使用に一般に関連するが、オペレータは、第１の導線構成要素５３の周囲からシース６７を注意深く引き出してもよい。遠位および近位のアンカーがシース６７から出たとき、これらは心房中隔４１の両側でそれ自体（図８に示すように）展開し、それによって第１の導線構成要素５３が定位置にしっかりと固定する。同様のアンカーが、恒久的な固定が望まれるペースメーカーおよびその他の医療用デバイスのための導線とともにときどき使用され、これらのアンカーの操作はしたがって知識の豊富な読者には完全に聞き慣れないことではない。 V. Alternative Fixation Systems and Methods FIGS. 8 and 13-16 illustrate a flexible lead 10 in which a folded spring-like fin or anchor is deployed to secure the lead in place within the atrial septum 41. An embodiment is shown. With particular reference to FIG. 13, the first lead component 53 is advanced through the sheath 67, and the first lead component 53 is folded into a distal anchor 68 and folded inside the lumen of the sheath 67. A proximal anchor 70 held in place. When the first conductor component 53 and the sheath 67 are properly positioned, this is generally related to the use of techniques for fluoroscopy or alternative imaging, but the operator The sheath 67 may be carefully pulled out from the surroundings. When the distal and proximal anchors exit the sheath 67, they deploy themselves (as shown in FIG. 8) on both sides of the atrial septum 41, thereby bringing the first lead component 53 into place. Secure firmly. Similar anchors are sometimes used with leads for pacemakers and other medical devices where permanent fixation is desired, and the operation of these anchors is therefore not completely unfamiliar to knowledgeable readers. .

図１４をここで参照すると、第２の導線構成要素６０が、ガイドワイヤ２５（図１５および図１６を参照）およびシース６７が取り外された後、第１の導線構成要素５３の中央内腔を通って進行される。前の実施形態でのように、左心房圧トランスデューサ６２が、第２の導線構成要素６０の遠端部で担持されている。また、第１および第２の導線構成要素５３、６０は、左心房圧トランスデューサ６２が、左心房３６内へ適切な量だけ第１の導線構成要素５３から突き出すように、互いに対するサイズおよび形状にされている。また、前の実施形態のように、第１の導線構成要素５３の外部の第２の圧力トランスデューサ６５が、右心房３７内の圧力の測定および伝送を可能にする。   Referring now to FIG. 14, the second lead component 60 is moved through the central lumen of the first lead component 53 after the guidewire 25 (see FIGS. 15 and 16) and the sheath 67 are removed. Proceed through. As in the previous embodiment, a left atrial pressure transducer 62 is carried at the distal end of the second lead component 60. Also, the first and second lead components 53, 60 are sized and shaped with respect to each other such that the left atrial pressure transducer 62 protrudes from the first lead component 53 by an appropriate amount into the left atrium 36. Has been. Also, as in the previous embodiment, a second pressure transducer 65 external to the first lead component 53 allows the pressure in the right atrium 37 to be measured and transmitted.

他の固定方法が、当業者によって発明されてもよい。さらに、導線が、左心房と患者の上静脈循環系からの出口部位の間に配置されるアプローチが説明されている。代替となる導線ルートおよび出口部位が、同様に使用を見出してもよい。   Other securing methods may be invented by those skilled in the art. Further, an approach is described in which a lead is placed between the left atrium and the exit site from the patient's superior venous circulatory system. Alternative lead routes and outlet sites may find use as well.

ｖｉ．デバイス埋込みのための外科的方法
上記で説明したように、経皮経静脈埋込み方法が、本発明のいくつかの実施形態に従って使用されている。代替となる導線ルートおよび静脈系からの出口部位が使用されてもよいことを当業者なら理解されよう。代替となる埋込み方法のある重要な分類は、左心房自由壁または左心耳を通って左心房内へ、肺静脈を介して左心房内へ、右心房自由壁を介して心房内隔壁を通って左心室内へ直接か、肺静脈内へ直接のいずれかでの心臓の壁を通る外科的埋込みから成る。 vi. Surgical Methods for Device Implantation As explained above, percutaneous transvenous implantation methods are used in accordance with some embodiments of the present invention. One skilled in the art will appreciate that alternative lead routes and exit sites from the venous system may be used. An important classification of alternative implantation methods is through the left atrial free wall or left atrial appendage into the left atrium, through the pulmonary veins into the left atrium, and through the right atrial free wall through the atrial septal wall. It consists of a surgical implant through the heart wall, either directly into the left ventricle or directly into the pulmonary vein.

一実施形態では、圧力トランスデューサが、心房の自由壁内または心耳の壁内に埋め込まれる。上記で説明したように、一実施形態では、これらの位置で、トランスデューサの圧力感知表面が、左心房圧に曝され、トランスデューサの本体が、心房または心耳の壁を通って延びる。埋め込まれたトランスデューサからの可撓性の導線が、外科医が皮膚の表面近くに埋め込む遠隔操作アンテナコイルとの信号接続を提供する。別の実施形態では、このコイルは、可撓性の導線の必要なしで、心臓の外部表面上で埋め込まれた圧力トランスデューサと直接接続されてもよい。さらに別の実施形態では、可撓性の導線は、皮膚の表面の近くに配置されたＣＲＭ発生器ハウジングとの信号接続を提供する。   In one embodiment, the pressure transducer is implanted in the free wall of the atrium or the wall of the atrial appendage. As described above, in one embodiment, at these locations, the pressure sensing surface of the transducer is exposed to left atrial pressure and the body of the transducer extends through the wall of the atrium or atrial appendage. A flexible lead from the implanted transducer provides a signal connection with a remotely operated antenna coil that the surgeon embeds near the surface of the skin. In another embodiment, the coil may be directly connected to a pressure transducer implanted on the external surface of the heart without the need for flexible leads. In yet another embodiment, the flexible lead provides a signal connection with a CRM generator housing located near the surface of the skin.

ｃ．肺血管インプラント
血管ステントは、血管通路のサイズを支持し、十分な血流を維持するために血管内で展開されるインプラントである。ステントは、心臓血管系内の固定された位置に別のタイプのデバイスを固定するためにも使用される。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５，９６７，９８６号は、血管内の血流を測定する目的で１つまたは複数の圧力トランスデューサと接続されたステントを記載している。本発明の一実施形態では、左心房圧を示す信号を測定するセンサを支持および固定するためにステントが使用されている。上記で述べたように、肺静脈内の圧力は、左心房内の圧力とほぼ同一である。したがって、本発明の一実施形態では、圧力センサが、血管内で拡張されるステントを用いて肺静脈内に固定される。 c. Pulmonary Vascular Implants Vascular stents are implants that are deployed within a blood vessel to support the size of the vascular passageway and maintain sufficient blood flow. Stents are also used to secure another type of device in a fixed location within the cardiovascular system. US Pat. No. 5,967,986, incorporated herein by reference, describes a stent connected to one or more pressure transducers for the purpose of measuring blood flow in a blood vessel. In one embodiment of the invention, a stent is used to support and secure a sensor that measures a signal indicative of left atrial pressure. As mentioned above, the pressure in the pulmonary vein is approximately the same as the pressure in the left atrium. Thus, in one embodiment of the present invention, the pressure sensor is secured within the pulmonary vein using a stent that is expanded within the blood vessel.

本発明の一実施形態では、急性鬱血性心不全の連続的な外来検知、診断および処置のための方法および装置が提供される。本発明が、様々な入力信号がサンプリングされ、記載された手順が１組のサンプルに行われるデジタル信号処理方法を使用して実施されてもよいことを理解されよう。このため、関心のある生理的パラメータの定期的な決定は、連続的という用語の定義内にある。一実施形態では、経皮的に埋込み可能なシステムは、膨脹されていない血管ステント様の部材上に装着された密閉的に密封された圧力トランスデューサ／通信モジュールを備える。一実施形態では、ステント様の部材は、冠状または末梢血管のアテローム性狭窄などの血管狭窄を治療するために使用されるものと同様なバルーン膨脹可能なまたは自己膨脹する金属性ステントなどの円筒形の血管ステントである。圧力トランスデューサ／通信モジュールは、膨脹されていないステントと機械的に結合され、ステント／トランスデューサモジュールは、移送カテーテル上に装着され、ステント／トランスデューサ移送システムを構成する。ステント／トランスデューサ移送システムは、静脈系または動脈系を介して患者体内に経皮的に挿入される。   In one embodiment of the present invention, a method and apparatus are provided for continuous outpatient detection, diagnosis and treatment of acute congestive heart failure. It will be appreciated that the present invention may be implemented using a digital signal processing method in which various input signals are sampled and the described procedure is performed on a set of samples. For this reason, periodic determination of physiological parameters of interest is within the definition of the term continuous. In one embodiment, a percutaneously implantable system comprises a hermetically sealed pressure transducer / communication module mounted on an uninflated vascular stent-like member. In one embodiment, the stent-like member is cylindrical, such as a balloon inflatable or self-expanding metallic stent similar to that used to treat vascular stenosis, such as coronary or peripheral vascular stenosis. Is a vascular stent. The pressure transducer / communication module is mechanically coupled to the unexpanded stent, and the stent / transducer module is mounted on the delivery catheter and constitutes the stent / transducer delivery system. The stent / transducer delivery system is inserted percutaneously into the patient via the venous or arterial system.

一実施形態では、移送システムは、患者体外を始点として、経皮的に静脈系内および右心房内へ、右心室を通り肺静脈の分岐内へ入り、近位から遠位へ配置されたガイドワイヤ上を進行する。ステント／トランスデューサモジュールは次に、近似的に膨脹されたステント／トランスデューサモジュールの直径である肺動脈の選択された分岐内へガイドワイヤ上を進行される。   In one embodiment, the delivery system starts from outside the patient's body and percutaneously enters the venous system and the right atrium, passes through the right ventricle and into the branch of the pulmonary vein, and is positioned from proximal to distal. Advance on the wire. The stent / transducer module is then advanced over the guidewire into a selected branch of the pulmonary artery that is approximately the diameter of the expanded stent / transducer module.

別の実施形態では、標準的な中隔横断カテーテル手法が、患者の体外を始点として、経皮的に静脈系内および右心房内へ、心臓内隔壁を横切り、左心房内へ、最終的には４つの肺静脈のうちの１つへ近位から遠位へ進行するガイドワイヤを配置するために行われる。ステント／トランスデューサ移送システムは、次に、膨脹されていないステント／トランスデューサが、近似的に膨脹されたステント／トランスデューサモジュールの直径である肺静脈内に配置されるまでガイドワイヤ上を進行される。ステントが次に、ステントによって描かれた円筒が、その外表面が血管壁と接触するようにトランスデューサ／通信モジュールを収容している血管壁と同軸に接触するように膨脹される。   In another embodiment, a standard transseptal catheterization procedure begins with the patient's body as the starting point, percutaneously into the venous system and right atrium, across the intracardiac septum, and finally into the left atrium. Is performed to place a guidewire that proceeds from proximal to distal to one of the four pulmonary veins. The stent / transducer delivery system is then advanced over the guidewire until an unexpanded stent / transducer is placed in the pulmonary vein, which is approximately the diameter of the expanded stent / transducer module. The stent is then expanded so that the cylinder depicted by the stent is in coaxial contact with the vessel wall housing the transducer / communication module such that its outer surface is in contact with the vessel wall.

２．圧力トランスデューサ
ａ．圧力センサ位置
本発明の一実施形態では、心臓血管疾患を治療するための装置および／または方法は、圧力センサなどの１つまたは複数のセンサを備える。一実施形態では、圧力センサが心房中隔、左心耳、左心房自由壁、肺静脈の１つ、もしくはたとえば、右心房、中心静脈などであるがそれに限定されない左心房と圧力連絡している他の位置、または、肺静脈内圧力、肺毛細管楔圧、肺動脈拡張期圧力、左心室拡張終期圧、もしくは右心室拡張終期圧で測定される圧力に関連する圧力を測定するために適した当業者に公知であるような位置内に配置されている。一実施形態では、圧力信号は、肺静脈圧、肺毛細管楔圧、肺動脈拡張期圧、左心室拡張終期圧、右心室拡張終期圧、右心房圧、または胸腔空間、または中心静脈で測定された圧力を含む。別の実施形態では、信号は、右心室波形、右心室拡張終期圧、右心房圧、またはバルサルバ法に対する心房血圧の応答から肺動脈拡張期圧力を算定するアルゴリズムを備える。さらに別の実施形態では、左心房圧を示す信号は、空間パラメータ（たとえば室の寸法）、中隔形状、位置、運動および加速度を含む。 2. Pressure transducer a. Pressure Sensor Location In one embodiment of the present invention, an apparatus and / or method for treating cardiovascular disease comprises one or more sensors, such as a pressure sensor. In one embodiment, the pressure sensor is in pressure communication with one of the atrial septum, left atrial appendage, left atrial free wall, pulmonary vein, or the left atrium, such as but not limited to the right atrium, central vein, etc. Or a person skilled in the art suitable for measuring pressure related to pressure measured at pulmonary vein pressure, pulmonary capillary wedge pressure, pulmonary artery diastolic pressure, left ventricular end diastolic pressure, or right ventricular end diastolic pressure In a position as is known in the art. In one embodiment, the pressure signal was measured in pulmonary venous pressure, pulmonary capillary wedge pressure, pulmonary artery diastolic pressure, left ventricular end diastolic pressure, right ventricular end diastolic pressure, right atrial pressure, or thoracic space, or central vein Including pressure. In another embodiment, the signal comprises an algorithm that calculates pulmonary artery diastolic pressure from a right ventricular waveform, right ventricular end-diastolic pressure, right atrial pressure, or atrial blood pressure response to Valsalva maneuver. In yet another embodiment, the signal indicative of left atrial pressure includes spatial parameters (eg, chamber dimensions), septal shape, position, motion and acceleration.

ｂ．圧力センサ設計
一実施形態では、生理的センサは、圧力トランスデューサを備える。一実施形態では、圧力トランスデューサは、密閉的に密封されたセンサパッケージ、またはモジュール内に含まれる。センサパッケージは、広範囲のサイズおよび形状で提供されてもよい。一実施形態では、センサパッケージは円筒形であり、約１ｍｍから５ｍｍの間の長さ、および３ｍｍの直径である。別の実施形態では、センサパッケージは、約５ｍｍから約１５ｍｍの間の長さである。別の実施形態では、センサパッケージは、約８ｍｍの長さであり、約３ｍｍの直径である。一実施形態では、パッケージは約１ｍｍ未満の直径である。別の実施形態では、パッケージは約１０ｍｍ未満の長さである。マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）圧力センサデバイスもまた使用されてもよい。一実施形態では、パッケージは、長方形、正方形、球形、長円形、楕円形または埋込みに適した他のいかなる形状であってもよい。一実施形態では、センサパッケージは剛性であり、別の実施形態ではセンサパッケージは可撓性である。 b. Pressure Sensor Design In one embodiment, the physiological sensor comprises a pressure transducer. In one embodiment, the pressure transducer is contained within a hermetically sealed sensor package or module. Sensor packages may be provided in a wide range of sizes and shapes. In one embodiment, the sensor package is cylindrical, has a length between about 1 mm and 5 mm, and a diameter of 3 mm. In another embodiment, the sensor package is between about 5 mm and about 15 mm long. In another embodiment, the sensor package is about 8 mm long and about 3 mm in diameter. In one embodiment, the package is less than about 1 mm in diameter. In another embodiment, the package is less than about 10 mm long. Microelectromechanical system (MEMS) pressure sensor devices may also be used. In one embodiment, the package may be rectangular, square, spherical, oval, elliptical or any other shape suitable for implantation. In one embodiment, the sensor package is rigid and in another embodiment, the sensor package is flexible.

一実施形態では、センサパッケージは、チタニウム箔膜によって一方の端部を閉鎖されたチタニウム製の円筒形ハウジングを備える。一実施形態では、箔膜は、約０．００１から０．００３インチの間、約０．００３インチから約０．００５インチの間、または０．００１インチ未満の厚さである。別の実施形態では、箔膜は、約２５ミクロンから約５０ミクロンの厚さ、および約０．０８から０．１０インチ（約２．０から２．５ｍｍ）の直径である。このタイプの箔膜は、比較的低い延性を有し、圧力の変化に応答する、ひずみ、または変位が比較的小さいことを意味する。たとえば、一実施形態では、５０ミクロンの厚さのチタニウム箔膜による２．５ｍｍの直径は、１ｍｍＨｇの圧力変化当たり約４．３ミクロンしかないその中央の変位を有する。より高い延性は、組織の過度の成長が、高延性の膜の比較的大きな動きを制限し、感知された圧力読取値に誤差を生じさせることがあるため、埋込み可能な圧力センサにとって不利な点である。   In one embodiment, the sensor package comprises a titanium cylindrical housing that is closed at one end by a titanium foil membrane. In one embodiment, the foil membrane is between about 0.001 and 0.003 inches, between about 0.003 inches and about 0.005 inches, or less than 0.001 inches. In another embodiment, the foil membrane is about 25 microns to about 50 microns thick and about 0.08 to 0.10 inches (about 2.0 to 2.5 mm) in diameter. This type of foil film means that it has a relatively low ductility and a relatively small strain or displacement in response to pressure changes. For example, in one embodiment, a 2.5 mm diameter with a 50 micron thick titanium foil membrane has a central displacement of only about 4.3 microns per 1 mm Hg pressure change. Higher ductility is a disadvantage for implantable pressure sensors because excessive tissue growth can limit relatively large movements of the high ductility membrane and cause errors in the sensed pressure readings. It is.

一実施形態では、抵抗ひずみゲージが、箔の内部表面に接着されている。   In one embodiment, a resistive strain gauge is bonded to the inner surface of the foil.

一実施形態では、チタニウム製の円筒形ハウジングが、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣまたは「チップ」）または「測定電子部品」を備える。測定電子部品は、ハウジング内に入れられ、細い金線によってひずみゲージと接続されている。ハウジングの他の端部は、チタニウム製の円筒に蝋付けされたセラミック製の貫通接続端子によって密封されている。   In one embodiment, a titanium cylindrical housing comprises an application specific integrated circuit (ASIC or “chip”) or “measurement electronics”. The measurement electronics are placed in a housing and connected to a strain gauge by a thin gold wire. The other end of the housing is sealed by a ceramic feedthrough terminal brazed to a titanium cylinder.

一実施形態では、円筒内で密封された気体の圧力は、予測される最低外部圧力よりもわずかに低く、したがって箔上の真の力は、通常の動作状態下で内側を向き、凹状の膜形状を形成することになる。動作の圧力範囲全体を通じて凹状の膜形状を維持することの利点は、圧力感知膜の凹型形状が凸型形状へ移行するときときどき生じることが知られている潜在する圧力測定の人為的な結果、「べこつき」として知られている現象を回避することである。一実施形態では、低い延性を有する、上記で説明したような低い延性を備える、すなわち圧力差のないときほぼ平坦であるトランスデューサ膜を使用することによってべこつきが回避される。一実施形態では、膜は、約２．０から２．５ｍｍの直径であり、圧力差のないとき約２５ミクロン以内の平坦度である。別の実施形態では、平坦度を最大化し、使用可能なトランスデューサ信号を誘導するの十分な延性と一致して延性を最小化するために、膜の厚さが最大化される。   In one embodiment, the pressure of the gas sealed in the cylinder is slightly lower than the lowest expected external pressure, so the true force on the foil is directed inward under normal operating conditions, and a concave membrane A shape will be formed. The advantage of maintaining a concave membrane shape throughout the pressure range of operation is an artifact of potential pressure measurements that are known to sometimes occur when the concave shape of the pressure sensitive membrane transitions to a convex shape, It is to avoid the phenomenon known as “stickiness”. In one embodiment, stickiness is avoided by using a transducer membrane that has low ductility, has low ductility as described above, ie, is substantially flat when there is no pressure differential. In one embodiment, the membrane is about 2.0 to 2.5 mm in diameter and has a flatness within about 25 microns when there is no pressure differential. In another embodiment, the film thickness is maximized to maximize flatness and minimize ductility, consistent with sufficient ductility to induce usable transducer signals.

一実施形態では、圧力センサは、圧力測定値が温度変化によって影響を受けないように温度補正を備える。これはまた、センサの場所での温度を提供する。一実施形態では、温度補正または調節は、電気測定の分野で公知のように、ブリッジの電圧出力が２つ以上の抵抗比に比例するように、ホイートストンブリッジで配置された複数の抵抗ひずみゲージを使用することによって達成される。ほぼ同一の温度係数を有する抵抗ひずみゲージを選択することによって、ブリッジの固有出力は、温度不依存にされる。しかし、圧力トランスデューサの全体的な応答は、ひずみ抵抗ゲージの不完全な適合のため、または室内に密閉された気体の理想気体の法則の挙動、もしくはデバイスの様々な構成要素および内容物の異なる熱膨張などのその他の要素のため、まだ温度に依存するかもしれない。温度補正の別の実施形態は、たとえばその抵抗が再現可能な方式で温度に依存する抵抗から成る、内部温度計を使用している。これは、その抵抗が圧力変動に依存しないようにトランスデューサ膜から隔離された位置に配置されている。デバイスを埋め込む前に、内部温度計の読取値の関数としてのトランスデューサ出力対圧力から成る較正データが収集される。埋込み後、内部温度計からの信号が、温度補正された圧力読取値を決定するためにトランスデューサ出力および較正データとともに使用される。一実施形態では、バンドギャップ電圧基準値が、絶対温度に比例した電流を作成するために使用され、次に絶対温度が、温度不依存性の電圧基準値と比較される。このような方法は、ＣＭＯＳ集積回路設計で公知である。   In one embodiment, the pressure sensor includes a temperature correction so that pressure measurements are not affected by temperature changes. This also provides the temperature at the sensor location. In one embodiment, the temperature correction or adjustment includes a plurality of resistive strain gauges arranged in a Wheatstone bridge so that the voltage output of the bridge is proportional to the resistance ratio of two or more, as is known in the field of electrical measurements. Achieved through use. By selecting a resistive strain gauge having approximately the same temperature coefficient, the natural output of the bridge is made temperature independent. However, the overall response of the pressure transducer is due to imperfect fit of the strain resistance gauge or the behavior of the ideal gas law of the gas sealed inside the chamber or the different heat of the various components and contents of the device. Other factors such as expansion may still depend on temperature. Another embodiment of temperature correction uses an internal thermometer consisting of a resistance that depends on temperature, for example, in a manner where the resistance can be reproduced. This is placed in a position isolated from the transducer membrane so that its resistance does not depend on pressure fluctuations. Prior to embedding the device, calibration data consisting of transducer output versus pressure as a function of internal thermometer reading is collected. After implantation, the signal from the internal thermometer is used with the transducer output and calibration data to determine the temperature corrected pressure reading. In one embodiment, a bandgap voltage reference value is used to create a current proportional to absolute temperature, and then the absolute temperature is compared to a temperature independent voltage reference value. Such methods are well known in CMOS integrated circuit design.

一実施形態では、本明細書で説明したデバイスが、患者の皮膚の下に埋め込まれた密封的に密閉されたハウジングおよびその遠端部に圧力トランスデューサを有する可撓性の導線を備えて、心臓ペースメーカーと同様に構成される。ハウジングは、バッテリ、マイクロプロセッサ、ならびに患者信号送信装置およびプログラミング情報をデバイスに送信し、生理的データを外部のプログラマ／質問者に送信するための経皮的遠隔操作手段を含む、その他の電子構成要素を含む。   In one embodiment, the device described herein comprises a hermetically sealed housing implanted under a patient's skin and a flexible lead having a pressure transducer at its distal end to provide a heart Configured in the same way as a pacemaker. The housing includes a battery, a microprocessor, and other electronic configurations including patient signal transmitters and transcutaneous remote controls for transmitting programming information to the device and transmitting physiological data to an external programmer / interrogator Contains elements.

構成要素の代替となる配置が、本発明のいくつかの実施形態に従って構成されることができることを当業者なら理解されよう。ある代替形態では、圧力感知回路が、心臓内に埋め込まれた圧力トランスデューサユニット内に組み込まれ、導線内に必要とされる導体の数を２個にまで減少させる。   Those skilled in the art will appreciate that alternative arrangements of components can be configured in accordance with some embodiments of the present invention. In one alternative, the pressure sensing circuit is incorporated into a pressure transducer unit implanted in the heart, reducing the number of conductors required in the lead to two.

別の実施形態では、信号処理、処方アルゴリズムおよび患者信号送信構成要素が、２方向無線周波数遠隔操作などの、当技術分野で公知の様々な形態の遠隔操作の１つを介して埋め込まれた皮下ハウジングと連絡している患者の体の外部のデバイス内に配置される。   In another embodiment, signal processing, prescription algorithms and patient signal transmission components are implanted subcutaneously via one of various forms of remote control known in the art, such as two-way radio frequency remote control. Located in a device external to the patient's body in communication with the housing.

別の実施形態では、圧力センサが、たとえば参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，３３１，１６３号によって教示されているような、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術によって製造される。   In another embodiment, the pressure sensor is manufactured by microelectromechanical system (MEMS) technology, such as taught by US Pat. No. 6,331,163, which is incorporated herein by reference.

ｃ．センサ組織相互作用問題
一実施形態では、挿入後数週間以内に、デバイス全体が、繊維組織および内皮細胞を含む新しい組織で覆われる。内皮細胞のカバーリングが、形成された場合遊離して、体内の至る所で、最も危険なことには脳内で動脈閉塞を生じさせる血栓の形成を防止するため、望ましい。繊維組織のカバーリングもまた、傷および／または異物に対する体の治癒応答の通常の構成要素である。圧力センサの左心房表面上での繊維組織の過度の成長は、左心房内の流体圧力の圧力感知膜への正確な伝達に干渉するため、望ましくないことがある。また、長期にわたる繊維組織の収縮は、圧力波形または平均値の漸進的な変化を生じさせ、データの解釈を混乱させることがある。 c. Sensor Tissue Interaction Issues In one embodiment, within a few weeks after insertion, the entire device is covered with new tissue including fibrous tissue and endothelial cells. Endothelial cell coverings are desirable to prevent formation of blood clots that, when formed, are released throughout the body and most dangerously cause arterial occlusion in the brain. Fibrous tissue covering is also a normal component of the body's healing response to wounds and / or foreign bodies. Excessive growth of fibrous tissue on the left atrial surface of the pressure sensor may be undesirable because it interferes with the accurate transmission of fluid pressure in the left atrium to the pressure sensitive membrane. Also, contraction of the fibrous tissue over time can cause a gradual change in the pressure waveform or average value, which can disrupt the interpretation of the data.

ｉ．低コンプライアンスセンサ膜
一実施形態では、圧力トランスデューサ膜が、極めて低いコンプライアンスを有するように設計されている。一実施形態では、低コンプライアンス圧力トランスデューサが、上記で説明したようなチタニウム箔を使用して製造される。別の実施形態では、低コンプライアンス圧力トランスデューサは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術を使用して、たとえばシリコーンから製造される。さらに別の実施形態では、圧力センサの左心房表面上に被覆が設けられる。 i. Low Compliance Sensor Membrane In one embodiment, the pressure transducer membrane is designed to have very low compliance. In one embodiment, a low compliance pressure transducer is manufactured using a titanium foil as described above. In another embodiment, the low compliance pressure transducer is fabricated from, for example, silicone using microelectromechanical system (MEMS) technology. In yet another embodiment, a coating is provided on the left atrial surface of the pressure sensor.

ｉｉ．表面の被覆、研磨および薬剤溶解
一実施形態では、被覆が、望ましくない繊維組織の形成を阻止または最小化するが、内皮カバーリングの有利な成長は防止しない。これらの特性を有する被覆は、血流内への医療デバイス、特に血管内ステントの埋込みの技術分野で公知である。表面被覆材料は、パリレン、ＰＶＰ、塩化ホスホリル、ヒドロゲル、アルブミンアフィニティ、およびＰＥＯを含むが、それに限定されない。 ii. Surface coating, polishing and drug dissolution In one embodiment, the coating prevents or minimizes the formation of undesirable fibrous tissue, but does not prevent advantageous growth of the endothelial covering. Coatings having these properties are known in the art of implanting medical devices, particularly intravascular stents, into the bloodstream. Surface coating materials include, but are not limited to, parylene, PVP, phosphoryl chloride, hydrogel, albumin affinity, and PEO.

一実施形態では、センサパッケージおよび膜の少なくともいくつかの領域が、電解研磨される。電解研磨された表面は、内皮細胞形成前の血栓の形成を減少させ、治癒の際の繊維組織の負担の減少をもたらすことで当業者に公知である。医療用の使用のために現在承認されている金属製の冠動脈ステントが、この目的のために電解研磨される。   In one embodiment, at least some regions of the sensor package and membrane are electropolished. Electropolished surfaces are known to those skilled in the art by reducing thrombus formation prior to endothelial cell formation, resulting in reduced burden of fibrous tissue during healing. Metal coronary stents currently approved for medical use are electropolished for this purpose.

放射線およびある薬剤を含む非増殖性物質の解放もまた、ステント術に効果的であることも公知である。このような薬剤は、シロリムスおよびそれに関連する化合物、タクソールおよびその他のパクリタキセル誘導体、ステロイド、ＣＤＡ、アンチセンスＲＮＡ、リボザイムなどの抗炎症剤、およびその他の細胞周期阻害剤、エストラジオールを含む内皮細胞促進剤、血小板糖淡白ＩＩｂ／ＩＩＩａ阻害剤（ＲｅｏＰｒｏ）などの抗血小板剤、ヘパリン、ヒルジン、ヒルログなどの抗トロンビン化合物、組織プラスミノゲンアクティベータ（ｔＰＡ）などの血栓溶解剤を含むが、それに限定されない。これらの薬剤は、ポリマー表面被覆から、またはデバイスの外部金属表面との化学的結合から解放されてもよい。別法として、複数の小さいくぼみまたは孔が、参照によって本明細書に組み込まれる、２００３年４月１０日に刊行された米国特許公開第２００３／００６８３５５号でＳｈａｎｌｅｙ他によって記載されている、上記で述べた抗増殖性物質の制御された解放のために貯留部として働くデバイスまたはその保持アンカーの表面内に作成されてもよい。   Release of non-proliferative substances including radiation and certain drugs is also known to be effective for stenting. Such agents include sirolimus and related compounds, taxol and other paclitaxel derivatives, anti-inflammatory agents such as steroids, CDA, antisense RNA, ribozymes, and other cell cycle inhibitors, endothelial cell promoters including estradiol Anti-platelet agents such as platelet sugar pale white IIb / IIIa inhibitor (ReoPro), antithrombin compounds such as heparin, hirudin and hirulog, and thrombolytic agents such as tissue plasminogen activator (tPA), but are not limited thereto. These agents may be released from the polymer surface coating or from chemical bonding with the external metal surface of the device. Alternatively, a plurality of small indentations or holes are described by Shanley et al. In U.S. Patent Publication No. 2003/0068355 published on April 10, 2003, which is incorporated herein by reference. It may be made in the surface of a device or its retention anchor that acts as a reservoir for the controlled release of the mentioned antiproliferative substances.

ｄ．圧力信号検知
一実施形態では、デバイスの埋め込まれた部分は、集合
｛Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎ｝
によって記載された、ｎ個までの複数の生理的信号検知センサＳから成る。 d. Pressure Signal Sensing In one embodiment, the embedded portion of the device is a set {S 1 , S 2 ,... S n }
It consists of a plurality of physiological signal detection sensors S, up to n.

一実施形態では、Ｓ１、第１のセンサが、左心房圧すなわち、ＳｉＬＡＰを示すパラメータを検知する。すなわち、
｛ＳｉＬＡＰ、Ｓ２、・・・Ｓｎ｝
左心房圧を示す信号は、様々な場所で測定された圧力信号であってもよく、様々な圧力トランスデューサタイプによって検知されてもよい。信号は、左心房からの直接の圧力読取値と同様であるまたは高い相関関係があると知られている心臓血管系内のまたは心臓血管系に隣接する位置から得られてもよい。左心房と同様の圧力信号を得るためのこのような位置は、心臓学者などの当業者に公知である。圧力を感知するための位置は、左心房およびその隣接する構造、肺静脈、肺毛細管楔または閉塞圧、肺動脈拡張期圧、および左心室拡張終期圧を含むがそれに限定されない。左心房圧を示す他の圧力は、図１７の相関によって示されているように、左心房と右心房の間の差、または肺毛細管楔圧と右心房圧の間の差などの差圧を含む。差信号を備える個々の信号が、左心房圧と独立に相関している。 In one embodiment, S 1 , the first sensor senses a parameter indicative of left atrial pressure, ie , S iLAP . That is,
{S iLAP , S 2 ,... S n }
The signal indicative of left atrial pressure may be a pressure signal measured at various locations and may be sensed by various pressure transducer types. The signal may be obtained from a location within or adjacent to the cardiovascular system that is known to be similar or highly correlated with a direct pressure reading from the left atrium. Such a position for obtaining a pressure signal similar to that of the left atrium is known to those skilled in the art, such as a cardiologist. Locations for sensing pressure include, but are not limited to, the left atrium and its adjacent structures, pulmonary veins, pulmonary capillary wedge or occlusion pressure, pulmonary artery diastolic pressure, and left ventricular end diastolic pressure. Other pressures indicative of left atrial pressure include differential pressures such as the difference between the left atrium and the right atrium, or the difference between the lung capillary wedge pressure and the right atrial pressure, as shown by the correlation in FIG. Including. Individual signals comprising the difference signal are independently correlated with left atrial pressure.

３．非圧力センサ
ａ．左心房寸法
一実施形態では、システムは、１つまたは複数の追加のセンサを備えてもよい。一実施形態では、非圧力センサもまた、左心室内の圧力を示す信号を発生させるために設けられている。参照によって本明細書に組み込まれるＨｅｍｍｉｎｇｓｓｏｎ（米国特許第６，４２１，５６５号）は、心臓の右心室内に配置されるように構成された、心臓の左心室の１つの心臓セグメントから反射される超音波信号を放出し、超音波プローブが結果としてのエコー信号を受信する、Ａモード超音波プローブのような埋め込み可能な心臓監視デバイスを記載している。超音波信号の放出と結果のエコーの受信の間の遅延が測定され、この遅延から心臓セグメントの位置が決定される。一実施形態では、Ａモード超音波プローブが、超音波信号が左心房の１つまたは複数の心臓セグメント、心房中隔と横壁セグメントのいずれかまたは両方から反射されるように、心臓の右心房内に配置される。増加した左心房圧は、左心房の壁を互いから変位させることによって左心房の体積の増加を生じさせることが知られている。したがって、１つまたは複数の左心房壁の位置の測定は、以下で説明するように、左心房圧を示す信号を提供し、これはＣＨＦに対する治療をガイドするために使用されることができる。 3. Non-pressure sensor a. Left Atrial Dimension In one embodiment, the system may include one or more additional sensors. In one embodiment, a non-pressure sensor is also provided to generate a signal indicative of the pressure in the left ventricle. Hemmingson (US Pat. No. 6,421,565), incorporated herein by reference, is reflected from one heart segment of the left ventricle of the heart configured to be placed in the right ventricle of the heart. An implantable cardiac monitoring device, such as an A-mode ultrasound probe, is described that emits an ultrasound signal and the ultrasound probe receives the resulting echo signal. The delay between the emission of the ultrasound signal and the reception of the resulting echo is measured and the position of the heart segment is determined from this delay. In one embodiment, an A-mode ultrasound probe is placed in the right atrium of the heart such that the ultrasound signal is reflected from one or more heart segments of the left atrium, the atrial septum and / or the lateral wall segment. Placed in. Increased left atrial pressure is known to cause an increase in left atrial volume by displacing the walls of the left atrium from each other. Accordingly, measurement of the position of one or more left atrial walls provides a signal indicative of left atrial pressure, as will be described below, which can be used to guide treatment for CHF.

参照によって本明細書に組み込まれるＫｏｊｉｍａ（米国特許第４，１０９，６４４号）は、左心房寸法を決定し、したがって左心房圧を示す信号を導出するために上記で説明した方式で使用されることができる別の埋込み可能な超音波トランスデューサを記載している。   Kojima (US Pat. No. 4,109,644), incorporated herein by reference, is used in the manner described above to determine left atrial dimensions and thus derive a signal indicative of left atrial pressure. Another implantable ultrasonic transducer that can be described is described.

一実施形態では、センサは、１つの圧力センサ、圧力センサおよび電子部品を備える圧力センサパッケージまたはモジュール、または電子部品、圧力センサおよび少なくとも１つの非圧力センサを含むセンサパッケージを備える。一実施形態では、少なくとも１つの非圧力センサは、心内心電図、体温、物理的寸法、胸腔電気インピーダンス、呼吸一回換気量、呼吸速度、肺音、酸素飽和度、左室または右室内の酸素分圧を含む酸素分圧、または心臓出力などであるがそれに限定されない電気抵抗を示す信号を供給する。本発明の別の実施形態では、非圧力センサが、左心房寸法、断面積または体積、左心室寸法、断面積または体積、心房中隔位置、速度、または加速度を測定する。一実施形態では、非埋め込みセンサが設けられる。一実施形態では、非埋め込みセンサは、自動化された心房圧力計バンドを含む心房圧力計バンド、および重量計を備える。一実施形態では、２つのセンサ、第１のセンサおよび第２のセンサが提供される。一実施形態では、第１のセンサが、心臓内の圧力を測定し、第２のセンサが、上記で列挙されたパラメータを含むがそれに限定されない非圧力パラメータを測定する。一実施形態では、第２のセンサもまた圧力センサである。一実施形態では、第１のセンサが、患者の体内に配置され、第２のセンサが患者の体外に配置される。本明細書で使用されるような「体外」に配置されるということは、その通常の意味で与えられているが、患者の上に、患者と接触して、または患者から完全に独立して配置されることも意味する。   In one embodiment, the sensor comprises a pressure sensor, a pressure sensor package or module comprising a pressure sensor and an electronic component, or a sensor package comprising an electronic component, a pressure sensor and at least one non-pressure sensor. In one embodiment, the at least one non-pressure sensor is an intracardiac electrogram, body temperature, physical dimensions, thoracic electrical impedance, respiratory tidal volume, respiratory rate, lung sound, oxygen saturation, left ventricular or right ventricular oxygen Provide a signal indicative of electrical resistance, such as but not limited to oxygen partial pressure, including partial pressure, or cardiac output. In another embodiment of the invention, a non-pressure sensor measures left atrial dimension, cross-sectional area or volume, left ventricular dimension, cross-sectional area or volume, atrial septal position, velocity, or acceleration. In one embodiment, a non-implanted sensor is provided. In one embodiment, the non-implanted sensor comprises an atrial pressure gauge band including an automated atrial pressure gauge band, and a weigh scale. In one embodiment, two sensors, a first sensor and a second sensor are provided. In one embodiment, the first sensor measures the pressure in the heart and the second sensor measures non-pressure parameters including but not limited to the parameters listed above. In one embodiment, the second sensor is also a pressure sensor. In one embodiment, the first sensor is disposed within the patient's body and the second sensor is disposed outside the patient's body. Arranged “extracorporeally” as used herein is given in its ordinary sense, but on the patient, in contact with the patient, or completely independent of the patient. It also means being placed.

ｂ．深部体温
他の非圧力生理的パラメータが、他の実施形態で使用されてもよい。参照によって本明細書に組み込まれるＣａｓｓｅｌｌｓ ＩＩＩ他（米国特許第６，４５４，７０７号）は、体温を監視し、体温の下降傾向が事前に決定された基準に適合するかどうかを判定することによって、鬱血性心不全患者の致命性を予測するための方法および装置を記載している。Ｃａｓｓｃｅｌｌｓ他によって記載された装置は、死が切迫しているときを判定しアラームを発生させる。本発明の一実施形態では、体温の下降傾向が重大になる前のより早い時点で患者の治療を調節するために、体温の傾きが日常的に使用される。一実施形態では、深部体温が心房中隔で測定される。別の実施形態では、深部体温が、心臓、心腔、大静脈、または深部体温と予測可能な方式で関連付けられた温度を維持するために医療分野で公知である胸郭内のその他の位置内のいずれかの部位に配置された測定モジュールの場所で測定される。 b. Deep Body Temperature Other non-pressure physiological parameters may be used in other embodiments. Cassells III et al. (US Pat. No. 6,454,707), which is incorporated herein by reference, monitors body temperature and determines whether the trend of decreasing body temperature meets predetermined criteria. Describes a method and apparatus for predicting lethality in patients with congestive heart failure. The device described by Casscells et al. Determines when death is imminent and generates an alarm. In one embodiment of the present invention, a temperature gradient is routinely used to adjust the patient's treatment at an earlier time before the trend of decreasing temperature becomes significant. In one embodiment, deep body temperature is measured at the atrial septum. In another embodiment, deep body temperature is within the heart, heart chamber, vena cava, or other locations within the thorax that are known in the medical field to maintain a temperature that is predictably associated with deep body temperature. It is measured at the location of the measurement module placed in any part.

体温の局所的な上昇は、炎症が存在するときに発生することで温度生理学の当業者に公知である。炎症は、様々な心臓血管疾患で心臓内に生じる。このような疾患の例は、あるウイルスおよびその他の病原菌などの感染症の原因による心筋炎、急性リウマチ熱に付随する汎心炎、および移植された心臓の免疫学的拒絶反応に付随する炎症を含む。心臓の壁の近傍にある十分な精度の温度センサが、局所的な組織の炎症による局所的な温度上昇を検知してもよい。炎症性の心臓状態は、左心房圧の上昇に付随することもある。本発明の一実施形態では、約０．１℃の精度での局所的な組織温度と左心房圧を示すパラメータの両方を測定する埋め込まれた監視システムが、活動状態にある心臓炎症およびそれに随伴する心臓機能障害を診断するために使用されることができる。   Local elevations in body temperature are known to those skilled in the art of temperature physiology, occurring when inflammation is present. Inflammation occurs in the heart with various cardiovascular diseases. Examples of such diseases include myocarditis due to infections such as certain viruses and other pathogens, pancarditis associated with acute rheumatic fever, and inflammation associated with immunological rejection of the transplanted heart. Including. A sufficiently accurate temperature sensor in the vicinity of the heart wall may detect local temperature increases due to local tissue inflammation. Inflammatory heart conditions may accompany increased left atrial pressure. In one embodiment of the present invention, an embedded monitoring system that measures both a local tissue temperature with a precision of about 0.1 ° C. and a parameter indicative of left atrial pressure has active cardiac inflammation and its attendants. Can be used to diagnose cardiac dysfunction.

４．信号
ａ．左心房圧信号
一実施形態では、生理的センサの１つは、患者の心臓の左心房室内の圧力（「左心房圧」、すなわちＬＡＰ）を示す信号を発生させるために使用される圧力トランスデューサである。一実施形態では、ＬＡＰ対時間信号が、１つまたは複数の医学的に有用なパラメータを得るために処理される。これらのパラメータは、平均ＬＡＰ、時間フィルタリングされたＬＡＰ（ローパス、ハイパスまたはバンドパスフィルタリングを含む）、心拍数、ＬＡＰの呼吸変動、呼吸速度、およびいわゆるａ、ｖおよびｃ波、およびｘ、ｘ’およびｙ降下などのＬＡＰ波形の特定の特徴に関連するパラメータを含むが、それに限定されない。これらすべてのパラメータは、当業者に公知である。正常な心臓圧力投影図でのこのような形状の例が図１８に示されている。特定のＬＡＰ波形形状から導出されるパラメータの例は、以下で定義されるような（心電図から誘導される電気的Ａ−Ｖ遅延間隔とは異なるような）機械的Ａ−Ｖ遅延間隔、ａおよびｖ波の相対ピーク圧、図１９の表で与えられる正常値、および当業者に理解されるようなＬＡＰ波形内の特定時の圧力値を含む。 4). Signal a. Left Atrial Pressure Signal In one embodiment, one of the physiological sensors is a pressure transducer used to generate a signal indicative of the pressure in the left atrial chamber of the patient's heart ("Left Atrial Pressure" or LAP). is there. In one embodiment, the LAP versus time signal is processed to obtain one or more medically useful parameters. These parameters are average LAP, time-filtered LAP (including low-pass, high-pass or band-pass filtering), heart rate, LAP respiration variability, respiration rate, and so-called a, v and c waves, and x, x ′ Including, but not limited to, parameters associated with specific features of the LAP waveform, such as and descent. All these parameters are known to those skilled in the art. An example of such a shape in a normal cardiac pressure projection is shown in FIG. Examples of parameters derived from a particular LAP waveform shape are mechanical AV delay intervals (as different from the electrical AV delay intervals derived from the electrocardiogram) as defined below, a and It includes the relative peak pressure of the v-wave, the normal values given in the table of FIG.

別の実施形態では、パラメータは、ａ波、ｖ波、およびｃ波の１つまたは複数を含むがそれに限定されないグループから選択された少なくとも１つの波に基づいて決定される。さらに別の実施形態では、パラメータは、波振幅、波形上昇速度、波形下降速度、心臓サイクルに対する波形形状のタイミング、別の波形形状に対する波形形状のタイミング、ａ波とｃ波の間の時間差、ａ波とｖ波の間の時間差、ｖ波とｃ波の間の時間差の１つまたは複数を含むがそれに限定されないグループから選択されたパラメータ信号に基づいて決定される。一実施形態では、パラメータは、ｘ降下、ｘ’降下およびｙ降下の１つまたは複数を含むがそれに限定されないグループから選択された少なくとも１つの降下に基づいて決定される。別の実施形態では、パラメータは、降下振幅、降下上昇速度、降下下降速度、心臓サイクルに対する降下形状のタイミング、別の波形状に対する降下形状のタイミング、ｘ降下とｘ’降下の間の時間差、ｘ降下とｙ降下の間の時間差、ｘ’降下とｙ降下の間の時間差の１つまたは複数を含むがそれに限定されないグループから選択されたパラメータ信号に基づいて決定される。別の実施形態では、パラメータは、ａ波またはｖ波の幅などの波形状の幅に基づいて決定される。さらに別の実施形態では、パラメータは、圧力の呼吸成分の平均圧力と最小値の間の差に基づいて決定される。これらのパラメータのいくつかが大気圧と無関係であり、圧力トランスデューサ補正に無関係であることは、当業者に公知である。   In another embodiment, the parameter is determined based on at least one wave selected from a group including but not limited to one or more of a-wave, v-wave, and c-wave. In yet another embodiment, the parameters are: wave amplitude, waveform rise rate, waveform fall rate, waveform shape timing for a cardiac cycle, waveform shape timing for another waveform shape, time difference between a and c waves, a Determined based on a parameter signal selected from a group including but not limited to one or more of a time difference between a wave and a v-wave, a time difference between a v-wave and a c-wave. In one embodiment, the parameter is determined based on at least one descent selected from a group including but not limited to one or more of x descent, x 'descent and y descent. In another embodiment, the parameters are: descent amplitude, descent ascent rate, descent descent rate, descent shape timing for the cardiac cycle, descent shape timing for another wave shape, time difference between x and x ′ descents, x Determined based on a parameter signal selected from a group including, but not limited to, one or more of the time difference between the descent and the y descent, the time difference between the x ′ descent and the y descent. In another embodiment, the parameter is determined based on the width of the wave shape, such as the width of the a-wave or v-wave. In yet another embodiment, the parameter is determined based on the difference between the average pressure and the minimum value of the respiratory component of pressure. It is known to those skilled in the art that some of these parameters are independent of atmospheric pressure and independent of pressure transducer correction.

一実施形態では、左心房圧を示す信号は、その長さが心拍間の周期に等しい周期で繰り返す周期的な信号である。信号のいずれかの部分またはその周期的な信号の概要統計値は左心房圧を示し、心臓の状態についての診断情報を提供する。たとえば、上記で説明したａ、ｃ、ｖ波およびｘ、ｘ’およびｙ降下は、心臓弁の閉鎖および開放などの機械的な事象と相関関係がある。これらの要素のいずれか１つが、心臓の状態についての有用な情報をもたらすことができる。各個別の要素は、左心房圧を示す個々の信号を表す。算術平均左心房圧などの概要統計値もまた、左心房圧を示す個々の信号を表す。左心房圧の有効なインジケータである追加の個別要素および概要統計値があることを当業者なら理解されよう。有利には、左心房圧のこれらの構成要素は、互いに関係しており、そのため大気圧に対する補正がされなくてもよく、大部分の圧力トランスデューサに固有のオフセットドリフトを受けない。   In one embodiment, the signal indicative of left atrial pressure is a periodic signal whose length repeats with a period equal to the period between heartbeats. Summary statistics for any part of the signal or its periodic signal indicate left atrial pressure and provide diagnostic information about the condition of the heart. For example, the a, c, v wave and x, x 'and y drops described above correlate with mechanical events such as heart valve closure and opening. Any one of these elements can provide useful information about the condition of the heart. Each individual element represents an individual signal indicative of left atrial pressure. Summary statistics such as arithmetic mean left atrial pressure also represent individual signals indicative of left atrial pressure. One skilled in the art will appreciate that there are additional individual elements and summary statistics that are valid indicators of left atrial pressure. Advantageously, these components of left atrial pressure are related to each other so that they may not be corrected for atmospheric pressure and are not subject to the offset drift inherent in most pressure transducers.

一実施形態では、左心房ａ、ｃおよびｖ波の相対高さおよび／または形状が、心臓血管疾患の重大性の変化を検知および診断するために監視される。この情報は、低下した左心室のポンプ機能（左心室コンプライアンスの低下、または急性僧帽弁逆流）などに対して容積過負荷のために悪化しているＣＨＦの症状を区別することを許し、医学的治療が適切に目標を定められることを可能にする。たとえば、純粋な容積過負荷は、平均左心房圧の漸進的な上昇で通常明白であり、利尿剤、ナトリウム利尿ペプチドなどを摂取すること、またはおよび血液の超濾過として公知である非侵襲的技術による流体除去に一般に応答する。左心室コンプライアンスの低下は、房室（ＡＶ）遅延の短縮なしで、または僧帽弁狭窄症が存在するときに、ａ波が増加したときの診断である。急激なコンプライアンスの低下は左心室（ＬＶ）虚血を示すことがあるが、慢性的なコンプライアンスの低下は、肥大として公知であるＬＶ壁の肥厚を示すことがある。前者は、硝酸エステルまたは冠動脈介入に応答することができるが、後者は、ベータまたはカルシウム拮抗剤、または化学的中隔アブレーションに応答することができる。ｖ波振幅の増加およびｃｖ波を作成するようなｃ波との結合は、通常急性僧帽弁逆流を示す。このことは、弁またはその支持している装置の突然の機械的不具合による、または急性冠動脈症候群の一部としての、支持している乳頭筋の急性虚血によることもある。突然の機械的な不具合は、外科的な修復または交換を必要とするが、虚血は、ニトログリセリンなどの抗虚血剤または血管形成術またはバイパス手術などの冠動脈介入を必要とする。図６Ａ〜６Ｃは、心臓血管疾患状態の診断を容易にすることができると解釈される心臓圧力投影図から導出可能なこれらおよびその他のパラメータを列挙している。   In one embodiment, the relative height and / or shape of the left atrium a, c and v waves are monitored to detect and diagnose changes in the severity of cardiovascular disease. This information allows to distinguish CHF symptoms that are exacerbated due to volume overload, such as reduced left ventricular pump function (decreased left ventricular compliance, or acute mitral regurgitation) and medical Allow intensive care to be appropriately targeted. For example, pure volume overload is usually evident with a gradual increase in mean left atrial pressure, a non-invasive technique known as taking diuretics, natriuretic peptides, etc., or blood ultrafiltration Responds generally to fluid removal by Decreased left ventricular compliance is a diagnosis when the a-wave increases without shortening atrioventricular (AV) delay or when mitral stenosis is present. A sudden decrease in compliance may indicate left ventricular (LV) ischemia, while a chronic decrease in compliance may indicate LV wall thickening, known as hypertrophy. The former can respond to nitrate or coronary intervention, while the latter can respond to beta or calcium antagonists, or chemical septal ablation. Increasing v-wave amplitude and coupling with c-waves to create cv waves usually indicate acute mitral regurgitation. This may be due to a sudden mechanical failure of the valve or its supporting device or due to acute ischemia of the supporting papillary muscle as part of an acute coronary syndrome. Sudden mechanical failure requires surgical repair or replacement, while ischemia requires anti-ischemic agents such as nitroglycerin or coronary intervention such as angioplasty or bypass surgery. 6A-6C list these and other parameters that can be derived from cardiac pressure projections that are interpreted to facilitate diagnosis of cardiovascular disease states.

別の実施形態では、心房細動および心房粗動が、ＬＡＰ波形の解析によって検知される。別の実施形態では、時間信号に対するＬＡＰのスペクトル解析が行われる。   In another embodiment, atrial fibrillation and atrial flutter are detected by analysis of the LAP waveform. In another embodiment, a spectral analysis of the LAP is performed on the time signal.

ｉ．絶対圧力の測定
一実施形態では、体内のある位置での絶対圧力を測定するための装置が提供される。一実施形態では、装置は、上記で説明したように、測定を行い、別のデバイスに測定値を通信するためのトランスデューサ／通信モジュールを備える。トランスデューサ／通信モジュールは、当業者に公知であるように、圧力、温度またはその他の生理的パラメータを測定するのに適したトランスデューサまたはセンサを備えることができる。一実施形態では、トランスデューサ／通信モジュールは、絶対温度を測定する。別の実施形態では、トランスデューサ／通信モジュールは、体内のある位置と、埋め込まれたトランスデューサ／通信モジュール内の基準圧力との間の圧力差を測定する。 i. Measuring Absolute Pressure In one embodiment, an apparatus is provided for measuring absolute pressure at a location in the body. In one embodiment, the apparatus comprises a transducer / communication module for taking measurements and communicating the measurements to another device as described above. The transducer / communication module may comprise a transducer or sensor suitable for measuring pressure, temperature or other physiological parameters, as is known to those skilled in the art. In one embodiment, the transducer / communication module measures absolute temperature. In another embodiment, the transducer / communication module measures a pressure difference between a location in the body and a reference pressure within the implanted transducer / communication module.

ｉｉ．相対圧力（ゲージ圧）の測定
一実施形態では、システムは、大気圧に対する圧力を示す信号を得るために必要な構成要素を含む。体内のある位置での絶対圧力を測定するための埋め込まれた装置が上記のように提供され、この装置はさらに、アナログまたはデジタル信号のいずれかとして、外部信号アナライザ／通信デバイスにこの情報を通信する。外部信号アナライザ／通信デバイスは、大気圧（気圧）を測定するように構成された第２の圧力トランスデューサをさらに含む。アナライザ／通信デバイスは、大気圧に対する体内圧力、すなわち体内の位置での絶対圧力と体外の絶対気圧の間の差を得るために、埋め込まれたモジュールからの絶対圧力および大気圧を使用して計算を行う。ゲージ圧としても知られているこの圧力が、最も生理学的に適切な圧力測定値であることは、当業者に公知である。 ii. Measuring Relative Pressure (Gauge Pressure) In one embodiment, the system includes the components necessary to obtain a signal indicative of pressure relative to atmospheric pressure. An embedded device for measuring absolute pressure at a location in the body is provided as described above, which further communicates this information to an external signal analyzer / communication device as either an analog or digital signal. To do. The external signal analyzer / communication device further includes a second pressure transducer configured to measure atmospheric pressure (atmospheric pressure). The analyzer / communication device calculates using the absolute pressure and atmospheric pressure from the embedded module to obtain the internal pressure relative to atmospheric pressure, ie the difference between the absolute pressure at the location inside the body and the absolute pressure outside the body. I do. It is known to those skilled in the art that this pressure, also known as gauge pressure, is the most physiologically relevant pressure measurement.

一実施形態では、ゲージ圧測定は、埋め込まれた装置が外部アナライザ／通信デバイスによって問い合わせられたときにのみ行われ、有利にはその時点および患者の位置での大気圧が使用可能であり、絶対体内圧力の読取値に正確に適合することを保証する。適合しない体内および気圧読取値は、ゲージ圧測定が不正確であるまたは使用できないことを示していることは、当業者なら明らかであろう。この実施形態では、体内絶対測定値は、外部アナライザ／通信デバイスが物理的に存在するときにのみに作製される。一実施形態では、これは、インプラントモジュールに測定を行うための電力を外部デバイスへ供給させることによって達成される。別の実施形態では、これは、測定の直前および／または測定後および／または測定中のいずれかに近位のＲＦリンクを外部および埋込み可能なモジュールの間に存在させることを必要とすることによって達成される。埋め込まれたモジュールは、バッテリなどの内部電源を含んでもよい、または、コンデンサなどの内部電力貯蔵デバイスを充電するためにモジュールと接続された埋め込まれたワイヤコイル内の無線周波数電流の誘導によって経皮的に電力供給されることができる。   In one embodiment, the gauge pressure measurement is made only when the implanted device is interrogated by an external analyzer / communication device, advantageously the atmospheric pressure at that time and at the patient's location is available, and absolute Guarantees that the body pressure reading is accurately met. It will be apparent to those skilled in the art that incompatible body and barometric readings indicate that gauge pressure measurements are inaccurate or cannot be used. In this embodiment, in-body absolute measurements are made only when the external analyzer / communication device is physically present. In one embodiment, this is achieved by having the implant module supply power to the external device to make the measurement. In another embodiment, this is by requiring that a proximal RF link be present between the external and implantable module either immediately before and / or after and / or during the measurement. Achieved. The embedded module may include an internal power source such as a battery, or percutaneous by induction of radio frequency current in an embedded wire coil connected to the module to charge an internal power storage device such as a capacitor. Can be electrically powered.

圧力トランスデューサの他の構成は、当業者に明らかであろう。トランスデューサ／通信モジュールは、他のタイプの感知装置を含んでもよい。一実施形態では、埋め込まれた圧力センサに加えて、心臓電位および温度センサが提供される。   Other configurations of pressure transducers will be apparent to those skilled in the art. The transducer / communication module may include other types of sensing devices. In one embodiment, a cardiac potential and temperature sensor is provided in addition to the implanted pressure sensor.

ｉｉｉ．差圧の測定
別の実施形態では、差圧を測定するための装置が提供される。一実施形態では、装置は、測定を行い、測定値をプロセッサ、または患者助言モジュールなどの別の装置に通信するためのトランスデューサ／通信モジュールを備える。トランスデューサ／通信モジュールは、当業者に公知のように圧力、温度またはその他の生理パラメータを測定するのに適したトランスデューサまたはセンサ（これらの用語は本明細書では同義で使用される）を備えることができる。一実施形態では、トランスデューサ／通信モジュールは、体の内部の２つの位置での圧力差を含む差圧を測定する。たとえば、トランスデューサ／通信モジュールは、動脈の壁を通して検知された、動脈内の血液の流体圧と胸腔内圧の間の差を測定する。別の例では、トランスデューサ／通信モジュールは、モジュールによって検知された、心臓の左心房と右心房内の流体圧の差を測定する。 iii. Measuring Differential Pressure In another embodiment, an apparatus for measuring differential pressure is provided. In one embodiment, the device comprises a transducer / communication module for taking measurements and communicating the measurements to another device, such as a processor or patient advice module. The transducer / communication module comprises a transducer or sensor suitable for measuring pressure, temperature or other physiological parameters as known to those skilled in the art (these terms are used interchangeably herein). it can. In one embodiment, the transducer / communication module measures a differential pressure including a pressure difference at two locations inside the body. For example, the transducer / communication module measures the difference between the fluid pressure of blood in the artery and the intrathoracic pressure sensed through the wall of the artery. In another example, the transducer / communication module measures the difference in fluid pressure sensed by the module in the left and right atriums of the heart.

一実施形態では、トランスデューサ／通信モジュールは、それぞれ外部表面および内部表面を備える複数の圧力感知膜を備える。一実施形態では、デバイスがたとえば心房中隔内に埋め込まれたとき、一方の圧力感知膜の外部表面が左心房の血液と接触し、他方の圧力感知膜の外部表面が右心房の血液と接触するように、モジュール内に２つの圧力感知膜がある。両方の圧力感知膜の内部表面は、デバイス内の同じ内部空間に曝されている。各膜は、付随するひずみゲージを有し、各ひずみゲージは、それぞれの膜の外部および内部表面の間の圧力差を示す信号を生成する。２つの膜が内部空間を共有しているため、それらの内部表面上の圧力は等しい。したがって、一方のトランスデューサの圧力を他方から引くことによって決定される圧力差は、右心房圧に対する左心房圧に比例する。差動トランスデューサの基線偏移補正は、参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許公開第２００４００１９２８５号で教示されている、バルサルバ法を患者に行わせることによって決定される。   In one embodiment, the transducer / communication module comprises a plurality of pressure sensitive membranes each comprising an outer surface and an inner surface. In one embodiment, when the device is implanted, for example, in the atrial septum, the outer surface of one pressure sensing membrane contacts the blood of the left atrium and the outer surface of the other pressure sensing membrane contacts the blood of the right atrium. There are two pressure sensitive membranes in the module. The internal surfaces of both pressure sensitive membranes are exposed to the same internal space within the device. Each membrane has an associated strain gauge, and each strain gauge produces a signal indicative of the pressure difference between the outer and inner surfaces of the respective membrane. Since the two membranes share an internal space, the pressure on their internal surface is equal. Thus, the pressure difference determined by subtracting the pressure of one transducer from the other is proportional to the left atrial pressure relative to the right atrial pressure. The baseline deviation correction of the differential transducer is determined by having the patient perform the Valsalva method taught in US Patent Publication No. 20040019285, which is incorporated herein by reference.

一実施形態では、モジュールは、差圧を示す信号をトランスデューサから得るため、および、外部信号アナライザ／通信デバイスに、鬱血性心不全などの状態の重大性を示すアナログまたはデジタル信号のいずれかとしての情報を送信するために必要な構成要素を含む。埋め込まれたモジュールは、バッテリなどの内部電源を含んでもよい、またはコンデンサなどの内部電力貯蔵デバイスを充電するためにモジュールと接続された埋め込まれたワイヤコイル内の無線周波数電流の誘導によって経皮的に電力供給されることができる。   In one embodiment, the module obtains a signal indicative of the differential pressure from the transducer and informs the external signal analyzer / communication device as either an analog or digital signal indicative of the severity of a condition such as congestive heart failure. It contains the components necessary to send The embedded module may include an internal power source such as a battery, or transcutaneously by induction of radio frequency current in an embedded wire coil connected to the module to charge an internal power storage device such as a capacitor. Can be powered.

ｂ．左心房圧を示すその他の測定値
一実施形態では、肺動脈拡張期圧（ＰＡＤＰ）が、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第５，３６８，０４０号でＣａｒｎｅｙによって教示されている右心室圧波形の解析から算定される。一実施形態では、圧力モジュールは、右心室内に配置される。他の実施形態では、圧力モジュールは、右心房または肺動脈内に配置される。ある状況下では、ＰＡＤＰが平均左心房圧の臨床的に有用な測定値である肺毛細管楔圧（ＰＣＷＰ）に近いことは、当業者に公知である。この場合、右心室圧波形が、左心房圧を示す信号を提供する。右心室拡張末期圧、右心房圧および中心静脈圧は、ＬＡＰまたはＰＣＷＰと線形な相関関係があるが、１．０未満の勾配である、すなわち、これらは一般的にＬＡＰ／ＰＣＷＰを過少評価することが示されている。したがって、これらの右側心臓圧力のいずれかを線形逆変換すると、ＬＡＰを示す圧力となる。同様に、バルサルバ法として公知である、閉塞された気道の流出量に対する強制呼気に対して応答する動脈血圧は、ＰＣＷＰと線形な相関関係があり（参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第４，８９９，７５８号でＦｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎによって記載されているように）、したがってこれもＬＡＰを示す。 b. Other Measurements of Left Atrial Pressure In one embodiment, pulmonary diastolic pressure (PADP) is taught by Carney in US Pat. No. 5,368,040, which is incorporated herein by reference in its entirety. Calculated from analysis of right ventricular pressure waveform. In one embodiment, the pressure module is placed in the right ventricle. In other embodiments, the pressure module is placed in the right atrium or pulmonary artery. It is known to those skilled in the art that under certain circumstances, PADP is close to pulmonary capillary wedge pressure (PCWP), which is a clinically useful measure of mean left atrial pressure. In this case, the right ventricular pressure waveform provides a signal indicative of left atrial pressure. Right ventricular end diastolic pressure, right atrial pressure and central venous pressure are linearly correlated with LAP or PCWP, but with a slope of less than 1.0, ie they generally underestimate LAP / PCWP It has been shown. Therefore, linearly transforming any of these right heart pressures results in a pressure indicative of LAP. Similarly, arterial blood pressure, which is known as Valsalva's method, in response to forced expiration to obstructed airway outflow has a linear correlation with PCWP (US Pat. No. 4, , 899,758, as described by Finkelstein), thus also indicating LAP.

いくつかの実施形態では、非圧力生理的信号が、左心房圧を標示するために使用される。大部分の場合、これらの非圧力生理的信号は、直接的な数学的関係を通じて左心房圧と相関関係がある。たとえば、左心房圧および体積の周期的な信号に対して、周期的な圧力体積関係が使用されてもよい。圧力体積関係のある公知の例は、拡張期コンプライアンスとして公知である比ΔＶ／ΔＰがほぼ安定しているときに、心房拡張期中に生じる。したがって、所与の左心房体積、断面積または、この体積を示す任意の寸法もまた、左心房圧を示す信号であり、左心房寸法または面積を測定することが可能なセンサが、左心房圧を決定するために使用されてもよい。したがって、本発明の一実施形態では、１つまたは複数の生理的センサが、左心房寸法、断面積および／または体積、左心室寸法、断面積または体積、心房中隔位置、心腔壁速度、および／または加速度の１つまたは複数を直接的または関節的に感知するために提供される。   In some embodiments, a non-pressure physiological signal is used to indicate left atrial pressure. In most cases, these non-pressure physiological signals correlate with left atrial pressure through a direct mathematical relationship. For example, a periodic pressure volume relationship may be used for a left atrial pressure and volume periodic signal. A well-known example of pressure-volume relationship occurs during atrial diastole when the ratio ΔV / ΔP, known as diastolic compliance, is nearly stable. Thus, a given left atrial volume, cross-sectional area or any dimension indicative of this volume is also a signal indicative of left atrial pressure, and a sensor capable of measuring left atrial dimension or area is May be used to determine Thus, in one embodiment of the present invention, one or more physiological sensors may comprise a left atrial dimension, cross-sectional area and / or volume, left ventricular dimension, cross-sectional area or volume, atrial septal position, heart chamber wall velocity, And / or for sensing one or more of the accelerations directly or jointly.

このような寸法または面積を測定することが可能なセンサの例は、Ｍモード、２次元または３次元モード、ならびに超音波水晶対で動作する心内超音波撮像システムを含むがそれに限定されない。たとえば、両方が参照によって本明細書に組み込まれる、Ｋｏｊｉｍａ（米国特許第４，１０９，６４４号）によっておよびＨｅｍｍｉｎｇｓｓｏｎ（米国特許第６，４２１，５６５号）記載されているように、超音波の使用によって、心腔寸法または断面積が、測定され、体積が算定されることができることは、当業者に公知である。このような超音波システムは、ドップラー解析が、たとえば僧帽弁逆流による心房流パターンの変化を検知することができる、追加の診断値を有することがある。   Examples of sensors capable of measuring such dimensions or areas include, but are not limited to, M-mode, 2-dimensional or 3-dimensional modes, as well as intracardiac ultrasound imaging systems operating with ultrasound crystal pairs. For example, the use of ultrasound, as described by Kojima (US Pat. No. 4,109,644) and Hemmingson (US Pat. No. 6,421,565), both of which are incorporated herein by reference. It is known to those skilled in the art that the chamber dimensions or cross-sectional area can be measured and the volume can be calculated. Such an ultrasound system may have additional diagnostic values that the Doppler analysis can detect, for example, changes in the atrial flow pattern due to mitral regurgitation.

電気インピーダンスの変化が心腔寸法の変化を示すことがあることは、当技術分野で公知である。本発明の一実施形態での使用に適した生理的センサの例が、参照によって本明細書に組み込まれるＡｌｔ（米国特許第５，００３，９７６号）によって記載されている。Ａｌｔは、２つの心内電極の間のインピーダンスを解析する方法が、上記で説明したようなある状況下で心腔圧力の変化を示す心腔体積の変化を決定するために使用されることができ、したがって本発明に従って心不全の悪化を検知し、治療をガイドするために使用されてもよいことを記載している。   It is known in the art that changes in electrical impedance can indicate changes in heart chamber dimensions. An example of a physiological sensor suitable for use in one embodiment of the present invention is described by Alt (US Pat. No. 5,003,976), incorporated herein by reference. Alt is that the method of analyzing the impedance between two intracardiac electrodes can be used to determine changes in heart chamber volume that indicate changes in heart chamber pressure under certain circumstances as described above. It can be used according to the present invention to detect worsening heart failure and guide treatment.

上記の説明によると、本発明の実施形態は、別法として以下のように記載されることができる生理的信号検知センサ集合を備える。
｛ＳｉＬＡＶ、Ｓ２、・・・Ｓｎ｝、ここで、ＳｉＬＡＶは左心房体積を示すセンサである。
｛ＳｉＬＡＡ、Ｓ２、・・・Ｓｎ｝、ここで、ＳｉＬＡＡは左心房断面積を示すセンサである。
または、
｛ＳｉＬＡＤ、Ｓ２、・・・Ｓｎ｝、ここで、ＳｉＬＡＤは左心房寸法を示すセンサである。 According to the above description, embodiments of the present invention comprise a set of physiological signal detection sensors that may alternatively be described as follows.
{S iLAV , S 2 ,... S n }, where S iLAV is a sensor indicating the left atrial volume.
{S iLAA , S 2 ,... S n }, where S iLAA is a sensor indicating the left atrial cross-sectional area.
Or
{S iLAD , S 2 ,... S n }, where S iLAD is a sensor indicating the left atrial dimension.

ここで、すべての集合の第１のセンサが、左心房圧を示す信号を検知する。デバイスの埋め込まれた部分内の追加のセンサは、他の生理的信号のための検知器を備えてもよい。たとえば、
｛ＳｉＬＡＰ、ＳｉＬＡＤ、ＳｉＥＣＧ、ＳｉＣＴ、ＳｉＯ２、・・・Ｓｎ｝、
ここで、ｉＥＣＧ、ｉＣＴ、ｉＯ２によって示されたセンサは、それぞれ、心電位、深部体温、および酸素飽和度を示す検知器または信号である。本発明の様々な実施形態に従って使用されることができる多数のセンサ形状およびセンサタイプがあることを当業者なら理解されよう。 Here, the first sensor of all sets detects a signal indicative of left atrial pressure. Additional sensors within the implanted portion of the device may include detectors for other physiological signals. For example,
{S iLAP , S iLAD , S iECG , S iCT , S iO2 ,... S n },
Here, the sensors indicated by iECG, iCT, iO 2 are detectors or signals indicating cardiac potential, deep body temperature, and oxygen saturation, respectively. One skilled in the art will appreciate that there are numerous sensor shapes and sensor types that can be used in accordance with various embodiments of the present invention.

本発明の一実施形態では、複数の生理的センサが、単一のパッケージ内に含まれている。別の実施形態では、複数のパッケージが空間的に分散されている。パッケージングのいくつかは、体の外に特定のセンサを配置してもよい。たとえば、一実施形態では、信号検知センサパッケージ、Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３が内部にまたは体の外部に配置され、以下の集合を含んでもよい。
Ｐ１＝｛ＳｉＬＡＰ、ＳｉＣＴ｝、心房中隔内に配置される、
Ｐ２＝｛ＳｉＥＣＧ｝、上大静脈内に配置される、
Ｐ３＝｛ＳｉＡＢＰ｝、ここでｉＡＢＰは心房血圧を示す信号である。 In one embodiment of the invention, multiple physiological sensors are contained within a single package. In another embodiment, the plurality of packages are spatially distributed. Some packaging may place specific sensors outside the body. For example, in one embodiment, the signal sensing sensor packages, P 1 , P 2 , and P 3 may be placed inside or outside the body and include the following set:
P 1 = {S iLAP , S iCT }, placed in the atrial septum ,
P 2 = {S iECG }, placed in the superior vena cava,
P 3 = {S iABP }, where iABP is a signal indicating atrial blood pressure.

本発明のいくつかの実施形態は、左心房圧を示す様々な信号の検知を含むことを当業者なら理解されよう。このような信号は、ＬＡＰのａ、ｃ、ｖ、ｘ、ｘ’、およびｙ、平均ＬＡＰ、ＬＡＰの呼吸部分、ＬＡＰの心臓部分全体、周波数間でフィルタリングされたＬＡＰを含むがそれに限定されない。いくつかの実施形態では、非ＬＡＰ信号が使用される。これらの非ＬＡＰ信号は、左心房寸法、左心房断面積、左心房体積、左心室体積、心房細動、心房粗動、呼吸一回換気量、呼吸速度、体重変化、血圧または血圧の変化、深部体温、酸素飽和度、酸素分圧、心臓出力、ＬＡ対ＰＡ温度差、肺音信号およびＥＥＧの検知を含むがそれに限定されない。   One skilled in the art will appreciate that some embodiments of the invention include sensing various signals indicative of left atrial pressure. Such signals include, but are not limited to, LAP a, c, v, x, x ', and y, mean LAP, LAP respiratory portion, LAP heart portion, LAP filtered between frequencies. In some embodiments, non-LAP signals are used. These non-LAP signals include left atrial dimension, left atrial cross-sectional area, left atrial volume, left ventricular volume, atrial fibrillation, atrial flutter, tidal volume, respiratory rate, weight change, blood pressure or blood pressure change, Includes but is not limited to detection of deep body temperature, oxygen saturation, oxygen partial pressure, cardiac output, LA vs. PA temperature difference, lung sound signal and EEG.

多数のセンサの形状およびセンサパッケージングおよび位置が、本発明の様々な実施形態に従って使用されてもよいことを当業者なら理解されよう。   Those skilled in the art will appreciate that multiple sensor shapes and sensor packaging and locations may be used in accordance with various embodiments of the present invention.

ｃ．その他の血圧信号
別の実施形態では、１つまたは複数の生理的センサが、中心静脈血圧を測定する。 c. Other Blood Pressure Signals In another embodiment, one or more physiological sensors measure central venous blood pressure.

本発明の一実施形態では、１つまたは複数の生理的センサが、末梢動脈血圧を測定する。鬱血性心不全状態を示すパラメータを得るための末梢動脈血圧の解析は、参照によって本明細書に組み込まれるＦｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ（米国特許第４，８９９，７５８号）によって記載されている。このような一実施形態では、末梢動脈血圧センサは、バンド型血圧計であってもよく、患者の収縮期および拡張期血圧が使用者によって信号処理装置に入力される。さらなる実施形態では、血圧が、信号プロセッサへの直接の信号伝達によって送信されてもよい。   In one embodiment of the invention, one or more physiological sensors measure peripheral arterial blood pressure. Analysis of peripheral arterial blood pressure to obtain parameters indicative of a congestive heart failure state is described by Finkelstein (US Pat. No. 4,899,758), incorporated herein by reference. In one such embodiment, the peripheral arterial blood pressure sensor may be a band sphygmomanometer and the patient's systolic and diastolic blood pressure is input by the user to the signal processing device. In further embodiments, the blood pressure may be transmitted by direct signaling to the signal processor.

ｄ．その他の生理的パラメータ
一実施形態では、心内心電図（ＩＥＧＭとして公知である）が、１つまたは複数の位置で検知される。さらなる実施形態では、ＩＥＧＭが、１つまたは複数の医学的に有用なパラメータを得るために処理される。これらのパラメータは、心拍数、心房および心室脱分極化のタイミング、心房および心室脱分極化の間の時間間隔（Ａ−Ｖ間隔として当技術分野で公知である）、心室脱分極化の持続時間（Ｑ−Ｔ間隔として当技術分野で公知である）、急性虚血の検知のためのＳＴセグメント変化、およびｔ波交替（生命を脅かす不整脈の公知の前兆）を検知するためのスペクトル解析を含むがそれに限定されない。これらのすべては、当業者に公知である。 d. Other Physiological Parameters In one embodiment, an intracardiac electrogram (known as IEGM) is detected at one or more locations. In a further embodiment, the IEGM is processed to obtain one or more medically useful parameters. These parameters are: heart rate, timing of atrial and ventricular depolarization, time interval between atrial and ventricular depolarization (known in the art as AV interval), duration of ventricular depolarization. (Known in the art as the QT interval), ST segment changes for detection of acute ischemia, and spectral analysis to detect t-wave alternation (a known precursor to life-threatening arrhythmias) Is not limited to this. All of these are known to those skilled in the art.

一実施形態では、生理学センサの１つは、上記で説明したように、深部体温を測定する温度計である。   In one embodiment, one of the physiological sensors is a thermometer that measures deep body temperature, as described above.

本発明の一実施形態では、ドップラー超音波が、超音波プローブと、心腔壁などの構造の相対速度に比例する信号を供給し、超音波エコーを作成する。速度信号は、当業者に公知のように、加速度を得るために微分されることができる。逆に、埋込み可能な加速度計は、埋め込まれたセンサの加速度に比例する信号を供給する当技術分野で公知のセンサである。加速度信号は、速度プラス任意の定数速度を得るために積分されることができる。体に対する体内のいかなる構造の平均速度も必然的にゼロであることは公知であるため、任意の一定速度が決定され、相対速度信号が、加速度信号から一意的に復元される。したがって、心臓内の構造の速度および加速度測定は本質的に等価であり、一方は他方から導出可能である。当技術分野で公知であるように、速度信号は、位置または変位信号プラス任意の定数変位を得るために積分されてもよい。したがって、心臓内の構造の運動および変位、または心臓の心腔の寸法の変動の範囲は、それぞれ構造または心腔壁の速度または加速度信号から再生されることができる。   In one embodiment of the invention, Doppler ultrasound provides a signal proportional to the relative velocity of the ultrasound probe and a structure such as a heart chamber wall to create an ultrasound echo. The velocity signal can be differentiated to obtain acceleration, as is known to those skilled in the art. Conversely, an implantable accelerometer is a sensor known in the art that provides a signal that is proportional to the acceleration of the implanted sensor. The acceleration signal can be integrated to obtain speed plus any constant speed. Since it is known that the average velocity of any structure in the body relative to the body is necessarily zero, any constant velocity is determined and the relative velocity signal is uniquely recovered from the acceleration signal. Thus, velocity and acceleration measurements of structures in the heart are essentially equivalent, one can be derived from the other. As is known in the art, the velocity signal may be integrated to obtain a position or displacement signal plus any constant displacement. Thus, the range of motion and displacement of the structure within the heart, or the variation in the dimensions of the heart chamber, can be reconstructed from the velocity or acceleration signal of the structure or heart chamber wall, respectively.

ＶａｌｌａｎａおよびＧａｒｂｅｒｏｃｌｉｏ（参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５，４５４，８３８号）は、速度または加速度信号の成分は、僧帽弁の開放、僧帽弁の閉鎖、大動脈弁の閉鎖、心室拍出量、迅速な心室充満、心房性収縮中の遅延した心室充満、および心臓流速などの心臓活動の態様を示している。心臓活動のこれらの態様は、患者の状態の変化を示してもよく、患者の処方の変化に応答してもよい。これらは、本発明の実施形態とともに使用されるように企図されたパラメータの範囲内である。   Vallana and Garberoclio (US Pat. No. 5,454,838, incorporated herein by reference) are components of velocity or acceleration signals that are: mitral valve opening, mitral valve closing, aortic valve closing, ventricle Fig. 4 illustrates aspects of cardiac activity such as stroke volume, rapid ventricular filling, delayed ventricular filling during atrial contraction, and cardiac flow rate. These aspects of cardiac activity may indicate changes in the patient's condition and may respond to changes in the patient's prescription. These are within the parameters that are intended for use with embodiments of the present invention.

本発明の別の実施形態では、生理的センサが、呼吸一回換気量、呼吸速度、肺音信号、および／または胸部電気インピーダンスを測定する。   In another embodiment of the invention, a physiological sensor measures tidal volume, respiratory rate, lung sound signal, and / or chest electrical impedance.

本発明の一実施形態では、生理的センサの１つは、全体重を測定する。一実施形態では、センサは体重計である。別の実施形態では、患者の体重が、使用者によって信号処理装置に入力される。別の実施形態では、体重センサは、使用者が値を入力する必要なしに信号処理装置に患者の体重を示す信号を通信する体重計である。参照によって本明細書に組み込まれるＬｌｏｙｄ他（米国特許第６，０８０，１０６号）は、本発明の一実施形態での使用に適したデジタル体重計を記載している。   In one embodiment of the invention, one of the physiological sensors measures the total weight. In one embodiment, the sensor is a scale. In another embodiment, the patient's weight is input to the signal processing device by the user. In another embodiment, the weight sensor is a scale that communicates a signal indicative of the patient's weight to the signal processing device without requiring the user to input a value. Lloyd et al. (US Pat. No. 6,080,106), which is incorporated herein by reference, describes a digital scale that is suitable for use in one embodiment of the present invention.

本発明のさらに別の実施形態では、１つまたは複数のセンサが、酸素飽和度、左側、右側、左および右側両方の心腔または隣接する大血管内の酸素分圧、または心臓出力を測定する。   In yet another embodiment of the present invention, one or more sensors measure oxygen saturation, left, right, left and right heart chambers or oxygen partial pressure in adjacent large blood vessels, or cardiac output. .

５．信号処理装置
一実施形態では、本発明の信号処理装置は、１つまたは複数のセンサから信号を受信し、患者の医学的管理に関連する蓄積されたパラメータによってそれらを処理する。一実施形態では、この処理の結果は、患者またはその介護人が患者の状態をできる限り管理または修正するために行うことができる、適切な治療上の処置または行動の手順を示す信号である。一実施形態では、信号処理装置は、患者の体外に配置されている。一実施形態では、１つまたは複数の恒久的に埋め込まれた生理的センサからの信号が、無線遠隔通信による外部信号処理装置によって受信される。一実施形態では、ある信号処理が、信号が信号処理装置に送信される前に１つまたは複数の個別のセンサデバイス内で行われる。一実施形態では、信号処理装置によって受信されるある信号は、数回の呼吸サイクル持続時間で（たとえば１０から３０秒であるがそれに限定されない）２０Ｈｚ超でサンプリングされたＬＡＰ対時間波形である。一実施形態では、信号処理装置はまた、ＬＡＰセンサとほぼ同じ位置に配置された温度センサから信号を受信し、信号処理装置内に蓄積された較正データを使用してＬＡＰ信号に温度補正修正を付加するためにこの温度を使用する。一実施形態では、プロセッサはまた、気温および大気圧を受信し、温度補正を行い、相対すなわち「ゲージ」ＬＡＰを得るためにＬＡＰから大気圧を引く。一実施形態では、信号処理装置が次に、相対ＬＡＰ対時間波形から平均ＬＡＰを計算する。一実施形態では、信号処理装置が次に、平均ＬＡＰを、患者の主治医によって信号処理装置内にプログラミングされた平均ＬＡＰに対する患者特有の治療範囲と比較する。一実施形態では、それぞれの患者特有のプログラミングされた治療範囲に対して、患者の主治医は、患者の状態をできる限り管理または修正するために患者がとるべきである適切な治療上の処置または行動の指標を信号処理装置内に蓄積する。次に、測定された生理的パラメータがその中にある患者特有の範囲に対応する、医者に処方された治療上の構造を示す信号が、患者信号送信デバイスに送信される。 5). Signal Processor In one embodiment, the signal processor of the present invention receives signals from one or more sensors and processes them according to accumulated parameters related to patient medical management. In one embodiment, the result of this process is a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment or behavioral procedure that the patient or their caregiver can take to manage or correct the patient's condition as much as possible. In one embodiment, the signal processing device is located outside the patient's body. In one embodiment, signals from one or more permanently implanted physiological sensors are received by an external signal processing device via wireless telecommunications. In one embodiment, certain signal processing occurs in one or more individual sensor devices before the signal is transmitted to the signal processing device. In one embodiment, one signal received by the signal processing device is a LAP versus time waveform sampled above 20 Hz for several respiratory cycle durations (eg, but not limited to 10 to 30 seconds). In one embodiment, the signal processor also receives a signal from a temperature sensor located at approximately the same location as the LAP sensor and uses the calibration data stored in the signal processor to perform temperature correction corrections on the LAP signal. Use this temperature to add. In one embodiment, the processor also receives temperature and atmospheric pressure, performs temperature correction, and subtracts atmospheric pressure from the LAP to obtain a relative or “gauge” LAP. In one embodiment, the signal processor then calculates an average LAP from the relative LAP versus time waveform. In one embodiment, the signal processor then compares the average LAP to the patient specific treatment range for the average LAP programmed into the signal processor by the patient's attending physician. In one embodiment, for each patient-specific programmed treatment area, the patient's attending physician will take appropriate therapeutic actions or actions that the patient should take to manage or modify the patient's condition as much as possible. Are stored in the signal processing apparatus. Next, a signal indicative of the therapeutic structure prescribed to the physician, corresponding to the patient-specific range within which the measured physiological parameter is, is transmitted to the patient signal transmitting device.

本発明の別の実施形態では、信号処理装置は、１つまたは複数の生理的センサと同じまたは異なる位置のいずれかに、体内にほぼ恒久的に埋め込まれる。一実施形態では、センサは、電気、光、油圧、超音波またはその他の形態の信号送信エネルギーを搬送することができる１つまたは複数の接続導線を用いて信号処理装置と信号通信していてもよい。導電性の導線は、約１００ｃｍまで、またはそれを超える様々な長さであってよい。別の実施形態では、センサは、信号処理装置と無線通信してもよい。導線は、無線送信のためにアンテナと、または追加の埋め込まれた信号処理または蓄積装置と接続されることができる。   In another embodiment of the present invention, the signal processing device is substantially permanently implanted in the body, either at the same or different location as the one or more physiological sensors. In one embodiment, the sensor may be in signal communication with the signal processing device using one or more connecting wires capable of carrying electrical, optical, hydraulic, ultrasonic or other forms of signal transmission energy. Good. Conductive leads can be of various lengths up to about 100 cm or more. In another embodiment, the sensor may be in wireless communication with the signal processing device. The leads can be connected to an antenna for wireless transmission or to an additional embedded signal processing or storage device.

６．信号の解釈
本発明の一実施形態では、患者は、１つまたは複数のセンサによって発生された信号の解釈に基づいて診断される。たとえば、低い平均右心房圧を示す信号は、血液量不足症またはトランスデューサの正しくないゼロ化を示唆することができる。図６Ａ〜６Ｃは、本発明の様々な実施形態による心臓血管疾患の診断、予防および治療を容易にするために、信号がそれによって解釈されることができる他の例を提供する。 6). Signal Interpretation In one embodiment of the present invention, a patient is diagnosed based on the interpretation of signals generated by one or more sensors. For example, a signal indicative of a low average right atrial pressure can indicate a lack of blood volume or incorrect zeroing of the transducer. 6A-6C provide other examples by which signals can be interpreted to facilitate diagnosis, prevention, and treatment of cardiovascular disease according to various embodiments of the present invention.

他の解釈が本発明の様々な実施形態に従って使用されてもよいことを当業者なら理解されよう。また、本発明のいくつかの実施形態で測定された様々な生理的パラメータの正常範囲が、心臓学の教科書または参考書で見出されることができることを当業者なら理解されよう。また、最初の基準値を確認し、これらの基準値をそれより後のある所望の時間に生成された値と比較することによって、同じ患者内の患者パラメータを比較することが有用であるかもしれない。このことは、疾患の進行および治療に対する応答を決定するのに特に有用である。   Those skilled in the art will appreciate that other interpretations may be used in accordance with various embodiments of the present invention. One skilled in the art will also appreciate that normal ranges of various physiological parameters measured in some embodiments of the present invention can be found in cardiology textbooks or reference books. It may also be useful to compare patient parameters within the same patient by ascertaining initial reference values and comparing these reference values to values generated at some later desired time. Absent. This is particularly useful for determining disease progression and response to therapy.

いくつかの実施形態では、左心房圧センサのほかにセンサが使用される。追加のセンサは、悪化する心臓血管疾患の異なる潜在原因の間で区別をすること、およびその後、特定の出来事に対して特定の原因に応じた適切な治療上の処置を信号送信することが可能である、さらに精細な診断モードを提供する。   In some embodiments, a sensor is used in addition to the left atrial pressure sensor. Additional sensors can distinguish between different potential causes of deteriorating cardiovascular disease, and then signal the appropriate therapeutic treatment depending on the specific cause for a specific event Provide a more detailed diagnostic mode.

たとえば、左心房圧の増加は、一般に薬剤の不適切な投与、患者の非服薬、または食あたり、たとえば塩中毒を原因とする。これらの原因は、上記で説明したものと同様に患者の投薬計画の変更によって良く管理される。しかし、あまり一般的でないが決してまれではない、十分な治療のために異なる治療法を必要とする左心房圧の増加の他の原因がある。たとえば、このような潜在的な原因の１つは、心臓性不整脈、および特に、速い心室応答を有する心房細動である。他の不整脈も同様に心不全の悪化に貢献する。左心房圧センサのほかにＥＣＧ電極を備えるシステムは、不整脈を診断し、不整脈が左心房圧の増加の前に生じたか後に生じたかを判定することを可能にする。患者の主治医によって指定されるような、ユニットのプログラミングに応じて、特定の治療法が、特定の有害事象を伴う特定の原因および状態を治療するために必要に応じて信号送信されてもよい。   For example, an increase in left atrial pressure is generally due to inadequate administration of drugs, patient non-medication, or per meal, eg, salt poisoning. These causes are well managed by changing the patient's regimen, as described above. However, there are other causes of increased left atrial pressure that require different therapies for adequate treatment, which is less common but never rare. For example, one such potential cause is cardiac arrhythmia and, in particular, atrial fibrillation with a fast ventricular response. Other arrhythmias contribute to worsening heart failure as well. A system with ECG electrodes in addition to a left atrial pressure sensor makes it possible to diagnose an arrhythmia and determine whether the arrhythmia occurred before or after an increase in left atrial pressure. Depending on the unit's programming, as specified by the patient's attending physician, specific treatments may be signaled as needed to treat specific causes and conditions with specific adverse events.

追加の生理的信号の有用性の別の例では、ＣＨＦの悪化を原因とする肺の鬱血と、呼吸器感染によって生じるものの間の区別をすることである。さらなる実施形態では、深部体温が、感染を伴う発熱の早期検知を可能にするために左心房圧とともに使用される。感染に関連する肺鬱血を伴う症候的な発熱の数時間から数日前に深部体温がしばしば上昇することは公知である。一実施形態では、安定した左心房圧が存在するときの深部体温の増加が、鬱血の増加の症状にかかわらず、経口利尿剤の一回量を増加させないこと、および医師に相談することという患者へのメッセージを起動させる。   Another example of the usefulness of additional physiological signals is to distinguish between lung congestion due to CHF deterioration and that caused by respiratory infection. In a further embodiment, deep body temperature is used with left atrial pressure to allow early detection of fever with infection. It is known that deep body temperature often increases hours to days before symptomatic fever with pulmonary congestion associated with infection. In one embodiment, a patient whose increased body temperature when stable left atrial pressure is present does not increase the dose of oral diuretics and consults with a physician, regardless of the symptoms of increased congestion Activate the message to

７．患者信号送信デバイス
一実施形態では、信号処理装置および患者信号送信デバイスは、恒久的に埋め込まれており、患者は、患者によって知覚可能な、区別可能な振動のシークエンス、音響信号または緩やかな電気ショックなどの少なくとも２つの区別可能な刺激を使用して信号送信される。 7). Patient Signal Transmitting Device In one embodiment, the signal processor and the patient signal transmitting device are permanently implanted so that the patient can be perceived by the patient, a distinguishable sequence of vibrations, an acoustic signal or a slow electrical shock. Are signaled using at least two distinguishable stimuli such as.

本発明の一実施形態によると、１つまたは複数の生理的センサが、体内に埋め込まれ、信号処理装置および患者信号送信デバイスが、体の外に配置され、生理的パラメータを示す信号が、患者の皮膚を通って無線遠隔通信によって通信される。一実施形態では、外部遠隔通信システムが、信号処理装置および患者信号送信デバイスと接続されている。一実施形態では、ＰＡＬＭ ＰＩＬＯＴ（商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ）および／またはＨＡＮＤＳＰＲＩＮＧ ＶＩＳＯＲ（登録商標）（Ｈａｎｄｓｐｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．）などの携帯情報端末（ＰＤＡ）が、信号処理および患者信号送信装置のために使用される。一実施形態では、患者信号送信は、音、文字および／または画像を使用して達成される。   According to one embodiment of the present invention, one or more physiological sensors are implanted in the body, the signal processing device and the patient signal transmitting device are placed outside the body, and the signal indicative of the physiological parameter is transmitted to the patient. Communicated by wireless telecommunications through the skin. In one embodiment, an external telecommunications system is connected to the signal processing device and the patient signal transmission device. In one embodiment, personal digital assistants (PDAs), such as PALM PILOT ™ (Palm Computing, Inc) and / or HANDSPRING VISOR ™ (Handsspring, Inc.) are used for signal processing and patient signal transmission devices. Used for. In one embodiment, patient signal transmission is achieved using sound, text and / or images.

Ｂ．他のデバイスとの通信
本発明のいくつかの実施形態から利益を受ける多くの患者が、心臓ペースメーカーなどの埋込み可能なＣＲＭ装置からも利益を受けることは、当業者なら明らかであろう。一実施形態では、本発明は、埋込み可能なＣＲＭ装置発電機と接続されている。一実施形態では、生理的センサがその上に配置された可撓性の導線もまた、埋込み可能な律動管理装置の感知またはペーシング導線として働く。この場合、導線内の導体が、ＥＫＧ検知、生理的センサの電力供給、生理的センサのためのデータ通信、およびペーシング刺激を供給する。 B. Communication with Other Devices Those skilled in the art will appreciate that many patients who benefit from some embodiments of the present invention also benefit from an implantable CRM device, such as a cardiac pacemaker. In one embodiment, the present invention is connected to an implantable CRM device generator. In one embodiment, a flexible lead having a physiological sensor disposed thereon also serves as a sensing or pacing lead for an implantable rhythm management device. In this case, conductors in the conductors provide EKG detection, physiological sensor power supply, data communication for the physiological sensor, and pacing stimuli.

別の実施形態では、本発明は、たとえばペースメーカーまたは徐細動器などの別の埋込み可能なデバイスと機能的に一体化されている。本発明の一実施形態では、本発明によって作成された生理的状態を示す１つまたは複数のパラメータが、以下で説明するように、その治療上の機能を制御するために一体化されたデバイスによって使用される。   In another embodiment, the present invention is functionally integrated with another implantable device, such as a pacemaker or a defibrillator. In one embodiment of the present invention, one or more parameters indicative of the physiological state created by the present invention are integrated by a device to control its therapeutic function, as described below. used.

さらに別の実施形態では、独立型デバイスのセンサおよび導線が、上記で説明した経皮コイルアンテナとか、バッテリ電源および以下で説明するようなその他の構成要素を含む組合せ型ＣＲＭ発電機ハウジングとのいずれかと、修正なしで接続されてもよい。一実施形態では、デバイスは、コイルアンテナアセンブリを埋込み可能なＣＲＭ装置と交換することによって恒久的な埋込み後に更新されてもよい。   In yet another embodiment, the stand-alone device sensor and conductor are either a percutaneous coil antenna as described above or a combined CRM generator housing that includes a battery power source and other components as described below. It may be connected without modification. In one embodiment, the device may be updated after permanent implantation by replacing the coil antenna assembly with an implantable CRM device.

１．心臓律動管理（ＣＲＭ）装置との組合せ
上記で説明した本発明のいくつかの実施形態から利益を受ける多くの患者は、ＣＨＦの場面で徐脈または頻脈性不整脈の治療のための埋込み可能なＣＲＭ装置からもおそらく利益を受ける。このようなＣＲＭデバイスの例は、すべてが当業者に公知である、１室または多室の心臓ペースメーカー、埋め込まれた自動心臓徐細動器、組み合わされたペースメーカー／徐細動器、両心室ペースメーカー、３室ペースメーカーを含む。これらの患者では、本発明のいくつかの実施形態をこのようなＣＲＭデバイスと組み合わせることが有用である。この組合せは、両システムのある構成要素が共有されることができ、コストを低下させ、埋込みを単純化し、埋め込まれるデバイスまたは導線の数を最小化するという利点を有する。以下で詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、ＣＲＭ装置との組合せは、ペーシングおよび／または徐細動を、本発明のいくつかの実施形態の動的処方内の治療上の行動に追加することを含む。 1. Combination with a Cardiac Rhythm Management (CRM) Device Many patients who benefit from some embodiments of the invention described above are implantable for the treatment of bradycardia or tachyarrhythmia in the CHF setting. Probably also benefit from CRM devices. Examples of such CRM devices are single or multi-chamber cardiac pacemakers, implanted automatic cardiac defibrillators, combined pacemaker / defibrillators, biventricular pacemakers, all known to those skilled in the art. Includes 3 room pacemakers. In these patients, it is useful to combine some embodiments of the present invention with such CRM devices. This combination has the advantage that certain components of both systems can be shared, reducing costs, simplifying implantation, and minimizing the number of devices or conductors embedded. As described in detail below, in some embodiments, the combination with a CRM device may cause pacing and / or slow fibrillation, therapeutic action within the dynamic prescription of some embodiments of the invention. Including adding to.

一実施形態では、可撓性の導線が、心房中隔ペーシング導線としても働く。心房中隔をペーシングすることが、鬱血性心不全を有する患者にある利点を提供することが、心臓学者などの当業者なら認識されよう。これらの利点は、左心房／左心室同調へのより直接的な制御、心房細動の阻止を含み、これは、心房ペーシングおよび血流動態監視／治療デバイスなどを含む律動管理デバイスの必要な患者体内に挿入されるより少ない導線を必要とする。   In one embodiment, the flexible lead also serves as an atrial septal pacing lead. One skilled in the art, such as a cardiologist, will recognize that pacing the atrial septum provides certain advantages for patients with congestive heart failure. These benefits include more direct control to left atrial / left ventricular synchronization, prevention of atrial fibrillation, which requires patients with rhythm management devices, including atrial pacing and hemodynamic monitoring / therapy devices Requires fewer leads to be inserted into the body.

右心室および左心室の横壁を組み合わせて、または左心室の横壁単独でなど、心房に加えて適切な順序で多室部位をペーシングすることが、左心室収縮の同調の強化のため、鬱血性心不全を有する患者に対して特定の利点を有することも当業者に公知であろう。図２０は、可撓性の導線１０の端部のセンサパッケージ１５が、患者の心臓３３の心房中隔４１を横切って埋め込まれている本発明の一実施形態を示している。センサパッケージ１５は、少なくとも１つのセンサ１５５を備える。センサパッケージ１５は、左心房圧を測定し、埋め込まれたハウジング７内に配置されるＣＲＭデバイス１５９の心房中隔ペーシング電極としても働く。第２の可撓性の導線１６０が、右心房３０を介して右心室３７内へ配置される。各導線は、そのそれぞれの遠位の電極の近傍に不関電極１４を備えて示されているが、これらの１つが除去されてもよいことを当業者なら認識されよう。ハウジング７は、一実施形態では、バッテリおよび心臓３３をペーシングするための電子回路、および生理的監視システムの構成要素を備えるＣＲＭデバイス１５９を含む。一実施形態では、ハウジング７は、信号プロセッサ１５７も備える。様々な構成が、ＣＲＭ１５９とこのような組み合わせられたデバイスの生理的監視機構を接続するために使用されてもよいことは、当業者なら明らかであろう。これらの例を以下で説明する。   Pacing multiple chamber sites in the appropriate order in addition to the atria, such as the right and left ventricular side walls combined, or the left ventricular side wall alone, can be congestive heart failure to enhance left ventricular contraction synchrony It will also be known to those skilled in the art that it has certain advantages for patients with FIG. 20 illustrates one embodiment of the present invention in which the sensor package 15 at the end of the flexible lead 10 is implanted across the atrial septum 41 of the patient's heart 33. The sensor package 15 includes at least one sensor 155. The sensor package 15 measures left atrial pressure and also serves as an atrial septal pacing electrode for a CRM device 159 that is placed within the implanted housing 7. A second flexible lead 160 is placed into the right ventricle 37 via the right atrium 30. Each lead is shown with an indifferent electrode 14 in the vicinity of its respective distal electrode, but those skilled in the art will recognize that one of these may be removed. The housing 7 includes, in one embodiment, a CRM device 159 comprising electronic circuitry for pacing the battery and heart 33 and components of a physiological monitoring system. In one embodiment, the housing 7 also includes a signal processor 157. It will be apparent to those skilled in the art that various configurations may be used to connect CRM 159 with the physiological monitoring mechanism of such a combined device. Examples of these are described below.

一実施形態では、ハウジング７は、センサパッケージ１５から外部患者助言モジュール６へ１つまたは複数の生理的信号を通信するためのコイルアンテナ１６１を備える。一実施形態では、外部患者助言モジュール６は、遠隔通信モジュール１６４およびアンテナ１６２、大気圧を測定するための気圧計１６５、および図５を参照にして上記で説明したような信号処理／患者信号送信デバイス１６６を備える。   In one embodiment, the housing 7 comprises a coil antenna 161 for communicating one or more physiological signals from the sensor package 15 to the external patient advice module 6. In one embodiment, external patient advisory module 6 includes remote communication module 164 and antenna 162, barometer 165 for measuring atmospheric pressure, and signal processing / patient signal transmission as described above with reference to FIG. A device 166 is provided.

一実施形態では、構成要素は、電源、信号処理装置１５７、遠隔通信装置、または患者アラームを含むがそれに限定されない埋込み可能なＣＲＭ装置１５９の埋込み可能なハウジング内に収容されている。別法として、別の実施形態では、ＣＲＭ１５９の構成要素が、上記でより多く説明した鬱血性心不全を治療するための装置などの他の埋込み可能なデバイスと共有されてもよい。共有されることができる構成要素は、電源、遠隔通信モジュール、データメモリなどを含むがそれに限定されない。たとえば、上記で説明した鬱血性心不全を治療するための装置のいずれかの可撓性の生理的感知導線が、ＣＲＭ１５９のペーシング導線として使用されてもよい。他の実施形態では、別個のペースメーカーおよび感知導線が提供される。   In one embodiment, the components are housed in an implantable housing of an implantable CRM device 159 that includes, but is not limited to, a power source, a signal processor 157, a remote communication device, or a patient alarm. Alternatively, in another embodiment, the components of CRM 159 may be shared with other implantable devices, such as an apparatus for treating congestive heart failure, more fully described above. Components that can be shared include, but are not limited to, power supplies, telecommunications modules, data memories, and the like. For example, the flexible physiological sensing lead of any of the devices for treating congestive heart failure described above may be used as a pacing lead for CRM159. In other embodiments, separate pacemakers and sensing leads are provided.

本発明の一実施形態では、鬱血性心不全を治療するための装置の構成要素が、構成要素を共有しながら２つのシステムが本質的に独立して機能するようにして、ＣＲＭ装置１５９の構成要素と共有される。一実施形態では、埋込み可能なＣＲＭ装置発電機が、上記でより多く説明した装置の少なくともいくつかの構成要素のためのハウジングとしても働くハウジングを備える。さらなる実施形態では、一般に長寿命バッテリおよび電源管理回路を通常備える、ＣＲＭ装置１５９の電源が、鬱血性心不全を治療するための装置の１つまたは複数の構成要素にも電力を供給する。さらに別の実施形態では、図１、図２および図４の装置のセンサを共有されたハウジング／発電機と接続する可撓性の導線または導線群が、ＣＲＭ装置１５９の感知および／またはペーシング電極とも接続される。   In one embodiment of the present invention, the components of the device for treating congestive heart failure are such that the two systems function essentially independently while sharing the components. Shared with. In one embodiment, an implantable CRM device generator comprises a housing that also serves as a housing for at least some components of the device described more fully above. In a further embodiment, the power supply of the CRM device 159, which typically includes a long-life battery and a power management circuit, also powers one or more components of the device for treating congestive heart failure. In yet another embodiment, a flexible wire or group of wires that connect the sensors of the devices of FIGS. 1, 2 and 4 with a shared housing / generator is the sensing and / or pacing electrode of the CRM device 159. Also connected.

一実施形態では、圧力トランスデューサなどの上記で説明した生理的センサと接続された１つまたは複数の別個の導線もまた、ＣＲＭ装置１５９と接続される。この実施形態では、ＣＲＭ装置１５９が、その発電機ハウジングを、上記で説明した埋込み可能な心臓モニタ装置の構成要素と共有するが、ＣＲＭ装置１５９導線は、生理的センサ導線と別個である。別の実施形態では、たとえば参照によって本明細書に組み込まれるＰｏｈｎｄｏｒｆ（米国特許第４，９６７，７５５号）またはＬｕｂｉｎ（米国特許第５，３２４，３２６号）によって記載されているような、圧力感知導線がペーシング導線と接続されてもよい。   In one embodiment, one or more separate conductors connected to the physiological sensor described above, such as a pressure transducer, are also connected to the CRM device 159. In this embodiment, the CRM device 159 shares its generator housing with the components of the implantable cardiac monitoring device described above, but the CRM device 159 lead is separate from the physiological sensor lead. In another embodiment, pressure sensing, as described, for example, by Ponddorf (US Pat. No. 4,967,755) or Lubin (US Pat. No. 5,324,326), incorporated herein by reference. A lead may be connected to the pacing lead.

ａ．センサおよびペーシング導線の一体化
本発明の一実施形態では、ＣＲＭ装置、埋込み可能な心臓モニタ、および患者通信デバイスを結合するためのシステムおよび方法が提供される。システムは、一実施形態では、２つのみの導体を備える単一のペーシング／感知導線を介して以下の機能を提供する。すなわち、（１）生理的測定モジュールに電力を供給する、（２）心房ペーシングおよび感知のための信号送信を提供する、（３）生理的センサパッケージのプログラミングを可能にする、（４）患者信号送信装置を介した患者、医師または他の介護人による迅速なまたは遅延した使用のために、生理的センサパッケージからの測定データをモニタ／徐細動器ハウジングに供給する。追加のペーシングおよび／または感知導線が追加されてもよい。 a. Sensor and Pacing Lead Integration In one embodiment of the present invention, a system and method for coupling a CRM device, an implantable cardiac monitor, and a patient communication device are provided. The system, in one embodiment, provides the following functionality via a single pacing / sensing lead with only two conductors. (2) provide signal transmission for atrial pacing and sensing; (3) enable programming of physiological sensor packages; (4) patient signals; Measurement data from the physiological sensor package is supplied to the monitor / defibrillator housing for rapid or delayed use by the patient, physician or other caregiver via the transmitter. Additional pacing and / or sensing leads may be added.

一実施形態では、（図４および図５を参照にして上記で説明したような）外部遠隔通信デバイスが、ＣＲＭ／心臓モニタシステムと通信および問い合わせするために使用される。外部デバイスは、医師の処方に関するデータを解析し、次にどのおよび何の薬剤の一回量またはその他の動作を、患者がとるべきかを彼または彼女に示す。一実施形態では、データがまた、ペーシングまたは徐細動治療のためにＣＲＭシステム内のロジックに供給される。   In one embodiment, an external telecommunications device (as described above with reference to FIGS. 4 and 5) is used to communicate and interrogate with the CRM / cardiac monitor system. The external device analyzes data regarding the physician's prescription and then indicates to him or her which and what medication doses or other actions the patient should take. In one embodiment, data is also provided to logic within the CRM system for pacing or fibrillation therapy.

たとえば、一実施形態では、左心房室からの圧力波形が、左心房と左心室の機械的収縮の間の同調を最適化するために、心房心室２室または心房両心室３室ペーシングを調節するために適切な情報を含む。図２１は、ペースメーカーが左心房（ＬＡ）と左心室（ＬＶ）の間の最適遅延を自動的に制御することがなぜ困難であるかを示している。従来のＣＲＭシステムが感知することができる電気的な房室遅延（ＡＶ遅延）は、従来のＣＲＭが感知できないが、心臓機能を最適化するための関連する間隔である機械的ＡＶ遅延と実質上異なることがある。電気的ＡＶ遅延と機械的ＡＶ遅延の間の関係は、心臓学者および電気生理学者に公知のように、心房内伝導時間、サブ房室結節／ヒス束伝導遅延、心房および心室の体積／予圧および心室収縮性などを含むいくつかの測定するのが困難な変数に依存する。機械的ＡＶ遅延は、遅延が長すぎる、通常約２５０ｍｓｅｃより大きい場合、心房収縮が、左心房への効果的な圧力上昇／体積増加（ｐｒｉｍｉｎｇ）効果を有さず、したがってＬＶ収縮性、ストローク体積および心臓出力に負の影響を与えるため、臨床的に重要である。機械的ＡＶ遅延が短すぎる、通常約１２０ｍｓｅｃ未満である場合、心房収縮が、閉鎖されたまたは閉鎖する僧帽弁に逆らって生じ、再び心房の空化、およびＬＶポンプの圧力／体積上昇に負の影響を与える。長すぎるおよび短すぎるＬＡ−ＬＶの機械的遅延の両方は、ＬＡ圧力をさらに上昇させることによって心不全を潜在的に悪化させることがある。これらの状態は、ＬＡ圧力を以下の方式で追跡することから潜在的に抽出可能である。長すぎるＬＡ−ＬＶ機械的遅延は、「ａ」波に対するＬＡ圧力「ｖ」波の振幅の増加および「ｘ」降下の強調のため重要であろう。短すぎるＬＡ−ＬＶ機械的遅延は、「ｖ」波に対するＬＡ圧力「ａ」波の増加および「ｘ」効果の減少のため重要であろう。図２１に示すように、実際の機械的ＬＡ−ＬＶ遅延は、「ｃ」波によって表される僧帽弁閉鎖に対する、ＬＡ収縮の出現からの間隔が、ＬＡ圧力「ａ」波を表すため、ＬＡ圧力波形から直接測定されることができる。一実施形態では、測定された機械的ＡＶ遅延が、プリセットされた理想のＡＶ遅延を達成するためにフィードバック制御システムまたはアルゴリズムによって、または別法としてＬＡ平均圧力を最小化することによって、電気的ＡＶ遅延を調節するために使用される。別の実施形態では、左心房圧トランスデューサの周波数応答は、僧帽弁閉鎖の、またはその他の心臓血管音響エネルギー発生現象の音響エネルギーまたは音を検知するのに十分高い。これらの周波数は、音響心拍記録法の当業者に公知である。一実施形態では、このことは、ペーシングおよび／またはその他の治療上の測定を調整するのに有用であるＡＶ機械的間隔またはその他の機械的間隔のより正確なタイミングでさえも可能にする。別の実施形態では、心内マイクロフォンを備えるセンサが提供される。一実施形態では、センサは、２００Ｈｚ、２０００Ｈｚなどを含むがそれに限定されない所望の音響波形を捕捉するのに十分なサンプリング速度で動作される。   For example, in one embodiment, the pressure waveform from the left atrial chamber adjusts atrial ventricular two-chamber or bi-atrial three-chamber pacing to optimize synchronization between mechanical contraction of the left and left ventricles. In order to contain appropriate information. FIG. 21 shows why it is difficult for a pacemaker to automatically control the optimal delay between the left atrium (LA) and the left ventricle (LV). The electrical atrioventricular delay (AV delay) that can be sensed by a conventional CRM system is substantially the same as the mechanical AV delay, which is an associated interval for optimizing cardiac function, although the conventional CRM cannot sense. May be different. The relationship between electrical AV delay and mechanical AV delay is known to cardiologists and electrophysiologists as follows: intraatrial conduction time, subatrioventricular node / His bundle conduction delay, atrial and ventricular volume / preload and Depends on several variables that are difficult to measure, including ventricular contractility. If the mechanical AV delay is too long, usually greater than about 250 msec, atrial contraction has no effective pressure / priming effect on the left atrium, thus LV contractility, stroke volume And is clinically important because it negatively affects cardiac output. If the mechanical AV delay is too short, usually less than about 120 msec, then atrial contraction occurs against a closed or closing mitral valve, again negative for atrial emptying and LV pump pressure / volume increase. Influence. Both LA-LV mechanical delays that are too long and too short can potentially exacerbate heart failure by further raising LA pressure. These conditions can potentially be extracted from tracking LA pressure in the following manner. An LA-LV mechanical delay that is too long may be important due to the increased LA pressure “v” wave amplitude and “x” drop enhancement relative to the “a” wave. An LA-LV mechanical delay that is too short may be important due to an increase in the LA pressure “a” wave and a decrease in the “x” effect relative to the “v” wave. As shown in FIG. 21, the actual mechanical LA-LV delay is such that the interval from the appearance of LA contraction to the mitral valve closure represented by the “c” wave represents the LA pressure “a” wave. It can be measured directly from the LA pressure waveform. In one embodiment, the measured mechanical AV delay may be applied to the electrical AV by a feedback control system or algorithm to achieve a preset ideal AV delay, or alternatively by minimizing the LA average pressure. Used to adjust the delay. In another embodiment, the frequency response of the left atrial pressure transducer is high enough to detect the acoustic energy or sound of mitral valve closure or other cardiovascular acoustic energy generation phenomena. These frequencies are known to those skilled in the art of acoustic heart rate recording. In one embodiment, this allows even more accurate timing of AV mechanical intervals or other mechanical intervals that are useful for adjusting pacing and / or other therapeutic measurements. In another embodiment, a sensor comprising an intracardiac microphone is provided. In one embodiment, the sensor is operated at a sampling rate sufficient to capture a desired acoustic waveform, including but not limited to 200 Hz, 2000 Hz, and the like.

当業者なら理解されるであろう、バックアップ心房ペーシング速度などのペーシングパラメータおよび速度応答アルゴリズムを修正するために使用されることができる、ＬＡ圧力波形のその他の特徴がある。たとえば、心臓出力を増加させるために、および左心房圧を潜在的に低下させるために、休息中の心拍が、患者がＬＡＰの上昇が補償されないとき、バックアップ心房速度を速めるために、患者が補償された心不全状態（平均ＬＡＰ＜１６〜２０ｍｍＨｇ）にあるときの毎分６０から７０拍の典型的なバックアップ心房ペーシング速度から上昇されてもよい。同様に、平均左心房圧は、速度応答が鬱血性心不全の状態にも特有であるように、活動、毎分換気量、またはその他の生理的パラメータに通常基づく、速度応答アルゴリズムを修正するために使用されることができる。   There are other features of the LA pressure waveform that can be used to modify pacing parameters and rate response algorithms, such as backup atrial pacing rates, as will be appreciated by those skilled in the art. For example, to increase cardiac output and potentially reduce left atrial pressure, the resting heart rate is compensated by the patient to increase backup atrial velocity when the patient is not compensated for increased LAP. May be increased from a typical back-up atrial pacing rate of 60 to 70 beats per minute when in a congested heart failure state (mean LAP <16-20 mmHg). Similarly, mean left atrial pressure is used to modify the rate response algorithm, usually based on activity, minute ventilation, or other physiological parameters so that the rate response is also unique to congestive heart failure conditions Can be used.

別の実施形態では、信号プロセッサ、動的処方、および患者信号送信デバイスが、埋め込まれたＣＲＭ装置ハウジング内に完全に含まれている。参照によって本明細書に組み込まれる、緩やかな電気的刺激の使用（たとえば、米国特許第４，１４０，１３１号、第４，６１９，６５３号および第５，０７６，２７２号）を含む、または理解できる発語（たとえば米国特許第６，２４７，４７４号）を含む、埋め込まれたデバイスからの患者信号送信のいくつかの方法は、当業者に公知である。   In another embodiment, the signal processor, dynamic prescription, and patient signal transmission device are fully contained within the implanted CRM device housing. Includes or understands the use of mild electrical stimulation (eg, US Pat. Nos. 4,140,131, 4,619,653, and 5,076,272), incorporated herein by reference. Several methods of patient signal transmission from an implanted device, including possible utterances (eg, US Pat. No. 6,247,474) are known to those skilled in the art.

別の実施形態では、圧力またはその他の生理的パラメータの測定は、たとえば、両者とも参照によって本明細書に組み込まれる、Ｂａｒｃｅｌ（米国特許第５，２７５，１７１号）またはＷｅｉｊａｎｄ他（米国特許第５，８４３，１３５号）によって教示されているように、圧力感知および遠隔通信がペーシング信号の間に行われるように、（以下でより詳細に説明するように）ペーシング信号と多重化されてもよい。   In another embodiment, the measurement of pressure or other physiological parameter is performed, for example, by Barcel (US Pat. No. 5,275,171) or Weijand et al. (US Pat. No. 5, , 843, 135) may be multiplexed with the pacing signal (as described in more detail below) such that pressure sensing and remote communication occurs between the pacing signals. .

一実施形態では、圧力センサ電子部品が、心臓内に埋め込まれたミニチュアの密閉的に密閉されたセンサパッケージ内に一体化され、センサとＣＲＭ装置発電機ハウジングの間の導線内に必要な導体の数を最小化してもよい。この実施形態では、圧力センサ導線はまた、ＣＲＭ装置の電極の１つを備えるために使用される、センサパッケージ、またはその一部を備え、ペーシングのために使用されてもよい。また、一実施形態では、ペーシング電子部品のいくつかが、心臓内に埋め込まれたセンサパッケージ内に一体化されてもよい。このことは、導線導体が、ペーシング電極から絶縁され、たとえば患者が磁気共鳴撮像機の迅速に変化する強い磁場に配置されたとき、誘導電流からの不活状態を提供するという利点を有する。   In one embodiment, the pressure sensor electronics are integrated into a miniature, hermetically sealed sensor package embedded in the heart and the necessary conductors in the conductor between the sensor and the CRM device generator housing. The number may be minimized. In this embodiment, the pressure sensor lead may also be used for pacing with a sensor package, or part thereof, used to provide one of the electrodes of the CRM device. Also, in one embodiment, some of the pacing electronics may be integrated into a sensor package that is implanted in the heart. This has the advantage that the conductor conductor is insulated from the pacing electrode and provides an inactive state from the induced current when, for example, the patient is placed in a rapidly changing strong magnetic field of a magnetic resonance imager.

臨床的な使用では、従来型の心臓ペースメーカーは、ペーシング、感知および生理的測定のために、ペースメーカー発電機と心臓の間の導線上にアナログ電圧を使用する。したがって、感知信号は特に、筋肉活動、無線周波数（ＲＦ）干渉、および生理的および電気的感知信号の間の潜在的な混信によるノイズを受ける。アナログ信号を搬送する導線導体が、ＲＦノイズに対しておよび磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）スキャナで使用されるＲＦエネルギーのために誘導された電圧に対してアンテナとして作用する。センサ導体上のＲＦノイズは、ペースメーカー感知システムで通常使用されている高度のフィルタリングアルゴリズムによってさえも、誤ったペーシングを生じさせることがある。ＲＦおよび変化する磁場によって誘導される電圧が、ＭＲＩ走査が、埋込み可能な心臓ペースメーカーを有する患者に禁忌であることの主要な理由である。   In clinical use, conventional cardiac pacemakers use analog voltages on the lead between the pacemaker generator and the heart for pacing, sensing and physiological measurements. Thus, the sensing signal is particularly subject to noise due to muscle activity, radio frequency (RF) interference, and potential interference between physiological and electrical sensing signals. Conductor conductors carrying analog signals act as antennas for RF noise and for induced voltages for RF energy used in magnetic resonance imaging (MRI) scanners. RF noise on the sensor conductor can cause false pacing even with sophisticated filtering algorithms commonly used in pacemaker sensing systems. The voltage induced by RF and the changing magnetic field is a major reason why MRI scans are contraindicated in patients with implantable cardiac pacemakers.

一実施形態では、ペーシングパルス出力を作成するためおよびＥＣＧを感知するための電子部品が、一般に心臓内に埋め込まれているペーシング電極の位置でセンサパッケージ内に一体化されたペースメーカーが提供される。このことは、導線導体が、ペーシング電極からほぼ絶縁され、それによって、たとえば、患者が磁気共鳴撮像機の迅速に変化する強い磁場に配置されたとき、誘導される電流からの不活性の増加を提供することを可能にする。導線は、追加の導線導体を必要とすることなく、１つまたは複数のセンサを組み込んでもよい。   In one embodiment, a pacemaker is provided in which electronics for creating pacing pulse output and sensing ECG are integrated into a sensor package at the location of pacing electrodes that are typically implanted in the heart. This means that the conductor conductor is substantially isolated from the pacing electrode, thereby reducing the inactive increase from the induced current when, for example, the patient is placed in a rapidly changing strong magnetic field of a magnetic resonance imager. Makes it possible to provide. The conductor may incorporate one or more sensors without the need for additional conductor conductors.

一実施形態では、近位のハウジング、たとえば肩の近くに埋め込まれたハウジング内の電子部品が、ペーシングのために必要とされる電圧より低い電圧で動作し、結果としてより小さいサイズのＣＭＯＳ技術を使用して製造される。このことは、より小さいパッケージおよびより低い電圧消費を可能にする。遠位のペースメーカー構成部品、たとえば心臓内に配置された構成部品は、より高いペーシング電圧を取り扱うために、より大きなサイズのＣＯＭＳ技術を使用して製造される。   In one embodiment, electronic components in a proximal housing, such as a housing embedded near the shoulder, operate at a voltage lower than that required for pacing, resulting in smaller size CMOS technology. Manufactured using. This allows for smaller packages and lower voltage consumption. Distal pacemaker components, such as components placed in the heart, are manufactured using larger size COMS technology to handle higher pacing voltages.

一実施形態では、システムは、感知信号が心臓内で処理されることを可能にし、それによって導線導体によってノイズを拾うリスクを除去する。別個の感知およびペーシング電極が、追加の導線導体なしで設けられてもよい。このことは、感知およびペーシング電極が、別々に最適化されることを可能にする。ペーシング電極は、ペーシングのために必要とされる電圧を最小化するように最適に小さい面積であるが、感知電極は、インピーダンスを最小化するように最適に大きい面積である。   In one embodiment, the system allows the sensed signal to be processed in the heart, thereby eliminating the risk of picking up noise by the conductor conductor. Separate sensing and pacing electrodes may be provided without additional conductor conductors. This allows the sensing and pacing electrodes to be optimized separately. The pacing electrode is optimally small area so as to minimize the voltage required for pacing, while the sensing electrode is optimally large area so as to minimize impedance.

図２２および２３を参照すると、感知２０２およびペーシング２０４のための別個の電極が備えられているセンサパッケージ２００の２つの実施形態が、示されている。図２２の実施形態では、感知電極２０２は、センサパッケージ２００の近位の部分またはセグメント２０８に配置されているが、一方ペーシング電極２０４は、パッケージの遠位の部分またはセグメント２１０に配置されている。感知およびペーシング電極２０２、２０４は、絶縁セグメントまたはリング２０６によって電気的に分離されている。一実施形態では、絶縁リング２０６は、センサパッケージ２００の金属製の近位および遠位のセグメント２０８、２１０がそれに密封的に締結されている円筒形のセラミックセグメントである。密封的な締結は、たとえばブレージングなどの当業者に公知である方法を使用して達成されてもよい。   With reference to FIGS. 22 and 23, two embodiments of a sensor package 200 with separate electrodes for sensing 202 and pacing 204 are shown. In the embodiment of FIG. 22, the sensing electrode 202 is disposed on the proximal portion or segment 208 of the sensor package 200, while the pacing electrode 204 is disposed on the distal portion or segment 210 of the package. . Sensing and pacing electrodes 202, 204 are electrically separated by insulating segments or rings 206. In one embodiment, the insulating ring 206 is a cylindrical ceramic segment to which the metallic proximal and distal segments 208, 210 of the sensor package 200 are sealingly fastened. Sealing fastening may be accomplished using methods known to those skilled in the art, such as brazing.

一実施形態では、ペーシング電極２０４の表面積は、金属製の遠位のセグメント２１０の選択された領域を絶縁材料で被覆することによって減少される。一実施形態では、絶縁材料は、たとえばパリレンなどの頑強な薄い被覆である。１つまたは複数の選択された小さい領域が、１つまたは複数の導電性のペーシング電極２０４を提供するための被覆の前に覆われてもよい。一実施形態では、ペーシング電極２０４は、環状の領域２１２を備える。別の実施形態では、ペーシング電極２０４は、ペーシング電流が隔壁の左心室壁に優先的に印加されるように、遠位のアンカー部材２１４上の領域を備える。一実施形態では、ペーシング電極２０４は、１つまたは複数の遠位のアンカー部材２１４の先端に締結された金属製の電極を備える。一実施形態では、金属製の先端電極は、孔開きの表面積の大きい材料として作成されることができる望ましい特性を有する、タンタル製である。このような材料が組織との接触インピーダンスを減少させることは、当業者に公知であろう。効果的なペーシング電極を作製することで当業者に公知である他の材料は、窒化チタン、および「プラチナブラック」と呼ばれる精細に分割されたプラチナの被覆を含む。タンタルは、アンカー２１４の位置調整および展開を確認するための蛍光透視下でアンカー先端が視覚化されることを可能にする高いＸ線密度の追加の特性を有する。   In one embodiment, the surface area of the pacing electrode 204 is reduced by coating selected regions of the metal distal segment 210 with an insulating material. In one embodiment, the insulating material is a robust thin coating such as, for example, parylene. One or more selected small areas may be covered prior to coating to provide one or more conductive pacing electrodes 204. In one embodiment, pacing electrode 204 includes an annular region 212. In another embodiment, pacing electrode 204 comprises a region on distal anchor member 214 such that pacing current is preferentially applied to the left ventricular wall of the septum. In one embodiment, pacing electrode 204 comprises a metal electrode fastened to the tip of one or more distal anchor members 214. In one embodiment, the metallic tip electrode is made of tantalum, with desirable properties that can be made as a material with a high perforated surface area. It will be known to those skilled in the art that such materials reduce the contact impedance with tissue. Other materials known to those skilled in the art for making effective pacing electrodes include titanium nitride and a finely divided platinum coating called “platinum black”. Tantalum has the additional property of high x-ray density that allows the anchor tip to be visualized under fluoroscopy to confirm anchor 214 alignment and deployment.

図２３をここで参照すると、別の実施形態では、センサパッケージハウジング２００を遠位、中央および近位の金属製セグメント２２０、２２２および２２４に分割する、２つの絶縁セラミックセグメント２１６、２１８が提供される。一実施形態では、遠位および近位の金属製セグメント２２０、２２４は、実質上被覆されず、感知電極２０２として働くが、一方中央金属製セグメント２２２はペーシング電極２０４を備える。さらなる実施形態では、中央セグメント２０４の部分が１つまたは複数のより小さい面積のペーシング電極を作成するために、たとえばパリレンなどの材料で被覆される。   Referring now to FIG. 23, in another embodiment, two insulating ceramic segments 216, 218 are provided that divide the sensor package housing 200 into distal, central and proximal metallic segments 220, 222 and 224. The In one embodiment, distal and proximal metallic segments 220, 224 are substantially uncoated and serve as sensing electrode 202, while central metallic segment 222 comprises pacing electrode 204. In a further embodiment, a portion of the central segment 204 is coated with a material, such as parylene, to create one or more smaller area pacing electrodes.

一実施形態では、図２２および図２３のペーシングおよび感知電極２０２、２０４は、センサパッケージ２００内に配置されたペーシング電極と電気的に接続される。別の実施形態では、センサパッケージペーシング電子部品は、電気生理学、心臓学および心臓ペーシングの当業者に公知のように、心内心電図のｐ波などの心臓内の特定の電気的事象を検知するように構成される。一実施形態では、センサパッケージペーシング電子部品は、以下でさらに説明するように、近位のハウジング内の電極をペーシングするために、ｐ波の検知などの感知された事象を示すデジタル信号を送信するようにさらに構成される。   In one embodiment, the pacing and sensing electrodes 202, 204 of FIGS. 22 and 23 are electrically connected to pacing electrodes disposed within the sensor package 200. In another embodiment, the sensor package pacing electronics may detect a specific electrical event in the heart, such as an intracardiac electrocardiogram p-wave, as known to those skilled in electrophysiology, cardiology and cardiac pacing. Configured. In one embodiment, the sensor package pacing electronics transmits a digital signal indicative of a sensed event, such as the detection of a p-wave, to pace the electrodes in the proximal housing, as further described below. Further configured as:

本発明の一実施形態では、徐細動器および埋込み可能な心臓モニタ（図１から図５を参照にして上記で説明したような）は、２つのみの導体を備えるほぼ標準的なペーシング／徐細動器導線を介して以下の機能を提供するために接続される。すなわち、（１）生理的に最適化された線量計（ＰＯＤ）測定モジュールに電力を供給する、（２）心房および／または心室ペーシングおよび感知についての信号送信を提供する、（３）徐細動電極に取り付けられた第３の導線を通しての心房および／または心室徐細動を可能にする、（４）生理的センサパッケージのプログラミングを提供する、（５）患者信号送信モジュールを介しての医師または患者による蓄積または再生のために、生理的センサパッケージからモニタ／徐細動器ハウジングへ測定データを供給する。   In one embodiment of the present invention, a defibrillator and an implantable cardiac monitor (as described above with reference to FIGS. 1-5) is a generally standard pacing / Connected via a defibrillator lead to provide the following functions: (1) power a physiologically optimized dosimeter (POD) measurement module; (2) provide signaling for atrial and / or ventricular pacing and sensing; (3) gradual fibrillation Enabling atrial and / or ventricular fibrillation through a third lead attached to the electrode, (4) providing programming of a physiological sensor package, (5) a physician or via a patient signal transmission module Measurement data is supplied from the physiological sensor package to the monitor / defibrillator housing for storage or regeneration by the patient.

一実施形態では、デジタル信号送信が、２線導線上での電力供給、２方向データ通信およびペーシングを可能にするために使用される。一実施形態では、デジタル信号送信が、図２４のパルスタイミング図に示されているように、それぞれ定義された機能を有する持続時間の「フレーム」を、それぞれ定義されたいくつかの別のサブフレーム間隔に分割することから成る。ある間隔では、センサ／ペーシングモジュールの電源を充電するために電力パルスが供給されてもよい。一実施形態では、電力パルスは、あるフレームの終わりおよび次のフレームの始まりを定義するように、各フレームの第１の間隔中に供給されてもよい。一実施形態では、電力パルスは、発電機モジュール内で、適切にタイミング化された周波数で発生され、このタイミングが、導線の近位の端部での遠位のセンサ／ペーシングモジュールと発電機モジュールの間のより良い同期化のために内部ＲＣまたは電流源クロックを調節するためにセンサ／ペーシングモジュール内で使用される。ある電力パルス間隔と次のパルス間隔の間で、データおよび信号の導線上での送信のために必要に応じて他の間隔が定義されてもよい。一実施形態では、電力パルスの振幅または大きさが、図２４に示すように、データパルスの振幅または大きさと同じである。しかし、他の実施形態では、電力パルスの振幅または大きさは、データパルスの振幅または大きさよりも大きいまたは小さい。一実施形態では、電力パルスの振幅は、パルス間で変動せず、別の実施形態では、電力パルスの振幅が、パルス間で、またはパルス内で変動する。   In one embodiment, digital signal transmission is used to allow power supply, two-way data communication and pacing on a two-wire conductor. In one embodiment, the digital signal transmission is represented by a number of separate subframes each defined as a “frame” of duration having each defined function, as shown in the pulse timing diagram of FIG. Consisting of dividing into intervals. At certain intervals, power pulses may be provided to charge the sensor / pacing module power supply. In one embodiment, the power pulse may be supplied during the first interval of each frame to define the end of one frame and the start of the next frame. In one embodiment, power pulses are generated within the generator module at an appropriately timed frequency, which is the distal sensor / pacing module and generator module at the proximal end of the wire. Used in the sensor / pacing module to adjust the internal RC or current source clock for better synchronization between. Between one power pulse interval and the next pulse interval, other intervals may be defined as needed for transmission of data and signals on the lead. In one embodiment, the amplitude or magnitude of the power pulse is the same as the amplitude or magnitude of the data pulse, as shown in FIG. However, in other embodiments, the power pulse amplitude or magnitude is greater or less than the data pulse amplitude or magnitude. In one embodiment, the amplitude of the power pulse does not vary from pulse to pulse, and in another embodiment, the amplitude of the power pulse varies from pulse to pulse or within the pulse.

図２４で説明した実施形態では、次の２つの間隔が、ＣＲＭモジュールからセンサ／ペーシングモジュールへ信号送信するために提供される。一実施形態では、これら２つの間隔が、「ダウンロード間隔」と呼ばれる。第１の間隔は、ペーシング刺激パルス（たとえばＡパルストリガ）が付加されるように命令するためにＣＲＭモジュールによってアサートされる。第２の間隔は、センサ／ペーシングモジュールの動作のモードの変更を作成する命令が追従するべきであること（たとえばプログラミングビットセット）を示すためにＣＲＭモジュールによってアサートされる。ダウンロード間隔を追従して、「アップロード」間隔が、センサ／ペーシングモジュールから発電機モジュールへ戻る情報の通信のために提供されてもよい。図２４に示すように、この情報は、アサートされた場合、心房および／または心室の感知された事象、および／または測定データ、および／またはセンサ／ペーシングモジュールの動作の現在のモードについてのステータス情報を示すビットを備えてもよい。   In the embodiment described in FIG. 24, the following two intervals are provided for signaling from the CRM module to the sensor / pacing module. In one embodiment, these two intervals are referred to as “download intervals”. The first interval is asserted by the CRM module to instruct a pacing stimulus pulse (eg, A pulse trigger) to be added. The second interval is asserted by the CRM module to indicate that an instruction that creates a change in the mode of operation of the sensor / pacing module should follow (eg, a programming bit set). Following the download interval, an “upload” interval may be provided for communication of information back from the sensor / pacing module to the generator module. As shown in FIG. 24, this information, when asserted, is status information about the atrial and / or ventricular sensed events, and / or measurement data, and / or the current mode of operation of the sensor / pacing module. May be provided.

一実施形態では、Ａ感知アップロード間隔を追従するデータのタイプは、たとえば、プログラミングまたはペーシング命令がアサートされたかどうかに応じて、アップロードまたはダウンロードデータのいずれかであってよい。図２４の実施形態では、２つのダウンロードビットのいずれも現在または過去のフレームでアサートされなかった場合、Ａ感知間隔を追従する時間間隔が、圧力、温度および心電図（ＩＥＧＭ）波形などの測定データをアップロードするためにセンサ／ペーシングモジュールによって使用される。電力を保存するために、圧力、温度およびＩＥＧＭデータが、低い負荷サイクルで測定され、出力されることができる。プログラミングビットが現在のフレームでアサートされる場合、センサ／ペーシングモジュールが、ＣＲＭモジュールによって送信されたプログラミング命令ビットのために聴音するように設定される。Ａパルストリガまたはプログラミングビットのいずれかが過去のフレームで設定された場合、センサ／ペーサーモジュールが、命令が成功したかどうかを示すステータス情報を供給する。   In one embodiment, the type of data following the A-sensing upload interval may be either upload or download data, for example, depending on whether a programming or pacing instruction is asserted. In the embodiment of FIG. 24, if neither of the two download bits has been asserted in the current or past frame, the time interval following the A sensing interval will result in measurement data such as pressure, temperature and electrocardiogram (IEGM) waveforms. Used by the sensor / pacing module to upload. In order to conserve power, pressure, temperature and IEGM data can be measured and output at low duty cycles. If the programming bit is asserted in the current frame, the sensor / pacing module is set to listen for the programming command bit sent by the CRM module. If either the A pulse trigger or the programming bit is set in a past frame, the sensor / pacer module provides status information indicating whether the instruction was successful.

一実施形態では、ダウンロードおよびアップロード間隔が、複数の情報部分が通信されるように、所定の数のビットをそれぞれ含む、データ言語に再分割される。たとえば、ダウンロード間隔は、１つまたは複数のプログラミングビットによって追従されるペーシング命令パルスから成ってよい。アップロード間隔は、圧力データの所定の数のビットによって追従される、温度データの第２の所定の数のビットによって追従される、感知ビット（心内心電図のＰまたはＲ波が測定モジュールによって感知される場合に設定）から成ってもよい。圧力、ＩＥＧＭ、および温度を含むすべての信号が、より短いフレーム、したがってより頻繁な電源支持および同調を可能にするために、ある単一のフレームに含まれる以外のある方式で「代替され」てもよい。追加のセンサからのデータが同様にして付加されることは、当業者なら明らかであろう。一実施形態では、追加の検査合計ビットが、データ送信エラーを警戒するために追加される。   In one embodiment, the download and upload intervals are subdivided into data languages, each including a predetermined number of bits, such that multiple information portions are communicated. For example, the download interval may consist of pacing command pulses followed by one or more programming bits. The upload interval is followed by a predetermined number of bits of pressure data, followed by a second predetermined number of bits of temperature data, a sense bit (P or R wave of the intracardiac electrogram is sensed by the measurement module) It may consist of: All signals including pressure, IEGM, and temperature are “substituted” in some manner other than included in one single frame to allow for shorter frames and thus more frequent power support and tuning. Also good. Those skilled in the art will appreciate that data from additional sensors is added in a similar manner. In one embodiment, additional checksum bits are added to guard against data transmission errors.

一実施形態では、上記で説明した電力または信号送信パルスが、２導体導線を介してＣＲＭモジュールと測定モジュールの間で搬送される。各導体は、両方のモジュールと内部で接続されている。第１の導体はまた、感知およびペーシングのための基線電位を定義する「不関」電極に取り付けられている。一実施形態では、ＤＦＴワイヤなどの低インピーダンスの一般的な導体が、信号送信パルスが電気記録の感知の影響を与えることを防止するために不関電極と測定モジュールの間で延びている。別の実施形態では、不関電極が、第３の導体によって感知／ペーシングモジュールと接続されている。第２の導体は、体から電気的に絶縁されている。有利には、この導体は、外側の同軸第１導電体および各端部のハウジングによって物理的に含まれる。ＣＲＭパッケージの電気的絶縁を確実にするために、位置決めねじおよびシールのないばね接触が、ＣＲＭデバイスで通例であるように外側導体上ではなく、第２の内側導体上に設けられる。測定モジュールが、１つまたは複数の電力パルスからの電気的エネルギーを蓄積し、ダウンロード間隔中にペーシング命令がＣＲＭモジュールから受信されたとき、適切なペーシングパルスをペーシング電極に付加する。重要なことに、ペーシング電極と不関電極の間の差が実質上減少され、それによって、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）または電気焼灼手法中に誘導される電圧が大いに減少される。一実施形態では、センサ／ペーシングモジュールが、１つまたは複数の電力パルスからの電気エネルギーを蓄積し、たとえばダウンロード間隔中にペーシング命令がＣＲＭモジュールから受信されたとき、適切なペーシングパルスをペーシング電極に付加する。代替となる実施形態では、ペースメーカー電圧および／またはタイミングが、ＣＲＭモジュールから自立して、センサ／ペーシングモジュール内の回路によって提供される。両方の実施形態で、センサ／ペーシングモジュールは、ＣＲＭモジュールまたはセンサ／ペーシング／管理モジュール自体の内部の回路のいずれかで定義された間隔でのペーシング電極への適切なペーシングパルスの付加のための電気エネルギーを発生または蓄積してもよい。別の実施形態では、ペーシング間隔が、センサ／ペーシング／管理モジュールへの適切な命令をダウンロードすることによって発電機モジュールの傍の別の位置の第２のデジタル電極で修正または同調される。   In one embodiment, the power or signal transmission pulses described above are carried between the CRM module and the measurement module via a two conductor conductor. Each conductor is connected internally to both modules. The first conductor is also attached to an “indifferent” electrode that defines a baseline potential for sensing and pacing. In one embodiment, a low impedance common conductor, such as a DFT wire, extends between the indifferent electrode and the measurement module to prevent signal transmission pulses from affecting the sensing of the electrical recording. In another embodiment, the indifferent electrode is connected to the sensing / pacing module by a third conductor. The second conductor is electrically insulated from the body. Advantageously, this conductor is physically contained by an outer coaxial first conductor and a housing at each end. To ensure electrical insulation of the CRM package, set screw and unsealed spring contacts are provided on the second inner conductor rather than on the outer conductor as is customary in CRM devices. The measurement module stores electrical energy from one or more power pulses and applies an appropriate pacing pulse to the pacing electrode when a pacing command is received from the CRM module during the download interval. Significantly, the difference between the pacing electrode and the indifferent electrode is substantially reduced, thereby greatly reducing the voltage induced during magnetic resonance imaging (MRI) or electrocautery procedures. In one embodiment, the sensor / pacing module stores electrical energy from one or more power pulses, such as when a pacing command is received from the CRM module during a download interval, the appropriate pacing pulse is applied to the pacing electrode. Append. In an alternative embodiment, pacemaker voltage and / or timing is provided by circuitry within the sensor / pacing module, independent of the CRM module. In both embodiments, the sensor / pacing module provides electrical for the application of appropriate pacing pulses to the pacing electrode at intervals defined in either the CRM module or circuitry within the sensor / pacing / management module itself. Energy may be generated or stored. In another embodiment, the pacing interval is modified or tuned with a second digital electrode at another location beside the generator module by downloading the appropriate instructions to the sensor / pacing / management module.

一実施形態では、回路は、外部または埋込み可能な徐細動器のいずれかからの、徐細動器の放電からの保護を提供するために当業者に公知である電流および電圧を制限する特徴を備える。一実施形態では、直列に接続された反対方向を向けられたツェナーダイオードが、たとえば、Ｌａｎｇｅｒ（参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第４，４４０，１７２号）によって記載されているように徐細動保護のために設けられている。   In one embodiment, the circuit features current and voltage limiting known to those skilled in the art to provide protection from the discharge of the defibrillator, either from an external or implantable defibrillator. Is provided. In one embodiment, an oppositely directed Zener diode connected in series is provided, for example, as described by Langer (US Pat. No. 4,440,172, incorporated herein by reference). Provided for fibrillation protection.

図２５を参照すると、３つの実施形態が、同じ導線を使用してペーシングおよび生理的検知を行うためのハイブリッドアプローチを実施するために説明されている。   Referring to FIG. 25, three embodiments are described for implementing a hybrid approach for pacing and physiological sensing using the same lead.

第１の実施形態では、ペーサーパルス中の出力電圧が、ＣＲＭデバイス３０６によって供給される。別法として、別の実施形態では、出力電圧蓄積コンデンサおよびチャージポンプが、心臓内モジュール内に含まれているデバイス３２０によって提供されている。   In the first embodiment, the output voltage during the pacer pulse is provided by the CRM device 306. Alternatively, in another embodiment, the output voltage storage capacitor and the charge pump are provided by a device 320 included in the intracardiac module.

感知は、少なくとも３つの異なる実施形態に従って行われてもよい。一実施形態では、回路は、心臓内モジュール３２０内に配置され、ｐ波が検知されたときデジタル信号が供給される。第２の実施形態では、電極３２８が、スイッチ３２２によって出力コンデンサ３２６の前または後のいずれかに導線導体３２４上へ切り替えられ、ＣＲＭデバイス３０６が感知回路を含む。この実施形態では、導線３２４は、電極３２８上で信号を発生させることを回避するために電極電圧に事前に充電されてもよい。第３の実施形態は、最初の２つのハイブリッドである。第３の実施形態では、ＩＥＧＭ信号が、増幅器３３０によって増幅され、導線３２４に印加される。これらの状態の３つすべてに対して、ＩＥＧＭサンプリングが、フレームシークエンス内で時間多重化される。   Sensing may be performed according to at least three different embodiments. In one embodiment, the circuit is placed in the intracardiac module 320 and a digital signal is provided when a p-wave is detected. In the second embodiment, the electrode 328 is switched onto the conductor 324 either before or after the output capacitor 326 by the switch 322 and the CRM device 306 includes a sensing circuit. In this embodiment, the lead 324 may be precharged to the electrode voltage to avoid generating a signal on the electrode 328. The third embodiment is the first two hybrids. In the third embodiment, the IEGM signal is amplified by amplifier 330 and applied to lead 324. For all three of these states, IEGM sampling is time multiplexed within the frame sequence.

オンチップまたはバックトウバックのいずれかのツェナーダイオード３３２が、デバイス３２０内に設けられ、それによって不活状態を改善するためにＲＦパス（ＭＲＩ中）を小さく保持する。   A zener diode 332, either on-chip or back-to-back, is provided in the device 320, thereby keeping the RF path (during MRI) small to improve inactivity.

２．独立型から組合せシステムへの更新
図２６Ａを参照すると、一実施形態では、同じセンサおよび導線３１８が、独立型システム（上記で説明したような、心臓監視システム、圧力監視およびフィードバックシステム、ＨｅａｒｔＰＯＤ、ＰＯＤ、または鬱血性心不全を治療するための装置）の一部、ＣＲＭまたは自動化された治療システムを備える組合せシステムの一部のいずれかとして使用されてもよい。この柔軟性は、必要性が生じた場合に追加の導線を埋め込む必要なしにペーシングおよび／または徐細動治療を含むように「更新される」ことができる独立型センサの埋込みを可能にする。組合せシステムはまたは、鬱血性心不全を治療するための装置（図４を参照にして上記で説明したものなど）の通信コイル３０２が取り外され、ＣＲＭ３０６と交換されることを可能にする。また、一実施形態では、センサ電子部品（一実施形態では、図２６Ｂに概略的に示すように、患者の心臓内に埋め込まれた遠位のセンサパッケージ内に配置されている）が、以下で説明するように、それがＣＲＭデバイスとともにスマートな「デジタル」電極として使用されることを可能にするペース／感知回路を備える。 2. Update from Standalone to Combined System Referring to FIG. 26A, in one embodiment, the same sensor and lead 318 are connected to a stand alone system (such as the cardiac monitoring system, pressure monitoring and feedback system, Heart POD, POD, as described above). , Or as part of a device for treating congestive heart failure), CRM, or part of a combination system comprising an automated treatment system. This flexibility allows for the implantation of a stand-alone sensor that can be “updated” to include pacing and / or fibrillation treatment without the need to embed additional leads when the need arises. The combination system or communication device 302 of a device for treating congestive heart failure (such as that described above with reference to FIG. 4) can be removed and replaced with a CRM 306. Also, in one embodiment, sensor electronics (in one embodiment, located in a distal sensor package implanted in the patient's heart, as schematically shown in FIG. 26B) are: As described, it includes a pace / sensing circuit that allows it to be used as a smart “digital” electrode with a CRM device.

代替となる実施形態では、ＣＲＭデバイスのＣＲＭハウジング３０６内のペーシングおよび感知電極による操作を可能にするために、追加の導線導体が備えられている。一実施形態では、センサまたはセンサモジュール３２０が、当業者に公知のように、近位のＩＳ１コネクタ３１６を有する導線３１８の遠端部に接続されている。一実施形態では、以下でより詳細に説明するように、皮下ポケットを外科的に開放し、ＩＳ１コネクタ３１６をＲＦコイルアンテナ３０２、または埋め込まれた圧力監視およびフィードパックモジュールから引き抜き、導線３１８をＣＲＭハウジング３０６のＩＳ１ポート３１７内に差し込むことによって更新が行われる。   In an alternative embodiment, additional conductor conductors are provided to allow manipulation by pacing and sensing electrodes within the CRM housing 306 of the CRM device. In one embodiment, a sensor or sensor module 320 is connected to the distal end of a lead 318 having a proximal IS1 connector 316, as is known to those skilled in the art. In one embodiment, as described in more detail below, the subcutaneous pocket is surgically opened, the IS1 connector 316 is withdrawn from the RF coil antenna 302, or the embedded pressure monitoring and feedpack module, and the lead 318 is connected to the CRM. Updates are made by plugging into the IS1 port 317 of the housing 306.

一実施形態では、センサを含む心内モジュール（ＩＣＭ）が、１２５Ｈｚ（他の適切な周波数が使用されてもよい）にチューニングされた１対のコイル３２０、および３０３（独立型構成）か、フレーム周波数での埋め込まれたＣＲＭからの「電力供給」パルス（ＣＲＭ構成）かのいずれかによって電力供給される。独立型構成では、センサからのデータが、反射インピーダンスを使用して患者助言モジュール（図示せず）に遠隔通信される。たとえば参照によって本明細書に組み込まれるＳｉｌｖｉａｎに対する米国特許第４，６８１，１１１号および第５，０５８，５８１号で開示されている他の遠隔通信設計が、採用されることもできる。心内モジュールを備える電子部品は、入射する信号が１２５ｋＨｚ信号であるか（一実施形態で、外部患者助言モジュールによって供給されるような）または約５０Ｈｚから２０ｋＨｚの間の周波数でのフレーム電力供給パルス（一実施形態で、ＣＲＭデバイスから供給されるような）であるかかどうかを検知する回路を含む。一実施形態では、約６００から約８００Ｈｚの間のフレーム速度が使用される。この自動感知機能性は、本明細書で説明された圧力監視およびフィードバックシステムが「更新され」、それによってＣＲＭシステムの追加の機能性が、ペースメーカーまたは徐細動器またはその他のこのようなデバイスが、ある埋め込まれた構成要素、またはモジュールを変更すること、または別のものと入れ替えることだけによって提供されることができることを可能にする。少なくとも２つの方法が、図２６Ａ〜Ｄを参照にして以下で説明するように、どちらの構成（独立型または組合せ型）が動作可能であるか決定するために提供される。一方の方法は、周波数識別に基づいており、他方の方法は振幅識別に基づいている。両方の場合、信号は、センサ（およびペース／感知）電子部品に電力を供給するために整流器３００によって整流された半波である。当業者に認識されるように、全波整流が代替として採用されてもよい。整流器３００の２つの実施形態が、図２６Ｃ〜Ｄに提供されている。   In one embodiment, an intracardiac module (ICM) containing a sensor is a pair of coils 320 and 303 (stand-alone configuration) tuned to 125 Hz (other suitable frequencies may be used) or frame Powered by any of the “powered” pulses (CRM configuration) from the embedded CRM at frequency. In a stand-alone configuration, data from the sensor is communicated remotely to a patient advisory module (not shown) using reflected impedance. Other telecommunications designs disclosed, for example, in US Pat. Nos. 4,681,111 and 5,058,581 to Silvian, which are incorporated herein by reference, can also be employed. An electronic component comprising an intracardiac module has an incoming signal that is a 125 kHz signal (as in one embodiment, as provided by an external patient advisory module) or a frame power supply pulse at a frequency between about 50 Hz and 20 kHz. Including circuitry for detecting whether (in one embodiment, as provided by the CRM device). In one embodiment, a frame rate between about 600 and about 800 Hz is used. This auto-sensing functionality is “updated” to the pressure monitoring and feedback system described herein, thereby making the additional functionality of the CRM system useful for pacemakers or defibrillators or other such devices. That can be provided only by changing one embedded component or module or replacing it with another. At least two methods are provided to determine which configuration (standalone or combined) is operable, as described below with reference to FIGS. One method is based on frequency identification and the other is based on amplitude identification. In both cases, the signal is a half wave rectified by rectifier 300 to power the sensor (and pace / sense) electronics. As will be appreciated by those skilled in the art, full wave rectification may alternatively be employed. Two embodiments of rectifier 300 are provided in FIGS.

一実施形態では、独立型構成（たとえばＣＲＭ３０６が存在しないとき）で、１２５ｋＨｚ信号は、皮下ポケット内にあるチューニングされたコイル３０２からの出力である。１２５ｋＨｚ信号が、センサモジュール３２０のセンサ電子部品のためのＤＣ電力、および動作およびタイミングのための１２５ｋＨｚクロックを供給するように整流される。一実施形態では通信モジュール３０４内に配置される短いＦＥＴは、センサ出力の遠隔通信のための外部デバイスによって検知されることができる反射インピーダンス信号を提供するために１２５ｋＨｚ入力を横切って配置される。ＦＥＴは、独立型構成が動作可能であることをＰＯＤが決定するまで、給電後は無効化される。全波整流が使用されることができるが、一実施形態では、半波整流が採用されている。使用されていない半サイクルの検知は、２つの動作モードの間の区別のために使用される方法の１つである。一実施形態では、電力を節約するために独立型構成のペーシングおよび感知電子部品のための電力がオフにされる。   In one embodiment, in a stand-alone configuration (eg, when no CRM 306 is present), the 125 kHz signal is the output from the tuned coil 302 that is in the subcutaneous pocket. The 125 kHz signal is rectified to provide DC power for the sensor electronics of sensor module 320 and a 125 kHz clock for operation and timing. In one embodiment, a short FET placed in the communication module 304 is placed across the 125 kHz input to provide a reflected impedance signal that can be sensed by an external device for remote communication of the sensor output. The FET is disabled after powering until the POD determines that the standalone configuration is operational. Although full wave rectification can be used, in one embodiment, half wave rectification is employed. Unused half-cycle detection is one of the methods used to distinguish between the two modes of operation. In one embodiment, power for stand-alone pacing and sensing electronics is turned off to conserve power.

一実施形態では、ＣＲＭ構成で、センサ導線３１８が、固定されたフレーム速度での電力パルス、ペーストリガ信号を供給するＣＲＭデバイス３０６、および心内モジュール（ＩＣＭ）内のメモリレジスタを変更するための装置に取り付けられる。電力パルスは、ＩＣＭ電子部品のＤＣ電力を供給するために整流される。独立型構成で使用される反射インピーダンスの短いＦＥＴは、給電およびＣＲＭモードで無効化される。図２６Ｂに示すように、フレームクロック検知器３０８が、ＤＰＬＬ３１０（デジタル位相ロックループ）へ入力されるフレームクロックを得るために採用されている。ＤＰＬＬ３１０が、一例として、ＩＣＭ電子部品の動作およびタイミングのために使用されるその出力に電子的周波数調節を有する振動子３１１を備えるまたはそれと接続されている。このクロックは、クロック選択スイッチ３１４を通ってＮカウンタ、またはビットカウンタ３１２による商に供給される。ビットカウンタ３１２の出力は、その出力が振動子３１１の周波数調節と接続された他の入力ＤＰＬＬ３１０と結合される。このことは、フレームクロックのＮ倍であり、フレームクロックと同調される内部クロックを提供する。独立型構成では、Ｎカウンタ３１２による商が、１２５ｋＨｚのクロク分配器３１３からそのクロック信号を受信する。別の実施形態では、アナログＰＬＬがデジタルＰＬＬの代わりに使用される。ＤＰＬＬ３１０もまた、動作モードを示す信号を供給する（周波数識別法）。ＤＰＬＬ３１０がその限界値（同調なし）でロックされる場合、独立型の動作が示される。ＣＲＭモードでは、ＣＲＭデバイス３０６が、更新ピリオド中、電力パルス間で高いインピーダンスになり、それによってＩＣＭがセンサ出力およびペーシング感知検知信号をＣＲＭデバイス３０６に送信することを可能にする。一実施形態では、フレームクロック検知器３０８の出力もまた、振動子３１１およびＮカウンタ３１２による商をリセットするために使用される。   In one embodiment, in a CRM configuration, a sensor lead 318 is used to change power registers at a fixed frame rate, a CRM device 306 that provides a pace trigger signal, and a memory register in an intracardiac module (ICM). Attached to the device. The power pulse is rectified to provide the DC power for the ICM electronics. FETs with short reflection impedance used in a stand-alone configuration are disabled in feed and CRM mode. As shown in FIG. 26B, a frame clock detector 308 is employed to obtain a frame clock that is input to the DPLL 310 (digital phase lock loop). The DPLL 310 includes, or is connected to, an oscillator 311 having, as an example, an electronic frequency adjustment at its output that is used for the operation and timing of ICM electronics. This clock is supplied to the quotient by the N counter or the bit counter 312 through the clock selection switch 314. The output of the bit counter 312 is coupled to another input DPLL 310 whose output is connected to the frequency adjustment of the transducer 311. This is N times the frame clock and provides an internal clock that is tuned to the frame clock. In the stand-alone configuration, the quotient by the N counter 312 receives its clock signal from the 125 kHz clock distributor 313. In another embodiment, an analog PLL is used instead of a digital PLL. The DPLL 310 also provides a signal indicating the mode of operation (frequency identification method). If DPLL 310 is locked at its limit (no tuning), stand-alone operation is indicated. In CRM mode, the CRM device 306 becomes high impedance between power pulses during the update period, thereby allowing the ICM to send sensor output and pacing sense sensing signals to the CRM device 306. In one embodiment, the output of frame clock detector 308 is also used to reset the quotient by transducer 311 and N counter 312.

物理的接続が２つの動作モード間で異なるため、モード決定のための検知機構が、給電時に場合によってラッチされ、次に電力を節約するために無効にされることができる。   Since the physical connection is different between the two modes of operation, the sensing mechanism for mode determination can be latched in some cases during powering and then disabled to save power.

本発明の一実施形態は、標準のＩＳ１ヘッダ３１６の新規な変形形態を提供する。従来型のＩＳ１ヘッダ、通常ばねコネクタが外部導体のために採用され、固定ねじが内部導体のために使用されている。独立型デバイスのための１２５ｋＨｚと組合せデバイスのデジタル電力供給／信号送信信号の両方が、患者の安全のために体、特に心臓から絶縁される。有利なことに、本発明の一実施形態では、動作中の導体は、同軸な導線の内部導体であり、ばねコネクタが、ＩＳ１ヘッダ内の内部導体のために使用される一方、固定ねじが外部導体を固定するために使用される。このことは、損傷した導線または漏れのある固定ねじのシール内でさえも、体へのすべての漏出経路が、共通の同軸外部導体によって完全に包囲され、したがって体から絶縁されることを確実にする。   One embodiment of the present invention provides a novel variant of the standard IS1 header 316. A conventional IS1 header, usually a spring connector, is employed for the outer conductor and a fixing screw is used for the inner conductor. Both 125 kHz for the stand-alone device and the digital power supply / signaling signal of the combination device are isolated from the body, particularly the heart, for patient safety. Advantageously, in one embodiment of the invention, the active conductor is the inner conductor of a coaxial conductor, and a spring connector is used for the inner conductor in the IS1 header, while the fixing screw is external Used to fix conductors. This ensures that all leak paths to the body are completely surrounded by a common coaxial outer conductor, and thus isolated from the body, even within the seals of damaged conductors or leaky fixing screws. To do.

一実施形態では、システムが、少なくとも２つの異なる構成で、および少なくとも２つの動作モードで動作するように設計される。第１のモードは、「独立型構成」である。第２のモードは、「ＣＲＭの組合せ」（すなわち組合せ構成）である。複数構成のシステムの１つの利点は、デバイスが、ＣＨＦ治療のための独立型システムとして埋め込まれ、次に患者の状態が変化した場合ＣＲＭデバイスでの使用のために更新されることを可能にすることである。組合せ構成では、一実施形態では、センサモジュール３２０が、ＣＲＭデバイスのためのペース／感知電極として働く。   In one embodiment, the system is designed to operate in at least two different configurations and in at least two modes of operation. The first mode is a “stand-alone configuration”. The second mode is “CRM combination” (ie, combination configuration). One advantage of a multi-configuration system allows the device to be implanted as a stand-alone system for CHF treatment and then updated for use with a CRM device if the patient's condition changes. That is. In the combined configuration, in one embodiment, sensor module 320 serves as a pace / sense electrode for the CRM device.

一実施形態では、次の構成に基づいた、３つの動作モードがある。（１）独立型構成または組合せ構成が存在するかどうかを自動的に検知するために使用される「給電モード」。このモードには、電力がセンサモジュール３２０に印加されるときに入る。一例として以下に示すように、少なくとも２つの代替となる方法が構成を検知するために説明される。代替となる方法、（２）独立型構成、および（３）組合せ構成は、当業者に明らかであろう。   In one embodiment, there are three modes of operation based on the following configuration. (1) “Power supply mode” used to automatically detect whether a standalone configuration or a combined configuration exists. This mode is entered when power is applied to the sensor module 320. As shown below by way of example, at least two alternative methods are described for detecting the configuration. Alternative methods, (2) stand-alone configurations, and (3) combinatorial configurations will be apparent to those skilled in the art.

一実施形態では、ＣＲＭモジュール論理回路は、センサモジュール３２０での問題を検知するための論理回路を備える。いずれかの回復不可能な問題が検知された場合、ＣＲＭモジュールが、センサモジュール３２０への電力パルスを停止して再開し、このようにして新規な給電シークエンスを可能にする。別の実施形態では、再開が、医師の監督下で制限されることができる。   In one embodiment, the CRM module logic comprises logic for detecting problems with the sensor module 320. If any unrecoverable problem is detected, the CRM module stops and restarts the power pulse to the sensor module 320, thus enabling a new power supply sequence. In another embodiment, resumption can be limited under the supervision of a physician.

通信ブロック：一実施形態では、通信ブロック３０４が提供される。一実施形態では、通信ブロック３０４は、双方向通信のために働く。モードおよび給電入力が、デバイスがどのように動作するかを定義する。好ましい実施形態で入力する通信は、独立型構成に対しては１２５ｋＨｚキャリア上のＦＳＫによって、および組合せ構成に対しては電力パルスの間のデジタル命令信号によってである。一実施形態での出力する通信は、独立型構成に対しては反射インピーダンスによって、および組合せ構成に対しては電力パルスの間のデジタル信号によってである。給電モード中、すべての出力通信が抑制される。組合せ構成信号についての図は、ＲＺコードを示している。ＮＲＺ、マンチェスターなどの他のエンコード方法が、本発明のいくつかの実施形態に従って使用されることができることを当業者なら理解されよう。   Communication block: In one embodiment, a communication block 304 is provided. In one embodiment, communication block 304 serves for two-way communication. The mode and feed input define how the device operates. The incoming communication in the preferred embodiment is by FSK on a 125 kHz carrier for a stand-alone configuration and by a digital command signal between power pulses for a combined configuration. The outgoing communication in one embodiment is by reflected impedance for a stand-alone configuration and by a digital signal between power pulses for a combined configuration. During the power supply mode, all output communication is suppressed. The diagram for the combined configuration signal shows the RZ code. One skilled in the art will appreciate that other encoding methods such as NRZ, Manchester, etc. can be used in accordance with some embodiments of the present invention.

電圧検知器ブロック：一実施形態では、電圧検知器ブロック３２２が提供される。一実施形態では、電圧検知器ブロック３２２が、（給電モード中）電力が加えられた後の動作構成を検知する。一実施形態では、この短時間の間に電力供給される必要しかなく、電力を節約するために無効化されることができる。一実施形態では、電圧検知器ブロック３２２が、Ｖｄｄ上に１２５ｋＨｚの偏移があるかどうかを検知する。これは独立型構成で行われるが、組合せ構成では行われない。   Voltage detector block: In one embodiment, a voltage detector block 322 is provided. In one embodiment, the voltage detector block 322 detects the operational configuration after power is applied (during power supply mode). In one embodiment, it is only necessary to be powered during this short period of time and can be disabled to save power. In one embodiment, the voltage detector block 322 detects whether there is a 125 kHz shift on Vdd. This is done in a stand-alone configuration, but not in a combined configuration.

クロック検知器ブロック：一実施形態では、クロック検知器ブロック３０８が提供される。一実施形態では、このブロック３０８は、導線上の信号からデジタルクロック信号を出力する２つの閾値との比較器である。独立型構成では、閾値はＶｄｄに設定され、出力は１２５ｋＨｚ方形波である。組合せ構成および給電モードの両方で、閾値が、Ｖｄｄよりも約０．５Ｖ小さく設定され（他の閾値が使用されてもよい）、組合せモードでは電力パルス、および独立構成の給電モード中で１２５ｋＨｚであるフレーム同調を回復するために出力が使用される。０．５Ｖ閾値に対する１つの理由は、信号送信パルスが、電力パルスよりも低い振幅を有することを可能にし、クロックパルスとして誤って検知されない（およびより小さい電力を浪費する）ことである。別法として、ＤＰＬＬ３１０および関連するタイミングが、最終の信号送信パルスと次の電力パルスの間に定義された差を提供する場合、等振幅の電力および信号送信パルスを備える、中間供給電圧が閾値として使用されてもよい。   Clock detector block: In one embodiment, a clock detector block 308 is provided. In one embodiment, this block 308 is a two threshold comparator that outputs a digital clock signal from the signal on the conductor. In the standalone configuration, the threshold is set to Vdd and the output is a 125 kHz square wave. In both the combined configuration and feed mode, the threshold is set to about 0.5V less than Vdd (other thresholds may be used), in combination mode power pulses, and at 125 kHz in the independent configuration feed mode. The output is used to recover some frame tuning. One reason for the 0.5V threshold is that the signal transmission pulse allows it to have a lower amplitude than the power pulse and is not falsely detected as a clock pulse (and wastes less power). Alternatively, if the DPLL 310 and associated timing provide a defined difference between the last signal transmission pulse and the next power pulse, an intermediate supply voltage with equal amplitude power and signal transmission pulse is used as a threshold. May be used.

クロック分配器ブロック：一実施形態では、クロック分配器ブロック３１４が提供される。一実施形態では、このブロック３１４は、独立型構成内にビットクロックを提供するために１２５ｋＨｚに分割する。これは、ＣＲＭ構成では無効にされる。   Clock distributor block: In one embodiment, a clock distributor block 314 is provided. In one embodiment, this block 314 divides to 125 kHz to provide a bit clock in a stand-alone configuration. This is disabled in the CRM configuration.

振動子ブロック：一実施形態では、振動子ブロック３１１が提供される。一実施形態では、このブロック３１１は、Ｖｓｓから設定可能な閾値電圧まで充電されるコンデンサを含む。短いリセットパルスが、閾値が到達した後およびリセットパルスが供給された場合に、コンデンサを完全に放電するために供給される。閾値は、小さいデルタＶによって閾値を増加させるか減少させるかのいずれかを指定する振動子制御ラインによって決定される。代替となる実施形態では、コンデンサは、バイナリアレイ内に配置され、ＤＰＬＬ３１０はアップ／ダウンカウンタである。   Transducer block: In one embodiment, a transducer block 311 is provided. In one embodiment, this block 311 includes a capacitor that is charged from Vss to a configurable threshold voltage. A short reset pulse is supplied to fully discharge the capacitor after the threshold is reached and when the reset pulse is supplied. The threshold is determined by a transducer control line that specifies whether the threshold is increased or decreased by a small delta V. In an alternative embodiment, the capacitors are placed in a binary array and DPLL 310 is an up / down counter.

クロック選択ブロック：一実施形態では、クロック選択ブロック３１４が提供される。一実施形態では、このブロック３１４が、ＣＲＭ組合せ構造に対して、および給電モード中、ビットクロックをセンサモジュールの内部振動子出力に切り替える。独立型構成については、ビットクロック３１４が、１２５ｋＨｚクロック分割器の出力に切り替えられる。   Clock selection block: In one embodiment, a clock selection block 314 is provided. In one embodiment, this block 314 switches the bit clock to the sensor module's internal transducer output for the CRM combination structure and during powering mode. For the stand-alone configuration, the bit clock 314 is switched to the output of the 125 kHz clock divider.

ビットカウンタブロック：一実施形態では、ビットカウンタブロック３１２が提供される。一実施形態では、このブロック３１２は、ＣＲＭ構成でおよび給電中にフレーム同調によってリセットされたＮカウンタによる商である。これは、各フレームにビットタイミングシークエンスを提供する。給電中、独立構成では、実質上１２５ｋＨｚ「フレーム同調」パルスによりリセットされたままである。   Bit counter block: In one embodiment, a bit counter block 312 is provided. In one embodiment, this block 312 is a quotient with an N counter that is reset by frame tuning in the CRM configuration and during power delivery. This provides a bit timing sequence for each frame. During powering, the stand-alone configuration remains substantially reset by a 125 kHz “frame tuning” pulse.

ＤＰＬＬブロック：一実施形態では、ＤＰＬＬブロック３１０が提供される。一実施形態では、ＤＰＬＬ３１０が、内部振動子周波数をフレーム同調のＮ倍であるように制御するためのフィードバックを提供する。一実施形態では、これは、ビットカウンタ３１２がリセットされ続けていることを検知することによって給電モード中の構成を決定する。   DPLL block: In one embodiment, a DPLL block 310 is provided. In one embodiment, DPLL 310 provides feedback to control the internal oscillator frequency to be N times the frame tuning. In one embodiment, this determines the configuration during the power supply mode by detecting that the bit counter 312 continues to be reset.

整流器ブロック：一実施形態では、整流器ブロック３００が提供される。２つの代替となる実施形態が、図２６Ｃ〜Ｄにより詳細に示されている。図２６Ｃの実施形態では、Ｖｄｄが、不関電極と接続された外部導線巻線に接続されている。ショットキダイオードが、独立型構成内の内部「導線」巻線上の正の揺動からＣＭＯＳを保護するために設けられている。別法として、全波整流器が使用されてもよい。別個のチャージポンプおよびペーシング出力電圧蓄積キャップが、ペース電圧を発生させ、蓄積するために設けられている。図２６Ｄに示されている第２の整流子実施形態では、チャージポンプおよび蓄積キャップが、センサモジュールから省略されている。その代わりに、ＭＯＳスイッチが、Ｖｄｄと不関電極の間に設けられている。このスイッチは通常ＯＮであるが、ペース電圧がＣＲＭデバイス内に蓄積されるように、ペーサーパルス中ＯＦＦにされ、遠位の電極へ切り替えられる。追加の回路が、始動および良好な切替問題に対処するために設けられている。   Rectifier block: In one embodiment, a rectifier block 300 is provided. Two alternative embodiments are shown in more detail in FIGS. In the embodiment of FIG. 26C, Vdd is connected to an external conductor winding connected to the indifferent electrode. Schottky diodes are provided to protect the CMOS from positive swings on the internal “conductor” windings in a stand-alone configuration. Alternatively, a full wave rectifier may be used. A separate charge pump and pacing output voltage storage cap are provided to generate and store the pace voltage. In the second commutator embodiment shown in FIG. 26D, the charge pump and storage cap are omitted from the sensor module. Instead, a MOS switch is provided between Vdd and the indifferent electrode. This switch is normally ON, but is turned OFF during the pacer pulse and switched to the distal electrode so that the pace voltage is stored in the CRM device. Additional circuitry is provided to address startup and good switching issues.

制御回路ブロック：図２６Ｂを再び参照すると、一実施形態では、制御回路ブロック３２４が提供される。一実施形態では、このブロック３２４は、動作のために必要とされるほぼすべてのメモリ蓄積、ロジックおよびタイミングを提供する。   Control Circuit Block: Referring again to FIG. 26B, in one embodiment, a control circuit block 324 is provided. In one embodiment, this block 324 provides almost all memory storage, logic and timing required for operation.

測定回路ブロック：一実施形態では、測定回路ブロック３２６が提供される。一実施形態では、このブロック３２６は、圧力、温度などの測定するほぼすべての測定回路を提供する。   Measurement circuit block: In one embodiment, a measurement circuit block 326 is provided. In one embodiment, this block 326 provides almost all measurement circuitry for measuring pressure, temperature, etc.

入力振幅およびフィルタブロック：一実施形態では、入力振幅およびフィルタブロック３２８が提供される。一実施形態では、このブロック３２８は、心臓の脱分極化信号（Ｐ波および／またはＲ波）の検知のためのＡＣ接続された増幅器、フィルタおよび、ウインドウ補償器を含む。この機能のための回路は当業者に公知である。このブロック３２８は、別個の感知電極と接続されて示されている。通常、ペーシングおよび感知電極は同じであり、このことは、これらの点を単に互いに短くすることによっても本発明において可能である。有利には、一実施形態は、別個の導線導体および特別なコネクタピンを有する必要なしに別個のペーシングおよび感知電極の可能性を提供する。このことは、各電極が各電極と独立に最適化されることを可能にする。また、回復放電電圧が、感知電極上で除去され、確認および／または閾値の追跡のための誘導されたＰまたはＲ波の感知を可能にする。この利点は、センサモジュールから離れてペーシングおよび感知電極を備えることによる。２つの別の電極が採用される場合、追加の徐細動器保護が、感知増幅器のために必要とされるかもしれない。この保護は、インピーダンスがずっと高く、誘導される電流が容易に対処されるため、比較的容易である。   Input amplitude and filter block: In one embodiment, an input amplitude and filter block 328 is provided. In one embodiment, this block 328 includes AC-connected amplifiers, filters, and window compensators for the detection of cardiac depolarization signals (P-waves and / or R-waves). Circuits for this function are known to those skilled in the art. This block 328 is shown connected to a separate sensing electrode. Usually the pacing and sensing electrodes are the same, and this is possible in the present invention by simply shortening these points to each other. Advantageously, one embodiment provides the possibility of separate pacing and sensing electrodes without having to have separate conductor conductors and special connector pins. This allows each electrode to be optimized independently of each electrode. Also, the recovery discharge voltage is removed on the sensing electrode, allowing induced P or R wave sensing for confirmation and / or threshold tracking. This advantage is due to the provision of pacing and sensing electrodes away from the sensor module. If two separate electrodes are employed, additional defibrillator protection may be required for the sense amplifier. This protection is relatively easy because the impedance is much higher and the induced current is easily dealt with.

徐細動器保護ブロック：一実施形態では、徐細動器保護ブロック３３０が提供される。一実施形態では、このブロック３３０は、２つのバックトウバックのツェナーダイオードまたは当業者に公知のその他の方法から成る。   Defibrillator protection block: In one embodiment, a defibrillator protection block 330 is provided. In one embodiment, the block 330 comprises two back-to-back zener diodes or other methods known to those skilled in the art.

更新可能なシステムの一実施形態が、図２８および図２９に示した。図２８のシステムは、「独立型」の実施形態を示しており、コネクタ４０４によって埋込み可能な導線４０２と接続された埋込み可能なハウジング４００を備える。一実施形態では、ハウジング４００は、上記で説明したようなハウジング７である。一実施形態では、導線４０２は、上記で説明したような導線３１８または導線１０である。一実施形態では、コネクタ４０４は、上記で説明したように、ＩＳ１ヘッダ３１６、ＩＳ１ポート３１７、またはコネクタ１０である。コネクタ４０４は、埋込み可能な導線を埋込み可能なハウジングと接続するために使用される当業者に公知であるいかなるコネクタであってもよい。   One embodiment of an updatable system is shown in FIGS. The system of FIG. 28 illustrates a “stand alone” embodiment and includes an implantable housing 400 connected to an implantable lead 402 by a connector 404. In one embodiment, the housing 400 is the housing 7 as described above. In one embodiment, lead 402 is lead 318 or lead 10 as described above. In one embodiment, connector 404 is IS1 header 316, IS1 port 317, or connector 10, as described above. The connector 404 may be any connector known to those skilled in the art that is used to connect an implantable lead to an implantable housing.

導線４０２が、上記でより詳細に説明するようにセンサモジュール（図示せず）と接続されている。導線４０２はまた、当業者に公知であるように、不関電極４０６と電気的に接続されている。独立型の実施形態の埋め込み可能なハウジング４００は、アンテナ４０８を備える。一実施形態では、アンテナ４０８は、上記でより詳細に説明したようなアンテナ１６２またはコイル３０２である。アンテナ４０８は、当業者に公知のようなワイヤのいかなるコイルであってもよく、これは、図４および５を参照にして上記でより詳細に説明されたような患者助言モジュール（図示せず）などの外部デバイスとの遠隔通信のために使用されてもよい。一実施形態では、アンテナ４０８が、コネクタ４０４を介して導線４０２と接続され、上記で説明したように機能する。   Conductor 402 is connected to a sensor module (not shown) as described in more detail above. Conductor 402 is also electrically connected to indifferent electrode 406, as is known to those skilled in the art. The stand-alone embodiment of the implantable housing 400 includes an antenna 408. In one embodiment, antenna 408 is antenna 162 or coil 302 as described in more detail above. The antenna 408 may be any coil of wire as known to those skilled in the art, which is a patient advisory module (not shown) as described in more detail above with reference to FIGS. May be used for remote communication with external devices such as. In one embodiment, antenna 408 is connected to lead 402 via connector 404 and functions as described above.

「組合せ」ユニットの一実施形態が、図２９を参照にして説明されている。上記で説明したように、一実施形態では、独立型ユニットが、左心房圧感知および患者フィードバックに加えてＣＲＭ機能性を提供するように更新されるとき、独立型システムのハウジングが、心臓律動管理のための追加の導線を設ける必要なしに、組合せシステムのハウジングと交換されてもよい。   One embodiment of a “combination” unit is described with reference to FIG. As described above, in one embodiment, when the stand-alone unit is updated to provide CRM functionality in addition to left atrial pressure sensing and patient feedback, the stand-alone system housing may provide cardiac rhythm management. May be replaced with a housing of the combination system without the need to provide additional conductors for

図２９に示すように、一実施形態では、組合せユニットのハウジング４００が、上記で説明したようにコネクタ４０４を介して導線４０２と接続される。一実施形態では、導線は、これも上記で説明したように不関電極４０６と接続される。一実施形態では、上記でより詳細に説明したように、組合せユニットのハウジング４００は、独立型ユニットのハウジング４００、またはＣＲＭハウジング３０６と同じである。   As shown in FIG. 29, in one embodiment, the combination unit housing 400 is connected to the conductor 402 via the connector 404 as described above. In one embodiment, the lead is connected to the indifferent electrode 406 as also described above. In one embodiment, as described in more detail above, the combination unit housing 400 is the same as the stand-alone unit housing 400 or the CRM housing 306.

組合せユニットのハウジング４００は、アンテナ４０８、バッテリ、遠隔通信モジュール４１２、通信および電力パルスモジュール４１４、プログラミングモジュール４１６およびペーシング回路４１８を備える。バッテリ４１０が、上記で説明したように、センサモジュール（図示せず）内のものと同様にハウジング４１０内の構成要素に電力を供給する。遠隔通信モジュール４１２が、組合せユニットと患者助言モジュール（図示せず）の間の通信を提供する。通信および電力パルスモジュール４１４が、センサモジュール（図示せず）とハウジング４００構成要素の間の通信ならびにバッテリ４１０からセンサモジュールへの電力分配を制御する。プログラミングモジュール４１６が、ＣＲＭデバイスによって必要とされる電気パルスまたは刺激の伝達を制御するペーシングモジュール４１８を含むシステムへのプログラミング制御を提供する。   The combination unit housing 400 includes an antenna 408, a battery, a remote communication module 412, a communication and power pulse module 414, a programming module 416 and a pacing circuit 418. A battery 410 provides power to the components in the housing 410 as described above, similar to that in the sensor module (not shown). A remote communication module 412 provides communication between the combination unit and a patient advice module (not shown). A communication and power pulse module 414 controls communication between the sensor module (not shown) and the housing 400 components and power distribution from the battery 410 to the sensor module. A programming module 416 provides programming control to a system that includes a pacing module 418 that controls the transmission of electrical pulses or stimuli required by the CRM device.

図２９は、ＣＲＭ組合せ構成の一実施形態を示している。この構成では、ハウジング４００は、ＣＲＭデバイスとセンサモジュール（図示せず）の両方に電力供給するバッテリ４１０を含む。通信および電力パルス回路４１４が、一実施形態では、たとえば図２４を参照にして説明したコーディングスキームを使用して導線導体４０２を介してセンサモジュールに電力供給し、それと通信する。通信回路４１４はまた、導線４０２を介してセンサモジュールから受信された圧力信号、ａ波および／またはｐ波感知信号などの生理的センサ信号を復号化する。通信回路４１４によって受信された感知信号が、ペーシング回路４１８に送られ、そこで、ペーシング刺激を供給するかどうかおよびいつ供給するかを判定するために使用される。   FIG. 29 illustrates one embodiment of a CRM combination configuration. In this configuration, the housing 400 includes a battery 410 that powers both the CRM device and the sensor module (not shown). A communication and power pulse circuit 414, in one embodiment, powers and communicates with the sensor module via the conductor conductor 402 using, for example, the coding scheme described with reference to FIG. The communication circuit 414 also decodes physiological sensor signals, such as pressure signals, a-wave and / or p-wave sensing signals received from the sensor module via lead 402. Sensing signals received by the communication circuit 414 are sent to the pacing circuit 418 where they are used to determine whether and when to supply pacing stimuli.

一実施形態では、ペーシング回路４１８が、図２４を参照にして上記で説明したようにセンサモジュールへの適切なパルストリガビットを設定する信号を、通信回路４１４に送信することによってペーシング刺激を起動する。一実施形態では、ペーシング回路４１８が、パルストリガビットを設定した後、所定の間隔で導線４０２にペーシング刺激を伝達し、センサモジュールに、ペーシング刺激を、導線４０２からセンサモジュール電子部品を通ってペーシング電極へ渡すように命令する。別の実施形態では、パルストリガビットが通信回路４１４からセンサモジュールによって受信されたとき、ペーシング刺激がセンサモジュール内の蓄積コンデンサからペーシング電極に付加される。   In one embodiment, pacing circuit 418 activates a pacing stimulus by sending a signal to communication circuit 414 that sets the appropriate pulse trigger bit to the sensor module as described above with reference to FIG. . In one embodiment, the pacing circuit 418 sets the pulse trigger bit and then transmits a pacing stimulus to the lead 402 at a predetermined interval and pacing stimulus to the sensor module from the lead 402 through the sensor module electronics. Command to pass to electrode. In another embodiment, when a pulse trigger bit is received by the sensor module from the communication circuit 414, a pacing stimulus is applied to the pacing electrode from a storage capacitor in the sensor module.

一実施形態では、様々な動作可能なモードおよびパラメータが、プログラマからのプログラミング命令を復号化し、それらをプログラミング回路４１６へ渡す、遠隔通信システム４１２を使用して経皮的に埋め込まれたペースメーカーと通信する外部プログラミングデバイス（図示せず）を使用してプログラミングされる。一実施形態では、圧力、温度または心内心電図信号などであるがそれに限定されない生理的センサ信号が、図４を参照にして上記で例示され説明された患者助言モジュールなどの外部患者助言モジュールとの遠隔通信のために通信回路４１４から遠隔通信回路４１２へ渡される。一実施形態では、生理的センサ信号もまた、通信回路４１４からプログラミング回路４１６へ通信され、これらが、患者の状態の応答したペースメーカーの動作を制御するために少なくとも部分的に使用される。   In one embodiment, various operable modes and parameters communicate with a transcutaneously implanted pacemaker using remote communication system 412 that decodes programming instructions from the programmer and passes them to programming circuit 416. Programmed using an external programming device (not shown). In one embodiment, a physiological sensor signal, such as but not limited to pressure, temperature, or intracardiac electrocardiogram signal, is with an external patient advice module, such as the patient advice module illustrated and described above with reference to FIG. Passed from the communication circuit 414 to the remote communication circuit 412 for remote communication. In one embodiment, physiological sensor signals are also communicated from the communication circuit 414 to the programming circuit 416, which are used at least in part to control the operation of the pacemaker in response to the patient condition.

３．自動化された治療
本発明の一実施形態によると、患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法は、患者の体内に生理的センサパッケージおよび治療伝達ユニット（たとえば「治療システム」）を埋め込むこと、生理的パラメータを示す信号を発生させるように生理的センサパッケージを操作すること、信号処理装置に生理的パラメータを示す信号を通信すること、適切な治療上の処置を示す信号を発生させるように信号処理装置を操作すること、適切な治療上の処置を示す信号を患者に通信することを含む。患者はそのとき、信号または指示によって示された処方された治療上の処置を彼または彼女自身で投与してもよい。別の実施形態では、適切な治療上の処置を示す信号が、自動的な治療計画を生成するために自動化された治療ユニットに通信される。 3. Automated Treatment According to one embodiment of the present invention, a method for treating cardiovascular disease in a patient body includes implanting a physiological sensor package and a therapy delivery unit (eg, a “treatment system”) in the patient body. Manipulating the physiological sensor package to generate a signal indicative of a physiological parameter, communicating a signal indicative of the physiological parameter to a signal processing device, a signal to generate a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment Operating the processor includes communicating a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment to the patient. The patient may then administer the prescribed therapeutic treatment indicated by the signal or instructions on his or her own. In another embodiment, a signal indicating an appropriate therapeutic treatment is communicated to an automated treatment unit to generate an automatic treatment plan.

ａ．動的処方
一実施形態では、自動的な治療計画は、プログラミングされた動的処方に基づいている。本明細書で使用されるような「動的処方」は、患者の生理的パラメータの変化に基づいて治療をどのようにして変更するかについての指示を含む、治療のために患者に提供された情報を意味する。指示は、医師、開業医、薬剤師、介護人、自動化されたサーバー、データベースなどによって提供されてもよい。患者に通信される情報は、患者に対する新しい処方を認可すること、および患者の薬剤投与量およびスケジュールを修正することを含む。「動的処方」情報はまた、横になって安静にすること、水分摂取量を修正すること、物理的活動を修正すること、利尿剤摂取量を修正すること、アルコール摂取量を修正すること、「ピルカウント」を行うこと、追加の生理的パラメータを測定すること、医師の予約をとること、救急治療室へ急ぐこと、救急隊に連絡することの患者への指示などの、その従来の意味では「処方されていない」情報を通信することを含む。他のいくつかの指示が、本発明の様々な実施形態に従って、１つまたは複数の生理的パラメータの測定の際に少なくとも部分的に処方される患者に有利に提供されてもよいことを当業者なら理解されよう。 a. Dynamic prescription In one embodiment, the automatic treatment plan is based on a programmed dynamic prescription. A “dynamic formulation” as used herein was provided to a patient for treatment, including instructions on how to change the treatment based on changes in the patient's physiological parameters Means information. The instructions may be provided by a doctor, practitioner, pharmacist, caregiver, automated server, database, etc. Information communicated to the patient includes authorizing a new prescription for the patient and modifying the patient's medication dosage and schedule. “Dynamic prescription” information can also lie down, modify water intake, modify physical activity, modify diuretic intake, modify alcohol intake Doing a “pill count”, measuring additional physiological parameters, making a doctor appointment, rushing to an emergency room, instructing the patient to contact an emergency team, etc. Meaning includes communicating “unprescribed” information. Those skilled in the art will appreciate that several other instructions may be advantageously provided to patients who are at least partially prescribed in the measurement of one or more physiological parameters, according to various embodiments of the present invention. Then it will be understood.

ｂ．治療伝達ユニット
別の実施形態によると、埋め込まれた貯蔵部から生物活性物質を解放するためのシステム、心臓の電気的ペーシングを制御するためのシステム、ポンプ、人工肺、人工心臓、心臓再生デバイス、超濾過デバイス、血管内および外部カウンタパルセーションデバイス、連続的な気道陽圧デバイス、および左心房圧を知ることが最適な治療伝達のために有用である心臓血管状態を治療するための関連するデバイスのホストを備える、心臓補助デバイスを含むがそれに限定されない、治療伝達ユニットが提供される。心臓の電気的ペーシングが、たとえば、心臓学の当業者に公知であるような、ＡＶ遅延最適化またいくつかの他の方法によって、本発明に従って生理学的パラメータの変化に応答して制御されてもよい。 b. Therapy delivery unit According to another embodiment, a system for releasing bioactive substances from an implanted reservoir, a system for controlling electrical pacing of the heart, a pump, an oxygenator, an oxygenator, a heart regeneration device, Ultrafiltration devices, intravascular and external counterpulsation devices, continuous positive airway pressure devices, and related devices for treating cardiovascular conditions where knowing the left atrial pressure is useful for optimal therapeutic delivery A therapy delivery unit is provided, including but not limited to a cardiac assist device. Cardiac electrical pacing may be controlled in response to changes in physiological parameters according to the present invention, for example, by AV delay optimization or some other method, as known to those skilled in cardiology. Good.

本発明の一実施形態によると、治療伝達ユニットが、圧力トランスデューサに対して本明細書で説明した方法に従って埋め込まれる。   According to one embodiment of the present invention, the therapy delivery unit is implanted according to the method described herein for the pressure transducer.

ｉ．薬剤注入
本発明の一実施形態によると、薬剤移送ユニットが提供される。この実施形態では、埋込み可能な薬剤移送ユニットからの薬剤の血管内または皮下、静脈内または連続的注入が、ある所定の状態に出会ったとき信号処理装置によって起動されるまたは調節されることができる。一実施形態では、自動的な薬剤移送またはその他の治療上の手段が、モニタされた生理的パラメータが患者の状態が緊急の治療的応答を必要とすることを示したとき、最終手段「救命モード」として使用される。通常、「救命モード」では、患者の状態は、経口薬剤投与での変化に反応しない（「動的処方」を参照）。したがって、一実施形態では、本発明は、患者信号を有する動的処方および電気刺激、薬剤注入あるいはその他の治療伝達ユニットを介する自動化治療の両方を備える。そのようにして投与される薬剤は、ナトリウム利尿ペプチド（たとえばナトリコール）、利尿剤（たとえばフロセミド）、強心薬（たとえばエピネフリン、ノルエピネフリン、ドーパミン、ドブタミン、ミルリノン）を含むがそれに限定されない。一実施形態では、救命モードの緊急薬剤注入、徐細動またはその他の治療が、本発明の１つまたは複数のセンサによって導かれた患者の状態を示す信号に少なくとも部分的に基づいて自動的に行われる。別の実施形態では、救命モードの治療が、治療を伝達するための医師の承諾を受けた後にのみ本発明によって開始される。一実施形態では、医師の承諾は、外部患者信号送信／通信モジュールにパスワードを入力することによって与えられる。このことは、潜在的に危険な緊急治療が、資格のある医療関係者による診察および承諾の後にのみ伝達されることを可能にする。 i. Drug Injection According to one embodiment of the present invention, a drug transfer unit is provided. In this embodiment, intravascular or subcutaneous, intravenous or continuous infusion of drug from an implantable drug delivery unit can be triggered or regulated by a signal processor when a certain predetermined condition is encountered. . In one embodiment, the final means “life-saving mode” when automatic drug transfer or other therapeutic means indicates that the monitored physiological parameter indicates that the patient condition requires an urgent therapeutic response. Is used. Normally, in “lifesaving mode”, the patient's condition does not respond to changes in oral drug administration (see “Dynamic Formula”). Thus, in one embodiment, the invention comprises both dynamic prescription with patient signals and automated therapy via electrical stimulation, drug infusion or other therapy delivery unit. Agents so administered include, but are not limited to, natriuretic peptides (eg, natricol), diuretics (eg, furosemide), cardiotonics (eg, epinephrine, norepinephrine, dopamine, dobutamine, milrinone). In one embodiment, emergency mode drug infusion, gradual fibrillation or other treatment in a lifesaving mode is automatically based at least in part on a signal indicative of the patient's condition guided by one or more sensors of the present invention. Done. In another embodiment, life-saving mode treatment is initiated by the present invention only after obtaining the physician's consent to deliver the treatment. In one embodiment, physician consent is provided by entering a password into an external patient signal transmission / communication module. This allows potentially dangerous emergency treatments to be communicated only after consultation and acceptance by qualified medical personnel.

一実施形態では、複数の薬剤の薬量測定またはその他の関連する治療デバイスが、パラメータに従う処方への入力としてのパラメータ値に基づいて伝えられる。一実施形態では、システムは、家庭での設置で、病院の集中治療室（ＩＣＵ）内での医師の常時指令に基づいて入院患者が管理される方式を本質的に複製している。ＩＣＵでは、看護師が、診断カテーテルからのリアルタイムの生理的データを定期的に見て、患者の担当医による所定の指令に基づいて薬剤を投与する。本発明の一実施形態は、同じことを達成する。一実施形態では、無線通信技術が、心臓学で良く確立されている診断および治療方法と一体化される。このように、システムは、患者およびその主治医の両方にとって便利であり時間効果があるように設計される。キーとなる生理的パラメータの監視および患者自身の医師の処方が、ホメオスタシスを維持するためのリアルタイムのフィードバックループ制御システムを推進する。したがって、一実施形態では、システムは、埋込み可能なセンサの診断を、薬学的またはその他の治療としっかりと直接的に結合する一体化された患者管理システムを備える。結果として、この治療上のアプローチは、より良い、よりコスト効果のある治療を可能にし、病院外の時間を改善し、患者に、彼ら自身の健康管理で、より大きくより効果的な役割を演じる力を与える。   In one embodiment, a plurality of drug dosage measurements or other associated treatment devices are communicated based on the parameter values as input to the prescription according to the parameters. In one embodiment, the system essentially replicates the manner in which in-patients are managed based on a physician's constant command within a hospital intensive care unit (ICU) in a home installation. In the ICU, a nurse periodically sees real-time physiological data from a diagnostic catheter and administers a drug based on a predetermined command from a patient doctor. One embodiment of the present invention accomplishes the same thing. In one embodiment, wireless communication technology is integrated with diagnostic and treatment methods that are well established in cardiology. In this way, the system is designed to be convenient and time effective for both the patient and his attending physician. Monitoring key physiological parameters and prescribing the patient's own physician drives a real-time feedback loop control system to maintain homeostasis. Thus, in one embodiment, the system comprises an integrated patient management system that couples the implantable sensor diagnostics firmly and directly with a pharmaceutical or other therapy. As a result, this therapeutic approach allows for better and more cost-effective treatment, improves off-hospital time, and plays a larger and more effective role for patients in their own health care Give power.

一実施形態では、患者の状態を示す１つまたは複数のパラメータを連続的にまたは定期的に監視するための携帯型システムが提供される。示された状態の変化に応じて、システムは、患者の主治医からのパラメータに従う指示に基づいて、特定の治療手順を決定する。治療手順は、患者の慢性的な状態をできる限り管理または修正するように設計される。一実施形態では、システムは、治療の手順を直接患者にまたはたとえば配偶者、助手、訪問看護士などの、それらに限定はしないが、患者の日常ケアで患者を補助している人物に通信する。   In one embodiment, a portable system is provided for continuously or periodically monitoring one or more parameters indicative of patient status. In response to the indicated change in state, the system determines a specific treatment procedure based on instructions according to parameters from the patient's attending physician. The treatment procedure is designed to manage or correct the patient's chronic condition as much as possible. In one embodiment, the system communicates treatment procedures directly to the patient or to a person assisting the patient in the patient's daily care, such as, but not limited to, a spouse, assistant, visiting nurse, etc. .

Ｃ．遠隔通信
本発明の一実施形態では、１つまたは複数の信号が、システムの恒久的に埋め込まれた構成要素と患者の体の外のシステムの構成要素の間で通信される。一実施形態では、埋め込まれた構成要素から外部の構成要素への信号送信は、外部デバイスから発する無線周波数エネルギーを使用して反射インピーダンスによって達成され、外部構成要素から内部構成要素への信号送信が、外部デバイスから発する無線周波数エネルギーの周波数または振幅移行によって達成される。したがって、本実施形態では、本発明は、無線周波数エネルギーを送信することなく、埋め込まれたデバイス内からのデータの遠隔通信を可能にし、有利には、体内から信号を送信することによって遠隔通信を行うインプラントと比較してかなり低減された電力消費の結果となる。 C. Remote Communication In one embodiment of the present invention, one or more signals are communicated between a permanently implanted component of the system and a component of the system outside the patient's body. In one embodiment, signal transmission from the embedded component to the external component is achieved by reflection impedance using radio frequency energy emanating from the external device, and signal transmission from the external component to the internal component is performed. , Achieved by frequency or amplitude transition of radio frequency energy emanating from an external device. Thus, in this embodiment, the present invention enables remote communication of data from within an implanted device without transmitting radio frequency energy, and advantageously enables remote communication by transmitting signals from within the body. This results in significantly reduced power consumption compared to the implant performed.

別の実施形態では、埋め込まれた構成要素から外部の構成要素への信号送信が、参照によってその全体が本明細書に組み込まれるＳｉｌｖｉａｎ（米国特許第６，３０１，５０４号）の方法を使用する埋め込まれたデバイスの金属製のハウジングを通して達成される。   In another embodiment, signal transmission from an embedded component to an external component uses the method of Silvian (US Pat. No. 6,301,504), which is hereby incorporated by reference in its entirety. This is accomplished through the metal housing of the embedded device.

さらに別の実施形態では、ＣＲＭデバイスの構成要素を含む埋め込まれたハウジングからの信号送信が、たとえば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，６１４，４０６号でＡｍｕｎｄｓｏｎ他によって教示されるような、ハウジングの周縁の周囲の誘電体内に埋め込まれたアンテナを介して達成される。   In yet another embodiment, signal transmission from an embedded housing that includes components of a CRM device is taught by Amundson et al., For example, in US Pat. No. 6,614,406, incorporated herein by reference. This is achieved through an antenna embedded in a dielectric around the periphery of the housing.

Ｄ．電力
本発明の一実施形態では、埋め込まれた装置が、心臓ペーシングの当業者に公知のように、心臓ペースメーカーのバッテリと同様の、埋め込まれたハウジング内に配置されたバッテリによって電力供給される。別の実施形態では、埋め込まれた装置は、誘導、音響またはＲＦ接続を通して外部電源によって電力供給される。一実施形態では、電力は、体の外に配置された電気コイルによって放出される１２５ｋＨｚの放射を使用して埋め込まれたデバイスに供給される。一実施形態では、電力およびデータ遠隔通信が、同じエネルギー信号によって提供される。システムの一実施形態では、第２の電気コイルが、埋込み可能なペースメーカーの発電機ハウジングの配置と同様に、患者の鎖骨の近くの皮膚の下の位置の体の内部に埋め込まれる。 D. Power In one embodiment of the present invention, the implanted device is powered by a battery located within the implanted housing, similar to a cardiac pacemaker battery, as known to those skilled in the art of cardiac pacing. In another embodiment, the implanted device is powered by an external power source through an inductive, acoustic or RF connection. In one embodiment, power is supplied to the implanted device using 125 kHz radiation emitted by an electrical coil placed outside the body. In one embodiment, power and data telecommunications are provided by the same energy signal. In one embodiment of the system, a second electrical coil is implanted inside the body at a position below the skin near the patient's clavicle, similar to the placement of the implantable pacemaker generator housing.

Ｅ．システム構成要素の物理的な位置
本発明の一実施形態によると、心臓血管疾患を診断および治療するための装置は、モジュラー式であり、複数のモジュールから成る。各モジュールは、ハードウェアを含み、１つまたは複数のソフトウェアプログラムを含んでもよい。構成要素モジュールは、様々な位置に物理的に配置されることができ、それらの機能は、モジュールの特定の設計に応じて異なってもよい。図４は、装置の第１の埋込み可能なモジュール５が患者体内に埋め込まれている、本発明の一実施形態を示している。患者助言モジュール６が、患者の体の外部に配置され、一般に患者または彼の直接の介護人とともにある。第３のモジュール（図４では図示せず）は、医師とともにあってもよい。各モジュールは、複数の機能を行い、機能のいくつかが複数のモジュール上で行われてもよい。一実施形態では、モジュールは、上記で説明したものなどの特定の機能を行う構成要素サブモジュールから成る。 E. Physical Location of System Components According to one embodiment of the present invention, an apparatus for diagnosing and treating cardiovascular disease is modular and consists of a plurality of modules. Each module includes hardware and may include one or more software programs. Component modules can be physically located at various locations, and their functions may vary depending on the particular design of the module. FIG. 4 shows an embodiment of the invention in which the first implantable module 5 of the device is implanted in the patient. A patient advice module 6 is located outside the patient's body and is generally with the patient or his immediate caregiver. A third module (not shown in FIG. 4) may be with the physician. Each module performs multiple functions, and some of the functions may be performed on multiple modules. In one embodiment, the module consists of component sub-modules that perform specific functions, such as those described above.

１．導線
本発明の圧力トランスデューサは、その近傍での圧力を示す電気信号を作成し、したがって、電気導線が信号を電子回路に送信するために使用されるが、他のタイプの圧力トランスデューサが同様に使用されてもよい。たとえば、圧力トランシュデューサおよび導線は、圧力が別の位置でのトランスデューサに戻って測定される体内の部位から導かれる非圧縮性の流体で満たされたチューブを備えてもよい。非圧縮性の流体内の圧力の形態での信号が、当該部位での圧力を示し、これらの圧力がトランスデューサによって感知され、適切な治療上の処置を示す信号を発生させる際電子回路によって使用される。他の形態の信号が、同様に使用されてもよく、たとえば光ファイバ手段によって、またはその他の適切な電気的、電気機械的、機械的、化学的、またはその他の信号送信モードで送信されてもよい。 1. Conductor The pressure transducer of the present invention creates an electrical signal that indicates the pressure in the vicinity of it, and thus an electrical conductor is used to transmit the signal to an electronic circuit, although other types of pressure transducers are used as well. May be. For example, the pressure transducer and lead may comprise a tube filled with an incompressible fluid that is derived from a site in the body where pressure is measured back to the transducer at another location. A signal in the form of pressure within the incompressible fluid indicates the pressure at the site, and these pressures are sensed by the transducer and used by the electronic circuit to generate a signal indicative of the appropriate therapeutic treatment. The Other forms of signals may be used as well, such as transmitted by fiber optic means or in other suitable electrical, electromechanical, mechanical, chemical, or other signal transmission modes. Good.

さらに、一実施形態での信号導線は、電子回路を含むハウジングが患者の肩の領域内に埋め込まれることができるように、適切な長さであるが、代替となる実施形態では、導線は、ゼロを含む事実上いかなる有用な長さであってもよい。一実施形態では、圧力トランスデューサが、ハウジング上に直接配置された一体化されたユニットが使用され、デバイス全体が、たとえば患者の心臓の左心房などの、圧力測定が望まれる部位の内部にまたは極めて近くに埋め込まれる。   Further, the signal conductor in one embodiment is of an appropriate length so that the housing containing the electronic circuit can be implanted in the region of the patient's shoulder, but in alternative embodiments, the conductor is Virtually any useful length including zero. In one embodiment, an integrated unit is used in which the pressure transducer is placed directly on the housing, and the entire device is inside or very close to the site where pressure measurement is desired, such as the left atrium of the patient's heart. Embedded nearby.

ＩＩ．システム動作
Ａ．信号処理
図２７は、一実施形態でハウジング７の内部に配置されている、本発明の一実施形態に従った使用に適した動作回路の概略図である。図２７に示した装置は、デジタルプロセッサを備えるが、同じ概念が、当業者に公知のように、アナログ回路を備えて実施されてもよい。 II. System Operation A. Signal Processing FIG. 27 is a schematic diagram of an operating circuit suitable for use in accordance with one embodiment of the present invention, which is disposed within the housing 7 in one embodiment. The apparatus shown in FIG. 27 comprises a digital processor, but the same concept may be implemented with analog circuitry as is known to those skilled in the art.

上記で説明したように、一実施形態では、本発明のシステムは、患者の心臓の左心房内の流体圧力を監視するために恒久的に埋め込まれている圧力トランスデューサ７３を備える。また、システムは、左心房の外部での圧力、または左心房の内部もしくは至る所の異なる物理的パラメータを監視するように構成された１つまたは複数の追加のセンサ７５を備えてもよい。各センサ７３、７５に対して、センサ導線７７、８０が、ユニットのハウジングの内部に配置された監視ユニット８２へ、センサ７３、７５からの信号を移送する。別法として、いくつかのセンサが、たとえば図１、２、４、２２および２３に示すように、コンパクトなセンサパッケージまたはセンサモジュール内に配置されてもよい。この場合、いくつかのセンサが、センサから監視ユニットまたは遠隔通信アンテナへ信号を移送するために信号センサ導線を共有してもよい。圧力トランスデューサを監視装置に接続するセンサ導線が、電子ＥＫＧセンサ導線または心臓ペーシング導線などの別の導線と接続されても、または平行に走ってもよいこと留意されたい。これらのいずれかが、左心房内またはその近くに配置されてもよい。   As described above, in one embodiment, the system of the present invention comprises a pressure transducer 73 that is permanently implanted to monitor fluid pressure in the left atrium of the patient's heart. The system may also include one or more additional sensors 75 configured to monitor pressure outside the left atrium, or different physical parameters inside or throughout the left atrium. For each sensor 73, 75, sensor leads 77, 80 transfer signals from the sensors 73, 75 to a monitoring unit 82 located inside the unit housing. Alternatively, several sensors may be placed in a compact sensor package or sensor module, for example as shown in FIGS. In this case, several sensors may share a signal sensor lead to transfer signals from the sensor to the monitoring unit or telecommunications antenna. Note that the sensor lead that connects the pressure transducer to the monitoring device may be connected to another lead, such as an electronic EKG sensor lead or a cardiac pacing lead, or may run in parallel. Any of these may be placed in or near the left atrium.

一実施形態では、左心房圧力トランスデューサ７３からの信号が監視ユニット８２に入るとき、信号は、信号を平滑化し、ノイズを減少させるために、ローパスフィルタ８５を最初に通過する。信号は次に、信号をデジタルデータ値の流れに変形する、アナログデジタル変換器８８へ送信される。デジタルデータ値はさらにデジタルメモリ９０内に蓄積される。メモリ９０から、データ値が、データバス９２へ送信され、それに沿ってデータ値が、処置およびアーカイブされるために、回路の他の構成要素に送信される。バイナリデジタル値の流れが、連続的な近似アナログデジタル変換器によって最も重要なビットから最も重要でないビットまで発生されるため、一度に１ビット患者体外の遠隔通信デバイスに直ちに送信されてもよい。追加のフィルタ９５、アナログデジタル変換器９７、およびデジタルメモリエリア１００が、各オプションのセンサ７５に対してこのようなセンサ７５が存在するときにいつでも、図示のように提供される。別の実施形態では、いくつかのセンサが、１つのアナログデジタル変換器を共有している。   In one embodiment, when the signal from the left atrial pressure transducer 73 enters the monitoring unit 82, the signal first passes through a low pass filter 85 to smooth the signal and reduce noise. The signal is then transmitted to an analog to digital converter 88 that transforms the signal into a stream of digital data values. The digital data value is further stored in the digital memory 90. From memory 90, data values are transmitted to data bus 92, along which data values are transmitted to other components of the circuit for treatment and archiving. Since the binary digital value stream is generated from the most significant bit to the least significant bit by a continuous approximate analog-to-digital converter, it may be immediately transmitted one bit at a time to the telecommunications device outside the patient. An additional filter 95, analog to digital converter 97, and digital memory area 100 are provided as shown for each optional sensor 75 whenever such a sensor 75 is present. In another embodiment, several sensors share one analog to digital converter.

一実施形態では、データバス９２上のデジタルデータが、不揮発性データアーカイブメモリ領域１０３内に蓄積される。アーカイブ１０３、たとえば患者の次の定期的な再診時での医師による後の再生のためのデータを蓄積する。データは、たとえば、ユニット内に組み込まれたトランシーバ１０５を通っての経皮遠隔通信によって再生されてもよい。同じトランシーバが、たとえば、患者から取り外すことなく、ユニットを再プログラミングするための、ユニット内への信号の送信のためのルートとして働いてもよい。医師はそれによって、たとえば、新しい治療法が開発されたとき、または個々の患者の履歴および状態に応じて、ユニットの操作を作成、調節または修正することができる。追加の例として、埋め込まれたデバイスを再プログラミングすることは、圧力、ＩＥＧＭもしくはその他の波形をデジタル化するためのサンプリング周波数を変更すること、またはどのセンサデータが監視されるかを選択することを含む。経皮的な信号送信のためのデバイスは、ペースメーカーおよび埋込み可能な心臓徐細動器（心臓律動管理装置として集合的に知られている）とともに当技術分野で公知であり、本発明で使用されるトランシーバは一般に、このような公知の装置と同様である。   In one embodiment, digital data on data bus 92 is stored in non-volatile data archive memory area 103. Archive 103, for example, stores data for later playback by the physician at the next periodic visit of the patient. The data may be reproduced, for example, by transcutaneous telecommunications through a transceiver 105 incorporated in the unit. The same transceiver may serve as a route for transmission of signals into the unit, for example, to reprogram the unit without removal from the patient. The physician can thereby create, adjust or modify the operation of the unit, for example, when new treatments are developed or according to the individual patient's history and condition. As an additional example, reprogramming an embedded device may include changing the sampling frequency to digitize pressure, IEGM or other waveforms, or selecting which sensor data is monitored. Including. Devices for transcutaneous signal transmission are known in the art along with pacemakers and implantable cardiac defibrillators (collectively known as cardiac rhythm management devices) and are used in the present invention. Such transceivers are generally similar to such known devices.

本発明の一実施形態では、左心房内で検知された圧力を示すデジタルデータ、ならびに他のセンサによって検知された他の状態に対応するデータが、このような装置が備えられるところで、データバス９２を介して、不揮発プログラムメモリ１１０内に蓄積されたアルゴリズムおよびその他のデータに部分的に基づいてデータを処理する中央処理ユニット１０７内へ伝達される。中央処理ユニット１０７が次に、データおよび処理の結果に基づいて、適切な命令を患者信号送信デバイス１１３へ送信し、患者信号送信デバイス１１３が、それに基づいて患者が、患者の投薬計画を維持するもしくは変更する、または彼または彼女の主治医に連絡するなど適切な行動をとることができる患者によって理解可能な信号を送信する。   In one embodiment of the present invention, digital data indicating the pressure sensed in the left atrium, as well as data corresponding to other conditions sensed by other sensors, are provided where such a device is provided in the data bus 92. Through the central processing unit 107 that processes the data based in part on the algorithms and other data stored in the non-volatile program memory 110. The central processing unit 107 then transmits appropriate instructions to the patient signal transmission device 113 based on the data and processing results, based on which the patient maintains the patient's medication plan. Or send a signal understandable by the patient who can take appropriate action, such as changing or contacting his or her physician.

圧力波形から関連する成分を抽出するための回路は、当業者に公知である。たとえば、ローパスフィルタ要素が、長期平均、すなわち「ＤＣ」成分を抽出するために使用されてもよい。一実施形態では、重畳しているローパスフィルタの出力が、呼吸サイクル周波数より小さい周波数のみを含むように設計された一方のもの、および、呼吸サイクル周波数を含むが心臓サイクル周波数を含まないように設計された他方のものが、各心臓サイクル内の固定された時間にサンプリングされ、呼吸成分を導出するために抽出される。一般に、波形に対する呼吸の寄与は、吸気中は負、呼気中は正であり、平均寄与はゼロである。したがって、圧力波形の長期平均は、心臓成分の平均に等しい。長期平均という用語は、呼吸速度と比較すると長いが、患者の状態の変化の変化による平均圧力変化と比較すると短いように選択され、したがって、患者の状態を管理することに関連するゆっくりと変化する生理的情報が失われない。   Circuits for extracting the relevant components from the pressure waveform are known to those skilled in the art. For example, a low pass filter element may be used to extract the long term average, or “DC” component. In one embodiment, the output of the superimposed low-pass filter is designed to include only frequencies that are less than the respiratory cycle frequency, and to include the respiratory cycle frequency but not the cardiac cycle frequency. The other done is sampled at a fixed time within each cardiac cycle and extracted to derive the respiratory component. In general, the respiratory contribution to the waveform is negative during inspiration, positive during exhalation, and the average contribution is zero. Thus, the long-term average of the pressure waveform is equal to the average of the heart component. The term long-term average is chosen to be long compared to the respiratory rate but short compared to the average pressure change due to changes in the patient's condition, and thus changes slowly related to managing the patient's condition Physiological information is not lost.

Ｂ．信号通信
本発明のいくつかの実施形態では、患者信号送信デバイス１１３が、システムのハウジングの内部に収容された機械的振動機を備える。一実施形態では、振動機は、小さく、無害であるが容易に認識可能な電気ショックを患者に伝達する。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンまたは患者への指示を通信するためのその他の手段を備えることができる、離れた受信機へ経皮的に情報を送信するように構成された低出力送信機である。一実施形態では、システムは、ベース位置へ戻して情報を通信するための通信デバイスを備える。これらの電気通信デバイスおよび方法は、ベース位置へ戻して情報を通信するために、携帯電話または固定電話装置またはインターネットと接続されたデバイスを備えるが、それに限定されない。一実施形態では、電気通信デバイスおよび方法は、患者の状態に関する情報を病院もしくは診療所へ戻して送信する、または患者の処方箋に関する情報を薬局へ戻して送信するために使用される。別の実施形態では、これらの電気通信デバイスおよび方法は、医師、クリニック、病院、薬局、疾患管理サービス、および／またはデータベースなどが、患者と接続された装置から通信された情報に基づいて患者の指示および動的処方を修正することができるように、双方向で使用されてもよい。 B. Signal Communication In some embodiments of the present invention, the patient signal transmission device 113 comprises a mechanical vibrator housed within the housing of the system. In one embodiment, the vibrator transmits a small, harmless but easily recognizable electrical shock to the patient. In some embodiments, a low power transmitter configured to transmit information transcutaneously to a remote receiver, which may comprise a display screen or other means for communicating instructions to a patient It is. In one embodiment, the system comprises a communication device for communicating information back to the base location. These telecommunication devices and methods include, but are not limited to, a mobile phone or landline device or a device connected to the Internet to communicate information back to the base location. In one embodiment, the telecommunications device and method are used to send information about the patient's condition back to the hospital or clinic or to send information about the patient's prescription back to the pharmacy. In another embodiment, these telecommunications devices and methods are based on information communicated by a doctor, clinic, hospital, pharmacy, disease management service, and / or database, etc., from a device connected to the patient. It may be used bi-directionally so that instructions and dynamic prescriptions can be modified.

一実施形態では、本発明の信号処理および患者信号送信構成要素が、患者の体外の患者助言モジュールに接続される。患者助言モジュールは、圧力およびその他の生理的データを無線遠隔通信を介して埋め込まれたセンサシステムから受信するための遠隔通信モジュールをさらに備える。この構成は、外部デバイスが、信号処理、処方アルゴリズム処理の柔軟性および複雑性を可能にし、ならびに電気通信またはその他の有線または無線の通信能力を提供する、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの一般目的のコンピュータに部分的に基づいているという利点を有する。無線通信プラットホームは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ ８０２．１１（ａ）、（ｂ）、および（ｇ）標準、無線周波数通信ならびに当業者に公知であるようなその他のプラットホームを含むが、それに限定されない。追加の利点は、患者からのデジタル生理的データに対して、ならびに薬剤に関する情報および患者および医師が鬱血性心不全を管理するのを役立つ関連する情報に対して、本質的に制限されない蓄積を提供することである。   In one embodiment, the signal processing and patient signal transmission component of the present invention is connected to a patient advisory module outside the patient's body. The patient advice module further comprises a remote communication module for receiving pressure and other physiological data from the implanted sensor system via wireless remote communication. This configuration allows general purpose such as personal digital assistants (PDAs) where external devices allow flexibility and complexity of signal processing, prescription algorithm processing, and provide telecommunication or other wired or wireless communication capabilities Has the advantage of being based in part on the computer. Wireless communication platforms include, but are not limited to, Bluetooth, IEEE 802.11 (a), (b), and (g) standards, radio frequency communications and other platforms as known to those skilled in the art. Additional benefits provide essentially unrestricted accumulation for digital physiological data from patients, as well as information about medications and related information that helps patients and physicians manage congestive heart failure. That is.

外部化された患者信号送信デバイス構成要素のさらなる利点は、患者とのディスプレイスクリーンおよび／または音響通信を使用して患者とのインターフェイスを使用することがずっと豊富かつ容易にされることである。一実施形態では、患者が、予定された薬剤投与またはその他の治療のすぐ前に測定を開始するように促されるように、注意喚起機能が外部デバイス内に組み込まれている。そのとき、患者は、測定値および彼の主治医の動的処方に基づいて、適切な薬剤投与量および／または治療を助言される。   A further advantage of the externalized patient signal transmission device component is that it is much richer and easier to use the patient interface using a display screen and / or acoustic communication with the patient. In one embodiment, a reminder function is incorporated in the external device so that the patient is prompted to begin measurement immediately prior to scheduled drug administration or other treatment. The patient is then advised of the appropriate drug dosage and / or treatment based on the measurements and his attending physician's dynamic prescription.

一実施形態では、患者助言モジュールは外部にあり、治療および投薬の記録として働く。この使用法では、患者は、どの処方薬を摂取したか、およびいかなる理由でも、どれを抜かしたかを確認するために質問され、このようにして、動的管理プログラムに追従する記録を作成する。この機能は、医師が患者をより良く管理することを可能にし、それに加えて患者の服従性を改善する。外部化された患者助言モジュールのさらなる利点は、携帯電話またはＰＤＡ／携帯電話の組合せと容易に一体化されることができ、患者の主治医、病院、看護クリニックまたは監視サービスなどの医療介護提供者に注意喚起するために警報および／または生理的データの自動化された遠隔通信することである。   In one embodiment, the patient advice module is external and serves as a treatment and medication record. In this usage, the patient is queried to see which prescription medications have been taken and for whatever reason they have missed, thus creating a record that follows the dynamic management program. This feature allows the physician to better manage the patient and in addition improves patient compliance. A further advantage of the externalized patient advisory module is that it can be easily integrated with a cell phone or PDA / cell phone combination and can be used by patient care physicians, hospitals, nursing clinics or monitoring services Automated remote communication of alarms and / or physiological data to alert.

本明細書で説明したような装置は、患者が彼らの投薬計画に従うのを助けるのに有用でもある。この場合、患者助言モジュールが、患者が薬を摂取する予定である時刻毎に、たとえば一日４回、信号送信するようにプログラミングされることができる。このことは、上記で説明したような音響または振動信号を介して行われる。患者信号送信デバイスが、携帯型デバイス、卓上ディスプレイまたは別の離れたデバイスにメッセージを送信する装置を備える装置のバージョンでは、文字で書かれたまたは視覚的な指示が提供されることができる。一実施形態では、装置が、たとえば、どの薬剤を摂取するべきか、およびいつ摂取するべきかに実際に関連して患者に指示するために、合成された話し言葉または医師の実際に録音された声など、話し言葉の指示を発生させる。   Devices such as those described herein are also useful to help patients follow their regimen. In this case, the patient advice module can be programmed to signal, for example, four times a day at each time the patient is scheduled to take the medication. This is done via an acoustic or vibration signal as described above. In a version of the apparatus where the patient signal transmitting device comprises an apparatus that transmits a message to a portable device, a desktop display or another remote device, a written or visual indication can be provided. In one embodiment, the device speaks a synthesized speech or a doctor's actual recorded voice, for example, to instruct the patient in relation to what medication to take and when to take it. Generate spoken language instructions.

システムが、たとえば病院、診療所または薬局などのベース位置へ戻して情報を通信するための装置を備える場合、一実施形態のシステムは、各処方での残りの投与量を追跡し、特定の薬剤の残りの供給量が少なくなったとき自動的に再注文する。   If the system comprises a device for communicating information back to a base location, such as a hospital, clinic or pharmacy, for example, the system of one embodiment tracks the remaining dose in each prescription and the specific medication Automatically reorder when the remaining supply is low.

本発明の一実施形態では、外部デバイスが、患者が通院のためにそこにいるときに直接的に、または、電話モデムもしくはインターネトを含むが、それに限定されない電子通信を介して診療所のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と通信する。この通信中、生理的測定の記録、症候、および薬剤服従、ならびに、埋め込まれたデバイスの動作および較正に関する情報を含んで、外部デバイスからＰＣへデータがアップロードされる。ＰＣ上のソフトウェアが、患者情報を表示し、医師が、新しい動的処方を入力する、または既存のものを編集する。次に、ＰＣが、新しいまたは編集された動的処方を外部デバイスへダウンロードする。外部デバイス内の圧力トランスデューサの再較正が、診療所の基準血圧計に対して行われる。   In one embodiment of the present invention, the external device is directly connected to the clinic personal when the patient is there for hospital visits or via electronic communications, including but not limited to a telephone modem or the Internet. Communicate with a computer (PC). During this communication, data is uploaded from the external device to the PC, including information regarding physiological measurement records, symptoms, and drug compliance, as well as operation and calibration of the implanted device. Software on the PC displays patient information and the physician enters a new dynamic prescription or edits an existing one. The PC then downloads the new or edited dynamic recipe to the external device. Recalibration of the pressure transducer in the external device is performed against a clinic reference sphygmomanometer.

一実施形態では、医師のＰＣが、本発明のデバイスを使用して医師による医療管理下ですべての患者のデータベースを維持する。データベースは、患者を識別する、統計的および医療的情報、埋込み可能なデバイスの独自の識別ナンバーを含む。各患者に対して、データベースが、外部デバイスからアップロードされたすべてのデータの記録、デバイス較正記録、患者動的処方記録、および服従記録を維持する。   In one embodiment, the physician's PC maintains a database of all patients under medical care by the physician using the device of the present invention. The database includes statistical and medical information identifying the patient, and a unique identification number of the implantable device. For each patient, the database maintains a record of all data uploaded from external devices, device calibration records, patient dynamic prescription records, and submission records.

一実施形態では、外部患者助言モジュール内に蓄積されたデータが、患者の定期的な通院の時に医師のＰＣにアップロードされる。外部デバイスが、ＰＣと接続されたデータインターフェイスクレイドル内に配置され、データが移送される。データ移送の一実施形態では、外部デバイスがＰＡＬＭ ＰＩＬＯＴ（登録商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．）などの携帯情報端末を備え、データインターフェイスクレイドルはパーソナルコンピュータとのデータ同期化のためにこのようなＰＤＡデバイスによって使用されるクレイドルである。   In one embodiment, the data stored in the external patient advice module is uploaded to the physician's PC at the patient's regular visit. An external device is placed in a data interface cradle connected to the PC and data is transferred. In one embodiment of data transport, the external device comprises a personal digital assistant such as PALM PILOT® (Palm Computing, Inc.), and the data interface cradle is such a PDA for data synchronization with a personal computer. Cradle used by the device.

別の実施形態では、外部デバイスからのデータが、インターネット、電話または携帯電話ネットワークを介して医師のＰＣへアップロードされる。この場合、データは、定期的な間隔で、または患者または医師が患者の管理のために医師の再考の必要があると決定したいかなるときにも、アップロードされてもよい。   In another embodiment, data from an external device is uploaded to the physician's PC via the Internet, telephone or mobile phone network. In this case, the data may be uploaded at regular intervals or whenever the patient or physician determines that the physician needs to be reconsidered for patient management.

処方エディタは、医師が、各患者に対する動的処方を作成、閲覧および修正することを可能にする医師のＰＣ上のソフトウェアプログラムである。動的処方は、１つもしくは複数の生理的測定値、ならびに／または患者の症状、ならびに／または測定値もしくは症状（集約的には、入力パラメータ）の変化および／もしくは変化速度の値に応じて処方された治療のセットから成ってもよい。処方エディタは、医師が、各入力パラメータに対する閾値を定義すること、および入力パラメータの考えられるそれぞれの組合せに対して処方されるべき治療の組合せを定義することを可能にする。一実施形態では、処方エディタは、医師が、すべての可能性が、彼の意図した患者の管理の従って定義されたことを明確に見ることができる方式で、入力パラメータ範囲の考えられる組合せおよびそれに対応する治療を表示するグラフィカルユーザインターフェイスである。別の実施形態では、処方エディタが、患者から収集されたデータに関連する規則、および投与される治療または患者によって追従される指示の組の医師による入力および／または編集を可能にする。   The prescription editor is a software program on the physician's PC that allows the physician to create, view and modify a dynamic prescription for each patient. Dynamic prescription depends on one or more physiological measurements and / or patient symptoms, and / or changes in measurements or symptoms (collectively, input parameters) and / or rate of change values It may consist of a set of prescribed treatments. The prescription editor allows the physician to define a threshold for each input parameter and to define the combination of treatments to be prescribed for each possible combination of input parameters. In one embodiment, the prescription editor allows the physician to clearly see that all possibilities have been defined according to his intended patient management, and possible combinations of input parameter ranges and A graphical user interface displaying corresponding treatments. In another embodiment, the prescription editor allows a physician to enter and / or edit a set of rules associated with data collected from a patient and instructions to be administered or followed by the patient.

一実施形態では、修正された動的処方および／または較正データが、データが外部デバイスから医師のＰＣへアップロードされたのと同じ方式で、医師のＰＣから外部デバイスへダウンロードされる。このようなダウンローディングおよび／またはアップローディングは、たとえば、直接のハードウェア接続（たとえば、シリアルインターフェイス、ＵＳＢ，Ｆｉｒｅｗｉｒｅなど）によって、無線接続によって、またはインターネットを介して患者の外部デバイスを医師のＰＣと接続することによって行われる。一実施形態では、外部デバイスからの独自の識別番号が、処方と患者の間の正しい適合を確認するために使用される。この独自の識別番号は、製造時にその一体化されたプロセッサチップ内にプログラミングされた独自の識別番号を有する、埋め込まれたデバイスから外部デバイスによって得られる。一実施形態では、２７ビットの独自の識別コードが、製造時に埋め込まれたデバイスに恒久的にプログラミングされる。この識別コードは、埋め込まれたデバイスを外部デバイスソフトウェアに対して独自に識別するために埋め込まれたデバイスから外部のデバイスへデータに沿って送信される。   In one embodiment, the modified dynamic prescription and / or calibration data is downloaded from the physician's PC to the external device in the same manner that the data was uploaded from the external device to the physician's PC. Such downloading and / or uploading can be performed, for example, by direct hardware connection (eg, serial interface, USB, Firewire, etc.), wireless connection, or the patient's external device with the physician's PC via the Internet. Done by connecting. In one embodiment, a unique identification number from an external device is used to confirm the correct fit between the prescription and the patient. This unique identification number is obtained by an external device from an embedded device having a unique identification number programmed into its integrated processor chip at the time of manufacture. In one embodiment, a 27-bit unique identification code is permanently programmed into the device embedded at the time of manufacture. This identification code is transmitted along with the data from the embedded device to the external device to uniquely identify the embedded device to the external device software.

Ｃ．電力管理
一実施形態では、本発明の回路はまた、構成要素が使用されているときの間、システムのある構成要素の電力を下げるように構成された電力管理モジュール１１５を備える。このような構成要素は、図２７に示すように、アナログデジタル変換器８８、９７、デジタルメモリ９０、１００および中央処理ユニット１０７を備えるがそれに限定されない。このことは、バッテリ電力を節約することを助け、それによって、維持または交換の間の延長された時間の間、患者体内で動作可能であるように、デバイスの耐用年数を延長する。他の回路および信号送信モードが、当業者によって考案されてもよい。 C. Power Management In one embodiment, the circuit of the present invention also comprises a power management module 115 configured to reduce the power of certain components of the system while the components are in use. Such components include, but are not limited to, analog-to-digital converters 88 and 97, digital memories 90 and 100, and a central processing unit 107, as shown in FIG. This helps conserve battery power, thereby extending the useful life of the device so that it can operate within the patient for an extended time during maintenance or replacement. Other circuits and signal transmission modes may be devised by those skilled in the art.

一実施形態では、埋め込まれた圧力モニタが、体外から送信された電力で動作し、埋め込まれたバッテリの必要性を除去する。このアプローチは、連続的とは逆に、定期的な監視が必要とされるときに、特に良く適している。一実施形態では、１２５ｋＨｚの無線周波数エネルギーが、患者の皮膚を通って外部コイルから送信され、上記で説明するように、埋め込み可能な圧力モニタの電子部品パッケージと接続された埋め込まれたアンテナコイルによって受信される。アンテナコイルの信号が整流され、測定電子部品にさらに電力供給する、コンデンサを充電するために使用される。測定されたデータの低出力の遠隔通信が、アンテナコイル回路のインピーダンスを変化させることによって行われる。さらに別の実施形態では、コイルアンテナが、心臓内の圧力センサ内またはそのすぐ近傍に組み込まれる。   In one embodiment, the embedded pressure monitor operates with power transmitted from outside the body, eliminating the need for an embedded battery. This approach is particularly well suited when periodic monitoring is required as opposed to continuous. In one embodiment, 125 kHz of radio frequency energy is transmitted from an external coil through the patient's skin and, as described above, by an embedded antenna coil connected to an implantable pressure monitor electronics package. Received. The antenna coil signal is rectified and used to charge a capacitor that further powers the measurement electronics. Low power remote communication of measured data is performed by changing the impedance of the antenna coil circuit. In yet another embodiment, a coil antenna is incorporated in or near the pressure sensor in the heart.

ＩＩＩ．システム使用例
Ａ．例１
本発明のシステムの実施形態の例示的な動作モードが、以下のように説明される。以下の実施例は、本発明の様々な実施形態を示しているが、本発明を何ら限定するように意図されていない。 III. System usage example A. Example 1
An exemplary mode of operation of an embodiment of the system of the present invention is described as follows. The following examples illustrate various embodiments of the present invention but are not intended to limit the invention in any way.

一実施形態では、システムは、存在し得る特定のシステムおよびその他のセンサの構成によって示したように、左心房圧およびその他の状態を測定するために１時間に１回給電されるようにプログラミングされている。左心房圧測定値が、６０秒間２０ヘルツのサンプリング速度で取得され、左心房内の流体圧力を反映する１２００データ値となる。次に中央処理ユニットが、蓄積された値に基づいて平均左心房圧を計算する。次に、平均圧力が患者の主治医によって事前に定義された閾値よりも大きい場合、中央処理ユニットが、患者信号送信デバイスを介して適切な通信を患者に送信させる。   In one embodiment, the system is programmed to be powered once an hour to measure left atrial pressure and other conditions, as indicated by the particular system and other sensor configurations that may be present. ing. A left atrial pressure measurement is taken at a sampling rate of 20 hertz for 60 seconds, resulting in a 1200 data value reflecting the fluid pressure in the left atrium. The central processing unit then calculates an average left atrial pressure based on the accumulated value. Next, if the average pressure is greater than a threshold predefined by the patient's attending physician, the central processing unit causes the appropriate communication to be transmitted to the patient via the patient signal transmission device.

１組のコード化された患者への通信が、治療する医師によって考えられ、トランシーバ１０５を介した不揮発プログラムメモリ１１０内へのデータ送信を使用して経皮的なプログラミングによって、埋め込み時、または埋め込み後、デバイス内にエンコードされる。たとえば、医師が、特定の患者の平均左心房圧が、適切な薬物治療の下で１５から２０ｍｍＨｇの間で制御されることができることを決定すると仮定する。この適切な薬物治療は、５ミリグラム（ｍｇ）のリシノプリル、４０ｍｇのラシックス、２０ミリグラム等量（ｍＥｇ）の塩化カリウム、０．２５ｍｇのジゴキシン、および２５ｍｇのカルベジロールの処方箋を含むことが見出される。これらはすべて一日一回摂取される。   A set of encoded patient communications can be envisioned by the treating physician and by transcutaneous programming using data transmission into the non-volatile program memory 110 via the transceiver 105, at the time of implantation, or at the time of implantation Later it is encoded in the device. For example, assume that a physician determines that the average left atrial pressure for a particular patient can be controlled between 15 and 20 mmHg under appropriate drug treatment. This suitable medication is found to include a prescription of 5 milligrams (mg) lisinopril, 40 mg lasix, 20 milligram equivalents (mEg) potassium chloride, 0.25 mg digoxin, and 25 mg carvedilol. All of these are taken once a day.

患者は、デバイスを埋め込まれ、デバイスは以下のようにプログラミングされる。デバイスは、トランスデューサが、右心房と左心房の間の圧力の差に応答するように、心房中隔を横切って埋め込まれた圧力トランスデューサを備える。この圧力差は、大気圧の変化と無関係であり、大部分の状況で、左心房圧と良い相関関係があり、したがって左心房圧を示す。トランスデューサによって検知され、中央処理ユニットで計算されたデバイスのプログラミングは平均微分心房圧に応じて特定される４つの考えられる「警報レベル」を提供する。患者信号デバイスは、患者によって容易に識別可能なパルス化された振動を生成することが可能な機械的振動機である。   The patient is implanted with the device and the device is programmed as follows. The device comprises a pressure transducer that is implanted across the atrial septum such that the transducer is responsive to a pressure difference between the right and left atria. This pressure difference is independent of changes in atmospheric pressure and in most situations has a good correlation with left atrial pressure and thus represents left atrial pressure. The programming of the device sensed by the transducer and calculated in the central processing unit provides four possible “alarm levels” identified as a function of the mean differential atrial pressure. A patient signal device is a mechanical vibrator that can generate a pulsed vibration that is easily identifiable by a patient.

たとえば、１時間に１回、１日に１回、１週間に１回、１日に３〜４回、所定の間隔で、または検知された事象に応じて、症状に応じて、または指示に応じて、デバイスが、上記で説明したように患者の平均左心房圧を測定し、医師によって指定されたプログラミングに従って患者との通信のために適切な警報レベルを決定する。たとえば、１５ｍｍＨｇ未満の平均左心房圧は、ある程度の薬剤過多を示し、警報レベル１に対応する。１５から２０ｍｍＨｇの圧力は、最適な治療を示し、警報レベル２に対応する。２０から３０ｍｍＨｇの圧力は、軽度の治療不足または患者の状態の軽度の悪化を示し、警報レベル３に対応する。最後に、３０ｍｍＨｇを超える平均左心房圧は、患者の状態の重大な悪化を示し、警報レベル４に対応する。   For example, once an hour, once a day, once a week, 3-4 times a day, at predetermined intervals, according to detected events, according to symptoms, or as directed In response, the device measures the patient's average left atrial pressure, as described above, and determines an appropriate alarm level for communication with the patient according to programming specified by the physician. For example, an average left atrial pressure of less than 15 mm Hg indicates some drug overload and corresponds to an alarm level of 1. A pressure of 15 to 20 mm Hg indicates optimal treatment and corresponds to alarm level 2. A pressure of 20 to 30 mm Hg indicates mild undertreatment or mild deterioration of the patient's condition and corresponds to alarm level 3. Finally, an average left atrial pressure above 30 mmHg indicates a significant deterioration in the patient's condition and corresponds to an alarm level of 4.

適切な警報レベルが決定されたとき、デバイスは、デバイスがさらなる振動シークエンスを通じて警報レベルを通信しようとしていることを患者に知らせるために２秒の振動パルスを送信する。数秒後、１から４個の比較的短い（１秒）振動パルスのシークエンス、数は適用される警報レベルを示す、が、デバイスによって作製され、患者によって感じられる。患者は、警報レベルを決定するためにパルスを容易に計数することができ、次に、医師によって彼のために準備されたチャートまたはその他の指示によって彼自身の治療を継続または修正する。   When the appropriate alarm level is determined, the device sends a 2 second vibration pulse to inform the patient that the device is about to communicate the alarm level through a further vibration sequence. After a few seconds, a sequence of 1 to 4 relatively short (1 second) vibration pulses, the number indicating the applied alarm level, is created by the device and felt by the patient. The patient can easily count the pulses to determine the alarm level, and then continue or modify his own treatment with charts or other instructions prepared for him by the physician.

たとえば、２個のパルスは警報レベル２、特定の患者にとって最適なまたは最適に近い状態に対応する。この場合、医師の指示が、患者に彼または彼女の治療を以前と同じように継続するように告げる。警報レベル２に対する信号が、２４時間毎に１回、毎日固定された時間に与えられる。このことは、主に、デバイスが動作しており、すべてが彼の治療にとってよいことを患者に再保証し、患者に規則的なスケジュールで薬剤を摂取し続けることを奨励する。   For example, two pulses correspond to alarm level 2, optimal or near optimal conditions for a particular patient. In this case, the doctor's instructions will tell the patient to continue his or her treatment as before. A signal for alarm level 2 is given once every 24 hours for a fixed time every day. This mainly reassures the patient that the device is working and that everything is good for his treatment and encourages the patient to continue taking the medication on a regular schedule.

逆に、１個のパルスは、ある程度の最近の薬剤過多である、警報レベル１に対応する。そのとき、医師の指令は、警報レベル２に戻るまで、彼の治療のある部分を減少させるまたは省略することを患者に知らせる。たとえば、医師の指示は、患者に一次的にラシックスを停止すること、およびリシノプリルの投与量を１日２．５ｍｇに半減させることを告げる。コード化された信号が、警報レベル２に戻るまで、１２時間毎に１回患者に与えられる。   Conversely, one pulse corresponds to alarm level 1, which is some recent drug overload. The physician's command then informs the patient that some portion of his treatment will be reduced or omitted until the alarm level 2 is returned. For example, the doctor's instructions will tell the patient to temporarily stop Rasix and halve the dose of lisinopril to 2.5 mg per day. The encoded signal is given to the patient once every 12 hours until it returns to alarm level 2.

３個のパルスは、警報レベル３、患者の状態の軽度の悪化の状態を示す。したがって、医師の指示は、患者に、警報レベル２に戻るまで彼の治療の利尿剤成分を増加させることを知らせる。たとえば、患者は、彼または彼女の通常の投与量に、１日２回、８０ｍｇのラシックス、およびこれも１日２回、３０ｍＥｑの塩化カリウムを追加することを指示される。レベル３の警報信号は、患者の状態が警報レベル２に戻るまで４時間毎に与えられる。   Three pulses indicate an alarm level 3, a condition of mild deterioration of the patient's condition. Thus, the physician's instructions inform the patient to increase the diuretic component of his treatment until returning to alarm level 2. For example, the patient is instructed to add 80 mg of Lasix, twice a day, and 30 mEq of potassium chloride to his or her usual dose. Level 3 alarm signals are provided every 4 hours until the patient's condition returns to alarm level 2.

４個のパルスは、警報レベル４、患者の状態の重大な悪化を示す。この場合、患者は、彼の主治医に連絡をとり、利尿剤の投与量を増加させ、血管拡張剤を追加し、ベータブロッカーを中止するように指示される。たとえば、患者は、１日２回、８０ｍｇのラシックス、１日２回、３０ｍＥｑの塩化カリウム、１日２回、６０ｍｇのイムジュール彼の治療に追加し、ベータブロッカー、カルベジロールを摂取するのを中止するように指示される。警報レベル４に対応する信号が、２時間毎に、または医師が直接介入することができるまで与えられる。   Four pulses indicate alarm level 4, a serious deterioration of the patient's condition. In this case, the patient is instructed to contact his doctor, increase the diuretic dose, add vasodilators, and stop beta blockers. For example, a patient ceases to take beta blocker, carvedilol twice a day, 80 mg lasix, twice a day, 30 mEq potassium chloride, twice a day, 60 mg imdules in addition to his treatment. Instructed to do so. A signal corresponding to alarm level 4 is given every two hours or until the physician can directly intervene.

Ｂ．例２
一実施形態では、システムは、心臓内隔壁内に埋め込まれたセンサとともに外部で電力供給される埋込み可能なデバイスとして構成されている。センサの圧力トランスデューサは、左心房内の圧力に曝されている。一実施形態では、センサは、圧力トランスデューサが、左心房内の血液と流体的に左心房壁とほぼ同一平面上にあるように中隔内に固定される。別の実施形態では、アンカーは、圧力センサは、左心房内に所定の距離に延びるように設計されている。これらの実施形態の両方では、圧力センサパッケージが中隔内に配置され、その近位の端部が右心房内に戻って延びている。可撓性の導線は、ペースメーカー発電機ハウジングと同様に、右心房を通って上動脈内へ鎖骨下静脈まで戻り、鎖骨下静脈の壁を通って外へ、センサパッケージの近位の端部から延び、患者の鎖骨の近くの皮下ポケット内に配置されたアンテナコイルアセンブリを終点としている。 B. Example 2
In one embodiment, the system is configured as an implantable device that is externally powered with a sensor implanted within the intracardiac septum. The sensor's pressure transducer is exposed to pressure in the left atrium. In one embodiment, the sensor is secured within the septum such that the pressure transducer is approximately flush with the blood in the left atrium and is flush with the left atrial wall. In another embodiment, the anchor is designed such that the pressure sensor extends a predetermined distance into the left atrium. In both of these embodiments, the pressure sensor package is placed in the septum and its proximal end extends back into the right atrium. The flexible lead, like the pacemaker generator housing, returns through the right atrium into the superior artery to the subclavian vein and out through the wall of the subclavian vein from the proximal end of the sensor package. It ends with an antenna coil assembly that extends and is placed in a subcutaneous pocket near the patient's clavicle.

センサの場所での温度および心内心電図（ＩＥＧＭ）もまた、センサによって検知される。デジタル信号が、患者の皮膚の下に埋め込まれ、可撓性の導線によってセンサと接続されたアンテナコイルを介して外部遠隔通信デバイスに通信される。センサは、外部遠隔通信デバイスと接続され外部コイルから埋め込まれたコイルによって受信される無線周波数エネルギーによって電力供給される。外部遠隔通信デバイスは、バッテリ電源、信号プロセッサ、および患者と通信するためのディスプレイスクリーンおよびソフトウェアを備える携帯情報端末（ＰＤＡ）から成る患者信号送信デバイスを備える、外部患者助言モジュールの一部を形成する。   The temperature at the sensor location and the intracardiac electrogram (IEGM) are also sensed by the sensor. The digital signal is communicated to an external telecommunications device via an antenna coil embedded under the patient's skin and connected to the sensor by a flexible lead. The sensor is powered by radio frequency energy that is connected to an external telecommunications device and received by a coil embedded from an external coil. The external telecommunications device forms part of an external patient advisory module comprising a patient power transmission device consisting of a battery power source, a signal processor, and a personal digital assistant (PDA) with a display screen and software for communicating with the patient. .

外部患者助言モジュールは、医師によって決定された時間に、好ましくは医師が処方された薬剤を摂取するように計画した時間に、通常１日に１から３回、患者に警報を与えるようにプログラミングされている。一実施形態では、警報は音響警報および患者信号送信デバイスのグラフィカルインターフェイス上に書かれたメッセージの出現から成る。メッセージは、「心臓チェック」を行うように、すなわち埋め込まれたデバイスから生理的測定値を得るように患者に指示する。患者への指示は、測定の開始前に、静かに椅子に座るなど、ある標準的な状態を確立するための指示を含んでもよい。患者は、埋め込まれたアンテナコイル上に外部遠隔通信／電力供給コイルを配置し、次に測定シークエンスを開始するためにボタンを押圧するように指示される。いったん患者がボタンを押圧すると、外部デバイスが、埋め込まれたデバイスに電力供給し、それと通信するために外部コイルを介してエネルギーを放出し始める。一実施形態では、外部デバイスが、通信が確立されている間音響信号を放出し、その後、通信が確立されたときおよび測定が行われている間、最初のものとは異なる第２の音響信号を放出する。測定が終了した後、通常５から２０秒後、最初の２つとは異なる、第３の音響信号が、測定が完了したことを患者に信号送信するために放出される。   The external patient advice module is programmed to alert the patient, usually 1-3 times a day, at a time determined by the physician, preferably at the time the physician plans to take the prescribed medication. ing. In one embodiment, the alert consists of an acoustic alert and the appearance of a message written on the graphical interface of the patient signal transmission device. The message instructs the patient to perform a “cardiac check”, i.e. to obtain physiological measurements from the implanted device. The patient instructions may include instructions for establishing a certain standard condition, such as sitting in a chair quietly before the start of the measurement. The patient is instructed to place an external telecommunications / power supply coil on the implanted antenna coil and then press a button to start the measurement sequence. Once the patient presses the button, the external device begins to deliver energy through the external coil to power and communicate with the implanted device. In one embodiment, the external device emits an acoustic signal while communication is established, and then a second acoustic signal that is different from the first when communication is established and while measurements are being made. Release. After the measurement is completed, typically 5 to 20 seconds, a third acoustic signal, different from the first two, is emitted to signal the patient that the measurement is complete.

一実施形態では、外部デバイスが、体重、末梢血圧および症状などの患者の状態の関連する追加の情報を入力するように、そのグラフィカルインターフェイスを使用して、患者にさらに指示する。外部デバイスの信号処理装置が次に、患者によって入力された情報とともに、埋め込まれたデバイスからの測定された生理的パラメータを、医師によって事前に決定され、動的処方、すなわちＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）として外部デバイス内に蓄積されたような様々な治療上の行動に対応する範囲および制限と比較する。処方された治療上の行動が、次に、グラフィックディスプレイ上で患者に通信される。   In one embodiment, the external device further instructs the patient using its graphical interface to enter additional information related to the patient's condition, such as weight, peripheral blood pressure and symptoms. The signal processing unit of the external device is then pre-determined by the physician with the information entered by the patient and the measured physiological parameters from the implanted device, as a dynamic prescription, ie DynamicRx® Compare with limits and limits corresponding to various therapeutic behaviors such as those accumulated in external devices. The prescribed therapeutic action is then communicated to the patient on a graphic display.

一実施形態では、患者信号送信装置が、各処方された治療が行われたことを患者に確認するように促す。たとえば、治療が特定の経口投与量を摂取することである場合、患者は、薬剤が摂取されたときグラフィカルインターフェイス上のボタンを押圧するように促される。本発明の一実施形態では、患者または介護人が、処方薬を再補充するときを思い出すことができるように、患者の処方薬が補充された最後のときから、残っている薬の数の追跡するために、この情報が使用される。   In one embodiment, the patient signal transmission device prompts the patient to confirm that each prescribed treatment has been performed. For example, if the treatment is to take a specific oral dose, the patient is prompted to press a button on the graphical interface when the medication is taken. In one embodiment of the invention, tracking the number of remaining drugs from the last time a patient's prescription was replenished so that the patient or caregiver can remember when to refill the prescription This information is used to do this.

鬱血性心不全のためＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）の例として、左心房圧（ＬＡＰ）のレベルおよび変化速度が、利尿剤の投与量を決定するために医師によって使用されてもよい。ＬＡＰがその患者に対する正常範囲にある場合、患者信号送信デバイスが、利尿剤の通常投与量を表示する。上記の例１でのように、ＬＡＰが患者の正常範囲を下回った場合、医師が、利尿剤の減少または差し控えを表示し、その指示が、グラフィカルインターフェイス上に現れる。ＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）の別の実施形態では、患者が、医師もしくは介護人に電話する、治療食もしくは流体摂取量を変更する、または追加の休息をとるなど、いくつかの他の種類の行動をとるように指示されてもよい。このようにして、本発明の装置および方法は、医師が、患者の医学的状態の動的変化に応答して、患者のための治療を条件付きで処方し、患者に対する適切な治療を通信することを可能にする。   As an example of DynamicRx® for congestive heart failure, the level and rate of change of left atrial pressure (LAP) may be used by a physician to determine the diuretic dose. If the LAP is in the normal range for the patient, the patient signal transmitting device displays the normal dose of diuretic. As in Example 1 above, if the LAP falls below the patient's normal range, the physician displays a diuretic reduction or withdrawal and the indication appears on the graphical interface. In another embodiment of DynamicRx®, the patient may do some other type of behavior, such as calling a doctor or caregiver, changing a therapeutic diet or fluid intake, or taking additional rest. You may be instructed to take. In this way, the apparatus and method of the present invention allows a physician to conditionally prescribe treatment for a patient and communicate appropriate treatment to the patient in response to a dynamic change in the patient's medical condition. Make it possible.

一実施形態では、医師が患者のための治療上の計画、ＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）をパーソナルコンピュータ上に入力し、ＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）が次にＰＣから患者助言モジュールへロードする。一実施形態では、患者助言モジュールは、ＰＡＬＭ ＯＳ（登録商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．）などを使用したＰＤＡであり、動作システム、およびＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）が、医師のＰＣから、ＨＯＴＳＹＮＣ（登録商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．）など、ＰＡＬＭ ＯＳ（登録商標）の設備などを介してロードされる。医師のＰＣからＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）のローディングは、医師の診療所で行われることができる、またはテレホンモデム上で、またはインターネットなどのコンピュータネットワークを介して行われることができる。   In one embodiment, the physician enters a therapeutic plan for the patient, DynamicRx®, on the personal computer, which then loads from the PC to the patient advisory module. In one embodiment, the patient advisory module is a PDA using PALM OS® (Palm Computing, Inc.), etc., and the motion system and DynamicRx® are (Trademark) (Palm Computing, Inc.) and the like, and is loaded through a PALM OS (registered trademark) facility. The loading of DynamicRx (R) from the physician's PC can be done at the physician's clinic or on a telephone modem or via a computer network such as the Internet.

一実施形態では、ＰＣ上で動作するＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）ソフトウェアは、医師が、適切な治療／行動が、患者の生理的パラメータの考えられるすべての値に対して与えられるように、完全なＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）を作成するのを補助する治療テンプレートを含む。   In one embodiment, the DynamicRx (R) software running on the PC allows the full DynamicRx to ensure that the physician is given the appropriate treatment / behavior for all possible values of the patient's physiological parameters. Includes a treatment template to assist in creating a registered trademark.

本発明の一実施形態では、ＤｙｎａｍｉｃＲｘ（登録商標）は、患者指示を備える。一実施形態では、患者指示は、薬剤を摂取せよという命令もしくは指示、９１１に電話せよという指示、休息せよという指示、または医師もしくは医療従事者に電話せよという指示を含む。本発明の別の実施形態では、医師または医療従事者が、患者に指示を与えることを可能にするために１つまたは複数のデバイスが提供される。これらのデバイスは、ワークステーション、テンプレート、ＰＣ対ＰＡＬＭ（登録商標）ＨＯＴＳＹＮＣ（登録商標）（Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｃ）操作、プロセスのアップロード、プロセスのダウンロード、リンクデバイス、無線接続、ネットワーキング、データカード、メモリカードおよび、医師の指示が患者信号プロセッサ上にロードされることを可能にするインターフェイスデバイスを備えるが、それに限定されない。別の実施形態では、ユーザー指示が提供される。ここで、ユーザーは、患者、医師または第三者を含む。   In one embodiment of the present invention, DynamicRx® comprises patient instructions. In one embodiment, the patient instruction includes an instruction or instruction to take a medication, an instruction to call 911, an instruction to rest, or an instruction to call a doctor or health care worker. In another embodiment of the present invention, one or more devices are provided to allow a physician or medical professional to provide instructions to the patient. These devices include workstations, templates, PC-to-PALM® HOTSYNC® (Palm Computing, Inc) operation, process upload, process download, link device, wireless connection, networking, data card, memory It includes, but is not limited to, an interface device that allows the card and physician instructions to be loaded onto the patient signal processor. In another embodiment, user instructions are provided. Here, the user includes a patient, a doctor, or a third party.

Ｃ．実施例３
上記２つの実施例で説明された実施形態を埋め込まれた心不全患者は、このような埋込みのとき、またはそれに続いて、ＣＲＭデバイスの同時の埋込みのための医学的指示を受けてもよい。たとえば、必要とされるベータブロック薬剤での心不全治療は、疲労などの症状を誘発するのに十分心拍数を遅くすることがある、または、変時不全として公知である状態である、運動とともに心拍数が適切に増加するのを妨げることがある。これらの状態は、心房ペーシングまたは速度応答タイプのペースメーカーでの心房ペーシングに対する認識されている指示である。通常、このことは、右心耳内に通常配置されるペースメーカー発電機および心房ペーシング導線の配置を含む。多くの場合、二室ペースメーカーは、一方の導線を介して右心房を、第２のペーシング導線を介して右心室を同期的にペーシングするように通常配置される。他の場合、このような心不全患者は、同調しない左心室収縮を生じさせ、それによって心不全を悪化させる左束分岐ブロックと呼ばれる状態で生じることが知られているような心臓内の電気的状態の異常を有する。両心室ペースメーカーの実装が、これらの患者の多くを改善することが示されている。重大な心不全は、心室頻脈性不整脈による突然の心臓死のリスクを増加をもたらすため、これらの患者の多きは、埋込み可能な心臓徐細動器（ＩＣＤ）で治療されている。いくつかの場合、両心室ペースメーカーとＩＣＤから成る組合せ型律動管理デバイスが埋め込まれている。 C. Example 3
Heart failure patients implanted with the embodiments described in the two examples above may receive medical instructions for simultaneous implantation of CRM devices at or following such implantation. For example, treatment of heart failure with a required beta-blocking drug may slow the heart rate enough to induce symptoms such as fatigue, or a heart rate with exercise, a condition known as dyschronia May prevent the number from increasing properly. These conditions are recognized indications for atrial pacing on atrial pacing or rate-responsive pacemakers. This usually involves the placement of a pacemaker generator and atrial pacing lead normally placed in the right atrial appendage. Often, a dual chamber pacemaker is typically positioned to synchronously pace the right atrium via one lead and the right ventricle via a second pacing lead. In other cases, such patients with heart failure produce an unsynchronized left ventricular contraction, thereby causing an electrical condition in the heart as known to occur in what is called a left bundle branch block that exacerbates heart failure. Have an anomaly. Implementation of a biventricular pacemaker has been shown to improve many of these patients. Because severe heart failure results in an increased risk of sudden cardiac death due to ventricular tachyarrhythmias, many of these patients are treated with implantable cardiac defibrillators (ICDs). In some cases, a combined rhythm management device consisting of a biventricular pacemaker and an ICD is implanted.

ＣＲＭデバイスが必要とされるこのような場合では、そのすべてがその全体で参照によって組み込まれる、米国特許第６，３２８，６９９号、米国特許出願公開第２００３／００５５３４４号、および第２００３／００５５３４５号で、Ｅｉｇｌｅｒ他によって記載されている律動管理デバイスが心不全管理デバイスと一体化される場合、心房ペーシング導線として追加で左心房圧を示す圧力を得る感知導線を使用することが、患者にとって有用である。実施例２で説明したＬＡＰ感知導線システムが、ＬＡＰ感知導線を除去または交換することなく、コイルアンテナを適切に一体化されたＣＲＭ発生器と交換することによって、組合せ型心不全管理／ＣＲＭデバイスに更新されることができることは、さらに有用である、
一実施形態では、上記の実施例２の埋め込まれた心不全デバイスは、埋め込まれた通信コイルを適切な一体型ＣＲＭ発電機および追加のペーシング／ＩＣＤ導線と交換することによって修正される。ＬＡＰ感知導線は、心房ペーシング導線として発電機と接続される。発電機は、心房導線の感知回路に電力供給するための適切な回路を有する。ＬＡＰは、外部ＰＤＡと一体化された律動管理発電機のハウジング内の遠隔通信コイルとの間の遠隔通信によって読み取られる。臨床的に適切な場合、右および左心室ペーシングまたは徐細動導線が、配置され、発電機と接続されることができる。各このような組合せ型の律動および心不全管理システムによって、各個別のシステムによる臨床的な利点に加えて、多くの潜在的な利点がある。より少ない導線が、心臓内に配置される必要があり、単一の血管挿入部位は接続されたシステムで使用されることができる。心臓内隔壁からの振動ペーシングが、発作性心房細動、心不全患者に一般的な不整脈を阻止することが示されている。患者は、潜在的に増加した延命効果としてもより高いまたはより適切なベータブロッカー投与量レベルまで適定することができる。また、ＬＡＰセンサが、ペーシングパラメータを制御するために使用されることができる。上記で説明したように、ＬＡＰ波形は、ＬＶ充填を最適化するために機械的左側ＡＶ遅延を調節するのに有用である。また、ＬＡＰが所望の正常範囲内にあり、したがって患者が急性心不全状態にないとき、同調的な心房ペーシングが、バッテリ寿命を延長するために阻止されることができる。心不全および律動管理デバイスの組合せによって与えられる追加の臨床的な利点があることを、心臓学者または心臓外科医などの当業者なら理解されよう。 In such cases where a CRM device is required, U.S. Patent Nos. 6,328,699, U.S. Patent Application Publication Nos. 2003/0055344, and 2003/0055345, all of which are incorporated by reference in their entirety. Thus, when the rhythm management device described by Eigler et al. Is integrated with a heart failure management device, it is useful for the patient to use a sensing lead that obtains an additional pressure indicative of left atrial pressure as an atrial pacing lead . The LAP sensing lead system described in Example 2 is updated to a combined heart failure management / CRM device by replacing the coil antenna with a properly integrated CRM generator without removing or replacing the LAP sensing lead What can be done is even more useful,
In one embodiment, the implanted heart failure device of Example 2 above is modified by replacing the implanted communication coil with a suitable integrated CRM generator and additional pacing / ICD leads. The LAP sensing lead is connected to the generator as an atrial pacing lead. The generator has appropriate circuitry to power the atrial lead sensing circuit. The LAP is read by remote communication with a remote communication coil in the housing of the rhythm management generator integrated with the external PDA. If clinically appropriate, right and left ventricular pacing or fibrillation leads can be placed and connected to the generator. Each such combined rhythm and heart failure management system has many potential benefits in addition to the clinical benefits of each individual system. Fewer leads need to be placed in the heart and a single vascular insertion site can be used in a connected system. Oscillatory pacing from the intracardiac septum has been shown to prevent arrhythmias common to patients with paroxysmal atrial fibrillation and heart failure. Patients can be titrated to higher or more appropriate beta blocker dosage levels for potentially increased life-prolonging effects. A LAP sensor can also be used to control pacing parameters. As explained above, the LAP waveform is useful for adjusting the mechanical left AV delay to optimize LV filling. Also, when the LAP is within the desired normal range and thus the patient is not in an acute heart failure state, synchronous atrial pacing can be prevented to extend battery life. One skilled in the art, such as a cardiologist or cardiac surgeon, will appreciate that there are additional clinical benefits afforded by a combination of heart failure and rhythm management devices.

本発明は、その実施形態を参照にして特に示され、説明されているが、形態および詳細の様々な変更が、本発明の範囲から逸脱することなく行われてもよいことを当業者なら理解されよう。上記で説明した実施形態のすべてに対して、方法のステップは、順序どおりに行われる必要はない。   Although the invention has been particularly shown and described with reference to embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that various changes in form and detail may be made without departing from the scope of the invention. Let's be done. For all of the embodiments described above, the method steps need not be performed in order.

本発明の少なくとも１つの実施形態を実施するに適した装置を示す図である。FIG. 2 illustrates an apparatus suitable for practicing at least one embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態を実施するのに適した埋込み可能な装置を示す図である。FIG. 5 shows an implantable device suitable for carrying out another embodiment of the present invention. 図２に示した埋込み可能な装置の埋込み可能なハウジング内に配置された電子部品の一実施形態の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of one embodiment of an electronic component disposed within an implantable housing of the implantable device shown in FIG. 2. 心臓血管疾患を治療するためのシステムを示す図である。FIG. 1 shows a system for treating cardiovascular disease. 本発明の一実施形態で使用するための外部患者助言／遠隔通信モジュールのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an external patient advice / remote communication module for use with an embodiment of the present invention. 心臓血管疾患の診断、防止および治療を容易にするためにそれによって信号が解釈される例のリストである。FIG. 6 is a list of examples by which signals are interpreted to facilitate diagnosis, prevention and treatment of cardiovascular disease. 心臓血管疾患の診断、防止および治療を容易にするためにそれによって信号が解釈される例のリストである。FIG. 6 is a list of examples by which signals are interpreted to facilitate diagnosis, prevention and treatment of cardiovascular disease. 心臓血管疾患の診断、防止および治療を容易にするためにそれによって信号が解釈される例のリストである。FIG. 6 is a list of examples by which signals are interpreted to facilitate diagnosis, prevention and treatment of cardiovascular disease. 心臓内隔壁での測定値から導出される心臓性および非心臓性診断状態の表である。FIG. 6 is a table of cardiac and non-cardiac diagnostic states derived from measurements at the intracardiac septum. 図１３の可撓性の導線を示す図である。心房中隔の右心房および左心房側で、近位遠位のアンカーを展開するためにシースが引き出され、圧力感知トランスデューサが、患者の左心房と流体連絡している。It is a figure which shows the flexible conducting wire of FIG. On the right and left atrial side of the atrial septum, a sheath is withdrawn to deploy a proximal distal anchor, and a pressure sensing transducer is in fluid communication with the patient's left atrium. 患者の心臓内で可撓性の電気導線を固定するための方法を示す図である。FIG. 5 illustrates a method for securing a flexible electrical lead within a patient's heart. 本発明の一実施形態を埋め込むための心房中隔の穿刺を示す、患者の心臓の略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a patient's heart showing a puncture of an atrial septum for implanting an embodiment of the present invention. FIG. 患者の心房中隔内へ進行させるためのコイルねじを備える、心臓内に導線を固定するための別の方法を示す図である。FIG. 5 shows another method for securing a lead in the heart with a coil screw for progression into the patient's atrial septum. 圧力感知トランスデューサが患者の左心房内の定位置にある、図１１に示した装置を示す図である。FIG. 12 shows the apparatus shown in FIG. 11 with the pressure sensitive transducer in place in the patient's left atrium. その中に配置されている本発明の一実施形態の部品を示す患者の心臓の略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a patient's heart showing the components of an embodiment of the present invention disposed therein. FIG. 圧力感知トランスデューサが患者の左心房内の定位置にある、図１５および図１６の可撓性の導線を示す図である。FIG. 17 illustrates the flexible lead of FIGS. 15 and 16 with the pressure sensitive transducer in place in the patient's left atrium. 取外し可能なシースの内部で担持され、心房中隔を通って配置される展開可能なアンカーを備える可撓性の導線を示す図である。FIG. 6 shows a flexible lead with a deployable anchor carried within a removable sheath and placed through the atrial septum. 心房中隔の反対側でアンカーを展開させるためにシースが引き出された、図１５の可撓性の導線を示す図である。FIG. 16 illustrates the flexible lead of FIG. 15 with the sheath pulled out to deploy the anchor opposite the atrial septum. 大気圧を参照した肺毛細管楔圧（ＰＣＷ）（横座標）と、右心房とＰＣＷの間の圧力差（ＰＣＷ−ＲＡ）の相関図である。FIG. 5 is a correlation diagram of lung capillary wedge pressure (PCW) (abscissa) with reference to atmospheric pressure and pressure difference between the right atrium and PCW (PCW-RA). 典型的な正常圧力軌跡を示す図である。It is a figure which shows a typical normal pressure locus. 正常な血流力学の表である。It is a table of normal hemodynamics. センサが、心臓内隔壁内に埋め込まれた左心房圧センサであり、センサ導線がまた、ペースメーカーの心房導線として働く、埋込み可能な心臓ペースメーカーとの本発明の一実施形態の組合せを示す図である。別個の心室ペーシング導線も提供されている。FIG. 5 shows a combination of an embodiment of the present invention with an implantable cardiac pacemaker, where the sensor is a left atrial pressure sensor implanted in the intracardiac septum and the sensor lead also serves as the pacemaker atrial lead. . A separate ventricular pacing lead is also provided. 心電図と左心房圧力軌跡の間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an electrocardiogram and a left atrial pressure locus. 本発明の一実施形態によるセンサパッケージまたはモジュールである。1 is a sensor package or module according to an embodiment of the invention. 本発明の一実施形態による別のセンサパッケージまたはモジュールである。3 is another sensor package or module according to an embodiment of the invention. １つまたは複数の生理的パラメータを感知し、２導体デジタルセンサ／ペースメーカー導線を使用して心臓ペーシングを行うための一実施形態を示すパルスタイミング図である。FIG. 6 is a pulse timing diagram illustrating one embodiment for sensing one or more physiological parameters and performing cardiac pacing using a two-conductor digital sensor / pacemaker lead. ２導線ペースメーカー導線上でのペーシングおよび生理的監視の両方を提供する回路を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a circuit that provides both pacing and physiological monitoring on a two-wire pacemaker lead. 本発明の別の実施形態によるセンサモジュール内の回路を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a circuit in a sensor module according to another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態によるセンサモジュール内の回路を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a circuit in a sensor module according to another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態によるセンサモジュール内の回路を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a circuit in a sensor module according to another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態によるセンサモジュール内の回路を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a circuit in a sensor module according to another embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による使用に適したデジタル回路を示す図である。FIG. 3 illustrates a digital circuit suitable for use with an embodiment of the present invention. 本発明のある「独立型」実施形態による埋込み可能なハウジングである。Fig. 2 is an implantable housing according to one "stand alone" embodiment of the present invention. 本発明のある「ＣＲＭ組合せ型」実施形態による埋込み可能なハウジングである。FIG. 2 is an implantable housing according to one “CRM combination” embodiment of the present invention. FIG.

Claims (42)

心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能なセンサと、
ハウジングと、前記心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能な電極と、を備える埋込み可能な心臓律動管理装置と、
前記埋込み可能なハウジングと接続され、かつ前記電極と接続された少なくとも１つの埋込み可能な導線と、
治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、前記プロセッサ出力が前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
患者によって互いを区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示し、前記少なくとも２つの治療信号が前記プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 A sensor operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart;
An implantable cardiac rhythm management device comprising a housing and electrodes operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart;
At least one implantable conductor connected to the implantable housing and connected to the electrode;
A signal processor operable to generate a processor output indicative of therapy, wherein the processor output is based at least in part on the sensor signal;
Operatable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by a patient, each signal indicating a therapeutic procedure, the at least two therapy signals being based at least in part on the processor output A signal transmitting device;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 前記電気的刺激が、前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいて伝達される、請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the electrical stimulus is transmitted based at least in part on the sensor signal. 前記少なくとも１つの埋込み可能な導線が、前記埋込み可能なハウジングに前記センサ信号を伝達する、請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one implantable conductor transmits the sensor signal to the implantable housing. 前記センサ信号および前記電気的刺激が、前記少なくとも１つの埋込み可能な導線によって供給される、請求項３に記載の装置。   The apparatus of claim 3, wherein the sensor signal and the electrical stimulus are provided by the at least one implantable lead. 前記少なくとも１つの埋込み可能な導線が、前記埋込み可能なハウジングと前記センサの間に１つまたは複数の電力パルスを供給する請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one implantable lead provides one or more power pulses between the implantable housing and the sensor. 前記少なくとも１つの埋込み可能な導線が、前記埋込み可能なハウジングと前記センサの間にデータ信号を供給する、請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one implantable lead provides a data signal between the implantable housing and the sensor. 前記データ信号が、圧力信号、非圧力感知信号、ペーシング信号およびプログラミング信号の１つまたは複数から成る群から選択された信号から成る、請求項６に記載の装置。   The apparatus of claim 6, wherein the data signal comprises a signal selected from the group consisting of one or more of a pressure signal, a non-pressure sensing signal, a pacing signal, and a programming signal. 自動化された治療デバイスを備える、請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, comprising an automated therapy device. 前記自動化された治療デバイスが、動的処方、薬剤移送ユニットおよび心臓律動管理装置の１つまたは複数から選択された治療デバイスから選択される、請求項８に記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the automated therapy device is selected from a therapy device selected from one or more of a dynamic prescription, a drug transfer unit and a cardiac rhythm management device. 前記自動化された治療デバイスが、２心室ペースメーカーのＡＶ間隔を制御する、請求項８に記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the automated therapy device controls the AV interval of a two ventricular pacemaker. 前記自動化された治療デバイスが、鬱血性心不全を示すパラメータに基づいて少なくとも部分的に制御される、請求項８に記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the automated therapy device is controlled at least in part based on a parameter indicative of congestive heart failure. 前記自動化された治療デバイスが、心房細動を示すパラメータに基づいて少なくとも部分的に制御される、請求項８に記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the automated therapy device is controlled at least in part based on a parameter indicative of atrial fibrillation. 前記信号プロセッサが、医師の動的処方に部分的に基づいて前記プロセッサ出力を発生させ、前記動的処方が、少なくとも２つの別個の生理的状態に対応する少なくとも２つの治療上の指示を備える、請求項１に記載の装置。   The signal processor generates the processor output based in part on a physician's dynamic prescription, the dynamic prescription comprising at least two therapeutic instructions corresponding to at least two distinct physiological conditions; The apparatus of claim 1. 動的処方を受信し、蓄積するように構成された医師ワークステーションをさらに備える、請求項１３に記載の装置。   The apparatus of claim 13, further comprising a physician workstation configured to receive and store the dynamic prescription. 前記医師ワークステーションから前記信号プロセッサへ前記蓄積された動的処方を通信するためのインターフェイスをさらに備える、請求項１４に記載の装置。   The apparatus of claim 14, further comprising an interface for communicating the accumulated dynamic prescription from the physician workstation to the signal processor. 少なくとも１つの治療信号が、患者指示を含む、請求項１に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one treatment signal includes patient instructions. 第１のセンサが心臓内の流体圧力を示す第１のセンサ信号を発生させるように動作可能である、前記第１のセンサおよび第２のセンサと、
前記心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能な心臓律動管理装置であって、前記電気的刺激が、前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいて伝達される心臓律動管理装置と、
前記心臓律動管理装置と接続された少なくとも１つの埋込み可能な導線と、
治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、前記プロセッサ出力が前記第１のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示し、前記少なくとも２つの治療信号が前記プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 The first sensor and the second sensor, wherein the first sensor is operable to generate a first sensor signal indicative of fluid pressure in the heart;
A cardiac rhythm management device operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart, wherein the electrical stimulation is transmitted based at least in part on the sensor signal; ,
At least one implantable lead connected to the cardiac rhythm management device;
A signal processor operable to generate a processor output indicative of therapy, wherein the processor output is based at least in part on the first sensor signal;
Signals operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by a patient, each signal indicating a therapeutic procedure, wherein the at least two therapy signals are based at least in part on the processor output A transmission device;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 前記第２のセンサが、前記患者の体外に配置されている、請求項１７に記載の装置。   The apparatus of claim 17, wherein the second sensor is disposed outside the patient's body. 前記第２のセンサが、第２の圧力、心臓の電気的活動、温度、心房中隔位置、心臓構造の速度、心臓構造の加速度、電気的抵抗、胸腔電気インピーダンス、呼吸一回換気量、呼吸速度、呼吸毎分換気量、総体重、酸素飽和度、酸素分圧、心臓の左室内の酸素分圧、心臓の右室内の酸素分圧、および心臓出力の１つまたは複数から成る群から選択されたパラメータを測定する、請求項１７に記載の装置。   The second sensor includes second pressure, cardiac electrical activity, temperature, atrial septal position, cardiac structure speed, cardiac structure acceleration, electrical resistance, thoracic electrical impedance, tidal volume, breathing Select from the group consisting of one or more of the following: rate, respiratory volume per minute, total body weight, oxygen saturation, oxygen partial pressure, oxygen partial pressure in the left ventricle of the heart, oxygen partial pressure in the right ventricle of the heart, and cardiac output The apparatus of claim 17, wherein the measured parameter is measured. 前記第２のセンサが、自動化された心房圧力計バンドを備える、請求項１７に記載の装置。   The apparatus of claim 17, wherein the second sensor comprises an automated atrial pressure gauge band. 前記第２のセンサが、体重計を備える、請求項１７に記載の装置。   The apparatus of claim 17, wherein the second sensor comprises a scale. 心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能な埋込み可能なセンサモジュールと、
前記センサモジュールを埋込み可能なハウジングと接続する埋込み可能な可撓性の導線であって、前記ハウジングが、患者の皮膚を通って前記センサ信号を通信するように構成された遠隔通信装置を備える導線と、
前記埋込み可能な装置と通信するように構成された外部遠隔通信デバイスと、
前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいて適切な治療上の処置を示す信号を発生させるように動作可能な信号処理装置と、
前記患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示す患者信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 An implantable sensor module operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure within the left atrium of the heart;
An implantable flexible conductor connecting the sensor module with an implantable housing, the conductor comprising a remote communication device configured to communicate the sensor signal through a patient's skin When,
An external telecommunications device configured to communicate with the implantable device;
A signal processing device operable to generate a signal indicative of an appropriate therapeutic treatment based at least in part on the sensor signal;
A patient signal transmitting device operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by the patient, each signal indicating a therapeutic treatment;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 前記センサ信号が、圧力信号を備える請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the sensor signal comprises a pressure signal. 前記圧力信号が、左心房圧のパラメータを備える請求項２３に記載の装置。   24. The apparatus of claim 23, wherein the pressure signal comprises a left atrial pressure parameter. 前記パラメータが、波振幅、波形上昇速度、波形下降速度、心臓サイクルに対する波形形状のタイミング、別の波形形状に対する波形形状のタイミング、ａ波とｃ波の間の時間差、ａ波とｖ波の間の時間差、およびｖ波とｃ波の間の時間差１つまたは複数から成る群から選択されたパラメータ信号に基づいて決定される、請求項２４に記載の装置。   The parameters are wave amplitude, waveform rising speed, waveform falling speed, waveform shape timing for a cardiac cycle, waveform shape timing for another waveform shape, time difference between a wave and c wave, between a wave and v wave 25. The apparatus of claim 24, wherein the apparatus is determined based on a parameter signal selected from the group consisting of one or more time differences and one or more time differences between the v and c waves. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、更新可能である請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead is renewable. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、複数の構成で動作するように構成されている請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead is configured to operate in a plurality of configurations. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、遠隔通信構成で動作するように構成されている請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead is configured to operate in a telecommunications configuration. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、遠隔通信構成および心臓管理構成で動作するように構成されている請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead is configured to operate in a telecommunications configuration and a cardiac management configuration. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、遠隔通信構成および治療構成で動作するように構成されている請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead is configured to operate in a telecommunications configuration and a therapeutic configuration. 前記埋込み可能な可撓性の導線が、適切な構成を自動的に感知する電子部品を備える請求項２２に記載の装置。   23. The apparatus of claim 22, wherein the implantable flexible lead comprises electronic components that automatically sense the proper configuration. 心臓の左心房内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるように動作可能なセンサと、
電極を備え、前記電極が心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能であり、前記電気的刺激が前記圧力信号に少なくとも部分的に基づいて伝達される心臓律動管理装置と、
前記圧力信号を患者の体外のある位置へ送信するように動作可能な遠隔通信装置と、
前記電極と接続された少なくとも１つの埋込み可能な導線と、
治療上の処置を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、前記プロセッサ出力が、前記圧力信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
前記プロセッサ出力を前記患者に通信するように動作可能である信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 A sensor operable to generate a pressure signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart;
A cardiac rhythm management device comprising electrodes, wherein the electrodes are operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart, wherein the electrical stimulation is transmitted based at least in part on the pressure signal;
A remote communication device operable to transmit the pressure signal to a location outside the patient's body;
At least one implantable conductor connected to the electrode;
A signal processor operable to generate a processor output indicative of a therapeutic action, wherein the processor output is based at least in part on the pressure signal;
A signal transmission device operable to communicate the processor output to the patient;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 心臓内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるように動作可能なセンサと、
前記圧力信号を患者の体外のある位置へ通信するように動作可能な遠隔通信装置と、
治療上の処置を示す治療信号を発生させるように動作可能であり、前記治療信号が、前記圧力信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
前記治療信号を前記患者に通信するように動作可能である信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 A sensor operable to generate a pressure signal indicative of fluid pressure in the heart;
A remote communication device operable to communicate the pressure signal to a location outside the patient's body;
A signal processor operable to generate a therapeutic signal indicative of a therapeutic treatment, wherein the therapeutic signal is based at least in part on the pressure signal;
A signal transmission device operable to communicate the treatment signal to the patient;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 外部患者助言モジュールをさらに備える、請求項３３に記載の装置。   34. The device of claim 33, further comprising an external patient advice module. 前記患者助言モジュールが、大気圧を感知するための気圧計をさらに備える、請求項３４に記載の装置。   35. The apparatus of claim 34, wherein the patient advice module further comprises a barometer for sensing atmospheric pressure. １つまたは複数の心臓圧力を示す信号を発生させるための感知手段と、
患者の心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するための手段と、
治療を示す治療信号を発生し、前記治療信号が、前記圧力信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
患者の心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するために前記手段に接続された少なくとも１つの埋め込み可能な導線と、
前記治療信号を使用者に通信するための信号送信手段とを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 Sensing means for generating a signal indicative of one or more cardiac pressures;
Means for transmitting electrical stimulation to a location within the patient's heart;
A signal processor for generating a therapy signal indicative of therapy, wherein the therapy signal is based at least in part on the pressure signal;
At least one implantable lead connected to said means for transmitting electrical stimulation to a location within the patient's heart;
Signal transmitting means for communicating the treatment signal to a user,
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるように動作可能なセンサと、
前記心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するように動作可能な心臓律動管理装置と、
治療を示すプロセッサ出力を発生させるように動作可能であり、前記治療信号が前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいている信号プロセッサと、
患者によって互いに区別可能な少なくとも２つの治療信号を発生させるように動作可能であり、各信号が治療上の処置を示し、前記少なくとも２つの治療信号が前記プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている信号送信デバイスとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための装置。 A sensor operable to generate a sensor signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart;
A cardiac rhythm management device operable to transmit electrical stimulation to a location within the heart;
A signal processor operable to generate a processor output indicative of therapy, wherein the therapy signal is based at least in part on the sensor signal;
Signals operable to generate at least two therapy signals that are distinguishable from each other by a patient, each signal indicating a therapeutic procedure, wherein the at least two therapy signals are based at least in part on the processor output A transmission device;
An apparatus for treating a cardiovascular disease in the patient. 心臓の左心房内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、
前記心臓内のある位置に電気的刺激を伝達するステップと、
信号送信デバイスへの治療を示すプロセッサ出力を発生させ、前記プロセッサ出力が前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、
少なくとも２つの治療信号を患者に供給するステップとを含み、
前記少なくとも２つの治療信号が、前記患者によって区別可能であり、
前記少なくとも２つの治療信号が、治療上の処置を示し、
前記少なくとも２つの治療信号が、前記プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいている、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法。 Generating a sensor signal indicative of fluid pressure in the left atrium of the heart;
Transmitting electrical stimulation to a location in the heart;
Generating a processor output indicative of therapy to a signal transmitting device, the processor output being based at least in part on the sensor signal;
Providing at least two treatment signals to the patient;
The at least two treatment signals are distinguishable by the patient;
The at least two therapeutic signals indicate a therapeutic treatment;
The at least two therapy signals are based at least in part on the processor output;
A method for treating cardiovascular disease in a patient. 前記電気的刺激が、前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいて伝達される、請求項３８に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the electrical stimulus is communicated based at least in part on the sensor signal. 心臓内の流体圧力を示すセンサ信号を発生させるステップと、
患者に電気的パルスを伝達し、前記伝達が前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、
プロセッサ出力を信号送信デバイスに供給し、前記プロセッサ出力が治療上の処置を示し、前記プロセッサ出力が前記センサ信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、
治療信号を前記患者に供給し、前記治療信号が前記プロセッサ出力に少なくとも部分的に基づいているステップとを含む、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法。 Generating a sensor signal indicative of fluid pressure in the heart;
Transmitting an electrical pulse to a patient, wherein the transmission is based at least in part on the sensor signal;
Providing a processor output to a signal transmitting device, wherein the processor output is indicative of a therapeutic action, and the processor output is based at least in part on the sensor signal;
Providing a treatment signal to the patient, wherein the treatment signal is based at least in part on the processor output.
A method for treating cardiovascular disease in a patient. 心臓内の流体圧力を示す圧力信号を発生させるステップと、
前記圧力信号を患者の体外のある位置へ通信するステップと、
治療上の処置を示すプロセッサ出力を発生させ、前記プロセッサ出力が前記圧力信号に少なくとも部分的に基づいているステップと、
前記プロセッサ出力を前記患者に通信するステップとを含む、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するための方法。 Generating a pressure signal indicative of fluid pressure in the heart;
Communicating the pressure signal to a location outside the patient's body;
Generating a processor output indicative of a therapeutic action, wherein the processor output is based at least in part on the pressure signal;
Communicating the processor output to the patient.
A method for treating cardiovascular disease in a patient. センサと接続され、前記センサが患者の生理的パラメータを測定する導線と、
前記導線と接続可能であり、前記生理的パラメータを示す信号を通信するように動作可能な少なくとも１つの通信デバイスを備える、ハウジングと、
信号プロセッサと、前記通信デバイスによってデータを送信または受信するように構成された遠隔通信ハードウェアとを備える患者助言モジュールとを備える、
前記患者体内の心臓血管疾患を治療するためのキット。
A conductor connected to a sensor, wherein the sensor measures a physiological parameter of the patient;
A housing comprising at least one communication device connectable with the conductor and operable to communicate a signal indicative of the physiological parameter;
A patient advice module comprising a signal processor and telecommunications hardware configured to transmit or receive data by the communication device;
A kit for treating a cardiovascular disease in the patient.
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