用于递送复合起搏脉冲的心血管外心脏起搏系统技术方案

一种植入式医疗设备被配置成控制治疗模块将包括多个电容器的电容器阵列耦合至多个心血管外电极，并且控制所述治疗模块通过以下方式来经由所述多个心血管外电极向患者的心脏递送复合起搏脉冲：顺序地对所述多个电容器的至少一部分进行放电以产生限定所述复合起搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲。搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲。搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲。

【技术实现步骤摘要】
用于递送复合起搏脉冲的心血管外心脏起搏系统
[0001]本申请是国际申请号为PCT/US2016/064762，国际申请日为2016年12月 2日，进入中国国家阶段申请号为201680070459.6，题为“用于递送复合起搏 脉冲的心血管外心脏起搏系统”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开总体上涉及植入式医疗设备，并且具体地涉及一种用于使用心血管 外电极递送心脏起搏脉冲的系统、设备和方法。

技术介绍

[0003]用于递送治疗、监测患者的生理状况或其组合的各种植入式医疗设备 (IMD)已经在临床上植入或者被提议用于临床植入患者体内。一些IMD可 以采用承载刺激电极、感测电极和/或其他传感器的一条或多条细长的电引线。 IMD可以向如心脏、脑、胃、脊髓、骨盆底等各种器官、神经、肌肉或组织递 送治疗或者监测其状况。植入式医疗引线可以被配置成将电极或其他传感器定 位在所期望的位置处，以便递送电刺激或感测生理状况。例如，电极或传感器 可以沿着引线的远端部分被承载，所述引线皮下地、经静脉地或肌肉下地被延 伸。引线的近端部分可以耦合至植入式医疗设备壳体，所述植入式医疗设备壳 体包含如信号生成电路和/或感测电路等电路(circuitry)。
[0004]如心脏起搏器或植入式复律器除颤器(ICD)等一些IMD经由一条或多 条植入式引线所承载的电极和/或ICD的起搏器的壳体来将治疗电刺激提供到 患者的心脏。所述引线可以是经静脉的，例如，通过一条或多条静脉推进到心 脏中，以便将心内膜电极定位成与心脏组织紧密接触。其他引线可以是植入在 心脏外部的非经静脉的引线，例如，在心外膜、心包或皮下植入。所述电极用 于向心脏递送电刺激脉冲以解决异常节律。
[0005]能够递送电刺激以治疗异常心律的IMD通常感测代表心脏的固有去极化 的信号，并分析感测到的信号以识别异常节律。在检测到异常节律时，所述设 备可以递送适当的电刺激治疗以恢复更为正常的节律。例如，在使用心内膜电 极或心外膜电极检测到心动过缓或心动过速时，起搏器或ICD可以向心脏递送 低压起搏脉冲。在使用由经静脉引线或非经静脉引线承载的电极检测到快心室 性心动过速或纤维性颤动时，ICD可以向心脏递送高压复律或除颤电极。所递 送的治疗类型及其在恢复正常节律时的有效性至少部分地取决于用于递送电 刺激的电极类型及其相对于心脏组织的位置。

技术实现思路

[0006]总体上，本公开涉及用于通过植入式医疗设备递送心血管外起搏脉冲的技 术。根据本文所公开的技术进行操作的起搏器或ICD使用心血管外电极来递送 一串/一系列(a seriers of)融合低压电脉冲，以产生由所述融合低压脉冲限定 的复合心脏起搏脉冲。当单独脉冲的累积脉冲能量超过心脏的夺获阈值时，甚 至当单独脉冲能量小于所述夺获阈值时，使用心血管外电极递送的复合起搏脉 冲可以夺获心脏。
[0007]在一个示例中，本公开提供了一种植入式医疗设备，所述植入式医疗设备 包括起搏控制模块和治疗模块。所述治疗模块具有包括多个电容器的电容器阵 列，并且被配置成将所述电容器阵列耦合至心血管外电极以便向患者心脏递送 复合起搏脉冲。所述起搏控制模块耦合至所述治疗模块，并且被配置成控制所 述治疗模块顺序地对所述电容器中的至少一部分进行放电以产生限定所述复 合起搏脉冲的一串/一系列至少两个单独脉冲。
[0008]在另一示例中，本公开提供了一种由植入式医疗设备执行的方法。所述方 法包括：控制治疗模块将包括多个电容器的电容器阵列耦合至心血管外电极， 以及由起搏控制模块控制所述治疗模块通过以下方式来经由所述心血管外电 极向患者的心脏递送复合起搏脉冲：顺序地对所述电容器的至少一部分进行放 电以产生限定所述复合起搏脉冲的一串/一系列至少两个单独脉冲。
[0009]在另一示例中，本公开提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂 态计算机可读存储介质包括一组指令，所述指令在由植入式医疗设备的控制模 块执行时使所述植入式医疗设备控制治疗模块将包括多个电容器的电容器阵 列耦合至心血管外电极；并且控制所述治疗模块通过以下方式来经由所述心血 管外电极向患者的心脏递送复合起搏脉冲：顺序地对所述电容器的至少一部分 进行放电以产生限定所述复合起搏脉冲的一串/一系列至少两个单独脉冲。
[0010]本
技术实现思路
旨在提供对本公开中描述的主题的概述。本
技术实现思路
并不旨在 提供对以下附图和说明书内详细描述的装置和方法的排他性或详尽解释。在以 下附图和说明书中阐述了一个或多个示例的进一步细节。
附图说明
[0011]图1A至图1B是植入有IMD系统的患者的概念图，所述系统包括耦合至 心血管外感测、起搏和复律/除颤引线以用于递送心血管外起搏脉冲的皮下植入 的IMD。
[0012]图1C是图1A的IMD系统的心血管外感测、起搏和复律/除颤引线的替代 性植入位置的示意图。
[0013]图2A是展示了图1A的具有替代性电极安排的植入式电引线的另一示例 的远端部分的概念图。
[0014]图2B是展示了图1A的具有类似于图2A电极安排、但具有沿着远端部分 的不同形状的引线体的心血管外引线的另一示例的远端部分的概念图。
[0015]图3是根据一个示例的图1A的IMD的示意图。
[0016]图4A是对可以由图1A的IMD生成和递送以使用心血管外电极来起搏患 者心脏的复合起搏脉冲的示例的描绘。
[0017]图4B是根据另一示例的对复合起搏脉冲的描绘。
[0018]图5是根据一个示例的起搏控制模块和低压治疗模块的示意图。
[0019]图6是根据一个示例的图5的起搏控制模块的示意图。
[0020]图7是根据一个示例的电容器选择和控制模块的示意图。
[0021]图8是根据一个示例的用于递送心血管外起搏脉冲的方法的流程图。
[0022]图9是可以被执行用于选择用于递送复合起搏脉冲的电容器序列的方法 的流程图。
[0023]图10是根据另一示例用于递送复合起搏脉冲的方法的流程图。
[0024]图11是耦合至经静脉引线的IMD的概念图。
[0025]图12A是图11的IMD以及心血管外引线的近端部分的概念图。
[0026]图12B是图11中所示出的IMD以及经静脉引线的近端部分的概念图。
[0027]图13是根据另一示例的低压治疗模块的概念图。
[0028]图14是可以由图13的低压治疗模块递送的复合起搏脉冲的示例的概念图。
[0029]图15是用于可编程地配置图11的IMD以操作用于结合经静脉引线来递 送多通道多腔室心脏起搏或者结合心血管外引线和心血管外电极来递送单通 道心脏起搏的方法的流程图。
具体实施方式
[0030]总体上，本公开描述了用于使用不直接接触心脏组织的心血管外电极 来递送低压起搏脉冲的技术。如本文所使用的，术语“心血管外 (extra
‑
cardiovascular)”是指在血管、心脏和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入式医疗设备，包括：治疗模块(85)，该治疗模块具有包括多个电容器的电容器阵列(110)，并且被配置成将所述电容器阵列耦合至多个心血管外电极以便向患者心脏递送复合起搏脉冲；起搏控制模块(102)，该起搏控制模块耦合至所述治疗模块，并且被配置成控制所述治疗模块顺序地对所述多个电容器中的至少一部分进行放电以产生限定所述复合起搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲。2.一种植入式医疗设备，包括：治疗模块，该治疗模块具有包括多个电容器的电容器阵列以及输出信号线，并且该治疗模块被配置成将所述电容器阵列选择性地耦合至所述输出信号线以产生复合起搏脉冲；阻抗测量模块；以及起搏控制模块，其耦合至所述治疗模块和所述阻抗测量模块，并且被配置成控制所述治疗模块顺序地对所述多个电容器中的至少一部分进行放电以产生限定所述复合起搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲，所述起搏控制模块进一步被配置成：从所述电容器阵列的所述多个电容器中选择电容元件；通过所述阻抗测量模块获得阻抗测量结果；根据所述阻抗测量结果以及所选电容元件的有效电容来确定RC时间常数；至少基于所确定的RC时间常数来设定单独脉冲宽度；并且控制所述治疗模块来产生所述至少两个单独脉冲中使用所述所选电容元件并且具有所述单独脉冲宽度的单独脉冲。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块：开始对所述多个电容器中的第一部分进行放电以产生所述数个单独脉冲中的第一单独脉冲的前沿，并且停止对所述多个电容器中的所述第一部分进行放电以产生所述数个单独脉冲中的所述第一单独脉冲的终止沿；并且在所述单独脉冲中的所述第一单独脉冲的所述终止沿上，开始对所述多个电容器中与所述第一部分不同的第二部分进行放电以产生所述单独脉冲中的第二单独脉冲。4.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块以低于起搏夺获阈值的相应的单独脉冲能量来递送所述至少两个单独脉冲中的每一个单独脉冲。5.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块，以高于起搏夺获阈值的累积脉冲能量来递送定义所述复合起搏脉冲的所述至少两个单独脉冲。6.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块被配置成：针对所述复合起搏脉冲选择起搏脉冲宽度；从所述电容器阵列的所述多个电容器中选择电容元件的一序列；针对所述序列中的每个电容元件设定单独脉冲宽度，以使得所述单独脉冲宽度之和等于或大于所选起搏脉冲宽度；并且控制所述治疗模块：将所述序列中的电容元件中的每一个充电至脉冲电压幅值；并且
通过对所述序列中的电容元件的每一个顺序地放电长达为对应电容元件所设定的对应单独脉冲宽度的时间，来产生所述一系列至少两个单独脉冲。7.如权利要求2所述的设备，其中：所述电容器阵列中的所述多个电容器包括至少两个保持电容器；并且所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块一次一个顺序地对所述至少两个保持电容器进行放电以产生所述一系列至少两个单独脉冲。8.如权利要求2所述的设备，其中：所述电容器阵列的所述多个电容器包括至少四个保持电容器；并且所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块顺序地对所述至少四个保持电容器进行放电以产生一系列至少三个单独脉冲。9.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块被配置成控制所述治疗模块递送所述至少两个单独脉冲中具有第一脉冲宽度的第一单独脉冲，以及所述至少两个单独脉冲中具有大于所述第一脉冲宽度的第二脉冲宽度的第二单独脉冲。10.如权利要求2所述的设备，进一步包括：多个操作配置开关和多个起搏输出线；其中所述多个电容器包括多个保持电容器和多个输出电容器，所述多个输出电容器中的每一个靠着所述多个起搏输出线中的对应一个起搏输出线；其中所述控制模块被配置为通过控制所述多个操作配置开关以将所述多个输出电容器中的至少一部分耦合到所述多个起搏输出线中的单个起搏输出线，来启用由所述治疗模块使用复合起搏脉冲进行的心血管外起搏。11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述控制模块被配置为，通过控制所述多个操作配置开关以将所述多个输出电容器中的至少一部分从所述多个起搏输出线中的所述单个起搏输出线上解耦合，来停用由所述治疗模块使用复合起搏脉冲进行的心血管外起搏并启用多通道起搏。12.如权利要求2所述的设备，进一步包括：壳体，其封闭所述治疗模块和所述起搏控制模块；连接器块，耦合至所述壳体并且包括至少一个连接器镗孔，所述至少一个连接器镗孔被配置成接纳心血管外引线的连接器以便将所述心血管外引线中的电极电耦合至所述治疗模块。13.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块进一步被配置成：控制所述治疗模块顺序地对所述多个电容器的第一部分进行放电以用于第一单独脉冲宽度并且对所述多个电容器的第二部分进行放电以用于第二单独脉冲宽度，所述第一单独脉冲宽度和所述第二单独脉冲宽度限定了至少四毫秒的复合起搏脉冲宽度。14.如权利要求2所述的设备，其中，所述起搏控制模块进一步被配置成控制所述治疗模块：将所述多个电容器的第一部分充电至一定电压幅值；将所述多个电容器的第二部分充电至所述电压幅值；对所述多个电容器的所述第一部分进行放电以便递送所述至少两个单独脉冲中具有所述电压幅值的第一单独脉冲；并且
对所述多个电容器的所述第二部分进行放电以便递送所述至少两个单独脉冲中在所述第一单独脉冲之后并且具有所述电压幅值的第二单独脉冲。15.一种植入式医疗设备，包括：治疗模块，该治疗模块具有包括多个电容器的电容器阵列以及输出信号线，并且该治疗模块被配置成将所述电容器阵列选择性地耦合至所述输出信号线以产生复合起搏脉冲；起搏控制模块，其耦合至所述治疗模块，并且被配置成控制所述治疗模块顺序地对所述多个电容器中的至少一部分进行放电以产生限定所述复合起搏脉冲的一系列至少两个单独脉冲；以及阻抗测量模块，所述起搏控制模块进一步被配置成：从所述电容器阵列的所述多个电容器中选择电容元件；通过所述阻抗测量模块获得阻抗测量结果；根据所述阻抗测量结果以及所选电容元件的有效电容来确定RC时间常数；至少基于所确定的RC时间常数来设定单独脉冲宽度；并且基于所述单独脉冲宽度来确定应在所述一系列中产生的单独脉冲的数量，从而使得所述数个单独脉冲的累积脉冲宽度大宇起搏脉冲宽度夺获阈值。16.一种植入式医疗设备，包括：治疗模块，该治疗模块具有包括多个电容器的电容器阵列以及输出信号线，并且该治疗模块被配置成将所述电容器阵列选择性地耦合至所述输出信号线以产生复合起搏脉冲；起搏控制模块，其耦合至所述治疗模块，并且被配置成控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：