JPH0798069B2

JPH0798069B2 - 条件付心房トラツキング可能心臓鼓動器

Info

Publication number: JPH0798069B2
Application number: JP61075684A
Authority: JP
Inventors: ロス・ジー・ベーカー，ジュニア; リチャード・ブイ・キャルフィー; リチャード・エス・サンダース; ジョウ・バンデグリフ; ジェイ・ワレン
Original assignee: インタ−メデイクス・インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1985-05-07
Filing date: 1986-04-03
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: CA1273067A; EP0201990A3; EP0201990A2; ATE70461T1; EP0201990B1; DE3682940D1; JPS61255670A; US4624260A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、人体に移植可能で、心臓の心房及び心室中の
電気的活動を監視し、心臓の適切な働きを維持する必要
から心臓組織の刺激を行なう心臓鼓動器に係り、とく
に、予め選択された上限値を越えるレートで生じる心房
信号は無視し、予め選択されたより低く好ましいデマン
ドレートでペーシングを行なう複室心臓鼓動器に関する
ものである。

発明の背景複室心臓鼓動器は心臓の心房中に生じる電気的Ｐ波を検
知し、対応する自然心室Ｒ波信号が無いときＰ波に同期
して心室のペーシングを行なう。動作中、心房に配置し
た電極がＰ波を検出し、対応する心室活動が無いとき同
期的に遅延した電気信号を供給し心室の収縮を起こさせ
る。複室心臓鼓動器はこのように、対応するペーシング
信号を心室に供給することで心房信号を「トラツキン
グ」する。

比較的高レートの心房Ｐ波を受けると複室心臓鼓動器は
同じく高レートで心室を刺激する。

安全面から、そのような心臓鼓動器は心室の過剰刺激を
避けるため、或る限定された心室レート限度以下で、高
レートの心房活動に応答した心室のペーシングを行うべ
きだという提案がある。

また、心室レート限度上でのペーシングが長引かないよ
うにするため、プログラム的に心室ペーシングレートを
心室レート限度から予め定められたより低いペーシング
レートまで徐々に減らすべきだという提案がある。更
に、代案として、心室の平均ペーシングをヴエンケバツ
ハ（Wenchebach）式心臓鼓動器での公知の動作に従い減
じてもよい。

高レート心房信号に応答して心室をペーシングする公知
の方法では心臓鼓動器は心房信号をトラツキングし、高
いレートで心室のペーシングを行なわざるを得ない。こ
の動作はもしトラツキングされる高レートの心房信号
が、例えばマイクロ波発信機のように、非生理学的発生
源から生じたときとくに好ましくない。また、かりに、
高レート心房活動が生理学的起源を有していたとして
も、それが心房の心拍急速症から来るものであると、対
応する高レートで病気の心臓の心室をペーシングするこ
とはやはり好ましくない。

それ故、予め決められたレートを越える心房活動を検知
してこれを無視し、より低い望ましいレートで心室のペ
ーシングを行ない、そのような活動が存在する心房のペ
ーシングを禁止することができる心臓鼓動器を提供する
ことが待望まれているのである。

本発明の他の目的は選択された或る心房レート限度より
低いレートで生じる心房信号をトラツキングし、若し心
房レート限度以上で心房信号が生じた場合はより低い好
ましい心室ペーシングレートによるデマンド法で心臓の
ペーシングを行なう心臓鼓動器を提供することである。

本発明の更に他の目的は、高レート心房信号を検出する
ための心房用タイマと、高レート心房信号の検出に応答
して予め定められた優先レートで心室ペーシングを行な
うためのマイクロプロセツサコントローラとを装備した
心臓鼓動器を提供することである。

本発明の他の目的は、高レート心房活動の検出を行なう
とともに、それが検出されたとき心房のペーシングを阻
止するソフトウエア制御心臓鼓動器を提供することであ
る。

従来の心臓鼓動器は、心室から心房へ伝わる偽信号のト
ラツキングを避けるため心室活動のペーシング又は心室
活動の検知のあとに心房無反応期間を設けている。この
心房無反応期間は、期間全体を通じて心房信号を検出で
きないという意味で「絶対的」なものである。

絶対的な無反応期間は心室から伝わる偽信号の検出を防
止するためには有利であるが、また、本当の信号をマス
クしこの信号のトラツキングを不必要に禁止してしまう
可能性がある。絶対的心房無反応期間の持続時間を減ら
すと、真の高レート心房信号を検出するチヤンスが増え
るという好ましい効果がある半面、心室からの偽信号を
検出する危険が増えるという好ましくない効果がある。

そこで、心室からの偽信号をトラツキングする危険を増
やすことなく複室心臓鼓動器の絶対的心房無反応期間の
持続時間を減らすことが望まれる。

従つて、本発明は、心室活動のペーシング又は検知のあ
とに続く、その間心房活動が検出されない絶対的無反応
期間部分と、その間心房活動は検出されるがトラツキン
グはなされない相対的無反応期間部分とを含む、心房無
反応期間を設けることで高レートの心房活動をトラツキ
ング可能な心臓鼓動器を提供することを目的とする。

発明の概要本発明に係る心臓鼓動器は、本発明の目的を達成し従来
技術の有する問題を解決するために、心室と心房のペー
シングタイミングをコントロールするようプログラムさ
れたマイクロプロセツサを含んでいる。マイクロプロセ
ツサは、予め定められた心房レート限度を越えたレート
で生じる心房活動を検出する心房用タイマと協働して作
動する。マイクロプロセツサは予め定められた好ましい
デマンドレートで心室のペーシングを行ない、高レート
の心房活動に反応した心房のペーシングは禁止する。マ
イクロプロセツサは、また、その間心房信号が検出され
ない絶対的無反応部分と，心房信号が検出されてもトラ
ツキングされない相対的無反応部分とを含む心房無反応
期間の計時をコントロールする。

図面の簡単な説明第１図は本発明に係る心臓鼓動器の基本的構成を説明す
るブロツク図である。

第２図は心房と心室信号及びこれらに関連して本発明に
係る心臓鼓動器中で生じるタイミング信号の説明図であ
る。

第３図乃至第８図は本発明の目的を達成するためのマイ
クロプロセツサ制御心臓鼓動器稼働用のソフトウエアシ
ステムを示すフローチヤートである。

好ましい実施例の詳細な説明明細書の以下の部分で、同一の構成要素に同一符号を付
した添付図面を参照しながら本発明に係る好ましい実施
例を説明する。

第１図は本発明に係る心臓鼓動器の好ましい実施例の主
要な構成を示すブロック図である。第１図に示す如く、
心臓鼓動器は検知した心房状態と心室状態に従い心臓に
心房及び心室にペーシングパルスを供給するようプログ
ラムされたマイクロプロセツサ１を含んでいる。動作
中、ユニポーラタイプ又はバイポーラタイプの心房電極
３と、ユニポーラタイプ又はバイポーラタイプの心室電
極５とが、各々、公知の方法で心臓の心房及び心室に電
気的に接続されている。電極3,5で検知された信号は各
々センスアンプ7,9に送られて信号増幅されたのちマイ
クロプロセツサ１へ送出される。

特別な動作モード、例えば、VDDモードとDDDモード中、
マイクロプロセツサ１は心房と心室の電気信号の監視動
作を行なう。動作中、心臓鼓動器は心室活動の検知又は
心室活動のペーシングに続く、予め決められた時間まで
延長されたVA期間を定める。心臓鼓動器は、又、DDDモ
ード中、心房活動の検知又は心房活動のペーシングに続
く、予め決められた時間まで延長されたAV期間を定め
る。VDDモード中、VA期間に応じた心室ペーシング期間
の終わりにAV期間が計時される。VDDとDDDモード中、マ
イクロプロセツサ１は心室用出力回路11と、これに対応
する電圧増幅器13を作動させて電極５を介し心室のペー
シングを行なう。AV期間内に若し心室活動が検知されな
かつた場合、AV期間の終わりに心室はペーシングされ
る。若し、AV期間内に心室活動が検知された場合、心室
はAV期間の終わりにペーシングされない。

DDDモード中、心房用出力回路15と、この回路と関連し
た電圧増幅器17が協働して作動されることにより、心房
電極３を介して心房のペーシングが行なわれる。通常の
動作中、心室の中でのペーシング又はセンシングに続く
VA期間内に若し自然心房活動が検知されないとき心房の
ペーシングが行なわれる。若し、VA期間内に心房活動が
検知されたとき、心房はペーシングされない。

DDDとVDDの両モード中、心房無反応期間は、心房活動の
検知に続く時間として、また、心室活動の検知又は心室
活動のペーシングに続く時間として与えられる。通常、
心房無反応期間内に生じる心房活動は心臓鼓動器により
無視される。同様に、心室活動の検知又はペーシングに
続く心室無反応期間が定められている。心臓鼓動器はこ
の心室無反応期間内に検出された信号を無視する。

第１図に示す心臓鼓動器システムはVDD又はDDDモード以
外のモードでの動作も可能である。けれど、この発明に
関してまVDDとDDDモードの動作がとりわけ重要であり、
従つて、以下本発明に係る心臓鼓動器システムの動作は
これらのモードに関して述べる。

上記したソフトウエア制御複室心臓鼓動器の一般的な動
作と発明のバツクグラウンドは、1982年、11月22日提出
の出願番号443830、「マイクロプロセツサ制御心臓鼓動
器と心臓鼓動器持続性心拍急速症回避方法」で理解でき
る。出願番号443830の出願の開示部分は引用することで
ここに編入する。

第２図は心房と心室中の電気信号及びこれに応じて本発
明に従う第１図中のシステム内で生じるタイミング信号
を示すタイムチヤートである。第２図のタイムチヤート
では、初めに心臓鼓動器により自然Ｐ波信号21が検出さ
れ、その後AV期間、例えば150ミリ秒、遅れて心室のペ
ーシングがなされるものとしてある。心房信号に応答し
て心室をペーシングすることを以下心房信号の「トラツ
キング」と呼ぶ。ここで第２図を参照すると、本発明の
心臓鼓動器は23で心室をペーシングすることにより心房
信号21をトラツキングしている。発明の理解を容易にす
るため第２図のタイミングチヤート中にミリ秒単位の期
間を与えてある。これらの期間は発明の説明を助けるた
めだけに具体的に表わしたもので、何ら本発明の範囲を
限定するものでない。

23で心室のペーシングを行なつたのち、心臓鼓動器はプ
ログラムされた、例えば、850ミリ秒のVA期間とプログ
ラムされた心房無反応期間AR1とAR2の間休止する。期間
AR1は、その間センスアンプ７の出力がマイクロプロセ
ツサでは無視される絶対的心房無反応期間であり、この
結果、心室のペーシング又は心室活動のセンシングのあ
と心房信号を検出することはできない。この絶対的心房
無反応期間は心房中に伝導した心室信号の検知を避ける
ために必要である。期間AR2は、その間、心房活動は検
出されるがトラツキングはされない相対的無反応期間で
ある。即ち、期間AR2間に検出された心房活動は心室の
ペーシングを起動させない。

本発明のシステムでは、絶対的心房無反応期間AR1の継
続時間は、心臓鼓動器が心室から伝わる偽信号を無視可
能なだけ十分長く、又、比較的高レートを有する真の心
房信号を検出可能なだけ十分短く設定される。相対的心
房無反応期間AR2は心室中でのペーシング又はセンシン
グに続き性急に生じる心房信号のトラツキングを避け、
けれども真の心房活動のレートを正確に監視するために
しなければならない心房信号の検出を可能とするように
設定される。本発明のシステムではAR1とAR2を100ミリ
秒の期間とすることが有利に働くことが見出された。け
れども、他の継続時間でも、高レート心房活動の検出チ
ヤンスを増し、心室から伝わる偽信号検出リスクを減ら
すことができる。

第１図に示す如く、本発明のシステムでは、心房用タイ
マ18が、各心房信号検出に続く心房レート限度相当期間
を計時する。説明上の都合から、以下、本発明に係る心
臓鼓動器では心房レート限度が毎分150ビートにプログ
ラムされているものとする。このペーシングレートは40
0ミリ秒の心房用タイマの設定期間に対応する。かく
て、400ミリ秒より短い間隔で生じる心房信号は予め決
められた心房レート限度を越えることになる。例として
挙げた心房レート限度は説明上の目的から与えたもの
で、本発明の範囲を何ら限定するものでない。

第２図に示す如く、心房信号21が心房用タイマ18による
400ミリ秒の心房レート限度相当期間の計時を31で始め
る。その直後の心房信号25は心房信号21の約300ミリ秒
後に生じており、この結果、400ミリ秒の心房レート限
度相当期間内に入る。すると、心房用タイマ18は心房信
号25により、35に於て400ミリ秒の期間を再計時させる
ため再起動される。その後、心房信号25に続き200ミリ
秒間隔で心房信号35と36が生じると、各々37と38におい
て再び心房用タイマ18が再起動される。そして、その後
は心房活動がないので心房用タイマ18は39に於て400ミ
リ秒の期間の計時を終わる。

本発明に係る心臓鼓動器は予め定められた心房レート限
度を越えて生じる心房信号をトラツキングしない。それ
故、心臓鼓動器は心房用タイマ18が計時中に生じた心房
信号をトラツキングしない。従つて、心房信号25,35及
び36は心室のペーシングを起動させない。なぜなら、そ
れらが、心房用タイマ18の計時中に生じるからである。

本発明に係る心臓鼓動器はこのようにして心房信号25,3
5及び36を無視し、23における心室ペーシンクに続く予
めプログラムされた無反応期間AR1とAR2の計時を終え
る。無反応期間の計時後も、心臓鼓動器はVA期間の計時
を続ける。なぜなら、心房信号25,35及び36が心室のペ
ーシングを発起させないからである。41に於てVA期間の
計時が終わると、マイクロプロセツサ１は心房用タイマ
18がまだ計時中であるかを判定するため該心房用タイマ
18に問合わせを行なう。第２図の如く、VA期間が終了す
る41の時点では心房用タイマ18はまだ計時中である。か
くて、マイクロプロセツサは、最近、高レートの心房活
動が生じており、それ故心房をペーシングすることは好
ましくないということがわかる。よつて、マイクロプロ
セツサは43でアスキツプ（ASKIP）フラグをセツトし、
次のサイクルの相対無反応期間AR2の持続時間として、
例えば、100ミリ秒の延長時間XTを加え、かつ、41でVA
期間が終わつても心房のペーシングを行なわない。その
後、例えば150ミリ秒のAV期間が計時され、その間に自
然心室活動が無いとき心室のペーシングがなされ、アス
キツプフラグがクリアされる。このため、高レート心房
活動は心室を毎分60ビート（1000ミリ秒間隔）の予め決
められた比較的低レートでペーシングさせることにな
る。

若し高レートの心房信号36が生じなかつたとき心房用タ
イマ18はVA期間が終わる前に計時を終了し、41で心房は
ペーシングされる。逆に、若し心房信号36が35のあと40
0ミリ秒より僅かに遅く生じたとき、マイクロプロセツ
サはVA期間の計時を中断し、AV期間の計時を開始させ
る。続いて、マイクロプロセッサはAV期間の終了時点又
は次の心室レート限度相当期間VRTLの計時終了時点のど
ちらか遅い方において、AV期間と心室レート限度相当期
間の計時中に心室信号が検出されないときに心室をペー
シングする。

45において心室のペーシングを行なつたあと、AR1期
間、延長されたAR2期間及びVA期間が計時される。相対
的心房無反応期間AR2は心臓鼓動器が心拍急速症を持続
しないようにするため前回のタイムサイクルで延長され
ている。心拍急速症は心臓鼓動器が心室から逆に伝わり
心房を通過する偽信号をトラツキングし好ましくない高
レートで心室をペーシングすることで起きる。心室ペー
シング信号45の逆伝達は、前の心房ペーシングが41の時
点で禁止されていること及び心房と心室を結合する組織
が導電性を有することから起こり得る。心臓鼓動器が持
続させる心拍急速症は、逆伝達した偽の心房信号47が、
延長された相対的心房無反応期間AR2に入り、この結
果、当該心房信号47が心臓鼓動器でトラツキングされな
いことにより回避される。動作中、心房ペーシングが禁
止されたサイクルに続くサイクル中でのAR2期間を延長
することで心臓鼓動器持続性心拍急速症が回避される。

信号47は心房用タイマ18を起動させ、そして、その後、
心房用タイマ18は心房レート限度を表わす400ミリ秒よ
り短い間隔で続いて生じる心房信号49と51により再起動
される。心臓起動器は心房信号49と51をトラツキングし
ない。なぜなら、それらが心房用タイマ18の計時中に生
じているからである。

VA期間が終了したとき、高レート心房信号51が発生した
結果まだ心房用タイマ18が計時中であるのでアスキツプ
フラグが62でセツトされる。従つて、心臓鼓動器はVA期
間の終了時点52で心房をペーシングしない。そして、VA
期間の終了時点52に続きAV期間が計時されて、その55の
時点で心室がペーシングされるとともに、心室がペーシ
ングされたときにアスキツプフラグがクリアされる。

ここで、55における心室のペーシングに続く絶対的心房
無反応期間AR1中に心房信号53が生じていることに注意
してほしい。前述したように、期間AR1内に入る心房信
号は心臓鼓動器で検出されない。よつて、心房信号53は
心房用タイマ18をクリアせず、それ故心房用タイマ18は
前に心房信号51が検出されてから400ミリ秒経過後の57
において計時を終了する。

期間AR1中に心房信号53が生じた結果、次の高レート心
房活動59は心房用タイマ18が期間を計時していない時に
生じる。よつて、心臓鼓動器は前述した方法で心房用タ
イマ18を参照しても心房信号59が高レート信号であると
認識できない。

心室をペーシングした55の時点でDDIフラグのセツトを
行なう結果、心臓鼓動器は心房信号59が高レート信号で
あることを認識し、該心房信号59のトラツキングを止め
るようになつている。DDIフラグはアスキツプフラグが
セツトされ、心房用タイマ18が期間を計時しており、か
つ、心室で信号が検知されるか、心室のペーシングが行
なわれたときにセツトされる。よつて、第２図を参照す
ると、心房用タイマ18の計時と、アスキツプフラグの62
におけるセツテイングと、心室の55におけるペーシング
に符号してDDIフラグが61でセツトされる。

VA期間中に心房信号59が生じたとき、心臓鼓動器はDDI
フラグを確認し、ストツプペース（STOPPACE）フラグを
64でセツトする。かくて、ストツプペースフラグはDDI
フラグがセツトされており、VA期間中に心房信号が検出
されたときセツトされる。

DDIフラグのセツト状態はマイクロプロセツサ１に対し
現タイムサイクルで心房信号のトラツキングを行なわな
いことを指示する。なぜなら、前回のタイムサイクルで
は高レート心房活動の結果心房ペーシングが禁止されて
おり、この高レート心房活動が現サイクルでも同様に継
続するからである。ストツプペースフラグのセツト状態
は、DDIフラグがセツトされている現サイクルの間心房
活動が継続しており、よつて、現サイクル中に心房をペ
ーシングすべきでないことをマイクロプロセツサに示
す。この様にしてDDIとストツプペースフラグがマイク
ロプロセツサで用いられることによりDDIモード中の１
サイクルとの心臓鼓動器の操作が行なわれる。

若し、心房信号59が生じなかつたとき、ストツプペース
フラグはクリア状態のままである。この様に若しストツ
プペースフラグがクリアされたままのとき、心房は63に
於てペーシングされる。

VA期間が63で計時し終わつたあと、DDIとストツプペー
スフラグがクリアされ、心房のペーシングがスキツプさ
れたことを示すためにアスキツプフラグがセツトされ、
かつ、AV期間が計時される。そして、65の時点で心室の
ペーシングが行なわれ、アスキツプフラグがクリアされ
る。そのあと、AR1期間と延長された相対的無反応期間A
R2が計時される。この場合AR2期間が延長されるのは、
前回のサイクル中、63で心房のペーシングがスキツプさ
れたからである。

前フラグがクリアされ、心房用タイマ18も計時を終了し
た後、仮に心房信号67が起きたとする。心臓鼓動器はこ
の心房信号67をAV期間を計時することでトラツキング
し、69に於て、例えば500ミリ秒の心室レート限度VRTL
相当の期間が終了しているので、心室のペーシングを行
なう。

第２図のタイミングチヤートから、本発明の心臓鼓動器
は、毎分150ビートの心房レート限度を越えたレートで
生じる心房信号があつても、例えば毎分60ビートの安全
で比較的低いデマンドレートにより心室のペーシングを
行なうようプログラムできることがわかる。心臓鼓動器
はこのように事実上高レート心房信号を無視し、心室を
予め選択された安全なデマンドレートでペーシングす
る。心房レートがより低い値に落ち、例えば毎分15ビー
ト以下になると、振動鼓動器は再び心房信号をトラツキ
ングし該信号に同期して心室のペーシングを行なう。

本発明に係る心臓鼓動器では、心房用タイマ18を利用し
て高レート心房信号の検出と心臓鼓動器による当該信号
のトラツキング防止を図つている。アスキツプフラグ
は、高レート心房活動が検出されたサイクル中に於て、
心房ペーシングがスキツプされたことを示すために用い
られている。DDIフラグは、若し高レート心房信号が検
出された前回のサイクルにおいて心房用タイマが期間を
計時しているときに心室活動のペーシング又は心室活動
の検知があつた場合、当該前回のサイクルに続くサイク
ル中に生じた心房信号のトラツキングを回避するために
用いられる。ストツプペースフラグは、心臓鼓動器が、
DDIフラグがセツトされたサイクル中のVA期間の間に少
なくとも１つの心房信号が検出されたとき心房をペーシ
ングしないようにするために用いられる。

本発明のシステムでは心臓鼓動器は、高レート心房活動
が存在している間心房トラツキングとペーシングを避け
るためVVI類似モードで動作する。心臓鼓動器は、更
に、DDIフラグがセツトされる上述した状態の下では心
房信号のトラツキングを阻止するためにDDIモードで動
作する。このため、本発明の心臓鼓動器では、外見上の
動作モードが都合よく切換えられて本発明の目的が達成
されるようになつている。

第２図のタイミングチヤートには本発明の理解を容易に
するため自然心室信号が含まれていない。けれども、第
２図における心室ペーシング信号のために記述された方
法で、検知された自然心室信号によりアスキツプフラグ
がリセツトされ、DDIフラグがセツトされ、心房無反応
期間の計時が開始されることがわかるはずである。

第３図ないし第８図に本発明の目的を達成するためのマ
イクロプロセツサ１動作用コンピユータプログラムに係
るフローチヤートを示す。

マイクロプロセツサ１は演算又は論理処理を遂行するア
クテイブ状態と、中断状況の発生又は或る１つのタイマ
の計時終了を待つ間、論理処理を一時中止する非アクテ
イブ状態又はスリープ（休止）状態とを待つ。以下、第
３図乃至第８図のフローチヤートではアクテイブ状態と
非アクテイブ状態におけるマイクロプロセツサの動作に
関して論じる。また、コンピユータプログラムの論理フ
ローは第２図のタイミングチヤートに関して述べる。

第２図における心房信号21の検知がなされるとマイクロ
プロセツサは第３図のステツプ71で起動し、ステツプ73
で相対的心房無反応期間AR2が終了しているか判定す
る。そして、ステツプ73でYESなのでマイクロプロセツ
サはステツプ75でDDIフラグの問合わせを行ないフラグ
がセツトされていないか判断し、されていないため、ス
テツプ76で心房用タイマ18をチエツクし、心房レート限
度相当期間の計時を終了しているか判断する。ここでは
心房用タイマ18が計時を完了しているので、マイクロプ
ロセツサはステツプ77で１つのタイマをセツトしAV期間
の計時を開始する。また続くステツプ78でセンスアンプ
７からの心房信号入力を不能とし、ステツプ85で心房用
タイマ18を再スタートさせたあとAV期間の終了を待つた
め休止状態に入る。

AV期間が終了すると第４図のステツプ79でマイクロプロ
セツサが起動し、ステツプ82で、センスアンプ７からの
入力を再び不能とし、第２図の23で示される如く心室の
ペーシングを行ない、１つのタイマをセツトしVA期間の
計時を開始させる。第４図を参照するとその後マイクロ
プロセツサはステツプ80で心房用タイマ18に問合わせを
行ない心房レート限度相当期間を計時し終わつたかを判
断する。YESなので、マイクロプロセツサはステツプ81
へ移りアスキツプフラグをクリアする。ここでは、既に
クリア状態になつているためフラグは影響を受けない。
続いて、マイクロプロセツサはステツプ82で或る１つの
タイマをセツトし絶対的心房無反応期間AR1を計時を開
始し、休止状態へ戻る。

第５図を参照すると、ステツプ83でAR1期間が終了する
とマイクロプロセツサは起動し、ステツプ84でセンスア
ンプ７からの入力を可能とする。そして、マイクロプロ
セツサはステツプ86で１つのタイマをセツトし相対的心
房無反応期間AR2の計時を開始させ、休止状態に戻る。
このときのAR2期間には、直前に高レート心房活動の結
果による心房ペーシングの禁止が無いので、名目上の10
0ミリ秒がセツトされる。

第２図に示す如く高レート心房信号25は次の出来事とし
て生じる。第３図を参照すると、マイクロプロセツサは
ステツプ71で心房信号25が検知されたとき起動し、ステ
ツプ73でAR2期間が未だ終了していないと判断する。こ
の状況下では、マイクロプロセツサはステツプ85へ移り
心房用タイマ18を再スタートさせ、そして、休止状態に
戻り、AR2期間の計時終了を待つ。

第６図を参照すると、ステツプ87でAR2期間が計時を完
了するとマイクロプロセツサが起動し、ステツプ88でAR
2の名目的値をリセツトしたのちステツプ89で休止状態
に入る。

次の心房信号35が検出されたとき、マイクロプロセツサ
は第３図のステツプ71で起動し、ステツプ73,75,76で順
にAR2期間が計時終了しているか、DDIフラグがセツトさ
れていないか、心房用タイマ18が期間を計時し終わつて
いないか判断する。ステツプ76の判断でNOなので、心房
用タイマ18は第２図の37で再スタートされる。そして、
マイクロプロセツサは休止状態となりVA期間の計時終了
を待つ。心房信号36に対しても同じプログラムステツプ
が繰返される。

第２図で41に於てVA期間が完了したとき、マイクロプロ
セツサは第７図のステツプ91で起動し、ステツプ39で心
房用タイマ18が計時を完了していないか判断する。NOな
ので、ステツプ94で第２図の43で示す如くアスキツプフ
ラグをセツトし、ステツプ96でAR2期間の名目的な値をX
Tだけ延長する。VA期間の終了時点で心房用タイマ18が
計時中なので心房はペーシングされない。その後、マイ
クロプロセツサはステツプ99で１つのタイマをセツトし
てAV期間の計時を開始させ予めクリアされているDDIフ
ラグをクリアするステツプ98に移つたあと、ステツプ95
の休止状態に入る。センスアンプ７からの入力は不能に
ならない。これは、VA期間後の心房ペーシングがスキツ
プされたからである。

第４図を参照して、AV期間が経過したとき、ステツプ79
でマイクロプロセツサが起動し、ステツプ82で、センス
アンプ７からの入力を不能にし、第２図の45で示す如く
心室のペーシングを行ない、VA期間の計時をスタートさ
せるため１つのタイマをセツトする。心室のペーシング
後、マイクロプロセツサはステツプ80で心房用タイマが
計時完了しているか判断し、YESなのでステツプ81へ移
りアスキツプフラグをクリアするとともにステツプ82で
１つのタイマをセツトし心房無反応期間AR1の計時を開
始させる。そして、マイクロプロセツサは休止状態に入
る。

その後、マイクロプロセツサは第５図に関して前述した
方法によりAR2期間の計時開始処理を行なう。ここで、A
R2期間が予め延長されているので、タイマは延長された
期間の計時を開始する。そして、マイクロプロセツサは
休止状態に入り、その後AR2期間計時中に第２図におけ
る逆伝導信号47が検出されたときに起動する。

第３図を参照して、ステツプ71において、信号47の検知
でマイクロプロセツサが起動する。AR2期間が終了して
いないので、ステツプ85でマイクロプロセツサは心房用
タイマ18を再スタートさせ、そして休止状態に入る。

延長されたAR2期間が経過したとき、マイクロプロセツ
サは第６図のステツプ87で起動し、ステツプ88でAR2期
間を名目値にリセツトしたあと休止状態に入る。

VA期間が計時されている間に、心房信号49と51が各々検
出され、各場合に於て前述した如く第３図のステツプ71
でマイクロプロセツサが起動する。各場合とも、マイク
ロプロセツサはステツプ73の判断でAR2期間の計時が終
了しておりステツプ75の判断でDDIフラグがセツトされ
ておらず、ステツプ76の判断で心房用タイマが期間の計
時をまだ完了していないことを判定する。よつて、各場
合とも、プログラムコントロールはステツプ85に移行
し、心房用タイマ18が再スタートされる。二番目の心房
信号51に対する一連の処理のあと、マイクロプロセツサ
はVA期間の計時完了を待つため休止状態に戻る。

第７図を参照して、VA期間が終了するとステツプ91でマ
イクロプロセツサが起動し、ステツプ93で心房用タイマ
18が計時を完了していないことを判断する。このとき、
第２図の62で示す如くステツプ94でアスキツプフラグが
セツトされ、ステツプ96で心房ペーシングをスキツプし
た事実を反映して相対的心房無反応期間AR2の値が延長
される。そして、マイクロプロセツサはステツプ99で１
つのタイマをセツトしAV期間の計時を開始させ、ステツ
プ98で再びDDIフラグをクリアしたのちステツプ95で休
止状態に入る。

第４図を参照すると、マイクロプロセツサはAV期間が経
過したときステツプ79で起動し、ステツプ82に於て、セ
ンスアンプ７からの入力を不能とし、第２図の35の時点
で心室のペーシングを行ない、１つのタイマをセツトし
VA期間の計時を開始させる。第４図によれば、それから
マイクロプロセツサは、ステツプ80で心房用タイマ18が
計時を完了していないこと及びステツプ90でアスキツプ
フラグがセツトされていることを判断する。従つてマイ
クロプロセツサはステツプ97へ移り、第２図の61で示さ
れる如くDDIフラグをセツトする。それから、ステツプ8
1でアスキツプフラグをクリアし、ステツプ82でAR1期間
の計時を開始させるために１つのタイマをセツトしたの
ち、マイクロプロセツサは休止状態に入り、AR1期間が
経過するのを待つ。

但し、第２図の心房信号53は絶対的無反応期間の間に生
じており心臓鼓動器で検出されない。従つて、マイクロ
プロセツサはAR1期間が経過するまで休止状態を続け
る。前に第５図に関し述べたように、AR1期間が経過す
るとステツプ83でマイクロプロセツサが起動し、続いて
ステツプ84でセンスアンプ７からの入力を可能としたあ
とステツプ86で１つのタイマをセツトし延長したAR2期
間の計時を開始させる。そしてマイクロプロセツサは休
止状態に入り、AR2期間が経過したとき第６図のステツ
プ87で起動し、ステツプ88でAR2期間を名目的な値にリ
セツトするとともにステツプ89で休止状態に入る。

第２図の心房信号59が検出されたとき、マイクロプロセ
ツサは第３図のステツプ71で起動し、ステツプ73でAR2
期間が経過したこと及びステツプ75でDDIフラグがセツ
トされていることを判断する。このとき、マイクロプロ
セツサは第２図の64で示される如くステツプ72でストツ
プペースフラグをセツトしたあとステツプ85で心房用タ
イマを再スタートさせ、VA期間が経過するのを待つため
休止状態となる。

VA期間が経過したときマイクロプロセツサは第７図のス
テツプ91で起動し、ステツプ93で心房用タイマが期間の
計時を終了していることを判断したあとステツプ101で
ストツプペースフラグの状態を確認する。この際、スト
ツプペースフラグがセツトされているのでマイクロプロ
セツサはステツプ103に於てストツプペースフラグをク
リアし、ステツプ94で移つてアスキツプフラグをセツト
し、ステツプ96で心房ペーシングがスキツプされた事実
を反映してAR2期間の値を延長する。そして、マイクロ
プロセツサはステツプ99で１つのタイマをセツトしAV期
間の計時を開始させ、ステツプ98でDDIフラグをクリア
したあとステツプ95で休止状態に入る。

マイクロプロセツサはAV期間が終了したとき第４図のス
テツプ79で起動し、続いてステツプ82でセンスアンプ７
からの入力を不能とし、第２図の65で示す如く心室のペ
ーシングを行なう。そしてマイクロプロセツサはステツ
プ80で心房用タイマ18が計時を終了していることを判断
し、ステツプ81へ移つてアスキツプフラグをクリアす
る。それからステツプ82で１つのタイマをセツトし絶対
的心房無反応期間AR1の計時を開始させたのちマイクロ
プロセツサは休止状態になる。

第５図、第６図に関し前述したように、ステツプ83でAR
1期間が終了すると、ステツプ84でセンスアンプ７から
の入力が可能となり、ステツプ86,87でAR2期間が計時さ
れたあと、ステツプ88でAR2が名目的値にリセツトされ
る。VA期間が終了する前に、第２図の心房信号67により
第３図のステツプ71で示す如くマイクロプロセツサが起
動する。マイクロプロセツサはステツプ73でAR2期間が
経過していることを判断し、ステツプ75でDDIフラグが
セツトされていないことを判断し、ステツプ76で心房用
タイマ18が計時を終了していることを判断する。よつ
て、マイクロプロセツサはステツプ77で１つのタイマを
セツトしAV期間の計時を開始させるとともに、ステツプ
78でセンスアンプ７からの入力を不能とし、更にステツ
プ85で心房用タイマ18を再スタートさせたのち休止状態
に入りAV期間の計時が終わるのを待つ。

AV期間が経過したときマイクロプロセツサは第４図のス
テツプ79で起動し、ステツプ82でセンスアンプ７からの
入力を不能とするとともに、第２図の69の時点で心室の
ペーシングを行ない、そしてVA期間の計時を開始させる
ため１つのタイマをセツトする。続いて、ステツプ80
で、心房用タイマ18が未だ計時を終了していないことを
判断し、ステツプ92でアスキツプフラグがセツトされて
いないことを判断する。このためマイクロプロセツサは
ステツプ81で予めクリアされたアスキツプフラグのクリ
ア処理を行ない、ステツプ82で上述した方法により心房
無反応期間の計時を開始させる。

第２図のタイミングチヤートは心房ペーシングのスキツ
プが行なわれるモード中での本発明に係る心臓鼓動器の
動作を示す。他の状況では心房がペーシングされるのは
勿論である。例えば第７図を参照すると、マイクロプロ
セツサはVA期間が終了したときステツプ91で起動するこ
とができ、そしてステツプ93で心房用タイマ18が計時が
終了していると判断でき、更に、ステツプ101でストツ
プペースフラグがセツトされていないと判断できる場合
がある。これらの状況下では、マイクロプロセツサはス
テツプ105に於て、センスアンプ７からの入力を不能と
し、心房のペーシングを行ない、心房用タイマ18に期間
の計時を再スタートさせる。そして、ステツプ99で１つ
のタイマをスタートさせてAV期間の計時を開始させたの
ち、休止状態に入る。

第８図は仮に自然心室活動が検知された場合にマイクロ
プロセツサにより実行されるプログラムステツプのフロ
ーチヤートを示す。第８図の論理ステツプは第２図のタ
イミングチヤートを論ずる際に用いられない。これは、
第２図のタイミングチヤートが自然心室信号を含んでい
ないからである。

第８図を参照すると、仮に自然心室信号が検知されると
ステツプ100でマイクロプロセツサは起動し、ステツプ1
02でVA期間の計時を開始させ、ステツプ107で心房用タ
イマ18が計時を終了しているか否か判断する。若し、心
房用タイマ18が期間の計時を完了しているとき、マイク
ロプロセツサはステツプ110へ移行してアスキツプフラ
グをクリアし、それからステツプ111で第４図のフロー
チヤートに関して前述した方法により、タイマセツトを
行なつて絶対的心房無反応期間AR1を計時させる。若
し、ステツプ107の判断で心房用タイマ18が計時を終え
ていなかつたとき、マイクロプロセツサはステツプ108
でアスキツプフラグがセツトされているか否か確認し、
仮にフラグがセツトされている場合はステツプ109でDDI
フラグをセツトしたのち、ステツプ110,111でアスキツ
プフラグのクリア及び無反応期間AR1の計時開始を行な
わせる。逆に、ステツプ108のアスキツプフラグがセツ
トされているか否かの確認でフラグがセツトされていな
いと判断された場合、マイクロプロセツサはDDIフラグ
のセツトを行なうことなく、代わりにステツプ110でア
スキツプフラグのクリアとステツプ111でAR1期間の計時
開始を行なう。心室活動を検知したときの第８図のプロ
グラムステツプと、心室をペーシングするための第４図
に示されたプログラムステツプとは同じであることがわ
かる。

本発明に係るマイクロプロセツサ制御心臓鼓動器稼働用
ソフトウエアシステムの好ましい具体例を示すために、
特別なプログラムフローチヤートを開示したが、本発明
の範囲が開示したフローチヤートに限定されないのは当
然である。

本発明は目的と本質的特徴が違わない限り、他の特殊な
形態で具体化してもよい。よつて、本実施例は、全ての
点で説明を行なう為のものであつて限定を行なうための
ものでない。本発明の範囲は前記した前述よりもむしろ
特許請求の範囲によつて示される。従つて特許請求の範
囲と同等物の意味と幅から来る全ての変形は本発明の範
囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る心臓鼓動器の基本的構成を説明す
るブロツク図である。第２図は心房と心室信号及びこれらに関連して本発明に
係る心臓鼓動器中で生じるタイミング信号の説明図であ
る。第３図乃至第８図は本発明の目的を達成するためのマイ
クロプロセツサ制御心臓鼓動器稼働用のソフトウエアシ
ステムを示すフローチヤートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リチャード・エス・サンダースアメリカ合衆国テキサス州，ヒューストン，ケントウッド・ドライブ 16625番 (72)発明者ジョウ・バンデグリフアメリカ合衆国テキサス州，フリーポート，プライムローズ 307 ルート１ (72)発明者ジェイ・ワレンアメリカ合衆国カリフォルニア州，プレーサービレ，ピー・オー・ボックス 184 番 (56)参考文献特開昭60−34461（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−105462（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−157473（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】心房及び心室電気信号を検知する手段と、
検知した個々の心房信号に応答して予め選択された心房
レート限度相当期間を計時し、該期間の計時が個々の心
房信号に対して再スタートされる計時手段と、前記計時手段が前記期間の計時を完了したとき検知され
る心房信号に応答して心室のペーシングを行う手段と、前記期間の計時中に心房信号が検知されたとき予め選択
されたデマンドレートで心室をペーシングする手段と、若し前記期間が予め選定された時間の前に完了している
ときペーシング又は検知された心房信号のあとの当該選
定された時間に心房をペーシングする手段と、若し前記期間が前記予め選定された時間に計時中のとき
心房のペーシングを飛ばす手段と、を含むことを特徴とする心臓鼓動器。
【請求項２】心房ペーシングがスキップされ、また、前
記心房レート限度期間が計時されている間に心室のペー
シグ或いは心室信号の検知がなされた前回のタイムサイ
クルの直後に続く１つのタイムサイクル中に生じる心房
信号に応答した心室のペーシングを阻止する手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の心臓鼓動
器。
【請求項３】検知又はペーシングされた個々の心室信号
から心房無反応期間を計時する手段と、前記１つのタイ
ムサイクル中の心房無反応期間の後で少なくとも１つの
心房信号を検出したとき当該１つのタイムサイクル中の
心房ペーシングをスキップさせる手段と、を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の心臓鼓動器。
【請求項４】心房ペーシングがスキップされ、また、前
記心房レート限度相当期間計時中に心室がペーシングさ
れるか、心室信号が検知された前回のサイクルの直後に
続く１つのタイムサイクルの間DDIモードで鼓動器を作
動せしめる手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の心臓鼓動器。
【請求項５】検知又はペーシングされた個々の心室信号
に続く心房無反応期間を計時し、該心房無反応期間が、
心房信号が検知されない絶対的な部分と、心房信号が検
知されても心室のペーシング起動に用いられない相対的
な部分とを含む手段と、心房ペーシングがスキップされ
たタイミングサイクルに続くタイミングサイクルのため
予め選択された時間だけ前記相対部分を延長する手段と
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項、又は第
２項、又は第３項又は第４項記載の心臓鼓動器。