[发明专利]用于自动调整心脏再同步治疗控制参数的系统与方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月14日提交的、且名为“An Operating System and Hardware for Automated Optimized Adjustment of Cardiac Resynchronization Therapy Control Parameters Using Enhanced Patient-Specific Ventricular Activation Fusion Response Phenotype Recognition（使用增强的患者特定心室激动融合响应表现型识别来自动优化调整心脏再同步治疗控制参数的操作系统与硬件）”的美国临时专利申请系列号No.61/507,760的权益。

背景技术

本发明的领域是心律与心力衰竭管理的系统与方法。更具体地，本发明涉及用于执行心脏再同步治疗的系统和方法，其中相关于心脏电活动的模型（诸如全局心脏电活动的模型）来自动地做出对于起搏控制参数的调节。

电治疗针对具有与心脏时序异常相关联的心力衰竭的患者。这是由于最优心脏泵血功能取决于由电时序精确且动态地安排（orchestrated）的各组成部分的系统性排布（methodical arrangement）的情况。这种电机械排序(ordering)发生在多个解剖级别处，包括心房内、房室间、心室之间、且尤其是在左心室内。不合适的电时序破坏了这些系统性排布，可在任何解剖级别处单独或以各种组合地发生不合适的电时序，且劣化了心脏泵血功能。

由左束支阻滞引起且经常伴随有房室延迟的左心室内的传导延迟，定义了异步心力衰竭。更特定地，由于束支阻滞引起的左心室传导延迟引起收缩与延展的区域异质性、或异步，这减少了泵血功能并激发了不利的左心室重构（表征为增加的腔室体积）。实验性模型展示了左心室电激动、心脏力学、和重构之间的直接关联。用于异步心力衰竭的多部位起搏（也被称为心脏再同步治疗（“CRT”）或双心室起搏）的概念基础，是最小化心室传导延迟，这减少了收缩异步并改进了腔室力学。

左心室电激动异步的最小化（术语表达为“再同步”）恢复了左心室力学中部分或所有的由LBBB引起的损害。再同步引起所谓“逆向”重构（表征为心室体积减少）、和改进的泵血功能（表征为增加的心室射血分数）。作为结果，逆向重构还相关联于减少的心力衰竭发病率和死亡率。此外，对房室时序的合适调节，CRT的二阶效果，最大化了左心室预载和舒张期充盈。因此，CRT可通过在收缩期间卸载异步左心室并在充盈期间最大化左心室预载来改进泵血功能，但是这两个效果是彼此独立的，这是由于对于心室电机械再同步而言并不要求舒张功能的最优房室时序且最优房室时序在逆向体积心室重构方面不起作用，且即使将房室关系不当地定时或房室关系不存在时也可发生逆向重构。

响应于用于异步心力衰竭的多部位起搏的再同步和逆向体积重构的转换机制是心室激动波阵面融合，这在起搏12导联体表ECG上是明显的。不论基线底物条件如何，心室激动波阵面融合的存在预示了逆向重构的高概率，而没有激动波阵面融合则预示了重构的低概率。

不利的底物条件，诸如较高的心肌瘢痕量或少量心室传导延迟，不可由起搏技术所修改。反之，起搏策略可易于适用于修改心室激动，例如来引起心室激动波阵面融合，且可在具有心脏植入性电设备（“CIED”）的完全能够走动的患者中自动地实现这样的指令。然而，最近的实验证据表明，仅有三分之二的CIED患者在常规CRT过程中具有心室激动波阵面融合的起搏体表ECG迹象。这表示临床应答之间存在较大的患者间异质性，且表示尽管有常规CRT起搏，没有校正心室传导延迟仍然极大地造成体积重构无响应。

因此，期望的将是提供一种用于心脏再同步治疗的系统与方法，该系统与方法利用了与临床结果测量(诸如心力衰竭发病率和死亡率以及最值得注意的逆向体积重构)的改进相关的测量结果。还期望的将是具有一种系统与方法，在患者特定基础上更准确地表征CRT响应模式，且导致临床上可靠的测量结果和对于起搏控制参数的改变。

发明内容