[发明专利]来自心血管外植入式心脏复律除颤器系统的高电压电路系统的经电荷平衡的心脏起搏

说明书

一种医疗设备，诸如心血管外植入式心脏复律除颤器(ICD)，所述医疗设备具有高电压治疗模块，所述医疗设备被配置成控制高电压充电电路将电容器充电至起搏电压幅度以递送经电荷平衡的起搏脉冲。所述电容器可充电至大于起搏电压幅度的电击电压幅度。所述设备被配置成启用高电压治疗模块的开关电路系统以使电容器放电以经由选自心血管外电极的起搏电极向量递送具有第一极性和与起搏电压幅度对应的前沿电压幅度的第一脉冲，以用于起搏患者的心脏。所述高电压治疗模块在第一脉冲之后递送第二脉冲。所述第二脉冲具有与第一极性相反的第二极性，并且平衡在第一脉冲期间递送的电荷。

技术领域

本公开总体上涉及用于使用心血管外电极从高电压治疗模块递送经电荷平衡的心脏起搏脉冲的医疗系统、设备和方法。

背景技术

诸如心脏起搏器和ICD等医疗设备经由由一根或多根医疗电引线携载的电极和/或所述医疗设备的壳体上的电极向患者的心脏提供治疗电刺激。所述电刺激可以包括诸如起搏脉冲、或心脏复律电击或除颤电击之类的信号。在一些情况下，医疗设备可以感测伴随心脏的固有去极化或起搏诱发的去极化的心脏电信号，并且基于感知到的心脏电信号来控制刺激信号到心脏的递送。在检测到诸如心动过缓、心动过速或纤颤之类的异常节律时，可以递送一个或多个适当的电刺激信号以便恢复或维持更正常的心脏节律。例如，ICD可以在检测到心动过缓或心动过速时向患者心脏递送起搏脉冲，或者在检测到心动过速或纤颤时向心脏递送心脏复律电击或除颤电击。

发明内容

一般而言，本公开涉及用于通过心脏除颤系统(例如，心血管外ICD系统)向患者心脏递送经电荷平衡的心脏起搏脉冲的技术。根据本文所公开的技术操作的ICD使用由从ICD延伸的医疗电引线携载的心血管外电极来递送经电荷平衡的心脏起搏脉冲。ICD包括能够递送高电压电击脉冲以用于终止心动过速或纤颤的高电压治疗模块。当检测到需要起搏时，控制所述高电压治疗模块递送经电荷平衡的起搏脉冲。在一些示例中，当满足电荷平衡起搏标准时，递送经电荷平衡起搏脉冲而不是非电荷平衡起搏脉冲。

在一个示例中，本公开提供了一种心血管外ICD系统，该心血管外ICD系统包括被配置成接收来自患者心脏的心脏电信号的感测模块、高电压治疗模块和控制模块。高电压治疗模块包括电容器，所述电容器可充电至电击电压幅度以用于响应于检测到可电击节律(例如，室性心动过速或心室纤颤)而递送心脏复律/除颤电击。高电压治疗模块进一步包括：被配置成将电容器充电至电击电压幅度的高电压充电电路和被配置成将第一电容器耦合到选自植入式心血管外电极的起搏电极向量的开关电路系统。控制模块被耦合到感测模块和高电压治疗模块，并且被配置成从心脏电信号检测对心脏起搏的需要。响应于检测到需要心脏起搏，控制模块通过以下各项操作来控制高电压治疗模块经由起搏电极向量递送至少一个经电荷平衡的心脏起搏脉冲：控制高电压充电电路将第一电容器充电到小于电击电压幅度的起搏电压幅度，启用开关电路系统以使第一电容器放电以递送具有第一极性和与起搏电压幅度对应的前沿电压幅度的第一脉冲以用于起搏患者心脏，并且控制高电压治疗模块在第一脉冲之后递送第二脉冲。递送第二脉冲，所述第二脉冲具有与第一极性相反的第二极性并且平衡在第一脉冲期间递送的电荷。

在另一个示例中，本公开提供了一种由心血管外ICD执行的方法。该方法包括通过ICD的感测模块接收来自患者心脏的心脏电信号，并且通过ICD的控制模块从心脏电信号检测对心脏起搏的需要。响应于检测到需要心脏起搏，该方法包括控制ICD的高电压治疗模块通过控制高电压充电电路将电容器充电到起搏电压幅度来递送至少一个经电荷平衡的心脏起搏脉冲。电容器还可充电至大于起搏电压幅度的电击电压幅度以用于响应于检测到可电击节律(例如，室性心动过速或心室纤颤)而提供心脏复律/除颤电击。该方法还包括高电压治疗模块的开关电路系统使第一电容器放电以经由选自植入式心血管外电极的起搏电极向量来递送具有第一极性和与起搏电压幅度对应的前沿电压幅度的第一脉冲以用于起搏患者心脏，并且控制高电压治疗模块在第一脉冲之后递送第二脉冲。递送第二脉冲，所述第二脉冲具有与第一极性相反的第二极性并且平衡在第一脉冲期间递送的电荷。