具体实施方式

A.心脏刺激设备及相关联组件的概述

本公开旨在提供用于希氏束夺获阈值的自动确定和用于基于所确定的夺获阈值配置刺激设备的方法和装置。本公开的一个实施例可以在双腔室或多腔室心脏刺激设备中实施。例如，本公开可以在诸如在图2中描绘的刺激设备10的速率响应型多腔室心脏刺激设备中实施。

某些心脏起搏器和除颤器在右心室中包含起搏引线，并且还可以在右心房中包括第二引线。高负荷的右心室起搏可能促成与心力衰竭(HF)相关联的起搏诱发性心肌病和症状的发展。在起搏诱发性HF的发展中牵连有几种病理生理机制，这些病理生理机制中的每一种都可能源于由右心室起搏产生的非生理性电和机械性激活模式。希氏束起搏(HBP)可以通过利用患者的固有传导系统来恢复生理性激活模式，甚至在存在束支阻滞的情况下也可以这样做。HBP也已被示出提供显著的QRS缩窄，并具有改善的射血分数。

HBP的另一可能的临床应用是心脏再同步疗法(CRT)。传统的CRT系统包括来自右心室和左心室引线的起搏，并已示出对表现出宽QRS波群和左束支阻滞的患者最有效。可能由于希氏束的解剖结构，其包括纵向分离的右束纤维和左束纤维，HBP也被示出对具有左束支阻滞患者在缩窄QRS波群方面有效。因此，所认为的左束支阻滞，可能是最终分支到左束的希氏束内近端阻滞的结果。作为结果，通过起搏阻滞远端的希氏束，可以在一些患者中实现正常的QRS波群。理论上，因为激活通过自然传导路径快速传播，所以这种起搏模式可以提供甚至比已知的CRT治疗更好的结果。

希氏束是狭窄的心脏肌肉纤维簇，其将电脉冲从AV结传递到室间隔。它在解剖学上位于三尖瓣环旁，膜隔之下或之内。在心脏的正常功能期间，希氏束的激发和响应于该激发的随后的心室的去极化之间的延迟一般约为30-50毫秒(ms)，并且所导致的QRS波群一般具有约70-100ms的持续时间。

取决于电极位置，目标用于希氏束的起搏引线可以实现非选择性或选择性HBP。非选择性希氏束起搏(nsHBP)是指其中希氏束和希氏束周围的局部心肌层两者均被夺获的希氏束的起搏。当向心脏施加的电刺激有足够的能量以去极化心脏组织从而使得心脏肌肉收缩时，夺获发生。作为心脏组织的多个区域同时去极化的结果，典型地在正常心脏活动期间观察到的连续的电响应可能被组合或浓缩。因为心肌去极化没有排他地通过希氏浦肯野系统而立即传播，所以在这样的响应中导致的希氏束夺获经常表征为刺激到心室的去极化持续时间很短，大约为20ms。因为希氏束受到刺激，所以QRS持续时间与原生QRS持续时间相似，但由于心肌激发，QRS持续时间可能稍长(例如70-120ms)。相反，选择性希氏束起搏(sHBP)是指在不刺激周围心肌组织的情况下，希氏束的排他性夺获。利用sHBP，刺激到心室去极化的间隔与在希氏束刺激和随后的心室去极化之间的原生延迟几乎相同，并且QRS持续时间与原生QRS持续时间基本上相同。

为了进一步示出上文内容，图1A和图1B是分别与选择性和非选择性希氏束夺获相对应的示例心电图。在图1A和图1B中的每一个中，在心房事件后的预定时间(ts)施加刺激。在图1A中，选择性希氏束夺获发生，即在ts处施加的刺激仅夺获希氏束而不激发心肌。结果，刺激的施加与QRS波群的发起之间的延迟一般在约30至50ms的范围内，这一般与正常的心脏功能一致。所导致的QRS可能会缩窄，但持续时间典型地在70和100ms之间。相反，图1B的示例心电图示出了非选择性希氏束夺获，其中在ts处施加的刺激导致希氏束和心肌层两者的同时夺获。利用非选择性夺获，刺激的施加与QRS波群的发起之间的延迟被减少(典型地小于10ms)，并且QRS持续时间一般保持在70和120ms之间。

因为sHBP更接近近似原生心脏功能，所以其一般优于nsHBP。然而，由于某些心肌病和心脏解剖学的复杂性和动态性，sHBP可能是不可能的，或者，如果在一个时间可能，随着患者条件变化而可能不再可能。此外，患者的条件也可能改变到HBP一般不适合作为起搏方法而需要心室起搏的地步。

鉴于前述内容，本公开描述了针对优化患者心脏的HBP的方法和装置。更具体地，本公开描述了能够HBP的刺激设备和可以由这样的刺激设备实施的以初始化并动态修改刺激设备的设置以提供HBP的过程。为此，刺激设备一般能够识别和动态修改与HBP相关联的一个或多个夺获阈值。如下面更详细地讨论的那样，图2-图7一般描述了根据本公开的刺激设备的组件和功能，而图8A-图10示出了可以由这样的刺激设备实施的以提供HBP的各种过程。图11-图13示出了根据本公开的用于确定QRS持续时间的方法，该方法在图8A-图10的方法期间可以被使用。

参考图2，刺激设备10被示出通过四条引线20、21、24和30的方式与患者的心脏12电通信，并适合于递送多腔室刺激和冲击疗法。为了感测心房心脏信号并提供右心房腔室刺激疗法，刺激设备10耦合到至少具有心房尖端电极22的植入式右心房引线20，该心房尖端电极通常植入患者的右心耳或房间隔中。

为了感测左心房和心室心脏信号并提供左腔室起搏疗法，刺激设备10耦合到“冠状窦”引线24，该引线24被设计为经由冠状窦口放置在“冠状窦区域”中，用于定位在覆盖左心室的冠状静脉内的远端电极和/或邻近左心房的附加电极。如本文所使用的，短语“冠状窦区域”指左心室的血管，包括冠状窦、心大静脉、左缘静脉、左后心室静脉、心中静脉和/或心小静脉的任何部分或覆盖左心室的由冠状窦可到达的任何其它心脏静脉。

因此，示例性的冠状窦引线24被设计为接收心房和心室心脏信号，并至少使用左心室尖端电极26递送左心室起搏疗法，至少使用左心房环形电极27递送左心房起搏疗法，以及至少使用左心房线圈电极28递送冲击疗法。在另一实施例中，用于提供左心室除颤冲击疗法的附加电极可以包括在覆盖左心室的引线的部分中，与环形电极25相邻。

刺激设备10还被示出通过植入式右心室引线30的方式与患者的心脏12电通信，在本实施例中，植入式右心室引线30具有右心室尖端电极32、右心室环形电极34、右心室线圈电极36和上腔静脉(SVC)线圈电极38。典型地，右心室引线30经静脉插入心脏12中，以便将右心室尖端电极32放置在右心室顶点，从而右心室线圈电极36将定位在右心室中，以及SVC线圈电极38将定位在上腔静脉中。因此，右心室引线30能够接收心脏信号并以起搏和冲击疗法的形式向右心室递送刺激。

刺激设备10还连接到希氏束引线21，该希氏束引线21具有诸如螺旋主动固定设备的希氏尖端电极16，以及位于希氏尖端电极16近端的希氏环形电极19。在某些实施方式中，希氏环形电极19位于希氏尖端电极16的近端约10mm。希氏束引线21可以经静脉插入心脏12，从而希氏尖端电极16定位在希氏束的组织中。因此，希氏束引线21能够接收在希氏束中传播的去极化信号或将刺激递送到希氏束，创建可以通过右心室和左心室的下部传导路径(即右束支和左束支和浦肯野纤维)传播的去极化。

希氏束引线21将结合图5和图6进行更详细的描述。

本公开的替代实施例在图3中示出，其中双腔室刺激设备210与一个心房、一个心室和希氏束通信。尽管在图3中未明确示出，但可以可选择地包括右心房引线20(在图2中示出)。在这样的实施方式中，刺激设备210经由至少具有心房尖端电极22和心房环形电极23(其可以如早前结合图2所描述的植入患者的右心耳中)的右心房引线20和SVC线圈电极239与心脏12的右心房保持通信。

具有希氏尖端电极216和希氏环电极219的希氏束引线221被放置为使得希氏尖端电极216靠近希氏束组织。刺激设备210在图3中被示出通过右心室引线230的方式与患者的心脏12电通信，右心室引线230包括右心室尖端电极232、右心室环形电极234和右心室线圈电极36。

现在参考图4，示出了图2的多腔室植入式刺激设备10的简化框图，该设备能够使用刺激疗法(包括心脏复律、除颤和起搏刺激)治疗快速和慢速心律失常。虽然示出了特定的多腔室设备，但这仅用于例示的目的，并且本领域技术人员可以容易地以任何期望的组合复制、消除或禁用适当的电路，以提供能够使用心脏复律、除颤和起搏刺激来治疗(多个)适当腔室的设备。

图4中示意性示出的刺激设备10的外壳40通常被称为“罐”“箱”或“箱电极”，并且可以被可编程地选择以作为全部“单极”模式的回流电极。外壳40还可以单独或与线圈电极28、36和38(如图2中所示)中的一个或多个组合用作回流电极，用于冲击目的。外壳40还包括连接器(未示出)，其具有多个端子42、44、46、48、50-52、54、56和58(示意性地示出，并且为方便起见，在它们所连接的电极的名称旁示出)。因此，为了实现右心房感测和起搏，连接器至少包括适应于连接到心房尖端电极22(如图2所示)的右心房尖端端子(A_R TIP)42。

为了实现左腔室感测、起搏和冲击，连接器至少包括左心室尖端端子(V_L TIP)44、左心房环形端子(A_L RING)46和左心房冲击端子(A_L COIL)48，它们分别适应于连接到左心室尖端电极26、左心房环形电极27和左心房线圈电极28(每个在图2中所示出)。

为了支持右腔室感测、起搏和冲击，连接器还包括右心室尖端端子(V_R TIP)52、右心室环形端子(V_R RING)54、右心室冲击端子(R_V COIL)56和SVC冲击端子(SVC COIL)58，它们分别适应于连接到右心室尖端电极32、右心室环形电极34、右心室线圈电极36和SVC线圈电极38(每个在图2中所示出)。

为了实现希氏束感测，或感测和刺激，连接器还包括希氏束引线尖端端子50和希氏束引线环形端子51，它们分别适应于连接到希氏尖端电极16和希氏环形电极19(每个在图2中所示出)。

在刺激设备10的核心处是可编程微控制器60，其控制刺激疗法的各种模式。微控制器60包括专门为控制刺激疗法的递送而设计的微处理器或等效的控制电路，并且还可以包括RAM或ROM存储器、逻辑和定时电路、状态机电路和I/O电路。典型地，微控制器60包括由存储在指定的存储器块中的程序代码所控制的处理或监视输入信号(数据)的能力。微控制器60的设计和操作的细节对于本公开的内容并不关键。相反，可以使用任何合适的微控制器60来执行本文所描述的功能。

如图4所示，心房脉冲生成器70和心室脉冲生成器72生成起搏刺激脉冲，用于经由电极配置开关74由右心房引线20、右心室引线30、冠状窦引线24和/或希氏束引线21递送。可以理解的是，为了在心脏的四个腔室中的每一个中提供刺激疗法，心房和心室脉冲生成器70、72可以包括专用独立脉冲生成器、复用脉冲生成器或共享脉冲生成器。脉冲生成器70、72分别经由适当的控制信号76、78由微控制器60控制以触发或抑制刺激脉冲。如本文所使用的，刺激脉冲的形状并不限于精确的正方形或矩形，而是可以采取足以递送能量脉冲、数据包或刺激的多种形状中的任何一种。

微控制器60还包括定时控制电路79，其用于控制这样的刺激脉冲的定时(例如，起搏率)，以及跟踪不应期的定时、消隐间隔、噪声检测窗口、诱发响应窗口、警报间隔、标记通道定时等，这在本领域中是众所周知的。

根据本公开的一个实施例，定时控制电路79还控制希氏信号感测窗口的起始和持续时间，在该窗口期间可以检测到通过AV结向希氏束传导的去极化信号。定时控制电路79还控制在右心室和/或左心室刺激脉冲的递送之前，在检测到的希氏信号检测之后提供的定时延迟。

开关74包括多个开关，用于将期望的电极连接到适当的I/O电路，从而提供完整的电极可编程性。因此，开关74响应于来自微控制器60的控制信号80，通过选择性地闭合适当的开关组合(未示出)来确定刺激脉冲的极性(例如，单极性、双极性、跨腔室性等)，这是本领域中已知的。

心房感测电路82和心室感测电路84也可以通过开关74选择性地耦合到右心房引线20、冠状窦引线24和右心室引线30，以检测心脏四个腔室中的每一个中的心脏活动的存在。因此，心房(ATR.SENSE)和心室(VTR.SENSE)感测电路82、84可以包括专用感测放大器、复用放大器或共享放大器。开关74通过选择性地闭合适当的开关来确定心脏信号的“感测极性”，这也是本领域中已知的。以这样的方式，临床医生可以独立于刺激极性对感测极性编程。

根据本公开的一个实施例，希氏感测电路83选择性地耦合到希氏束引线21(如图2中所示出)，用于检测在心房中产生并经由AV结传导至希氏束的所传导的去极化的存在。如本文所使用的，心房感测电路82、心室感测电路84和希氏感测电路83中的每一个，都包括鉴别器，该鉴别器是感测并能指示或鉴别心脏腔室的每一个中的心脏信号的起源的电路。

每个感测电路82-84优选采用一个或多个具有可编程增益和/或自动增益控制、带通滤波和阈值检测电路的低功率精密放大器，以选择性地感测感兴趣的心脏信号。自动增益控制使设备10能够有效地处理感测心房或心室颤动的低幅度信号特性的难题。

感测电路82-84的输出连接到微控制器60，该微控制器60进而能够响应于心脏适当腔室中心脏活动的缺失或存在，以要求的方式分别触发或抑制心房和心室脉冲生成器70、72。

心房和心室感测电路82、84进而从微控制器60通过信号线86、88接收控制信号，用于控制增益、阈值、极化电荷移除电路(未示出)以及耦合到感测电路82、84的输入的任何阻断电路(未示出)的定时。

对于心律失常检测，刺激设备10包括心律失常检测器77，该检测器77利用心房和心室感测电路82、84来感测心脏信号，以确定节律是生理性的还是病理性的。如本文所使用，“感测”用于注意到电信号，而“检测”是处理这些感测到的信号并注意到心律失常的存在。然后，由微控制器60通过将感测到的事件(例如，与颤动相关联的P波、R波和去极化信号)之间的定时间隔与预定的速率区限(即，心动过缓、正常、低速率VT、高速率VT和颤动速率区)和各种其它特性(例如，卒发、稳定、生理传感器和形态等)进行比较来对它们进行分类，以确定所需的补救疗法的类型(如心动过缓起搏、抗心动过速起搏、心脏复律冲击或除颤冲击，统称为“分层疗法”)。

心脏信号还被施加到由模数(A/D)转换器表示的A/D数据采集系统90的输入。数据采集系统90被配置为采集心内电描记图信号，将原始模拟数据转换为数字信号，并存储数字信号以用于稍后处理和/或到外部设备102的遥测传输。数据采集系统90通过开关74耦合到右心房引线20、希氏束引线21、冠状窦引线24和右心室引线30，以跨任意期望电极对采样心脏信号。

在一个实施例中，数据采集系统90耦合到微控制器60或其他检测电路，用于检测希氏束信号的期望特征。在一个实施例中，平均器65用于使用已知或可用的信号平均技术在希氏信号感测窗口期间确定希氏束信号的滑动平均。

有利的是，数据采集系统90可以耦合到微控制器60或其他检测电路，用于检测响应于施加的刺激来自心脏12的诱发响应，从而帮助夺获的检测。微控制器60在刺激脉冲后的窗口期间检测去极化信号，该信号的存在指示夺获已经发生。微控制器60通过触发心室脉冲生成器72生成刺激脉冲，使用微控制器60内的定时控制电路79开始夺获检测窗口，并经由控制信号92启用数据采集系统90采样落入夺获检测窗口的心脏信号来启用夺获检测，并基于幅度确定夺获是否已经发生。

夺获检测可以在逐跳的基础上或在采样的基础上发生。优选地，至少在急性期(例如，在设备植入之后的第一个30天)期间，每天至少执行一次夺获阈值搜索，以及此后较不频繁地执行。夺获阈值搜索将从期望的起始点(高能量水平或在夺获当前正在发生处的水平)开始，并降低能量水平，直到夺获丢失。在夺获持续获得处的最小能量被称为夺获阈值。此后，安全余量可以自动地或可编程地加到夺获阈值上。

也可以为希氏束起搏的目的执行夺获检测和阈值测试。下面结合图8A、图8B和图9更详细地描述为希氏束起搏而执行夺获阈值测试和基于这样的测试的结果配置刺激设备10的过程。

微控制器60还通过合适的数据/地址总线96耦合到存储器94，在存储器94中由微控制器60使用的可编程操作参数根据需要存储和修改，以定制刺激设备10的操作以适应特定患者的需要。这样的操作参数定义(例如)起搏脉冲幅度、脉冲持续时间、电极极性、速率、灵敏度、自动特征、心律失常检测准则，以及在疗法的每个相应层级内要向患者心脏12递送的每个冲击脉冲的幅度、波形和矢量。

有利地，植入式设备10的操作参数可以通过与外部设备102(诸如编程器、电话传送收发器或诊断系统分析仪)遥测通信的遥测电路100非侵入式地编程到存储器94中。遥测电路器100通过控制信号106由微控制器60激活。遥测电路100有利地允许通过所建立的通信链路104向外部设备102发送与设备10的操作有关的心内电描记图和状态信息(如包含在微控制器60或存储器94中)。

在优选的实施例中，刺激设备10还包括生理传感器108，通常被称为“速率响应”传感器，因为它典型地用于根据患者的运动状态调整起搏刺激速率。然而，生理传感器108还可以用于检测心脏输出的变化、心脏生理性条件的变化或活动的昼夜变化(例如，检测睡眠和觉醒状态)。因此，微控制器60通过调整心房和心室脉冲生成器70、72以其生成刺激脉冲的各种起搏参数(诸如速率、刺激延迟等)来响应。

速率响应传感器的常见类型是活动传感器，诸如加速度计或压电晶体，其安装在刺激设备10的外壳40内。其他类型的生理传感器也是已知的，例如，感测血液的氧含量、呼吸速率和/或分钟通气量、血液的pH值、心室梯度等的传感器。然而，可以使用能够感测与患者的运动状态相对应的生理性参数的任何合适的传感器。所用传感器的类型对本公开并不关键，仅为了完整性示出。

刺激设备10附加地包括电池110，其为图4中所示出的全部电路提供操作电源。对于采用冲击疗法的刺激设备10，电池110必须能够长时间段以低电流消耗工作，然后能够在患者需要冲击脉冲时提供高电流脉冲(用于电容器充电)。电池110还必须具有可预测的放电特性，从而可以检测选择性更换时间。因此，设备10优选采用锂/银氧化钒电池，正如大多数(如果不是全部)当前设备那样。

设备10在图4中示出为具有阻抗测量电路112，该阻抗测量电路112经由控制信号114由微控制器60启用。阻抗测量电路112的已知用途包括但不限于：在急性和慢性阶段期间的引线阻抗监测，以检测合适的引线定位或变位；检测可操作的电极和导体；如果变位或电中断发生，则自动切换到可操作对；测量呼吸或分钟通气量；测量胸阻抗以确定冲击阈值；检测设备何时被植入；测量每搏输出量；以及检测心脏瓣膜的打开等。阻抗测量电路112有利地耦合到开关74，从而可以使用任何期望的电极。

根据本公开的一个实施例，希氏尖端电极16和希氏环形电极19可以经由开关74选择性地耦合到阻抗测量电路112，以执行组织阻抗测量。当如图5中所示出的希氏尖端电极16或映射项圈418，或感测电极520-523(如图6中所示出)沿右心房的心内膜表面推进时，可进行组织阻抗测量以确定希氏束的位置。将结合图7进一步描述此使用希氏束引线21执行组织阻抗测量的方法。

在刺激设备10意图作为植入式心脏复律器/除颤器(ICD)设备操作的情况下，它必须检测到心律失常的发生，并自动对心脏施加适当的电冲击疗法，目的在于终止检测到的心律失常。为此，微控制器60还通过控制信号118的方式来控制冲击电路116。冲击电路116按照微控制器60的控制，生成低能量(例如，至多0.5焦耳)、中等能量(例如，0.5-10焦耳)或高能量(例如，11-40焦耳)的冲击脉冲。这样的冲击脉冲通过至少两个冲击电极施加到患者的心脏12上，如本实施例所示出的，选自左心房线圈电极28、右心室线圈电极36和SVC线圈电极38。如上所述，外壳40与右心室电极36组合可以担当活动电极，或作为使用SVC线圈电极38或左心房线圈电极28的分割电矢量的部分(即，使用右心室电极36作为公共电极)。

心脏复律冲击一般被认为是低至中等能量水平(从而最小化由患者感受到的疼痛)，和/或与R波同步和/或与心动过速的治疗有关。除颤冲击一般是中等至高能量水平(即，对应于5-40焦耳范围内的阈值)，不同步地递送(因为R波可能过于紊乱)，并且仅与颤动的治疗有关。因此，微控制器60能够控制冲击脉冲的同步或异步递送。

图5中示出了希氏束引线21的更详细的例示。在引线21的远端是希氏束尖端电极16。希氏束尖端电极16是或包括活动固定设备，诸如螺旋状的“拧入式”设备，该设备允许在希氏束组织中的电极的稳定固定。

希氏束引线21的远端还提供有非创伤性导电表面(本文也可互换地称为映射项圈)418。非创伤性导电表面418有利地用于进行指示希氏束位置的电测量，而不必将希氏束尖端电极16固定到心内膜组织中。非创伤性导电表面418和希氏束尖端电极16在希氏束引线21的引线体内电耦合，并且一起形成一个导电元件，用于感测、刺激和阻抗测量的目的。药物，例如急性抗心律失常药物(诸如利多卡因)和/或抗炎药(诸如地塞米松磷酸钠)，可以存储在例如希氏束尖端电极16底部的储液器(未示出)内，用于局部分配。

希氏束引线21还提供有希氏环形电极19。希氏环形电极19优选与希氏尖端电极16间隔约2mm至30mm，但优选10mm。在双极性感测、刺激或阻抗测量操作期间，希氏环形电极19可以起到回流电极的作用。

希氏尖端电极16和希氏环形电极19各自分别连接到柔性导体64、66，该柔性导体64、66可以贯穿希氏束引线21的整个长度。柔性导体64连接到希氏尖端电极16，并由绝缘层与柔性导体66电绝缘。导体66连接到希氏环形电极19。柔性导体64、66用来将希氏环形电极19和希氏尖端电极16分别与希氏环形电极端子51和希氏尖端电极端子50电耦合。希氏束引线21的一个实施例可从圣裘德医疗CRMD公司获得，引线型号为1488T。

图6示出了在功能和设计方面一般类似于图5中所示出的希氏引线21的替代希氏引线31。该希氏引线31提供有希氏尖端电极16，该电极16包括多个圆形的、紧密间隔的导电表面520-523，这些导电表面布置在引线31的远端面518上，直接面对希氏束组织。虽然四个圆形导电表面520-523被示出为围绕希氏尖端电极16均匀分布，并且通过绝缘材料彼此电性地分离，但应该清楚的是，可以替代地选择不同数量的导电表面。

在一个实施例中，导电表面(例如520)连接到沿希氏束引线31的长度延伸的柔性导体(例如564)。剩余的导电表面521-523电连接在一起，并且也连接到沿希氏束引线31的长度延伸的柔性导体566。柔性导体(例如564、566)彼此绝缘。

在图6的实施例中并参考图4，设备10包括两个分离的连接端子，两个柔性导体564、566各自一个，这两个柔性导体564、566进一步连接到开关74。然后，两个柔性导体564、566可以如所期望的选择性地连接到希氏感测电路83、心室脉冲生成器72或阻抗测量电路112，用于感测、刺激和测量希氏束部位的组织阻抗。

使用引线31，可以使用希氏尖端电极16和希氏环形电极19进行刺激，并且使用导电表面520-523进行感测。根据另一设计，由导电表面520-523进行感测，并且借助于希氏引线31以外的引线(例如右心房引线20)进行刺激。针对关于配备有多个导电表面的心脏电极的更多细节，请参考美国专利No.5,306,292和No.5,645,580，它们通过引用并入本文。

在植入程序期间，图5的希氏束引线21(或图6的希氏束引线31)经静脉引入右心房。然后它在希氏尖端电极16与心内膜组织接触的情况下被逐渐推进。在希氏尖端电极16被推进时可以连续进行电测量，以确定希氏束的位置。非创伤性导电表面418有利地提供了与心内膜组织的电接触，从而允许使用希氏束尖端电极16执行电测量，而不必将希氏尖端电极16固定到心内膜组织中。

在一个实施例中，为了定位希氏束而进行组织阻抗测量。图7中描绘的等效电路图表示一个模型，通过该模型可以使用图5的希氏束引线21进行组织阻抗测量。通过希氏尖端电极16施加激发电流。激发电流优选提供为穿过限流器552的由30kHz振荡器550产生的限流高频交流信号。然后，可以以双极性方式在希氏尖端电极16(或非创伤性导电表面418)和希氏环形电极19之间测量电压信号。该电压信号与供应的电流和与希氏尖端电极16接触的组织相关联的组织阻抗554有关。因此，测量的电压信号由阻抗测量电路112处理，以确定与希氏尖端电极16接触的组织的阻抗。阻抗等于电压除以电流。

预计右心房组织阻抗约为希氏束的组织阻抗的两倍。使用上述测量方法，右心房组织阻抗典型地近似为1200-1500欧姆，而希氏束组织阻抗典型地近似为600-800欧姆。使用不同的测量技术可以获得其他阻抗值。因此，当希氏束引线21在右心房中被推进时，测量的组织阻抗554大幅下降，约50％，指示希氏束尖端电极16接近希氏束。

然后可以将希氏束尖端电极16固定在希氏束中，从而锚定希氏束尖端电极16与希氏束组织接触。然后，从希氏束产生的电描记图信号可以由希氏感测电路83接收。可使用允许接收30-200Hz范围的信号的旁路滤波器(未示出)来阻挡由振荡器550产生的高频交流激发信号。

B.希氏束夺获阈值测试

根据本公开的刺激设备可以被配置为执行夺获阈值测试，以基于由向患者的心脏施加电脉冲所引起的响应的特性分类由刺激设备生成的电脉冲。然后，基于该分类，刺激设备可以发起和/或调整其设置以提供最优的HBP。

图8A-图8B包括示出使用刺激设备(诸如图4的刺激设备10)进行夺获阈值测试的方法700的流程图。夺获阈值测试包括经由希氏尖端电极(诸如希氏尖端电极16)向希氏束施加电脉冲系列，并基于心脏组织对电脉冲的响应的特性对电脉冲进行分类。可以分析这样的响应特性以确定所施加的电脉冲是否导致希氏束和右心室的一个或多个的夺获。在某些实施方式中，图8A-图8B中示出的夺获阈值测试可以由向刺激设备10发出命令(例如通过遥测电路100(在图4中示出))的医生、技术人员或类似的医务人员手动进行。在其它实施例中，夺获阈值测试可以被实施为存储在刺激设备10的存储器94内并由可编程微控制器60(也如图4中所示)可执行的指令系列。

手动和自动夺获阈值测试可以在各种时间执行。例如，根据图8A-图8B的手动和自动夺获阈值测试中的任何一个可以作为刺激设备10的植入、植入跟踪和故障排除中的一个或多个的部分来执行。自动夺获阈值测试也可以根据预定的调度由刺激设备10执行。例如，在某些实施方式中，自动夺获阈值测试可以在患者睡眠或以其他方式不活动的时间期间(诸如在每天傍晚或清晨期间)以规律的频率由刺激设备10执行。刺激设备10还可以响应于检测到特定事件而发起自动夺获阈值测试。例如，在规律操作期间，刺激设备10可以测量由刺激设备10递送的脉冲的响应特性，以确定当前设置是否导致希氏束夺获。如果否，刺激设备10可以发起或调度自动夺获阈值测试。

如下面更详细地讨论的，方法700一般包括使用刺激设备10施加具有预定电压和持续时间的脉冲，测量心脏的响应特性，以及确定响应特性指示夺获希氏束和右心室中的一者、两者或既不夺获希氏束也不夺获右心室。响应特性可以包括但不限于脉冲的施加与对应QRS波群的发起之间的时间(本文称为“诱发的响应延迟”)和诱导的QRS波群的持续时间。在某些实施方式中，刺激设备10可以生成并存储一个或多个模板，模板包括指示被夺获的特定心脏组织的响应特性的值或值的范围。例如，刺激设备10可以存储对应于非选择性HBP(“H+V”模板)、选择性HBP(“H”模板)、仅右心室的夺获(“V”模板)和希氏束或右心室的无夺获(“NC”模板)中的一个或多个的模板。

执行夺获阈值测试一般包括心脏组织的感测和起搏中的每一个。出于方法700的目的，感测包括感测希氏束和右心室中的每一个的电活动。这种感测可以使用各种电极配置和感测矢量来完成。参照图2，出于夺获阈值测试的目的，可以用于测量电响应的感测矢量可以包括但不限于在下列电极对之间延伸的那些感测矢量：(i)心房尖端电极22和刺激设备10；(ii)右心房环形电极23和刺激设备10；(iii)右心房尖端电极22和右心房环形电极23；(iv)右心室线圈电极36和刺激设备10；(v)SVC电极38和刺激设备10；以及(vi)右心室线圈电极36和SVC电极38。在其中存在左心室引线的实施方式中，附加的可能的感测矢量包括在以下之间延伸的那些感测矢量：(i)右心室线圈电极36和左心室引线的线圈电极；(ii)SVC线圈电极38和左心室线圈电极；以及(iii)右心室尖端电极32和左心室引线的心室尖端电极。类似地，取决于起搏器或除颤设备的特定配置，可以以各种方式完成向希氏束施加起搏脉冲。例如，希氏束起搏可以沿着在以下电极对中的任何一个电极对之间定义的矢量实现：(i)希氏尖端电极16和刺激设备10；(ii)希氏环形电极19和刺激设备10；以及(iii)希氏尖端电极16和希氏环形电极19。

现在参考图8A，方法700包括首先生成分别对应于非选择性希氏束夺获和无夺获的H+V模板和NC模板中的每一个。H+V模板的生成可以包括施加预定的高能量脉冲以诱导非选择性希氏束夺获(操作702)，测量对应的响应的特性(操作704)，以及基于测量的响应特性生成并存储H+V模板(操作706)。如前所述，H+V模板可以包括对应于诱发的响应延迟和QRS波群持续时间中的每一个的值或值的范围。

还可以执行类似的步骤系列以生成NC模板。更具体地，可以施加预定不诱导希氏束或右心室的夺获的低能量脉冲(操作708)，并且可测量所导致的响应特性(操作710)。然后可以施加备用脉冲(操作712)。备用脉冲一般具有充分的电压和持续时间以至少夺获右心室，从而即使在低能量脉冲的施加期间缺乏夺获也能促进心脏的跳动。在施加备用脉冲之后，可以生成并存储NC模板(操作714)。

图8A示出了基于在由刺激设备10施加相应的脉冲之后获得的单一响应特性集的H+V和NC模板中的每一个的生成。在其他实施方式中，H+V和NC模板可以通过分别收集在高和/或低能量脉冲的多次施加之后的多个响应特性集来生成。然后，可以将所收集的响应特性集组合以生成H+V和NC模板中的每一个。相应地，存储在H+V和NC模板内的特定响应特性的值或值的范围可以基于一个或多个测量，并且可以包括而不限于从多个响应特性测量导出的平均值、范围和类似的统计值。

在H+V和NC模板的生成并存储之后，刺激设备10施加具有不同刺激电压的脉冲。然后，基于作为每个脉冲的结果所夺获的心脏组织，测量、分析和分类每个脉冲的所导致的响应。例如，在图8A中示出的实施方式中，初始脉冲刺激电压(V_STIM)和脉冲定时被各自设置(操作716、717)。

初始V_STIM一般被设置为高开始电压，从该电压开始分类。在某些实施方式中，初始电压值可以是而不限于刺激设备10的最大输出电压、在操作702-706中先前用于生成H+V模板的电压以及比用于生成H+V模板的电压低预定步长的电压之一。

初始脉冲定时可以基于所使用的起搏器或除颤器设备的配置和模式而变化。例如，在存在心房引线和心室跟踪(例如，“DDD”起搏)的情况下，希氏夺获阈值测试可以以足够短的AV延迟来运行，以防止与固有传导竞争。例如，这可以通过首先延长心房感测到心室起搏延迟(例如，到200ms)以确定固有传导持续时间来实现。如果存在心室起搏的抑制，则可以缩短心房感测到心室起搏延迟(例如到100ms)并再次测试。如果心室感测发生，则可以进一步缩短心房感测到心室起搏延迟，例如到50ms。对于实施了心房起搏的DDD设备可以遵循类似的程序。

如果实施的设备不包括心房引线或以其他方式编程为在单一腔室模式(诸如“VVI”模式)中操作，则一般应以比基准心率更快的速率执行夺获测试。这可以通过为预定时间段(例如，30秒)将基础速率设置为编程的基础速率加上预定的速率增加(例如，10ppm)并测量基准速率来实现。例如，测量基准速率可以通过计算在预定时间段期间测量的心脏跳动的R-R间隔来执行。如果没有由于心室感测的心室起搏的抑制，那么基础速率可以设置为编程的基础速率加上预定的速率增加。在替代实施方式中，可以在预定时间段上确定平均R-R间隔和标准差中的每一个，并且可以基于从R-R间隔计算出的心率加上基于标准差的因子来计算基础速率。例如，在某些实施方式中，可以使用公式HR_AV＝60000/(R-R间隔)计算心率，其中R-R间隔以毫秒测量。然后，心室起搏率可以设置为HR_AV+3*标准差(ppm)。在某些实施方式中，可以重复确定基础速率的过程以消除由融合引起的虚假结果。

在建立初始脉冲定时和V_STIM设置之后，刺激设备10然后通过施加脉冲(操作718)和测量所导致的响应特性(操作720)来发起夺获测试。

参照图8B，然后通过分析在操作720期间测量的响应特性对脉冲进行分类。一般而言，对响应特性进行分类的过程包括将响应特性与值或值的范围进行比较，以确定响应特性是否指示希氏束和右心室中的一个或多个的夺获。例如，在某些实施方式中，将响应特性与存储在刺激设备10内的模板进行比较，诸如分别在操作706和714期间生成的H+V和NC模板。在模板包括值的范围时的实例中，确定特定测量的响应特性是否指示某些心脏组织的夺获一般包括确定测量的响应特性是否落在值的范围内。相反，当模板包括单一值时，确定测量响应特性是否指示夺获可以包括确定测量的响应特性是否落在存储值的一定容差内。例如，当测量的响应特性在绝对容差、基于百分比的容差和特定数量的标准差(如果存储值是从多个测量值获得的)中的一个或多个之内时，可以认为匹配发生。

如图8B所示，可首先将响应特性与H+V模板进行比较(操作724)，以确定响应特性是否对应于希氏束的非选择性夺获(即，希氏束和右心室两者的夺获)。如果是，则将V_STIM分类为诱导非选择性夺获(“H+V”)(操作726)，并将该分类存储或以其他方式记录(操作760)，诸如在刺激设备10的存储器94中维持的分类表中。

对于本公开的目的，分类表是指在刺激设备10的存储器94内维持的表或类似的数据结构。分类表包括多个分类表条目，该分类表条目包括刺激电压和与刺激电压对应的数据。该数据可以包括而不限于在自动阈值夺获测试期间为特定刺激电压分配的分类和通过特定刺激电压的施加而生成的响应特性中的一个或多个。分类表内的条目可进一步基于刺激电压和脉冲持续时间的特定组合，使得分类表内的每个条目对应于脉冲电压和持续时间的唯一组合。为了便于搜索和分析，分类表可以基于电压/功率以升序或降序组织或索引。如在图9的上下文中进一步描述的，分类表可由刺激设备10的微控制器60访问，以确定和改变刺激设备10的控制输出设置。

如果响应特性不对应于H+V模板，则将其与NC模板进行比较(操作728)。如果响应特性对应于NC模板的响应特性，则将V_STIM分类为导致无夺获(“NC”)(操作730)，并将分类结果存储在分类表中(操作760)。在某些实施方式中，可以执行附加的检查以确定V_STIM是否导致无夺获(操作762)。如果夺获发生，则可以更新V_STIM(操作764)，并且可以重复使用更新的V_STIM施加脉冲和对导致的响应进行分类的过程。在图8A-图8B中所示出的实施方式中，V_STIM降低预定的电压改变(ΔV)。ΔV可以是刺激设备10的输出可以改变的任何合适的增量。对ΔV使用较高的值一般引起更快的夺获阈值测试，因为刺激设备10的较少的电压电平需要测试。相反，可以使用更颗粒的ΔV来提高夺获阈值测试的精度，并因此更准确地确定特定心脏组织的夺获在其发生或丢失的电压电平。

如果在特定V_STIM的脉冲的施加导致无夺获，则可以施加备用脉冲(操作766)。另外，因为任何随后的较低电压也可能导致无夺获，所以任何低于V_STIM的尚未测试的剩余电压电平可以在分类表内自动被分类为NC(操作768)。

参考回图8B，在某些实例中，响应特性可能不对应于表示H+V模板和NC模板中的任何一个的值。在这样的实例中，可以进一步分析响应特性以确定它们是否指示其中仅夺获希氏束的选择性HBP或其中仅夺获右心室的心室起搏的发生。为此，可将响应特性与值或值的范围进行比较，值或值的范围可以存储为附加模板，更具体地，可以存储为选择性HBP(“H”)模板和心室起搏(“V”)模板。因此，并且如图8B中所示出的，可以执行检查以确定是否已经生成H模板或V模板中的任何一个(操作732)。如果是，可以将响应特性与H模板或V模板进行比较(操作744)，并且，如果匹配存在，则可以相应地对当前V_STIM进行分类(操作746)。然后，可将分类存储在分类表中(操作760)。

如果H或V模板当前并不存在，则可分析响应特性以确定其是否对应于选择性HBP或心室起搏，并可以生成H或V模板。为此，可以将响应特性的QRS持续时间和诱发的响应延迟与H+V模板的QRS持续时间和诱发的响应延迟进行比较。如果QRS持续时间长于H+V模板的QRS持续时间，但诱发的响应延迟约等于H+V模板的诱发的响应延迟，则很可能当前的响应特性指示心室夺获。可替代地，如果QRS持续时间大约等于H+V模板的QRS持续时间，而诱发的响应延迟较长，则很可能响应特性对应于选择性HBP。在图8B中，通过确定诱发的响应延迟是否超过H+V模板(H+V)的诱发的响应延迟来简化此过程。相应地，基于比较的结果，可以基于响应特性生成心室夺获(V)模板或选择性HBP模板(H)(操作736、740)，并可相应地对响应特性进行分类(操作738、742)。然后，可以将所导致的分类存储在分类表中(操作760)。

由于各种因素，因素可以包括心脏的生理机能和刺激电极的位置，方法700典型地将仅生成H和V模板之一。更具体地，随着脉冲能量的降低，心脏生理机能一般决定了两个夺获序列之一。在第一序列中，高能量脉冲导致非选择性HBP，其中夺获希氏束和右心室两者。随着脉冲能量的降低，由于仅夺获希氏束导致选择性HBP发生。随着脉冲能量进一步的降低，既不夺获希氏束也不夺获右心室。在第二序列中，高能量脉冲类似地导致非选择性HBP。然而，随着脉冲能量的降低，仅夺获右心室，并且随着脉冲能量的进一步降低，导致无夺获。作为结果，如果患者心脏的生理机能符合第一序列，则仅可能生成H模板，并且如果患者心脏的生理机能导致第二夺获序列，则将生成V模板。

若干场景可能会发生，其中响应特性不匹配生成的模板中的任何一个。这样的情况可能包括本文所称的融合、伪融合和半夺获的情况。当由在操作718期间递送的脉冲导致的传导与患者心脏的固有传导相一致时，融合发生。相反，当在绝对不应期期间递送无效脉冲时，伪融合发生。在融合和伪融合的每一个中，具体由脉冲导致的响应特性不能轻易与心脏的固有响应区分开来。最后，当脉冲仅导致希氏束的右束纤维和左束纤维之一的夺获，引起希氏束和心室之间的不完全电通信时，半夺获发生。

为了在融合、伪融合和半夺获之间进行区分，脉冲的定时可以变化(操作752)。更具体地，感测电活动和向希氏束递送脉冲之间的延迟根据操作718期间实施的定时而变化。例如，在包括心房引线和希氏束引线中的每一个的实施方式中，感测心房的电活动(例如，通过观察P波)和向希氏束施加脉冲之间的定时可以增加或减少预定的间隔。使用新的定时重新施加脉冲(操作754)，并测量新的响应特性集(操作756)。然后，继续对新的响应特性进行分类的过程，以确定新的定时是否解决了不能对原始响应特性进行分类。在分类表中分类表条目的随后存储(在操作760期间)可以进一步包括存储修改后的定时。

在某些实施例中，将使用修改后的定时获得的新的响应特性与操作720期间原始获得的响应特性进行比较以提供进一步的信息，并且更具体地，以识别不能分类原始脉冲是融合、伪融合还是半夺获的结果。如果使用修改后的定时获得的响应特性与原始获得的响应特性一致，则可能是半夺获。更具体地，如果诱发的响应延迟和/或QRS波群形态一致，则很可能电脉冲不能通过左希氏束纤维和右希氏束纤维之一正确地行进。类似地，新的和原始的响应特性的比较可以识别伪融合和/或融合的发生。例如，如果心房感测和希氏束起搏之间的定时增加，并且所导致的响应特性指示一致的QRS形态但减少的诱发的响应延迟，则伪融合可能发生。相反，如果QRS形态在修改后的定时和原始定时之间不同，则融合可能发生。

可以将对应于融合、伪融合和半夺获的识别和检测的数据存储在刺激设备10的存储器94内，用于以后的检索和诊断分析。例如，在某些实施方式中，刺激设备10可以生成并存储日志，其中记录对应于融合、伪融合、半夺获和类似事件的数据。这样的数据可以包括但不限于日期/时间戳、对应于事件的响应特性、导致事件的刺激设备设置以及规避事件的刺激设备设置。

如果仍然不能对使用修改后的脉冲定时所获得的响应特性进行分类，则可以进一步修改脉冲定时，并且可以获得和分析响应特性的另一集合，以确定分类是否可能。在某些实施方式中，可以限制修改脉冲定时的次数，以便在超过该限制后，将当前V_STIM分类为导致无夺获。另外，在操作756期间测量的响应特性指示心脏组织的部分的无夺获的程度上，可以递送备用脉冲。

C.刺激设备设置的初始化

图9是示出初始化刺激设备(诸如刺激设备10)的输出设置的方法800的流程图。在某些实施方式中，刺激设备10的初始化包括识别能够夺获希氏束的最低能量脉冲，而不管希氏束的夺获是选择性的还是非选择性的。在希氏束夺获是不可能的的事件中，初始化还包括识别能够夺获右心室的最低能量脉冲。

在初始化期间，刺激设备10以及，更具体地，刺激设备10的微处理器60，确定并施加初始输出设置。在某些实施方式中，微处理器60可以搜索或以其他方式分析存储在刺激设备10的存储器94中的数据以确定初始输出设置。例如，存储器94可以存储分类表，该分类表包括形成刺激设备10的可能输出设置的列表的条目以及由根据输出设置施加脉冲而生成的响应的对应分类。出于方法800的目的，输出设置一般对应于适配于提供希氏束的起搏的希氏束电极，然而，在其中实施其他起搏电极的配置中，在初始化过程期间，可以由刺激设备10进一步加载用于其他心脏组织起搏的附加输出设置。

方法800假设已经创建了分类表，该分类表包括按输出能量布置的输出设置的顺序列表，并且分类表中的每个条目与索引相关联。方法800还假设，分类表被布置或索引，使得随着搜索索引的递增，被检索和分析的分类表条目对应于逐渐降低的输出设置。因此，方法800包括初始化搜索索引(操作802)和从分类表中检索与索引对应的条目(操作804)。

然后，分析检索到的记录，以确定该条目是否对应于先前被分类(诸如在图8A-图8B中示出的阈值夺获测试期间)为诱发的非选择性(H+V)或选择性(H)希氏束夺获的设置(操作806)。如果当前分类表条目的输出设置导致希氏束夺获，则设置标志(HBP标志)，指示已识别出适合HBP的设置(操作808)，并将输出设置存储为刺激设备10的潜在输出设置(操作810)。如果当前索引不对应于分类表的结束(操作812)，则递增搜索索引(操作814)，并重复检索和分析对应的分类表条目的过程。在随后的分类表条目也被分类为H或H+V的程度上，临时存储的设置将继续更新以反映希氏束夺获被识别的最低功率设置。

如果当前分类表条目未被分类为H或H+V，则执行检查以确定是否已设置HBP标志(操作816)。换句话说，执行检查以确定当前是否存储了导致希氏束的夺获的输出设置。如果HBP标志被设置，则将存储的设置施加于刺激设备10(操作818)，并且初始化过程结束。在某些实施方式中，向刺激设备10施加存储设置包括设置刺激设备10的输出设置以匹配存储的输出设置。在其他实施方式中，刺激设备10的输出设置可以对应于由安全因子增强的存储的输出设置。安全因子可以包括但不限于加到存储的输出设置中的一个或多个的量或由其乘以存储的输出设置中的一个或多个的因子中的一个或多个。

另一方面，如果未设置HBP标志，则意味着没有识别导致希氏束夺获的输出设置。然后，对当前分类表条目执行检查，以确定其是否已被分类为导致心室夺获(V)(操作820)。如果是，则设置对应的标志(V标志)(操作822)，存储与当前分类表条目对应的输出设置(操作810)，并递增搜索索引(操作814)。在任何随后的分类表条目也被分类为V的程度上，存储的输出设置将被更新，使得存储的输出设置反映了能够心室夺获的最低输出设置。

当到达分类表的结束(由操作812确定)或者当前的分类表条目没有被分类为H、H+V或V中的任何一个(由操作820确定)时，执行检查以确定HBP或V标志中的任何一个是否已被设置(操作824)，从而检查输出设置是否已被存储。如果是，则将刺激设备10的输出设置(操作818)设置为存储的输出设置，并且初始化过程结束。

如果HBP或V标志都没有被设置，则初始化过程未能识别能够夺获希氏束或心室的任何设置，并且可以发起补救测量。例如，在方法800中，可以发起夺获阈值测试(例如图8A-图8B中所示的夺获阈值测试)以生成更新的分类表。在某些实施方式中，在确定分类表不包括被分类为导致希氏束夺获(即，H+V或H)的任何条目时，也可以发起夺获阈值测试。

D.刺激设备的初始化后操作

图10示出了在图9中示出的初始化过程之后操作刺激设备10的方法900。一般地，刺激设备10的操作包括基于刺激设备10的当前输出设置施加脉冲，测量由脉冲的施加导致的响应特性，以及确定响应特性是否与与刺激设备10的输出设置相关联的分类一致。在响应特性与分类不一致的程度上，针对随后的脉冲修改刺激设备10的输出设置。方法900假定刺激设备10的输出设置已经被初始化。输出设置的初始化可以包括执行初始化过程，诸如图9中示出的初始化过程，或者可以包括加载先前存储的输出设置。

方法900包括根据初始化期间施加的设置施加脉冲(操作902)以及测量对应的响应特性(操作904)。在响应特性的测量之后，执行检查以确定当前的输出设置是否先前被分类为诱导仅心室夺获(V)(操作906)。如果是，则执行随后的响应特性的评估，以确定是否夺获心室(操作908)。响应特性的评估可以包括响应特性与包括指示仅心室夺获的值或值的范围的一个或多个模板的比较。例如，这样的模板可以生成为夺获阈值测试的部分，诸如图8A-图8B中示出的夺获阈值测试。

如果响应特性与仅心室夺获一致，则通过使用现有的输出设置施加随后的脉冲来重新发起操作循环。另一方面，如果未夺获心室，则可施加备用脉冲(操作910)并增加刺激设备10的输出设置(操作912)。增加刺激设备10的输出设置可以包括但不限于增加刺激设备10的输出电压和脉冲持续时间设置中的一者或两者。增加输出设置可以包括但不限于将输出设置增加预定量、用预定因子乘以输出设置、或基于存储在分类表内的设置数据修改输出设置中的一个或多个。在其中基于分类表修改输出设置的实施方式中，这样的修改可以包括识别被分类为导致仅心室夺获的下一个最高输出设置，并将刺激设备10的输出设置设置为下一个最高输出设置。替代地，刺激设备10的输出设置可以设置为当前和下一个最高输出设置的平均值或加权平均值。

如果刺激设备10的输出设置未被分类为仅心室夺获，则可以执行随后的检查以确定该脉冲是否导致希氏束的夺获(操作914)。如果希氏束被夺获，则可以重新发起操作循环。替代地，可以通过分析响应特性进行检查以确定脉冲是否诱发响应(操作916)，诸如QRS波群。在脉冲没有产生响应的事件中，可以施加备用脉冲以确保心脏跳动(操作918)。

无论响应是由原始脉冲还是备用脉冲诱发的，都然后修改原始脉冲以尝试调整输出设置以导致希氏束夺获。一般地，修改输出设置涉及增加输出电压和脉冲持续时间中的至少一个，从而增加脉冲的整体能量。如之前在仅心室夺获的上下文中所讨论的，刺激设备10的输出设置的修改可以包括但不限于将刺激设备10的输出设置增加预定量、用预定因子乘以输出设置、或基于存储在分类表内的设置数据修改输出设置中的一个或多个。

在某些实施方式中，施加于输出设置的修改类型可以基于分配给刺激设备10的原始输出设置的分类而变化。例如，在方法900中，执行检查以确定初始输出设置是否被分类为导致选择性希氏束夺获(H)(操作920)。如果不是，则方法900假设原始分类对应于非选择性希氏束夺获(H+V)，并且将电压和脉冲持续时间之一增加预定量(操作922)。另一方面，如果原始输出设置被分类为H，则进行更复杂的修改。具体地，识别并检索分类表中导致非选择性希氏束夺获的最低功率条目(操作924)。然后，将刺激设备10的输出设置改变为在当前输出设置和对应于最低功率H+V表条目的输出设置之间的中间值(操作926)

在刺激设备10的输出的修改之后，重复以下过程：基于刺激设备10的当前设置施加脉冲，测量对应的响应特性以及分析响应特性以确定其是否与输出设置分类一致。在某些实施方式中，未能夺获希氏束可以自动触发夺获阈值测试的发起，诸如图8A-图8B中所示出的夺获阈值测试。

图8A-图10中示出的方法是其中主要将感测和刺激施加于希氏束和右心室的示例方法。在根据本公开的其他实施方式中，代替或除右心室之外可以感测和刺激其他心脏组织。这样的心脏组织可以包括但不限于右心房、左心房和左心室中的一个或多个。例如并参考图8A-图8B，在某些实施方式中，“V”模板可以对应于左心室、右心房和左心房中的任何一个而不是右心室的响应。替代地，除了对应于右心室的响应的“V”模板之外，还可以为左心室、右心房和左心房中的一个或多个生成附加的模板。在任一情况下，对应于左心室、右心房和左心房的模板可以代替对应于右心室的模板或与右心室的模板结合使用，以用于对脉冲进行分类(例如，如图8A-图8B中所示出)和动态控制植入式心脏刺激设备(例如，如图10中所示出)的目的。

根据本公开的植入式心脏刺激设备还可存储与其操作有关的数据，并可以使这些数据可用于检索和分析。例如，并参考图2和图4中描绘的刺激设备10，可以通过在存储器94中收集和存储数据，并使用遥测电路100使数据对一个或多个外部设备(诸如外部设备102)可用。在某些实施方式中，从刺激设备10获得的数据可以包括但不限于在刺激设备内生成和/或存储的用于对脉冲响应进行分类的任何模板、用于初始化刺激设备10的设置的分类表、以及用于记录设备活动和心脏活动中的一者或两者的一个或多个日志。这样的数据可以随时间记录，以便于识别可以对应于刺激设备10或其组件或刺激设备10耦合至其的心脏组织的变化的趋势。例如，这样的趋势数据可以包括摘要诊断，其可以包括在时间段上的选择性和非选择性希氏束起搏事件的计数或百分比。作为另一示例，这样的数据可以包括随时间的夺获阈值的测量，其可以用于分别基于夺获阈值是随时间减少还是增加来识别心脏组织的改善或退化。

在根据本公开的实施方式中，刺激设备10出于各种目的夺获和分析心脏的电活动。例如，在图8A和图8B的方法700中，在各种操作期间(例如，操作704、710和720中的每一个)测量通过向心脏施加脉冲而产生的响应特性。可以被确定并用于评估希氏束夺获是否已经发生以及夺获是选择性的还是非选择性的一个特性是在刺激设备10施加脉冲之后产生的QRS波群的持续时间。因此，根据本公开的刺激设备可以能够使用各种方法确定QRS波群的持续时间。

图11是描述用于确定QRS波群持续时间的示例方法1100的流程图。一般而言，方法1100涉及识别QRS波群的开始时间和结束时间中的每一个，然后确定开始时间和结束时间之间的间隔长度。为此，方法1100包括捕获电数据(操作1102)，该电数据对应于在来自刺激设备的电脉冲的施加之后的心脏响应，诸如QRS波群。例如，刺激设备可以被配置为在由刺激设备的脉冲的施加之后的预定时间段(例如，300ms)，对来自感测电极的信号进行采样，并存储采样数据。图12中示出了这样的所收集的数据的示例，该图12描绘了包括在对心脏组织的电脉冲的施加之后对应于QRS波群的随时间变化的毫伏读数的图1200。

在接收电数据之后，可对数据进行处理和分析以确定QRS波群的持续时间。例如，在方法1100中，取电数据的第一导数的绝对值(操作1104)，从而可以确定电读数的绝对变化率。图13的图是图12的电数据的绝对第一导数的图1300，作为结果，描绘了随时间的电活动的绝对变化率(以毫伏(mV)/ms为单位)。

可以以各种方式从绝对第一导数数据确定QRS波群的持续时间。例如，在某些实施方式中，识别绝对第一导数的最大值(操作1106)。在图12和图13的示例数据中，最大绝对第一导数是0.17mV/ms，并且发生在大约90ms处，并且由“X”1302指示。接下来，可以基于最大值计算阈值(操作1108)。阈值一般被选择以区分电信号中可能的噪声或类似的瞬态与心脏组织对脉冲的实际电响应，作为结果，可以从施加到施加而变化。然而，在当前的示例中，阈值被计算为最大绝对第一导数的5％，或大约0.0085mV/ms，该阈值在图1300中由阈值线1304指示。

在建立阈值之后，确定QRS波群的开始时间(操作1110)。在当前示例中，将绝对第一导数值与在施加脉冲的时间开始的阈值进行比较(t＝0ms)。然后，将QRS波群的开始时间识别为绝对第一导数值第一次在其越过阈值1304的时间。在图13中所示的示例中，这发生在大约50ms处，并由第一虚线1306指示。然后，QRS波群的结束时间可以在类似的过程中确定(操作1112)。更具体，将绝对第一导数值与在采样数据结束处开始的阈值进行比较(即，t＝250ms)。然后，将QRS波群的结束时间识别为电信号的绝对第一导数值在其越过阈值1304的时间，该时间在图1300中用第二虚线1308指示。再次参考图13中的示例，QRS波群结束时间发生在大约t＝127ms处。然后可以计算QRS持续时间(操作1114)，例如，通过确定QRS波群开始时间和QRS波群结束时间之间的差值，在示例中该差值大约为77ms。然后，计算出的QRS波群持续时间可以用于执行如本文前面所述的各种评估和分析，包括但不限于模板的创建和脉冲响应的分类。

E.希氏束夺获的分类

希氏束起搏(HBP)已经被示出提供生理最优的心室刺激，以通过固有传导路径促进房室和室间同步，并消除长期RV心尖起搏的负面影响。然而，一致的、“选择性”的希氏束夺获(即仅希氏束的夺获，而无需也夺获周围的心肌层)通常难以维持。因此，RV心尖引线通常被植入用于备用起搏，以防希氏束引线未能夺获希氏束。作为结果，在希氏束的无夺获的事件中，备用RV起搏可以在编程的延迟后自动发生。

希氏束起搏是独特的，因为可能存在中间夺获丢失的场景，其中递送到希氏束的脉冲可能不导致夺获希氏束，但仍可能夺获局部邻近的心肌组织。这样的情况可能是希氏束起搏引线尖端的微观变位、改变了引线尖端-希氏组织接口和夺获阈值的组织纤维化、或不充足的起搏脉冲幅度和/或持续时间等等的结果。在这样的情况下，必须采用附加的夺获验证方法。因此，提供实时的、闭环的、基于设备的反馈以临床外验证选择性希氏束夺获的能力是很重要的，而且还没有被解决。特别地，在心脏再同步疗法(CRT)的情况下，实现可靠和一致的选择性希氏束夺获一般导致具有唯一的希氏-RV和希氏-LV定时的最优QRS形态和QRS持续时间。

鉴于前述内容，本公开的实施方式包括实时验证成功的、选择性希氏束夺获的方法。这样的方法可以使用双腔室、CRT或其他刺激设备来实施，这些设备通常配备有电极，以在逐跳的基础上提供所需的信号测量。具体而言，QRS形态可以使用远场RV线圈到罐EGM等等来评估；QRS持续时间可以从这样的远场EGM来估计；并且希氏-RV和希氏-LV延迟可以经由相应引线中的感测来测量。如本文所描述，这些度量中的一个或多个的组合可被用作准则以验证选择性希氏束夺获。

在某些实施方式中，在刺激设备内建立并存储一个或多个模板。例如，可以在植入后刺激设备的初始测试期间在临床中生成这样的模板。模板也可以作为阈值测试的部分生成，诸如图8A-图8B中示出的和本公开中先前描述的模板。一个或多个模板一般包括用于选择性希氏束夺获的模板。因此，可以在模板的生成并存储之后收集心脏对希氏束刺激的响应，并与存储的模板进行比较，以对响应进行分类和/或验证选择性希氏束夺获的发生。当检测到选择性夺获的丢失时，刺激设备可自动调整设置，诸如定时或起搏脉冲参数，直到重新获得选择性HBP夺获。

鉴于前述内容，本公开提供了闭环的、基于设备的方法，以验证选择性希氏束夺获，并根据需要调整起搏定时、脉冲幅度、脉冲宽度或其他刺激设备设置。在某些实施方式中，刺激设备可被配置为通过以下中的一个或多个来测量对施加到希氏束的脉冲的响应：基于远场EGM(例如，RV线圈到外壳(或“罐”)、RA环形到罐或希氏环形到罐的EGM)的QRS形态；来自远场EGM的QRS持续时间估计；或在希氏束的起搏和心脏的一个或多个腔室(例如，心室)的去极化之间的感测间隔等等方案。在其中QRS形态用于识别选择性希氏束起搏的实施方式中，远场EGM可以基于RV引线线圈到罐测量、RA环形电极到罐测量或希氏引线环形到罐测量等等。

在本公开的一个实施方式中，可以建立QRS形态、QRS持续时间或心室感测间隔中的一个或多个的模板和/或对应值，该模板和/或对应值表示固有希氏-浦肯野传导、选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获(即，希氏束和局部心肌的夺获)、仅心肌夺获，以及夺获完全丢失(即，希氏束和局部心肌两者的夺获的丢失)中的一个或多个。对于提供给希氏束的每个起搏脉冲，刺激设备可以将上述度量的任何组合与刺激设备内的模板中的每一个进行比较。然后，可以基于比较对每个跳动进行分类。如果未实现特定的响应(例如选择性希氏夺获)，则刺激设备还可以相应地调整其设置，使得提供给希氏束的随后起搏脉冲更有可能产生期望的响应。

例如，假设在刺激设备的测试植入期间实现了成功的选择性HBP，并导致120ms的基于EGM的QRS持续时间。当脉冲幅度在这样的测试期间略微降低时，可能导致仅心肌夺获，并且QRS持续时间可能增加到140ms。基于这些结果，选择性和仅心肌夺获的相应模板和/或度量可以被生成并存储在刺激设备中以在分析对递送到希氏束的随后起搏脉冲的响应中使用。例如，刺激设备可以计算心脏跳动的基于EGM的QRS持续时间，并将计算的QRS持续时间与存储的度量/模板进行比较。

随着时间，HBP引线尖端处的纤维化或其他生理变化可能损害引线-希氏束接口。作为结果，先前导致选择性希氏束夺获的设备设置和脉冲参数现在可能仅能夺获希氏束周围的心肌。通过比较基于EGM的QRS持续时间与早期测试期间获得并存储的模板或值，刺激设备可以识别希氏束夺获的丢失，并可以将所导致的响应分类为指示仅心肌夺获而不是选择性希氏束夺获。在某些实施方式中，在预定数量的响应指示仅心肌夺获之后，刺激设备中实施的闭环反馈机制可自动重新编程其起搏参数，逐渐调整脉冲宽度、脉冲幅度或其他起搏参数，直到实现选择性希氏束夺获。

虽然前述示例依赖于基于EGM的QRS持续时间，但其他响应度量可以用于分类对希氏束起搏的响应。例如，QRS形态模板和/或希氏-RV/希氏-LV间隔模板或类似的度量可以用于识别选择性希氏束夺获的丢失。例如，与仅心肌夺获事件相比，在成功的选择性希氏起搏期间，QRS形态一般可能较窄并可能在波形中包括较少的双相拐点或“凸起”。同样，与涉及仅心肌夺获响应相比，在选择性希氏起搏期间，希氏-RV/希氏-LV间隔一般将更短得多。

如果对脉冲宽度、脉冲幅度或其它起搏参数的调整不能成功地重新建立选择性希氏束夺获，则可以经由通知系统通知临床医生以调整HBP引线位置，以如果备用RV引线并未已经存在则植入备用RV引线，或以其它方式干预。在另一示例中，刺激设备可以自动调整心房感测到希氏起搏的延迟(当实施心房引线时)或希氏起搏速率(当不使用心房引线时)以确保希氏起搏不会导致融合或伪融合。在另一示例中，永久HBP可用于克服左束支阻滞(LBBB)。例如，通过跟踪EGM形态和希氏-LV定时，可以识别LBBB，并且如果存在，可以相应地修改刺激设备的起搏参数以克服LBBB。

在一个临床前犬科研究中，使用根据本公开的原型希氏起搏引线和刺激设备成功地提供了HBP，并调整起搏幅度以实现各种HBP场景，即非选择性希氏夺获和固有传导。正如在健康犬科心脏中所预期的，与由HBP诱导的跳动相比，固有跳动表现出更窄的ECG QRS波形，即具有更短的QRS持续时间。因为QRS持续时间从59毫秒下降到51毫秒，所以也通过由刺激执行的自动的基于EGM的QRS持续时间计算来识别这些较窄的QRS波形。在每个起搏场景期间，基于EGM的QRS持续时间保持相对稳定，并且QRS持续时间中的减少发生在脉冲幅度从2.5V到0.0V的下降之后的第一跳动。

在研究期间，脉搏幅度到2.0V的减少导致仅心肌夺获，即不再夺获希氏束。随着脉冲幅度减少，QRS持续时间显著增加。通过自动的基于EGM的QRS持续时间计算来识别QRS持续时间中的改变，其指示在脉冲幅度中0.5V下降之后的第一跳动处从61ms增加到74ms。在此示例中，脉冲幅度有意下降，以夺获各种HBP场景。然而，当组织炎症或纤维化可能导致夺获阈值的升高时，类似的情形可能会出现在HBP引线植入后的日子里。作为这样的生理改变的结果，希氏夺获(在此示例中的非选择性)可能会成为仅心肌夺获。

前述示例仅示出了上文概述的度量中的一些(QRS持续时间估计和EGM形态)，并且仅反映了可以实现的HBP场景的子集(即，固有希氏-浦肯野传导、非选择性希氏夺获、选择性希氏夺获、仅心肌夺获和保留无夺获)。然而，前述方法可以很容易地使用所识别的度量和对应的模板中的每一个来识别每个可能的希氏束起搏场景。

图14示出了根据本公开对希氏束夺获进行分类的示例方法1400。该方法1400以在刺激设备处获得响应模板集(操作1402)开始。如先前讨论的，响应模板可以包括对应于不同心脏事件的示例QRS响应或与之相关联的度量。例如，模板可以包括对应于选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获、仅心肌夺获、无夺获和固有激活等等的模板。在某些实施方式中，模板可以在植入后，诸如在临床测试方案期间，被编程到刺激设备中。模板的生成也可以作为阈值测试的一部分进行，诸如本公开的图8A和图8B中示出的阈值测试。一旦获得，模板可以存储在刺激设备的存储器内。

在操作1404处，使用刺激设备的引线向希氏束施加脉冲。然后在操作1406处测量对脉冲的响应。在某些实施方式中，响应的测量可以包括使用心脏内植入的刺激设备的电极测量电活动。例如，可以由基于RV引线线圈到罐测量、RA环形电极到罐测量或希氏引线环形到罐测量等等的远场EGM测量对给定脉冲的响应。还可以从植入心脏内并电耦合到刺激设备的引线的各种电极收集附加的测量。例如，可以使用植入RV和/或LV内的引线的一个或多个电极来测量心脏的那些腔室中的对应电活动。

在操作1408处，刺激设备将响应与存储的模板中的一个或多个进行比较以对响应进行分类。例如，在某些实施方式中，测量的响应可提供QRS波形，其形态可与各种存储的模板的QRS波形进行比较。除了QRS形态之外，还可以考虑测量的响应的其他特性，包括但不限于QRS延迟、QRS持续时间、QRS开始延迟等中的一个或多个。通过将响应与存储的模板进行比较，可以基于该响应最符合的模板对响应进行分类。

在操作1410处，刺激设备确定先前的比较是否指示希氏束夺获的丢失。例如，在某些实施方式中，如果第一响应被分类为指示选择性或非选择性希氏束夺获，而随后的响应指示仅心肌夺获或无夺获，则刺激设备可以识别希氏束夺获的丢失。在某些实施方式中，当预定数量的连续测量响应指示仅心肌夺获或无夺获时，刺激设备可以识别希氏束夺获的丢失。

如果希氏束夺获没有丢失，则刺激设备可发起随后的希氏束起搏脉冲的递送(操作1404)。另一方面，如果识别到希氏束起搏的丢失，则刺激设备可以自动调整一个或多个起搏参数(操作412)。例如，刺激设备可以增加由刺激设备提供的脉冲的幅度和持续时间中的一者或两者，从而增加递送到希氏束的脉冲的总体能量。在某些实施方式中，修改脉冲设置还可以包括执行阈值或类似的测试，以验证新的脉冲设置将导致重新夺获希氏束。这样的测试的一个示例在以上图8A-图8B的上下文中被描述。一旦已经修改了起搏参数，可以使用更新的起搏参数再次执行对希氏束施加随后的脉冲(操作1404)以及测量和分类对应的响应(操作1406和1408)的过程。

F.心室起搏的跟踪和优化

如果希氏-浦肯野传导系统完好，则其允许电刺激迅速传播到右心室和左心室两者，确保同步的心室收缩。早先研究已经证明，远端希氏束起搏(HBP)可以用于使束支阻滞和QRS形态正常化。相应地，永久性HBP可提供生理学激活，减少与分离起搏LV和RV相关联的心室不同步，并保留心室功能。

尽管HBP是有希望的，但进行性传导组织疾病和其他生理改变对HPB的夺获、电同步和长期影响的潜在影响尚不清楚。虽然如此，但这样的疾病和改变可以对夺获希氏束所需的脉冲的特性和定时具有显著影响。例如，如果希氏束的起搏没有正确定时，左束支疾病的进展可能引起HBP期间的不同步。

本公开提供了评估具有心脏再同步疗法(CRT)设备或类似刺激设备的患者中希氏束夺获和电传导时间(例如，希氏-LV和希氏-RV)等的方法。一般地，所公开的系统和方法涉及希氏束的刺激和一个或多个对应的心室响应的测量。这样的响应的特征可以用于确定组织健康、是否应直接向心室提供备用脉冲以及是否应修改提供HBP的刺激设备的设置等。

本文所公开的方法一般包括使用刺激设备的电极向希氏束施加刺激脉冲。在脉冲的施加之后，刺激设备测量在脉冲的施加与心室中的一者或两者的去极化之间的电传导时间。刺激设备可进一步获得响应于脉冲对应于心脏的电活动的EGM或类似波形。然后，所聚集的定时和波形信息可用于评估组织疾病的进展，并确定是否需要施加备用RV和/或LV起搏等。

在当前公开的一个实施方式中，刺激设备可以存储一个或多个模板、度量或其他值以用于评估测量的响应。例如，刺激设备可以存储示例EGM波形、QRS波群或与对应于各种夺获/激活场景(例如，选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获、仅心肌夺获、无夺获、固有传导等)的波形或波群相关联的值。刺激设备还可以存储对应于心脏各种区域的激活/去极化的值，诸如在希氏束的起搏与LV和RV中的一者或两者的去极化之间的延迟。在某些实施方式中，刺激设备可包括一个或多个多极引线，这些多极引线中的每一个包括多个电极，这些电极可以测量其内植入引线的心脏腔室的不同部分的去极化。在这样的实施方式中，刺激设备可以存储与电极中的每一个、电极的子集、或一些或全部电极的平均值(或其它组合)相对应的延迟值。

在某些实施方式中，可以将与心室去极化相关联的模板或其他度量加载到刺激设备的存储器中。例如，模板和度量可以在植入后刺激设备的临床测试期间被识别并编程到刺激设备中。在其他实施方式中，刺激设备可以被配置为自动执行一个或多个例程以生成模板和度量。例如，这样的例程可以类似于上文在图8A-8B的上下文中描述的阈值测试。

在操作期间并且如下文更详细描述的那样，刺激设备被配置为对希氏束进行起搏，并且测量起搏脉冲的施加和心室去极化之间的延迟。刺激设备还可以记录所导致的与心脏对脉冲的响应相关联的EGM或其他波形(或有关度量)。然后可以将延迟与存储在刺激设备内的模板、值等进行比较。还可以进行EGM或其他波形与存储的模板的进一步比较，以确定测量的响应是否对应于异位跳动。基于延迟的比较和响应是否对应于异位跳动，刺激设备可以对一个或两个心室施加备用脉冲。在某些实施方式中，刺激设备还可以确定希氏束夺获是否已经丢失，如果是，则自动发起阈值测试或类似的重新配置以修改刺激设备的设置，以便重新建立希氏束的夺获。

在某些实施方式中，刺激设备可以包括记录和监视功能。例如，刺激设备可以被配置为如果和在检测到异位跳动时生成日志条目。这样的日志条目可以包括指示当异位跳动发生时的时间戳、设备设置中的一个或多个、与对应的测量的响应相关联的度量等等。在其他实施方式中，可以记录对应于刺激设备的其他活动和测量的其他日志条目。日志条目可以在刺激设备的随后询问期间被检索，并由医生分析，以识别刺激设备的操作的任何潜在问题、患者的生理改变或可能需要干预的其他环境(诸如刺激设备设置的修改或刺激设备的引线的重新定位)。

图15是根据本公开的一个实施方式的具有植入患者心脏1501内的引线集的刺激系统1500的示意图。刺激系统1500包括以下中的每一个：用于希氏束1504的起搏的希氏束引线1502和用于测量电活动并提供LV 1508的起搏的延伸到LV 1508的LV引线1506。如所示出的，LV引线1506包括四个电极，从最远端到最近端指示为沿其长度安排的D1 1510、M21512、M3 1514和P4 1516。一般地，电极1510-1516中的每一个被配置为测量患者心脏1501的相应区域内的电活动，并且至少在D1 1510的情况下，也将起搏脉冲递送到LV 1508。刺激系统1500还可以包括RA引线1520，用于起搏和/或监视RA 1522的电活动。

现在参考图16，提供了用于跟踪和优化心室起搏延迟的方法1600，该方法可使用刺激系统(诸如图15的刺激系统1500)来实施。虽然下面的描述参考了刺激系统1500及其各种组件，但应当理解，该方法1600可以使用其它刺激系统布置来实施。

在操作1602处，刺激系统1500获得并存储模板、值和/或其他度量，用于分析对希氏束起搏脉冲的测量的响应。在某些实施方式中，刺激系统1500可以存储对应于示例EGM波形、QRS波群或与之相关联的值的模板集，其中每个模板表示特定的心脏事件。模板可以包括对应于选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获、仅心肌夺获、无夺获和固有激活等等的模板。在某些实施方式中，模板可以在植入后，诸如在植入后临床测试方案期间，被编程到刺激设备1500中。模板的生成也可以作为阈值测试的一部分进行，诸如本公开的图8A和图8B中示出的阈值测试。一旦获得，模板就被存储在刺激系统1500的存储器内。

为了当前示例的目的，操作1602包括获得对应于在希氏束1504的起搏和LV 1508的去极化之间的延迟的至少一个值(Hp-LVs_CLINIC)，如在植入后的临床测试期间测量的。作为结果，Hp-LVs_CLINIC提供了用于在希氏束起搏和LV 1508的去极化之间的延迟的基线，随后测量的LV去极化延迟可以对照该基线进行测量。在包括多极引线的实施方式中，可以为LV引线1506的每个电极获得Hp-LVs_CLINIC的值。例如，在图15的刺激系统1500中，可以获得Hp-LVs_CLINIC值的集合，其中至少一个值对应于D1 1510、M2 1512、M3 1514和P4 1516中的每一个。在其中使用多极引线的实施方式中，Hp-LVs_CLINIC还可以对应于跨全部电极的最短或最长激活延迟、跨电极子集的最短或最长激活延迟、跨电极的全部或子集的平均激活延迟或任何其他类似的定时测量。

在操作1604和1606处，起搏对希氏束1504施加的起搏脉冲，并测量起搏脉冲的对应的响应。如图16中所示，测量的响应可以包括EGM测量或类似的波形，该波形表征了心脏对操作1604中希氏束起搏脉冲的施加的电响应。在某些实施方式中，EGM测量可以由刺激设备记录为QRS波形或对应于这样的波形的特定特性(例如，起始时间、最大幅度、波形峰值的数量和大小等)的值的集合。除了EGM测量之外，操作1606还包括测量在希氏束1504的起搏和LV 1508的去极化之间的延迟(Hp-LVs)。在其中在刺激系统1500中使用多极引线的实施方式中，可以响应于向希氏束1504施加起搏脉冲而测量LV引线1506的每个电极1510-1518的Hp-LVs值。这样的Hp-LVs值的集合可以用于确定电极的激活顺序，并作为结果，确定LV1508的各个部分的激活顺序。在这样的多极实施方式中，Hp-LVs可以一般对应于由Hp-LVs_CLINIC所体现的特定度量(例如，最短激活时间、最长激活时间、平均激活时间等)。

在操作1608处，在LV 1508的存储的延迟值(即，Hp-LVs_CLINIC)和在希氏束1504的起搏与LV 1508的随后去极化之间测量的延迟(即Hp-LVs)之间进行比较。如果Hp-LVs不超过或近似等于Hp-LVs_CLINIC，可以假设与LV 1508有关的传导路径与由Hp-LVs_CLINIC所表示的基本处于相同的条件。作为结果，刺激系统1500不采取干预，并且刺激系统1500可以重新开始以下过程：向希氏束1504施加起搏脉冲(操作1604)，然后测量和评估所导致的响应(操作1606和1608)。另一方面，如果发现Hp-LVs超过Hp-LVs_CLINIC，则这样的改变可能指示心脏的传导路径中的改变，诸如由进展中的心脏病或患者心脏的其他生理变化引起的，其可能需要监视和/或干预。

尽管操作1608在图16中被示出为包括Hp-LVs和Hp-LVs_CLINIC之间的严格比较，但应当理解，该比较(以及本文所述的任何类似的比较)可以代替涉及Hp-LVs与对应于Hp-LVs_CLINIC的值的范围的比较。在一个实施方式中，操作1608的比较可以在Hp-LVs与Hp-LVs_CLINIC加上余量或容差之间。例如，只要Hp-LVs不超过Hp-LVs_CLINIC大于预定阈值(例如，5％、10％、15％或任何类似的值)，刺激设备1500可以继续正常操作(即，返回到操作1602)。通过这样做，刺激系统1500可以考虑心脏响应的自然变化性并避免不必要的干预。

如果Hp-LVs超过Hp-LVs_CLINIC，则刺激设备1500可以随后确定测量的响应是否对应于异位跳动(操作1610)。尽管可以实施各种技术来确定异位跳动的发生，但在一个实施方式中，可以将在操作1606中获得的QRS波形或对应的度量与存储在刺激设备1500内的一个或多个模板进行比较。例如，在一个实施方式中，可以存储对应于异位跳动的模板，或者刺激设备1500可以确定，如果响应与一个或多个其他存储的模板不匹配，则发生了异位跳动。在其中使用多极引线的另一实施方式中，异位跳动可以通过多极引线的电极的激活顺序的改变来识别。如果识别到异位跳动，则刺激系统1500可以返回到希氏束1504的起搏(操作1604)，而无需进一步干预。在某些实施方式中，异位跳动的日志条目可以存储在刺激系统1500的存储器内，如操作1618所指示，这将在下面进一步详细描述。

如果响应不对应于异位跳动，则刺激系统1500可以执行附加的分析以确定希氏束的夺获是否已经丢失(操作1612)。例如，在某些实施方式中，可以将操作1606期间获得的QRS波形或对应数据与存储的模板中的一个或多个进行比较，以确定测量的响应是否指示希氏束夺获(选择性或非选择性)或另一条件，诸如仅心肌夺获或无夺获。如果希氏束夺获没有丢失，则如操作1614所指示，可以向LV 1508递送备用起搏脉冲。另一方面，如果希氏束夺获已经丢失，则刺激设备1500可以发起希氏束起搏阈值测试或类似的测试操作，以调整刺激设备1500的设置，以重新夺获希氏束(操作1616)。一般地，这样的测试操作包括施加具有不同幅度、持续时间和/或定时的希氏束起搏脉冲，并测量对应的响应，以确定哪些起搏参数诱发某些类型的响应。然后，刺激设备可以基于测试结果自动配置自身以实现期望的响应(例如，选择性希氏束起搏)。可以由刺激设备1500实施的阈值测试的一个示例在上面的图8A-图8B的上下文中描述。在操作1616中阈值测试的执行之后，如操作1614中所指示，可以向LV 1508提供备用起搏脉冲。

在某些实施方式中，在操作1616中的阈值测试的执行可以有目的地导致存储在刺激设备1500的存储器内的模板和/或度量的至少一些的修改或替换。因此，在刺激设备1500依赖于存储在其存储器内的度量或模板来测量分析对希氏束起搏的测量的响应的程度上，可以使用更新或修改的值进行任何随后的分析。

在操作1614处施加备用起搏脉冲之后或与之结合，刺激系统1500可生成并存储日志条目(操作1618)。还可以响应于其他条件和事件由刺激系统1500生成并存储日志条目。例如，如先前在操作1618中所讨论的，刺激系统1500可以响应于检测到异位跳动而生成并存储日志条目，诸如在操作1610中。日志条目可以包括，日期/时间戳、对应于测量的响应的一个或多个度量、与递送的脉冲相关联的刺激系统的设置、响应的分类(例如，选择性与非选择性希氏束起搏)等等。由刺激系统1500维护的日志可以被检索或提供给医生或技术人员，诸如通过询问日志，从而日志条目可以被分析或以其他方式评估患者条件中的变化、刺激系统1500的功能中的变化或患者与刺激系统1500之间的交互的其他类似趋势。

图17是根据本公开另一实施方式的具有植入患者心脏1701内的引线集的刺激系统1700的示意图。刺激系统1700包括以下中的每一个：用于希氏束1704的起搏的希氏束引线1702，用于测量电活动并提供LV 1708的起搏的延伸到LV 1708中的LV引线1706，以及用于测量电活动并提供RV 1722的起搏的延伸到RV 1722中的RV引线1720。尽管在本公开的实施方式中可以使用各种引线，如所示出的，LV引线1706包括四个电极，从最远端到最近端指示为沿其长度安排的D1 1710、M2 1712、M3 1714和P4 1716。相比之下，RV引线1720被示出为具有尖端电极1724，并且还包括冲击线圈1725和环形电极1723。一般地，电极1710-1716、1723和1724中的每一个被配置为测量患者心脏1701的相应区域内的电活动，并且可进一步适配于将脉冲起搏到其相应的植入位置。因此，与其仅提供希氏束1504和LV 1508的感测和起搏的图15的刺激系统1500相比，图17的刺激系统1700促进希氏束1704、RV 1722和LV1708中的每一个的起搏和感测。

现在参考图18，提供了用于跟踪和优化心室起搏延迟的方法1800，该方法可以使用图17的刺激系统1700来实施。虽然下面的描述参考了刺激系统1700及其各种组件，但应当理解，该方法1700可以使用其它刺激系统布置来实施。

在操作1802处，刺激系统1700获得并存储模板、值和其他度量，用于在分析测量的心脏活动中使用。在某些实施方式中，刺激系统1700可以存储对应于示例QRS响应或与之相关联的度量的模板集，每个模板表示特定的心脏事件。模板可以包括对应于选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获、仅心肌夺获、无夺获和固有激活等等的模板。在某些实施方式中，模板可以在植入后，诸如在临床测试方案期间，被编程到刺激设备1700中。模板的生成也可以作为阈值测试的一部分进行，诸如本公开的图8A和图8B中示出的阈值测试。一旦获得，模板就被存储在刺激设备的存储器内。

出于当前示例的目的，操作1802包括获得至少对应于在希氏束1704的起搏与LV1708的起搏和去极化之间的延迟的第一值(Hp-LVs_CLINIC)和对应于在希氏束1704的起搏与RV 1722的去极化之间的延迟的第二值(Hp-RVs_CLINIC)，如在植入后的临床测试期间测量的。作为结果，Hp-LVs_CLINIC和Hp-RVs_CLINIC可以为在希氏束起搏与LV 1708和RV 1722的去极化之间的延迟提供基线，随后测量的延迟可以对照该基线进行测量。在包括LV 1708或RV 1722的多极引线的某些实施方式中，可以为多极引线的每个电极获得这样的值。例如，在图17的示例刺激系统1700中，可以获得Hp-LVs_CLINIC值的集合，其中至少一个值对应于D1 1710、M21712、M3 1714和P4 1716中的每一个。在其中使用多极引线的实施方式中，Hp-LVs_CLINIC还可以对应于跨全部电极的最短或最长激活延迟、跨电极子集的最短或最长激活延迟、跨一些或全部电极的平均激活延迟或任何其他类似的定时测量。

在操作1804和1806处，对希氏束1704进行起搏，并测量对希氏束1704的起搏的对应的响应。如图18中所示，测量的响应可以包括EGM测量或类似的波形，该波形表征了心脏1701对操作1804中希氏束起搏脉冲的施加的电响应。在某些实施方式中，EGM测量可以由刺激设备1700记录为QRS波形或对应于这样的波形的特定特性的值的集合。除了EGM测量之外，操作1806还包括测量在希氏束1704的起搏与LV 1708的去极化(Hp-LVs)和RV 1722的去极化(Hp-RVs)中的每一个之间的延迟。在其中实施多极引线的实施方式中，可以获取对应引线的每个电极的这样的值，并可以用于确定电极的激活顺序。

在操作1808处，在LV 1708的存储的延迟值(即，Hp-LVs_CLINIC)与在希氏束1704的起搏与LV 1708的随后去极化之间测量的延迟(即Hp-LVs)之间进行比较。如果Hp-LVs不超过或近似等于Hp-LVs_CLINIC，可以假设与LV1708有关的传导路径与由Hp-LVs_CLINIC所表示的基本处于相同的条件。无论操作1808的结果如何，然后在RV 1722的存储的延迟值(即，Hp-RVs_CLINIC)与在希氏束1704的起搏与RV 1722的随后的去极化之间测量的延迟(即Hp-LVs)之间进行类似比较(操作1810和1812)。如果Hp-RVs不超过或近似等于Hp-RVs_CLINIC，可以假设与RV 1722有关的当前传导路径与由Hp-RVs_CLINIC所表示的那些基本处于相同的条件。相应地，如果Hp-LVs和Hp-RVs两者均小于它们相应的临床测量值(或存储在刺激设备1700中的类似阈值)，则刺激设备1700可以重新开始以下过程：向希氏束1704施加起搏脉冲(操作1804)，并测量和评估所导致的响应(操作1806-1812)。

另一方面，如果发现Hp-LVs中的至少一个超过Hp-LVs_CLINIC或发现Hp-RVs超过Hp-RVs_CLINIC，则刺激设备1700可以自动采取各种附加步骤。例如，如图18中所示，如果发现Hp-LVs超过Hp-LVs_CLINIC，但Hp-RVs小于Hp-RVs_CLINIC，则刺激设备1700可以在恢复希氏束的起搏之前向LV 1708递送备用起搏(操作1816)。

另一方面，如果发现Hp-RVs超过Hp-RVs_CLINIC，而不管Hp-LVs与Hp-LVs_CLINIC的比较的结果，则刺激设备1700可以确定测量的响应是否对应于异位跳动(操作1814)。如先前在图16的上下文中所讨论的，确定给定的跳动是否是异位的可以包括刺激设备1700分析电极激活顺序、将测量的响应与一个或多个模板进行比较，或类似的操作。如果测量的响应表示或可能表示异位跳动，则刺激设备1700可以使用当前装置设置再次返回到希氏束1704的起搏(操作1804)。

然而，如果跳动不是异位的，则刺激设备1700可以进一步确定测量的响应是否指示希氏束夺获的丢失(操作1818)。如果是，则刺激设备1700可以执行希氏束起搏阈值测试(操作1820)或类似的重新配置例程(例如，如以上在图16的操作1616的上下文中所描述)，以调整刺激设备1700的设置以重新夺获希氏束1704。无论希氏束夺获是否已经丢失，刺激设备1700可以在恢复希氏束1704的起搏之前向RV 1722(操作1822)和LV 1708(操作1816)中的每一个递送备用起搏脉冲(操作1804)。

尽管没有包括在图18中，但刺激设备1700，像在图15和图16的上下文中描述的刺激设备1500，可以包括记录功能，以记录关于在刺激设备1700的操作期间刺激设备1700的功能、特定事件的发生(例如，异位跳动或希氏束夺获的丢失)等的信息。这样的日志条目可由医生或技术人员获得并分析或以其他方式评估，以识别患者条件的改变、刺激系统1700的功能中的改变、或在患者与刺激系统1700之间的交互中可通知附加的干预的其他类似趋势。

如先前所述，当希氏束的起搏和心室去极化的感测之间的延迟超过存储在刺激设备的存储器中的阈值或类似值时，可以由刺激设备提供心室的备用起搏。为了有效地对心室进行起搏，可以在小于存储的延迟(例如，Hp-LVs_CLINIC或Hp-RVs_CLINIC)的延迟之后提供这样的备用起搏。换句话说，当提供心室起搏时，心室(例如，LV)的有效起搏可以要求希氏束的起搏和心室的起搏之间的延迟(例如，对于LV，Hp-LV_P延迟)应该小于对应于希氏束的起搏和心室的感测的存储的延迟(例如，对于LV，Hp-LVS_CLINIC延迟)。为了便于这样的起搏脉冲定时，刺激设备可以被配置为在其中仅提供希氏束起搏的第一模式和其中提供希氏束起搏和心室起搏两者的第二模式之间切换。

在这样的实施方式中，当在第一模式下操作时，刺激设备可以起搏希氏束并测量心脏的对应的响应。如果在希氏束的起搏与心室的去极化之间的延迟超过第一延迟，则刺激设备可以提供备用脉冲并进入第二模式。例如，第一延迟可以是在临床中确定的用于选择性希氏束夺获的延迟。当在第二模式中时，刺激设备可以自动起搏希氏束然后在从希氏束的起搏的第二延迟之后起搏心室，第二延迟小于第一延迟。第二延迟可逐渐增加，直到其等于第一延迟。在那时，心室起搏可以去激活，从而使刺激设备返回到如上所描述的第一模式中操作。

图19是示出用于控制刺激设备的示例方法1900的流程图。方法1900一般包括希氏束的起搏，并且基于这样的起搏的效果，在其中希氏束的起搏根据刺激设备的当前设置继续的第一模式和其中对希氏束和一个或多个心室两者施加起搏的第二模式之间切换。为简单起见，示例方法1900包括其中仅将起搏施加于LV的第二模式；然而，应当理解，根据本公开的方法的其他实施方式可以包括LV和RV中的一者或两者的起搏。

在操作1902处，由刺激设备获得模板或度量。如先前所讨论的，模板或度量可包括在希氏束起搏和心室去极化的感测之间的延迟的阈值或类似值，以及对应于不同心脏活动的示例QRS响应或与之相关联的度量。模板可以包括对应于选择性希氏束夺获、非选择性希氏束夺获、仅心肌夺获、无夺获和固有激活等等的模板。在某些实施方式中，模板可以在植入后，诸如在临床测试方案期间，被编程到刺激设备中。模板的生成也可以作为阈值测试的一部分进行，诸如本公开的图8A和图8B中示出的阈值测试。一旦获得，模板就被存储在刺激设备的存储器内。出于当前示例的目的，操作1902包括获得对应于在希氏束起搏和LV的去极化之间的延迟的至少一个值(Hp-LVs_CLINIC)，如在植入后的临床测试期间测量的。作为结果，Hp-LVs_CLINIC提供了用于在希氏束起搏和LV的去极化之间的延迟的基线，可以对照该基线测量随后测量的延迟。

在操作1904和1906处，对希氏束进行起搏，并测量对希氏束的起搏的对应的响应。在示例方法1900中，响应包括在希氏束的起搏和所导致的LV的去极化之间的延迟(Hp-LVs)。应当理解，响应于希氏束的起搏而获得的测量可以包括对心脏的单一腔室的多个测量。例如，刺激设备可以包括具有多个电极的多极引线，这些电极中的每一个可以用于测量希氏束的起搏的相应响应。

在操作1908处，将Hp-LVs与存储在刺激设备的存储器内的Hp-LVs_CLINIC进行比较。更具体地，刺激设备确定Hp-LVs是否超过Hp-LVs_CLINIC，这可以指示通过心脏的传导减少。这样的传导减少可能归因于，进行性传导组织疾病的发展，起搏电极周围的变位或组织堆积，影响传导的心脏内的其他改变。

如果Hp-LVs小于或等于Hp-LVs_CLINIC，则重复起搏希氏束并分析对应的响应的一般过程。另一方面，如果测得Hp-LVs大于Hp-LVs_CLINIC，则可执行检查，以查看测量的响应是否对应于异位跳动(操作1910)。例如，如先前所描述的，可以通过比较多极引线的电极的激活顺序或将测量的QRS形态与模板进行比较来执行这样的检查。如果该跳动是异位的，则重新开始起搏希氏束并分析对应的响应的过程。因此，操作1904-1910一般对应于其中仅为希氏束提供起搏的第一模式。

然而，如果该跳动不是异位的，则刺激设备可以向LV施加备用起搏脉冲(操作1912)，并开始其中LV起搏发生的第二操作模式。例如，初始化第二模式可包括初始化LV起搏延迟(Hp-LVp)(操作1914)。在某些实施方式中，将Hp-LVp的初始值设置为小于Hp-LVs_CLINIC以提供有效的起搏。例如且不限于此，Hp-LVp可以设置为Hp-LVs_CLINIC的50％-90％中的任何一个。另外，Hp-LVp可以设置为小于Hp-LVs_CLINIC的特定时间。例如，且不限于此，Hp-LVp可以设置为比Hp-LVs_CLINIC少5-30ms的任何时间。

在初始化之后，刺激设备起搏希氏束(操作1916)，然后在当前Hp-LVp延迟之后起搏LV(操作1918)。如果Hp-LVp的当前设置小于Hp-LVs_CLINIC(如在操作1920处检查的)，则刺激设备可增加Hp-LVp(操作1922)，从而减少Hp-LVp和Hp-LVs_CLINIC之间的差值。然后重复起搏希氏束(操作1916)和根据Hp-LVp的当前值起搏LV(操作1918)的过程，直到Hp-LVp等于或超过Hp-LVs_CLINIC。在本公开的实施方式中，每次迭代增加Hp-LVp的量，以及作为结果，迭代次数可能会变化。当Hp-LVp等于或超过Hp-LVs_CLINIC时，LV起搏停止，并且刺激设备返回到其中由刺激设备仅提供希氏束起搏(操作1904)的第一模式。

上述内容仅仅示出了本公开的原理。鉴于本文的教导，对所描述的实施例的各种修改和变动对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，将理解，本领域技术人员将能够设计出许多系统、布置和方法，这些系统、布置和方法虽然没有在本文中明确示出或描述，但它们体现了本公开的原理，因此在本公开的精神和范围内。从上文的描述和附图，本领域普通技术人员将理解，所示出和描述的特定实施例仅用于例示的目的，而不是为了限制本公开的范围。对特定实施例的细节的引用并不旨在限制公开的范围。