Dispositivo de electroestimulación cardiaca implantable, que comprende:

uno o más canales de electroestimulación cardiaca de preexcitación que incluyen un conjunto de circuitos que generan pulsos (30) y uno o más electrodos (201, 202, 203; 301, 302, 303; 401, 402, 40N) adaptados para su disposición cerca de uno o más sitios miocárdicos;

un controlador (10) programado para suministrar electroestímulos cardiacos a través del/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación según un modo de electroestimulación cardiaca de preexcitación programado cuando el dispositivo está funcionando en un estado de preexcitación;

un sensor de tensión arterial (91) que se comunica con el controlador (10) para generar una señal relacionada con la tensión arterial de un paciente, estando el controlador programado para obtener una medición de la tensión arterial del mismo;

caracterizado porque el controlador (10) está programado para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación de modo que la cantidad de electroestimulación de preexcitación suministrada por el dispositivo aumenta si la medición de la tensión arterial aumenta hasta una magnitud especificada

Electroestimulación cardiaca de preexcitación para el tratamiento de la hipertensión.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a dispositivos de regulación del ritmo cardiaco tales como marcapasos y otros dispositivos implantables.

Antecedentes

La hipertensión es la tensión arterial anómalamente alta y es una de las enfermedades más comunes que afectan a los seres humanos. Si no se trata, la hipertensión conduce a un daño multiorgánico y está asociada con mucha morbimortalidad a nivel mundial. La hipertensión es un importante factor de riesgo para cardiopatía coronaria, accidente cerebrovascular, insuficiencia cardiaca congestiva, nefropatía terminal e insuficiencia venosa periférica.

La hipertensión se define con respecto a la tensión arterial sistólica y/o diastólica y puede ser o bien esencial o bien secundaria. La hipertensión esencial es la hipertensión en la que no puede identificarse ninguna causa secundaria. Aproximadamente el 95% de los adultos estadounidenses con hipertensión tiene hipertensión esencial, mientras que la hipertensión secundaria representa menos del 5% de los casos. La patogénesis de la hipertensión esencial es compleja, y los factores implicados pueden variar de paciente a paciente. Tales factores pueden incluir, por ejemplo, anomalías en la resistencia o elasticidad de los vasos sanguíneos, el gasto cardiaco, el volumen sanguíneo circulante y los niveles de hormonas circulantes. La hipertensión se trata de la manera más común mediante modificaciones en el estilo de vida (por ejemplo, dieta y ejercicio) y diversos agentes farmacológicos. Sin embargo, estos tratamientos no siempre son eficaces en ciertos pacientes, y los medicamentos para la tensión arterial no están libres de efectos secundarios significativos. El documento WO 2006101749 muestra un dispositivo implantable que tiene electrodos de detección y electroestimulación cardiaca, un controlador para suministrar electroestímulos cardiacos y un sensor de tensión arterial para detectar la tensión arterial.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra la configuración física de un dispositivo de electroestimulación cardiaca a modo de ejemplo.

La figura 2 muestra los componentes de un dispositivo a modo de ejemplo.

La figura 3 es un diagrama de bloques del conjunto de circuitos electrónicos de un dispositivo a modo de ejemplo.

La figura 4 ilustra un algoritmo a modo de ejemplo para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación.

La figura 5 ilustra otro algoritmo a modo de ejemplo para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación.

Descripción detallada

Cuando la tensión arterial pasa a ser elevada, la carga mecánica contra la que tiene que bombear el corazón, denominada poscarga, aumenta. La respuesta compensatoria del corazón al aumento de poscarga es la hipertrofia, permitiendo al corazón bombear más intensamente contra la tensión elevada. Aunque la hipertrofia puede permitir en un primer momento que el gasto cardiaco siga siendo normal, finalmente provoca diversas aberraciones en la función ventricular que reducen el gasto cardiaco y pueden progresar hasta insuficiencia cardiaca congestiva. La hipertrofia ventricular izquierda debida a una hipertensión de larga duración conduce de la manera más común a disfunción diastólica en la que el ventrículo izquierdo hipertrófico es poco distensible y no se relaja de manera normal durante la diástole, provocando así un llenado diastólico y volumen sistólico reducidos. Estudios han mostrado que los pacientes tanto con hipertensión como con anomalías de llenado diastólico presentan una distribución anómala de sobrecarga y tensión de la pared cardiaca. En la mayoría de estos pacientes, el tabique interventricular es tanto hipertrófico como se retarda mecánicamente durante la contracción, provocando que contribuya excesivamente a la contracción global. En otros pacientes, una región de hipertrofia en otra parte puede retardarse mecánicamente y de manera similar provocar una distribución de sobrecarga/tensión anómala en la pared ventricular. El patrón de contracción anómalo del ventrículo producido por la hipertrofia regional provoca una forma de onda de presión durante la sístole que tiene un pico más pronunciado de lo normal. El resultado es un aumento del pico de tensión diferencial y/o la tensión arterial sistólica media. También pueden producirse patrones de contracción similares en pacientes que son hipertensos pero aún no padecen insuficiencia cardiaca diastólica.

En el presente documento se describen métodos y un aparato para tratar la hipertensión con un tratamiento de electroestimulación cardiaca de preexcitación eléctrica. Tal como se explica más adelante, la preexcitación eléctrica de una región hipertrófica adelanta el momento de la contracción regional y reduce su contribución a la contracción global. Esto puede provocar tanto un aumento en el volumen sistólico como una caída simultánea en la tensión arterial sistólica. Tal tratamiento de electroestimulación cardiaca de preexcitación puede ser beneficioso para pacientes hipertensos con una distribución anómala de la sobrecarga/tensión de la pared ventricular, tengan o no también una insuficiencia cardiaca diastólica manifiesta. Los pacientes con hipertensión que no tienen una insuficiencia cardiaca a menudo tienen anomalías de sobrecarga subyacentes similares que conducen a la hipertrofia y anomalías de llenado diastólico presentes en los pacientes con insuficiencia cardiaca sintomática. Al tratar estas anomalías de manera temprana, puede ser posible detener o al menos ralentizar la progresión hasta la insuficiencia cardiaca.

La electroestimulación cardiaca de preexcitación puede suministrarse mediante un dispositivo implantable que suministra estimulación eléctrica, por ejemplo, al tabique ventricular izquierdo (u otra región hipertrófica) mediante un electrodo ubicado o bien en una vena coronaria o bien en otra parte adyacente al tabique ventricular. El dispositivo puede incorporar múltiples electrodos de electroestimulación cardiaca de los que pueden seleccionarse uno o más para adaptarse a diferentes distribuciones de sobrecarga. El momento de la estimulación con respecto a la activación auricular puede ajustarse para reducir la tensión arterial mientras se aumenta o mantiene el volumen sistólico. En una realización, la cantidad y/o el momento de la estimulación pueden controlarse de un modo en bucle cerrado por medio de un sensor de tensión arterial y/o del gasto cardiaco.

Electroestimulación cardiaca de preexcitación

El grado de tensión en una fibra muscular antes de que se contraiga se denomina precarga, mientras que el grado de tensión sobre una fibra muscular a medida que se contrae se denomina poscarga. El aumento de la precarga estira una fibra muscular y también aumenta su tensión máxima y velocidad de acortamiento durante la contracción. Con respecto al corazón, la precarga de una región miocárdica particular es la tensión de la pared miocárdica al final de la diástole debido a la tensión diastólica final y las fuerzas aplicadas por regiones adyacentes. La poscarga de una región miocárdica es la tensión de la pared miocárdica durante la sístole debido a la carga de presión contra la que debe bombear el corazón. Cuando una región miocárdica se contrae tarde en relación con otras regiones, la contracción de esas otras regiones estira la región que se contrae más tarde y aumenta su precarga, provocando así un aumento en la fuerza contráctil generada por la región. A la inversa, una región miocárdica que se contrae antes en relación con otras regiones experimenta una reducción de la precarga y genera menos fuerza contráctil. Dado que la presión dentro de los ventrículos aumenta rápidamente desde un valor diastólico hasta uno sistólico a medida que se bombea sangre a la aorta y las arterias pulmonares, las partes de los ventrículos que se contraen antes durante la sístole lo hacen contra una poscarga menor que las partes de los ventrículos que se contraen más tarde. Por tanto, si puede hacerse que una región ventricular hipertrófica responsable de una tensión diferencial anómalamente alta se contraiga antes que otras partes del ventrículo, estará sometida tanto a una precarga como a una poscarga reducidas. La región se contraerá entonces con menos velocidad y fuerza durante la sístole dando como resultado una tensión diferencial reducida.

Con el fin de provocar una contracción temprana y una reducción de la tensión, pueden...

1. Dispositivo de electroestimulación cardiaca implantable, que comprende:

uno o más canales de electroestimulación cardiaca de preexcitación que incluyen un conjunto de circuitos que generan pulsos (30) y uno o más electrodos (201, 202, 203; 301, 302, 303; 40₁, 40₂, 40_N) adaptados para su disposición cerca de uno o más sitios miocárdicos;

un controlador (10) programado para suministrar electroestímulos cardiacos a través del/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación según un modo de electroestimulación cardiaca de preexcitación programado cuando el dispositivo está funcionando en un estado de preexcitación;

un sensor de tensión arterial (91) que se comunica con el controlador (10) para generar una señal relacionada con la tensión arterial de un paciente, estando el controlador programado para obtener una medición de la tensión arterial del mismo;

caracterizado porque el controlador (10) está programado para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación de modo que la cantidad de electroestimulación de preexcitación suministrada por el dispositivo aumenta si la medición de la tensión arterial aumenta hasta una magnitud especificada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (10) está programado para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación entrando en el estado de preexcitación si la medición de la tensión arterial es superior a un primer valor límite y saliendo del estado de preexcitación si la medición de la tensión arterial es inferior a un segundo valor límite.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (10) está programado para establecer el ciclo de trabajo del estado de preexcitación entrando y saliendo del estado de preexcitación según una planificación basada en intervalos de tiempo transcurridos y en el que el controlador (10) está programado adicionalmente para modificar la planificación para aumentar la duración del estado de preexcitación si la medición de la tensión arterial aumenta hasta la magnitud especificada.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la medición de la tensión arterial es un promedio de la señal relacionada con la tensión arterial de un paciente generada a lo largo de un periodo de tiempo especificado.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un sensor de nivel de esfuerzo (25; 26) para medir una variable relacionada con el nivel de esfuerzo de un paciente y en el que el controlador (10) está programado para salir del estado de preexcitación si la medición del nivel de esfuerzo aumenta por encima de un valor umbral especificado.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además:

un sensor de gasto cardiaco (92) para medir una variable relacionada con el gasto cardiaco de un paciente;

en el que el controlador (10) está programado para suministrar electroestimulación cardiaca de preexcitación como electroestimulación cardiaca ventricular según un algoritmo de electroestimulación cardiaca secuencial AV o seguimiento auricular de modo que se suministran uno o más electroestímulos cardiacos de preexcitación tras la finalización de un intervalo de retardo AV programado tras un electroestímulo cardiaco o una detección auricular; y,

en el que el controlador (10) está programado para ajustar el intervalo de retardo AV durante la electroestimulación cardiaca de preexcitación de una manera que maximiza el valor de la medición del gasto cardiaco.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además:

un conmutador (70) que puede hacerse funcionar mediante el controlador para configurar un canal de electroestimulación cardiaca con un electrodo de electroestimulación cardiaca (40₁, 40₂, 40_N) seleccionado; y,

en el que el controlador (10) está programado para reconfigurar periódicamente el/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación con un electrodo de electroestimulación cardiaca (40₁, 40₂, 40_N) diferente.

8. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además:

un conmutador (70) que puede hacerse funcionar mediante el controlador para configurar un canal de electroestimulación cardiaca con un electrodo de electroestimulación cardiaca (40₁, 40₂, 40_N) seleccionado; y,

en el que el controlador (10) está programado para configurar de manera óptima el/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación reconfigurando secuencialmente el/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación con electrodos de electroestimulación cardiaca (40₁, 40₂, 40_N) diferentes y seleccionando el electrodo de electroestimulación cardiaca para su uso en el/los canal(es) de electroestimulación cardiaca de preexcitación que da como resultado la mayor disminución en la medición de la tensión arterial.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el que el controlador (10) está programado adicionalmente para someter a prueba secuencialmente diferentes modos de electroestimulación cardiaca y para seleccionar el modo de electroestimulación cardiaca para su uso en el estado de preexcitación que da como resultado la mayor disminución en la medición de la tensión arterial.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que el controlador (10) está programado adicionalmente para someter a prueba secuencialmente diferentes valores de uno o más parámetros de electroestimulación cardiaca y para seleccionar valores del uno o más parámetros de electroestimulación cardiaca para su uso en el estado de preexcitación que dan como resultado la mayor disminución en la medición de la tensión arterial.

11. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (10) está programado adicionalmente para permitir el funcionamiento en el estado de preexcitación sólo si se cumple una condición de entrada especificada en el que la condición de entrada puede ser un momento especificado del día, el accionamiento de un conmutador (24) por el paciente, una instrucción recibida por medio de telemetría (80), o una variable medida que está dentro o fuera de un intervalo especificado en el que la variable medida puede ser la frecuencia cardiaca, el nivel de actividad, la ventilación por minuto, el gasto cardiaco o la tensión arterial.

12. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (10) está programado adicionalmente para impedir el funcionamiento en el estado de preexcitación si se cumple una condición de salida especificada en el que la condición de salida puede ser un momento especificado del día, el accionamiento de un conmutador (24) por el paciente, una instrucción recibida por medio de telemetría (80), o una variable medida que está dentro o fuera de un intervalo especificado en el que la variable medida puede ser la frecuencia cardiaca, el nivel de actividad, la ventilación por minuto, el gasto cardiaco o la tensión arterial.