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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Stimulatoren
und Leitungen bzw. Zuleitungen allgemein und insbesondere auf implantierbare
atriale bzw. Herzvorhof-Antiarrythmieschrittmacher.
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In
Verbindung mit Stimulatoren, die Vorhof-Arrythmien behandeln, ist
es häufig
entweder zu therapeutischen Zwecken, um erfasste Vorhof-Arrythmien
zu beenden, oder zu Zwecken der elektrophysiologischen Prüfung, um
Arrythmien unter ärztlicher
Kontrolle hervorzurufen und zu beenden, von Vorteil, die Fähigkeit
der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen hoher Rate mit aufzunehmen.
Bei den meisten Patienten wirken sich während einer Vorhof-Tachyarrythmie oder
während
einer schnellen Vorhofstimulation Vorhofdepolarisationen so aus, dass
sie Ventrikeldepolarisationen auslösen, die ausreichen, um eine
zur Unterstützung
des Patienten angemessene ventrikuläre Rate bzw. Frequenz zu liefern.
Jedoch kann im Kontext mit Patienten, die einen totalen oder zeitweiligen
AV-Block haben, deren ventrikuläre
Rate während
einer Vorhof-Antitachykardiestimulation
oder während
einer schnellen Vorhofstimulation zu Testzwecken bei Ausbleiben
einer Sicherheits-Ventrikelstimulation auf ein extrem niedriges
Niveau abfallen. Aus diesem Grund haben Vorhof-Antitachykardieschrittmacher und Defibrillatoren die
Sicherheits-Ventrikelstimulation in Verbindung mit der schnellen
Vorhofstimulation angewandt.
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Beispielsweise
kann der Intermedics RelayTM-Schrittmacher
während
einer zeitweiligen Vorhofstimulation mit hoher Rate eine Ventrikelstimulation
mit einem gewählten Mehrfachen
des Vorhof-Escapeintervalls liefern. Mit anderen Worten, in Gegenwart
einer schnellen Vorhofstimulation kann nach jeweils X Vorhofschrittmacherpulsen
ein Ventrikelschrittmacherpuls angegeben werden. Ein ähnliches Merkmal
ist in dem Medtronic Thera®-Schrittmacher, der zurzeit
von Medtronic auf den Markt gebracht wird, verfügbar.
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Bei
Defibrillatoren ist außerdem
vorgeschlagen worden, eine Ventrikel-Sicherheitsstimulation bzw.
Back-up-Stimulation
in Verbindung mit einer schnellen Vorhofstimulation, die zu Zwecken
der elektrophysiologischen Prüfung
verwendet wird, bereitzustellen. Beispielsweise ist die verlangte
WI-Stimulation als Sicherheit für
eine schnelle Vorhofstimulation in den implantierbaren Kardiovertern/Defibrillatoren
Ventak AV Modell 1810 und 1815, die gegenwärtig von Cardiac Pacemakers,
Inc. vertrieben werden, vorgesehen. Eine Sicherheits-WI-Stimulation wird
auch in dem US-Patent Nr. 5.653.737, erteilt an van Lake, vorgeschlagen.
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Die
in den Intermedics RelayTM- und Medtronic
Thera®-Vorrichtungen vorgesehene
Sicherheits-Ventrikelstimulation ist asynchron zu dem zu Grunde
liegenden Ventrikelrhythmus, wobei der Ventrikel-Leseverstärker während der
Abgabe von schnellen Vorhofschrittmacherpulsen abgeschaltet wird.
In dem Ventak AV ist die Ventrikel-Bedarfsstimulation jedoch mit
einer programmierten Stimulationsrate vorgesehen, wie ebenfalls
in dem oben zitierten US-Patent Nr. 5.653.737 vorgeschlagen worden ist.
In beiden Patenten wird jedoch das Escapeintervall offensichtlich
unabhängig
von der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen sowie unabhängig von der
zu Grunde liegenden ventrikulären
Rate des Patienten festgelegt. Im Kontext mit dem Vorsehen einer
Sicherheits-Ventrikelstimulation während einer schnellen Vorhofstimulation
sei jedoch an gemerkt, dass das Erfassen von Ventrikeldepolarisationen
infolge der Forderung, dass der Ventrikel-Leseverstärker in
Verbindung mit der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen unterdrückt wird,
häufig
schwierig sein kann. Wegen der Schwierigkeit eines Erfassens in dem
Ventrikel während
der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen hoher Rate bleibt das Potential für eine Konkurrenz
zwischen abgegebenen Ventrikelschrittmacherpulsen und der zu Grunde
liegenden ventrikulären
Rate des Patienten bei jeder Lösung substanziell.
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Die
vorliegende Erfindung schafft einen Herzvorhof- und Ventrikelschrittmacher
mit
einem Vorhof-Pulsgenerator,
einem Ventrikel-Pulsgenerator
und mit
einer Takt- und Steuerschaltung, die mit dem Vorhof- und dem Ventrikel-Pulsgenerator
verbunden ist und das Takten der Vorhof- und Ventrikelschrittmacherpulse
steuert, wobei die Takt- und Steuerschaltung Folgendes umfasst
Mittel
zum Auslösen
der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen in hoher Rate, dadurch
gekennzeichnet, dass die Takt- und Steuerschaltung weiterhin umfasst:
Mittel
zur Festlegung eines Kriteriums anhand des Auftretens von Ventrikulärereignissen
vor der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen hoher Rate,
Mittel
zur Feststellung, ob die der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen
hoher Rate vorangehenden Ereignisse dieses Kriterium erfüllen, und
Mittel
zur Abgabe von Ventrikelschrittmacherpulsen während der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen hoher
Rate in Antwort auf eine Feststellung, dass die der Abgabe von Vorhofschrittmacherpulsen
hoher Rate vorangehenden Ereignisse dieses Kriterium erfüllen. Die
vorliegende Erfindung sieht somit eine Sicherheits-Ventrikelstimulation
während
einer Vorhofstimulation in hoher Rate mittels einer einfachen, automatischen
Art und Weise der Stimulation vor, die eine Sicherheitsstimulation
bewirkt, wo es erforderlich ist, eine ventrikuläre Konkurrenz vermeidet, wenn
es möglich
ist, und außerdem
eine Synchronisation der abgegebenen Ventrikelschrittmacherpulse mit
abgegebenen Antitachykardie-Schrittmacherpulsen hoher Rate ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung erzielt diese Ergebnisse entweder durch
eine (asynchrone) VOO- oder
eine (gehemmte) WI-Ventrikelstimulationsweise.
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Im
Kontext mit der VOO-Betriebsart der vorliegenden Erfindung verwenden
die Stimulatoren die Ventrikelintervalle (V-V-Intervalle) vor der
Einleitung einer Ventrikelstimulation in bzw. mit hoher Rate, um ein
erwünschtes
Ventrikel-Escapeintervall für
die Sicherheits-Ventrikelstimulation
festzustellen. Dies kann das mittlere V-V-Intervall über die
vorangehende Serie von Ventrikulärereignissen
oder das mittlere V-V-Intervall abzüglich eines Minderungsbetrags sein.
A-A-Intervalle, die abgegebene Vorhofschrittmacherpulse trennen,
werden dann nacheinander mit der Abgabe eines jeden Vorhofpulses
zu einer laufenden Intervall-Gesamtsumme addiert. Wenn die laufende
Intervall-Gesamtsumme größer oder
gleich dem erwünschten
Ventrikel-Escapeintervall ist, wird ein kurzes Ventrikel-Escapeintervall
von beispielsweise 30 Millisekunden eingeleitet, nach dessen Ablauf
ein Ventrikelschrittmacherpuls abgegeben wird. Somit entspricht
das effektive Ventrikel-Escapeintervall für die Sicherheitsstimulation
im Allgemeinen der zu Grunde liegenden ventrikulären Rate vor der Vorhofstimulation
in hoher Rate, die automatisch so eingestellt wird, dass sie kurz
nach einem abgegebenen Vorhofimpuls folgt. Um eine konkurrierende
Ventrikelstimulation stets dann, wenn eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung im VOO-Modus arbeitet, möglichst zu vermeiden, wird
vorzugsweise gefordert, dass ein festgelegter Prozentsatz der vorangehenden
Serie von Ventrikulärereignissen
schrittmachererzeugte Ereignisse als Voraussetzung für die Aktivierung
einer Ventrikel-Sicherheitsstimulation während einer schnellen Vorhofstimulation
haben muss. Beispielsweise kann die Vorrichtung fordern, dass alle
vier vorangehenden Ventrikulärereignisse schrittmachererzeugte
Ventrikulärereignisse
waren, wobei die Ventrikel-Sicherheitsstimulation bei Auftreten
eines einzigen erfassten Ventrikulärereignisses gesperrt wird.
Alternativ können
andere Prozentsätze,
Verhältnisse
oder Muster des Auftretens von schrittmachererzeugten Ventrikulärereignissen über die
vorangehende Serie von Ventrikulärereignissen gefordert
werden, bevor während
einer Vorhofstimulation in hoher Rate eine Ventrikel-Sicherheitsstimulation
zugelassen wird.
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Falls
die vorliegende Erfindung im WI-Modus oder gehemmten Modus arbeitet,
kann das erwünschte
Escapeintervall für
eine Ventrikel-Sicherheitsstimulation ein programmierter voreingestellter Wert
sein. Die Feststellung des Abgabezeitpunkts des Ventrikelschrittmacherpulses
erfolgt in gleicher Weise für
den VOO-Modus, indem aufeinander folgende A-A-Intervalle bei Abgabe
von Vorhofschrittmacherpulsen zu einer laufenden Intervall-Gesamtsumme
addiert werden und die laufende Summe mit dem erwünschten
Escapeintervall verglichen wird. Außerdem wird die laufende Intervall-Gesamtsumme bzw.
Zeit bei Auftreten eines erfassten Ventrikulärereignisses während der
Verabreichung einer Vorhofstimulation in hoher Rate auf null zurückgesetzt. Wenn
eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung im WI-Modus arbeitet, kann optional auch gefordert werden,
dass ein festgelegter Prozentsatz der vorangehenden Ventrikulärereignisse
schrittmachererzeugte Ereignisse als Voraussetzung für eine Aktivierung
einer Ventrikel-Sicherheitsstimulation während einer schnellen Vorhofstimulation
haben muss.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung werden nun ausschließlich beispielhalber bevorzugte
Ausführungsformen
beschrieben.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines implantierbaren Antiarrythmie-Stimulatorsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 zeigt
einen schematischen Funktionsplan eines implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators,
bei dem die Erfindung in nützlicher
Weise in Verbindung mit den in 1 gezeigten Elektroden
eingesetzt werden kann.
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3 zeigt
eine erste Art und Weise der Ventrikel-Sicherheitsstimulation während einer
Vorhofstimulation in hoher Rate.
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4 zeigt
eine zweite Art und Weise der Ventrikel-Sicherheitsstimulation während einer
Vorhofstimulation in hoher Rate.
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5 ist
ein Ablaufplan, der das Funktionieren des ersten und des zweiten
Ventrikel-Sicherheitsstimulationsmodus veranschaulicht.
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6 ist
ein Ablaufplan, der eine alternative Ausführungsform des Funktionierens
der Ventrikel-Sicherheitsstimulationsmodi veranschaulicht.
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1 zeigt
ein Antiarrythmie-Stimulatorsystem, das die vorliegende Erfindung
enthält.
Die Ventrikelzuleitung enthält
einen lang gestreckten isolierenden Zuleitungskörper 16, der drei
konzentrische gewickelte Leiter, die durch röhrenförmige Isolierhüllen voneinander
getrennt sind, führt.
In der Nähe
des distalen Endes der Zuleitung sind eine Ringelektrode 24,
eine streckbare Helixelektrode 26, die einziehbar in einem
isolierenden Elektrodenkopf 28 angebracht ist, und eine
lang gestreckte Spulenelektrode 20 angeordnet. Jede der
Elektroden ist mit einem der gewickelten Leiter in dem Zuleitungskörper 16 verbunden.
Die Elektroden 24 und 26 werden für die Herzstimulation
und für
die Erfassung von Ventrikeldepolarisationen verwendet. Am proximalen
Ende der Zuleitung befindet sich ein Gabelverbinder 14,
der drei elektrische Verbinder trägt, wovon jeder mit einem der
gewickelten Leiter gekoppelt ist.
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Die
Vorhof/SVC-Zuleitung umfasst einen lang gestreckten isolierenden
Zuleitungskörper 15, der
drei konzentrische gewickelte Leiter, die durch röhrenförmige Isolierhüllen voneinander
getrennt sind, führt
und der Struktur der Ventrikelzuleitung entspricht. In der Nähe des J-förmigen distalen
Endes der Zuleitung befinden sich eine Ringelektrode 21 und
eine streckbare Helixelektrode 17, die einziehbar in einem
isolierenden Elektrodenkopf 19 angebracht ist. Jede der
Elektroden ist mit einem der gewickelten Leiter in dem Zuleitungskörper 15 gekoppelt.
Die Elektroden 17 und 21 werden für die Vorhofstimulation
und für
das Erfassen von Vorhofdepolarisationen verwendet. Proximal zur
Elektrode 21 ist eine lang gestreckte Spulenelektrode 23 vorgesehen,
die mit dem dritten Leiter in dem Zuleitungskörper 15 verbunden
ist. Am proximalen Ende der Zuleitung befindet sich ein Gabelverbinder 13,
der drei elektrische Verbinder führt,
wovon jeder mit einem der gewickelten Leiter gekoppelt ist.
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Die
Koronarsinuszuleitung umfasst einen lang gestreckten isolierenden
Zuleitungskörper 6,
der einen gewickelten Leiter führt,
der mit einer lang gestreckten gewickelten Defibrillationselektrode 8 gekoppelt
ist. Die durch eine gestrichelte Kontur angedeutete Elektrode 8 ist
in dem Koronarsinus und der Sammelvene angeordnet. Am proximalen
Ende der Zuleitung ist ein Anschlussstecker 4 angeordnet,
der einen elektrischen Verbinder trägt, der mit dem gewickelten
Leiter verbunden ist. Die Koronarsinus/Sammelvene-Elektrode 8 kann
etwa 5 cm lang sein.
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Ein
implantierbarer Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillator 10 ist
in Kombination mit den Zuleitungen gezeigt, wobei die Leitungsverbindereinheiten 4, 13 und 14 in
den Verbinderblock 12 eingesetzt sind. Optional kann die
Isolation des nach außen
gerichteten Abschnitts des Gehäuses 11 des
Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators 10 durch Verwendung
einer Kunststoffbeschichtung, beispielsweise aus Parylen oder Silikongummi,
wie sie gegenwärtig in
manchen unipolaren Herzschrittmachern verwendet wird, vorgesehen
sein. Jedoch kann der nach außen
gerichtete Abschnitt stattdessen unisoliert bleiben oder eine andere
Einteilung zwischen isolierten und unisolierten Abschnitten verwendet
werden. Der unisolierte Abschnitt des Gehäuses 11 dient optional als
subkutane Defibrillationselektrode, die zur Defibrillation entweder
des Vorhofs oder der Ventrikel verwendet wird.
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2 ist
ein schematischer Funktionsplan eines implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators,
in dem die vorliegende Erfindung sinnvoll praktiziert werden kann.
Dieses Diagramm sollte als exemplarisch für den Typ einer Vorrichtung, in
der die Erfindung aufgenommen sein kann, und nicht als begrenzend
angesehen werden, da die Erfindung in sehr verschiedenartigen Vorrichtungsausführungen,
die Schrittmacher, die keine Kardioversions- oder Defibrillationstherapien
vornehmen, umfassen, sinnvoll praktiziert werden kann.
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Die
Vorrichtung ist mit einem Elektrodensystem versehen, das Elektroden
umfasst, wie sie in 1 gezeigt sind.
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Optional
entspricht die Elektrode 310 der Elektrode 11 und
ist der unisolierte Abschnitt des Gehäuses des implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators.
Die Elektrode 320 entspricht der Elektrode 20 und
ist eine Defibrillationselektrode, die im rechten Ventrikel angeordnet
ist. Die Elektrode 311 entspricht der Elektrode 23 und
ist im rechten Vorhof und SVC angeordnet. Die Elektrode 318 entspricht
der Elektrode 8 und ist eine Defibrillationselektrode,
die in dem Koronarsinus und der Sammelvene angeordnet ist. Die Elektroden 324 und 326 entsprechen
den Elektroden 24 und 26 und werden zur Erfassung
und Stimulation im Ventrikel verwendet. Die Elektroden 317 und 321 entsprechen
den Elektroden 17 und 21 und werden zur Stimulation
und Erfassung im Vorhof verwendet.
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Die
Elektroden 310, 311, 318 und 320 sind mit
einer Hochspannungs-Ausgangsschaltung 234 gekoppelt. Die
Hochspannungs-Ausgangsschaltung 234 umfasst Hochspannungsschalter,
die durch eine CV/Defib-Steuerlogik 230 über den
Steuerbus 238 gesteuert werden. Die Schalter in der Schaltung 234 steuern,
welche Elektroden verwendet werden und welche mit den positiven
und den negativen Anschlüssen
der Kondensatorbank, die die Kondensatoren 246 und 248 umfasst,
während
der Abgabe der Defibrillationsimpulse gekoppelt werden.
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Die
Elektroden 324 und 326 sind an oder in dem Ventrikel
angeordnet und mit dem R-Zacken- bzw. R-Wellen-Verstärker 200 gekoppelt,
der vorzugsweise in Form eines Verstärkers mit automatisch gesteuerter
Verstärkung
auftritt und eine in Abhängigkeit
von der gemessenen R-Wellen-Amplitude einstellbare Erfassungsschwelle
liefert. Auf einer R-Ausgang-Leitung 202 wird
stets dann, wenn das zwischen den Elektroden 312 und 314 erfasste
Signal die gegebene Erfassungsschwelle überschreitet, ein Signal erzeugt.
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Die
Elektroden 317 und 321 sind an oder in dem Vorhof
angeordnet und mit dem P-Zacken- bzw. P-Wellen-Verstärker 204 gekoppelt,
der vorzugsweise ebenfalls in Form eines Verstärkers mit automatisch gesteuerter
Verstärkung
auftritt und eine in Abhängigkeit
von der gemessenen R-Wellen-Amplitude einstellbare
Erfassungsschwelle liefert. Auf einer P-Ausgang-Leitung 206 wird
stets dann, wenn das zwischen den Elektroden 317 und 321 erfasste
Signal die gegebene Erfassungsschwelle überschreitet, ein Signal erzeugt.
Die allgemeine Funktionsweise der R-Wellen- und P-Wellen-Verstärker 200 und 204 kann
jener entsprechen, die in dem US-Patent Nr. 5.117.824 an Keimel
u. a., erteilt am 2. Juni 1992, für Apparatus for Monitoring
Electrical Physiologic Signals, offenbart ist.
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Eine
Schaltmatrix 208 wird verwendet, um auszuwählen, welche
der verfügbaren
Elektroden mit dem Breitbandverstärker 210 (0,5-200
Hz) zur Verwendung bei der digitalen Signalanalyse gekoppelt wird.
Die Auswahl von Elektroden wird von dem Mikroprozessor 224 über einen
Daten-/Adressenbus 218 gesteuert, wobei die Auswahl nach
Bedarf verändert
werden kann. Signale von den zur Kopplung mit dem Bandpassverstärker 210 ausgewählten Elektroden
werden an einen Multiplexer 220 geliefert und anschließend von
einem A/D-Umsetzer 222 zur Speicherung in einem Direktzugriffsspeicher 226 unter Steuerung
einer Direktzugriffsschaltung 228 in Mehrbit-Digitalsignale
umgesetzt. Der Mikroprozessor 224 kann digitale Signalanalysetechniken
anwenden, um die in dem Direktzugriffsspeicher 226 gespeicherten digitalisierten
Signale zur Erkennung und Klassifizierung des Herzrhythmus des Patienten
zu kennzeichnen, wobei irgendeine von zahlreichen an sich bekannten
Signalverarbeitungsmethoden angewandt werden können.
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Der
Rest der Schaltungsanordnung ist den Herzstimulations-, Kardioversions-
und Defibrillationstherapien vorbehalten und kann im Sinne der vorliegenden
Erfindung grundsätzlich
einer an sich bekannten Schaltungsanordnung unter Hinzufügung der
vorliegenden Erfindung entsprechen. Es wird eine exemplarische Vorrichtung
offenbart, die die Funktionen Stimulation, Kardioversion und Defibrillation
wie folgt ausübt.
Die Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 umfasst
programmierbare digitale Zähler,
die die Basiszeitintervalle steuern, die mit DDD, VVI, DVI, VDD,
AAI, DDI und anderen Betriebsarten der Ein- und Zweikammerstimulation
verbunden sind und an sich bekannt sind. Die Schaltungsanordnung 212 steuert
außerdem
Escapeintervalle, die mit der Antitachyarrhythmie-Stimulation und der
Stimulation zu Zwecken der elektrophysiologischen Prüfung sowohl
im Vorhof als auch im Ventrikel verbunden sind, wobei irgendeine
der an sich bekannten Antitachyarrhythmie-Stimulationstherapien
angewandt wird.
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Intervalle,
die von der Schrittmacher-Schaltungsanordnung 212 definiert
werden, umfassen die Vorhof- und Ventrikelstimulations-Escapeintervalle, die
Refraktärperioden,
während
denen erfasste P-Wellen und R-Wellen zum Neustarten der Taktung der
Escapeintervalle unwirksam sind, und die Impulsbreiten der Schrittmacherimpulse.
Die Dauern dieser Intervalle wird von dem Mikroprozessor 224 in
Antwort auf in dem Speicher 226 gespeicherte Daten bestimmt
und über
den Adressen-/Datenbus 218 an die Schrittmacher-Schaltungsanordnung 212 übermittelt.
Die Schrittmacher-Schaltungsanordnung 212 bestimmt außerdem unter
Steuerung des Mikroprozessors 224 die Amplitude der Herzschrittmacherpulse.
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Während der
Stimulation werden die Escapeintervallzähler in der Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 auf
das Erfassen von R-Wellen und P-Wellen, die durch Signale auf den Leitungen 202 und 206 angegeben
werden, und, in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Modus der Stimulation, auf die durch Zeitauslösung gesteuerte Erzeugung von
Schrittmacherimpulsen durch die mit den Elektroden 317, 321, 324 und 326 gekoppelten Schrittmacher-Ausgangsschaltungen 214 und 216 hin
rückgesetzt.
Die Escapeintervallzähler
werden außerdem
auf die Erzeugung von Schrittmacherimpulsen hin rückgesetzt
und steuern dadurch die grundlegende Synchronisierung der Herzschrittmacherfunktionen
einschließlich
der Antitachyarrhythmie-Stimulation. Die Dauern der von den Escapeintervallzeitgebern
definierten Intervalle werden durch den Mikroprozessor 224 über den
Daten-/Adressenbus 218 festgelegt. Der Wert des in den
Escapeintervallzählern
vorhandenen Zählstands,
wenn diese durch erfasste R-Wellen und P-Wellen rückgestellt werden,
kann verwendet werden, um die Dauern von R-R-Intervallen, P-P-Intervallen,
P-R-Intervallen und R-P-Intervallen
zu messen, wobei die Messwerte in dem Speicher 226 gespeichert
und zum Erfassen des Auftretens von Tachyarrhythmien verwendet werden.
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Der
Mikroprozessor 224 arbeitet unter der Steuerung durch programmierte
Befehle, die in dem darin enthaltenen ROM gespeichert sind, und
als unterbrechungsgesteuerte Einrichtung, die auf Unterbrechungen
von der Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 entsprechend
dem Auftreten von erfassten P-Wellen und R-Wellen und entsprechend
der Erzeugung von Herzschrittmacherimpulsen reagiert. Diese Unterbrechungen
werden über den
Daten-/Adressenbus 218 geliefert. Alle erforderlichen mathematischen
Berechnungen, die durch den Mikroprozessor 224 durchgeführt werden,
und jegliche Aktualisierung der Werte oder Intervalle, die von der
Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 gesteuert
werden, findet auf solche Unterbrechungen hin statt. Die laufende
Intervall- Gesamtsumme,
die von dem Mikroprozessor verwendet wird, um Abgabezeiten von Ventrikelschrittmacherpulsen festzulegen,
kann im RAM 226 gespeichert werden, wobei Zeitgeber in
der Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 verwendet
werden, um die A-A-Intervalle, die abgegebene Vorhofschrittmacherpulse
hoher Rate trennen, und das kurze Ventrikel-Escapeintervall, das
der Abgabe des Ventrikelschrittmacherpulses folgt und in Verbindung
mit dem die laufende Intervall-Gesamtsumme das erwünschte Ventrikel-Escapeintervall
für Sicherheitsstimulation überschreitet,
zu takten.
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In
Antwort bzw. Reaktion auf eine erfasste oder schrittmachererzeugte
Ventrikeldepolarisation oder R-Welle
können
die Intervalle, die jene R-Welle von der unmittelbar vorangehenden
schrittmachererzeugten oder erfassten R-Welle trennen, (R-R-Intervall)
und das Intervall, das die schrittmachererzeugte oder erfasste R-Welle von der vorangehenden schrittmachererzeugten
oder erfassten Vorhofdepolarisation trennt, (P-R-Intervall) in dem
Speicher 226 gespeichert werden. Ähnlich können in Antwort auf das Auftreten
einer erfassten oder schrittmachererzeugten Vorhofdepolarisation
(P-Welle) die Intervalle, die die erfasste P-Welle von der unmittelbar
vorangehenden schrittmachererzeugten oder erfassten Vorhofkontraktion
trennen, (P-P-Intervall) und das Intervall, das die erfasste P-Welle
von der unmittelbar vorangehenden erfassten oder schrittmachererzeugten
Ventrikeldepolarisation trennt, (R-P-Intervall) gespeichert werden.
Vorzugsweise ist ein Teil des Speichers 226 (4)
aus mehreren Registrierpuffern aufgebaut, die eine vorangehende
Serie von gemessenen Intervallen halten können, die in Antwort auf das
Auftreten einer Stimulations- oder Erfassungsunterbrechung analysiert
werden kann, um zu bestimmen, ob das Herz des Patienten gerade Vorhof-
oder Ventrikel-Tachyarrhythmien zeigt.
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Die
Erfassung von Vorhof- oder Ventrikel-Tachyarrhythmien, wie sie bei
der vorliegenden Erfindung angewandt wird, kann an sich bekannten
Tachyarrhythmie-Erfassungsalgorithmen entsprechen. Beispielsweise
kann das Auftreten einer Vorhof- oder Ventrikel-Tachyarrhythmie
mittels Erfassung einer anhaltenden Serie von kurzen R-R- oder P-P-Intervallen
mit einer mittleren Rate, die für
eine Tachyarrhythmie kennzeichnend ist, oder einer ununterbrochenen
Serie von kurzen R-R- oder P-P-Intervallen bestätigt werden. Die Plötzlichkeit
des Einsetzens der erfassten hohen Raten, die Stabilität der hohen Raten
oder eine Anzahl anderer an sich bekannter Faktoren können ebenfalls
zu dieser Zeit gemessen werden. Geeignete Verfahrensweisen zur Erfassung von
Ventrikel-Tachyarrhythmien, die solche Faktoren messen, sind in
dem US-Patent Nr.
4.726.380, erteilt an Vollmann, dem US-Patent Nr. 4.880.005, erteilt
an Pless u. a. und in dem US-Patent
Nr. 4.830.006, erteilt an Haluska u. a., beschrieben. Eine weitere Gruppe
von Verfahrensweisen zur Erkennung von Tachykardien ist in dem Artikel "Onset and Stability for
Ventricular Tachyarrhythmia Detection in an Implantable Pacer-Cardioverter-Defibrillator" von Olson u. a.,
veröffentlicht
in Computers in Cardiology, 7.-10. Oktober 1986, IEEE Computer Society
Press, Seiten 167-170 offenbart. Jedoch ist einer der Vorteile der vorliegenden
Erfindung der, dass sie in Verbindung mit den meisten Tachykardie-Erfassungsalgorithmen für praktikabel
gehalten wird. Verfahrensweisen zur Erfassung von Tachykardie und
Fibrillation sind insbesondere in dem US-Patent Nr. 5.546.186, erteilt
an Olson u. a., in der veröffentlichten
PCT-Anmeldung lfd. Nr. US92/02829, in der Veröffentlichung Nr. WO92/18198
von Adams u. a. und in dem Artikel "Automatic Tachycardia Recognition" von Arzbaecher u. a.,
veröffentlicht
in PACE, Mai-Juni 1984, S. 541-547, offenbart.
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Falls
eine Vorhof- oder Ventrikel-Tachyarrhythmie erfasst wird und eine
Antitachyarrhythmie-Stimulationsmaßnahme gewünscht wird, werden vom Mikroprozessor 224 geeignete
Zeitintervalle zur Steuerung der Erzeugung von Antitachyarrhythmie-Stimulationstherapien
in die Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 geladen, um
darin den Betrieb der Escapeintervallzähler zu steuern und Refraktärperioden,
während
denen die Erfassung von R-Wellen
und P-Wellen zum Neustarten der Escapeintervallzähler unwirksam ist, zu definieren.
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Alternativ
könnte
auch eine Schaltungsanordnung zur Taktung und Erzeugung von Antitachyarrhythmie-Schrittmacherpulsen,
wie sie in dem US-Patent Nr. 4.577.633, erteilt an Berkovits u.
a. am 25. März
1986, dem US-Patent Nr. 4.880.005, erteilt an Pless u. a. am 14.
November 1989, dem US-Patent Nr. 4.726.380, erteilt an Vollmann
u. a. am 23. Februar 1988 und dem US-Patent Nr. 4.587.970, erteilt
an Holley u. a. am 13. Mai 1986 beschrieben sind, verwendet werden.
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Falls
die Erzeugung eines Kardioversions- oder Defibrillationsimpulses
bzw. -pulses erforderlich ist, setzt der Mikroprozessor 224 den
Escapeintervallzähler
zur Steuerung der Taktung solcher Kardioversions- und Defibrillationsimpulse
sowie zugehöriger
Refraktärperioden
ein. In Antwort auf die Erfassung einer Vorhof- oder Ventrikelfibrillation
oder -tachyarrhythmie, die einen Kardioversionsimpuls erfordert,
aktiviert der Mikroprozessor 224 eine Schaltungsanordnung 230 zur
Steuerung der Kardioversion/Defibrillation, die das Aufladen der
Hochspannungskondensatoren 246, 248 über eine
Ladeschaltung 236 unter Steuerung der Hochspannungs-Ladesteuerleitungen 240 und 242 auslöst. Die
Spannung an den Hochspannungskondensatoren wird über eine VCAP-Leitung 244 überwacht,
die über
den Multiplexer 220 geführt
ist und in Antwort auf das Erreichen eines von dem Mikroprozessor 224 eingestellten,
vorgegebenen Wertes zur Erzeugung eines Logiksignals auf einer CF-Leitung 254 (CF
= Cap Full), das das Laden beendet, führt. Danach wird die Taktung
der Abgabe des Defibrillations- oder Kardioversionsimpulses von
der Schrittmacher-Takt-/Steuerschaltungsanordnung 212 gesteuert.
Auf die Verordnung der Fibrillations- oder Tachykardietherapie folgend
führt der
Mikroprozessor dann die Vorrichtung zur Herzstimulation zurück und wartet
auf die nächstfolgende,
durch eine Stimulation oder das Auftreten einer erfassten Vorhof-
oder Ventrikeldepolarisation bedingte Unterbrechung.
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Eine
Ausführungsform
eines für
die Abgabe und die Synchronisation von Ventrikel-Kardioversions-
und -Defibrillationsimpulsen und für die Steuerung der diesbezüglichen
Zeitfunktionen geeigneten Systems ist in dem gemeinsam übertragenen
US-Patent Nr. 5.188.105 an Keimel, erteilt am 23. Februar 1993,
näher dargelegt.
Ausführungsformen
eines für die
Abgabe und die Synchronisation von Vorhof-Kardioversions- und -Defibrillationsimpulsen
und für
die Steuerung der diesbezüglichen
Zeitfunktionen geeigneten Systems sind in dem US-Patent Nr. 5.269.298 an
Adams u. a., erteilt am 14. Dezember 1993, und in dem US-Patent Nr. 4.316.472
an Mirowsky u. a., erteilt am 23. Februar 1982, näher dargelegt.
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Jedoch
wird jede bekannte Kardioversions- oder Defibrillationsimpuls-Steuerschaltungsanordnung
als in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendbar eingeschätzt. Beispielsweise
kann auch die die Taktung und Erzeugung von Kardioversions- und
Defibrillationsimpulsen steuernde Schaltungsanordnung, die in dem
US-Patent Nr. 4.384.585, erteilt an Zipes am 24. Mai 1983, in dem oben
zitierten US-Patent Nr. 4.949.719, erteilt an Pless u. a., und in
dem US-Patent Nr. 4.375.817, erteilt an Engle u. a, offenbart ist,
verwendet werden.
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In
der gezeigten Vorrichtung wird die Abgabe der Kardioversions- oder
Defibrillationsimpulse von der Ausgangsschaltung 234 unter
Steuerung der Steuerschaltungsanordnung 230 über einen
Steuerbus 238 vollzogen. Die Ausgangsschaltung 234 bestimmt,
ob ein einphasiger oder ein zweiphasiger Impuls abgegeben wird,
bestimmt die Polarität
der Elektroden und bestimmt, welche Elektroden an der Abgabe des
Impulses beteiligt sind. Die Ausgangsschaltung 234 enthält außerdem Hochspannungsschalter,
die steuern, ob Elektroden während
der Abgabe des Impulses zusammengekoppelt werden. Alternativ können Elektroden,
die dazu vorgesehen sind, während
des Impulses zusammengekoppelt zu werden, ohne weiteres entweder
außerhalb
oder innerhalb des Vorrichtungsgehäuses ständig zusammengekoppelt sein,
wobei die Polarität
in ähnlicher Weise
wie bei gegenwärtigen
implantierbaren Defibrillatoren voreingestellt werden kann. Ein
Beispiel einer Ausgangsschaltungsordnung für die Verordnung von zweiphasigen
Impulskuren lässt
sich in dem oben zitierten, an Mehra erteilten Patent und in dem US-Patent
Nr. 4.727.877 finden.
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Ein
Beispiel einer Schaltungsanordnung, die zum Steuern der Abgabe von
einphasigen Impulsen verwendet werden kann, ist in dem gemeinsam übertragenen
US-Patent Nr. 5.163.427 an Keimel, erteilt am 17. November 1992
dargelegt. Jedoch könnte eine
Ausgabe-Steuerschaltungsanordnung, wie sie in dem US-Patent Nr.
4.953.551, erteilt an Mehra u . a . am 4 . September 1990 , oder
in dem US-Patent Nr. 4.800.883, erteilt an Winstrom am 31. Januar 1989,
offenbart ist, gleichfalls in Verbindung mit einer Vorrichtung,
die die vorliegende Erfindung enthält, zur Abgabe von zweiphasigen
Impulsen verwendet werden.
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Falls
wie in 1 sowohl die Vorhof- als auch die Ventrikeldefibrillation
verfügbar
ist, kann die Ventrikeldefibrillation unter Verwendung höherer Impulsenergiepegel,
als für
die Vorhofdefibrillation erforderlich ist, erfolgen und die gleiche
oder eine unterschiedliche Elektrodengruppe verwenden. Beispielsweise
können
die Elektroden 310, 311, 318 und 320 oder
nur die Elektroden 311, 318 und 310 für die Vorhofdefibrillation
verwendet werden. Die Elektroden 311, 320 und 310 könnten für die Ventrikeldefibrillation
verwendet werden, wobei die Elektrode 311 (rechter Vorhof/SVC)
mit der Elektrode 310 (Vorrichtungsgehäuse) gekoppelt würde. Alternativ
können die
Elektroden 310, 318 und 320 verwendet
werden, wobei die Elektrode 318 (Koronarsinus/Sammelvene)
mit der Elektrode 310 gekoppelt wird. Als weitere Alternative
könnten
die Elektroden 311, 310, 318 und 320 alle
für die
Ventrikeldefibrillation verwendet werden, wobei die Elektroden 310, 311 und 320 zusammengekoppelt
würden.
Als nochmals weitere Alternative könnten nur die Elektroden 310 und 320 für die Ventrikeldefibrillation
verwendet und zur Behandlung der Ventrikelfibrillation einer der
beiden Elektroden 311 und 318 hinzugefügt oder
für diese
substituiert werden.
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In
modernen implantierbaren Kardioverter/Defibrillatoren werden die
speziellen Therapien von dem Arzt im Voraus in die Vorrichtung programmiert,
wobei gewöhnlich
ein Menü von
Therapien vorgesehen ist. Beispielweise kann bei einer anfänglichen
Erfassung einer Vorhof- oder Ventrikel-Tachykardie eine Antitachykardie-Stimulationstherapie
gewählt
werden und derjenigen Kammer, in der die Tachykardie diagnostiziert
wird, oder beiden Kammern verordnet werden. Bei einer erneuten Erfassung
einer Tachykardie könnte
eine aggressivere Antitachykardie-Stimulationsthe rapie festgelegt
werden. Wenn wiederholte Versuche mit Antitachykardie-Stimulationstherapien
fehlschlagen, könnte
anschließend
ein Kardioversionsimpuls mit einem höheren Pegel gewählt werden.
Therapien für
das Beenden einer Tachykardie könnten
sich auch mit der Rate der erfassten Tachykardie ändern, wobei
die Therapien in der Aggressivität
zunehmen, wenn die Rate der erfassten Tachykardie ansteigt. Beispielsweise
müssten
bei der Antitachykardie-Stimulation
vor der Abgabe von Kardioversionsimpulsen weniger Versuche unternommen
werden, wenn die Rate der erfassten Tachykardie über einer vorgegebenen Schwelle
liegt. Die oben im Zusammenhang mit Beschreibungen der Tachykardieerfassung
und der Tachykardie-Behandlungstherapien des Standes der Technik
zitierten Quellen sind hier ebenso anwendbar.
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Falls
eine Vorhof- oder Ventrikelfibrillation identifiziert ist bzw. wird,
kann die typische Therapie die Abgabe eines Defibrillationsimpulses
mit einer hohen Amplitude sein, der im Fall einer Ventrikelfibrillation
im Allgemeinen 10 Joule übersteigt
und im Fall einer Vorhofdefibrillation etwa bei 1 Joule oder darunter
liegt. Für
die Kardioversion können
niedrigere Energiepegel verwendet werden. Wie im Fall der zurzeit
verfügbaren
Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillatoren und wie in den oben zitierten
Quellen abgehandelt ist, kommt in Betracht, die Amplitude des Defibrillationsimpulses
in Antwort auf ein Fehlschlagen eines oder mehrerer anfänglicher
Impulse zu erhöhen,
um die Fibrillation zu beenden. Patente des Standes der Technik,
die solche voreingestellten Therapiemenüs von Antitachyarrythmie-Therapien aufzeigen,
umfassen das oben zitierte US-Patent Nr. 4.830.006, erteilt an Haluska
u. a., das US-Patent Nr. 4.727.380, erteilt an Vollmann u. a., und
das US-Patent Nr. 4.587.970, erteilt an Holley u. a.
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3 ist
ein Zeitdiagramm, das die Funktionsweise einer Vorrichtung, die
die vorliegende Erfindung enthält,
im VOO-Modus zeigt. In dem gezeigten Zeitdiagramm sind erfasste
Vorhofereignisse durch kurze, nach oben verlaufende Linien, wie
sie bei 400 gezeigt sind, angegeben, während Ventrikelschrittmacherpulse
durch längere,
nach unten verlaufende Linien, wie sie bei 404 gezeigt
sind, angegeben sind. Abgegebene Vorhofschrittmacherpulse sind durch längere, nach
oben verlaufende Linien, wie sie bei 402 gezeigt sind,
angegeben. Eine Abtastung von Vorhofschrittmacherpulsen hoher Rate,
die mit dem Impuls 402 beginnt, ist so geplant, dass sie
auf die Abgabe eines Ventrikelschrittmacherpulses bei 416 folgt.
Die Dauer der vorangehenden vier V-V-Intervalle, die W1, W2, W3
und W4 umfassen, werden gemittelt, um ein erwünschtes Escapeintervall für Ventrikel-Sicherheitsstimulation,
die mit Ave VV1-4 bezeichnet ist, zu bestimmen.
Das erwünschte
Escapeintervall 410 für
Sicherheitsstimulation wird als Ziel festgelegt, wobei mit jeder
verabreichten Vorhofstimulation eine laufende Summe 412 von
A-A-Intervallen durch den Mikroprozessor aktualisiert und im Speicher
gespeichert wird, Die laufende Summe umfasst das anfängliche
R-P-Intervall, das die Schrittmacherpulse 416 und 402 trennt.
Wenn die laufende Summe 412 von A-A-Intervallen gleich
dem erwünschten
Escapeintervall 410 ist oder dieses überschreitet, wird die laufende
Summe bei 414 auf die Abgabe eines Vorhofschrittmacherpulses
hoher Rate folgend auf null rückgesetzt.
Mit der Abgabe eines Vorhofschrittmacherpulses 406 wird
ein kurzes Escapeintervall von z. B. 10-30 Millisekunden eingeleitet,
wobei nach Ablauf dieses kurzen Escapeintervalls ein Ventrikelschrittmacherpuls 408 abgegeben
wird, der den Ventrikelschrittmacherpuls auf den Vorhofschrittmacherpuls 406 synchronisiert.
Dieser Prozess setzt sich bis zur Abgabe des letzten Ventrikelschrittmacherpulses hoher
Rate fort.
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In
dem in 3 gezeigten Zeitdiagramm sind alle vier Ventrikulärereignisse,
die der Abgabe des Vorhofschrittmacherimpulszuges, der mit dem Impuls 402 ausgelöst wird,
vorangehen, schrittmachererzeugte bzw. stimulierte Ventrikulärereignisse. Wie
oben besprochen worden ist, wird dann, wenn eine vorgegebene Anzahl,
ein vorgegebener Prozentsatz oder ein vorgegebenes Muster der vorangehenden
Ventrikulärereignisse
das Kriterium des geforderten Auftretens von schrittmachererzeugten Ventrikulärereignissen
nicht erfüllt,
die Verabreichung einer VOO-Sicherheits-Ventrikelstimulation während einer
Vorhofstimulation in hoher Rate gesperrt. In dem in 3 gezeigten
spezifischen Beispiel müssen
vier der vorangehenden vier Ventrikulärereignisse schrittmachererzeugt
sein, damit eine Sicherheits-Ventrikelstimulation
zugelassen wird. Alternativ könnte
die Vorrichtung beispielsweise fordern, dass vier der vorangehenden
fünf Ventrikulärereignisse
schrittmachererzeugt waren und/oder dass die vorangehenden fünf Ventrikulärereignisse wenigsten
drei aufeinander folgende schrittmachererzeugte Ereignisse umfassten.
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4 zeigt
die Funktionsweise einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
im WI-Modus. In der gezeigten Ausführungsform ist es für die Vorrichtung
nicht notwendig, dass irgendein bestimmter Prozentsatz der vorangehenden
Ventrikulärereignisse
als Voraussetzung einer Sicherheits-Ventrikelstimulation schrittmachererzeugt
war. Jedoch sollte ebenso klar sein, dass der VVI-Sicherheitsstimulationsmodus
stattdessen, genau wie im Fall des oben beschriebenen VOO-Sicherheitsstimulationsmodus,
das Auftreten einer vorgegebenen Anzahl, eines vorgegebenen Prozentsatzes
oder eines vorgegebenen Musters der vorangehenden schrittmachererzeugten
Ventrikulärereignisse
als Vorbedingung hat. Bei handelsüblichen Vorrichtungen wird
erwartet, dass diese Option durch den Arzt programmierbar sein wird.
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Die
kürzeren,
nach oben verlaufenden Linien, die der Linie 500 entsprechen,
sind für
erfasste Vorhofereignisse kennzeichnend bzw. Indikativ, während die
längeren,
nach oben verlaufenden Linien wie bei 502 für abgegebene
Vorhofschrittmacherpulse kennzeichnend sind. Ähnlich sind die kürzeren, nach
unten verlaufenden Linien wie bei 506 für erfasste Ventrikulärereignisse
kennzeichnend, während
die längeren,
nach unten verlaufenden Linien wie bei 504 für Ventrikelschrittmacherpulse
kennzeichnend sind. In dem gezeigten Zeitdiagramm tritt ein erfasstes
Ventrikulärereignis
bei 506 auf. Wenn die Vorrichtung jedoch während der
Sicherheits-Ventrikelstimulation im WI-Modus arbeitet, sperrt das Auftreten
eines oder mehrerer erfassten Ventrikulärereignisse vor der Vorhofstimulation
in hoher Rate nicht die Verabreichung einer Ventrikel-Sicherheitsstimulation
während
der Vorhofstimulation in hoher Rate.
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Auf
die Abgabe eines Ventrikelschrittmacherpulses bei 504 folgend
verwendet die Vorrichtung ein durch den Arzt programmiertes erwünschtes Ventrikel-Escapeintervall,
das bei 514 gezeigt ist. Die laufende Summe 516 von
A-A-Intervallen wird wie in dem oben besprochenen VOO-Modus mit jedem abgegebenen
Vorhofschrittmacherpuls inkrementiert. Bei 510 tritt ein
erfasstes Ventrikulärereignis
auf, bevor die Summe 516 gleich oder größer als das Escapeintervall 514 mit
der erwünschten
Zahl ist, wodurch die laufende Summe bei 518 auf null rückgesetzt wird.
Das Inkrementieren der laufenden Summ wird bei 520 wieder
aufgenommen und mit dem Gleichwerden oder Überschreiten des erwünschten
Escapeintervalls 514 von abgegebenen Schrittmacherpulsen
bei 522 auf die Abgabe eines Vorhofschrittmacherpulses 508 folgend
rückgesetzt.
Zehn bis 30 Millisekunden später
wird bei 512 ein Ventrikelschrittmacherpuls ausgelöst.
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5 ist
ein Ablaufplan, der die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Bei 600 wird mit der Abgabe des ersten Vorhofimpulses
eine Vorhofstimulation in hoher Rate eingeleitet, wobei die Vorrichtung
zuerst bei 602 prüft,
um zu festzustellen, ob eine Ventrikel-Sicherheitsstimulation im
VVI- oder im VVO-Modus zu verabreichen ist. Falls die Sicherheitsstimulation
im VOO-Modus zu verabreichen ist, prüft die Vorrichtung bei 608,
um festzustellen, ob die letzten vier Ventrikulärereignisse alle schrittmachererzeugte
Ereignisse waren. Falls dies nicht zutrifft, wird die Sicherheits-Ventrikelstimulation
bei 614 gesperrt.
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Falls
die letzten vier Ventrikulärereignisse vor
der Einleitung der Vorhofstimulation in hoher Rate alle schrittmachererzeugt
waren, schaltet der Mikroprozessor bei 610 die ventrikuläre Erfassung
ab, schaltet den Betrieb vom Ventrikelstimulationsmodus auf asynchron
um und berechnet bei 612 das mittlere V-V-Intervall zwischen
den vorangehenden vier Schlägen.
Dieser Mittelwert wird verwendet, um das erwünschte Escapeintervall zu bestimmen,
das dem mittleren Intervall entspricht oder, wie oben angemerkt
worden ist, dem mittleren Intervall abzüglich eines vorgegebenen Minderungsbetrags,
entsprechen kann.
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Falls
die Vorrichtung bei 602 für einen VVI-Betrieb für Ventrikel-Sicherheitsstimulation
festgelegt wird, wird das erwünschte
Ventrikel-Escapeintervall auf ein vom Arzt programmiertes Escapeintervall
eingestellt. Bei 606 wird die laufende Summe von A-A-Intervallen
(im Folgenden als V-Akkumulator" bezeichnet)
in Antwort auf die Abgabe des ersten Vorhofschrittmacherpulses hoher
Rate gleich dem R- P-Intervall,
das dem anfänglichen
Vorhofschrittmacherpuls vorangeht, eingestellt. In der gezeigten
Ausführungsform
fordert die Vorrichtung nicht, dass als Voraussetzung für eine Sicherheits-Ventrikelstimulation
irgendein bestimmter Prozentsatz der vorangehenden Ventrikulärereignisse
schrittmachererzeugte Ereignisse sind. Jedoch sollte ebenso klar
sein, dass dann, wenn der VVI-Sicherheitsstimulationsmodus stattdessen
das Auftreten einer vorgegebenen Anzahl oder eines vorgegebenen
Prozentsatzes von vorangehenden schrittmachererzeugten Ventrikulärereignissen
als Vorbedingung hat, die Vorrichtung stattdessen die bei 608 und 610 gezeigten
Operationen ausführen
könnte,
bevor sie bei 602 bestimmt, ob der Sicherheitsstimulationsmodus
VOO oder VVI ist.
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Bei 616 wartet
der Prozessor auf das nächstfolgende
Ventrikulärereignis.
Wenn ein ventrikuläres Erfassungsereignis
eintritt (was nur im WI-Modus geschehen kann), wird die laufende
Summe von A-A-Intervallen bei 618 auf null rückgesetzt,
worauf der Mikroprozessor wieder auf das nächste Ereignis wartet. In Antwort
auf jeden abgegebenen Vorhofschrittmacherpuls wird die laufende
Summe von A-A-Intervallen bei 620 inkrementiert, indem
das dem abgegebenen Vorhofschrittmacherpuls vorangehende A-A-Escapeintervall
hinzugefügt
wird, und die laufende Summe bei 622 mit dem erwünschten
Escapeintervall verglichen. Wenn die laufende Summe größer oder
gleich dem erwünschten
Escapeintervall ist, verändert
der Mikroprozessor vorübergehend
den Modus des Schrittmachers zum VOO-Modus und stellt, wie oben
besprochen worden ist, ein kurzes Escapeintervall ein. In diesem
Fall beträgt
das gewählte
kurze Escapeintervall 20 Millisekunden. Nach Ablauf eines
kurzen Escapeintervalls wird ein Ventrikelschrittmacherpuls abgegeben,
worauf der Mikroprozessor die Vorrichtung in den AOO-Modus zurück versetzt,
das Escapeintervall für
die Abgabe des nächstfolgenden
Vorhofschrittmacherpulses auf das programmierte A-A-Escapeintervall
abzüglich
des kurzen 20-Millisekunden-Ventrikel-Escapeintervalls einstellt
und die laufende Summe von A-A-Intervallen auf null rückstellt.
Wenn beim Auftreten eines Vorhofschrittmacherpulses die laufende
Summe von A-A-Intervallen nicht größer oder gleich dem erwünschten
Escapeintervall ist, wartet der Mikroprozessor bei 616 das
Auftreten des nächstfolgenden Ereignisses
ab. Dieser Prozess setzt sich bis zum Auftreten entweder eines ventrikulären Erfassungsereignisses
(im WI-Modus) oder der Abgabe des letzten Vorhofschrittmacherpulses
hoher Rate fort. Auf die Abgabe des letzten Vorhofschrittmacherpulses hoher
Rate folgend wird die Ventrikelerfassung bei 628 wieder
freigegeben, falls der Sicherheits-Ventrikelstimulationsmodus VOO
war, und kehrt die Vorrichtung bei 630 zum Normalbetrieb
in dem programmierten Bradykardiemodus zurück.
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6 zeigt
eine alternative Betriebsweise einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. 6 ist eine Modifikation des
Ablaufplans von 5 und sollte in Verbindung damit
nachgesehen werden. Bei der oben in Verbindung mit 5 besprochenen
Betriebsweise muss dann, wenn dem spezifizierten Ventrikel-Escapeintervall
eine erfasste Vorhofdepolarisation dicht vorangeht, die Abgabe eines
Ventrikelschrittmacherpulses das Auftreten des nächstfolgenden Vorhofschrittmacherpulses
und anschließend
den Ablauf des kurzen VOO-Escapeintervalls abwarten. In manchen
Fällen
kann dies zu einem Intervall zwischen abgegebenen Sicherheits-Ventrikelstimulationsimpulsen
führen,
das das erwünschte
Escapeintervall wesentlich übersteigt. Die
alternative Ausführungsform
von 6 ist auf das Verhindern solcher verlängerter
V-V-Intervalle gerichtet.
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Im
Kontext mit einer Vorrichtung, die gemäß 6 arbei tet,
vergleicht die Vorrichtung nach dem Erfassen einer Vorhofdepolarisation
bei 616 (5) und dem Inkrementieren des
V-Akkumulatorwertes bei 620 (5) den Wert
des V-Akkumulators mit dem erwünschten
Ventrikel-Escapeintervall, wobei sie dann, wenn der Wert größer oder
gleich dem erwünschten
Ventrikel-Escapeintervall ist, bei 624 mit dem Einleiten
der Taktung des kurzen VOO-Escapeintervalls fortfährt, wie
oben beschrieben worden ist. Wenn der Wert des V-Akkumulators jedoch
kleiner als das erwünschte
Ventrikel-Escapeintervall ist, prüft die Vorrichtung bei 623,
um festzustellen, ob der Wert des V-Akkumulators kleiner als das erwünschte Ventrikel-Escapeintervall
abzüglich
eines vorgegebenen Prozentsatzes "A" (von
z. B. 50 %) des dann gültigen
A-A-Stimulationsintervalls ist. Falls dies zutrifft, stößt die Vorrichtung
bei 624 die Zeit des kurzen VOO-Escapeintervalls an (5).
Andernfalls wartet die Vorrichtung bei 616 (5)
das Auftreten des nächsten
erfassten Ereignisses ab.
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Mit
Hilfe des in 6 gezeigten Verfahrens vermeidet
die Vorrichtung übermäßig verlängerte V-V-Intervalle
durch Anstoßen
der Einleitung des kurzen VOO-Escapeintervalls, das sehr dicht auf
das Auftreten von abgegebenen Vorhofschrittmacherpulsen, jedoch
vor Ablauf des erwünschten
V-V-Intervalls folgt. Bei einer Vorrichtung, die die Verbesserung
von 6 aufnimmt, kann das angezeigte V-V-Escapeintervall
geringfügig
kürzer
oder geringfügig
länger
als das erwünschte
V-V-Escapeintervall sein, jedoch weist es eine kleinere maximale
Abweichung von dem erwünschten
V-V-Escapeintervall auf, als es in Verbindung mit einer gemäß der in 5 gezeigten
Verfahrensweise arbeitenden Vorrichtung allein möglich wäre.
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Die
vorliegende Erfindung, wie sie oben offenbart worden ist, besitzt
die Form einer Mikroprozessor-Steuervorrichtung, die unter Steuerung
einer gespeicherten Software arbeitet. Jedoch kann die vorliegende
Erfindung selbstverständlich
auch im Kontext einer vollkundenspezifischen digitalen integrierten
Schaltung, die spezifisch so konfiguriert ist, dass sie dieselben
Funktionen, wie sie oben beschrieben worden sind, erfüllt, aufgenommen
sein. Ähnlich
kann die Erfindung, obwohl sie in Verbindung mit einem implantierbaren
Vorhof-Ventrikel-Defibrillator offenbart worden ist, auch in Verbindung
mit Antitachyarrythmie-Schrittmachern, die keine Defibrillationsfähigkeiten
aufweisen, und in Verbindung mit implantierbaren Schrittmachern/Defibrillatoren
mit der Fähigkeit,
lediglich im Vorhof oder lediglich in den Ventrikeln zu defibrillieren,
sinnvoll sein.