DE69926232T2

DE69926232T2 - Vorrichtung zur zyklischen herzreizung mit durchschnittsfrequenz leicht über der intrinsischen herzfrequenz

Info

Publication number: DE69926232T2
Application number: DE69926232T
Authority: DE
Inventors: Morton M. Mower
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2019-05-22
Also published as: NO20005959L; ID27797A; NZ508495A; SK18012000A3; NO20005959D0; US6141586A; PL193754B1; AU755994B2; ATE299736T1; EA200001225A1; IL139780A; AU4198499A; KR100423964B1; HUP0102153A3; BR9910702A; CN1303310A; ES2245106T3; IL139780A0; EA003572B1; CA2333363A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Herzschrittmacher zur Steuerung des Herzschlags. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Herzschrittmacher, die verwendet werden, um Herzkammer-Tracking der Vorhof-Impulsauslösung zyklisch zu fördern durch Übersteuern der Herzkammerstimulation bei einer Frequenz, die leicht über der intrinsischen Herz-(Vorhof-)Frequenz liegt, gefolgt von allmählicher Relaxation der Frequenz der Herzkammerstimulation bis zu dem Punkt der Entkopplung des Herzkammer-Herzschlags von der Vorhof-Impulsauslösung, insbesondere in Verbindung mit Herzkammer-Synchronisationstechniken, wie etwa biventrikuläre Stimulation, zweiphasige Impulsgebung und/oder Herzkammerstimulation an mehreren Stellen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
AV-Blöcke, die bei herzkranken Patienten häufig auftreten, entstehen, wenn elektrische Impulse, die vom SA-Knoten entlang der Leitungsbündel fließen, verzögert werden, wenn sie die AV-Junktion bzw. den AV-Knoten erreichen. Bei einigen Krankheitsbildern schlagen die Herzkammern, wenn eine AV-Verzögerung hinreichend groß ist, mit ihrer eigenen intrinsischen und langsameren Frequenz. Bei AV-Blöcken in anderen Krankheitsbildern können die Herzkammern in einer variablen und/oder intermittierenden Frequenz schlagen, oder ektopische Foci können erscheinen, die potentiell zu lebensbedrohlichem Kanunerflimmern führen.
Eine Vielzahl verschiedener Strategien für Herzschrittmacher ist verwendet worden, um die ungünstigen physiologischen Auswirkungen von AV-Blöcken zu überwinden. Eine solche Strategie ist das Übersteuern oder Überstimulieren, bei dem der Herzschrittmacher die Herzkammern mit einer schnelleren Frequenz als der Vorhof-Herzschlagfrequenz stimuliert. Ein Problem, auf das man mit solchen Strategien stößt, besteht darin, daß der Vorhof- und der Herzkammer-Herzschlag nicht zur optimalen Pumpeffizienz koordiniert werden können. Ein anderes Problem besteht darin, daß solche schnellen Herzstimulationsfrequenzen das Herz ermüden, weil die physiologische und biochemische Wirkungsweise im allgemeinen nicht optimiert sind. Außerdem bürdet diese zusätzliche Ermüdung dem bereits eingeschränkten Lebensstil des typischen Herzpatienten nur noch größere Einschränkungen auf. Somit kann der Patient mit einem bereits geschwächten Herzen im Ergebnis der Anwendung gegenwärtiger Protokolle für Herzschrittmacher unnötiger Überstimulation unterworfen sein und belastet und weiter geschwächt werden.
Patentierte Technologien, die die übersteuernde Stimulation mit nachfolgender Relaxation der Stimulationsfrequenz betreffen, sind unter anderem im US-Patent Nr. 5 626 620 von Kieval et al. enthalten, das ein Herzschrittmacher-Stimulationsprotokoll offenbart, bei dem Fusions- und/oder Beinahe-Fusionsschläge durch Überwachen von Veränderungen der Eigenschaften der hervorgerufenen QRS detektiert werden. Das Protokoll kann angepaßt werden, um die Auswahl eines akzeptablen Prozentsatzes an Fusionsschlägen zu ermöglichen. Wenn ein inakzeptabler Fusionsprozentsatz gemessen wird, wird die AV-Verzögerung automatisch verringert, um zu einer höheren Herzkammer-Schlagfrequenz durch die synchronen Stimulationsimpulse des Herzschrittmachers zu führen (ventrikuläres „Capture"). Sobald das ventrikuläre Capture über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder eine Anzahl von Zyklen ohne eine inakzeptable Häufigkeit der Fusion aufrechterhalten wird, wird das AV-Intervall stufenweise erhöht, um eine Herzkammer-Schlagfrequenz zu erzeugen, die sich der Frequenz annähert, bei der zuletzt Fusion auftrat. Bei erneutem Auftreten eines inakzeptablen Fusionsprozentsatzes wird die AV-Verzögerung automatisch verringert, und der Zyklus setzt sich fort, um sich dem längsten AV-Intervall (d.h. der niedrigsten Herzkammer-Schlagfrequenz) anzunähern, das mit der Vermeidung der Fusion vereinbar ist.
US-Patent Nr. 5 527 347 von Shelton et al. offenbart ein Herzschrittmacher-Protokoll zur Herzstimulation, bei dem die AV-Verzögerung langsam erhöht wird, bis Fusion auftritt, wobei dann die AV-Verzögerung leicht verringert wird. Der Zyklus wird dann wiederholt. Somit wird die AV-Verzögerung zyklisch in einem kleinen Bereich, der etwa der Fusion entspricht, bis zu etwas geringeren Werten (d.h. höherer Herzkammer-Schlagfrequenz) gehalten.
US-Patent Nr. 5 522 858 von van der Veen offenbart ein Herzschrittmacher-Stimulationsprotokoll, bei dem AV-Verzögerungen allmählich verringert werden, bis das ventrikuläre Tracking der Vorhof-Impulsauslösung auftritt. Insbesondere werden die Herzkammern stimuliert, nachdem der Vorhof-Depolarisierungsimpuls die Herzkammern erreicht, aber sie werden nicht während der Herzkammer-Refraktärperiode stimuliert. Das führt letztendlich dazu, daß die verlängerte AV-Verzögerungsperiode verringert und somit die Herzkammer-Schlagfrequenz erhöht wird. Dann wird die AV-Verzögerungsperiode in kleinen Stufen weiter verringert, bis ventrikuläres Tracking beobachtet wird.
US-Patent Nr. 5 480 413 von Greenhut et al. offenbart eine Einrichtung zur Verwendung eines Herzschrittmachers, um die Instabilität der Herzkammer-Schlagfrequenz bei Vorhofflimmern/Tachyarhythmie zu korrigieren. Zuerst wird der Herzschlag vom Vorhofschlag entkoppelt, indem allmählich die Herzkammer-Schlagfrequenz (Zwei- oder Mehrkammer-Herzschritmacher werden in eine Einkammer-Stimulationsbetriebsart umgeschaltet) durch entsprechend beabstandete elektrische Stimulationen erhöht wird. Sobald eine stabilisierte Schlagfrequenz bei der höheren Herzkammer-Schlagfrequenz erreicht ist, wird die Herzstimulation langsam bis zu der niedrigsten Frequenz, die Herzschlagstabilität gewährleistet, verringert und bei dieser Frequenz gehalten, bis die Vorhof-Tachyarhythmie bzw. das Vorhofflimmern verschwindet. Die Zwei- oder Mehrkammer-Stimulation (Vorhöfe und Herzkammern) wird dann wiederaufgenommen.
US-Patent Nr. 5 441 522 von Schüller offenbart ein Zweikammer-Herzschrittmacher-Stimulationsprotokoll, bei dem das AV-Intervall zwischen zwei Werten zyklisch wechselt, wenn retrograde Leitung von der Herzkammerstimulation den Vorhof-Refraktärzustand der normal getakteten Stimulation durch den Herzschrittmacher überläßt. Wenn ein solcher Zustand wahrgenommen wird, wird das AV-Intervall auf einen Wert verkürzt. Sobald eine vorbestimmte Zeit oder Anzahl von Impulsen vergangen ist oder sobald eine spontane Herzreaktion innerhalb des verkürzten AV-Intervalls wahrgenommen wird, wird das längere AV-Intervall wiederhergestellt.
US-Patent Nr. 5 340 361 von Sholder offenbart ein Protokoll zur Herzkammerstimulation, bei dem das AV-Intervall automatisch auf etwas weniger als das für den intrinsischen (und pathologischen) Rhythmus nachgeregelt wird, um eine Herzkammer-Impulsauslösung hervorzurufen, die der intrinsischen Herzkammer-Impulsauslösungszeit ein wenig vorausgeht. Diese Erfindung überwindet das Problem der abnormen AV-Verzögerung, die die Herzeffizienz aufgrund nicht-optimaler Vorhof-Herzkammer-Synchronisation verringert. Die Frequenz der Vorhof-Impulsauslösung und der Herzkammer-Impulsauslösung sind in dieser Erfindung gleich.
US-Patent Nr. 5 334 220 von Sholder offenbart ein Protokoll zur Herzkammerstimulation, bei dem das AV-Intervall automatisch nachgeregelt wird, um eine Herzkammerstimulation zu einem Zeitpunkt zu vermeiden, der zur Fusion (am Übergangspunkt) mit der endogenen Herzkammerstimulation führen würde. Ein endgültiger AV-Wert wird durch schrittweise Anpassung des AV-Intervalls ausgewählt, bis der Übergangspunkt bezüglich der R-Welle erreicht ist. Der endgültige AV-Wert, der eingestellt wird, beruht auf dem bestimmten Übergangspunkt, korrigiert um einen kleinen Grenzbereich. Somit übersteuert dieses Verfahren den intrinsischen Rhythmus, um eine) entsprechend kurze(s) AV-Intervall bzw. -Verzögerung sicherzustellen, das/die andernfalls die Herz-Pumpeffizienz beeinträchtigen würde. Wenn dieser Ablauf zu oft (automatisch) aufgerufen wird, wird es für einen vorbestimmten Zeitraum, ausgesetzt.
US-Patent Nr. 5 105 810 von Collins et al. offenbart ein zyklisches Protokoll zum Erreichen der minimalen Spannung für die Herzstimulation mit dem Zweck, die Lebensdauer von Batterien, die in Herzschrittmachern verwendet werden, zu verlängern. Das Protokoll verwendet eine Folge von Stimulationsimpulsen zur Bradycardie-Unterstützung bei einer vorbestimmten Spannung, und Herzkammerdruck-Messungen werden während der Impulskette analysiert, um zu bestimmen, ob Capture stattgefunden hat. Wenn Capture während der Impulskette stattgefunden hat, werden wieder Stimulationsimpulse zur Bradycardie-Unterstützung abgegeben, sobald die Stimulationsspannung um einen Schritt verringert worden ist. Wenn Capture die Folge ist, dann werden die schrittweise Spannungsverringerung und die Capturebewertung fortgesetzt, bis das Capture aussetzt, wobei dann die Spannung schrittweise erhöht wird, bis das Capture eintritt.
US-Patent Nr. 4 503 857 von Boute et al. offenbart ein Protokoll zur Herzstimulation, bei dem entweder spontane Bradycardie oder Tachycardie verändert wird, zuerst durch ventrikuläres Capture, gefolgt von schrittweiser Erhöhung bzw. Verringerung der Frequenz der Impulsstimulation, bis eine normale programmierte Stimulationsfrequenz erreicht wird.
Wie aus früheren Erfindungen ersichtlich ist, verwenden Herzschrittmacher Übersteuerungs-Herzkammerstimulation, die das AV-Intervall bzw. die AV-Verzögerung so anpaßt, daß Fusion vermieden wird und die Herzkammer-Impulsauslösung ausschließlich durch die verabreichten Stimulationsimpulse gesteuert wird. Jedoch sind solche Protokolle nicht optimal dafür ausgelegt worden, den Energieaufwand des bereits in Mitleidenschaft gezogenen Herzens des Patienten zu minimieren. Im allgemeinen sind die oben aufgeführten Dokumente dafür bestimmt, die Stimulationsfrequenz durch Nachregeln des AV-Intervalls bzw. der AV-Verzögerung zu verändern, um eine vorbestimmte Frequenz oder einen physiologischen Standard zu erreichen.
Was benötigt wird, ist ein Herzschrittmacher mit einem Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung, das die Energie des Herzens minimiert, die für die Kontraktion/Pumparbeit verwendet wird. Außerdem wird ein Herzschrittmacher benötigt mit einem Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung, in dem die maximale Übersteuerungs-Stimulationsfrequenz nur geringfügig (d.h. nur wenige Schläge pro Minute – im Idealfall zwei oder drei Schläge pro Minute) höher ist als die Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz zu Beginn des ersten Zyklus des Protokolls. Zusätzlich wird ein Herzschrittmacher zur Herzkammer-Impulsauslösung benötigt, der ein Stimulationsprotokoll verwendet, das eine Resynchronisation/Fusion erreicht, um die geringstmögliche Belastung für ein Herz zu erzeugen, das sich bereits in einem geschwächten Zustand befinden kann.
Letztlich wird auch eine verbesserte Einrichtung zur Stimulation des Muskelgewebes gewünscht, wo die hervorgerufene Kontraktion verbessert wird und der Schaden am Gewebe, das an die Elektrode angrenzt, vermindert wird.
Eine verbesserte Herzmuskelfunktion wird durch die zweiphasige Stimulation gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht. Die Kombination aus Kathoden- und Anodenimpulsen entweder mit stimulierendem oder konditionierendem Charakter bewahrt die verbesserte Leitung und Kontraktionsfähigkeit der Anodenstimulation, während der Nachteil des erhöhten Stimulationsschwellwerts beseitigt wird. Das Ergebnis ist eine Depolarisationswelle von erhöhter Ausbreitungsgeschwindigkeit. Diese erhöhte Ausbreitungsgeschwindigkeit führt zu einer starken Herzkontraktion, die zu einer Verbesserung des Blutflusses führt. Die verbesserte Stimulation auf einem niedrigeren Spannungspegel führt auch zu einer Verringerung im Leistungsverbrauch und einer verlängerten Lebensdauer für die Batterien des Herzschrittmachers.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aus diesem Grund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Herzschrittmacher mit einem Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung bereitzustellen, der die Energie minimiert, die zur Kontraktion und zum Pumpen des Herzens eines herzkranken Patienten erforderlich ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Herzschrittmacher mit einem Protokoll zur Herzstimulation bereitzustellen, der eine Herzkammer-Übersteuerungsfrequenz nur in einem minimalen Ausmaß verwendet, d.h. die Übersteuerungs-Frequenz ist nur einige Schläge pro Minute größer als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Herzschrittmacher mit einem Protokoll zur Herzstimulation mit einer Stimulations-/Relaxationsperiode bereitzustellen, in der die Herz-Stimulationsfrequenz langsam auf einen Wert verringert wird, der geringfügig kleiner (d.h. nur um 1–2 Schläge pro Minute) als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz vor dem Beginn des nächsten Zyklus ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise die Herzstimulations-Zykluslänge und nicht die AV-Verzögerung direkt anzupassen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Frequenzmodulation in Verbindung einer Herzstimulation an mehreren Stellen bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Aufgaben mit den Merkmalen, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 4 definiert sind. Ein Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung wird bereitgestellt, das durch Synchronisation mit dem QRS-Komplex des Elektrokardiogramms ausgelöst wird. Die Zeit von einem QRS-Komplex zum nächsten stellt eine praktische Definition der Länge eines Herzschlags dar, wobei die Steuerungsschaltung mit einem fertigen, starken Referenzpunkt bereitgestellt wird, der als Zeitmarkierung für die Taktung des Impulsauslösungs-Triggers des ersten elektrischen Impulses für die Herzkammer(n) dient. In der Theorie könnte eine P-Welle mit einem geeigneten Zeitintervall funktionieren. Jedoch könnte die schwache P-Welle beim Auftreten von Bedingungen wie etwa Vorhofflimmern verschwinden. Dies trifft insbesondere bei pathologischen Herzen zu. Deshalb dient der QRS-Komplex aufgrund seiner großen Amplitude als bester Referenzpunkt, der im Elektrokardiogramm verfügbar ist. Jedoch ist verständlich, daß die Praxis der Anfangsphase dieser Erfindung auf eine indirekte Taktung/Koordinierung mit Bezug auf Vorhof-Impulsauslösung und Kontraktion hinausläuft, wie es für eine optimale Gesamtfunktion des Herzens notwendig ist.
Das Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung wird nach der Detektion eines QRS-Komplexes aktiviert und auf eine Übersteuerungsfrequenz von nur wenigen Schlägen pro Minute (d.h. nicht mehr als 3-5 Schlägen pro Minute) mehr als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz eingestellt. Als nächstes wird die Herzkammer-Impulsauslösungsfrequenz langsam verringert („entspannt" bzw. „relaxed"), auf eine Frequenz, die nur wenige Schläge pro Minute (d.h. nicht mehr als 2–3 Schläge pro Minute; im Idealfall nur 1–2 Schläge pro Minute) unterhalb der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz liegt, was zu ventrikulärem Escape führt (d.h. Vorhof-Impulsauslösung und Kontraktion sind nicht mehr perfekt auf die Herzkammer-Impulsauslösung und Kontraktion abgestimmt).
Anschließend beginnt ein neuer Zyklus.
Somit verwendet die vorliegende Erfindung eine Stimulationsfrequenz, die kontinuierlich von einer höchsten Frequenz, die kaum über der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz liegt, zu einer Frequenz, die kaum unterhalb der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz liegt, geführt wird. Von einem solchen Stimulationsprotokoll wird a priori erwartet, daß es eine gute Annäherung eines optimalen niedrigsten Energieaufwandsprotokolls bereitstellt. Deshalb kann die begrenzte Energie eines herzkranken Patienten klug und optimal zugunsten des bereits angegriffenen Patienten verwendet werden. In der Zusammenfassung läßt dieses Verfahren eine Stimulation zu einer mittleren Frequenz zu, die knapp oberhalb der intrinsischen Herzfrequenz liegt, um so die inotropen Stimulationsauswirkungen bei minimalen Herzfrequenzen zu maximieren und dadurch die wertvolle Energie der Herzens des Patienten zu erhalten.
Zusätzlich kann das Protokoll zur Herzkammer-Impulsauslösung gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit zweiphasiger Stimulation verwendet werden. Das Verfahren und die Vorrichtung bezüglich der zweiphasigen Stimulation umfassen eine erste und zweite Stimulationsphase, wobei jede Stimulationsphase eine Polarität, Amplitude, Form und Dauer aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Phasen von unterschiedlicher Amplitude. In einer zweiten alternativen Ausführungsform sind die beiden Phasen von unterschiedlicher Dauer. In einer dritten alternativen Ausführungsform hat die erste Phase eine zerhackte Wellenform. In einer vierten alternativen Ausführungsform steigt die Amplitude der ersten Phase an. In einer fünften alternativen Ausführungsform wird die erste Phase über 200 Millisekunden nach Vollendung eines Herzschlags-/Pumpzyklus verabreicht. In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist die erste Phase der Stimulation ein Anodenimpuls mit einer maximalen unterschwellwertigen Amplitude für eine lange Zeitdauer, und die zweite Phase der Stimulation ist ein Kathodenimpuls von kurzer Zeitdauer und hoher Amplitude. Es ist zu beachten, daß die vorher erwähnten alternativen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden können. Es sei auch erwähnt, daß diese alternativen Ausführungsformen dazu bestimmt sind, zu Beispielzwecken dargestellt zu werden, und nicht einschränkend zu wirken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein zyklisches (linear abfallendes) Sägezahn-Stimulations-/Relaxationsprotokoll zur Herzkammerstimulation.
2 zeigt ein zyklisches exponentiell abfallendes Stimulations-/Relaxationsprotokoll zur Herzkammerstimulation.
3 ist eine schematische Darstellung einer führenden zweiphasigen Anodenstimulation.
4 ist eine schematische Darstellung einer führenden zweiphasigen Kathodenstimulation.
5 ist eine schematische Darstellung einer führenden Anodenstimulation mit niedrigem Pegel und langer Dauer, gefolgt von einer Kathodenstimulation.
6 ist eine schematische Darstellung einer führenden Anodenstimulation mit ansteigendem niedrigem Pegel und langer Dauer, gefolgt von einer Kathodenstimulation.
7 ist eine schematische Darstellung einer führenden Anodenstimulation mit niedrigem Pegel und kurzer Dauer, verabreicht in einer Serie und gefolgt von einer Kathodenstimulation.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Grundlagen der vorliegenden Erfindung können mit Bezug auf 1 und 2 verstanden werden, die zwei zyklische Stimulations-/Relaxationsprotokolle zur Herzstimulation darstellen, in denen die maximale Frequenz der Übersteuerung der Herzstimulation von der Relaxation auf eine Frequenz gefolgt wird, die etwas kleiner ist als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz (die dem ventrikulären Escape entspricht). 1 zeigt ein zyklisches (linear abfallendes) Sägezahn-Stimulations/Relaxationsprotokoll. 2 zeigt ein zyklisches exponentiell abfallendes Stimulations/Relaxationsprotokoll.
Mit Bezug auf 1 ist ein zyklisches Sägezahn-Stimulations-/Relaxationsprotokoll zur Herzstimulation mit Zeitpunkten 102, 106 und 108 dargestellt, um die Einleitung der Herzkammer-Übersteuerungsstimulation bei einer maximalen Stimulationsfrequenz A, gefolgt von einem linearen Abfall/Relaxation der Stimulationsfrequenz auf eine minimale Stimulationsfrequenz C, darzustellen. Jeder Zyklus hat eine Gesamtzeitlänge 110. Die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz B ist als gestrichelte Bezugslinie dargestellt. Die Frequenzdifferenz A-B ist in diesem Beispiel größer als die Frequenzdifferenz B-C. Während des Verlaufs der linearen Relaxation der Herzstimulationsfrequenz wird der Übergangspunkt 104 erreicht, wenn die Herzstimulationsfrequenz gleich der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz B ist. Somit stellt die Periode zwischen dem Zeitpunkt 102 und dem Übergangspunkt 104 die lineare Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 112 dar, und die Periode zwischen dem Übergangspunkt 104 und dem Zeitpunkt 106 stellt die lineare ventrikuläre Escape-Periode 114 dar. Es ist offensichtlich, daß die lineare Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 112 ein längerer Zeitraum als die lineare ventrikuläre Escape-Periode 114 ist. Deshalb wird die mittlere Herzkammer-Impulsauslösungsfrequenz für dieses Protokoll mit den oben vorgegebenen relativen Parametern immer etwas größer als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz B sein.
Mit Bezug auf 2 ist ein zyklisches exponentiell abfallendes Stimulations-/Relaxations-Herzstimulationsprotokoll dargestellt, wobei die Herzübersteuerungsstimulation bis zur maximalen Stimulationsfrequenz A zu den Zeitpunkten 202, 206 und 208 ausgelöst wird, gefolgt von exponentieller Relaxation der Frequenz der Stimulation auf die minimale Stimulationsfrequenz C. Jeder Zyklus hat eine Gesamtzeitlänge 210. Der zeitliche Verlauf der Stimulationsfrequenz während der Relaxationsphase ist proportional zum zeitlichen Verlauf des Produkts, das man durch Multiplizieren der maximalen Stimulationsfrequenz A (oder der Quantität A minus einen ausgewählten „Faktor") mit der Proportionalität e^l/τ erhält, wobei τ die Zeitkonstante ist. Der gewählte „Faktor" hat normalerweise einen Wert, der kleiner als C ist. Wie in 1 stellt die gestrichelte Linie B die Referenzlinie der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz dar. Verglichen mit 1 sind zwei Parameter in 2 angepaßt worden. Erstens ist die Relaxation der Stimulationsfrequenz eine exponentielle Funktion der Zeit statt einer linearen Funktion der Zeit. Zweitens liegt die minimale Herzstimulationsfrequenz C näher an der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz B.
Wie in 1 stellt die Periode zwischen dem Zeitpunkt 202 und dem Übergangspunkt 204 die exponentielle Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 212 dar, und die Periode zwischen dem Übergangspunkt 204 und dem Zeitpunkt 206 stellt die exponentielle ventrikuläre Escape-Periode 214 dar. Die Frequenzdifferenz A-B ist die gleiche wie in 1 und 2, ebenso wie die Zykluslängen 110 und 210. Diese Parameterkombination erzeugt ein Protokoll, in dem die exponentielle Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 212 aus 2 kürzer als die lineare Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 112 aus 1 ist.
Im Fall eines krummlinigen (einschließlich exponentiellen) Relaxationsprotokolls mit der Zykluslänge 210 offenbart ein Vergleich der Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 212 und der ventrikulären Escape-Periode 214 aus 2, daß ihre Beträge effektiv durch Änderungen zweier Parameter gesteuert werden: (A-B)/(B-C) und die Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 212.
Wiederum mit Bezug auf 1 offenbart im Fall eines linearen Relaxationsprotokolls mit der Zykluslänge 110 ein Vergleich der linearen Herzübersteuerungs-Stimulationsperiode 112 und der linearen ventrikulären Escape-Periode 114, daß ihre Beträge durch Änderung eines einzigen Parameters (A-B)/(B-C) oder irgendeines mathematischen Äquivalents, wie etwa (102–104)/(104–106), gesteuert werden.
Es ist zu erwarten, daß verschiedene Relaxationsprotokolle für verschiedene Krankheitsbilder und verschiedene medizinische Situationen erforderlich sind. Außerdem ist in der Theorie ein praktisch unendliches Spektrum von Relaxationsprotokollen möglich. Somit läßt die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedes monotone Relaxationsprotokoll in Betracht kommen, wobei „monoton" eine Änderung der verabreichten Herzstimulationsfrequenz nur in einer Richtung bezeichnet. Ferner ist verständlich, daß „unidirektionale Änderung" sich auf eine Änderung der Herzstimulationsfrequenz bezieht, die in die Richtung abnehmender Herzstimulationsfrequenz geht, und Zeiträume einschließt, in denen es keine Änderung der Herzstimulationsfrequenz gibt.
Daher läßt die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Relaxationsprotokolle in Betracht kommen, die über die zwei in 1 und 2 dargestellten hinausgehen, solange das Relaxationsprotokoll eine Änderung der Herzstimulationsfrequenz in nur eine Richtung darstellt, wie oben definiert. Somit können die Formen der Relaxationskurven im allgemeinen linear fallen, krummlinig fallen, exponentiell fallen, eine oder zwei Perioden bei einer konstanten Stimulationsfrequenz aufweisen oder eine Kombination daraus sein. Zum Beispiel kann man sich mit Bezug auf 1 ein Protokoll vorstellen, in dem es zwischen den Zeitpunkten 102 und 104 einen kleinen Zeitabschnitt gibt, in dem die Spannung konstant ist, gefolgt von linearer Relaxation bei der gleichen oder einer anderen Relaxationsfrequenz (d.h. mit der gleichen oder einer anderen Steigung), verglichen mit der anfänglichen Frequenz der Relaxation. In einer Ausführungsform wird die gleiche oder eine andere Frequenz der Relaxation, die auf die kurze Periode konstanter Spannung folgt, bis zum Zeitpunkt 106 aufrechterhalten, der das Ende eines Zyklus und den Beginn des nächsten Zyklus kennzeichnet.
Alternative Ausführungsformen schließen Relaxationsprotokolle ein, in denen Herzstimulationsfrequenzen nicht monoton sind, d.h. so wie die Herzstimulationsfrequenz in einem gegebenen Zyklus abfällt, so können auch Zeiträume, in denen die Herzstimulationsfrequenzen geringfügig erhöht werden, eingeschlossen werden. Ferner können alternative Ausführungsformen die Verwendung von Kombinationen unterschiedlicher Frequenzen der Relaxation innerhalb eines einzelnen Zyklus einschließen, zum Beispiel innerhalb von Zeitabschnitt 102–106 oder 202–206.
Normalerweise werden physiologische Daten von einer oder mehreren Erfassungselektroden (einschließlich Elektroden, die sowohl Stimulation als auch Erfassung durchführen) verwendet, um zu bestimmen, ob ein „Aktionskriterium" erfüllt worden ist, um ein zyklisches Stimulationsprotokoll einzuleiten, wenn es die Situation erfordert. Derartige Erfassung kann auf die Detektion solcher nicht einschränkenden physiologischen Parameter gerichtet sein wie folgt: abnorme oder inakzeptabel lange AV-Verzögerungen, ob Vorhof-Impulsauslösung sowohl die linke als auch die rechte Herzkammer mitreißt, die Länge des QRS-Komplexes, die Stärke des QRS-Komplexes, die Herzfrequenz, den arteriellen und/oder venösen Blutdruck, Kammerflimmern, Vorhofflimmern und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion („PDF"). Am Ende eines solchen zyklischen Stimulationsprotokolls wird erneut eine Erfassung durchgeführt, um zu bestimmen, ob eine zusätzliche Stimulation erforderlich ist. Alternativ kann die Erfassung gleichzeitig mit einem zyklischen Stimulationsprotokoll durchgeführt werden.
Das Herzkammer-Impulsauslösungsprotokoll wird bei der Detektion eines QRS-Komplexes aktiviert und auf eine Übersteuerungsfrequenz von nur wenigen Schlägen pro Minute (d.h. nicht mehr als 3-5 Schläge pro Minute) mehr als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz eingestellt. Als nächstes wird die Herzkammer-Impulsauslösungsfrequenz langsam auf eine Frequenz von wenigen Schlägen pro Minute (d.h. nicht mehr als 2–3 Schläge pro Minute, im Idealfall nur 1–2 Schläge pro Minute) unterhalb der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz verringert („entspannt" bzw. „relaxed"), was zu ventrikulärem Escape führt (d.h. Vorhof-Impulsauslösung und -Kontraktion sind nicht mehr vollkommen mit der Herzkammer-Impulsauslösung und -Kontraktion koordiniert). Die Herzfrequenzen können von ungefähr 40 bis 120 Schlägen pro Minute variieren, wobei diese Frequenzen in hohem Maße von der intrinsischen Physiologie des Herzens bestimmt werden. Frequenzen, die sehr stark von diesem Bereich von 40 bis 120 Schlägen pro Minute abweichen, wären physiologisch nicht vorteilhaft.
Was für die vorliegende Erfindung von zentraler Bedeutung ist, ist die Tatsache, daß sich die Herzstimulationsfrequenzen nicht weit von der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz entfernen, um somit den Energiebedarf des Herzmuskels zu minimieren. Im allgemeinen führt die Anwendung der vorliegenden Erfindung zu einer mittleren Herzkammer-Schlagfrequenz, die nur geringfügig größer als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz ist. Jedoch ist zu erwarten, daß gewisse pathologische/medizinische Bedingungen den Energiebedarf des Herzens mit einem Relaxationsprotokoll minimieren, das zu einer mittleren Herzkammer-Schlagfrequenz führt, die gleich oder geringfügig kleiner als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz ist; und derartige Relaxationsprotokolle fallen sehr wohl in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Die Anwendung der zyklischen Herzstimulation mit irgendeinem aus dem obigen Bereich von Relaxationsprotokollen betrifft nicht nur monoventrikuläre Herzstimulation, sondern auch biventrikuläre Stimulation und/oder Stimulation von mehreren Stellen. Im Fall von biventrikulärer Stimulation können die rechte und linke Herzkammer entweder nach gleichen oder ähnlichen Zeitprotokollen oder unabhängig voneinander zyklisch stimuliert werden. Ferner können eine Stimulationselektrode oder mehrere Stimulationselektroden pro Herzkammer verwendet werden, und die Stimulationselektroden können an die äußeren Oberflächen der Herzkammern und/oder an die inneren Oberflächen angelegt werden. Normalerweise werden interne Stimulationselektroden über die Venae cavae und den rechten Vorhof nur an die rechte Herzkammer angelegt; jedoch sind auch für die linke Herzkammer mehrere interne Stimulationselektroden denkbar.
Zusätzliche Ausführungsformen schließen die Verwendung einphasiger Stimulation wie auch zweiphasiger Stimulation ein. Ferner können die einphasige Stimulation und die zweiphasige Stimulation entweder auf die Vorhöfe oder auf die Herzkammern angewendet werden. Die einphasige Stimulation kann entweder kathodisch oder anodisch sein und ist dem Fachmann bekannt. Die zweiphasige Herzstimulation wird im US-Patent Nr. 08/699 552 von Mower, entsprechend US-Patent Nr. 5 871 506, offenbart.
Normalerweise liegt eine zyklische Stimulations-/Relaxationsperiode im Bereich von 3 bis 30 Sekunden; jedoch werden auch längere Perioden in Betracht gezogen, insbesondere für Patienten mit „schwierigeren" Krankheitsbildern.
3 stellt die zweiphasige elektrische Stimulation dar, wobei eine erste Stimulationsphase, die einen anodischen Stimulus 302 umfaßt, mit einer Amplitude 304 und einer Dauer 306 verabreicht wird. Diese erste Stimulationsphase wird unmittelbar von einer zweiten Stimulationsphase gefolgt, die Kathodenstimulation 308 von gleicher Intensität und Dauer umfaßt.
4 stellt die zweiphasige elektrische Stimulation dar, wobei eine erste Stimulationsphase verabreicht wird, die Kathodenstimulation 402 mit einer Amplitude 404 und einer Dauer 406 umfaßt. Diese erste Stimulationsphase wird unmittelbar von einer zweiten Stimulationsphase gefolgt, die Anodenstimulation 408 von gleicher Intensität und Dauer umfaßt.
5 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der zweiphasigen Stimulation dar, wobei eine erste Stimulationsphase verabreicht wird, die Anodenstimulation 502 von niedrigem Pegel und langer Dauer mit einer Amplitude 504 und einer Dauer 506 umfaßt. Diese erste Stimulationsphase wird unmittelbar von einer zweiten Stimulationsphase gefolgt, die Kathodenstimulation 508 von herkömmlicher Intensität und Dauer umfaßt. In abweichenden alternativen Ausführungsformen erfolgt Anodenstimulation 502: 1) bei maximaler unterschwellwertiger Amplitude; 2) weniger als drei Volt; 3) mit einer Dauer von ungefähr zwei bis acht Millisekunden; und/oder 4) wird über 200 Millisekunden nach dem Herzschlag verabreicht. Die maximale unterschwellwertige Amplitude ist als maximale Stimulationsamplitude zu verstehen, die ohne Auslösen einer Kontraktion verabreicht werden kann. In abweichenden alternativen Ausführungsformen erfolgt Kathodenstimulation 508: (1) mit kurzer Dauer; (2) ungefähr 0,3 bis 1,5 Millisekunden; (3) mit hoher Amplitude; (4) im ungefähren Bereich von drei bis 20 Volt; und/oder (5) mit kleinerer Dauer als 0,3 Millisekunden und bei einer höheren Spannung als 20 Volt. In einer bevorzugten Ausführungsform dauert die Kathodenstimulation ungefähr 0,8 Millisekunden. Auf die Art und Weise, die durch diese Ausführungsformen wie auch durch jene Veränderungen und Modifikationen, die durch Lesen dieser Beschreibung offensichtlich werden, offenbart wird, wird in der ersten Phase der Stimulation ein maximales Membranpotential ohne Aktivierung erreicht.
6 stellt eine alternative bevorzugte Ausführungsform der zweiphasigen Stimulation dar, wobei eine erste Stimulationsphase, die die Anodenstimulation 602 umfaßt, über eine Periode 604 mit steigendem Intensitätspegel 606 verabreicht wird. Der Anstieg des steigenden Intensitätspegels 606 kann linear oder nichtlinear sein, und die Steigung kann variieren. Diese Anodenstimulation wird unmittelbar von einer zweiten Stimulationsphase gefolgt, die Kathodenstimulation 608 von herkömmlicher Intensität und Dauer umfaßt. In alternativen Ausführungsformen gilt für die Anodenstimulation 602: (1) sie steigt bis zu einer maximalen unterschwellwertigen Amplitude von weniger als drei Volt; (2) sie ist von einer Dauer von ungefähr zwei bis acht Millisekunden; und/oder (3) sie wird über 200 Millisekunden nach dem Herzschlag verabreicht. In wiederum weiteren alternativen Ausführungsformen ist die Kathodenstimulation 608: (1) von kurzer Dauer; (2) ungefähr 0,3 bis 1,5 Millisekunden; (3) von hoher Amplitude; (4) im ungefähren Bereich von drei bis 20 Volt; und/oder (5) von geringerer Dauer als 0,3 Millisekunden und höherer Spannung als 20 Volt. Auf die Art und Weise, die durch diese Ausführungsformen wie auch durch jene Veränderungen und Modifikationen, die durch Lesen dieser Beschreibung offensichtlich werden, offenbart wird, wird in der ersten Phase der Stimulation ein maximales Membranpotential ohne Aktivierung erreicht.
7 stellt zweiphasige elektrische Stimulation dar, wobei eine erste Stimulationsphase, die eine Serie 702 von Anodenimpulsen umfaßt, mit einer Amplitude 704 verabreicht wird. In einer Ausführungsform ist die Ruheperiode 706 von gleicher Dauer wie die Stimulationsperiode 708 und wird mit Basislinien-Amplitude verabreicht. In einer alternativen Ausführungsform ist die Ruheperiode 706 von anderer Dauer als die Stimulationsperiode 708 und wird mit Basislinien-Amplitude verabreicht. Ruheperiode 706 trifft nach jeder Stimulationsperiode 708 auf, mit der Ausnahme, daß eine zweite Stimulationsphase, die Kathodenstimulation 710 von herkömmlicher Intensität und Dauer umfaßt, unmittelbar auf den Abschluß der Serie 702 folgt. In alternativen Ausführungsformen gilt: (1) die gesamte durch die Serie 702 der Anodenstimulation übertragene Ladung ist auf dem maximalem unterschwellwertigen Pegel; und/oder (2) der erste Stimulationsimpuls der Serie 702 wird über 200 Millisekunden nach dem Herzschlag verabreicht. In wiederum weiteren Ausführungsformen ist die Kathodenstimulation 710: (1) von kurzer Dauer; (2) ungefähr 0,3 bis 1,5 Millisekunden; (3) von hoher Amplitude; (4) im ungefähren Bereich von drei bis 20 Volt; und/oder (5) von geringerer Dauer als 0,3 Millisekunden und höherer Spannung als 20 Volt.
Die bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung ist auf die Herzstimulation gerichtet, wobei sich die Stimulationsfrequenz knapp ober- und unterhalb der intrinsischen Vorhof-Stimulationsfrequenz bewegt und (wenn auch indirekt) relativ zur intrinsischen Vorhof-Impulsauslösung getaktet wird, um optimale koordinierte Herzfunktion zu erreichen. Jedoch sind Situationen zu erwarten, in denen die Herzstimulation unabhängig von der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösung bewirkt wird.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung, wenn die Vorhof-Rhythmik pathologisch ist, mit Bezug auf die Rhythmik vom Herzschrittmacher stimulierter Vorhöfe ausgeführt werden. In Ausführungsformen, in denen die Vorhöfe von externen Herzschrittmachern stimuliert werden, legt der klinische Arzt zuerst die Frequenz der Vorhofstimulation fest, die fest sein kann oder auch variabel, um geeignete Reaktionen auf Änderungen der physischen Aktivität oder andere Veränderungen zuzulassen, die eine Änderung der Herzfrequenz erfordern würden, zum Beispiel eine erhöhte Herzfrequenz während der Zeitdauer einer fiebrigen Erkrankung. Als zweites wird das Herzkammer-Impulsauslösungsprotokoll gemäß den hier beschriebenen und offenbarten Prinzipien gewählt. Es ist zu betonen, daß die Wahl der Herzkammer-Impulsauslösungsprotokolls im allgemeinen eine Entscheidung ist, die unabhängig vom Vorhof-Herzschlagmuster getroffen wird, ob das Vorhof-Herzschlagmuster nun intrinsisch oder extern, zum Beispiel durch einen Herzschrittmacher, festgelegt wird. Jedoch liegt es im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, die hier aufgeführten Lehren auf Fälle anzuwenden, in denen Entscheidungen bezüglich extern gesteuerter Vorhof- und Herzkammer-Herzschlagprotokolle in einer verbundenen, integrierten Weise betrachtet werden.
Zusätzlich können Testverfahren angewendet werden, um optimale Parameter für einen gegebenen Patienten mit einer bestimmten Konstellation von Krankheitsbildern zu erreichen. Somit liegt es innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, alternative Stimulations-Impulswellenformen zu prüfen und zu variieren, zum Beispiel Dauer, Amplituden und Formen der verschiedenen Wellenformen, die erforderlich sind, um optimale physiologische Parameter für einen bestimmten Patienten zu einer gegebenen Zeit zu erreichen. Ferner können verschiedene meßbare Parameter verwendet werden, um Auswirkungen von Veränderungen der Stimulus-Wellenformen abzuschätzen, zum Beispiel die Auswirkungen auf den Pulsdruck, die Dauer des QRS-Komplexes, die maximale Fusion und die Erzeugung einer minimalen intrinsischen Herzfrequenz, um nur einige zu nennen.
Nachdem also das Basiskonzept der Erfindung beschrieben worden ist, wird für den Fachmann schnell deutlich, daß die vorangegangene ausführliche Offenbarung lediglich Beispielcharakter und keinen einschränkenden Charakter hat. Verschiedene Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen sind für den Fachmann erkennbar und für diesen bestimmt, werden hierin jedoch nicht ausdrücklich dargelegt. Diese Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen gelten als Anregungen und liegen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung. Dementsprechend ist die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkt.

Claims

Implantierbarer Herzstimulator zur Ausführung eines Protokolls zur zyklischen Herzstimulation, wobei das Herz eine intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz hat, wobei der Herzstimulator umfaßt: mehrere Elektroden, die für das Anlegen von Stimulationsimpulsen an das Herz ausgelegt sind; und eine Impulserzeugungsschaltung, die mit den mehreren Elektroden verbunden und dafür ausgelegt ist, elektrische Impulse als Stimulationsimpulse zu erzeugen; wobei nach dem Protokoll eine Serie von Stimulationsimpulsen mit einer anfänglichen Stimulationsfrequenz an mindestens eine Herzkammer angelegt wird, wobei die anfängliche Stimulationsfrequenz geringfügig größer als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz ist; und wobei die Herzkammer-Stimulationsfrequenz mit der Zeit von der anfänglichen Stimulationsfrequenz auf eine minimale Stimulationsfrequenz verringert wird, die geringfügig kleiner als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz ist.
Herzstimulator nach Anspruch 1, ferner mit: einem Sensor für physiologische Parameter, um zu bestimmen, ob die Anwendung des Protokolls zur zyklischen Herzstimulation notwendig ist.
Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 2, wobei die physiologischen Parameter aus der Gruppe ausgewählt werden, die folgendes umfaßt: abnormes AV-Intervall, atriales Entrainment der linken und rechten Herzkammer, Länge des QRS-Komplexes, Stärke des QRS-Komplexes, arterieller Blutdruck, venöser Blutdruck, Herzfrequenz, Kammerflimmern, Vorhofflimmern und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion.
Herzstimulator zur Ausführung eines Protokolls zur zyklischen Herzstimulation, wobei das Herz eine stimulierte Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz hat, wobei der Herzstimulator umfaßt: mehrere Elektroden, die für das Anlegen von Stimulationsimpulsen an das Herz ausgelegt sind; und eine Impulserzeugungsschaltung, die mit den mehreren Elektroden verbunden und dafür ausgelegt ist, elektrische Impulse als Stimulationsimpulse zu erzeugen; wobei nach dem Protokoll eine Folge von Stimulationsimpulsen mit einer anfänglichen Stimulationsfrequenz an mindestens eine Herzkammer angelegt wird, wobei die anfängliche Stimulationsfrequenz geringfügig größer als die stimulierte Vorhoffrequenz ist; und wobei die Vorhof-Stimulationsfrequenz mit der Zeit von der anfänglichen Stimulationsfrequenz auf eine minimale Stimulationsfrequenz verringert wird, die geringfügig kleiner als die stimulierte Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz ist.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei das Anlegen der Stimulationsimpulse und das Verringern der Stimulationsfrequenz in einem zyklischen Muster wiederholt werden.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei ein Protokoll zum Verringern der Stimulationsfrequenz mit der Zeit aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgendem besteht: linear, krummlinig, exponentiell und Kombinationen daraus.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, wobei das Protokoll zum Verringern der Stimulationsfrequenz eine oder mehrere Perioden aufweist, in denen die Stimulationsfrequenz konstant gehalten wird.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei die anfängliche Stimulationsfrequenz minus die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz größer als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz minus die minimale Stimulationsfrequenz ist.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei die anfängliche Stimulationsfrequenz minus die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz gleich der intrinsischen Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz minus die minimale Stimulationsfrequenz ist.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei die anfängliche Stimulationsfrequenz minus die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz kleiner als die intrinsische Vorhof-Impulsauslösungsfrequenz minus die minimale Stimulationsfrequenz ist.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei die Stimulationsimpulse aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgendem besteht: einphasige Stimulation und zweiphasige Stimulation.
Herzstimulator nach Anspruch 11, wobei die einphasige Stimulation aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgendem besteht: Kathodenstimulation und Anodenstimulation.
Herzstimulator nach Anspruch 11, wobei die zweiphasige Stimulation eine Anodenstimulationsphase umfaßt, gefolgt von einer Kathodenstimulationsphase, umfaßt.
Herzstimulator nach Anspruch 13, wobei die Anodenstimulationsphase eine Stärke hat, die gleich oder kleiner als eine maximale Amplitude unterhalb eines Schwellwerts ist, und eine annähernde Form hat, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgendem besteht: Rechteckwelle, Sägezahn und Serie von Rechteckwellen kurzer Dauer.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei die Stimulationsimpulse über mehrere Elektroden an mindestens eine Herzkammer angelegt werden.