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Die vorliegende Erfindung betrifft ein implantierbares Defibrillationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Elektrodenleitungsbaugruppe für ein implantierbares Defibrillationssystem und einen Defibrillationsgenerator für ein implantierbares Defi brillati onssystem.
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Ein derartiges Defibrillationssystem umfasst einen Defibrillationsgenerator und eine Elektrodenleitungsbaugruppe, die zumindest eine an den Defibrillationsgenerator anschließbare Elektrodenleitung aufweist. Die Elektrodenleitungsbaugruppe ist nicht-transvenös in einem Patienten zu implantieren und weist eine Elektrodenanordnung auf.
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Ein solches Defibrillationssystem, auch bezeichnet als implantierbarer Cardioverter-Defibrillator (kurz: ICD), dient zur Erkennung und Behandlung von möglicherweise lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen (Kammertachykardie, Bradykardie, Kammerflimmern). Ein solches Defibrillationssystem wird in einem Patienten implantiert derart, dass eine oder mehrere Elektrodenleitungen ausgehend von einem Defibrillationsgenerator sich hin zum menschlichen Herzen erstrecken, um dort zum einen Signale zum Zwecke der Erkennung von Herzrhythmusstörungen aufzunehmen und zum anderen Stimulationsenergie abzugeben, insbesondere um einen elektrischen Schock (Defibrillation) zu bewirken. Sowohl die Elektrodenleitungen als auch der Defibrillationsgenerator werden hierbei fest implantiert und verbleiben über einen längeren Zeitraum, üblicherweise mehrere Jahre, im Patienten.
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Bei üblichen Defibrillationssystemen wird der Defibrillationsgenerator subkutan implantiert, und Elektrodenleitungen werden über einen Venenzugang direkt in das Herz hinein verlegt. Obwohl sich solche Defibrillationssysteme in der Praxis bewährt haben, kann wünschenswert sein, andere Defibrillationssysteme zur Verfügung zu stellen, die einfacher zu implantieren und auch einfacher wieder zu entfernen sind, insbesondere unter Vermeidung eines direkten, venösen Zugangs in das Herz hinein.
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Bei einer Implantation, bei der Elektrodenleitungen außerhalb des Herzens, also nicht-transvenös, verlegt werden und sich nicht bis in das Herz hinein erstrecken, ist jedoch dafür Sorge zu tragen, dass Signale, anhand derer Herzrhythmusstörungen identifiziert werden können und eine Behandlung des Herzens vorgenommen werden kann, mit hinreichender Sensitivität aufgenommen werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein implantierbares Defibrillationssystem, eine Elektrodenleitungsbaugruppe und einen Defibrillationsgenerator zur Verfügung zu stellen, die eine Verlegung von Elektrodenleitungen außerhalb des Herzens zum Zwecke der Defibrillation ermöglichen, dabei aber ein Aufnehmen von Signalen zur Bestimmung von Herzrhythmusstörungen in unterschiedlichen Regionen im Herzen erlauben.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist die Elektrodenanordnung zumindest einen ersten Elektrodenpol zur Abgabe von Stimulationsenergie für eine Defibrillation, zumindest einen zweiten Elektrodenpol zum Detektieren ventrikulärer Signale und zumindest einen dritten Elektrodenpol zum Detektieren atrialer Signale auf.
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Bei dem implantierbaren Defibrillationssystem soll der Defibrillationsgenerator beispielsweise subkutan oder unter dem Brustmuskel des Patienten implantiert werden. Eine Elektrodenleitungsbaugruppe weist eine oder mehrere Elektrodenleitungen auf, die an den Defibrillationsgenerator anzuschließen sind und derart in einem Patienten zu implantieren sind, dass eine durch die Elektrodenleitungsbaugruppe geschaffene Elektrodenanordnung nicht-transvenös implantiert wird. Elektrodenleitungen werden somit außerhalb des venösen Systems des Patienten verlegt und erstrecken sich nicht in das Herz des Patienten hinein. Über die an den Elektrodenleitungen angeordnete Elektrodenanordnung können Signale außerhalb des Herzens aufgenommen und hin zum Defibrillationsgenerator geleitet werden, und zudem kann Stimulationsenergie zur Stimulation des Herzens abgegeben werden.
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Die Elektrodenanordnung umfasst einen ersten Elektrodenpol zur Abgabe von Stimulationsenergie für eine Defibrillation. Über den zumindest einen ersten Elektrodenpol kann elektrische Energie abgegeben werden, um einen elektrischen Schock am Herzen zu bewirken und somit, bei erkannter Herzrhythmusstörung, eine Behandlung zu initiieren.
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Die Elektrodenanordnung umfasst zudem zumindest einen zweiten Elektrodenpol, über den ventrikuläre Signale aufgenommen werden können. Über den zumindest einen zweiten Elektrodenpol können somit Signale, die aufgrund insbesondere intrinsischer Aktivität des Herzens im Bereich der Ventrikel erzeugt werden, detektiert werden, um die Signale hin zum Defibrillationsgenerator zur Auswertung zu leiten, um möglicherweise Herzrhythmusstörungen zu erkennen.
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Zusätzlich umfasst die Elektrodenanordnung zumindest einen dritten Elektrodenpol, über den atriale Signale zum Beispiel des rechten Atriums aufgenommen werden können. Atriale Signale können somit in die Diagnostik und Therapiesteuerung mit einbezogen werden. Dies ermöglicht beispielsweise eine Diskriminierung zwischen supraventrikulärer Tachykardie SVT) und ventrikulärer Tachykardie (VT) und eine entsprechende Steuerung zur Behandlung, insbesondere zur Abgabe von Stimulationsenergie.
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Dadurch, dass die zumindest eine Elektrodenleitung des implantierbaren Defibrillationssystems nicht-transvenös implantiert wird und die Elektrodenanordnung somit außerhalb des Herzens zu liegen kommt, erhöht sich das Risiko und der Aufwand für die Implantation für eine zusätzliche Detektion von atrialen Signalen nicht nennenswert.
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Die Elektrodenleitungsbaugruppe ist vorzugsweise derart in einem Patienten zu implantieren, dass eine durch die Elektrodenleitungsbaugruppe geschaffene Elektrodenanordnung substernal, also unter dem Brustbein des Patienten, zu liegen kommt.
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Der zumindest eine zweite Elektrodenpol und/oder der zumindest eine dritte Elektrodenpol können beispielsweise als Ringelektrode ausgebildet sein. Der zumindest eine zweite Elektrodenpol, der zum Aufnehmen von ventrikulären Signalen dient, und der zumindest eine dritte Elektrodenpol, der zum Aufnehmen von atrialen Signalen dient, können hierbei an der gleichen Elektrodenleitung oder auch an unterschiedlichen Elektrodenleitungen angeordnet sein. Bei Ausgestaltung als Ringelektrode erstreckt sich der Elektrodenpol umfänglich außenseitig an der zugeordneten Elektrodenleitung und ermöglicht eine elektrische Kontaktierung mit umgebendem Gewebe.
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Der zumindest eine erste Elektrodenpol, der zur Abgabe von Stimulationsenergie dient, kann beispielsweise als Wendel ausgebildet sein. Der zumindest eine erste Elektrodenpol erstreckt sich somit wendelförmig um eine zugeordnete Elektrodenleitung herum. Aufgrund der wendelförmigen Ausgestaltung ist die Oberfläche des zumindest einen ersten Elektrodenpols vergrößert, sodass elektrische Schockenergie in effizienter Weise abgegeben und in das Herz eingeleitet werden kann, bei dennoch hinreichender Flexibilität an der Elektrodenleitung zur flexiblen, gegebenenfalls gekrümmten Verlegung im Patienten.
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Der zumindest eine erste Elektrodenpol kann hierbei an der gleichen Elektrodenleitung wie der zumindest eine zweite Elektrodenpol und der zumindest eine dritte Elektrodenpol angeordnet sein. Denkbar ist aber auch, dass der zumindest eine erste Elektrodenpol an einer Elektrodenleitung angeordnet ist, die von einer dem zumindest einen zweiten Elektrodenpol und/oder dem zumindest einen dritten Elektrodenpol aufweisenden Elektrodenleitung unterschiedlich ist.
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In einer Ausgestaltung ist der zumindest eine dritte Elektrodenpol an einem distalen Ende einer Elektrodenleitung der Elektrodenleitungsbaugruppe angeordnet. Das distale Ende entspricht hierbei dem Ende der Elektrodenleitung, das dem an den Defibrillationsgenerator anschließbaren, proximalen Ende abgewandt ist. Der zumindest eine dritte Elektrodenpol ist bei dieser Ausgestaltung somit distal von dem Defibrillationsgenerator platziert, wobei der zumindest eine dritte Elektrodenpol unmittelbar am distalen Ende angeordnet sein kann und in diesem Fall beispielsweise die Spitze der Elektrodenleitung überdeckt. In implantiertem Zustand ist die Elektrodenleitung mit dem daran angeordneten zumindest einen dritten Elektrodenpol beispielsweise dem rechten Atrium des Herzens des Patienten angenähert, sodass über den zumindest einen dritten Elektrodenpol atriale Signale aufgenommen und dem Defibrillationsgenerator zugeleitet werden können.
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Ein zur Aufnahme atrialer Signale dienender Elektrodenpol kann zusätzlich oder alternativ aber auch proximal versetzt zum distalen Ende der Elektrodenleitung angeordnet sein, wobei der zumindest eine dritten Elektrodenpol aber (deutlich) distal vom proximalen Ende der Elektrodenleitung angeordnet ist.
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In einer Ausgestaltung sind der zumindest eine erste Elektrodenpol, der zumindest eine zweite Elektrodenpol und der zumindest eine dritte Elektrodenpol an einer gemeinsamen Elektrodenleitung der Elektrodenleitungsbaugruppe angeordnet. In diesem Fall kann das implantierbare Defibrillationssystem beispielsweise eine einzige Elektrodenleitung umfassen, an der sämtliche Elektrodenpole angeordnet sind. An einer einzigen Elektrodenleitung sind somit ein oder mehrere erste Elektrodenpole zur Abgabe von Stimulationsenergie, ein oder mehrere zweite Elektrodenpole zum Detektieren ventrikulärer Signale und ein oder mehrere dritte Elektrodenpole zum Detektieren atrialer Signale angeordnet.
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In alternativer Ausgestaltung kann der zumindest eine dritte Elektrodenpol aber auch an einer separaten Elektrodenleitung angeordnet sein. In diesem Fall sind beispielsweise der zumindest eine erste Elektrodenpol und der zumindest eine zweite Elektrodenpol gemeinsam an einer ersten Elektrodenleitung angeordnet, während der zumindest eine dritte Elektrodenpol zum Detektieren atrialer Signale an einer gesonderten, zweiten Elektrodenleitung der Elektrodenleitungsbaugruppe angeordnet ist. Beide Elektrodenleitungen können an den Defibrillationsgenerator angeschlossen werden und sind in implantiertem Zustand so verlegt, dass Stimulationsenergie in geeigneter Weise abgegeben und Wahrnehmungssignale im Bereich des Atriums und im Bereich des Ventrikels in geeigneter Weise aufgenommen werden können.
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In einer Ausgestaltung weist die Elektrodenanordnung zwei dritte Elektrodenpole auf, die einen Dipol zum Detektieren atrialer Signale verwirklichen. Die zwei dritten Elektrodenpole können beispielsweise an einer gemeinsamen Elektrodenleitung, zum Beispiel im Bereich des distalen Endes der Elektrodenleitung angeordnet sein. Möglich ist aber auch, dass die dritten Elektrodenpole beabstandet voneinander an einer gemeinsamen Elektrodenleitung oder an unterschiedlichen Elektrodenleitungen angeordnet sind. Zwischen den zwei dritten Elektrodenpolen können Signale aufgenommen werden, die ihren Ursprung in atrialer Aktivität des Herzens haben und somit ein Detektieren von atrialen Wahrnehmungssignalen ermöglichen.
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In einer Ausgestaltung sind zumindest ein zweiter Elektrodenpol und zumindest ein dritter Elektrodenpol an unterschiedlichen Seiten des zumindest einen ersten Elektrodenpols angeordnet (Bezug genommen wird hierbei auf die axiale Erstreckungslänge der flexiblen, längserstreckten Elektrodenleitung). Beispielsweise kann ein dritter Elektrodenpol zum Aufnehmen atrialer Signale an einer distalen Seite des ersten Elektrodenpols angeordnet sein, während ein zweiter Elektrodenpol zum Aufnehmen ventrikulärer Signale an einer proximalen Seite des ersten Elektrodenpols angeordnet ist.
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Denkbar sind aber auch andere Anordnungen. Beispielsweise können zwei dritte Elektrodenpole an unterschiedlichen Seiten eines ersten Elektrodenpols angeordnet sein. Ebenso können zwei zweite Elektrodenpole an unterschiedlichen Seiten eines ersten Elektrodenpols angeordnet sein.
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Denkbar ist zudem, dass ein zweiter Elektrodenpol und/oder ein dritter Elektrodenpol zwischen zwei ersten Elektrodenpolen angeordnet sind. Zwischen einem Paar von ersten Elektrodenpolen zur Abgabe von Stimulationsenergie sind somit ein oder mehrere zweite und/oder dritte Elektrodenpole angeordnet.
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In einer Ausgestaltung weist die zumindest eine Elektrodenleitung einen Stecker auf, der in einen Steckanschluss des Defibrillationsgenerators eingesteckt werden kann, um die Elektrodenleitung an den Defibrillationsgenerator anzuschließen. Über einen einzigen Stecker können hierbei beispielsweise sämtliche Elektrodenpole der Elektrodenleitung funktional mit dem Defibrillationsgenerator verbunden werden. Der Stecker kann beispielsweise Anschlusspole aufweisen, die bei steckendem Verbinden mit dem Steckanschluss des Defibrillationsgenerators mit zugeordneten Kontaktelementen des Steckanschlusses elektrisch kontaktieren, sodass elektrische Zuleitungen der Elektrodenleitung an den Defibrillationsgenerator angeschlossen werden.
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Der Stecker kann beispielsweise zweipolig, vierpolig, sechspolig, achtpolig oder auch noch höherpolig sein.
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In einer Ausgestaltung weist der Defibrillationsgenerator eine Steuereinrichtung auf, die einen ersten Empfangskanal zum Verarbeiten von über die Elektrodenleitungsbaugruppe empfangenen, ventrikulären Signalen und einen zweiten Empfangskanal zum Verarbeiten von über die Elektrodenleitungsbaugruppe empfangenen, atrialen Signalen ausbildet. Für das Aufnehmen und Verarbeiten atrialer Signale wird somit ein eigener Empfangskanal vorgesehen, in dem die atrialen Signale gesondert verarbeitet werden. Insbesondere kann der zweite Empfangskanal zum Verarbeiten der atrialen Signale eine andere Verstärkung und eine andere Filtercharakteristik als der erste Empfangskanal zum Verarbeiten der ventrikulären Signale aufweisen. Auf diese Weise können atriale Signale mit höherer Empfindlichkeit empfangen werden, beispielsweise mit einer Empfindlichkeit kleiner 1 mV, vorzugsweise kleiner 0,1 mV, weiter vorzugsweise kleiner 0,05 mV.
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Atriale Signale können hierbei in besonderer Weise gefiltert werden, insbesondere zum Unterdrücken anderer, gegebenenfalls störender Signale, beispielsweise ventrikulärer Signale, zum Beispiel unter Verwendung eines zyklischen Zeitfensters, in dem störende Signale unterdrückt werden (sogenanntes „Blanking Window“). Atriale Signale können hierbei zudem verarbeitet werden, um Signalcharakteristiken zu analysieren, beispielsweise eine maximale (positive und/oder negative) Amplitude, einen Spitzen-zu-Spitzenwert, eine Pulsbreite oder einen (positiven und/oder negativen) Mittelwert.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, atriale Signale über eine Mehrzahl von unterschiedlichen, durch Elektrodenpole der Elektrodenanordnung geschaffenen Dipolen zu empfangen.
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Atriale Signale können beispielsweise über einen durch zwei dritte Elektrodenpole geschaffenen Dipol empfangen werden. Atriale Signale können aber auch zwischen anderen Elektrodenpolen, beispielsweise zwischen zwei ersten Elektrodenpolen und/oder zwischen zwei zweiten Elektrodenpolen oder Kombinationen hiervon, empfangen werden. Zudem kann ein Dipol zum Empfangen atrialer Signale zwischen beispielsweise einem dritten Elektrodenpol und dem Gehäuse des Defibrillationsgenerators geschaffen sein. Der Defibrillationsgenerator kann hierbei dazu ausgestaltet sein, atriale Signale unter Verwendung eines Dipols zu empfangen und auszuwerten, wobei aus unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Dipolen ausgewählt werden kann. Alternativ kann der Defibrillationsgenerator dazu ausgestaltet sein, im Betrieb zyklisch zwischen zwei oder mehr Dipolen umzuschalten. Atriale Signale können aber auch simultan unter Verwendung von zwei oder mehr Dipolen empfangen und ausgewertet werden.
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Empfangene atriale Signale können beispielsweise für eine VT/SVT-Diskriminierung verwendet werden.
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Zusätzlich oder alternativ können atriale Signale für eine atriale Kardioversion verwendet werden.
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Wiederum zusätzlich oder alternativ können atriale Signale für eine atrial-synchronisierte Ventrikelstimulation verwendet werden.
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Zusätzlich oder alternativ können über dritte Elektrodenpole auch atriale Stimulationssignale abgegeben werden, beispielsweise für eine antibradykarde atriale Stimulation und/oder eine antitachykarde atriale Stimulation.
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Zusätzlich oder alternativ können atriale Signale aufgezeichnet, gespeichert und gegebenenfalls an ein externes Gerät fernübertragen werden, beispielsweise mittels Telemetrie, zum Zwecke der atrialen Rhythmusdiagnostik.
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Atriale Signale können zudem in die ventrikuläre Therapieabgabe einbezogen werden.
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Auf einer Elektrodenleitung, auf der ein dritter Elektrodenpol angeordnet ist, insbesondere auf dem Stecker der Elektrodenleitung, und/oder auf dem Defibrillationsgenerator kann eine Kennzeichnung angebracht sein, die auf die Konfiguration des Defibrillationssystems hinweist, beispielsweise unter Verwendung eines Texts oder einer Fabrikmarkierung.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Elektrodenleitungsbaugruppe für ein implantierbares Defibrillationssystem. Die Elektrodenleitungsbaugruppe umfasst zumindest eine an einen Defibrillationsgenerator anschließbare Elektrodenleitung, die nicht-transvenös, vorzugsweise substernal in einem Patienten zu implantieren ist und eine Elektrodenanordnung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung zumindest einen ersten Elektrodenpol zur Abgabe von Stimulationsenergie für eine Defibrillation, zumindest einen zweiten Elektrodenpol zum Detektieren ventrikulärer Signale und zumindest einen dritten Elektrodenpol zum Detektieren atrialer Signale aufweist.
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Die Aufgabe wird zudem gelöst durch einen Defibrillationsgenerator für ein implantierbares Defibrillationssystem, an den eine nicht-transvenös, vorzugsweise substernal in einem Patienten zu implantierende Elektrodenleitungsbaugruppe umfassend zumindest eine Elektrodenleitung anschließbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Defibrillationsgenerator eine Steuereinrichtung aufweist, die einen ersten Empfangskanal zum Verarbeiten von über die Elektrodenleitungsbaugruppe empfangenen, ventrikulären Signalen und einen zweiten Empfangskanal zum Verarbeiten von über die Elektrodenleitungsbaugruppe empfangenen, atrialen Signalen ausbildet.
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Bezüglich der Elektrodenleitungsbaugruppe und des Defibrillationsgenerators gelten die gleichen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen wie vorangehend für das Defibrillationssystem beschrieben, sodass diesbezüglich vollumfänglich auf das vorangehend Ausgeführte verwiesen werden soll.
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Im Rahmen eines Verfahrens zur Implantation eines implantierbaren Defibrillationssystems werden ein Defibrillationsgenerator und eine Elektrodenleitungsbaugruppe umfassend zumindest eine an den Defibrillationsgenerator anschließbare Elektrodenleitung in einem Patienten implantiert. Die zumindest eine Elektrodenleitung wird hierbei substernal in einem Patienten implantiert derart, dass eine Elektrodenanordnung der Elektrodenleitungsbaugruppe substernal in dem Patienten zu liegen kommt. Die Elektrodenanordnung weist zumindest einen ersten Elektrodenpol zur Abgabe von Stimulationsenergie für eine Defibrillation, zumindest einen zweiten Elektrodenpol zum Detektieren ventrikulärer Signale und zumindest einen dritten Elektrodenpol zum Detektieren atrialer Signale auf.
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Die Implantation erfolgt somit im Körper außerhalb des Herzens, indem eine oder mehrere Elektrodenleitungen außerhalb des Herzens verlegt werden und eine Elektrodenanordnung substernal in einem Patienten platziert wird. Der Defibrillationsgenerator wird hierbei subkutan oder unter dem Brustmuskel des Patienten implantiert.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Defibrillationssystems mit einer substernal implantierten Elektrodenleitung;
- 2 eine Ansicht des Defibrillationssystems im Bereich des Herzens eines Patienten;
- 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Elektrodenleitung;
- 4 eine Ansicht eines Defibrillationsgenerators des Defibrillationssystems;
- 5 eine funktionale, schematische Ansicht einer Steuereinrichtung des Defibrillationsgenerators;
- 6 eine schematische Ansicht zweier Empfangskanäle der Steuereinrichtung; und
- 7 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Defibrillationssystems mit unterschiedlichen Elektrodenleitungen.
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Bei einem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein implantierbares Defibrillationssystem einen Defibrillationsgenerator 1 auf, der beispielsweise subkutan oder unter dem Brustmuskel eines Patienten zu implantieren ist und an den eine Elektrodenleitung 2 (oder mehrere Elektrodenleitungen, wie nachfolgend noch beschrieben werden soll) angeschlossen sind. Die Elektrodenleitung 2 erstreckt sich hierbei in implantiertem Zustand von dem Defibrillationsgenerator 1 bis in den Bereich des Stemums S (Brustbein) des Patienten und ist - betrachtet von außen - hinter dem Sternum S platziert.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, verläuft die Elektrodenleitung 2 somit außerhalb des Herzens H des Patienten und erstreckt sich nicht in das Herz H des Patienten hinein. Eine im distalen Bereich an der Elektrodenleitung 2 angeordnete Elektrodenanordnung 20 ist dem Herzen H von außen angenähert, sodass über die Elektrodenanordnung 20 Signale des Herzens H aufgenommen und zudem elektrische Signale zum Zwecke der Stimulation an das Herz H abgegeben werden können.
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Die Elektrodenanordnung 20 der Elektrodenleitung 2 ist in implantiertem Zustand insbesondere dem rechten Atrium RA und dem rechten Ventrikel RV des Herzens H angenähert. Über die Elektrodenanordnung 20 können sowohl atriale Signale aus dem rechten Atrium RA als auch ventrikuläre Signale aus dem rechten Ventrikel RV aufgenommen und zudem Stimulationsenergie zum Zwecke der Stimulation insbesondere zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen abgegeben werden.
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Eine in 3 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Elektrodenleitung 2 weist eine Elektrodenanordnung 20 auf, die durch eine Mehrzahl von Elektrodenpolen 200-205 gebildet ist und im Bereich eines distalen Endes der Elektrodenleitung 2 angeordnet ist. An einem proximalen Ende weist die Elektrodenleitung 2 einen Stecker 21 auf, an dem Anschlusspole 210 angeordnet sind und der steckend mit dem Defibrillationsgenerator 1 verbunden werden kann, um auf diese Weise die Elektrodenpole 200-205 an den Defibrillationsgenerator 1 anzuschließen, empfangene Signale dem Defibrillationsgenerator 1 zuzuleiten und Stimulationsenergie hin zu der Elektrodenanordnung 20 zu führen.
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Die Elektrodenanordnung 20 weist eine Mehrzahl von Elektrodenpolen 200-205 auf. Einem jeden Elektrodenpol 200-205 kann hierbei ein Anschlusspol 210 zugeordnet sein, wobei in diesem Fall der jeweilige Elektrodenpol 200-205 über eine Zuleitung mit dem zugeordneten Anschlusspol 210 verbunden ist. Die Anzahl der Anschlusspole 210 entspricht in diesem Fall (abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel) der Anzahl der Elektrodenpole 200-205. Alternativ können einzelne Elektrodenpole 200, 205 auch gemeinsam an einen zugeordneten Anschlusspol 210 angeschlossen sein.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Stecker 21 vier Anschlusspole 210 auf und ist somit vierpolig ausgebildet. Alternativ kann der Stecker 21 auch eine höhere Anzahl von Anschlusspolen 210 aufweisen und beispielsweise sechspolig oder achtpolig ausgebildet sein.
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Die Elektrodenpole 200-205 sind unterschiedlich ausgestaltet und erfüllen unterschiedliche Funktionen.
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Erste Elektrodenpole 202, 204 dienen zur Abgabe von Stimulationsenergie und sind wendelförmig an der Elektrodenleitung 2 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Elektrodenleitung 2 zwei erste Elektrodenpole 202, 204 auf, denen Stimulationsenergie vom Defibrillationsgenerator 1 zugeführt werden kann, um Stimulationsenergie zum Zwecke der Defibrillation an das Herz H abzugeben und auf diese Weise detektierte Herzrhythmusstörungen zu behandeln.
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Zweite Elektrodenpole 203, 205 dienen zum Detektieren von ventrikulären Signalen, also Signalen, die einen ventrikulären Ursprung haben und auf eine ventrikuläre Aktivität am Herzen H zurückgehen. Solche ventrikulären Signale können intrinsisch sein, also auf eine Eigenaktivität des Herzens zurückgehen. Solche ventrikuläre Signale können aber auch stimuliert sein.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Elektrodenpole 203, 205 auf unterschiedlichen Seiten eines ersten Elektrodenpols 204 angeordnet und somit entlang der axialen Erstreckungsrichtung der Elektrodenleitung 2 voneinander beabstandet.
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Dritte Elektrodenpole 200, 201 sind bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des distalen Endes der Elektrodenleitung 2 angeordnet. Die dritten Elektrodenpole 200, 201 dienen zum Detektieren von atrialen Signalen und sind, bei implantierter Elektrodenleitung 2, in unmittelbarer räumlicher Nähe beispielsweise zum rechten Atrium RA des Herzens H angeordnet.
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Während die ersten Elektrodenpole 202, 204 durch Wendeln ausgebildet sind, sind die zweiten Elektrodenpole 203, 205 und die dritten Elektrodenpole 200, 201 beispielsweise als Ringelektroden ausgebildet, die sich ringförmig um die Elektrodenleitung 2 erstrecken.
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Jeweils können die Elektrodenpole 200-205 nach außen hin freiliegen und somit mit umliegendem Gewebe des Patienten elektrisch kontaktieren.
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Die dritten Elektrodenpole 200, 201 bilden gemeinsam einen Dipol aus, über den atriale Signale empfangen werden können.
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Die Elektrodenleitung 2 kann mit dem Stecker 21 an einen Steckanschluss 110 eines Anschlussblocks 11 des Defibrillationsgenerators 1 angeschlossen werden, sodass die Anschlusspole 210 des Steckers 21 mit Kontaktelementen 111 des Steckanschlusses 110 elektrisch kontaktieren. Die Kontaktelemente 111 sind funktional mit einer Steuereinrichtung 12 des Defibrillationsgenerators 1 verbunden, sodass über die Elektrodenleitung 2 empfangene Signale über die Kontaktelemente 111 der Steuereinrichtung 12 zugeleitet und zudem Signale von der Steuereinrichtung 12 an die Kontaktelemente 111 abgegeben und darüber in die Elektrodenleitung 2 eingespeist werden können.
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Der Defibrillationsgenerator 1 weist zudem einen Energiespeicher 13 insbesondere in Form einer Batterie auf. Der Defibrillationsgenerator 1 kann in einem Patienten implantiert werden und soll über einen langen Zeitraum, beispielsweise mehrere Jahre, im Patienten verbleiben. Sämtliche Komponenten des Defibrillationsgenerators 1 sind über ein Gehäuse 10 gekapselt und damit feuchtigkeitsdicht eingeschlossen.
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Wie aus 5 ersichtlich, weist die Steuereinrichtung 12 einen ventrikulären Empfangskanal 121 und einen atrialen Empfangskanal 122 auf. Über die Empfangskanäle 121, 122 werden ventrikuläre Signale und atriale Signale empfangen, verarbeitet und einer Steuereinheit 120 zum Zwecke einer Diagnostik und Therapiesteuerung zugeleitet. Die Steuereinrichtung 12 weist zudem, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, eine ventrikuläre Stimulationseinheit 123, eine atriale Stimulationseinheit 124 und eine Kardioversions-/Defibrillationseinheit 125 zum Zwecke der Defibrillationstherapie auf.
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Über den ventrikulären Empfangskanal 121 werden ventrikuläre Signale, die über die zweiten, ventrikulären Elektrodenpole 203, 205 der Elektrodenleitung 2 empfangen werden, verarbeitet. Über den atrialen Empfangskanal 122 werden demgegenüber atriale Signale, die beispielsweise über die dritten Elektrodenpole 200, 201 empfangen werden, verarbeitet.
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Wie aus der schematischen Ansicht gemäß 6 ersichtlich, erfolgt die Verarbeitung der unterschiedlichen Signale hierbei in unterschiedlichen Kanälen mit gegebenenfalls unterschiedlicher Verstärkung 121A, 122A, unterschiedlicher Filterung 121B, 122B und unterschiedlicher Signalanalyse 121C, 122C.
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Insbesondere soll der atriale Empfangskanal 122 eine erhöhte Sensitivität aufweisen, um auch schwache atriale Signale empfangen und verarbeiten zu können. Eine Filterung 122B im atrialen Empfangskanal 122 ist auf atriale Signale abgestimmt, wobei die Filterung beispielsweise eine Gleichrichtung, eine Glättung (im Sinne einer laufenden Mittelwertbildung) und eine Unterdrückung von Störsignalen (im Sinne eines „Blanking Window“) umfassen kann. Über die Filterung 122B werden atriale Signale zum Beispiel von anderen Signalen getrennt, sodass auch schwache atriale Signale verarbeitet und ausgewertet werden können.
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Bei einer Signalanalyse 122C können Charakteristiken atrialer Signale ausgewertet werden, beispielsweise um eine maximale (positive und/oder negative) Amplitude, einen Spitze-zu-Spitze-Wert, einen (positiven und/oder negativen) Mittelwert und/oder eine Pulsbreite zu bestimmen.
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Vorverarbeitete Signale und/oder Kennwerte für Signalcharakteristiken können der Steuereinheit 120 der Steuereinrichtung 12 zugeleitet werden, um anhand der vorverarbeiteten Signale und Signalcharakteristiken eine Diagnostik und Therapiesteuerung vorzunehmen.
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Wie vorangehend beschrieben, kann eine Elektrodenleitung 2 in einem Ausführungsbeispiel ein Paar von dritten Elektrodenpolen 200, 201 aufweisen, die einen Dipol ausbilden, über den atriale Signale empfangen werden können. Atriale Signale können hierbei zusätzlich oder alternativ über weitere Dipole empfangen werden, beispielsweise einen Dipol zwischen einem der dritten Elektrodenpole 200, 201 und einem ersten Elektrodenpol 202, 204 oder einem zweiten Elektrodenpol 203, 205 oder auch zwischen einem der dritten Elektrodenpole 200, 201 und dem (elektrisch leitfähigen) Gehäuse 10 des Defibrillationsgenerators 1. Atriale Signale können zudem über Dipole, die von den dritten Elektrodenpolen 200, 201 unabhängig sind, empfangen werden, beispielsweise zwischen den beiden ersten Elektrodenpolen 202, 204, die an sich zur Abgabe von Stimulationsenergie vorgesehen sind.
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Im Betrieb kann ein Dipol ausgewählt sein, über den atriale Signale empfangen werden. Denkbar ist aber auch, dass zyklisch zwischen unterschiedlichen Dipolen gewechselt wird, oder atriale Signale können über mehrere Dipole simultan empfangen werden.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Elektrodenpole 200-205 an einer (einzigen) Elektrodenleitung 2 angeordnet, sodass über eine Elektrodenleitung 2 ventrikuläre und atriale Signale empfangen werden können und zudem Stimulationsenergie abgegeben werden kann.
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Bei einem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist demgegenüber zusätzlich zu einer ersten Elektrodenleitung 2 mit einer daran angeordneten Elektrodenanordnung 20 eine zweite Elektrodenleitung 3 mit einer daran angeordneten Elektrodenanordnung 30 an den Defibrillationsgenerator 1 angeschlossen, der entsprechend mehrere Steckanschlüsse zum Anschließen der Elektrodenleitungen 2, 3 aufweist. Beispielsweise können an der ersten Elektrodenleitung 2 die ersten Elektrodenpole 202, 204 zur Abgabe von Stimulationsenergie und die zweiten Elektrodenpole 203, 205 zum Empfangen von ventrikulären Signalen angeordnet sein, während die Elektrodenanordnung 30 der zweiten Elektrodenleitung 3 zum Empfangen von atrialen Signalen ausgestaltet ist.
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Die zweite Elektrodenleitung 3 ist hierbei vorteilhafterweise ebenfalls außerhalb des Herzens H implantiert und somit mit der Elektrodenanordnung 30 substernal außerhalb des Herzens H angeordnet. Denkbar und möglich ist aber auch, die zweite Elektrodenleitung 3 über einen venösen Zugang im Herzen H zu implantieren.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
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Ein Defibrillationssystem kann ein oder mehrere Elektrodenleitungen aufweisen, wobei die Elektrodenleitungen gemeinsam eine Elektrodenanordnung zum Empfangen von ventrikulären und atrialen Signalen sowie zur Abgabe von Stimulationsenergie ausbilden.
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Dritte Elektrodenpole zum Empfangen atrialer Signale können hierbei an einer gemeinsamen Elektrodenleitung oder auch verteilt über mehrere Elektrodenleitungen angeordnet sein.
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Hierbei können auch mehr als zwei dritte Elektrodenpole vorhanden sein, insbesondere um mehrere Dipole (Vektoren) zwischen dritten Elektrodenpolen zum Empfangen atrialer Signale zu schaffen.
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Dritte Elektrodenpole können auch zum Abgeben von Stimulationsenergie verwendet werden, insbesondere für eine antibradykarde atriale Stimulation und/oder eine antitachykarde atriale Stimulation.
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Atriale Wahrnehmungssignale können aufgezeichnet, gespeichert und an ein externes Gerät zum Zwecke einer atrialen Rhythmusdiagnostik übertragen werden. Atriale Wahrnehmungssignale können insbesondere für eine VT/SVT-Diskriminierung, für eine atriale Kardioversion und/oder für eine atriale synchronisierte Ventrikelstimulation (VDD) verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Defibrillationsgenerator
- 10
- Gehäuse
- 11
- Anschlussblock
- 110
- Steckanschluss
- 111
- Kontaktelement
- 12
- Steuereinrichtung
- 120
- Steuereinheit
- 121
- Ventrikulärer Empfangskanal
- 121A
- Verstärkung
- 121B
- Filtereinheit
- 121C
- Analyseeinheit
- 122
- Atrialer Empfangskanal
- 122A
- Verstärkung
- 122B
- Filtereinheit
- 122C
- Analyseeinheit
- 123
- Ventrikuläre Stimulationseinheit
- 124
- Atriale Stimulationseinheit
- 125
- Kardioversions-/Defibrillationseinheit
- 13
- Energiequelle (Batterie)
- 2
- Elektrodenleitung
- 20
- Elektrodenanordnung
- 200-205
- Elektrodenpol
- 21
- Stecker
- 210
- Anschlusspol
- 3
- Elektrodenleitung
- 30
- Elektrodenanordnung
- H
- Herz
- RA
- Rechtes Atrium
- RV
- Rechter Ventrikel
- S
- Sternum
