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Die
Erfindung betrifft ein implantierbares Elektrotherapiegerät, wie beispielsweise
einen Herzschrittmacher, Defibrillator, Kardioverter oder dergleichen.
Derartige Elektrotherapiegeräte
weisen üblicherweise
ein hermetisch dichtes Gehäuse
auf, welches die Implantation des Therapiegerätes ermöglicht und Eingänge für Sensoren
sowie Ausgänge zum
Anschluß einer
Therapieabgabeeinheit aufweist. Im einfachsten Falle sind die Sensoren
sowie die Therapieabgabeeinheiten intrakardial zu platzierende Elektroden,
die über
eine Elektrodenleitung mit dem Elektrotherapiegerät verbunden
sind. Im Inneren des Gehäuses
ist üblicherweise
eine Steuereinheit angeordnet, die eine jeweilige Elektrotherapie
in Abhängigkeit
sensorisch erfasster Eingangssignale steuert.
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Im
Zusammenhang mit Herzschrittmachern, insbesondere mit ratenadaptiven
Herzschrittmachern, die auf einen physiologischen Bedarf eines Patienten
reagieren, ist es bekannt, als Eingangssignale beispielsweise elektrische
Potentiale intrakardial zu erfassen und über die Elektrodenleitung zur weiteren
Auswertung und Steuerung der Elektrotherapie der Steuereinheit des
Herzschrittmachers zuzuführen.
Weitere mögliche
Eingangssignale sind solche, die den physiologischen Bedarf oder
die körperliche
Aktivität
eines Patienten anzeigen, beispielsweise ein Beschleunigungssensor
oder ein Sensor für
die Blutsauerstoffsättigung
oder aber auch Drucksensoren. Die am Ausgang eines Herzschrittmachers
angeschlossene Therapieabgabeeinheit ist üblicherweise eine Elektrodenleitung
mit Stimulationselektroden im Bereich des distalen Endes der Elektrodenleitung.
Grundsätzlich
sind jedoch auch andere Therapieabgabeeinheiten, wie beispielsweise
Pumpen für
die Abgabe pharmazeutischer Wirkstoffe oder Nervenstimulationselektroden
bekannt.
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Herzschrittmacher
für die
reine Elektrodentherapie eines Herzens mit den üblichen Sensing- und Stimulationselektroden
weisen eine Steuereinheit auf, mit der der Herzschrittmacher in
den Stimulationsmodi, beispielsweise DDD oder VVI betrieben werden
kann. Je nach Steuerungseinheit und Elektrodenkonfiguration kann
der Schrittmacher nur den rechten Ventrikel, rechten Ventrikel und
rechtes Atrium oder beispielsweise linken und rechten Ventrikel stimulieren
bzw. dort Signale aufnehmen. Die Abgabe eines Stimulationsimpulses
wird in einem an sich bekannten Demand-Modus unterdrückt, falls
innerhalb vorgesehener Zeiten (Escape-Intervall) eine natürliche Herzkontraktion
erfolgt. Darüber
hinaus sind bekannte Herzschrittmacher auch dazu ausgebildet, beispielsweise
ventrikuläre
oder atriale Tachykardien zu erkennen und diese mit einer antitachykaden
Stimulationstherapie zu behandeln. Eine bekannte antitachykade Stimulation
ist beispielsweise die overdrive-Stimulation.
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Zur
Versorgung der Steuereinheit sowie um die nötige Energie für die Stimulationsimpulse
bereitzustellen, weist ein Herzschrittmacher üblicherweise eine Batterie
als Energiequelle auf.
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Im
Unterschied zu Herzschrittmachern sind Defibrillatoren von vergleichsweise
einfacher Natur. Defibrillatoren sprechen auf die Detektion einer
beispielsweise ventrikulären
Fibrillation an und geben einen Elektrostimulationsimpuls ab, dessen
Energie ausreicht, einen gesamten Herzkammermuskel zu stimulieren.
Für die
Schrittmacherstimulation reicht es dagegen aus, eine lokale Stimulation
hervorzurufen, da sich die zur Kontraktion des Herzmuskels führende Erregung
selbstständig
ausbreitet. Bei der Defibrillation kommt es gerade darauf an, eine
selbstständige,
beispielsweise umlaufende Erregung des Herzkammermuskels zu unterbinden.
Auch ein Defibrillator weist üblicherweise
eine Batterie auf, um die Energie für die Steuerung des Defibrillators
und die Defibrillationsimpulsabgabe bereitzustellen.
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Je
nach Therapiebedürftigkeit
des Patienten ist es bekannt, Schrittmacher- und Defibrillatorfunktionen
in einem einzigen Implantat zu integrieren.
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Alternativ
ist es in einigen Ländern
außerdem
bekannt, beispielsweise zwei separate Elektrotherapiegeräte zu implantieren,
nämlich
einen Zweikammer-Herzschrittmacher und einen Einkammer-Kardioverter/Defibrillator.
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Die
erstgenannte Variante hat den Nachteil, dass in regelmäßigen Intervallen
ein relativ teures Gerät
ausgetauscht werden muss, dessen Lebensdauer durch den jeweils am
stärksten
beanspruchten Therapiegeräteteil
bestimmt ist.
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Die
zweitgenannte Variante hat den Nachteil, dass Schrittmacher- sowie
Kardioversions- und Defibrillationstherapien nur schwer optimal
aufeinander abzustimmen sind.
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Demgemäss besteht
das Bedürfnis,
die mit den verschiedenen aus dem Stand der Technik verbundenen
Varianten verbundenen Nachteile möglichst zu vermeiden.
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Um
diesem Bedürfnis
gerecht zu werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei einem Elektrotherapiegerät der eingangs
genannten Art eine Schnittstelleneinheit vorzusehen, die mit der Steuereinheit
des Elektrotherapiegerätes
verbunden und ausgebildet ist, Steuersignale an ein zweites implantierbares
Therapiegerät
abzugeben und/oder Steuersignale von einem zweiten implantierten
Therapiergerät
zu empfangen.
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Eine
solche Schnittstelleneinheit beispielsweise in zwei separaten Elektrotherapiegeräten, wie beispielsweise
einem Defibrillator einerseits und einem Herzschrittmacher andererseits
vorgesehen, ermöglicht
es, die von beiden Therapiegeräten
abzugebenden Therapien in Wechselwirkung treten zu lassen und auf
diese Weise sowohl unerwünschte Wechselwirkungen
zu vermeiden sowie darüber
hinaus die hier als von einem Gerät abzugebende Therapie optimal
durch eine von dem anderen Gerät
abzugebende Therapie unterstützen
zu lassen.
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Insbesondere
ist es bei einer derartigen Konfiguration möglich, den relativ aufwendigeren
Steuerungsteil (Steuereinheit) des Herzschrittmachers zur Steuerung
des Defibrillators mit zu nutzen.
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Ein
derartiges implantierbares Elektrotherapiegerät ist vorzugsweise entweder
ein Herzschrittmacher oder ein Defibrillator. Bevorzugte Varianten eines
entsprechenden Herzschrittmachers schließen Zweikammer-Herzschrittmacher
für die
Stimulation des rechten Ventrikels und rechten Atriums eines Herzens
genauso ein wie biventrikuläre
Schrittmacher für
die Stimulation des rechten und linken Ventrikels eines Herzens,
gegebenenfalls in Kombination mit einer atrialen Stimulation. Bevorzugte
Herzschrittmacher sind als Demand-Schrittmacher ausgebildet, und zwar
vorzugsweise als ratenadaptive Herzschrittmacher.
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Die
Schnittstelleneinheit ist vorzugsweise wenigstens teilweise in einem
Anschlussgehäuse
angeordnet, welches dicht mit dem dichten Gehäuse des Elektrotherapiegerätes verbunden
ist. Ein derartiges Anschlussgehäuse
wird üblicherweise
als Header bezeichnet und dient bei bekannten Elektrotherapiegeräten dem
Anschluss der eingangs genannten Elektrodenleitung. Dementsprechend
wird ein Elektrotherapiegerät
bevorzugt, in dem ein Header wenigstens einen Elektrodenleitungsanschluss
aufweist, der mit dem Sensoreingang zu dem Ausgang zum Anschluss
der Therapieabgabeeinheit mit dem Elektrodenleitungsanschluss verbunden
ist.
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Der
Header umfasst vorzugsweise einen Formkörper aus transparenten Kunststoff.
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Die
Schnittstelleneinheit umfasst vorzugsweise einen Infrarotsender
und/oder einen Infrarotempfänger.
Infrarotsender und -empfänger
sind vorzugsweise auf eine Wellenlänge abgestimmt, für die Blut
einen hohen Transmissionsgrad aufweist, so dass Infrarotsignale
zwischen Sender und Empfänger
im Inneren des Körpers
eines Patienten möglichst
gering gedämpft
werden. Dem kommt ein Header mit Formkörper aus transparentem Kunststoff ebenfalls
zugute.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu einer Schnittstelleneinheit mit einem Infrarotsender und -empfänger kann
die Schnittstelleneinheit auch einen Funksender und/oder -empfänger umfassen.
Dieser ist ebenfalls vorzugsweise in einem Header aus nichtleitendendem
Material wie beispielsweise Kunststoff untergebracht, um den Funksender
und/oder -empfänger
nicht abzuschirmen.
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Um
unerwünschte
Auswirkungen einer von einem Elektrotherapiegerät, beispielsweise einem Herzschrittmacher
abgegebenen Therapie auf die Therapie eines von einem anderen Elektrotherapiegerät, beispielsweise
einem Defibrillator abgegebenen Elektrotherapie zu vermeiden, ist
die Steuereinheit vorzugsweise ausgebildet, Inhibitionssignale für ein zweites
Therapiegerät
zu erzeugen und über
die Schnittstelleneinheit abzugeben.
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Die
Steuereinheit des zweiten Therapiegerätes oder auch die Steuereinheit
desselben Therapiegerätes
ist vorzugsweise entsprechend ausgebildet, auf ein an der Schnittstelleneinheit anliegendes
Inhibitionssignal anzusprechen. Damit ist es beispielsweise möglich, die
Abgabe von Defibrillationsimpulsen, beispielsweise an ein Atrium
mit dem Herzzyklus im Ventrikel desselben Herzens derart zu koordinieren,
dass der Defibrillationsimpuls nicht während der vulnerablen Phase
des Herzens abgegeben wird.
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Insgesamt
bilden zwei Elektrotherapiegeräte der
vorbeschriebenen Art vorzugsweise ein System mit zwei aufeinander
abgestimmten Schnittstelleneinheiten, von denen eine in dem einen
Elektrotherapiegerät,
beispielsweise einem Herzschrittmacher und die andere in dem anderen
Elektrotherapiegerät, beispielsweise
in dem Defibrillator untergebracht ist.
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Die
Erfindung soll nun anhand dreier Ausführungsbeispiele mit Hilfe der
beigefügten
Skizzen näher
erläutert
werden. Von den Figuren zeigen:
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1: einen Herzschrittmacher
sowie einen Defibrillator mit funkpartierter Schnittstelleneinheit
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2: einen Herzschrittmacher
und einen Defibrillator, die über
ein Schnittstellenkabel miteinander verbunden sind und
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3: einen Herzschrittmacher
und einen Defibrillator, die über
eine optische Infrarotschnittstelle telemetrisch miteinander verbunden
sind.
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Figur
zeigt in skizzenhafter Darstellung ein menschliches Herz 10 sowie
einen Herzschrittmacher 12 und einen Defibrillator 14.
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An
den Herzschrittmacher (IPM) 12 sind eine atriale Elektrodenleitung 20 und
eine ventrikuläre Elektrodenleitung 22 angeschlossen,
die im rechten Atrium 24 bzw. rechten Ventrikel 26 des
Herzens 10 enden.
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Der
Herzschrittmacher 12 ist im wesentlichen als üblicher
Zweikammer-Herzschrittmacher ausgebildet,
und zwar vorzugsweise als ratenadaptiver Herzschrittmacher.
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An
den Defibrillator (ICD) 14 ist eine Defibrillationselektrodenleitung 30 angeschlossen,
die ebenfalls im rechten Ventrikel 26 des Herzens 10 endet.
Dazu weist die Defibrillationselektrodenleitung 30 an ihrem
distalen Ende eine großflächige Defibrillationselektrode 32 auf.
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Anstelle
der intravasalen Defibrillationselektrodenleitung 30 in
diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen
können
in alternativen Ausführungsbeispielen
auch hier nicht näher
dargestellte subcutane Schockelektroden vorgesehen sein.
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In
der skizzenhaften Darstellung des Herzschrittmachers 12 sind
ein Metallgehäuse 40 sowie ein
Header aus transparentem Kunststoff 42 zu erkennen, der
dicht mit dem Herzschrittmachergehäuse 40 verbunden ist.
Der Header 42 weist zwei Anschlussbuchsen für die atriale
Elektrodenleitung 20 und die ventrikuläre Elektrodenleitung 22 auf.
Die Elektrodenleitungen 20 und 22 weisen dazu
an ihrem proximalen Ende Anschlussstecker auf, die dem IS1 Standard
entsprechen und in entsprechende Anschlussbuchsen 44 und 46 in
dem Header 42 eingesteckt sind. Die Anschlussbuchsen 44 und 46 sind elektrisch
mit einer Steuereinheit im Inneren des Herzschrittmachergehäuses 40 verbunden.
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Auch
der Defibrillator 14 weist ein hermetisch dichtes Metallgehäuse 50 mit
einem dicht daran anschließenden
Header 52 aus transparenten Kunststoff auf. In dem Header 52 des
Defibrillators 14 ist eine Anschlussbuchse 54 vorgesehen,
in die die Defibrillationselektrodenleitung 30 eingesteckt
ist. Die Anschlussbuchse 54 ist mit einer Steuereinheit
im Inneren des Metallgehäuses 50 des
Defibrillators 14 elektrisch verbunden.
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In
dem Header 42 des Herzschrittmachers 12 ist eine
Funkantenne 60 als Teil einer nicht näher dargestellten Schnittstelleneinheit
angeordnet, die mit der Steuereinheit im Inneren des Herzschrittmachers 12 verbunden
ist.
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Entsprechend
ist in dem Header 52 des Defibrillators 14 ebenfalls
eine Funkantenne 62 untergebracht, die Teil einer Schnittstelleneinheit
des Defibrillators 14 ist und mit der Steuereinheit des
Defibrillators 14 verbunden ist. Die beiden Schnittstelleneinheiten
des Herzschrittmachers 12 sowie des Defibrillators 14 mit
ihren Antennen 60 und 62 sind aufeinander abgestimmt.
Die Steuereinheit des Herzschrittmachers 12 ist ausgebildet,
Inhibitionssignale zu erzeugen, die über die Schnittstelleneinheit
und die Antenne 60 abgegeben werden. Die Schnittstelleneinheit
des Defibrillators 14 ist in Verbindung mit der Antenne 62 dazu
ausgebildet, vom Herzschrittmacher 12 ausgesandte Inhibitionssignale
zu empfangen. Die Steuereinheit des Defibrillators 14 spricht
auf diese Inhibitionssignale an und verhindert die Abgabe von Defibrillationsimpulsen,
solange ein Inhibitionssignal seitens des Herzschrittmachers 12 anliegt.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Defibrillationsimpulse
zu therapeutisch ungünstigen
Zeiten an das Herz 10 abgegeben werden.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsvariante
entspricht in wesentlichen Teilen dem Ausführungsbeispiel aus 1. Identische Merkmale sind mit
identischen Bezugszeichen versehen.
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Die
Unterschiede beziehen sich auf die Header 42' bzw. 52' des Herzschrittmachers 12 bzw.
Defibrillators 14.
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Der
Header 42' des
Herzschrittmachers 12 weist einen zusätzlichen elektrischen Steckkontakt 48 auf,
der Teil einer Schnittstelleneinheit bildet, welche mit der Steuereinheit
des Herzschrittmachers 12 verbunden ist.
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Entsprechend
weist der Header 52' des
Defibrillators 14 einen elektrischen Steckkontakt 58 auf. Dieser
ist Teil einer Schnittstelleneinheit des Defibrillators 14 und
mit dessen Steuereinheit verbunden.
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Die
beiden elektrischen Steckkontakte 48 und 58 des
Herzschrittmachers 12 bzw. Defibrillators 14 sind über ein
Kabel 66 miteinander verbunden, welches dem Austausch der
zuvor beschriebenen Steuersignale dient.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsvariante ähnlich den
Ausführungsvarianten
aus 1 und 2. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsvariante sind
im jeweiligen Header 42'' bzw. 52'' des Herzschrittmachers 12 bzw.
des Defibrillators 14 Infrarotfotodioden 66 und 68 als
Bestandteile jeweils eines Infrarotsenders bzw. -empfängers angeordnet.
Die Infrarotsender und -empfänger
sind Bestandteil einer jeweiligen Schnittstelleneinheit des Herzschrittmachers 12 bzw.
des Defibrillators 14, die jeweils mit der Steuereinheit
des Herzschrittmachers bzw. Defibrillators verbunden sind.
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Die
Fotodioden 66 und 68 sind auf eine Infrarotwellenlänge abgestimmt,
bei der Blut eine hohe Transmission aufweist, so dass Licht von
einer zur anderen Fotodiode im Körper
eines Patienten möglichst
wenig gedämpft
wird. Die Header 42'' und 52'' bestehen aus transparentem Kunststoff,
welcher das von den Fotodioden 66 bzw. 68 gesendete
oder empfangene Infrarotlicht möglichst
nicht dämpft.
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Die
Ausführung
der Header 42, 42', 42'' und 52, 52' und 52'' hat im übrigen bei allen drei Ausführungsvarianten
den Vorteil, dass ein ordnungsgemäßer Kontakt zwischen beispielsweise
den Elektrodenleitungen 20, 22 und 30 sowie
den entsprechenden Anschlussbuchsen 44, 46 und 54 auch
optisch kontrolliert werden kann.