DE19623046A1 - Herzschrittmacher mit Hysteresefunktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Herzschrittmacher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bedarfs(Demand)-Schrittmacher mit einer Hysteresefunktion sind seit längerem bekannt. Diese spezifische Funktion be­ steht darin, daß die Zeitspanne, in der der Schrittmacher auf eine natürliche Herzaktion wartet, bevor er einen Sti­ mulationsimpuls abgibt (das sogenannte Escapeintervall), länger eingestellt ist als das Zeitintervall zwischen den einzelnen Stimulationsimpulsen, die der Schrittmacher dann abgibt, wenn keine natürliche Herzaktivität festgestellt wurde.

Mit dieser Funktion soll primär ein physiologisches Ziel erreicht werden, nämlich der möglichst lange Erhalt der natürlichen Steuerung der Herzfunktion bei Patienten mit normalerweise ausreichend hoher natürlicher Herzrate, die jedoch zu Bradykardieanfällen neigen. Die künstliche Sti­ mulation soll erst bei einem solchen Anfall einsetzen, wenn die natürliche Herzrate deutlich unterhalb eines an­ gemesssenen Wertes liegt - sie soll aber dann mit angemes­ sener Stimulationsrate erfolgen. Sekundär dient die Hyste­ resefunktion dem technischen Ziel der Verlängerung der Le­ bensdauer des Schrittmachers auf dem Wege der Verringerung seiner effektiven Stimulationsdauer.

Ein Schrittmacher dieser Art ist aus DE 26 29 851 A1 be­ kannt. Bei diesem Schrittmacher ist die (über das Vorse­ hen zweier Kondensatorschaltungen, deren unterschiedliche Zeitkonstanten bei Aufladung eine Bereitschafts- und eine von dieser abweichende Stimulationsrate bestimmen, auf analoge Weise realisierte) Hysteresefunktion manuell aus­ schaltbar. Die erste Realisierung der Hysteresefunktion mittels digitaler Technik, auf deren Grundlage verschiede­ ne Hysteresefunktionen und -beträge extern programmierbar sind, beschreibt EP 0 000 987 A1 der Anmelderin.

In EP 0 596 540 A1 wurde auch die Anpassung des Hysterese­ betrages an den körperlichen Belastungszustand des Patien­ ten bei einem ratenadaptiven Schrittmacher vorgeschlagen.

Das Vorsehen mehrerer extern programmierbarer Hysterese­ funktionen ist inzwischen bei Bedarfsschrittmachern - in besonderer Vielfalt bei Zweikammerschrittmachern - prak­ tisch durchgängig üblich; vgl. etwa EP 0 559 193 A1. Hier werden auch Hysteresefunktionen beschrieben, die über Verlängerungen des AV-Intervalls unter bestimmten definier­ ten Voraussetzungen realisiert werden.

In US 5 417 714 ist ein speziell für DDI-Betrieb vorgese­ hener Schrittmacher mit Hysteresefunktion beschrieben, bei dem die Auslösung des erweiterten atrialen Escapeinter­ valls durch eine verfrühte ventrikuläre Herzaktion (prema­ ture ventricular contraction = PVC) unterbunden wird. Zur Realisierung dieser Funktion sind bestimmte Betriebsyklen mit verkürztem bzw. verlängertem AV-Intervall vorgesehen.

Die in den letztgenannten Druckschriften offenbarten Wei­ terentwicklungen des Hystereseprinzips sind Zweikammer­ schrittmachern mit deren speziellen Problemen gewidmet, die mit der - durch vielgestaltige Krankheitsbilder stör­ baren - Überleitung von Erregungszuständen zwischen Vorhof und Herzkammer und daraus resultierenden Einflüssen auf die Wahrnehmungsfunktion des Schrittmachers zusammen­ hängen. Auch der (extern programmierbare) Hysteresebetrieb von Einkammerschrittmachern sowie allgemein die Anpassung der Hysteresefunktion an spezielle Konstellationen beim natürlichen Herzrhythmus (beispielsweise postextrasystoli­ sche Pausen) sowie an die Verlaufskomponente von Herz­ rhythmusstörungen ist jedoch bislang keineswegs optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Herz­ schrittmacher der eingangs genannten Gattung mit auch für Einkammerbetrieb verbesserter Hysteresefunktion, insbeson­ dere mit verbesserter Anpassung an Herzrhythmus-Besonder­ heiten bei bestimmten Krankheitsbildern, anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch einen Herzschrittmacher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erindung schließt den Gedanken ein, der Hysteresefunk­ tion ein vorbestimmtes Zeitverhalten aufzuprägen, mit dem der Schrittmacher in die rage versetzt wird, beispielswei­ se einzelne postextrasystolische Pausen nicht als fehlende Eigenaktivität fehl zu interpretieren oder eine eventuell im kardiovaskulären System des Patienten bestehende Tendenz zur langfristigen Selbstkorrektur, speziell zu einer lang­ samen Erhöhung der Eigenfrequenz, wahrzunehmen und diese ggfs. durch einen darauf abgestimmten Stimulationsbetrieb automatisch zu fördern.

Die Reaktion des Schrittmachers auf eine postextrasystoli­ sche Pause zeichnet sich dadurch aus, daß der Rückfall aus dem Wartezustand in den Stimulationsbetrieb nicht be­ reits aufgrund einer einzelnen Überschreitung des Esca­ peintervalls (verlängerten Hystreseintervalls) im zeitli­ chen Abstand zweier nachgewiesenen Herzaktionen, sondern erst bei mehreren aufeinanderfolgenden Abfühl-Ausfällen erfolgt. Dies wird nachfolgend als "repetitive Hysterese" bezeichnet. Hingegen wird vorzugsweise jedes wahrgenomme­ ne Ereignis zum erneuten Starten der Hysteresefunktion ge­ nutzt.

Durch diese Funktion wird einer Verschlechterung des hämo­ dynamischen Zustandes des Patienten infolge länger währen­ der VVI-Stimulation (d. h. bei ventrikelinhibiertem Einkam­ merbetrieb) ebenso optimal entgegengewirkt wie einer unnö­ tigen Belastung durch häufiges Einsetzen und Wiederausset­ zen der Schrittmacherstimulation. Ähnlich wird bei DDD- Betrieb (d. h. Zweikammerbetrieb mit Abfühlen und Inhibie­ rung in beiden Kammern) besonders in Ruhephasen des Pa­ tienten der spontane Vorhofrhythmus favorisiert und ver­ hindert, daß der Vorhof-Spontanrhythmus durch Überstimula­ tion subprimiert wird.

Ein für die Schrittmacherindikation "Synkopenschutz" für viele Patienten praktisch bedeutsamer Vorteil ergibt sich insbesondere aus der Kombination der repetitiven Hysterese mit einer nachfolgend als "intermittierende Hysterese" be­ zeichneten Zusatzfunktion:
Vielfach ist nämlich im Rahmen der Synkopenschutzfunktion mit vaso-vagaler Begleitreaktion zur Vermeidung von Bewußt­ losigkeiten eine AV-sequentielle Stimulation mit einer Stimulationsrate von über 70 min^-1, im Einzelfall bis über 90 min^-1, nötig. Eine solche relativ hochfrequente Stimu­ lation beeinträchtigt in Ruhephasen deutlich das Wohlbe­ finden der Patienten und führt vielfach zu Schlafstörun­ gen. Ihre Vornahme kann mit der Funktion der repetitiven Hysterese auf die Zeiträume beschränkt werden, in denen sie wirklich nötig ist, so daß auch Beeinträchtigungen des Wohlbefindens der Patienten auf ein Minimum reduziert wer­ den.

Aufgrund der Spezifik der angesprochenen Krankheitsbilder und des großen Hysteresebetrages (der Differenz zwischen Escape- und Stimulationsintervall) sind hierbei spezielle Sicherheitsvorkehrungen angezeigt. Als solche wird die be­ sagte intermittierende Hysterese vorgeschlagen, deren Grundgedanke darin besteht, bei Stimulationsbetrieb in be­ stimmten Zeitabständen (in der Größenordnung von Minuten) selbsttätig eine Hysteresefunktion - speziell die repetiti­ ve Hysterese - zu aktivieren und damit einen evtl. beste­ henden Eigenrhythmus zu suchen. Außerhalb dieses Testpha­ sen wird der Schrittmacher bei fehlendem oder langsamem spontanen Herzeigenrhythmus jedoch ohne Hystersefunktion betrieben, um während der vaso-vagalen Episoden, die bis zu 5 min dauern können, die Herzfunktion durchgängig si­ cherzustellen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des Erfin­ dungsgedankens wird der Hysteresebetrag stufenweise verän­ dert, wodurch ein Effekt des "Einfangens" des natürlichen Herzrhythmus und seiner Heranführung an einen dem physio­ logischen Bedarf entsprechenden oder zumindest nahekommen­ den Rhythmus und im Ergebnis dessen der Verzicht auf wei­ tere Elektrostimulation erreicht werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines ratenadaptiven Einkammer-Herzschrittmachers, bei dem eine Ausführungs­ form der Erfindung eingesetzt werden kann, die

Fig. 2a bis 2d schematische grafische Darstellun­ gen zur Verdeutlichung des jeweiligen Grundgedankens zwei­ er Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 3 eine die Verarbeitungs- und Steuereinrichtung betreffende Prinzipdarstellung zum Schrittmacher nach Fig. 1 in Form eines Funktions-Blockschaltbildes und

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer gegenüber Fig. 3 modifizierten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung einen über ein Programmiergerät 200 und eine Telemetriestrecke program­ mierbaren und mit einem Körperfühler 300 zur Erfassung ei­ ner Aktivitätsgröße verbundenen ratenadaptiven Einkammer- Herzschrittmacher 100, bei dem eine Ausführungsform der Erfindung eingesetzt werden kann. Die Verbindung mit dem externen Programmiergerät wird über eine interne Teleme­ trieeinheit 101 hergestellt, und zur internen Betriebs­ steuerung des Schrittmachers ist eine - bidirektional mit der Telemetrieeinheit verbundene - Verarbeitungs- und Steuereinheit (Mikroprozessorsteuerung) 102 vorgesehen, der in üblicher Weise ein Programmspeicher 103.1 und ein Daten- bzw. Arbeitsspeicher 103.2 zugeordnet sind. Der Körperfühler 300 (in an sich bekannter Ausführung etwa ein Piezo-Aktivitätssensor, ein Sensor für die Blutsauerstoff­ sättigung oder -temperatur o. ä.) ist mit der Verarbeitungs- und Steuereinheit verbunden. Der Schrittmacher 100 steht über eine intrakardiale, in den rechten Ventrikel einge­ führte Elektrode E zum Abfühlen von Herzaktionen und zur Stimulation mit dem Herzen H eines Patienten in Verbin­ dung. Über die Elektrode erfaßte Herzsignale gelangen über eine Eingangsstufe bzw. einen Abfühlverstärker 105 zur Verarbeitungs- und Steuereinheit 102, während unter Steue­ rung durch diese im Bedarfsfall in einer Stimulationsim­ pulserzeugereinheit 104 erzeugte Stimulationsimpulse über die Elektrode E dem reizbaren Herzgewebe zugeführt werden. Baugruppen des Schrittmachers, die keine oder geringe Re­ levanz für dessen Betriebssteuerung haben (Stromversor­ gung, Störunterdrückung, Ausgangsstufe etc.) sind in der Figur nicht dargestellt.

Mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen speziellen Aus­ gestaltung der Hysteresefunktion, die auch eine (weiter unten beschriebene) spezielle Ausbildung des Gerätes er­ fordert, arbeitet der in Fig. 1 gezeigte Schrittmacher im wesentlichen wie ein bekannter Bedarfsschrittmacher mit Ratensteuerung, so daß die grundsätzliche Funktionsweise hier nicht erläutert werden muß.

Die Fig. 2a bis 2d sind schematische grafische Darstel­ lungen zur Verdeutlichung des Grundgedankens der weiter oben erwähnten repetitiven Hysterese bzw. dieser in Kom­ bination mit einer speziellen Ausführung der intermittie­ renden Hysterese. Die Abszisse ist die Zeitachse, und auf der Ordinate ist die Herz- bzw. Stimulationsrate f_H bzw. f_S aufgetragen, wobei natürliche Herzaktionen mit schraf­ fierten Kreisen und Stimulationsimpulse (die allerdings ggfs. inhibiert und dann - ebenso wie durch Stimulation subprimierte natürliche Herzaktionen - in Klammern gesetzt sind) mit gefüllten Kreisen bezeichnet sind. Es ist anzu­ merken, daß die sehr vereinfachte Skizze natürlich nicht das tatsächliche Timing der Herzaktionen und Impulse wie­ dergeben kann. Mit f₁ ist eine über den Körperfühler als physiologisch angemessen bestimmte Rate bezeichnet (deren Kehrwert das oben erwähnte erste Zeitintervall ist), mit f₂ die dem Escape- bzw. zweiten Zeitintervall entsprechende Rate, d. h. die Interventionsfrequenz des Schrittmachers. Die Differenz (f₁-f₂) stellt den aktuellen Hysteresebe­ trag dar.

In Fig. 2a ist zu erkennen, daß in einem Bradykardieanfall die natürliche Herzrate in einem sich beschleunigenden Vorgang von einem Wert nahe der physiologischen Rate auf einen Wert unterhalb der Interventionsfrequenz f₂ abfällt. Daraufhin setzt die künstliche Stimulation durch den Schrittmacher ein, und zwar - im Unterschied zur bekannten Hysteresefunktion - zunächst nicht mit der Grundfrequenz, sondern durch Abgabe von drei Stimulationsimpulsen jeweils nach Ablauf des Escapeintervalls (zweiten Zeitintervalls), d. h. in der Figur mit der Rate f₂. Erst nach dem dritten Stimulus mit dieser niedrigen Rate wird auf eine Stimula­ tion mit der Grundfrequenz f₁ umgeschaltet. Der Sinn die­ ses Vorgehens wird in Fig. 2b verdeutlicht, wo ein "Einfangen" der anfangs absinkenden natürlichen Herzrate durch die einsetzende künstliche Stimulation, d. h. ein Wiederansteigen von f_H, gezeigt ist. In dessen Ergebnis wird keine Umschaltung auf physiologische Stimulation vor­ genommen. Der Schrittmacher bleibt - anders als bei der herkömmlichen Hysterese - inhibiert, und die sich zuneh­ mend stabilisierende natürliche Herztätigkeit kann sich entfalten, obwohl ihre Grundfrequenz noch nicht den phy­ siologisch wünschenswerten Wert f₁ erreicht hat.

Dies ist in hämodynamischer Hinsicht ebenso vorteilhaft wie im Hinblick auf die dadurch erzielte Stromersparnis und damit Verlängerung der Lebensdauer des Schrittmachers.

Prinzipiell gleichartig und ebenso vorteilhaft ist die Reaktion des nach dem Prinzip der repetitiven Hysterese arbeitenden Schrittmachers im Falle des Auftretens einer postextrasystolischen Pause nach einer verfrühten ventri­ kulären Kontraktion (PVC): während bei der herkömmlichen Hysterese eine solche, das Escapeintervall überschreiten­ de, Pause eine Stimulation mit dem sogenannten automati­ schen Intervall - im vorliegenden Beispiel eines raten­ adaptiven Schrittmachers also mit der Grundfrequenz - induziert, wird gemäß der Ausführung der Erfindung zu­ nächst in Abständen des zweiten Zeitintervalls stimuliert, so daß die nachfolgenden normalen Herzaktionen dem natür­ lichen Herzrhythmus auch dann wieder die Priorität gegen­ über der künstlichen Stimulation sichern können, wenn seine Rate im Hysteresebereich liegt.

Die Fig. 2c und 2d zeigen in zu Fig. 2a und 2b ähnli­ cher Art der Darstellung, wie aus einer Phase fortgesetz­ ter Stimulation mit der Grundfrequenz f₁ heraus die Stimulationsrate nach einem vorgegebenen Stufenprogramm auf f₂ verringert, d. h. das Escapeintervall vergrößert wird. Dies bedeutet die Einschaltung einer Hysteresephase ("intermittierende Hysterese"). Bei Fig. 2c liegt die na­ türliche Herzfrequenz nachhaltig unterhalb von f₂, so daß nach einer Folge von drei Stimuli mit f₂ aufgrund des feh­ lenden Nachweises einer natürlichen Herzaktion innerhalb des maximalen Escapeintervalls der Test beendet und wieder auf f₁ umgeschaltet wird.

In Fig. 2d hingegen ist gezeigt, wie schon vor Erreichen des maximalen Escapeintervalls die natürliche Herzfrequenz ansteigt, so daß die Abgabe von Stimuli mit f₂ und später auch die Abgabe von Stimuli mit f₁ inhibiert wird. Die in­ termittierende Hysteresephase hat also in diesem Fall zur Ratenerhöhung und Priorisierung des natürlichen Herzrhyth­ mus geführt.

Fig. 3 zeigt eine zur Realisierung der oben erläuterten Funktionen ausgebildete Verarbeitungs- und Steuereinrich­ tung 102 gemäß Fig. 1 betreffende Prinzipdarstellung in Form eines Funktions-Blockschaltbildes. Als Funktionsein­ heiten zur Signalverarbeitung der Signale des Körperfüh­ lers 300 sind eine mit dessen Ausgang verbundene Decoder- und Speichersteuereinheit 102.1 und ein mit deren Ausgang verbundener Ratenzuordnungsspeicher 102.2 vorgesehen, zur Unterscheidung natürlicher von stimulierten Herzsignalen ist ein Herzsignaldecoder/-diskriminator 102.3 vorgesehen. Eine Zeitbasis (Quarz) 102.4 ist mit dem Eingang einer Taktlogikeinheit 102.5 verbunden, über die sämtliche Ver­ arbeitungs- und Steuervorgänge getaktet werden. Die Takt­ logik 102.5 ist hierzu mit der Decoder- und Speichersteuer­ einheit 102.1 und dem Herzsignaldecoder-/diskriminator 102.3 sowie einer Stimulations-Zeitsteuerbaugruppe (Timer) 102.6 verbunden, die ihrerseits den Stimula­ tionsimpulserzeuger 104 (Fig. 1) steuert.

Die zentrale Funktionsbaugruppe zur Ausführung speziell der Hysteresefunktionen ist eine Ablaufsteuerung 102A. Diese ist - ebenso wie der Timer 102.6 - über einen Sy­ stembus 102.7 mit dem Programm-und dem Datenspeicher 103.1, 103.2 sowie der Telemetrieeinheit 101 (Fig. 1) ver­ bunden. Ihr Herzstück ist eine Zustandslogikeinheit 102.8 (von der in der Figur nur die im gegebenen Zusammenhang relevanten Signalverbindungen gezeigt sind).

Ein im Herzsignaldiskriminator 102.3 unter Steuerung durch die Zeitbasis 102.4 und unter Rückgriff auf den Steuersi­ gnalausgang des Timers 102.6 gewonnenes Signal, das die Er­ fassung einer natürlichen Herzaktion repräsentiert, wird dem Löscheingang eines ersten Zählers 102.9 zugeführt, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des Timers 102.6 ver­ bunden ist. Der Zähler wird - wie die gesamte Ablaufsteu­ erung - durch die Taktlogikeinheit 102.5 getaktet (was in der Figur durch ein von dieser dem Block 102A zugeführ­ tes Steuersignal symbolisiert ist) und zählt die das Ti­ ming von Stimulationsimpulsen angebenden Steuersignale des Timers. Der Ausgang des Zählers 102.9 ist mit einem Ein­ gang einer Vergleichereinheit 102.10 verbunden, deren an­ derer Eingang mit einem ersten Impulszahlspeicher 102.11 verbunden ist. Dieser ist über das Programmiergerät 200 und die Telemetriestrecke (Fig. 1) programmierbar. Hat die Anzahl der nach einem Löschen durch ein natürliches Herz­ signal bereitgestellten Stimulationsimpulse (die - wie weiter unten klar wird - den zeitlichen Abstand des zwei­ ten Zeitintervalls bzw. verlängerten Escapeintervalls ha­ ben) den gespeicherten Wert erreicht, gibt diese an die Zustandslogik 102.8 ein Steuersignal aus.

Dieses wird über die Verbindung zu einer Schalteinheit 102.12 an diese übertragen und wirkt als Umschaltsignal, das eine Verbindung zwischen dem Ratenzuordnungsspeicher 102.4 und einem Inhibierungstimer 102.13 herstellt, wäh­ rend die vorher bestehende Verbindung zwischen einem (ebenfalls programmierbaren) Escapeintervallspeicher 102.14 und dem Inhibierungstimer 102.13 getrennt wird. Auf diese Weise wird nach Abzählung einer vorbestimmten Anzahl von Stimulationsimpuls-Steuersignalen das effektive Impuls- bzw. Escapeintervall des Timers 102.6 von einem vorgespeicherten Wert des Escapeintervalls, nämlich dem verlängerten Escapeintervall (dem Kehrwert des Ratenwertes f₂ in Fig. 2a-2d) auf das physiologische Impulsintervall (den Kehrwert der Rate f₁ in Fig. 1) umgeschaltet, welches aus dem Signal des Körperfühlers 300 abgeleitet ist. An­ schließend wird - wie oben erwähnt - für eine vorgegebene Zeit oder eine vorgegebene Anzahl von Herz- oder Stimula­ tionsereignissen normaler Bedarfsschrittmacherbetrieb durchgeführt, wobei auf eine Hysterese ganz verzichtet werden kann. Dabei werden Stimulationsimpulse ausschließ­ lich mit der Grundfrequenz bereitgestellt, d. h. in der oben skizzierten Anordnung sperrt in diesem Zeitraum bzw. für eine vorgegebene Anzahl von Stimulationsimpuls- Steuersignalen die Zustandslogik 102.8 einen Zugriff auf den Escapeintervallspeicher 102.14.

Dazu ist sie über einen zusätzlichen Steuereingang mit dem Ausgang einer weiteren Vergleichereinheit 102.16 verbun­ den, die einen von einem Stimulationssteuersignalzähler 102.15 zugeführten Zählwert einem Vergleich mit einem vor­ bestimmten Ereigniszählwert unterzieht, der in einem Repetitions-Zählwertspeicher 102.17 gespeichert ist. Auch dieser Speicher ist extern über die Telemetrieverbindung programmierbar. (In einer einfachen - in der Figur ge­ strichelt gezeichneten - Ausführungsform ist die Zustandslo­ gik mit einem extern programierbaren Verriegelungsintervall­ timer 102.18 verbunden, in dem der vorgegebene Zeitraum vor­ eingestellt ist, und die Baugruppen 102.15 bis 102.17 ent­ fallen.)

Durch die Zustandslogik wird nach Auszählung der vorbe­ stimmten Ereignisanzahl oder nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraumes (Verriegelungsintervall) auch der Wiedereinstieg in den Hysteresebetrieb gesteuert, indem über den Ver­ riegelungsintervalltimer 102.18 und die Zustandslogik 102.8 die Verriegelung der Schalteinheit 102.12 aufgehoben wird.

Fig. 4 zeigt in einer weiteren Prinzipdarstellung eine ge­ genüber Fig. 3 modifizierte Steueranordnung zur Steuerung eines Schrittmachers im repetitiven Hysteresebetrieb, in dieser Ausführung mit schrittweiser Anhebung der Escapein­ tervalle (zweiten Zeitintervalle) in den Hysteresebetriebs­ phasen. Soweit die Anordnung der in Fig. 3 gezeigten ent­ spricht, wurden dieselben Bezugsziffern verwendet, und die diesbezügliche Erläuterung wird hier nicht wiederholt.

Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß neben dem zur Speicherung eines einzelnen Zeitintervallwertes ausge­ bildeten Zeitintervallspeicher 102.14 ein Zeitintervall- Inkrementspeicher 102.19 und eine Escapeintervall- Berechnungseinheit 102.20 vorgesehen sind, wobei die letz­ tere - durch den Ausgangswert des Zählers 102.9 oder (was hier nicht dargestellt ist) durch den Ausgang des Timers 102.6 gesteuert - sukzessive unter Zugriff auf die Spei­ cher 102.14 und 102.19 den aktuellen Wert des Escapeinter­ valls vergrößert. Dieser aktuelle Wert wird über die Um­ schalteinheit 102.12 jeweils dem Inhibierungstimer 102.13 zugeführt, womit das im mittleren Bereich von Fig. 2c und 2d gezeigte schrittweise Absenken der Rate f_S realisiert wird. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 4 im übrigen die Baugruppen 102.15 bis 102.16 weggelassen und angenommen, daß der repetitive Hysteresebetrieb aufgrund der Vorgabe eines Wiederholintervalls mittels des Timers 102.18 gesteuert wird.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbei­ spiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Abwandlungen denkbar, mit denen vom erläuterten Lösungsprinzip Gebrauch gemacht wird. Insbesondere schließt die Erfindung eine Ausführung der dargestellten Funktionen in der Kombination von Hard- und Softwareelementen einer Mikroprozessorsteuerung ein. Weiterhin können anstelle eines festen Inkrementwertes auch ein Faktor oder verschiedene Inkrementwerte zur Be­ rechnung ansteigender zweiter Zeitintervalle verwendet werden, oder die Werte der ansteigenden Intervalle können auch unmittelbar gespeichert sein, womit dann die Berech­ nung entfallen würde.

Claims (12)

1. Herzschrittmacher (100) mit Hysteresefunktion, mit einem Stimulationsimpulserzeuger (104) zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen mit einem ersten Zeitintervall zwi­ scheneinander, Abfühlmitteln (105) zum Abfühlen von Her­ zaktionspotentialen und zum Feststellen von Herzaktionen hieraus, und einer eingangsseitig mit den Abfühlmitteln (105) und ausgangsseitig mit dem Stimulationsimpulserzeu­ ger (104) verbundenen Verarbeitungs- und Steuereinheit (102), welche Diskriminatormittel (102.3) zur Unterschei­ dung stimulierter von natürlichen Herzaktionen und eine Inhibierungssteuerung zur Inhibierung des Stimulationsim­ pulserzeugers für ein vorbestimmtes zweites Zeitintervall nach Abfühlen einer natürlichen Herzaktion aufweist, wobei das erste Zeitintervall kleiner als das zweite Zeitinter­ vall ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhibierungssteuerung eine Ablaufsteuereinrichtung (102A) aufweist, welche nach Erfassung einer natürlichen Herzaktion für eine Mehrzahl von Zeitintervallen die Er­ zeugung eines Stimulationsimpulses jeweils erst nach Ab­ lauf des zweiten Zeitintervalles freigibt.

2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerein­ richtung (102A) einen ersten Ablaufsteuerspeicher (102.11) zur Speicherung der Anzahl der nach Erfassung einer natür­ lichen Herzaktion anzuwendenden zweiten Zeitintervalle, einen mit dem Ausgang der Diskriminatormittel (102.3) ver­ bundenen ersten Zeitintervallzähler (102.9) zur Zählung der seit der Erfassung einer natürlichen Herzaktion ver­ strichenen Zeitintervalle, eine mit den Ausgängen des er­ sten Ablaufsteuerspeichers und des ersten Zeitintervall­ zählers verbundene erste Vergleichereinheit (102.10) zum Vergleich des Zählerstandes mit dem Speicherwert und zur Ausgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit vom Ver­ gleichsergebnis sowie einen mindestens mittelbar mit dem Ausgang der ersten Vergleichereinheit verbundenen Zeitin­ tervallumschalter (102.12) zur Umschaltung zwischen zwei­ tem und erstem Zeitintervall aufweist.

3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und Steuereinheit (102) einen, insbesondere extern programmierbaren, Escapeintervallspeicher (102.14) zur Speicherung mindestens eines Wertes des zweiten Zei­ tintervalls aufweist.

4. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und Steuereinheit (102) einen, insbesondere extern programmierbaren, Hysteresebetrags- oder -verhält­ niswertspeicher (102.19), in dem mindestens ein Differenz- oder Verhältniswert zwischen erstem und zweitem Zeitinter­ vall gespeichert ist, sowie eine eingangsseitig mit diesem Speicher verbundene Escapeintervall-Berechnungseinheit (102.20) zur Berechnung mindestens eines Wertes des zwei­ ten Zeitintervalls aufweist.

5. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körperfühler (300) zur Erfassung einer den physiologischen Herzratenbedarf widerspiegelnden Größe im Körper des Patienten und eine mit dem Ausgang des Körperfühlers verbundene Stimulations­ raten-Berechnungseinheit (102.2) zur Berechnung des aktu­ ellen Wertes des ersten Zeitintervalls vorgesehen sind.

6. Herzschrittmacher nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuereinrichtung (102A) so ausgebildet ist, daß sie nach Erzeugung einer vorbestimmten Anzahl von Stimula­ tionsimpulses mit dem zweiten Zeitintervall zwischeneinan­ der für eine vorbestimmte Anzahl von Stimulationsimpulsen oder eine vorbestimmte Zeitdauer eine Inhibierung des Sti­ mulationsimpulserzeugers (104) nach Erfassung einer natür­ lichen Herzaktion jeweils auf das erste Zeitintervall be­ schränkt.

7. Herzschrittmacher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerein­ richtung (102A) einen zweiten Ablaufsteuerspeicher (102.17) zur Speicherung der Anzahl der hintereinander zum Abfühlen oder zur Stimulation anzuwendenden ersten Zeitin­ tervalle, einen zweiten Zeitintervallzähler (102.15) zur Zählung der hintereinander angewandten ersten Zeitinter­ valle, eine mit den Ausgängen des zweiten Ablaufsteuer­ speichers und des zweiten Zeitintervallzählers verbundene zweite Vergleichereinheit (102.16) zum Vergleich des Zäh­ lerstandes mit dem Speicherwert und zur Ausgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis und einen über eine logische Verarbeitungseinheit (102.8) mit dem Ausgang der zweiten Vergleichereinheit (102.16) und mit den Diskriminatormitteln (102.3) verbundenen Zeitin­ tervallumschalter (102.12) zur Umschaltung zwischen erstem und zweitem Zeitintervall bei Überschreitung der gespei­ cherten Anzahl erster Zeitintervalle und Erfassung einer natürlichen Herzaktion aufweist.

8. Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der er­ ste und/oder zweite Ablaufsteuerspeicher (102.11, 102.17) extern über eine Telemetriestrecke (101, 200) programmier­ bar ist.

9. Herzschrittmacher nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuereinrichtung (102A) so ausgebildet ist, daß sie eine Umschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitintervall und/oder umgekehrt stufenweise ausführen kann.

10. Herzschrittmacher nach Anspruch 9 und Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuereinrichtung (102A) eine mit dem Escapeinter­ vallspeicher (102.14) oder dem Hysteresebetrags- oder -verhältniswertspeicher (102.19) verbundene Anpaßinter­ vall- und/oder Anpaßschrittzahl-Bestimmungseinrichtung (102.20) aufweist, die insbesondere so ausgebildet ist, daß eine sukzessive Umschaltung auf oder über mehrere ge­ speicherte oder berechnete Werte des zweiten Zeitinter­ valls erfolgt.

11. Herzschrittmacher nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder bei der stufenweisen Umschaltung angewandte zeitintervallwert für eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Intervallen gültig ist.

12. Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 9 bis 11 und einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ablaufsteuereinrichtung (102A) so ausgebildet ist, daß die Art der stufenweisen Umschaltung auf das zweite Zeitintervall in Abhängigkeit von der Anzahl der hintereinander mit dem ersten Zeitin­ tervall erzeugten Stimulationsimpulse und/oder der Zeitdauer ununterbrochen mit dem ersten Zeitintervall ausgeführter Stimulation gesteuert wird.