DE19827807B4

DE19827807B4 - Zweikammerschrittmacher

Info

Publication number: DE19827807B4
Application number: DE19827807A
Authority: DE
Inventors: Wolf Worzewski
Original assignee: Biotronik Mess und Therapiegeraete GmbH and Co
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: US6192274B1; DE19827807A1

Abstract

Zweikammer-Herzschrittmacher (100) mit
– Atrium-Abfühlmitteln (EA, 107) zum Abfühlen elektrischer Aktivität im Vorhof (A) und Ventrikel-Abfühlmitteln (EV, 105) zum Abfühlen elektrischer Aktivität in der Herzkammer (V) eines Herzens (H) und zur Ausgabe entsprechender Ausgangssignale,
– Refraktärschaltmitteln (100B) zur Beeinflussung der Verarbeitung von Ausgangssignalen der Atrium-Abfühlmittel für eine vorbestimmte Refraktärzeit nach Erscheinen eines Ausgangssignals der Atrium- oder Ventrikel-Abfühlmittel,
– Ventrikel-Stimulationsmitteln (106, EV) zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen und deren Abgabe an den Ventrikel und
– einer Stimulations-Steuereinheit (100A) zur Zeitsteuerung der Abgabe der Stimulationsimpulse,
dadurch gekennzeichnet, daß
– ein Signalmusterspeicher (114) zur Speicherung eines eine vorbestimmte Abfolge von Aktivitäten des Herzens widerspiegelnden Signalfolgemusters oder einer Basissequenz und einer vorbestimmten Anzahl der Basissequenz,
– ein Signalfolgespeicher (113) zur Speicherung einer Folge von Ausgangssignalen der Atrium- und der Ventrikel-Abfühlmittel,
– Vergleichermittel (115) zum Vergleich der Folge von Ausgangssignalen mit dem gespeicherten Signalfolgemuster oder der Basissequenz und...

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweikammer-Herzschrittmacher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zweikammerschrittmacher sind seit langem bekannt und bei der Therapie vielfältiger Herzrhythmusstörungen bewährt. Die klinische Praxis ihres Einsatzes wirft aber trotz der mittlerweile umfangreichen Erfahrungen mit diesen Geräten noch gewisse Probleme auf.
Eines der bekanntesten und wichtigsten Probleme ist die Gefahr der Schrittmacher-Induzierung von Tachykardien:
Nach ventrikulären Extrasystolen im klinischen Sinne (nachfolgend „klinische VES" genannt) ist verstärkt mit dem Auftreten ventrikuloatrialer Leitung zu rechnen, weil der Kammerdepolarisation keine Vorhofdepolarisation vorausgegangen und die ventrikuloatriale Leitungsbahn (und hierin insbesondere der AV-Knoten) deshalb nicht refraktär ist. Wenn diese physiologische Gegebenheit bei der Gestaltung der Zeitgebung (des Timing) des Schrittmachers nicht berücksichtigt wird, kann es zu einer schrittmachervermittelten Tachykardie (PMT) nach einer klinischen VES kommen. Eine solche entsteht dadurch, daß eine durch retrograde Überleitung formierte P-Welle nach der klinischen VES außerhalb einer am Schrittmacher eingestellten postventrikulären atrialen Refraktärperiode (postventrikulären ARP oder auch "PVARP") erfaßt wird und einen Kammerimpuls triggert, woraufhin die nächste retrograde P-Welle nach diesem Kammerimpuls wiederum erfaßt wird und einen Kammerimpuls triggert, usw.

Um zu verhindern, daß es nach einer klinischen VES, zur Auslösung einer schrittmachervermittelten Tachykardie kommt, muß nach einem vom Schrittmacher als VES identifizierten ventrikulären Senseereignis eine PVARP gestartet werden, die länger ist als die (anzunehmende) VA-Überleitungszeit nach der klinischen VES und die damit auch länger andauert, als die reguläre PVARP nach nicht als VES identifizierten ventrikulären Senseereignissen; vgl. dazu etwa EP 0 077 808 B1 .

Als Erkennungskriterium für eine klinische VES wird von allen Schrittmacherherstellern die fehlende AV-Synchronität des ventrikulären Senseereignisses benutzt, d.h. für den Schrittmacher gilt als ventrikuläre Extrasystole jedes ventrikulär abgefühlte Ereignis, dem kein Vorhofereignis (atriales Senseereignis außerhalb der ARP oder atriales Paceereignis) vorausgegangen war. Eine solche – quasi über die Wahrnehmungsfähigkeit des Schrittmachers definierte – Extrasystole wird auch "Schrittmacher-VES" genannt. Dieses genannte VES-Erkennungskriterium hat eine hohe Sensitivität, d.h. bei intakter ventrikulärer Wahrnehmung ohne Störsignale manifestieren sich alle auftretenden klinischen VES auch als Schrittmacher-VES. Die Spezifizität des Erkennungskriteriums ist aber geringer, d.h. nicht alle Schrittmacher-VES sind auch tatsächlich klinische VES.

Zu einer Fehlbewertung kommt es etwa im Falle einer Vorhofdepolarisation, die in die Kammer übergeleitet und dort wahrgenommen wird, wenn die Vorhofdepolarisation keine AV-Zeit gestartet hat, weil sie im Vorhof entweder überhaupt nicht oder aber innerhalb der ARP wahrgenommen wurde und deshalb für die Schrittmachersteuerung nicht wirksam ge worden ist. Eine solche Vorhofdepolarisation wird auch "refraktäres A-Senseereignis" genannt. Wird ein solches A-Senseereignis in die Herzkammer übergeleitet, wird das ventrikuläre Senseereignis als Schrittmacher-VES gewertet und löst eine verlängerte PVARP aus; vgl. dazu etwa EP 0 308 535 A1 .

Aus der US 5,653,738 ist ein DDI Schrittmacher bekannt, bei dem eine postventrikuläre atriale Refraktärzeit (PVARP) zur Vermeidung von Schrittmacherinduzierten Tachykardien (PMT, PMRR) verlängert wird, wenn, ein P-V Intervall ein vorgegebenes Maß überschreitet. Wenn dann zudem die atriale, Eigenfrequenz genügend hoch und/oder das PR-Intervall relativ lang ist, fällt die nachfolgende P-Welle in die verlängerte PVARP und wird nicht wahrgemommen bzw. zumindest nicht zur Schrittmachersteuerung herangezogen, d.h. es erfolgt nicht auf jede Vorhofaktion eine vorhofsynchrone Kammerstimulation. Diese Arbeitsweise des Schrittmachers wird nachfolgend als "Schrittmacher-VES-Verhalten" bezeichnet; einen Spezialfall stellt die Funktion des 2:1-Blocks dar, bei dem nur auf jede zweite Vorhofaktion ein Kammerstimulus folgt. Diese Betriebsweise dauert so lange an, wie das RP-Intervall kürzer bleibt, als die von der Schrittmacher-VES gestartete verlängerte PVARP. Sobald jedoch eine P-Welle außerhalb der verlängerten PVARP einfällt, wird eine AV-Zeit gestartet, und die Kammer wird wieder vorhofsynchron stimuliert.

Wenn z.B. ein Patient mit einem bekannten Zweikammer-Schrittmacher und mit einem PR-Intervall von 200 ms bei einer PVARP von 200 ms und einer AV-Zeit <200 ms eine atriale Eigenfrequenz (Rate) <150/min hat, wird die Kammer im Verhältnis 1:1 vorhofsynchron stimuliert, d.h. auf jede P-Welle folgt ein Kammerimpuls. Überschreitet die atriale Rate bei Einsetzen einer atrialen Tachykardie einen Schwellwert (nachfolgend auch als "Eintrittsschwelle" bezeichnet) von 150/min, kommt es zum erwähnten Schrittma cher-VES-Verhalten und die PVARP wird auf 400 ms verlängert. Unterschreitet die atriale Rate dann wieder die Eintrittsschwelle, kehrt der Schrittmacher nicht sofort zum vorhofsynchronen Betrieb zurück, sondern erst dann, wenn das RP-Intervall >400 ms wird. Das ist im Beispiel dann der Fall, wenn die atriale Rate <100/min wird, d.h. einen zweiten Schwellwert (nachfolgend auch als "Austrittsschwelle" bezeichnet) unterschreitet. Erst dann nämlich fällt die P-Welle jeweils außerhalb der verlängerten PVARP ein, die durch eine Schrittmacher-VES gestartet wird.

Die Rückkehr aus dem Schrittmacher-VES-Verhalten zum vorhofsynchronen Betrieb wird also bei Abklingen einer atrialen Tachykardie um so mehr verzögert, d.h. die Austrittsschwelle liegt umso niedriger, je länger die verlängerte PVARP eingestellt wurde und/oder je länger das PR-Intervall ist. Ein vergleichbares Problem tritt bei Zweikammerschrittmachern auf, bei denen die AV-Zeit in Anpassung an die aktuell gültige Stimulationsrate einstellbar ist und bei denen daher im Bereich des 2:1-Blockverhaltens eine längere AV-Zeit gilt als außerhalb dieses Betriebsregimes; vgl. EP 0 726 082 A1 . Ein ebenfalls vergleichbares Problem tritt bei Schrittmachern mit einer sogenannten totalen atrialen Refraktärperiode (TARP) auf, die normalerweise mit dem ASense-Ereignis startet, bei Ausbleiben desselben aber mit dem folgenden VSense-Ereignis (Schrittmacher-VES).

Dieses Schrittmacherverhalten kann zu EKG-Interpretationsproblemen führen, weil bei Werten der atrialen Rate, bei denen eine vorhofsynchrone Kammerstimulation erwartet wird, tatsächlich eine solche (noch) nicht erfolgt. Für den Patienten ist ein länger andauerndes Schrittmacher-VES-Verhalten physiologisch nachteilig, speziell etwa im Falle einer hypertrophen obstruktiven Kardiomyopathie oder eines symptomatischen AV-Blocks 1.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Zweikammerschrittmacher mit verbesserertem Ansprechverhalten bei Abklingen einer atrialen Tachykardie zu schaffen, der keinen wesentlich erhöhten Realisierungsaufwand erfordert.

Die Aufgabe wird durch einen Zweikammerschrittmacher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, eine Rückkehr zur atriumsynchronen Kammerstimulation bereits dann zu ermöglichen, wenn die P-Wellen noch als refraktäres A-Senseereignis wahrgenommen werden: Wird eine vorbestimmte Anzahl von Ereignissequenzen aus einem ventrikulären Senseereignis, gefolgt von einem refraktären A-Senseereignis, gefolgt von einem ventrikulären Senseereignis, gefolgt von einem refraktären A-Senseereignis usw. erfaßt, wird für mindestens einen Betriebszyklus testweise die ARP deutlich verkürzt, so daß der Schrittmacher – speziell bei Vorliegen einer tatsächlichen atrialen Rate unterhalb der oben erwähnten Eintrittsschwelle, aber noch oberhalb der Austrittsschwelle – zur 1:1-vorhofsynchronen Kammerstimulation zurückkehren kann.

Hierzu wird in einem Signalmusterspeicher ein eine vorbestimmte Abfolge von Aktivitäten des Herzens widerspiegelndes Signalfolgemuster – nämlich nach obigem das Muster (Vs – Asref)_n in einer vorbestimmten Anzahl n von Wiederholun gen – gespeichert (programmiert), während des nicht 1:1-synchronen Betriebs in einem Signalfolgespeicher die aktuelle Abfolge von Ausgangssignalen der Atrium- und der Ventrikel-Abfühlmittel festgehalten und in einem Vergleicher ein Vergleich der Abfolge von Ausgangssignalen mit dem gespeicherten Signalfolgemuster vorgenommen. Refraktärzeit-Umschaltmittel dienen schließlich zur Einstellung einer verkürzten Refraktärzeit der Refraktärschaltmittel in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Vergleichers, wenn das Vergleichsergebnis positiv ist.

Der Signalmusterspeicher kann zur Speicherung einer Basis-Sequenz ausgebildet und durch einen n-Zähler ergänzt oder von vornherein zur Speicherung von n Sequenzen ausgeführt sein. Der Signalfolgespeicher ist, zur Ausführung der Signalmusterspeichermittel korrespondierend, zur Speicherung einer der Länge des Signalfolgemusters entsprechenden Anzahl von Ausgangssignalen der Atrium- und der Ventrikel-Abfühlmittel ausgebildet.

In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Refraktärschaltmittel einen Refraktärzeitspeicher mit mindestens zwei Speicherbereichen zur Speicherung verschiedener Refraktärzeiten aufweisen, wobei jeweils zwei Speicherbereiche selektiv durch die Refraktärzeit-Umschaltmittel zugreifbar sind. Es können aber mehr als zwei Refraktärzeiten bzw. Refraktärzeitpaare gespeichert werden, um mittels eines Programmiergerätes eine patientenindividuelle Auswahl am implantierten Gerät zu ermöglichen. Alternativ hierzu können die Refraktärzeit-Umschaltmittel eine Teilerstufe umfassen, über die eine programmierte Normal-Refraktärzeit für den Test in einem festen Verhältnis variiert wird.

Für die Signalmusterspeichermittel (bzw. einen hierzu gehörigen Zähler) kann eine Programmierung der Länge des Signalfolgemusters und für den Signalfolgespeicher die entsprechende Programmierung der Anzahl der auszuwertenden Ausgangssignale über eine Telemetriestrecke vorgesehen sein.

Die Refraktärschaltmittel sind insbesondere (in an sich bekannter Weise) zur Zusammensetzung der Refraktärzeit aus einer Basis-Refraktärzeit und einem Verlängerungsbetrag ("ARP extension") ausgebildet, der im Falle eines Starts der Refraktärzeit durch ein Signal der Ventrikel-Abfühlmittel addiert wird.

Beim vorteilhaften Einsatz der Erfindung in einem Schrittmacher mit Anpassung der AV-Zeit an die Rate sind die Refraktärschaltmittel – in ebenfalls an sich bekannter Weise – zur Festlegung der Refraktärzeit in Abhängigkeit von einer erfaßten Frequenz der Aktivität im Vorhof ausgebildet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind im übrigen in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 ein allgemeines Funktions-Blockschaltbild eines Zweikammerschrittmachers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
2 ein Funktions-Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführung der Stimulations-Steuereinheit und der Refraktärschaltmittel des Zweikammerschrittmachers nach 1.
1 zeigt in einer Prinzpdarstellung die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Komponenten einer aus einem Zweikammerschrittmacher 100 und einem Programmiergerät 200 sowie einer Atriumelektrode EA im Atrium A und einer Ventrikelelektrode EV im Ventrikel V eines Herzens H bestehenden Schrittmacheranordnung. Zur Verbindung des implantierten Schrittmachers 100 mit dem Programmiergerät 200 ist eine interne Telemetrieeinheit 101 und zur allgemeinen Betriebssteuerung eine Stimulations-Steuereinheit 100A vorgesehen. Letzterer sind in üblicher Weise ein interner Programmspeicher 102 und ein Datenspeicher 103 sowie ein Takt- und Zeitgeber 104 zugeordnet. Mit der Ventrikelelektrode EV ist eingangsseitig eine Ventrikel-Abfühleinheit 105 und ausgangsseitig eine Ventrikel-Stimulationseinheit 106 verbunden, und analog ist mit der Atriumelektrode EA eingangsseitig eine Atrium-Abfühleinheit 107 und ausgangsseitig eine Atrium-Stimulationseinheit 108 verbunden. Die Abfühleinheiten 105, 107 sind – mindestens mittelbar – mit Dateneingängen der Stimulations-Steuereinheit 100A verbunden, und die Stimulationseinheiten 106, 108 sind mit Steuersignalausgängen derselben verbunden.
Der Zweikammerschrittmacher 100 ist – abgesehen von weiteren möglichen Betriebsarten, die im Zusammenhang mit der Erfindung nicht weiter interessieren – zu einem atriumsynchronen Kammerstimulations-Betrieb ausgebildet. Er ist weiterhin (in ebenfalls bekannter Weise) zu einer Umschaltung aus dem 1:1-atriumsynchronen Betrieb in eine grundsätzlich als Schrittmacher-VES-Verhalten zu bezeichnende Betriebsweise und zur Zurückschaltung in den 1:1-synchronen Betrieb bei Beendigung solcher Episoden gehäuf ter VES bzw. von Vorhofflattern ausgebildet. Die Besonderheit der vorgeschlagenen Lösung liegt in einem die frühzeitige Zurückschaltung ermöglichenden Aufbau und Betrieb, speziell der Stimulations-Steuereinheit 100A und der Refraktärschaltmittel 100B.
Grundsätzlich wird die Zurückschaltung ermöglicht, sobald für eine vorbestimmte Anzahl von Herzzyklen eine ununterbrochene Abfolge von ventrikulären Senseereignissen und refraktären atrialen Senseereignissen erfaßt wird.
2 zeigt ein Blockschaltbild von Funktionselementen einer bevorzugten Ausführung der Stimulations-Steuereinheit 100A und der Refraktärschaltmittel 100B des Zweikammerschrittmachers 100 nach 1. Die Darstellung ist auf die für die Ausführung der Erfindung wesentlichen Funktionen beschränkt, denn Aufbau und Funktionen eines Zweikammerschrittmachers sind dem Fachmann an sich vertraut.
Die Stimulations-Steuereinheit 100A umfaßt zunächst eine eingangsseitig mit der Atrium-Abfühleinheit 107 und zudem mit dem Zeitgeber 104 verbundene Vorhofraten-Bestimmungsstufe 109, einen programmierbaren Vorhofraten-Schwellwertspeicher 110 und eine eingangsseitig mit den Stufen 109, 110 verbundene Vorhofraten-Vergleichereinheit 111. Der Ausgang der Vergleichereinheit 111 ist mit einem Eingang eines Controllers 112 verbunden. Über diese Funktionsgruppen kann die nachfolgend beschriebene Funktion einer testweisen Refraktärzeitumschaltung ausgelöst werden, sobald die Vorhof rate nach einer Tachykardieepisode wieder unter einen programmierten Schwellwert fällt.
Diese Funktion wird durch einen mit der Atrium-Abfühleinheit 107 und der Ventrikel-Abfühleinheit 105 verbundenen Signalfolgespeicher 113 im Zusammenwirken mit einem Signalmusterspeicher 114 und einer mit den Ausgängen beider Speicher verbundene Vergleichereinheit 115 ausgeführt. Der Signalfolgespeicher 113 ist eine grundsätzlich nach dem FIFO-Prinzip organisierte und mit Verarbeitungsfunktionen ausgestattete Einheit. Er speichert nach Aktivierung über den Controller 112 die von der Atrium-Abfühleinheit 107 und der Ventrikel-Abfühleinheit 105 ausgegebenen Signale, soweit diese nicht anhand von zusätzlichen Signalen, die über Signalverbindungen zur Ventrikel-Stimulationseinheit 106 und Atrium-Stimulationseinheit 108 empfangen werden, als evozierte Signale klassifiziert werden müssen, in ihrer Abfolge unter Zuweisung einer Kennung "As(ref)" (refraktäres Vorhof-Senseereignis) bzw. "Vs" (Ventrikel-Senseereignis).
Sobald der Signalfolgespeicher 113 voll ist, d.h. eine durch seine verfügbare Kapazität vorbestimmte Anzahl von aktuell erfaßten Atrium- und Ventrikel-Signalen enthält, wird durch den Controller ein Mustervergleich des Speicherinhaltes mit dem Inhalt des Signalmusterspeichers 114 in der Vergleichereinheit 115 ausgelöst. Hinsichtlich der Anzahl der Signale stimmen das registrierte und das gespeicherte Signalmuster definitionsgemäß überein. Bei positivem Ergebnis des Vergleichs, d.h. Übereinstimmung auch der Signalsequenzen, gibt die Vergleichereinheit 115 ein Signal ab, das einerseits den Controller zur Beendigung des Tests veranlaßt. Andererseits gelangt dieses Signal zu einer zu den Refraktärschaltmitteln 100B gehörenden Speicherzugriffssteuerung 116. Diese nimmt eine Umschaltung des gültigen Speicherbereiches in einem Refraktärzeitspeicher 117 vor, wodurch in einem Refraktärzeitglied 118, das über den Speicher 117 gesteuert wird, eine verkürzte Refraktärzeit (z.B. statt vorher 400 ms nunmehr 200 ms) eingestellt wird. Hat der Vergleich hingegen ein negatives Ergebnis (Nichtübereinstimmung der Signalfolgen), so wird auf das nächste am Signalfolgespeicher 113 eintreffende Eingangssignal gewartet und dieses – unter Verwerfen des "ältesten" Signals – gespeichert und selbsttätig ein neuer Vergleich ausgeführt usw.
Ein von den Atrium-Abfühlmitteln 107 kommendes Signal gelangt über das Refraktärzeitglied 118 in die Stimulations-Steuerstufe 100A, und zwar (vereinfacht dargestellt) zu einem AV-Verzögerungsglied 119, in dem eine AV-Zeit gestartet wird, deren Wert aufgrund des über einen Steuereingang zugeführten Ausgangssignals der Vorhofraten-Bestimmungsstufe 109 in Abhängigkeit von der aktuellen Vorhofrate eingestellt wird. Nach Durchgang durch eine durch ein etwaiges Signal von den Ventrikel-Abfühlmitteln aktivierte Inhibierungsstufe 120 löst das Ausgangssignal vom AV-Verzögerungsglied 119 schließlich einen ventrikulären Stimulus der Ventrikel-Stimulationsstufe 106 aus, wenn vor Ablauf der gültigen AV-Zeit keine spontane Ventrikelaktion erfaßt wurde. In Abhängigkeit vom Ergebnis des erwähnten Signalfolgevergleichs erfolgt die Stimulations-Steuerung unter Einhaltung der normalen oder Einstellung einer verkürzten Refraktärzeit, wodurch bei Erfüllung des Vergleichskriteriums eine frühzeitige Rückkehr in den 1:1-atriumsynchronen Betrieb bereits bei Ratenwerten ermöglicht wird, bei denen der Schrittmacher üblicherweise im Schrittmacher-VES-Verhalten verharren würde.
Die beschriebene Funktion ist hinsichtlich der konkreten Parameter weitgehend programmierbar, wie in der Figur durch die Datenverbindung zwischen der interne Telemetrieeinheit 101 und den Blöcken 110, 112 bis 114 und 116 symbolisiert ist. Hierdurch kann wahlweise eine Programmierung des konkreten Testablaufes, des Vorhofraten-Schwellwertes, der Signalfolgelängen und der Refraktärzeiten erfolgen. Letztere können zusätzlich, wie in der Figur durch die Verbindung zwischen den Blöcken 109 und 117 dargestellt, optional auch in Abhängigkeit von der Vorhof rate eingestellt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten möglich, welche von der dargestellten Lösung auch in anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
So ist eine weitgehend softwaremäßige Realisierung der beschriebenen Funktionen ebenso möglich wie der Einsatz spezieller Hardwarelöungen, etwa von ASICs, für eine Reihe von Funktionskomponenten. Die oben erwähnten Speichermittel können auch durch Kombinationen von Logikelementen, ggfs. mit Zählern, realisiert sein. Beispielsweise ist das Zusammenwirken von Signalmusterspeicher, Signalfolgespeicher und zugeordneten Vergleichermitteln auf diese Weise zweckmäßig auch durch Logikstufen im Zusammenwirken mit einem programmierbaren Zähler realisierbar.
Die oben erwähnten Programmierungsmöglichkeiten werden nicht notwendigerweise in jeder Ausführung benutzt, andererseits ist ihre Nennung aber auch nicht als erschöpfend zu verstehen.
Die oben beschriebene Beendigung des Schrittmacher-VES-Verhaltens mit Rückkehr zur 1:1-vorhofsynchronen Kammerstimulation ist als bevorzugter Anwendungsfall der Erfindung aufzufassen. Generell erstreckt sich der Anwendungsbereich der Erfindung auf alle Fälle, in denen die Verkürzung der atrialen Refraktärzeit und/oder postventrikulären atrialen Refraktärzeit bewirken soll, daß refraktäre A-Senseereignisse zu nicht-refraktären A-Senseereignissen werden. Ein solcher Algorithmus läßt sich z.B. zur Terminierung bestimmter Tachykardien verwenden, die durch eine "kreisende" Erregung (sog. Wiedereintritts- bzw. Reentry-Tachykardien) unter Einbeziehung der Vorhöfe und Kammern entstehen (z.B. das sog. WPW-Syndrom). So ist z.B. bekannt, daß sich solche Tachykardien unter bestimmten Voraussetzungen durch P-Wellen synchrone Kammerstimulation mit kurzer AV-Zeit verhindern und/oder terminieren lassen. Kommt es z.B. bei einem Patienten mit WPW-Syndrom zu einer kreisenden Erregung unter Einbeziehung der Vorhöfe und Kammern über den AV-Knoten und eine zusätzliche Leitungsbahn, können die atrioventrikulären und ventrikuloatrialen Leitungszeiten so beschaffen sein, daß die Vorhofdepolatisationen refraktäre A-Senseereignisse sind und deshalb keinen Kammerimpuls triggern können. Durch eine Verkürzung der (postventrikulären) atrialen Refraktärzeit wird dann erreicht, daß die an der kreisenden Erregung beteiligte Vorhofdepolarisation als nicht-refraktäres A-Senseereignis gewertet wird, einen Kammerimpuls triggern und die kreisende Erregung terminieren kann.

Claims

Zweikammer-Herzschrittmacher (100) mit – Atrium-Abfühlmitteln (EA, 107) zum Abfühlen elektrischer Aktivität im Vorhof (A) und Ventrikel-Abfühlmitteln (EV, 105) zum Abfühlen elektrischer Aktivität in der Herzkammer (V) eines Herzens (H) und zur Ausgabe entsprechender Ausgangssignale, – Refraktärschaltmitteln (100B) zur Beeinflussung der Verarbeitung von Ausgangssignalen der Atrium-Abfühlmittel für eine vorbestimmte Refraktärzeit nach Erscheinen eines Ausgangssignals der Atrium- oder Ventrikel-Abfühlmittel, – Ventrikel-Stimulationsmitteln (106, EV) zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen und deren Abgabe an den Ventrikel und – einer Stimulations-Steuereinheit (100A) zur Zeitsteuerung der Abgabe der Stimulationsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß – ein Signalmusterspeicher (114) zur Speicherung eines eine vorbestimmte Abfolge von Aktivitäten des Herzens widerspiegelnden Signalfolgemusters oder einer Basissequenz und einer vorbestimmten Anzahl der Basissequenz, – ein Signalfolgespeicher (113) zur Speicherung einer Folge von Ausgangssignalen der Atrium- und der Ventrikel-Abfühlmittel, – Vergleichermittel (115) zum Vergleich der Folge von Ausgangssignalen mit dem gespeicherten Signalfolgemuster oder der Basissequenz und deren Anzahl und zur Ausgabe eines Ausgangssignals bei Übereinstimmung beider und – Refraktärzeit-Umschaltmittel (116) zur Einstellung einer verkürzten Refraktärzeit der Refraktärschaltmittel in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichermittel vorgesehen sind.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Refraktärschaltmittel (100B) einen Refraktärzeitspeicher (117) mit mindestens zwei Speicherbereichen zur Speicherung verschiedener Refraktärzeiten aufweisen, wobei jeweils einer von zwei Speicherbereichen selektiv durch die Refraktärzeit-Umschaltmittel (116) zugreifbar ist.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Refraktärzeit-Umschaltmittel eine Teilerstufe mit vorbestimmtem Teilungsverhältnis aufweisen.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalmusterspeicher (114) zur Speicherung eines Signalfolgemusters, welches eine vorbestimmte Anzahl von alternierend auftretenden ventrikulären Sense-Ereignissen und refraktären atrialen Sense-Ereignissen repräsentiert, und der Signalfolgespeicher (113) zur Speicherung einer der Länge des Signalfolgemusters entsprechenden Anzahl von Ausgangssignalen der Atrium- und der Ventrikel-Abfühlmittel (105, 107) ausgebildet sind.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalmusterspeicher (114) zur Programmierung der Länge des Signalfolgemusters und der Signalfolgespeicher (113) zur entsprechenden Programmierung der Anzahl der Ausgangssignale über eine Telemetriestrecke (101, 200) ausgebildet sind.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Refraktärschaltmittel (100B) zur Zusammensetzung der Refraktärzeit aus einer Basis-Refraktärzeit und einem Verlängerungsbetrag, der im Falle eines Starts der Refraktärzeit durch ein Signal der Ventrikel-Abfühlmittel (105) addiert wird, ausgebildet sind.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Refraktärschaltmittel (100B) zur Festlegung der Refraktärzeit in Abhängigkeit von einer erfaßten Frequenz der Aktivität im Vorhof ausgebildet sind.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Teststeuermittel zur Aktivierung des Signalfolgespeichers (113) oder der Vergleichermittel (115) in Abhängigkeit von einer erfaßten Frequenz der Aktivität im Vorhof.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teststeuermittel eine Vorhofraten-Bestimmungsstufe (109), einen Vorhofraten-Schwellwertspeicher (110), eine eingangsseitig mit beiden verbundene Vorhofraten-Vergleichereinheit (111) und eine mit dem Ausgang der Vorhofraten-Vergleichereinheit verbundene Testauslösestufe (112) aufweisen.
Zweikammer-Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stimulations-Steuereinheit (100A) zu einem Umschalten von einer nicht 1:1-vorhofsynchronen in eine 1:1-vorhofsynchrone Betriebsart in Abhängigkeit von durch die Refraktärschaltmittel (100B) beeinflußten Signalen der Atrium-Abfühlmittel (EA, 107) ausgebildet ist.