DE202016008929U1 - Cardioverter defibrillator and portable blood pressure change monitor therefor - Google Patents
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Abstract
Kardioverter-Defibrillator geeignet für die Eignungsbestimmung für die Verabreichung eines Defibrillator-Stromstoßes, der die folgenden Schritte umfasst:
Erfassen einer ventrikulären Tachykardie in einer Person;
Erlangen einer Indikation des Blutdrucks der Person;
wenn der Blutdruck unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, Bestimmen, dass die Verabreichung eines Defibrillator-Stromstoßes angemessen ist.
Cardioverter-defibrillator suitable for determining eligibility for delivery of a defibrillator shock, comprising the following steps:
Detecting a ventricular tachycardia in a person;
Obtaining an indication of the subject's blood pressure;
if the blood pressure is below a predetermined threshold, determining that delivery of a defibrillator surge is appropriate.
Description
Die aktuelle Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kardioverter-Defibrillatoren.The current invention relates to the field of cardioverter defibrillators.
Eine ventrikuläre Tachykardie (VT) ist eine abnormal schnelle Herzfrequenz, die sich aus einer falschen elektrischen Aktivität in den unteren Kammern (Ventrikeln) des Herzens ergibt. Bei einer VT ziehen sich die Ventrikel in einer schnellen, unsynchronisierten Weise zusammen. Das heißt, die Ventrikel „fibrillieren“ statt rhythmisch in einer gesunden Geschwindigkeit zu schlagen. Als Resultat kann das Herz wenig oder kein Blut pumpen. Dies ist eine potenziell lebensbedrohliche Herzrhythmusstörung, da sie zu niedrigem Blutdruck und zu Kammerflimmern (VF), plötzlichem Herzstillstand (SCA) bis hin zum Tod führen kann.Ventricular tachycardia (VT) is an abnormally fast heart rate that results from improper electrical activity in the lower chambers (ventricles) of the heart. In VT, the ventricles contract in a rapid, unsynchronized manner. That is, the ventricles “fibrillate” instead of beating rhythmically at a healthy rate. As a result, the heart can pump little or no blood. This is a potentially life-threatening arrhythmia as it can lead to low blood pressure and ventricular fibrillation (VF), sudden cardiac arrest (SCA), and even death.
VT wird manchmal als Herzfrequenz über 100 Schläge pro Minute mit mindestens drei unregelmäßigen aufeinanderfolgenden Pulsschlägen definiert. VF ist ein ernsterer Gesundheitszustand, der durch eine noch schnellere Herzfrequenz definiert ist. Im weiteren wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit bei der Erwähnung von VT auch VF eingeschlossen, wenn es für sinnvoll erachtet wird.VT is sometimes defined as a heart rate above 100 beats per minute with at least three irregular consecutive pulse beats. VF is a more serious health condition that is defined by an even faster heart rate. In the following, for reasons of expediency, VF is also included when mentioning VT if it is considered useful.
Menschen, die zuvor schon einen Herzstillstand oder VT erlitten haben, benötigen eine kontinuierliche Überwachung eines plötzlichen VT-Vorfalls. Eine Möglichkeit, die Überwachung einer Person auf VT rund um die Uhr bereitzustellen, ist die Implantation eines ICD (implantierbaren Kardioverter-Defibrillators) in die Person.People who have previously suffered cardiac arrest or VT need continuous monitoring of a sudden VT incident. One way to provide 24/7 monitoring of a person for VT is to have an ICD (implantable cardioverter defibrillator) implanted in the person.
Ein ICD ist ein elektronisches Gerät, das den Herzrhythmus einer Person fortlaufend überwacht und gewöhnlich operativ unter die Haut in der linken oberen Brust oder am Bauch einer Person eingesetzt wird. Typischerweise umfasst ein ICD einen Stromerzeuger und ein oder mehrere Elektrodenkabel.An ICD is an electronic device that continuously monitors a person's heart rhythm and is usually surgically placed under the skin in a person's upper left chest or abdomen. Typically, an ICD includes a power generator and one or more electrode cables.
Der Stromerzeuger enthält einen Computerchip oder Schaltkreis mit einem RAM-Speicher, einer Software, einem Kondensator und einer langlebigen Batterie. Das Elektrodenkabel wird mit dem Stromerzeuger verbunden und verläuft durch eine Vene, um in Kontakt mit einer ausgewählten Herzkammer zu kommen, dies kann das Ventrikel, der rechte Vorhof oder der Koronarsinus sein. Der einfachste ICD hat ein einzelnes Kabel, während komplexere zwei oder drei Kabel aufweisen, jedes Kabel wird mit einem jeweils anderen Teil des Herzens verbunden. Jedes Kabel umfasst ein Paar Elektroden. Die Elektroden dienen einerseits der Überwachung des Herzrhythmus und andererseits der Bereitstellung eines therapeutischen Stromstoßes. Wenn ein ICD eine sehr schnelle, abnormale Herzfrequenz erfasst, löst er einen Stromstoß in der Herzkammer über das Kabel aus, um die schnelle Herzfrequenz zu defibrillieren, d.h. den normalen Herzrhythmus wiederherzustellen. Typischerweise beträgt der von den ICDs ausgelöste Stromstoß 40 Joule. Dies ist geringer als der von einem externen, nichtimplantierten, von Arzt- und Pflegepersonal eingesetzten Defibrillator bereitgestellte Wert, der bei ungefähr 100 - 360 Joule liegt. Um jedoch eine geeignete Therapie für die verschiedenen Arten von Herzrhythmusstörungen bereitzustellen, sollten die ICDs möglichst eine Vielzahl an Stromstoß-Typen umfassen. Beispielsweise kann, wenn die Herzfrequenz zu schnell ist, eine Reihe von kleinen Elektroimpulsen ausgelöst werden. Wenn die Herzfrequenz jedoch gefährlich hoch ist, kann ein Hochenergie-Stromstoß bereitgestellt werden.The generator contains a computer chip or circuit with RAM memory, software, a capacitor and a long-life battery. The electrode cable is connected to the power generator and runs through a vein to come into contact with a selected heart chamber, this can be the ventricle, the right atrium or the coronary sinus. The simplest ICD has a single cable, while more complex ICDs have two or three cables, each cable connecting to a different part of the heart. Each cable includes a pair of electrodes. The electrodes are used on the one hand to monitor the heart rhythm and on the other hand to provide a therapeutic current surge. When an ICD detects a very fast, abnormal heart rate, it triggers an electrical surge in the heart chamber through the cord to defibrillate the fast heart rate, i.e. restore normal heart rhythm. Typically, the current surge generated by the ICDs is 40 joules. This is less than what an external, non-implanted, physician-nurse-used defibrillator would provide, which is approximately 100-360 joules. However, in order to provide appropriate therapy for the various types of cardiac arrhythmias, ICDs should include a variety of surge types as possible. For example, if the heart rate is too fast, a series of small electrical pulses can be triggered. However, if the heart rate is dangerously high, a high energy surge of electricity can be provided.
Typischerweise erfasst das Kabel in Echtzeit das elektrokardiographische Signal (EKG-Signal) des Herzrhythmus, der analysiert wird, um die Herzfrequenz zu bestimmen. Die Herzfrequenz wird typischerweise aus der Dauer jedes Kardiozyklus auf einer Herzschlag-zu-Herzschlag-Basis bestimmt. Diese Unterscheidung einer VT von einem normalen Herzrhythmus ist bekannt als Herzfrequenz-Diskriminierung. Jedoch nicht jeder zu schnelle Herzrhythmus zeigt eine VT an.Typically, the cable acquires the electrocardiographic (EKG) signal of the heart rhythm in real time, which is analyzed to determine the heart rate. Heart rate is typically determined from the duration of each cardio cycle on a heartbeat-by-heartbeat basis. This distinction between a VT and a normal heart rhythm is known as heart rate discrimination. However, not every heart rhythm that is too fast indicates VT.
Um genauer zu bestimmen, ob eine VT vorliegt, wenn eine zu schnelle Herzfrequenz festgestellt wird, umfassen viele ICDs jetzt im VT-Detektionsverfahren eine Bewertung der Pulsmorphologie, die als Morphologie-Diskriminierung bekannt ist. Dies ist einfach ein Verfahren der Korrelation einer Vorlage eines einzelnen, normalen Pulssignals mit einer aktuellen Stichprobe des Pulses einer Person. Wenn die Morphologie des aktuellen Pulses der Person mit der Vorlage korreliert, wird die schnelle Herzfrequenz nicht als Anzeichen einer VT betrachtet und es wird kein Stromstoß ausgelöst. Wenn der Puls nicht mit der Vorlage korreliert, geht der ICD davon aus, dass eine VT eingetreten ist und löst einen Stromstoß aus, um die zu schnelle Herzfrequenz zu defibrillieren.To more accurately determine whether a VT is present when the heart rate is too fast, many ICDs now incorporate a pulse morphology assessment known as morphology discrimination in the VT detection process. This is simply a method of correlating a template of a single, normal pulse signal with a current sample of a person's pulse. If the person's current heart rate morphology correlates with the template, the rapid heart rate is not considered an indication of VT and no electrical shock is triggered. If the pulse does not correlate with the template, the ICD assumes that a VT has occurred and releases an electric shock to defibrillate the too fast heart rate.
Trotz solcher komplexer Signalverarbeitungsalgorithmen für die präzise Bestimmung einer VT und trotz einer Vielzahl an Strategien für die Bestimmung, ob eine Therapie angemessen ist, sind Fälle ungeeigneter Therapien aufgetreten, d.h. Therapien wurden für Personen eingesetzt, bei denen der gesundheitliche Zustand diese Therapien nicht erfordert hätte. In einigen Beispielen war das Herz der Person in der Lage, trotz eines zu hohen Pulses und abnormaler Morphologie, Blut relativ normal zu pumpen. Diese Art von VT ist bekannt als hämodynamisch stabile VT, die die Durchblutung des Patienten nicht beeinträchtigt. Deshalb benötigt diese Person keinen Stromstoß, um die normale Funktion wiederherzustellen. Die Auslösung eines Stromstoßes im Herzen, wäre in diesem Fall schädlicher als nützlich. Leider sind die Algorithmen, die derzeit von ICDs angewendet werden, nicht in der Lage, zwischen hämodynamisch stabiler VT (im Weiteren als stabile VT bezeichnet) und einer hämodynamisch instabilen VT (im Weiteren als instabile VT bezeichnet) zu unterscheiden.Despite such complex signal processing algorithms for the precise determination of a VT and despite a multitude of strategies for determining whether a therapy is appropriate, cases of unsuitable therapies have occurred, that is, therapies have been used for people whose health status would not have required these therapies. In some examples, the person's heart was able to pump blood relatively normally despite an excessively high pulse rate and abnormal morphology. This type of VT is known as hemodynamically stable VT, which does not affect the patient's blood flow. Therefore, this person does not need a power surge to restore normal function. Triggering an electric shock in the heart would be more harmful than useful in this case. Unfortunately, the algorithms currently used by ICDs are unable to differentiate between hemodynamically stable VT (hereinafter referred to as stable VT) and hemodynamically unstable VT (hereinafter referred to as unstable VT).
Wenn ein nicht-implantierter, externer Kardioverter-Defibrillator manuell von Rettungssanitätern eingesetzt wird, ist die derzeitige Strategie, die Person eine Zeit lang unter der VT leiden zu lassen, um zu erkennen, ob diese Person Zeichen eines Herzstillstands aufweist. Wenn kein Herzstillstand beobachtet wird, bedeutet dies, dass die VT hämodynamisch stabil und keine Stromstoß-Therapie notwendig ist. Wenn die Person jedoch beginnt, Zeichen eines Herzstillstands zu zeigen, wird ein Stromstoß ausgelöst, indem die Elektroden des externen Kardioverter-Defibrillators auf seine Brust gesetzt werden. Bei einigen ICDs wird eine ähnliche Strategie eingesetzt, wobei eine obligatorische Wartezeit einzuhalten ist, wenn eine zu hohe Herzfrequenz festgestellt wird, bevor eine Stromstoß-Therapie begonnen werden darf. Dies ist eine gefährliche Strategie, da wertvolle Zeit verrinnt, die für eine lebensrettende Defibrillation hätte genutzt werden können, während die Person beoabachtet wird.When a non-implanted external cardioverter-defibrillator is manually deployed by paramedics, the current strategy is to leave the person with VT for a period to see if that person is showing signs of cardiac arrest. If cardiac arrest is not observed, it means that the VT is hemodynamically stable and no surge therapy is necessary. However, if the person begins to show signs of cardiac arrest, an electrical shock is triggered by placing the external cardioverter-defibrillator electrodes on their chest. A similar strategy is used with some ICDs, with a mandatory waiting period if an excessive heart rate is detected before surge therapy can be started. This is a dangerous strategy as it wastes valuable time that could have been used for lifesaving defibrillation while the person is being observed.
Deshalb ist eines der Hauptprobleme bei der korrekten Nutzung der Kardioverter-Defibrillatoren die Tatsache, dass der Kardioverter-Defibrillator nicht zwischen einer stabilen und nicht-stabilen VT unterscheiden kann.Therefore, one of the main problems with the correct use of cardioverter-defibrillators is the fact that the cardioverter-defibrillator cannot distinguish between stable and unstable VT.
Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Verfahren oder ein Gerät bereitzustellen, das zwischen einer stabilen VT und einer instabilen VT unterscheiden und damit möglicherweise die Wahrscheinlichkeit erhöhen kann, eine geeignete Therapie für die Behandlung der VT anzuwenden.Accordingly, it is desirable to provide a method or apparatus that can distinguish between stable VT and unstable VT and thereby potentially increase the likelihood of using an appropriate therapy for treating VT.
In einem ersten Aspekt schlägt die Erfindung Kardioverter-Defibrillator geeignet für die Eignungsbestimmung für die Verabreichung eines Defibrillator-Stromstoßes vor, der die folgenden Schritte umfasst: Erkennen einer ventrikulären Tachykardie (VT) in einer Person; Erhalten einer Blutdruckindikation der Person; wenn der Blutdruck unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, Bestimmen, ob ein Defibrillator-Stromstoß angemessen ist.In a first aspect, the invention proposes a cardioverter-defibrillator suitable for determining suitability for the delivery of a defibrillator surge, comprising the steps of: detecting a ventricular tachycardia (VT) in a person; Getting a blood pressure indication of the person; if the blood pressure is below a predetermined threshold, determining whether a defibrillator surge is appropriate.
Im weiteren wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit bei der Erwähnung von VT auch VF eingeschlossen, wenn es für sinnvoll erachtet wird.In the following, for reasons of expediency, VF is also included when mentioning VT if it is considered useful.
Optional kann der Schwellenwert ein Festwert sein, der auf Personen angewendet wird, bei denen der Kardioverter-Defibrillator geeignet für die Eignungsbestimmung ist. Der Wert kann durch Prüfen der typischen Durchblutungsfrequenz bei den meisten Personen bestimmt werden. In diesem Fall wird der Schwellenwert unabhängig vom jeweiligen Benutzer angewendet.Optionally, the threshold value can be a fixed value which is applied to persons for whom the cardioverter-defibrillator is suitable for determining suitability. The value can be determined by examining the typical blood flow rate in most people. In this case, the threshold is applied regardless of the user.
Alternativ ist der Schwellenwert ein Wert, der dynamisch abgelesen wird, wenn eine VT auftritt. Die Nutzung eines solchen dynamisch bestimmten Schwellenwerts beseitigt falsche Alarmmeldungen, die auftreten können, wenn der Schwellenwert ein Festwert ist, d.h. weil der Blutdruck in natürlicher Weise schwankt und sich von Person zu Person unterscheidet. Wenn eine VT zu einem Zeitpunkt eines normalen aber relativ niedrigen Blutdrucks auftritt, kann ein falscher Alarm ausgelöst werden, der davon ausgeht, dass die VT die Ursache für einen niedrigen Blutdruck war.Alternatively, the threshold is a value that is dynamically read when a VT occurs. The use of such a dynamically determined threshold eliminates false alarms that can occur when the threshold is a fixed value, i.e. because blood pressure fluctuates naturally and differs from person to person. If a VT occurs at a time when blood pressure is normal but relatively low, it may set off a false alarm, assuming that the VT was the cause of the low blood pressure.
In einer weiteren Alternative ist der Schwellenwert der Blutdruck einer Person, der direkt vor Eintreten der Herzrhythmusstörung gemessen wird.In another alternative, the threshold is a person's blood pressure, which is measured just before the arrhythmia occurs.
Stabile VT und nicht-stabile VT werden auf der Grundlage voneinander unterschieden, ob das Herz in der Lage ist, Blut während des Verlaufs der VT zu pumpen. Typischerweise kann eine nicht-stabile VT durch die Beobachtung eines Blutdruckabfalls bestimmt werden, der simultan mit dem Einsetzen eines schnellen Herzrhythmus auftritt. Dementsprechend kann durch die Anforderung, dass ein Blutdruckabfall zu beobachten sein muss, bevor eine Defibrillation ausgelöst wird, die Gefahr einer unangemessenen Therapie für eine Person, die unter einer stabilen VT leidet, verhindert werden.Stable VT and unstable VT are differentiated based on whether the heart is able to pump blood during the course of VT. Typically, unstable VT can be determined by observing a drop in blood pressure that occurs simultaneously with the onset of a rapid heart rhythm. Accordingly, the requirement that a drop in blood pressure be observed before defibrillation is initiated can prevent the risk of inadequate therapy for a person suffering from stable VT.
Vorzugsweise kann der Kardioverter-Defibrillator folgende Schritte durchführen: Messen der Durchblutung in der Haut einer Person; wobei ein Abfall der Hautdurchblutung oder des Blutwerts der Haut herangezogen wird, um einen entsprechenden Blutdruckabfall anzuzeigen.Preferably, the cardioverter-defibrillator can perform the following steps: measuring blood flow in a person's skin; a drop in blood flow to the skin or in the blood count of the skin being used to indicate a corresponding drop in blood pressure.
Noch mehr vorzuziehen ist der Kardioverter-Defibrillator, wenn dieser folgende Schritte durchführt: Prüfung der Hautdurchblutung durch Überwachung des von der Haut reflektierten Lichts. Die Hautdurchblutung zeigt den Blutdruck an und kann sehr schnell festgestellt werden, und die Überwachung der Hautdurchblutung ist daher ein robustes, unempfindliches aber zuverlässiges Verfahren für die Blutdruckmessung.The cardioverter-defibrillator is even more preferable if it does the following: Checks skin blood flow by monitoring the light reflected from the skin. The skin blood flow indicates the blood pressure and can be determined very quickly, and the monitoring of the skin blood flow is therefore a robust, insensitive but reliable method for measuring blood pressure.
Die Blutdruckmessung mit klinischen Geräten, wie einem Blutdruckmessgerät, erfordert dagegen Zeit und erfahrene Bediener. Wenn ein Blutdruckmessgerät eingesetzt wird, um den Blutdruck einer Person zu messen, die unter einer VT leidet, muss dem Blutdruckmessgerät eine entsprechend lange Zeit eingeräumt werden, um den Messvorgang abzuschließen. Daher verschwendet die Blutdruckmessung einer Person, die unter einer VT leidet, über ein Blutdruckmessgerät wertvolle Zeit, die dafür hätte eingesetzt werden können, deren Leben zu retten, wenn es sich um eine instabile VT handelt. Darüber hinaus ist die Ablesung eines Blutdruckmessgeräts nur nützlich für die Messung des Blutdrucks zu einem bestimmten Zeitpunkt, es kann Blutdruckänderungen oder -abfälle nicht dynamisch nachverfolgen. Zweckmäßigerweise überwindet die Erfindung diese Probleme, die mit der Nutzung eines Blutdruckmessgeräts verbunden sind, indem die Hautdurchblutung über optische Abtastung zur Erfassung einer instabilen VT, wie beispielsweise über ein PPG (Photoplethysmogramm), gemessen wird.On the other hand, measuring blood pressure with clinical devices such as a blood pressure monitor requires time and experienced operators. When a blood pressure monitor is used to measure the blood pressure of a person with VT, the blood pressure monitor must be given a sufficiently long time to complete the measurement. As a result, a person suffering from VT is over wasting a blood pressure reading a blood pressure monitor valuable time that could have been used saving their lives if the VT is unstable. In addition, a blood pressure monitor reading is only useful for measuring blood pressure at a given point in time; it cannot dynamically track changes or drops in blood pressure. The invention expediently overcomes these problems associated with the use of a blood pressure measuring device by measuring the skin blood flow via optical scanning to detect an unstable VT, for example via a PPG (photoplethysmogram).
Ein PPG-Sensor ist in der Lage, eine dynamische Änderung der Durchblutung in den oberen Hautschichten festzustellen und zu überwachen, ob die Durchblutung ausreichend ist, und dadurch qualitativ zu bestimmen, ob ein signifikanter Blutdruckabfall vorliegt. Dies reicht für den Nachweis aus, ob die VT stabil ist oder nicht und ob eine präzise Quantifizierung des exakten Werts des Blutdruckabfalls notwendig ist oder nicht. Dies führt zu dem weiteren Vorteil, dass die Blutdrucküberwachung für die Feststellung, ob ein VT-Vorfall stabil ist oder nicht, von robusteren und unempfindlicheren Geräten als einem Blutdruckmessgerät ausgeführt werden kann. Unempfindlichkeit in der Gestaltung eines Geräts ist eine wichtige Qualität, so kann das Gerät möglicherweise von einer Person tagsüber mit sich getragen werden, ohne dass die Gefahr von Störungen am Gerät besteht. Insbesondere ein lichtbasiertes Durchblutungsmessgerät kann unempfindlich und robust sein und von der Person beim Sport oder anderen täglichen Aktivitäten getragen und auch preisgünstig hergestellt werden. Dagegen kann ein klinisches Blutdruckmessgerät tagsüber nicht von einer Person mit sich getragen werden, da es beim Tragen leicht beschädigt werden kann.A PPG sensor is able to determine a dynamic change in the blood flow in the upper layers of the skin and to monitor whether the blood flow is sufficient, and thereby qualitatively determine whether there is a significant drop in blood pressure. This is sufficient to demonstrate whether the VT is stable or not and whether or not precise quantification of the exact value of the drop in blood pressure is necessary. This leads to the further advantage that blood pressure monitoring for determining whether a VT incident is stable or not can be carried out by more robust and less sensitive devices than a blood pressure measuring device. Insensitivity in the design of a device is an important quality, so the device can possibly be carried by one person during the day without the risk of interference with the device. In particular, a light-based blood flow meter can be insensitive and robust and can be worn by the person during sport or other daily activities and can also be manufactured inexpensively. In contrast, a clinical blood pressure monitor cannot be carried by a person during the day because it can be easily damaged when carried.
Typischerweise wird der Person ein Kardioverter-Defibrillator implantiert, der ein kabelloses Sendeempfangsgerät umfasst, und die Person trägt einen Hautdurchblutungs-Monitor für die Messung der Hautdurchblutung bei sich, das Verfahren umfasst dabei ferner den folgenden Schritt: Sobald der Kardioverter-Defibrillator eine ventrikuläre Tachykardie erfasst, veranlasst der Kardioverter-Defibrillator den Hautdurchblutungs-Monitor, die Messung der Hautdurchblutung zu beginnen.Typically, the person is implanted with a cardioverter-defibrillator, which includes a wireless transceiver, and the person carries a skin blood flow monitor for measuring skin blood flow, the method further comprising the following step: As soon as the cardioverter-defibrillator detects a ventricular tachycardia , the cardioverter-defibrillator causes the cutaneous blood flow monitor to begin measuring skin blood flow.
Alternativ kann mit dem Kardioverter-Defibrillator folgende Schritte durchführen: das Bereitstellen des Kardioverter-Defibrillators für die Auslösung eines Defibrillator-Stromstoßes, das Bereitstellen eines Hautdurchblutungs-Monitors für die Messung der Hautdurchblutung, der Kardioverter-Defibrillator erfasst die Hautdurchblutungs-Information vom Hautdurchblutungs-Monitor bevor ein Defibrillator-Stromstoß ausgelöst wird.Alternatively, the following steps can be carried out with the cardioverter-defibrillator: the provision of the cardioverter-defibrillator for the triggering of a defibrillator current surge, the provision of a skin perfusion monitor for measuring the skin perfusion, the cardioverter defibrillator acquires the skin perfusion information from the skin perfusion monitor before a defibrillator surge is triggered.
Vorzugsweise wird der Kardioverter-Defibrillator so implementiert, indem ein Durchblutungs-Monitor in Form eines tragbaren Elektronikgeräts, wie einem armbandähnlichen Gerät, verwendet wird. Das Tragen des Geräts am Handgelenk kann vorteilhaft sein, da nur wenig Muskelbewegung in diesem Bereich des Körpers stattfindet und ein optisches System für eine präzise Messung festsitzend auf der Haut am Handgelenk platziert werden kann. Zweckmäßigerweise erfordert ein tragbares Gerät keine Implantierung in den Körper der Person und ist daher eine nichtinvasive Möglichkeit, die bestehende ICD-Leistung zu verbessern. Zusätzlich sind die bestehenden ICDs mit einem kabellosen Sendeempfangsgerät ausgestattet und die Firmware in den bestehenden ICDs kann neu programmiert werden, damit sie mit dem vorgeschlagenen tragbaren Durchblutungs-Monitor funktioniert, ohne die implantierten ICDs austauschen zu müssen, während die Leistung verbessert wird.Preferably, the cardioverter-defibrillator is implemented using a blood flow monitor in the form of a portable electronic device such as a bracelet-like device. Wearing the device on the wrist can be advantageous as there is little muscle movement in this area of the body and an optical system for precise measurement can be placed firmly on the skin on the wrist. Conveniently, a portable device does not require implantation in the person's body and is therefore a non-invasive way of enhancing existing ICD performance. In addition, the existing ICDs are equipped with a wireless transceiver and the firmware in the existing ICDs can be reprogrammed to work with the proposed portable blood flow monitor without having to replace the implanted ICDs while improving performance.
In einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung einen Kardioverter-Defibrillator vor, der zur Bestimmung hämodynamisch instabiler Herzrhythmusstörungen geeignet ist. Hiebei wird wie folgt vorgegangen: Erfassen der Herzrhythmusstörung in einer Person; Bestrahlen der Haut der Person mit einer Lichtquelle; Überwachen der Änderung in der Hautdurchblutung durch Beobachten einer Änderung in der Menge des erfassten reflektierten Lichts; und Bestimmen einer hämodynamisch instabilen Herzrhythmusstörung, wenn die Herzrhythmusstörung von einem Abfall der Hautdurchblutung unter einen vorbestimmten Schwellenwert begleitet wird.In a second aspect, the invention proposes a cardioverter defibrillator which is suitable for determining hemodynamically unstable cardiac arrhythmias. The procedure is as follows: detecting the cardiac arrhythmia in a person; Irradiating the person's skin with a light source; Monitoring the change in skin perfusion by observing a change in the amount of reflected light detected; and determining a hemodynamically unstable cardiac arrhythmia if the cardiac arrhythmia is accompanied by a drop in skin perfusion below a predetermined threshold.
Einerseits ist der Schwellenwert die Hautdurchblutung der Person genau zu dem Zeitpunkt, zu dem eine ventrikuläre Tachykardie erkannt wird. Alternativ ist der Schwellenwert die Hautdurchblutung der Person bevor eine ventrikuläre Tachykardie erkannt wird. In noch einer weiteren Alternative ist der Schwellenwert ein Festwert, der unabhängig vom jeweiligen Benutzer angewendet wird.On the one hand, the threshold value is the person's skin perfusion precisely at the point in time at which a ventricular tachycardia is detected. Alternatively, the threshold is the person's skin perfusion before a ventricular tachycardia is detected. In yet another alternative, the threshold value is a fixed value that is applied independently of the respective user.
In einem dritten Aspekt schlägt die Erfindung einen Kardioverter-Defibrillator vor, der so konfiguriert ist, dass er Informationen von einem Blutdruck-Monitor benötigt, bevor der Kardioverter-Defibrillator einen therapeutischen Stromstoß auslösen kann.In a third aspect, the invention proposes a cardioverter-defibrillator that is configured to require information from a blood pressure monitor before the cardioverter-defibrillator can trigger a therapeutic surge.
Vorzugsweise ist der Blutdruck-Monitor in der Form eines Hautdurchblutungs-Monitors ausgeführt. Optional ist der Kardioverter-Defibrillator ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator der Folgendes umfasst: einen kabellosen Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er die Anzeige vom Hautdurchblutungs-Monitor kabellos empfangen kann.The blood pressure monitor is preferably designed in the form of a skin perfusion monitor. Optionally, the cardioverter-defibrillator is an implantable cardioverter-defibrillator that includes: a wireless receiver configured to wirelessly receive the display from the skin perfusion monitor.
In einem vierten Aspekt schlägt die Erfindung einen tragbaren Blutdruck-Monitor vor, der geeignet ist für die Eignungsbestimmung zur Verabreichung eines Defibrillator-Stromstoßes, umfassend: eine Lichtquelle für die Bestrahlung der Haut der Person; einen optischen Sensor für das Erfassen des von der Haut reflektierten Lichts; einen Mikrocontroller und ein Speichermodul, die konfiguriert sind, die Hautdurchblutung aus der Intensität des von der Haut reflektierten Lichts zu messen; und einen Kommunikationsanschluss für die Mitteilung einer Kardioverter-Defibrillator-Information, die mit der Hautdurchblutung verbunden ist.In a fourth aspect, the invention proposes a portable blood pressure monitor which is suitable for determining eligibility to deliver a defibrillator shock comprising: a light source for irradiating the subject's skin; an optical sensor for sensing the light reflected from the skin; a microcontroller and a memory module configured to measure skin perfusion from the intensity of light reflected from the skin; and a communication port for communicating cardioverter-defibrillator information associated with the skin perfusion.
Optional ist der Kommunikationsanschluss ein kabelloser Kommunikationsanschluss.Optionally, the communication port is a wireless communication port.
Optional ist der Kardioverter-Defibrillator ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator mit einem entsprechenden kabellosen Kommunikationsanschluss.Optionally, the cardioverter-defibrillator is an implantable cardioverter-defibrillator with a corresponding wireless communication connection.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following description in conjunction with the exemplary embodiments shown in the drawings.
In der Zeichnung bedeutet:
-
1 eine schematische Darstellung einer Person, der ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator der Erfindung eingesetzt wurde; -
2 ist ein Herzrhythmus, wie er vom EKG erfasst wird; -
3 ein Durchblutungs-Monitor, der am Handgelenk einer Person befestigt ist; -
4 eine schematische Ansicht der Unterseite des Durchblutungs-Monitors von3 ; -
5 eine schematische Darstellung einer möglichen internen Struktur des Durchblutungs-Monitors; -
6 eine schematische Darstellung des Herzrhythmus, der von der Ausführungsform der1 gemessen wird, wenn die Durchblutung stabil ist; -
7 eine schematische Darstellung des Herzrhythmus, der von der Ausführungsform der1 gemessen wird, wenn die Durchblutung abfällt, und -
8 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Ausführungsform der1 mit einem Kardioverter-Defibrillator arbeitet.
-
1 a schematic representation of a person who has been used an implantable cardioverter-defibrillator of the invention; -
2 is a heart rhythm as recorded by the EKG; -
3 a blood flow monitor attached to a person's wrist; -
4th FIG. 3 is a schematic view of the underside of the blood flow monitor of FIG3 ; -
5 a schematic representation of a possible internal structure of the blood flow monitor; -
6th a schematic representation of the heart rhythm that is derived from the embodiment of1 measured when blood flow is stable; -
7th a schematic representation of the heart rhythm that is derived from the embodiment of1 is measured when the blood flow drops, and -
8th FIG. 3 is a flow chart showing how the embodiment of FIG1 works with a cardioverter defibrillator.
Wenn die Blutpumpfunktion des Herzens stabil ist, leidet die Person nicht unter einem Blutdruckabfall und die Durchblutung der Haut der Person bleibt ebenfalls stabil. Wenn also keine signifikante Änderung in der Hautdurchblutung festgestellt wird, bedeutet dies, dass die VT hämodynamisch stabil ist und keinen Stromstoß für die Defibrillation benötigt.When the heart's blood pumping function is stable, the person does not suffer from a drop in blood pressure and the blood flow to the person's skin also remains stable. So if there is no significant change in skin blood flow, it means that the VT is hemodynamically stable and does not require an electrical surge for defibrillation.
Die Fertigung eines Durchblutungs-Monitors
Der Durchblutungs-Monitor
Ein PPG-Sensor ist klein und benötigt nur einen einzelnen Kontaktpunkt auf dem Körper einer Person. Deshalb kann durch die Nutzung eines PPG-Sensors ein kleines Durchblutungs-Überwachungsgerät in einer zweckmäßigen und tragbaren Form hergestellt werden, wie beispielsweise die am Handgelenk getragene Konfiguration, die in
Darüber hinaus umfasst der Durchblutungs-Monitor
Darüber hinaus wird eine austauschbare und wiederaufladbare Batterie
Der Durchblutungs-Monitor
Optional umfasst der Durchblutungs-Monitor
Vorzugsweise muss, wenn der Hautimpedanzsensor
Vorzugsweise ist der Durchblutungs-Monitor
Im Betrieb misst der PPG-Sensor
Typischerweise wird der Schwellenwert
Vorzugsweise ist der Mikrocontroller
Wenn sich der Blutspiegel der Person nicht signifikant verändert hat, zeichnet der Durchblutungs-Monitor
If the person's blood level has not changed significantly, the blood
Deshalb bezieht sich die beschriebene Ausführungsform auf einen ICD
Während in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung dargelegt wurden, ist es für Fachleute auf dem betroffenen Gebiet klar, dass viele Variationen oder Modifikationen in den Details des Entwurfs, der Konstruktion oder des Betriebs vorgenommen werden können, ohne vom Umfang dieser hier beanspruchten Erfindung abzuweichen.While the foregoing description has set forth preferred embodiments of this invention, it will be apparent to those skilled in the art that many variations or modifications in the details of design, construction, or operation can be made without departing from the scope of this invention as claimed .
Wo beispielsweise VT genannt wurde, ist den Fachleuten auf dem Gebiet klar, dass die beschriebenen Ausführungsformen auf VF und andere Formen einer abnormal schnellen Herzfrequenz anwendbar sind.For example, where VT is mentioned, those skilled in the art will understand that the described embodiments are applicable to VF and other forms of abnormally rapid heart rate.
Beispielsweise in einer Variation der Ausführungsform, beobachtet der Durchblutungs-Monitor
In einer weiteren Variation der Ausführungsform wird die Bestimmung, ob die VT stabil oder instabil ist, als eine einmalige Bestimmung ausgeführt. Wenn der Durchblutungs-Monitor
In noch einer weiteren Variation der Ausführungsform erlaubt oder untersagt der Durchblutungs-Monitor
In noch einer weiteren Variation der Ausführungsform, kann die Wellenlänge des Lichts so ausgewählt werden, dass die Lichtdurchlässigkeit oder die Lichtabsorption genutzt wird, um eine Änderung in der Durchblutung festzustellen statt in der Lichtreflexion. Beispielsweise kann das durch den Finger der Person durchgelassene Licht zur Bestimmung herangezogen werden, ob der Blutdruck gefallen ist. Lichtdurchlässigkeit erfordert jedoch mehr Energie und ist deshalb weniger geeignet für ein Überwachungsgerät rund um die Uhr.In yet another variation of the embodiment, the wavelength of the light can be selected so that the light transmission or the light absorption is used to determine a change in the blood flow rather than in the light reflection. For example, the light transmitted through the person's finger can be used to determine whether the blood pressure has fallen. However, light transmission requires more energy and is therefore less suitable for a 24/7 monitoring device.
In noch einer weiteren Variation der Ausführungsform kann ein in geeigneter Weise konfiguriertes Blutdruckmessgerät nichtsdestoweniger anstelle des Durchblutungs-Monitors
Während die Durchblutung eine der am schnellsten zu beobachtenden Änderungen bei einem Blutdruckabfall ist, gibt es auch andere Indikatoren, die stattdessen eingesetzt werden können. Gröbere und weniger effektive Ausführungsformen können die Hauttemperatur oder den Sauerstoffsättigungsgrad des Blutes (mithilfe einer Infrarotübertragung durch einen Finger) als Indikator des Blutdruckabfalls überwachen. Die Durchblutungs-Änderung ist jedoch gewöhnlich beobachtbar, lange bevor eine Änderung der anderen Indikatoren festgestellt werden kann.While blood flow is one of the most rapidly seen changes in a drop in blood pressure, there are other indicators that can be used instead. Coarser and less effective embodiments can monitor the temperature of the skin or the level of oxygen saturation in the blood (using infrared transmission through a finger) as an indicator of the drop in blood pressure. However, the change in blood flow is usually observable long before any change in the other indicators can be determined.
Optional können Infrarotkomponenten statt der sichtbaren Lichtkomponenten überwacht werden, um zu bestimmen, ob die Durchblutung in der Haut geringer geworden ist oder nicht.Optionally, instead of the visible light components, infrared components can be monitored to determine whether or not the blood flow in the skin has decreased.
Obwohl bisher ein ICD
Ähnlich können die beschriebene Technologie und die Verfahren, auch wenn ein ICD
Obwohl die beschriebenen Ausführungsformen der Kardioverter-Defibrillatoren auf eine „Person‟ angewendet werden, kann sich „Person‟ auch auf Tiere beziehen.Although the described embodiments of the cardioverter defibrillators are applied to a “person”, “person” can also refer to animals.
Obwohl die Ausführungsformen im Allgemeinen so beschrieben sind, dass sie eine Durchblutung über das reflektierte Licht erfassen, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet klar, dass Variationen, wie beispielsweise das Messen der Menge des absorbierten Lichts, des durchgelassenen Lichts, des Streulichts als im Umfang der Erfindung liegend zu betrachten sind.Although the embodiments are generally described as detecting blood flow via the reflected light, it will be apparent to those skilled in the art that variations such as measuring the amount of light absorbed, transmitted light, scattered light as in scope the invention are to be considered lying.
Claims (17)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023174684A1 (en) | 2022-03-17 | 2023-09-21 | Biotronik Se & Co. Kg | System and method for classifying a ventricular tachycardia and/or a ventricular fibrillation episode of a patient |
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2016
- 2016-02-16 DE DE202016008929.4U patent/DE202016008929U1/en not_active Expired - Lifetime
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WO2023174684A1 (en) | 2022-03-17 | 2023-09-21 | Biotronik Se & Co. Kg | System and method for classifying a ventricular tachycardia and/or a ventricular fibrillation episode of a patient |
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