DE3486112T2

DE3486112T2 - Zweikammer-Schrittmacher mit alternativen Mitteln zur Frequenzanpassung.

Info

Publication number: DE3486112T2
Application number: DE84116055T
Authority: DE
Inventors: Anthony Francis Rickards
Original assignee: Vitatron Medical BV
Current assignee: Vitatron Medical BV
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2004-12-22
Also published as: EP0147820A3; DE3486112D1; EP0147820A2; EP0147820B1; US4527568A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Herzschrittmachersysteme und insbesondere automatisch an die Herzfrequenz anpaßbare Herz
Die Verwendung und Anwendung an die Herzfrequenz anpaßbarer oder physiologischer Herzschrittmacher gewinnt jetzt eine zunehmende Anerkennung, obwohl dies langsam kam. Das Prinzip der Verwendung der atrialen Tätigkeit zum Triggern ventrikulärer Schrittmacherfrequenzen bei implantierbaren Einrichtungen wurde vor ungefähr zwei Jahrzehnten eingeführt, aber noch heute sind solche Schrittmacher sehr stark in der Minderheit. Die Gründe für die historisch begrenzte Anerkennung atrialsynchroner Schrittmacher und anderer Arten von Zweikammer-Herzschrittmachern wurden von der Industrie überwunden. Die Probleme der zuverlässigen Erfassung der atrialen Tätigkeit, großer kurzlebiger Generatoren und ventrikulär konkurrierender Schrittfrequenzen wurden in verschiedenem Maß gelöst.
Ein klares Verständnis der für die Anpassung des kardialen Auswurfvolumens an die metabolischen Erfordernisse verantwortlichen Faktoren und das Interesse an anderen Erfassungsanordnungen zur Erlangung physiologischer Informationen als den Vorhof, hat zur Aktivierung der technischen Entwicklung auf diesem Gebiet beigetragen. Die Aufgabe besteht kurz gesagt darin, ein Herzschrittmachersystem zu definieren, das in der Lage ist, in einem weiten Bereich von Zuständen und kardialen Rhythmen physiologisches Wohlbefinden zu verleihen. Die Fähigkeit der Anpassung des kardialen Auswurfvolumens an die metabolischen Erfordernisse ist eine fundamentale Eigenschaft eines intakten kardiovaskulären Systems, und allein der Anstieg der Herzfrequenz kann das kardiale Auswurfvolumen bei normalen Erwachsenen um 300 % steigern, kombiniert mit einem gesteigerten Schlagvolumen von rund 50 %, was das normale 4 bis 5-fache kardiale Auswurfvolumen erzeugt, wie bei hämodynamischer Belastung gefunden wurde. Bei Patienten mit komplettem Herzblock hat der Verlust der Herzfrequenzsteuerung deshalb eine profunde Auswirkung auf die Ausübung der Hämodynamik. Deshalb wirkt der Verlust der Herzfrequenzsteuerung nicht nur mit atrioventrikulärer Dissoziation auf den Patienten, sondern in Abhängigkeit von der Hämodynamik unter Belastung auch auf Personen mit einer unnormalen Sinusreaktion, auch wenn die atriale Synchronie erhalten werden kann.
Zur Zeit existieren zwei Ausführungen physiologisch anpaßbarer Herzschrittmacher. Der erste ist der Zweikammer- Herzschrittmacher, das heißt, die Anwendung eines atrialsynchronen ventrikulären Kammerpacing. Da der Vorhof normalerweise auf die metabolischen Erfordernisse anspricht, stellt dieses Schrittmachersystem die ideale Schrittmacherart dar. Ein solches Schrittmachersystem hat den Vorteil, daß es nicht nur eine durch den Sinusknoten vermittelte Herzfrequenzsteuerung schafft, sondern auch gestattet, daß eine physiologische A-V-Synchronie aufrechterhalten werden kann. Der hämodynamische Vorteil der Zweikammer-Einrichtung (einschließlich VDD und DDD) wurde in kurzen und langen Zeiträumen festgestellt, und die Anwendung eines solchen bei Patienten mit vorherrschendem oder belastungsabhängigem hochgradigem A-V-Block und normalen Sinusfunktionen ist klar vorgeschrieben.
Es verbleiben aber einige technische Probleme bei der Verwendung vorhofsynchroner Schrittmacher. Das Auftreten einer schrittmachervermittelten Tachikardie ist ein Problem, an dem die Industrie mit Nachdruck gearbeitet hat. Eines der auf diesem Gebiet zu lösenden vordringlichen Probleme ist das Erreichen der Fähigkeit, zwischen physiologischer und pathologischer Vorhof-Tachikardie zu unterscheiden.
Zur Zeit ist zu beachten, daß mehr als die Hälfte der Patienten, die implantierte Herzschrittmacher erhielten, unnormale atriale Funktionen haben. Gegenwärtig leiden 48 % der Schrittmacher tragenden Patienten in den USA an primären sinu-atrialen Erkrankungen, und viele der verbleibenden Patienten haben damit assoziierte sinu-atriale Krankheiten oder entwickeln während der Dauer ihres Lebens atriale Rhythmusstörungen. Deshalb hat vielleicht weniger als 1/3 der potentiellen Patienten mit symptomatischer Bradykardie einen normalen Sinusknoten, der als zuverlässiger Determinant der metabolischen Erfordernisse verwendet werden kann.
Die obigen Betrachtungen haben das Interesse an einem zweiten Herangehen an die Entwicklung physiologisch anpaßbarer Schrittmacher stimuliert. Solche Systeme der zweiten Art erzeugen durch die Verwendung anderer Einrichtungen zur Erfassung der metabolischen Erfordernisse oder der Belastung selbst, unabhängig von der Vorhofaktivität, Veränderungen der ventrikulären Herzfrequenz. Jetzt in der Entwicklung befindliche ventrikuläre Schrittmachersysteme beruhen auf unterschiedlichen Prinzipen. Der Q-T-sensitive Schrittmacher spricht auf eine Anzeige der metabolischen Erfordernisse an und ist deshalb für die Wirkungen von Emotionen und solche herzwirksamen Medikamente empfänglich, die die Katecholaminempfindlichkeit des Herzens verändern. Hierzu wird auf die US- Patente Nr.: 4 228 803 von Rickards und Nr.: 4 305 396 von Wittkampf und anderen hingewiesen, die Ausführungsformen eines angeregten Q-T-sensitiven Schrittmachers beschreiben. Ein die grundlegende angeregte Q-T-sensitive Anordnung verwendender Schrittmacher wurde vom Anmelder dieser Erfindung entwickelt und wird nachfolgend als im Tx-Modus arbeitend bezeichnet. Die Vorteile dieses Systems schließen seine Unfähigkeit ein, eine schrittmachervermittelte Tachikardie zu induzieren. Natürlich erzeugt es keine geeignete zeitgesteuerte atriale Kontraktion.
Zusätzlich zu den frequenzangepaßten, im Tx-Modus arbeitenden Schrittmachern sind andere Systeme in der Entwicklung, die zur Überwachung unterschiedlicher Körperparameter Körpersensoren verwenden, wobei der Schrittmacher eine Einrichtung zum Steuern und Anpassen der Herzfrequenz als Funktion der erfaßten Körperparameter hat. Solche Systeme umfassen Sensoren zur pH-Kontrolle, zur Kontrolle durch den zentralen venösen Sauerstoffgehalt, zur Temperaturkontrolle und zur Kontrolle der Atemfrequenz. Hierzu wird auf einen Artikel Rickards und andere: Rate Responsive Pacing (Frequenzabhängige Schrittmachersteuerung), Clin. Prog. Pacing and Elektrophysiol, Vol. 1, Nr. 1, 19983 hingewiesen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herzschrittmacher-System zu schaffen, das die hauptsächlichen Vorteile der vorhofsynchronen Schrittmacher aufweist, das aber automatisch an einen alternativen frequenzanpaßbaren Modus angepaßt werden kann, wenn die atriale Synchronie ungeeignet ist. Das Schrittmachersystem hat darüber hinaus die spezielle Aufgabe zu bestimmen, wann die atriale Frequenz nicht mehr zuverlässig ist und auf einen alternativen Modus einer frequenzanpaßbaren Schrittmachersteuerung umzuschalten.
Im Hinblick auf die obigen Aufgaben wird ein Zweikammer- Herzschrittmachersystem geschaffen, das eine atriale Steuereinrichtung zum Steuern der Schrittmacherfrequenz als Funktion der erfaßten atrialen Signale, zum Beispiel eine vorhofsynchrone Schrittmachersteuerung, umfaßt; eine alternative Steuereinrichtung mit einer Q-T-Erfassung oder Körperparametererfassung, zum Bestimmen der Schrittmacherfrequenz; eine Einrichtung, um durch einen Vergleich mit der sensorbestimmten Frequenz zu bestimmen, ob die atriale Frequenz geeignet ist; und automatische Einrichtungen zum Bestimmen, wann die Schrittmacherfrequenz atrial und wann sie vom alternativen Sensor gesteuert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Herzschrittmachers nach der vorliegenden Erfindung, mit zwei Kammeranschlüssen und wenigstens einem zusätzlichen Körpersensor, wobei der Schrittmacher mit einer äußeren Programmiereinrichtung verbunden ist;
Fig. 2 ist ein Ablaufplan eines Mikroprozessor-Unterprogramms für die Operation des erfindungsgemäßen Schrittmachers in einem atrialsynchronen Modus mit Einrichtungen zum Bestimmen, ob der Schrittmacher in einen anderen Modus der Frequenzsteuerung geschaltet werden soll;
Fig. 3 ist ein Ablaufplan eines Mikroprozessor-Unterprogramms für die Operation des erfindungsgemäßen Schrittmachers in einem frequenzanpaßbaren DVI/Tx- Modus;
Fig. 4 ist ein Ablaufplan eines Mikroprozessor-Unterprogramms für die Operation des erfindungsgemäßen Schrittmachers in einem frequenzanpaßbaren zusätzlichen Sensormodus.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Bei der Beschreibung der Schrittmachersysteme der vorliegenden Erfindung wird auf den Stand der Technik Bezug genommen, der sowohl die Verwendung von für implantierte Schrittmacher tauglichen Mikroprozessoren, als auch die Technik einer externen Programmgeberverbindung mit einem implantierten Schrittmacher lehrt. Es wird auf die US- Patente 4 228 803 und 4 305 396 hingewiesen, die den Betrieb von Ausführungsformen eines Tx-Schrittmachers beschreiben. Die vom gleichen Anmelder angemeldeten US- Patente 4 503 857 und 4 539 991 beinhalten Ausführungsformen eines implantierbaren Mikroprozessor- Herzschrittmachers und Einrichtungen zur Verbindung zwischen dem implantierten Schrittmacher und externen Programmgebereinrichtungen. Der Stand der Technik, einschließlich der angeführten Patente und Anmeldungen, lehrt und umfaßt die Verwendung und Einrichtungen zur Verwendung eines Mikroprozessors zur Steuerung des Betriebs eines implantierten Herzschrittmachers. Die Beschreibung enthält folglich keine detaillierte Beschreibung der Programmierungstechnik eines Mikroprozessors, der Datenspeicherung in einem Speicher und der Wiedererlangung derselben, der Durchführung solcher Operationen wie der Bemessung von Zeitintervallen und dem Festlegen von Erfassungsfenstern und so weiter. Diese Operationen sind in der Technik allgemein bekannt und wurden sowohl in den obigen Referenzen, als auch in anderen veröffentlichten Patenten und Artikeln über dieses Thema gelehrt. Um jedoch das Verständnis der Erfindung zu erleichtern werden im folgenden bestimmte Variable, Termini und Operationen definiert.
A-Erfassung - ist das Erfassen eines natürlichen atrialen Signals (P-Welle). Folglich bedeutet Ermöglichen einer A-Erfassung das Ermöglichen der Erfassung einer P-Welle durch den A-Erfassungs- Ermittlungsschaltkreis.
V-Erfassung - ist das Erfassen eines natürlichen ventrikulären Signals (Q-R-S); Ermöglichen einer V- Erfassung bedeutet das Ermöglichen der V-Erfassung durch den V-Erfassungs-Ermittlungsschaltkreis.
TA-V - ist die A-V-Zeitverzögerung zwischen einem atrialen Signal (erfaßt oder abgegeben) und dem folgenden ventrikulären Stimuliersignal.
TA-A - ist der Schrittzyklus vom atrialen Vorgang (natürliches oder abgegebenes Stimuliersignal) zum nächsten atrialen Vorgang.
Beschleunigte Vorhofstimulation- ist die Technik, ein die natürliche Frequenz überschreitendes Schrittintervall zu setzen, so daß ein Stimuliersignal abgegeben wird, anstatt eine Abgabe eines Stimuliersignals zu hemmen.
Trefr - ist die refraktäre Intervallzeit.
Zusätzlicher Sensor - bezieht sich auf jeden Körperparameter-Sensor oder jede Einrichtung zum Erfassen eines Körperparameters. Das kann zum Beispiel eine Einrichtung zum Erfassen des pH-Werts, des venösen Sauerstoffgehalts, der Körpertemperatur, der Atmungsfrequenz und so weiter enthalten.
Sensorfrequenz - ist eine von Sensordaten abgeleitete angezeigte Schrittfrequenz.
Tpi - ist das einem Schrittzyklus entsprechende Zeitintervall, das heißt, TA-A zwischen zwei abgegebenen atrialen Impulsen.
DVI - ist der sequentielle Modus des Zweikammer- Pacing, gekennzeichnet durch Anregen sowohl des Atriums als auch der Ventrikel (D); Erfassen in der Ventrikel (V); und Sperren (1) bezüglich eines natürlichen ventrikulären Signals.
TX - ist der Modus der Frequenzsteuerung, bei dem eine Frequenzinformation durch das Bestimmen des Zeitintervalls zwischen einem abgegebenen Stimulierimpuls und dem angeregten Q-R-S erhalten wird.
Astim - ist ein abgegebenes atriales Stimuliersignal.
Vstim - ist ein abgegebenes ventrikuläres Stimuliersignal
Zeitgeber - ist die mikroprozessorgesteuerte Zeitgebereinrichtung zum Erfassen der seit dem Beginn des Schrittmacherzyklus verstrichenen Zeit.
Setze T - ist der Schritt zum Setzen einer Zeit T, die eine Ablauf Zeitabhängigkeit des Mikroprozessors initiiert, wenn sie durch den Zeitgeber erreicht wird.
Zeiterfassungsfenster - ist die beide Seiten des erwarteten angeregten T-Wellensignals überspannende Zeitdauer, während der der Schrittmacher auf eine angeregte T-Welle wartet.
Q-T - ist das Zeitintervall zwischen einem abgegebenen ventrikulären Stimulierimpuls und einer angeregten T- Welle.
Synchron-Modus - ist der vorhofsynchrone Modus des Schrittmacherbetriebs
In der Fig. 1 ist ein einfaches Blockschaltbild der primären Komponenten des Systems dargestellt. Es ist ein Herzschrittmacher 40 dargestellt, der einen Mikroprozessor 41 enthält. Der Mikroprozessor steuert die Schrittmacheraktivitäten, wie es in den erwähnten US-Patenten Nr. 4 503 857 und Nr. 4 539 991 ausgeführt ist. Der Schrittmacher weist eine Zweiweg-Kommunikationsverbindung mit der externen Programmiereinrichtung 43 auf. Der Schrittmacher kommuniziert durch die Leitung 46 mit dem atrialen Anschluß oder Anschlüssen A, zum Erfassen und/oder Pacen im Vorhof. Die atriale Leitung kann entweder ein- oder zweipolig sein. In gleicher Weise verbindet die Leitung 47 den Schrittmacher mit der Ventrikel des Patienten, zum entweder ein- oder zweipoligen Erfassen und/oder Pacen. Eine dritte dargestellte Leitung verbindet den Schrittmacher mit einem mit S bezeichneten Sensor, zweckmäßig einem Körperparameter- Sensor des beschriebenen Typs. Es ist verständlich, daß S einen oder mehrere verschiedene Arten von Körpersensoren oder Erfassungseinrichtungen verkörpern kann.
In den Fig. 2, 3 und 4 sind drei Ablaufpläne für die Microprozessorsteuerung gezeigt. Die Fig. 2 zeigt einen Ablaufplan der die Operation steuert, wenn die Schrittfrequenz von den erfaßten Signalen abgeleitet ist. Die Fig. 3 zeigt einen DVI/Tx-Modus, der eine Tx-Steuerung einschließt. Die Fig. 4 zeigt einen zusätzlichen Sensormodus, der die Steuerung durch einen oder mehrere zusätzliche Sensoren umfaßt. In jedem dieser Ablaufpläne sind die für die Erfindung wesentlichen Schritte enthalten, während für die Darstellung der Erfindung unnötige Schritte weggelassen wurden.
In der als Synchronpfad bezeichneten Fig. 2 ist der Anfangspunkt als das Ende eines und der Beginn des nächsten atrialen Zyklus zu verstehen. Der Block 51 stellt eine Bestimmung dar, ob ein atriales Signal empfangen wurde oder ob eine Zeit ohne Schrittintervall vorhanden war. Im Block A wird abhängig von dieser Bestimmung eine Erfassungsmarke gesetzt oder nicht. Wenn ja, was bedeutet, daß ein atriales Signal erfaßt wurde, wird die Zyklus zeit TA-A gespeichert und der Erfassungsschaltkreis wird im Block 52 gesperrt. Der "Keine A-Erfassungs"-Zähler wird im Block 54 auf Null zurückgesetzt. Im Block 64 ist der Zeitgeber auf Null gesetzt, was den Beginn der Zeitsteuerung eines neuen Zyklus anzeigt; Die Zeit wird auf die A-V-Verzögerungszeit TA-V gesetzt und der Schrittmacher wartet, um zu erkennen ob die A-V-Verzögerungs-Laufzeit oder ob ein natürlicher ventrikulärer Q-R-S-Impuls erfaßt wird. Wenn im Block 65 ein natürlicher Q-R-S-Impuls erfaßt wird, läuft das Programm im Block 66 weiter, um die V-Erfassung unmöglich zu machen. Wenn kein natürlicher Q-R-S-Impuls erfaßt wurde, was bedeutet, daß die Verzögerungszeit A-V verstrichen ist, zweigt das Programm zur Abgabe eines ventrikulären Stimuliersignals im Block 79 nach rechts ab.
Wenn im Block 51 keine atriale Welle (P) erfaßt wurde, zweigt das Programm zum Block 56 ab und inkrementiert den "Keine A-Erfassungs"-Zähler. Die Zählung der nacheinander auftretenden Fehlmeldungen beim Erfassen einer P-Welle wird durchgeführt, damit der Schrittmacher veranlaßt wird, in die Tx-Frequenzsteuerung zu schalten, wenn eine vorbestimmte Anzahl von atrialen Signalen vermißt wird. Im Block 57 prüft der Schrittmacher die Zählung und bestimmt, ob weiter im Modus der synchronen Operation verfahren werden soll oder ob zum DVI/Tx-Unterprogramm abgezweigt werden soll. Die Entscheidung zum Abzweigen kann zum Beispiel getroffen werden, wenn der Zählwert der "Keine A- Erfassung" zehn erreicht. Angenommen das Programm bleibt im Synchronmodus, dann bestätigt der Schrittmacher als Nächstes im Block 58 die Laufzeit des Schrittintervalls Tpi und gibt im Block 60 einen Stimulierimpuls ab. Der Zeitgeber wird im Block 61 zum Starten eines neuen Zyklus auf Null zurückgesetzt. Der Schrittmacher zweigt dann zum "Erfasse V"-Block 65 ab und wartet.
Angenommen, im Block 65 wäre ein Q-R-S-Impuls erfaßt worden, dann wäre die V-Erfassung im Block 66 gesperrt worden und das Programm wurde im Block 67 weiterlaufen, um zu bestimmen, ob TA-V für eine Überschreitung eingestellt, das heißt, die A-V-Verzögerung verringert werden muß. Die Wirkung einer kürzeren A-V-Verzögerung besteht darin, daß das Pacen der Ventrikel früher bewirkt wird als der voraussehbare natürliche Q-R-S-Impuls, um die Messung eines Q-T-Intervalls zu ermöglichen und eine Tx-Frequenz- Bestimmung zu erhalten. Im Falle eines abgegebenen atrialen Stimulier-Impulses, der dem Schrittmacher wegen der im Block 51 rückgesetzten "Erfasse-A"-Marke bekannt ist, kann der Schrittmacher automatisch T=TAV-t2 setzen. Der Wert t&sub2; ist ein kleiner Wert, vorgesehen die A-V-Verzögerung zu verringern, um zu versuchen sich über den natürlichen Q-R-S-Impuls hinwegzusetzen. Wenn alternativ eine natürliche P-Welle erfaßt wurde, was das Setzen einer "Erfasse A"-Marke im Block 51 bewirkt, kann der Mikroprozessor des Schrittmachers zum periodischen Verringern des Wertes von TA-V programmiert werden, zum Beispiel zehnten oder hundertsten Schrittmacherzyklus, um eine Q-T-Messung zu erhalten. Die Programmierung des Schrittmachers zum Einstellen des Werts TA-V zur Beschleunigung der Vorhofstimulation ist eine Angelegenheit der Meinung des Benutzers und kann durch eine externe Programmierung des implantierten Schrittmachers gesteuert werden. Bei einer anderen Anordnung kann der Schrittmacher TA-V als Teil der Operation im Block 61 zur Beschleunigung der Vorhofstimulation einstellen, um eine Q-T-Bestimmung unmittelbar auf das Fehlen einer natürlichen P-Welle folgend nachdrücklicher zu sichern.
Als nächstes wird im Block 68 die Zeit für die refraktäre Periode gesetzt und im Block 71 wird während der Zeit, in der der Mikroprozessor während der Laufzeit der refraktären Periode wartet, eine logische Analyse durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt können die Daten der erfaßten P-Welle analysiert werden, um zu bestimmen, ob die atriale Frequenz geeignet ist. Wenzl nicht, zweigt der Schrittmacher zu dem geeigneten Punkt auf dem DVI/Tx-Pfad ab. Alternativ oder zusätzlich kann der Schrittmacher Daten vom zusätzlichen Sensor oder Sensoren prüfen und eine gleiche Analyse durchführen. Wenn die Sensoranalyse anzeigt, daß die atriale Frequenzsteuerung ungeeignet ist, zweigt der Schrittmacher zu dem geeigneten Block der Schleife des zusätzlichen Sensors ab. Angenommen, daß die atriale Steuerung aufrechterhalten wird, wartet der Schrittmacher während der Laufzeit der refraktären Periode am Block 72. Im Block 73 wird dann das Schrittintervall gleich der letzten erfaßten Zyklusdauer (TA-A) plus t&sub1; gesetzt, wobei t&sub1; ein kleiner Wert ist. Deshalb folgt die Schrittfrequenz der natürlichen Frequenz mit einer Hysterese und T wird auf die neue Zeit Tpi gesetzt. Wie im Stand der Technik bekannt ist, ist das Setzen der Schrittfrequenz Gegenstand nicht dargestellter maximaler und minimaler Begrenzungen. Auch der Algorithmus des Blocks 73 begrenzt in geeigneter Weise die Veränderungen der Schrittfrequenz von Zyklus zu Zyklus und erzeugt auf eine bekannte Art einen "Flügelrad"-Effekt. Der "A-Erfassungs"- und der "V-Erfassungs"-Schaltkreis werden dann im Block 75 freigegeben und das Programm wartet auf den nächsten im Block 51 gestarteten Zyklus.
Es wird noch immer auf das Synchronprogramm in der Fig. 2 Bezug genommen. Wenn im Block 65 kein natürlicher ventrikulärer Q-R-S-Impuls erfaßt wurde, was bedeutet, daß das A-V-Intervall abgelaufen ist, wird im Block 79 ein V-Stimulierimpuls abgegeben und dessen Zeit gespeichert, und T wird im Block 80 gleich der refraktären Periode gesetzt. Im Block 82 wird das T-Wellen-Erfassungsfenster zum Erfassen einer angeregten T-Welle während eines vorbestimmten Zeitfensters freigegeben. Im Block 83 erfaßt der Schrittmacher die angeregte T-Welle und bestimmt das Q-T-Intervall und die Soll-Tx-Frequenz. Im Block 84 vergleicht der Mikroprozessor die atriale und die Tx- Frequenz und bestimmt, ob es zweckmäßig ist, die atriale Steuerung beizubehalten oder ob auf die Tx-Steuerung umgeschaltet werden soll. Dieser Vergleich kann das einfache Vergleichen der Differenzen der atrialen und der Tx-bestimmten Frequenz zu einem vorbestimmten Wert beinhalten oder einen komplexeren Algorithmus. Wenn es als zweckmäßig erachtet wird umzuschalten, zweigt der Schrittmacher zu dem geeigneten Punkt in der DVI/Tx- Schleife ab. Wenn die atriale Steuerung beibehalten wird, wird im Bock 73 die Schrittfrequenz gesetzt und im Block 75 werden die "A-Erfassung" und die "V-Erfassung" freigegeben.
Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen, die das DVI/Tx- Unterprogramm zeigt. Im Block 101 prüft der Schrittmacher, ob es erwünscht ist, den Synchronmodus zu testen. Dieser Gesichtspunkt wird verwendet, damit der Schrittmacher für die Rückkehr zum normalen atrialen zweikammerfrequenzgesteuerten Operationsmodus programmiert werden kann, wenn das erwünscht ist. Die Modus-Umschaltung kann zum Beispiel nach 100 oder nach 1000 Schrittmacherzyklen vorgenommen werden. Wenn der Schrittmacher den Übergang zum Synchronmodus verlangt, wird im Block 102 eine Erfassung freigegeben, und der Schrittmacher operiert im Block 51 des Synchronprogramms weiter. Wenn nicht, wartet der Schrittmacher während der Ablaufzeit des Schrittintervalls im Block 104 und gibt dann einen atrialen Stimulierimpuls an den Block 105. Der Zeitgeber wird dann im Block 106 für den Start eines neuen Zyklus auf Null zurückgesetzt, und die Zeit T wird im Block 108 gleich TA-V gesetzt. Wenn im Block 110 ein natürliches ventrikuläres Signal erfaßt wird, setzt der Schrittmacher die Zeit T im Block 120 auf die refraktäre Periode und sperrt im Block 121 die V-Erfassung. Nach der Ablaufzeit der refraktären Periode wird T im Block 125 auf das Schrittintervall gesetzt, und im Block 126 wird die V-Erfassung freigegeben. Danach läuft der Schrittmacher im Programm zum Block 101 zurück. Es ist zu beachten, daß es für dieses Zurücklaufen keine atriale Erfassung gib, da der im DVI-Modus operierende Schrittmacher auf die Tx- Frequenzsteuerung wirkt, das bedeutet DVI/Tx-Modus.
Zurück zum V-Erfassungsblock 110. Wenn hier kein Q-R-S- Impuls erfaßt wird, wird im Block 112 ein ventrikulärer Stimulierimpuls abgegeben. Die Zeit des abgegebenen Vstim wird zur Bestimmung des Q-T-Intervalls aufgezeichnet. Danach wird im Block 113 die V-Erfassung gesperrt und das T-Erfassungsfenster freigegeben. Im Block 115 wird die hervorgerufene T-Welle erfaßt, das Q-T-Intervall gemessen und die angezeigte Tx-Frequenz bestimmt. Danach wird im Block 116 das Schrittintervall Tpi als eine Funktion der Tx-Frequenz gesetzt. Der Algorithmus im Block 116 begrenzt die Änderungen bei den Frequenzen für jeden gegebenen Zyklus derart, daß eine allmähliche Veränderung der Frequenz gesichert ist, wenn zum Beispiel die Steuerung von der atrialen zur Tx-Steuerung übergegangen ist. Das Programm setzt dann Tpi in den Zeitgeber, gibt die V-Erfassung frei und ist vollendet.
Es wird nun auf die Schleife des zusätzlichen Sensors Bezug genommen, die in der Fig. 4 dargestellt ist. Am Beginn der Schleife kann, wie in Verbindung mit dem Block 101 in der Fig. 3 beschrieben wurde, eine Möglichkeit zum Übergang in den Synchronmodus vorhanden sein. Angenommen, es findet kein Übergang statt, dann wird im Block 130 bestimmt ob die Laufzeit Tpi verstrichen ist. Angenommen ja, dann wird im Block 131 der atriale Stimulierimpuls abgegeben, wonach im Block 133 durch Nullsetzen des Zeitgebers der Zeitzyklus neu gestartet und T gleich TA-V gesetzt wird. Im Block 135 wird ein ventrikulärer Stimulierimpuls an den Block 136 abgegeben, wenn innerhalb des A-V-Intervalls kein Q-R-S- Impuls erfaßt wird. Wenn ein Q-R-S-Impuls erfaßt wird, fährt der Schrittmacher im Block 138 fort, T gleich der refraktären Periode zu setzen und sperrt im Block 139 die V-Erfassung. Der zusätzliche Sensor wird im Block 142 angezeigt und die Schrittfrequenz wie durch die Sensorinformation angezeigt bestimmt. Zur Übertragung der Sensordaten in eine angezeigte Schrittfrequenz kann eine konventionelle Technik verwendet werden. Auf der Grundlage der sensorbestimmten Schrittfrequenz wird im Block 143 eine modifizierte Tpi gesetzt. Wenn im Block die refraktäre Periode abgelaufen ist, wird im Block 146 T gleich Tpi gesetzt und im Block 147 die V-Erfassung freigegeben, wonach das Programm vollendet ist und zum Start zurückkehrt.

Claims

1. Zweikammer-Herzschrittmacher (40), mit Einrichtungen (46, 51, 52) zum Erfassen atrieller Herzschlagsignale und zum Bestimmen der atriellen Frequenz, Einrichtungen (47, 65) zum Erfassen ventrikularer Herzschlagsignale, Einrichtungen (47, 79) zum Abgeben von Reizimpulsen wenigstens zur Ventrikel, Sensoreinrichtungen (83 oder 142) zum Erfassen von die gewünschte Herzfrequenz wiedergebenden Daten und zum Bestimmen einer von der Erfassungseinrichtung angezeigten Schrittfrequenz daraus, einer atriellen Steuereinrichtung (64, 65, 79) zum Steuern der ventrikularen Schrittfrequenz als Funktion der erfaßten atriellen Signale und einer Steuereinrichtung (Fig. 3 oder Fig. 4) für der Sensormodus zur Verwendung der Sensordaten zum Steuern der ventrikularen Schrittfrequenz der von Sensor angezeigten Schrittfrequenz, gekennzeichn e t durch Beurteilungseinrichtungen (71 oder 84) zur Beurteilung, ob die bestimmte atrielle Frequenz im Vergleich zu den Sensordaten geeignet ist und Schalteinrichtungen (71 oder 85) zum Ausschalten der atriellen Steuerung auf Senormodus-Steuerung, wenn festgestellt wird, daß die atrielle Frequenz im Vergleich zu den Sensordaten ungeeignet ist.

2. Schrittmacher nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungseinrichtung die Differenz zwischen der atriellen Frequenz und der vom Sensor angezeigten Frequenz mit einem vorbestimmten Wert vergleicht.

3. Schrittmacher nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch Einrichtungen (71) zum Ausführen logischer Tests an den atriellen Signalen und zum Entscheiden, ob die atrielle Steuerung beibehalten wird, als Funktion der logischen Tests.

4. Schrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (113, 115, 116) QT-Einrichtungen aufweist, zum Bestimmen des QT-Intervalls nach abgegebenen ventrikularen Reizimpulsen.

5. Schrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung Körpererfassungseinrichtungen (142) zum Erfassen nichtkardieller Körperparameter aufweist.

6. Schrittmacher nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung eine Einrichtung (71) zum Auswählen eines kardiellen Parameters oder eines nichtkardiellen Körperparameters aufweist.

7. Schrittmacher nach Anspruch 1, mit Einrichtungen (116) zum allmählichen Ändern der ventrikularen Schrittfrequenz nach Umschalten von atrieller Steuerung auf Sensormodus-Steuerung.

8. Schrittmacher nach Anspruch 1, mit Einrichtungen (51, 56) zum Festellen, wenn erfaßte atrielle Signale fehlen, und Einrichtungen (57) zum Umschalten auf Sensormodus-Steuerung, wenn die Abwesenheit der atriellen Signale festgestellt wird.

9. Schrittmacher nach Anspruch 1, mit Einrichtungen (101) zum Testen, wenn die atriellen Signale wiederkehren, und Rückführungseinrichtungen (101, 102) zum Rückführen des Schrittmachers von der Parametersteuerung auf atrielle Steuerung, wenn das atrielle Signal wiederkehrt.