DE3888298T2

DE3888298T2 - Zwei-Kammer-Schrittmacher mit sich anpassendem Escape-Intervall des Vorhofs.

Info

Publication number: DE3888298T2
Application number: DE3888298T
Authority: DE
Inventors: Herman D Funke; Lodewyk-Jozef Herpers
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2008-11-26
Also published as: EP0318304A2; DE3888298D1; EP0318304A3; US4920965A; EP0318304B1

Description

1. Gebiet der Erfindung

- Die Erfindung betrifft Herzschrittmacher, insbesondere einen Zwei-Kammer-Schrittmacher, bei dem das V-A-Schaltintervall in Reaktion auf das zeitliche Verhalten der atrialen Aktivität des Patienten verändert wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

- Die ersten Schrittmacher waren asynchron. Diese VOO-Modus-Schrittmacher werden durch das US-Patent Nr. 3 057 356 an Greatbatch typisiert. Solche Schrittmacher arbeiten unabhängig von der inneren Herzaktivität und geben dem Ventrikel Schritte mit einer metronomischen Rate vor. Obwohl solche Schrittmacher eine ventrikulare Schrittmacherrate erzeugen, die zur Erhaltung des Lebens ausreicht, können diese Schrittmacher mit inneren ventrikularen Rhythmen konkurrieren, was für den Patienten gefährlich werden kann.
Der VVI-Modus- oder Ventrikel-Bedarfsschrittmacher, wie er durch das US-Patent Nr. 3 478 746 an Greatbatch beschrieben ist, wurde eingeführt, um das mit natürlich auftretenden Ventrikelrhythmen konkurrierende Schrittmachen zu verringern. Diese ventrikular unterdrückte Form des Schrittmachers beinhaltet einen ventrikularen Erfassungsverstärker, der auf die ventrikularen Depolarisationen anspricht. Das ventrikulare Erfassungsereignis stellt den V-V-Zeitgeber des Schrittmachers zurück. Am Ende des V-V-Zeitintervalls stimuliert der Schrittmacher den Ventrikel, falls er davon nicht von einem innerhalb des V-V-Intervalls auftretenden ventrikularen Erfassungsereignis abgehalten wird.
Der im US-Patent Nr. 3 253 596 an Keller beschriebene VAT-Modus-Schrittmacher beinhaltet einen atrialen Erfassungsverstarker, der auf die atrialen Depolarisationen anspricht, die im Schrittmacher einen A-V-Zeitgeber starten. Am Ende dieses A-V-Zeitintervalls erzeugt der Schrittmacher einen ventrikularen Schrittmacherimpuls, der an den Ventrikel geführt wird. Diese Stimulation ist mit dem natürlich auftretenden atrialen Schlag synchronisiert. Diese atrial synchronisierte Form eines Ventrikel-Schrittmachers erzeugt daher einen künstlichen Leitungsweg, der den natürlichen Weg des Herzens durch das Vorgeben eines bestimmten Ventrikelrhythmusses in Reaktion auf und synchron zu der erfaßten Atrialrate nachahmt. Ein Nachteil dieser Schrittmacherart ist die Möglichkeit, mit ektopischer Ventrikelaktivität zu konkurrieren. Ein ektopischer Ventrikelschlag wird im Atrium erfaßt und so behandelt, as ob es ein atriales Ereignis wäre. Das Ergebnis ist die Erzeugung einer Ventrikel-Schrittmacherstimulation mit einer festen A-V-Verzögerung nach dem atrial erfaßten Ventrikelereignis. Öbwohl ein solches konkurrierendes Schrittmachen als harmlos betrachtet wird, wenn die A-V-Verzögerung des VAT-Schrittmachers kurz ist, kann ein solches Schrittmacherverhalten die Abgabe eines Ventrikel-Schrittmacherimpulses in die anfällige Periode der R-Wellen ergeben, die nicht wünschenswert ist.
Der im US-Patent Nr. 3 648 707 an Greatbatch beschriebene VDD-Modus-Schrittmacher überwindet diesen Nachteil des VAT- Modus-Schrittmachers dadurch, daß er einen ventrikularen Erfassungsverstärker enthält, der auf die ventrikularen Depolarisationen anspricht, um einen anderenfalls durch den Schrittmacher abgegebenen Ventrikel-Schrittmacherimpuls zu verhindern. Im Betrieb kann der VDD-Schrittmacher die atrialen Depolarisationen über einen atrialen Erfassungsverstärker erfassen, der einen A-V-Zeitgeber startet. Der A-V-Zeitgeber bestimmt die Erzeugung eines Ventrikel-Schrittmacherimpulses ein A-V-Intervall nach dem erfaßten Atrialsignal. Die planmäßige Stimulation kann durch das Erfassen eines natürlich auftretenden Ventrikelereignisses unterbrochen oder unterdrückt werden, die vom ventrikularen Erfassungsverstärker erfaßt wird. In der Abwesenheit von sowohl atrialen als auch ventrikularen Rhythmen gibt der VDD-Schrittmacher dem Ventrikel Schritte mit einer metronomischen Rate vor. Beim Vorhandensein eines atrialen Sinusrhythmusses gibt der VDD-Schrittmacher dem Ventrikel jedoch die Schritte synchron zu dem erfaßten atrialen Rhythmus vor.
Der DVI-Modus-A-V-Sequenzschrittmacher, wie er im US- Patent Nr. 3 595 242 an Berkovits beschrieben ist, erzeugt eine Stimulation sowohl des Atriums als auch des Ventrikels, wobei eine ventrikulare Erfassung vorgesehen ist. Bei dieser Form eines Schrittmachers initiiert ein ventrikulares Erfassungsereignis sowohl einen V-A-Zeitgeber als auch einen V-V-Zeitgeber. Beim Ablauf des V-A-Intervalls erzeugt der Schrittmacher einen Atrial-Schrittmacherimpuls, und beim Ablauf des V-V-Intervalls erzeugt der Schrittmacher einen Ventrikel-Schrittmacherimpuls. Wenn während des V-A- oder des V-V-Zeitintervalls ein Ventrikelereignis auftritt, wird der Schrittmacher unterdrückt und zurückgesetzt, so daß der V-A- und der V-V-Zeitgeber erneut startet. Diese bifokale Form eines Schrittmachers bewahrt die hämodynamischen Vorteile von aufeinanderfolgenden Atrial- und Ventrikularkontraktionen.
Der im US-Patent Nr. 3 747 604 an Berkovits beschriebene DDI-Modus-Schrittmacher beinhaltet einen V-A- und einen V-V- Zeitgeber und außerdem einen atrialen Erfassungsverstärker, um die Erzeugung eines Atrial-Schrittmacherimpulses am Ende des V-A-Intervalls zu unterdrücken, wenn innerhalb dieses Zeitintervalls eine natürlich auftretende Atrial-Depolarisation erfolgt. Bei diesem DDI-Schrittmacher wird, im Gegensatz zu dem VAT- oder dem VDD-Schrittmacher, nach dem Erfassen von Atrialereignissen der Zeitgeber des Schrittmachers nicht erneut synchronisiert oder gestartet. Er weist daher nicht das Atrial-Folgeverhalten auf, das die VAT- und VDD-Geräte zeigen.
Kürzlich wurden Doppelerfassungs-Doppelschritt oder DDD- Modus-Schrittmacher wie im US-Patent Nr. 4 312 355 an Funke beschrieben eingeführt, um viele der Nachteile der vorherigen Formen von Schrittmachern zu beseitigen und um eine wirksamere Therapie im Falle einer intermittierenden Blockierung während des atrialen Schrittmachens zu erhalten. Der DDD-Schrittmacher weist einen atrialen Erfassungsverstärker auf, um ein atriales Erfassungssignal zu erzeugen, das den Schrittmacher durch Initiieren eines A-V-Zeitgebers synchronisiert. Die A-V-Verzögerung bestimmt die Abgabe eines ventrikularen Schrittmacherimpulses, wenn innerhalb des A-V-Intervalls kein ventrikulares Erfassungsereignis auftritt, das den planmäßigen Ventrikel- Schrittmacherimpuls unterdrückt oder aufhebt. Diese Form eines Schrittmachers weist auch einen ventrikularen Erfassungsverstärker zum Initiieren eines V-A-Zeitgebers in Reaktion auf ein ventrikulares Erfassungssignal auf, das die Erzeugung einer atrialen Stimulation am Ende des V-A-Intervalls bestimmt, wenn kein atriales Erfassungsereignis auftritt, das den Atrial-Schrittmacherimpuls im A-V-Intervall aufhebt.
Diese bekannte DDD-Form eines Schrittmachers wird im Zustandsdiagramm der Fig. 2 dargestellt. Unter der Annahme, daß sich das Gerät im Atrial-Beobachtungszustand (AOT) 24 befindet, verursacht ein atriales Erfassungsereignis (AS) den Zustandsübergang 11, der das Gerät dazu bringt, in den A-V- Verzögerungszustand 12 einzutreten, in dem der A-V-Verzögerungszeitgeber gestartet wird, um ein Atrial-Ventrikel-Schaltintervall auszuzählen. Wenn der A-V-Verzögerungszeitgeber (AVD) abläuft (AVTO), erfolgt der Zustandsübergang 14, der das Gerät in den Ventrikel-Schrittmacherzustand (VP) 16 bringt. In diesem Zustand gibt das Gerät einen Schrittmacherimpuls an den Ventrikel des Herzens ab. Am Ende des Schrfttmacherimpulses geht das Gerät über den Übergang 18 in den Refraktärzustand 20 über, in dem die Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode (PVARP) ausgezählt wird. Am Ende der Nach-Ventrikular-Atrial- Refraktärperiode (PVARP) geht das Gerät über den Übergang 22 in den Atrial-Beobachtungszustand (AOT) über. In diesem Zustand reagiert der Schrittmacher auf den atrialen Erfassungsverstärker, wie es oben beschrieben ist. Wenn keine atriale Aktivität erfaßt wird, verläßt das Gerät den Atrial-Beobachtungszustand, wie es durch den Zustandsübergang 26 angezeigt ist, und tritt daraufhin in den Atrial-Schrittmacherzustand 28 ein, in dem das Gerät einen Atrial-Schrittmacherimpuls erzeugt. Am Ende des Schrittmacherimpulses tritt das Gerät wieder in den A-V-Verzögerungszustand 12 ein, wie es durch den Übergang 30 angezeigt ist. Wenn in diesem Zustand ein ventrikulares Erfassungsereignis auftritt, geht das Gerät wieder in den Refraktärzustand 20 über, wie es durch den Zustandsübergang 32 gezeigt ist.
Diese Beschreibung des Gerätezustandes veranschaulicht die Wechselwirkung des Schrittmachers mit dem Herzen in Reaktion auf die verschiedenen Herzereignisse, die während der verschiedenen zeitlichen Zyklen des Schrittmachers auftreten können.
Jede der vorstehend beschriebenen Schrittmacherarten beinhaltet Escape- oder Schaltintervalle, die als die Zeitperiode definiert sind, die sich von einem Erfassungsereignis bis zu der planmäßigen Erzeugung eines darauffolgenden Schrittmacherereignisses erstreckt und die während des Betriebs des Schrittmachers auf einen diskreten Wert festgelegt ist. Moderne Versionen dieser bekannten Schrittmacher sehen eine Fernprogrammierung solcher Schaltintervalle unter der Anweisung eines Arztes vor. Einmal programmiert, werden die Intervalle jedoch durch Schrittmacherereignisse nicht mehr geändert.
Es wurden bereits Schrittmacher vorgeschlagen und gebaut, bei denen das Schaltintervall des Schrittmachers in Reaktion auf vom Schrittmacher erfaßte Herzereignisse geändert wird. Ein Beispiel für einen solchen Schrittmacher ist im US-Patent Nr. 4 052 991 an Zacouto sowie im US-Patent Nr. Re. 28 003 an Gobeli beschrieben. Das Zacouto-Gerät ist ein Ventrikel- Schrittmacher mit ventrikularer Erfassung, bei dem das V-V- Schaltintervall des Schrittmachers in Abhängigkeit vom zeitlichen Auftreten natürlicher Ventrikelereignisse geändert wird. Dieser Schrittmacher mißt das Zeitintervall von einem Ventrikel-Schrittmacherimpuls zu einem darauffolgenden ventrikularen Erfassungsereignis und stellt das Schaltintervall des Schrittmachers auf diesem Wert ein. Im Betrieb hat ein orthorhythmischer Zacouto-Schrittmacher ein nominelles V-V-Schaltintervall, das sich beim metronomischen Schrittmachen des Ventrikels mit dieser Rate bei Abwesenheit einer erfaßten Atrial- Ventrikular-Aktivitat ergibt. Wenn ein ventrikulares Erfassungsereignis auftritt, kann der orthorhythmische Schrittmacher ein Schaltintervall erzeugen, das länger ist als das nominelle Schaltintervall, was Zacouto als negative Hysterese bezeichnet. Alternativ kann der Schrittmacher ein kürzeres Schaltintervall als das nominelle Schaltintervall erzeugen, was Zacouto als positive Hysterese bezeichnet. Folglich stellt der orthorhythmische Schrittmacher einen Schrittmacher dar, bei dem das Schaltintervall des Schrittmachers in Reaktion auf die Erfassung der ventrikularen Herzaktivität auf einer Schlag-für-Schlag-Basis geändert wird.
Der Gobeli-Schrittmacher ist ein VVI-Gerät, das mit der Bezeichnung von Zacouto eine negative Hysterese zeigt, da das Schaltintervall des Schrittmachers in Reaktion auf ein ventrikulares Erfassungsereignis verlängert wird.
Kürzlich wurden Schrittmacher vorgeschlagen, bei denen das Stimulations-Schaltintervall auf der Basis des ausgelösten QT-Zeitintervalls geändert wird, z.B. mit dem US-Patent Nr. 4 228 803 an Rickards und 4 305 396 an Wittkampf et al.
In der EP-A-0201990 ist ein Schrittmacher beschrieben, der einen atrialen Erfassungsverstärker, einen ventrikularen Erfassungsverstärker, einen Atrial-Impulsgenerator, einen Ventrikel-Impulsgenerator, einen V-A-Zeitgeber zum Erzeugen eines atrialen Schrittmacherereignissignales am Ende des V-A-Intervalls, wobei das V-A-Intervall durch das Auftreten eines Ventrikelereignisses initiiert wird, einen A-V-Zeitgeber zum Erzeugen eines ventrikularen Schrittmacherereignissignales am Ende eines A-V-Intervalls, wobei das A-V-Intervall durch das Auftreten eines Atrialereignisses initiiert wird, und eine Einrichtung zum Aufteilen des V-A-Intervalls in ein erstes Zeitintervall und ein zweites Zeitintervall derart, daß atriale Erfassungsereignisse, die während des ersten Zeitintervalls auftreten, das A-V-Intervall nicht initiieren, aufweist.
Erfindungsgemäß wird ein Schrittmacher vorgeschlagen mit: (a) Einem atrialen Erfassungsverstärker zum Erzeugen eines atrialen Erfassungsereignissignales in Reaktion auf eine atriale Depolarisation; (b) einem ventrikularen Erfassungsverstärker zum Erzeugen eines ventrikularen Erfassungsereignissignales in Reaktion auf eine ventrikulare Depolarisation; (c) einem Atrial-Impulsgenerator zum Erzeugen eines Atrial-Stimulationsimpulses in Reaktion auf ein Atrial-Schrittmacherereignissignal; (d) einem Ventrikel-Impulsgenerator zum Erzeugen eines Ventrikel-Stimulationsimpulses in Reaktion auf ein Ventrikel-Schrittmacherereignissignal; (e) einem V-A-Zeitgeber zum zeitlichen Bestimmen eines V-A-Schaltintervalls und zum Erzeugen eines Atrial-Schrittmacherereignissignales am Ende des V-A-Schaltintervalles, wobei das V-A-Schaltintervall durch das Auftreten eines Ventrikelereignisses initiiert wird; (f) einem A-V-Zeitgeber zum zeitlichen Bestimmen eines A-V-Schaltintervalls und zum Erzeugen eines Ventrikel-Schrittmacherereignissignals am Ende des A-V-Schaltintervalls, wobei das A-V-Schaltintervall durch das Auftreten eines Atrialereignisses initiiert werden kann; und mit (g) einer Einrichtung zum Aufteilen des V-A-Schaltintervalls in ein erstes Zeitintervall und ein zweites Zeitintervall derart, daß atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall auftreten, das A-V- Schaltintervall nicht initiieren, dadurch gekennzeichnet, daß atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall auftreten, die Dauer eines folgenden V-A-Schaltintervalls erhöhen, und daß atriale Erfassungsereignisse, die im zweiten Zeitintervall auftreten, die Dauer eines folgenden V-A-Schaltintervalls und die Dauer des ersten Zeitintervalles darin verringern
Der erfindungsgemäße Schrittmacher hat viele Strukturen und Funktionen mit den oben beschriebenen Schrittmachern gemeinsam. Im Gegensatz zu den bekannten DDD-Schrittmachern kann sich jedoch das V-A-Intervall dieses Schrittmachers in Reaktion auf die erfaßte atriale Aktivität ändern. Zusätzlich ändert sich bei diesem Schrittmacher das Schrittmacherverhalten oder das Stimulationsverhalten des Schrittmachers in Abhängigkeit von der zeitlichen Beziehung zwischen einem atrialen Erfassungsereignis und dem vorhergehenden Ventrikelereignis. Aufgabe dieses Schrittmachers ist es, das physiologische Herzkontraktionsmuster über einen weiten Frequenzbereich aufrechtzuerhalten und dieses Ziel beim Vorhandensein einer großen Anzahl von Leitungsfehlern und Herzrhythmusstörungen zu erreichen.
Die funktionellen Eigenschaften dieses Schrittmachers, die die Realisierung dieses Zieles ermöglichen, schließen die Berechnung einer Atrial-Stimulationsersatzrate (ASBU), die die Interventionsfrequenz des Schrittmachers für die beobachtete spontane Atrialrate annimmt; einen Erfassungsfaktor (SF), der das Atrial-Synchronisationsverhalten des Schrittmachers bestimmt; und eine intelligente P-Wellen-Behandlung an einer oberen Rate (IPTUR) ein, die die Aktionen des Schrittmachers beim Vorhandensein von konkurrierenden Rhythmen bestimmt.
Das mit SF bezeichnete Merkmal des Erfassungsfaktors ist in solchen Fällen sehr nützlich, in denen der Patient intermittierende Atrialfunktionen aufgrund von Krankheitsvorgängen wie einem nicht normalen Sinussyndrom oder Atrialflattern zeigt. In der Vergangenheit waren solche Patienten keine Kandidaten für atrial synchronisierte Schrittmacher wie dem DDD, sondern wurden am besten mit einem DVI-Schrittmacher versorgt. Dies stellt ein unglückliches Ergebnis dar, da vielen Patienten aufgrund gelegentlicher oder vorübergehender atrialer Funktionsstörungen der Vorteil des atrial synchronisierten Raten-Ansprechverhaltens versagt bleibt. Der Erfassungsfaktor beseitigt dieses Problem dadurch, daß dem Arzt ein Parameter zur Verfügung gestellt wird, mit dem die Synchronisationsreaktion des Schrittmachers an den Krankheitszustand angepaßt werden kann. Im Betrieb wird die Atrial-Beobachtungszeit (AOT) des Schrittmachers in zwei Intervalle aufgeteilt, die mit T1 und T2 bezeichnet werden. Das Verhältnis dieser zwei Zeiten stellt den vom Arzt gewählten Erfassungsfaktor dar (T2/T1=SF). Atriale Erfassungsereignisse, die in T1 fallen, werden nicht dazu verwendet, den Schrittmacher zu resynchronisieren, was ein DVI-artiges Verhalten ergibt, während atriale Erfassungsereignisse, die in T2 fallen, den Schrittmacher neu synchronisieren, mit dem Ergebnis eines DDD-artigen Verhaltens. Folglich ermöglicht es SF, daß der Schrittmacher in Abhängigkeit von der zeitlichen Beziehung zwischen dem atrialen Erfassungsereignis und dem vorhergehenden Ventrikelereignis einen weichen Übergang zwischen DVI- und DDD-Verhalten zeigt. Das erlaubt es, daß der Nutzen der physiologischen Stimulation auf atrialer Basis mehr Patienten verfügbar gemacht werden kann. Begrifflich kann T1 als Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode betrachtet werden, die auf der Basis der Schrittmacherrate automatisch eingestellt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Refraktärperioden ist dabei jedoch der atriale Erfassungsverstärker "ein" und tastet während dieser Zeit ab.
Es ist anzumerken, daß dieses T1-Intervall bei kleinen Raten lang und bei großen Raten kurz ist. Mittels SF-Programmierung kann der Arzt eine große T1-Periode einstellen, um eine vom Schrittmacher ausgelöste Herzschlagbeschleunigung zu unterdrücken oder zu verhindern, ohne daß die Fähigkeit des Schrittmachers eingeschränkt wird, schnellere Atrialraten zu verfolgen.
Der aufmerksame Leser wird bemerkt haben, daß der mit SF erhaltene Nutzen, der in der Fähigkeit liegt, daß die Atria des Patienten bestimmt, ob der Schrittmacher dem DDD- oder dem DVI-Verhalten folgt, einen Nachteil bezüglich der Ratenvariabilität haben könnte. Wenn man sich erinnert, daß DVI-Schrittmachen bei einer festen kleinen Rate und daß DDD-Schrittmachen bei der gegenwärtigen Atrialrate erfolgt, dann kann die Fähigkeit des Übergehens von DDD nach DVI und zurück zu großen Sprüngen in den Ventrikel-Stimulationsraten führen. ASBU, die Atrial-Stimulationsersatzrate, beseitigt dieses Problem. Im einzelnen wird dieses Merkmal später beschrieben. Hier sollte es nur als "Freilauf" im Schaltintervall des Schrittmachers betrachtet werden. Die Berechnung des Atrial-Schaltintervalls enthält "Trägheits"-Terme, die sicherstellen, daß die Geschwindigkeit auf eine physiologisch erträgliche Art ansteigt.
Wir wenden uns nun dem Verhalten des Schrittmachers bei hohen Raten zu. Wiederum werden die Einzelheiten später genauer erläutert, es sollte jedoch kurz das IPTUR-Merkmal untersucht werden, um dessen Beziehung zum Schema zu verstenen. Wenn eine Folge von atrialen Erfassungsereignissen in T2 gefallen ist, dann wurde die ASBU des Schrittmachers auf annähernd die natürlich beobachtete Q-P- oder V-A-Zeit verringert. Wenn die Rate des Schrittmachers und die des Herzens ähnlich sind, besteht das Risiko des konkurrierenden Schrittmachens. Konkurrierendes Schrittmachen tritt auf, wenn eine natürliche Herz-Depolarisation und ein Schrittmacherimpuls zeitlich nahe beieinander auftreten. Angenommen, daß ASBU eine Atrialstimulation vor 150 ms durchgeführt hat, und daß gegenwärtig ein natürlich auftretendes Atrialereignis erfaßt wird, das in T1 liegt. IPTUR bestimmt, daß das planmäßige Atrial- Schrittmacherereignis aufgehoben wird, auch wenn es in T1 fällt und bei kleinerer Rate ignoriert würde (DVI-artiges Verhalten). Im wesentlichen setzt IPTUR ein Unterdrückungsfenster fest, das die SF-bestimmte Reaktion bei höheren Raten aufhebt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehungen zwischen den Intervallen darstellt, die zur Erläuterung der Erfindung verwendet werden.
Die Fig. 2 ist ein Zustandsdiagramm für einen bekannten DDD-Schrittmacher.
Die Fig. 3, 4 und 5 sind hypothetische, schematische Zeitdiagramme, die die Zeitintervalle des Schritmachers und die gleichzeitigen Elektrokardiogramm-Aufzeichnungen darstellen, die die Wechselwirkungen zwischen dem Schrittmacher und dem Herzen zeigen.
Die Fig. 6 ist ein Zustandsdiagramm für den erfindungsgemäßen Schrittmacher.
In der folgenden Beschreibung wird auf Terme Bezug genommen, die wie folgt definiert sind:
VE ist ein Ventrikelereignis, entweder erfaßt oder vom Schrittmacher;
VP ist ein ventrikulares Schrittmacherereignis, das vom Ventrikel-Impulsgenerator erzeugt wird.
VS ist ein ventrikulares Erfassungsereignis, das vom Ventrikel-Erfassungsverstärker erzeugt wird.
AP ist ein atriales Schrittmacherereignis, das vom Atrial-Impulsgenerator erzeugt wird.
AS ist ein atriales Erfassungsereignis, das vom Atrial- Erfassungsverstärker erzeugt wird.
[VETAP]n ist im n-ten Schrittmacherzyklus das Zeitintervall von einem Ventrikelereignis zum nächsten planmäßigen AP-Ereignis. Dies entspricht dem V-A-Schaltintervall des Schrittmachers.
ASBU ist die atriale Stimulationsersatzrate, die dem V-A-Schaltintervall des Schrittmachers entspricht. Es umfaßt die arithmetische Summe von zwei Zeitintervallen und wird vom Schrittmacher in Realzeit berechnet. [PVARP+AOT].
PVARP ist die Nach-Ventrikel-Atrial-Refraktärperiode. Der Wert ist programmierbar. Die gesamte atriale Refraktärperiode ist gleich der arithmetischen Summe von PVARP und dem A-V-Verzögerungsintervall des Schrittmachers.
AOT ist die atriale Beobachtungszeit. Diese Periode erstreckt sich vom Ende von PVARP bis zum Ende von ASBU. [ASBU-PVARB] = AOT.
T1 ist der erste Abschnitt von AOT.
T2 ist der zweite Abschnitt von AOT.
SF ist der Erfassungsfaktor des Schrittmachers und das Verhältnis von T2/T1. Der Wert von SF ist programmierbar und sollte zwischen 10,0 ≥ SF ≥ 0,1 liegen.
K1 ist eine programmierbare Konstante mit einem nominellen Wert von 12 ms, die zum n-ten Wert von [VET AP] addiert wird, um den n+1-ten Wert von [VETAP] oder ASBU zu erzeugen, wenn in T2 ein AS-Ereignis auftritt.
K2 ist eine programmierbare Konstante mit einem nominellen Wert von 50 ms, die zum n-ten Wert von [VET AP] addiert wird, um den n+1-ten Wert von [VETAP] oder ASBU zu erzeugen, wenn in ADT kein AS-Ereignis auftritt.
K3 ist eine programmierbare Konstante mit einem nominellen Wert von 150 ms. Dieses Zeitintervall überlappt den letzten Abschnitt von T2 und endet mit dem AP-Ereignis. Ein AS-Ereignis im K3-Abschnitt von T2 wird dazu verwendet, das nächste ASBU zu berechnen, und es wird dazu verwendet, das bevorstehende AP- Ereignis zu unterdrücken. Dies ergibt einen Schutz vor konkurrierendem Schrittmachen im Atrium.
Wie in Verbindung mit der Fig. 1 gezeigt, kann das "V-A-" oder atriale Schaltintervall des Schrittmachers auf einer Schlag-für-Schlag-Basis geändert werden. Das atriale Schalt- oder VA-Intervall ist definiert als die Zeit von einem Ventrikelereignis (VE), das mit 1 bezeichnet ist, zum nächsten atrialen Schrittmacherereignis (AP), das mit 2 bezeichnet ist, und kann durch [VETAP]n ausgedrückt werden. Dieses Zeitintervall [VETAP] kann für einen darauffolgenden Schrittmacherzyklus [VE TAP]n+1 verkürzt werden, wenn in diesem Zeitintervall während eines laufenden Schrittmacherzyklusses ein atriales Ereignis auftritt. Gleichermaßen kann das darauffolgende atriale V-A- Schaltintervall [VETAP]n+1 des Schrittmachers ausgedehnt werden, wenn im laufenden Intervall keine atriale Aktivität festgestellt wird. Das atriale Schaltintervall [VETAP]n wird als atriales Stimulationsersatzsignal bezeichnet. Es kann bei jedem Schlag neu berechnet werden, und es wird ASBU abgekürzt und ist in der Zeichnung mit 3 bezeichnet. ASBU liegt zwischen einem vorgegebenen Maximalwert und einem vorgegebenen Minimalwert. ASBU stellt für jeden gegebenen Schrittmacherzyklus das Intervall von einem Ventrikelereignis bis zum nächsten planmäßigen atrialen Schrittmacherereignis dar.
Bei einem DDD-Modus-Schrittmacher ist die atriale Refraktärperiode über Ventrikelereignisse hinaus erweitert. Folglich zeigt der Schrittmacher eine Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode (PVARP), die in der Zeichnung mit 4 bezeichnet ist und die den Schrittmacher unempfänglich oder unempfindlich für atriale Depolarisationen macht, die nach dem Ventrikelereignis innerhalb dieser festen Zeit auftreten, wie es bei dem atrialen Erfassungsereignis 8 in der Zeichnung gezeigt ist. Bei den meisten DDD-Schrittmachern ist dieses PVARP ein programmierter Parameter. Bei einem herkömmlichen DDD-Schrittmacher startet das Ende von PVARP ein Zeitfenster, in dem der Schrittmacher atriale Ereignisse erfassen kann. Für unsere Zwecke definieren wir die Zeitperiode, die mit dem Ende der atrialen Refraktärperiode beginnt und bis zum Ablauf des ASBU-Intervalls als der atrialen Beobachtungszeit läuft, abgekürzt als AOT und bezeichnen es in der Zeichnung mit 5.
Erfindungsgemäß ist AOT in eine mit 6 bezeichnete erste Erfassungsperiode T1 und eine mit 7 bezeichnete zweite Erfassungsperiode aufgeteilt, wobei AOT T1 + T2 ist. Das Verhältnis der Zeitintervalle T2/T1 wird als Erfassungsfaktor mit SF bezeichnet. Der Erfassungsfaktor kann zwischen 0,1 und 10,0 liegen und stellt einen ärztlich programmierbaren Parameter dar, 10,0 ≥ SF ≥ 0,1.
Der Maximalwert von ASBU wird durch die ärztliche Wahl der unteren Schrittmacherrate für den Schrittmacher festgelegt, während der Minimalwert von ASBU mit der Dauer der Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode vergleichbar ist, die vom Arzt festgelegt wird, wenn er die atriale Refraktärperiode auswählt.
Im Betrieb wird ASBU verkürzt, wenn in T2 ein atriales Erfassungsereignis auftritt, das in der Fig. 1 mit dem atrialen Erfassungsereignis 9 bezeichnet wird. In diesem Fall verkürzt der Schrittmacher das atriale Schaltintervall derart, daß es die beobachtete Atrialrate gerade um einen kleinen Wert übersteigt. Dabei wird der Wert von ASBU gleich der Zeitspanne vom Ventrikelereignis bis zum atrialen Erfassungsereignis mit der Addition eines kleinen Zeitelementes K1 gemacht, ASBUn+1 = [VETAS]n+K1, wobei der Wert von K1 in der Größenordnung von 12 ms liegt und programmierbar ist.
Folglich kann ein atriales Erfassungsereignis im Abschnitt T2 der atrialen Beobachtungszeit (AOT) den Schrittmacher über die Berechnung von ASBU beschleunigen. Zusätzlich resynchronisiert dieses atriale Erfassungsereignis in T2 den Schrittmacher dadurch, daß es den A-V-Verzögerungszeitgeber startet und auch das sonst fällige atriale Schrittmacherereignis unterdrückt.
Selbstverständlich können auch während des Abschnittes T1 der atrialen Beobachtungszeit atriale Erfassungsereignisse auftreten, wie es in der Zeichnung bei dem atrialen Erfassungsereignis 10 gezeigt ist. Unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle von ASBU wird das Auftreten eines atrialen Erfassungsereignisses während T1 genauso behandelt, als ob es in die Refraktärperiode PVARP fallen würde. Während T1 erfaßte atriale Ereignisse werden oder werden nicht dazu verwendet, um das planmäßige atriale Schrittmacherereignis zu unterdrücken, abhängig vom zeitlichen Abstand zwischen dem erfaßten atrialen und dem planmäßigen atrialen Schrittmacherereignis. Wenn die Zeit vom AS-Ereignis zum AP-Ereignis kleiner ist als eine Konstante K3, [ASTAP] ≤ K3, wird das planmäßige AP-Ereignis aufgehoben, und der Schrittmacher zeigt eine atrial unterdrückte Reaktion. Wenn jedoch die Zeit vom AS- zum AP-Ereignis K3 übersteigt, hebt der Schrittmacher das AP-Ereignis nicht auf und zeigt kein atrial unterdrücktes Verhalten. Am Ende des V-A-Schaltintervalls ist somit ein Unterdrückungsfenster der Breite K3 festgelegt, so daß ein Atrialereignis, das im Unterdrückungsfenster auftritt, die Erzeugung eines Atrialimpulses am Ende des V-A-Intervalls verhindert.
Alternativ kann ein Herzzyklus vorliegen, bei dem überhaupt kein atriales Erfassungsereignis auftritt. In diesem Fall wird wie in dem Fall, daß in PVARP oder T1 ein atriales Erfassungsereignis auftritt, der Wert von ASBU allmählich größer gemacht. Dabei wird der n+1-te Wert von ASBU gleich dem vorhergehenden n-ten Wert mit der Addition eines Zurückfallintervalls K2 gemacht: ASBUn+1 = ASBUn + K2. Der Wert von K2 liegt in der Größenordnung von 50 ms und ist programmierbar.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß ASBU durch eine sich schnell wiederholende atriale Aktivität verkürzt oder beschleunigt werden kann, und daß ASBU durch die Abwesenheit einer atrialen Aktivität oder dem frühen Auftreten einer atrialen Aktivität im Herzzyklus verlängert wird.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen schematische Darstellungen für einen erfindungsgemäßen Schrittmacher. In jeder Zeichnung ist ein schematischer EKG-Verlauf in Verbindung mit den verschiedenen Zeitintervallen des Schrittmachers gezeigt, um die Wechselwirkung des Schrittmachers mit dem Herzen darzustellen.
In der Fig. 3 zeigt der Herzschrittmacherzyklus A die aufeinanderfolgende Stimulation der beiden Kammern eines Patientenherzens mit der programmierten unteren Grenze der Rate (LR). Das Elektrogramm beginnt bei 49 mit einer spontan auftretenden R-Welle, die Anlaß für ein ventrikulares Erfassungsereignis bei 50 ist, die die bei 52 gezeigte Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode des Schrittmachers auslöst. Am Ende der atrialen Refraktärperiode tritt der Schrittmacher in die atriale Beobachtungszeit ein. In der Darstellung wird der erste Abschnitt der atrialen Beobachtungszeit mit T1 bezeichnet, er beginnt bei 54. Am Ende des ersten Abschnittes der Beobachtungszeit beginnt bei 56 der zweite Abschnitt der Beobachtungszeit. Wie in der Fig. 3 gezeigt, tritt während der atrialen Beobachtungszeit kein atriales Erfassungsereignis auf. Am Ende dieser Zeitperiode gibt der Schrittmacher daher bei 58 einen atrialen Schrittmacherimpuls ab, der als das Schrittmacherartefakt 59 dargestellt ist, das dem atrialen Komplex oder der P-Welle 61 vorangeht.
Dieses Zeitintervall vom Ventrikelereignis 50 bis zu der darauffolgenden Erzeugung eines atrialen Schrittmacherereignisses 58 wird als das atriale Escape- oder Schaltintervall des Schrittmachers bezeichnet und auch als atriales Stimulationsersatzintervall oder ASBU. Der Komplex A zeigt einen Schrittmacher, der eine programmierte Nach-Ventrikular-Atrial- Refraktärperiode von 200 ms mit einem auf 600 ms programmierten V-A-Schaltintervall aufweist. Der Erfassungsfaktor dieses Schrittmachers wurde auf 1 eingestellt, wodurch die atriale Beobachtungszeit, die als die Zeitperiode vom Ende der atrialen Refraktärperiode bis zur Erzeugung des atrialen Schrittmacherereignisses 58 definiert ist, in zwei gleiche Zeitintervalle T1 und T2 aufgeteilt wurde. Der Komplex A stellt den Maximalwert von ASBU für die oben angegebenen programmierten Einstellungen dar.
Nach der Erzeugung des atrialen Schrittmacherereignisses 58 beginnt der A-V-Verzögerungszeitgeber des Schrittmachers mit dem Auszählen des bei 60 in der Fig. 3 gezeigten A-V-Intervalls. Am Ende dieses Intervalls wird ein ventrikulares Schrittmacherereignis 62 erzeugt, da innerhalb des A-V-Intervalls vom Schrittmacher keine ventrikulare Aktivität erfaßt wurde. Das ventrikulare Schrittmacherereignis 62 verursacht das Schrittmacherartefakt 63, das im schematischen EKG vor der stimulierten R-Welle 64 gezeigt ist.
Das Ventrikelereignis 62 startet den Nach-Ventrikular- Atrial-Refraktärperioden-Zeitgeber bei 66 erneut. Am Ende der atrialen Refraktärperiode beginnt bei 68 die atriale Beobachtungszeit. Während des ersten Abschnittes T1 der atrialen Beobachtungszeit tritt bei 70 ein atriales Erfassungsereignis auf. Im schematischen EKG ist dies als P-Welle 72 gezeigt. Diese P-Welle unterdrückt weder das planmäßige atriale Schrittmacherereignis für den bei B in der Fig. 3 gezeigten Herzzyklus noch initiiert sie den A-V-Zeitgeber. In diesem besonderen Fall behandelt der Schrittmacher das atriale Ereignis 70, als ob es in die atriale Refraktärperiode gefallen wäre, legt jedoch keinen neuen Wert für ASBU fest, da ASBU bereits auf seinem Maximalwert ist.
Am Ende der atrialen Beobachtungszeit bei 72a erzeugt der Schrittmacher erneut ein atriales Schrittmacherereignis 74, das die Ursache für das Schrittmacherartefakt ist, das im schematischen EKG bei 73 vor der P-Welle 75 gezeigt ist.
Das atriale Schrittmacherereignis bei 74 initiiert den A-V-Verzögerungszeitgeber, mit dem Ergebnis der Erzeugung eines ventrikularen Schrittmacherimpulses 76 am Ende der A-V-Verzögerungszeit, der im schematischen EKG als Schrittmacherartefakt 77 gezeigt ist, das der stimulierten R-Welle 78 vorangeht. An diesem Punkt tritt der Schrittmacher in den Herzzyklus C der Fig. 3 ein. Die auf der Basis der in den vorhergehenden Herzzyklen A und B erhaltenen Information berechnete atriale Stimulationsersatzrate ist für diesen Herzzyklus 600 ms. Während dieses Herzzyklusses tritt jedoch im späteren Abschnitt der atrialen Beobachtungszeit, in T2 fallend, ein atriales Erfassungsereignis 80 auf. Das atriale Erfassungsereignis 80 bricht den verbleibenden Abschnitt von T2 ab und startet bei 84 den A-V-Verzögerungszeitgeber. Da der P-Welle 86 keine natürlich entstehende R-Welle folgt, erzeugt der ablaufende A-V-Verzögerungszeitgeber bei 88 das ventrikulare Schrittmacherartefakt 87, das dem Ventrikelkomplex 89 vorangeht.
Im Schrittmacherzyklus D hat das Auftreten des atrialen Erfassungsereignisses 80 während der atrialen Beobachtungszeit im Zyklus C den Schrittmacher durch Verkürzen des atrialen Schaltintervalles beschleunigt.
Im Herzzyklus D ist ASBU gleich 510 ms. Dieser Wert wird durch Addieren eines kleines Hystereseelements von 10 ms zu dem im Herzzyklus C beobachteten [VPTAS] Zeitintervall von 500 ms berechnet. Der Erfassungsfaktor (SF) bleibt konstant bei 1, wodurch die atriale Beobachtungszeit von 310 ms in zwei gleiche Erfassungsfenster T1, T2 von 155 ms aufgeteilt wird.
Im Herzzyklus D werden keine atrialen Ereignisse erfaßt. Der Schrittmacher erzeugt daher am Ende der atrialen Beobachtungszeit das atriale Schrittmacherereignis 90, das die Ursache für das Schrittmacherartefakt 91 ist, das im EKG der hervorgerufenen P-Welle 92 vorangeht. Am Ende der A-V-Verzögerung erzeugt der Schrittmacher ein ventrikulares Schrittmacherereignis 94, das Ursache für das Schrittmacherartefakt 95 ist, das der stimulierten R-Welle 97 vorangeht.
Da im Herzzyklus D keine atriale Aktivität festgestellt wird, wird der Wert von ASBU für den Herzzyklus E angehoben. Zum Wert von ASBU wird ein Rückfallinkrement K2 addiert. Das Rückfallinkrement K2 kann zwischen 10 und 100 ms liegen und hat einen nominalen Wert von 50 ms, woraus sich das ASBU für den Herzzyklus E von 560 ms ergibt.
Obwohl das Rückfallinkrement konstant gehalten werden kann, wird auch in Betracht gezogen, daß dieser Wert logisch an den vom Arzt gewählten SF-Wert angekoppelt werden kann. Im allgemeinen entsprechen große Werte von SF großen Werten von K2 und kleine Werte von SF kleinen Werten von K2.
Anhand der Fig. 3 wurde die Berechnung des atrialen Stimulationsersatzintervall gezeigt. Das atriale Schaltintervall des Schrittmachers wurde durch das atriale Ereignis 80 beschleunigt und bei Abwesenheit einer atrialen Aktivität verlängert, wie es in Verbindung mit dem Herzzyklus E gezeigt wurde.
Im Betrieb kann sich der Wert von ASBU von einem Maximum, das durch die untere Rate bestimmt wird, die wie bei den Herzzyklen A und B dargestellt von einem Arzt einprogrammiert wird, bis zu einem Minimalwert ändern, der durch die Dauer von PVARP bestimmt wird.
Der Betrieb des Schrittmachers bei hohen atrialen Raten und mit verschiedenen Erfassungsfaktoren wird in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläutert.
In der Fig. 4 blieb die untere Rate des Schrittmachers auf dem Wert von 600 ms programmiert, und PVARP blieb bei 200 ms. Der Erfassungsfaktor wurde in dieser Abbildung jedoch von 1 in 0,33 geändert, woraus sich ein größerer Abschnitt T1 für die atriale Beobachtungszeit ergibt.
Der Schrittmacherzyklus J beginnt in dieser Abbildung mit der spontanten R-Welle 400, die Ursache für das ventrikulare Erfassungsereignis 402 ist, das bei 404 die Nach-Ventrikular- Atrial-Refraktärperiode initiiert. Am Ende von PVARP beginnt die atriale Beobachtungszeit. In diesem Beispiel ist SF gleich 0,33.
Die Abwesenheit atrialer Aktivität während AOT hat die planmäßige Stimulation des Atriums bei 410 zur Folge, wobei das Ende der atrialen Beobachtungszeit wie dargestellt bei dem Schrittmacherartefakt 412 liegt, das der P-Welle 414 vorangeht. Dieses atriale Schrittmacherereignis 410 startet den A-V-Verzögerungszeitgeber des Schrittmachers bei 418. Am Ende der A-V-Verzögerungszeit wird ein ventrikulares Schrittmacherereignis 420 erzeugt, wie es durch das Schrittmacherartefakt 422 gezeigt ist, das der R-Welle 424 vorangeht.
Die Ereignisse im Schrittmacherzyklus M sind identisch mit denen im Schrittmacherzyklus J. Die Schrittmacherzyklen K und L sind ähnlich den Schrittmacherzyklen J und M, mit der Ausnahme, daß in den Zyklen K und L eine atriale Aktivität auftritt.
Im Schrittmacherzyklus K tritt das atriale Erfassungsereignis bei 426 im T1-Abschnitt 428 der atrialen Beobachtungszeit auf. Der Schrittmacher berechnet das bis zum nächsten planmäßigen atrialen Schrittmacherereignis 430 verbleibende Zeitintervall. Dieses Zeitintervall [ASTAP] wird mit der vom Arzt einprogrammierten Konstanten K3 verglichen. Dann ignoriert der Schrittmacher das atriale Erfassungsereignis in dem Sinne, daß das Gerät im atrialen Beobachtungszustand bleibt. Wenn das berechnete Intervall kleiner ist als K3, unterdrückt der Schrittmacher das planmäßige atriale Schrittmacherereignis, wie es genauer noch in Verbindung mit dem Schrittmacherzyklus H beschrieben wird.
Es ist anzumerken, daß ASBU für jeden Schrittmacherzyklus der Fig. 4 konstant geblieben ist. Bei dem Beispiel der Fig. 4 liegt das daran, daß atriale Ereignisse in T1 genauso wie Ereignisse behandelt werden, die in die Refraktärperiode fallen, und da das Inkrement K2, das nach jedem Zyklus zu ASBU hinzuaddiert werden kann, den Wert von ASBU nicht unter die untere programmierte Pate vergrößern kann.
Die Fig. 5 ist darin der Fig. 4 ähnlich, daß alle programmierbaren Werte die gleichen sind, mit der Ausnahme des Erfassungsfaktors, der in der Fig. 5 einen Wert von 3 hat. Auch das Auftreten von atrialen Ereignissen ist in den Fig. 4 und 5 gleich.
Mit Bezug auf die Fig. 5 ist anzumerken, daß aufgrund der Anderung von SF das atriale Erfassungsereignis 500 während der ersten paar Millisekunden des T2-Abschnittes 502 der atrialen Beobachtungszeit aufgetreten ist.
In Reaktion auf AS 500 tritt der Schrittmacher in den A-V-Verzögerungszustand ein, in dem die programmierte A-V-Verzögerung ausgezählt wird. Am Ende dieser A-V-Verzögerung 504 wird ein ventrikulares Schrittmacherereignis 506 erzeugt, wodurch der Schrittmacherzyklus F abgeschlossen wird.
Für den Schrittmacherzyklus G wird ASBU auf der Basis des Auftretens von AS 500 berechnet. Der Schrittmacher macht ASBU für den Schrittmacherzyklus G gleich dem beobachteten Zeitintervall vom Ventrikelereignis 501 bis zum atrialen Erfassungsereignis 500 von 310 ms mit der Addition eines Inkrementes K1 von 10 ms. Der Wert von ASBU ist daher im Schrittmacherzyklus G gleich 320 ms mit einem AOT-Wert von 120 ms. Da im Schrittmacherzyklus G keine atrialen Erfassungsereignisse auftreten, wird ASBU für den Schrittmacherzyklus H um K2 = 50 ms angehoben, was ein ASBU von 370 ms ergibt; AOT = 170 ms; T1 = 42,5 ms und T2 = 127,5 ms.
Während T1 des Zyklusses H tritt ein atriales Erfassungsereignis 508 auf. Der Schrittmacher berechnet erneut die Zeit bis zum nächsten atrialen Schrittmacherereignis, die in diesem Fall etwa gleich 130 ms ist: [ASTAP] =127,5 ms. Im Beispiel wird ein Wert für K3 gleich 150 ms angenommen, wobei [ASTAP] ≤ 150 ms ist. Das zeigt, daß bei einem Betrieb nahe der oberen Grenze für die Rate die Dauer von T1 und T2 ziemlich kurz sein kann, was die Wahrscheinlichkeit verringert, daß in T2 alle P-Wellen erfaßt werden. In der Darstellung liegt das natürlich auftretende atriale Ereignis 508 so nahe am planmäßigen atrialen Schrittmacherereignis, daß es wahrscheinlich ist, daß das planmäßige AP-Ereignis in die Repolarisierung oder die anfällige Zeit des Atriums fällt und daher mit dem natürlichen atrialen Rhythmus konkurriert. Um dies zu vermeiden, unterdrückt der Schrittmacher mögliche atriale Schrittmacherereignisse, die weniger als eine vorgegebene Zeit, d.h. weniger als K3 vor der atrialen Stimulationszeit auftreten würden.
Das in der Fig. 6 gezeigte Zustandsdiagramm zeigt die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Schrittmacher und dem im US-Patent Nr. 4 312 355 beschriebenen Schrittmacher.
Am Ende der Nach-Ventrikular-Atrial-Refraktärperiode tritt der Schrittmacher über den Zustandsübergang 202 in den atrialen Beobachtungszustand 200 ein. Die atriale Beobachtungszeit (AOT) wird durch den Erfassungsfaktor (SF) geteilt, und die Gesamtdauer der T1- und T2-Abschnitte hängt von SF sowie der beobachteten erfaßten atrialen Rate ab. Wenn während T1 ein atriales Erfassungsereignis auftritt und die berechnete Zeitspanne vom atrialen Erfassungsereignis AS bis zum Ende von AOT den Wert von K3 übersteigt, bleibt der Schrittmacher im AOT-Zustand, wie es durch die Schleife 204 gezeigt ist. In dieser Situation ignoriert das Gerät das erfaßte atriale Ereignis. Wenn jedoch das AS-Ereignis in T1 einen Wert von [AST AP] verursacht, der kleiner ist als K3, unterdrückt der Schrittmacher das ansonsten fällige atriale Schrittmacherereignis AP und geht am Ende der atrialen Beobachtungszeit (AOT) zum A-V-Verzögerungszustand 206 (AVD) über. Dies wird durch den Zustandsübergang 205 angezeigt.
Ein anderer Weg zum Verlassen des AOT-Zustandes 200 wird durch den Zustandsübergang 208 gezeigt. In diesem Fall ist kein atriales Erfassungsereignis AS aufgetreten, und die atriale Beobachtungszeit ist am Ende von T2 abgelaufen. Das Gerät tritt dann in den atrialen Schrittmacherzustand 209 ein, in dem der Schrittmacher eine atriale Stimulation auf der atrialen Zuleitung erzeugt.
Das hier beschriebene Gerät wurde durch die Verwendung eines kommerziell erhältlichen Computers, der mit herkömmlichen Schrittmacher-Erfassungsverstärkern und Ausgangs- Stimulationsgeneratoren verbunden wurde, in die Praxis umgesetzt. Ein kommentiertes Softwareprotokoll, das in BASIC und 6502 ASSEMBLER CODE geschrieben ist, wird wie folgt wiedergegeben:

Claims

1. Schrittmacher mit

(a) einem atrialen Erfassungsverstärker zum Erzeugen eines atrialen Erfassungsereignissignales (AS) in Reaktion auf eine atriale Depolarisation;

(b) einem ventrikularen Erfassungsverstärker zum Erzeugen eines ventrikularen Erfassungsereignissignales (VS) in Reaktion auf eine ventrikulare Depolarisation;

(c) einem Atrial-Impulsgenerator zum Erzeugen eines atrialen Stimulationsimpulses in Reaktion auf ein atriales Schrittmacherereignissignal (AP);

(d) einem Ventrikel-Impulsgenerator zum Erzeugen eines ventrikularen Stimulationsimpulses in Reaktion auf ein ventrikulares Schrittmacherereignissignal (VP);

(e) einem V-A-Zeitgeber zum zeitlichen Bestiminen eines V-A-Schaltintervalls und zum Erzeugen eines atrialen Schrittmacherereignissignales am Ende des V-A-Schaltintervalles, wobei das V-A-Schaltintervall durch das Auftreten eines ventrikularen Ereignisses initiiert wrd;

(f) einem A-V-Zeitgeber zum zeitlichen Bestimmen eines A-V-Schaltintervalls und zum Erzeugen eines ventrikularen Schrittmacherereignissignals am Ende des A-V-Schaltintervalls, wobei das A-V-Schaltintervall durch das Auftreten eines atrialen Ereignisses initiiert werden kann; und mit

(g) einer Einrichtung zum Aufteilen des V-A-Schaltintervalls in ein erstes Zeitintervall T1 und ein zweites Zeitintervall T2 derart, daß atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall T1 auftreten, das A-V-Schaltintervall nicht initiieren, dadurch gekennzeichnet, daß atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall T1 auftreten, die Dauer eines folgenden V-A-Schaltintervalls erhöhen, und daß atriale Erfassungsereignisse, die im zweiten Zeitintervall T2 auftreten, die Dauer eines folgenden V-A-Schaltintervalls und die Dauer des ersten Zeitintervalles T1 darin verringern.

2. Schrittmacher nach Anspruch 1, wobei atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall T1 auftreten, die Dauer eines folgenden V-A-Schaltintervalles und die Dauer des ersten Zeitintervalles T1 darin erhöhen.

3. Schrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, wobei atriale Erfassungsereignisse, die während des zweiten Zeitintervalles T2 auftreten, das A-V-Schaltintervall initiieren.

4. Schrittmacher nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit des weiteren einem Unterdrückungsfenster-Zeitgeber, der ein Unterdrückungsfensterintervall festlegt, das dem Ende des V-A- Schaltintervalles derart vorangeht, daß ein atriales Ereignis, das während des Unterdrückungsfensterintervalls auftritt, die Erzeugung einer atrialen Stimulation beim Ablauf des V-A- Intervalls verhindert.

5. Schrittmacher mit

(d) einem Ventrikel-Impulsgenerator zum Erzeugen eines ventrikularan Stimulationsimpulses in Reaktion auf ein ventrikulares Schrittmacherereignissignal (VP);

(e) einem V-A-Zeitgeber zum zeitlichen Bestimmen eines V-A-Schaltintervalls und zum Erzeugen eines atrialen Schrittmacherereignissignales am Ende des V-A-Schaltintervalles, wobei das V-A-Schaltintervall durch das Auftreten eines ventrikularen Ereignisses initiiert wird;

(g) einer Einrichtung zum Aufteilen des V-A-Schaltintervalls in ein erstes Zeitintervall T1 und ein zweites Zeit intervall T2 derart, daß atriale Erfassungsereignisse, die im ersten Zeitintervall T1 auftreten, das A-V-Schaltintervall nicht initiieren, und daß atriale Erfassungsereignisse, die während des zweiten Zeitintervalls auftreten, das A-V-Schaltintervall initiieren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ändern der Dauer des V-A-Schaltintervalls und eine Einrichtung zum entsprechenden Andern der Dauer des ersten Zeitintervalles T1 derart, daß sich bei einem Verlängern des V-A-Schaltintervalles das erste Zeitintervall verlängert und umgekehrt.

6. Schrittmacher nach Anspruch 5, mit des weiteren einem Unterdrückungsfenster-Zeitgeber, der ein Unterdrückungsfensterintervall festlegt, das dem Ende des V-A-Schaltintervalles derart vorangeht, daß ein atriales Ereignis, das während des Unterdrückungsfensterintervalls auftritt, die Erzeugung einer atrialen Stimulation beim Ablauf des V-A-Intervalls verhindert.