DE3903323A1 - Herzschrittmacher - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Herzschrittmacher nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere einen elektrischen
Herzstimulator, der sich insbesondere auch dazu eignet,
einen nicht regelmäßigen Herzschlag, das heißt also einen
nicht regelmäßigen Herzzyklus zu erkennen und um durch
eine geeignete Stimulation einzugreifen, und zwar entspre
chend der Art und Natur der besonderen anzugehenden arhyth
mischen Störung.
Nach dem Stand der Technik sind viele Herzschrittmacher
bekannt, die geeignet sind, nicht regelmäßigen Herzschlag
rhythmen entgegenzuwirken. Diese bekannten Vorrichtungen
umfassen einfache asynchrone Herzschrittmacher sowie ver
schiedene Typen von komplizierteren Demand-Herzschrittma
chern, also sogenannte bedarfsgeregelte Demand-Schrittmacher.
Asynchrone Herzschrittmacher erzeugen nur frequenzstabile
oder festfrequente Impulse und sind im allgemeinen nicht mit
der eigenen Herzschlagzahl synchronisiert. Die sogenannten
bedarfsgesteuerten Demand-Herzschrittmacher bleiben inaktiv,
solange die Herzaktivität normal ist. Sie umfassen aber eine
Sensoreinrichtung um festzustellen, ob noch ein normaler
Herzschlag vorhanden ist und injizieren künstliche stimu
lierende Schlagimpulse zu einem geeigneten Zeitpunkt des
Herzschlagzyklus, um dadurch einen beinahe normalen Rhythmus
aufrecht zu erhalten. Derartige Demand-Schrittmacher sind
mittlerweile sehr komplex und ausgefeilt, vor allem in Hin
blick auf die integrierte Mikroelektronik, die hoch-komplexe
Schaltkreise mit geringer physikalischer Größe und niedrigem
Leistungsverbrauch umfassen. Die Herzaktivität kann sowohl
im Atrium (Vorhof) wie auch im Ventriculus (Herzkammer)
gemessen werden, um eine Stimulation im Bedarfsfalle zu
ermöglichen, und zwar entweder im Atrium oder im Ventri
culus oder in beiden, und zwar zu geeigneter Zeit, um den
normalen Herzrhythmus nachzuahmen. Solche Herzschrittmacher
werden im allgemeinen bei der Behandlung verschiedener Ty
pen des Herzblocks und der Bradicardie verordnet.
Eine Form eines Stimulators, der etwas weniger Beachtung
gefunden hat, ist so konzipiert, daß er zwischen einer nor
malen hohen Herzschlagzahl entsprechend einer physikali
schen oder emotionalen Aktivität (physiologische Tachycardie;
Herzjagen) und einer abnormal hohen Herzschlagzahl unter
scheiden kann, die nicht auf einer physiologischen Bedarfs
lage basiert (pathologische Tachycardie). Pathologische Ta
chycardie resultiert aus einer unzureichenden Herzpumplei
stung des Blutes und kann oft zu einem tödlichen Eintritt
einer Herz-Fibrillation, d.h. eines tödlichen Herzflimmerns
führen.
Herzschrittmacher gegen Herzjagen oder Tachycardie werden
mit einigem Erfolg zur Behandlung von supraventrikulärer
Tachy-Rhythmusstörungen eingesetzt, die nicht auf Medikamen
te ansprechen. Ventrikuläre Tachycardie (Herzjagen) und
Herzflimmern (Herzrhythmusstörungen; Fibrillation) sind sehr viel
schwieriger durch einen Schrittmacher-Algorithmus zu diagno
stizieren, wobei selbstverständlich ein Fehler der Diagnose
für den Patienten fatal ist. Dies gilt insbesondere für eine
Situation, bei der eine falsche Diagnose bei einem Patienten
vorgenommen wird, der einen implantierten automatischen
Herzschrittmacher zur Bekämpfung der Tachycardie oder einer
Defibrillation (Bekämpfung der Herzrhythmusstörung) trägt.
Die hochenergetische Abgabe oder Folge von Herzschrittimpul
sen für eine Defibrillation kann dabei bei einem Patienten
in völlig ungeeigneter Weise abgegeben werden. Wenn ein
Defibrillations-Impuls oder Impulsfolge zum Zeitpunkt ab
gegeben wird, an dem kein entsprechender Bedarf feststeht,
so ist dies in hohem Maße für den Patienten beunruhigend
und führt schließlich auch noch zu einem Batterieverbrauch.
Wenn ein Impuls oder eine Impulsfolge oder -muster zur Be
kämpfung der Tachycardie abgegeben wird und in eine ver
wundbare oder anfällige Periode fällt, so kann dies im Ge
genzug eine ventrikuläre Tachycardie oder Fibrillation herauf
beschwören.
Im bekannten System standen die in den Algorithmen heran
gezogenen und benötigten Faktoren zur Diagnose der Tachy-
Rhythmusstörungen in Beziehung zu dem elektrischen Signal
des Herzens. Typischerweise umfaßten sie die R-Wellen-Wie
derholungsrate, das Zeitintervall, in dem der Anstieg der
Rate stattfindet und die QRS-Dauer. Jeder dieser Faktoren
kann durch ein Myopotential, eine elektromagnetische Inter
ferenz, eine supraventrikuläre Tachy-Rhythmusstörung oder
durch einen Bündel-Branch-Block oder sogar durch eine
physiologische Sinus-Tachycardie mit oder ohne abartiger A-V-
Leitung simuliert werden. Somit besteht ein Bedarf an einem
Herzschrittmacher gegen Tachy-Rhythmusstörungen, der ge
nauer zwischen einer physiologischen und pathologischen
Tachycardie, d.h. einem physiologischen und pathologischen
Herzjagen unterscheiden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur zuverlässigen Ermittlung des Beginns
einer pathologischen Tachycardie und zum Starten eines
Herz-Schritt-Generators, wenn eine dem tatsächlichen Zu
stand nicht entsprechend hohe Herzschlagzahl festgestellt
wird. Der Herz-Puls-Generator erzeugt dann ein Pulsmuster
oder eine Pulsfolge zur Beruhigung des Herzens und um
die Herzschlagzahl in einen sicheren Bereich rückzuführen,
der den Stoffwechselbedingungen des Patienten zur gegebenen
Zeit entspricht.
Die vorliegende Erfindung geht von der Prämisse aus, daß
die physiologische Zunahme der Herzschlagzahl immer von
einer entsprechenden Verkürzung der Vor-Austreib-Phase
bzw. Vor-Ausstoß- oder -Auswurf-Phase (pre-ejection period
= PEP) einhergeht, und daß von daher immer sicher ermit
telt werden kann, daß - wenn immer eine schnelle Pulsrate
mit relativ langer PEP-Dauer vorhanden ist - die Schlagzahl
durch eine nicht-physiologische Tachycardie sondern durch
eine paroximale ventriculäre oder supraventriculäre Tachy
cardie entsprechend dem Re-entry-Mechanismus hervorgerufen
wurde. Die gleichzeitige Messung der Herzschlagzahl und
der PEP-Dauer erlaubt deshalb die Unterscheidung zwischen
einer abnormalen supraventriculären Tachycardie und einer
physiologischen Sinustachycardie, die während physikali
scher Belastung oder einer anderen Situation auftritt, in der
Catecholamine in den Blutstrom abgegeben werden.
Darüber hinaus gibt das gemeinsame Vorhandensein einer
schnellen mechanischen Pulsrate zusammen mit einer schnel
len QRS-Rate eine Information, wodurch die Wirksamkeit
und Wirkung einer automatischen Diagnose der Tachy-
Rhythmusstörung entscheidend verbessert werden kann. Wenn
zum Beispiel kein Puls zu dem Zeitpunkt besteht, zu dem
eine schnelle elektrische Aktivität auftritt, so ist dies ein
starker Indikator für das Vorhandensein von ventrikulärer
Fibrillation. Falls der mechanische Puls schnell ist und die
QRS-Rate ebenso hoch ist, bedeutet dies eine geringere Wahr
scheinlichkeit dafür, daß ein elektrisches Geräusch oder
Myopotentiale involviert sind.
Wie in der US-PS 47 19 921 beschrieben ist, auf deren Of
fenbarungsgehalt in vollem Umfange Bezug genommen wird,
ist es bekannt, daß die Vor-Austreib-Phase (PEP) ein guter
lndikator für die sympathische Aktivität des Herzens ist. Die
direkte Aktion der Sympathikus-Nerven auf das Herz ver
ursachen eine Beschleunigung der Schlagzahl ebenso wie
eine gleichzeitige Zunahme der Kontraktionskraft. Das gleiche
gilt für die Wirkung der Catecholamine, die auf Grund des
zunehmenden Sympathikus-Tons der Nebennieren freigegeben
werden. Es ist bekannt, daß eine enge Parallelität zwischen
der normalen Vorhof-Antwort auf Catecholamine und dem
Sympathikus-Ton und der Dauer des PEP gibt. Es wurde ge
zeigt, daß sowohl dynamische als auch isomerische Belastun
gen zu einer Verkürzung der PEP-Dauer führen. Wenn die
Herzschlagzahl auf Grund anderer als einer physikalischen
Anstrengung zunimmt und nicht durch eine Sympathikus-
Aktion oder eine Freigabe von Catecholaminen vermittelt wird,
so tritt keine entsprechende Verkürzung der PEP-Dauer auf.
Dies kann dadurch gezeigt werden. daß ein Patient einer
Vorhof- oder Herzkammer-Schrittmacherfunktion ausgesetzt
wird, wenn sich der männliche oder weibliche Patient in
Ruhe befindet, so daß eine künstliche Zunahme der Herz
schlagzahl bei einer PEP-Dauer festzustellen ist, die im we
sentlichen in ihrer Länge konstant bleibt.
Somit kann durch die Beobachtung der Pulsschlagzahl und
der PEP-Dauer eine pathologische und physiologische Tachy
cardie leicht unterschieden werden. Wenn zum Beispiel fest
gestellt wird, daß die schnell ansteigende Pulsrate von einer
sich verkürzenden PEP-Dauer begleitet wird, so kann eine
physiologische Tachycardie unterstellt werden. Wenn jedoch
ein Anstieg der Pulsrate über ein vorbestimmtes Referenz
niveau hinaus ansteigt und von einer stabilen PEP-Dauer
begleitet wird, so weist dies auf eine pathologische Tachy
cardie hin. Eine nicht ordnungsgemäße hohe R-Wellenrate
mit keinen meßbaren mechanischen Pulsen zeigt eine ventri
kuläre Fibrillation an.
Die Zuverlässigkeit der Diagnose der pathologischen Tachy
cardie kann dadurch verbessert werden, daß die Anstiegs
rate der Herzschlagzahl in dem Detektions-Algorithmus mit
berücksichtigt wird. Im normalen Sinus- Rhythmus würde man
nicht erwarten, daß sich eine stabile Vorhof-Fibrillation oder
ein allgemeiner Anstieg der Herzschlagzahl, wie sie unter
Belastung stattfindet, bei einem Vergleich an zwei nur um
wenige Sekunden versetzt zueinander liegenden Zeitpunkten
wesentlich unterscheiden. Zum Beispiel sollte die Sum
me von 10 R-R Zykluslängen ähnlich zu einer anderen Sum
me von 10 R-R Zykluslängen sein, wenn diese nur wenige
Sekunden später gemessen worden sind. Wenn die Differenz
größer ist als ein vorbestimmter Prozentsatz, so impliziert dies,
daß ein plötzlicher Wechsel aufgetreten ist. Falls ein solcher
plötzlicher Wechsel nicht durch eine ähnliche entsprechende
Verkürzung der Länge der Vor-Austreib-Periode begleitet
wird, so kann der plötzliche Beginn einer pathologischen
Tachycardie diagnostiziert werden und eine herzunterstützende
Schlaganregung kann begonnen werden. Die Synchronisation
der Schlagimpulse mit den R-Wellen wird in konventioneller
bekannter Weise ausgeführt.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß zur einsetzen
den Herzschlagunterstützung die folgenden Bedingungen er
füllt sein müssen:
- 1. plötzlich beginnende Tachyc ardie;
- 2. ein gleichmäßiger schneller mechanischer Herz(puls)reflex bzw. Reaktion muß vorhanden sein; und
- 3. die Tachycardie darf nicht von einer verhältnismäßigen Verkürzung der PEP-Dauer begleitet sein.
Wenn andererseits die plötzlich einsetzende Tachycardie
mittels Detektor festgestellt und ebenso der Rückgang bzw.
der Verlust des vorher existierenden mechanischen Pulsschla
ges festgestellt wird, so wird dadurch die ventrikuläre Fi
brillation angezeigt, wobei durch den implantierten Stimula
tor ein Defibrillations-Schock abgegeben wird.
Erfindungsgemäß ist der künstliche elektronische Herz-Stimu
lator so ausgeführt, daß er Tachy- Rhythmusstörungs-Phasen
erkennen und zwischen physiologischer Tachycardie, patho
logischer Tachycardie und ventrikulärer Fibrillation unter
scheiden kann, wobei die geeignete Stimulation zur Durch
führung der herzunterstützenden Tätigkeit - oder, wo notwen
dig, der Defibrillation durchführen kann.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfin
dung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 Blockdiagramm zur Erläuterung eines ersten er
findungsgemäßen Ausführungsbeispieles;
Fig. 2 Blockdiagramm einer alternativen Ausgestaltung
eines Herzstimulators gegen Herzrhythmusstö
rungen und Herzjagen.
Das ziemlich vereinfachte Blockdiagramm eines in Fig. 1
gezeigten Herzstimulators zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel
dafür, wie ein erfindungsgemäßer Herzstimulator ausgeführt
sein kann. In den Figuren ist schematisch ein Herz 10 mit
einer Multi-Elektrode hierin mit einer Schrittmacher/Meßleitung
12 gezeichnet. Das Kabel 12 ist so dargestellt, daß es durch
die obere Hohlvene führt und durch den rechten Herzvorhof
(Atrium) in die rechte Herzkammer (Ventrikel), und zwar mit
einer Distalspitzenelektrode 14, die in dem rechten Scheitel
punkt angeordnet ist. Eine proximal, körpernah gelegene
indifferente (neutrale) Elektrode 15 ist außerhalb des Her
zens angeordnet. Das mehradrige Kabel 12 umfaßt zwei Zwischen-
Ringelektroden 16 und 18, die in Längsrichtung im Abstand
so angeordnet sind, daß jede von den beiden in der rechten
Herzkammer, wie dargestellt, zu liegen kommt.
Durch den Kabelkörper 12 sind mehrere Leiter hindurchge
führt, die in der Zeichnung zusammen mit dem Bezugszeichen
20 bezeichnet sind.
Diese Leiter 20 schaffen eine Verbindung zu einem implan
tablen Stimulator, die mit der unterbrochenen Linienumrah
mung 22 dargestellt ist.
Die Rhythmusstörung-Erkennung und das Stimulator-Gerät,
welches durch die unterbrochene Linienumrahmung 22 darge
stellt ist, umfaßt einen ersten Meß- oder Detektorverstärker
24, dessen Eingang mittels einer Leitung 26 mit der Elektro
denspitze 14 des Kabels 12 verbunden ist. Der Meß- oder
Detektorverstärker 24 kann somit den vom Herzschlag herrüh
renden QRS-Komplex erkennen und verstärken. Der Ausgang
des Meß- oder Detektorverstärkers 24 wird einem Pulsraten-
Detektor 25 zugeführt, der - wie sein Name impliziert -
das R-R-Intervall in einen Verhältniswert R 1 überträgt.
Dieser gemessene Herzrhythmus-Wert wird dann mit einem vor
bestimmten Referenzratenwert R 2 verglichen, wie dies durch
den Block 28 angezeigt ist, in dem der Wert R 2 willkürlich
als Indikator für das Vorhandensein von Tachycardie, d.h.
Herzjagen, herangezogen wird. Falls als Ergebnis des Ver
gleiches festgestellt wird, daß die gemessene Rate R 1 größer
ist als die Referenzrate R 2, dann wird ein Signal zur teil
weisen Aktivierung und Freigabe des UND-Tores 30 erzeugt.
Dieses teilweise Freigabesignal ist nur bei einer übermäßig
hohen ventrikulären Rate, d.h. Herzkammerrate indikativ,
was an diesem Punkt entweder physiologische oder patholo
gische Gründe haben kann. Deshalb muß eine Einrichtung
vorgesehen sein, um tatsächlich festzustellen, ob die hohe
Herzschlag-Rate pathologischen Ursprung hat, was die Zu
schaltung des Stimulators erforderlich macht, um die Herz
rate auf ein sicheres Niveau zurückzuführen.
Um die Diagnose eines pathologischen Herzjagens zu bestäti
gen, umfaßt der Stimulator 22 einen Schaltkreis 32 zur Er
kennung und Messung der Vor-Austreib-Phase des Herzens.
Da verschiedene Alternativen zur Ausführung des PEP-De
tektor-Kreises 32 möglich sind, basiert die in Fig. 1
zeichnerisch dargestellte Erfindung auf der Verwendung eines
im Herzen angeordneten Impedanz-Meßinstrumentes, über wel
ches ein Hochfrequenz-Signal über die Leiter 26 und 28 zu
der Elektrodenspitze 14 und der proximalen Elektrode 16 des
Kabels 12 angelegt wird. Hierdurch fließt ein Strom durch das
in der rechten Herzkammer befindliche Blut, wobei der zu messen
de und beim Ein- und Ausfließen des Blutes auftretende Span
nungswechsel zwischen den Elektroden 16 und 18 gemessen
werden kann und über die Leiter 36 und 38 dem PEP-De
tektor zugeführt werden kann. Wie in der Patentanmeldung
mit der Serial-No. 87 869 von Citek et al (eingereicht am
21. August 1987) mit dem Titel "Physilogische Kontrolle der
Herzschritt-Rate unter Verwendung des Vor-Austreib-lnter
valls als Steuerparamater" beschrieben, sind Maßnahmen
vorgesehen, um die PEP-Zeitdauer oder einen vorbestimmten
Bruchteil davon von der Impedanz-Wellenform genau zu mes
sen.
Aufgrund von Experimenten an vielen Patienten im Belastungs
zustand ist bekannt, daß eine direkte Korrelation zwischen
der PEP-Periode und der R-R-Zykluslänge besteht und daß,
wenn die Herzschlagrate zunimmt, eine entsprechende Ver
kürzung der PEP-Dauer eintritt. lnsbesondere drückt die
Formel PEP = (cl+84)×0,2 ziemlich genau die Beziehung
aus. Aus dieser Formel kann auch ersehen werden, daß bei
einer Verkürzung der PEP-Dauer um 1 ms eine ungefähre
Verkürzung der R-R-Zykluslänge um 5 ms eintritt.
Weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß
ein Block 40 als ein Eingangssignal einen ventrikulären
Ratenwert R 1 vom Pulsraten-Detektor 25 erhält, um die PEP-
Dauer basierend auf der gemessenen Zykluslänge unter Ver
wendung der oben erwähnten Formel zu berechnen, um einen
korrigierten PEP-Wert für die Rate zu erhalten. Dieser Wert
wird im Block 42 mit dem im Block 32 gemessenen aktuellen
PEP-Wert verglichen. Der Komparatorkreis 42 erzeugt ein
Ausgangssignal auf der Leitung 44, wenn die gemessene
Vor-Austreib-Periode die erwartete Vor-Austreib-Periode
übersteigt. Somit ist der Komparator 42 wirksam, um an
zuzeigen, ob der gemessene PEP-Wert für die laufende ge
messene Herzschlagrate angemessen ist, wobei im gegen
teiligen Fall an dem UND-Glied 30 ein zweites Eingangs
signal angelegt wird.
Das UND-Glied 30 wird natürlich voll aktiviert, wenn fest
gestellt wird, daß die gemessene Herzschlagrate einen vorbe
stimmten Referenzwert übersteigt und die Vor-Austreib-Pe
riode länger als die korrigierte Vor-Austreib- bzw. Ausstoß-
Periode für diese Rate ist. Wenn diese UND-Bedingung erfüllt
ist, wird ein Freigabe-Signal zu dem Herzpulsgenerator ab
gegeben, der dadurch einen Schlagrhythmus bzw. eine Schlag
folge von der Herzkammer zugeführten Stimulierimpulsen er
zeugt, die über die Spitzenelektrode 14 abgegeben werden.
Dadurch wird versucht, das Herz zu beruhigen und die Herz
schlagrate wieder auf eine Rate zurückzuführen, die mit
dem Grad der physiologischen Aktivität der betreffenden Per
son in Einklang steht. Ein Herzpulsgenerator ist per se im
Stand der Technik bekannt, so daß es nicht notwendig er
scheint, nachfolgend im Detail den elektronischen Aufbau
eines solchen Pulsgenerators zu erläutern.
Da die physiologische Zunahme der Herzschlagrate immer
durch eine entsprechende Abnahme der PEP-Dauer begleitet
wird, kann daraus genauestens abgeleitet werden, daß - wenn
eine schnelle Rate durch eine relativ lange PEP-Dauer be
gleitet wird - die hohe Rate auf eine nicht-physiologische
Tachycardie zurückzuführen ist, z. B. eine krampfartige
ventrikuläre Tachycardie aufgrund eines Wiedereintritts-
Mechanismus (Re-entry-Tachycardie).
Die Durchführung von Impedanzmessungen im Herzen zur ab
geleiteten Bestimmung der PEP-Dauer ist nur ein Weg zur
Messung der Länge der Vor-Austreib-Periode PEP. Alter
native Wege sind ebenso möglich. Zum Beispiel kann die im
Gewebe durch den arteriellen Blutfluß erzeugte phasenweise
Trübung durch einen Photoplethysmograph in einer Art und
Weise gemessen werden, wie dies in dem früheren Papier des
vorliegenden Erfinders "Densitography: A New Method for
Evaluation of Cardiac Performance At Rest and During Exercise"
("photographische Dichtemessung: ein neues Verfahren zur
Auswertung der Herztätigkeit in Ruhephasen und unter Be
lastungen"), veröffentlicht in der Zeitschrift "American Heart
Journal", Band 83, Seite 493, 1972 beschrieben ist. Solch ein
Sensor kann irgendwo in der Gegend oder Nachbarschaft des
Pulsgenerators für so lange Zeit angeordnet werden, als le
bensfähiges Gewebe zwischen der Lichtquelle, z.B. einer ln
frarotlicht-imitierenden Diode, und einem Photodetektor vor
gesehen ist. Um die Batterie zu schonen und elektrische Ener
gie zu sparen, kann eine Fenstertechnik der Pulsdetektion
vorzugsweise angewandt werden, wie dies durch den Betrieb
der LED-Diode mit niedriger Pulszyklusrate realisiert wird.
Ebenso möglich ist, daß ein Druckmeßwertaufnehmer in Fest
bauweise, der geeignet angeordnet ist, als Indikator für
das Einsetzen des arteriellen Pulsschlages mit der PEP-Dauer
dient, die das Intervall zwischen dem Auftreten des elektri
schen R-Wellen-Impulses und des Beginnes des mechanischen
arteriellen Pulschlages darstellt. Besser noch als ein Druck
wertaufnehmer kann ein Mengenmesser des Doppler-Typs über
der Hauptarterie geeignet angebracht werden, z. B. der
Unterschlüsselbeinschlagader, wobei der Beginn des arte
riellen Blutflusses dem Start der linken Ventricel-, d.h. der
linken Herzkammer-Austreibung bzw. -Kontraktion entspricht.
Nachfolgend wird ein alternatives Ausführungsbeispiel erör
tert.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfin
dung kann insoweit verbessert werden, als die arhythmische
Diagnose noch spezifischer durchgeführt wird, indem die
Schlagrate mitberücksichtigt wird, bei der die Herzschlag
zahl ansteigt (beschleunigt wird) und indem dieser Faktor
in den Erfassungs- und Bestimmungsalgorithmus miteingebaut
wird. Ferner ist eine Fibrillations-Erfassungslogik zur
Iniziierung eines Pulsschlages mit großer Amplitude zur
Schockrückführung des Herzens hin zu einem Sinusrhythmus
eingebaut. Solch eine Anordnung ist in dem Blockdiagramm
gemäß Fig. 2 dargestellt. Hier ist ein Sensorkreis für das
Atrium (Vorhof; P-Welle) oder alternativ für den Ventricel
(Kammer; QRS-Welle) mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet.
Ein Detektorkreis 52 ist damit verbunden, um festzustellen,
ob eine P-Welle (R-Welle) vorhanden ist oder nicht.
Wenn nicht, kann der Stimulator zu seinem Schrittbetrieb
(Block 53) zurückkehren, der entweder aus der AAI, VVI
oder irgendeiner anderen Dual-Kammer-Schrittbetriebsweise
bestehen kann.
Wenn eine P-Welle (R-Welle) durch den Detektor 52 festge
stellt wird, dann wird die P-zu-P (R-zu-R)-Zykluslänge
durch den Block 54 gemessen und eine vorbestimmte willkür
liche Anzahl von folgenden Intervallen, z. B. 6, aufaddiert
und die gesamte Länge als Wert in einem A-Register 56 ab
gelegt und gespeichert.
Nach einer folgenden vorbestimmten durch den Block 58 dar
gestellten Verzögerung, z. B. mit vier bis acht Zykluslängen
wird je nachdem eine andere vorbestimmte Anzahl von P-zu-P-
oder R-zu-R-Zykluslängen aufsummiert und in dem B-Register
60 gespeichert. Die Zeit der in dem B-Register gespeicherten
Zykluslängen ist beabsichtigterweise größer als die in dem
A-Register gespeicherte Anzahl. In Fig. 2 ist gezeigt, daß
- wenn sechs Zykluslängen in dem A-Register gespeichert
sind - acht Zykluslängen in dem B-Register gespeichert wer
den, und zwar auf die durch den Block 58 wiedergegebene
Zeitverzögerung folgend. Nachfolgend werden die Inhalte
des A-Registers und des B-Registers 56 bzw. 58, wie durch
den Block 62 angedeutet, verglichen. Wenn festgestellt wird,
daß der Wert in dem A-Register größer oder gleich ist zu
demjenigen in dem B-Register, dann wird der UND-Kreis 64
teilweise freigegeben, und zwar durch Erzeugung eines Ampli
tudensprunges.
Wenn die Differenz zwischen den gespeicherten Werten in
den Registern 56 und 60 größer als 25% wird, dann bedeu
tet dies, daß ein plötzlicher Wechsel aufgetreten ist und
dies als abnormal durch den Ausgang des Komparators 62
diagnostiziert wird.
Zur selben Zeit wird die Herzschlagzahl, wie durch den Ent
scheidungsblock 66 angedeutet, mit einem voreingestellten Re
ferenz-Grenzwert verglichen, wobei, wenn dieser Grenzwert
überschritten wird, eine Tachycardie, also ein Herzjagen
diagnostiziert wird. Das Tor 64 wird dann voll freigegeben,
um den "plötzlichen Beginn einer Tachycardie" anzuzeigen.
Simultan zur P-Wellen- (R-Wellen-) Erfassung durch den Sen
sorkreis 50 wird über den Pulsdetektor 67 ein mechanischer
Pulsschlag erfaßt, der durch die Schlagbewegung des Herzens
verursacht wird. Weitgehend in gleicher Weise wie das P-P
(R-R-)elektrische lntervall behandelt wird, wird eine me
chanische Puls-zu-Puls-Zykluslänge oder ein -Intervall durch
den Block 68 gemessen und eine vorbestimmte Zahl von Zyklus
längen (cls) werden summiert und in einem C-Register gespei
chert, das mit dem Bezugszeichen 70 gekennzeichnet ist. Am
Entscheidungsblock 73 wird ein Test durchgeführt, um zu
entscheiden, ob ein mechanischer Puls- oder Herzschlag an
einem geeignet positionierten Druckwertaufnehmer vorhanden
ist, und - wenn dies der Fall ist - wird durch den Verzö
gerungskreis 72 nachfolgend eine vorbestimmte Verzögerung
von einer gleichen Anzahl von Herzschlag-Zyklen, wie im
Falle des Verzögerungsgliedes 58, durchgeführt und eine
zweite vorbestimmte Anzahl von Pulsschlagintervallen aufsum
miert und in einem D-Register 74 abgespeichert.
Ebenso wird ein Test für die "schlagartige Veränderung" im
Entscheidungsblock 76 durchgeführt, um zu entscheiden, ob die
Gesamtlänge von sechs Puls-zu-Puls-Zyklen, die im Register
70 gespeichert sind, größer ist als die Gesamtlänge von 8
solchen im Register 74 gespeicherten Zyklen. Wenn dem so
ist, so ist dies ein Anzeichen für eine schnelle Schlagzahl-
Zunahme und dient der Bekräftigung der diagnostizierten
Tachycardie, und zwar anhand der oben beschriebenen tat
sächlich vorhandenen elektrischen Wellen-Sensor-Betriebsweise
und nicht unter Bezugnahme auf elektrische Interferenzen
und Wechselwirkungen, Myopotentiale oder andere Pseudo-
oder Schein-Kunstergebnisse.
Im Falle der Vorkammer-Betriebsweise, wenn ein A-V-Block
während der überventrikulären Tachycardie besteht, d.h.
die ventrikuläre Schlagrate in der Hauptkammer beträchtlich
niedriger ist als diejenige in der Vorkammer, wird über
den Herzstimulator keine Cardioversion bewirkt, sofern keine
andersgehende Programmierung vorgenommen ist. Andererseits
wird durch einen plötzlichen Anstieg der P-Wellen-Schlagrate
zusammen mit einer ähnlichen Zunahme der mechanischen
Pulsschlagzahl teilweise das UND-Glied 78 freigegeben, welches
dann völlig freigegeben und aktiviert wird, wenn die UND-
Bedingung des Gliedes 64 erfüllt ist. Der Ausgang des Tores
78 signalisiert das Auftreten des plötzlichen Beginnens einer
Tachycardie, welches durch ein Signal mechanischen Ursprungs
unterstützt wird, d.h. die gemessene Pulsschlagzahl.
Um zu entscheiden, ob der ermittelte und gemessene Rhythmus
den physiologischen Anforderungen entspricht oder patholo
gischer Natur ist, ist in der Schaltungsvorrichtung gemäß
Fig. 2 auch eine Einrichtung zur Messung der Vor-Aus
treib-Periode vorgesehen, wie dies durch den Block 80
gekennzeichnet ist. Eine vorbestimmte Anzahl (6) von solchen
Zeitintervallen wird aufaddiert und in einem E-Register
82 gespeichert und das Verhältnis des PEP-Wertes zur Summe
der sechs Zykluslängen wird durch Teilung des Inhaltes
des E-Registers 82 durch den lnhalt des A-Registers 56 erhal
ten, wobei das Ergebnis in einem F-Register 84 abgelegt
wird. Somit ist das F-Register 84 vorgesehen, um das Grund
verhältnis PEP/CL zu erhalten.
Nach der Messung der Summe der Vielzahl von PEPs und der
Speicherung dieses Wertes in dem E-Register 82 und nach
dem Ablaufen bzw. Überschreiten der Verzögerungsperiode 72
wird eine vorbestimmte größere Anzahl PEPs (z. B. acht) zur
Ermittlung der Schlagrate im Block 85 korrigiert, aufsum
miert und in einem G-Register 86 abgelegt.
An diesem Punkt wird der Inhalt des G-Registers 86 durch
den Inhalt des B-Registers 60 geteilt, um wieder ein Grund
verhältnis PEP zur Zykluslänge zu erhalten und um den
resultierenden Quotienten in einem H-Register 88 zu speichern.
Dieser Wert wird mit dem Wert des F-Registers 84 verglichen,
wie dies durch den Entscheidungsblock 89 in Fig. 2 dar
gestellt ist, und eine Entscheidung wird getroffen, ob eine
signifikante Verkürzung der PEP-Dauer über eine relativ kurze
Zeitdauer aufgetreten ist oder nicht. Wenn festgestellt wird,
daß der Inhalt des H-Registers größer ist als der Inhalt
des F-Registers, dann weiß man, daß die Änderung der PEP-
Dauer unter 25% liegt, so daß ein Signal auf der Leitung
90 erscheint, die als erster Eingang mit dem UND-Kreis 92
verbunden ist.
Der zweite Eingang des UND-Kreises 92 ist mit dem Ausgang
des UND-Gliedes 78 verbunden. Es wird in Erinnerung geru
fen, daß das Glied 78 völlig freigegeben wird, wenn ein
schneller Beginn einer hohen Pulsschlagzahl aufgetreten ist
und festgestellt wird, daß die Herzschlagzahl über eine vor
bestimmte Grenzschlagzahl hinaus ansteigt, die ein Indi
kator für die Tachycardie ist. Somit wird, wenn jene Vorfälle
gleichfalls durch einen unmerklichen Anstieg oder Verkürzung
der PEP-Dauer begleitet werden, wie dies im Entscheidungs
block 89 festgestellt wird, der Cardiovert-Pulsgenerator 94
aktiviert, um einen Schauer von getimten Stößen und Pulsen
zur Beruhigung des Herzens und zur Senkung der Schlagzahl
auf einen den physiologischen Zustand des Patienten zu die
sem Zeitpunkt angemessenen Wert zu erzeugen.
Der Ausgang des Puls-Meßwert-Aufnehmers 67 wird in einem
Abtast- und Speicher-Kreis 96 eingespeichert, wobei der Aus
gang dieses Kreises einem ersten Eingang des EX-ODER-Gliedes
96 zugeführt wird. Dessen resultierender Ausgang wird einem
ersten Eingang eines UND-Gliedes 100 zugeführt, dessen zwei
ter Eingang von dem Puls-Detektor 73 kommt. Falls kein
Puls bei 73 festgestellt wird, dann wird das UND-Glied 100
völlig freigegeben, um ein logisches Signal einem weiteren
UND-Glied 102 zuzuführen. Der zweite Eingang des UND-Gliedes
102 kommt vom Ausgang des UND-Gliedes 64. Es wird in Er
innerung gerufen, daß das UND-GLied 64 völlig freigegeben
wird, wenn eine plötzliche Schlagzahl-Zunahme gemessen und
festgestellt wird und die resultierende Schlagzahl oberhalb
des Schwellenwertes liegt, der in dem Entscheidungskreis 66
erzeugt wird.
Es ist ersichtlich, daß dann das Glied 102 vollständig frei
gegeben wird, wenn die Herz-Schlagzahl unordnungsgemäß
hoch ist und ein einmal vorhandener Puls verschwindet.
Solch ein Zustand weist auf eine ventrikuläre Fibrilla
tion hin, wobei der Ausgang des Gliedes 102 benutzt wird,
um den Defibrillator-Kreis 104, also den Kreis zur Beseiti
gung der Herzrhythmusstörung zu triggern, um einen DC
(Gleichstrom)Defibrillations-Schock zu verursachen, der dem
Herzen z. B. zwischen einer Tafel- oder Pflasterelektrode und
einer indifferenten Elektrode zugeführt wird.
Wenn entweder der Cardioversion-Kreis 94 oder der Defibril
lator-Kreis 104 aktiviert wird, wie in den Entscheidungsblocks
103 und 105 festgelegt, dann wird der ODER-Kreis 106 akti
viert, um eine Wiederholung der Entladung zu ermöglichen,
wenn die bei 66 überprüfte und untersuchte elektrische (QRS)
Schlagzahl hoch bleibt. Die Zahl der nachfolgenden Defibril
lator-Schocks oder Cardiversion-Schauer kann auf programmier
barem Wege eingestellt werden.
Aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ersichtlich,
daß die zugrundeliegende Diagnose der pathologischen Tachy
cardie durch Überprüfung der ansteigenden Schlagzahl über
die vorher zugrundegelegte Schwellenzahl erzielt wird, wenn
diese nicht mit einer gleichzeitigen Verkürzung einer PEP-
Dauer einhergeht. Dies wird durch gleichzeitige Überwachung
der Art und Weise, in welcher sich die mechanische Puls
schlagzahl ändert, bestätigt. Darüber hinaus wird das Tat
bestandsmerkmal des Grades der Schlagzahländerung und
des Grades der PEP-Änderung auch in dem Algorithmus mitbe
rücksichtigt, um die Zuverlässigkeit der Entscheidung zu ver
bessern, ob die Cardioversion iniziiert werden soll, weil
die sensorisch ermittelte Tachycardie pathologisch ist, oder
ob auf die Anwendung einer Cardioversion-Salve verzichtet
werden soll, weil eine physiologische Tachycardie erkannt wird.
Ferner gilt auch als vorteilhaft, daß die Zahl der Zyklus
längen, die gemessen und in den Registern 56 und 60 ge
speichert werden sollen, ebenso wie die Pulszykluslängen, die
in den Registern 70 und 74 gespeichert werden sollen, pro
grammiert werden können. Dies ermöglicht den Algorithmus
auf die besondere Art der bei den verschiedenen Patienten
festgestellten Rhythmusstörungen einzustellen und zu opti
mieren.
Fachleute werden leicht erkennen, wie der in den Fig. 1
und 2 dargestellte Algorithmus unter Verwendung von inte
grierten Schaltkreisen umgesetzt und ausgeführt werden kann.
Somit erscheint es nicht notwendig zu sein, die entsprechende
Elektronik zur Durchführung der Intervall-Meßschritte, der
Summation der Zykluslängen, des Vergleiches der gespeicher
ten Werte und dergleichen im Detail zu beschreiben.
Die Erfindung wurde in umfassendem Detail erläutert, wobei
die dargestellten Einzelheiten, Merkmale, elektrischen Schalt
kreise und Ausrüstungselemente vielfach abgeändert und
variiert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu
verlassen.
Ein Herzstimulator zur Bewirkung einer herzunterstützenden
Tätigkeit bzw. eine Defibrillation im Falle einer pathologi
schen Tachycardie oder ventrikulären Fibrillation ver
gleicht die Herzraten-Dipolarisations-Signale mit einem
vorbestimmten Herzraten-Wert, die ein Indikator für das
beginnende Auftreten einer Tachycardie sind, während
gleichzeitig die Herz-Vorauswurf-Periode beobachtet wird,
um zu messen, ob ein Anstieg der Herzrate über einen vor
bestimmten Wert von einer Abnahme der Vorauswurf-Periode
begleitet wird. Wenn nicht, wird eher eine pathologische als
eine physiologische Tachycardie diagnostiziert und ein herz
unterstützendes Pulsprotokoll iniziiert. Durch zusätzliche
Überwachung der mechanischen Herzpulszahl kann eine ven
trikuläre Fibrillation diagnostiziert und eine herzunterstüt
zende Maßnahme getriggert werden, um das Herz in dem
Sinusrhythmus zurückzuzwängen, wenn nämlich eine nicht
ordnungsgemäße hohe Herzrate von einem niedrigen oder
nicht vorhandenen mechanischen Puls begleitet ist. Falls die
mechanische Pulsrate der elektrischen Depolarisationsrate
folgt, wird das Vorliegen der Tachyrhythmusstörung bestä
tigt. Die Diagnose kann ferner dadurch bestätigt werden,
daß die Rate, bei der die Herzrate ansteigt, mit in Betracht
gezogen wird.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Erkennung von Tachycardie zur Einlei
tung herzunterstützender Maßnahmen vor allem im Falle einer
pathologischen und nicht einer physiologischen Tachycardie,
gekennzeichnet durch
- a) eine Einrichtung zur Messung der Herzschlagzahl (Puls zahl) und zur Erzeugung eines ersten dazu proportiona len Steuersignal-Wertes;
- b) eine Einrichtung zum Vergleich dieses ersten Kontroll signal-Wertes mit einem vorher ermittelten Herzschlagzahl- Wert des Herzschrittmacher-Trägers und Erzeugung eines zweiten Steuersignal-Wertes für den Fall, daß der erste Steuersignal-Wert den vorher erzeugten Herzschlagzahl- Wert übersteigt;
- c) eine Einrichtung zur Messung und Erfassung der Vor- Auswurf-Periode des Herzens und zur Erzeugung eines dritten dazu proportionalen Kontroll-Signalwertes;
- d) eine Einrichtung zum Vergleich des dritten Kontrollsignal- Wertes mit einem vierten Kontrollsignal-Wert, der einem korrigierten Vor-Ausstoß-Perioden-Wert proportional ist, auf der Herzstromrate des Herzschrittmacher-Trägers ba siert, und zur Erzeugung eines fünften Kontrollsignal- Wertes, wenn der dritte Kontrollsignal-Wert den Wert des vierten Kontrollsignales übersteigt;
- e) eine Einrichtung zum Messen und Ermitteln der Koinzidenz des zweiten und fünften Kontrollsignal-Wertes zur Einlei tung der herzunterstützenden Maßnahmen.
2. Herzschrittmacher zur Bekämpfung der Tachyrhythmusstö
rungen unter Erzeugung herzunterstützender Pulsschlagfolgen
für das Herz im Falle des Auftretens und Erkennens von
pathologischer Tachycardie, gekennzeichnet durch
- a) eine Einrichtung zum Anschluß am Herzen zum Messen der bestehenden Pulszahl (Herzfrequenz);
- b) eine an der Meßeinrichtung angeschlossene Einrichtung zum Vergleich der Pulszahl mit einem zuvor erzeugten Pulszahlen-Wert des Herzschrittmacher-Trägers, wobei die Vergleichseinrichtung anzeigt, wenn die gemessene Puls zahl die zuvor erzeugte Pulszahl übersteigt;
- c) eine Einrichtung zum Messen der Vor-Auswurf-Periode des Herzens;
- d) eine auf diese Meßeinrichtung ansprechende Einrichtung zur Anzeige, ob der gemessene Wert der Vorauswurf-Periode einen korrigierten Wert für die tatsächliche Pulsrate übersteigt; und
- e) eine mit der Vergleichs-Einrichtung und der Anzeige-Ein richtung verbundene Einrichtung zur Erzeugung von herz unterstützenden Pulsmustern in Abhängigkeit davon, ob die gemessene Pulszahl eine vorher bestimmte Pulszahl überschreitet und die gemessene Vorauswurf-Periode den erwarteten Wert überschreitet.
3. Herzschrittmacher zur Bekämpfung der Tachyrhythmus
störungen unter Erzeugung herzunterstützender Pulsschlag
folgen im Falle des Auftretens und Erkennens von patholo
gischer Tachycardie, gekennzeichnet durch
- a) eine mit dem Herzen in Verbindung stehende Einrichtung zur Messung der gegebenen Pulszahl;
- b) eine Einrichtung zur Erkennung der Pulszahländerung, die mit der Meßeinrichtung zur Bestimmung des relativen Anstieges der Pulszahl über ein vorbestimmtes Zeitinter vall in Verbindung steht;
- c) eine erste Vergleichseinrichtung, die mit der Meßeinrich tung zum Vergleich der tatsächlichen Pulszahl mit einem vorher erzeugten Pulszahl-Wert des Herzschrittmacher-Trä gers vergleicht, mit einer ersten Vergleichseinrichtung zur Ereugung einer Signalanzeige, wenn die gemessene Pulszahl einen vorher erzeugten Pulszahl-Wert übersteigt;
- d) eine Toreinrichtung zur Erzeugung eines gegebenen Aus gangssignals, wenn die erste Vergleichseinrichtung das Anzeigesignal erzeugt und die Meßeinrichtung zur Fest stellung der Änderungsrate eine Änderungsrate mißt, die einen vorbestimmten Wert übersteigt;
- e) eine Einrichtung zur Messung der Vorauswurf-Periode des Herzens;
- f) eine zweite Vergleichseinrichtung, die auf die Anzeige- Meßeinrichtung anspricht, ob die gemessene Vorauswurf- Periode einen erwarteten Wert für die damalige Pulszahl des Herzschrittmacher-Trägers übersteigt;
- g) eine mit der Toreinrichtung und der zweiten Vergleichs einrichtung in Verbindung stehende Einrichtung zur Er zeugung der herzunterstützenden Pulsmuster in dem Falle, daß die Toreinrichtung ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt und die gemessene Vorauswurf-Periode den erwar teten Wert übersteigt.
4. Herzschrittmacher zur Bekämpfung von Tachyrhythmusstö
rungen unter Erzeugung herzunterstützender Pulsfolgen im
Falle des Auftretens und Erkennens von pathologischer Tachy
car die, gekennzeichnet durch
- a) eine Meßeinrichtung zur Messung eines Herz-Depolari sations-Signals;
- b) eine mit der Meßeinrichtung in Verbindung stehende erste Einrichtung zur Messung der gesamten Zykluslänge zwischen einer ersten vorbestimmten Zahl aufeinanderfolgender Herz- Depolariations-Signale;
- c) eine mit der Meßeinrichtung in Verbindung stehende zweite Einrichtung zur Messung der gesamten Zykluslänge zwi schen einer zweiten vorbestimmten Anzahl von aufeinander folgenden Depolarisations-Signale, wobei die zweite Anzahl größer ist als die erste Anzahl und die zweite Messung gegenüber der ersten Messung um eine vorbestimmte Zeit verzögert liegt;
- d) eine erste Vergleichseinrichtung zur Erzeugung eines Aus gangssignales, wenn die erste Messung die zweite Messung übersteigt;
- e) eine zweite Vergleichseinrichtung zur Erzeugung eines Aus gangssignales, wenn die Rate, bei der die Herz-Depola risationssignale gemessen werden, einen vorbestimmten Ratenwert übersteigt;
- f) eine erste angeschlossene Toreinrichtung, um das Ausgangs signal von der ersten und zweiten Komparatoreinrichtung zu empfangen und um ein Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn der Ausgang der ersten und zweiten Kom paratoreinrichtung simultan aktiviert ist;
- g) eine Meßeinrichtung für die Vorauswurf-Periode zur Messung des Vorauswurf-Intervalles des Herzens;
- h) eine mit der ersten Einrichtung und der Vorauswurf- Periode-Meßeinrichtung verbundene Einrichtung zur Messung einer Änderung der Länge der Vorauswurf-Periode bei bzw. bezogen auf Änderungen der Zykluslänge;
- e) eine Einrichtung zur Erzeugung herzunterstützender Im pulse mit einem vorbestimmten elektrischen Pulsmuster zur Stimulation des Herzens;
- j) eine weitere Toreinrichtung zur Verbindung der herzunter stützenden Puls-Erzeugungs-Einrichtung mit dem Ausgang der ersten Toreinrichtung und der Einrichtung zur Erkennung einer Längenänderung der Vorauswurf-Periode.
5. Verfahren zur Erkennung des Auftretens einer pathologi
schen Tachycardie, gekennzeichnet durch die Schritte
- a) Messen der tatsächlichen Herzrate;
- b) Messen der Vorauswurf-Periode des Herzens;
- c) Messen, wann die Herzrate einen vorbestimmten Raten- Referenzwert übersteigt, während die Vorauswurf-Periode in ihrer Länge relativ unverändert bleibt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
- a) Berechnen einer erwarteten Vorauswurf-Periode basierend auf der vorhandenen Herzrate;
- b) Vergleichen der erwarteten Vorauswurf-Periode mit der gemessenen Vorauswurf-Periode;
- c) aus dem Vergleich heraus bestimmen, ob die gemessene Vorauswurf-Periode bei einer Änderung der Herzrate variiert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/205,463 US4865036A (en) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | Antitachyarrythmia pacemaker using pre-ejection period to distinguish physiologic from pathologic tachycardia |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3903323A1 true DE3903323A1 (de) | 1989-12-14 |
DE3903323C2 DE3903323C2 (de) | 1998-09-03 |
Family
ID=22762288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3903323A Expired - Lifetime DE3903323C2 (de) | 1988-06-10 | 1989-02-04 | Herzschrittmacher |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4865036A (de) |
JP (1) | JPH0226566A (de) |
KR (1) | KR930000146B1 (de) |
AR (1) | AR243392A1 (de) |
AT (1) | AT396429B (de) |
AU (1) | AU608110B2 (de) |
BE (1) | BE1004908A4 (de) |
CA (1) | CA1321815C (de) |
CH (1) | CH678698A5 (de) |
DE (1) | DE3903323C2 (de) |
ES (1) | ES2013542A6 (de) |
FR (1) | FR2632532B1 (de) |
GB (1) | GB2219508B (de) |
IT (1) | IT1234044B (de) |
NL (1) | NL193358C (de) |
SE (1) | SE506649C2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4111505A1 (de) * | 1991-04-09 | 1992-10-15 | Roland Heinze | Anordnung zur ermittlung eines nicht pulsbezogenen informationsanteils in einem kardialen informationssignal |
DE19654494A1 (de) * | 1996-10-28 | 1998-05-07 | Biotronik Mess & Therapieg | Implantierbares Stimulationsgerät |
US6115633A (en) * | 1996-10-28 | 2000-09-05 | Biotronik Mess-Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Implantable stimulator |
US6690971B2 (en) | 1999-11-30 | 2004-02-10 | Biotronik Mess - Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Device for regulating heart rate and heart pumping force |
US7212858B2 (en) | 1999-06-26 | 2007-05-01 | Biotronik Mess- Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Therapy system |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5027816A (en) * | 1987-10-06 | 1991-07-02 | Leonard Bloom | Hemodynamically responsive system for and method of treating a malfunctioning heart |
US5170785A (en) * | 1989-05-03 | 1992-12-15 | Dr. Eckhard Alt | Rate varying pacemaker apparatus and method for deriving a preferred one of different patient activity control signals |
US4945909A (en) * | 1989-06-06 | 1990-08-07 | Cook Pacemaker Corporation | Pacemaker with activity-dependent rate limiting |
US5336243A (en) * | 1989-11-29 | 1994-08-09 | Biotronik Mess- Und Therapiegerate Gmbh & Co., Ingenieurburo Berlin | Physiologically controlled pacemaker and pacemaker control system with detection of the spatial position of the patient |
DE3939899A1 (de) * | 1989-11-29 | 1991-06-06 | Biotronik Mess & Therapieg | Herzschrittmacher |
US5713926A (en) * | 1990-04-25 | 1998-02-03 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Implantable intravenous cardiac stimulation system with pulse generator housing serving as optional additional electrode |
US5174286A (en) * | 1990-12-07 | 1992-12-29 | Raul Chirife | Sensor for right ventricular and thoracic volumes using the trailing edge value of a generated pulse |
US5168869A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-08 | Raul Chirife | Rate responsive pacemaker controlled by isovolumic contraction time |
US5251625A (en) * | 1991-10-22 | 1993-10-12 | Telectronics Pacing Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling tachyarrhythmia confirmation in response to patient history |
US5312443A (en) * | 1992-02-20 | 1994-05-17 | Angeion Corporation | Arrhythmia-detection criteria process for a cardioverter/defibrillator |
US5370667A (en) * | 1992-04-03 | 1994-12-06 | Intermedics, Inc. | Device and method for automatically adjusting tachycardia recognition criteria based on detected parameter |
JPH07504597A (ja) * | 1992-06-30 | 1995-05-25 | メドトロニック インコーポレーテッド | 電気的医療用刺激器と電気的刺激方法 |
SE9304029D0 (sv) * | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Siemens Elema Ab | Analysanordning för att analysera elektriska signaler från ett hjärta |
US5709710A (en) * | 1995-05-10 | 1998-01-20 | Armstrong; Randolph Kerry | Implantable cardioverter/defibrillator with adaptive shock coupling interval and method |
US5674256A (en) * | 1995-12-19 | 1997-10-07 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac pre-ejection period detection |
US5782884A (en) * | 1996-11-05 | 1998-07-21 | Sulzer Intermedics Inc. | Rate responsive cardiac pacemaker with peak impedance detection for rate control |
US5978710A (en) * | 1998-01-23 | 1999-11-02 | Sulzer Intermedics Inc. | Implantable cardiac stimulator with safe noise mode |
US6119040A (en) * | 1998-06-29 | 2000-09-12 | Chirife; Raul | Cardiac pacemaker upper rate limit control |
US6167308A (en) * | 1999-04-09 | 2000-12-26 | Medtronic, Inc. | Closed loop ATP |
US6188927B1 (en) | 1999-04-16 | 2001-02-13 | Pacesetter, Inc. | Implantable cardiac stimulation system having improved method of calibrating physiologic sensors |
US6519495B1 (en) * | 2000-08-15 | 2003-02-11 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Rate-adaptive therapy with sensor cross-checking |
US6823214B1 (en) | 2000-09-08 | 2004-11-23 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Self-calibrating rate-adaptive pacemaker |
US6839593B1 (en) | 2000-09-08 | 2005-01-04 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Rate-adaptive therapy with automatic limiting of maximum pacing rate |
EP1335776A2 (de) * | 2000-11-22 | 2003-08-20 | Medtronic, Inc. | Vorrichtung zur erkennung und behandlung von vorhofarrythmien |
JP3959025B2 (ja) * | 2000-12-01 | 2007-08-15 | メドトロニック・インコーポレーテッド | 平均肺動脈圧を決定する方法および装置 |
US6643546B2 (en) * | 2001-02-13 | 2003-11-04 | Quetzal Biomedical, Inc. | Multi-electrode apparatus and method for treatment of congestive heart failure |
US6990375B2 (en) * | 2001-03-02 | 2006-01-24 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Adjustment of the breakpoint of the rate response curve based on minute ventilation values |
US6718204B2 (en) * | 2001-07-30 | 2004-04-06 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus to control delivery of high-voltage and anti-tachy pacing therapy in an implantable medical device |
US6666826B2 (en) * | 2002-01-04 | 2003-12-23 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for measuring left ventricular pressure |
US6952612B1 (en) | 2002-04-24 | 2005-10-04 | Pacesetter, Inc. | Method and apparatus for programming a rate responsive implantable cardiac stimulation device using user specified rate response functions |
US6892094B2 (en) * | 2002-04-30 | 2005-05-10 | Medtronic, Inc. | Combined anti-tachycardia pacing (ATP) and high voltage therapy for treating ventricular arrhythmias |
SE0202882D0 (sv) * | 2002-09-30 | 2002-09-30 | St Jude Medical | An Implantable Heart Stimulator |
US7149577B2 (en) * | 2002-12-02 | 2006-12-12 | Medtronic, Inc. | Apparatus and method using ATP return cycle length for arrhythmia discrimination |
US7130681B2 (en) * | 2003-05-09 | 2006-10-31 | Medtronic, Inc. | Use of accelerometer signal to augment ventricular arrhythmia detection |
US7142911B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-11-28 | Pacesetter, Inc. | Method and apparatus for monitoring drug effects on cardiac electrical signals using an implantable cardiac stimulation device |
US7239915B2 (en) * | 2003-12-16 | 2007-07-03 | Medtronic, Inc. | Hemodynamic optimization system for biventricular implants |
US7184817B2 (en) * | 2003-12-19 | 2007-02-27 | Cardiac Pacemakers, Inc. | System and method for acquiring breathing pattern signals from intracardiac electrograms and its use for heart failure therapy decision making and disease monitoring |
US7184831B2 (en) * | 2004-04-29 | 2007-02-27 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus to control delivery of high-voltage and anti-tachy pacing therapy in an implantable medical device |
US7151962B2 (en) * | 2004-04-29 | 2006-12-19 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus to control delivery of high-voltage and anti-tachy pacing therapy in an implantable medical device |
US7317942B2 (en) * | 2004-05-05 | 2008-01-08 | Medtronic, Inc. | Dynamic discrimination utilizing anti-tachy pacing therapy in an implantable medical device |
US7228173B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-06-05 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac tachyarrhythmia therapy selection based on patient response information |
US7894893B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-02-22 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Arrhythmia classification and therapy selection |
US7933651B2 (en) * | 2004-11-23 | 2011-04-26 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac template generation based on patient response information |
US7818056B2 (en) | 2005-03-24 | 2010-10-19 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Blending cardiac rhythm detection processes |
US9265949B2 (en) * | 2005-06-28 | 2016-02-23 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for controlling cardiac therapy based on electromechanical timing |
US20070027489A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Jong Gill | Characterization of a patient's condition by evaluating electrical and mechanical properties of the heart |
US7908001B2 (en) * | 2005-08-23 | 2011-03-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Automatic multi-level therapy based on morphologic organization of an arrhythmia |
US7653431B2 (en) * | 2005-12-20 | 2010-01-26 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Arrhythmia discrimination based on determination of rate dependency |
US8532762B2 (en) * | 2005-12-20 | 2013-09-10 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Discriminating polymorphic and monomorphic cardiac rhythms using template generation |
US7569020B2 (en) * | 2006-06-19 | 2009-08-04 | St. Jude Medical Ab | Method for extracting timing parameters using a cardio-mechanical sensor |
US7738950B2 (en) * | 2006-09-13 | 2010-06-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for identifying potentially misclassified arrhythmic episodes |
US8483808B2 (en) | 2009-09-25 | 2013-07-09 | Yanting Dong | Methods and systems for characterizing cardiac signal morphology using K-fit analysis |
US8571642B2 (en) | 2010-09-14 | 2013-10-29 | Pacesetter, Inc. | Pre-ejection interval (PEI) monitoring devices, systems and methods |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4719921A (en) * | 1985-08-28 | 1988-01-19 | Raul Chirife | Cardiac pacemaker adaptive to physiological requirements |
US4730619A (en) * | 1985-04-11 | 1988-03-15 | Telectronics, N.V. | Apparatus and method for adjusting heart/pacer rate relative to ejection time to obtain a required cardiac output |
DE3739014A1 (de) * | 1986-11-18 | 1988-05-19 | Mirowski Mieczyslaw | System und verfahren fuer die kardioversion und fuer schrittmacherdienste |
US4773401A (en) * | 1987-08-21 | 1988-09-27 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Physiologic control of pacemaker rate using pre-ejection interval as the controlling parameter |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH632403A5 (de) * | 1977-09-08 | 1982-10-15 | Avl Ag | Verfahren und einrichtung zum ermitteln von systolischen zeitintervallen. |
EP0023134B1 (de) * | 1979-07-19 | 1983-07-20 | Medtronic, Inc. | Implantierbares Gerät zur Herzrhythmuskorrektur |
GB8526417D0 (en) * | 1985-10-25 | 1985-11-27 | Davies D W | Recognition of ventricular tachycardia |
-
1988
- 1988-06-10 US US07/205,463 patent/US4865036A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-20 CA CA000586534A patent/CA1321815C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-22 GB GB8829969A patent/GB2219508B/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-06 AU AU28304/89A patent/AU608110B2/en not_active Expired
- 1989-02-04 DE DE3903323A patent/DE3903323C2/de not_active Expired - Lifetime
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- 1989-06-05 SE SE8902045A patent/SE506649C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1989-06-06 CH CH2114/89A patent/CH678698A5/de not_active IP Right Cessation
- 1989-06-09 ES ES8902025A patent/ES2013542A6/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-09 AT AT0143089A patent/AT396429B/de not_active IP Right Cessation
- 1989-06-09 AR AR89314133A patent/AR243392A1/es active
- 1989-06-09 IT IT8967473A patent/IT1234044B/it active
- 1989-06-09 NL NL8901476A patent/NL193358C/nl not_active IP Right Cessation
- 1989-06-09 BE BE8900628A patent/BE1004908A4/fr not_active IP Right Cessation
- 1989-06-09 FR FR8907659A patent/FR2632532B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-10 KR KR1019890007994A patent/KR930000146B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4730619A (en) * | 1985-04-11 | 1988-03-15 | Telectronics, N.V. | Apparatus and method for adjusting heart/pacer rate relative to ejection time to obtain a required cardiac output |
US4719921A (en) * | 1985-08-28 | 1988-01-19 | Raul Chirife | Cardiac pacemaker adaptive to physiological requirements |
DE3739014A1 (de) * | 1986-11-18 | 1988-05-19 | Mirowski Mieczyslaw | System und verfahren fuer die kardioversion und fuer schrittmacherdienste |
US4773401A (en) * | 1987-08-21 | 1988-09-27 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Physiologic control of pacemaker rate using pre-ejection interval as the controlling parameter |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US-Z: American Heart Journal, Bd. 83, 1972, S. 493-503 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4111505A1 (de) * | 1991-04-09 | 1992-10-15 | Roland Heinze | Anordnung zur ermittlung eines nicht pulsbezogenen informationsanteils in einem kardialen informationssignal |
DE19654494A1 (de) * | 1996-10-28 | 1998-05-07 | Biotronik Mess & Therapieg | Implantierbares Stimulationsgerät |
US6115633A (en) * | 1996-10-28 | 2000-09-05 | Biotronik Mess-Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Implantable stimulator |
US7212858B2 (en) | 1999-06-26 | 2007-05-01 | Biotronik Mess- Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Therapy system |
US6690971B2 (en) | 1999-11-30 | 2004-02-10 | Biotronik Mess - Und Therapiegeraete Gmbh & Co. Ingenieurbuero Berlin | Device for regulating heart rate and heart pumping force |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8967473A0 (it) | 1989-06-09 |
AU2830489A (en) | 1989-12-14 |
AR243392A1 (es) | 1993-08-31 |
ATA143089A (de) | 1993-01-15 |
CA1321815C (en) | 1993-08-31 |
SE8902045D0 (sv) | 1989-06-05 |
FR2632532B1 (fr) | 1993-08-20 |
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ES2013542A6 (es) | 1990-05-01 |
NL193358B (nl) | 1999-04-01 |
NL8901476A (nl) | 1990-01-02 |
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CH678698A5 (de) | 1991-10-31 |
AU608110B2 (en) | 1991-03-21 |
IT1234044B (it) | 1992-04-27 |
NL193358C (nl) | 1999-08-03 |
SE506649C2 (sv) | 1998-01-26 |
BE1004908A4 (fr) | 1993-02-23 |
KR930000146B1 (ko) | 1993-01-09 |
GB2219508A (en) | 1989-12-13 |
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GB8829969D0 (en) | 1989-02-15 |
US4865036A (en) | 1989-09-12 |
GB2219508B (en) | 1992-04-29 |
FR2632532A1 (fr) | 1989-12-15 |
SE8902045L (sv) | 1989-12-11 |
AT396429B (de) | 1993-09-27 |
KR900000059A (ko) | 1990-01-30 |
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