DE60005175T2

DE60005175T2 - Vorrichtung und katheter zur in-vivo-bestimmung von blutviskosität

Info

Publication number: DE60005175T2
Application number: DE60005175T
Authority: DE
Inventors: Aurel Gheorghe POP
Original assignee: Martil Instruments BV
Current assignee: Martil Instruments BV
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: AU5256000A; CA2375646C; CA2375646A1; JP4737902B2; ES2200885T3; JP2003501167A; CN1216659C; DK1181074T3; BR0011025A; WO2000074775A1; US6709390B1; DE60005175D1; ATE249265T1; PT1181074E; CN1353619A; EA200101255A1; EP1181074A1; AU776487B2; EP1181074B1; NL1012223C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen von Eigenschaften von Blut, beispielsweise der Blutviskosität einer Person.
Die verbreitetste Krankheit in der westlichen Welt ist die Arteriosklerose und stellt teilweise aus diesem Grund eines der größten Probleme dar, mit denen unser Gesundheitssystem und unsere Gesellschaft im allgemeinen konfrontiert sind. Da Arteriosklerose klar altersbedingt ist, werden die in Zusammenhang mit der Arteriosklerose stehenden Probleme aufgrund der Zunahme der Alterung der Bevölkerung in der westlichen Welt nur zunehmen. Arteriosklerose ist eine generelle Krankheit, die sich selbst manifestieren kann in den Kranzgefäßen über akuten Herztod, myokardialem Infarkt oder invalidierender Angina Pectoris. Eine Arteriosklerose im Kopf ist verantwortlich für die meisten Schlaganfälle. Nicht nur, daß dies zum Tod führen kann, kann dies auch zu einem größeren oder kleineren Grad zu permanenter Invalidität führen. An anderer Stelle in den Blutgefäßen des Körpers kann die Arteriosklerose der Grund für reduzierte Blutzirkulation in den Beinen oder in den Nieren sein. Es wurde herausgefunden, daß Thrombosen einen wesentlichen Teil beim Vorgang der Arteriosklerose spielen und jüngst wurde auch zunehmend der signifikante Anteil erkannt, den Entzündungsvorgänge spielen können beim Aktivieren und auch manchmal beim Bewirken von Arteriosklerose. Viele Therapien in punkto Arteriosklerose fokussieren daher auf die Unterdrückung von Thrombosen. Es wurde auch herausgefunden, daß das Vorhandensein von "Markern" einer Entzündung (wie beispielsweise CRP und andere Aktivphasenproteine) eine erhöhte Möglichkeit für arteriosklerotische Komplikatio nen zur Folge haben. Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Vorrichtung vorzusehen, welche das Aufzeichnen thrombotischer Prozesse und/oder der Aktivität von Arteriosklerosen ermöglicht. Hierdurch kann das Verhindern arteriosklerotischer Komplikationen besser gesteuert werden und die medizinische Therapie (antithrombotisch und antientzündlich bzw. entzündungshemmend) kann daran angepaßt werden.
Es ist bekannt, daß das Risiko für Thrombosen und arteriosklerotische Komplikationen mit einer Erhöhung der Viskosität des Bluts zunimmt. Das Abnehmen von Blut zum Zwecke der Bestimmung der Viskosität ist jedoch zeitaufwendig und teuer, insbesondere wenn dies über einen längeren Zeitraum und regelmäßig bestimmt werden muß, um die Risiken für einen Patienten zu erfassen. Wird Blut zum Zwecke einer in vitro Überprüfung abgenommen, so werden des weiteren die Viskositäts- und Koagulationsparameter von Blut bis zu einem gewissen Ausmaß beeinflußt und liefern daher kein genaues Bild der Eigenschaften des Bluts in vivo. Sie sind auch lediglich zufällige Angaben, die durch viele Faktoren beeinflußt werden können und liefern daher lediglich begrenzte Sicherheit, insofern als – falls notwendig – eine rechtzeitige Behandlung bei Erhöhung des Risikos vorgenommen werden kann.
Dokument US-A-5 305 745 zeigt eine Vorrichtung zum Schutz gegen damit in Beziehung stehernde Erkrankungen, welche die in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Merkmale umfaßt .
Die Erfindung hat daher zum Ziel, eine Vorrichtung vorzusehen, welche diese Nachteile zumindest reduziert.
Dieses Ziel wird mit Hilfe einer Vorrichtung erreicht, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist. Mit dieser Vorrichtung wird ein fortwährend bestimmtes Impedanzmeßsignal verwendet, das sich mit Umgebungsparametern, wie beispielsweise der Strömungsgeschwindigkeit ändert, um einen zuverlässigen Wert für die tatsächliche bzw. aktuelle Blutviskosität abzuleiten und daher die Risiken für den Patienten, indem die Änderungen mit der Frequenz in der Größenordnung der Herzfrequenz eliminiert werden und durch Einrichtungen zum vergleichen des Meßsignals mit vorbestimmten Beziehungen zwischen der Impedanz und der Viskosität des Bluts.
In einer bevorzugten Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt die Meßvorrichtung ein EKG-Signal und die Bearbeitungsvorrichtung zeichnet Meßsignale jedesmal während wenigstens einer bestimmten Phase des EKG-Signals auf.
Wie in Anspruch 3 beansprucht, wird dies vorzugsweise derart durchgeführt, daß die bestimmte Phase dem Auftreten der maximal und/oder minimal gemessenen Impedanz entspricht. Da bei jedem Zyklus des EKG-Signals die maximale oder minimale Impedanz bei im wesentlichen der gleichen bestimmten Phase auftritt, liefert das Aufzeichnen des Meßsignals jedesmal während dieser bestimmten Phase ein bearbeitetes Meßsignal, in dem die Änderungen mit der Frequenz in der Größenordnung der Herzfrequenz im wesentlichen fehlen.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einem geeigneten Ausführungsbeispiel ist die Meßeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer implantierbaren Einheit aufgenommen. Nach dem Einführen in einen Patienten kann die Verbesserung der gemessenen Bluteigenschaft regelmäßig über eine längere Zeitdauer aufgezeichnet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch bei Anwendungen über kürzere Zeit Verwendung finden, beispielsweise im Falle akuter thrombotischer Ereignisse, wobei in diesem Fall die Meßvorrichtung und die Bearbeitungsvorrichtung in Gehäusen aufgenommen sind, die außerhalb des Körpers des Patienten verbleiben. Der in den Patienten über eine periphere Vene eingeführte Katheter ist mit der Meßvorrichtung verbunden.
Gemäß einer sehr geeigneten Ausführungsform ist die Meßvorrichtung mit einer implantierbaren Herzschrittmachereinheit kombiniert und mit zwei elektrisch getrennten Schaltkreisen versehen, von denen jeder eine eigene Energiequelle hat, wobei der eine Schaltkreis angepaßt ist für die Schrittmacherfunktion und der andere Schaltkreis angepaßt ist für die Impedanzmessung.
Herzschrittmacher sind allgemein bekannt. Die Schrittmachereinheit beinhaltet hier – wie es auch bei der Erfindung der Fall sein kann – eine elektrische Energieversorgung, im allgemeinen in Batterieform, und die für die Schrittmacherfunktion erforderliche Elektronik. Die Schrittmachereinheit ist des weiteren oft auch mit Ausleseeinrichtungen versehen, so daß radiographische Daten ausgelesen werden können, um ein Erfassen des Betriebs des Schrittmachers und daher auch des Patienten zu ermöglichen. Die Schrittmachereinheit wird im allgemeinen auf der Brust unter der Haut implantiert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, mit einem Herzschrittmacher kombiniert oder nicht, auf gleiche Weise eingeführt werden.
Ein elektrischer Katheter, der im professionellen Jargon als "Lead" bezeichnet wird, wird an der erfindungsgemäßen Vorrichtung befestigt, wenn sie unter der Haut implantiert ist. Dieser elektrische Katheter wird in den Blutstrom an einem geeigneten Ort eingeführt und über den Blutstrom zu dem Herz geführt. Eine oder mehrere Elektroden werden dann an dem elektrischen Katheter, im allgemeinen an dessen Ende, angeordnet. Über diese Elektroden ist es dann möglich, einen elektrischen Stimulus zu erzeugen, der die Arbeit des Herzens unterstützt. Wie allgemein bekannt, sind Stromimpulse in der Größenordnung von 5 mA über 0,5 ms hier im allgemeinen mehr als ausreichend. Bei älteren Schrittmachermodellen wird ein Stimulus-Signal bei einer festen Frequenz erzeugt. Bei den im wesentlichen heute verwendeten Schrittmachern, sog. "on demand Schrittmachern", wird jedoch ein weiterer Sensor an dem sog. Lead bzw. Zulaufkanal vorgesehen. Dieser Monitor zeichnet auf, ob das Herz richtig funktioniert.
Abhängig von dem Sensorsignal kann die Herzschrittmachereinheit entscheiden, ob ein Stimulus-Signal über eine Stimulationselektrode erzeugt werden muß oder nicht. Es ist hier erkennbar, daß die Sensorelektrode und die Stimulationselektroden durch ein und die selbe Elektrode gebildet werden oder in eine Elektrode integriert werden müssen.
Es ist an sich bekannt, daß Blut elektrische Eigenschaften hat und daß dies elektrischen Eigenschaften unterschiedlich sind für das Plasma und die Blutzellen bzw. Blutkörperchen. Das Plasma und das Innere der Blutzellen bestehen aus leitenden Fluiden mit einem bestimmten elektrischen Widerstand, und die Zellmembranen bestehen aus Phospholipiden und Proteinen mit dielektrischen Eigenschaften. Die elektrische Impedanz des Bluts ist daher primär durch drei Parameter bestimmt: dem Plasmawiderstand, dem Innenwiderstand in der Zelle und der Kapazität der Membran.
Es wurde herausgefunden, daß sich die elektrische Impedanz des Bluts ändert in Anwesenheit von Koagulationsfaktoren, wie beispielsweise Fibrinogen. Es wurde auch herausgefunden, daß die elektrische Impedanz von Blut eng in Beziehung steht zu der Sedimentationsgeschwindigkeit der Erythrozyten, die ein signifikanter "Marker" für das Ausmaß eines Entzündungsvorgangs ist. Eine gemessene Impedanz des Bluts kann bezogen werden auf einen sog. Thrombosefaktor, der ein Maß für die Neigung zur Thrombose liefert, und auf einen Faktor, der das Ausmaß der Entzün dung bei einer Arteriosklerose angibt. Diese Faktoren können dann in Verbindung gebracht werden mit einer Medikamentierung, um diese Prozesse zu verhindern. Die Faktoren können dann beispielsweise mit einer bestimmten Dosierung eines speziellen Medikaments in Verbindung gebracht werden. Es ist offensichtlich, daß die gemessene Impedanz optional auch direkt mit einer Medikamentierung oder einer bestimmten Dosierung eines speziellen Medikaments in Verbindung gebracht werden kann. Im allgemeinen gilt, daß, je geringer der intravaskulär gemessene elektrische Widerstand des Bluts ist, desto kleiner die Chance für Thrombosen und desto geringer die Entzündungsaktivität der Arteriosklerose ist. Zudem wird es allgemein so sein, daß sich die Chance für Thrombosen erhöht, wenn die gemessene elektrische Kapazität des Bluts zunimmt. Es ist jedoch offensichtlich, daß dies grundlegende Prinzipien sind, denen gegenüber Ausnahmen vorstellbar sind.
In Übereinstimmung mit einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung des weiteren ausgelegt, um einen Faktor zu bestimmen, der abhängt von der gemessenen Impedanz, wobei der Faktor ein Maß für die Neigung zu Thrombosen ist und/oder die Vorrichtung weiter ausgelegt ist, um einen Faktor zu bestimmen, der abhängt von der gemessenen Impedanz, wobei der Faktor die Entzündungsaktivität bei der Arteriosklerose angibt.
Mittels Testmessungen, beispielsweise in einem Labor außerhalb des menschlichen Körpers, ist es möglich, eine mehr oder weniger präzise Beziehung zwischen der elektrischen Impedanz des Bluts einerseits und der Chance für Thrombosen und/oder der arteriosklerotischen Aktivität andererseits zu bestimmen, um dadurch dieser Chance bzw. Aktivität einen Faktor zuzuweisen, der einen größeren Wert annimmt, wenn sich die Chance bzw. Aktivität erhöht (es sollte jedoch festgehalten werden, daß es auch denkbar ist, den Wert des Thrombosefaktors mit der Chance bzw. Aktivität abnehmen zu lassen).
Gemäß der Erfindung kann die Impedanzmessung insbesondere bezogen sein auf entweder eine Widerstandsmessung oder eine Kapazitätsmessung oder eine Phasendifferenzmessung oder eine Kombination dieser. Welche dieser Arten von Impedanzmessungen verwendet wird, kann patientenabhängig sein und/oder kann von dem Typ Thrombosebildung abhängen, der aufgezeichnet werden soll.
Um zu verhindern, daß die Impedanzmessung möglicherweise die tatsächliche Schrittmacherfunktion unterbricht, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Vorrichtung, falls sie mit einer Herzschrittmachereinheit kombiniert ist, mit zwei elektrisch getrennten Schaltkreisen versehen ist, von denen jeder eine eigene Energiequelle hat, wobei der eine Schaltkreis ausgelegt ist für die Schrittmacherfunktion und der andere Schaltkreis ausgelegt ist für die intravaskuläre Impedanzmessung.
Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der intravaskuläre Teil derart ausgeführt ist, daß die wenigstens zwei Elektroden in den rechten Herzvorhof plaziert werden können, um die Impedanzmessung durchzuführen. Erfindungsgemäß ist dies deshalb vorteilhaft, da die Elektroden so frei wie möglich in dem Blut plaziert werden, ohne in Kontakt mit anderem Gewebe zu stehen, wobei die Impedanz des Bluts per se gemessen wird. Für die Verbindung zwischen der Schrittmachereinheit und dem intravaskulären Teil mit den Elektroden zum Zwecke der intravaskulären Impedanzmessung ist es wichtig, daß diese Verbindung die Übertragung von Signalen zwischen der Schrittmachereinheit und den Elektroden ermöglicht.
Da es von speziellem praktischem Vorteil ist, wenn die elektrische Energieversorgung in der Einheit aufgenommen ist, wie dies bei derartigen Schrittmachern üblich ist, ist es empfehlenswert, daß die Verbindung eine elektrische Verbindung ist, wobei in diesem Fall die erfindungs gemäße Vorrichtung einen Katheter umfaßt, der im professionellen Jargon der sog. Lead ist, der einerseits mit der Vorrichtung und andererseits mit dem intravaskulären Teil verbunden ist, wobei der intravaskuläre Teil selbst Teil des Katheters bilden kann.
Zieht man dies in Betracht, so umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Katheter, der einen intravaskulären Teil mit wenigstens zwei Elektrodensystemen zur Impedanzmessung umfaßt, elektrisch mit einem Ende der Schrittmachereinheit verbunden ist und eine oder mehrere Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion umfaßt.
Ein weiteres„ vorteilhafteres Ausführungsbeispiel des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels mit elektrischem Katheter, das vorgesehen ist für eine mit einem Herzschrittmacher kombinierte Vorrichtung, sieht vor, daß die Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion an dem anderen Ende des Katheters angeordnet sind, daß das andere Ende des Katheters dazu vorgesehen ist, in der Spitze des rechten Ventrikels plaziert zu werden und daß der Abstand zwischen diesem anderen Ende des Katheters einerseits und dem intravaskulären Teil mit den Elektroden für die Impedanzmessung andererseits derart ist, daß, wenn das andere Ende in der Spitze des rechten Ventrikels plaziert ist, der intravaskuläre Teil in dem rechten Vorhof angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung angepaßt, um eine Fernauslesung der bestimmten Faktoren für Thromsbosebildung und/oder der Entzündungsaktivität und/oder der gemessenen Impedanzwerte zu ermöglichen. Dieses Auslesen kann on-line, beispielsweise über 24 bis 48 Stunden, stattfinden, obgleich das Auslesen auch periodisch stattfinden kann, beispielsweise einmal pro Woche oder pro Monat.
Das Auslesen der Thrombosefaktoren kann dann hierbei durchgeführt werden in längeren Intervallen als der Periodizität der Durchführung der Messung. Es kann daher beispielsweise in Betracht gezogen werden, daß einmal am Tag bestimmte Thrombosefaktoren einmal pro Woche oder einmal pro zwei Wochen oder einmal pro Monat ausgelesen werden. Es ist selbstredend, daß die Vorrichtung zu diesem Zwecke mit geeigneten Speichermitteln versehen sein muß, die mit bekannten Mitteln aus dem Stand der Technik realisierbar sind.
Es sei weiter festgehalten, daß das Bestimmen der angegebenen Faktoren außerhalb der implantierten Vorrichtung stattfinden kann. Es ist auch selbstverständlich, sowohl die Faktoren wie auch die gemessenen Impedanzwerte, aus denen die Faktoren bestimmt werden, auszulesen. Das Auslesen kann mit an sich bekannten Techniken, die als solche schon im Bereich der Schrittmacher bekannt sind, aus der Ferne vorgenommen werden.
Hier ist es möglich, beispielsweise ein radiographisches Auslesen in Betracht zu ziehen. Erfindungsgemäß werden an erster Stelle Patienten mit einem Schrittmacher in Betracht gezogen, da die meisten dieser Patienten Arteriosklerose haben und das Schrittmachersystem mit seiner Energiequelle und seinem Katheter ("Lead") in dem Blutstrom dadurch einfach modifiziert werden kann zum Zwecke einer Messung der elektrischen Impedanz des Bluts. Erfindungsgemäß kann jedoch diese Impedanzmeßtechnik auch vollkommen getrennt von einem Schrittmacher stattfinden unter permanenter Verwendung einer separaten Meßvorrichtung oder temporär über einen Katheter in einer peripheren Vene zu dem rechten Vorhof, wie dies oben beschrieben wurde, zum Aufzeichnen einer Antikoagulationtherapie bei akuten thrombotischen Erscheinungen.
Die vorliegende Erfindung wird hier im Folgenden erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Wobei:
1 eine äußerst schematische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines menschlichen Herzens zeigt, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in drei Ausführungen versehen ist; und
2 eine schematische, perspektivische Schnittansicht eines sog. "Leads" bzw. Zulaufs zeigt.
In 1 ist mit 1 die Impedanzmeßvorrichtung bezeichnet, zur temporären Verwendung (1A), zur permanenten Verwendung (1B) und kombiniert (1C) mit einer Herzschrittmachereinheit; mit 2 der Katheter oder sog. Lead bzw. Zulauf; mit 3 ein menschliches Herz; mit 4 der rechte Vorhof; mit 5 der rechte Ventrikel; mit 6 der sinuateriale Knoten; mit 7 der atrioventrikuläre Knoten; mit 8 das His-Bündel; mit 9 ein Mündungsbereich des His-Bündels, insbesondere der Mündungsbereich des His-Bündels beim rechten Ventrikel 5; mit 10 ein Bereich des Leads 2, wobei der Bereich 10 zwei Elektroden für eine itravaskuläre Impedanzmessung umfaßt und der auch in der Terminologie der Ansprüche als der intravaskuläre Teil bezeichnet wird; mit 17 die hohle Vena cava; mit 18 der linke Vorhof; und mit 19 der linke Ventrikel. 2 zeigt die Verbindung des tatsächlichen Schrittmacher-"Leads" 21, auch bezeichnet als Kernader und aus dem Stand der Technik bezüglich Schrittmachern bekannt, zu dem tatsächlichen Teil 22 der Herzschrittmachereinheit 1C.
Ebenfalls schematisch gezeigt ist, daß ein separater Teil 23 der Herzschrittmachereinheit für eine separate Energiequelle mit vorzugsweise einem separaten Schaltkreis für eine Impedanzmessung mit Anschlüssen 24 für die vier Impedanzelektroden (zwei äußere Wechselstromelektroden und zwei innere Meßelektroden) vorgesehen ist. 2 zeigt des weiteren einen schematischen Querschnitt des Katheters 2. Die vier Impedanzelektroden sind in einem Kreis um den tatsächlichen Schrittmacher-Lead 21 angeordnet und auf elektrisch isolierende Weise von diesem Lead 21 und voneinander und von dem Blut getrennt. Die Wechselstromelektrode 11A ist an eine isolierende Koax-Schicht 14 angeschlossen und befindet sich in freier Verbindung mit Blut in dem rechten Vorhof. Die andere Wechselstromelektrode 11B ist an einer anderen elektrisch isolierenden Koax-Schicht 13 angeschlossen und befindet sich in gleicher Weise in freier Verbindung mit Blut in dem rechten Vorhof, obgleich sie einige Millimeter höher (stromaufwärts) in dem rechten Vorhof angeordnet ist. Zwischen beide Ringelektroden wird ein Wechselstrom mit einer Frequenz zwischen 4 und 2000 kHz und einer Intensität eines Maximums von 10 MikroAmpere/kHz geschickt. Der Wechselstrom kann eine veränderliche Frequenz haben oder mehrere überlagerte Frequenzen. Bevorzugt umfaßt er eine niedere und wenigstens zwei hohe Frequenzen. Die Impedanz wird zwischen den zwei Meßelektroden 12A und 12B gemessen. Das effektive Blutvolumen, von dem die Impedanz gemessen wird, ist schematisch mit 30 bezeichnet und ist nicht größer als 4 bis 5 mm in einem zwischen den Elektroden verwendeten Abstand von 1 mm und einer Dicke der Elektroden von ½ mm. Das umgebende Gewebe bewirkt hierbei eine minimale Störung.
Die Impedanzmessung kann sowohl eine kapazitive Messung als auch eine Widerstandsmessung sein. Es ist auch möglich, eine Phasendifferenzmessung durchzuführen. Beide Koax-Schichten 13, 14 der Impedanzelektroden 11, 12 sind um den tatsächlichen Lead 21 angeordnet und können relativ hierzu verschoben werden.
Zu diesem Zweck sind beide Koax-Schichten 13, 14 in einer Hülle aufgenommen, die relativ zu der Kernader 21 (oder dem tatsächlichen Lead 21) verschoben werden kann. Es ist vorgesehen, daß ein Katheter für eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen intravaskulären Teil umfaßt mit wenig stens zwei Elektrodensystemen für eine Impedanzmessung, die mit einem Ende elektrisch mit der Meßeinheit verbindbar sind und eine oder mehrere Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion umfaßt.
Nach dem Implantieren des Katheters 2 liegen die Ringelektroden 11, 12 distal nahe dem Ende der Kernader 21 in dem rechten Ventrikel. Die Ringelektroden 11, 12 sind bei einer Untersuchung, beispielsweise mittels Röntgenstrahlen, sichtbar. Nach Fixierung der Kernader 21 in der Spitze des rechten Ventrikels, können die Ringelektroden 11, 12 über die Enden zu der gewünschten Höhe in dem rechten Vorhof proximal zurückgezogen werden, wobei beide Ringelektroden 11, 12 frei in dem Blut "schweben" und gute Impedanzsignale zwischen den mehrere Millimeter voneinander angeordneten Ringelektroden 11, 12 aufgezeichnet werden können. Auf diese Weise können über eine Röntgenstrahluntersuchung Ringelektroden in dem rechten Vorhof positioniert und angepaßt werden an die unterschiedliche Anatomie bei jedem unterschiedlichen Individuum. Das Konzept von Impedanzelektroden als bewegliche Hülle um den tatsächlichen Schrittmacher-Lead ermöglicht es, daß der aus dem Stand der Technik der Schrittmacher bekannte normale Schrittmacher-Lead weiter verwendet werden kann mit separat zugeführten Impedanzelektroden als Hüllen darum herum. Die Verbindung des Schrittmacher-Leads mit der Schrittmachereinheit ändert sich auch prinzipiell nicht. Die Schrittmachereinheit selbst jedoch muß selbstverständlich modifiziert werden, um das Durchführen von Impedanzmessungen zu ermöglichen.
Es ist des weiteren sehr wohl verständlich, daß die Vorrichtung 1 so angepaßt wird, daß sie Messungen des elektrischen Widerstands und/oder Messungen der elektrischen Kapazität bei optional aufeinanderfolgenden, unterschiedlichen Spannungsniveaus und/oder Stromniveaus durchführen kann. Auf der Basis der durchgeführten Messungen elektri schen Widerstands und/oder Messungen elektrischer Kapazität, ob bei veränderlichen Spannungs- oder Stromniveaus oder nicht, kann die Vorrichtung 1 dann die Faktoren bestimmen, die ein Maß für die Neigung zu Thrombosen sind, sowie die Entzündungsaktivität bei der Arteriosklerose.
Zu diesem Zweck wird das für eine bestimmte Periode erzeugte Meßsignal derart verarbeitet, daß darin befindliche Variationen mit einer Frequenz in der Größenordnung der Herzfrequenz daraus gelöscht werden. Einflüsse auf die gemessene Impedanz, bewirkt durch den absatzweisen Blutstrom, der von der Herzbewegung herrührt, werden daher nicht in Betracht gezogen.
Eine Entfernung der unerwünschten Variationen bzw. Änderungen kann beispielsweise mit analogen oder digitalen Filtertechniken stattfinden.
Die Bestimmung der Faktoren findet statt, basierend auf vorbestimmten Referenztabellen, vorbestimmten mathematischen Gleichungen, Modellen oder auf andere Weise. Falls ausreichend experimentelle Messungen zuvor zu diesem Zwecke ausgeführt wurden, können dann Tabellen, Gleichungen und/oder Modelle erstellt werden, um diese genannten Faktoren zu bestimmen, die in die Schrittmachereinheit eingebracht werden unter Verwendung sog. Chips usw.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung der Blutviskosität einer Person, umfassend einen Katheter (2), der wenigstens zwei Elektrodensysteme nahe einem distalen Ende umfaßt und Verbindungsleitungen (21, 24), die sich von den Elektrodensystemen (11, 12) zu dem proximalen Ende des Katheters erstrecken, eine Meßvorrichtung (1), die anschließbar ist an den Verbindungsleitungen (21, 24) und derart ausgestaltet ist, daß sie ein Meßsignal der Impedanz erzeugen kann zwischen den Elektrodensystemen (11, 12), wobei der Katheter angepaßt ist, um derart ausgelegt zu sein, daß die Elektrodensysteme im Gebrauch zentral in einem Blutvolumen (4) positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist, die das Meßsignal derart bearbeiten kann, daß darin enthaltene Variationen mit einer Frequenz in der Größenordnung der Herzfrequenz im wesentlichen darin fehlen, wobei die Vorrichtung des weiteren Einrichtungen umfaßt zum Vergleichen des bearbeiteten Meßsignals mit vorbestimmten Beziehungen zwischen der Impedanz und der Viskosität.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (1) ein EKG-Signal erzeugt und daß die Bearbeitungsvorrichtung jedesmal während zumindest einer vorbestimmten Phase des EKG-Signals Meßsignale aufzeichnet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Phase dem Auftreten der maximal und/oder der minimal gemessenen Impedanz entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Elektrodensysteme (11, 12) wenigstens zwei Elektroden umfassen, die verbindbar sind mit dem Wechselstrom, sowie zwei dazwischen liegende Meßelektroden (12A, B) .
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom eingestellt ist auf eine Frequenz zwischen 4 und 2000 kHz.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung weiter angepaßt ist, um einen Faktor, abhängig von der gemessenen Impedanz zu bestimmen, wobei der Faktor ein Maß für die Neigung zu einer Thrombose ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung weiter angepaßt ist, um einen Faktor, abhängig von der gemessenen Impedanz zu bestimmen, wobei der Faktor die Entzündungsaktivität bei der Arteriosklerose angibt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzmessung eine Widerstandsmessung und/oder Kapazitätsmessung und/oder Phasendifferenzmessung ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung in einer implantierbaren Einheit (1B) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung mit einer implantierbaren Herzschrittmachereinheit (1B) kombiniert und mit zwei elektrisch separierten Schaltkreisen versehen ist, von denen jeder eine in dividuelle Energiequelle hat, wobei der eine Schaltkreis für die Schrittmacherfunktion ausgelegt ist und der andere Schaltkreis ausgelegt ist für die Impedanzmessung.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (2) derart ausgestaltet ist, daß die wenigstens zwei Elektrodensysteme (11, 12) zur Durchführung der Impedanzmessung in dem rechten Herzvorhof angeordnet werden können.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Katheter (2) umfaßt, der elektrisch verbindbar ist mit der Schrittmachereinheit (1) mit seinem proximalen Ende und einen oder mehrere Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion umf aßt .
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion an der distalen Seite relativ zu den Elektrodensystemen (11, 12) für die Impedanzmessung angeordnet sind, daß das äußerste distale Ende des Katheters (2) dazu vorgesehen ist, in der Spitze (9) des rechten Ventrikels (5) platziert zu werden und daß der Abstand zwischen dem äußersten distalen Ende des Katheters und den Elektrodensystemen für die Impedanzmessung derart ist, daß bei Anordnung des äußersten distalen Endes in der Spitze (9) des rechten Ventrikels (5), die Elektrodensysteme (11, 12) für die Impedanzmessung zentral in dem rechten Vorhof (4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensysteme (11, 12) für die Impedanzmessung auf einer Hülle um eine Kernader (21) zu den Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden angeordnet sind und daß diese Hülle entlang der Kernader (21) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ausgelegt ist, um ein Fernauslesen der bestimmten Faktoren einer Thrombosenbildung und/oder Entzündungsaktivität und/oder der gemessenen Impedanzwerte zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (2) einen intravaskulären Teil mit wenigstens zwei Elektrodensystemen (11, 14) für eine Impedanzmessung umfaßt, elektrisch mit einem Ende mit der Schrittmachereinheit (1B) verbindbar ist und eine oder mehrere Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion umf aßt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektroden und/oder Stimulationselektroden für die Schrittmacherfunktion an der distalen Seite relativ zu den Elektrodensystemen (11, 14) für die Impedanzmessung angeordnet sind, daß das äußerste distale Ende des Katheters dazu vorgesehen ist, in der Spitze (9) des rechten Ventrikels (5) angeordnet zu werden und daß der Abstand zwischen dem äußersten distalen Ende des Katheters und den Elektrodensystemen (11, 12) für die Impedanzmessung derart ist, daß bei Anordnung des äußersten distalen Endes in der Spitze (9) des rechten Ventrikels (5) die Elektrodensysteme für die Impedanzmessung in dem rechten Vorhof (4) angeordnet sind.