DE60026477T2

DE60026477T2 - Implantierbarer Herzschrittmacher und Verfahren zur Unterscheidung zwischen atrialen und ventrikulären Arrhythmien

Info

Publication number: DE60026477T2
Application number: DE60026477T
Authority: DE
Inventors: Gabriel A. Newhall Mouchawar; Anne M. San Rafael Street; Steven W. Granada Hills Badelt
Original assignee: Pacesetter Inc
Current assignee: Pacesetter Inc
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: EP1112756A2; DE60026477D1; EP1112756A3; US6671548B1; EP1112756B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf implantierbare Herzstimulationsvorrichtungen, und insbesondere auf eine Stimulationsvorrichtung, die in der Lage ist, zwischen verschiedenen atrialen und ventrikulären Arrhythmien zu unterscheiden und Hochspannungsschocks abzugeben, um solche Arrhythmien zu behandeln.
Eine ICD-Vorrichtung ist ein spezieller Typ einer Herzstimulationsvorrichtung, die ventrikuläre Tachykardien (VT), ventrikuläre Fibrillation (VF) und andere Arrhythmien erkennt und eine elektrische Therapie mit hoher Spannung abgibt, um solche Arrhythmien zu beenden.
ICD-Vorrichtungen hatten einen großen Erfolg in der Detektion von Arrhythmien und in der Verabreichung von Schocktherapie mit hoher Spannung in Antwort darauf, es bleibt jedoch noch ein erheblicher Raum für Verbesserungen. Insbesondere leiden viele ICD-Empfänger auch unter supraventrikulären Tachykardien (SVT), d.h. Arrhythmien, deren Ursprung oberhalb der Ventrikel liegt und zu den Ventrikeln geleitet wird. Die wirkliche, zu Grunde liegende Arrhythmie ist in diesen Fällen oft eine atriale Fibrillation (AF), eine Sinus-Tachykardie (ST) oder andere supraventrikuläre Tachykardien (SVTs), beispielsweise eine ektopische, atriale Tachykardie, ein atrialer Rückeintritt(reentry), ein AN Noden-Rückeintritt (reentry) und eine paroxysmale, atriale Fibrillation oder Flattern. Die SVT-Symptome entsprechen typischerweise einer Herzrate, die in einer Zone „niedrige Tachykardie-Rate" liegt und normalerweise mit VT verbunden ist.
Diese ICD-Patienten können eine nicht angemessene Therapie empfangen, wenn die implantierbare Vorrichtung nicht in der Lage ist, zuverlässig zwischen VT und SVT zu unterscheiden und den Rhythmus unzutreffenderweise als VT klassifiziert. Es ist unwahrscheinlich, dass diese Arrhythmien auf eine ventrikuläre Therapie ansprechen, und die Anwendung solch einer Therapie kann eine existierende Arrhythmie beschleunigen oder zusätzliche Arrhythmien einleiten.
ICD-Vorrichtungen, die eine Zwei-Kammer-Abtastung durchführen können, liefern oft eine bessere Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von Arrhythmien als Ein-Kammer-ICD-Vorrichtungen. Es bleibt jedoch selbst bei Zwei-Kammer-ICD-Vorrichtungen schwierig, zwischen VT's mit 1:1 Rückführungsleitung (VT 1:1) und SVT's mit 1:1 Leitung (SVT 1:1) oder ST's zu unterscheiden. Andere Arrhythmien, die voneinander unterschieden werden müssen, umfassen VT's ohne 1:1 Rückführungsleitung (VT ungleich 1:1), VT's mit hoher Rate (VT_H), SVT's ohne 1:1 Leitung (SVT ungleich 1:1) und atriales Flimmern (AFL).
Selbst in Umständen, wo die ICD schließlich die richtige Therapie anwendet, führen anfängliche Fehler bei der Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von Arrhythmien oft dazu, dass ein oder mehrere Intervalle vergehen, bevor die Therapie angewendet wird. Beispielsweise unterscheiden einige ICD-Vorrichtungen zwischen verschiedenen Arrhythmien dadurch, dass eine vorläufige Klassifizierung bezüglich des Typs der Arrhythmie gegebenenfalls durchgeführt wird, die einem individuell detektierten Ereignis (beispielsweise P-Wellen, R-Wellen, usw.) zugeordnet ist, und in dem dann jeder Ereignistyp unter Verwendung eines Satzes von laufenden Gesamtwerten gezählt wird. Ein vorgegebener Schwellenwert wird jedem der laufenden Gesamtergebnisse zugeordnet. Die ICD-Vorrichtung macht keine endgültige Entscheidung bezüglich des Typs der Arrhythmie, bis der Schwellenwert von einem der laufenden Gesamtergebnisse überschritten wird. Die ICD-Vorrichtung wendet eine Therapie an, die für diese Arrhythmie geeignet ist.
Wenn beispielsweise der Schwellenwert auf zwanzig Zählereignisse programmiert ist und das laufende Gesamtergebnis der Ereignisse bei gegebener, vorläufiger Klassifikation von VT zwanzig Zählereignisse erreicht, identifiziert die Stimulationsvorrichtung die Arrhythmie als VT Arrhythmie und wendet zu diesem Zeitpunkt die geeignete Therapie an. Leider kann wegen der Schwierigkeit bei der Unterscheidung zwischen Ereignissen, die unterschiedlichen Typen ähnlicher Arrhythmien zugeordnet sind, die falsche, laufende Gesamtsumme gelegentlich aufwärts gezählt werden, so dass eine ungeeignete Therapie für die tatsächliche, zugrundeliegende Arrhythmie abgegeben wird oder dass eine geeignete Therapie für den darunter liegenden Rhythmus verzögert wird.
Folglich gibt es einen Bedarf für eine verbesserte ICD-Vorrichtung, die eine Verminderung des Auftretens einer ungeeigneten VT-Therapie erreicht und die die geeignete Therapie schneller bereitstellt. Auf diesen und andere Zwecke ist die Erfindung hauptsächlich gerichtet.
US-A-5,730,141 offenbart eine implantierbare Stimulationsvorrichtung mit Mitteln zur Unterscheidung verschiedener Arrhythmien eines Herzens eines Patienten und zum Anlegen einer Therapie in Antwort darauf, die eine Sensorschaltung, die Herzereignisse abtastet, und einen Speicher umfasst, um eine Sequenz von Herzereignissen zu speichern. Das Zitat offenbart auch das wiederholte Erstellen einer vorläufigen Diagnose für das letzte Herzereignis. Die Information bezüglich des einzigen, letzten Ereignisses wird elektronisch gespeichert. Dieses Zitat nimmt ebenfalls selbst Bezug auf US-A-4,971,058, das zeitweise Speicherplätze offenbart, die verschiedenen Bändern von Herzrhythmen entsprechen, in die das Herzfrequenzspektrum unterteilt ist.
US-A-5,542,430 offenbart ein Verfahren zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen Typen von Herzrhythmen, die überlappende Raten haben. Zusätzlich zu der Unterscheidung von Herzrhythmen basierend auf Ratenparametern hält sich dieses Zitat an die Wellenform – Morphologie, um verschiedene Herzrhythmen zu klassifizieren. Das Verfahren verwendet atrial-atriale, ventrikulär- ventrikuläre und atrio-ventrikuläre Intervalle, die Integration von Wellenformen, das Aussummieren von Unterschieden von Wellenformmustern und verschiedene andere Parameter.
Gemäß der Erfindung wird eine implantierbare Stimulationsvorrichtung mit Mitteln zur Unterscheidung verschiedener Arrhythmien eines Patientenherzens und zum Anwenden einer Therapie in Antwort darauf bereitgestellt, die umfasst eine Sensorschaltung, die Herzereignisse abtastet, einen Speicher zum Speichern einer Sequenz von Herzereignissen, wobei der Speicher einen Kreisspeicher aufweist, um eine vorgegebene Anzahl von Herzereignissen zu speichern, die unmittelbar vorher in der Frequenz aufgetreten sind, eine Steuerschaltung, die wirksam ist, um eine vorläufige Klassifizierung von jedem der detektierten Herzereignisse zu bestimmen, einen ersten Zähler, der wirksam ist, um eine laufende Summe von jedem der Herzereignisse innerhalb jeder der vorgegebenen Klassifikationen auf der Basis von allen Herzereignissen, die von einem anfänglichen Zeitpunkt an abgetastet worden sind, zu zählen, und einen zweiten Zähler, der wirksam ist, um eine gleitende Summe von jedem der Herzereignisse, innerhalb jeder der vorgegebenen Klassifikationen auf der Basis der in den Kreispuffer enthaltenen Herzereignisse zu zählen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung umfasst einen ersten Detektor, der detektiert, wenn die gleitende Summe von einer der vorgegebenen Klassifizierungen einen entsprechenden Gleitsummen-Schwellenwert übersteigt, mit dem ersten Detektor gekoppelte Mittel, um die laufenden Summen der vorgegebenen Klassifikationen seit dem anfänglichen Zeitpunkt immer dann neu zu verteilen, wenn eine der gleitenden Summen ihren zugehörigen Gleitsummen-Schwellenwert übersteigt, einen zweiten Detektor, der detektiert, wenn die neu verteilte, laufende Summe von einer der vorgegebenen Klassifikationen einen entsprechenden Schwellenwert der laufenden Summe übersteigt, und mit einem zweiten Detektor gekoppelte Mittel, um den Herzrhythmus des Patienten als Rhythmus zu identifizieren, welcher der vorgegebenen Klassifikation entspricht, die einen entsprechenden Schwellenwert der Summe übersteigt.
Somit wird eine implantierbare Stimulationsvorrichtung, die mit dem Herzgewebe verbunden ist, bereit gestellt, um zwischen verschiedenen Arrhythmien des Herzens zu unterscheiden. Wie er hier verwen det wird, wird der Begriff „Stimulationsvorrichtung" so verwendet, dass er alle Stimulationsvorrichtungen abdeckt, die aus der Verwendung der vorliegenden Erfindung für die Unterscheidung verschiedener Herzrhythmen profitieren, ob es sich dabei um einen Schrittmacher, einen Kardio-, einen Defibrillator oder eine Ein-Kammer- oder Zwei-Kammer-Vorrichtung oder eine Kombination davon handelt.
Eine Sequenz von Ereignissen kann innerhalb des Herzens beginnend mit einem Anfangspunkt in der Zeit detektiert werden, und eine vorläufige Klassifizierung von jedem der detektierten Ereignisse wird aus einer Vielzahl von Herzrhythmen getroffen. Laufende Summen der Anzahl der detektierten Ereignisse innerhalb jeder der vorgegebenen Klassifikationen seit dem Anfangszeitpunkt werden zusammen mit den gleitenden Summen der Anzahl der detektierten Ereignisse innerhalb von jeder der vorgegebenen Klassifizierungen aus den letzten Ereignissen gespeichert. Die Arrhythmie des Herzens wird dann auf der Basis einer Kombination der laufenden Summen und der gleitenden Summen bestimmt.
In einem Ausführungsbeispiel ist die implantierbare Stimulationsvorrichtung eine Kombinations-ICD-Vorrichtung, die sowohl atriale als auch ventrikuläre Stimulation bietet, und die Vielzahl der Herzrhythmen umfasst in normalen Sinusrhythmus (NSR), die ventrikuläre Fibrillation (VF), die ventrikuläre Tachykardie ohne 1:1 Rückführungsleitung (VT ungleich 1:1), die ventrikuläre Tachykardie mit 1:1 mit Rückführungsleitung (VT 1:1), supraventrikuläre Tachykardien ohne 1:1 Leitung (beispielsweise atriale Fibrillation (AF), atriales Flimmern (AFL) und andere SVT's ungleich 1:1) und supraventrikuläre Tachykardien mit 1:1 Leitung (entweder physiologische Sinus-Tachykardien (ST) oder pathologische SVT 1:1).
Die Bestimmung des Herzrhythmus des Patienten auf der Basis einer Kombination der laufenden Summen und der gleitenden Summen wird dadurch durchgeführt, dass zuerst festgestellt wird, ob die gleitende Summe von einer der vorgegebenen Klassifikationen einen entsprechenden Gleitsummenschwellenwert übersteigt. Wenn ja, werden die laufenden Summen der vorgegebenen Klassifikationen wahlweise modifiziert. Dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die modifizierte, laufende Summe von einer der vorgegebenen Klassifikationen einen entsprechenden Laufsummen-Schwellenwert übersteigt, und, wenn ja, wird der gegenwärtige Status des Herzens als Herzstatus identifiziert, der dem der vorgegebenen Klassifikation entspricht und eine geeignete Therapie wird angewendet.
In einem speziellen Beispiel wird die laufende Summe für VF wahlweise wie folgt modifiziert. Wenn die gleitende Summe der Anzahl der Ereignisse, die eine vorläufige Klassifizierung von VF haben, einen entsprechenden Gleitsummen-Schwellenwert (beispielsweise sechs aus den letzten acht Ereignissen) übersteigt, werden die laufenden Summen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu der laufenden Summe von VF addiert. Die laufenden Summen für ST, VT 1:1, VT ungleich 1:1 und AF werden dann zurückgesetzt.
In dem Ausführungsbeispiel wird durch Addieren der laufenden Summen für verschiedene, vorläufige Klassifikationen zu anderen, vorläufigen Klassifikationen auf der Basis der Werte der gleitenden Summen durch die Stimulationsvorrichtung somit die laufenden Summen unter Verwendung der gleitenden Summen beeinflußt. Die spezielle Art und Weise, in der die laufenden Summen beeinflußt oder belastet werden, wird ausgewählt, um gewöhnliche, in Stimulationsvorrichtungen auftretende Unterscheidungsprobleme zu überwinden, um dadurch zu ermöglichen, dass die Stimulationsvorrichtung eine richtige und endgültige Therapieentscheidung schneller trifft. Beispielsweise werden VF-Ereignisse gelegentlich fälschlicherweise als ST Ereignisse, VT 1:1-Ereignisse oder VT ungleich 1:1 Ereignisse klassifiziert. Folglich werden, wie in diesem Beispiel erläutert wird, die laufenden Summen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu der laufenden Summe von VT addiert immer dann, wenn wenigstens sechs aus acht Ereignissen als VF Ereignisse identifiziert worden sind. Wenn daher solch eine fehlerhafte Klassifizierung aufgetreten ist, wird sie durch Hinzufügen der fehlerhaften Zählereignisse zu dem VF-Zählerstand kompensiert. Wenn keine fehlerhafte Klassifizierung aufgetreten ist, ist es unwahrscheinlich, dass dann selbst mit den hinzugefügten Zählereignissen die laufende Summe von VF den entsprechenden Schwellenwert übersteigt und das eine fehlerhafte Therapie angewendet wird.
Die implantierbare Stimulationsvorrichtung kann mit dem Herzgewebe zur Bestimmung einer Klassifikation eines in dem Herzen detektierten Ereignisses verbunden sein, wobei die Herzrate zwischen einem oberen und einem unteren, vorgegebenen Herzratenschwellenwert liegt, und wobei das Herz in einem atrial/ventrikulären (A/V)-Synchronzustand ist. Wenn ein P-R-Intervall (das einem Ereignis zugeordnet ist) detektiert wird, wird anfänglich eine Bestimmung durchgeführt, ob das P-R-Intervall physiologisch ist, d.h. zwischen den physiologischen, oberen und unteren, vorgegebenen P-R-Intervall Schwellenwerten liegt. Wenn das P-R-Intervall nicht zwischen den oberen und unteren, vorgegebenen P-R-Intervall Schwellenwerten liegt, wird das Ereignis als ein solches identifiziert, das VT 1:1 zugeordnet ist, Wenn jedoch das P-R-Intervall zwischen den oberen und unteren, vorgegebenen P-R-Intervall Schwellenwerten liegt, wird eine weitere Bestimmung durchgeführt, ob das P-R-Intervall stabil ist. Wenn das P-R-Intervall nicht stabil ist, wird das Ereignis als ein solches identifiziert, das VT 1:1 zugeordnet ist. Wenn das P-R-Intervall stabil ist, ist das Ereignis entweder ST oder SVT 1:1 und erhält eine vorläufige Klassifizierung von „ST" (wie sie hier in den Flußdiagrammen benutzt wird, ist die Bezeichnung von „ST" beliebig und dazu gedacht, sowohl physiologische Sinustachykardien als auch alle anderen pathologischen, supraventrikulären Tachykardien, die 1:1-Leitung haben, zu umfassen; da in einer ventrikulären Schockvorrichtung, wenn eine vorhanden ist, keine Therapie geliefert wird. In einem Ausführungsbeispiel können jedoch zusätzliche Unterscheidungsmerkmale hinzugefügt werden, um zwischen einer physiologischen ST und einer pathologischen SVT 1:1 zu unterscheiden, und die Vorrichtung könnte des weiteren eine atriale Schocktherapie liefern).
Unter anderen Vorteilen ist die implantierbare Stimulationsvorrichtung besser in der Lage, zwischen VT 1:1 Arrhythmien und ST oder SVT 1:1 Arrhythmien durch ermitteln, ob das P-R-Intervall physiologisch, und durch die Bestimmung der Stabilität der P-R-Intervalle.
Die Bestimmung einer Klassifikation für ein Ereignis kann vorteilhafterweise als Teil der Bestimmung der vorläufigen Klassifizierung der Ereignisse, die dem Herz detektiert werden, zur Verwendung mit dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet werden.
Die implantierbare Stimulationsvorrichtung kann an Herzgewebe angeschlossen sein, um eine Klassifizierung für ein in dem Herz detektiertes Ereignis angeschlossen sein, wobei die Herzrate zwischen einem oberen und einem unteren, vorgegebenen Herzratenschwellenwert detektiert wird, wobei jedoch das Herz nicht in einem AV-Synchronzustand ist. Anfänglich werden eine atriale Rate und eine ventrikuläre Rate detektiert. Eine Bestimmung wird durchgeführt, ob die atriale Rate die ventrikuläre Rate übersteigt, und wenn sie das nicht tut, wird das Ereignis als ein solches identifiziert, das einem VT ungleich 1:1 zugeordnet ist. Wenn die atriale Rate jedoch die ventrikuläre Rate übersteigt, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein mit diesem Ereignis zusammenhängendes R-R-Intervall stabil ist. Wenn das R-R-Intervall nicht stabil ist, ist das Ereignis entweder eine atriale Fibrillation (AF), ein atriales Flimmern (AFL) oder ein SVT ungleich 1:1, und es erhält eine vorläufige Klassifikation von „AF". (Die Bezeichnung von „AF", wie sie hier und in den Flußdiagrammen verwendet wird, ist beliebig und dafür gedacht, eine atriale Fibrillation und ein atriales Flimmern und alle anderen supraventrikulären Tachykardien ohne 1:1-Leitung zu umfassen, da in einer Vorrichtung, die nur in einem Ventrikel einen Schock liefert, keine Therapie vorgesehen ist. In einem Ausführungsbeispiel können jedoch zusätzliche Unterscheidungsmerkmale hinzugefügt werden, um zwischen einer atrialen Fibrillation gegenüber einem atrialen Flimmern und anderen SVT's ungleich 1:1 zu unterscheiden, und die Vorrichtung könnte fernerhin eine atriale Schocktherapie liefern).
Wenn jedoch das R-R-Intervall stabil ist, wird eine weitere Bestimmung durchgeführt, ob das dem Ereignis zugeordnete R-P-Intervall stabil ist. Wenn das R-P-Intervall nicht stabil ist, ist das Ereignis sowohl AF als auch VT ungleich 1:1 und erhält eine vorläufige Klassifizierung von VT ungleich 1:1. (In diesem Fall würde in einer ventrikulären Schockvorrichtung VT behandelt. In einer Vorrichtung, die auch eine atriale Therapie liefert, wäre jedoch die Priorität, zuerst VT zu behandeln, abzuwarten, um zu sehen, ob die AF sich ebenfalls auflöst, und, wenn sie dies nicht tut, dann die AF zu behandeln).
Wenn jedoch das R-P-Intervall stabil ist, ist das Ereignis AF, AFL oder SVT ungleich 1:1 und erhält eine vorläufige Klassifizierung von AF. (Wiederum ist in einer ventrikulären Schockvorrichtung die Bezeichnung von AF beliebig, da in jedem Fall (AF oder SVT ungleich 1:1) keine Therapie vorgesehen ist).
Unter anderen Vorteilen ist die implantierbare Stimulationsvorrichtung besser in der Lage, VT ungleich 1:1 Arrhythmien von supraventrikulären Tachykardien, beispielsweise atriale Fibrillation (AF), atrialem Flimmern (AFL) und anderen supraventrikulären Tachykardien, die keine 1:1 Leitung haben (SVT ungleich 1:1) zu unterscheiden, in dem die Stabilität der R-R und R-P-Intervalle ermittelt wird.
Die Bestimmung einer Klassifikation für ein Ereignis kann auch in vorteilhafter Weise als Teil einer Bestimmung der vorläufigen Klassifikation von Ereignissen, die in dem Herzen detektiert werden, zur Verwendung mit dem ersten Aspekt der Erfindung eingesetzt werden.
Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden ebenfalls erreicht. Geräte-Ausführungsbeispiele der Erfindung sind ebenfalls vorgesehen.
Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden speziellen Beschreibung, die zusammen mit den folgenden Zeichnungen geboten wird, in denen:
1 ein Funktions-Blockdiagramm einer implantierbaren Zwei-Kammer-Stimulationsvorrichtung ist, die die grundlegenden Elemente einer Stimulationsvorrichtung zeigt, die eine Kardioversion, eine Defibrillation und eine Zwei-Kammer-Abtastungs- und Herzmacherstimulation liefern kann;
2 ein Flußdiagramm auf hohem Niveau ist, das ein Verfahren zur Bestimmung einer ge gebenenfalls vorhandenen Arrhythmie eines Patienten zeigt, bei dem eine Stimulationsvorrichtung nach 1 implantiert ist;
3 eine graphische Darstellung eines beispielhaften Satzes von Sammelstellen zeigt, die im Zusammenhang mit der Verwaltung von laufenden Summen verwendet werden, während das Verfahren von 2 durchgeführt wird;
4 eine graphische Darstellung eines beispielhaften Satzes der letzten Ereignisse ist, die bei der Aufrechterhaltung der gleitenden Summen verwendet werden, während das Verfahren von 2 durchgeführt wird;
5 eine graphische Darstellung eines Beispiels von einem Satz von laufenden Summen vor der Neuverteilung liefert und ferner den Schritt der Neuverteilung von Ereignissen unter Verwendung von Pfeilen darstellt, die gemäß dem Verfahren von 2 durchgeführt wird;
6 eine graphische Darstellung der endgültigen Neuverteilung der Ereignisse für das in 4 gezeigt Beispiel liefert; und
7–12 zusammen ein detailiertes Flußdiagramm liefern, das ein spezielles Verfahren entsprechend dem allgemeinen Verfahren von 2 darstellt; und
13 eine Tabelle zeigt, die die spezielle Neuverteilung der laufenden Sammelstellen-Summen für jede vorläufige Klassifikation identifiziert.
In 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer implantierbaren Zwei-Kammer-Stimulationsvorrichtung 10 gezeigt, die in der Lage ist, sowohl schnelle als auch langsame Arrhythmien mit einer Stimulationstherapie einschließlich Kardioversion, Defibrillation und Schrittmachstimulation, zu behandeln. Während eine Zwei-Kammer-Vorrichtung gezeigt ist, ist dies nur zum Zwecke der Erläuterung, und ein Durchschnittsfachmann kann leicht die entsprechenden Schaltungen eliminieren oder außer Funktion setzen, um eine Ein-Kammer-Stimulationsvorrichtung bereit zu stellen, die in der Lage ist, eine Kammer mit einer Kardioversion, eine Defibrillation und einer Schrittmacherstimulation zu behandeln.
Um eine Schrittmacherstimulation und -Abtastung der atrialen Kammer bereit zu stellen, ist die Stimulationsvorrichtung 10 in elektrischer Kommunikation mit einem Patientenherzen 12 über eine implantierbare, atriale Leitung 20 mit einer atrialen Spitzenelektrode 22 und einer atrialen Ringelektrode 24 dargestellt, die typischerweise in dem atrialen Fortsatz des Patienten implantiert ist.
Die Stimulationsvorrichtung 10 ist auch in elektrischer Kommunikation mit dem Patientenherzen 12 über eine implantierbare, ventrikuläre Leitung 30 dargestellt, die in diesem Ausführungsbeispiel eine ventrikuläre Spitzenelektrode 32, eine ventrikuläre Ringelektrode 34, eine Spulenelektrode 36 für das rechte Ventrikel (RV) und eine SVC-Spulenelektrode 38 hat. Typischerweise ist die ventrikuläre Leitung 30 transvenös in das Herz eingeführt, um die RV-Spulenelektrode 36 in der rechten ventrikulären Spitze und die SVC-Spulenelektrode 38 ist in der Superior Vena Cava angeordnet. Entsprechend ist die ventrikuläre Leitung 30 in der Lage, Herzsignale zu empfangen und eine Stimulation in Form einer Schrittmacher- und Schock-Therapie an das rechte Ventrikel zu liefern.
Während nur zwei Leitungen in 1 gezeigt sind, ist zu beachten, dass zusätzliche Stimulationsleitungen (mit einer oder mehreren Schrittmacher-, Abtast- und/oder Schock-Elektroden) verwendet werden können, um eine Schrittmacherstimulation an die linke Seite des Herzens oder eine atriale Kardioversion und/oder Defibrillation effizient und wirksam zu liefern. Beispielsweise könnte eine Leitung, die zur Anordnung in dem Koronalsinusbereich ausgelegt ist, implantiert werden, um eine Stimulation des linken Atriums, eine atriale Schocktherapie und/oder eine Stimulation des linken Ventrikels zu liefern. Zur vollständigen Beschreibung einer Koronalsinusleitung, siehe US Patentanmeldung Nr. 09/196,898 (Pianca et. al) und US Patent Nr. 5, 466, 254 (Helland).
Das Gehäuse 40 (schematisch dargestellt) für die Stimulationsvorrichtung 10 umfasst eine Anschlußeinrichtung (nicht gezeigt) mit einem atrialen Stiftanschluß 42 und einem atrialen Ringanschluß 44, die für die Verbindung mit der atrialen Spitzenelektrode 22 bzw. der atrialen Ringelektrode 24 ausgelegt sind. Das Gehäuse 40 umfasst ferner einen ventrikulären Stiftanschluß 52, einen ventrikulären Ringanschluß 54, einen ventrikulären Schockanschluß 56 und einen SVC-Schockanschluß 58, die zur Verbindung mit der ventrikulären Spitzenelektrode 32, der ventrikulären Ringelektrode 34, der RV-Spulenelektrode 36, bzw. der SVC-Spulenelektrode 38 ausgelegt sind. Das Gehäuse 40 (oft als „Büchse", „Behälter" oder „Behälterelektrode" bezeichnet) kann programmierbar ausgewählt werden, um als Rückführungselektrode oder Anode alleine oder in Kombination mit einer der Spulenelektroden 36 und 38 ausgewählt werden. Praktischerweise sind die Namen der Elektroden neben den Anschlüssen dargestellt.
Das Herzstück der Stimulationsvorrichtung 10 ist ein programmierbarer Microcontroller 60, der die verschiedenen Betriebsarten der Stimulationstherapie steuert. Wie im Stand der Technik bekannt ist, umfasst der Microcontroller 60 einen Mikroprozessor oder eine äquivalente Steuerschaltung, die speziell für die Steuerung der Abgabe einer Stimulationstherapie ausgelegt ist und ferner einen RAM- oder ROM-Speicher, eine Logik- und Zeitgeberschaltung, eine State Machine-Schaltung und eine I/O Schaltung umfassen kann. Typischerweise umfasst der Microcontroller 60 die Fähigkeit, Eingangssignale (Daten) zu verarbeiten und zu überwachen unter der Steuerung eines Programmcodes, der in einem dafür vorgesehenen Block des Speichers gespeichert ist. Die Details der Auslegung und des Betriebs des Microcontrollers 60 sind für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Statt dessen kann jeder geeignete Microcontroller verwendet werden, der die hier beschriebenen Funktionen ausführt. Die Verwendung von auf Mikroprozessor basierenden Steuerschaltungen zur Durchführung der Zeitsteuerung und der Datenverarbeitungsfunktionen ist im Stand der Technik wohl bekannt.
Wie in 1 gezeigt ist, erzeugen ein atrialer Pulsgenerator 70 und ein ventrikulärer Pulsgenerator 72 Schrittmacher-Stimulationspulse zur Abgabe durch die atriale Leitung 20 bzw. die ventrikuläre Leitung 30 über eine Schalterbank 74. Die Pulsgeneratoren 70 und 72 werden von dem Microcontroller 60 über geeignete Steuersignale 76 bzw. 78 gesteuert, um die Stimulationspulse auszulösen oder zu sperren. Der Microcontroller 60 umfasst ferner eine Zeitgeberschaltung, die den Betrieb der Stimulationsvorrichtungs-Zeitsteuerung beispielsweise der Stimulationspulse (d.h. Rate und AV-Verzögerung) steuert und auch die Zeitsteuerung jeglicher Refraktärperioden, PVARP-Intervalle, Rauschdetektionsfenstern, Fenstern für einen hervorgerufenen Respons, Warnintervalle, Zeitsteuerung der -Marker, Zeitsteuerung von Überwachungen und Sicherheitseinrichtungen usw. verfolgt, wie im Stand der Technik bekannt ist.
Die Schalterbank 74 umfasst eine Vielzahl von Schaltern, um die gewünschten Elektroden an die geeigneten I/O-Schaltungen schaltbar zu verbinden, wodurch eine vollständige Elektrodenprogrammierbarkeit bereit gestellt wird. Folglich bestimmt die Schalterbank 74 in Antwort auf ein Steuersignal 80 von dem Microcontroller 60 die Polarität der Stimulationspulse (beispielsweise unipolar oder bipolar), in dem die geeignete Kombination von Schaltern (nicht gezeigt) wahlweise geschlossen wird, wie im Stand der Technik bekannt ist.
Ein atrialer Sensorverstärker 82 und ein ventrikulärer Sensorverstärker 84 sind ebenfalls mit den atrialen und ventrikulären Leitungen 20 bzw. 30 über die Schalterbank 74 gekoppelt, um das Vorhandensein einer Herzaktivität zu detektieren. Die Schalterbank 74 bestimmt die „Abtastpolarität" der Herzsignale, in dem die geeigneten Schalter selektiv geschlossen werden, wie im Stand der Technik bekannt ist. Auf diese Weise kann der Arzt die Abtastpolarität unabhängig von der Stimulationspolarität programmieren.
Jeder Sensorverstärker 82 und 84 verwendet Vorzugsweise einen Präzisionsverstärker niedriger Leistung mit programmierbarer Verstärkungs- und/oder automatischer Verstärkungssteuerung, Bandpassfilterung und eine im Stand der Technik bekannte Schwellenwert-Detektorschaltung, um selektiv das interessierende Herzsignal abzutasten. Die automatische Verstärkungssteuerung ermöglicht es der Vorrichtung 10, das schwierige Problem der Abtastung von niedrigfrequenten Signalcharakteristiken niedriger Amplitude der ventrikulären Fibrilation effektiv fertig zu werden. Zur vollständigen Beschreibung eines typischen Sensorverstärkers, siehe US Patent Nr. 5,573,550 (Zadeh et. al). Zu einer vollständigen Beschreibung eines automatischen Verstärkungssteuersystems, siehe US Patent Nr. 5,685,315 (McClure et. al).
Die Ausgänge der atrialen und ventrikulären Sensorverstärker 82 und 84 sind mit dem Microcontroller 60 verbunden, der seinerseits die atrialen und ventrikulären Pulsgeneratoren 70 bzw. 72 je nach Bedarf sperrt immer dann, wenn eine Herzaktivität in den entsprechenden Kammern abgetastet wird. Die Sensorverstärker 82 und 84 empfangen ihrerseits Steuersignale über Signale Leitungen 86 und 88 von dem Microcontroller 60 zu dem Zweck, den Verstärkungsgrad, den Schwellenwert, die Schaltung zum Entfernen von Polarisationsladung (nicht gezeigt) und die Zeitsteuerung einer Blockierschaltung (nicht gezeigt), die mit den Eingängen der Sensorverstärker 82 und 86 gekoppelt ist, zu steuern, wie im Stand der Technik bekannt ist.
Zum Zwecke der Detektion einer Arrhythmie verwendet die vorliegende Erfindung die atrialen und ventrikulären Sensorverstärker 82 und 84, um Herzsignale abzutasten, um festzustellen, ob ein Rhythmus physiologisch oder pathologisch ist. Wie es hier verwendet wird ist „Abtasten" reserviert für die Bezeichnung einer elektrischen Depolarisation und „Detektion" ist die Verarbeitung dieser abgetasteten Depolarisationssignale und die Feststellung der Anwesenheit einer Arrhythmie. Die Zeitintervalle zwischen abgetasteten Ereignissen (beispielsweise die P-P- und R-R-Intervalle) werden dann von dem Microcontroller 60 klassifiziert, in dem sie mit einer vorgegebenen Ratenzonengrenze (d.h. Bradykardien, normale Niedrigraten-VT, Hochraten-VT und Fibrillationsratenzonen) und verschiedenen anderen Charakteristiken (beispielsweise plötzlicher Anstieg, Stabilität, physiologische Sensoren und Morphologie usw.) verglichen werden, um den Typ der geforderten Heilungstherapie zu bestimmen (beispielsweise Bradykardien-Stimulation, Antitachykardia-Stimulation, Kardioversionschocks oder Defibrillationsschocks, was auch als „abgestufte Therapie" bekannt ist).
Die Herzsignale werden auch an die Eingänge eines analog- zu -digital (A/D)-Datenerfassungssy stems 90 angelegt. Das Datenerfassungssystem 90 ist konfiguriert, um intrakardiale Elektrogrammsignale aufzunehmen, die rohen Analogdaten in ein digitales Signal umzusetzen und die digitalen Signale für eine spätere Verarbeitung und/oder Telemetrieübertragung an eine externe Vorrichtung 102 zu speichern. Das Datenerfassungssystem 90 ist mit den atrialen und ventrikulären Leitungen 20 und 30 durch die Schalterbank 74 gekoppelt, um Herzsignale über einem beliebigen Paar von gewünschten Elektroden abzutasten.
Der Microcontroller 60 ist ferner mit einem Speicher 94 durch einen geeigneten Daten/Adress Bus 96 gekoppelt, in dem die programmierbaren Betriebsparameter, die von dem Microcontroller verwendet werden, gespeichert sind und nach Bedarf modifiziert werden, um den Betrieb der Stimulationsvorrichtung 10 anzupassen, um die Bedürfnisse eines speziellen Patienten zu decken. Solche Betriebsparameter definieren beispielsweise die Stimulationspulsamplitude, Pulsdauer, Elektrodenpolarität, Rate, Empfindlichkeit, automatische Merkmale, Arrhythmiedetektionskriterien und Amplitude, Wellenform und Vektor von jedem Schockpuls, der an das Herz 28 des Patienten bei jeder respektiven Therapieanwendung abgegeben wird.
Vorteilhafterweise können die Betriebsparameter der implantierbaren Vorrichtung 10 nicht-invasiv in dem Speicher 94 durch eine Telemetrieschaltung 100 in telemetrische Kommunikation mit einer externen Vorrichtung 102, beispielsweise einem Programmierer, einem transtelephonischem Transceiver oder einem diagnostischem Systemanalysator, programmiert werden. Die Telemetrieschaltung 100 wird von dem Microcontroller durch ein Steuersignal 106 aktiviert. Die Telemetrieschaltung 100 gestattet vorteilhafterweise, dass intrakardiale Elektrogramme und eine Statusinformation, die mit dem Betrieb der Vorrichtung 10 in Beziehung stehen (wie sie in dem Microcontroller 60 oder dem Speicher 94 vorhanden sind, zu der externen Vorrichtung 102 über die aufgebaute Kommunikationsverbindung 104 gesendet wird. Zu Beispielen solcher Vorrichtungen, siehe US Patent Nr. 4,809,697 (Causey, III et. al) und 4,944,299 (Silvian).
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Stimulationsvorrichtung 10 ferner einen physiologischen Sensor 110. Der physiologische Sensor 110 wird verwendet, um den Trainingszustand des Patienten zu detektieren, auf den der Microcontroller 60 durch Nachstellen der Rate und der AV-Verzögerung antwortet, mit der die atrialen und ventrikulären Pulsgeneratoren 70 und 72 Stimulationspulse erzeugen. Solche Sensoren werden gewöhnlich „Ratenabhängige" Sensoren genannt. Der Typ des verwendeten Sensors ist in der vorliegenden Erfindung nicht kritisch und ist nur zur Vollständigkeit ge zeigt.
Die Stimulationsvorrichtung umfasst zusätzlich eine Batterie 114, die den Betriebsstrom für alle die Schaltungen liefert, die in 1 gezeigt sind. Bei der Stimulationsvorrichtung 10, die Schocktherapie verwendet, muß die Batterie in der Lage sein, bei niedriger Stromabgabe während einer langen Zeitdauer (vorzugsweise weniger als zehn Mikroampere) zu arbeiten, und dann muß sie in der Lage sein, Pulse mit hohem Strom zu liefern (zur Kondensatoraufladung), wenn der Patient einen Schockpuls benötigt (vorzugsweise über 2 A bei Spannungen oberhalb von 2 V während einer Zeitdauer von 10 Sekunden oder mehr). Die Batterie 110 muß auch eine vorhersehbare Entladecharakteristik haben, so dass eine wählbare Austauschzeit detektiert werden kann. Entsprechend verwendet die vorliegende Erfindung Lithium/Silber-Vanadiumoxidbatterien, wie es für die meisten (wenn nicht für alle) solche Vorrichtungen derzeit richtig ist.
Wie ferner in 1 gezeigt ist, umfasst die vorliegende Erfindung vorzugsweise eine Impedanzmesschaltung 120, die von dem Microcontroller 60 durch ein Steuersignal 122 eingeschaltet wird. Die Impedanzmesschaltung 120 ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch, und sie ist nur zur Vollständigkeit gezeigt.
Es ist die primäre Funktion der vorliegenden Erfindung, dass eine implantierbare Kardiovertierer/Defibrillator-(ICD)-Vorrichtung zu funktionieren. D.h. dass sie das Auftreten einer Arrhythmie detektieren muß und das sie automatisch eine geeignete elektrische Schocktherapie an das Herz anlegt, die darauf gerichtet ist, die detektierte Arrhythmie zu beenden. Zu diesem Zweck kontrolliert der Microcontroller 60 ferner eine Schockschaltung 130 über ein Steuersignal 132. Die Schockschaltung 130 erzeugt Schockpulse niedriger (bis zu 0,5 Joules), moderater (0,5–10 Joules) oder hoher Energie (11 bis 40 Joules) je nach der Steuerung des Microcontrollers 60. Diese Schockpulse werden an das Herz des Patienten durch wenigstens 2 Schockelektroden angelegt, und dabei werden, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, die RV- und SVC-Spulenelektroden 36 bzw. 38 verwendet. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Gehäuse 40 als eine aktive Elektrode in Kombination mit der RV-Elektrode 36 alleine oder als Teil eines aufgesplitteten, elektrischen Vektors unter Verwendung der SVC-Spulenelektrode 38 (d.h. unter Verwendung der RV-Elektrode als gemeinsamer Anschluß) wirken.
Es wird allgemein angenommen, dass Kardioversionsschocks ein niedriges bis moderates Energieniveau haben (so dass der von dem Patienten gefühlte Schmerz auf ein Minimum herabgesetzt wird) und/oder mit einer R-Welle synchronisiert sind und/oder sich auf die Behandlung von Tachykardien beziehen. Defibrillationsschocks haben im allgemeinen ein moderates bis hohes Energieniveau (d.h. sie entsprechen Schwellenwerten in dem Bereich von 5–40 Joules), werden asynchron abgegeben (da R-Wellen zu wenig organisiert sein können) und beziehen sich ausschließlich auf die Behandlung einer Fibrillation. Entsprechend ist der Microcontroller 60 in der Lage, die synchrone oder asynchrone Abgabe von Schockpulsen zu steuern.
In 2 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das eine Übersicht des Betriebs der neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung gibt. In den 7–12 wird ein bevorzugtes Verfahren zum Unterscheiden unter verschiedenen Typen von Arrhythmien zusammengefaßt, wobei die Flußdiagramme miteinander durch Bezeichnungen A, B, C usw. verbunden sind. In diesen Flußdiagrammen sind die verschiedenen algorithmischen Schritte in einzelnen „Blöcken" oder „Schritten" zusammengefaßt. Solche Blöcke beschreiben spezifische Aktionen oder Entscheidungen, die getroffen oder ausgeführt werden müssen, wenn der Algorithmus fortschreitet. wenn ein Microcontroller (oder ein äquivalentes Mittel) verwendet wird, liefern die hergegebenen Flußdiagramme die Basis für ein „Steuerprogramm", das von solch einem Microcontroller (oder einem äquivalenten Mittel) verwendet werden kann, um die gewünschte Steuerung der Stimulationsvorrichtung zu bewirken. Die Durchschnittsfachleute können solch ein Steuerprogramm leicht auf der Basis der Flußdiagramme und anderer hier angebotener Beschreibungen schreiben.
In 2 wird an dem Schritt 200 ein elektrisches Ereignis in dem Herzen detektiert. An dem Schritt 202 wird eine vorläufige Bestimmung des Typs des Ereignisses auf der Basis einer Analyse von Herzschlag zu Herzschlag getroffen, was in einer vorläufigen Klassifizierung resultiert, die das Ereignis als ein solches identifiziert, das entweder einem normalen Herzrhythmus (NSR) oder einer VF-, VT 1:1-, VT ungleich 1:1-, AF- oder ST-Arrhythmie entspricht. Eine spezielle Technik, um die vorläufige Klassifizierung von jedem Ereignis zu machen, wird im Detail und unter Bezugnahme auf die 3–12 beschrieben. Andere spezielle Techniken können jedoch alternativ verwendet werden (beispielsweise Ratenzonen-Detektion, plötzliches Ansteigen, Stabilität, Morphologie-Diskrimination usw.). Im allgemeinen kann jede Technik, die in der Lage ist, eine vorläufige Klassifizierung der verschiedenen Typen von Arrhythmien zu liefern, verwendet werden. An dem Schritt 204 wird ein Speicherplatz, der die „laufende Summe" für die vorläufige Klassifizierung enthält, hochgezählt. Das bedeutet, dass die „laufende Summe" die Anzahl der Ereignisse eines speziellen Typs darstellt, der von einem Anfangszeitpunkt an detektiert worden ist.
Ein beispielhafter Satz von Speicherstellen ist in 3 gezeigt. Wie ersichtlich ist, ist eine separate Speicherstelle für jeden der sechs Typen von Arrhythmien vorgesehen. Jede der Speicherstellen umfasst einen oder mehrere Zähler. Es ist jedoch zu verstehen, dass während der ersten Wiederholung des Verfahrens von 2 nur eine einzige der Speicherstellen um einen einzigen Zählerstand erhöht wird. Folglich zeigt das Beispiel von 3 die Speicherstellen, wie sie sich darstellen, nachdem das Verfahren von 2 mehrmals im Kreis wiederholt worden ist.
Fortfahrend mit der Beschreibung von 2 bestimmt an dem Schritt 206 die Stimulationsvorrichtung die Anzahl der Ereignisse von jedem Typ, die innerhalb der letzten N Ereignisse aufgetreten sind, um einen Satz „gleitenden Summen" für die Ereignisse zu erzeugen. Folglich ist eine gleitende Summe definiert da sie Anzahl der Ereignisse eines speziellen Typs, die innerhalb der letzten N Ereignisse detektiert worden sind, wobei N ein vorgegebener Wert ist. Mit anderen Worten bestimmt, um den „Satz" der gleitenden Summe festzustellen, die Stimulationsvorrichtung die Anzahl der Ereignisse, die einem normalen Sinusrhythmus entsprechen, der in den letzten N Ereignissen auftritt, und sie bestimmt dann die Anzahl der Ereignisse entsprechend VF innerhalb der letzten N Ereignisse usw. für jeden der Ereignistypen usw. In einem Ausführungsbeispiel ist N auf acht festgesetzt.
4 zeigt graphisch ein Beispiel einer Sequenz von acht vorhergehenden Ereignissen. Wie ersichtlich ist, wurde acht Ereignissen eine vorläufige Klassifizierung von VT ungleich 1:1 erteilt. Einem der Ereignisse wurde eine vorläufige Klassifizierung von ST erteilt. Dem restlichen Ereignis wurde eine vorläufige Klassifizierung eines normalen Sinusrhythmus erteilt. Folglich ist in dem Beispiel von 4 die gleitende Summe für VT ungleich 1:1 gleich 6; die gleitende Summe von ST gleich 1 und die gleitende Summe für den normalen Sinusrhythmus ebenfalls gleich 1. Wie das Beispiel von 3 zeigt das Beispiel von 4 eine Sequenz der laufenden Summe wie sie sich darstellen kann, nachdem das Verfahren von 2 im Kreis mehrmals wiederholt worden ist.
Die Stimulationsvorrichtung hält einen separaten Schwellenwert für jeden Typ von Ereignis entsprechend den gleitenden Summen. An dem Schritt 208 bestimmt die Stimulationsvorrichtung, ob eine der gleitenden Summe ihren jeweiligen Schwellenwert überschritten hat. Beispielsweise kann der Schwellenwert für VT ungleich 1:1 auf sechs aus acht eingestellt sein. Folglich stellt an dem Schritt 208 die Stimulationsvorrichtung fest, ob die Anzahl der Ereignisse, denen eine vorläufige Klassifizierung von VT ungleich 1:1 erteilt worden ist, den Schwellenwert von sechs aus acht erreicht hat. Der Einfachheit hal ber ist in der gezeigten Ausführungsform jeder Schwellenwert der gleitenden Summe auf den selben Wert (d.h. der Schwellenwert für den normalen Sinusrhythmus, für VF, für VT 1:1, für VT ungleich 1:1 usw. sind alle auf sechs aus acht eingestellt). In anderen Ausführungsformen kann jede unterschiedliche, vorläufige Klassifizierung einen unterschiedlichen Schwellenwert haben (beispielsweise können einige auf fünf aus acht eingestellt sein, während andere auf sieben aus acht eingestellt sind).
Wenn einer der Schwellenwerte der gleitenden Summen erreicht worden ist, geht die Verarbeitung zu dem Schritt 210 (2) weiter, in dem die Stimulationsvorrichtung je Zählerstände in den Speicherplätzen, die die laufenden Summen enthalten (d.h. die in 3) gezeigten Speicherplätze, wahlweise neu verteilt oder anderweitig modifiziert auf der Basis der Klassifizierung der gleitenden Summe, von der festgestellt wurde, dass sie den entsprechenden Schwellenwert überschritten hat. 13 zeigt eine spezielle Neuverteilung der Speicherplatzsummen für jede vorläufige Klassifizierung. In dem Beispiel von 4 wurde der Schwellenwert für VT ungleich 1:1 erreicht, weil wenigstens sechs der acht Eingaben VT ungleich 1:1 entsprechen.
Entsprechend zeigen die 5 und 6 eine resultierende Neuverteilung der Speicherplätze der laufenden Summen. Als solches arbeitet die Stimulationsvorrichtung, um alle Zählerstände die in den Speicherplätzen für VT 1:1 und ST zu finden sind, in den Speicherplatz für die laufende Summe von VT ungleich 1:1 (unter den Regeln, die in 13 dargelegt sind) zu bewegen. Die resultierenden, neu verteilten Speicherplatz-Zählerstände sind in 6 gezeigt. Wie oben in der Zusammenfassung der Erfindung festgestellt wurde, wird durch Hinzufügen der laufenden Summen für verschiedene, vorläufige Klassifizierungsspeicherplätze in andere, vorläufige Klassifizierungsspeicherplätze auf der Basis der Werte der gleitenden Summen durch die Stimulationsvorrichtung die laufenden Summen belastet, um die Überwindung der üblichen Unterscheidungsprobleme überwinden zu helfen, die in Stimulationsvorrichtungen auftreten, wodurch es der Stimulationsvorrichtung ermöglicht wird, eine richtigere Entscheidung in bezug auf den Typ der Therapie zu machen, die gegebenenfalls angewendet werden soll, und um die Entscheidung schneller zu erreichen. In diesem Sinne wurden die Neuverteilungsfunktionen die in 13 gezeigt sind, so ausgewählt, dass wahrscheinliche Unterscheidungsprobleme überwunden werden. In anderen Ausführungsbeispielen können andere, spezielle Neuverteilungsfunktionen durchgeführt werden, um möglicherweise andere Unterscheidungsprobleme zu berücksichtigen.
Eine Begründung für die an dem Schritt 210 (2) durchgeführte Neuverteilung ist wie folgt. Das Herz ist typischerweise nur in einem Zustand einer Arrhythmie an einem beliebigen Zeitpunkt. Folglich sind, wenn einige nah beieinander liegende Ereignisse unterschiedliche Klassifikationen erhalten haben, wahrscheinlich Klassifikationsfehler aufgetreten. Um diese Fehler zu korrigieren sieht die Stimulationsvorrichtung auf die letzten Ereignisse, die klassifiziert worden sind, um festzustellen, ob es eine große Gruppe ähnlich klassifizierter Ereignisse gibt, und wenn dies zutrifft, wird die endgültige Entscheidung der Stimulationsvorrichtung im Sinne dieser Klassifizierung mit mehr Gewicht beeinflußt. Folglich schließt, wenn sechs aus acht Ereignissen alle die gleiche Klassifikation haben, die Stimulationsvorrichtung, dass die anderen neueren Klassifizierungen möglicherweise fehlerhaft sind und führt eine Neuklassifizierung dieser Zähler entsprechend durch. Die Neuklassifizierung wird durch Neuverteilung der Speicherplätze für die laufenden Summen erreicht, wie bereits beschrieben wurde. Da die sechs Ereignisse in den gleitenden Summen tatsächlich auch fehlerhaft klassifizierte Ereignisse gewesen sein können, wendet jedoch die Stimulationsvorrichtung die Therapie nicht sofort an. Statt dessen wartet die Stimulationsvorrichtung immer noch, bis ein Schwellenwert der laufenden Summe erreicht worden ist, bevor die Therapie angewendet wird.
Bezug nehmend zurück auf 2 bestimmt an dem Schritt 212 die Stimulationsvorrichtung, ob eine der laufenden Summen nunmehr ihren jeweiligen Schwellenwert übersteigt. Wenn gefunden wird, dass keine der laufenden Summen ihren jeweiligen Schwellenwert überschritten hat, geht die Auswertung zu dem Schritt 200 zurück, um das nächste Herzereignis zu detektieren.
Wenn jedoch eine der laufenden Summen ihren jeweiligen Schwellenwert an dem Schritt 212 übersteigt, wendet die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 214 eine für die spezielle Arrhythmie geeignete Therapie an, die der Arrhythmie entspricht, bei deren Speicherplatz für die laufende Summe gefunden wurde, dass sie ihren entsprechenden Schwellenwert überschritten hat. Folglich wird in dem Beispiel von 6, wo der Speicherplatzschwellenwert für VT ungleich 1:1 überschritten wurde, eine für die VT ungleich 1:1 Arrhythmie geeignete Therapie von der Stimulationsvorrichtung angewendet.
Danach wird der Schritt 216 durchgeführt, bei dem alle Speicherplätze für die laufenden Summen und alle gleitenden Summen zurückgesetzt werden. Sodann kehrt die Auswertung zu dem Schritt 200 zurück, um das nächste Ereignis in dem Herzen zu detektieren. In jedem Fall geht die Auswertung in einem Kreislauf weiter, um den Zustand eines Herzens konstant zu überwachen und eine Therapie wenn immer notwendig anzuwenden.
Unter Bezugnahme auf die 7–12 wird nun ein spezielles Verfahren zur Unterscheidung unter verschiedenen Typen von Arrhythmien unter Verwendung einer Stimulationsvorrichtung beschrieben.
Anfänglich tastet an dem Schritt 300 die Stimulationsvorrichtung ein Herzereignis ab. Wie an dem Schritt 300 festgestellt wird, ist, wenn das Ereignis ein ventrikuläres Ereignis ist, es in seinem Ursprung atrial, und die Stimulationsvorrichtung berechnet ein P-P-Intervall an dem Schritt 304 und kehrt zu dem Schritt 300 zurück, um die Detektion eines anderen Herzereignisses abzuwarten.
Wenn das nächste Herzereignis ein ventrikuläres Ereignis ist, dann berechnet die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 306 die R-R, P-R und R-P-Intervalle und einen gleitenden Mittelwert für das R-R-Intervall (AFG R-R) beispielsweise auf der Basis der letzten vier R-R-Intervalle, die abgetastet worden sind, und einen gleitenden Mittelwert für das P-R-Intervall (AFG P-R) beispielsweise basierend auf den letzten vier P-R-Intervallen, die abgetastet worden sind. Wenn weniger als vier R–R oder P-R-Intervalle abgetastet worden sind, basiert selbstverständliche der gleitende Mittelwert nur auf den Intervallen, die bereits abgetastet worden sind.
An dem Schritt 310 stimmt die Stimulationsvorrichtung, ob das letzte R-R-Intervall das letzte P-R–Intervall übersteigt. Wenn nicht, wird das Ereignis als vorzeitige, ventrikuläre Kontraktion (PVC) identifiziert, und ein PVC – Zähler wird an dem Schritt 311 erhöht, und die Verarbeitung geht an dem Schritt 312 weiter. Anderenfalls geht die Verarbeitung direkt zu dem Schritt 312 über, in dem die Stimulationsvorrichtung feststellt, ob das mittlere R-R-Intervall größer als ein Intervall ist, das einem vorgegebenen, niedrigeren VT-Raten Schwellenwert, beispielsweise 120 Schläge pro Minute (bpm), zugeordnet ist.
Wenn in dem Schritt 312 festgestellt worden ist, dass das mittlere R-R-Intervall eine entsprechende ventrikuläre Rate hat, die unter dem VT-Ratenschwellenwert lag, zieht die Stimulationsvorrichtung den Schluß, dass das Ereignis ein normales Sinusrhythmusereignis war. Die Verarbeitung geht dann zu dem Schritt 314 weiter, wo die Stimulationsvorrichtung feststellt, ob eine 1:1 P-R-Assoziation existiert. Wenn ja, wird der Wert des normalen Sinus P-R-Intervalls (NSPR) an dem Schritt 315 unter Verwendung einer gewichteten Mittelwertbildung gemittelt, beispielsweise NSPR = 0,75 mal der vorhergehenden NSPR + 0,25 mal dem mittleren P-R-Intervall (AFG P-R), d.h. dass der letzte Term der gemittelte P-R-Wert ist, der in dem Schritt 306 bestimmt wurde. Der NSPR Wert wird auf diese Weise auf den neuesten Stand gebracht, um das stabile, normale Sinusrhythmus P-R-Intervall darzustellen. Dies ist ein gewichteter, gleitender Mittelwert, wo das gegenwärtige P-R-Intervall 25% zu dem gleitenden Mittelwert beiträgt. Wenn eine 1:1-P-R-Assoziation nicht gefunden wird, wird ein neuer Wert für NSPR nicht berechnet. In jedem Fall geht die Verarbeitung zu dem Schritt 316 weiter, in dem ein Speicherplatz für die laufende Summe für den normalen Sinusrhythmus aufwärts gezählt wird.
Wenn jedoch in dem Schritt 312 festgestellt wurde, da dass gemittelte R-R-Intervall eine entsprechende ventrikuläre Rate hat, die größer als der untere VT-Ratenschwellenwert ist, ist das Ereignis wahrscheinlich einem Typ von Arrhythmien zugeordnet, und es werden Schritte unternommen, um die vorläufige Klassifizierung für die Arrhythmie zu identifizieren.
Zu diesem Zweck berechnet die Stimulationsvorrichtung eine obere Grenze für den Wert des P-R–Intervalls (PR UL) an dem Schritt 318, wo PR UL auf einen Wert geringfügig höher als das normale Sinus-P-R-Intervall (SPR) gesetzt wird, beispielsweise gleich 17/16 mal dem NSPR, wobei der Wert des NSPR in dem Schritt 315 als ein Prozentzahl des vorhergehenden NSPR plus einem Prozentsatz des gemittelten P-R-Intervalls (AVG P-R) berechnet wird. Der PR UL Wert wird später in der Bestimmung (Schritt 334 in 8) verwendet, ob das P-R-Intervall physiologisch oder durch eine Rückführungsleitung begründet ist. Ein typischer NSPR-Wert ist 200 ms. Der Wert 17/16 ist ausgewählt, weil er leicht mit 4 Verschiebungen und einem zusätzlichem Befehl ohne Multiplikation oder Division durchgeführt werden kann, andere Werte, die geringfügig größer als 1 sind, würden jedoch ebenfalls funktionieren.
Um die Detektion nicht zu verlängern, wird auch ein Hochraten-Sicherheitstimer in der vorliegenden Erfindung verwendet. Eine verlängerte Detektion kann auftreten, wenn Rhythmuszykluslängen in mehr als einer Zone, beispielsweise zwischen VT und VF auftreten. Der Timer wird gestartet, wenn eine potentiell aufrecht erhaltene Tachykardie anfänglich festgestellt wird, und die Therapie wird immer dann abgegeben, wenn er abläuft. Zu diesem Zweck leitet der Microcontroller 60 einen Hochraten-Sicherheitstimer (nicht gezeigt) HRST in dem Schritt 318 in 7 ein.
Danach führt die Stimulationsvorrichtung das in den 8 und 9 gezeigte Unterverfahren zur vorläufigen Klassifizierung durch, um den Typ der Arrhythmie, die dem Ereignis zugeordnet ist, zu klassifizieren. Das Unterverfahren für die vorläufige Klassifizierung wird hier auch als Verfahren von „Schlag zu Schlag" bezeichnet.
Bezug nehmend auf 8 stellt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 322 fest, ob das gegenwärtige R-R-Intervall eine entsprechende ventrikuläre Herzrate, die in eine Niedrigraten VT-Zone (d.h. entsprechend eine Zone, die durch die Grenzen, beispielsweise 120 und 180 bpm definiert ist). Wenn die Herzrate nicht innerhalb dieser Niedrigrate-VT-Zone ist, ist die Arrhythmie entweder eine ventrikuläre Hochraten-Tachykardie (VT_H) oder eine ventrikuläre Fibrillation (VF). (Die Annahme, dass die Herzrate oberhalb der Niedrigrate-VT-Zone ist, ist zutreffend, weil die ventrikuläre Rate, die durch das gemittelte R-R-Intervall bestimmt wird, vorher als größer als der untere VT-Ratenschwellenwert an dem Schritt 312 von 7 festgestellt worden ist). Der Einfachheit halber wird angenommen, dass VT_H die gleiche Therapie wie VF benötigt. Entsprechend macht die Stimulationsvorrichtung eine vorläufige Klassifizierung von VF an dem Schritt 234, ein Durchschnittsfachmann könnte jedoch leicht eine Hochraten-VT-Zone und einen anderen Speicherplatz für eine vorläufige Klassifizierung von Hochraten-VT hinzufügen. Dann geht die Kontrolle nach „C" in 10 zum Zwecke weiterer Analyse, wie später beschrieben wird.
Wenn das R-R-Intervall eine entsprechende, ventrikuläre Herzrate hat, die in die Niedrigraten-VT–Zone fällt, muß die Stimulationsvorrichtung dann an dem Schritt 322 unter verschiedenen anderen, möglichen Arrhythmien einschließlich einer hohen ventrikulären Rate ohne 1:1 AV Assoziation (VT ungleich 1:1), einer hohen ventrikulären Rate mit 1:1 AV Assoziation typischerweise aufgrund einer Rückführungsleitung (VT 1:1), einer supraventrikulären Tachykardie (SVT) mit 1:1 Leitung, beispielsweise einer Sinustachykardie (ST) oder einer SVT ohne 1:1 Leitung, beispielsweise einer atrialen Fibrillation (AF), einem atrialen Flimmern (AFL) usw. unterscheiden.
Um die erforderliche Unterscheidung zu erreichen, stellt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 328 anfänglich fest, ob eine 1:1-P-R-Assoziation vorhanden ist. Wenn ja, berücksichtigt die Stimulationsvorrichtung dann an dem Schritt 330, ob das Ereignis eine PVC ist, wie früher an dem Schritt 311 von 7 festgestellt wurde. Wenn das Ereignis ein PVC Ereignis ist, macht die Stimulationsvorrichtung eine vorläufige Klassifizierung des abgetasteten, ventrikulären Ereignisses an dem Schritt 332 dahingehend, dass es einer VT ungleich 1:1 Arrhythmie zugeordnet ist.
Wenn das Ereignis kein PVC war, kann das Ereignis VT 1:1 zugeordnet sein. Die Stimulationsvorrichtung muß jedoch die Möglichkeit berücksichtigen, dass die Arrhythmie eine ST oder eine AVT 1:1 statt einer VT 1:1 ist. Zu diesem Zweck stellt die Stimulationsvorrichtung ferner an dem Schritt 334 fest, ob das P-R-Intervall physiologisch ist. Unter „physiologisch" ist gemeint, dass das P-R-Intervall weder zu kurz noch zu lang ist, was durch vorgegebene Grenzwerte bestimmt wird, die beispielsweise größer als die Obergrenze für das P-R-Intervall (PR UL) oder kleiner als (PR UL)/4 eingestellt sind.
Wenn das P-R-Intervall nicht physiologisch ist, kann die Arrhythmie immer noch entweder VT 1:1 oder SVT 1:1 sein. Wenn keine anderen Unterscheidungsmerkmale zur Verfügung stehen, nimmt die Stimulationsvorrichtung aus Sicherheitsgründen an, dass die Arrhythmie VT 1:1 statt SVT 1:1 ist und setzt die vorläufige Klassifizierung auf VT 1:1.
Wenn andere Unterscheidungsmerkmale zur Verfügung stehen (beispielsweise plötzlicher Anstieg oder Morphologie), dann ist es innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, dass sie modifiziert wird, um solche Unterscheidungsmerkmale zur weiteren Klassifizierung der Herzereignisse als physiologische Sinustachykardie, ST oder als pathologische SVT 1:1 weiter zu klassifizieren. In diesem Fall würde, wenn ST vorhanden war, die Vorrichtung mit der Überwachung fortfahren, da keine Therapie erforderlich ist. Wenn SVT 1:1 vorhanden war, würde die ventrikuläre Schockvorrichtung immer noch die Arrhythmie mit einer ventrikulären Schocktherapie behandeln, weil der Patient ansonsten weiterhin eine schlechte Hämodynamik haben würde. Wenn jedoch eine atriale Schockvorrichtung (oder eine duale Schockvorrichtung) implantiert worden war, würde die Vorrichtung vorzugsweise versuchen, die SVT 1:1 mit einer atrialen Schocktherapie zu behandeln. Die Verwendung des plötzlichen Anstiegs ist im Stand der Technik bekannt, um abrupte Änderungen in der Rate als ein Anzeichen für eine echte Tachykardie und einen langsamen Anstieg als entsprechend einem Herzrhythmus bei einer Leibesübung zu detektieren. Alternativ kann der physiologische Sensor 110 verwendet werden, um den Trainingszustand des Patienten zu detektieren, was im Stand der Technik bekannt ist. Für eine vollständige Beschreibung eines Systems, das eine Morphologie – Unterscheidung durchführen kann, siehe US Patente Nr. 5,240,009 (Williams) und 5,779,645 (Olson et. al).
Wenn an dem Schritt 334 gefunden wurde, dass das P-R-Intervall physiologisch ist, bestimmt sodann die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 338 des weiteren, ob die P-R-Intervalle stabil sind. Die Stabilität wird durch eine einer Vielzahl von geeigneten Verfahren bestimmt, beispielsweise durch Vergleichen verschiedener, vergangener P-R-Intervalle miteinander, um eine mittlere Schwankung zwischen ihnen festzustellen. Wenn die Schwankung einen vorgegebenen Wert übersteigt, wird davon ausgegangen, dass die P-R-Intervalle nicht stabil sind, und wenn dies zutrifft, setzt die Stimulationsvorrichtung die vorläufige Klassifizierung für das abgetastete, ventrikuläre Ereignis auf VT 1:1 an dem Schritt 336. Wenn die P-R-Intervalle stabil sind, ist die Arrhythmie entweder eine Sinustachy kardie (ST) oder eine supraventrikuläre Tachykardie (SVT 1:1). In einer ventrikulären Schockvorrichtung ist keine weitere Unterscheidung zwischen ST und SVT 1:1 erforderlich, da beide eine Therapie erfordern. (In einer Stimulationsvorrichtung mit atrialer Schocktherapie können jedoch andere Unterscheidungsmerkmale (beispielsweise Morphologie des atrialen Signals, Zeitablauf zwischen den rechten und linken atrialen Signalen oder Detektion der „Sequenz der Aktivierung") ST weiter von SVT 1:1 klassifizieren, wie oben beschrieben wurde) als solches setzt die Stimulationsvorrichtung die vorläufige Klassifizierung an dem Schritt 340 als Sinustachykardie (ST) willkürlich fest. Durch Beurteilung, ob das P-R-Intervall physiologisch ist, und durch Beurteilung der Stabilität der P-R-Intervalle ist die Stimulationsvorrichtung somit in der Lage, zwischen VT 1:1 Arrhythmien und ST Arrhythmien zu unterscheiden.
Bezug nehmend wiederum auf 8 geht, wenn die Stimulationsvorrichtung festgestellt hat, dass keine 1:1 Korrelation zwischen P und R an dem Schritt 328 vorhanden war, die Kontrolle zu 9 über, in der die Stimulationsvorrichtung ferner feststellt, ob die atriale Rate die ventrikuläre Rate an dem Schritt 344 übersteigt. Wenn die atriale Rate die ventrikuläre Rate nicht übersteigt, macht die Stimulationsvorrichtung eine vorläufige Klassifizierung zu VT ungleich 1:1 an dem Schritt 346.
Wenn jedoch die atriale Rate die ventrikuläre Rate übersteigt, muß die Stimulationsvorrichtung die Möglichkeit berücksichtigen, dass die Arrhythmie eine SVT ohne 1:1 P-R-Assoziation (beispielsweise AF, AFL oder andere SVT ungleich 1:1) ist- oder zusätzlich zu einer VT ungleich 1:1. Zu diesem Zweck bestimmt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 348 des weiteren, ob die R-R-Intervalle stabil sind. Wenn sie nicht stabil sind, ist die Arrhythmie eine der AF-AFL oder SVT ungleich 1:1–Arrhythmien.
Wenn die R-R-Intervalle an dem Schritt 348 stabil sind, bestimmt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 352 entsprechend weiterhin, ob die R-P-Intervalle stabil sind, und, wenn ja, ist die Arrhythmie ebenfalls eine der AF-, AFL- oder SVT ungleich 1:1-Arrhythmien.
Da das vorliegende Ausführungsbeispiel eine ventrikuläre Stimulationsvorrichtung ist, ist eine weitere Unterscheidung zwischen AF, AFL oder SVT ungleich 1:1 nicht erforderlich, da sie keine Therapie erfordern. Bei einer atrialen Therapie-Stimulationsvorrichtung können jedoch die Rate, die Stabilität des P-P-Intervalls, der plötzliche Anstieg und die Morphologie der p-Welle weitere Unterscheidungen darstellen, um die geeignete Therapie zu bestimmen. Als solches setzt, wenn die Arrhythmie eine aus AF, AFL oder SVT ungleich 1:1 ist, so dann an dem Schritt 350 die Stimulationsvorrichtung wahlweise die vorläufige Klassifizierung auf atriale Fibrillation (AF).
Wenn die R-P-Intervalle nicht stabil sind, umfasst die Arrhythmie sowohl AF als auch VT ungleich 1:1. Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist, um ventrikuläre Arrhythmien zu behandeln, macht die Stimulationsvorrichtung eine vorläufige Klassifizierung auf VT ungleich 1:1 Arrhythmie an dem Schritt 354.
Somit arbeitet das Unterverfahren der 8 und 9 dahingehend, eine vorläufige Klassifizierung der Herzarrhythmie zu identifizieren, die dem als letztes detektierten, ventrikulären Ereignis zugeordnet ist. Die Klassifizierungen sind lediglich vorläufig und wie unter Bezugnahme auf die restlichen Schritte der 10 und 12 zu ersehen ist, verwendet die Stimulationsvorrichtung die vorläufige Klassifizierung im Zusammenhang mit anderer Information, um eine endgültige Entscheidung über die gegenwärtige Arrhythmie, wenn überhaupt, vor der Anwendung einer Therapie zu treffen.
Der endgültige Ausgang des Klassifizierungs-Unterverfahrens der 8 und 9 ist ein „Kode" entsprechend zu einer der vorläufigen Klassifizierungen (VF, VT ungleich 1:1, VT 1:1, ST oder AF).
Bezug nehmend auf 10 wird an dem Schritt 356, wenn der vorläufige Klassifizierungskode von 8 nicht auf VF gesetzt war, so dann an dem Schritt 358 ein Speicherplatz für die laufende Summe von VF aufwärts geschaltet. Wenn der vorläufige Klassifizierungskode auf VT ungleich 1:1 gesetzt war, was an dem Schritt 360 bestimmt wurde, wird ein Speicherplatz für die laufende Summe von VT ungleich 1:1 an dem Schritt 362 aufwärts geschaltet. Wenn der vorläufige Klassifizierungskode auf VT 1:1 gesetzt war, was an dem Schritt 364 bestimmt wurde, wird der Speicherplatz für VT 1:1 an dem Schritt 366 aufwärts geschaltet.
Wenn der vorläufige Klassifzierungskode auf Sinustachykardie ST gesetzt war, was an dem Schritt 367 bestimmt wurde, bestimmt jedoch die Stimulationsvorrichtung ferner an dem Schritt 368, ob zusätzlich ausgewählte Kriterien erfüllt worden sind, um zwischen ST und VT 1:1 zu unterscheiden. Beispielsweise stellt der Schritt 368 fest, ob jegliche der letzten 8 Ereignisse mehr als N₁ VT Ereignisse oder mehr als N₂ VF Ereignisse, mehr als N₃ VT 1:1 Ereignisse oder mehr als Na PVC Ereignisse enthalten haben (wobei N₁, N₂ und N₃ = 2 oder mehr Ereignisse und vorzugsweise 3 oder 4, und N₄ = 1 oder mehr ist). Wenn ja, zieht die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 370 den Schluß, dass das Ereignis der Be ginn einer ventrikulären Arrhythmie ist und erhöht den Speicherplatz für die laufende Summe von VT ungleich 1:1 aus Sicherheitsgründen. Wenn nein, erhöht die Stimulationsvorrichtung den Speicherplatz für die laufende Summe von ST an dem Schritt 372.
Wenn der vorläufige Klassifizierungskode nicht ST war (wie an dem Schritt 367 bestimmt wurde), dann geht die Auswertung zu dem Schritt 374 weiter, wo die Stimulationsvorrichtung feststellt, ob der vorläufige Klassifizierungskode auf AF eingestellt wurde. Die Stimulationsvorrichtung bestimmt ferner an dem Schritt 376, ob zusätzliche, ausgewählte Kriterien erfüllt worden sind, um zwischen AF und VT ungleich 1:1 zu unterscheiden. Beispielsweise stellt der Schritt 376 fest, ob beliebige der letzten acht Ereignisse mehr als M₁ VT Ereignisse oder mehr als M₂ VF Ereignisse oder mehr als M₃ VT 1:1 Ereignisse umfasst haben (wobei M₁, M₂ und M₃ = 2 oder mehr Ereignisse und vorzugsweise 3 oder 4 ist). Wenn ja, schließt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 377, dass das Ereignis ein Beginn einer ventrikulären Arrhythmie ist und erhöht aus Sicherheitsgründen den Speicherplatz für VT ungleich 1:1. Wenn nein, schließt die Stimulationsvorrichtung an dem Schritt 380, dass das Ereignis entweder AF oder AFL war und erhöht den Speicherplatz AF. (Es gibt keinen separaten Speicherplatz für AFL, weil die Unterscheidung zwischen AF und AFL unnötig ist. In beiden Fällen wird die ventrikuläre Therapie zurück gehalten).
Wenn gefunden wurde, dass der vorläufige Klassifizierungskode nicht auf AF gesetzt worden war, liest die Stimulationsvorrichtung sodann an dem Schritt 374, dass ein Softwarefehler aufgetreten sein muß, da das Ereignis nicht als eines aus den zulässigen, vorläufigen Klassifizierungen identifiziert worden ist. In Antwort darauf startet an dem Schritt 382 die Stimulationsvorrichtung ein VVI-Sensorverfahren und läßt das in den 7–10 beschriebene Verfahren fallen. Das VVI-Verfahren kann vollständig herkömmlich sein und wird daher hier nicht beschrieben.
Die bisher in den 7–10 beschriebenen Schritte arbeiten dahingehend, einen der verschiedenen Speicherplätze für die laufende Summe von jedem abgetasteten, ventrikulären Ereignis auf der Basis der vorläufigen Klassifizierung des Ereignisses im Zusammenhang mit anderen Information weiter zu schalten. In jedem Fall geht die Auswertung schließlich zu den 11–12 an dem Schritt 390 über, in dem der vorläufige Klassifizierungskodewert entsprechend dem gerade erhöhten Speicherplatz zu dem Kreispuffer für die gleitende Summe hinzugefügt wird, der Y Werte enthält. Der Wert für Y kann beispielsweise auf acht eingestellt sein. Danach wird eine Sequenz von Schritten durchgeführt, die dazu dienen, die Speicherplätze für die laufenden Summen auf der Basis einer Analyse der relativen Zahlen der unterschiedlichen, vorläufigen Klassifizierungskodewerte erneut zu verteilen, die in dem Kreispuffer gespeichert sind. spezieller wird ein separater Schwellenwert (X₁ bis X₆) für jeden Typ des vorläufigen Klassifizierungskodewertes in dem Kreispuffer gespeichert. Wenn der Schwellenwert für einen der vorläufigen Klassifizierungskodewerte überschritten wird, wird eine entsprechende Neuverteilung der wechselweise konkludenten Ereignisse durchgeführt. Wenn Y auf acht gesetzt ist, werden die Schwellenwerte (X₁ bis X₆) vorzugsweise auf sechs gesetzt.
Die Neuverteilungsschritte laufen wie folgt ab. An dem Schritt 391 stellt die Stimulationsvorrichtung fest, ob wenigstens X1 der vorläufigen Klassifizierungskodes für die letzten Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf einen normalen Sinusrhythmus (d.h. X1 aus Y Ereignissen = NSR?) gesetzt sind, und, wenn ja, schließt die Stimulationsvorrichtung, dass das Herz unter einem normalen Sinusrhythmus arbeitet, und alle Speicherplätze und der Hochraten-Sicherheitstimer (HRST) werden an dem Schritt 392 zurück gesetzt.
An dem Schritt 394 stellt die Stimulationsvorrichtung fest, ob wenigstens X2 der letzten Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf VF gesetzt sind, und, wenn ja, wird der Schritt 395 ausgeführt, bei dem die Speicherplätze neu verteilt werden, entsprechend 13, um die Zählerstände in den Speicherplätzen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu dem Speicherplatz für VF hinzuzufügen. Die Speicherplätze für ST, VT 1:1, VT ungleich 1:1 und AF werden dann alle zurückgesetzt. Die Neuverteilung wird durchgeführt, um die Möglichkeit zu berücksichtigen, dass einige VF Ereignisse irrtümliche eine vorläufige Klassifizierung von entweder ST, VT 1:1, VT ungleich 1:1 oder AF erhalten haben.
Alternativ wird, wenn gefunden wird, dass der Wert des Hochraten-Sicherheitstimers (HRST) in dem Schritt 394 abgelaufen ist, die Neuverteilung von VF ebenfalls in dem Schritt 395 durchgeführt, wodurch die Zählerstände in den Speicherplätzen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu dem Zählerstand für VF zugefügt wird und eine Therapie an dem Schritt 416 effektiv ermöglicht wird. Der HRST-Timer wird zurückgesetzt immer dann, wenn ein normaler Sinusrhythmus in dem Schritt 392 detektiert wird, oder wenn eine Therapie in dem Schritt 416 angewendet wird.
An dem Schritt 398 bestimmt die Stimulationsvorrichtung, ob wenigstens X₃ der letzten Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf VT ungleich 1:1 eingestellt sind, und, wenn ja, wird der Schritt 400 ausgeführt, in dem die Speicherplätze neu verteilt werden, um jeden der Zählerstände in den Speicherplätzen für ST und VT 1:1 zu dem Speicherplatz für VT ungleich 1:1 hinzuzufügen. Die Speicherplätze für ST, VT 1:1 und AF werden dann zurückgesetzt. Die Neuverteilung wird durchgeführt, um die Möglichkeit zu berücksichtigen, dass einige VT ungleich 1:1 Ereignisse irrtümlicherweise eine vorläufige Klassifizierung von entweder ST oder VT 1:1 erteilt wurde.
An dem Schritt 402 bestimmt die Stimulationsvorrichtung, ob wenigstens X₄ der letzte Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf VT 1:1 eingestellt sind, und, wenn ja, wird der Schritt 404 ausgeführt, in dem die Speicherplätze neu verteilt werden, um jeden der Zählerstände in den Speicherplätzen ST, VT ungleich 1:1 und VF zu dem Speicherplatz für VT 1:1 hinzuzufügen. Die Speicherplätze ST, VT ungleich 1:1, VF und AF werden sodann zurückgesetzt. Die Neuverteilung wird durchgeführt, um die Möglichkeit zu berücksichtigen, dass einigen VT 1:1 Ereignissen irrtümlicherweise eine vorläufige Klassifizierung von entweder ST, VT ungleich 1:1, VF oder AF erteilt wurden.
An dem Schritt 406 bestimmt die Stimulationsvorrichtung, ob wenigstens X₅ der letzten Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf ST eingestellt sind, und, wenn ja, wird der Schritt 408 ausgeführt, in dem die Speicherplätze neu verteilt werden, um jeden der Zählerstände in den Speicherplätzen VT ungleich 1:1 und VF zu dem Speicherplatz für VT 1:1 hinzuzufügen. Dies wird getan, wenn ST unrichtigerweise diagnostiziert wurde und die Speicherplätze mit VT 1:1, VT ungleich 1:1 oder VF gefüllt wurden. In diesem Fall wird die ST-Diagnose überstimmt und VT 1:1 wird diagnostiziert. Die Speicherplätze für AF, VT und VF werden dann alle zurückgesetzt.
An dem Schritt 410 bestimmt die Stimulationsvorrichtung, ob wenigstens X₆ der letzten Y Ereignisse in dem Kreispuffer auf AF eingestellt sind, und, wenn ja, wird der Schritt 412 durchgeführt, bei dem die Speicherplätze für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 alle zurückgesetzt werden. Keine Zählerstände werden zu irgend einem der anderen Speicherplätze hinzugefügt. Die Speicherplätze für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 werden zurückgesetzt, da es wahrscheinlich ist, dass die darin befindlichen Zählerstände das Resultat einer fehlerhaften, vorläufigen Klassifizierung sind.
Die Verarbeitung leitet zu dem Schritt 104 weiter, in dem die Stimulationsvorrichtung stimmt, ob die Zählerstände in einem der Speicherplätze für die laufenden Summen einen entsprechenden Schwellenwert für die laufende Summe übersteigt, und, wenn ja, wird die endgültige Entscheidung über die gegenwärtige Arrhythmie, wenn überhaupt, des Herzens dadurch getriggert, und eine geeignete Therapie wird an dem Schritt 416 angewendet. (Hier ist zu beachten, dass gefunden werden kann, dass eine der Speicherplätze für die laufende Summe ihren entsprechenden Schwellenwert an dem Schritt 414 überschritten hat, obwohl keine Neuverteilung unmittelbar davor stattgefunden hat, weil der Schwellenwert einfach als Resultat der Aufwärtszählung der Speicherplätze erreicht worden sein kann, die innerhalb von einem der Schritte 316 (7) oder der Schritte 358, 362, 366, 370, 372, 377 oder 380 (10) auftreten.) Wenn eine Therapie angewendet worden ist, werden alle Speicherplätze zurückgesetzt, und der HRST wird zurückgesetzt, und die Verarbeitung kehrt zu „Start" in 7 zurück, um weiterhin das Herz zu überwachen, um festzustellen, ob eine nachfolgende Therapie erforderlich ist.
Wenn keine der Speicherplätze für die laufende Summe ihren entsprechenden Schwellenwert übersteigt, dann ist die Analyse des gegenwärtigen Zustandes des Herzens in dem Schritt 418 schlüssig, und die Verarbeitung kehrt ebenfalls zu „Start" in 7 zurück, wo ein anderes Ereignis abgetastet und analysiert wird.
Die 7–12 zeigen somit im Detail eine Technik zur Verwendung in einer Stimulationsvorrichtung, um unter verschiedenen Typen von Arrhythmien teilweise auf der Basis zu unterscheiden, ob Schwellenwert für laufende Summen überschritten worden sind, wobei die Schwellenwerte der laufenden Summen teilweise neu verteilt werden, um gewöhnliche Ereignis-Klassifizierungsfehler zu berücksichtigen. Alternative Stimulationsvorrichtungen können nur einige der vielen Merkmale umfassen, die in den 7–12 dargestellt sind. Auch andere, implantierbare Stimulationsvorrichtungen, beispielsweise Schrittmacher, können einige der Merkmale ebenfalls enthalten. Zusätzlich können Merkmale, die nicht speziell in den 7–12 gezeigt sind (beispielsweise ein Speicherplatz für Hochraten-VT, SVT 1:1 usw.) können ebenfalls vorgesehen sein. Ein zusätzliches Merkmal, das nicht in den 7–12 gezeigt ist, ist die Einbeziehung einer Herzraten, Grenzzone zur Verwendung in der Klassifizierung von Ereignissen als VT oder VF. Man betrachte eine Ausführungsform, bei der die Grenze für die untere VT-Zone 120 bpm und die Grenze für die obere VT Zone 180 bpm ist. Jegliche Ereignisse, die bei einer Herzrate von unterhalb 180 detektiert werden, können beispielsweise als VT ungleich 1:1 oder als VT 1:1 klassifiziert werden. Jegliche Ereignisse, die bei einer Herzrate oberhalb 180 bpm detektiert werden, können als VF klassifiziert werden. Wenn die Arrhythmie etwa 180 bpm beträgt, kann die Rate manches mal als 179 und manches mal als 181 aufgrund von Quantifizierungsfehlern oder anderen Unstabilitäten gemessen werden. Somit können einige Ereignisse als VT und andere als VF klassifiziert werden, was in einer möglichen Verzögerung in der Anwendung der Therapie resultiert. Um dieses mögliche Problem zu vermeiden wird eine Grenz- oder Hysterise Zone zwischen 175–185 bpm eingestellt. Wenn die Herzrate in diese Zone fällt, werden die VF Speicherstelle und eine der VT-Speicherstellen (entweder VT ungleich 1:1 oder VT 1:1) aufwärts gezählt, und das Ereignis wird gegen die X aus den letzten Y Ereignissen in den Kriterien der gleitenden Summe in dem Kreispuffer sowohl für VT als auch für VF gezählt.
Was beschrieben wurde, sind Systeme zur Unterscheidung unter verschieden atrialen und ventrikulären Arrhythmien unter Verwendung einer implantierbaren Stimulationsvorrichtung. Die verschiedenen Funktionskomponenten der beispielhaften Vorrichtung können unter Verwendung einer beliebigen, geeigneten Technologie umgesetzt werden, die beispielsweise Mikroprozessoren, die Softwareprogramme ausführen, oder anwendungsspezifische, integrierte Schaltungen (ASIC'S), die kombinatorische Logikoperationen ausführen, umfassen. Obwohl sie hauptsächlich im Bezug auf eine Stimulationsvorrichtung beschrieben wurden, sind Aspekte der Erfindung auch auf andere implantierbare Stimulationsvorrichtungen anwendbar, beispielsweise Schrittmacher.

1

44 A RING: 44 A-Ring
42 A TIP: 42 A-Spitze
40 CASE: 40 Gehäuse
54 V RING: 54 V-Ring
52 V TIP: 52 V-Spitze
56 RV COIL: 56 RV-Spule
58 SVC COIL: 58 SVC-Spule
74: Elektrische Konfigurations-Schalterbank
70: Atrialer Pulsgenerator
82: ATR-Abtastung
84: VTR-Abtastung
130: Ventrikulärer Pulsgenerator
132: Schockschaltung
60: Programm-Mikro-Controller
ARRHYTHMIA DETECTION: Arrhythmie Detektion
TIMING CONTROL: Zeitgebersteuerung
MARKER CHANNEL LOGIC: Markierungs-Kanal-Logik
94: Speicher
100: Telemetrieschaltung
102: Externe Vorrichtung
110: Physiologischer Sensor
114: Batterie
120: Impedanz-Mess-Schaltung

2

200: Ereignis im Herzen detektiert?
NO: nein
YES: ja
202: Bestimme vorläufige Klassifikation des Typs des Ereignisses (beispielsweise, NORMAL, VF, VT 1:1, VT ungleich 1:1, AF oder ST)
204: Zähle einen Speicherplatz aufwärts, der die laufende Summe für die vorläufige Klassifizierung enthält
206: Bestimme die gleitenden Summen
208: Übersteigt eine gleitende Summe ihren Schwellenwert?
YES: ja
210: Verteile die laufenden Summen basierend auf den gleitenden Summen neu
NO: nein
212: Übersteigt eine laufende Summe ihren Schwellenwert?
NO: nein
YES: ja
214: Wende die geeignete Therapie basierend auf der detektierten Arrhythmie an
216: Setze alle Speicherplätze zurück

3

RUNNING TOTALS: Laufende Summen
VT NOT 1:1: VT ungleich 1:1

4

LAST EIGHT EVENTS: Letzte acht Ereignisse
VT NOT 1:1: VT ungleich 1:1

5

RUNNING TOTALS: Laufende Summen
VT NOT 1:1: VT ungleich 1:1

6

RUNNING TOTALS: Laufende Summen
VT NOT 1:1: VT ungleich 1:1

7

300: Wird ein Ereignis abgetastet?
NO: nein
YES: ja
302: Ist es ein ventrikuläres Ereignis?
NO: nein
YES: ja
304: Berechne P-P-Zeitgeberintervall
306: Berechne R-R, P-R, R-P-Intervalle und bewegliche Mittelwerte, AVG R-R und AVG P-R
310: Ist das letzte R-R-Intervall kleiner als das letzte P-R-Intervall?
NO: nein
YES: ja
311: Zähle PVC-Zähler weiter
312: Ist die ventrikuläre Rate kleiner als der untere VT-Raten-Schwellenwert?
YES: ja
NO: nein
314: Besteht eine 1:1 P-R-Assoziation?
NO: nein
YES: ja
315: Bestimme gewichteten Mittelwert aus dem normalen Sinus P-R, NSPR
316: zähle „Speicherplatz" für „normalen Sinus" weiter
318: 318 Es existiert eine Arrhythmie: Setze obere Grenze für das P-R-Intervall etwas höher als NSPR; starte Hochraten-Sicherheitszeitgeber, HRST

8

322: Ist R-R innerhalb der Niedrigraten-VT-Zone?
NO: nein
YES: ja
324: Vorläufige Klassifizierung ist VF
328: Existiert eine 1:1 P-R-Assoziation?
NO: nein
YES: ja
300: Ist es eine PVC?
NO: nein
YES: ja
322: Vorläufige Klassifizierung ist VT ungleich 1:1
334: Ist das P-R-Intervall physiologisch?
NO: nein
YES: ja
336: Vorläufige Klassifizierung ist VT 1:1
338: Ist P-R-Intervall stabil?
NO: nein
YES: ja
340: Vorläufige Klassifizierung ist Sinus Tachykardie (ST)

9

344: Ist atriale Rate größer als ventrikuläre Rate?
NO: nein
YES: ja
346: Vorläufige Klassifizierung ist VT ungleich 1:1
348: Ist das R-R-Intervall stabil?
NO: nein
YES: ja
352: Ist R-R-Intervall stabil?
YES: ja
NO: nein
350: Vorläufige Klassifizierung der atrialen Fibrillation ist AF
354: Vorläufige Klassifizierung ist VT ungleich 1:1

10

356: Vorläufiger Klassifizierungscode = VF?
YES: ja
NO: nein
358: Zähle Speicherplatz für VF weiter
360: 360 Ist vorläufiger Klassifizierungscode = VT ungleich 1:1?
YES: ja
NO: nein
362: Zähle Speicherplatz für VT ungleich 1:1 weiter
364: Ist vorläufiger Klassifizierungscode = VT 1:1?
YES: ja
NO: nein
366: Zähle Speicherplatz für VT 1:1 weiter
367: Ist vorläufiger Klassifizierungscode = ST?
YES: ja
NO: nein
368: VT > N1; oder VF > N2; oder VT 1:1 > N3; oder PVC > N4?
NO: nein
372: Zähle Speicherplatz für ST weiter
370: Zähle Speicherplatz für VT 1:1 weiter
376: VT > M1; oder VF > M2; oder VT 1:1 > M3?
YES: ja
NO: nein
377: Zähle Speicherplatz für VT ungleich 1:1 weiter
380: Zähle Speicherplatz für AF weiter
382: Softwarefehler: Kehre zu VVI-Stimulation zurück

11

390: Speichercode in dem Y-Ereignis-Kreispuffer
391: X₁ aus Y-Ereignissen = NSR?
YES: ja
NO: nein
392: Setze alle Speicherplätze zurück; setze HRST zurück
394: HRST oder X₂ aus Y-Ereignissen = VF?
YES: ja
NO: nein
395: Addiere Zählerstände von ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu dem VF-Speicherplatz; setze Speicherplätze für ST, VT 1:1, VT ungleich 1:1 und AF zurück
398: X₃ aus Y-Ereignissen = VT ungleich 1:1?
YES: ja
NO: nein
400: Addiere Zählerstände für ST und VT 1:1 zu dem Speicherplatz für VT ungleich 1:1; setze Speicherplätze für ST, VT 1:1 und AF zurück
402: X₄ aus Y-Ereignissen = VT 1:1?
YES: ja
NO: nein
404: Addiere Zählerstände für ST, VT ungleich 1:1 und VF zu dem Speicherplatz für VT 1:1; setze Speicherplätze für ST, VT ungleich 1:1, VF und AF zurück
406: X₅ aus Y-Ereignissen = ST?
YES: ja
NO: nein
408: Addiere Zählerstände für VT ungleich 1:1 und AF zu dem Speicherplatz für VT 1:1; setze Speicherplätze für VT ungleich 1:1, VF und AF zurück

12

410: X₆ aus Y-Ereignissen = AF?
YES: ja
NO: nein
412: Setze Speicherplätze für ST, VT 1:1, VT ungleich 1:1 zurück
414: Übersteigt ein Speicherplatz den Schwellenwert?
YES: ja
NO: nein
416: Wende Therapie an und setze dann alle Speicherplätze zurück; setze HRST zurück
418: Nicht zu entscheiden: Warte auf mehr Intervalle
RETURN TO „START" IN Fig. 7: Kehre zu „Start" in 7 zurück

13

SLIDING TOTAL THRESHOLD REACHED: Schwellenwert für gleitende Summe erreicht
CORRESPONDING REDISTRIBUTION OF RUNNING TOTALS: Entsprechende Neuverteilung von laufenden Summen
NORMAL SINUS RHYTHM: Normaler Sinus-Rhythmus
CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR ALL OF THE PREDETERMINED CLASSIFICATION: Setze die Speicherplätze für die laufenden Summen für alle der vorbestimmten Klassifikationen zurück
ADD THE COUNTS FROM THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT 1:1, AND VT NOT 1:1 TO THE RUNNING TOTAL BIN FOR VF AND THEN CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT NOT 1:1, AND AF: Addiere die Zählerstände von den Speicherplätzen für die laufenden Summen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zu dem Speicherplatz für die laufende Summe für VF und setze dann die Speicherplätze für die laufenden Summen für ST, VT ungleich 1:1 und AF zurück.
VT NOT 1:1: VT ungleich 1:1
ADD THE COUNTS FROM THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT 1:1, TO THE RUNNING TOTAL BIN FOR VT NOT 1:1 AND THEN CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT 1:1 AND AF: Addiere die Zählerstände von den Speicherplätzen für die laufenden Summen für ST, VT 1:1 zu dem Speicherplatz für die laufende Summe für VT ungleich 1:1 und setze dann die Speicherplätze für die laufenden Summen für ST, VT 1:1 und AF zurück.
ADD THE COUNTS FROM THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT NOT 1:1, AND VF TO THE RUNNING TOTAL BIN FOR VT 1:1 AND THEN CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT NOT 1:1, VF AND AF: Addiere die Zählerstände von den Speicherplätzen für die laufenden Summen für ST, VT ungleich 1:1 und VF zu dem Speicherplatz für die laufende Summe für VT 1:1 und setze dann die Speicherplätze für die laufenden Summen für ST, VT ungleich 1:1, VF und AF zurück.
ADD THE COUNTS FROM THE RUNNING TOTAL BINS FOR VT NOT 1:1, AND VF TO THE RUNNING TOTAL BIN FOR VT 1:1 AND THEN CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR VT NOT 1:1, VF AND AF: Addiere die Zählerstände von den Speicherplätzen für die laufenden Summen für VT ungleich 1:1 und VF zu dem Speicherplatz für die laufende Summe für VT 1:1 und setze dann die Speicherplätze für die laufenden Summen für VT ungleich 1:1, VF und AF zurück.
CLEAR THE RUNNING TOTAL BINS FOR ST, VT 1:1, AND VT NOT 1:1: Setze die Speicherplätze für die laufenden Summen für ST, VT 1:1 und VT ungleich 1:1 zurück

Claims

Implantierbare Stimulationsvorrichtung (10) mit Mitteln zur Unterscheidung zwischen verschiedenen Arrhythmien eines Patientenherzens (12) und zum Anwenden einer Therapie in Antwort darauf umfassend: eine Sensorschaltung (82, 84, 20, 30), die Herzereignisse abtastet; einen Speicher (94) zum Speichern einer Sequenz von Herzereignissen, wobei der Speicher (94) einen Kreisspeicher aufweist, um eine vorgegebene Anzahl von Herzereignissen zu speichern, die unmittelbar vorher in der Sequenz aufgetreten sind; eine Steuerschaltung (60), die wirksam ist, um eine vorläufige Klassifizierung von jedem der detektierten Herzereignisse zu bestimmen; einen ersten Zähler, der wirksam ist, um eine laufende Summe von jedem der Herzereignisse innerhalb jeder der vorgegebenen Klassifikationen auf der Basis von allen Herzereignissen, die von einem anfänglichen Zeitpunkt an abgetastet worden sind, zu zählen; und einen zweiten Zähler, der wirksam ist, um eine gleitende Summe von jeder der Herzereignisse innerhalb jeder der vorgegebenen Klassifikationen auf der Basis der in dem Kreispuffer enthaltenen Herzereignisse zu zählen; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) umfasst: einen ersten Detektor, der detektiert, wenn die gleitende Summe von einer der vorgegebenen Klassifizierungen einen entsprechenden Gleitsummen-Schwellenwert übersteigt; mit dem ersten Detektor gekoppelte Mittel, um die laufenden Summen der vorgegebenen Klassifikationen seit dem anfänglichen Zeitpunkt immer dann neu zu verteilen, wenn eine der gleitenden Summen ihren zugehörigen Gleitsummen-Schwellenwert übersteigt; einen zweiten Detektor, der detektiert, wenn die neu verteilte, laufende Summe von einer der vorgegebenen Klassifikationen einen entsprechenden Schwellenwert der laufenden Summe übersteigt; und mit dem zweiten Detektor gekoppelte Mittel, um den Herzrhythmus des Patienten als Rhythmus zu identifizieren, welcher der vorgegebenen Klassifikation entspricht, die einen entsprechenden Schwellenwert der laufenden Summe übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Klassifizierungen wenigstens NSR, VF, VT ungleich 1:1, VT 1:1, AF und ST umfassen; wobei NSR der normale Sinusrhythmus, VF die ventrikuläre Fibrillation, VT ungleich 1:1 die ventrikuläre Tachykardie ohne 1:1 Rückführungsleitung, VT 1:1 die ventrikuläre Tachykardie mit 1:1 Rückführungsleitung, AF die atriale Fibrillation und ST die Sinus-Tachykardie ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) umfasst: Zeitgebermittel, um eine Vielzahl von Zeitcharakteristiken der atrialen und ventrikulären Rhythmen ein schließlich der Bestimmung einer ventrikulären Rate entsprechend einem R-R-Intervall, einer atrialen Rate entsprechend einem P-P-Intervall, einem R-P-Intervall und einem P-R-Intervall zu bestimmen; Mittel zur Bestimmung, um eine 1:1 P-R-Assoziation existiert; und Mittel, um eine vorgegebene Klassifikation von VF, VT ungleich 1:1 oder VT 1:1 auf der Basis der ventrikulären Rate und der Anwesenheit oder Abwesenheit einer 1:1 P-R-Assoziation zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) umfasst: Zeitgebermittel, die weiterhin Mittel umfassen, um die Anwesenheit einer PVC, eines Indikators, dass das R-R-Intervall stabil ist, eines Indikators, dass das R-P-Intervall stabil ist, eines Indikators, dass ein P-R-Intervall physiologisch ist, eines Indikators, dass ein P-R-Intervall stabil ist und eines Indikators zu bestimmen, wenn die ventrikuläre Rate entweder oberhalb oder innerhalb einer Zone hoher Raten ist; und Mittel, um eine vorläufige Klassifikation von VT ungleich 1:1, VT 1:1, ST oder AF basierend auf der Vielzahl der ventrikulären und atrialen Zeitablaufcharakteristiken zu bestimmen, wobei PVC für den vorzeitigen ventrikulären Komplex (premature ventricular complex) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) eine vorläufige Klassifizierung von VT ungleich 1:1 feststellt immer dann, wenn eines der folgenden detektiert wird: eine 1:1 P-R-Assoziation existiert, war jedoch aufgrund einer PVC, eine 1:1 P-R-Assoziation existiert nicht und die ventrikuläre Rate übersteigt die atriale Rate und eine 1:1 P-R-Assoziation existiert nicht und die atriale Rate übersteigt die ventrikuläre Rate zusammen mit einem stabilen R-R-Intervall und einem unstabilen R-P-Intervall.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) eine vorläufige Klassifizierung von ST bestimmt immer dann, wenn eine 1:1 P-R-Assoziation nicht existiert zusammen mit einem physiologischen P-R-Intervall und wenn ein stabiles P-R-Intervall detektiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (110) zum Detektieren eines physiologischen Bedarfs für eine hohe atriale Herzrate, Mittel zum Identifizieren des Ereignisses als pathologisch SVT 1:1, wenn ein physiologischer Bedarf nicht existiert, und Mittel zum Identifizieren des Ereignisses als physiologisch ST, wenn ein physiologischer Bedarf existiert.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Detektieren eines physiologischen Bedarfs für eine hohe atriale Herzrate einen physiologischen Sensor (110) umfassen, der detektiert, wenn der Patient sich in einem Trainingszustand befindet, wodurch ein physiologischer Bedarf für eine hohe Herzrate angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Detektieren eines physiologischen Bedarfs für eine hohe atriale Herzrate Mittel umfassen, um ein langsames und plötzliches Einsetzen des Herzrhythmuses zu detektieren, wobei eine hohe Herzrate nur dann benötigt wird, wenn ein langsamer Einsatz auftritt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) eine vorläufige Klassifizierung von AF bestimmt immer dann, wenn die Detektion einer 1:1 P-R-Assoziation nicht auftritt, wenn detektiert wird, dass die atriale Rate die ventrikuläre Rate übersteigt und wenn entweder ein instabiles R-R-Intervall detektiert wird oder wenn ein stabiles R-R-Intervall gleichzeitig mit einem stabilen R-P-Intervall detektiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (60) eine vorläufige Klassifizierung von VT 1:1 immer dann bestimmt, wenn entweder eine 1:1 P-R-Assoziation existiert und das P-R-Intervall nicht physiologisch ist, oder wenn eine 1:1 P-R-Assoziation existiert, das P-R-Intervall physiologisch ist und das P-R-Intervall nicht stabil ist.