DE602004011820T2

DE602004011820T2 - Nachweis von diastolischer herzinsuffizienz

Info

Publication number: DE602004011820T2
Application number: DE602004011820T
Authority: DE
Inventors: Sven-Erik Hedberg; Anders Björling; Maria Torpo; Karin Ljungström
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: WO2005110535A1; US7416529B2; US20060149155A1; EP1697000A1; DE602004011820D1; EP1697000B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein implantierbares medizinisches Gerät zum Detektieren eines diastolischen Herzversagens, DHF, enthaltend eine DHF-Bestimmungsvorrichtung für die Bestimmung wenigstens eines Blutdruckparameters zum Detektieren eines DHF-Zustandes des Herzens des Patienten. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen mit einem solchen Gerät ausgestatteten Schrittmacher.
Hintergrund
Zunehmend wird erkannt, dass ein kongestives Herzversagen, das durch eine vorherrschende Abnormalität in der diastolischen Funktion, d. h. ein diastolisches Herzversagen, DHF, verursacht wird, sowohl verbreitet ist als auch eine signifikante Morbidität und Mortalität verursacht. Deshalb ist die frühe Entdeckung einer DHF wichtig. Patienten scheinen in einem frühen Stadium jedoch keine Symptome zu haben. Außerdem ist es schwierig ein diastolisches von einem systolischen Herzversagen zu unterscheiden und sie können auch gleichzeitig auftreten.
Es ist festgestellt worden, dass unter den wenigen Parametern, die ein diastolisches Herzversagen von einem systolischen Herzversagen unterscheiden, bestimmte Blutdruckparameter sind, die während einer Anstrengung (Belastung) des Patienten erhalten werden. So beschreibt die US 6 438 408 eine implantierbare medizinische Vorrichtung zum Überwachen eines kongestiven Herzversagens, CHF. Eine Mehrzahl von Herzversagensparametern, die kennzeichnend für den Zustand des Herzversagens sind, werden unter Verwendung von EGMs, Blutdruckwerten, einschließlich der absoluten Drücke, der entwickelten Drücke (= systolische Drücke – diastolisches Drücke) und der Zeitableitung dP/dt, wie auch der Herzkammervolumina gemessen. Einer dieser Parameter ist die Relaxations- oder Kontraktionszeitkonstante τ der Herzkammer. τ wird aus einem kontinuierlichen Drucksignal berechnet und ist der Abfall im ventrikulären Druck am Ende der Systole und im ersten Teil der Diastole. Der τ Parameter ist somit ein allgemeiner Parameter, der den Relaxationsprozess widerspiegelt.
Patienten, die an DHF leiden, weisen sowohl einen erhöhten ventrikulären Fülldruck als auch einen erhöhten pulmonalen venösen Druck auf. Um das Herzauswurfvolumen unter Belastung aufrechtzuerhalten, sind höhere Fülldrücke erforderlich, um eine adäquate linksventrikuläre Fül lung zu erzielen, siehe H. Weinberger, Diagsnosis and Treatment of Diastolic Heart Failure, Hospital Practice, http://www.hosppract.com/issues/1999/03/weinb.htm. Jedoch führt bei DHF-Patienten ein erhöhter Fülldruck nicht zu erhöhten linksventrikulären diastolischen Volumina. Dies ist in 1 veranschaulicht, welche die Ergebnisse von Untersuchungen an Patienten mit isolierten diastolischen Funktionsstörungen zeigen, siehe D. W. Kitzman et al, „Exercise Intolerance in Patients with Heart Failure and Preserved left Ventricular Systolic Funktion: Failure of the Frank-Starling Mechanism", J. Am. Coll. Cardio., 17: 1065–1072, 1991. 1a zeigt den pulmonalen kapillaren Wedge-Druck, PCWP, als Funktion der Arbeitsbelastung bei Patienten mit isolierter diastolischer Funktionsstörung und bei Kontrollpersonen, die nicht an dieser Funktionsstörung leiden und 1b zeigt entsprechende Kurven für den linksventrikulären, enddiastolischen Volumenindex, LVEDVI, als Funktion der Arbeitsbelastung. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass bei Patienten, die an der erwähnten diastolischen Funktionsstörung leiden, PCWP bei Ruhe erhöht war und während der Belastungsübung weiter erhöht wurde. Dies zeigt an, dass der ventrikuläre Fülldruck unter beiden Bedingungen vergrößert war, während LVEDVI bei der Arbeitsbelastung nicht zunahm.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der oben erwähnten Erkenntnis. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, die Lehre auszunutzen, um eine Technik zum Detektieren von DHF auf der Grundlage einer Messung des linksatrialen oder pulmonalen Venendruckes vorzusehen.
Offenbarung der Erfindung
Das Ziel wird durch ein Gerät, einen Schrittmacher, der im einleitenden Teil der Beschreibung erwähnten Art mit den charakteristischen Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 2 erreicht.
So wird bei der vorliegenden Erfindung die reduzierte Spitzen- und submaximale Arbeitsleistung von DHF-Patienten zum Detektieren der DHF benutzt. Mit einem Sensor im linken Atrium oder sehr nahe an dessen Endokard wird während der Diastasen-Phase kurz vor der atrialen Kontraktion der linksatriale Druck gemessen. Alternativ kann ein Sensor in der Pulmonalvene benutzt werden, vorausgesetzt, dass die Druckdaten für die nachfolgende Analyse nur benutzt werden, so lange die Pulmonalklappe geschlossen ist. Mit der erfindungsgemäßen Technik ist es möglich DHF in einem frühen Stadium zu erkennen, oft bevor der Patient irgendwelche Symptome zu haben scheint.
Bei der vorliegenden Erfindung muss die Arbeitsbelastungssituation des Patienten identifiziert werden und deshalb ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes ein Aktivitätssensor zum Bestimmen der Arbeitsbelastung des Patienten vorgesehen.
Da der absolute Druck benutzt wird, müssen die gemessenen Druckwerte beispielsweise mit dem Pegel des mittleren Druckes im rechten Atrium oder in der Vena Cava in der Nähe des rechten Atriums korrigiert werden. Diese Korrektur ist erforderlich, weil eine Blutsäule oberhalb der Sensorstelle, die körperhaltungsabhängig ist, zum absoluten Druckpegel beiträgt. Eine solche Korrektur kompensiert auch einen variierenden Umgebungsdruck. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes sind deshalb Druck kompensierende Mittel zum Korrigieren des gemessenen absoluten Wertes des linksatrialen Druckes mit dem mittleren Druck im rechten Atrium oder in der Vena Cava in der Nähe des rechten Atriums vorgesehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes enthält die DHF-Bestimmungsvorrichtung eine Impedanzmessvorrichtung zum Messen der Impedanz zwischen einer linksventrikulären Elektrode und einer zweiten Elektrode, die an einer solchen Stelle zu positionieren ist, dass das Wesentliche der Veränderungen in der gemessenen Impedanz durch die Veränderung im linksventrikulären Volumen bedingt ist und dass ΔP-Werte und entsprechende Werte der Differenz, ΔV, im enddiastolischen ventrikulären Volumen, die aus den genannten Impedanzen erhalten worden sind, welche bei der genannten vorbestimmten Arbeitsbelastungssituation und im Ruhezustand des Patienten gemessen worden sind, einer Quotientenbildungsvorrichtung zugeführt werden, um den Quotienten ΔP/ΔV zu bilden, und dass die genannte Vergleichsvorrichtung ausgelegt ist, den genannten Quotienten ΔP/ΔV mit einem vorbestimmten Quotientenreferenzwert für die DHF-Detektion zu vergleichen. Durch Hinzufügen von Informationen über den linksventrikulären enddiastolischen Druck kann die DHF-Detektion verbessert werden. Bei einer gesunden Person nimmt das enddiastolische Volumen bei Leibesübungen zu, zeigt aber nur eine kleine Zunahme im linksatrialen Druck. Bei einer an DHF leidenden Person, die einen steiferen Herzmuskel besitzt, ändert sich das linksventrikuläre enddiastolische Volumen sehr wenig, aber es ist eine große Zunahme im linksatrialen Druck festzustellen. Der Quotient ΔP/ΔV ist demzufolge eine nützliche Größe zum Verbessern der Detektion von DHF. Die Differenz ΔV wird durch Impedanzmessungen bestimmt.
Gemäß weiterer vorteilhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gerätes ist eine erste Mittelwertbildungsvorrichtung vorgesehen, um einen Mittelwert der absoluten Drücke zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen bei der genannten vorbestimmten Arbeitsbelastungssituation gemessen worden sind, sowie einen Mittelwert der absoluten Drücke, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen bei dem Patienten in Ruhe gemessen worden sind, und es ist eine zweite Mittelwertbildungsvorrichtung vorgesehen, um einen Mittelwert der genannten Impedanz zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen bei der genannten vorbestimmten Arbeitsbelastungssituation gemessen worden ist und einen Mittelwert der genannten Impedanz zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen im Ruhezustand des Patienten gemessen worden ist. Auf diese Weise kann die Qualität der Druckmessungen, wie auch der Impedanzmessungen verbessert werden.
Gemäß weiterer vorteilhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gerätes ist mit der genannten Vergleichsvorrichtung eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung zum automatischen Senden der Vergleichsergebnisse zusammen mit den genannten Referenzwerten zu einer externen Empfangsvorrichtung verbunden oder es ist eine Speichervorrichtung zum Speichern der Ergebnisse der Vergleichsvorgänge mit den Referenzwerten vorgesehen. Falls so der gemessene absolute Druck und möglicherweise auch der Quotient ΔP/ΔV über den zugehörigen Referenzwert in einer vorbestimmten Weise angestiegen ist, wird diese Gegebenheit automatisch zu einem Arzt übertragen oder für die Übertragung in einer Nachfolgeuntersuchung gespeichert.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Schrittmacher, der mit dem Gerät zum Detektieren der DHF und mit einer Steuervorrichtung zum Optimieren der Schrittmachertherapie abhängig von dem Ergebnis der Vergleiche mit den vorbestimmten Referenzwerten ausgestattet ist. Die Druckmessvorrichtung des erfindungsgemäßen Gerätes enthält dann vorzugsweise einen mit dem Schrittmacher verbundenen Drucksensor, der den Impulsdruck seines Trägers über eine lange Zeitperiode überwachen kann. Dies ist ein Vorteil, da die Entwicklung einer DHF ein langsamer Prozess ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schrittmachers enthält einen Frequenz adaptierenden Sensor für den Einsatz als Aktivitätssensor zum Bestimmen der Arbeitsbelastungssituation des Patienten. Auch der Drucksensor des Schrittmachers kann als Aktivitätssensor benutzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens werden bei einer Kalibrierungsprozedur Momentanwerte des linksventrikulären Volumens mittels Ultraschalltechnik gemessen und die Beziehung zwischen diesen gemessenen ventrikulären Volumenwerten und gleichzeitig gemessenen Impedanzwerten gebildet. Da die gemessene Impedanz von der Stelle der benutzten Elektroden abhängt, kann sie von Patient zu Patient variieren und deshalb ist eine solche Kalibrierung erforderlich.
Wie oben erwähnt, wird die gemessene Differenz zwischen dem linksatrialen Druck, der bei Belastungs- und Ruhesituationen gemessen worden ist, mit einem vorbestimmten Druckdifferenzreferenzwert verglichen. Der Referenzwert zum Detektieren der DHF wird vorzugsweise aus Messungen am Patienten in einem frühen Stadium der Implantationsperiode des Gerätes bzw. Schrittmachers erhalten. Es wird angenommen, dass der Patient zum Zeitpunkt der Implantation nicht an DHF leidet. Deshalb werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens die Drücke bei verschiedenen Arbeitsbelastungen des Patienten und im Ruhezustand des Patienten frühzeitig gemessen, so lange der Patient noch nicht am DHF leidet, um den Druckdifferenzreferenzwert zu bestimmen. Entsprechende Impedanzmessungen zur Bestimmung des Quotientenreferenzwertes werden vorzugsweise ebenfalls beim Patienten in diesem frühen Stadium vorgenommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die Erfindung detaillierter zu erläutern, wird nun anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, in denen 1a und 1b Diagramme sind, die PCWP bzw. LVEDVI als Funktionen der Arbeitsbelastung für Patienten mit einer diastolischen Dysfunktion und für Kontrollpersonen, die nicht an dieser Dysfunktion leiden, zeigen, 2 ein Diagramm von PCWP verglichen mit dem linksventrikulären enddiastolischen Volumen ist, 3 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrittmachers zeigt, 4 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur zum Bestimmen des Quotienten ΔP/ΔV bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gerätes darstellt, und 5 ein Flussdiagramm ist, das einen Mittelwertbildungsprozess für die in 4 dargestellte Prozedur zeigt.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die 1a und 1b zeigen die Ergebnisse von Studien bei Patienten mit einer diastolischen Dysfunktion, wie oben erläutert. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass verglichen zum Arbeitsbelastungsverhalten ein unter DHF leidendes Herz einen anderen PCWP zeigt, als ein normales Herz, „Kontrolle" in der Figur. Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser Erkenntnis, da PCWP annähernd gleich dem linksatrialen Druck LAP ist.
Die Detektion von DHF durch Messungen des absoluten linksatrialen Druckes LAP oder des Druckes in der Pulmonalvene kann verbessert werden durch Hinzufügen von Informationen über das linksventrikuläre enddiastolische Volumen. Bei einer gesunden Person nimmt das enddiastolische Volumen mit der Arbeitsbelastung bzw. der Leibesübung zu, während der linksatriale Druck nur eine geringfügige Zunahme zeigt. Bei einer an DHF leidenden Person ändert sich das linksventrikuläre enddiastolische Volumen sehr wenig, aber es liegt eine große Zunahme im linksatrialen Druck vor. Dies wird durch 2 dargestellt, welches ein Diagramm aus D. W. Kitzman et al, „Exercise Intolerance in Patients with Heart Failure and Preserved Left Ventricular Systolic Function: Failure of the Frank-Starling Mechanism", J. Am. Coll. Cardiol., 17: 1065–1072, 1991, ist, in dem PCWP verglichen zum linksventrikulären enddiastolischen Volumen aufgezeichnet ist. Die offenen Kästchen in der Figur geben die Änderungsrichtung vom Ruhezustand zu Leibesübungen bzw. einer Arbeitsbelastung von Patienten mit DHF an und die massiven Kästchen stellen die entsprechende Änderungsrichtung für normale Kontrollpersonen dar. Die Verschiebung für kranke Patienten im Diagramm nach oben sollte beachtet werden.
Das linksventrikuläre enddiastolische Volumen wird vorzugsweise durch Messungen der elektrischen Impedanz zwischen beispielsweise einer linksventrikulären Elektrode, die normalerweise in einer Koronarvene platziert ist und einer Elektrode im rechten Ventrikel, rechten Atrium oder irgendeinem anderen Platz im oder am Herzen derart bestimmt, dass das Wesentliche der Veränderungen in der gemessenen Impedanz von Änderungen im linksventrikulären Volumen abgeleitet ist, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Die Detektion und Messung des Grades der DHF kann durch Untersuchen des Quotienten ΔP/ΔV verbessert werden. ΔP bezeichnet die Differenz im linksatrialen, bei Arbeitsbelastung und in Ruhesituationen gemessenen Druck und ΔV die Differenz im enddiastolischen ventrikulären Volumen, das durch die Impedanzmessungen bei der vorbestimmten Arbeitsbelastungs- und Ruhesituation des Patienten erhalten worden ist, wie oben erläutert.
Die Größe ΔV und demzufolge auch der Quotient ΔP/ΔV ist von den Positionen der Elektroden abhängig, die für die Impedanzmessungen benutzt werden. Diese Größen variieren deshalb von Patient zu Patient. Somit wird irgendeine Art einer Kalibrierung benötigt.
Das linksventrikuläre Volumen verändert sich während eines Herzzyklus. Das augenblickliche Volumen kann beispielsweise durch Ultraschalltechnik gemessen werden. Durch gleichzeitiges Messen entsprechender Impedanzwerte kann eine Beziehung zwischen den gemessenen Impedanzwerten und dem linksventrikulären Volumen gebildet werden.
Die gemessene Druckdifferenz ΔP kann direkt erhalten werden, da die Empfindlichkeit des Druckwandlers durch den Hersteller eingestellt wird.
Der Referenzwert für den Quotienten ΔP/ΔV zur Detektion von DHF kann gemäß dem allgemeinen Wissen über physiologische Eigenschaften während des Fortschreitens von DHF eingestellt werden. In der gleichen Weise kann der Ernst des Fortschreitens der DHF verfolgt werden.
3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrittmachers, der einen den Druck im linken Atrium, LAP, des Herzens 4 eines Patienten abfühlenden Drucksensor 2 enthält. Der atmosphärische Druck und der Druck aus dem Blutvolumen oberhalb des Sensors trägt ebenfalls zu LAP bei. Um dies zu kompensieren, ist auch ein Sensor 6 zum Messen des Druckes im rechten Atrium oder in der Vena Cava vorgesehen. Dieser Kompensationsdruck ist mit Pref bezeichnet.
Es wird auch ein mit linksventrikulären Volumenänderungen ΔV korrelierender Messwert durch Messen der Impedanz Z zwischen einer Elektrode 8 im oder angebracht am linken Ventrikel und einer Elektrode 10 im rechten Ventrikel erhalten. Die fraglichen Parameter werden in der Diastasephase unmittelbar vor dem atrialen Beitrag zur linksventrikulären Befüllung gemessen. Um dies zu bewerkstelligen, kann ein Zeitgeber benutzt werden, der bei der vorhergehenden Kontraktion startet. Alternativ können zum Starten der Messung P-Wellen durch eine im rechten Atrium des Herzens 4 implantierte Elektrode 12 abgefühlt werden. Parameterwerte, die während einer der atrialen Kontraktion vorhergehenden Periode gemessen werden, werden in einem Ringpuffer gespeichert. Diese Prozedur wird später anhand von 4 beschrieben.
Der Schrittmacher in 3 enthält eine übliche Schaltung 14 für das IEGM-Sensing (Abfühlen) und die Stimulation. Er enthält auch eine Schaltung 16 zum Messen der Impedanz Z zwischen den implantierten Elektroden 8, 10, wie oben erwähnt. Volumenänderungen der Herzkammern durch Impedanzmessungen zwischen in das Herz implantierten Elektroden zu bestimmen, ist an sich aus beispielsweise der EP 1 384 492 bekannt. Eine solche Impedanzmessschaltung ist auch aus Schrittmachern mit Atemaktivitätsmessung bekannt.
Der in 3 dargestellte Schrittmacher enthält auch eine Einheit 20 zum Messen der Aktivität oder Arbeitsbelastung des Patienten mittels eines Aktivitäts- oder Arbeitsbelastungssensors 22. Ein gewöhnlicher Mikroprozessor mit Hilfsschaltungskreisen 18 ist zum Berechnen und für die Signalverarbeitung, wie sie im Folgenden anhand der 4 und 5 erläutert wird, vorgesehen. Abgefühlte Pref- und LAP-Signale werden in A/D-Konvertern 24 bzw. 26 digitalisiert, bevor sie dem Mikroprozessor und den Unterstützungsschaltungen 18 zugeführt werden. Daten, die sich auf das Abfühlen und Stimulieren, auf die gemessene Impedanz Z und die Aktivität bzw. den Arbeitsbelastungsakt des Patienten beziehen, werden dem Mikroprozessor, wie auch seinen Hilfsschaltungskreisen 18 zugeführt.
Für eine Kommunikation und Datenübertragung zu einer externen Ausrüstung ist der Schrittmacher mit einer Telemetrievorrichtung versehen, die in 3 nicht gezeigt ist.
4 stellt die Bestimmung des Quotienten ΔP/ΔV dar. Da sich die DHF langsam entwickelt, können erforderliche Messungen vorzugsweise mit langen Intervallen regelmäßig über eine lange Zeitdauer durchgeführt werden. Es ist deshalb ein Zeitgeber, Block 28 in 4, vorgesehen und der in der Figur dargestellte Prozess wird mit einer Überprüfung des Status des Zeitgebers 28 begonnen, Block 30. Der Zeitgeber 28 kann beispielsweise auf Stunden, Tage oder Wochen eingestellt sein.
Sobald der Zeitgeber 28 auf Null herabgezählt hat, werden die Messungen von LAP, von Pref, von der Impedanz Z entsprechend dem linksventrikulären Volumen und von der Aktivität bzw. dem Arbeitsbelastungsakt des Patienten gestartet, Block 32 in 4. Es soll bemerkt werden, dass die Impedanz in umgekehrter Beziehung zum Volumen steht, aber da die Impedanzveränderungen klein und einem größeren absoluten Impedanzwert überlagert sind, sind die Impedanzmessungen dennoch für diesen Zweck geeignet.
Die gemessenen Daten werden in einem Ringpuffer mit n Positionen gespeichert, der groß genug ist, Daten aus der vor-atrialen Beaufschlagung des linken Ventrikels zu speichern, Block 34.
Sobald eine P-Welle detektiert wird, Block 36, werden gespeicherte Werte von LAP, Pref, Z und Akt aus einer Speicherposition von n Abtastungen vor dem Punkt der P-Wellen-Detektion gesammelt. Die Anzahl n hängt von verschiedenen Umständen, wie der Form der P-Welle, dem Filter im P-Wellen-Verstärker und der Position der rechtsatrialen Elektrode 12 ab. Auf diese Weise werden für einen Zeitpunkt unmittelbar vor einer merklichen, durch den atrialen Beitrag verursachten Veränderung des ventrikulären Volumens, Daten erhalten.
Nach dieser Sammlung von Parameterwerten werden Durchschnittswerte der entsprechenden Parameter, die über mehrere Herzzyklen genommen worden sind, gebildet, Block 38 in 4 und Block 40 in 5. Der Mittelwertbildungsprozess ist detaillierter in 5 dargestellt. Der Zweck der Mittelwertbildung ist es, die Qualität der Daten zu verbessern.
Der Beitrag aus dem Atrium zur ventrikulären Befüllung sollte nicht Teil des in dieser Prozedur gemessenen ventrikulären Volumens sein, wie oben erläutert. Somit werden aus einer Speicherposition n Abtastungen vor der letzten Abtastung Daten extrahiert, Block 42 in 5, um einen atrialen Beitrag zu der ventrikulären Befüllung zu vermeiden. Gespeicherte Mittelwerte von LAP, Pref, Z und Akt aus vorherigen Herzschlägen werden benutzt, Block 44, um durch Hinzufügen einer Fraktion 1/k des aktuellen Wertes zum bereits existierenden „alten" Mittelwert einen gleitenden Mittelwert zu erzeugen, entsprechend der Gleichung
wobei unter „Wert" der aktuelle Wert gemeint ist.
Dieser Prozess wird für jeden der Parameter LAP, Pref, Z und Akt durchgeführt, Block 46 und die neuen Mittelwerte werden gespeichert, Block 48 in 5. Block 46 enthält entsprechende Gleichungen zum Bilden neuer Mittelwerte von jedem der Parameter LAP, Pref, Z und Akt, wobei „avg" die Bedeutung von „Durchschnitt" hat.
Es wird dann, Block 50, zur in 4 dargestellten Hauptprozedur zurückgekehrt, wo der nächste Schritt darin besteht, Pref von LAP zu subtrahieren, um den korrigierten LAP Wert LAP_r zu erhalten, wie oben diskutiert. Somit LAPr = LAP – PrefBlock 52 in 4. Der korrigierte Wert LAP_r wird dann benutzt, um den Quotienten ΔP/ΔV zu bilden, Block 54, ihn in einem Speicher zu speichern, Block 55 und den Quotienten ΔP/ΔV mit einem Referenzwert für nachfolgende Aktionen zu vergleichen, Block 56.

Für diese Prozedur werden die Parameterwerte vorzugsweise in einer organisierten Weise gespeichert, in diesem Fall in einer Tabelle, siehe die nachfolgende Tabelle 1. Diese Tabelle wird in einem Speicher erstellt. Die Parameter werden über der Zeit für verschiedene Arbeitsbelastungspegel des Patienten gemessen und das Ergebnis wird benutzt, um die Anzahl der zu benutzenden verfügbaren Messungen zu vergrößern und die Ergebnisse zu verbessern. Wenn Mittelwerte der Parameter über mehrere Herzzyklen erhalten worden sind, werden LAP_r und Z in einer Tabelle so gespeichert, wie die aktuelle Aktivität bzw. der Arbeitsbelastungspegel mit der Aktivität bzw. den Arbeitsbelastungsintervallen in der Tabelle übereinstimmt. Die folgende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel, wie dies erfolgen soll.

Aktivitätsintervall	LAP_r	Z	eingestellte Parameter
Akt₁ bis Akt₂	Daten	Daten	1
Akt₂ bis Akt₃	keine Daten	keine Daten	0
...	...	...	...
Akt_n-1 bis Akt_n	Daten	Daten	1
N			Summe von oben

Die Tabelle enthält zu Beginn der Benutzung des erfindungsgemäßen Gerätes sehr wenige Daten. Mit jedem Eintrag in diesen Prozess werden Daten in die Tabelle eingefügt, entweder direkt oder über einen Mittelwertbildungsprozess, falls bereits Daten an den fraglichen Speicherstellen existieren. Eine „1" in Spalte „eingestellte Parameter" zeigt an, dass ein echter Parameter erhalten und in der Tabelle gespeichert worden ist. Eine „0" zeigt das Entgegengesetzte an.
In Tabelle 1 bezeichnet „N" die Anzahl der Aktivitäts- bzw. Arbeitsbelastungspegel, für die gemittelte Parameterwerte gespeichert worden sind, und zu denen der Quotient ΔP/ΔV bestimmt worden ist.
Zum Bestimmen des Quotienten ΔP/ΔV, wird zuerst ΔP für jedes angegebene Aktivitäts- oder Arbeitsbelastungsintervall in der Tabelle gebildet. Sämtliche Druckdaten werden auf den Druck im Ruhezustand des Patienten bezogen, Prest. Ein entsprechender Prozess wird für ΔV durchgeführt. Da N Aktivitäts- bzw. Arbeitsbelastungsintervalle in Tabelle 1 als aktiv angegeben werden, werden N – 1 Quotienten K_i = ΔP_i/ΔV_i erhalten. Der Mittelwert der K_i-Werte wird zurückgeführt und es wird K_avg = (ΣK_i/(N – 1) erhalten. So wird der Quotient K_avg berechnet.
Der Quotient K_avg wird dann mit einem vorbestimmten Referenzwert verglichen, der vorzugsweise zu Beginn der Benutzung des erfindungsgemäßen Gerätes erstellt und gespeichert worden ist (wenn der Patient möglichst noch nicht an DHF litt). Durch Speichern darauf folgender Quotienten K_avg zusammen mit den zugehörigen Zeitmarken, kann die Entwicklung des Ausmaßes der DHF über die Zeit verfolgt werden. Ein Test kann durchgeführt werden, um zu prüfen, ob der Quotient eine bestimmte Grenze zum Starten einer automatischen Übertragung des DHF-Status des Patienten zum Arzt überschritten hat. Diese Nachricht wird mittels der Telemetrieverbindung des erfindungsgemäßen Gerätes übertragen.

Claims

Implantierbares medizinisches Gerät zum Detektieren einer diastolischen Herzinsuffizienz, DHF, enthaltend eine DHF-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen wenigstens eines Blutdruckparameters zum Detektieren eines DHF-Zustandes des Herzens eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte DHF-Bestimmungsvorrichtung eine Druckmessvorrichtung (2, 26) zum Messen des absoluten Wertes des linksatrialen Druckes während der diastolischen Phase unmittelbar vor einer atrialen Kontraktion bei einer vorbestimmten Belastungssituation und bei einer Ruhesituation des Patienten enthält, sowie eine Vergleichsvorrichtung (18) zum Vergleichen der Differenz, ΔP, zwischen dem linksatrialen Druck, der bei der genannten Belastungssituation und bei der genannten Ruhesituation gemessen worden ist, mit einem vorbestimmen Druckdifferenzreferenzwert für die DHF-Detektion.
Implantierbares medizinisches Gerät zum Detektieren einer diastolischen Herzinsuffizienz, DHF, enthaltend eine DHF-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen wenigstens eines Blutdruckparameters zum Detektieren eines DHF-Zustandes des Herzens eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte DHF-Bestimmungsvorrichtung eine Druckmessvorrichtung enthält, zum Messen des absoluten Wertes des Druckes in der Pulmonalvene, wenn die Pulmonalklappe geschlossen ist, bei einer vorbestimmten Belastungssituation und einer Ruhesituation, ferner eine Vergleichsvorrichtung (18) zum Vergleichen der Differenz, ΔP, zwischen dem bei der genannten Belastungssituation und dem bei der genannten Ruhesituation gemessenen genannten Pulmonalvenendruck, mit einem vorbestimmten Druckdifferenzreferenzwert für die DHF-Detektion.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivitätssensor (22) vorgesehen ist, zur Bestimmung der Belastung des Patienten.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckkompensationsvorrichtung (6, 24) vorgesehen ist, zum Korrigieren des gemessenen absoluten Wertes des linksatrialen Druckes mit dem mittleren Druck im rechten Atrium oder in der Vena cava nahe dem rechten Atrium.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte DHF-Bestimmungsvorrichtung eine Impedanzmessvorrichtung zum Messen der Impe danz zwischen einer linksventrikulären Elektrode (8) und einer zweiten Elektrode (10) enthält, die an einer solchen Stelle zu positionieren ist, dass das Meiste der Variationen bei der gemessenen Impedanz auf Variationen des linksventrikulären Volumens zurück zu führen ist, und dass die ΔP-Werte und entsprechende Werte der Differenz, ΔV, bei dem enddiastolischen ventrikulären Volumen, die aus den für die vorbestimmte Belastungssituation und für den Patienten in Ruhe gemessenen, genannten Impedanzen erhalten worden sind, einer Quotientenbildungsvorrichtung (54) zugeführt werden um den Quotienten ΔP/ΔV zu bilden und dass die genannte Vergleichsvorrichtung (56) ausgelegt ist, den genannten Quotienten ΔP/ΔV mit einem vorbestimmten Quotientenreferenzwert für die DHF-Detektion zu vergleichen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Mittelwertbildungsvorrichtung vorgesehen ist um einen Mittelwert der genannten absoluten Drücke zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen bei der genannten vorbestimmten Belastungssituation gemessen worden sind, sowie einen Mittelwert der genannten absoluten Drücke zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen im Ruhezustand des Patienten gemessen worden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Mittelwertbildungsvorrichtung vorgesehen ist um einen Mittelwert der genannten Impedanzen zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen bei der genannten vorbestimmten Belastungssituation gemessen worden sind sowie einen Mittelwert der genannten Impedanzen zu bilden, die während einer Mehrzahl von Herzzyklen im Ruhezustand des Patienten gemessen worden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Senden der Ergebnisse des Vergleichs der genannten Differenz zwischen gemessenen Drücken mit den genannten Druckdifferenzreferenzwerten zu einer externen Empfangsvorrichtung mit der genannten Vergleichsvorrichtung eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung verbunden ist.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte drahtlose Kommunikationsvorrichtung zum automatischen Senden der Vergleichsergebnisse der genannten Differenz zwischen den genannten Quotienten ΔP/ΔV in Belastungs- und Ruhesituationen und dem genannten Referenzwert zu der genannten externe Empfangsvorrichtung mit der Vergleichsvorrichtung verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Speichern der Ergebnisse des Vergleichs der genannten Differenz zwischen den gemessenen Drücken und den genannten Druckdifferenzreferenzwerten eine Speichervorrichtung vorgesehen ist.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Speichervorrichtung zum Speichern der Ergebnisse des Vergleichs der genannten Differenz zwischen den genannten Quotienten ΔP/ΔV in Belastungs- und Ruhesituationen und dem genannten Quotientenreferenzwert vorgesehen ist.
Schrittmacher, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine Steuervorrichtung (14) zum Optimieren einer Schrittmachertherapie abhängig von den Vergleichsergebnissen mit den genannten vorbestimmten Referenzwerten enthält.
Schrittmacher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Frequenz adaptierenden Sensor (22) zum Bestimmen der Belastungssituation des Patienten enthält.
Schrittmacher nach Anspruch 12 mit einem Drucksensor, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (22) als der genannte Aktivitätssensor ausgebildet ist.
Schrittmacher nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Druckkompensationsvorrichtung mit einem Drucksensor enthält, der an der Schrittmacherkapsel oder an einem Satelliten angeordnet ist, der nahe dem Schrittmacher in das Körpergewebe zu implantieren ist.