DE68920350T2 - Schaltung zur Unterscheidung zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Arrhythmiesteuersystem. - Google Patents
Schaltung zur Unterscheidung zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Arrhythmiesteuersystem.Info
- Publication number
- DE68920350T2 DE68920350T2 DE68920350T DE68920350T DE68920350T2 DE 68920350 T2 DE68920350 T2 DE 68920350T2 DE 68920350 T DE68920350 T DE 68920350T DE 68920350 T DE68920350 T DE 68920350T DE 68920350 T2 DE68920350 T2 DE 68920350T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- noise
- arrhythmia
- gain channel
- detection
- high gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 title claims description 47
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 title claims description 47
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 76
- 208000001871 Tachycardia Diseases 0.000 claims description 16
- 230000006794 tachycardia Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 claims description 9
- 230000003288 anthiarrhythmic effect Effects 0.000 claims description 5
- 208000006218 bradycardia Diseases 0.000 claims description 5
- 230000036471 bradycardia Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 206010049447 Tachyarrhythmia Diseases 0.000 claims description 4
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 claims description 4
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000013194 cardioversion Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 5
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 3
- 208000003734 Supraventricular Tachycardia Diseases 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000036279 refractory period Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 206010047302 ventricular tachycardia Diseases 0.000 description 2
- 208000008131 Ventricular Flutter Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 208000003663 ventricular fibrillation Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/3621—Heart stimulators for treating or preventing abnormally high heart rate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/37—Monitoring; Protecting
- A61N1/3702—Physiological parameters
- A61N1/3704—Circuits specially adapted therefor, e.g. for sensitivity control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S128/00—Surgery
- Y10S128/901—Suppression of noise in electric signal
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft implantierbare medizinische Vorrichtungen, die den Herzzustand eines Patienten überwachen, indem sie den natürlichen Rhythmus des Patienten erfassen, um das Vorhandensein von Arrhythmien festzustellen, und die das Herzgewebe mit elektrischer Energie therapieren und dabei versuchen, die ermittelten Arrhythmien rückgängig zu machen und bei den Patienten einen normalen Sinusrhythmus wiederherzustellen.
- Der Begriff Arrhythmie, wie er hier verwendet wird, bedeutet jeglichen abnormen Rhythmus des Herzens, der für eine Behandlung durch elektrische Entladungen geeignet sein kann und insbesondere Tachyarrhythmien, Fibrillieren, Tachykardien, supraventrikuläre Tachykardie (SVT), ventrikuläre Tachykardie (VT), Kammerflattern und Kammerfibrillieren (VF) und Bradykardie umfaßt.
- Der Begriff Therapie, wie er hier verwendet wird, umfaßt die Prozesse, die zwischen der Ermittlung und der Rückgängigmachung einer Arrhythmie ablaufen, und umfaßt Antitachykardie- oder Bradykardiestimulierungs- und Kardioversionsmaßnahmen. Der Begriff Kardioversion bedeutet Entladen elektrischer Energie in das Herzgewebe, um eine Tachykardie zu beenden oder rückgängig zu machen, und kann von einer hohen (40 Joules oder mehr) bis zu einer niedrigen (weniger als 1 Joule) Energieentladung reichen. Die Entladung kann einphasig oder zweiphasig sein, ist jedoch nicht auf diese Wellenformen beschränkt. Kardioversionsschocks können mit dem Rhythmus des Herzens synchronisiert werden oder nicht. Defibrillieren ist ein besonderes Beispiel für Kardioversion.
- Die vorliegende Erfindung gilt gleichermaßen für Vorrichtungen, die mit einer R-Zacke synchronisierte Energie abgeben, und für Vorrichtungen, bei denen das nicht der Fall ist, und sie gilt für Vorrichtungen, die schwächere Energieimpulse (bis zu 1 Joule) verwenden, und für Vorrichtungen, die Kardioversionsschocks allein oder in Kombination mit Antitachykardie- und Bradykardiestimulierungsimpulsen abgeben.
- In den vorhandenen Schrittmachern sind Störschutz- bzw. Rauschunterdrückungs-schaltungen eingebaut, um zu verhindern, daß Rauschsignale als natürliche Herzschläge ermittelt werden. Wenn eine solche fehlerhafte Ermittlung auftritt, wird die künstliche Stimulierung unterdrückt, was zu einer möglicherweise gefährlichen Situation des Patienten führt. Diese Rauschunterdrückungsschaltungen umfassen Filter, die Rauschsignale mit bestimmten Frequenzen abschwächen sollen, und Refraktärperioden, in deren Verlauf ermittelte Signale ignoriert werden, wie es in dem an Digby erteilten US-Patent Nr. 4 173 230 mit dem Titel "Noise Elimination and Refractory Period Control in Demand Pacers" beschrieben ist.
- Das an Beck erteilte US-Patent Nr. 4 649 931 mit dem Titel "Sampled Data Sense Amplifier", beschreibt einen Leseverstärker für einen Herzschrittmacher, der ein Ermittlungssignal als Antwort auf eine Depolarisation des Herzgewebes erzeugt. In Betrieb sucht dieses Suchsystem nach einer Abtastfrequenz, die die Ermittlung des physiologischen Signals bei Vorhandensein von Dauerstrichrauschen erlaubt. Dies ist ein zeitaufwendiger Vorgang, der nur dann angemessen ist, wenn die vorhandene Störung periodisch ist. Schutz vor Rauschen ist auch wichtig bei Antitachyarrhythmievorrichtungen, bei denen die falsche Ermittlung von Rauschsignalen zum unnötigen Therapieren des Patienten führen kann. Bekannte Antitachyarrhythmievorrichtungen verwenden einen einzelnen Kanal zum Messen und machen es erforderlich, daß eine vorbestimmte Anzahl von Intervallen in einem bestimmten Fenster liegt, damit eine Tachyarrhythmie ermittelt wird. Das intermittierende Messen eines schwachen Rauschens kann jedoch zur falschen Ermittlung von Tachykardie und einer anschließenden, möglicherweise tödlichen Therapierung des Patienten führen.
- Das Umschalten der Verstärkung kann in Einkanalvorrichtungen verwendet werden, um die in der Meßelektrode erforderliche Empfindlichkeit zu verändern, damit ein Meßergebnis registriert werden kann. Die Anwendung dieser Technik zur Rauschermittlung würde zu unerwünschten Zeitverzögerungen beim Ermittlungsvorgang und bei einer nachfolgenden Therapierung führen.
- Deshalb ist eine Vorrichtung erforderlich, die in der Lage ist, zwischen einer Arrhythmie und Rauschen zu unterscheiden, und die eine minimale Zeitverzögerung für diesen Ermittlungsvorgang hat.
- EP-A-253 505 offenbart eine Antiarrhythmievorrichtung mit einer Einrichtung zum Unterscheiden zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Signal, das vom Herzen eines Patienten kommt. Das Signal vom Herzen wird über zwei Kanäle geführt. Die Verstärkung des einen Kanals wird von einem Computer eingestellt, jedoch nicht zur Rauschermittlung verwendet, wenn hohe Verstärkung eingestellt ist.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit des Patienten zu erhöhen, indem das Rauschen in einer implantierbaren Arrhythmiesteuervorrichtung zuverlässig ermittelt wird.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, mittels eines Ermittlungsvorgangs mit einem minimalen Zeitverzug zwischen einer Arrhythmie und Rauschen zuverlässig zu unterscheiden.
- Gemäß der Erfindung wird eine Antiarrhythmievorrichtung bereitgestellt mit einer Einrichtung zum Unterscheiden zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Signal, das vom Herzen eines Patienten kommt, gekennzeichnet durch: eine Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung zum Empfangen des oben beschriebenen Signals zwecks Rauschermittlung; eine Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln des Vorhandenseins einer Arrhythmie in dem oben beschriebenen Signal, wenn kein Rauschen von der Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung ermittelt wird; eine Arrhythmietherapieeinrichtung, die anspricht auf die Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung zum Therapieren von Arrhythmie; und eine Einrichtung zum Anlegen eines Rauschermittlungskriteriums an die Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung.
- Ferner wird ein Verfahren bereitgestellt zum Betreiben einer Antiarrhythmievorrichtung, um zwischen Arrhythmie und Rauschen zu unterscheiden, gekennzeichnet durch: Anwenden eines Rauschermittlungskriteriums auf eine Hochverstärkungskanal- Ermittlungseinrichtung; Empfangen eines Signals vom Herzen eines Patienten in der Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung und Ermitteln des Vorhandenseins von Rauschen in dem Signal; Ermitteln, unter Verwendung einer Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung als rauschfreier Kanal, unabhängig von der sich zeitlich ändernden Amplituden, des Vorhandenseins einer Arrhythmie in dem Signal, wenn durch die Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung kein Rauschen ermittelt wird; Therapieren von Arrhythmie als Antwort auf die Ermittlung einer Arrhythmie durch die Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung.
- Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen und lediglich anhand von Beispielen verdeutlicht. Dabei zeigen:
- Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Arrhythmiesteuersystems;
- Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Schrittmachers gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 ein Blockschaltbild der Meßschaltung gemäß Fig. 2;
- Fig. 4 ein Blockschaltbild des Mikroprozessors gemäß Fig. 1;
- Fig. 5 eine Tabelle, die die Ermittlung einer Tachykardie unter Verwendung der Meßschaltung gemäß Fig. 3 darstellt; und
- Fig. 6 bis 9 die Ermittlung von Rauschen unter Verwendung der Meßschaltung gemäß Fig. 3.
- In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Arrhythmiesteuersystems (ACS) 10 dargestellt, das folgendes umfaßt; eine Herzableitung 12, die mit dem Herzen des Patienten 11 verbunden ist; einen Schrittmacher 16 zur Ermittlung von Analogsignalen, die die elektrische Herzaktivität darstellen, und zum Abgeben von Stimulierungsimpulsen an das Herz; einen Mikroprozessor 19, der als Antwort auf verschiedene Eingangssignale, die vom Schrittmacher 16 und vom Defibrillator 15 empfangen werden, verschiedene Schritte ausführt, um unterschiedliche Steuer- und Datenausgangssignale für den Schrittmacher 16 und den Defibrillator 15 zu erzeugen, der eine hohe Spannung erzeugt, um seine Kondensatoren aufzuladen, und sie dann als Antwort auf Steuersignale vom Mikroprozessor 19 entlädt; und eine Defibrillator-Elektrodenableitung 13 zum Übertragen der Energie eines Defibrillatorschocks 14 vom ACS 10 auf die Oberfläche des Herzens. Das ACS 10 ist vorzugsweise eine implantierte Vorrichtung.
- In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Schrittmachers 16 gemäß Fig. 1 dargestellt. Wie man sieht, weist der Schrittmacher 16 eine Schaltung zum Stimulieren 24, zum Messen 25 und zur Fernübertragung 31 auf. Außerdem ist ein Steuerblock 32 vorhanden.
- In Betrieb ermittelt die Meßschaltung 25 Analogsignale 23 vom Herzen 20 und wandelt die ermittelten Signale in digitale Signale um. Ferner empfängt die Meßschaltung 25 Eingangsmeßsteuersignale 28 und 30 vom Steuerblock 32, die die Empfindlichkeiten für die Ermittlungsschaltungen bestimmen. Eine Änderung dieser Empfindlichkeiten bewirkt die Spannungsabweichung, die in der Meßelektrode für die zu registrierenden Meßsignale erforderlich ist. Es gibt verschiedene Arten von Logikanordnungen, die verwendet werden können, um die Empfindlichkeit entsprechend der Ermittlung der Herzaktivität zu verändern.
- Die Stimulierungsschaltung 24 empfängt außerdem Eingangssignale vom Steuerblock 32, die ein Stimulierungssteuersignal und ein Stimulierungsenergiesteuersignal umfassen. Das Stimulierungssteuersignal bestimmt die Art der Stimulierung, während die Größe der Impulsenergie durch das Stimulierungsenergiesteuersignal bestimmt wird. Die Abarbeitung der Logik, die die Impulsenergie ändert, wird in der gleichzeitig angemeldeten europäischen Patentanmeldung Nr. 89 300 232.9 ausführlicher beschrieben, die am 11. Januar 1989 unter folgendem Titel angemeldet worden ist: "Apparatus and Method for Controlling Pulse Energy in Antitachyarrhythmia and Bradycardia Pacing Device". Die Stimulierungsschaltung 24 erzeugt den Stimulierungsimpuls 22, der mittels der Herzableitung 21 an das Herz des Patienten 20 übergeben wird.
- Die Fernübertragungsschaltung 31 ermöglicht eine bidirektionale Verbindung zwischen dem Steuerblock 32 und einer externen Vorrichtung, z.B. einem Programmiergerät. Sie ermöglicht es, daß Daten. z.B. Betriebsparameter, aus dem ACS-Implantat gelesen oder in diesem geändert werden.
- In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Meßschaltung 25 gemäß Fig. 2 dargestellt. Wie man dort sieht, umfaßt die Meßschaltung zwei Verstärker 41 und 42 und zwei Komparatoren 43 und 44. Das ermittelte Analogsignal 23 wird sowohl in den Verstärker mit niedrigem Verstärkungsfaktor bzw. Niedrigverstärkungsverstärker 41 als auch in den Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor bzw. Hochverstärkungsverstärker 42 eingegeben, wo in einer bevorzugten Ausführungsform eine Differenz von 3 bis 6 dB bei der Verstärkung zwischen dem Verstärker 41 und dem Verstärker 42 auftritt. Das Ausgangssignal des Niedrigverstärkungsverstärkers wird im Komparator 43 mit dem Niedrigverstärkungssteuersignal 28 verglichen. Der Pegel dieses Niedrigverstärkungssteuersignals wird so gewählt, daß die Herzaktivität zuverlässig gemessen wird. Ebenso wird das Ausgangssignal des Hochverstärkungsverstärkers im Komparator 44 mit dem Hochverstärkungssteuersignal 30 verglichen, wobei der Pegel dieses Hochverstärkungssteuersignals 48 so eingestellt wird, daß die Rauschaktivität zuverlässig gemessen wird.
- In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des Mikroprozessors 19 gemäß Fig. 1 dargestellt. Er umfaßt zwei 16-Bit-Timer 65 und 66, eine CPU bzw. zentrale Verarbeitungseinheit 67, einen Interrupt-Block 68, einem ROM 62, einen RAM 63, einen externen Speicher 64, Anschlüsse 61 und einen internen Kommunikationsbus 60.
- Der Mikroprozessor 19 empfängt verschiedene Status- und/oder Steuereingangssignale vom Schrittmacher 16 und vom Defibrillator 15, z.B. das Niedrigverstärkungsmeßsignal 27 und das Hochverstärkungsmeßsignal 29, und führt solche Schritte aus wie Arrhythmieermittlung und Rauschermittlung. Die Tachykardieermittlung kann unter Verwendung irgendeines bekannten Tachykardieermittlungsalgorithmus durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein x-von-y- Tachykardieermittlungskriterium verwendet. Dieses erfordert, daß mindestens x Intervalle von den vorherigen y Intervallen kleiner sind als das Tachykardieermittlungsintervall (TDI). Ebenso kann die Rauschermittlung unter Verwendung irgendeines bekannten Rauschermittlungsalgorithmus durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein n-von-z- Rauschermittlungskriterium verwendet. Dieses erfordert, daß mindestens n Intervalle von den vorherigen z Intervallen kleiner sind als das Rauschermittlungsintervall (NDI).
- Die Steuerausgangssignale, die vom Mikroprozessor 19 erzeugt werden, umfassen das Stimulierungssteuersignal 77, das die Art der Stimulierung bestimmt, das Stimulierungsenergiesteuersignal 74, das die Größe der Impulsenergie bestimmt, das Schocksteuersignal 71, das meldet, daß ein Schock an den Patienten abgegeben werden soll, die Ladungsabgabesteuerung 70, die anzeigt, daß ein Schock bei einer internen Belastung im Defibrillator abgegeben werden soll, das Ladungssteuersignal 72, das den Spannungspegel des abzugebenden Schocks bestimmt, und die Empfindlichkeitssteuersignale, das Niedrigverstärkungssteuersignal 75 und das Hochverstärkungssteuersignal 76, die die Empfindlichkeitseinstellungen der Meßschaltungen bestimmen.
- Fig. 5 bis 9 beziehen sich auf die vier Bedingungen, die auftreten können, wenn das Rauschermittlungskriterium gleichzeitig auf den Niedrigverstärkungs- und auf den Hochverstärkungskanal angewendet wird. Rauschen ist ermittelt, wenn das Rauschermittlungskriterium im Hochverstärkungskanal erfüllt ist. Wenn Rauschen ermittelt ist, kann das Niedrigverstärkungssignal dennoch für Arrhythmieermittlung verwendet werden, wenn das Rauschermittlungskriterium nicht auch im Niedrigverstärkungskanal erfüllt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rauschermittlungskriterium im Niedrigverstärkungskanal erfüllt, wenn mindestens n Intervalle von den vorherigen z Intervallen kleiner sind als das NDI, wobin n = 2, z = 10 und NDI = 100 ms gilt, und im Hochverstärkungskanal erfüllt, wenn mindestens n' Intervalle in den vorheriger z' Intervallen kleiner sind als das NDI, wobei n' = 9, z' = 10 und NDI 100 ms gilt.
- Fig. 5 stellt die vier möglichen Bedingungen des Rauschermittlungsalgorithmus dar. Diese sind: (i) das Rauschermittlungskriterium ist entweder im Niedrigverstärkungskanal oder im Hochverstärkungskanal nicht erfüllt, und deshalb wird kein Rauschen ermittelt, und der Niedrigverstärkungskanal kann für Arrhythmieermittlung verwendet werden; (ii) das Rauschermittlungskriterium ist im Niedrigverstärkungskanal, jedoch nicht im Hochverstärkungskanal erfüllt, und deshalb wird Rauschen ermittelt, der Niedrigverstärkungskanal kann jedoch nicht für Arrhythmieermittlung verwerdet werden; (iii) das Verstärkungsermittlungskriterium ist im Niedrigverstärkungskanal, jedoch nicht im Hochverstärkungskanal erfüllt, und deshalb wird kein Rauschen ermittelt, und der Niedrigverstärkungskanal kann für die Arrhythmieermittlung verwendet werden; und (iv) das Rauschermittlungskriterium ist sowohl im Niedrigverstärkungskanal als auch im Hochverstärkungskanal erfüllt, und deshalb wird Rauschen ermittelt, und der Niedrigverstärkungskanal kann für Arrhythmieermittlung verwendet werden.
- Fig. 6 stellt den Betrieb der Meßschaltung gemäß Fig. 3 dar, wenn kein Rauschen ermittelt wird. Wie man sieht, ist das ermittelte Analogsignal 90 ein Sinusrhythmus. Das Rauschermittlungskriterium ist entweder im Niedrigverstärkungskanal 92 oder im Hochverstärkungskanal 94 nicht erfüllt. Der Niedrigverstärkungskanal wird deshalb zur Arrhythmieermittlung verwendet, wobei festgestellt wird, daß keine Arrhythmie besteht.
- Fig. 7 stellt den Betrieb der Meßschaltung gemäß Fig. 3 dar, wenn Rauschen ermittelt wird. Wie man sieht, ist im ermittelten Analogsignal 100 Rauschen mit kleiner Amplitude vorhanden. Das Rauschermittlungskriterium ist im Niedrigverstärkungskanal 102 nicht erfüllt, aber mindestens n' = 9 von den vorherigen z' = 10 Intervallen im Hochverstärkungskanal 104 sind kleiner als NDI = 100 ms, und somit ist Rauschen ermittelt. Da jedoch die Amplitude des Rauschens so beschaffen ist, daß sie den Niedrigverstärkungskanal nicht beeinträchtigt, wird dieses Signal dennoch für Arrhythmieermittlung verwendet, wobei festgestellt wird, daß keine Arrhythmie besteht.
- Fig. 8 stellt den Betrieb der Meßschaltung gemäß Fig. 3 dar, wenn Rauschen ermittelt wird, wie man sieht, ist das ermittelte Analogsignal 110 ein Sinusrhythmus. Eine Doppelerfassung des Signals 110 ist zu erkennen, was dazu führt, daß mindestens n = 2 von den vorherigen z = 10 Intervallen im Niedrigverstärkungskanal 112 kleiner sind als NDI = 100 ms, wodurch das Rauschermittlungskriterium im Niedrigverstärkungskanal erfüllt ist. Jedoch mindestens n' = 9 von den vorheriger z' = 10 Intervallen sind nicht kleiner als NDI' = 100 ms im Hochverstärkungskanal 114. Deshalb wird kein Rauschen ermittelt, und der Niedrigverstärkungskanal wird für Arrhythmieermittlung verwendet, wobei festgestellt wird, daß keine Arrhythmie besteht.
- Fig. 9 stellt die Ermittlung des Rauschens unter Verwendung der Meßschaltung gemäß Fig. 3 dar. Wie man bei 120 erkennt, ist im Signal Rauschen vorhanden. Der Niedrigverstärkungskanal mißt intermittierend die Rauschaktivität, und als Konsequenz sind mindestens x von y gemessenen Intervallen kleiner als das TDI, wobei x = 8, y = 10 und TDI = 400 ms in einer bevorzugten Ausführungsform sind. Das Tachykardieermittlungskriterium ist deshalb im Niedrigverstärkungskanal erfüllt. Das Rauschermittlungskriterium ist ebenfalls sowohl im Niedrigverstärkungskanal als auch im Hochverstärkungskanal erfüllt. Das im Signal vorhandene Rauschen ist somit richtig erkannt worden, und das unnötige Antitachyarrhythmie-Therapieren des Patienten ist verhindert worden.
- Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht es sich, daß diese Ausführungsform bezüglich der Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien lediglich illustrativen Charakter hat. Das Rauschermittlungskriterium kann auch auf den Hochverstärkungskanal allein angewendet werden. In diesem Fall wird der Niedrigverstärkungskanal für Arrhythmieermittlung verwendet, außer für den Fall, wo Rauschen erkannt wird, d.h. das Rauschermittlungskriterium im Hochverstärkungskanal erfüllt ist. Ferner könnten die Rauschermittlungsintervalle Frequenzhistogramme oder statistische Maßnahmen, z.B. Mittelwerte, Mediane oder Varianz, die mittels geeigneter Programmierung des Mikroprozessors implementiert werden können, umfassen.
Claims (11)
1. Antiarrhythmievorrichtung (1) mit einer Vorrichtung zum Unterscheiden
zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Signal (40) von einem Herzen
eines Patienten, gekennzeichnet durch:
eine Hochverstärkungskanal Ermittlungseinrichtung (42, 44) zum
Empfangen des obengenannten Signal (40) zur Rauschermittlung;
eine Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (41, 43) zum
Ermitteln des Vorhandenseins einer Arrhythmie in dem obengenannten Signal
(40), wenn kein Rauschen durch die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung ermittelt wird;
eine Arrhythmietherapieeinrichtung (16, 19), die anspricht auf die
Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (41, 43) zum Therapieren
von Arrhythmie; und
eine Einrichtung (19, 32) zum Anwenden eines
Rauschermittlungskriteriums auf die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung (42, 44).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer
Arrhythmieermittlungseinrichtung (19), die anspricht auf eine Tachyarrhythmie, die durch die
Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (41, 43) ermittelt wird,
und zum Steuern der Arrhythmietherapieeinrichtung (16, 19).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Arrhythmieermittlungseinrichtung (19) auf eine Fibrillierung anspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Arrhythmieermittlungseinrichtung (19) auf eine Tachykardie anspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer
Arrhythmieermittlungseinrichtung (19), die auf eine Bradykardie anspricht, die durch die
Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (41, 43) ermittelt wird,
und zum Steuern der Arrhythmietherapieeinrichtung.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtungbestimmt, daß das Rauschermittlungskriterium erfüllt
ist, wenn x von y Intervallen kleiner sind als ein bestimmter Wert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung umfaßt zum Berechnen von
Frequenzhistogrammen, um zu bestimmen, ob das Rauschermittlungskriterium
erfüllt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung umfaßt zum Berechnen
statistischer Maßnahmen, z.B. Mittelwert, Median oder Varianz, um zu
bestimmen, ob das Rauschermittlungskriterium erfüllt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei zur Zeit des Therapierens der
Hochverstärkungskanal verwendet wird zum Ermitteln des Vorhandenseins einer
Tachyarrhythmie.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Tachyarrhythmie entweder
eine Tachykardie oder eine Fibrillierung ist.
11. Verfahren zum Betreiben einer Antiarrhythmievorrichtung (1), um
zwischen Arrhythmie und Rauschen zu unterscheiden, gekennzeichnet durch:
Anwenden eines Rauschermittlungskriteriums auf eine
Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (42, 44);
Empfangen eines Signals (40) von einem Herzen eines Patienten in der
Hochverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (42, 44) und Ermitteln des
Vorhandenseins von Rauschen im Signal;
Ermitteln, unter Verwendung einer Niedrigverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung (41, 43) als rauschfreier Kanal, unabhängig von den
sich zeitlich ändernden Amplituden, des Vorhandenseins einer Arrhythmie in
dem Signal (40), wenn durch die Hochverstärkungskanal-
Ermittlungseinrichtung kein Rauschen ermittelt wird;
Arrhythmietherapierung als Antwort auf die Ermittlung einer
Arrhythmie durch die Niedrigverstärkungskanal-Ermittlungseinrichtung (41,
43).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPI734788 | 1988-03-21 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE68920350D1 DE68920350D1 (de) | 1995-02-16 |
| DE68920350T2 true DE68920350T2 (de) | 1995-07-06 |
| DE68920350T3 DE68920350T3 (de) | 2002-07-25 |
Family
ID=3772939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE68920350T Expired - Fee Related DE68920350T3 (de) | 1988-03-21 | 1989-03-21 | Schaltung zur Unterscheidung zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Arrhythmiesteuersystem. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4960123A (de) |
| EP (1) | EP0334618B2 (de) |
| CA (1) | CA1323070C (de) |
| DE (1) | DE68920350T3 (de) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5178140A (en) * | 1991-09-05 | 1993-01-12 | Telectronics Pacing Systems, Inc. | Implantable medical devices employing capacitive control of high voltage switches |
| US5251625A (en) * | 1991-10-22 | 1993-10-12 | Telectronics Pacing Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling tachyarrhythmia confirmation in response to patient history |
| US5327900A (en) * | 1991-11-01 | 1994-07-12 | Telectronics Pacing Systems, Inc. | Apparatus and method for discriminating between heart rhythms with similar atrial and ventricular rates |
| DE59209140D1 (de) * | 1992-07-31 | 1998-02-19 | Pacesetter Ab | Vorrichtung zum Detektieren von Herzereignissen |
| US5685315A (en) * | 1992-12-01 | 1997-11-11 | Pacesetter, Inc. | Cardiac arrhythmia detection system for an implantable stimulation device |
| AU5205493A (en) * | 1992-12-01 | 1994-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Cardiac event detection in implantable medical devices |
| FR2712500B1 (fr) * | 1993-11-17 | 1996-02-09 | Ela Medical Sa | Procédé de commande automatique du seuil de détection du rythme cardiaque dans un appareil implantable. |
| US5507778A (en) * | 1994-02-22 | 1996-04-16 | Zmd Corporation | Semiautomatic defibrillator with synchronized shock delivery |
| US5391187A (en) * | 1994-02-22 | 1995-02-21 | Zmd Corporation | Semiautomatic defibrillator with heart rate alarm driven by shock advisory algorithm |
| US5759196A (en) * | 1995-09-29 | 1998-06-02 | Medtronic, Inc. | Modification of pacemaker tachy response based on FFRW sensing |
| US5558098A (en) * | 1995-11-02 | 1996-09-24 | Ventritex, Inc. | Method and apparatus for detecting lead sensing artifacts in cardiac electrograms |
| US5782876A (en) * | 1996-04-15 | 1998-07-21 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus using windows and an index value for identifying cardic arrhythmias |
| US5702425A (en) * | 1996-08-13 | 1997-12-30 | Pacesetter, Inc. | Apparatus and method of noise classification in an implantable cardiac device |
| US5897575A (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-27 | Pacesetter, Inc. | Arrhythmia classification system with reliability indication that allows for low quality input signals in pacemakers |
| US5910156A (en) * | 1997-11-07 | 1999-06-08 | Medtronic Inc. | Non-physiologic sense detection for implantable medical devices |
| US5978710A (en) | 1998-01-23 | 1999-11-02 | Sulzer Intermedics Inc. | Implantable cardiac stimulator with safe noise mode |
| US6016446A (en) * | 1998-02-27 | 2000-01-18 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system including nonlinear, non-blanking sense amplifier |
| US6223072B1 (en) * | 1999-06-08 | 2001-04-24 | Impulse Dynamics N.V. | Apparatus and method for collecting data useful for determining the parameters of an alert window for timing delivery of ETC signals to a heart under varying cardiac conditions |
| FR2803211B1 (fr) * | 1999-12-29 | 2002-02-22 | Ela Medical Sa | Dispositif medical implantable actif, notamment stimulateur cardiaque, defibrillateur et/ou cardiovecteur, comprenant des moyens d'elimination des artefacts de detection des evenements |
| US7998720B2 (en) * | 2000-02-21 | 2011-08-16 | Puratos N.V. | Enzyme with xylanase activity |
| US6493584B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-12-10 | Pacesetter, Inc. | Implantable cardiac stimulation device and method which discriminates between noise and cardiac activity |
| US6751502B2 (en) | 2001-03-14 | 2004-06-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system with defibrillation threshold prediction |
| US7386344B2 (en) * | 2004-08-11 | 2008-06-10 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Pacer with combined defibrillator tailored for bradycardia patients |
| US6917830B2 (en) * | 2001-10-29 | 2005-07-12 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and system for noise measurement in an implantable cardiac device |
| US6892092B2 (en) * | 2001-10-29 | 2005-05-10 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system with noise detector utilizing a hysteresis providing threshold |
| US7215993B2 (en) * | 2002-08-06 | 2007-05-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management systems and methods for detecting or validating cardiac beats in the presence of noise |
| US7650182B2 (en) * | 2005-07-08 | 2010-01-19 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Dual sensing for brady-tachy pacemaker/ICD |
| US7756570B1 (en) | 2006-05-01 | 2010-07-13 | Pacesetter, Inc. | Methods and arrangements for reducing oversensing and/or providing diagnostic information in implantable medical devices |
| US8382177B2 (en) * | 2009-06-11 | 2013-02-26 | Re2, Inc. | Quick-change finger for robotic gripper |
| US8694097B2 (en) | 2010-06-30 | 2014-04-08 | Medtronic, Inc. | Multi-channel sensing methods in implantable cardiovertor defibrillators |
| US8744556B2 (en) | 2011-02-04 | 2014-06-03 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Noise detection in implantable medical devices |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3677260A (en) * | 1970-09-04 | 1972-07-18 | Statham Instrument Inc | Arrhythmia detector |
| US3927663A (en) * | 1974-05-02 | 1975-12-23 | Phsiological Electronics Corp | Method and apparatus for detecting cardiac arrhythmias |
| US3985142A (en) * | 1975-01-14 | 1976-10-12 | Telectronics Pty. Limited | Demand heart pacer with improved interference discrimination |
| US4135159A (en) * | 1976-03-08 | 1979-01-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus for suppressing a strong electrical signal |
| US4173230A (en) * | 1977-08-19 | 1979-11-06 | Biotronik Mess- Und Therapiegerate Gmbh & Co. | Noise elimination and refractory period control in demand pacers |
| DE2805681C2 (de) * | 1978-02-10 | 1979-11-22 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen in einem Nutzsignal |
| FR2440199A1 (fr) * | 1978-11-06 | 1980-05-30 | Medtronic Inc | Stimulateur cardiaque a la demande |
| US4649931A (en) * | 1981-03-02 | 1987-03-17 | Medtronic, Inc. | Sampled data sense amplifier |
| US4379459A (en) * | 1981-04-09 | 1983-04-12 | Medtronic, Inc. | Cardiac pacemaker sense amplifier |
| DE3232478C1 (de) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Werner Prof. Dr.-Ing. 6301 Wettenberg Irnich | Synchronisierbarer Herzschrittmacher |
| US4638808A (en) * | 1984-08-16 | 1987-01-27 | Rca Corporation | Circuit for separating one type signal component from another |
| JPS62175025A (ja) * | 1986-01-25 | 1987-07-31 | Fujitsu Ten Ltd | 雑音除去装置 |
| US4766902A (en) * | 1986-06-04 | 1988-08-30 | Telectronics N.V. | Automatic sensitivity control for cardiac pacer |
| US4830006B1 (en) * | 1986-06-17 | 1997-10-28 | Intermedics Inc | Implantable cardiac stimulator for detection and treatment of ventricular arrhythmias |
-
1989
- 1989-03-16 US US07/324,487 patent/US4960123A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-20 CA CA000594252A patent/CA1323070C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-21 EP EP89302815A patent/EP0334618B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-21 DE DE68920350T patent/DE68920350T3/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68920350D1 (de) | 1995-02-16 |
| DE68920350T3 (de) | 2002-07-25 |
| EP0334618B2 (de) | 2001-12-05 |
| CA1323070C (en) | 1993-10-12 |
| EP0334618B1 (de) | 1995-01-04 |
| US4960123A (en) | 1990-10-02 |
| EP0334618A1 (de) | 1989-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68920350T2 (de) | Schaltung zur Unterscheidung zwischen Arrhythmie und Rauschen in einem Arrhythmiesteuersystem. | |
| DE69124719T2 (de) | Regelanordnung von Arrhythmien, angewendet zur Erkennung des arrhythmienischen Algorithmus | |
| DE69727622T2 (de) | Aktive medizinische Vorrichtung von der Art eines Defibrillator-Kardiovertierer mit verbesserter Unterscheidung von Tachykardien | |
| DE68925999T2 (de) | Implantierbarer Herzschrittmacher mit automatischer Verstärkungssteuerung und Bandpassfilterung in Rückkopplungsschleife | |
| DE3739014C2 (de) | ||
| DE69207573T2 (de) | Verfahren und System zur Analyse der Herztätigkeit für implantierbare Vorrichtung zur Behandlung von Tachykardien | |
| DE68924490T2 (de) | Gerät und Verfahren zur Steuerung der Pulsenergie in Antitachyarrhythmia und Bradykardie-Schrittmacher. | |
| DE60004429T2 (de) | Implantierbarer Kardiovertierer/Defibrillator mit automatischer Einstellung von Erkennungskriterien einer Arhythmie | |
| DE2528817C2 (de) | Elektrische Herzstimulationsvorrichtung | |
| DE69310866T2 (de) | Vorrichtung zur Erkennung von Vorhof-Depolarisation | |
| DE60018713T2 (de) | Implantierbare vorrichtung mit automatischer empfindlichkeitseinstellung | |
| DE69402879T2 (de) | Wellenform-diskriminator für herzstimulatoren | |
| DE69123558T2 (de) | Implantierbarer, auf hämodynamische Grössen ansprechender Herzschrittmacher zur Herzrhythmuskorrektur bzw. Defibrillation | |
| DE69108445T2 (de) | Impedanz-gesteuerter Defibrillator. | |
| DE69631320T2 (de) | Medizinische Vorrichtung des Typs aktiver implantierbarer Defibrillator/Kardiovertierer für die Defibrillation des Vorhofs | |
| DE69826530T2 (de) | Anti-arrhytmischer vorhofsschrittmacher | |
| DE3689816T2 (de) | Gerät zum Erkennen und Beheben von ventrikulären Tachykardien und Fibrillationen. | |
| DE69306785T2 (de) | Vorrichtung zur unterscheidung von ventrikulärer und supraventrikulärer tachykardie, sowie vorrichtung zur unterscheidung von schnellem herzrhythmus aus sinus- und nicht-sinus-ursprung | |
| DE69222362T3 (de) | Implantierbare Vorrichtung zur Herzrhythmuskorrektur, Herzreizung und Defibrillation mit unterschiedlichen Stimulationsfrequenzen zum unterstützen von Bradykardien | |
| DE3732699C2 (de) | Implantierbarer Herzschrittmacher | |
| DE60025486T2 (de) | Anpassbare evozierte herzreaktionsmessvorrichtung für automatische erregungsbestätigung | |
| DE60122820T2 (de) | Vorrichtung zur Verringerung der Effekte von evozierten Potentialen bei Polarisationsmessungen in einem Herzschrittmachersystem mit automatischer Erfassung des Einfanges | |
| DE69531529T2 (de) | Implantierbarer kardiovertierer/defibrillator mit einer sich anpassenden refraktärzeit | |
| DE69115973T2 (de) | Schrittmacher Gerät und Verfahren für Antitachykardien in einem Arrythmiesteuersystem | |
| DE60020514T2 (de) | Verfahren zur Unterscheidung von im Herzen erfassten elektrischen Ereignissen und entsprechendes System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |