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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft implantierbare medizinische Geräte, welche
dem Herzgewebe Energie zuführen,
im Versuch, eine Tachykardie umzukehren und bei einem Patienten
einen normalen Sinusrhythmus wiederherzustellen, und betrifft speziell
derartige Geräte,
welche mehrere Bradykardie-Stützungsschrittmacherraten
aufweisen.
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STAND DER
TECHNIK
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Implantierbare
Schrittmacher/Defibrillatorgeräte
sind Medizinern wohlbekannt. Ein frühes derartiges Gerät ist im
U.S.-Patent Nr. 3 857 398 von L. Rubin beschrieben. Das Gerät von Rubin
verwendet getrennte Schaltungen für die unterschiedlichen Funktionen
des Schrittmachers und des Defibrillators. Bei dem Gerät von Rubin
sind keine Vorkehrungen getroffen, die Bradykardie-Bereitschaftszustandsrate zu ändern. Sämtliche
Bradykardie-Schrittmacherimpulse
bei Rubin werden anscheinend mit derselben Rate zugeführt. Nach
Rubin hat es zahlreiche Fortschritte bei der Entwicklung von Geräten und
Vorgehensweisen zur Bereitstellung wirksamer medizinischer Antworten
auf verschiedene Herzkrankheiten in Bezug auf Arrhythmien gegeben.
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Jüngere Versuche
haben zu der Entwicklung weiter entwickelter implantierbarer Schrittmacher- und
Defibrillatorgeräte
geführt.
Ein Beispiel für
ein derartiges Gerät
ist in dem U.S.-Patent Nr. 4 869 252 von N. L. Gilli beschrieben,
mit dem Titel "Vorrichtung und
Verfahren zum Steuern der Impulsenergie bei einem Antitachyarrhythmie-
und Bradykardie-Schrittmachergerät". Dieses Patent beschreibt
eine Vorrichtung, welche eine Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherfunktion
auf verschiedenen Energieniveaus zur Verfügung stellt, einschließlich einer
höheren
Impulsenergie für
einen Zeitraum, der eine erfolgreiche Antitachykardie-Therapie folgt,
und eines niedrigeren Pegels während
der normalen Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherfunktion.
Die Wiederherstellung ist auf dem höheren Energiepegel wirksamer,
da das Herz durch die Tachykardie- und/oder die Antitachykardie-Therapie
traumatisiert wurde. Bei dem Patent von Gilli wiederum wird die
Bradykardie-Therapie mit einer konstanten, programmierten Bereitschaftsrate
durchgeführt.
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Das
implantierbare Schrittmacher- und Defibrillatorgerät, welches
in dem U.S.-Patent Nr. 4 940 054 von R. Grevis et al beschrieben
wurde, mit dem Titel "Vorrichtung
und Verfahren zum Steuern mehrerer Empfindlichkeiten in einem Arrhythmiesteuersystem
mit Schrittmacherverzögerung
nach der Therapie" stellt
ein weiteres Beispiel für
ein weiter entwickelteres Gerät
dieser Art dar. Nach der Antitachykardie-Therapie, welche eine Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung
oder eine Kardioversion/Defibrillation sein kann, ist eine Pause
oder Verzögerung
nach der Therapie vorhanden, über
einen Zeitraum, der wesentlich größer als ein normales Bereitschaftsintervall
vor der Fortsetzung der Bradykardie- Unterstützungsschrittmacherbehandlung
ist. Wenn jedoch eine Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung
nach der Antitachykardie-Therapie erforderlich ist, so erfolgt sie
mit konstanter Rate.
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Ein
bei sämtlichen
vorhandenen Antitachyarrhythmiegeräten gemeinsam vorhandenes Problem besteht
darin, daß sie
nicht dazu fähig
sind, nachdem Tachykardien umgekehrt wurden, Patienten zu kompensieren,
die von der Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung
abhängig
sind, infolge des hemodynamischen Kompromisses infolge der Tachykardie- und/oder der Antitachykardie-Therapie.
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Eine
Tachykardie- und/oder eine Antitachykardie-Therapie kann momentan
die Pumpleistung des Herzens verringern. Ist dies der Fall, so wird
der hemodynamische Kompromiß eines
von der Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung
abhängigen
Patienten, bei dem eine Schrittmacherbehandlung mit einer konstanten
Bereitschaftsrate erfolgt, solange beeinträchtigt, wie die Pumpleistung verringert
bleibt. Dies kann für
einen Patienten traumatisch sein, und stellt ein tatsächlich existierendes Problem
für einige
Patienten dar, die momentan vorhandene Geräte verwenden.
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Die
Bereitschaftsrate einer normalen Bradykardie-Unterstützungsschrittmacher-Therapie
stellt einen programmierbaren Parameter bei den Antitachyarrhythmiegeräten dar,
die in den voranstehend angeführten
U.S-Patenten 4 869 252 und 4 940 054 beschrieben sind, bleibt jedoch
auf einem festen Wert für
einen bestimmten Patienten für
die gesamte Therapie, die bei diesem Patienten durchgeführt wird.
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Die
US-Patentschrift 4 587 970 betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung
von Arrhythmien des Herzens eines Patienten, welche aufweist: eine
Bradykardie-Impulstherapievorrichtung zum Liefern von Bradykardie-Schrittmacherimpulsen
an das Herz mit einer programmierbaren Bereitschaftsrate; eine Erfassungsvorrichtung
zur Feststellung des Vorhandenseins einer Tachykardie des Herzens;
einer Antitachykardie-Behandlungseinrichtung,
die auf die Ermittlungseinrichtung reagiert, um eine Antitachykardiebehandlung
zur Umkehrung der Tachykardie dem Herzen zuzuführen; und eine Bradykardie-Schrittmacherrateneinstelleinrichtung,
zur Einstellung der Rate der Bradykardie-Schrittmacherimpulse auf
einen normalen Schrittmacherratenwert und zur Einstellung der Bradykardie-Schrittmacherrate
auf zumindest einen anderen Bereitschaftsratenwert für die Bradykardie-Schrittmacherbehandlung
nach Umkehrung einer Tachykardie.
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Ein
Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung
einer verbesserten Vorrichtung zur Behandlung von Herzarrhythmien, welche
nach der Umkehrung einer Tachykardie den hemodynamischen Kompromiß kompensiert,
der während
der Tachykardie auftritt, und/oder nach der Antitachykardie-Therapie.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
einer verbesserten Vorrichtung zur Behandlung von Herzarrhythmien,
welche eine Antitachykardie-Schrittmachertherapie
und eine Kardioversions/Defibrillator-Therapie zur Verfügung stellt, wenn dies erforderlich
ist, und eine zeitweilige Erhöhung
der Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherrate
nach dem Einsatz einer Antitachykardie-Therapie aufweist.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden
Beschreibung noch deutlicher.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Arrhythmien des Herzens
eines Patienten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 zur Verfügung gestellt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Während die
Beschreibung mit Patentansprüchen
abschließt,
welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung besonders hervorheben
und deutlich angeben, wird angenommen, daß sich die vorliegende Erfindung
einfacher unter Berücksichtigung
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung verstehen läßt, im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen, wobei:
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1 ein Blockschaltbild eines
Arrhythmiesteuersystems ist, bei welchem die vorliegende Erfindung
eingesetzt werden kann;
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2 ein Blockschaltbild eines
in 1 eingesetzten Schrittmachers
ist;
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3 ein Blockschaltbild eines
in 1 eingesetzten Mikroprozessors
ist; und
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4 ein Logikablaufdiagramm
von Software ist, die von dem Mikroprozessor von 3 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird.
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DIE BESTE
ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Der
hier verwendete Begriff "Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung" umfaßt jede
Schrittmacherbehandlung, die zur Umkehrung einer Tachykardie eingesetzt
wird. Der Begriff "Tachykardie" bedeutet jeden schnellen,
anomalen Rhythmus des Herzens, welcher einer Behandlung durch elektrische
Entladungen zugänglich
ist, und speziell eine ventrikuläre
Tachykardie (VT) umfaßt,
eine supra-ventrikuläre
Tachykardie (SVT), Ventrikelflattern und/oder Kammerflimmern (VF).
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Der
hier verwendete Begriff "Therapie" umfaßt die Vorgänge, die
zwischen der Feststellung und der Umkehrung einer Tachyarrhythmie
eingesetzt werden, und umfaßt
die Aktionen einer Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung, eines
Kardioversionsschocks und eines Defibrillationsschocks. Der Begriff "Kardioversion" betrifft die Entladung
elektrischer Energie in Herzgewebe in dem Versuch, eine Tachyarrhythmie
zu beenden oder umzukehren. Dies kann in Form einer Entladung mit
hoher Energie (bis zu 40 Joule oder mehr) oder einer Entladung mit
niedriger Energie (weniger als 1 Joule) erfolgen. Kardioversionsschocks
können
mit dem Rhythmus des Herzens synchronisiert sein oder auch nicht.
Defibrillation ist ein spezielles Beispiel für die Kardioversion.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenso Geräte, welche Energie liefern,
die mit einer R-Welle synchronisiert ist, sowie solche, bei denen
dies nicht der Fall ist, und betrifft Geräte, welche Impulse mit niedrigerer
Energie (bis zu einem Joule herauf) verwenden, ebenso wie Geräte, die
Impulse mit höherer Energie
einsetzen (bis zu 40 Joule oder mehr). Die Erfindung betrifft Geräte, die
nur Kardioversionsschocks liefern, als auch solche Geräte, welche
Antitachykardie-Schrittmacherbehandlungsimpulse
allein oder in Kombination mit Kardioversionsschocks liefern. Die
Erfindung ist normalerweise bei ventrikulär implantierbaren Kardiovertern
einsetzbar, jedoch ebenso bei atrialen Kardiovertern oder Kardiovertern oder
Defibrillatoren für
mehrere Kammern. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verabreichung
irgendwelcher Antitachykardie-Schrittmacherimpulse sowie die Schrittmacher-Therapie nach der
Umkehrung.
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In 1 ist als Blockschaltbild
ein Arrhythmiesteuersystem 10 gezeigt. Das System 10 ist
so konstruiert, daß es
implantierbar ist, und weist ein Impulsmodul 11 und geeignete
Leitungen auf. Genauer gesagt umfaßt das System 10 normalerweise:
eine Herzleitung 12, die an das Herz 14 eines
Patienten angeschlossen ist; einen Schrittmacher 15 zur
Erfassung von Analogsignalen, welche die elektrische Aktivität des Herzens
repräsentieren,
und zum Liefern von Schrittmacherimpulsen an das Herz; einen Mikroprozessor 16,
der in Reaktion auf verschiedene, von dem Schrittmacher 15 und
ebenso von einem Defibrillator 17 empfangene Signale, verschiedene Operationen
durchführt,
beispielsweise die Erzeugung verschiedener Steuer- und Datenausgangssignale
sowohl für
den Schrittmacher 15 und den Defibrillator 17;
und eine Stromversorgung 18 für die Bereitstellung eines
verläßlichen
Spannungspegels für den
Schrittmacher 15, den Mikroprozessor 16 und den
Defibrillator 17 über
geeignete elektrische Leiter (nicht gezeigt). Der Defibrillator 17 erzeugt
eine hohe Spannung, um seine Kondensatoren aufzuladen, und entlädt diese
dann in Reaktion auf Steuersignale von dem Mikroprozessor 16.
Eine Defibrillatorelektrodenleitung 19 überträgt die Energie eines Defibrillatorschocks 20 von
dem implantierten Impulsmodul an die Oberfläche des Herzens 14.
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Der
Mikroprozessor 16 ist an einen externen Speicher 21 über eine
Adreß-
und Datenbusleitung 22 angeschlossen. Eine Leitung 24 für ein Lebensdauerendesignal
(EOL-Signal) wird dazu verwendet, dem Mikroprozessor 16 ein
Logiksignal zuzuführen, welches
einen sich annähernden
Batterieausfall in der Stromversorgung 18 anzeigt.
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Wie
nachstehend noch genauer erläutert
ist, sind der Mikroprozessor 16 und der Schrittmacher 15 durch
eine Kommunikationsbusleitung 25, eine Meßleitung 26,
eine Schrittmachersteuerleitung 27, eine Empfindlichkeitssteuerbusleitung 28 und
eine Schrittmacherratensteuerbusleitung 29 verbunden. Wie ebenfalls
nachstehend noch genauer erläutert
wird, ist der Mikroprozessor 16 an den Defibrillator 17 über eine
Ladungsspannungspegelleitung 30, eine Ladungssteuerbusleitung 31,
eine Schocksteuerbusleitung 32, und eine Entladungssteuerbusleitung 34 angeschlossen.
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Wie
aus 2 hervorgeht, weist
der Schrittmacher 15 eine Schrittmacherschaltung 35 auf,
welche einen Schrittmacherimpulsgenerator 36, eine Meßschaltung 37 und
eine Telemetrieschaltung 38 enthält. Weiterhin ist ein Steuerblock 39 vorgesehen, der
eine Schnittstelle zum Mikroprozessor 16 enthält.
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Im
Betrieb erfaßt
die Meßschaltung 37 Analogsignale 45 vom
Herzen 14 und wandelt die festgestellten Signale in Digitalsignale
um. Zusätzlich
empfängt
die Meßschaltung 37 ein
Eingangsmeßsteuersignal
(welches die Empfindlichkeit der Meßschaltungen in der Meßschaltung 37 festlegt) über eine
Meßsteuerbusleitung 41 vom
Steuerblock 39. Eine Änderung
dieser Empfindlichkeit beeinflußt
die Spannungsabweichung, die an der Meßelektrode erforderlich ist,
damit eine Messung in der Meßschaltung 37 registriert
wird. Der Betrieb der Logik, welche die Empfindlichkeit ändert, ist
genauer in dem voranstehend erwähnten
U.S.-Patent Nr. 4 940 054 beschrieben.
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Die
Schrittmacherschaltung 35 empfängt weiterhin Eingangssignale
von dem Steuerblock 39, einschließlich einer Schrittmachersteuerung
und einer Schrittmacherratensteuerung, über die Schrittmachersteuerbusleitung 42,
welche die Signale auf der Schrittmachersteuerleitung 27 und
der Schrittmacherratensteuerbusleitung 29 transportiert.
Die Schrittmachersteuerung legt die Art der zu erfolgenden Schrittmacherfunktion
fest, und die Bradykardie-Bereitschaftsrate
wird von der Schrittmacherratensteuerung festgelegt. Die Schrittmacherschaltung 35 veranlaßt den Impulsgenerator 36 zur
Erzeugung von Schrittmacherimpulsen 44, die dem Herzen 14 eines
Patienten über
die Herzleitung 12 zugeführt werden.
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Die
Telemetrieschaltung 38 sorgt für eine Verbindung in beiden
Richtungen zwischen dem Steuerblock 39 der Schrittmachereinheit 15 und
einem externen Gerät,
beispielsweise einer externen Programmiervorrichtung (nicht gezeigt).
Sie gestattet, daß Daten
wie etwa die Betriebsparameter aus dem implantierten Impulsmodul 11 (1) ausgelesen oder in diesem
geändert
werden.
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In 3 weist der Mikroprozessor 16 zwei 16-Bit-Zeitgeber 47 und 48 auf,
eine CPU 49, einen Vektorinterruptblock 50, einen
RAM 54, einen ROM 55, eine Anschlußschnittstelle 57 und eine
interne Kommunikationsbusleitung 58. Der RAM 54 dient
als Zwischenspeicher während
der Ausführung
der verschiedenen Programme, die im ROM 55 gespeichert sind
und von dem Mikroprozessor 16 benutzt werden. Diese Programme
umfassen Systemüberwachungsprogramme,
Meßalgorithmen,
und eine Programmmierung, welche das Logikbetriebsablaufdiagramm
von 4 ausführt, und
ebenso Speicherprogramme, die zum Speichern von Daten in dem externen
Speicher 21 dienen, welche der Funktion des Moduls 11 und
des Elektrogramms dienen, welches von der Herzleitung 12 zur
Verfügung
gestellt wird. Die Zeitgeber 47 und 48 und zugehörige Steuersoftware
sorgen für
die Durchführung
einiger Zeitgeberfunktionen, die für den Mikroprozessor 16 erforderlich
sind, ohne sich nur auf Software zu verlassen, wodurch die Rechnerbelastung
und die Verlustleistung der CPU 49 verringert werden.
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Von
der Telemetrieschaltung 38 empfangene Signale gestatten
es dem externen Programmierer, die Betriebsparameter des Schrittmachers 15 dadurch
zu ändern,
daß geeignete
Signale dem Steuerblock 39 zugeführt werden. Die Kommunikationsbusleitung 25 dient
zur Bereitstellung von Signalen, welche diese Steuerung anzeigen,
für den
Mikroprozessor 16. Daher ist es einem externen Programmierer ebenfalls
möglich,
den Betrieb des Defibrillators 17 mit Hilfe von Signalen
zu steuern, die dem Mikroprozessor 16 zugeführt werden.
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Geeignete
Telemetriebefehle können
die Telemetrieschaltung 38 dazu veranlassen, Daten an den
externen Programmierer zu übertragen.
Gespeicherte Daten werden von dem Mikroprozessor 16 auf die
Kommunikationsbusleitung 25 ausgelesen, über den
Steuerblock 39 im Schrittmacher 15, und in die Telemetrieschaltung 38 eingelesen,
zur Übertragung an
den externen Programmierer über
einen Sender in der Telemetrieschaltung.
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Der
Mikroprozessor 16 empfängt
verschiedene Status- und/oder Steuereingangssignale von dem Schrittmacher 15 und
dem Defibrillator 17. Im normalen Schrittmacherbetrieb
ist das Eingangssignal für
den Schrittmacher 15 ein Meßsignal auf der Meßleitung 26,
welches von dem Mikroprozessor 16 zur Durchführung von
Operationen wie etwa der Feststellung einer Arrhythmie verwendet
wird. Der Mikroprozessor 16 erzeugt Ausgangssignale, beispielsweise
die Schrittmachersteuerung auf der Schrittmachersteuerleitung 27,
welche die Art der durchzuführenden
Schrittmacherbehandlung festlegen. Andere Schrittmachersteuerausgangssignale, die
vom Mikroprozessor 16 erzeugt werden, umfassen ein Schrittmacherratensteuersignal
auf der Schrittmacherratensteuerbusleitung 29, welches
die Bradykardie-Bereitschaftsrate festlegt, und ein Empfindlichkeitssteuersignal
auf der Empfindlichkeitssteuerbusleitung 28, welches die
Empfindlichkeitseinstellung der Meßschaltung festlegt.
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Der
Mikroprozessor 16 stellt dem Defibrillator 17 ein
Schocksteuersignal auf der Schocksteuerbusleitung 32 zur
Verfügung,
welches anzeigt, daß ein
Schock dem Patienten verabreicht werden soll, ein Entladungssteuersignal
auf der Entladungssteuerbusleitung 34, welches anzeigt,
daß ein
Schock an einer internen Last im Inneren des Defibrillators 17 entladen
werden soll, sowie ein Ladungssteuersignal auf der Ladungssteuerbusleitung 31,
welches den Spannungspegel des zu verabreichenden Schocks festlegt.
Die Ladungsspannungspegelleitung 30 stellt ein Digitalsignal
zur Verfügung,
welches eine Ladungsspannung von einem Analog-Digitalwandler innerhalb des Defibrillators 17 repräsentiert, wodurch eine
Rückkopplungsschleife
zur Verfügung
gestellt wird, die sicherstellt, daß ein Schock mit dem geeigneten
Energiepegel vom Defibrillator 17 geliefert wird.
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4 ist ein Logikdiagramm
der Mikroprozessorablaufsteuerung zur Änderung von Impulsenergien
und Schrittmacherraten. Der Start ist bei 80 gezeigt, und
bei 81 wird die Schrittmacherrate auf einen vorbestimmten,
programmierten Normalwert eingestellt. Bei 82 erfolgt eine
Ermittlung, ob ein Bradykardiezustand vorliegt. Ist dies der Fall,
so wird eine Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung
mit dieser normalen Schrittmacherrate verabreicht, wie bei 83 gezeigt.
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Wenn
kein Bradykardiezustand vorliegt, wie bei 82B gezeigt,
tritt eine Verzweigung auf, abhängig davon,
ob ein Tachyarrhythmiezustand vorhanden ist oder nicht, wie bei 84 gezeigt.
Wenn keine Feststellung eines Tachyarrhythmiezustands erfolgt, wie
bei 84A gezeigt, geht das Programm zum Logikblock 94 über (der
später
noch erläutert
wird), und durchläuft dann
eine Schleife entweder über 82 oder 80,
abhängig
von der bei 94 getroffenen Entscheidung. Wenn ein Tachyarrhythmiezustand
bei 84 festgestellt wird, dann erfolgt, wie bei 84B gezeigt,
eine nachfolgende Überprüfung der
Bestätigung
der Tachyarrhythmie, wie bei 85 gezeigt ist. Wenn ein Tachyarrhythmiezustand
nicht bestätigt
wird, dann geht, wie bei 85A gezeigt, das Programm zum
Logikblock 94 über,
und springt entweder nach 82 oder 80 zurück, abhängig von
der bei 94 getroffenen Entscheidung.
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Wenn
ein Tachyarrhythmiezustand bestätigt wird,
so wird, wie bei 85B gezeigt, eine Antitachyarrhythmie-Therapie
dem Patienten verabreicht, wie bei 87 gezeigt. Nach der Verabreichung
einer derartigen Therapie erfolgt eine Ermittlung bei 88,
ob die Tachyarrhythmie umgekehrt wurde oder nicht. Wurde der Tachyarrhythmiezustand
nicht umgekehrt, so wird, wie bei 88B gezeigt, eine weitere
Antitachyarrhythmie-Therapie bei 87 verabreicht. Die Therapie dauert
an, bis eine Umkehrung bei 88A stattfindet, oder über einen
vorbestimmten, begrenzten Zeitraum, wie bei 89 festgelegt,
was nachstehend noch genauer erläutert
wird.
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Die
Umkehrung einer Tachyarrhythmie bei 88A setzt einen Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitgeber
bei 90 in Gang. Soweit die nach der Umkehrung verstrichene
Zeit nicht ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, wird die Schrittmacherrate
bei 91 auf einen vorbestimmten, programmierten hohen Wert
eingestellt, und bleibt auf diesem hohen Wert, bis bei 90 der
Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraum abgelaufen ist.
Der Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablauf stellt einen vorbestimmten
Zeitraum dar, welcher einer Antitachyarrhythmie-Schrittmacher-Therapie
folgt, in welchem die Bradykardie-Schrittmacherrate auf den hohen
programmierten Wert eingestellt wird, um den Patienten schneller
auf das vollständige
hemodynamische Leistungsvermögen
zurückzubringen.
Die Programmierung kann von dem Arzt unmittelbar vor der Implantierung
durchgeführt
werden, und kann nach der Implantierung über die Telemetrieschaltung 38 geändert werden.
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Wenn
die Schrittmacherrate auf dem hohen programmierten Wert liegt, und
der Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraum überschritten wird, wie in 90A gezeigt,
wird ein Befehl ausgegeben, um die Schrittmacherrate zurück auf den
normalen programmierten Wert einzustellen, bei 81. Wenn
die Zeit seit der Umkehrung der Tachyarrhythmie nicht den Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraum überschritten
hat, oder wenn die Schrittmacherrate auf den Normalwert zurückgestellt
wurde, nach dem Ablauf des Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraums,
wie bei 90A gezeigt, dann tritt bei 82 eine Verzweigung
auf, abhängig
davon, ob eine Bradykardie festgestellt wurde oder nicht. Wenn ein
Bradykardiezustand festgestellt wird, wie bei 82A gezeigt,
dann wird eine Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung
verabreicht, wie bei 83 gezeigt. Diese Bradykardie-Unterstützungs-Schrittmacherbehandlung
wird entweder bei der hohen programmierten Rate verabreicht, wenn
der Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraum
nicht abgelaufen ist, oder bei dem normalen programmierten Ratenwert,
wenn der Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablaufzeitraum abgelaufen ist.
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Auf
jeden Fall wird, nach der Umkehrung des Tachyarrhythmiezustands,
wenn der Nach-Schrittmacherbehandlungs-Zeitablauf
nicht aufgetreten ist, bei 90B die Schrittmacherrate auf
den hohen programmierten Wert eingestellt, wie bei 91 gezeigt,
und geht dann das Programm zum Logikblock 94 über, in welchem
erneut, wenn die Zeit seit der Umkehrung nicht gleich dem Nach-Therapie-Zeitablauf ist oder größer als
dieser, ein Rücksprung
nach 82 erfolgt. Ist der Nach-Therapie-Zeitablauf aufgetreten,
so geht der Betriebsablauf über 94 auf 81 zurück, und
auch bei 90A des Logikblocks 90 tritt eine Verzweigung nach 81 auf.
Daher wird die Schrittmacherrate auf Normal eingestellt.
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Wenn
bei 88 keine Andeutung für eine Umkehrung der Tachyarrhythmie
vorhanden war, und wenn die bei 89 eingestellte Zeitgrenze
für die
Dauer der Umkehr-Therapie überschritten
wird, tritt bei 89A eine Verzweigung auf, und wird bei 92 eine
Defibrillatorschock-Therapie verabreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird
ein Nach-Defibrillationszeitgeber bei 93 zurückgesetzt,
und wird die Schrittmacherrate dann auf den hohen programmierten
Wert eingestellt, wie bei 93B und 91 gezeigt ist.
Das Programm geht dann zum Logikblock 94 über, in
welchem erneut, wenn die Zeit seit der Umkehrung nicht gleich dem
Nach-Therapie-Zeitablauf ist oder größer als dieser, der Betriebsablauf
zurück
nach 82 geht. Wenn der Nach-Therapie-Zeitablauf aufgetreten
ist, so geht der Betrieb über 94 auf 81 zurück, und
tritt bei 93A des Logikblocks 93 eine Verzweigung
nach 81 auf. Auf diese Weise wird erneut die Schrittmacherrate
auf Normal eingestellt.
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In 4 können die Zeitabläufe für eine Bradykardie-Schrittmacherbehandlung
mit hoher Rate unterschiedliche Zeitintervalle sein (wie sie über die Zeitgeber 90 und 93 programmiert
oder durch diese festgelegt werden), abhängig davon, ob bei 88 eine Antitachykardie
umgekehrt wurde, oder bei 92 eine Defibrillation aufgetreten
ist. Es ist möglich,
ein System zu verwirklichen, bei welchem derselbe programmierbare
Zeitgeber in beiden Fällen
verwendet wird, beispielsweise dadurch, daß Zeitgeber 93 weggelassen
wird, und der Ausgang des Blocks 92 als zusätzlicher
Eingang an den Zeitgeber 90 angeschlossen wird, der dann
allgemein als Nach-Therapie-Zeitgeber
bezeichnet werden könnte.
In diesem Fall würde das
Zeitablaufintervall so programmiert (oder festgelegt), daß es sowohl
nach der Antitachykardie-Schrittmacher-Therapie
als auch der Defibrillationsschock-Therapie gleich ist.
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Weiterhin
ist es vorzuziehen, daß die
Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung über programmierbare Zeiträume nach
der Umkehr einer Tachyarrhythmie gesperrt wird, durch entweder Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung
oder Defibrillatorschock-Therapie, um so irgendwelche die Arrhythmie
fördernden
Effekte zu verhindern. Der Einsatz einer derartigen Verzögerung ist
in dem voranstehend geschilderten U.S.-Patent Nr. 4 940 054 beschrieben.
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Die
Zeitgrenze für
den Einsatz der Antitachyarrhythmie-Therapie bei 87, die bei 89 festgelegt wird,
ist wichtig. In dieser Hinsicht wird auf das U.S.-Patent Nr. 5 895
151 von R. Grevis et al verwiesen, mit dem Titel "Vorrichtung und Verfahren
zur Therapieeinstellung bei einem implantierbaren Kardioverter". Dieses Patent beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Tachyarrhythmien,
bei welchen nach Feststellung des Vorhandenseins einer Tachyarrhythmie
bei einem Patienten eine erste Antitachyarrhythmie-Therapie (Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung)
auf einem ersten Energiepegel verabreicht wird. Gleichzeitig wird
der hemodynamische Zustand (beispielsweise die mittlere Herzzykluslänge) des
Patienten gemessen, und eine Zeitdauer zum Umschalten auf die Therapie ständig während des
Einsatzes der ersten Antitachyarrhythmie-Therapie abgeleitet. Die
Länge der Zeit
bis zur Therapieumschaltung ist eine Funktion des hemodynamischen
Zustands des Patienten. Wenn die Zeit nach der Feststellung einer
Tachyarrhythmie des Patienten die Länge der Zeit bis zur Umschaltung überschreitet,
wird eine zweite Antitachyarrhythmie-Therapie (ein Schock mit hoher
Energie) auf einem zweiten Energiepegel zur Verfügung gestellt.
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Aus
der voranstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die vorliegende
Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung von Herzarrhythmien
zur Verfügung
stellt, wobei nach der Umkehr der Tachykardie der hemodynamische
Kompromiß, der
während
oder nach der Tachykardie auftritt, dadurch kompensiert wird, daß die Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherrate
für irgendeine
Bradykardie-Unterstützungsschrittmacherbehandlung,
die unmittelbar nach der Umkehr der Tachykardie durchgeführt wird,
auf eine höhere
Rate als normal eingestellt wird, über einen vorbestimmten Zeitraum
nach einer derartigen Umkehr. Weiterhin wird deutlich, daß die vorliegende
Erfindung ebenso bei Antitachyarrhythmiegeräten einsetzbar ist, welche
einen oder mehrere Kardioversions- oder Defibrillatorschocks verabreichen
können,
und ebenso bei Geräten,
welche Antitachykardie-Schrittmacherimpulse allein oder in Kombination
mit Kardioversions- oder Defibrillatorschocks verabreichen. Die
Antitachykardie-Schrittmacherbehandlung kann dem Atrium, der Ventrikel, oder
sowohl dem Atrium und der Ventrikel zugeführt werden.
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Weiterhin
wird deutlich, daß sich
verschiedene andere Ausführungen
der Erfindung überlegen lassen.
Zwar ist hier beispielsweise die Verwendung eines Mikroprozessors
beschrieben, jedoch können die
Betriebsabläufe
von 4 unter Verwendung
fest verdrahteter Logik statt durch Software verwirklicht werden,
da der Unterschied zwischen Hardware und Software weniger wichtig
geworden ist. Im allgemeinen werden konstruktive Überlegungen
angestellt, einschließlich Überlegungen
im Hinblick auf Energieeinsparungen zum Verlängern der Batterielebensdauer,
bei einer bestimmten Ausführung
der Erfindung für
einen gegebenen Einsatzzweck.
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Zwar
wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß diese
Ausführungsformen
nur den Einsatz der Grundlagen der Erfindung erläutern sollen. Es lassen sich
in diesem Zusammenhang zahlreiche Abänderungen durchführen, und
können
andere Ausbildungen getroffen werden, ohne von den allgemeineren Gesichtspunkten
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie beansprucht sind.