Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf einen
Vorkammer-Defibrillator für das Anlegen von elektrischer
Energie an ein menschliches Herz, das eine Kardioversion
benötigt. Die vorliegende Erfindung richtet sich
spezieller auf einen vollautomatischen implantierbaren Vorkammer-
Defibrillator, welcher eine erhöhte Sicherheit dadurch
aufweist, daß er das mögliche Risiko eines induzierten
Herzkammerflimmerns reduziert, das sich aus einer zeitlich
falsch abgestimmten Zuführung von elektrischer
Kardioversionsenergie zu der Vorkammer ergeben könnte. Spezieller
gesagt, der Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden
Erfindung schützt gegen das Anlegen von elektrischer
Kardioversionsenergie an die Vorkammer unter Bedingungen, von
denen angenommen wird, daß sie zu einem induzierten
Herzkammerflimmern beitragen.
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Vorkammerflimmern ist wahrscheinlich die am meisten
übliche Herzarrhythmie. Obwohl dies gewöhnlich keine
lebensbedrohende Arrhythmie ist, wird sie von Schlägen
begleitet, von denen angenommen wird, daß sie durch
Blutklümpchen verursacht werden, die sich in Bereichen eines
stagnierenden Blutflusses als Ergebnis eines länger
andauernden Vorkammerflimmerns bilden. Zusätzlich erleiden
Patienten, bei denen ein Vorkammerflimmern auftritt, im
allgemeinen ein Herzklopfen und können sogar
Schwindelerscheinungen oder sogar den Verlust des Bewußtseins erleiden.
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Vorkammerflimmern tritt plötzlich auf und kann sehr oft
nur durch eine Entladung von elektrischer Energie an das
Herz durch die Haut des Patienten mit Hilfe eines externen
Defibrillators des Typs korrigiert werden, der in der
Fachwelt allgemein bekannt ist. Diese Behandlung wird
üblicherweise als synchronisierte Kardioversion bezeichnet
und bringt, wie es der Name sagt, das Anlegen elektrischer
Energie an das Herz in Synchronismus mit einer erfaßten
elektrischen Herzkammererregung (R-Zacke) des Herzens mit
sich. Die Behandlung ist sehr schmerzhaft und führt leider
sehr oft nur zu einer zeitweiligen Linderung bei dem
Patienten, die nur ein paar Wochen andauert.
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Es stehen Arzneimittel für ein Reduzieren des Auftretens
eines Vorkammerflimmerns zur Verfügung. Jedoch haben diese
Medikamente viele Nebenwirkungen, und viele Patienten sind
diesen gegenüber resistent, was deren therapeutischen
Effekt stark herabsetzt.
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Es sind implantierbare Vorkammer-Defibrillatoren
vorgeschlagen worden, um damit Patienten zu versorgen, die
unter einem Auftreten eines Vorkammerflimmerns mit
Entlastung leiden. Leider ist zum Nachteil für diese Patienten
keiner dieser Vorkammer-Defibrillatoren kommerzielle
Wirklichkeit geworden.
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In der Vergangenheit vorgeschlagene implantierbare
Vorkammer-Defibrillatoren weisen bis jetzt eine Anzahl von
Nachteilen auf, was wahrscheinlich die Ursache dafür
gewesen ist, daß diese Defibrillatoren keine kommerzielle
Realität geworden sind. Zwei solche Defibrillatoren waren,
obwohl sie als implantierbar vorgestellt wurden, nicht
vollautomatisch und erforderten einen Eingriff durch den
Menschen zum Kardiovertieren oder Defibrillieren des
Herzens. Diese beiden Defibrillatoren erfordern, daß der
Patient die Symptome eines Vorkammerflimmerns erkennt,
wobei ein Defibrillator das Aufsuchen eines Arztes
erfor
dert, um den Defibrillator zu aktivieren und der andere
Defibrillator erfordert, daß der Patient den Defibrillator
von einer Stelle außerhalb der Haut des Patienten mit
einem Magneten aktiviert.
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CA-A-2,083,678 offenbart einen Vorkammer-Defibrillator
entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dieser
Defibrillator des bekannten Standes der Technik besteht aus
einem Detektor, einer Kardioversionseinrichtung und aus
Verzögerungseinrichtungen, welche auf den Detektor
reagieren und bewirken, daß die Kardioversionseinrichtung der
Vorkammer des Herzens in einer vorbestimmten
Verzögerungszeit die Kardioversionsenergie zuführt.
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Eine weitere Maßnahme für die Reduzierung des Risikos des
Induzierens eines Herzkammerflimmerns während der
Zuführung von elektrischer Kardioversionsenergie zur Vorkammer
des Herzens ist die Reduzierung der Menge an elektrischer
Energie, welche durch die Herzkammern während der
Kardioversion der Vorkammer geleitet wird. Dies wird dadurch
erreicht, daß man die kardiovertierenden Elektroden im
Herzen oder in der Nähe desselben anordnet, um für einen
Kardioversionsweg zu sorgen, welcher im wesentlichen die
gesamte elektrische Kardioversionsenergie auf die
Vorkammer des Herzens begrenzt.
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Es ist auch beobachtet worden, daß sich während eines
zeitweilig auftretenden Herzkammerflimmerns die
Herzfrequenz auf eine hohe Frequenz ansteigt und/oder
außerordentlich schwankend wird. Bei hohen Herzfrequenzen wird
die R-Zacke jedes Herzzyklus' in eine sehr geringe
Entfernung von der T-Zacke des unmittelbar vorangehenden
Herzzyklus' geschoben. Dies schafft einen Zustand, der in der
Fachsprache als ein Zustand "R an T" bekannt ist, von dem
angenommen wird, daß er zu einem induzierten
Herzkammerflimmern beiträgt, wenn die Vorkammern in Synchronismus
mit der dicht bei der vorangehenden T-Zacke liegenden R-
Zacke kardiovertiert werden. Bei sehr stark schwankenden
Herzfrequenzen kann ein verhältnismäßig kurzer Herzzyklus
einem verhältnismäßig langen Herzzyklus folgen. Es wird
angenommen, daß dieser Zustand eine Streuung der
Erregungsfähigkeit verursacht und auch zu einem anfälligen
Zustand R an T führen kann. Zum Zweck des vollständigeren
Verstehens der vorstehend angeführten in starkem Maße
schwankenden Herzfrequenz und der sich ergebenden Folgen
daraus wird auf einen Artikel von El-Sherif u. a. mit dem
Titel "Wiedereintretende Herzkammer-Arrhythmie im
Spätzustand eines Herzinfarktes: Mechanismus, durch welchen eine
Herzzyklusfolge Kurz-Lang-Kurz das Induzieren des
Wiedereintretens erleichtert", Circulation, 83(1): 268-278 (1991)
verwiesen.
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Es ist weiterhin beobachtet worden, daß dann, wenn
Herzkammeraktivitäten sich durch das Herz ausbreiten, der
Scheitelpunkt der rechten Herzkammer geringfügig vor der
oberen linken Herzkammer aktiviert wird. Folglich kann es
sein, daß dann, wenn die Vorkammern in Synchronismus mit
einer Aktivierung des Scheitelpunktes der rechten
Herzkammer kardiovertiert werden, die Aktivierung der oberen
linken Herzkammer nicht abgeschlossen wird. Jüngste
Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Kardioversion der
Vorkammern dann, wenn die Herzkammeraktivierung nicht vollkommen
abgeschlossen ist, zu einem induzierten Herzkammerflimmern
beitragen kann.
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Der Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden Erfindung
setzt die Gefahr des Induzierens eines Herzkammerflimmerns
während des Kardiovertierens oder Defibrillierens der
Vorkammer dadurch in starkem Maße herab, daß die
elektrische Kardioversionsenergie während eines Zustandes R an T
und einer noch nicht abgeschlossenen Herzkammeraktivierung
nicht zugeführt wird. Wie man im Nachstehenden sehen wird,
erfolgt dies dadurch, daß das Anlegen der
kadiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen Energie solange
verzögert wird, bis eine vorbestimmte Verzögerungszeit
nach dem Erfassen einer Herzkammeraktivierung abgelaufen
ist. Die Verzögerungszeit wird so gewählt, daß sie von
ausreichender Dauer ist, um sicherzustellen, daß die
Herzkammeraktivierung vollkommen abgeschlossen worden ist und
von einer Dauer, die nicht ausreicht, um ein Anlegen der
elektrischen Kardioversionsenergie an die Vorkammer
während der T-Zacke zu vermeiden, die unmittelbar der
erfaßten Herzkammeraktivierung folgt. Das Ergebnis ist, daß ein
reduziertes Risiko eines induzierten Herzkammerflimmerns
gewährleistet ist, weil die elektrische
Kardioversionsenergie während des Zustandes R an T, während einer nicht
vollständig abgeschlossenen Herzkammeraktivierung oder
während einer anfälligen Periode des Herzens nicht
zugeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die einzige Figur ist ein Blockschaltbild eines vollkommen
implantierbaren Vorkammer-Defibrillators, der die
vorliegende Erfindung verkörpert, für die Zuführung von
defibrillierender elektrischer Energie zu der Vorkammer eines
menschlichen Herzens, wobei dieser in Verbindung mit einem
menschlichen Herzen gezeigt wird, bei dem die
Notwendigkeit einer Überwachung eines Vorkammerflimmerns und
möglicherweise einer Kardioversion der Vorkammer besteht.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Vor der Bezugnahme auf die einzige Figur könnte eine
allgemeine Beschreibung eines typischen oder normalen
Herzzyklus' beim Verstehen der Funktionsweise und verschiedener
Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung hilfreich sein.
Der Beginn eines Herzzyklus' wird durch eine P-Zacke
initialisiert, welche normalerweise eine kleine positive
Zacke ist. Die P-Zacke induziert eine Depolarisation der
Vorkammern des Herzens. Im Anschluß an die P-Zacke gibt es
einen Teil des Herzzyklus', der bezüglich der Amplitude im
wesentlichen konstant ist. Dieser im wesentlichen
konstante Teil hat eine Zeitdauer in der Größenordnung von
beispielsweise 120 Millisekunden.
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Der QRS-Komplex des Herzzyklus' tritt dann normalerweise
nach dem im wesentlichen konstanten Teil auf. Das
dominierende Merkmal des QRS-Komplexes ist die R-Zacke, welche
eine schnelle positive oder negative Auslenkung ist. Die
R-Zacke hat im allgemeinen eine Amplitude, die größer als
irgendeine andere Zacke des Herzzyklus' ist und hat die
Gestalt einer Spitze von verhältnismäßig kurzer Dauer mit
einem scharfen Anstieg und einem scharfen Abfall. Die R-
Zacke ist die Depolarisation der Herzkammern, und folglich
bezeichnet der Ausdruck "Herzkammer-Aktivierungen", wie er
hierin verwendet wird, R-Zacken des Herzzyklus' des
Herzens. Wie schon weiter vorn erwähnt, wird dann, wenn
Herzkammer-Aktivierungen sich durch das Herz ausbreiten, der
Scheitelpunkt der rechten Herzkammer im allgemeinen
geringfügig vor der Depolarisation der oberen linken
Herzkammer depolarisiert.
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Anschließend an den QRS-Komplex wird der Herzzyklus mit
der T-Zacke abgeschlossen, welche von dem QRS-Komplex um
ungefähr 250 Millisekunden getrennt ist. Die T-Zacke hat
eine verhältnismäßig lange Dauer, beispielsweise von der
Größenordnung von 150 Millisekunden. Während dieser T-
Zacke ist das Herz am stärksten anfällig gegen ein
induziertes Herzkammerflimmern, wenn das Herz während dieses
Zeitraums kardiovertiert werden sollte. Der nächste
Herzzyklus beginnt mit der nächsten P-Zacke. Die Dauer eines
Herzzyklus' kann in der Größenordnung von 800
Millisekunden liegen.
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Wie von jenen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind,
eingeschätzt werden kann, ist der Verlauf eines Herzzyklus'
eines Herzens, das ein Vorkammerflimmern erleidet,
deutlich anders, als derjenige, der vorstehend für einen
normalen Zyklus beschrieben worden ist. Während des
Vorkammerflimmerns gibt es im allgemeinen keine unterscheidbaren
P-Zacken, weil sich die Vorkammern in einem instabilen
oder flimmernden Zustand befinden. Desgleichen kann die
Herzfrequenz außerordentlich hoch und in starkem Maße
schwankend sein, was zu dem schon weiter vorn angeführten
Zustand R an T führt, bei dem die Herzkammeraktivierung
(R-Zacke) eines Herzzyklus' zeitlich sehr nahe bei der T-
Zacke des unmittelbar vorausgehenden Herzzyklus' liegt.
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Wenden wir uns jetzt der einzigen Figur zu, so
veranschaulicht diese einen vollkommen implantierbaren Vorkammer-
Defibrillator 30, der die vorliegende Erfindung
verkörpert, in Verbindung mit einem schematisch dargestellten
menschlichen Herzen 10, das eine Überwachung auf
Herzkammerflimmern und möglicherweise eine Kardioversion der
Vorkammern benötigt. Die in Fig. 1 dargestellten Teile des
Herzens 10 sind die rechte Herzkammer 12, die linke
Herzkammer 14, die rechte Vorkammer 16, die linke Vorkammer
18, die obere Hohlvene 20, der Koronarsinuskanal 21,
welcher, wie hierin verwendet, den Koronarsinus 22 und die
große Herzvene 23 bedeutet, das Ostium oder die Öffnung 24
des Koronarsinus', die linke freie Wand der Herzkammer 26
und die untere Hohlvene 27.
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Der Vorkammer-Defibrillator 30 besteht generell aus einer
Umhüllung 32 für das hermetische Abdichten der
innenliegenden Schaltkreiselemente des Vorkammer-Defibrillators,
die im Nachstehenden beschrieben werden, der ersten
endokardiale Leitung 34 und einer intravaskulären zweiten
Leitung 36. Die Umhüllung 32 und die erste und die zweite
Leitung 34 und 36 sind so angeordnet, daß sie unter der
Haut eines Patienten so implantiert werden können, daß der
Vorkammer-Defibrillator vollkommen implantierbar gemacht
wird.
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Die endokardiale erste Leitung 34 besteht vorzugsweise aus
einer endokardialen zweiadrigen Leitung mit Elektroden 38
und 40, die angeordnet sind, um einen elektrischen Kontakt
mit der rechten Herzkammer 12 des Herzens 10 aufzubauen.
Die Elektroden 38 und 40 gestatten ein zweipoliges
Abfühlen von Herzkammer-Aktivierungen in der rechten
Herzkammer. Wie veranschaulicht, wird die Leitung 34 durch die
obere Hohlvene 20 in die rechte Vorkammer 16 und dann in
die rechte Herzkammer 12 eingeführt.
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Die zweite Leitung 36 hat generell eine erste oder
Spitzenelektrode 44 und eine zweite oder proximale Elektrode
46. Wie veranschaulicht, ist die zweite Leitung 36
flexibel und so angeordnet, daß sie die obere Hohlvene 20
hinunter, in die rechte Vorkammer 16, in das Koronarsinus-
Ostium 24 geführt und in den Koronarsinuskanal 21 des
Herzens in der Nähe der linken Seite davon vorgeschoben
wird, so daß sich die erste oder Spitzenelektrode 44
innerhalb des Koronarsinuskanals 21 entweder innerhalb des
Koronarsinus' 22 angrenzend an die linke Herzkammer 14 und
unter der linken Vorkammer 18 oder, was am meisten zu
bevorzugen ist, innerhalb der großen Herzvene 23
angrenzend an die linke Herzkammer 14 und unter der linken
Vorkammer 18 befindet. Die Elektroden 44 und 46 haben einen
solchen Abstand voneinander, daß dann, wenn die erste
Elektrode wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, sich
die zweite Elektrode 46 in der rechten Vorkammer 16
befindet. Die erste Elektrode 44 sorgt zusammen mit der zweiten
Elektrode 46 für ein zweipoliges Abfühlen der
Herzaktivität in den Vorkammern 16 und 18. Die erste Elektrode 44
und die zweite Elektrode 46 sorgen weiterhin für die
Zuführung von defibrillierender elektrischer Energie an die
Vorkammern. Weil die erste Elektrode 44 unter der linken
Vorkammer 18 in der Nähe der linken Herzkammer 14 liegt
und sich die zweite Elektrode 46 innerhalb der rechten
Vorkammer 16 befindet, wird die elektrische Energie, die
zwischen diesen beiden Elektroden angelegt wird, im
wesentlichen auf die Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10
begrenzt. Das Ergebnis ist, daß die elektrische Energie, die
an die rechte Herzkammer 12 und die linke Herzkammer 12
angelegt wird, wenn die Vorkammern kardiovertiert oder
defibrilliert werden, minimal gehalten wird. Dies
reduziert in starkem Maße die Möglichkeit, daß ein
Herzkammerflimmern des Herzens als Ergebnis des Anlegens
defibrillierender elektrischer Energie an die Vorkammern des
Herzens induziert wird.
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Innerhalb der Umhüllung 32 hat der Vorkammer-Defibrillator
30 einen ersten Abfühlverstärker 50, einen
R-Zacken-Detektor 52 und einen zweiten Abfühlverstärker 54. Der erste
Abfühlverstärker 50 und der erste R-Zacken-Detektor 52
bilden eine erste Erfassungseinrichtung, welche zusammen
mit den Elektroden 38 und 40 der ersten Leitung 34, mit
denen Abfühlverstärker 50 verbunden ist,
Herzkammer-Aktivierungen der rechten Herzkammer 12 abfühlt. Der zweite
Abfühlverstärker 54 bildet eine zweite
Erfassungseinrichtung, welche zusammen mit der ersten Elektrode 44 und der
zweiten Elektrode 46 der zweiten Leitung 36, mit denen sie
verbunden ist, die Vorkammeraktivität des Herzens erfaßt.
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Der Ausgang aus dem ersten Abfühlverstärker 50 ist mit dem
R-Zacken-Detektor 52 verbunden. Der R-Zacken-Detektor 52
ist von dem Typ, der in dem Fachgebiet allgemein bekannt
ist, welcher einen Ausgangsimpuls liefert, nachdem ein R-
Zacken während eines Herzzyklus' des Herzens erfaßt worden
ist. Der Ausgang aus dem zweiten Abfühlverstärker 54 ist
mit einem Analog-Digital-Wandler 60 verbunden, welcher das
analoge Signal, das repräsentativ für die
Vorkammeraktivität des jeweils erfaßten Herzens ist, in digitale
Stichproben für eine weitere Verarbeitung in einer im
Nachstehenden zu beschreibenden Art und Weise umwandelt.
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Die Umhüllung 32 des Vorkammer-Defibrillators 30
umschließt weiterhin einen Mikroprozessor 62. Der
Mikroprozessor 62 ist vorzugsweise in einer Art und Weise
implementiert, wie sie im Nachstehenden beschrieben wird. Das
Implementieren des Mikroprozessors 62 in Übereinstimmung
mit dieser Ausführungsform der Erfindung führt zu einer
Vielzahl funktioneller Stufen. Die Stufen umfassen einen
Synchronisationsdetektor 64, eine
Verzögerungszeit-Steuerstufe 66, eine Vergleicherstufe 68, eine Zeitverzögerungs-
Einstellstufe 70, einen Vorkammerarrhythmie-Detektor in
der Form eines Vorkammerflimmerdetektors 72 und eine
Ladungslieferungs- und Energie-Steuerstufe 74.
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Der Mikroprozessor 62 ist so angeordnet, daß er in
Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Speicher arbeitet, der
mit dem Mikroprozessor 62 über einen (nicht gezeigten)
Mehrfachbit-Adreßbus und einem (nicht gezeigten)
Zweirichtungs-Mehrfachbit-Datenbus verbunden ist. Dies gestattet,
daß der Mikroprozessor 62 gewünschte Speicherplätze
innerhalb des Speichers für die Ausführung von Schreib- oder
Leseoperationen adressiert. Während einer Schreiboperation
speichert der Mikroprozessor Daten, wie beispielsweise
Zeitintervalle oder Arbeitsparameter, in dem Speicher an
den Adressen, die durch aus mehreren Bits bestehenden
Adressen definiert werden, die über den Adreßbus
übertragen werden und überträgt die Daten in den Speicher 92 über
den Zweirichtungs-Mehrfachbit-Datenbus. Während einer
Leseoperation erhält der Mikroprozessor 62 Daten aus dem
Speicher an den Speicherplätzen, die durch die über den
Adreßbus gelieferten aus mehreren Bits bestehenden
Adressen identifiziert werden und empfängt die Daten aus dem
Speicher über den Zweirichtungs-Datenbus.
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Für die Eingabe von Arbeitsparametern in den
Mikroprozessor 62, wie beispielsweise die Zeitverzögerung, auf die im
Nachstehenden Bezug genommen wird, in die
Zeitverzögerungs-Einstellstufe 70, empfängt der Mikroprozessor 62
programmierbare Arbeitsparameter von einer externen
Steuerung 100, welche sich außerhalb der Haut des Patienten
befindet. Die externe Steuerung 100 ist so angeordnet, daß
sie eine Verbindung zu einem Empfänger/Geber 102 innerhalb
von Umhüllung 32 herstellt, welcher mit dem Mikroprozessor
62 über einen Zweirichtungsbus 104 verbunden ist. Der
Empfänger/Geber 102 kann von einem in der Technik allgemein
bekannten Typ für die Übertragung verschiedener
Informationen, welche er von dem Mikroprozessor 62 erhält, zu der
externen Steuerung 100 oder für das Empfangen von
Programmierparametern von der externen Steuerung 100 sein, welche
der Empfänger/Geber 102 dann zu dem Mikroprozessor 62 zum
Zweck einer Speicherung in dem internen Speicher
überträgt, beispielsweise in der
Zeitverzögerungs-Einstellstufe 70 oder in dem vorstehend erwähnten externen
Speicher innerhalb der Umhüllung 32.
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Der Empfänger/Geber 102 hat eine Geberspule 106, so daß
der Empfänger/Geber 102 und die Spule 106 eine
Übertragungseinrichtung bilden. Solche Übertragungseinrichtungen
sind in der Fachwelt allgemein bekannt und können, wie
vorstehend vermerkt, benutzt werden, um Kommandos von
außen zu der implantierbaren Umhüllung 32 zu empfangen und
um Daten zu der externen Steuerung 100 von der
implantierten Umhüllung 32 zu übertragen. Ein solches
Übertragungssystem wird beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4,586,508
offenbart.
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Um die Identifizierung der verschiedenen strukturellen
Elemente innerhalb der Umhüllung 32 abzuschließen, hat der
Vorkammer-Defibrillator 30 weiterhin einen Lade- und
Speicherkondensator-Schaltkreis 76 des in der Technik
allgemein bekannten Typs, welcher einen Speicherkondensator auf
einen vorbestimmten Spannungspegel auflädt und einen
Entladeschaltkreis 78 für das Entladen des
Speicherkondensators innerhalb von Schaltkreis 76 um einen vorbestimmten
Betrag, um für eine gesteuerte Entladungsabgabe an
elek
trischer Energie an die Vorkammer des Herzens zu sorgen,
wenn dies erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist der
Entladeschaltkreis 78 mit der ersten Elektrode 44 und der
zweiten Elektrode 46 der zweiten Leitung 36 für ein Anlegen
der kardiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen
Energie an die Vorkammer verbunden. Schließlich hat der ·
Defibrillator 30 eine sich erschöpfende Energiequelle 80,
wie beispielsweise eine Lithiumbatterie, für die
Bereitstellung von Energie an die elektrischen Bauelemente des
Vorkammer-Defibrillators 30.
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Der Abfühlverstärker 50 und der R-Zacken-Detektor 52
erfassen kontinuierlich das Auftreten von
Herzkammeraktivitäten der rechten Herzkammer 12. Wenn die Zeitintervalle
zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden R-Zacken die
Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Vorkammerflimmerns
anzeigen, dann setzt der Mikroprozessor 62 den
Vorkammerflimmer-Detektor 72, den Abfühlverstärker 54 und den
Analog-Digital-Wandler 60 in Funktion. Wenn der
Vorkammerflimmer-Detektor 72 feststellt, daß sie die Vorkammern 16
und 18 in einem Flimmerzustand befinden und folglich die
Notwendigkeit einer Kardioversion besteht, dann verursacht
die Ladungsabgabesteuerung 74, daß der Lade- und
Speicherkondensatorschaltkreis 76 den Speicherkondensator
innerhalb von Schaltkreis 76 auflädt. Der
Vorkammer-Defibrillator ist dann bereit, elektrische Kardioversionsenergie an
die Vorkammern 16 und 18 in der richtigen Zeit in der im
Nachstehenden beschriebenen Art und Weise anzulegen.
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Der Synchronsisationsdetektor 64, die Verzögerungszeit-
Steuerstufe 66, die Vergleicherstufe 68 und die
Zeitverzögerungs-Einstellstufe 70 bilden eine
Verzögerungseinrichtung 82 für das Verzögern des Anlegens der
elektrischen Kardioversionsenergie an die Vorkammern 16 und 18
des Herzens 10 bis zu einem Zeitpunkt nach dem Erfassen
einer Herzkammer-Aktivierung durch den Abfühlverstärker 50
und den R-Zacken-Detektor 52. Die vorbestimmte
Verzöge
rungszeit wird vorher in die
Zeitverzögerungs-Einstellstufe 70 von der externen Steuerung 100 und über den
Geber/Empfänger 102 wie weiter vorn beschrieben eingegeben.
Desgleichen wird der Verzögerungszeitgeber gelöscht, wenn
der Speicherkondensator in Schaltkreis 76 seinen vollen
Ladezustand erreicht.
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Der Synchronisationsdetektor 64 liefert einen Impuls an
den Verzögerungs-Zeitgeber als Reaktion auf den Impuls von
dem R-Zacken-Detektor nach dem Erkennen einer Herzkammer-
Aktivierung. Vor dem Starten des Verzögerungs-Zeitgebers
kann jedoch ein Zählen des Synchronisationsimpulses
angewandt werden, wobei der Synchronisations-Detektor 64
zuerst eine vorgegebene Anzahl, beispielsweise fünf,
aufeinanderfolgende R-Zacken-Erfassungsimpulse von R-Zacken-
Detektor 52 zählt, um sicherzustellen, daß es noch eine
zuverlässige Erfassung der Herzkammer-Aktivierungen gibt.
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Nach dem sechsten Impuls von R-Zacken-Detektor 52 (wenn
ein solches Impulszählen zur Anwendung kommt) oder nach
dem ersten Impuls von R-Zacken-Detektor 52 (wenn ein
solches Impulszählen nicht zur Anwendung kommt) liefert der
Synchronisationszähler 64 seinen Impuls an den
Verzögerungszeitgeber 66, um den Verzögerungszeitgeber zu
starten. Die Vergleicherstufe 68 vergleicht dann
kontinuierlich die Zeit, die in dem Verzögerungszeitgeber 66
vorhanden ist, mit der in der Zeitverzögerungs-Einstellstufe 70
gespeicherten vorbestimmten Verzögerungszeit. Wenn die in
dem Verzögerungszeitgeber 66 enthaltene Zeit gleich der
gespeicherten Verzögerungszeit ist, dann verursacht die
Vergleicherstufe 68, daß die Ladungsabgabesteuerung 74 ein
Steuersignal an den Entladeschaltkreis 78 für ein Entladen
der in Schaltkreis 76 gespeicherten elektrischen
Kardioversionsenergie zwischen den Elektroden 46 und 44 abgibt.
Dadurch wird die elektrische Kardioversionsenergie an die
Vorkammern 16 und 18 des Herzens angelegt.
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Das Ergebnis des Vorstehenden ist, daß die elektrische
Kardioversionsenergie an die Vorkammern angelegt wird,
wenn die Vorkammern eine Kardioversion benötigen und eine
vorbestimmte Verzögerungszeit nach einer der Herzkammer-
Aktivierungen erkannt wird. Die Verzögerungszeit wird so
gewählt, daß sie lang genug ist, um sicherzustellen, daß
die Herzkammer-Aktivierung, welche letztendlich den
Verzögerungszeitgeber 66 startet, abgeschlossen ist und kurz
genug, um eine Kardioversion der Vorkammern während der T-
Zacke zu vermeiden, welche unmittelbar der Herzkammer-
Aktivierung in ungefähr 250 Millisekunden folgt.
Beispielsweise und nicht als Einschränkung kann die
Verzögerungszeit innerhalb des Bereichs von fünf bis zu achtzig
Millisekunden liegen. Der Bereich geeigneter
Verzögerungszeiten hängt natürlich von der speziellen Herzphysiologie
eines speziellen Patienten ab.
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Durch die Steuerung des Anlegens oder der Lieferung der
elektrischen Kardioversionsenergie in der vorstehenden Art
und Weise wird sichergestellt, daß die Vorkammern nicht
während einer nur teilweise abgeschlossenen Herzkammer-
Aktivierung, einem Zustand R an T oder des anfälligen
Zeitraums des T-Zackens des Herzens kardiovertiert werden.
Die vorliegende Erfindung sorgt folglich für einen
verbesserten Vorkammer-Defibrillator, welcher eine erhöhte
Sicherheit beim Reduzieren des Risikos aufweist, ein
Herzkammerflimmern zu induzieren, wenn eine Kardioversion des
Herzens erfolgt.
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Während eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, können
Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die
verzögerte Kardioversion der vorliegenden Erfindung mit
Vorteil bei einem externen Vorkammer-Defibrillator
verwendet werden, bei dem eine Elektrode oder Elektroden, die
an der Haut eines Patienten anhaften, zusammen mit einem
R-Zacken-Detektor für das Erfassen von
Herzkammer-Aktivie
rungen benutzt werden und Oberflächen-Kissenelektroden für
das Anlegen der elektrischen Kardioversionsenergie an die
Vorkammern des Herzens verwendet werden. Die Oberflächen-
Erfassungs- und Kissenelektroden sind in der Technik
allgemein bekannt. Folglich ist deshalb in den beigefügten
Ansprüchen beabsichtigt, daß sie alle solchen
Veränderungen und Modifikationen mit umfassen, welche in den
Geltungsbereich der Erfindung fallen, so, wie dies in den
Ansprüchen definiert ist.