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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
generell implantierbare Herzstimulationsvorrichtungen und betrifft
insbesondere einen implantierbaren Defibrillator, der synchron zu
dem Fibrillationssignalverlaur Defibrillationsenergie abgibt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Nach der Erfassung einer ventrikulären Fibrillation,
geben implantierbare Defibrillatoren des Standes der Technik typischerweise
einen Defibrillationsstoß ab,
sobald ihre Hochspannungs-Kondensatoren (HV-Capacitors) aufgeladen
sind, und bei fortschrittlicheren Systemen dann, wenn eine ventrikuläre Fibrillation
(VF) bestätigt
worden ist. Der Zeitpunkt des Stoßes bezieht sich entweder nicht
auf den Status des VF-Signals oder wird synchron zu dem nächsten Herzkomplex
abgegeben, und zwar nach Bestätigung
und/oder Ladungsvervollständigung.
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In "Genesis of Sigmoidal Dose-Response Curve
During Defibrillation by Random Shock: A Theoretical Model Based
on Experimental Evidence for a Vulnerable Window during Ventricular
Fibrillation" in Pace
1990, 13: 1326-1343 diskutieren Hsia und Mahmud ein theoretisches
Modell und experimentelle Ergebnisse für die Verwendung eines Oberflächen-Elektrokardiogramms
(EKG) , um ein Fenster der VF zu identifizieren, während dessen
das Herz für
eine Defibrillation empfänglicher
ist. In ihren Experimenten verglichen sie die VF-Signalverlaufspannung
zum Zeitpunkt der Stoßabgabe
bei erfolgreichen und erfolglosen Stößen. Die Stoßstärke wurde konstant
gehalten und wurde so gewählt,
um eine Defibrillationserfolgsrate von 50% zu erzeugen. Wenn man
eine Aufzeichnung von einem Lead II Oberflächen-EKG verwendet, wurde herausgefunden,
dass die absolute VF-Spannung
(absolute VF voltage, AVFV) bei einer erfolgreichen Defibrillation signifikant
größere Werte
aufwies, im Vergleich zu einer erfolglosen Defibrillation. Ihre
Experimente unter Verwendung eines Intrakardial Elektrogramms aus zwei
epikardialen Patch-Elektroden anstelle des EKG vom Typ Lead II zur
Verfolgung des Zustands der VF zeigten jedoch keinen signifikanten
Unterschied der AVFV zwischen einer erfolgreichen und einer erfolglosen
Defibrillation. Sie offenbaren nicht, wie das Fenster einer VF-Empfänglichkeit
gegenüber einer
Defibrillation in einer implantierbaren Vorrichtung verwendet werden
könnte.
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In einem Abstract aus der American
Heart Association-Conference
in Atlanta, November 1993, beschreiben Hsia und Frerk et al. eine "On-line Electronic
Identification of a Period of Vulnerability to Defibrillation Using
Real-time Ventricular Fibrillation Waveform Analysis". Dieses System,
wenn implementiert wie beschrieben, würde in einer herkömmlichen
implantierbaren Vorrichtung jedoch nicht arbeiten, und zwar aufgrund
der Tatsache, dass das Elektrogramm aus einem bipolaren Paar von
endokardialen Schrittmacher- und Erfassungselektroden nicht die
Information bereitstellen würde,
die notwendig ist, um eine brauchbare AVFV zu erzeugen, was notwendig
ist, um das Empfänglichkeitsfenster
für eine
Defibrillation zu bestimmen.
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Die EP-A-0 560 569 offenbart einen
implantierbaren Defibrillator, aus dem die Merkmale des ersten Teils
der Ansprüche
1 und 8 bekannt sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der implantierbare Defibrillator
der vorliegenden Erfindung reduziert die Defibrillationsschwelle
("defibrillation
threshold", DVT)
durch Abgeben eines Defibrillationsstoßes während einer Periode einer ventrikulären Fibrillation
(VF), wenn das Herz für eine
Defibrillation am empfänglichsten
ist. Eine Variation im Zustand der Erregbarkeit von Herzgewebe führt zu einer
zyklischen Periode erhöhter
Empfänglichkeit
gegenüber
einer Defibrillation. Die empfängliche
Periode tritt zu einem Zeitpunkt auf, wenn die Anzahl von erregbaren
Zellen gering ist, d. h. bei einem höheren Zustand totaler Depolarisation.
Es wird eine Fernfeld-Erfassung dazu verwendet, um ein Elektrogramm
bereitzustellen, das während
einer VF überwacht
wird, beginnend mit dem Aufladen der Hochspannungs-Kondensatoren,
um ein relatives Maß der absoluten
ventrikulären
Fibrillationsspannung (AVFV) zu bestimmen, bei der es sich um einen
Grobmarker der Anzahl von erregbaren Zellen handelt. Da ein Elektrogramm
empfindlich ist in Bezug auf den Ort der Erfassungselektroden, ist
es wichtig, eine unipolare, d. h. Fernfeld-Erfassung zu verwenden, um den höheren Zustand
totaler Depolarisation in dem Herz herauszufinden. Ein bipolares
Signal, das das zum Erfassen in implantierbaren Defibrillatoren
gewöhnlich
verwendete Signal ist, gibt eine Information betreffend ledig- lich die VF-Signalverläufe bzw.
Signalfronten, die durch den lokalen Bereich zwischen den zwei Elektroden
hindurch verlaufen, typischerweise die RV-Schrittmacher und die
RV-Erfassungselektrode. Die Amplitude des Signals hängt teilweise von
der Richtung ab, in die die Signalfront wandert; das Signal wird
am größten sein,
wenn es parallel zu den zwei Elektroden wandert, und am kleinsten, wenn
es senkrecht hierzu verläuft.
Durch Verwenden von Elektroden, die wenigstens vier Zentimeter voneinander
entfernt angeordnet sind, lässt
sich ein ventrikuläres
Fibrillationssignal erhalten. Dieses Signal wird kontinuierlich überwacht,
gewöhnlicherweise beginnend
mit dem Aufladen der Hochspannungs-Kondensatoren. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
wird ein laufender Mittelwert der AVFV, beispielsweise für die letzter
fünf Sekunden,
dazn verwendet, um zu bestimmen, ob das EKG-Signal relativ groß oder klein
ist. Wenn die Kondensatoren vollständig aufgeladen sind, wird
der Stoß abgegeben
während
einer Periode der VF, wenn die absoluten Werte der Spitzenwert-
und Talspannungen, berechnet innerhalb einer aufeinanderfolgenden
Reihe von Fenstern von 250 Millisekunden, den berechneten Mittelwert überschreiten,
der während
des laufenden Fensters überwacht
bzw. beobachtet wird, und zwar um einen gewünschten Betrag, beispielsweise 125%.
Der laufende Mittelwert wird berechnet, indem auf eine vorbestimmte
Anzahl der jüngsten
Fenster mit 250 Millisekunden gesehen wird, typischerweise fünf Sekunden
oder etwa 20 Fenster. Der Wert jedes Fensters kann berechnet werden,
indem die absoluten Werte sämtlicher
Datenpunkte in einem Fenster Bemittelt werden, durch Mitteln der
absoluten Werte sämtlicher
Spitzenwerte und Täler
in einem Fenster oder durch Betrachten der Fläche unter der Kurve für das Fenster.
In der bevorzugten Ausführungsform wird
lediglich das jüngste
Signal berücksichtigt,
da ältere
Daten beim Bestimmen, wann der Defibrillationsstoß abzugeben
ist, möglicherweise
nicht relevant sind. Der Defibrillationsstoß wird zeitlich so bemessen,
dass er mit einem relativen Maximum der absoluten VF-Spannung (einem
Spitzenwert oder einem Tal) zusammenfällt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform
wird eine relative maximale Amplitude der absoluten VF-Spannungen
aus den Fenstern berechnet, und ein Stoß wird bei Abschluss des Aufladens
der Hochspannungs-Kondensatoren und Bestätigung der VF abgegeben, wenn
die gemessene AVFV sich innerhalb einer gewünschten Percentile des relativen
Maximums befindet, beispielsweise 50 bis 90%. Wie bei dem laufenden
Mittelwert ist die Anzahl von zur Bestimmung des relativen Maximums
verwendeten Fenstern begrenzt auf die jüngste Zeitperiode, beispielsweise
fünf Sekunden.
Dies gewährleistet,
dass nur der relevanteste Abschnitt des VF-Signals dazu verwendet wird, um zu bestimmen,
wann der Defibrillationsstoß abzugeben
ist.
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Es können mehr als zwei Elektroden
in Kombination verwendet werden, um das VF-Signal oder -Signale
zu erzeugen. Es können
zwei Paare von Elektroden verwendet werden, die eine Elektrode gemeinsam
haben oder auch nicht, um Fibrillations-Signalfronten aus zwei Richtungen zu
beobachten.
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Die Elektroden, die zum VF-Überwachen verwendet
werden, können
dieselben Elektroden sein, die dazu verwendet werden, den Hochenergie-Defibrillationsstoß abzugeben
und Schrittmacher- und Erfassungsfunktionen bereitzustellen. Dies ist
vorteilhaft, da keine separaten Zuleitungen erforderlich sind, und die
vorliegende Erfindung kann mit existierenden Zuführungsbzw. Anschlusssystemen verwendet
werden.
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In dem Defibrillator ist ein Sicherheitszeitgeber
enthalten, so dass dann, wenn eine relativ große absolute VF-Spannung nicht
erhalten wird, um die Abgabe des Stoßes innerhalb einer gewissen
Zeit, beispielsweise fünf
Sekunden ab der Beendigung des Rufladens der Hochspannungs-Kondensatoren und
der Bestätigung
der VF, zu triggern, der Stoß dennoch
abgegeben wird. Der Stoß wird
dennoch synchron mit dem nächsten
Herzkomplex abgegeben. Es ist anzumerken, dass der Sicherheitszeitgeber
alternativ so eingestellt werden kann, dass er die Zeit von der
Erfassung einer Einleitung der VF misst.
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Die vorliegende Erfindung ist gerichtet
auf das Bereitstellen eines Defibrillators, der die Wahrscheinlichkeit
für eine
erfolgreiche Defibrillation bei einer beliebigen bestimmten Stoßstärke erhöht, indem
der Defibrillationspuls während
einer Periode abgebeben wird, die einem relativ hohen Zustand einer
Depolarisation der Herzzellen entspricht, wie sie überwacht
wird von einem unipolaren Elektrogramm während einer VF.
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Es ist demzufolge eine Hauptaufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen implantierbaren Herz-Defibrillator
anzugeben, der einen Defibrillationspuls zu einem Zeitpunkt abgibt,
zu dem das Herz am wahrscheinlichsten defibrilliert wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein
implantierbares Herz-Stimulationssystem anzugeben, dass mit zuvor
implantierten Defibrillations-Anschlusssystemen verwendet werden
kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung lassen sich leichter verstehen unter Bezugnahme
auf die nachstehende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit
der beigefügten
Zeichnung, in der:
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1 eine
Darstellung einer rechten ventrikulären (RV) Schrittmacherelektrode
und eines aktiven Pulsgeneratorgehäuses ist, die subkutan (SubQ) in
dem linken pektoralen Bereich des Patienten angeordnet sind, der
dazu verwendet wird, das ventrikuläre Fernfeld-Elektrogramm zu
erfassen;
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2A und 2B Flussdiagramme sind, die
die Verarbeitung von Elektrogrammen darstellen, um Defibrillationsenergie
abzugeben, wenn das Herz am empfänglichsten
dafür ist,
defibrilliert zu werden;
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3 eine
simulierte Aufzeichnung eines Fernfeld-Elektrogramms während einer ventrikulären Fibrillation
ist und die Abgabe eines Defibrillationsstoßes zeigt; und
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4 bis 9 verschiedene Erfassungskonfigurationen
zur Verwendung mit der Erfindung darstellen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist gerichtet
auf die Bereitstellung eines Defibrillators, der einen Defibrillationsstoß an das
Herz während
einer Periode einer ventrikulären
Fibrillation (VF) abgibt, in der es am wahrscheinlichsten ist, dass
der Stoß darin
erfolgreich ist, das Herz zu defibrillieren. Eine Variation im Zustand
der Erregbarkeit der Zellen in dem Herzen führt zu einer zyklischen Periode
erhöhter
Empfänglichkeit
für eine
Defibrillation. Die empfängliche
Periode tritt auf, wenn die Anzahl der erregbaren Zellen gering
ist, d. h. ein höherer
Zustand totaler Depolarisation. Die absolute VF-Spannung (AVFV)
ist ein Grobmarker für
die Anzahl der erregbaren Zellen.
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1 ist
eine Darstellung einer rechten ventrikulären (RV) Schrittmacherelektrode 10 und
eines aktiven Pulsgeneratorgehäuses 12,
die subkutan (SubQ) in dem linken pektoralen Bereich des Patienten
angeordnet sind, und zwar zum Erfassen des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms.
Im Gegensatz zu bipolaren Elektrogrammen, die erhalten würden, indem
von der RV-Schrittmacherelektrode 10 zu der
RV-Erfassungs- und/oder Defibrillationselektrode 14 erfasst
bzw. sensiert wird (die übliche
Kombination zum Erfassen bzw. Sensieren), stellt das Fernfeld- oder
unipolare Elektrogramm die notwendige Information bereit, um die
Periode erhöhter
Empfänglichkeit
für eine
Defibrillation zu bestimmen. Ein herkömmlicher bipolarer Sensor kann
auch dazu verwendet werden, um EKG-Signale an die Fibrillations-Erfassungsschaltkreise
zu liefern.
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Die 2A und 2B sind ein Flussdiagramm der
Schritte, die von der Logik- und Erfassungsschaltung des implantierbaren
Defibrillators durchgeführt werden,
zum Verarbeiten der ventrikulären
Nahfeld- und Fernfeld-Elektrogramme, um Defibrillationsenergie abzugeben,
wenn das Herz dafür
am empfänglichsten
ist, um defibrilliert zu werden. Eine Fibrillation des Herzens des
Patienten wird im Schritt 30 erfasst, und zwar unter Verwendung
gewöhnlicher
Erfassungstechniken und eines Nahfeldelektrogramms. Das Aufladen
der Hochspannungskondensatoren (HV-Kondensatoren) wird im Schritt 32 gestartet, nach
der VF-Erfassung. Im Schritt 34 wird eine laufende Sequenz
bzw. Folge von Fenstern gestartet, um die AVFV für das Fernfeld-Elektrogramm während des
Rufladens der Kondensatoren zu bestimmen. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die laufende Folge von Fenstern etwa fünf Sekunden lang, könnte jedoch
länger
oder kürzer
sein. Auch eine Reihe von kleineren Fenstern, wobei jedes Fenster
in der Folge etwa 250 Millisekunden lang ist. Lediglich die jüngsten Fenster
in der Folge werden für
Berechnungen zum Einstellen des nachstehend erörterten Schwellenwertes verwendet.
Es ist anzumerken, dass die Folge von Fenstern, die gewählt wird
mit einer Zeit, die lany genug ist, um die Signalstärke optimal
zu charakterisieren oder ein Signal eines lokalen relativen Maximums
zu identifizieren, keine physikalische Existenz besitzt, sondern
eine fortlaufende Berechnung einer jeweils jüngsten feststehenden Periode
des Elektrogrammsignals ist. In der bevorzugten Ausführungsform
wird ein neues Fenster alle 250 Millisekunden berechnet, so dass
eine Folge von Scheiben bzw. Spannen entlang des Datensignals bereitgestellt
wird. Alternativ hierzu könnte
ein neues Fenster bei jedem neuen Datenpunkt berechnet werden, so
dass sich das Fenster entlang des Datensignals verschiebt. Bei jedem
Verfahren ist es bevorzugt, dass nur der jüngste Abschnitt des VF-Datensignals dazu
verwendet wird, um einen laufenden Mittelwert oder ein relatives
Maximum der AVFV zu berechnen. Die AVFV während jedes Fensters lässt sich
auf eine Anzahl von Wegen berechnen, einschließlich des Ermittelns eines
Mittelwertes des absoluten Wertes aller erfassten Punkte, des Ermittelns
eines Mittelwertes der absoluten Werte sämtlicher Spitzenwerte, oder indem
eine Fläche
unter der Signalverlaufkurve berechnet wird, oder durch Verwenden
anderer vergleichbarer Algorithmen. Um diese Berechnung zu erleichtern,
ist es bevorzugt, dass das erfasste EKG frühzeitig während der Verarbeitung digitalisiert
wird, wie es in dem US-Patent Nr. 5,027,814 von Carroll et al. gezeigt
ist.
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Zu diesem Zeitpunkt. wird eine Schleife
gestartet, die für
die Zeit des Rufladens der HV-Kondensatoren andauert. Eine AVFV
wird bei Schritt 36 für jedes
neue Fenster berechnet, und zwar unter Verwendung des Fernfeld-EGM.
Ein neuer Mittelwert oder ein relatives Maximum der AVFV wird dann
im Schritt 38 berechnet, und zwar für jedes neue Fenster in der
Folge. Für
die Berechnung des relativen Maximums werden jedes Mai dann, wenn
ein neuer Wert erzeugt wird, sämtliche
Werte in dem laufenden Fenster verglichen, und der größte Wert
wird das neue relative Maximum. Das Vorhandensein der ventrikulären Fibrillation
wird im Schritt 44 bestätigt. Wenn
die VF nicht mehr vorliegt, wird der Stoß bzw. Stoßprozess im Schritt 46 abgebrochen,
und das Aufladen der Kondensatoren wird angehalten. Wenn die VF
noch vorliegt und die Kondensatoren nicht vollständig aufgeladen sind, verursacht
Schritt 48, dass das System auf den Schritt 38 zurückgeschleift wird,
um die nächste
AVFV der laufenden- Folge von Fenstern zu berechnen.
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Unter Bezugnahme auf 2B wird, sobald die HV-Kondensatoren vollständig aufgeladen
sind, als Sicherheitsmaßnahme
ein Abwärtszeitgeber
gestartet, und zwar im Schritt 50. Als nächstes wird
ein AVFV-Schwellenwert im Schritt 52 eingestellt, und zwar
auf der Grundlage des Mittelwerts oder des relativen Maximums der
RVFV zu jenem Zeitpunkt. Wenn eine AVFV, die diesen Schwellenwert überschreitet,
nicht erreicht ist zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zeitgeber abgelaufen
ist, und zwar im Schritt 54, dann wird das Vorhandensein
einer VF im Schritt 56 nochmals bestätigt. Wenn die VF noch vorhanden
ist, wird der Defibrillationsstoß im Schritt 58 synchron
zu dem nächsten
erfassten Herzkomplex des Elektrogramms abgegeben. Wenn die VF nicht
erneut bestätigt
wird, dann wird der Stoß abgebrochen,
und zwar im Schritt 60. Bei der bevorzugten Ausführungsform
wird der Zeitgeber auf einen Wert zwischen zwei und sechs Sekunden
eingestellt, es könnte
jedoch auch ein kürzerer
oder längerer
Zeitgeber verwendet werden. In der bevorzugten Ausführungsform
wird ein laufender Mittelwert der AVFV im Schritt 52 dazu verwendet,
um einen Schwellenwert zur Abgabe des Defibrillationsstoßes einzustellen.
Der Mittelwert wird fortlaufend berechnet, selbst nachdem das Aufladen der
Kondensatoren abgeschlossen ist. Bei einer alternativen Ausführungsform
wird ein relatives Maximum der AVFV dazu verwendet, um den Schwellenwert
einzustellen, und zwar im Schritt 52. Der Wert des Schwellenwertes
muss so eingestellt werden, dass er nicht so hoch ist, dass es unwahrscheinlich ist,
dass die AVFV, gemessen nach Beendigung des Rufladens der HV-Kondensatoren,
so groß ist
wie der AVFV-Schwellenwert, muss jedoch hinreichend groß sein,
damit der Vorteil der vorliegenden Erfindung realisiert wird. Wenn
der Schwellenwert eingestellt wird auf der Grundlage eines laufenden
Mittelwertes der AVFV, liegt ein typischer Multiplikator zwischen 1,1
und 1,4. Wenn der Schwellenwert eingestellt wird auf der Grundlage
eines relativen Maximums der AVFV, liegt ein typischer Multiplikator
zum Einstellen des Schwellenwertes zwischen etwa 0,5 und 0,9.
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Sobald der Abwärtszähler im Schritt 50 gestartet
ist, wird eine Schleife gestartet, um den geeigneten Zeitpunkt zur
Abgabe des Defibrillationsstoßes herauszufinden.
Da das laufende Fenster sich über die
Zeit hin fortsetzt, wenn die Kondensatoren vollständig aufgeladen
sind, kann der Defibrillationsstoß bei dem ersten Spitzenwert
oder Tal nach der Vervollständigung
der Aufladung abgegeben werden, wenn die AVFV-Schwellenwertbedingung im Schritt 62 erfüllt. wird.
Da die Erfindung am besten arbeitet, wenn der Defibrillationsstoß synchron
zu einem relativ großen
Spitzenwert abgegeben wird, wird ein zweiter Schwellenwert dazu
verwendet, um zu bestimmen, ob der Defibrillationsstoß in einen
bestimmten Komplex hinein abzugeben ist oder nicht, und zwar im Schritt 64.
Dieser zweite Schwellenwert kann eine Funktion des Mittelwertes
oder des relativen Maximums der AVFV sein, oder kann unabhängig hiervon eingestellt
sein. Wenn ein hinreichend großer
Spitzenwert im Schritt 64 erfasst wird, dann wird die VF im
Schritt 56 erneut bestätigt,
und der Defibrillationsstoß wird
im Schritt 58 abgegeben. In Abhängigkeit von der Dauer der
laufenden Folge von Fenstern kann der erste Schwellenwert erfüllt werden
und dennoch kann der aktuellste Herzkomplex zu klein sein, um den
zweiten Schwellenwert zu erfüllen.
Dies verhindert, dass der Defibrillationsstoß zu einem Zeitpunkt abgegeben
wird, wenn die Anzahl von erregbaren Zellen größer ist als erwünscht ist,
um von den Verfahren der Erfindung einen Vorteil zu ziehen. In jenem
Fall wird die Abgabe des Stoßes
für eine
Zeitspanne eines Fensters von 250 Millisekunden verzögert, und
zwar im Schritt 66. Somit schaut das System auf einige Spitzenwerte
in dem neuen Fenster, um einen zu finden, der den zweiten Schwellenwert überschreitet.
Wenn ein solcher nicht innerhalb von 250 Millisekunden gefunden
wird, wird die AVFV aus dem letzten Fenster dazu verwendet, um einen
aktualisierten Mittelwert oder ein aktualisiertes relatives Maximum
der AVFV zu berechnen und um einen neuen Schwellenwert einzustellen,
und zwar im Schritt 52.
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3 ist
eine simulierte Aufzeichnung eines Fernfeld-Elektrogramms, das eine ventrikuläre Fibrillation
zeigt. Anfänglich
befindet sich das Herz in einem Sinuszustand, und dann tritt eine
Fibrillation auf. Sobald die Fibrillation erfasst ist, was generell
eine minimale Anzahl von kurzen Herzintervallen benötigt, wird
das Aufladen der Hochspannungs-Kondensatoren des Defibrillators
initiiert. Zu jenem Zeitpunkt wird die laufende Folge von Fenstern
initiiert. In Abhängigkeit
von dem Fibrillationsintervall fängt
jedas Fenster etwa ein bis vier Herzkomplexe ein. Ein größeres Fenster
von bis zu einer Sekunde oder mehr könnte verwendet werden. Das
digitalisierte Fibrillationsspannungssignal wird dann verarbeitet,
um die AVFV für
jenes Fenster bereitzustellen. Die Figur zeigt, dass ein Defibrillationsstoß abgegeben
wird und dass das Signal in einen Sinuszustand zurückkehrt.
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Zusätzlich zu der Erfassungselektrodenkonfiguration,
die in 1 gezeigt ist,
die eine RV-Schrittmacherelektrode an einem aktiven Pulsgeneratorgehäuse verwendet,
kann eine Fernfeld-Erfassung erreicht werden unter Verwendung von
Elektrogrammen aus anderen Kombinationen von Elektroden, einschließlich jener
der 4 bis 9. Einige Elektrodenkonfigurationen
können
zum Bestimmen des relativen Maßes
der Depolarisation des Herzens besser sein als andere, und die bevorzugte
Konfiguration kann für
unterschiedliche Patienten unterschiedlich sein. Um die beste Konfiguration
für einen vorgegebenen
Patienten zu bestimmen, können
verschiedene Kombinationen der Anschlüsse bzw. Zuleitungen in einem
Patienten an einem Implantat getestet werden, um herauszufinden,
welche am effektivsten ist. Alternativ hierzu könnte die Erfassungskonfiguration
des implantierbaren Defibrillators nach der Implantation extern
programmiert werden. Die effizienteste Konfiguration könnte bestimmt
werden während
eines postoperativen Testvorgangs.
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4 ist
eine schematische Darstellung des Erfassens des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms unter
Verwendung einer RV-Schrittmacherelektrode 10 und
einer subkutanen Defibrillationselektrode 16. Dies ist
dieselbe Konfiguration, die in 1 gezeigt ist,
mit der Ausnahme, dass eine separate subkutane Defibrillationselektrode 16 anstelle
eines aktiven Pulsgeneratorgehäuses 12 verwendet
wird. 5 ist eine schematische
Darstellung des Erfassens des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms unter
Verwendung einer RV-Schrittmacherelektrode 10 und einer SVC-Defibrillationselektrode 18. 6 ist eine schematische
Darstellung der Erfassung des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms
unter Verwendung einer RV-Schrittmacherelektrode 10,
einer Defibrillationselektrode 18 in der Vena Cava Superior
(SVC) und einer subkutanen Defibrillationselektrode 16.
Bei dieser Konfiguration wirkt die RV-Schrittmacherelektrode als ein Pol,
und die SVC- und die subkutane Elektrode werden in Kombination dazu
herangezogen, um den zweiten Pol zu bilden, so dass lediglich ein ventrikuläres Fernfeld-Elektrogramm
erzeugt wird.
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Bei einer alternativen Ausführungsform
können
die RV- und die SVC-Elektrode ein Erfassungspaar bilden, und die
RV- und die subkutane Elektrode können ein zweites Erfassungspaar
bil den, so dass zwei ventrikuläre
Fernfeld-Elektrogramme erzeugt werden. Auf diese Weise wird eine
zusätzliche
Information hinsichtlich der Richtung der Fibrillationssignalfronten
erhalten und eine Vektor-Kardiografie kann dazu verwendet werden,
um ferner die Periode zu bestimmen, während der ein Defibrillationsstoß am wahrscheinlichsten
ist, um eine Fibrillation erfolgreich zu beenden.
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Zwei Beispiele der Verwendung von
zwei VF-Signalen sind in den 6 und 9 gezeigt. Wie es in den 6 und 9 gezeigt ist, sind die Erfassungspfade,
die von den Elektrodenpaaren gebildet werden, etwa senkrecht zueinander.
Auf diese Art und Weise wird dann, wenn die Fluktuation in beiden
Signalen groß.
ist, die Summe ihrer Hüll-Spannungen von
Spitzenwert zu Spitzenwert ("peak
to peak envelope voltages")
am größten sein,
was den größten Pegel
der Organisation in dem Herz darstellt. Die wiederum entspricht
dem Fenster, bei dem die VF für eine
Defibrillation empfänglich
ist. Um einen zusätzlichen
Pegel bzw. ein zusätzliches
Niveau an Steuerung bei der Bestimmung des Zeitpunkts der Stoßabgabe
hinzuzufügen,
und zwar während
des gerade beschriebenen Fensters, kann der exakte Zeitpunkt der
Abgabe mit einer relativen maximalen Spannung von einem der Signale
oder von der Summe der Signale oder von der Summe der gleichgerichteten
Signale bestimmt werden. Wiederum kann die optimale Wahl abhängig vom
Patienten sein.
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Als ein weiteres Beispiel der Verwendung
der zwei Fibrillationssignale können
diese, anstelle die Hüll-Spannungen
zu summieren, zu jedem Zeitpunkt miteinander verglichen werden,
wobei lediglich die größere Spannung
von Spitzenwert zu Spitzenwert gespeichert wird. Ruf diese Art und
Weise würden zwei mittlere
Spannungen von Spitzenwert zu Spitzenwert nicht dieselbe Größe besitzen,
sondern einer wäre
groß und
einer klein; der Satz mit dem einen großen Signal würde so betrachtet
werden, dass er ein höheres
Niveau an Organisation besitzt; und muss daher empfänglich für eine Defibrillation
sein. Wie zuvor, kann der exakte Zeitpunkt der Energieabgabe zeitlich
abgestimmt werden, so dass er mit einer absoluten VF-Spannung zusammenfällt, wobei dieses
Mal das Signal mit der großen
Hüll-Spannung verwendet
wird.
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7 ist
eine schematische Darstellung des Erfassens des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms unter
Verwendung einer RV-Defibrillationselektrode 14 und
einer subkutanen Defibrillationselektrode 16. 8 stellt die Erfassung des
ventrikularen Fernfeld-Elektrogramms unter Verwendung einer RV-Defibrillationselektrode 14 und
einer SVC-Defibrillationselektrode 18 dar.
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9 ist
eine schematische Darstellung der Erfassung des ventrikulären Fernfeld-Elektrogramms unter
Verwendung einer RV-Defibrillationselektrode 14,
einer SVC-Defibrillationselektrode 18 und einer subkutanen
Defibrillationselektrode 16. wie es unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde, kann
die RV-Elektrode
mit der SVC- und der subkutanen Elektrode entweder in Kombination
oder separat voneinander verwendet werden, um ein kombiniertes oder zwei
separate ventrikuläre
Elektrogramme zu bilden. Es ist anzumerken, dass anstelle der subkutanen Elektrode
in jeder der Ausführungsformen,
die in den 4, 6, 7 und 9 gezeigt
sind, ein aktives Pulsgeneratorgehäuses verwendet werden könnte.
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Es versteht sich, dass verschiedene
Alternativen zu den hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
dazu verwendet werden können,
um die Erfindung auszuüben.
Die nachstehenden Ansprüche
sollen daher den Schutzbereich der Erfindung und jene Strukturen
innerhalb des Schutzbereichs dieser Ansprüche und der hierdurch abgedeckten Äquivalente
definieren.