DE69533995T2 - Zweikammer-Herzschrittmachersystem mit verbesserter Umschaltung zwischen dem synchronen und dem asynchronen Modus - Google Patents

Zweikammer-Herzschrittmachersystem mit verbesserter Umschaltung zwischen dem synchronen und dem asynchronen Modus Download PDF

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    • A61N1/368Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential comprising more than one electrode co-operating with different heart regions

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Herzschrittmachersysteme, und insbesondere auf Zweikammer-Schrittmachersysteme, die so gestaltet sind, dass der Betrieb in einem synchronen Nachführ-Modus optimiert wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die Vorteile des Zweikammer-Schrittsteuerns, und insbesondere des Schrittsteuerns in verschiedenen Modi, die in Reaktion auf unterschiedliche beim Patienten vorliegende Bedingungen ausgewählt werden, sind im Stand der Technik anerkannt. Frühere Schrittmachersysteme waren lediglich Ventrikel-Systeme, und sie waren ausreichend für Patienten mit vollständigem Herzblock oder Stokes-Adams-Anfällen. Auf den Bedarf des Ventrikels ausgerichtete Schrittmacher sind jedoch nicht so ausgestattet, dass sie die Aktivität des Atriums zu ihrem Vorteil nutzen können, und sind deshalb in ihrer Effizienz beschränkt. Es wurden dann atriosynchrone Ventrikel-Schrittmacher eingeführt, die mit einer Leitung für das Erfassen von P-Signalen aus dem Atrium und einer weiteren für das Takten des Ventrikels nach einem angemessenen P-R- (A-V-) Intervall ausgestattet sind. Ein solcher Schrittmacher, z.B. ein VDI oder VDD, gestattet, dass das Atrium die Ansprechfrequenz des Herzens steuert, wobei der Ventrikel bis zu einer vorherbestimmten oberen Frequenzgrenze mit der Atrio-Frequenz getaktet wird. Solche Synchron-Schrittmacher haben Einrichtungen zur Handhabung von hohen Atrio-Frequenzen, darunter auch "Block"- und "Wenckebach-" Techniken.
  • Eine weitere bisher angewandte Form des A-V- oder Zweikammer-Schrittmachers ist der sequentielle Schrittmacher (DVI), der sowohl das Atrium als auch den Ventrikel mit einer geeigneten, vom Schrittmacher zeitgesteuerten A-V-Verzögerung taktet. Es wurde eine Anzahl von kommerziellen Herzschrittmachern eingeführt, die auf diese und andere bekannte Schrittsteuerungs-Modi programmiert werden können. Jeder dieser verschiedenen Betriebsmodi ist für bestimmte Umstände, die bei einem bestimmten Patienten auftreten können, speziell angepasst.
  • Seit der in zwei Kammern erfassende und taktende DDD-Schrittmacher auf dem Markt erhältlich ist, hat er sich dadurch bewährt, dass er viele der Nachteile anderer Schrittsteuerungs-Modi kompensiert. Der klassische DDD-Schrittmacher ist in dem an Funke et al. erteilten US-Patent Nr. 4,920,965 ausführlich beschrieben. Siehe dazu auch die US-Patente Nr. 4,539,991 und 4,554,921, die andere Formen des Schrittmachers vom Typ DDD offenbaren.
  • Vor relativ kurzer Zeit ist der DDDR-Schrittmacher bekannt geworden. In diesem Schrittmachertyp gibt es einen oder mehrere Sensoren, die den Schrittmacher frequenzadaptiv machen, so dass das Schrittsteuerungs-Intervall oder Escape-Intervall als Funktion eines oder mehrerer erfasster frequenzanzeigender Parameter variiert wird, anstatt auf einen programmierten Wert fixiert zu sein. Beim DDDR-Schrittmacher können natürliche Schläge sowohl des Atriums als auch des Ventrikels auftreten, so lange diese vor dem jeweiligen frequenzadaptiven Escape-Intervall auftreten. Siehe dazu die US-Patente 4,467,807 und 4,951,667, die für frequenzadaptive Zweikammer-Herzschrittmacher beispielhaft sind.
  • Es sind auch Entwürfe für Schrittmacher mit mehreren Modi offenbart worden, die Einrichtungen haben, mittels derer in Reaktion auf die sich verändernde Verfassung des Patienten zwischen den Modi gewechselt werden kann. Die meisten Zweikammer-Herzschrittmacher sind auf bestimmte Modi programmierbar, oder sie wechseln unter bestimmten festgelegten Bedingungen automatisch von einem Modus zu einem anderen. Siehe dazu z.B. US-Patent Nr. 4,527,568 und US-Patent 4,920,965. In der Herzschrittmachertechnik besteht jedoch nach wie vor grundsätzlich die Notwendigkeit, die Bedingungen, unter denen eine Zweikammer-Herzschrittmachersteuerung den Modus wechseln kann oder soll, zu erfassen, sowie die Notwendigkeit einer optimalen Flexibilität für das Mischen zweier oder mehrerer Funktionsmodi. Anstatt zu erzwingen, dass der Schrittmacher in einem bestimmten Modus operiert, bis die Entwicklung der Verfassung des Patienten ein Umschalten in einen anderen bestimmten Modus gestattet, wäre es optimal, wenn der Schrittmacher die Fähigkeit hätte, von Zyklus zu Zyklus auf erfasste Ereignisse zu reagieren. Während es beispielsweise wünschenswert ist, einen abgegebenen Ventrikel-Impuls wann immer möglich mit einem erfassten Atrio-Signal zu synchronisieren, sollte der Schrittmacher gleichzeitig so gesteuert sein, dass er auf eine andere, optimalere Weise reagieren kann, wenn dies erforderlich ist. Tritt also ein erfasster Atrio-Schlag mit einer zu hohen Frequenz auf, oder wird eine retrograde Übertragung festge stellt, so sollte der Schrittmacher mit maximaler Flexibilität auf diese Situation reagieren können.
  • In der EP 0 448 193 A1 ist ein Zweikammer-Herzschrittmachersystem offenbart, das zwischen einem frequenzgesteuerten und einem metabolisch gesteuerten Betriebsmodus umschalten kann. Das Umschalten kann automatisch erfolgen, sobald erfasste Atrio-Impulse mit einer pathologischen Frequenz auftreten, vor allem wenn diese für eine vorherbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Herzzyklen in das PVARP-Intervall fallen, d.h. wenn die erfasste Atrio-Frequenz für das Erzeugen von Ventrikel-Stimuli keine zuverlässige Grundlage mehr ist.
  • In der US 4,554,921 ist ein Zweikammer-Herzschrittmachersystem offenbart, das hohe Atriosignalfrequenzen erfassen kann, die eine vorherbestimmte normale Maximalfrequenz überschreiten, und das eine Verzögerungseinrichtung hat, mit der Ventrikelstimulationssignale verzögert werden, so dass die Ventrikelstimulations-Signalfrequenz die normale Maximalfrequenz nicht überschreitet. Das System hat weiter eine Blockiereinrichtung, die eine n:1-Blockfrequenz bereitstellt, wenn eine außerordentlich hohe Frequenz erfasst wird. Das System hat weiter eine Selektionseinrichtung, die automatisch auswählt, wann die Verzögerungseinrichtung und wann die Blockiereinrichtung aktiviert werden soll. Die Selektionseinrichtung beinhaltet eine Einrichtung zum Erfassen von Atrio-Herzschlagsignalen, die mit Frequenzen auftreten, die zu einem vorherbestimmten Prüffrequenzbereich unterhalb der normalen Maximalfrequenz gehören, und sie hat eine Logikeinrichtung zum Auswählen der Verzögerungseinrichtung als eine vorherbestimmte Funktion des innerhalb des Prüffrequenzbereichs erfassten Herzschlagsignals.
  • In der US 4,945,909 ist ein Schrittmacher mit aktivitätsabhängiger Frequenzbegrenzung offenbart, der eine Erfassungsschaltungseinrichtung für elektrische Signale, die ein erstes Steuersignal erzeugt, das eine vorherbestimmte elektrische Aktivität des Herzens eines Patienten anzeigt, eine Schrittsteuerschaltungseinrichtung, die auf eine Frequenzobergrenze und das erste Steuersignal anspricht und das Herz mit einer durch die Frequenzobergrenze begrenzten Schrittsteuerungsfrequenz elektrisch stimuliert, und eine Steuerschaltungseinrichtung hat, die auf ein Aktivitätssignal einer Schaltungseinrichtung zur Aktivitätserfassung anspricht, die das Niveau der Aktivität eines Patienten, die nicht die vorherbestimmte elektrische Aktivität ist, anzeigt, um die Frequenzobergrenze gemäß dem Aktivitätsniveau des Patienten zu variieren.
  • Es wird Bezug genommen auf das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragene US-Patent Nr. 5,247,930. In diesem Patent ist ein Zweikammer-Schrittmachersystem offenbart, bei dem das physiologische synchrone Verfolgen von Atrio-Schlägen verbessert ist, sowie eine Einrichtung zum fortlaufenden Bestimmen einer physiologischen Frequenz. Die physiologische Frequenz folgt normalerweise erfassten Atrio-Signalen, sie folgt jedoch nicht Atrio-Signalen, die als nicht-physiologisch erkannt werden. Solange also die Atrio-Signale physiologischer Natur sind, ist die "phys. Frequenz" im Wesentlichen gleich der erfassten Atrio-Frequenz. Das System, auf das hier Bezug genommen wird, erstellt dynamische Bewertungsfrequenzen, die an die physiologische Frequenz gekoppelt sind, darunter eine dynamische Nachführgrenze (Dynamic Tracking Limit, DTL) und eine dynamische Schrittsteuerungsgrenze (dynamic pacing limit, DPL), wobei diese beiden Grenzen einen physiologischen Bereich definieren. Der dynamische Bereich ermöglicht dem Schrittmacher, seine Funktionsweise an sich verändernde Atrio-Frequenzen anzupassen und einen größeren Gesamtbereich physiologischer Atrio-Signale weiter zu verfolgen.
  • Im System nach dem Patent, auf das hier Bezug genommen wird, ist die dynamische Schrittsteuerungsgrenze eine Art Schwungrad-Frequenz und repräsentiert die Frequenz, bei der Schrittimpulse abgegeben werden, wenn keine physiologischen Atrio-Frequenzen vorliegen, die synchronisiert werden könnten. Zum Beispiel kann die dynamische Schrittsteuerungsgrenze bei 15 ppm unter der physiologischen Frequenz gehalten werden, solange physiologische Atrio-Signale erfasst werden. Tritt jedoch eine tatsächliche Tachykardie-Situation ein, so reagiert der Schrittmacher mit asynchroner Taktung, d.h. der Ventrikel wird ohne Bezug zu den Atrio-Erfassungen getaktet. Tritt diese Situation ein, so muss die Schwungrad-Frequenz oder DPL dekrementiert werden. In dem System, auf das hier Bezug genommen wird, geschieht dies durch Dekrementieren der physiologischen Frequenz (zusammen mit DPL), bis beide die Frequenzuntergrenze (lower rate limit, LRL) oder die Sensorfrequenz erreicht haben, je nach dem. welche von beiden höher ist.
  • Ein Problem besteht jedoch darin, dass nicht alle Störungen von solcher Art sind, dass die physiologische Frequenz und die Bewertungsfrequenzen in Richtung LRL nach unten dekrementiert werden sollten. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass es wünschenswert ist, die physiologische Frequenz und damit einhergehend DTL bei kurzfristigen Störungen nicht zu verändern. Tritt also der Fall ein, dass eine stabile normale Sinusfrequenz innerhalb des phy siologischen Bands vorgelegen hat, und dann eine kurze Störung in Form von z.B. wenigen PACs oder mehreren untererfassten Schlägen in einem VDD auf, so ist es wünschenswert, nicht das gesamte physiologische Band aufzugeben. Wird die physiologische Frequenz unmittelbar in Richtung LRL dekrementiert, wobei DTL mitgenommen wird, so kann die stabile normale Sinusfrequenz, wenn sie wieder auftritt, außerhalb des physiologischen Bands liegen (und zwar darüber), so dass der Schrittmacher ihr nicht folgen kann. Es besteht also nach wie vor grundsätzlicher Bedarf an Zweikammer-Herzschrittmachern, die sich dynamisch an die physiologische Frequenz eines Patienten anpassen, um optimal auf kurzfristige Störungen der erfassten Atrio-Frequenz zu reagieren und damit dem Herzschrittmacher ein schnelleres synchrones Ansprechen auf eine wieder erscheinende physiologische Sinusfrequenz zu ermöglichen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zweikammer-Herzschrittmachersystem, das auf physiologische Atrio-Signale synchrone Ventrikel-Schrittimpulse abgibt, und das Ventrikel-Schrittimpulse in einem asynchronen Modus abgibt, wenn keine physiologischen Atrio-Signale vorliegen, die verfolgt werden könnten. Der erfindungsgemäße Schrittmacher hat eine dynamische Schrittsteuerungsfrequenz oder Schwungradfrequenz, die die physiologische Atrio-Frequenz verfolgt, und die normalerweise in Richtung einer Frequenzuntergrenze dekrementiert wird, wenn der Schrittmacher in einen asynchronen Modus übergeht. Die dynamische Nachführgrenze wird zusammen mit einer Schwungradfrequenz dekrementiert, wobei die Möglichkeit des Verfolgens physiologischer Atrio-Signale, die mit höheren Frequenzen wiederauftreten können, verringert wird. Die Verbesserung durch die vorliegende Erfindung erfüllt die Notwendigkeit, dem Schrittmacher eine schnellere Wiederaufnahme des Verfolgens physiologischer Atrio-Signale zu ermöglichen, wenn diese nach kurzzeitigen Störungen wieder auftreten, und ermöglicht dem Schrittmacher insbesondere, Atrio-Signale zu verfolgen, die nahe an der Obergrenze des Bereichs physiologischer Signale, die verfolgt werden können, liegen.
  • Gemäß dem Ziel, das physiologische synchrone Verfolgen von Atrio-Signalen nach kurzzeitigen Störungen wie z.B. solchen, die von PACs oder untererfassten Schlägen in einem VDD-Modus verursacht werden, zu verbessern, wird in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems dafür gesorgt, dass die dynamische Nachführgrenze für eine gewisse Zeit nach der Initialisierung des asynchronen Schrittsteuerns beibehalten oder "eingefroren" wird. Der Schrittmacher setzt eine dynamische Schrittsteuerungsfrequenz oder Schwungradfrequenz fest, die in einem vorherbestimmten Verhältnis zur Frequenz erfasster physiologischer Atrio-Signale steht, wobei die Schwungradfrequenz dekrementiert wird, wenn asynchrone Schrittsteuerimpulse abgegeben werden, weil keine Atrio-Signale vorliegen, die verfolgt werden könnten. Der Schrittmacher behält auch eine dynamische Nachführgrenze bei, die normalerweise an die erfasste physiologische Atrio-Frequenz gekoppelt ist, wodurch es möglich ist, erfasste Atrio-Signale innerhalb eines Bereichs oberhalb der physiologischen Frequenz zu verfolgen. Nach dem Auftreten der asynchronen Schrittsteuerung werden die physiologische Frequenz, die dynamische Nachführgrenze und die dynamische Schrittsteuerungsgrenze für eine gewisse Anzahl von Zyklen im Wesentlichen konstant gehalten, bevor sie dann dekrementiert werden. Bei einer anderen Ausführungsform werden die physiologische Frequenz, die dynamische Nachführgrenze und die dynamische Schrittsteuerungsfrequenz beim Initialisieren des asynchronen Betriebs dekrementiert, der Schrittmacher speichert in diesem Moment jedoch die dynamische Nachführgrenze; beim Wiederauftreten physiologischer Atrio-Signale mit einer Frequenz oberhalb der dekrementierten Nachführgrenze, aber unterhalb der gespeicherten Nachführgrenze werden dann die physiologische Frequenz, die dynamische Schrittsteuerungsgrenze und die dynamische Nachführgrenze nach oben inkrementiert, bis der Nachlauf wiederaufgenommen wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Gesamtsystems, das die Umgebung darstellt, in der der Schrittmacher operiert;
  • 2 ein Blockschaltbild, das Basiskomponenten des erfindungsgemäßen Schrittmachers darstellt, zusammen mit Leitungen und einem Sensor für die Abgabe von Signalen an den und/oder das Empfangen von Signalen vom Patienten;
  • 3A3D die primären Operationen und die logische Struktur des erfindungsgemäßen Schrittmachers. Im Einzelnen ist 3A ein Ablaufplan, in dem die in jedem Zyklus ausgeführten Hauptschritte dargestellt sind; 3B ist ein Ablaufplan für das Erfassen und Takten, d.h. es ist gezeigt, wie der Schrittmacher auf eine Atrio-Erfassung (atrial sense, AS) oder eine Ventrikel-Erfassung (VS) reagiert, und wann er einen Atrio-Schittimpuls (atrial pace pulse, AP) oder einen Ventrikel-Schrittimpuls (ventricular pace pulse, VP) abgibt; 3C ist ein detaillierterer Ablaufplan der Subroutine für die Handhabung von A-Erfassungen; 3D ist ein detaillierterer Ablaufplan der Subroutine für die Handhabung von V-Erfassungen;
  • 4 Kurven, die die dynamischen Bewertungsfrequenzen als Funktion der physiologischen Frequenz darstellen;
  • 5A ein Frequenzdiagramm, das veranschaulicht, wie der Nachlauf nach einer kurzen Phase der Tachykardie, die zur asynchronen Funktionsweise des Schrittmachers führt, verloren gehen kann, woraufhin die erfasste Atrio-Frequenz zu ihrem vorherigen Niveau zurückkehrt, jedoch über der dynamischen Nachführgrenze bleibt; 5B zeigt, wie die von dieser Erfindung bereitgestellte "Fixier-"Funktion nach Beendigung einer kurzen Tachykardie-Phase eine unmittelbare Rückkehr zur synchronen Funktionsweise ermöglicht;
  • 6 einen Ablaufplan, der die vom erfindungsgemäßen Schrittmacher durchgeführte logische Analyse veranschaulicht, durch die bestimmt wird, wann und wie die Fixier-Funktion der ersten Ausführungsform aktiv ist;
  • 7 einen Ablaufplan, in dem die Logik des erfindungsgemäßen Schrittmachers für das Aktualisieren des physiologischen Intervalls oder der physiologischen Frequenz dargestellt ist;
  • 8 einen Ablaufplan, in dem die vom erfindungsgemäßen Schrittmacher beim Inkrementieren oder Dekrementieren der physiologischen Frequenz durchgeführten Schritte dargestellt sind;
  • 9 ein Frequenzdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, in der der Schrittmacher den Wert der dynamischen Nachführgrenze bei Beginn der Tachykardie-Phase speichert und für eine gleitende und relativ schnelle Rückkehr zur synchronen Funktionsweise sorgt, nachdem die Atrio-Frequenz mit im Wesentlichen dem Wert, den sie unmittelbar vor der Tachykardie-Phase hatte, wieder erscheint.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das erfindungsgemäße Schrittmachersystem ist vorzugsweise softwaregestützt, d.h. die Software steuert, wie in 1 dargestellt, die von der Hardware ausgeführten Funktionen. In 1 ist der Schrittmacher 50 als eine Hardware-Komponente 51 und eine Software-Komponente 52 umfassend dargestellt, wobei diese beiden Bestandteile miteinander verbunden sind. Die Software ist parametergesteuert, d.h. dass mehrere Parameter das Schrittmacherverhalten, die Diagnosefunktionen u.s.w. steuern. Die Hardware ist durch eine oder mehrere Elektroden 55 sowie eine oder mehrere Sensorverbindungen 54 mit dem Herzen des Patienten verbunden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt hat ein Zweikammer-Herzschrittmacher insgesamt zwei Leitungen, eine Atrio-Leitung und eine Ventrikel-Leitung, wobei jede Leitung zumin dest eine Elektrode – unipolar oder bipolar – aufweist, die im Herzen positioniert ist. Die Leitung 54 ist als zum Herzen führend dargestellt, wie es bei einer Sensoranordnung des Typs QT der Fall ist, sie kann jedoch am Außengehäuse des Schrittmachers angebracht sein, oder sie kann mit einem beliebigen anderen erhältlichen Sensor zum Erfassen der in einem frequenzadaptiven Schrittmachersystem verwandten Körperparameter-Informationen verbunden sein. In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schrittmachersystems kann die Sensorverbindung 54 ein Paar von Sensoren, wie z.B. die im US-Patent 5,065,759 beschriebenen QT plus activity, umfassen.
  • In 1 ist weiter dargestellt, dass der Schrittmacher 50 mit einer Programmiereinrichtung 56 in Fernverbindung steht. Der Benutzer kann Parameter auswählen und diese durch die Programmiereinrichtung 56 programmieren, er kann auch Parameter und Diagnosedaten vom implantierten Schrittmacher abfragen. Die vom Schrittmacher abgefragte Information kann direkt an einen Drucker 58 fernübertragen werden. Die Ein-/Ausgabevorrichtungen 57 werden für die Eingabe von Informationen für die Programmiereinrichtung durch den Benutzer oder für die Anzeige von Informationen, die die Programmiereinrichtung vom Schrittmacher empfängt, genutzt.
  • In 2 ist ein Grundschaltbild von primären Hardwarekomponenten eines DDDR-Schrittmachers 50 dargestellt. Es ist ein Atrio-Generator 61 gezeigt, der einen mit der Leitung 62, die mit dem Atrium des Patienten kommuniziert, verbundenen Ausgang hat. Ein A-Leseverstärker 65 ist als ebenfalls mit der Atrio-Leitung 62 verbunden dargestellt. Weiter ist ein Ventrikel-Generator zu sehen, der über die Leitung 64 mit dem Ventrikel des Patienten verbunden ist. Der V-Leseverstärker 66 ist ebenfalls mit der Leitung 64 verbunden, um Signale vom Ventrikel des Patienten zu empfangen und zu erfassen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die vorzugsweise eine QT-Frequenzsteuerung beinhaltet, umfasst der V-Erfassungsblock 66 auch eine Einrichtung zum Selektieren und Bestimmen der Taktung der hervorgerufenen T-Welle. Die Generatoren 61 und 63 und die Erfassungsblöcke 65 und 66 sind an das Mikroprozessorsystem 60 gekoppelt, wobei die Software des Mikroprozessors parametergesteuert ist, um die Operationen der Hardwareeinheiten zu steuern. Das Mikroprozessorsystem 60 kann mit einer Hardware-Logik- und/oder Zeitgeberschaltungen 68 gekoppelt sein. Den Umfang der vorliegenden Erfindung betreffend ist der Grad, zu dem Hardware durch Software ersetzt wird bzw. umgekehrt, eine Frage des gewählten Designs. Zur Durchführung der zahlreichen Zeitgeber-Funktionen, die im erfindungsgemäßen Schrittmachersys tem ausgeführt werden, können im Mikroprozessor Zeitgeberschaltungen eingebaut sein, oder dieser kann geeigneterweise externe Hardware-Zeitgeberschaltungen steuern. Die Softwaresteuerung der Schrittmacherfunktion ist im Stand der Technik bekannt, so dass die nachfolgenden ausführlichen Erörterungen von Software-Routinen es einem durchschnittlichen Fachmann auf diesem Gebiet ermöglichen, ein System zum Ausführen der im Umfang der vorliegenden Erfindung enthaltenen Funktionen zu erstellen. Von der Programmiereinrichtung 56 eingegebene Daten werden in dem mit dem Mikroprozessor assoziierten Speicher abgelegt. Auf ähnliche Weise stellen die Zeitgeber-Diagramme der 5B und 9 die Äquivalente von Software-Routinen dar, die die verschiedenen Ausführungsformen offenbaren.
  • In 2 ist weiter ein Sensor S zu sehen, der als dem Mikroprozessorsystem 60 Eingangsdaten liefernd dargestellt ist. Der Sensor S repräsentiert einen oder mehrere Sensoren, die einen oder mehrere Körperparameter überwachen, um Angaben zur gewünschten Schrittsteuerungsfrequenz zu ermitteln. Der erfindungsgemäße Schrittmacher kann frequenzadaptiv sein, wie im US-Patent 5,247,930, auf das hier Bezug genommen wird, beschrieben.
  • In 3A ist ein Ablaufplan zu sehen, der die wesentlichen vom erfindungsgemäßen Schrittmacher ausgeführten logischen Schritte darstellt. Die grundlegenden Funktionsregeln lauten wie folgt:
    Für den DDD(R)-Modus, V_Esc = DPL_int und A_Esc = V_Esc – AV_Verzögerung.
    Für den VDD(R)-Modus, V_Esc = DPL_int, und A_ESC ist nicht aktiviert. Es ist auch zu bemerken, dass die beiden Escape-Intervalle für andere Zwecke wie z.B., eine Hysterese, variiert werden können.
  • Beim Eintritt in die Routine werden zunächst bei 301 die Variablen initialisiert. Bei 302 führt der Schrittmacher jegliche programmierten Diagnose- oder anderweitige Tests durch. Bei Block 304 aktualisiert der Schrittmacher phys_int, das, wie oben erläutert, ein Maß für die Frequenz der physiologischen Atrio-Signale ist. Es ist natürlich möglich, dass sich unter manchen Bedingungen phys_int in irgendeinem Zyklus nicht ändert. Bei Block 306 wird das Intervall für die dynamische Nachführgrenze (DTL_int) in gekoppelter Relation zu phys_int aktualisiert. Auf ähnliche Weise wird bei 308 DPL_int in gekoppelter Relation zu phys_int aktualisiert. Es wird Bezug genommen auf das US-Patent Nr. 5,247,930, in dem diese Bewertungsfrequenzen ausführlich erörtert sind. Bei Block 309 stellt der Schrittmacher die beiden Escape-Intervalle V_Esc und A_Esc her und wartet. Block 310 stellt die Handhabung des Erfassens und des Schrittsteuerns insgesamt dar, d.h. wie der Schrittmacher auf ein erfasstes Ereignis oder die Auszeit des einen oder anderen Escape-Intervalls reagiert.
  • In 3B ist ein detaillierterer Ablaufplan für die Handhabung des Erfassens und Schrittsteuerns dargestellt. Bei Block 320 wird angezeigt, dass der Eintritt in die Routine stattfindet, wenn im aktuellen Zyklus bisher kein A-Ereignis aufgetreten ist. Bei Block 321 wartet der Schrittmacher auf ein Ereignis. Wie hier gezeigt gibt es 5 Möglichkeiten. In der Reihenfolge von rechts nach links kann eine Auszeit des Atrio-Escape-Intervalls, A_Esc, auftreten, in diesem Falle geht der Schrittmacher über zu Block 325 und gibt einen A-Impuls ab. Dann stellt der Schrittmacher bei 326 fest, ob es vorher kein Atrio-Ereignis gegeben hatte. Wenn ja, was als NOA interpretiert wird, dann zeichnet bei Block 328 der Schrittmacher das Ereignis als einen AP auf. War es jedoch nicht ein NOA, dann zweigt der Schrittmacher ab zu Block 327 und zeichnet das A-Ereignis als einen ASP auf. Wiederum bei Block 321 kann eine A-Erfassung stattfinden, in diesem Falle geht der Schrittmacher über zu Block 330 und fährt mit der Handhabung der A-Erfassungen fort, was in 3C ausführlicher dargestellt ist. Bei einem QT-Frequenz-adaptiven Schrittmacher kann das Ereignis eine T-Erfassung sein, in diesem Falle geht der Schrittmacher über zu Block 335 und führt die Handhabung der T-Erfassung durch. Das Ereignis kann eine V-Erfassung sein, in diesem Falle geht der Schrittmacher über zu Block 340 und handhabt die V-Erfassung, was ausführlicher im Ablaufplan der 3D beschrieben ist. Oder es kann eine Auszeit von V_Esc vorliegen, in diesem Falle geht der Schrittmacher über zu Block 341 und gibt den V-Impuls ab, woraufhin bei Block 342 der Schrittmacher aufzeichnet, dass das V_Ereignis ein Ventrikel-Impuls (VP) war.
  • 3B ist insofern vereinfacht, dass es lediglich die grundlegenden Schritte für einen VDD(R)- und einen DDD(R)-Modus angibt und solche Aspekte wie z.B. die frequenzadaptive Sensoreingabe unberücksichtigt lässt.
  • In 3C ist ein detaillierterer Ablaufplan zur Handhabung von A-Erfassungen zu sehen, oder dazu, wie der Schrittmacher auf ein erfasstes Atrio-Signal reagiert. Bei Block 350 wird bestimmt, ob eine retrograde Übertragung erkannt wurde. Wenn ja, dann zweigt die Routine ab zu Block 351 und identifiziert das Ereignis als RAS oder retro-atriale Erfassung (retro atrial sense). Die Routine geht dann über zu Block 370 und bestimmt, ob die Abgabe eines ASP möglich ist. Wenn ja, dann geht die Routine über zu Block 371 und bereitet einen ASP vor, indem A_Esc und V_Esc wie evtl. nötig angepasst werden. Ist kein ASP möglich, so wird der vorbereitete A-Schrittimpuls bei Block 372 unterdrückt, so dass kein Atrio-Schrittimpuls angegeben wird.
  • Wiederum bei Block 350 geht der Schrittmacher, vorausgesetzt, dass keine retrograde Übertragung vorliegt, über zu Block 353 und bestimmt, ob die Atrio-Frequenz unterhalb des physiologischen Bereichs liegt, d.h. ob ein Brady-Ereignis vorgelegen hat. Wie erläutert wird dies durch einen Vergleich von AA_int mit Hyst_int festgestellt, bei dem Hyst_int gleich DPL_int + A_Hyst ist, wobei der letztgenannte Faktor die Hysterese unterhalb der Schrittsteuerungsfrequenz darstellt. Liegt die A-Frequenz unter dem physiologischen Bereich, dann geht der Schrittmacher über zu Block 354 und identifiziert das Atrio-Ereignis als BAS. Liegt sie jedoch nicht unter dem physiologischen Bereich, dann geht der Schrittmacher über zu Block 355 und bestimmt, ob die Frequenz über dem physiologischen Bereich liegt, d.h. AA_int < DTL_int. Wenn ja, dann zweigt die Routine ab zu Block 357 und bestimmt, ob die Atrio-Frequenz innerhalb des Wenckebach-Bereichs liegt. Wenn nein, dann wird bei 358 das Atrio-Ereignis als TAS identifiziert. Liegt die Atrio-Frequenz jedoch innerhalb des Wenckebach-Bereichs, dann geht die Routine über zu Block 359 und bestimmt, ob die A-Erfassung mit einer akzeptablen AV-Verzögerung verfolgt werden kann. Wenn nein, dann geht die Routine über zu Block 360 und identifiziert das Atrio-Ereignis als WBB, was bedeutet "Wenckebach blockiert". Kann die A-Erfassung jedoch verfolgt werden, dann geht die Routine über zu Block 351 und identifiziert das Atrio-Ereignis als WBS, was bedeutet "Wenckebach erfasst". Daraufhin geht die Routine über zu Block 367.
  • Lautet wiederum bei Block 355 die Antwort nein, so bedeutet dies, dass die Atrio-Frequenz innerhalb des physiologischen Bereichs liegt, d.h. zwischen DTL und DPL, wobei eine mögliche Hysterese berücksichtigt ist. Die Routine geht dann über zu Block 363 und bestimmt, ob die A-Erfassung mit einer akzeptablen AV-Verzögerung verfolgt werden kann. Wenn nein, was bedeutet, dass der resultierende Ventrikel-Schrittimpuls mit einer zu hohen Frequenz abgegeben werden würde, dann zweigt der Schrittmacher ab zu Block 364 und identifiziert das Atrio-Ereignis als NAB, d.h. als einen blockiertes normales Atrio-Ereignis. Ist eine Verfolgung jedoch möglich, dann geht die Routine über zu Block 365 und identifiziert das Atrio-Ereignis als NAS, eine normale Atrio-Erfassung. Bei Block 367 unterdrückt dann der Schrittmacher den vorbereiteten Atrio-Schrittimpuls, und bei Block 368 verfolgt der Schrittmacher die Atrio-Erfassung, wobei das Ventrikel-Escape-Intervall auf VA_int + AV_Verzögerung rückgesetzt und, wenn nötig, eine AV_Erstreckung addiert wird.
  • In 3D ist ein Ablaufplan für die Handhabung von V-Erfassungen dargestellt, d.h. die Reaktion des Schrittmachers auf eine V-Erfassung. Bei Block 375 wird bestimmt, ob bisher kein Atrio-Ereignis aufgetreten ist, d.h. NOA. Ist dies der Fall, so bedeutet dies, dass ein PVC stattgefunden hat, und der Schrittmacher zweigt ab zu Block 379 und führt die Handhabung der Reaktion auf einen PVC durch. Bei Block 380 identifiziert dann der Schrittmacher das V_Ereignis als PVC. Wird jedoch bei 375 festgestellt, dass inzwischen ein Atrio-Ereignis stattgefunden hat, dann geht die Routine über zu 376 und bestimmt, ob die Ventrikel-Frequenz über dem physiologischen Bereich liegt, d.h. VV_int < DTL_int. Wenn ja, dann zweigt die Routine ab zu 378 und identifiziert das V_Ereignis als TVS, also beschleunigt. Ist die Antwort jedoch nein, dann geht die Routine über zu Block 377 und identifiziert das V_Ereignis als normale Ventrikel-Erfassung (NVS).
  • Speziell in 4 ist eine Variation der drei Bewertungsfrequenzen als Funktion der physiologischen Frequenz dargestellt. Die physiologische Frequenz, die physiologische Atrio-Signale verfolgt, ist die Bezugsgröße, an die die dynamische Nachführgrenze zwischen einer unteren Nachführgrenze (Lower Tracking Limit, LTL) und einer oberen Nachführgrenze (Upper Tracking Limit, UTL) gekoppelt ist. Die dynamische Schrittsteuerungsgrenze folgt zwischen einer unteren Schrittsteuerungsgrenze (LPL) und der physiologischen Frequenz, wobei die Differenz zwischen physiologischer Frequenz und DPL die Schwungrad-Distanz ist. Ist jedoch, wie in 5A und 9 gezeigt, die Atrio-Frequenz nicht physiologisch, dann werden diese Bewertungsfrequenzen nach unten dekrementiert, wobei sich sowohl physiologische Frequenz als auch DPL in Richtung untere Schrittsteuerungsgrenze bewegen.
  • 5A ist ein Frequenzdiagramm, das das kurzfristige Auftreten einer Atrio-Tachykardie und das Abweichen der Bewertungsfrequenzen ohne die Verbesserung der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie hier zu sehen ist folgt die physiologische Frequenz zu Anfang im Wesentlichen der physiologischen Atrio-Frequenz, wobei DTL in einem bestimmten Frequenzinkrement darüber und DPL in einem bestimmten Frequenzinkrement darunter gekoppelt sind. Macht die Atrio-Frequenz für einen bestimmten Zeitraum einen Sprung nach oben über DTL hinaus, was auf eine kurze A-beschleunigte Phase hinweist, dann geht der Schrittmacher in einen asynchronen Modus über. Unter diesen Umständen fallen physiologische Frequenz, DTL und DPL ab, wie in der Figur zu sehen ist. Die geschieht deshalb, weil es wünschenswert ist, das asynchrone Schrittsteuern bei einer niedrigeren Frequenz durchzuführen. Es ist zu bemerken, dass die physiologische Frequenz schnell schräg auf die Schrittsteuerungsfrequenz (DPL) abfällt, und dass DTL in gekoppelter Relation zur physiologischen Frequenz ähnlich schnell schräg abfällt. Wie hier zu sehen ist liegt, wenn die beschleunigte Phase beendet ist und die Atrio-Frequenz im Wesentlichen zu dem Wert zurückkehrt, den sie vor Einsetzen der beschleunigten Phase hatte, die Atrio-Frequenz jetzt über DTL und damit außerhalb des physiologischen Bereichs. Dies bedeutet, dass ein Nachlauf nicht möglich ist, und der Schrittmacher verbleibt im asynchronen Modus. Unter diesen Umständen ist es vom Zufall abhängig, ob der Schrittmacher zum synchronen Schrittsteuern zurückkehren kann.
  • Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung ist in 5B dargestellt, in der die Schrittmachersteuerung durch die Einführung einer Fixierphase modifiziert wird, so dass der Schrittmacher den Nachlauf beibehalten kann, wenn die Tachykardie-Phase kurz ist. Wie hier gezeigt erstreckt sich das Tachykardie-Intervall über ungefähr 8 Zyklen, während die Fixierphase als länger dargestellt ist. Die physiologische Frequenz sowie DTL und DPL werden während der Tachykardie-Phase eingefroren oder konstant gehalten, so dass die Atrio-Frequenz, wenn sie zu ihrem vorherigen Wert zurückkehrt, wieder in den physiologischen Bereich fällt. Unter diesen Umständen kehrt der Schrittmacher nach Beendigung der Tachykardie-Phase sofort in den synchronen Modus zurück. Dies stellt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, in der der Schrittmacher den DTL-Wert bei Beginn der asynchronen Phase bewahrt und dadurch in der Lage ist, die Atrio-Signale als physiologisch zu klassifizieren, wenn die kurze Tachykardie-Phase endet, und das synchrone Schrittsteuern schnell wieder aufzunehmen.
  • Die Routinen der 6 bis 8 veranschaulichen die Verbesserung durch die "Einfrier"-Funktion. In 6 bestimmt der Schrittmacher bei 101, ob der Fixiermodus aktiviert ist. Ist er das nicht, so wird diese Subroutine direkt verlassen. Nehmen wir jedoch an, dass der Fixiermodus als aktiv programmiert ist; die Routine zweigt dann ab zu 103 und bestimmt, ob das Defixier-Flag gesetzt ist. Wenn nein, dann fährt die Routine fort mit Block 105 und bestimmt, ob das Fixier-Flag gesetzt ist. Wenn nein, dann geht die Routine über zu Block 112 und bestimmt, ob es einen Atrio-Schrittimpuls, eine normale Atrio-Erfassung oder ein RAS gegeben hat. Wenn ja, dann wird die Routine verlassen. Wenn nein, dann zweigt die Routine ab zu Block 114. Bei Block 114, der ansteht, wenn der Schrittmacher erstmalig in einen asynchronen Modus eingetreten ist oder einen atrialen Synchronisierimpuls abgegeben hat, wird das Fixier-Flag gesetzt, das den Fixier-Zustand initiiert. Ein Zähler, der als Fixier-Zähler bezeich net wird, wird gleich Null gesetzt, und auf ähnliche Weise wird ein Zähler, der als Defixier-Zähler bezeichnet wird, gleich Null gesetzt, und die Routine wird verlassen.
  • Ist bei Block 105 das Fixier-Flag schon vorher gesetzt worden (bei Block 114), dann zweigt im nächsten Zyklus die Routine ab zu Block 106 und inkrementiert den Fixier-Zähler. Als nächstes, bei 108, bestimmt der Schrittmacher, ob der Fixier-Zähler eine vorbestimmte Zahl erreicht hat, die als N-Fixier bezeichnet ist. Zum Beispiel kann N zwar auf 8 gesetzt sein, jedoch den Wert 32 haben. Wenn nein, dann zweigt die Routine ab zu Block 116. Hat der Fixier-Zähler jedoch N erreicht, dann geht die Routine von Block 108 über zu Block 110 und setzt das Fixier-Flag neu. Gleichzeitig wird das Defixier-Flag gesetzt, wodurch bewirkt wird, dass erst eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen ausgezählt werden muss, bevor der Schrittmacher ein erneutes Setzen des Fixier-Flags gestattet.
  • Bei Block 116 prüft der Schrittmacher, ob das A_Ereignis ein AP oder ein NAS war. Wenn nein, dann zweigt die Routine ab zu Block 121 und setzt den Defixier-Zähler auf Null. Ist die Antwort jedoch ja, so bedeutet dies, das der letzte Zyklus einen synchronen Impuls hatte; die Routine zweigt ab zu Block 120 und inkrementiert den Defixier-Zähler. Bei Block 122 wird dann der Defixier-Zähler mit einer vorbestimmten Zahl verglichen, die als N-Defixier bezeichnet wird und z.B. 3 beträgt. Hat der Defixier-Zähler N_Defixier noch nicht erreicht, dann wird die Routine verlassen. Hat er diesen Wert jedoch erreicht, dann geht die Routine über zu Block 124 und setzt das Defixier-Flag und das Fixier-Flag neu. Der Schrittmacher kann dann den Fixier-Zustand erneut starten.
  • In 7 ist eine Subroutine zum Aktualisieren des physiologischen Intervalls dargestellt, das der physiologischen Frequenz entspricht. Nach Ablauf der in 6 dargestellten Fixier-Entscheidungsroutine, die bei Block 130 angezeigt wird, geht die Routine über zu 131 und bestimmt, ob das Atrio-Ereignis ein Wenckebach-Ereignis, WBS oder WBB, war. Wenn nein, dann bestimmt die Routine bei 133, ob eine normale Atrio-Erfassung (NAS) vorliegt. Wenn ja, dann wird bei Block 134 die Variable "Intervall" gleich der AA-Zeit des letzten Zyklus gesetzt, d.h. gleich der zwischen Atrio-Signalen liegenden Zeit. Daraufhin geht die Routine bei Block 136 über zur nächsten Subroutine, die in 8 dargestellt ist und mit der der neue Wert von phys_int bestimmt wird.
  • Wird wiederum bei Block 131 ein Wenckebach-Ereignis festgestellt, dann geht die Routine über zu 138, wo der Schrittmacher bestimmt, ob das Intervall der dynamischen Schrittsteuerungsgrenze kleiner ist als das Intervall der oberen Nachführgrenze. Wenn nein, dann wird bei 139 das physiologische Intervall gleich dem Intervall der oberen Nachführgrenze gesetzt. Ist bei 138 die Antwort ja, dann geht die Routine über zu Block 140 und setzt die Intervall-Variable gleich dem Intervall der dynamischen Schrittsteuerungsgrenze. Auf ähnliche Weise wird, wenn bei 133 die Antwort nein ist, was bedeutet, dass das A_Ereignis ein A-Schrittimpuls, eine asynchrone A-Erfassung oder kein Atrio-Ereignis war, bei Block 140 das Intervall auf DPL int gesetzt.
  • In 8 wird bei 141 der aktuelle Wert für das physiologische Intervall, der der letzten berechneten physiologischen Frequenz entspricht, mit dem in 7 bestimmten "Intervall"-Wert verglichen. Ist das physiologische Intervall kleiner als der Intervall-Wert, dann geht die Routine über zu Block 142 und bestimmt, ob das Fixier-Flag gesetzt ist. Wenn ja, dann wird diese Routine verlassen, so dass am physiologischen Intervall keine Änderung vorgenommen wird, das physiologische Intervall wird also "fixiert". Ist das Fixier-Flag jedoch nicht gesetzt, dann geht die Routine über zu Block 144 und bestimmt eine Schrittgröße für das Inkrementieren des physiologischen Intervalls (Verringern der physiologischen Frequenz). Dies geschieht durch eine separate Subroutine, die hier nicht gezeigt ist. Im einfachsten Falle kann die Schrittgröße ein programmierbarer fester Wert sein. Bei 148 wird dann das physiologische Intervall gleich dem vorherigen Wert von phys int_plus der Schrittgröße gesetzt. Wird wiederum bei 141 festgestellt, dass das physiologische Intervall größer ist als der in 7 bestimmte Intervall-Wert, dann zweigt die Routine ab zu Block 150 und bestimmt durch eine Subroutine die Schrittgröße, um die das physiologische Intervall dekrementiert (die physiologische Frequenz erhöht) werden soll. Bei 152 wird dann das physiologische Intervall um die bestimmte Schrittgröße dekrementiert. Es ist zu bemerken, dass, wenn bei Block 141 festgestellt wird, dass phys_int gleich der Variablen "Intervall" ist, keine Veränderung vorgenommen und die Routine direkt verlassen wird.
  • Betrachtet man die 6 bis 8 und die 5B erneut, so wird klar, dass der erfindungsgemäße Schrittmacher das Fixieren der physiologischen Frequenz für bis zu N Zyklen, die auf einen ersten Zyklus mit einem asynchronen V-Impuls folgen, ermöglicht. Hierbei wird ebenfalls DTL fixiert, so dass eine relativ hohe physiologische Frequenz, die innerhalb von ungefähr N Zyklen wieder erscheint, normalerweise sofort verfolgt werden kann. Bei N-Fixier = 8 und N-Defixier = 3 kann der Schrittmacher in weniger als 8 Zyklen defixiert werden, wenn drei aufeinanderfolgende synchrone Zyklen erkannt werden, bevor 8 Zyklen ausgezählt sind. Das Defixier-Merkmal, nämlich das Zählen von aufeinanderfolgenden synchronen Zyklen nach oder während einer Fixierphase verhindert, dass der Schrittmacher zu kurz nach einer Fixierphase erneut in eine Fixierphase überführt wird, und es ermöglicht, ihn schneller aus diesem Zustand herauszuführen. Es ist zu beachten, dass ein Fixierzustand nach nur vier Zyklen verlassen werden kann, wenn auf einen asynchronen Zyklus drei synchrone Zyklen folgen. Dieses Merkmal ist hilfreich, da es wünschenswert ist, den Schrittmacher nicht im Fixierzustand zu halten, wenn lediglich ein PAC oder ähnliches vorgelegen hat.
  • In den Darstellungen der 6 bis 8 werden sowohl physiologische Frequenz als auch Schwungrad-Frequenz und Nachlauf-Frequenz während einer Fixierphase eingefroren. Dies ist eine Möglichkeit, den DTL-Wert bei Beginn der asynchronen Funktionsweise zu bewahren. Die Routine kann jedoch gemäß dem in 9 gezeigten Frequenzdiagramm modifiziert werden. Hier ist eine lange A-beschleunigte Phase bzw. ein solches Intervall dargestellt, während der bzw. während dessen der Schrittmacher in den asynchronen Modus übergeht. Die A-Tachykardie beginnt an dem mit A markierten Punkt, an dem die Atrio-Frequenz DTL übersteigt und vom Schrittmacher als A-Tachykardie interpretiert wird. An diesem Punkt wird der gerade aktuelle DTL-Wert kopiert und im Speicher festgehalten, wie durch die horizontal verlaufende, aus kleinen Kreisen bestehende Linie dargestellt. Anstatt fixiert zu werden, werden phys_Frequenz, DTL und DPL schwungartig reduziert, wobei DPL eine untere Schrittsteuerungsgrenze erreicht, bevor die Tachykardie-Phase beendet ist. Ist die Tachykardie-Phase, die hier über ca. 15 Zyklen andauert, beendet, was durch Punkt B angezeigt wird, dann fällt die Atrio-Frequenz unter den gespeicherten Wert von DTL. Dieser Vergleich bewirkt, dass der Schrittmacher phys Frequenz, DTL und DPL anhebt, sie werden z.B. schwungartig so angehoben, wie es durch die ansteigenden Linien dargestellt wird. An dem mit C markierten Punkt liegt die Atrio-Frequenz wieder innerhalb des physiologischen Bereichs, also unterhalb von DTL, und der Nachlauf kann wieder aufgenommen werden. Der Schrittmacher kehrt also nach Beendigung der atrialen Tachykardie-Phase schnell zur synchronen Funktionsweise zurück.
  • Es ist zu bemerken, dass innerhalb des Rahmes der hier beanspruchten Erfindung Variationen dieser zweiten Ausführungsform in Kombination mit der ersten Ausführungsform möglich sind. Es kann beispielsweise erwünscht sein, phys_Frequenz und die Bewertungsfrequenzen für lediglich einige wenige Zyklen zu fixieren und dann schwungartig zu reduzieren, wobei der Wert von DTL so gespeichert wird, wie er bei Beginn der asynchronen Funktionsweise für kurze fixiert wurde. Es ist auch wünschenswert, den gespeicherten Wert von DTL oder die Repräsentation der Nachführgrenze nach einer bestimmten Zeitspanne oder Anzahl von Schrittmacherzyklen, nach deren Ablauf der gespeicherte Wert irrelevant werden würde, zu "vergessen" oder aufzugeben. Dies kann geschehen, indem der gespeicherte DTL-Wert sehr langsam dekrementiert wird, bis er den aktuellen Wert von DTL erreicht, indem der gespeicherte Wert von DTL nach einer bestimmten Zeit oder Anzahl von Schlägen gleich dem aktuellen Wert von DTL gesetzt wird, oder indem der gespeicherte Wert von DTL nach einer bestimmten Zeit oder Anzahl von Schlägen gelöscht wird.

Claims (5)

  1. Zweikammer-Schrittmachersystem zum Schrittsteuern eines Patienten, mit einer Stimulationseinrichtung zum Erzeugen und Abgeben von Schrittimpulsen an den Ventrikel des Patienten, einer Atrio-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Atrio-Signalen vom Atrium des Patienten, einer Frequenzeinrichtung zum Bestimmen der Frequenz von erfassten Atrio-Signalen, und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Impulserzeugung durch die Stimulationseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung weiter umfasst: eine Nachführgrenzen-Einrichtung zum Erstellen einer dynamischen Nachführgrenze (DTL), die eine Frequenz oberhalb einer physiologischen Atrio-Frequenz darstellt, und die mit der Frequenz von erfassten Atrio-Signalen in einer ersten Beziehung steht, und eine Schwungrad-Einrichtung zum Erstellen einer Schwungrad-Frequenz unterhalb der physiologischen Frequenz von Atrio-Signalen, die mit der Frequenz von erfassten Atrio-Signalen in einer zweiten Beziehung steht, eine Sync-Einrichtung, die die Stimulationseinrichtung so steuert, dass sie Ventrikel-Schrittimpulse in einer zeitlichen Beziehung zu erfassten Atrio-Signalen, die mit einer Frequenz unterhalb von DTL und oberhalb der Schwungradfrequenz auftreten, abgibt, eine Async-Einrichtung, die die Stimulationseinrichtung so steuert, dass sie asynchrone Impulse mit der Schwungradfrequenz abgibt, wenn keine erfassten Atrio-Signale vorliegen, deren Frequenzen zwischen der Schwungradfrequenz und DTL liegen, und eine Async-Reaktionseinrichtung, die die DTL-Frequenz und die Schwungradfrequenz für zumindest mehrere Schrittmacherzyklen im Wesentlichen konstant hält, wenn asynchrone Impulse abgegeben werden, und die die DTL-Frequenz und die Schwungradfrequenz in Richtung entsprechender niedrigerer Frequenzen dekrementiert, wenn nach den mehreren Zyklen weiterhin asynchrone Impulse abgegeben werden.
  2. Schrittmachersystem nach Anspruch 1, bei dem die mehreren Zyklen eine Zahl (N) im Bereich von 1 bis 32 sind.
  3. Schrittmachersystem nach Anspruch 1, bei dem die Async-Reaktionseinrichtung eine Einrichtung umfasst, die die DTL-Frequenz unmittelbar vor dem Beginn der Abgabe asynchroner Impulse speichert.
  4. Schrittmachersystem nach Anspruch 3, das weiter eine Einrichtung umfasst, die DTL und die Schwungradfrequenz inkrementiert, wenn Atrio-Signalen mit Frequenzen erfasst werden, die unterhalb der gespeicherten DTL-Frequenz liegen.
  5. Schrittmachersystem nach Anspruch 1, bei dem die Sync-Einrichtung eine weitere Einrichtung umfasst, die ermöglicht, dass nach dem ersten Atrio-Signal, das mit einer Frequenz unterhalb der im Wesentlichen konstanten Nachführfrequenzgrenze erfasst wird, ein Synchronisationsimpuls abgegeben wird.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5792193A (en) * 1996-11-05 1998-08-11 Vitatron Medical, B.V. Pacemaker system and method with ventricular rate smoothing during high rate atrial arrhythmia
US5893882A (en) * 1996-12-17 1999-04-13 Medtronic, Inc. Method and apparatus for diagnosis and treatment of arrhythmias
US5954754A (en) 1997-05-05 1999-09-21 Vitatron Medical, B.V. Single pass lead dual chamber pacing system with means for evaluating efficiency of atrial pacing
US5991659A (en) * 1998-09-30 1999-11-23 Vitatron Medical, B.V. Pacing system with full range sudden rate drop detection and responsive pacing intervention
DE19859652B4 (de) * 1998-12-15 2006-02-16 Biotronik Meß- und Therapiegeräte GmbH & Co. Ingenieurbüro Berlin Zweikammer-Herzschrittmacher
US6216035B1 (en) 1999-10-05 2001-04-10 Cardiac Pacemakers, Inc. Determination of pacemaker wenckebach and adjustment of upper rate limit
EP1172125B1 (de) 2000-07-11 2005-03-09 SORIN BIOMEDICA CRM S.r.l. Implantierbarer Herzschrittmacher mit automatischer durch Sympathiko-Vagal Abgleichung gesteuerter Betriebsartumschaltung
US6522922B1 (en) 2000-07-13 2003-02-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for breaking pacemaker mediated bradycardia
US6904316B2 (en) * 2001-11-06 2005-06-07 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system with maximum tracking rate (MTR) hysteresis
US9492669B2 (en) 2014-11-11 2016-11-15 Medtronic, Inc. Mode switching by a ventricular leadless pacing device
US9724519B2 (en) 2014-11-11 2017-08-08 Medtronic, Inc. Ventricular leadless pacing device mode switching
US9492668B2 (en) 2014-11-11 2016-11-15 Medtronic, Inc. Mode switching by a ventricular leadless pacing device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4467807A (en) * 1981-11-23 1984-08-28 Medtronic, Inc. Rate adaptive demand pacemaker
US4429697A (en) * 1982-04-12 1984-02-07 Telectronics Pty. Ltd. Dual chamber heart pacer with improved ventricular rate control
US4539991A (en) * 1983-02-11 1985-09-10 Vitafin N.V. Dual chamber pacemaker
US4554921A (en) * 1983-02-11 1985-11-26 Vitafin N.V. Dual chamber pacemaker with automatic high rate limit mode determination
US4527568A (en) * 1983-12-27 1985-07-09 Vitafin N.V. Dual chamber pacer with alternative rate adaptive means and method
US4951667A (en) * 1987-11-25 1990-08-28 Medtronic, Inc. Dual chamber activity responsive pacer
US4920965A (en) * 1987-11-25 1990-05-01 Medtronic, Inc. Dual chamber pacemaker with adaptive atrial escape interval
US4932406A (en) * 1988-09-23 1990-06-12 Medtronic Dual chamber rate responsive pacemaker
DE3910660A1 (de) 1989-04-03 1990-10-04 Zoeller Kipper Sicherheitsschaltanordnung fuer hubkipp- oder kippvorrichtungen
US4945909A (en) * 1989-06-06 1990-08-07 Cook Pacemaker Corporation Pacemaker with activity-dependent rate limiting
US5085215A (en) * 1990-03-20 1992-02-04 Telectronics Pacing Systems, Inc. Metabolic demand driven rate-responsive pacemaker
US5065759A (en) * 1990-08-30 1991-11-19 Vitatron Medical B.V. Pacemaker with optimized rate responsiveness and method of rate control
US5342405A (en) * 1991-08-05 1994-08-30 Siemens Pacesetter, Inc. System and method for selecting a mode of operation of a dual-chamber pacemaker
US5247930A (en) * 1992-02-04 1993-09-28 Vitatron Medical, B.V. Dual chamber pacing system with dynamic physiological tracking and method of timing delivered stimulus for optimized synchronous pacing
US5292340A (en) * 1993-01-04 1994-03-08 Telectronics Pacing Systems, Inc. Physiologically-calibrated rate adaptive, dual chamber pacemaker

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Publication number Publication date
US5531771A (en) 1996-07-02
DE69529326D1 (de) 2003-02-13
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EP1059098A1 (de) 2000-12-13
EP0709114A2 (de) 1996-05-01
EP0709114A3 (de) 1999-01-13
EP1059098B1 (de) 2005-02-02
DE69529326T2 (de) 2003-10-23
JPH08206237A (ja) 1996-08-13
DE69533995D1 (de) 2005-03-10

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