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Die
vorliegende Erfindung betrifft Zweikammer-Schrittmacher und insbesondere
einen Betriebsmodus, bei dem die endogene Herzaktivität in den Herzkammern überwacht
wird, und wenn keine endogene Aktivität erfaßt wird, die Kammer nach einer vorher
festgelegten Dauer stimuliert wird. Wichtig dabei ist, daß ein Überwachungsfenster
so definiert ist, daß es
Nebenkanalstörungen
erkennt, so daß die Empfindlichkeit
und die Ansprechbarkeit des Systems erhöht werden.
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Herkömmliche
Schrittmacher, die beispielsweise in einem DDDX-Modus arbeiten,
sind normalerweise mit einer Einrichtung zur Erfassung und Stimulation
sowohl des Vorhofs als auch der Herzkammer versehen. Wenn im Normalfall
bei diesen Typen von Vorrichtungen ein endogener oder ein Stimulationsimpuls
in einer der Kammern auftritt, zum Beispiel im Vorhof, dann kann
diese Aktivität
durch Nebensprechen fälschlicherweise
in der anderen Kammer erfaßt
werden. Um diesen Fehlertyp zu beseitigen, sind in der Vergangenheit
Schrittmacher mit Austastperioden zum Austasten des Sensors in einem
Kanal nach Auftreten eines Stimulationsimpulses im anderen Kanal
hergestellt worden. Diese Austastperiode wird normalerweise als
die Nebenkanalaustastperiode bezeichnet. (Schrittmacher können auch
mit Austastperioden im gleichen Kanal versehen sein, die erfindungsgemäß nicht
von Interesse sind.) Nach der Austastperiode ist normalerweise eine
Alarmperiode vorgesehen, während
der die in Betracht kommende Herzkammer nicht auf endogene Aktivität überwacht wird.
Wenn bis zum Ende dieser Alarmperiode keine solche Aktivität erfaßt wird,
dann wird ein Stimulationsimpuls an die Kammer verabreicht. Ein
solcher Schrittmacher ist in dem auf den selben Anmelder übertragenen
US-Patent 5441523 beschrieben.
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Das
Europapatent 0451498 offenbart einen Schrittmacher mit einer Einrichtung
zur Verhinderung einer falschen PVC-Antwort des Schrittmachers,
wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert.
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Ein
Problem bei den oben beschriebenen Schrittmachern ist es jedoch
bisher gewesen, die Dauer der Austastperiode für den bestimmten Kanal richtig
zu wählen.
Wenn die Austastperiode zu kurz ist, könnte eine Nebenkanalstörung als
endogene Aktivität
interpretiert werden und deshalb fälschlicherweise eine Stimulation
verhindert werden. Wenn dagegen die Austastperiode zu lang ist,
kann eine endogene Aktivität
nicht erkannt werden, und die Kammer kann stimuliert werden, wenn
keine solche Stimulation erforderlich ist. Beide Situationen sind physiologisch
unerwünscht.
Außerdem
ist die Erzeugung von übermäßigen Stimulationsimpulsen
unvorteilhaft, da sie die Lebensdauer der Schrittmacherbatterie
reduziert.
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Angesichts
der Nachteile des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, einen Schrittmacher bereitzustellen, bei
dem die Nebenkanalaustastung im wesentlichen auf eine sehr kurze
Dauer reduziert wird, um zu vermeiden, daß eine endogene Herzaktivität nicht
erkannt wird.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Herzschrittmacher mit
einer Einrichtung zur Erkennung und Unterscheidung einer Nebenkanalstörung von
einer endogenen Herzaktivität
in einer Herzkammer bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, einen Schrittmacher bereitzustellen, bei
dem Sicherheitsimpulse mit Konfidenz verabreicht werden, da Nebenkanalstörungen erkannt
und von endogener Aktivität
unterschieden werden.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
ersichtlich. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Schrittmacher vorgesehen, wie im Oberbegriff von Anspruch
1 definiert. Ausführungsformen
der Erfindung weisen eine Einrichtung zur Erfassung einer endogenen
Aktivität
im Vorhof und in der Herzkammer, eine Einrichtung zur Erzeugung
von Stimulationsimpulsen für
den Vorhof und die Herzkammer und eine Mikroprozessoreinrichtung
zum Analysieren der Signale, die im Vorhof und in der Herzkammer
erfaßt werden,
und zur Erzeugung entsprechender Steuerungssignale auf. Diese Steuerungssignale
werden verwendet, um eine Zustandsmaschine anzusteuern, die als
Antwort darauf nach Bedarf Stimulationsbefehle erzeugt. Dabei ist
wichtig, daß der
Schrittmacher ferner eine Einrichtung aufweist, die dazu dient, zu
bestimmen, ob eine Aktivität,
die in einer Herzkammer erfaßt
wird, endogen ist oder auf Nebenkanalaktivität oder Rauschen zurückzuführen ist.
Nebenkanalaktivität
wird ignoriert. Wenn endogene Herzaktivität erkannt wird, wird kein Stimulationsimpuls
verabreicht. Wenn keine Entscheidung in Bezug auf die Quelle der
Herzaktivität
getroffen werden kann, dann wird ein Sicherheitsstimulationsimpuls verabreicht.
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Vorzugsweise
wird Nebenkanalaktivität
anhand bestimmter Wellenformmerkmale erkannt, die während eines
kritischen Fensters extrahiert werden. Information, die Nebenkanalaktivität definiert,
kann über
mehrere Herzzyklen gemittelt werden, um eine Schablone zu definieren.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich,
die folgendes zeigen:
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1 ist ein Blockschaltbild
eines frequenzadaptiven Zweikammer-Schrittmachers, der den Gegenstand
der Erfindung darstellt;
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2 ist ein Blockschaltbild
der Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 in 1;
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3 ist ein Blockschaltbild
des Mikroprozessors in 1;
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4 ist ein Funktionsblockschaltbild
der Steuereinrichtung in 3;
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5 zeigt ein Diagramm, das
einen Vorhofimpuls und die entsprechende Nebenkanalaktivität anzeigt;
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6 zeigt ein Herzkammersignal,
das aus einem Vorhof-Nebenkanalimpuls und einer vorhergehenden Herzkammerkontraktion
besteht;
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7a und 7b zeigen ein Flußdiagramm für den Betrieb des Nebenkanalsignaldetektors
in 4; und
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8a und 8b zeigen einen Herzkammerimpuls ohne
bzw. mit Rauschen.
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1 zeigt ein Blockschaltbild
eines Schrittmachers 1. Der Schrittmacher 1 ist
so ausgeführt, daß er in
einen Patienten implantierbar ist, und weist einen Impulsgenerator 10 und
geeignete Leitungen zum elektrischen Verbinden des Impulsgenerators mit
dem Herz 11 eines Patienten auf. Der Schrittmacher weist
auf: eine Vorhof-Herzleitung 12, die sich zum Vorhof des
Herzes des Patienten zwecks Verabreichung einer Stimulationstherapie
an den Vorhof erstreckt, und eine Herzkammer-Herzleitung 13,
die sich zur Herzkammer des Herzes des Patienten zwecks Verabreichung
einer Stimulationstherapie an die Herzkammer erstreckt. Der Impulsgenerator 10 weist
auf: eine Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 zur
Ermittlung von Analogsignalen, die eine elektrische Herzaktivität darstellen,
und zur Abgabe von Stimulationsimpulsen an das Herz; einen Mikroprozessor 19,
der als Antwort auf zahlreiche Eingangssignale, die von der Stimulations-
und Erfassungsschaltung 17 kommend empfangen werden, Operationen
durchführt,
um verschiedene Steuerungs- und Datenausgangssignale für die Stimulations-
und Erfassungsschaltung 17 durchzuführen; und eine Stromversorgung 18,
die einen zuverlässigen
Spannungspegel über
elektrische Leiter (nicht dargestellt) an die Stimulations- und
Erfassungsschaltung 17 und an den Mikroprozessor 19 liefert.
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Der
Mikroprozessor 19 ist mit einer Direktzugriffsspeicher/Festwertspeichereinheit 121 über einen
Adreß-
und Datenbus 122 verbunden. Eine Lebendauerende-Signalleitung 124 wird
verwendet, um an den Mikroprozessor 19 ein Logiksignal
zu liefern, das anzeigt, daß sich
die Batterie in der Stromversorgung 18 ihrem Ende nähert. Der
Mikroprozessor 19 und die Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 sind über einen
Kommunikationsbus 42, eine Vorhof-Erfassungsleitung 45,
eine Vorhof-Stimulationssteuerleitung 46, einen Vorhof-Empfindlichkeitssteuerbus 43,
einen Vorhof-Stimulationsenergiesteuerbus 44, eine Herzkammer-Erfassungsleitung 49,
eine Herzkammer-Stimulationssteuerleitung 50, einen Herzkammer-Empfindlichkeitssteuerbus 47 und
einen Herzkammer-Stimulationsenergiesteuerbus 48 verbunden.
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2 zeigt die Stimulations-
und Erfassungsschaltung 17, die eine Schaltungsanordnung für einen
Vorhof-Stimulationsimpulsgenerator 24, einen Herzkammer-Stimulationsimpulsgenerator 34, einen
Vorhof-Herzschlagsensor 25, einen Herzkammer-Herzschlagsensor 35 und
eine Telemetrieschaltung 30 aufweist. Die bevorzugte Ausführungsform der
Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 weist eine Widerstandsmeßschaltung 14 zum
Messen eines physiologischen Parameters auf, der den Stoffwechselbedarf
des Patienten anzeigt. Außerdem weist
die Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 einen Steuerblock 39 auf,
der eine Schnittstelle zum Mikroprozessor 19 hat.
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Im
Betrieb ermitteln die Vorhof- und Herzkammer-Herzschlagsensorschaltungen 25 und 35 entsprechende
Vorhof- und Herzkammer-Analogsignale 23 und 33 vom
Herz 11 und wandeln die ermittelten Analogsignale in Digitalsignale
um. Außerdem empfangen
die Herzschlagsensorschaltungen 25 und 35 ein
Vorhof-Erfassungssteuereingangssignal 27 bzw. ein Herzkammer-Erfassungssteuereingangssignal 37 vom
Steuerblock 39, der die Empfindlichkeiten der Sensorschaltungen
bestimmt. Die Empfindlichkeit bestimmt die minimale Spannungsabweichung,
die in einer Erfassungselektrode erforderlich ist, damit ein Erfassungsergebnis
registriert wird, das heißt,
damit ein Depolarisationssignal vom Schrittmacher erkannt wird.
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Die
Vorhof-Stimulationsimpulsgeneratorschaltung 24 empfängt vom
Steuerblock 39 über
einen Vorhof-Stimulationssteuerbus 28 ein Vorhof-Stimulationssteuereingangssignal
und ein Vorhof-Stimulationsenergiesteuereingangssignal,
um einen Vorhof-Stimulationsimpuls 22 zu entsprechenden
Zeiten zu erzeugen. Ebenso empfängt
die Herzkammer-Stimulationsimpulsgeneratorschaltung 34 vom
Steuerblock 39 über
einen Herzkammer-Stimulationssteuerbus 38 ein Herzkammer-Stimulationssteuereingangssignal
und ein Herzkammer-Stimulationsenergiesteuereingangssignal, um einen
Herzkammer-Stimulationsimpuls 32 zu erzeugen. Die Vorhof-
und Herzkammer-Stimulationsteuereingangssignale
bestimmen die entsprechenden Typen der Vorhof- und Herzkammer-Stimulation, die stattfindet,
während
die Vorhof- und Herzkammer-Stimulationsenergiesteuereingangssignale
die entsprechenden Beträge
der Impulsenergien bestimmen.
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Der
Schrittmacher 1 führt
eine Widerstandsmessung durch, wenn der Mikroprozessor 19 ein
Signal auf den Widerstandssteuerbus 21 legt, um die Widerstandsmeßschaltung 14 zu
aktivieren. Die Widerstandsmeßschaltung 14 legt
dann einen Strom auf die Herzkammer-Herzleitung 13 und
mißt die Spannung,
die aus dem angelegten Strom resultiert, um den Widerstand zu überwachen.
Die Strom- und Spannungssignale werden gemeinsam als Widerstandssignal 20 bezeichnet.
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Die
Telemetrieschaltung 30 stellt eine bidirektionale Verbindung
zwischen dem Steuerblock 39, der Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 und einer
externen Vorrichtung, zum Beispiel einer Programmiervorrichtung,
dar. Sie ermöglicht
es, daß Daten,
zum Beispiel die Betriebsparameter, vom implantierten Schrittmacher
gelesen oder in diesem geändert
werden. Eine exemplarische Programmiervorrichtung ist der 9600 Network
Programmer, der von Telectronics Pacing Systems Inc. in Englewood,
Colorado, USA hergestellt wird.
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Gemäß 3 umfaßt der Mikroprozessor 19 eine
Zeitgeberschaltung 51, die mehrere einzelne 16-Bit-Zeitgeberschaltungen,
eine Steuereinrichtung 53, einen Vektorinterrupt-Block 54,
einen ROM 55, einen RAM 56, einen externen Speicher 57 und
einen Anschlußblock 41.
Diese Schaltungen verständigen sich
gegenseitig unter Verwendung eines internen Kommunikationsbusses 40.
Der Zeitgeber 51 kann mehrere einzelne Schaltungen aufweisen
oder kann einen oder mehrere Zeitgeberschaltungen mit einem einzelnen
Zeitgeber aufweisen, der Multifunktionszeitsteuerungsvorgänge unter
Steuerung der Software, die in der Steuereinrichtung 53 abläuft, zur
Erzeugung verschiedener Taktsignale durchführt, wie nachstehend beschrieben
wird. Der RAM 56 fungiert als Notizblock und aktiver Speicher
während
der Ausführung
der Programme, die im ROM 55 gespeichert sind und vom Mikroprozessor 19 verwendet
werden. Diese Programme weisen Systemüberwachungsprogramme, Ermittlungsalgorithmen
zur Ermittlung und Bestätigung
von Arrhythmien und Programmierung zur Implementierung des Logikschaltbilds
in 12, 13, 14 und 15 sowie
Speicherprogramme zur Speicherung von Daten im externen Speicher 57,
die die Funktion des Impulsgenerators 10 und des Elektrogramms
betreffen, das von der Herzkammer-Herzleitung 13 geliefert
wird. Die Zeitgeber 51 und deren zugeordnete Steuerungssoftware
implementieren bestimmte Zeitsteuerungsfunktionen, die vom Mikroprozessor 19 benötigt werden,
völlig
ohne Verwendung von Software, wodurch die Verarbeitungsleistung
und der Leistungsverbrauch der Steuereinrichtung 53 reduziert
wird.
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Durch
Signale, die von der Telemetrieschaltung 30 kommend empfangen
werden, kann eine externe Programmiervorrichtung (nicht dargestellt)
die Betriebsparameter der Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 ändern, indem
entsprechende Signale an den Steuerblock 39 geliefert werden.
Der Kommunikationsbus 42 dient dazu, Signale, die eine solche
Steuerung darstellen, an den Mikroprozessor 19 zu liefern.
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Entsprechende
Telemetriebefehle bewirken, daß die
Telemetrieschaltung 30 Daten an die externe Programmiervorrichtung
sendet. Gespeicherte Daten werden vom Mikroprozessor 19 über Kommunikationsbus 42 durch
den Steuerblock 39 in der Stimulations- und Erfassungsschaltung 17 und
in die Telemetrieschaltung 30 zur Übertragung an die externe Programmiervorrichtung
durch einen Sender in der Telemetrieschaltung 30 geliefert.
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Der
Mikroprozessor 19 empfängt über seinen
Anschlußblock 41 Status-
und/oder Steuereingangssignale von der Stimulations- und Erfassungsschaltung 17,
zum Beispiel Erfassungssignale auf den Erfassungsleitungen 45 und 49.
Er führt
Operationen durch, einschließlich
Anhythmie-Ermittlung, und erzeugt Ausgangssignale, zum Beispiel
das Vorhof-Stimulationssteuerungssignal in der Leitung 46 und
das Herzkammer-Stimulationssteuerungssignal in der Leitung 50,
die den Typ der Stimulation bestimmen, die durchzuführen ist.
Andere Steuerausgangssignale, die vom Mikroprozessor 19 erzeugt
werden, sind u. a. die Vorhof- und Herzkammer-Energiesteuerungssignale
auf den Bussen 44 bzw. 48, die die Größe der Impulsenergie
bestimmen, und die Vorhof- und Herzkammer-Empfindlichkeitssteuerungssignale
auf den Bussen 43 bzw. 47, die die Empfindlichkeiten
der Erfassungsschaltungen festlegen.
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Der
Schrittmacher 1 kann einen Stoffwechselsensor verwenden,
um zu entscheiden, ob die Vorhof-Herzschläge mit einer
physiologischen Frequenz oder mit einer pathologischen Frequenz
auftreten. Der Schrittmacher 1 reagiert auf die physiologische
Vorhoffrequenz, indem er in einem synchronen AV-Stimulationsmodus arbeitet, bei dem
Stimulationsimpulse in der Herzkammer ein vorbestimmtes Intervall
nach einem Vorhofherzschlag abgegeben werden. Wenn der Schrittmacher 1 eine
pathologische Vorhoffrequenz ermittelt, reagiert er darauf, indem
er in einem Betriebsmodus des Zwangssynchronismus arbeitet. Ein
Stoffwechselsensorsystem, das für
den Betrieb in den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kann aus einem oder mehreren
bekannten Sensoren bestehen, entweder einzeln oder in Kombination
mit anderen Sensoren, einschließlich
Sensoren für
Minutenvolumen, Herzkammer-Depolarisationsgradient,
QT-Intervall, Sauerstoffsättigung,
Ph, Zentralvenenbluttemperatur, rechter Herzkammerdruck, Schlagvolumen,
systolisches Zeitintervall, Atemfrequenz und Ultraschall- oder Drucküberwachung
des Herzminutenvolumens, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Schrittmacher 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung arbeitet einwandfrei unter Verwendung jedes Stoffwechselindikatorfrequenzsystems,
solange dieses System in der Lage ist, die erfaßten Parameter mit der Stoffwechselbedarfsstimulationsfrequenz
zuverlässig
in Beziehung zu setzen. Das US-Patent 4766901 von F. Callaghan,
das am 30. August 1988 für "Rate Responsive Pacing
System Using the Integrated Evoked Potential" erteilt worden ist, betrifft den Betrieb
eines frequenzadaptiven Stimulationssystems, das ein integriertes
evoziertes Herzkammer-Depolarisationspotential als Stoffwechselbedarfsstimulationsfrequenzindikator
verwendet. Das US-Patent 4702253 von T. Nappholz et al., das am
27. Oktober 1987 für "Metaboloc-Demand
Pacemaker and Method of Using the Same to Determine Minute Volume" erteilt worden ist,
und das US-Patent 4901725 von T. Nappholz et al., das am 20. Februar
1990 für "Minute Volume Rate-Responsive
Pacemaker" erteilt
worden ist, offenbaren frequenzadaptive Schrittmacher, die einen
weiteren Stoffwechselbedarfsstimulationsfrequenzindikator beschreiben,
nämlich
das Atemminutenvolumen als Frequenzsteuerungsparameter. Die bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung verwendet einen Widerstandssensor 14, der
in 2 gezeigt ist und
der die Atemminutenvolumenmessungen der Patente von Nappholz et
al. durchführen kann.
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4 zeigt das Funktionsblockschaltbild
der Steuereinrichtung 53 in 3.
Der Minutenvolumenprozessor 52A verwendet die Daten, die über den
internen Bus 40 und den Kommunikationsbus 42 vom Widerstandsmeßblock 14 geliefert
werden, um das Stoffwechselindikatorfrequenzintervall [MIR] zu erzeugen,
das vom Stimulations- und Erfassungssystem verwendet wird (symbolisch
als Zustandsmaschine-Block 53C in 4 dargestellt), um die Länge jedes
der Intervalle zu bestimmen, die im Zeitzyklen verwendet werden.
Die Vorhof-Frequenzüberwachungsvorrichtung 53B erzeugt
ein AMS-Signal, das nachstehend ausführlich beschrieben wird. 4 stellt die Signale dar,
die verschiedene Vorgänge steuern,
die mit der Zwangssynchronablaufsteuerung zusammenhängen. Der
bisher beschriebene Betrieb des Schrittmachers ist im US-Patent 5441523
ausführlich
beschrieben.
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Der
betreffende Schrittmacher weist ferner, was wichtig ist, einen Nebensprechdeterminator 100 auf,
der in 4 gezeigt ist.
Um den Betrieb dieser Schaltung zu verstehen, wird nunmehr auf Figuren Bezug
genommen, die typische Vorhofsignale, die in einer AS-(Vorhof-Erfassungs-)Leitung 45 erfaßt werden,
und typische Herzkammersignale zeigen, die in einer VS-(Herzkammer-Erfassungs-)Leitung 49 erfaßt werden.
Wie in 5 zu sehen ist,
wird zu einer bestimmten Zeit t = 0 eine Vorhof-Stimulation AP verabreicht.
Nach dieser Stimulation wird zu einer Zeit t1 ein Nebensprechsignal
Xt in der VS-Leitung ermittelt. Das Signal Xt kann etwa 35 bis 40
ms dauern, nämlich
bis t2. In einem typischen bekannten Schrittmacher wird das Signal
Xt nicht ermittelt, da es während einer
Nebensprechaustastperiode auftritt. Nach dem Signal Xt zur Zeit
t3 tritt ein endogener QRS-Komplex in der Herzkammer auf und wird
in der Leitung VS erfaßt,
wie gezeigt. Die Aufgabe der Ausführungsformen der, Erfindung
besteht darin, daß Nebensprechsignal
Xt zu erkennen und es vom QRS-Komplex zu unterscheiden.
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Das
Xt-Signal hat, was wichtig ist, eine Anzahl von gut definierten
charakteristischen Merkmalen. Erstens liegt die Zeitperiode für seinen
Beginn im Bereich von 30 bis 35 ms. Dieser Parameter ist abhängig von
der Physiologie des Patienten sowie von den elektrischen Eigenschaften
und den physikalischen Eigenschaften der Vorhof- und Herzkammerleitungen,
dem Befestigungsverfahren, das verwendet wird, um die Leitungen
im Herz sicher anzuordnen usw. Die Zeitperiode t1 kann anfänglich während der
Implantation bestimmt werden. Zweitens können sich mit der Zeit die
Spitzenamplitude und die Polarität
des Xt-Signals geringfügig ändern, wie
beispielweise bei den Signalen Xt' und Xt" dargestellt. Es hat jedoch immer zwei
Spitzenwerte mit entgegengesetzter Polarität innerhalb einer Zeitperiode
W, die zwischen t2, t1 liegt.
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Während der
Periode W kann jedoch ein QRS-Komplex infolge einer vorhergehenden
endogenen Herzkammerkontraktion (PVC) auftreten, die mit dem Xt-Signal überlagert
sein kann. Das resultierende Signal Y ist in 6 gezeigt. Dieses Signal Y hat deutlich
nur einen Spitzen- oder Maximalwert.
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Die
Merkmale der Signale, die in der Leitung VS zwischen t1 und t2 ermittelt
werden, können
also analysiert und verwendet werden, um entweder ein Nebensprechsignal
Xt, einen vorzeitigen QRS-Komplex oder als Alternative ein nichtidentifiziertes
Signal zu bestätigen,
wobei dann eine Sicherheitsstimulation angewendet werden sollte.
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Der
Betrieb einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit dem
Flußdiagramm
in 7a und 7b beschrieben. Zunächst werden
im Schritt 200 mehrere Vorhof-Stimulationsimpulspaare abgegeben. Die
Impulse eines Paares sind jeweils durch eine Zeit getrennt, die
so gewählt
ist, daß sie
kleiner ist als die normale AV-Verzögerung. Im Schritt 202 wird
das PDI (stimuliertes Depolarisationsintegral) entsprechend jedem Stimulationsimpuls
gemessen, und das Verhältnis zwischen
diesen Parametern wird mit einem Signal-Rausch-Verhältnis SNR
verglichen. Ein typisches SNR ist auf 8:1 festgelegt. Wenn das Verhältnis zwischen
dem ersten PDI (PDI1) und dem zweiten (PDI2) größer ist als das SNR für mindestens
den größten Teil
der Stimulationspaare, dann wird angenommen, daß das Herz des Patienten "eingefangen" worden ist, und
im Schritt 204 wird ein Flag gesetzt, um die Einfang-Erkennung
anzuzeigen. Beispielweise kann im Schritt 202 eine "Ja"-Entscheidung getroffen
werden, wenn für
m von n aufeinanderfolgenden Paaren gilt: PDI1/PDI2 > SNR, wobei m und n
fünf bzw.
sieben sein können.
Eine Vorrichtung zum Messen des PDI ist im US-Patent 5184615 beschrieben. Wenn
dieses Verhältnis
kleiner ist als das SNR, dann wird das Flag zur Einfang-Erkennung
im Schritt 206 ausgeschaltet.
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Nach
jedem Stimulationspaar wird die Herzkammer-Erfassungsleitung VS49
nach der AV-Verzögerung überwacht,
um endogene R-Zacken zu ermitteln, die auf einen Stimulationsimpuls
AP ansprechen. Wenn diese R-Zacke ermittelt ist, wird sie im Schritt 208 gespeichert.
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Im
Schritt 210 wird die Zeit für eine vorher gespeicherte
R-Zackenschablone geprüft.
Wenn die R-Zackenschablone über 48 Stunden
alt ist, dann wird die R-Zacke, die im Schritt 208 ermittelt
worden ist, als die neueste oder aktuelle R-Zackenschablone im Schritt 212 gespeichert.
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Im
Schritt 214 ist das Fenster W zwischen t = t1 und t = t2
definiert, und dieses Fenster wird überwacht. Wenn kein Signal
in diesem Fenster W ermittelt wird, geht die normale Stimulation
weiter.
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Wenn
während
dieses Fensters W ein Signal ermittelt wird, dann wird dieses Signal
mit der vorher gespeicherten, endogenen R-Zackenschablone im Schritt 216 verglichen.
Wenn ein Signal, das während des
Fensters W ermittelt wird, einer endogenen R-Zacke gleicht, dann
wird angenommen, daß dieses
Signal eine vorzeitige endogene Zacke ist. Daher wird im Schritt 218 die
nächste
Herzkammer-Stimulation verhindert.
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Wenn
im Schritt 216 bestimmt wird, daß das erfaßte Signal nicht der endogenen
R-Zackenschablone
entspricht, dann wird im Schritt 220 das Einfang-Erkennungsflag
geprüft.
Eine weitere Prüfung, die
im Schritt 220 erfolgt, ist die Entscheidung, ob eine PVC-Schablone
von vorherigen Ereignissen verfügbar
ist. Wenn das Einfang-Flag eingeschaltet und eine PVC-Schablone
verfügbar
ist, dann wird im Schritt 222 das erfaßte Signal mit der PVC-Schablone
verglichen. Wenn im Schritt 222 Übereinstimmung erkannt wird,
dann ist das Signal, das im Fenster ermittelt worden ist, auf eine
PVC zurückzuführen. Daher
wird im Schritt 218 das nächste Herzkammer-Stimulationssignal
verhindert, wie oben beschrieben, und die normale Stimulation geht
weiter. Wenn die Bedingungen im Schritt 220 oder im Schritt 222 nicht erfüllt sind,
dann wird im Schritt 224 ein Sicherheitsstimulationssignal
an die Herzkammer abgegeben.
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Nach
dem Sicherheitsstimulationssignal im Schritt 224 wird eine
weitere Prüfung
im Schritt 226 durchgeführt,
um zu bestimmen, ob das Einfang-Erkennungsflag eingeschaltet ist.
Wenn das Einfang-Flag ausgeschaltet ist, wird die normale Stimulation
wieder aufgenommen. Wenn das Einfang-Flag eingeschaltet ist, dann
wird im Schritt 228 eine Prüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob das Sicherheitsstimulationssignal das Herz eingefangen
hat. Wenn nicht, dann geht die normale Stimulation weiter, wenn
ja, dann wird das Signal, das im Fenster W ermittelt worden ist,
im Schritt 230 als PVC-Schablone
gespeichert.
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Der
im Flußdiagramm
in 7A und 7B beschriebene Vorgang erfolgt
mittels des Detektors 100 in 4.
Die Ermittlung erfaßt
Signale aus der Herzkammer auf der Leitung VS49 und Vorhofsignale
auf der Leitung AS45. Der Detektor 100 erzeugt auch Vorhof-Stimulationssignale
auf der Leitung AP47, wie in Verbindung mit 8 beschrieben. Wenn ein Signal, das auf
VS49 während
des Fensters W erfaßt wird,
als Nebensprechsignal Xt erkannt wird, wird es ignoriert. Wenn es
als PVC erkannt wird, dann wird ein vorzeitiges R-Zackensignal an
die Zustandsmaschine 53C gesendet, was wiederum bedeutet,
daß das
nächste
Herzkammer-Stimulationssignal unterdrückt wird. Wenn im Fenster W
ein bekanntes Signal ermittelt wird, dann wird ein Sicherheitsstimulationssignal
an die Zustandsmaschine gesendet, was wiederum einen Sicherheits-Herzkammer-Stimulationsbefehl
auf der Leitung VP 50 auslöst.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wurde oben in bezug auf die Erkennung des Nebensprechens
vom Vorhof zur Herzkammer bei Vorhof-Ereignissen beschrieben. Die
Erfindung kann jedoch ebenso zum Ermitteln und Korrigieren des Nebensprechens
von der Herzkammer zum Vorhof bei Herzkammer-Ereignissen angewendet werden (normalerweise
als 'back chat' bezeichnet).
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf verschiedene besondere Ausführungsformen
beschrieben worden ist, versteht es sich, daß diese Ausführungsformen
lediglich darstellenden Charakter haben und die Anwendung der Prinzipien
der Erfindung darstellen. Demzufolge sollten die Ausführungsformen, die
hier im einzelnen beschrieben sind, als Beispiele angesehen werden,
die keinen einschränkenden Charakter
in bezug auf die nachstehend beigefügten Ansprüche haben.