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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Defibrillation und/oder
Kardioversion und, genauer ausgedrückt, zur sicheren Bestimmung,
ob eine erfasste Rhythmusstörung
anhaltend ist oder nicht, und zur Vermeidung der Abgabe eines unangemessenen
Schocks, wenn eine Rhythmusstörung
tatsächlich
nicht anhaltend ist und der Patient unter deutlicher Bradykardie
oder Asystolie leidet.
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Der
implantierbare Kardioverter-Defibrillator (ICD) hat sich als wirksam
gezeigt bei der Beendigung von Anfällen von ventrikulärer Fibrillation
(VF) und ventrikulärer
Tachykardie (VT). Diese Fähigkeit, potentiell
letale Arrhythmien wie VF/VT zu erkennen und zu beenden, wurde weiterhin
mit der Schrittmacherfunktion kombiniert, wobei das kombinierte
Gerät als
PCD-Vorrichtung (Pacemaker/Cardioverter/Defibrillator) bezeichnet
wird, wie sie z. B. von Medtronic, Inc. hergestellt werden, dem
Inhaber der vorliegenden Erfindung. Die Fähigkeiten dieser Vorrichtung
wurden weiter verbessert durch die Entwicklung von Leitungen zum
Bereitstellen transvenöser ventrikulärer Defibrillation.
So offenbaren z. B. die US-Patente Nr. 4,932,407 und 5,174,288 Leitungssysteme,
die transvenöse
ventrikuläre
Defibrillations- und Kardioversions-Elektroden bereitstellen. Ebenso können subkutane
Defibrillationsleitungen verwendet werden. Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 wird in der US-A-5,350,401
offenbart.
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Mittels
der PCD- oder ICD-Vorrichtung zusammen mit den verbesserten Leitungen
können
relativ wirksame Systeme zur Beendigung von VT oder VF zur Verfügung gestellt
werden.
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Bei
diesen Systemen, die sich mit solch gefährlichen Arrhythmien befassen,
besteht nach wie vor das potentielle Problem, dass unangemessene Schocks
verabreicht werden. Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere
mit den Problemen, die bei korrekt erkannter aber nicht anhaltender
Arrhythmie wie z. B. VT oder VF auftreten. In einer solchen Situation
bewirkt das Erkennen von VT oder VF, dass das System zur Abgabe
eines Schocks aktiviert wird. Falls jedoch der Patient eine deutliche
Bradykardie oder Asystolie zeigt, wenn das System eine Bestätigung der
vorher erkannten Arrhythmie sucht, könnte das Ausbleiben einer Signalerfassung
für eine
Bestätigung
einer zugrunde liegenden Arrhythmie gehalten werden, worauf ein
unangemessener Schock abgegeben wird. Die Gesamtzahl unangemessener
Schocks variiert in der Literatur, ist aber dennoch genügend bemerkenswert,
um als große Herausforderung
angesehen zu werden. Um dieses Problem anzugehen, wurden in ICD-
und PCD-Vorrichtungen verschiedene Rückbestätigungs-Algorithmen integriert,
die zum Ziel haben, eine zugrunde liegende Arrhythmie nach dem Erkennen
zu bestätigen, wodurch
die Anzahl unangemessener Schocks reduziert wird. Natürlich muss
beim Bestätigungs- bzw. Rückbestätigungs-Algorithmus
berücksichtigt
werden, dass die Nicht-Abgabe eines Schocks bei anhaltender potentiell
letaler Arrhythmie nicht akzeptabel ist; die Arrhythmie-Bestätigung muss
im wesentlichen 100% sein.
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Ein
Beispiel für
das Vorstehende ist, dass eine übliche
PCD-Vorrichtung nach dem Erkennen z. B. eines Flimmerzustandes ein
Bestätigungsintervall aufweist.
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Dieses
Bestätigungsintervall
hat einen zweifachen Zweck. Zunächst
wird versucht, eine Schockbehandlung synchron mit dem Herzschlag
des Patienten durchzuführen,
wenn eine anhaltende Arrhythmie erfasst wird. Aus diesem Grund kann
die Vorrichtung nach einer oder zwei R-Wellen suchen, die mit Arrhythmie
konsistent sind, und einen synchronen Schock abgeben. Wenn jedoch
ein vorgegebenes Bestätigungsintervall
ohne erfasstes Signal abläuft, wird
am Ende dieses Intervalls ein asynchroner Schock abgegeben. Dieses
Ergebnis könnte
korrekt sein, wenn das Ausbleiben einer R-Wellenerfassung ein Hinweis auf ein
zugrunde liegendes Flimmern oder eine andere Arrhythmie ist. Das
Ablaufen des Bestätigungsintervalls
kann jedoch auch dadurch verursacht werden, dass der Patient nach
einer nicht anhaltenden Arrhythmie wieder zu einer deutlichen Bradykardie
oder Asystolie zurückgekehrt
ist. Selbstverständlich
ist es wünschenswert,
eine solche deutliche Bradykardie oder Asystolie, d. h. eine nicht
anhaltende Arrhythmie, von einer nicht erfassten echten Arrhythmie
(VF/VT) zu unterscheiden.
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Eine
sichere Unterscheidung zwischen einem Bradykardie-Anfall und einem
VF/VT-Anfall ist erwünscht,
um eine geeignetere Stimulationstherapie durchzuführen statt
einen unangemessenen Schock abzugeben.
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Daher
besteht ein erheblicher Bedarf, die Bestätigungsroutine einer PCD- oder
ICD-Vorrichtung zu verbessern, um zu verhindern, dass im Falle eines Bradykardie-Zustands
(z. B. Bradykardie oder Asystolie) nach einer nicht anhaltenden
Arrhythmie während
des Bestätigungsintervalls
ein Schock abgegeben wird, wobei die Empfindlichkeit der Arrhythmie-Erkennung
und die folgende Therapie nicht beeinträchtigt werden soll. In jedem
Fall ist es auch wichtig, unverzüglich
die geeignetste und vorteilhafteste Therapie anzuwenden: im Fall
einer Bradykardie oder Asystolie nach nicht-anhaltender Arrhythmie ist
Anti-Bradykardie-Stimulation geeignet, im Fall von ventrikulärer Arrhythmie
dagegen prompte Defibrillations- oder Kardioversionstherapie.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein System zur Erkennung und Behandlung
von Herzrhythmusstörungen
bereit, die bei einem Patienten auftreten, umfassend:
eine
Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Herzsignale des Patienten;
eine
Erkennungseinrichtung zum Erkennen einer auftretenden Herzrhythmusstörung;
Bestätigungsmittel
zum Analysieren dieser erfassten Herzsignale während eines vorgegebenen Zeitraums nach
einer erkannten Herzrhythmusstörung,
wobei dieses Bestätigungsmittel
einen Zeitgeber zur zeitlichen Steuerung dieses Zeitraums umfasst;
eine
Schrittmachereinrichtung zum Abgeben eines Schrittmacherimpulses,
wenn dieser Zeitraum abläuft,
ohne dass zwischenzeitlich ein Herzsignal erfasst wird;
eine
Erregungseinrichtung zum Feststellen, ob der abgegebene Schrittmacherimpuls
eine Erregung des Herzens des Patienten ausgelöst hat; und
eine Schockeinrichtung
zum Verabfolgen einer Schockbehandlung für das Herz des Patienten, wenn die
Erregungseinrichtung feststellt, dass keine Erregung als Reaktion
auf den abgegebenen Schrittmacherimpuls stattfand;
dadurch
gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung außerdem eine
Fernfelderfassungseinrichtung umfasst zum Erfassen einer Fernfeldreaktion
auf den abgegebenen Schrittmacherimpuls, und wobei die Erregungseinrichtung
Korrelationsmittel aufweist zum Feststellen, wenn eine solche Fernfeldreaktion
zu einem abgegebenen Schrittmacherimpuls korreliert.
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Die
Erfindung stellt somit ein System zur Erkennung von Herzrhythmusstörungen bereit
wie z. B. Herzkammerflimmern oder Herzflattern, wobei das System
fähig ist,
nach der Erkennung korrekt zu unterscheiden zwischen einer anhaltenden
Herzrhythmusstörung,
die Schockbehandlung erfordert, und einer nicht anhaltenden Herzrhythmusstörung, auf
welche Bradyzustände
der Art folgen, für
die nur Stimulationstherapie erwünscht
ist. Das System umfasst bevorzugt ein PCD-Gerät und ein geeignetes Elektrodensystem
wie z. B. eine endokardiale Elektrode mit Defibrillations- und Stimulationselektroden.
Das System erfasst vorzugsweise ständig Herzsignale und erkennt
aus solchen erfassten Signalen ein Auftreten von VT/VF. Daraufhin
tritt das System in eine Bestätigungssequenz
ein, um einen Schock in dem Fall abzugeben, dass anhaltende VF oder
VT bestätigt
wird. Die Bestätigungssequenz
dauert vorzugsweise mindestens ein vorgegebenes Brady-Intervall lang,
und falls eine Herzrhythmusstörung
nicht ausdrücklich
bestätigt
wird oder falls kein normaler Sinusrhythmus erkannt wird, wird bei
Ablauf des Bestätigungsintervalls
ein Schrittmacherimpuls abgegeben. Das System stellt fest, ob der
abgegebene Schrittmacherimpuls das Herz erregt hat, vorzugsweise
durch Untersuchung jedes durch die Defibrillations-Fernfeldelektroden
erfassten Signals, wobei ein solches erfasstes Signal eine Erregung
des Herzens anzeigt. Wenn innerhalb eines vorgegebenen Intervalls
nach dem Schrittmacherimpuls eine Erregung erfasst wurde, dann kann
das System im Schrittmachermodus weiter arbeiten, z. B. in Form
von VVI-Stimulation. Wenn jedoch keine Erregung erfasst wird, wird
damit bestätigt,
dass die zugrunde liegende Herzrhythmusstörung anhaltend ist und nach
Ablauf des vorgegebenen Intervalls nach Abgabe des Schrittmacherimpulses
wird ein Schock abgegeben. Dieses Merkmal der Erregungserkennung
ist "fehlersicher" bezüglich einer
Reaktion auf gefährliche
Therapie, da ein Ausbleiben einer Erregungserkennung zur Abgabe
eines Schocks führt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
werden nun lediglich beispielhaft beschrieben, unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen.
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1 ist
eine Darstellung eines PCD-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2A ist
ein einfaches Zeitablaufdiagramm, das die Arbeitsweise des PCD-Systems
mittels der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2B und 2C sind
Zeitablaufdiagramme, die bestimmte Anordnungen des Bestätigungsintervalls
und des nachfolgenden Erregungsintervalls gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellen.
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3 ist
ein funktionelles Blockdiagramm einer PCD-Vorrichtung, welche die Merkmale der
Bestätigung
und Erregung gemäß der vorliegenden
Erfindung ausführt.
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4 ist
ein Flussdiagramm der Logik mit Darstellung der Arbeitsweise der
vorliegenden Erfindung bei einem Anfall von Kammerflimmern.
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In 1 sind
ein Defibrillator 10 und eine Leitung 16 dargestellt,
welche das PCD-System der vorliegenden Erfindung bilden. Die gezeigte
Leitung ist beispielhaft, wobei auch andere spezielle Leitungsformen
im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen. Siehe z. B. die oben
genannten US-Patente Nr. 4,932,407 und 5,174,288 sowie 5,261,400.
Die dargestellte Leitung ist benachbart zum distalen Ende angeordnet
und hat eine ausziehbare Spiralenelektrode 26 und eine
Ringelektrode 24, wobei die Spiralenelektrode versenkbar
in einem Isolierkopf 28 montiert ist. Die Elektroden 24 und 26 werden
zur bipolaren Herzstimulation und zur Erfassung ventrikulärer Depolarisationen
eingesetzt. Die Elektroden 24, 26 können für bipolare
Stimulation und Erfassung eingesetzt werden, während die Elektrode 26 in
Verbindung mit einer Oberfläche
des Gehäuses 10 eingesetzt
werden kann, wobei diese Oberfläche
als gemeinsame oder neutrale Elektrode in so genannter einpoliger
Arbeitsweise wirkt. Die Leitung führt auch eine Spulenelektrode 20 mit
sich, die auch als RV-Spule
bezeichnet wird, zur Abgabe von Defibrillations- und/oder Kardioversions-Impulsen. Die
Elektrode 20 ist auf der Leitung angeordnet, so dass die Spule 20 im
rechten Ventrikel angeordnet ist, wenn sich die distale Spitze am
Scheitel des Ventrikels befindet. Die Leitung 16 kann optional
auch eine SCV-Spule 30 in der subklavikulären Vene tragen, die
zur R-Wellenerfassung und/oder Anwendung von Kardioversionsimpulsen
verwendet werden kann. Die Leitung 16 trägt entsprechende
konzentrische Magnetspulen, die durch geeignete Mittel wie Isolierschläuche voneinander
getrennt sind und an der Leitung entlang laufen, um die PCD-Vorrichtung 10 an entsprechende
Elektroden 20, 24, 26 und 30 elektrisch
anzuschließen.
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Eine
implantierbare PCD-Vorrichtung bzw. Defibrillator 10 ist
in Verbindung mit der Leitung gezeigt, wobei die Leitungsanschlussgruppe 14 in
den Anschlussblock 12 der Vorrichtung 10 eingesetzt
ist. Ein spezifisches Ausführungsbeispiel
für einen
Defibrillationsimpuls-Generator,
wie er in Verbindung mit der vorliegenden Leitung verwendet werden
kann, ist im US-Patent Nr. 4,953,551 offenbart. Auch andere PCD-Geräte können verwendet
werden; es wird auf die US-Patente 5,163,427 und 5,188,105 hingewiesen,
die beispielhafte Geräteformen
zur Abgabe von Kardioversions- und Defibrillationsimpulsen offenbaren.
Der hier verwendete Ausdruck "PCD"-Vorrichtung bezieht
sich auf jede Art von Vorrichtung, die sowohl Stimulationstherapie
als auch Schocktherapie zur Kontrolle von Herzrhythmusstörungen verabreichen
kann.
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Nun
wird auf 2A Bezug genommen, die ein einfaches
Zeitdiagramm zeigt, das die zeitliche Abfolge und die primären Arbeitsvorgänge der
vorliegenden Erfindung darstellt. Bezugszeichen 32 zeigt, dass
das PCD-Gerät
im Erkennungsmodus ist und eine Herzrhythmusstörung (VF/VT) nach einem Aufladungsintervall
feststellt. Hierauf stellt das System bei T1 ein
Bestätigung/Sync-Intervall 34 ein,
das mit vorgegebener Zeitdauer gezeigt wird, wobei die Dauer praktisch
aber auch variabel sein kann, wie weiter unten erläutert wird.
Während
der Bestätigung/Sync-Dauer 34 zielt
das System darauf ab, entweder die Herzrhythmusstörung zu
bestätigen
und einen synchronisierten Schock abzugeben; oder das Intervall
ohne Bestätigung
ablaufen zu lassen. In dieser vereinfachten Darstellung ist die
Suche nach einem normalen Sinusrhythmus nicht gezeigt. Die Dauer
des Bestätigung/Sync-Intervalls,
dargestellt als T2 – T1,
entspricht einem vorgegebenen Brady-Ersatzintervall, z. B. entspricht
sie einer Stimulations-Frequenz im Bereich von 60 bis 120 bpm. Wenn das
Bestätigung/Sync-Ersatzintervall
bei T2 abläuft, wird ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls
abgegeben (anstelle eines Schocks). Ein Erregungsintervall wird
definiert, dargestellt bei 36, mit einer Dauer von etwa
200 ms und dem Ende bei T3. Während dieses Zeitraums überwacht
das System ein Fernfeldsignal z. B. zwischen der Elektrode 20 und
dem Gehäuse 10 oder
zwischen der Elektrode 20 und der SCV-Spule 30.
Falls zwischen diesen Fernfeldelektroden ein Signal erfasst wird
und das Signal mit dem ventrikulären
Stimulierimpuls übereinstimmt,
zeigt dies ventrikuläre
Erregung an und ist ein deutlicher Hinweis auf Bradykardie oder
Asystolie. Dieser Schluss ist logisch, da nur unter diesen Umständen genügend Herzmuskelmasse
stimuliert ist, um so ein Signal zu erzeugen, das als Fernfeldsignal
erkannt werden kann, d. h. an Elektroden, die sich fern von der
Stelle der Abgabe des Schrittmacherimpulses befinden. Nach der Erregung
behält
das System einen angemessenen Stimuliermodus bei. Wenn umgekehrt während der
Erregungsdauer keine Übereinstimmung
zwischen dem ventrikulären
Stimulierimpuls und dem Fernfeldsignal herrscht, ist dies ein sicherer Hinweis
auf das Vorhandensein einer nicht erfassten ventrikulären Herzrhythmusstörung. Es
ist anzumerken, dass im Falle von VF/VT die stimulierbare Herzmuskelmasse
zu gering ist, um ein erkennbares Fernfeldsignal, d. h. ein Fernfeld-IECG
zu erzeugen. Unter diesen Umständen
wird zum Zeitpunkt T3 ein Schock von angemessener
Stärke
abgegeben, abhängig
von der Art der Herzrhythmusstörung.
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Nun
wird auf 2B Bezug genommen, die ein Zeitdiagramm
einer spezifischeren beispielhaften Ausführungsform zeigt. Wie in 2A wird
hier zum Zeitpunkt T1 ein Flimmern (oder
eine andere ventrikuläre
Herzrhythmusstörung) erkannt.
Die Bestätigung/Sync-Dauer,
T2 – T1, ist in eine Reihe von Intervallen aufgeteilt,
nämlich
eine Austastlücke
(blanking interval; BR) die sich bis zu einem Zeitpunkt Tb erstreckt; ein Refraktär-Intervall (Ref), das sich
bis zu einem Zeitpunkt Tr erstreckt; ein
Sync-Intervall, das auf Tr folgt und sich
bis zum Zeitpunkt Ts erstreckt, sowie ein "normales" Intervall, das sich
vom Zeitpunkt Ts bis T2 erstreckt.
Wie erläutert,
ist das Zeitdiagramm beispielhaft, und die jeweiligen Zeiträume sind
nicht unbedingt maßstabsgerecht
gezeichnet. Die ganze Zeitdauer von T1 bis
T2 stellt ein Brady-Intervall dar und entspricht
einer Frequenz im Bereich von etwa 60 bis 120 bpm. Eine gegebenenfalls
während
der Austastdauer erfasste R-Welle wird ignoriert. Eine gegebenenfalls
während
des Refraktär-Intervalls erfasste
R-Welle kann berücksichtigt
werden oder auch nicht, je nach dem gewählten Algorithmus. Falls eine
R-Welle vor Tr erfasst, aber nicht berücksichtigt
wird, wird das System dann während
des Sync-Intervalls nach dem Vorhandensein einer R-Welle suchen.
Eine während
dieses Sync-Intervalls erfasste R-Welle erscheint schnell genug,
um sie als Herzrhythmusstörung
zu bestätigen,
und ein Schock wird synchron mit dieser erfassten R-Welle abgegeben.
Eine R-Welle, die nach Ts, aber vor T2 aufgenommen wird, wird jedoch für einen
normalen Herzschlag und keine Herzrhythmusstörung gehalten, und ein Schock
wird nicht abgegeben; da eine solche erfasste R-Welle ein Hinweis
auf einen normalen Herzschlag oder eine nicht anhaltende Herzrhythmusstörung ist,
ist die Herzrhythmusstörung nicht
bestätigt,
und das Ereignis wird beendet. Wenn jedoch bis zum Zeitpunkt T2 keine R-Welle erfasst wird, dann wird zum
Zeitpunkt T2 ein Schrittmacherimpuls abgegeben.
Der Schrittmacherimpuls wird dabei geeigneterweise mit der maximalen
verfügbaren Stimulierleistung
abgegeben, um die Wahrscheinlichkeit einer Erregung zu optimieren.
Bei einem Standard-PCD, hergestellt von Medtronic, Inc., ist dies
ein 8,4 Volt Impuls bei 1,6 ms Pulsbreite. Nach der Abgabe eines
Schrittmacherimpulses bei T2 wartet das System
den Zeitpunkt T3 ab; dann wird entweder
die Erregung bestätigt,
wobei das System dann in den Schrittmacher-Betriebsmodus zurückkehrt,
oder im Falle einer ausgebliebenen Erregung wird angemessene Schocktherapie
verabreicht.
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Nun
wird auf 2C Bezug genommen, die ein weiteres
Zeitdiagramm bezüglich
des Zeitablaufs in 2B zeigt und eine weitere beispielhafte
Ausführungsform
darstellt, wobei während
des Refraktärintervalls
eine erste R-Welle erfasst wird. In dieser Ausführungsform führt die
erste erfasste R-Welle
zur Definition eines zweiten Bestätigung/Sync-Intervalls. Der Unterschied in dieser
Ausführungsform
ist, dass eine während
des ersten Refraktärintervalls
erkannte R-Welle dazu führt,
dass ein zweites Bestätigung/Sync-Intervall abläuft, jedoch
ohne Refraktärintervall.
Dadurch wird die Synchronisierung auf eine zweite R-Welle ermöglicht,
falls eine solche innerhalb des zweiten definierten Intervalls erkannt
wird. Ausbleibende Bestätigung
führt zur
Abgabe eines Schrittmacherimpulses zum Zeitpunkt T2-2,
und zur Abgabe eines Schocks zum Zeitpunkt T3-3,
falls der Schrittmacherimpuls zu keiner Erregung führt.
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Nun
wird auf 3 Bezug genommen, die ein Blockdiagramm
mit einer Darstellung der primären
Funktionskomponenten eines PCD-Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt. Es versteht sich, dass die hier dargestellten Funktionsblöcke entweder
mittels Hardware oder Software oder einer Kombination von Hardware
oder Software definiert werden, wie es aus dem Stand der Technik
bekannt ist. Ein Stimuliergenerator 41, der von der Stimuliersteuerung 42 gesteuert
wird, erzeugt Stimulier-Impulse, die zwischen der distalen Elektrode 26 und
entweder der Elektrode 30 oder dem Gehäuse 10 zur unipolaren
Stimulation (nicht gezeigt) angeschlossen sind; oder, wie gezeigt,
zwischen den Elektroden 26 und 24 zur bipolaren
Stimulation. Die Elektroden 26 und 24 sind auch
an dem Eingang von Stimulierung/Erfassung Verstärker/Prozessor 48 angeschlossen
zur bipolaren Erfassung von ventrikulären Signalen. Bipolare Erfassung
kann jedoch auch zwischen den Elektroden 24 und 20 stattfinden
(nicht gezeigt); und unipolare Erfassung kann zwischen der Elektrode 26 und
dem Gehäuse 10 stattfinden.
Ein Cardioverter/Defibrillator-Generator 44,
der von der C/D Steuerung 45 gesteuert wird, stellt einen
Ausgang bereit, der als Verbindung zwischen der RV-Spule 20 und
der SCV-Spule 30 dargestellt ist, oder alternativ zwischen
der Spule 20 und dem Schrittmachergehäuse 10. Das zitierte
US-Patent 5,188,105 zeigt eine Darstellung einer C/D-Steuerung und
Impulserzeugung. Erfasste R-Wellensignale werden bei der Stimuliersteuerung 42 gekoppelt,
um die Stimulierung normal zu steuern, wenn die Vorrichtung im Stimuliermodus
ist. Die erfassten R-Wellensignale werden auch mit dem VF/VT-Erkennungsblock 52 verbunden,
um zu erkennen, ob eine zugrundeliegende VF/VT-Herzrhythmusstörung vorhanden
ist. So offenbaren die US-Patente Nr. 5,458,619 und 5,342,402 allgemein
die Erkennung von Herzrhythmusstörungen,
wie PCD-Vorrichtungen
sie durchführen.
Wenn VF/VT erkannt wird, wird ein Signal zu dem Block 54 verbunden,
um die Dauer des Bestätigung/Sync-Intervalls
zu messen und zu steuern. Dieser Block enthält die Logik zum Ausführen der
Operationen, die in den oben gezeigten Zeitdiagrammen angegeben
sind. Wenn daher das Bestätigung/Sync-Intervall
abläuft,
ohne dass eine R-Welle erkannt wird, wird ein Signal zur Stimuliersteuerung 42 gesandt,
um die Abgabe eines kräftigen
Stimulierimpulses zu bewirken. Wenn andererseits eine R-Welle erkannt
und als Teil einer VT- oder
VF-Sequenz bestimmt wird, wird ein Signal zum C/D Steuerungsblock 45 gesandt,
um die Einleitung eines C/D-Schocks
durch den Generator 44 zu bewirken. Der Bestätigung/Sync-Steuerblock 54 misst
auch die Dauer des nachfolgenden Erregungsintervalls und schließt die Taktsignale
am Block 56 an. Der Block 56 ist für den Empfang
eines Fernfeld-Abtastsignals von Block 50 angeschlossen,
wobei das Signal während des
Intervalls von T2 bis T3 bei
Block 56 erkannt wird. Block 56 verwendet geeigneterweise
einen Binärkorrelator,
der den binären
Charakter der Signale sowie die Tatsache ausnützt, dass dieser höchst effizient
in einem Mikroprozessor implementiert werden kann. Entsprechende
Binärkorrelatoren
sind im Stand der Technik wohl bekannt.
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In
der Praxis werden zusätzlich
zu dem Korrelator/Erregungsblock 56, der mit einem Mikroprozessor
implementiert wird, vorzugsweise auch die Funktionen der Blöcke 52 und 54 mit
einem Mikroprozessor und geeigneter Software zur Algorithmus-Steuerung
implementiert. Die übrigen
Blöcke werden
normalerweise mittels Hardware implementiert, jedoch können sicherlich
Bereiche dieser Funktionen wie z. B. die Stimuliersteuerung und
die C/D-Steuerung
auch mittels Software implementiert werden.
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Nun
wird auf 4 Bezug genommen, die ein Logikdiagramm
zur Ausführung
der Hauptfunktionen der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugszeichen 60 bezeichnet
die Feststellung von VF/VT. Danach wird im PCD-Gerät die Abgabe
eines C/D-Schocks vorbereitet, wie bei 62 gezeigt. Die
Logik leitet dann die Zeitüberwachung
der Bestätigung/Sync-Dauer ein, wie bei 63 gezeigt.
Bei 64 wird festgestellt, ob während der Zeitüberwachung
des Bestätigungsintervalls
ein Ereignis eingetreten ist oder nicht. Wenn eine Herzrhythmusstörung bestätigt wird
und ein Schock indiziert ist, wird der Schock synchron abgegeben,
wie bei 66 gezeigt. Falls das Brady-Ersatzintervall abgelaufen
ist, wird ein Schrittmacherimpuls abgegeben, wie bei 68 gezeigt.
Bei 70 wird bestimmt, ob innerhalb der Erregungsdauer von etwa
200 ms eine Erregung als Folge des Schrittmacherimpulses angezeigt
wird. Falls ja, wird die Schockabgabe deaktiviert, wie bei 72 gezeigt,
woraufhin gegebenenfalls Stimulation aufrecht erhalten werden kann.
Falls nein, falls also der Schrittmacherimpuls das Herz nicht erregt
hat, wird damit eine zugrundeliegende Herzrhythmusstörung bestätigt, und
der Schrittmacher gibt einen C/D-Impuls ab, wie bei 74 dargestellt.
Mit erneutem Bezug auf Block 64, falls ein normaler Sinus
erkannt wird, wird die Schockabgabe deaktiviert.
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Somit
wurde ein PCD-System dargestellt, um die Gegenwart oder Abwesenheit
einer anhaltenden zugrunde liegenden Herzrhythmusstörung korrekt
zu bestimmen, d. h. um VF/VT von deutlicher Bradykardie oder Asystolie
zu unterscheiden. Die Verwendung von Defibrillations- (Fernfeld-)
Elektroden zur Erfassung, ob eine R-Welle auftritt, die mit dem
abgegebenen Schrittmacherimpuls übereinstimmt,
unterscheidet das System sehr korrekt zwischen einer Brady-Situation und einer
nicht erfassten Herzrhythmusstörung.
Die Verwendung eines Bestätigung/Sync-Intervalls
nach dem Erkennen von VF/VT und die Begrenzung eines solchen Intervalls auf
die Dauer eines Brady-Ersatzintervalls ermöglicht bei Bedarf die unverzügliche Abgabe
eines synchronen Schocks oder eines asynchronen VF/VT-Schocks, und
gleichzeitig eine besser geeignete Stimuliertherapie, wenn die Herzrhythmusstörung nicht
anhaltend ist.
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Die
Ausdrücke "Schock," "Schockimpuls" und "Anti-Arrhythmie-Impuls" werden vorliegend
austauschbar verwendet und beziehen sich auf einen oder mehrere
gekoppelte Impulse, die zwecks Defibrillation oder Kardioversion
abgegeben werden. Der Ausdruck "Fernfeld" bedeutet hier das
Erfassen der R-Welle zwischen zwei Elektroden, die sich fern von der
Stelle der Abgabe des Schrittmacherimpulses befinden.