DE69829281T2 - Implantierbarer dreiphasenwellenformdefibrillator - Google Patents

Implantierbarer dreiphasenwellenformdefibrillator Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die gegenwärtige Erfindung betrifft im Allgemeinen implantierbare Cardioverter-Defibrillatoren, und insbesondere implantierbare Cardioverter-Defibrillatoren, die eine dreiphasige Wellenform verwenden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Verbesserung der Wirksamkeit von Defibrillationswellenformen wird es erlauben, die Größe von implantierbaren Cardioverter-Defibrillatoren zu reduzieren. Zweiphasige Wellenformen waren ein erster Schritt zur Verbesserung der Wirksamkeit der Wellenform. Jedoch ist bei zweiphasigen Wellenformen die optimale Stärke der zweiten Phase, die die Stoßstärke minimiert, die zur Defibrillation erforderlich ist, viel größer als die optimale Stärke der zweiten Phase, die die Größe der Gewebeschädigung minimiert, die durch die Defibrillation verursacht wird.
  • Das US-Patent Nr. 4,637,397 von Jones & Jones mit dem Titel "Triphasic Wave Defibrillation" beschreibt einen Ansatz zur Verbesserung gegenüber der zweiphasigen Wellenform. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stimu lation von Zellen in arrhythmischen myokardialen Geweben durch Verwendung einer dreiphasigen Wellenform, die aufeinander folgend einen Konditionierimpuls, einen Defibrillations- oder Korrekturimpuls von umgekehrter Polarität wie der Konditionierimpuls und dann einen Heilimpuls mit derselben Polarität wie der Konditionierimpuls aufweist. Jones gibt keine besondere Implementierung für seine Wellenform an. Vielmehr wird einfach festgestellt, dass ein Mittel zum Anlegen der Wellen auf das fibrillierende myokardiale Gewebe "irgendeine geeignete Vorrichtung umfassen kann, die herkömmlicherweise bei der Durchführung von Defibrillationsverfahren verwendet wird". (Vgl. Spalte 4, Zeile 61 bis Spalte 5, Zeile 9).
  • Unglücklicherweise wurde die von Jones vorgeschlagene Wellenform nicht erfolgreich implementiert. Das Problem ist in dem US-Patent Nr. 5,522,853 von Kroll zusammengefasst, der in Spalte 2, Zeilen 52-64 erwähnt, dass: "die dreiphasige von Jones et al. vorgeschlagene Wellenform sich als nicht effektiver als die herkömmliche zweiphasige Wellenform erwiesen hat, Manz, M. et al., "Can Triphasic Shock Waveforms Improve ICD Therapy in Man? Supplement to Circulation, Bd. 88, Nr. 4, Teil 2, Oktober 1993, Abstract 3193."
  • Die WO 96/23546 und die US 5,224,476 offenbaren beide eine Vorrichtung zur Anwendung von dreiphasiger Cardioversion und von Defibrillationsstößen, jedoch sind in beiden Fällen die Dauern der zweiten und dritten Phasen zusammen bei dem dreiphasigen Impuls größer als die Dauer der ersten Phase.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der gegenwärtigen Erfindung wird ein implantierbares System für die Defibrillation oder Cardioversion des Herzens eines Patienten angegeben, der einer solchen Behandlung bedarf, wobei das System Folgendes aufweist:
    eine Mehrzahl von Elektroden, die zur Bereitstellung eines dreiphasigen Defibrillationsimpulses entlang eines vorbestimmten Stromweges im Herzen konfiguriert sind, wobei die Mehrzahl von Elektroden eine erste Elektrode aufweist, die zur Positionierung in der rechten Kammer des Herzens konfiguriert ist;
    eine Stromversorgung; und
    eine Steuerschaltung, die arbeitsmäßig mit den Elektroden und der Stromversorgung zusammenhängt, wobei die Steuerschaltung zur Bereitstellung eines dreiphasigen Defibrillationsimpulses über die Elektroden konfiguriert ist;
    wobei der dreiphasige Defibrillationsimpuls eine erste Phase, eine zweite Phase, die eine der ersten Phase entgegengesetzte Polarität aufweist, und eine dritte Phase aufweist, die dieselbe Polarität wie die erste Phase besitzt;
    wobei die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass die erste Elektrode eine Anode für die erste und die dritte Phase des dreiphasigen Defibrillationsimpulses ist;
    wobei die Mehrzahl von Elektroden eine zweite Elektrode aufweist, die zur Positionierung in der Vena Cava Superior des Patienten konfiguriert ist, sowie eine dritte Elektrode, die zur Positionierung im linken Thoraxbereich des Patienten konfiguriert ist;
    und wobei die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass die zweite und die dritte Elektrode für die erste und dritte Phase Kathoden sind;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass die Dauer der zweiten und dritten Phase zusammen nicht größer als die Dauer der ersten Phase ist.
  • Der Defibrillationsimpuls ist vorzugsweise nicht stärker als ungefähr 40 Joule.
  • Die Steuerschaltung ist vorzugsweise derart konfiguriert, dass die erste Phase eine Dauer zwischen 3 und 50 Millisekunden hat, dass die zweite Phase eine Dauer zwischen 2 und 15 Millisekunden hat und dass die dritte Phase eine Dauer zwischen 1 und 15 Millisekunden hat.
  • Die Steuerschaltung kann derart konfiguriert sein, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 40 % hat.
  • Alternativ kann die Steuerschaltung derart konfiguriert sein, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 50 % hat.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Defibrillationsimpuls nicht stärker als ungefähr 35 Joule; die erste Phase hat eine Dauer zwischen 5 und 40 Millisekunden, die zwei te Phase hat eine Dauer zwischen 6 und 12 Millisekunden; die dritte Phase hat eine Dauer zwischen 2 und 6 Millisekunden; und die Steuerschaltung ist derart konfiguriert, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 50 % hat.
  • Es wird ein implantierbares System für die Defibrillation oder die Cardioversion des Herzens eines Patienten angegeben, der einer solchen Behandlung bedarf. Das System umfasst eine Mehrzahl von Elektroden, die zur Abgabe eines Defibrillationsimpulses entlang eines vorbestimmten Stromweges in das Herz ausgebildet sind, wobei die Mehrzahl von Elektroden eine erste Elektrode umfasst, die zur Positionierung innerhalb der rechten Kammer des Herzens konfiguriert ist. Das System schließt eine Stromversorgung und eine Steuerschaltung ein, wobei die Steuerschaltung arbeitsmäßig mit den Elektroden und der Stromversorgung gekoppelt ist. Die Stromversorgung ist zur Bereitstellung eines dreiphasigen Defibrillationsimpulses durch die Elektroden ausgebildet, wobei der dreiphasige Defibrillationsimpuls eine erste Phase, eine zweite Phase, deren Polarität derjenigen der ersten Phase entgegengesetzt ist, und eine dritte Phase aufweist, deren Polarität dieselbe wie die der ersten Phase ist. Die Steuerschaltung ist derart konfiguriert, dass die erste Elektrode eine Anode für die erste und dritte Phase des dreiphasigen Defibrillationsimpulses ist.
  • Die gegenwärtige Erfindung wird in größerem Detail in der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der gegenwärtigen Erfindung;
  • 2 zeigt die in der Vorrichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung verwendete Steuerschaltung schematisch;
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführung der gegenwärtigen Erfindung;
  • 4 zeigt verschiedene dreiphasige Wellenformen der gegenwärtigen Erfindung zusammen mit verschiedenen zweiphasigen Wellenformen;
  • 5 zeigt experimentelle Ergebnisse bezüglich der gelieferten Energie (ED) an dem Defibrillationswert, wie aus den Wellenformen gemäß 4 gewonnen (ganze Balken repräsentieren die RV-Anode (+); schattierte Balken zeigen die RV-Kathode (–));
  • 6 zeigt experimentelle Ergebnisse bei der Anstiegsflankenspannung für die erste Phase (LEV), wie sie mit den Wellenformen gemäß 4 erzielt wurde;
  • 7 zeigt weitere dreiphasige Wellenformen gemäß der gegenwärtigen Erfindung zusammen mit verschiedenen zweiphasigen Wellenformen;
  • 8 zeigt experimentelle Ergebnisse, die mit den Wellenformen gemäß 7 erhalten wurden; und
  • 9 zeigt experimentelle Ergebnisse, die mit den Wellenformen gemäß 7 erhalten wurden.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die gegenwärtige Erfindung kann verwendet werden, um alle Formen von Cardio-Tachyarrythmen, einschließlich ventrikulärer Fibrillation, mit Defibrillationsstößen oder -impulsen zu behandeln (einschließlich Cardioversion). Die Behandlung von polymorphen ventrikulären Tachycardien und ventrikulärer Fibrillation sind besonders bevorzugt.
  • Anatomisch weist das Herz ein fasriges Skelett, Ventile, die Kanäle der Aorta, die Lungenarterie und die Muskelmassen der Herzkammern (d.h. rechter und linker Vorhof und rechte und linke Kammer) auf. Zu den schematisch dargestellten Bereichen des Herzens 30 gemäß 1 gehört die rechte Herzkammer "RV" 32, die linke Herzkammer "LV" 34, die rechte Vorkammer "RA" 36, die linke Vorkammer "LA" 38, die Vena Cava Superior "SVC" 48, der koronare Sinus "CS" 42, die große Herzvene 44, die linke Lungenarterie 45 und der koronare Sinus ostium oder "os" 40.
  • Die treibende Kraft für den Blutfluss im Herzen kommt von der aktiven Kontraktion des Herzmuskels. Diese Kontraktion kann als ein elektrisches Signal detektiert werden. Die Herzkontraktion wird durch elektrische Impulse getriggert, die sich in einem Wellenmuster ausbreiten, das an den Zellen des SA-Nodus und der umgebenden Atrium-myokardialen Fasern beginnt und dann in das Atrium wandert und danach durch den AV-Nodus und nach einer leichten Verzögerung in die Ventrikeln gelangt.
  • Der Beginn des Herzzyklus wird durch eine P-Welle initiiert, die normalerweise eine leicht positive Welle in der Körperoberfläche des Elektrokardiogramms ist. Die P-Welle induziert eine Depolarisation der Vorkammern des Herzens. Die P-Welle wird von einem Cardio-Zyklusabschnitt gefolgt, der im Wesentlichen konstant ist, mit einer Zeitkonstante in der Größe von 120 Millisekunden ("ms").
  • Der "QRS-Komplex" des Cardio-Zyklus tritt nach dem im Wesentlichen konstanten Abschnitt auf. Das dominierende Merkmal des QRS-Komplexes ist die R-Welle, die eine schnelle positive oder negative Ablenkung ist. Die R-Welle hat allgemein eine Amplitude, die größer als irgendeine andere Welle in dem Cardio-Zyklus ist, und hat eine nadelartige Form von relativ kurzer Dauer mit einem scharfen Anstieg, einer spitzen Amplitude und einem scharfen Abfall. Die R-Welle ist die Depolarisation der Ventrikel, und deshalb bezeichnet der hier verwendete Begriff "Ventrikelaktivierung" die R-Wellen des Cardio-Zyklus. Der QRS-Komplex wird durch die S-Welle komplettiert, die typischerweise eine kleine Ablenkung ist, die das Cardiosignal auf die Basislinie zurückbringt. An die S-Welle schließt sich die T-Welle nach einer Verzögerung von ungefähr 250 ms an. Die T-Welle dauert relativ lange (z.B. ungefähr 150 ms). Der Cardio-Zyklus zwischen der S-Welle und der T-Welle wird allgemein als das ST-Segment bezeichnet. Die T-Welle ist ein empfindlicher Teil des Cardio-Zyklus, während dessen ein Atrium-Defibrillationsschock vermieden werden soll, um die Möglichkeit einer induzierten (und häufig fatalen) ventrikulären Fibrillation zu reduzieren. Der nächste Cardio-Zyklus beginnt mit der nächsten P-Welle. Die typische Dauer eines vollständigen Cardio-Zyklus liegt bei ungefähr 800 ms.
  • Verschiedene Ausführungen der gegenwärtigen Erfindung können unter Bezugnahme auf 1 verdeutlicht werden. Der Defibrillator 10 gemäß 1 weist ein implantierbares Gehäuse 13 auf, das eine Stromversorgung und eine hermetisch abgedichtete elektronische Steuerschaltung enthält. Das Gehäuse weist eine Elektrode auf, die einen aktiven äußeren Bereich 16 des Gehäuses enthält, wobei das Gehäuse 13 vorzugsweise in dem linken Thoraxbereich des Patienten (z.B. subkutan in dem linken pektoralen Bereich) gemäß bekannter Verfahren implantiert wird, wie in G. Bardy, US-Patent Nr. 5,292,338 beschrieben. Das System enthält einen Katheter 20, der in das Herz einführbar ist (typischerweise durch die Superior oder Inferior Vena Cava), ohne die Notwendigkeit eines chirurgischen Eingriffs in das Herz. Der Begriff "Katheter" in der hier verwendeten Form schließt "Stilett" ein und wird auch auswechselbar mit dem Begriff "Zuleitung" gebraucht. Der Katheter 20 enthält die Elektrodenanschlüsse 20a bzw. 20b.
  • Wie in 1 dargestellt, weist das System eine Elektrode A; 50 auf, die in der Vena Cava Superior oder in einer namenlosen Vene angeordnet ist, sowie eine Elektrode B; 51, die in dem rechten Ventrikel angeordnet ist. Der aktive externe Bereich des Gehäuses 16 dient als eine Elektrode D.
  • 2 zeigt ein Beispiel eines implantierbaren Gehäuses 13, das eine elektronische Schaltung 15 enthält, die eine oder mehrere Verstärker (nicht dargestellt) zum Verstärken von erfassten Herzsignalen aufweist. Die verstärkten Signale werden durch einen Detektor 70 analysiert, der feststellt, ob ventrikulare Fibrillation (oder andere Arrythmen, in Abhängigkeit von der speziellen Behandlung, für die die Vorrichtung konfiguriert ist) vorhanden sind. Der Detektor 70 kann von einer im Stand der Technik bekannten Art sein. Obwohl gemäß der Darstellung ein Sensorsignal von der Elektrode A; 50 erzeugt wird, versteht es sich für die Fachleute im Stand der Technik, dass die Sensorelektrode auch eine Mehrzahl von Sensorelektroden mit einer Mehrzahl von Signalen sein kann, wie etwa bipolare Konfigurationen, und auch als Elektroden ausgebildet sein kann, die in anderen Herzgebieten angeordnet sein können, wie im Stand der Technik bekannt, z.B. in den CS. In dieser Situation kann die Input-Leitung zu dem Detektor eine Mehrzahl von Leitungen sein, die, falls sie nur zur Erfassung ausgebildet sind, einen Input an den Detektor liefern werden.
  • Die Defibrillationselektroden können abwechselnd konfiguriert sein, um Herzzyklen zu erfassen, oder können kleinere Sensorelektroden aufweisen, die dazu benachbart platziert sind und deshalb einen Input zu dem Elektronikpaket liefern, als auch einen bestimmten Stimulationsschock-Output an bestimmte Herzgebiete gemäß der Anforderung des Controllers liefern.
  • Die elektronische Schaltung 15 weist auch einen Cardio-Zyklus-Monitor ("Synchronisationsmonitor 72") auf, um für den Controller 72 Synchronisationsinformation bereitzustellen. Wie nachfolgend erläutert, wird die Synchronisation typischerweise durch das Erfassen der Herzaktivität in den RV geliefert, kann jedoch auch andere Sensorelektroden umfassen, die mit den Defibrillationselektroden kombiniert werden können oder separat verwendet werden, um eine zusätzliche Sicherheit bereitzustellen, dass die Defibrillationsschockimpulse nicht während der empfindlichen Abschnitte des Herzzyklus geliefert werden, um so die Möglichkeit der Induzierung von ventrikulärer Fibrillation zu reduzieren.
  • Auf ein Signal von dem Detektor 70 signalisiert der Controller 74 seinerseits eine Kondensatorladeschaltung 76, die dann den Speicherkondensator 78 auf eine vorbestimmte Spannung auflädt, typischerweise aus einer Batteriequelle (nicht dargestellt). Der Speicherkondensator hat typischerweise eine Größe von 20 bis 400 Mikrofarad und kann ein einziger Kondensator sein oder ein Kondensatornetzwerk (z.B. können, wie unten beschrieben, separate Impulse von dem selben oder von unterschiedlichen Kondensatoren erzeugt werden). Die Entladung des Kondensators wird durch den Controller 74 und/oder eine Entladeschaltung 80 gesteuert. Der Controller erlaubt typischerweise auf der Basis der Information von dem Synchronisationsmonitor 72 den vorgewählten Schockimpuls oder bestimmt, dass dieser entweder zu einer Entladeschaltung zur weiteren Verarbeitung übertragen wird (d.h. um das Wellenformsignal, das Timing des Impulses usw, weiterzuverarbeiten) oder direkt an einen Schalter übertragen wird. Der Controller kann auch die geeignete Auswahl des (der) vorbestimmten Defibrillationselektrodenpaars (Defibrillationselektrodenpaare) steuern, wenn Mehrfach-Defibrillationselektroden verwendet werden, um den Schalter zur elektrischen Aktivierung eines gewünschten Elektrodenpaars zu steuern, um den vorbestimmten elektrischen Schockimpulsweg, durch den der Schockimpuls geleitet wird, einzurichten. Als eine Alternative zu einem Detektor können die Defibrillationsimpulse durch ein externes Signal getriggert werden, das von einem Arzt überwacht wird, wobei der Arzt den Patienten für die zur Ausführung geeignete Zeit überwacht.
  • Zahlreiche Konfigurationen von Kondensator- und Steuerschaltungen können verwendet werden. Die Stromversorgung kann einen einzigen Kondensator umfassen, und die Steuerschaltung kann derart ausgebildet sein, dass sowohl der Hilfsimpuls als auch der Defibrillationsimpuls durch die Entladung des einzigen Kondensators erzeugt werden. Die Stromversorgung kann einen ersten und einen zweiten Kondensator umfassen, wobei die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass der Hilfsimpuls durch die Entladung des ersten Kondensators erzeugt wird, und dass der Defibrillationsimpuls durch die Entladung des zweiten Kondensators erzeugt wird. Bei einer weiteren Ausführung umfasst die Stromversorgung einen ersten und einen zweiten Kondensator, und die Steuerschaltung kann so konfiguriert sein, dass der Hilfsimpuls durch die Entladung (gleichzeitig oder sequentiell) sowohl des ersten als auch des zweiten Kondensators erzeugt wird, und dass gleichermaßen der Defibrillationsimpuls durch die Entladung des ersten und zweiten Kondensators erzeugt wird.
  • Der aktive äußere Teil 16 des Gehäuses, der als eine Elektrode dient, kann ersetzt werden durch oder ergänzt werden durch oder gekoppelt werden mit einer oder mehreren (z.B. drei) subkutanen Elektroden, die an dem Torso unterhalb der Achselhöhle und oberhalb der Brustwarze implantiert werden können.
  • 3 zeigt verschiedene zusätzliche Elektrodenkonfigurationen, die verwendet werden können, um die gegenwärtige Erfindung auszuführen. Verschiedene Elektrodenkonfigurationen für den dreiphasigen Impuls, wie dieser durch die Vorrichtung gemäß 3 geliefert wird, sind in Tabelle 1 unten angegeben:
  • Tabelle 1: Elektrodenpaarungen
    Figure 00130001
  • Die Elektroden können jede Polarität haben und können an unterschiedlichen Zuleitungen positioniert sein, oder wenn möglich, an der gleichen Zuleitung. Es sind Elektrodenpaarungen bevorzugt, die wenigstens eine Elektrode "B" im rechten Ventrikel aufweisen, sowie Paarungen besonders bevorzugt, die wenigstens eine Elektrode "B" im rechten Ventrikel als die Anode für die erste und dritte Phase aufweisen.
  • Im Allgemeinen wird die erste Phase des Defibrillationsimpulses zwischen 3 und 50, vorzugsweise zwischen 5 und 40, besonders bevorzugt zwischen 10 und 15 Millisekunden lang sein. Die zweite Phase des Defibrillationsimpulses wird zwischen 2 und 15, bevorzugt zwischen 6 und 12, besonders bevorzugt zwischen 8 und 10 Millisekunden lang sein. Die dritte Phase des Defibrillationsimpulses wird von eins bis 15, bevorzugt von 2 bis 6, besonders bevorzugt von 3 bis 5 Millisekunden lang sein.
  • Die Energie des Defibrillationsimpulses (einschließlich aller drei Phasen) wird im Allgemeinen zwischen 2 oder 5 und 25, 35 oder 40 Joule liegen.
  • In der hier gebrauchten Weise ist der Ausdruck "Neigung", wenn er als Prozentsatz ausgedrückt ist, für eine Phase oder eine Folge von Phasen bestimmt als:
    Figure 00140001
    für die fragliche Phase oder Phasen. Z.B. beruht die Neigung der gesamten Defibrillation auf der Basis der vorauseilenden Flankenspannung der ersten Phase und der nacheilenden Flankenspannung der letzten Phase. Eine Neigung mit höherem Prozentsatz zeigt eine steilere oder eine größere Neigung für die fragliche Phase oder Phasen an. Die gesamte Defibrillationswellenform hat vorzugsweise eine Neigung von wenigstens 40 oder 50 Prozent, weiter bevorzugt eine Neigung von 75 bis 90 Prozent.
  • Die gegenwärtige Erfindung wird in dem folgenden, nicht begrenzenden Beispiel in größerem Detail beschrieben.
  • BEISPIEL 1
  • Tiermodellpräparation. Es wurden Tiere gemäß Standardverfahren präpariert. Kurz gesagt wurden Hausschweine vom Bauernhof durch eine intramuskuläre Injektion von Ketamin (20-22 mg/kg) und Acerpromazin (1,1 mg/kg) betäubt. Es wurde ein endotracheales Rohr eingeführt, und die Manschette wurde aufgeblasen, um eine Ventilation mit abgeschlossenem Kreis bereitzustellen. Nach ungefähr 10 bis 15 Minuten wurden Betäubungsmittel über eine intravenöse Bolus-Injektion von Natriumpentobarbital (10-20 mg/kg) über eine vorstehende Ohrvene 20 einge führt. Das Tier wurde in eine dorsale Stellung gebracht, und mit einer kontinuierlichen intravenösen Infusion von Natriumpentobarbital (0,05 mg/kg/min) wurde eine tiefe chirurgische Betäubung aufrechterhalten.
  • Defibrillationselektrodenplatzierung. Die Elektrodenplatzierung wurde mit Standardverfahren durchgeführt. Kurz gesagt wurden Defibrillationselektroden auf einem kommerziell erhältlichen Anschlusssystem (ENDOTAK® Modell 0094, CPI/Guidant Corp., St. Paul, MN) durch eine Venotomie der rechten Jugularvene eingeführt. Die distale Spulenelektrode (4,0 cm lang) wurde unter fluoreszenter Führung in den rechten ventrikularen Apex vorgeschoben. Die proximale Spule (6,8 cm lang) wurde in der Vena Cava Superior unter Verwendung von fluoreszenter Führung platziert. Die distalen und proximalen Katheterelektroden wurden verwendet, um alle Schocks zu erzeugen. Ein leeres implantierbares Defibrillatorgehäuse wurde subkutan implantiert, mit der Mitte des Gehäuses ein Zentimeter unterhalb des linken Schlüsselbeins, um als die aktive "Blechelektrode" zu dienen.
  • Fibrillation. Es wurde eine ventrikulare Fibrillation induziert mit Wechselstrom von 60 Hz (50-100 mA von Spitze zu Spitze), der durch die Schrittmacherspitzenelektrode der endokardialen Leitung positioniert in dem rechten Ventrikel angelegt wurde. Bei allen Versuchen ließ man die Fibrillation 10 ± 1 Sekunden dauern, bevor der Defibrillationstestschock zugeführt wurde. Wenn der Test zur Defibrillation fehlschlug, wurde das Herz sofort mit Hilfe eines Rettungsschocks defibrilliert, der durch das transvenöse Katheter-Leitungssystem erzeugt wurde.
  • Defibrillationswellenformen. Alle Schocks wurden durch den externen Cardioverter-Defibrillator VENTAK® (Modell 2815, CPI/Guidant Corp., St Paul, MN) angelegt, der forschungsmäßig für Kapazitäten von 30 μF oder 140 μF modifiziert wurde.
  • Die erzeugten zweiphasigen und dreiphasigen Wellenformen sind schematisch in 4 dargestellt. Die Prozentsätze beziehen sich auf die prozentuale Dauer jeder Phase zur Gesamtdauer der Wellenform; die gesamte Dauer jeder Wellenform in Millisekunden ist in Klammern in der rechten Säule angegeben. Die Wellenformen E und F liefern Prozentsätze für jede Phase, die insgesamt 110 % bzw. 120 % betragen, wobei die Prozentsätze für jede Phase, die 100 % ergeben, in Klammern angegeben sind. Die Neigung ist diejenige für die gesamte Wellenform, von der führenden Flankenspannung der ersten Phase zur nacheilenden Flankenspannung der letzten Phase. Die Wellenformen A bis F wurden über einen Kondensator von 300 μF geliefert. Die Wellenform A' war dieselbe wie die Wellenform A, außer dass sie über einen Kondensator von 140 μF geliefert wurde. Die folgenden Elektrodenpolaritäten wurden für jede Wellenform getestet:
    • 1. Die RV-Elektrodenkathode für das SVC und die Hüllelektrodenanode (RV → SVC + Can);
    • 2. Die SVC- und die Hüllelektrodenkathode zu der RV-Elektrodenanode (SVC + Can → Rv +),
  • Die Ergebnisse sind in den 5 und 6 angegeben. Man beachte die geringeren Energiewerte und geringeren Spannungen, die für die dreiphasigen Wellenformen geliefert werden, wenn die RV-Elektrode die Anode ist.
  • BEISPIEL 2
  • Dieses Beispiel wurde im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie zuvor beim Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, außer, dass die schematisch in 7 beschriebenen Wellenformen verwendet wurden. Die Gesamtzeiten, die prozentualen Dauern jeder Phase und die Neigung sind im Zusammenhang mit 4 oben angegeben. Die folgenden Elektrodenpolaritäten wurden für jede Wellenform getestet:
    • 1. Die RV-Elektrodenkathode für die SVC- und Hüllelektrodenanode (RV → SVC + Can);
    • 2. Die SVC- und Hüllelektrodenanode zu der RV-Elektrodenanode (SVC + Can → Rv+).
  • Die Ergebnisse sind in den 8 und 9 angegeben. Man beachte wiederum die niedrigen Energiewerte und die niedrigen Spannungen, die für die dreiphasige Wellenform geliefert wurden, wenn die RV-Elektrode die Anode ist.
  • Die vorhergehenden Beispiele sind beispielhaft für die gegenwärtige Erfindung und sollen diese nicht begrenzen. Die Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche begrenzt, wobei Äquivalente der Ansprüche hiervon eingeschlossen sind.

Claims (6)

  1. Ein implantierbares System (10) für die Defibrillation oder die Herzaktivierung des Herzens (30) eines Patienten, der eine solche Behandlung benötigt, wobei das System folgendes aufweist: eine Mehrzahl von Elektroden (A50, B51, D16), die zur Bereitstellung eines dreiphasigen Defibrillationsimpulses entlang eines vorbestimmten Stromweges im Herzen konfiguriert sind, wobei die Mehrzahl von Elektroden eine erste Elektrode (B51) aufweist, die zur Positionierung in der rechten Herzkammer (32) des Herzens konfiguriert ist; eine Stromversorgung; und eine Steuerschaltung (15), die arbeitsmäßig mit den Elektroden und der Stromversorgung zusammenhängt, wobei die Steuerschaltung zur Bereitstellung eines dreiphasigen Defibrillationsimpulses über die Elektroden konfiguriert ist; wobei der dreiphasige Defibrillationsimpuls eine erste Phase, eine zweite Phase, die eine der ersten Phase entgegengesetzte Polarität aufweist, und eine dritte Phase aufweist, die dieselbe Polarität wie die erste Phase besitzt; wobei die Steuerschaltung derart konfiguriert ist, dass die erste Elektrode (B51) eine Anode für die erste und die dritte Phase des dreiphasigen Defibrillationsimpulses ist; wobei die Mehrzahl von Elektroden eine zweite Elektrode (A50) aufweist, die zur Positionierung in der Vena Cava Superior (48) des Patienten konfiguriert ist, sowie eine dritte E lektrode (D16), die zur Positionierung im linken Thoraxbereich des Patienten konfiguriert ist; und wobei die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass die zweite (A50) und die dritte (D16) Elektrode für die erste und dritte Phase Kathoden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass die Dauer der zweiten und dritten Phase zusammen nicht größer als die Dauer der ersten Phase ist.
  2. Ein System nach Anspruch 1, bei dem der Defibrillationsimpuls nicht stärker als ungefähr 40 Joule ist.
  3. Ein System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass: die erste Phase zwischen 3 und 50 Millisekunden lang ist; die zweite Phase zwischen 2 und 15 Millisekunden lang ist; und die dritte Phase zwischen 1 und 15 Millisekunden lang ist.
  4. Ein System nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 40% hat.
  5. Ein System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 50% hat.
  6. Ein System nach Anspruch 1, bei dem: der Defibrillationsimpuls keine größere Stärke als ungefähr 35 Joule hat; die erste Phase eine Dauer zwischen 5 und 40 Millisekunden hat; die zweite Phase eine Dauer von 6 bis 12 Millisekunden hat; die dritte Phase eine Dauer von 2 bis 6 Millisekunden hat und die Steuerschaltung (15) derart konfiguriert ist, dass der Defibrillationsimpuls eine Neigung von wenigstens 50% hat.
DE69829281T 1997-04-14 1998-04-14 Implantierbarer dreiphasenwellenformdefibrillator Expired - Lifetime DE69829281T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US4350997P 1997-04-14 1997-04-14
US43509P 1997-04-14
PCT/US1998/007487 WO1998046308A1 (en) 1997-04-14 1998-04-14 Implantable triphasic waveform defibrillator

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