FR2675695A1

FR2675695A1 - Method for controlling a twin-chamber heart stimulator in the event of ventricular extrasystole

Info

Publication number: FR2675695A1
Application number: FR9105042A
Authority: FR
Inventors: Limousin Marcel; Malherbe Odile
Original assignee: Ela Medical SAS
Current assignee: Sorin CRM SAS
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1992-10-30
Anticipated expiration: 2011-04-24
Also published as: FR2675695B1

Abstract

Ventricular extrasystole is defined as a ventricular detection not preceded by an atrial event in a time interval of 300 ms. In the event of detection of a ventricular extrasystole outside this interval, a ventriculoatrial delay (VA) is triggered for possible stimulation of the atrium, and a temporary minimum period (PMT) is triggered for possible stimulation of the ventricle.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D'UN STIMULATEUR CARDIAQUE
DOUBLE CHAMBRE EN CAS D'EXTRASYSTOLE
VENTRICULAIRE
L'invention concerne un procédé de commande dfun stimulateur cardiaque double chambre, en cas dfextrasystole ventriculaire.METHOD FOR CONTROLLING A CARDIAC STIMULATOR
DOUBLE ROOM IN CASE OF EXTRASYSTOLE
VENTRICULAR
The invention relates to a method for controlling a dual chamber pacemaker in the case of a ventricular extracystole.

Lf extrasystols ventriculaire, OU ESV; est un événement cardiaque bien connu. Après une ESV; certains coeurs présentent un cycle cardiaque plus long que le cycle sinusal précédent. Ce cycle long peut etre suivi d'un cycle court; qui est plus court que le cycle sinusal antérieur, et qui peut être I'amorce d'une tachycardie ventriculaire. Ventricular extrasystols, or ESV; is a well-known cardiac event. After an ESV; some hearts have a longer heart cycle than the previous sinus cycle. This long cycle can be followed by a short cycle; which is shorter than the anterior sinus cycle, and may be the primer for ventricular tachycardia.

Un but de l'invention est d'éviter l'établissement d'une séquence cycle long-cycle court après une ESV. An object of the invention is to avoid the establishment of a short cycle long cycle sequence after a PVC.

Une ESV est définie usuellement å partir de la mesure du délai qui s 'écoule entre deux ondes R successives. Par rapport å un rythme cardiaque sinusal déterminé, on définit la présence d'une ESV de deux manières : soit d'une manière absolue, lorsque le délai RR tombe en dessous d'une valeur de seuil prédeterminée ; soit d'une manière relative, lorsque le délai RR diminue dtun pourcentage prédéterminé par rapport au délai RR précédent. An ESV is usually defined from the measurement of the time that elapses between two successive R waves. In relation to a determined sinus rhythm, the presence of an ESV is defined in two ways: either absolutely, when the RR time falls below a predetermined threshold value; in a relative manner, when the RR delay decreases by a predetermined percentage with respect to the previous RR delay.

Ces deux manières sont imparfaites, car il leur est difficile de prendre en compte le cas d'un coeur s accélérant pour répondre a un besoin physiologique, soit jusqu'a un rythme entraînant le franchissement du seuil soit suffisamment rapidement pour entra7ner la diminution prédéterminée du délai RR. These two ways are imperfect, because it is difficult for them to take into account the case of a heart accelerating to meet a physiological need, either up to a rate leading to the crossing of the threshold or sufficiently rapidly to cause the predetermined decrease in RR time.

La présente invention a pour objet un procédé de commande d'un stimulateur cardiaque double chambre en cas d'extrasystole ventriculaire, caractérisé par les étapes suivantes
- on définit l'extrasystole ventriculaire comme une détection ventriculaire non précédée d'un événement auriculaire dans un intervalle de temps de 300 ms
- a partir de chaque événement auriculaire, on observe si une détection ventriculaire survient en dehors dudit intervalle; cette détection etant détenie comme une extrasystole ventriculaire ;
- en cas de détection d'une extrasystole ventriculaire, on déclenche un délai ventriculo-auriculaire (VA) pour la stimulation éventuelle de l'oreillette, et une période minimale temporaire (PMT) pour la stimulation éventuelle du ventricule.The present invention relates to a method of controlling a dual chamber pacemaker in the event of ventricular extrasystole, characterized by the following steps
ventricular extrasystole is defined as a ventricular sensing not preceded by an atrial event in a time interval of 300 ms
from each atrial event, it is observed whether ventricular detection occurs outside said interval; this detection being held as a ventricular extrasystole;
- in the event of detection of a ventricular extrasystole, a ventricular-atrial (VA) delay is triggered for the possible stimulation of the atrium, and a temporary minimal period (PMT) for the possible stimulation of the ventricle.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le délai ventriculo-auriculaire (VA > est égal au dernier intervalle moyen (PPm) entre deux ondes P calculé sur huit cycles et diminué de 31 ms ;
- la période minimale temporaire (PMT) est êgale au produit de l'intervalle moyen (PPm) sur huit cycles considéres comme sinusaux par un coetficient X programmable compris entre 0,5 et 1 ;
- si une détection auriculaire et une détection ventriculaire interviennent dans la période minimale temporaire (PMT);; on déclenche à partir de la détection ventriculaire une période minimale temporaire égale au dernier intervalle moyen (PPm) et un délai ventriculoauriculaire (VA)
- si une détection auriculaire intervient dans la période minimale temporaire (PMT) non suivie d'une détection ventriculaire, une stimulation ventriculaire est délivrée à la fin de la période minimale temporaire en respectant un délai minimal de 31 ms par rapport à la détection auriculaire ;;
- Si une détection auriculaire intervient après la période minimale temporaire, une stimulation ventriculaire est délivrée avec un délai de 31 ms, et elle déclenche une période minimale temporaire égale au dernier intervalle moyen (PPm)
- si aucune détection auriculaire n'intervient au cours du délai ventriculo-auriculaire (VA), on déclenche une stimulation de l'oreillette suivie d'une stimulation du ventricule après un délai de 31 ms
- si une nouvelle détection auriculaire intervient pendant la période minimale temporaire (PMT), cette période est augmentée d'une durée programmée, jusque atteindre la durée de l'intervalle moyen (PPm) 3
- la durée programmée est comprise entre 16 et 94 ms et de préférence égale à 47 ms
i l'augmentation de la période minimale temporaire (PMT) intervient après un nombre de cycles compris entre 1 et 20 et de préférence égal à 8
- il est géré par un algorithme.According to other features of the invention
the ventricular-atrial delay (VA) is equal to the last average interval (PPm) between two P waves calculated over eight cycles and decreased by 31 ms;
the minimum temporary period (PMT) is equal to the product of the mean interval (PPm) over eight cycles considered as sinus by a programmable cost factor X between 0.5 and 1;
- if atrial and ventricular sensing occur in the minimum temporary period (PMT); from the ventricular detection, a minimum temporary period equal to the last average interval (PPm) and a ventriculoauricular delay (VA) are triggered.
- if atrial sensing occurs in the minimum temporary period (PMT) not followed by ventricular sensing, ventricular pacing is delivered at the end of the minimum temporary period with a minimum delay of 31 ms in relation to atrial sensing; ;
- If atrial sensing occurs after the minimum temporary period, ventricular pacing is delivered with a delay of 31 ms, and it triggers a temporary minimum period equal to the last average interval (PPm)
- if no atrial sensing occurs during the ventricular-atrial (VA) delay, atrial pacing is initiated followed by ventricular pacing after 31 ms delay
- if a new atrial detection occurs during the minimum temporary period (PMT), this period is increased by a programmed duration, until reaching the duration of the average interval (PPm) 3
the programmed duration is between 16 and 94 ms and preferably equal to 47 ms
i the increase of the minimum temporary period (PMT) occurs after a number of cycles of between 1 and 20 and preferably equal to 8
- it is managed by an algorithm.

D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec réré rence aux dessins annexés sur lesquels on peut voir
Figure 1 - un schéma des différentes périodes déclenchées par le stimulateur cardiaque selon l'invention en cas de détection d'une ESV
Figure 2 - un schéma des périodes déclenchées par le stimulateur en cas de détection auriculaire et de détection ventriculaire synchrone dans la période minimale temporaire définie à la figure 1 ;
Figure 3 - un schéma des périodes déclenchées par le stimulateur en cas de détection auriculaire et d'absence de détection ventriculaire synchrone dans la période minimale temporaire ;;
Figure 4 - un schéma des périodes déclenchées par le stimulateur en cas de détection auriculaire hors de la période minimale temporaire
Figure 5 - un schéma des périodes déclenchées par le stimulateur en l'absence de détection auriculaire.Other features are apparent from the following description made with reference to the accompanying drawings in which we can see
Figure 1 - a diagram of the different periods triggered by the pacemaker according to the invention in case of detection of an ESV
Figure 2 - a diagram of the periods triggered by the pacemaker in case of atrial detection and synchronous ventricular detection in the minimum temporary period defined in Figure 1;
Figure 3 - a diagram of the periods triggered by the pacemaker in case of atrial detection and absence of synchronous ventricular detection in the minimum temporary period;
Figure 4 - a diagram of the periods triggered by the pacemaker in case of auricular detection outside the minimum temporary period
Figure 5 - a diagram of the periods triggered by the pacemaker in the absence of atrial detection.

Selon l'invention, on appelle extrasystole ventriculaire, ou ESV, toute détection ventriculaire non précédée d'un événement au ri cul aire dans un intervalle de temps de l'ordre de 300 ms. According to the invention, ventricular extrasystole, or VES, is defined as any ventricular detection that is not preceded by an event at the root in a time interval of the order of 300 ms.

Pour appliquer cette définition, il faut, à partir de chaque événement auriculaire, détection ou stimulation, voir si une détection ventriculaire est observée, par exemple après 300 ms. To apply this definition, it is necessary, from each atrial event, detection or stimulation, to see if a ventricular detection is observed, for example after 300 ms.

En effet, à l'intérieur de l'intervalle de temps de 300 ms, l'événement ventriculaire observe détection ou stimulation, est synchrone. Indeed, within the time interval of 300 ms, the ventricular event observes detection or stimulation, is synchronous.

En cas de détection, d'une ESV conforme à la définition précédente, l'invention propose de commander le stimulateur cardiaque, pour éviter un cycle long, en stimulant prématurément soit le ventricule seul, soit l'oreillette puis le ventricule. Ces stimulations sont assurées tout en évitant de trop accélérer la fréquence de stimulation ventriculaire, et d'induire un trouble du rythme auriculaire par une stimulation trop précoce. In the event of detection, of an ESV according to the above definition, the invention proposes to control the pacemaker, to avoid a long cycle, by prematurely stimulating either the ventricle alone, or the atrium and then the ventricle. These stimulations are ensured while avoiding too much speed up the ventricular pacing rate, and induce a disorder of the atrial rhythm by too early stimulation.

En se reportant à la figure 1, on voit qu'une LSV est détectée plus de 300 ms après une onde P, et après une onde R normale. Referring to Figure 1, it is seen that an LSV is detected more than 300 ms after a P wave, and after a normal R wave.

La détection de l'ESV entraîne, pour le stimulateur, le déclenchement de quatre périodes
- une période réfractaire absolue ventriculaire
PRAV, égaie à une valeur programmée
- une période réfractaire absolue auriculaire PRAA, égale, dans l'exemple de réalisation décrit, à la période réfractaire absolue ventriculaire diminuée de 94 me, (PRAA = PRAV-94ms) ; - un délai ventriculo-auriculaire VA Razégal au dernier intervalle moyen PPm entre deux ondes P calculé sur 8 cycles, diminue de 31 ms, (VA = PPm - 31 ms);
- une période minimale temporaire PMT égale au produit de l'intervalle moyen PPm sur 8 cycles par un coefficient X programmable compris entre 0,5 et 1, (PMT = X.PPm) .Par mesure de sécurité, cette période minimale temporaire PMT est limitée à la période minimale programmee
P min correspondant à la fréquence maximale programmée.The detection of the ESV causes, for the stimulator, the triggering of four periods
- an absolute ventricular refractory period
PRAV, brighten up to a programmed value
an absolute atrial refractory period PRAA, equal, in the embodiment described, to the absolute ventricular refractory period decreased by 94 μm, (PRAA = PRAV-94 ms); a ventriculoauricular delay VA Razégal at the last average interval PPm between two waves P calculated over 8 cycles, decreases by 31 ms, (VA = PPm - 31 ms);
a temporary minimum period PMT equal to the product of the average interval PPm over 8 cycles by a programmable coefficient X of between 0.5 and 1, (PMT = X.PPm) .For security measure, this minimum temporary period PMT is limited to the minimum period
P min corresponding to the programmed maximum frequency.

A partir de la détection d'une ESV, un algorithme détermine le fonctionnement du stimulateur. From the detection of an ESV, an algorithm determines the operation of the stimulator.

Il faut distinguer différents cas, suivant qu'une détection auriculaire survient dans une période égale à la période minimale temporaire diminuée de 31 ms (PMT-3-lms), ou à l'extérieur de cette période (PMT-31ms) ou qu'une stimulation auriculaire est nécessaire. Different cases must be distinguished, depending on whether atrial sensing occurs in a period equal to the minimum temporary period decreased by 31 ms (PMT-3-lms), or outside this period (PMT-31ms) or Aural stimulation is necessary.

1. Détection auriculaire dans (PMT-31ms). 1. Ear detection in (PMT-31ms).

Si une détection auriculaire survient dans cette période (PMT-31ms3, il faut prendre en compte la détection ventriculaire synchrone et deux cas se présentent
a) Détection ventriculaire dans PMT (Fig. 2).If atrial sensing occurs during this period (PMT-31ms3, synchronous ventricular sensing must be taken into account and two cases are presented
a) Ventricular Detection in PMT (Fig. 2).

Si une détection ventriculaire synchrone, onde R de la Fig. 2 survient, avant la fin de la période minimale temporaire PMT, elle déclenche une période minimale temporaire égale à l'intervalle moyen sur 8 cycles
PPm, et un délai VA, (VA = PPm-31ms).If synchronous ventricular sensing, wave R of FIG. 2 occurs, before the end of the temporary minimum period PMT, it triggers a minimum temporary period equal to the average interval over 8 cycles
PPm, and a VA delay, (VA = PPm-31ms).

L'allongement de la période minimale temporaire, correspondant à la valeur 1 pour le coefficient
X, permet d'éviter une stimulation prématurée sur une salve de tachycardie ventriculaire, tout en empechant l'établissement d'un cycle long à la fin de la salve.The extension of the minimum temporary period, corresponding to the value 1 for the coefficient
X, avoids premature pacing on a ventricular tachycardia burst while preventing the establishment of a long cycle at the end of the burst.

bi Absence de détection ventriculaire dans PMT (Fig. 3). bi Absence of ventricular sensing in PMT (Fig. 3).

Si aucune détection ventriculaire synchrone n'intervient dans la période minimale temporaire PMl , une stimulation ventriculaire est délivrée à la fin de cette période. Sur la fig. 3, cette stimulation est symbolisée par l'onde V, qui déclenche elle-meme un délai VA et une période PMT. If no synchronous ventricular sensing occurs in the temporary minimum period PM1, ventricular pacing is delivered at the end of this period. In fig. 3, this stimulation is symbolized by the wave V, which itself triggers a delay VA and a period PMT.

La fréquence de stimulation ventriculaire est ainsi moins accélérée que si le ventricule était synchronisé à l'oreillette par un délai AV classique. The ventricular pacing rate is thus less accelerated than if the ventricle was synchronized to the atrium by a conventional AV delay.

Sur la partie droite de la Fig. 3, on voit qu'après un nombre programme de cycles cardiaques, la période PMT est ai longée d'une durée programmée, par exemple de 47 ms. On the right side of FIG. 3, it can be seen that after a programmed number of cardiac cycles, the PMT period is lined with a programmed duration, for example 47 ms.

Si le même comportement persiste (onde P dans la période PMT et stimulation ventriculaire en fin de période
PMT), la période PMT sera augmentée à chaque nombre programmé de cycles cardiaques, jusqu'à atteindre la durée de l'intervalle moyen PPm.If the same behavior persists (P wave in the PMT period and ventricular pacing at the end of the period
PMT), the PMT period will be increased at each programmed number of heart cycles, until reaching the duration of the average interval PPm.

A partir du moment ou la période PMI est égaie à la durée de l'intervalle moyen PPm, il faut attendre un nombre programmé de cycles cardiaques avant de revenir au fonctionnement normal en sortant de i 'algorithme. From the moment when the PMI period is equal to the duration of the average interval PPm, it is necessary to wait for a programmed number of cardiac cycles before returning to normal operation out of the algorithm.

2. Détection auriculaire hors de (PMT-31ms}. 2. Ear detection off (PMT-31ms).

Si une détection auriculaire survient après la fin de cette période (PMT-31ms, elle déclenche (Fig. 4) un délai AV de 31 ms à la fin duquel une stimulation ventriculaire est délivrée. If an atrial detection occurs after the end of this period (PMT-31ms, it triggers (Fig. 4) an AV delay of 31 ms at the end of which a ventricular pacing is delivered.

Cette stimulation V déclenche à son tour un délai VA et une période PMT egale à PPm. Après un nombre programmé de cycles, on sort de l'algorithme. This stimulation V triggers in turn a delay VA and a period PMT equal to PPm. After a programmed number of cycles, we leave the algorithm.

3. Absence de détection auriculaire. 3. Absence of atrial detection.

Si aucune détection auriculaire ne survient avant la fin du délai VA; (VA = PPm-31ms > , le stimulateur délivre une stimulation auriculaire à la fin de ce délai (Fig. 5), puis, 31 ms plus tard, une stimulation ventriculaire V. Le fonctionnement normal du stimulateur en mode DDD est restaure au cours du cycle suivant. If no atrial sensing occurs before the end of the VA delay; (VA = PPm-31ms>, the pacemaker delivers atrial pacing at the end of this delay (Fig. 5), then, 31 ms later, a ventricular pacing V. The normal operation of the pacemaker in DDD mode is restored during next cycle.

Le procédé de commande du stimulateur ne peut fonctionner que si la moyenne des intervalles entre deux ondes P sur 8 cycles est supérieure à 500ms, pour que la fréquence de stimulation ventriculaire ne soit pas trop augmentée. The pacemaker control method can only work if the average of the intervals between two P waves over 8 cycles is greater than 500ms, so that the ventricular pacing rate is not increased too much.

Après mise en route de l'algorithme sur une ESV, celui-ci peut etre inhibé pour un nombre programme de cycles ventriculaires. Cette inhibition évite une accélération trop fréquente du rythme ventriculaire, sur une extrasystol ie permanente. After starting the algorithm on an ESV, it can be inhibited for a program number of ventricular cycles. This inhibition avoids a too frequent acceleration of the ventricular rhythm, on a permanent extrasystole.

Par ailleurs, si une détection ventriculaire survient alors que le stimulateur n'est pas encore revenu au mode DDD de fonctionnement normal et que ilon est dans les cycles d'inhibition de l'algorithme; le stimulateur allonge la période minimale temporaire PMT à la valeur moyenne de l'intervalle entre deux ondes P, soit PPm. La sortie de i 'algorithme interviendra après un nombre programme de cycles cardiaques. On the other hand, if a ventricular sensing occurs while the stimulator has not yet returned to normal operation DDD mode and it is in the inhibition cycles of the algorithm; the stimulator extends the temporary minimum period PMT to the average value of the interval between two P waves, namely PPm. The output of the algorithm will occur after a program number of cardiac cycles.

Dans le stimulateur selon 1' invention, dès qu'une ESV est détectée, les tables des valeurs de PP et
PPm sont gelées à leur dernière valeur, jusqu'au retour au fonctionnement normal.In the stimulator according to the invention, as soon as an ESV is detected, the tables of the values of PP and
PPm are frozen at their last value until the return to normal operation.

Le stimulateur permet d'éviter l'établissement d'un cycle long suivi d'un cycle court, que cette séquence soit occasionnelle ou répétitive comme dans le cas du bigéminisme. The stimulator avoids the establishment of a long cycle followed by a short cycle, that this sequence is occasional or repetitive as in the case of bigeminism.

Claims

- in the event of detection of a ventricular extrasystole, a ventricular-atrial (VA) delay is triggered for the possible stimulation of the atrium, and a temporary minimal period (PMT) for the possible stimulation of the ventricle.

from each atrial event, it is observed whether ventricular detection occurs outside said interval, this detection being defined as a ventricular extrasystole;

the ventricular extrasystole is defined as a ventricular detection not preceded by an atrial event in a time interval of 300 ms;

1. A method of controlling a dual chamber pacemaker in the event of ventricular extrasystole, characterized by the following steps

2. - Method according to claim 1, characterized in that the ventriculo-atrial delay (VA) is equal to the last average interval (PPm) between two waves P computed over eight cycles and decreases by 31 ms.

3. - Method according to claim 1, characterized in that the minimum temporary period (PMT) is equal to the product of the mean interval (PPm) over eight cycles considered sinus by a programmable coefficient X between 0.5 and 1 .

4. - Method according to claim 1, characterized in that if atrial detection and ventricular detection occur in the minimum temporary period (PMT), a minimum temporary period equal to the last average interval (PPm) is triggered from the ventricular detection. ) and a ventricular-atrial delay (VA).

5. - Method according to claim 1, characterized in that if an atrial detection occurs in the minimum temporary period (P8T) not followed by a ventricular detection, a ventricular pacing is delivered at the end of the minimum temporary period while respecting a minimum delay of 31 ms compared to atrial detection.

6. - Method according to claim 1, characterized in that if an atrial detection occurs after the minimum temporary period, a ventricular pacing is delivered with a delay of 31 ms, and it triggers a minimum temporary period equal to the last average interval (PPm )

7. - Method according to claim 1 characterized in that if no atrial detection occurs during the ventriculo-atrial delay (VA), it triggers a stimulation of the atrium followed by stimulation of the ventricle after a delay of 31 minutes. ms.

8. A method according to claim S, characterized in that if a new atrial detection occurs during the minimum temporary period (PMT) this period is increased by a programmed duration, until reaching the duration of the average interval (PPm).

9. - Method according to claim 8, characterized in that said programmed duration is between 16 and 94 ms and preferably equal to 47 me.

10. - Method according to claim 8, characterized in that the increase of the minimum temporary period (PMT) occurs after a number of cycles of between 1 and 20 and preferably equal to 8.

11. - Method according to one of claims 1 to 10 characterized in that it is managed by an algorithm.