JP3691857B2 - 信号解析装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、心興奮の電気的な電位経過を時間に関して検出するための測定電極を用いた心臓における循環血液量不足および／または心律動障害における信号解析装置に関する。
【０００２】
【産業上の利用分野】
突然の心臓死は、頻繁に生じる死因である。数多くの研究の結果、突然の心臓死は、最も多くの場合急速な心律動障害が引き金となって生じることがわかっている。
【０００３】
心臓学に対する西独の雑誌７８，５，１９８９，第５５ないし６２頁から、生命の危険を脅かす心律動障害は事例のほぼ１／３から１／２まで心臓の一時的な循環血液量不足−所謂心筋虚血−によって惹き起こされるものと推論することができる示唆が記載されている。その際この種の循環血液量不足は、心律動障害に通例数分先行しかつこれにより、生命の危険を脅かす心律動障害を惹き起こす危険の伴う心筋における電気的な興奮の拡がり（伝播）が不安定になる。その際これらは比較的僅かな事例においてしか、当人自身によって疼痛症候として感じられない。疼痛症候を感じれば場合によっては、肉体活動の中止、薬剤の投与または医者の診察を受けるなどの対抗措置をとるきっかけとなる得る。
【０００４】
西独国特許出願公開第３８１８１３６号公報から、心律動障害に立ち向かうために植え込み可能な細動除去装置を設けることが公知である。
【０００５】
その際デフブリレータは大抵、腹部空間に植え込まれ、そこから細動除去電極が心臓まで延びている。これら電極はそれぞれ、右心室および右心房の領域ないし大静脈への移行部に配置される。場合によっては付加的に、細動除去のために必要な高エネルギーを伝達することができるようにするために、心臓の外側に表面電極を取り付けることができる。その際心律動障害の検出は右心室における電極によって行われ、その際心尖におけるほぼ０．５ないし１cm相互に離れた２つの点の間の電気的な電位差が導出または測定される。この種の電位差は、心臓におけるこれに先行する電気的な興奮の拡がりによって心拍の都度生じる。所定の介入判断基準に達するとき、デフブリレータの制御ユニットは相応の処置プログラムを起動しかつ所定のパルスの意図した送出によって心律動障害を除去する。その際数多くの事例において、２ないし４０ジュールを有する電気ショックが必要である。これにより周知のように、すべての心筋細胞の電気的な整調、ひいては正常な心拍の回復が行われる。
【０００６】
この種の植え込まれた装置は、一緒に組み込まれるバッテリーにおける制限されたエネルギー容量しか有していないので、制限された数のこの種の細動除去ショックしか送出することができず、したがって手術による交換が必要になる。すなわち心律動障害が滅多に生じなければ、その都度の装置は患者内に一層長くとどまることになりかつ患者自身に対する、一度発生した生命を脅かす心律動障害がもはや取り除かれないという危険は一層僅かになる。
【０００７】
【発明の課題】
したがって本発明の課題は、心臓の電気信号の電位差を検出しかつそれに基づいて、心臓の循環血液量不足が存在しかつ心律動障害が予測されるかどうかを評価することができるようにした、冒頭に述べた形式の装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、装置は、３つの植え込み可能な電極を有し、該電極の２つは、使用位置においてその極が心臓内にかつ第３の電極の極が心臓の外部に、前記３つの極の連結線が、心臓の部分を取り囲む３角形を形成するように配置されており、かつ前記電極は、一方における２つの相互接続された電極と他方における第３の電極との間の電位をその都度測定するための、同様に植え込み可能な評価および制御装置に接続されており、ここにおいて電極の１つと２つの別の電極との間の電位差がその都度測定可能でありかつ前記信号経過が前記評価および制御装置に供給可能であり、かつ基準値としての正常な心拍の時間に関する電気的な電位経過を検出しかつ記憶するためのメモリが設けられておりかつ後々の測定値は前記記憶された基準値と比較可能であるようにしたことによって解決される。
【０００９】
【作用】
すなわち本発明は、生命を脅かす心律動障害にしばしば、引き金となる循環血液量不足が先行しかつ該不足状態をＳＴ部ないしＴ波内の変化に基づいて、心興奮の電位経過において識別可能であるという認識に基づいている。すなわち電位経過においてこの種の変化が発生すると、相応の対抗措置をとるようにすることができかつこれにより少なくとも多数の事例において本来の危険な心律動障害の発生を抑圧することができる。
【００１０】
測定の際２つの極が相互接続されておりかつこれら２つの極の、第３の極に対する電位が測定されるので、心臓における電位経過または興奮過程の明確な導出が得られる。
【００１１】
その際少なくとも心臓内に植え込み可能な極を相互接続することができかつ外部に存在する極に対する電位を測定可能とすることができる。このようにして、心臓質量の大部分を検出することができるので、極めて確実に電位経過の変化を適時に検出することができる。
【００１２】
心臓の一層大きな部分および心臓のできるだけすべての部位における循環血液不足を検出することができるようにするために、評価および制御装置を３つの電極の２つを選択的に相互接続するように構成すれば効果的である。すなわちその場合、残る極に対してその都度電位を測定することができるので、その都度相応の心臓領域を含みかつしたがって循環血液量不足の発生個所の位置測定を可能にする３つの導出形態が得られることになる。
【００１３】
その際どの極を割り当てるのかという点は、その都度２つの極の相互接続関係の順次交替切換によりローテーションしながら、１つまたは複数の心拍後にその都度変化可能とすると特別有利である。このようにして実際に、永久的に、循環血液障害に関して心臓全体を監視かつ場合によって発生する障害の位置を特定することができる。
【００１４】
その際本発明の重要な利点は、心律動障害が発生しかつそれに心臓における循環血液量不足が先行する危険にさらされている患者の常時の監視が可能であることである。すなわち心電図を用いた時々の検査に比して、第３の極に対してその都度測定すべき２つの電極の相互接続関係の入替えが行われないときですら、連続的な監視の可能性が得られる。その際電極およびそれらの極の相互接続および切換は、植え込まれた、有利にはバッテリー作動される制御装置、殊にそのマイクロプロセッサによって行うことができる。このようにして危険のある患者をこの種の植え込み可能な装置によって実際に持続的に監視しかつ循環血液障害の場合に適時に警告することができる。
【００１５】
植え込み可能な細動除去装置を取り付ける患者の極めて大多数は時々心臓の循環血液不足を起こすので、電極を、発生器ユニットとして構成されておりかつ制御装置を備えている植え込み可能なデフブリレータおよび／または心臓ペースメーカに接続すると特別有利である。すなわち装置はこの実施例の場合、患者が相応の電極を有する細動除去装置または心臓ペースメーカを必要とするとき、特別有利に使用することができる。その理由は、その場合これらの部分および装置は、患者を既述の方法で監視するために同時に用いることができるからである。
【００１６】
その際、評価および制御装置が心臓ペースメーカおよび／またはデフブリレータの部分とすれば特別有利である。心臓ペースメーカまたはデフブリレータさえ必要としかつこれらが植え込まれているような患者はまさに、特別危険な状態にあり、その結果このような場合において付加的な電極の植え込みは特別価値がある。さらには、植え込むべき装置、すなわち心臓ペースメーカおよび／またはデフブリレータがそのケーシングに相応の制御および評価装置を含むようにすることができる。その際循環血液量の低下を適時に検出しかつ取り除くことができるので、有利にも細動除去に対する強力な電流パルスを相応に稀にしか送出する必要がない。
【００１７】
心臓の外部に存在する極は、心臓内に植え込み可能な２つの電極を発生器ユニットに接続するリードに、それを取り囲むように、固定することができるリングとして形成することができる。このようにして、心臓の外部に植え込むべきこの極は有利に固定されかつ配置される。
【００１８】
しかし心臓の外部に植え込み可能な電極の極が発生器ユニットのケーシングまたはケーシングに対する接続体とすることも可能である。このようにしてこのケーシングに付加的な機能が与えられる。
【００１９】
発生器ケーシング、すなわち心臓ペースメーカまたはデフブリレータのケーシングは、循環血液量不足または心律動障害の測定によってトリガ可能である音響信号発生器を有するかまたは含んでいることができる。このようにして、これらの障害が患者自身によって例えば痛みとして感じられないときでも、患者は自分の心臓における障害発生の際に直ちに自動的に警告される。患者はその場合即刻相応の対抗措置をとりかつこれによって場合によってはさらに生じるやもしれない障害を回避することができる。
【００２０】
すなわち全体として、使用可能な状態にあるイベントデータおよびその都度記憶された異常な値またはＳＴ部例の記録を、例えばテレメトリックにいつでも呼び出すことができかつまた音響信号を、患者に対して相応の所見に関して知らせるために利用することができるようになる。
【００２１】
本発明の特別有利な実施例によれば、記憶された基準値からの偏差を薬剤を投与するためのおよび／または電気パルスの供給のための制御パルスとして利用するように構成しかつ可能にすることができる。このために制御装置を植え込み可能な薬剤ポンプに結合しかつポンプを循環血液量不足および／または心律動障害の測定によって投入可能であるようにすることができる。このようにして、本発明の装置はその診断機能に対して付加的に、療法に対するトリガ機能をも有することができる。さらに、心臓における循環血液障害の発生は、相応の対抗措置を多かれ少なかれ自動的に経過進行させるために、制御判断基準または制御信号としても用いることができる。
【００２２】
例えば、測定装置は心臓ペースメーカまたはデフブリレータと、心律動障害の発生時に、電気パルスを電極の極に供給するように、結合することができる。このようにして、とりわけ危険な心律動障害の発生の際に、同様に植え込まれている心臓ペースメーカまたはデフブリレータによって即刻自動的に相応の対抗措置を実施することができる。本発明の装置により、循環血液量不足の検出並びに心律動障害の検出が可能でありかつ相応に構成されていれば同時に相応の対抗措置のトリガも可能である。その際必要に応じて、これら心律動障害を除去する目的で、低エネルギーのパルス、すなわち心臓ペースメーカパルスを、規定の結合間隔または前以て決められた心拍数で送出することで十分である。植え込み可能なポンプ装置を用いた既述の自動的なまたは半自動的な薬剤投与は、相応の薬剤が例えば静脈内に導入されるように考慮する。
【００２３】
既述のように、装置は測定結果を記録するためのメモリを含んでいることができる。これにより、医者は、例えば測定結果のテレメトリックな呼び出しによって、比較的長い時間にわたる相応の電位経過を後から監視しかつそこから患者の心臓の状態に関する推論を導き出しかつ必要に応じて別の療法措置を行うようにすることが可能になる。
【００２４】
必要に応じてエネルギーを節約しかつ測定経過を所定の時刻またはイベントに集中化するために、装置は、所定の、前以て選択された時間間隔で電極における測定をトリガする時間発生器を含むようにすることができる。
【００２５】
本発明の装置の回路は、測定装置が、個々の電極をその都度選択的に２つの加算増幅器に切り換えるための、電極に接続されているマルチプレクサを有しており、加算増幅器の出力側は、ＡＤ変換器に接続されており、かつ該ＡＤ変換器は、マイクロプロセッサに接続されているように構成することができる。これにより、その都度２つの電極を相互接続しかつこれらと第３の電極との間の電位を測定しかつ記憶するための簡単な回路が得られる。
【００２６】
全体として、その都度個々の心拍において検出された信号の興奮回復の領域における形態学的な変化を惹き起こす心筋虚血を検出することができるようにした方法および装置も実現される。電気的な電位経過を時間に関して記録すると、心基底部から心尖までの電気エネルギーの拡がりに相応する所謂ＱＲＳ波が得られる。これらの電気的な興奮は、後続の機械的な収縮に対する前提条件である。検出された電位は、１０ないし１００Hzの領域にある。ＱＲＳ波に、心臓の再分極を捕捉しかつ例えば０．０５ないし２０Hzの低い振幅を有する信号を表す上述のＳＴ部が続く。電位経過のこの領域における特別な異常を、本発明の手法および装置によって検出しかつ警告信号として使用することができる。というのは、循環血液量不足または心筋虚血は、ＳＴ部のこの興奮回復過程における電気信号の形態学的な変化に基づいて検出可能であるからである。その際正常な経過の基準信号と比較して次の形態学的な相異を考慮することができる：
−Ｔ波の形状変化、
−Ｔ波の上昇勾配、
−Ｔ波の下側の面積変化、
−Ｔ波の持続時間、
−ＳＴ部持続時間、
−Ｊ点の低下または上昇。
【００２７】
すなわち、それが引き金となって生じる心律動障害を取り除く措置をとするために、心筋虚血を適時に検出する可能性が得られる。
【００２８】
しかし有利には本発明は、心律動障害それ自体を、心律動障害が心房に由来するのかまたは心室に由来するのかを区別するためにも利用することができる。相応の信号解析の結果に依存して、心房または心室に由来する心律動障害の検出に応じて、相応の自動的な介入プログラムをスタートさせることができる。またその際に、信号解析をその都度、この種の介入に対する制御信号として用いることができる。このことはまた、薬剤投与の形においてまたは植え込まれた装置を用いた電子療法的な手段によっても行うことができる。
【００２９】
【実施例】
次に本発明を図示に実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００３０】
図１には、デフブリレータから出ている２つの電極２，３を備え、これら電極の極６，７は心室および心房に配置されている心臓が示されており、その際リード５の周りにリング状に設けられている第３の電極４は心臓の外部に設けられている。
【００３１】
図２には、２つの電極２，３はその極が心臓内に配置されておりかつ制御ユニットまたは心臓ペースメーカのケーシング１０が心臓の外部に存在する第３の極９を形成する、変形実施例が示されて入る。
【００３２】
また図３には、図２に類似した配置が示されているが、その際付加的に、心臓の外側に表面電極３０が設けられている。
【００３３】
さらに図４には、植え込まれた心臓ペースメーカとそこから出ている、心臓内に植え込まれた電極２，３並びに心臓の外部に植え込まれた付加的な電極４とを備えた配置が示されている。
【００３４】
上述のように、図１ないし図４にそれぞれ略示されている装置１は、別のさらに説明すべき機能の他に、心臓における循環血液量の不足または心律動障害を知覚または検出するために用いられる。図１では、装置１はこのために全部で３つの植え込まれた電極２、３および４を有しており、その際これらは部分的に相互に入り組み合って導かれているので、その結果相応の数の心線または電極を有する１つの共通のリード５が存在している。
【００３５】
２つの電極２および３の極６および７は心臓８内に植え込まれており、一方第３の電極４の極９は、心臓の８の外部に心臓の隣に植え込まれており、その際配置構成は、すべての実施例において、３つの極６、７および９の接続線が心臓８の少なくとも一部、有利には心臓８のできるだけ大部分を、３角形として取り囲むかまたはカバーするようになっている。
【００３６】
その際電極２、３および４は、リード５を介して同様に植え込まれている評価および制御装置１０に接続されている。この評価および制御装置１０の全体は、図５に略示されている。
【００３７】
とりわけ図５から、評価および制御装置１０が、制御のためのマイクロプロセッサ１１並びにそれに接続されている、殊に基準値として用いられる測定データを記憶するためのメモリ１２を含んでいることがわかるが、メモリ１２は、連続測定によって発生されるデータも記憶しかつ呼び出して使用することもできる。
【００３８】
制御および評価装置１０は植え込まれておりかつ循環血液量の不足または心律動障害の測定はとりわけ、心疾患のある人において必要であるかまたは有効であるので、実施例において評価および制御装置１０は、植え込まれた心臓ペースメーカの部分（図４）またはデフブリレータの部分（図１）である。このようにして、場合によって検出された障害は、電気療法のために用いられるこの植え込まれた装置の制御のために同様に、さらに説明する方法で用いることができる。心臓ペースメーカまたはデフブリレータが植え込まれているような患者とは異なって、単に、心臓の外部に配置すべき、極９を有する付加的な電極４のみが植え込まれることがある。
【００３９】
図１に示されているように、心臓８の外部に存在しているこの極９はリングとして構成することができ、その際リングは、心臓８に植え込まれている２つの電極２および３を発生器ユニットないし評価装置１０に接続するリード５に、これを取り囲むように固定されている。このようにして、この極９は、それが生体の運動にも拘わらずその所望の位置を維持するように生体内に固定されている。
【００４０】
図２および図３の実施例において、心臓８の外部に植え込まれている電極４の極９は、発生器ユニットないし評価装置１０のケーシングまたは場合によってはケーシングとの接続体である。
【００４１】
図５に示されているように、評価および制御装置１０は、３つの電極のうち２つを選択的に相互接続しかつ一方における相互接続されている電極と他方における第３の電極ないしその極との間のその都度の電位を測定するように構成されている。図５において、測定装置１０は、個々の電極をその都度選択的に２つの加算増幅器１４に切り換えるための、電極２、３および４に接続されているマルチプレクサ１３を有しており、加算増幅器の出力側１５は、ＡＤ変換器１６に接続されている。ＡＤ変換器１６は、マルチプレクサ１３を制御するマイクロプロセッサ１１に接続されている。これにより、マイクロプロセッサ１１に入力されるプログラムにしたがって、その都度２つの電極の交互の相互接続および第３の電極に対する測定を行うことができ、その結果心臓８においてその都度、心臓８の異なった部位が検出されかつそこで場合によって発生する障害を検出することができる。
【００４２】
場合によって、発生器ケーシング、すなわち心臓ペースメーカまたはデフブリレータを有する測定および評価装置１０のケーシングは、音響信号発生器を有することができ、この信号発生器は、循環血液量の不足または心律動障害の測定によってトリガ可能である。すなわち測定過程によって、記憶されている基準値とは異なった電位経過が検出または測定されると、患者にただちに音響信号によって警報を発して、消耗する活動の放棄、薬剤の投与または医者に見てもらうなどの対向措置をとることができる。
【００４３】
制御装置１０を同様に植え込まれている薬剤ポンプと結合しかつこのポンプを循環血液量の不足および／または心律動障害の検出によって投入可能にするかまたは制御可能として、その結果このような緊急の場合には自動的に必要な薬剤が投与されるようにする可能性は図示されていない。
【００４４】
メモリ１２は、既述のように、測定結果を記録するために用いることができ、その結果医者は、時々、心臓における電位経過を例えばテレメトリックに呼び出して、そこから必要な療法措置または心臓のその都度の状態に関する推測を行うことができる。
【００４５】
装置１はさらに、所定の前以て選択された時間間隔で電極２、３および４およびそれらの極６、７および９における測定をトリガする時間発生器も含んでいることができ、その場合必ずしも持続監視を行うことはできないが、特別危険な時間における監視を行うことができる。
【００４６】
測定装置１０は有利には、心臓ペースメーカまたはデフブリレータと、心律動障害の発生時に心臓に植え込まれている電極の極に電気パルスが供給されるように、結合することができる。このようにして、場合による測定結果を即刻、対抗措置をとるために利用することができる。
【００４７】
心臓に血液を供給する、心臓の血管の循環血液量の不足により、心筋における電気的な興奮の伝搬が不安定になりかつ図７、図９および図１０に示されているように、結果的に心律動障害も生じることになる。心律動障害は、電気的なパルスによって確かに取り除くことができるが、これを適時に検出することが重要である。すなわち、循環血液量を適時に検出することができれば、患者の恒常的な監視による早期検出を実現することができるので、相応の対抗措置が適時に可能になる。
【００４８】
心臓における電気的な電位経過を時間に関して記録すれば、その都度、例えば図６のＡに示されているように、並置されて心臓ないし心拍の機能を示しかつ心電図測定からも周知である曲線が生じる。これらの曲線に示されているこれらの電気的な興奮は、心臓８の後続の機械的な収縮に対する前提である。その際所謂ＱＲＳ波は明確でかつ特徴的なピークとして曲線経過中に認められ、所謂Ｊ点の後に、心臓の再分極過程を捉えたＳＴ部が続く。図６のＢないしＤには、心臓が電位の測定によって検出された局所的な領域において循環血液が不足しているとき、このＳＴ部が状況によって、図６のＡからわかる正常な経過とはどのように異なる可能性があるかが示されている。その際時間に関する電気的な興奮の振れ方向は、極６、７および９によって形成される、空間における仮想に描いた３角形の位置および組み合わせに依存しているが、その場合それぞれの心拍に対して同一である。
【００４９】
心電図曲線において、図６のＢにおいてかつ図６のＣにおいてはますますかつ図６のｄにおいては究極的にわかるように、興奮の回復過程、すなわち曲線のＳＴ部における電気信号の形態学的変化が生じるとき、このことは循環血液量の不足に対する指示である。例えば図６のＡに示されている記憶されている基準値との比較によって、循環血液障害のこの状態を検出しかつ指示することができるかまたは療法措置の自動的な開始のために利用することができる。図７、図９および図１０にはそれぞれ、強い振れおよび通例の電位経過との完全な相異を有する心律動障害に、変化したＳＴ部を有するこのような電位経過が先行するという例が図示されている。その際基準信号と比較した次の形態学的な相異を考慮することができる：
−Ｔ波の形状変化、
−Ｔ波の上昇勾配、
−Ｔ波の下の面積変化、
−Ｔ波の持続時間、
−ＳＴ部持続時間、
−Ｊ点の低下または上昇。
【００５０】
既述のように、図６のＡには、連続的な繰り返しにおいて、健康な状態が推測される正常な信号が示されている。しかし心臓の循環血液量の不足の期間に、図６のＢ、図６のＣおよび図６のＤに示されているように、興奮の回復の虚血変化が生じ、このことは図同士の比較が明らかに示している。それから図６のＥには、心筋の十分な循環血液が再形成されたときの、正常化の後の状態が再び示されている。制御および評価装置１０を用いたその都度の信号解析は、連続的または前以て決められた時間間隔において−上述の時間切換素子を用いて−または所定の心拍数を上回った場合にも行うことができる。また、所定のイベントにおける解析間隔を短縮または延長することができる。
【００５１】
基準信号と比較して循環血液量の不足が発生する限り、相応の異常なＳＴ部をデジタル形または数値イベントとしてメモリ１２に記憶して、引き続くテレメトリックな問い合わせに対していつでも使用することができる。しかし既述のように、患者自身が対向措置をとることができるようにするために、音響信号を送出することもできる。その際結合されているポンプ注入システムを介する薬剤の既述の投与は場合によっては、電極の領域に存在する、心臓への通路を介して行うことができる。
【００５２】
図８には、相応の制御機能を有するこの種の検出過程の例が図示されている：その際基準データの既述の記憶は、図８には２０によって示されている。そこから出発して、例えば、３分毎に１００以上の心拍数において、ＳＴ−信号解析２１を行うことができる。これにより循環血液量の不足が明らかになると（２２）、そのとき検出された値を記憶部２０に供給することができる。さらに、２３で示されたステップにおいて、音響信号を送出することができ、薬剤ポンプを作動させるかまたは刺激を行うことができる。
【００５３】
このことと平行して、電極によっても、心律動障害が存在しているかどうかについて、それぞれの心拍において測定または監視を行うことができる。このステップは、図８には２４で示されている。２５において、正常所見が得られると、このことも同様に記憶することができる。
【００５４】
しかし正常所見が行われないと、測定は、不整脈が心房に由来するのかまたは心室に由来するのかを指示することができる。このことは２６および２７で表されている。そこから導出される値は記憶のために用いることができ（２８）かつさらに、ステップ２９においても、音響信号を送出し、薬剤ポンプを作動させ、心臓の刺激を実施するかまたは細動除去を行うようにするために用いることができる。
【００５５】
すなわち、心拍の電気的な興奮の拡がりおよび興奮の回復の、３つの可能な導出形態のそれぞれから使用することができる信号は、図８の右側の分岐に示されているように、心房または心室に由来する心律動障害の識別のためにも用いることができる。このために、興奮形成の際に生じる電気信号、すなわち明確なかつ正常時には比較的高いピークを有するＱＲＳ波が用いられる。心房において生じる正常な興奮の拡がりまたは律動障害は、心室の興奮の際に１００msecより短い高速信号によって特徴付けられておりかつ空間における拡がり方向は、心基底部から心尖に向かって経過する。心室において生じる心律動障害は、電気信号の形態学的な変化によって、とりわけＱＲＳ波の拡幅、形状変化、電気的なＱＲＳ曲線の下方の面積の変化および信号の側縁急峻度の変化によって特徴付けられている。
【００５６】
循環血液障害の検出のための信号解析の場合のように、この種の律動障害を検出するためにも、まずステップ２０により、基準信号が記憶され、それから基準信号の形態を、新しい心拍の信号と比較することができる。所定の、前以て決められた値だけ偏差があると、心房または心室に由来する電気的な心興奮の出所が評価される。この評価の際に有利には、相応の心拍数または相応の電極を介して１回検出された、心房興奮の信号のような付加的な情報を用いることができる。
【００５７】
心拍の電気的な興奮の拡がり信号を検出するための基礎は、本発明の３極の心内−心外導出形態構成によって形成される。またその際に、その都度第３の電極に対して２つの電極の電位が測定される。心房または心室に由来する心律動障害を識別するために確かに、使用可能な３つの導出可能性のたった２つの間での電気信号の導出または測定で十分である。
【００５８】
電気信号の偏差が生じる限り、その都度のＱＲＳ波またはイベントがそのようなものとしてマイクロプロセッサないしメモリに記憶される。さらに、これらは、患者に例えば音響的に通報するかまたはそれぞれの時点においてテレメトリックに医者によって呼び出すことができる。
【００５９】
信号解析の結果に依存して、心房または心室に由来する心律動障害の検出後に、相応の自動化された介入プログラムをスタートさせることができる。その際信号解析はその都度、例えば植え込まれているポンプシステムを介する自動または半自動薬剤投与の形において行うことができるような介入に対する制御信号として用いられ、その際薬剤は静脈に注入されかつ導入される。心律動障害の検出はさらに、電気療法による療法措置を行うようにするために利用することができる。すなわち、心律動障害を取り除く目的で、心臓ペースメーカから低エネルギーパルスを規定の結合間隔または前以て決められた心拍数で送出することができる。
【００６０】
信号解析において相応の前以て決められた判断基準において識別される重い心律動障害の際に、心律動障害を終了させるための電気ショックの直接的な供給が必要であることがありかつそれはデフブリレータによってトリガすることができる。すなわち形態学的な信号解析はここでも療法措置の制御のために使用される。
【００６１】
例えば心臓における循環血液量の不足および／または心律動障害における心興奮の電気的な電位経過の信号解析方法によれば、少なくとも３つの電極２、３および４を有する電極装置を用いて電位経過が測定され、かつ３つの電極のうち少なくとも２つが心臓８に植え込まれ、その際一方の電極３の極７は右心室に配置されかつ他方の電極２の極６は右心房または上大静脈に配置される。第３の電極４の極９は心臓８の外部に、３つの極の連結接続線が心臓の一部を取り囲む３角形を形成するように、植え込まれる。電極の１つと２つの相互接続された電極との間の電位差がその都度測定されかつ信号経過が評価されまたは評価装置に供給される。この評価は、相応の療法措置を開始するために使用することができる。
【００６２】
図３にはさらに、心臓の外側に、細動除去電流パルスを供給することができる平面電極３０が示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】心臓内のデフブリレータから出ている２つの電極と、心臓の外部に設けられている第３の電極とを有する心臓の概略図である。
【図２】心臓内に配置されている２つの電極と、制御ユニットまたは心臓ペースメーカのケーシングにより形成される、心臓の外部に設けられている第３の電極とを有する心臓の概略図である。
【図３】付加的に心臓の外側に平面電極が設けられている、図２に類似した心臓の概略図である。
【図４】植え込まれた心臓ペースメーカと、そこから出ている、心臓内に植え込まれている電極と、心臓の外部に植え込まれている電極とを有する心臓の概略図である。
【図５】その都度植え込まれた電極の２つを相互接続しかつ第３の電極に対して電位を測定する回路の概略図である。
【図６】１心拍動における心興奮の経過例を示す図である。
【図７】心律動の事例における電位経過を時間に関して示す図である。
【図８】一方における循環血液障害および他方における心律動障害を検出する際のシーケンスを示す線図である。
【図９】心律動障害に循環血液障害が先行する、心臓における電位経過を示す図である。
【図１０】まず循環血液障害が生じ、それから心律動障害が生じる別の症例の電位経過を拡大して示す図である。
【符号の説明】
２，３ 電極、 ４ 第３の電極、 ６，７，９ 極、 ８ 心臓、 １０ 評価および制御装置、 １１ マイクロプロセッサ、 １２ メモリ、 １４ 加算増幅器

Claims (15)

1. 心興奮の電気的な電位経過を時間に関して検出するための測定電極を用いた心臓における循環血液量不足および／または心律動障害における信号解析装置において、
   該装置は、３つの植え込み可能な電極（２、３、４）を有し、該電極の２つは、使用位置においてその極（６、７）が心臓（８）内にかつ第３の電極の極（９）が心臓（８）の外部に、該３つの極（６、７、９）を結ぶ線が、心臓（８）の部分を取り囲む３角形を形成するように配置されており、かつ
   該３つの電極は、一方における２つの相互接続された電極と他方における第３の電極との間の電位をその都度測定するための、同様に植え込み可能な評価および制御装置（１０）に接続されており、ここにおいて電極の１つと２つの別の電極との間の電位差がその都度測定可能でありかつ該測定された信号経過が該評価および制御装置（１０）に供給可能であり、かつ
   基準値としての正常な心拍の時間に関する電気的な電位経過を検出しかつ記憶するためのメモリ（１２）が設けられておりかつ後々の測定値は該記憶された基準値と比較可能である
   ことを特徴とする信号解析装置。
2. 前記評価および制御装置（１０）は、制御のためのマイクロプロセッサ（１１）並びに該マイクロプロセッサに接続されている、基準値として用いられる測定データを記憶するための前記メモリ（１２）を含んでいる
   請求項１記載の信号解析装置。
3. 心臓内に植え込み可能な極（６、７）は相互接続されておりかつ外部に位置する極（９）に対する電気的な電位が測定可能である
   請求項１または２記載の信号解析装置。
4. 前記評価および制御装置（１０）は、前記３つの電極のうち２つの電極を選択的に相互接続するように構成されている
   請求項１から３までのいずれか１項記載の信号解析装置。
5. その都度２つの極が交番的に相互接続される極割り当てはローテーションしながら、１つまたは複数の心拍後にその都度変化可能である
   請求項１から４までのいずれか１項記載の信号解析装置。
6. 前記電極（２、３、４）の他に、デフブリレーション電流パルスを生成する別の平面電極（３０）を設けることができ、該平面電極は心臓の外側に配置されておりかつ
   前記電極（２、３、４；３０）は、発生器ユニットとして構成されておりかつ前記評価および制御装置（１０）を備えている植え込み可能なデフブリレータおよび／または心臓ペースメーカに接続されている
   請求項１から５までのいずれか１項記載の信号解析装置。
7. 前記評価および制御装置（１０）は、心臓ペースメーカおよび／またはデフブリレータの部分である
   請求項６項記載の信号解析装置。
8. 心臓（８）の外部に存在する極（９）はリングとして構成されており、該リングは、心臓（８）内に植え込み可能な２つの電極（２、３）を前記発生器ユニットに接続するリード（５）に、これを取り囲むように固定されている
   請求項６または７に記載の信号解析装置。
9. 心臓（８）の外部に埋め込み可能な電極（４）の極（９）は、前記発生器ユニットのケーシングまたはケーシングとの連結接続体である
   請求項６から８までのいずれか１項記載の信号解析装置。
10. 前記発生器ケーシングは音響信号発生器を有するかまたは含んでおり、該音響信号発生器は、循環血液量不足または心律動障害の測定によってトリガ可能である
    請求項６から９までのいずれか１項記載の信号解析装置。
11. 前記評価および制御装置（１０）は薬剤ポンプに結合されておりかつ循環液量不足および／または心律動障害の測定によって該ポンプが投入可能である
    請求項６から１０までのいずれか１項記載の信号解析装置。
12. 前記メモリ（１２）は測定結果を記録するためにも用いられる
    請求項１から１１までのいずれか１項記載の信号解析装置。
13. 信号解析装置は、所定の、前以て選択された時間間隔において前記電極における測定をトリガする時間発生器を含んでいる
    請求項１から１２までのいずれか１項記載の信号解析装置。
14. 測定装置としても用いられる前記評価および制御装置（１０）は、心臓ペースメーカまたはデフブリレータに、心律動障害の発生時に前記電極極に電気パルスを供給するように、結合されている
    請求項６から１３までのいずれか１項記載の信号解析装置。
15. 前記測定装置としても用いられる前記評価および制御装置（１０）は、前記個々の電極を選択的に２つの加算増幅器（１４）に切り換えるための、前記電極に接続されているマルチプレクサ（１３）を有しており、該加算増幅器の出力側（１５）は、ＡＤ変換器（１６）に接続されており、かつ該ＡＤ変換器（１６）は、前記マイクロプロセッサ（１１）に接続されている
    請求項１４記載の信号解析装置。

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