NL193358C - Hartstimulatie-inrichting. - Google Patents

Description

1 193358

Hartstimulatie-inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een hartstimulatie-inrichting voorzien van middelen voor het produceren van hartstimulatiepulsen voor toepassing op het hart van een levend persoon bij het optreden van 5 tachycardie, omvattende middelen voor het meten van de hartfrequentie, aan de hartfrequentiemeet-middelen gekoppelde vergelijkingsmiddelen voor het vergelijken van de hartfrequentie met een voorafbepaalde hartfrequentiewaarde voor betreffende persoon en meetmiddelen voor het meten van de voor-ejectieperiode van het hart.

Een dergelijke hartstimulatie-inrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.719.921. Bij deze 10 inrichting wordt bij het optreden van tachycardie het met de voor-ejectieperiode evenredige stuursignaal gebruikt om de frequentie, waarmee de hartstimulatie-inrichting hartstimulatiepulsen produceert, aan te passen. Hierbij wordt geen onderscheid gemaakt tussen fysiologische tachycardie en pathologische tachycardie. Een fysiologische tachycardie en een pathologische tachycardie vereisen echter verschillende patronen van hartstimulatiepulsen.

15 De uitvinding beoogt nu een hartstimulatie-inrichting te verschaffen, die pathologische tachycardie onderscheidt van fysiologische tachycardie en die alleen hartstimulatiepulsen afgeeft indien de oorzaak van de tachycardie van pathologische oorsprong is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bij een hartstimulatie-inrichting van de in de aanhef genoemde soort bereikt doordat de vergelijkingsmiddelen een indicatie verschaffen wanneer de gemeten hartfrequentie de 20 voorafbepaalde hartfrequentie overschrijdt en de inrichting verder omvat: detectiemiddelen, die reageren op de meetmiddelen om aan te geven of de gemeten voor-ejectieperiode een voor de huidige hartfrequentie gecorrigeerde waarde overschrijdt: en aan de vergelijkingsmiddelen en met de detectiemiddelen gekoppelde middelen, om slechts dan het opwekken van hartstimulatiepulspatronen te activeren wanneer de gemeten hartfrequentie de vooraf-25 bepaalde hartfrequentiewaarde overschrijdt en de gemeten voor-ejectieperiode de gecorrigeerde waarde overschrijdt.

De hartstimulatie-inrichting volgens de uitvinding maakt gebruik van het feit dat fysiologische tachycardie, welke bijvoorbeeld optreedt bij fysieke inspanning, gepaard gaat met een evenredige verkorting van de voor-ejectieperiode. Indien een hoge hartfrequentie gepaard gaat met een relatief lange voor-ejectieperiode 30 kan veilig worden verondersteld dat een dergelijk hoge hartfrequentie het gevolg is van een niet- fysiologische tachycardie. Indien bij een hoge hartfrequentie de gemeten voor-ejectieperiode een bepaalde drempelwaarde overschrijdt is dit een aanwijzing dat er sprake is van pathologische tachycardie, en in dit geval wordt het opwekken van een voor de pathologische tachycardie vereist hartstimulatiepulspatroon geactiveerd.

35 Hoewel de hartstimulatie-inrichting volgens de uitvinding met een hoge mate van betrouwbaarheid pathologische tachycardie onderscheidt van fysiologische tachycardie wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm van de hartstimulatie-inrichting de betrouwbaarheid van de diagnose van pathologische tachycardie vergroot doordat de inrichting wordt gekenmerkt door: aan de hartfrequentiemeetmiddelen gekoppelde middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de 40 hartfrequentie over een voorafbepaald tijdsinterval: aan de vergelijkingsmiddelen en aan de middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de hartfrequentie over een voorafbepaald tijdsinterval gekoppelde poortmiddelen, die een gegeven uitgangssignaal verschaffen, wanneer de vergelijkingsmiddelen de indicatie verschaffen en de middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de hartfrequentie ovér een voorafbepaald tijdsinterval een toename-45 snelheid bepalen, die een voorafbepaalde waarde overschrijdt; aan de poortmiddelen en de vergelijkingsmiddelen gekoppelde middelen, die slechts dan het opwekken van een hartstimulatieputspatroon activeren, wanneer de poortmiddelen het gegeven uitgangssignaal verschaffen en de gemeten voor-ejectieperiode de gecorrigeerde waarde overschrijdt.

Bij een normaal sinusritme, een stabiele atriale fibrillatie of bij een geleidelijk toenemende hartfrequentie 50 als gevolg van inspanning, zal de vergelijking op twee verschillende, in de tijd slechts enkele seconden uit elkaar gelegen momenten niet in aanmerkelijke verschillen in toenamesnelheid van de hartfrequentie resulteren. De som van bijvoorbeeld 10 R-R cycluslengten dient gelijk te zijn aan een andere som van 10 R-R cycluslengten, wanneer de beide lengten enkele seconden uit elkaar zijn gelegen. Indien het verschil groter is dan een voorafbepaald percentage betekent dit dat een plotselinge verandering is opgetreden.

55 Indien een dergelijke plotselinge verandering niet gepaard gaat met een corresponderende vermindering in de lengte van de voor-ejectieperiode, wordt een plotselinge aanvang van pathologische tachycardie gediagnostiseerd en een burstcardioversie kan worden geactiveerd.

193358 2

Voor het doen plaatsvinden van een burstcardioversie dient samenvattend aan de volgende voorwaarden te zijn voldaan: 1. plotselinge aanvang van tachycardie; 2. een gelijkelijk snelle mechanische hartfrequentieresponsie dient op te treden; en 5 3. de tachycardie gaat niet gepaard met een evenredige verkorting van de voor-ejectieperiode.

Indien anderzijds de plotselinge aanvang van tachycardie wordt gedetecteerd alsmede het verlies van een voorheen aanwezige mechanische puls, wordt het optreden van ventriculaire fibrillatie aangegeven, waarbij een defibrillatieschok door de hartstimulatie-inrichting zal worden afgeleverd.

De uitvinding heeft verder betrekking op een voorkeursuitvoering van de hartstimulatie-inrichting 10 gekenmerkt door: middelen voor het detecteren van hartdepolarisatiesignalen; eerste middelen gekoppeld aan de hartdepolarisatiesignalen-detectiemiddelen voor het meten van de totale cycluslengte van een eerste voorafbepaald aantal opeenvolgende hartdepolarisatiesignalen; twee middelen, gekoppeld aan de hartdepolarisatiesignalen-detectiemiddelen voor het meten van de totale cycluslengte van een tweede vooraf bepaald aantal opeenvolgende hartdepolarisatiesignalen, waarbij het tweede aantal groter is dan het 15 eerste aantal en de tweede meting ten opzichte van de eerste meting over een voorafbepaalde tijd is vertraagd; eerste vergelijkingsmiddelen voor het produceren van een uitgangssignaal, wanneer de meetwaarde van de eerste meting die van de tweede meting overschrijdt; tweede vergelijkingsmiddelen voor het produceren van een uitgangssignaal, wanneer de frequentie van de gedetecteerde hartdepolarisatiesignalen een voorafbepaalde frequentiewaarde overschrijdt; eerste poortmiddelen voor het ontvangen van het 20 uitgangssignaal van de eerste en tweede vergelijkingsmiddelen en voor het slechts dan produceren van een uitgangssignaal wanneer de uitgangssignalen van de eerste en tweede vergelijkingsmiddelen gelijktijdig aanwezig zijn; middelen gekoppeld aan de eerste middelen en aan de middelen voor het meten van de voor-ejectieperiode van het hart, voor het detecteren van veranderingen in de lengte van de voor-ejectieperiode bij veranderingen in de cycluslengte; middelen voor het produceren van hartstimulatiepulsen 25 voor het toevoeren van een voorafbepaald patroon van elektrische pulsen aan het hart; en verdere poortmiddelen, die de middelen voor het produceren van cardioversiepulsen aan de uitgang van de eerste poortmiddelen en de middelen voor het detecteren van veranderingen in de lengte van de voor-ejectieperiode koppelen.

Volgens de uitvinding is een elektronische hartstimulatie-inrichting verschaft die geschikt is om tachyar-30 rythmie episodes te detecteren en te onderscheiden tussen fysiologische tachycardie, pathologische tachycardie en ventriculaire fibrillatie, waardoor een geschikte stimulatie kan worden opgewekt voor het uitvoeren van cardioversie, of wanneer noodzakelijk, defibriliatie.

De hiervoor genoemde oogmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende 35 gedetailleerde toelichting van een illustratieve uitvoeringsvorm zoals uiteengezet in de tekening.

Figuur 1 is een blokschema, dat nuttig is bij het toelichten van een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en figuur 2 is een blokschema van een alternatief ontwerp voor een anti-tachy-arrythmie hartstimulator.

40 Het tamelijk vereenvoudigde blokschema van een in figuur 1 geïllustreerde hartstimulator toont een eerste voorbeeld van hoe de onderhavige uitvinding kan worden gerealiseerd. In deze tekening is schematisch een hart 10 uitgezet met daarin aangebracht een multi-elektrode stimulerende/aftastende leiding 12. De leiding 12 is, zoals weergegeven, gestoken door de bovenste vena cava (holle ader) en door het rechter atrium in de rechter ventrikel, waarbij een elektrode 14 aan het verre einde gelegen is in de rechter apex en een 45 nabijgelegen neutrale elektrode 15 buiten het hart gelegen is. De leiding 12 omvat twee tussengelegen ringelektroden 16 en 18, die in de lengterichting van elkaar verwijderd zijn, zodanig dat elke ringelektrode in de rechter ventrikel verblijft, zoals geïllustreerd is.

Door het lichaam van de leiding 12 lopen verscheidene geleiders, in het algemeen aangeduid met verwijzingscijfer 20, om de elektroden te koppelen met een implanteerbare stimulatorinrichting, welke zich 50 bevindt binnen het door een stippellijn omgeven blok 22, zoals weergegeven.

De voor het detecteren van arrythmie en voor het stimuleren bestemde inrichting, die wordt weergegeven in een door een stippellijn ingesloten blok 22, omvat een eerste aftastversterker 24 waarvan de ingang verbonden is via een geleider 25 met de puntelektrode 14 van de leiding 12. De aftastversterker 24 is dus in staat de QRS-complexe, die resulteert uit het klappen van het hart 10 te detecteren en te versterken. Het 55 uitgangssignaal van de aftastversterker 24 wordt toegevoerd aan een hartpulstempodetectorschakeling 26, die, zoals de naam zegt, het R-R interval converteert in een tempowaarde Rv Deze gemeten harttempo-waarde wordt dan vergeleken met een voorafbepaalde temporeferentiewaarde R2 zoals aangegeven door 3 193358 het blok 28, waar de waarde R2 op willekeurige wijze wordt vastgesteld als een indicatie voor de aanvang van tachycardie. Indien het wordt bepaald als een resultaat van de vergelijking dat het gemeten tempo R., groter is dan het referentietempo R2, wordt een signaal geproduceerd om de EN-poort 30 gedeeltelijk te deblokkeren. Dit gedeeltelijke deblokkeringssignaal is enkel een indicatie van een buitensporig hoog 5 ventriculair tempo, maar op dit punt zou het het gevolg kunnen zijn ofwel van fysiologische danwel pathologische oorzaken. Aldus moet een orgaan aanwezig zijn om vast te stellen of het hoge tempo in feite het gevolg is van pathologische oorsprongen, die het nodig maakt dat de stimulator tussenbeide komt om het harttempo terug omlaag te brengen naar een veilig niveau.

Ter bevestiging van de diagnose van pathologische tachycardie omvat de stimulator 22 een schakel-10 systeem 32 voor het detecteren van de pre-ejectieperiode van het hart. Ofschoon diverse alternatieven beschikbaar zijn voor het realiseren van de PEP-detectieschakeling 32, is de uitvinding, zoals weergegeven in figuur 1, gebaseerd op het gebruik van een intercardiale impedantiemeting, waarbij een hoogfrequent signaal wordt toegevoerd via geleiders 26 en 28 aan de puntelektrode 14 en de nabije elektrode 16 van de leiding 12. Dit maakt, dat een stroom door het bloed dat zich bevindt in de rechter ventrikel, vloeit, en de 15 resulterende spanningsveranderingen veroorzaakt door het instromen en uitstromen van bloed, wordt afgetast tussen de elektroden 16 en 18 en toegevoerd via geleiders 36 en 38 naar de PEP-detector 32. Zoals toegelicht wordt in de Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 87.869 van Citek et al, ingediend op 21 augustus 1987 met als titel ’’Physiologic Control of Pacemaker Rate Using Pre-ejection Interval as the Controlling Parameter”, worden middelen verschaft voor het nauwkeurig meten van PEP of een vooraf-20 bepaalde fractie ervan uit de impedantie golfvorm.

Het is bekend uit experimenten op vele patiënten gedurende lichaamsbewegingen dat er een directe correlatie is tussen PEP en de R-R cycluslengte en dat als het harttempo omhoog gaat, er een corresponderende verkorting in PEP optreedt. In het bijzonder drukt de formule PEP = (cl + 84) x 0,2 tamelijk nauwkeurig dit verband uit. Uit deze formule kan men inzien, dat voor een verkorting van PEP met 1 ms, er 25 een verkorting optreedt van bij benadering 5 ms in de R-R cycluslengte.

Onder verdere verwijzing naar figuur 1 ontvangt het blok 40 als ingangssignaal een waarde R, van het ventriculaire tempo uit de hartpulstempodetector 25 en functies om PEP te berekenen gebaseerd op de gemeten cycluslengte, onder gebruikmaking van bovenstaande formule voor het produceren van een voor tempo gecorrigeerde PEP-waarde. Deze waarde wordt vergeleken bij blok 42 met de in blok 32 gemeten 30 werkelijke waarde PEP-waarde, waarbij de vergelijkingsschakeling 42 een uitgangssignaal produceert over lijn 44, wanneer de gemeten pre-ejectieperiode de verwachte pre-ejectieperiode overschrijdt. Aldus is de comparator 42 werkzaam om aan te geven, of de gemeten PEP geschikt is voor het momentele harttempo, dat afgetast wordt en, indien niet, voor het toevoeren van een tweede ingangssignaal aan de EN-poort 30.

De EN-poort 30 zal uiteraard volledig gedeblokkeerd worden, wanneer wordt vastgesteld dat het 35 gemeten harttempo een voorafbepaalde referentiewaarde overschrijdt en de pre-ejectieperiode langer is dan de voor dat tempo gecorrigeerde pre-ejectieperiode. Wanneer de EN-conditie vervuld is, wordt een deblokkeringssignaal afgeleverd aan de cardioverte pulsgenerator, welke dan actief wordt om een salvopatroon van stimulerende pulsen af te leveren aan de ventrikel, via de puntelektrode 14, in een poging om het te vangen en het tempo ervan terug te dringen naar een tempo, dat samenvalt met het niveau van 40 fysiologische activiteit van de patiënt. Cardioverte pulsgeneratoren zijn op zich bekend in de techniek en het wordt niet nodig geacht het elektronische ontwerp van een dergelijke pulsgenerator hier in detail uiteen te zetten.

Omdat fysiologische toenamen van het harttempo steeds worden begeleid door een corresponderende afname van PEP, kan de conclusie worden getrokken, dat indien er een hoog tempo is, begeleid door een 45 relatief lange PEP, het hoge tempo het gevolg is van een niet-fysiologische tachycardie, bijvoorbeeld een paroxysmale ventriculaire tachycardie als gevolg van een "re-entry” mechanisme.

Het gebruik van intercardiale impedantiemetingen voor het afleiden van PEP is slechts één manier om de lengte van de pre-ejectieperiode af te tasten. Alternatieve manieren zijn eveneens beschikbaar. Zo kan de gefaseerde pacificatie, die door slagaderlijke bloedstroom wordt geproduceerd in het weefsel, worden 50 gedetecteerd door een fotoplethysmograaf op de wijze zoals toegelicht in een eerder artikel met de titel ’’Densitography: A New Method for Evaluation of Cardiac Performance At Rest and During Exercise”, gepubliceerd in het American Heart Journal, Vol. 83, biz. 493, 1972. Een dergelijke sensor kan overal geplaatst worden in de buurt van de pulsgenerator voor zolang er zich levend weefsel bevindt tussen de lichtbron, bijv. een licht emitterende diode van het infrarood type, en de fotodetector. Om batterijvermogen 55 te sparen wordt aan een venstermethode van pulsdetectie de voorkeur gegeven zoals de werking van de LED is met een puls van een lage werkcyclus.

Eveneens wordt beoogd, dat een vaste stof drukomzetter, die op geschikte wijze geplaatst is, kan dienen 193358 4 als een indicator van de aanvang van de arteriale puls, waarbij de PEP het interval is tussen het optreden van de elektrische R-golfpuls en de aanvang van de mechanische arteriale puls. In plaats van het gebruik van een drukomzetter, kan een stroommeter van het Dopplertype op geschikte wijze geplaatst worden over een hoofdslagader, bijv. de slagader onder het sleutelbeen, waarbij de aanvang van de slagaderlijke 5 bloedstroom correspondeert met de start van de linker ventriculaire ejectie.

De uitvoeringsvorm zoals in figuur 1 geïllustreerd kan in zoverre worden verbeterd dat de arrythmiedia-gnose meer specifiek gemaakt kan worden door het tempo in aanmerking te nemen, waarin het harttempo bezig is toe te nemen (versnelling) en die factor op te nemen in de detectie algoritme. Voorts is een fibrillatie detectie logische eenheid ingebouwd voor het initiëren van een puls met grote amplitude om het 10 hart met een schok terug te brengen tot zijn sinus ritme. Een dergelijke opstelling is geïllustreerd in het blokschema van figuur 2. Hier wordt een atriale (P-golf) of anderzijds een ventricularie (QRS-golf) aftast-schakeling aangeduid met verwijzingscijfer 50 en wordt een detectorschakeling 52 daarmee gekoppeld om vast te stellen of een P-golf (R-golf) al of niet aanwezig is. Zo niet, kan de stimulator ingericht worden om terug te keren naar zijn stimulerende modus (blok 53) welke kan zijn AAI, Wl of één der andere dubbele 15 kamerstimuleringsmodi.

Indien een P-golf (R-golf) wordt afgetast door detector 52, wordt de cycluslengte van P-naar-P (R-naar-R) gemeten bij blok 54 en wordt een voorafbepaald willekeurig aantal successieve intervallen, bijv. 6, toegevoegd en wordt de samengestelde lengte opgeslagen als een waarde in het A-register 56.

Na een vooraf bepaalde vertraging, weergegeven door blok 58, bijv. 4 tot 8 cycluslengten, wordt een 20 ander voorafbepaald aantal cycluslengten van P-naar-P of R-naar-R, al naar gelang het geval zich voordoet, gesommeerd en opgeslagen in het B-register 60. Het aantal in het B-register opgeslagen cycluslengten is met opzet groter gemaakt dan het in het A-register opgeslagen aantal. In de tekening van figuur 2 is aangegeven, dat terwijl er 6 cycluslengten zijn opgeslagen in het A-register, er 8 cycluslengten zijn opgeslagen in het B-register na de door blok 58 teweeggebrachte tijdvertraging. Vervolgens wordt de inhoud 25 van het A-register 56 en resp. het B-register 58 vergeleken zoals aangegeven met blok 62. Indien vastgesteld wordt dat de waarde in het A-register groter is dan of gelijk is aan die van het B-register, wordt de EN-schakeling 64 gedeeltelijk gedeblokkeerd, hetgeen een abrupt tempo aangeeft.

Dat wil zeggen, indien het verschil tussen de opgeslagen waarden in de registers 56 en 60 groter is dan 25%, wordt verondersteld dat een plotselinge verandering is opgetreden en wordt het gediagnostiseerd als 30 abnormaal, door de uitgang van comparator 62.

Tezelfdertijd wordt het harttempo vergeleken zoals aangegeven, door beslissingsblok 66 met een vooraf ingestelde referentielimiet en indien die limiet wordt overschreden, wordt een tachycardie gediagnostiseerd. De poort 64 kan dan volledig gedeblokkeerd zijn om een ’’plotselinge aanvang tachycardie” te reflecteren.

Gelijktijdig met de P-golf (R-golf) detectie door de aftastschakeling 50 wordt een pulsdetector 67 gebruikt 35 om een mechanische puls veroorzaakt door het kloppen van het hart af te tasten. Op vrijwel dezelfde wijze als P-P (R-R) elektrische interval wordt behandeld, wordt een mechanische puls-naar-puls cycluslengte of interval gemeten bij blok 68 en wordt een voorafbepaald aantal cycluslengten (cis) gesommeerd en opgeslagen in het C-register, aangeduid door verwijzingscijfer 70. Bij beslissingsblok 73 wordt een test gedaan om te bepalen of een mechanische puls aanwezig is bij een op geschikte wijze geplaatste omzetter, 40 en zo ja wordt na een voorafbepaalde vertraging van een gelijk aantal cardiale cycli zoals totstandgebracht door vertraging 58, door de vertragingsschakeling 72 geïntroduceerd, een tweede voorafbepaald aantal pulsintervallen gesommeerd en opgeslagen in het D-register 74. Opnieuw wordt een test naar het "plotselinge” uitgevoerd bij beslissingsblok 76 om vast te stellen of de totale lengte van 6 in het register 70 opgeslagen puls-naar-pulscycli groter is dan de totale lengte van 8 van dergelijke in het register 74 45 opgeslagen cycli. Zo ja, dan is dit een indicatie van een snelle tempotoename en dient dit om te bevestigen, dat de door de eerder beschreven elektrische golfaftasthandelingen gedetecteerde tachycardie reëel is en niet het gevolg van elektrische storing, myopotentialen of andere valse artefacten.

In het geval van een atriaal werkzame modus, indien A-V blok bestaat tijdens de supra ventriculaire tachycardie, d.w.z. het ventriculaire tempo is aanzienlijk langzamer dan het atriale tempo, kan de cardiale 50 stimulator niet voortgaan met het effectueren van cardioversie tenzij anders geprogrammeerd. Anderzijds zal een plotselinge toename van het P-golftempo tezamen met een soortgelijke toename voor het mechanische pulstempo, de EN-poort 78 gedeeltelijk deblokkeren, welke volledig gedeblokkeerd wordt, wanneer de EN-conditie van de poort 64 vervuld wordt. Het uitgangssignaal van de poort 78 signaleert dus het optreden van een plotseling aangevangen tachycardie, die bevestigd wordt door een signaal van mechanische 55 oorsprong, d.w.z. het gemeten pulstempo.

Om vast te stellen of het afgetast wordende ritme reageert op fysiologische behoefte of pathologisch van aard is, omvat het stelsel van figuur 2 eveneens een orgaan voor het meten van de pre-ejectieperiode zoals 5 193358 weerspiegeld door het blok 80. Een voorafbepaald aantal (6) van zulke tijdsintervallen worden opgeteld en opgeslagen in het E-register, aangeduid met verwijzingscijfer 82, en de verhouding van de PEP tot de som van 6 cycluslengten wordt verkregen door de inhoud van het E-register 82 te delen door de inhoud van het A-register 56, waarbij het resultaat in het F-register 84 achterblijft. Het F-register 84 wordt dus zo gemaakt, 5 dat het de grondrelatie PEP/CL bevat.

Na de meting van de som van een aantal PEP's en het vangen van die waarde in het E-register 82 en het verstrijken van de vertragingsperiode 72, wordt een voorafbepaald groter aantal PEP’s (bijv. 8) gecorrigeerd op tempo in blok 85, gesommeerd en bewaard in G-register 86.

Op dit punt gekomen wordt de inhoud van het G-register 86 gedeeld door de inhoud van het B-register 10 60 om opnieuw een grondverhouding te verkrijgen van PEP staat tot cycluslengte, waarbij het resulterende quotiënt opgeslagen wordt in H-register 88. Deze waarde wordt vergeleken met de inhoud van het F-register 84, zoals weergegeven door beslissingsblok 89 in figuur 2, en een bepaling wordt gemaakt ten aanzien van de vraag of er al of niet een belangrijke verkorting van PEP heeft plaatsgevonden over een relatief korte tijdsperiode. Indien blijkt dat de inhoud van het H-register groter is dan de inhoud van het F-register, is het 15 bekend dat de verandering in PEP onder de 25% is geweest en zal een signaal verschijnen over lijn 90, die als een eerste ingang verbonden is met EN-schakeling 92.

Het tweede ingangssignaal naar EN-poort 92 komt van de uitgang van de EN-poort 78. Men zal zich herinneren dat poort 78 volledig gedeblokkeerd wordt, wanneer er een snelle aanvang geweest is van een hoog pulstempo en gebleken is dat het harttempo een voorafbepaalde tempodrempel, die een indicatie voor 20 tachycardie, overschrijdt. Aldus wanneer deze gebeurtenissen eveneens worden begeleid door een onmerkbare toename of verkorting in PEP, zoals vastgesteld in het beslissingsblok 89, zal de cardioverte pulsgenerator 84 worden geactiveerd voor het opwekken van een salvo van tijdsbepalende pulsen voor het vangen van het hart en het doen dalen van het tempo naar een waarde, die geschikt is voor de fysiologische toestand van de patiënt op dat tijdstip.

25 Het uitgangssignaal van de pulsomzetter 67 wordt gevangen in een monster-en-bewaarschakeling 96 en het uitgangssignaal van die schakeling wordt toegevoerd als een eerste ingangssignaal aan de EX-OF-poort 98. Het resulterende uitgangssignaal daarvan wordt toegevoerd aan een eerste ingang van een EN-poort 100, waarvan de tweede ingang verbonden is met de pulsdetector 73. Indien geen puls wordt gedetecteerd bij 73, zal de EN-poort 100 volledig gedeblokkeerd zijn teneinde een logisch signaal toe te voeren aan een 30 verdere EN-poort 102. Het tweede ingangssignaal naar de EN-poort 102 is afkomstig van de uitgang van de EN-poort 64. Men zal zich herinneren, dat de poort 64 gedeblokkeerd wordt, wanneer een plotselinge tempotoename wordt gedetecteerd en wanneer het resulterende tempo zich bevindt boven de drempel vastgesteld in de beslissingsschakeling 66. Men kan inzien, dat de poort 102 volledig gedeblokkeerd zal worden, wanneer het harttempo buitensporig hoog is en een eenmalig aanwezige puls verdwijnt. Een 35 dergelijke conditie is een indicatie voor ventricuiaire fibrillatie en het uitgangssignaal van de poort 102 wordt gebruik om de defibrillatorschakeling 104 te trekken (trigger) om een gelijkstroom defibrillatieschok te doen afgeven aan het hart tussen bijvoorbeeld een schakelelektrode en een neutrale elektrode.

Indien ofwel de cardioversieschakeling 94 danwel de defibrillatorschakeling 104 wordt geactiveerd zoals bepaald in beslissingsblokken 103 en 105, wordt OF-schakeling 106 geactiveerd om een herhaling mogelijk 40 te maken van de ontlading waar het bij 66 geteste elektrische (QRS) tempo hoog blijft. Het aantal op elkaar volgende defibrillatore schokken of cardioversie salvo’s kan tot een programmeerbare bijzonderheid gemaakt worden.

Men kan zien dat in de uitvoeringsvorm van figuur 2, dat de onderhavige diagnose van pathologische tachycardie wordt verkregen door het observeren van een tempotoename boven een vooraf ingestelde 45 drempel, die niet vergezeld wordt van een gelijktijdige verkorting van PEP. Het wordt bevestigd door het gelijktijdig waarnemen van de wijze, waarop het mechanische pulstempo verandert. Bovendien is het tempo-element van de tempoverandering en het veranderingstempo van PEP eveneens als factor opgenomen in de algoritmen teneinde de betrouwbaarheid van de beslissing te verbeteren of cardioversie moet worden geïnitieerd omdat de afgetast wordende tachycardie pathologisch is of dat toepassing van een 50 cardioverte salvo dient vooraf te gaan waar fysiologische tachycardie geïndiceerd is.

Het wordt ook voordelig geacht om het aantal cycluslengten te kunnen programmeren, welke lengten dienen te worden gemeten en opgeslagen in de registers 56 en 60 alsmede de pulscycluslengten op te siaan in de registers 70 en 74. Dit maakt het mogelijk de algoritme af te stellen op het bijzondere type van arrythmie, dat men vindt bij verschillende patiënten.

55 Deskundigen op dit vakgebied zullen gemakkelijk inzien hoe de algoritmen weerspiegeld in figuren 1 en 2 van de tekeningen kunnen worden gerealiseerd onder gebruikmaking van geïntegreerde schakelings-technologie. Aldus wordt het niet nodig geacht om de elektronica voor het uitvoeren van de interval

Claims (3)

193358 6 meetstappen, de sommering van cycluslengten, de vergelijking van opgeslagen waarden en dergelijke, in detail te beschrijven. 5 Conclusies

1. Hartstimulatie-inrichting voorzien van middelen voor het produceren van hartstimulatiepulsen voor toepassing op het hart van een levend persoon bij het optreden van tachycardie, omvattende middelen voor het meten van de hartfrequentie, aan de hartfrequentiemeetmiddelen gekoppelde vergelijkingsmiddelen voor 10 het vergelijken van de hartfrequentie met een voorafbepaalde hartfrequentiewaarde voor betreffende persoon en meetmiddelen voor het meten van de voor-ejectieperiode van het hart, met het kenmerk, dat de vergelijkingsmiddelen een indicatie verschaffen wanneer de gemeten hartfrequentie de voorafbepaalde hartfrequentie overschrijdt en dat de inrichting verder omvat: detectiemiddelen, die reageren op de meetmiddelen om aan te geven of de gemeten voor-ejectieperiode 15 een voor de huidige hartfrequentie gecorrigeerde waarde overschrijdt; en aan de vergelijkingsmiddelen en met de detectiemiddelen gekoppelde middelen, om slechts dan het opwekken van hartstimulatiepulspatronen te activeren wanneer de gemeten hartfrequentie de voorafbepaalde hartfrequentiewaarde overschrijdt en de gemeten voor-ejectieperiode de gecorrigeerde waarde overschrijdt.

2. Hartstimulatie-inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door: aan de hartfrequentiemeetmiddelen gekoppelde middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de hartfrequentie over een voorafbepaald tijdsinterval; aan de vergelijkingsmiddelen en aan de middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de hartfrequentie over een voorafbepaald tijdsinterval gekoppelde poortmiddelen, die een gegeven 25 uitgangssignaal verschaffen, wanneer de vergelijkingsmiddelen de indicatie verschaffen en de middelen voor het bepalen van de toenamesnelheid van de hartfrequentie over een voorafbepaald tijdsinterval een toenamesnelheid bepalen, die een voorafbepaalde waarde overschrijdt; aan de poortmiddelen en de vergelijkingsmiddelen gekoppelde middelen, die slechts dan het opwekken van een hartstimulatiepatroon activeren, wanneer de poortmiddelen het gegeven uitgangssignaal 30 verschaffen en de gemeten voor-ejectieperiode de gecorrigeerde waarde overschrijdt.

3. Hartstimulatie-inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door: middelen voor het detecteren van hartdepolarisatiesignalen; eerste middelen gekoppeld aan de hartdepolarisatiesignalen-detectiemiddelen voor het meten van de totale cycluslengte van een eerste voorafbepaald aantal opeenvolgende hartdepolarisatiesignalen; 35 tweede middelen, gekoppeld aan de hartdepolarisatiesignalen-detectiemiddelen voor het meten van de totale cycluslengte van een tweede voorafbepaald aantal opeenvolgende hartdepolarisatiesignalen, waarbij het tweede aantal groter is dan het eerste aantal en de tweede meting ten opzichte van de eerste meting over een voorafbepaalde tijd is vertraagd; eerste vergelijkingsmiddelen voor het produceren van een uitgangssignaal, wanneer de meetwaarde van 40 de eerste meting die van de tweede meting overschrijdt; tweede vergelijkingsmiddelen voor het produceren van een uitgangssignaal, wanneer de frequentie van de gedetecteerde hartpolarisatiesignalen een voorafbepaalde frequentiewaarde overschrijdt; eerste poortmiddelen voor het ontvangen van het uitgangssignaal van de eerste en tweede vergelijkingsmiddelen en voor het slechts dan produceren van een uitgangssignaal wanneer de uitgangssignalen 45 van de eerste en tweede vergelijkingsmiddelen gelijktijdig aanwezig zijn; middelen gekoppeld aan de eerste middelen en aan de middelen voor het meten van de voor-ejectieperiode van het hart, voor het detecteren van veranderingen in de lengte van de voor-ejectieperiode bij veranderingen in de cycluslengte; middelen voor het produceren van hartstimulatiepulsen voor het toevoeren van een voorafbepaald 50 patroon van elektrische pulsen aan het hart; en 7 193358 verdere poortmiddelen, die de middelen voor het produceren van cardioversiepulsen met de uitgang van de eerste poortmiddelen en de middelen voor het detecteren van veranderingen in de lengte van de voor-ejectieperiode koppelen. Hierbij 2 bladen tekening