NL8702741A - Werkwijze voor het detecteren en behandelen van abnormale hartfrequenties met een implanteerbare inrichting en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze. - Google Patents

Werkwijze voor het detecteren en behandelen van abnormale hartfrequenties met een implanteerbare inrichting en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze. Download PDF

Info

Publication number
NL8702741A
NL8702741A NL8702741A NL8702741A NL8702741A NL 8702741 A NL8702741 A NL 8702741A NL 8702741 A NL8702741 A NL 8702741A NL 8702741 A NL8702741 A NL 8702741A NL 8702741 A NL8702741 A NL 8702741A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heart
signal
stimulation
gain
amplitude
Prior art date
Application number
NL8702741A
Other languages
English (en)
Other versions
NL191698B (nl
NL191698C (nl
Original Assignee
Mirowski Mieczyslaw
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mirowski Mieczyslaw filed Critical Mirowski Mieczyslaw
Publication of NL8702741A publication Critical patent/NL8702741A/nl
Publication of NL191698B publication Critical patent/NL191698B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL191698C publication Critical patent/NL191698C/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3956Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
    • A61N1/3962Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion in combination with another heart therapy
    • A61N1/39622Pacing therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

VO 9407 *
Werkwijze voor het detecteren en behandelen van abnormale hartfrequenties met een implanteerbare inrichting en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.
De uitvinding heeft betrekking op een implanteerbare inrichting, welke abnormale hartslagfrequenties aftast en aan het hart stimulerende elektrische pulsen toevoert teneinde dergelijke abnormaliteiten te corrigeren. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op 5 een hartstimulator/cardiovertor, welke in staat is om arrhythmia's, die een stimulatie vereisen, en tevens ventriculaire fibrillatie te detecteren, en te voorzien in de juiste behandelingen, en een overeenkomstige methode voor het op deze wijze detecteren en behandelen van een hart.
10 Het is bekend, dat het hart kan worden gecontroleerd door de elektrische activiteit daarvan af te tasten. Er zijn vele behandelingsmethoden ontwikkeld om de toestand van het hart te bepalen en meer in het bijzonder vast te stellen of het hart met een abnormaal lage frequentie (bradycardia), een normale frequentie (normaal sinusritme), 15 een abnormaal hoge frequentie (tachycardia), een in het algemeen chaotische snelle frequentie (ventriculaire fibrillatie), klopt of in hoofdzaak is opgehouden met kloppen (asystole).
De elektrische activiteit van het hart kan worden afgetast en het resulterende signaal kan vooraf worden behandeld (b.v. door voor-20 versterking, filtering, enz.) en daarna op de een of andere wijze worden gedigitaliseerd. Het gedigitaliseerde signaal kan verder worden verwerkt om een specifieke diagnose te stellen van de toestand van het hart. Deze handelingen kunnen plaatsvinden in een implanteerbare inrichting. Op basis van de diagnose worden vanuit de implanteerbare in-25 richting stimulerende pulsen aan het hart toegevoerd. De stimulerende pulsen kunnen bestaan uit stimulatiepulsen, een elektrische schokpuls met laag niveau of een elektrische schokpuls met hoog niveau. De schok-pulsen met laag en hoog niveau worden hier (cardioversiepulsen" genoemd, welke normaliter een energie in de nabijheid van één joule heb-30 ben, en sterk afwijken van de stimulatiepulsen, welke liggen in het energiegebied van microjoules.
In sommige gevallen heeft de elektrische activiteit van het hart tijdens ventriculaire fibrillatie een zeer gering amplutudeniveau.
.870274} <* -2-
Indien de implanteerbare inrichting nagaat of het uit het hart verkregen signaal (hier een "hartsignaal" genoemd), een drempelniveau overschrijdt, kan de inrichting een diagnose stellen ten aanzien van de harttoestand als asystole (geen hartslag) of bradycardia (lage hart-5 frequentie) en stimulatiepulsen leveren terwijl in wezen het hart zich in een ventriculaire fibrillatietoestand (VF toestand) bevindt omdat de elektrische activiteit met laag niveau, welke indicatief is voor VF, onvoldoende is om de drempeldetectieschakeling van de implanteerbare inrichting te trekken. Dergelijke stimulatiepulsen kunnen door de af-10 tastschakeling worden gedetecteerd en verder het onderkennen van de het leven-bedreigende ventriculaire fibrillatie storen.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een implanteerbare inrichting, welke in staat is om elektrische hartsignalen met laag niveau af te tasten voordat stimulatiepulsen aan het hart worden 15 toegevoerd.
Een ander doel van de uitvinding is het gebruiken van een ver-werkingsschakeling met twee kanalen, waarbij één kanaal het R-R-inter-val detecteert en een stimulatiesignaal levert (stimulatiekanaal) en het andere kanaal (frequentiedetectiekanaal) is voorzien van een varia-20 bele versterker met een automatische versterkingsregeling om VF-sig-nalen met laag niveau af te tasten.
Een verder doel van de uitvinding is het onderdrukken van de stimulatiesignalen gedurende een korte periode om het mogelijk te maken, dat de versterking in het hartfrequentiedetectiekanaal tot een 25 zodanig niveau toeneemt, dat VF-hartsignalen met laag niveau kunnen worden gedetecteerd.
Bij de implanteerbare cardiovertor/hartstimulator wordt gebruik gemaakt van twee kanalen, die respectievelijk een stimulatiesignaal en een hartfrequentiesignaal leveren, welke aan een microprocessor worden 30 . toegevoerd. Het stimulatiekanaal omvat een aftastversterker, die een ingestelde versterking heeft en welke een éën-periodemultivibrator trekt in de aanwezigheid van de R-golfpiek in het hartsignaal (ECG-sig-naal), dat aan de ingang daarvan wordt toegevoerd. Het uitgangssignaal van de één-periodemultivibrator wordt toegevoerd aan een stimulator/tem-35 peerinrichting, welke vaststelt of binnen een voorafbepaald interval een R-golf aanwezig is. Wanneer de R-golf niet wordt gedetecteerd, dat .8702741 -3- wil zeggen wanneer de één-periodemultivibrator geen terugstelpuls aan de tempeerinrichting toevoert, levert de stimulator/tempeerinrichting een stimulatiesignaal aan de microprocessor.
Het frequentiedetectiekanaal verkrijgt het hartsignaal of ECG-5 signaal op dezelfde wijze als het stimulatiekanaal. Dit hartsignaal wordt initieel versterkt en daarna variabel versterkt onder gebruik van een automatische versterkingsregelaar (AGC). De AGC zal de versterking van de bestuurde versterker gebaseerd op het initiële niveau van het hartsignaal en de tijd tussen gedetecteerde pieken van het hartsignaal 10 vergroten. Het uitgangssignaal van de versterker met variabele versterking wordt toegevoerd aan een één-periodemultivibrator, welke op zijn beurt hartfreguentiesignalen aan de microprocessor toevoert. De AGC heeft een tijdconstante, welke groter is dan het stimulatie-ontsnappings-interval of de tijd tussen normale sinusritme-R-golven in het ECG of 15 hartsignaal.
Teneinde VF-hartsignalen met laag niveau te detecteren, verwaarloost of onderdrukt de microprocessor de eerste en mogelijk de tweede stimulatiesignalen uit de stimulator/tempeerinrichting teneinde het mogelijk te maken, dat de versterking in het frequentiedetectiekanaal 20 toeneemt en een maximale waarde nadert. Wanneer de versterking in het frequentiedetectiekanaal groot is, kan worden vastgesteld of VF-hartsignalen met laag niveau op de ingang aanwezig zijn ofwel of het hart zich in een asystole of een bradycardia toestand bevindt. Door de stimulatiesignalen gedurende een periode van één of twee seconden buiten 25 beschouwing te laten of te onderdrukken, detecteert het frequentiedetectiekanaal geen eventuele stimulatie-artifacten en kan de microprocessor het hart aan de juiste behandeling onderwerpen hetzij door het daaraan toevoeren van stimulatiepulsen, indien geen VF-hartsignalen met laag niveau worden gedetecteerd, hetzij door daaraan cardioversiepulsen 30 toe te voeren indien een VF-toestand wordt gedetecteerd.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een schakeling voor het verschaffen van een stimulatie-puls bij een bekende inrichting; 35 fig. 2 in blokschemavorm de cardiovertor/stimulator volgens de uitvinding? . 8 ? G 21 4 1 -4- fig. 3 een grafische voorstelling, welke de toename van de versterking van het frequentiedetectiekanaal als functie van de tijd volgens de uitvinding toont; fig. 4 een tijddiagram, waarin het frequentiedetectiekanaal de 5 artifact van de aan het hart toegevoerd stimulatiepulsen aftast; fig. 5 een tijddiagram, waarin de stimulatiesignalen gedurende een periode worden onderdrukt teneinde VF-hartsignalen met laag niveau te detecteren; fig. 6 de verlenging van de hartfrequentie als een elektro-10 cardiogramsignaal (hier ECG) volgens de uitvinding; en fig. 7, 8, 9 en 10 tijddiagrammen, waarin de onderdrukkings-periode slechts eenmaal wordt gebruikt en gedurende een bepaald aantal tijdintervallen daarna een stimulatiepuls wordt geleverd indien binnen elk van deze intervallen geen R-golf wordt gedetecteerd.
15 De uitvinding heeft betrekking op een implanteerbare cardio- vertor/stimulator en heeft meer in het bijzonder betrekking op een inrichting, waarbij gebruik wordt gemaakt van een stimulatiekanaal en een hartfrequentiedetectiekanaal, waarbij het eerstgenoemde kanaal stimulatiepulsen levert wanneer het R-R-interval van het ECG- of hart-20 signaal niet binnen een ingesteld interval wordt gedetecteerd en het laatstgenoemde kanaal hartfrequentiesignalen levert zelfs indien het hartsignaal slechts een elektrisch signaal met laag niveau is.
Fig. 1 toont in blokschemavorm een bekende inrichting voor het vaststellen of een R-golf in het ECG of hartsignaal binnen een vooraf-25 bepaald interval aanwezig is, welke inrichting een stimulatiepuls levert indien een dergelijke R-golf niet binnen het interval wordt gedetecteerd. Het ECG-of hartsignaal wordt afgetast door geschikte organen, welke bevestigd zijn aan of zich bevinden in de nabijheid van het hart van een patiënt, zoals een bipolaire elektrodegeleider, een lichaam 30 of combinatie daarvan. Het signaal wordt toegevoerd aan stimulatie- aftastgeleiders 12 en 14. Hier is de uitdrukking "hartsignaal" synoniem met het ECG-signaal. Het hartsignaal kan evenwel een versterkte versie van het ECG-signaal zijn. Het hartsignaal uit de geleiders 12 en 14 wordt toegevoerd aan een aftastversterker 16, welke door een variabele 35 weerstand R1 wordt ingesteld. Het uitgangssignaal van de versterker 16 wordt toegevoerd aan een één-periodemultivibrator 18 en wanneer de .8702741 * *
V
-5- amplitude van het hartsignaal een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt, wordt het uitgangssignaal hoog en wordt de één-periodemulti-vibrator geëxciteerd. De één-periodemultivibrator 18 levert een terug-stelpuls met een voorafbepaalde duur aan de uitgang daarvan, welke wordt 5 toegevoerd aan de terugstelklem van de stimulator/tempeerinrichting 20.
De stimulator/tempeerinrichting 20 wordt zodanig ingesteld, dat deze een uitgangsstimulatiepuls opwekt indien daaraan binnen een voorafbepaald interval geen terugstelpuls wordt toegevoerd. Dit interval bepaalt een hartslagfrequentieniveau waaronder stimulatiepulsen aan het 10 hart worden toegevoerd. Het interval kan worden ingesteld evenals de versterking in de aftastversterker 16. In het algemeen verstrijkt de tijd van de tempeerinrichting 20 kort na het R-R-interval gedurende het normale sinusritme of een normale hartslag.
In sommige situaties uit een ventriculaire fibrillatie zich 15 slechts door een elektrische activiteit met hoge frequentie en een zeer laag niveau. Indien de hartsignalen met laag niveau onvoldoende zijn om de trekkerdrempel van de aftastversterker 16 te overschrijden, zou het in fig. 1 afgeheelde bekende stimulatiekanaal ertoe leiden, dat door de stimulator/tempeerinrichting 20 bij elk voorafbepaald interval in aan-20 wezigheid van een terugstelpuls uit de één-periodemultivibrator 18 een stimulatiepuls werd geleverd. Derhalve zou een besturingsketen, welke een microprocessor kan zijn, normaliter op de stimulatiepuls reageren door stimulatiepulsen aan het hart toe te voeren aangezien de microprocessor geen indicatie verkrijgt van het ventriculaire fibrillatie-25 signaal met laag niveau.
De inrichting volgens de uitvinding is schematisch in fig. 2 weergegeven in blokschemavorm, waarbij het stimulatiekanaal 30 en het frequentiedetectiekanaal 40 zijn aangegeven, die beide het hartsignaal uit de klemmen 22 en 24 ontvangen.
30 Het stimulatiekanaal 30 komt in het algemeen overeen met de boven onder verwijzing naar fig. 1 beschreven keten. De aftastversterker 32 bezit een instelbaar aftastniveau, gebaseerd op de weerstandswaarde van de weerstand R1'. De versterking en het aftastniveau van de versterker 32 kan op een programmeerbare wijze worden ingesteld door een 35 reeks weerstanden, welke zijn weergegeven door de weerstand Rl'.
.8702741 -6-
Aangezien de versterker 32 een uitgangssignaal opwekt wanneer het hart-signaal op de geleiders 22 en 24 het aftastniveau overschrijdt, is het instelbare niveau wenselijk om bepaalde aftastsignalen, zoals de T-golf in het ECG-signaal, ruis, enz. te vermijden. Het ingangshartsignaal 5 moet de drempel van de aftastversterker 32 overschrijden om de één-periodemultivibrator 34 te trekken voor het leveren van de terugstel-puls. Een typerend gebied voor het trekken van de aftastversterker 32 strekt zich uit van 0,5 mV tot 5,0 mV. Onder deze drempel wordt de één-periodemultivibrator 34 niet geëxciteerd en levert deze geen uit-10 gangssignaal en derhalve verstrijkt de tijd van de stimulator/tempeer-inrichting 36 en wordt aan de microprocessorregelaar 50 een stimulatie-puls toegevoerd.
Aangezien de amplitude van het VF-hartsignaal op een dramatische wijze over de aftastgeleiders (b.v. een bipolaire geleider), welke elek-15 trisch met de ingangsgeleiders 22 en 24 zijn verbonden, kan variëren, neemt de hartsignaalamplitude soms af tot onder de detecteerbare drempel van het stimulatiekanaal 30 en derhalve verstrijkt de tijd van de tempeerinrichting 36 en wordt een stimulatiesignaal aan de microprocessorregelaar 50 toegevoerd.
20 De hartfrequentie is één van de detectiecriteria voor het diagno se stellen van ventriculaire fibrillatie. Derhalve is het nodig de hartactiviteit onder de stimulatiegevoeligheidsdrempel te meten. Het fre-quentiedetectiekanaal 40 in fig. 2 levert aan de microprocessor 50 een hartfrequentiesignaal ondanks het niveau van het ingangshartsignaal, 25 dat aan de geleiders 22 en 24 wordt toegevoerd.
Het frequentiedetectiekanaal 40 omvat een versterker 42 om het hartsignaal vooraf te versterken, een versterker 44, welke een automatische versterkingsregelaar (hier AGC) omvat en een êén-periodemulti-vibrator 46, welke een uitgangssignaal levert, dat indicatief is voor 30 de hartfrequentie. Het interval is het R-R-interval van het ECG- of hartsignaal, dat door het frequentiedetectiekanaal 40 wordt gedetecteerd. Het frequentiedetectiekanaal 40 kan ook zijn voorzien van een vergelijkingsinrichting of een drempelaftastinrichting tussen de versterker 44 en de één-periodemultivibrator 46, zodat een signaal slechts 35 aan de één-periodemultivibrator wordt toegevoerd indien dit de referentie- of drempelwaarde overschrijdt. De één-periodemultivibrator kan ook .67 0 274 1 t -7- zodanig zijn ingesteld, dat deze slechts wordt getrokken wanneer het ingangssignaal een minimale drempelwaarde overschrijdt.
In het algemeen wordt het hartsignaal in de versterker 42 versterkt en daarna in de versterker 44 op een variabele wijze versterkt.
5 De versterking in de versterker 44 wordt ingesteld door de AGC en is gebaseerd op het initiële niveau van het daaraan toegevoerde hartsignaal en de tijd tussen de pieken van dit initiële signaal. Wanneer het verder versterkte hartsignaal een drempel overschrijdt, wordt een signaal aan de éên-periodemultivibrator 46 toegevoerd en wordt daardoor 10 een puls opgewekt, welke de hartslagfrequentie aangeeft.
Fig. 3 toont de versterking als functie van de tijd na de af-getaste activiteitskromme voor de AGC in fig. 2. De AGC heeft een inherente tijdconstante, welke nodig is voor een maximale gevoeligheid.
De tijdconstante van de AGC is groter dan het typerende stimulatie-15 interval of het R-R-interval. De voornaamste reden voor deze grote tijdconstante is het vermijden van het aftasten van ongewenste hartactiviteit, welke kan leiden tot een onjuiste indicatie van ventriculaire tachycardia of ventriculaire fibrillatie. De tijden t , t^ en t^ in fig.
3 komen overeen met de tijdsspanne vanaf de terugsteltoestand t^ van de 20 AGC. De AGC wordt teruggesteld op basis van het tijdstip van de laatst afgetaste piek en de amplitude van deze piek. Derhalve wordt op het tijdstip tQ de AGC teruggesteld ten gevolge van een normale R-golf in het hartsignaal. Het tijdstip t^ kan overeenkomen met de helft van het R-R-interval. Het tijdstip tkan overeenkomen met twee- of driemaal het 25 R-R-interval en het tijdstip t^ kan overeenkomen met drie- of viermaal het R-R-interval. Natuurlijk nadert indien geen signaal wordt afgetast voor het tijdstip t^ de versterking van de versterker 44 een maximale waarde.
Fig. 4 toont een tijddiagram, waarin de hartactiviteitstijdlijn 30 of een bij wijze van voorbeeld gekozen ECG-signaal een plotseling begin van ventriculaire fibrillatie toont, waarbij het elektrische signaal-niveau van de VF zeer laag is vergeleken met de amplitude van de R-golf. De één-periodemultivibrator 34 levert bij elke gedetecteerde R-golf een terugstelpuls, als aangegeven in fig. 4. Derhalve wordt de stimulator/-35 tempeerinrichting 36 na het interval teruggesteld. Na dit interval verstrijkt de tijd van de stimulator/tempeerinrichting 36 evenwel aan . 87 0 2?·.: -8- het eind van het interval en wordt een stimulatiesignaal aan de microprocessor 50 toegevoerd. De tempeerinrichting 36 wordt dan automatisch teruggesteld, blijft aftellen en levert aan het eind van het interval weer een stimulatiesignaal. Bij bekende inrichtingen zou de micro-5 processor 50 de stimulatorketen 52 activeren en zou de keten 52 stimu-latiepulsen aan het hart toevoeren. Deze stimulatiepulsen stimuleren het hart en de artifacten van de pulsen veroorzaken, dat het frequentie-detectiekanaal 40 zowel aan het eind van het interval P^ als het interval P^ een hartfrequentiesignaal opwekt. Derhalve zou de microprocessor 10 50 mogelijkerwijs niet in staat zijn om de zeer snelle hartactiviteit, welke echter een laag niveau heeft, die indicatief is voor sommige typen VF, te detecteren.
Fig. 5 toont dezelfde hartactiviteit of hetzelfde hartsignaal, het resulterende uitgangssignaal van de één-periodemultivibrator 34 en 15 het resulterende uitgangssignaal van de stimulator/tempeerinrichting 36. In fig. 5 evenwel worden de stimulatiesignalen door de microprocessor 50 gedurende een periode van twee seconden (bij wijze van voorbeeld) onderdrukt of buiten beschouwing gelaten, zodat de AGC de versterking van de versterker 44 in het frequentiedetectiekanaal 40 vergroot en 20 derhalve hartfrequentiesignalen aan het eind van het verlengingsinter- val P^ aan de microprocessor 50 worden toegevoerd. In dit bepaalde geval werden de eerste twee stimulatiesignalen onderdrukt, zodat de microprocessor 50 het hartfrequentiesignaal het frequentiedetectiekanaal 40 kan "bekijken" voordat stimulatiepulsen aan het hart worden toegevoerd.
25 Na het interval P^ kan de microprocessor 50 vaststellen wat de juiste behandeling is, welke het hart dient te ondergaan namelijk een cardio-versiepuls met laag niveau vanuit de defibrillatie (of cardioversie)-keten 54, een cardioversiepuls met hoog niveau, een bepaalde stimulatie-pulsroutine of een combinatie daarvan teneinde de VF te behandelen.
30 Fig. 6 toont het ECG-signaal van een hart, dat bradycardia ver toont (lage hartslagfrequentie). Indien de onderdrukkingsperiode ëên of twee seconden bedraagt, zal de hartslag slechts gedurende een betrekkelijk korte periode worden verlengd voordat stimulatiepulsen door de stimulatieketen 52 worden geleverd. Na de onderdrukkingsperiode, en in 35 aanwezigheid van verdere stimulatiesignalen, die aan de microprocessor 50 worden toegevoerd, is de microprocessor zodanig geprogrammeerd, . 8 7 0 27*' 1
I E
7 -9- dat deze regelmatige stimulatiepulsen aan het hart toevoert op basis van het daaraan uit de stimulator/tempeerinrichting 36 toegevoerde sti-mulatiesignaal.
De microprocessor kan ook zodanig worden geprogrammeerd, dat 5 deze het stimulatiesignaal slechts éénmaal onderdrukt en via de stimu-latieketen 52 stimulatiepulsen levert indien de hartslagfrequentie onder een voorafbepaald niveau blijft. De fig. 7 t/m 10 tonen tijddiagrammen, die de werking van een dergelijk programma aangeven. Bij één uitvoeringsvorm wordt het stimulatiekanaal gebruikt om de hartactiviteit voor 10 de stimulatiefunctie te controleren. Het frequentiedetectiekanaal controleert het hart ten aanzien van tachycardia. Indien de frequentie in het stimulatiekanaal boven de hysteresisfrequentie of de voorafbepaalde hartslagfrequentie met laag niveau ligt, zal het hart niet worden gestimuleerd. In fig. 7 is het interval tussen de R-golf RQ en de golf 15 in het ECG-signaal kleiner dan de hysteresisfrequentie, aangegeven door
het interval AtT . Het interval B. , is de rest van het onderdruk-Hys 2 s-A
kingsinterval van twee seconden, voor het stimulatiesignaal bij deze uitvoeringsvorm. In het algemeen zal indien de frequentie onder de hysteresisfrequentie afneemt, zoals is aangegeven in fig. 7, na het 20 hart met de bradycardia-stimulatiefrequentie worden gestimuleerd.
Voordat evenwel een stimulatiepuls wordt afgeleverd wanneer de frequentie onder het hysteresisfrequentieniveau afneemt moeten evenwel twee seconden versterken, zoals langs de tijdlijn is aangegeven. Indien in het stimulatiekanaal voor de eerste maal dat de hysteresis verstrijkt 25 geen R-golf wordt gedetecteerd, wordt een versterkingsperiode van twee seconden ingeleid. Indien gedurende de versterkingsperiode van twee seconden (A'HyS+B2s-A^ ^een wordt gedetecteerd, zal een stimula tiepuls worden afgeleverd na het verstrijken van de twee seconden, dat wil zeggen aan het eind van B2S_^· In<3ien de intrinsieke hartactiviteit 30 onder de bradycardiafrequentie of hysteresisfrequentie blijft, zal het hart met de bradycardia-stimulatiefrequentie worden gestimuleerd.
Indien tijdens het interval van twee seconden een R-golf wordt gedetecteerd, als aangegeven in fig. 8 (zie R^) laat men nog een hysteresisinterval C g verstrijken. Indien gedurende dit interval geen 35 R-golf wordt gedetecteerd zal het hart aan het eind van het interval worden gestimuleerd indien de totale tijd meer dan twee seconden bedraagt.
.8 7 0 2 7 4 1 i -10-
Men laat verder enkele hysteresisintervallen verstrijken totdat vier opeenvolgende R-golven worden gedetecteerd, welke een frequentie, groter dan de hysteresisfrequentie aangeven dat wil zeggen, dat de R-golven binnen het hysteresisfrequentielnterval vallen. Indien dit 5 het geval is, zal het verstrijken van het interval van twee seconden vóór de stimulatie opnieuw worden ingeleid. Fig. 9 toont de golf R1 binnen de periode van twee seconden en de golf R2 binnen het hysteresis-interval doch geen andere R-golf binnen het volgende interval DHyS? derhalve wordt aan het eind van D g een stimulatiepuls afgeleverd 10 zonder dat de onderdrukkingsperiode wordt ingetrokken. Fig. 10 toont de golven R2 en R^ in de respectieve intervallen CH^s en DH^S doch aan het eind van het interval EH^s wordt een stimulatiepuls afgeleverd in verband met de afwezigheid van een R-golf gedurende dat interval. Om de onderdrukkingsperiode van twee seconden opnieuw in te leiden moet ge- 15 durende de intervallen CTT , DrT , E„ en FTT een R-golf worden ge-
Hys Hys Hys Hys detecteerd om de microprocessor terug te stellen.
* S 7 0 i, /*

Claims (7)

1. Implanteerbaar stelsel met stimulatie- en cardioversievermogens voor het detecteren van abnormale hartfrequenties door de elektrische activiteit van het hart af te tasten en het hart dienovereenkomstig te stimuleren, gekenmerkt door organen voor het aftasten van de elektrische 5 activiteit van het hart en het voeren van een daarvoor indicatief hart-signaal, tijd- en amplitude-bepalingsorganen voor het leveren van een stimulatiesignaal wanneer de amplitude van het hartsignaal binnen een voorafbepaalde periode niet een eerste voorafbepaalde drempel overschrijdt, versterkings- en detectieorganen om het hartsignaal te ver-10 sterken en een hartfrequentiesignaal op te wekken wanneer het versterkte hartsignaal een tweede voorafbepaalde drempel overschrijdt, waarbij de versterkings- en detectieorganen zijn voorzien van een automatische versterkingsregeling, waarbij de versterking van het versterkingsge-deelte met de tijd toeneemt op basis van de amplitude van het hart-15 signaal, en organen om het hart op basis van het stimulatiesignaal en het hartfrequentiesignaal te stimuleren.
2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de organen voor het stimuleren zijn voorzien van organen voor het opwekken van stimulatiepulsen, die afhankelijk zijn van het stimulatiesignaal, 20 organen voor het opwekken van verdere hartstimulatiepulsen in afhankelijkheid van het hartfrequentiesignaal en organen om het toevoeren van de stimulatiepulsen te vertragen totdat de versterking in het verster-kingsgedeelte van de versterkings- en detectieorganen een maximale waarde nadert.
3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de maximale waarde van de versterking voldoende is om hartsignalen met een laag niveau, welke door het hart tijdens ventriculaire fibrillatie worden veroorzaakt, te versterken.
4. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de tijd- en 30 amplitude-bepalingsorganen zich bevinden in een stimulatiedetectie- kanaal, dat voorzien is van drempel-bepalingsorganen om vast te stellen wanneer het hartsignaal een voorafbepaalde waarde bereikt en een uitgangssignaal op te wekken, en tempeerorganen voor het afleveren van het stimulatiesignaal wanneer het genoemde uitgangssignaal daaraan niet ,£702741 « -12- binnen de voorafbepaalde periode wordt toegevoerd, de versterkings- en detectieorganen zich bevinden in een frequentiedetectiekanaal, dat voorzien is van een versterker met een ingestelde versterking voor het versterken van het hartsignaal, een tweede versterker met een instelbare 5 versterking, welke door de automatische versterkingsregeling wordt geregeld om het hartsignaal verder op een variabele wijze te versterken, organen om vast te stellen wanneer het verder versterkte hartsignaal een ingestelde waarde bereikt en het hartfrequentiesignaal op te wekken.
5. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de tijdcon- 10 stante van de automatische versterkingsregeling groter is dan een stimu-latie-ontsnappingsinterval.
6. Implanteerbaar stelsel met stimulatie- en cardioversie-eigen-schappen voor het detecteren en behandelen van een abnormaal hart door de elektrische activiteit van het hart af te tasten en het hart dien- 15 overeenkomstig te stimuleren, gekenmerkt door organen voor het aftasten van de elektrische activiteit van het hart en het voeren van een hartsignaal, dat daarvoor indicatief is, tijd- en amplitude-bepalings-organen voor het afleveren van een stimulatiesignaal wanneer de amplitude van het hartsignaal binnen een voorafbepaalde periode niet een 20 eerste voorafbepaalde drempel overschrijdt, versterkings- en detectieorganen om het hartsignaal te versterken en een hartfrequentiesignaal op te wekken wanneer het versterkte hartsignaal een tweede voorafbepaalde drempel overschrijdt, waarbij de versterkings- en detectieorganen zijn voorzien van een automatische versterkingsregeling, waar-25 bij de versterking van het versterkingsgedeelte met de tijd toeneemt op basis van de amplitude van het hartsignaal, en organen om het hart op basis van het stimulatiesignaal en het hartfrequentiesignaal te stimuleren en slechts stimulatiepulsen op te wekken nadat een ingestelde periode is verstreken om het mogelijk te maken, dat de versterking in 30. het versterkingsgedeelte een maximaal niveau zodanig nadert, dat hart-signalen met laag niveau, welke indicatief zijn voor sommige typen ventriculaire arrhythmia's, door de versterkings- en detectieorganen kunnen worden gedetecteerd en het resulterende hartfrequentiesignaal als een basis voor de behandeling van het hart wordt gebruikt.
7. Stelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de organen voor het stimuleren zijn voorzien van vertragingsorganen, welke het
NL8702741A 1986-11-18 1987-11-17 Implanteerbare inrichting voor het stimuleren en cardioverseren van de hartslag. NL191698C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/931,854 US4819643A (en) 1986-11-18 1986-11-18 Method and apparatus for cardioverter/pacer featuring a blanked pacing channel and a rate detect channel with AGC
US93185486 1986-11-18

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8702741A true NL8702741A (nl) 1988-06-16
NL191698B NL191698B (nl) 1995-12-01
NL191698C NL191698C (nl) 1996-04-02

Family

ID=25461454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8702741A NL191698C (nl) 1986-11-18 1987-11-17 Implanteerbare inrichting voor het stimuleren en cardioverseren van de hartslag.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4819643A (nl)
JP (1) JPS63212375A (nl)
CA (1) CA1310703C (nl)
DE (1) DE3739014A1 (nl)
FR (1) FR2606644B1 (nl)
GB (1) GB2198044B (nl)
NL (1) NL191698C (nl)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0340045B1 (en) * 1988-04-29 1998-06-24 Telectronics N.V. Apparatus for reversion of tachyarrhythmia including post therapy pacing delay
US4913145B1 (en) * 1988-05-16 1997-09-09 Intermedics Inc Cardiac pacemaker with switched capacitor amplifiers
US4903699A (en) * 1988-06-07 1990-02-27 Intermedics, Inc. Implantable cardiac stimulator with automatic gain control
US4865036A (en) * 1988-06-10 1989-09-12 Raul Chirife Antitachyarrythmia pacemaker using pre-ejection period to distinguish physiologic from pathologic tachycardia
US4969465A (en) * 1989-05-19 1990-11-13 Ventritex, Inc. Cardiac therapy method
US4971058A (en) * 1989-07-06 1990-11-20 Ventritex, Inc. Cardiac therapy method with duration timer
US4972835A (en) * 1989-05-19 1990-11-27 Ventritex, Inc. Implantable cardiac defibrillator employing an improved sensing system with non-binary gain changes
US5007422A (en) * 1989-06-06 1991-04-16 Ventritex, Inc. Method for combiner cardiac pacing and defibrillation
US4974589A (en) * 1989-10-17 1990-12-04 Siemens-Pacesetter, Inc. Automatically adjustable blanking period for implantable pacemaker
US5042497A (en) * 1990-01-30 1991-08-27 Cardiac Pacemakers, Inc. Arrhythmia prediction and prevention for implanted devices
US5184614A (en) * 1990-10-19 1993-02-09 Telectronics Pacing Systems, Inc. Implantable haemodynamically responsive cardioverting/defibrillating pacemaker
US5117824A (en) * 1990-11-14 1992-06-02 Medtronic, Inc. Apparatus for monitoring electrical physiologic signals
US5179945A (en) * 1991-01-17 1993-01-19 Cardiac Pacemakers, Inc. Defibrillation/cardioversion system with multiple evaluation of heart condition prior to shock delivery
US5176137A (en) * 1991-03-01 1993-01-05 Medtronic, Inc. Apparatus for discrimination of stable and unstable ventricular tachycardia and for treatment thereof
US5193535A (en) * 1991-08-27 1993-03-16 Medtronic, Inc. Method and apparatus for discrimination of ventricular tachycardia from ventricular fibrillation and for treatment thereof
US5257621A (en) * 1991-08-27 1993-11-02 Medtronic, Inc. Apparatus for detection of and discrimination between tachycardia and fibrillation and for treatment of both
US5224475A (en) * 1991-11-20 1993-07-06 Medtronic, Inc. Method and apparatus for termination of ventricular tachycardia and ventricular fibrillation
US5330504A (en) * 1992-03-16 1994-07-19 Telectronics Pacing Systems, Inc. Cardioverting defibrillating device with off-line ECG analysis
US5275621A (en) * 1992-04-13 1994-01-04 Medtronic, Inc. Method and apparatus for terminating tachycardia
US5269300A (en) * 1992-07-30 1993-12-14 Cardiac Pacemakers, Inc. Automatic sensitivity control in an implantable cardiac rhythm management system
US5685315A (en) * 1992-12-01 1997-11-11 Pacesetter, Inc. Cardiac arrhythmia detection system for an implantable stimulation device
AU5205493A (en) * 1992-12-01 1994-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Cardiac event detection in implantable medical devices
US5342402A (en) * 1993-01-29 1994-08-30 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detection and treatment of tachycardia and fibrillation
US5354316A (en) * 1993-01-29 1994-10-11 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detection and treatment of tachycardia and fibrillation
US5330508A (en) * 1993-03-02 1994-07-19 Medtronic, Inc. Apparatus for detection and treatment of tachycardia and fibrillation
FR2709968B1 (fr) * 1993-08-13 1995-12-01 Ela Medical Sa Circuit de détection pour détecteur de tachyarythmie.
FR2712500B1 (fr) * 1993-11-17 1996-02-09 Ela Medical Sa Procédé de commande automatique du seuil de détection du rythme cardiaque dans un appareil implantable.
US5403352A (en) * 1993-11-23 1995-04-04 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detection and treatment of tachycardia and fibrillation
US5447519A (en) * 1994-03-19 1995-09-05 Medtronic, Inc. Method and apparatus for discrimination of monomorphic and polymorphic arrhythmias and for treatment thereof
US5470342A (en) * 1994-04-12 1995-11-28 Pacesetter, Inc. Adaptive refractory period within implantable cardioverter-defibrillator
DE4427845A1 (de) * 1994-07-30 1996-02-01 Biotronik Mess & Therapieg Verfahren zur Aufnahme von für Herzaktionen charakteristischen Signalen und Vorrichtung zu dessen Durchführung
US5662688A (en) * 1995-08-14 1997-09-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Slow gain control
US5658317A (en) * 1995-08-14 1997-08-19 Cardiac Pacemakers, Inc. Threshold templating for digital AGC
US5697952A (en) 1995-08-17 1997-12-16 Medtronic, Inc. Cardiac assist device having muscle augementation after confirmed arrhythmia and method
US5562595A (en) 1995-08-17 1996-10-08 Medtronic, Inc. Multiple therapy cardiac assist device having battery voltage safety monitor
US6501990B1 (en) 1999-12-23 2002-12-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Extendable and retractable lead having a snap-fit terminal connector
US6463334B1 (en) * 1998-11-02 2002-10-08 Cardiac Pacemakers, Inc. Extendable and retractable lead
DE60029776T2 (de) 1999-05-12 2007-08-02 Medtronic, Inc., Minneapolis Überwachungsvorrichtung mit anwendung von wavelettransformationen zur herzrrhythmusanalyse
US6304778B1 (en) * 1999-08-20 2001-10-16 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable defibrillators with programmable cross-chamber blanking
US6381494B1 (en) 1999-08-20 2002-04-30 Cardiac Pacemakers, Inc. Response to ambient noise in implantable pulse generator
US6879856B2 (en) * 2000-03-21 2005-04-12 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detection and treatment of tachycardia and fibrillation
US6847842B1 (en) 2000-05-15 2005-01-25 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for reducing early recurrence of atrial fibrillation with defibrillation shock therapy
US7801606B2 (en) * 2000-08-29 2010-09-21 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable pulse generator and method having adjustable signal blanking
US6829504B1 (en) * 2000-09-14 2004-12-07 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for preventing recurrence of atrial tachyarrhythmia
US6745068B2 (en) 2000-11-28 2004-06-01 Medtronic, Inc. Automated template generation algorithm for implantable device
US7062315B2 (en) * 2000-11-28 2006-06-13 Medtronic, Inc. Automated template generation algorithm for implantable device
US7640054B2 (en) * 2001-04-25 2009-12-29 Medtronic, Inc. Automated template generation algorithm for implantable device
US8750994B2 (en) 2011-07-31 2014-06-10 Medtronic, Inc. Morphology-based discrimination algorithm based on relative amplitude differences and correlation of imprints of energy distribution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2311528A1 (fr) * 1975-05-19 1976-12-17 Medalert Corp Stimulateur cardiaque a diagnostic automatique
EP0017848A1 (en) * 1979-04-16 1980-10-29 Vitatron Medical B.V. Rate adaptive pacemaker
EP0060117A2 (en) * 1981-03-06 1982-09-15 Medtronic, Inc. Synchronized intracardiac cardioverter
EP0129503A2 (de) * 1983-06-18 1984-12-27 BIOTRONIK Mess- und Therapiegeräte GmbH &amp; Co Ingenieurbüro Berlin Herzschrittmacher

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3543050A (en) * 1968-10-30 1970-11-24 T O Paine Peak polarity selector
US3717153A (en) * 1970-10-19 1973-02-20 Gen Electric Standby external rate control and implanted standby heart pacer
US3903874A (en) * 1973-08-27 1975-09-09 Mediscience Technology Corp Cardiographic signal processing means and method
US3985142A (en) * 1975-01-14 1976-10-12 Telectronics Pty. Limited Demand heart pacer with improved interference discrimination
US3999557A (en) * 1975-07-11 1976-12-28 Medtronic, Inc. Prophylactic pacemaker
US4184493A (en) * 1975-09-30 1980-01-22 Mieczyslaw Mirowski Circuit for monitoring a heart and for effecting cardioversion of a needy heart
US4114628A (en) * 1977-05-31 1978-09-19 Rizk Nabil I Demand pacemaker with self-adjusting threshold and defibrillating feature
US4421114A (en) * 1978-10-30 1983-12-20 Berkovits Barouh V Tachycardia treatment
US4263915A (en) * 1978-11-06 1981-04-28 Medtronic, Inc. Digital cardiac pacemaker with hysteresis
US4266551A (en) * 1978-11-06 1981-05-12 Medtronic, Inc. Sense amplifier for demand cardiac pacemaker
US4557266A (en) * 1979-12-13 1985-12-10 American Hospital Supply Corporation Programmable digital cardiac pacer
US4344437A (en) * 1980-04-30 1982-08-17 Medtronic, Inc. Pacemaker triggering coupling circuit
US4475551A (en) * 1980-08-05 1984-10-09 Mieczyslaw Mirowski Arrhythmia detection and defibrillation system and method
US4440172A (en) * 1980-10-02 1984-04-03 Mieczyslaw Mirowski Apparatus for combining pacing and cardioverting functions in a single implanted device
US4401119A (en) * 1981-02-17 1983-08-30 Medtronic, Inc. Prolongation of timing intervals in response to ectopic heart beats in atrial and ventricular pacemakers
US4407288B1 (en) * 1981-02-18 2000-09-19 Mieczyslaw Mirowski Implantable heart stimulator and stimulation method
US4379459A (en) * 1981-04-09 1983-04-12 Medtronic, Inc. Cardiac pacemaker sense amplifier
US4393877A (en) * 1981-05-15 1983-07-19 Mieczyslaw Mirowski Heart rate detector
US4458691A (en) * 1982-02-11 1984-07-10 Arrhythmia Research Technology, Inc. System and method for predicting ventricular tachycardia by adaptive high pass filter
US4458692A (en) * 1982-02-11 1984-07-10 Arrhythmia Research Technology, Inc. System and method for predicting ventricular tachycardia with a gain controlled high pass filter
US4393874A (en) * 1982-04-26 1983-07-19 Telectronics Pty. Ltd. Bradycardia event counting and reporting pacer
US4473078A (en) * 1982-05-24 1984-09-25 Cardiac Resuscitator Corporation Cardiac arrhythmia analysis system
US4510945A (en) * 1982-07-12 1985-04-16 Cordis Corporation P Wave detection system
US4467810A (en) * 1982-09-30 1984-08-28 Cordis Corporation Multi-mode microprocessor-based programmable cardiac pacer
FR2559068B1 (fr) * 1984-02-06 1990-01-26 Medtronic Inc Circuit de protection pour un dispositif de retablissement cardiaque implantable
US4531523A (en) * 1984-10-04 1985-07-30 Medtronic, Inc. Digital gain control for the reception of telemetry signals from implanted medical devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2311528A1 (fr) * 1975-05-19 1976-12-17 Medalert Corp Stimulateur cardiaque a diagnostic automatique
EP0017848A1 (en) * 1979-04-16 1980-10-29 Vitatron Medical B.V. Rate adaptive pacemaker
EP0060117A2 (en) * 1981-03-06 1982-09-15 Medtronic, Inc. Synchronized intracardiac cardioverter
EP0129503A2 (de) * 1983-06-18 1984-12-27 BIOTRONIK Mess- und Therapiegeräte GmbH &amp; Co Ingenieurbüro Berlin Herzschrittmacher

Also Published As

Publication number Publication date
DE3739014C2 (nl) 1993-06-09
GB2198044A (en) 1988-06-08
GB8726531D0 (en) 1987-12-16
JPS63212375A (ja) 1988-09-05
JPH0371908B2 (nl) 1991-11-14
FR2606644A1 (fr) 1988-05-20
NL191698B (nl) 1995-12-01
CA1310703C (en) 1992-11-24
NL191698C (nl) 1996-04-02
US4819643A (en) 1989-04-11
DE3739014A1 (de) 1988-05-19
GB2198044B (en) 1990-08-29
FR2606644B1 (fr) 1990-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8702741A (nl) Werkwijze voor het detecteren en behandelen van abnormale hartfrequenties met een implanteerbare inrichting en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.
US6584350B2 (en) Apparatus and method for R-wave detection with dual dynamic sensitivities
US5184615A (en) Apparatus and method for detecting abnormal cardiac rhythms using evoked potential measurements in an arrhythmia control system
US5755738A (en) Automatic sensing level adjustment for implantable cardiac rhythm management devices
US5564430A (en) Automatic control of the sensing threshold for monitoring cardiac rhythm in a implantable device
EP1427473B1 (en) Multiple templates for filtering of far field r-waves
US6192275B1 (en) Adaptive evoked response sensing for automatic capture verification
US6169918B1 (en) Cardiac rhythm management system with cross-chamber soft blanking
EP1656182B1 (en) System and method for noise measurement in an implantable cardiac device
US5117824A (en) Apparatus for monitoring electrical physiologic signals
JP4165684B2 (ja) 心臓律動管理装置のための自動しきい値感度調整
US6128529A (en) Device and method providing pacing and anti-tachyarrhythmia therapies
US20040030256A1 (en) Cardiac rhythm management systems and methods for detecting or validating cardiac beats in the presence of noise
JPH06165826A (ja) 植え込み式心臓律動管理システムの自動感度制御方法と装置
EP0341297A1 (en) Sensing margin detectors for implantable electromedical devices
US6643547B2 (en) Method and device for sensing atrial depolarizations during ventricular tachycardia
US7280869B2 (en) Arrhythmia termination detection based on beat pattern
US7089049B2 (en) Removing polarization artifacts from electrical activity signals to detect cardiac evoked response
US20040167578A1 (en) Cardiac rhythm management system with time-dependent frequency response
US7983752B2 (en) Antitachycardiac stimulator
US8694098B2 (en) Implantable defibrillator/cardioverter medical device with a dynamically adjustable threshold for ventricular detection
US6954671B1 (en) Implantable heart stimulator or which identifies the origin of heart signals
WO2011134499A1 (en) Arrhythmia classification
US20230233866A1 (en) Implantable medical device with electrode dislocation recognition

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20071117