DE69533344T2 - Synchronisationssystem für die Kardiovertierung - Google Patents

Synchronisationssystem für die Kardiovertierung Download PDF

Info

Publication number
DE69533344T2
DE69533344T2 DE69533344T DE69533344T DE69533344T2 DE 69533344 T2 DE69533344 T2 DE 69533344T2 DE 69533344 T DE69533344 T DE 69533344T DE 69533344 T DE69533344 T DE 69533344T DE 69533344 T2 DE69533344 T2 DE 69533344T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
heart
cardioversion
predetermined
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69533344T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69533344D1 (de
Inventor
Harley White
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cardiac Pacemakers Inc
Original Assignee
Cardiac Pacemakers Inc
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 Cardiac Pacemakers Inc filed Critical Cardiac Pacemakers Inc
Publication of DE69533344D1 publication Critical patent/DE69533344D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69533344T2 publication Critical patent/DE69533344T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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
    • A61N1/395Heart defibrillators for treating atrial fibrillation
    • 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
    • A61N1/3987Heart defibrillators characterised by the timing or triggering of the shock

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Vorkammer-Defibrillator zum Zuführen von elektrischer Kardioversionsenergie zu den Vorkammern eines menschlichen Herzens, das eine Kardioversion benötigt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen vollständig implantierbaren automatischen Vorkammer-Defibrillator, der eine verbesserte Sicherheit darstellt, indem die mögliche Gefahr einer induzierten Ventrikel-Fibrillation reduziert wird, die aus der zeitlich fehlgesteuerten Zuführung von elektrischer Kardioversionsenergie zu den Vorkammern des Herzens resultieren kann. Insbesondere wird durch den Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden Erfindung sichergestellt, dass die elektrische Kardioversionsenergie zu den Vorkammern des Herzens nur synchron mit einer erfassten Depolarisations-Aktivierungszacke zugeführt wird, die einer wahren Depolarisations-Aktivierungszacke des Herzens entspricht.
  • Vorkammer-Fibrillation ist wahrscheinlich die am häufigsten auftretende Herz-Arrhythmie. Obwohl sie üblicherweise keine lebensbedrohende Arrhythmie ist, ist sie mit Schlägen verbunden, von denen angenommen wird, dass sie durch Blutklumpen verursacht werden, die sich in Bereichen stagnierender Blutströmung als ein Ergebnis fortgesetzter Vorkammer-Fibrillation bilden. Patienten, die unter Vorkammer-Fibrillation leiden, erfahren allgemein Palpitationen des Herzens und können Schwindelgefühle oder sogar Bewusstlosigkeit erleiden.
  • Verbesserte Vorkammer-Defibrillatoren und Leitungssysteme, die sowohl einen automatischen Betrieb als auch eine verbesserte Sicherheit darstellen, sind vollständig in der US-A-5,282,837 beschrieben. Wie in diesem Dokument beschrieben, ist die Synchronisation der Zuführung der elektrischen Defibrillations- oder Kardioversionsenergie zu den Vorkammern mit einer elektrischen Ventrikel-Aktivierung (R-Zacke) des Herzens sehr wichtig, um eine induzierte Ventrikel-Fibrillation zu verhindern. Ventrikel-Fibrillation ist eine schwerwiegende Arrhythmie, die dadurch hervorgerufen werden kann, dass elektrische Energie zu einem falschen Zeitpunkt im Herzzyklus zum Herz geliefert wird, wie beispielsweise während der Z-Zacke des Zyklus. Durch die Vorkammer-Defibrillatoren des oben genannten Dokuments wird eine verbesserte Sicherheit gegen das Induzieren einer Ventrikel-Fibrillation bewirkt, indem die Ventrikel-Aktivierungen des Herzens in einer Weise gemessen werden, durch die das Erfassen von Rauschen als elektrische Ventrikel-Aktivierungen verhindert wird, um zuverlässige Synchronisationssignale zu erzeugen. Daher gewährleisten diese implantierbaren Vorkammer-Defibrillatoren eine zuverlässige Synchronisation, indem sie beim Erfassen der R-Zacke eine Unempfindlichkeit gegen solches Rauschen bewirken.
  • Das oben genannte US-Patent Nr. 5,282,837 beschreibt eine nicht-koinzidente Messung einer elektrischen Aktivierung, wie zum Beispiel einer R-Zacke, in zwei verschiedenen Gebieten des Herzens, um eine zuverlässige Indikation zur Verfügung zu stellen, dass die erfasste elektrische Aktivierung eine reale oder legitime elektrische Aktivierung und kein Rauschen oder andere Interferenzen ist. Die nicht-koinzident gemessenen elektrischen Aktivierungen werden gemäß der Lehren des US-Patents Nr. 5,282,837 als legitime elektrische Aktivierungen betrachtet. Alle anderen werden als Rauschen oder andere Interferenzen betrachtet. Die nicht-koinzident gemessene elektrische Aktivierung ist daher eine verlässige Basis für die Synchronisation der Zuführung von einem elektrischen Defibrillations- oder Kardioversionsimpuls zu den Vorkammern.
  • Es wurde außerdem beobachtet, dass die Herzrate während der Episoden von Vorkammer-Fibrillation auf eine hohe Rate ansteigt und/oder sehr variabel wird. Bei hohen Herzraten wird der Abstand der R-Zacke von jedem Herzzyklus zur T-Zacke eines unmittelbar vorausgehenden Herzzyklus sehr klein. Dies kann zu einem Zustand führen, der in der Technik als ein "R auf T" – Zustand bekannt ist, von dem angenommen wird, dass er zu einer induzierten Ventrikel-Fibrillation beiträgt, wenn eine Kardioversion der Vorkammern synchron zu einer R-Zacke erfolgt, die sich in der Nähe einer T-Zacke befindet.
  • Es ist sehr wünschenswert, Depolarisations-Aktivierungszacken (R-Zacken) des Herzens zu erfassen, um die Synchronisationsimpulse (oder Signale) in einer Weise zu erzeugen, durch die das Erfassen von Rauschen als eine Depolarisations-Aktivierungszacke vermieden wird. Es ist außerdem gewünscht, Depolarisations-Aktivierungszacken in einer Weise zu messen, bei der keine Fehler bei der Erfassung von Depolarisations-Aktivierungszacken mit sehr geringer Amplitude passieren und bei der nicht fehlerhafterweise Rauschen mit geringer Amplitude oder T-Zacken erfasst werden. Zusätzlich zum Rauschen besteht ein weiteres Problem bei der zuverlässigen Erfassung von Depolarisations-Aktivierungszacken zum Erzeugen von Synchronisationsimpulsen in der Veränderlichkeit der Amplituden der Depolarisations-Aktivierungszacken. Insbesondere während der Vorkammer-Fibrillation sind Depolarisations-Aktivierungszacken durch eine starke Veränderlichkeit gekennzeichnet. Eine Depolarisations-Aktivierungszacke mit sehr geringer Amplitude kann unmittelbar von einer Depolarisations-Aktivierungszacke mit sehr hoher Amplitude gefolgt werden.
  • Die EP-A-O 564 395 offenbart einen Vorkammer-Defibrillator, der zuverlässig eine Depolarisations-Aktivierungszacke des Herzens erfasst und elektrische Kardioversionsenergie zu den Vorkammern des Herzens synchron mit einer erfassten Depolarisations-Aktivierungszacke liefert. Dieser Defibrillator gemäß Stand der Technik beinhaltet eine erste Erfassungsschaltung, eine zweite Erfassungsschaltung, eine Analyseschaltung und eine Kardioversionsschaltung. Die Analyseschaltung weist einen ersten Grenzwertdetektor und einen zweiten Grenzwertdetektor auf. Die Kardioversionsschaltung führt den Vorkammern des Herzens elektrische Kardioversionsenergie zu, wenn die zweite Grenzwert-Indikation eine vorbestimmte zeitliche Beziehung zur ersten Grenzwert-Indikation hat.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen implantierbaren Vorkammer-Defibrillator nach Anspruch 1.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm von einem vollständig implantierbaren Vorkammer-Defibrillator, der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert und der zusammen mit einem menschlichen Herz gezeigt ist, bei dem eine Vorkammer-Fibrillationsüberwachung sowie eine mögliche Kardioversion der Vorkammern erforderlich ist.
  • 2 zeigt eine Reihe von Wellenformen, die die elektrische Aktivität von einem menschlichen Herz darstellen, die von dem Vorkammer-Defibrillator aus 1 erfasst wird.
  • 3 ist ein Blockdiagramm von einer Synchronisationstest-Funktionsstufe, die durch den Mikroprozessor aus 1 implementiert ist.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das die Art und Weise zeigt, in der der Vorkammer-Defibrillator aus 1 gemäß der Erfindung implementiert werden kann, um Depolarisations-Aktivierungszacken des Herzens zuverlässig zu erfassen und um dem Herz elektrische Kardioversionsenergie zuzuführen.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das die Art und Weise zeigt, in der der Vorkammer-Defibrillator aus 1 gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, um eine morphologische Konsistenzanalyse bezüglich erfasster Depolarisations-Rktivierungszacken in Zusammenhang mit dem Flussdiagramm aus 4 durchzuführen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen, die einen vollständig implantierbaren Vorkammer-Defibrillator 30, der die vorliegende Erfindung verkörpert, zusammen mit einem schematisch dargestellten Herz 10 zeigt, das eine Vorkammer-Fibrillationsüberwachung und eine mögliche Kardioversion der Vorkammern benötigt. Die Bereiche des Herzens 10, die in 1 dargestellt sind, sind der rechte Ventrikel 12, der linke Ventrikel 14, die rechte Vorkammer 16, die linke Vorkammer 18, die obere Hohlvene 20, der Koronarsinus-Kanal 21, der, wie hier verwendet, den Koronarsinus 22 und die große Herzvene 23 bezeichnet, das Koronarsinus-Ostium bzw. die Koronarsinus-Öffnung 24, die linke freie Ventrikel-Wand 26 und die untere Hohlvene 27. Außerdem bezeichnet der Begriff "Depolarisations-Aktivierungszacken", wie er hier verwendet wird, R-Zacken des Herzzyklus, die Depolarisationen der Ventrikel 12 und 14 induzieren.
  • Der Vorkammer-Defibrillator 30 enthält allgemein ein Gehäuse 32, um die internen Schaltungselemente des Vorkammer-Defibrillators hermetisch abzudichten, eine endokardiale erste Leitung 34 sowie eine intravaskuläre zweite Leitung 36. Die zweite Leitung 36 kann alternativ zwei Leitungen beinhalten. In 1 ist eine einzelne Leitung dargestellt, um die Figur nicht unnötig kompliziert zu machen. Das Gehäuse 32 sowie die erste und die zweite Leitung 34 und 36 sind angeordnet, um unter der Haut eines Patienten implantiert zu werden, um dadurch den Vorkammer-Defibrillator 30 vollständig implantierbar zu machen.
  • Die endokardiale erste Leitung 34 enthält vorzugsweise eine endokardiale bipolare Leitung mit Elektroden 38 und 40, die dazu ausgestaltet sind, um einen elektrischen Kontakt mit dem rechten Ventrikel 12 des Herzens 10 zu bewirken. Die Elektroden 38 und 40 ermöglichen eine bipolare Messung von Depolarisations-Aktivierungszacken in dem rechten Ventrikel zwischen einem ersten Paar von Positionen 38a und 42a in dem rechten Ventrikel 12. Wie dargestellt, ist die Leitung 34 durch die obere Hohlvene 20, in die rechte Vorkammer 16 und dann in den rechten Ventrikel 12 geführt. Wie für den Fachmann offensichtlich, kann ein zweiter Pfad für die Leitung 34 alternativ durch die untere Hohlvene 28, in die rechte Vorkammer 16 und dann in den rechten Ventrikel 12 führen.
  • Die zweite Leitung 36 enthält allgemein eine erste oder distale Elektrode 42 und eine zweite Elektrode 46. Wie dargestellt, ist die zweite Leitung 36 flexibel und dazu ausgestaltet, um in der oberen Hohlvene 20 nach unten, in die rechte Vorkammer 16, in das Koronarsinus-Ostium 24 geführt und dann in den Koronarsinus-Kanal 21 des Herzens in der Nähe der linken Seite davon vorgeschoben zu werden. Die erste oder distale Elektrode 42 befindet sich vorzugsweise in dem Koronarsinus 22 oder in der großen Herzvene 23 benachbart zum linken Ventrikel 14 an einer Position 42a. Die Elektrode 42 ist vorzugsweise länglich, so dass sich die Elektrode 42 in dem Koronarsinus 22 und/oder der großen Herzvene 23 benachbart zum linken Ventrikel 14 und unter der linken Vorkammer 18 befindet. Die zweite Elektrode 46 befindet sich vorzugsweise an einer Position 46a entweder in der rechten Vorkammer 16 oder in der oberen Hohlvene 20 und vorzugsweise in der rechten Vorkammer 16.
  • Wie vorstehend erläutert, kann die zweite Leitung 36 zwei Leitungen beinhalten. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann eine der beiden Leitungen die erste Elektrode 42 enthalten, und die andere der beiden Leitungen kann die zweite Elektrode 46 enthalten. Wie vorstehend angemerkt, sind die erste Elektrode 42 und die zweite Elektrode 46 in 1 als kombiniert an einer einzigen Leitung, die zweite Leitung 36, dargestellt, um die Figur nicht unnötig kompliziert zu machen.
  • Die erste Elektrode 42 zusammen mit der zweiten Elektrode 46 der zweiten Leitung 36 bewirken die Zufuhr von elektrischer Defibrillations- oder Kardioversionsenergie zu den Vorkammern. Da sich die erste Elektrode 42 unter der linken Vorkammer 18 nahe dem linken Ventrikel 14 befindet und sich die zweite Elektrode 46 entweder in der rechten Vorkammer 16 oder in der oberen Hohlvene 20 und über dem Koronarsinus-Ostium 24 befindet, wird die elektrische Energie, die zwischen diesen Elektroden zugeführt wird, im wesentlichen auf die Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 begrenzt. Als ein Ergebnis wird die elektrische Energie minimiert, die dem rechten Ventrikel 12 und dem linken Ventrikel 14 zugeführt wird, wenn eine Kardioversion oder Defibrillation der Vorkammern durchgeführt wird.
  • In dem Gehäuse 32 enthält der Vorkammer-Defibrillator 30 einen ersten oder rechten Ventrikel-Kanal (RV) 60, einen zweiten oder rechten Ventrikel-Koronarsinus-Kanal (RVCS) 62 und einen dritten oder Vorkammer-Kanal 64. Der RV-Kanal 60 weist einen ersten Messverstärker 50, einen ersten Filter 52, einen zweiten Filter 54 und einen R-Zackendetektor 56 auf. Der RVCS-Kanal 62 enthält einen zweiten Messverstärker 70, einen dritten Filter 72, einen vierten Filter 74 und einen zweiten R-Zackendetektor 76. Der Vorkammer-Kanal 64 enthält einen dritten Messverstärker 80, einen fünften Filter 82, einen sechsten Filter 84 und einen Vorkammer-Aktivitätsdetektor 86. In dem Gehäuse 32 enthält der Vorkammer-Defibrillator 30 außerdem einen Mikroprozessor 88 und einen Speicher 90.
  • Der erste Messverstärker 50 hat einen ersten Eingang 92, der mit der Elektrode 38 der ersten Leitung 34 gekoppelt ist, und einen zweiten Eingang 94, der mit der Elektrode 40 der ersten Leitung 34 gekoppelt ist. Der erste Messverstärker 50 verstärkt die gemessene elektrische Aktivität des Herzens. Der erste Filter 52 verarbeitet die gemessene elektrische Aktivität des Herzens und stellt am Ausgang 96 ein verstärktes Eingangssignal zur Verfügung, das die elektrische Aktivität des Herzens darstellt, wie zum Beispiel Depolarisations-Aktivierungszacken, die durch die bipolaren Elektroden 38 und 40 in dem rechten Ventrikel 12 des Herzens gemessen werden. Der erste Messverstärker 50 kann eine oder mehrere Verstärkungsstufen haben, und die Reihenfolge von dem ersten Messverstärker 50 und dem ersten Filter 52 kann umgekehrt sein. Das heißt, der erste Filter 52 kann zwischen den Elektroden 38 und dem ersten Messverstärker 50 angeschlossen sein. Durch den zweiten Filter 54 wird die gemessene elektrische Aktivität des Herzens weiterverarbeitet.
  • Der erste R-Zackendetektor 56 hat einen Eingang 98, der mit dem zweiten Filter 54 gekoppelt ist. Der erste R-Zackendetektor 56 erzeugt eine elektrische Ausgabe oder ein Initiierungssignal, das der Depolarisations-Aktivierungszacke entspricht, die durch den ersten Messverstärker 50 gemessen wird, wenn das verstärkte Eingangssignal, das an dem Eingang 98 des ersten R-Zackendetektors 56 empfangen wird, einen Grenzwert übersteigt.
  • Als ein Ergebnis bildet der RV-Kanal 60 mit den Elektroden 38, 40, dem Messverstärker 50, dem ersten Filter 52, dem zweiten Filter 54 und dem R-Zackendetektor 56 eine erste Erfassungseinrichtung zum Messen einer Depolarisations-Aktivierungszacke, allgemein an einer ersten Position des Herzens und insbesondere zwischen einem ersten Paar von Positionen 38a und 42a des Herzens, zum Erzeugen eines ersten Initiierungssignals. Die Elektroden 38 und 40 sowie der erste Messverstärker 50 bilden eine erste Messeinrichtung zum Messen der Depolarisations-Aktivierungszacke. Der erste R-Zackendetektor 56 bildet eine erste Ausgabeeinrichtung zum Erzeugen des ersten Initiierungssignals in Reaktion auf die erste Messeinrichtung.
  • Der RVCS-Kanal 62 arbeitet vorzugsweise in einer Art und Weise, die ähnlich der Funktion des RV-Kanals 60 ist. Der zweite Messverstärker 70 hat einen ersten Eingang 100, der mit der Elektrode 42 der zweiten Leitung 36 gekoppelt ist, und einen zweiten Eingang 102, der mit der Elektrode 38 der ersten Leitung 34 verbunden ist. Der zweite Messverstärker 70 verstärkt die gemessene elektrische Aktivität des Herzens. Der dritte Filter 72 verarbeitet die gemessene elektrische Aktivität und stellt an einem Ausgang 104 ein verstärktes Signal zur Verfügung, das die elektrische Aktivität des Herzens darstellt, wie zum Beispiel Depolarisations-Aktivierungszacken, die von den Elektroden 38 und 42 gemessen werden. Der zweite Messverstärker 70 kann eine oder mehrere Verstärkungsstufen haben. Durch den vierten Filter 74 wird die verstärkte elektrische Aktivität weiterverarbeitet.
  • Der zweite R-Zackendetektor 76 hat einen Eingang 106 zum Empfangen des verstärkten Signals. Der zweite R-Zackendetektor 76 erzeugt eine elektrische Ausgabe oder ein Initiierungssignal, wenn das verstärkte Eingangssignal, das am Eingang 106 anliegt, einen Grenzwert übersteigt.
  • Als Ergebnis bildet der RVCS-Kanal mit der Elektrode 42, der Elektrode 38, dem zweiten Messverstärker 70, dem dritten Filter 72, dem vierten Filter 74 und dem R-Zackendetektor 76 eine zweite Erfassungseinrichtung zum Messen einer Depolarisations-Aktivierungszacke, allgemein an einer zweiten Position des Herzens und insbesondere zwischen einem zweiten Paar von Positionen 38a und 42a des Herzens, und zum Erzeugen eines zweiten Initiierungssignals. Der zweite Messverstärker 70 und der dritte Filter 72 bilden eine zweite Messeinrichtung zum Messen der Depolarisations-Aktivierungszacke. Der R-Zackendetektor 76 bildet eine zweite Ausgabeeinrichtung zum Erzeugen des zweiten Initiierungssignals in Reaktion auf die zweite Messeinrichtung.
  • Der dritte Messverstärker 80 misst die elektrische Aktivität in den Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10. Dazu hat der dritte Messverstärker 80 einen ersten Eingang 110, der mit der Elektrode 46 gekoppelt ist, und einen zweiten Eingang 112, der mit der Elektrode 42 gekoppelt ist. Der fünfte Filter 82 und der sechste Filter 84 verarbeiten die verstärkte elektrische Aktivität, die durch den dritten Messverstärker 80 gemessen wird. Der Vorkammer-Aktivitätsdetektor 86 hat einen Eingang 114 zum Empfangen der verarbeiteten, verstärkten elektrischen Aktivität und einen Ausgang 114, um eine Indikation der elektrischen Aktivität des Herzens zur Verfügung zu stellen, die durch den dritten Messverstärker 80 gemessen wird. Daher bildet der Vorkammer-Kanal 64 mit den Elektroden 42 und 46, dem dritten Messverstärker 80, dem fünften Filter 82, dem sechsten Filter 84 und dem Vorkammer-Aktivitätsdetektor 86 eine dritte Erfassungseinrichtung zum Messen der Aktivität des Herzens in zumindest einer der Vorkammern des Herzens.
  • Der Mikroprozessor 88 ist vorzugsweise in einer Art und Weise implementiert, wie in dem US-Patent Nr. 5,282,837 offenbart ist und wie außerdem anschließend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 4 und 5 beschrieben wird. Die Implementierung des Mikroprozessors 88 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung führt zu einer Vielzahl von Funktionsstufen. Diese Stufen beinhalten einen Intervall-Zeitgeber 116, einen Vorkammer-Arrhythmiedetektor in der Form von einem Vorkammer-Fibrillationsdetektor 118 und eine Ladezuführ- und Energiesteuerungsstufe 120. Die Funktionsstufen, die durch den Mikroprozessor 88 implementiert sind, beinhalten außerdem einen Synchronisationstest 119, einen Abtastraten-Zeitgeber 123, einen Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125, einen Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 und einen RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129, wie weiter in Verbindung mit 4 und 5 beschrieben wird. Der Mikroprozessor 88 ist dazu ausgestaltet, um zusammen mit dem Speicher 90 zusammenzuarbeiten, der mit dem Mikroprozessor 88 über einen Mehrfachbit-Adress- und -Datenbus 121 gekoppelt ist.
  • Der Vorkammer-Defibrillator 30 enthält außerdem einen analogen Multiplexer 122, einen Analog/Digital-Wandler 124 und eine Direktspeicherzugriffssteuerung (DMA) 126. Der Ausgang 96 des ersten Filters 52, der Ausgang 104 des dritten Filters 72 und der Ausgang 87 des fünften Filters 82 sind mit dem analogen Multiplexer 122 gekoppelt. In Reaktion auf Steuersignale, die von dem Mikroprozessor 88 an einem Steuerungseingang 128 empfangen werden, koppelt der analoge Multiplexer 122 Signale, die entweder von dem ersten Filter 52, dem dritten Filter 72, dem fünften Filter 82 empfangen werden oder eine zeitlich sequentielle Kombination dieser Signale, mit dem Ausgang 130 des analogen Multiplexers 122. Der Ausgang 130 ist mit dem Analog/Digital-Wandler 124 gekoppelt, der analoge Signale, die von dem Ausgang 130 empfangen werden, in digitale Signale umwandelt. Die digitalen Daten werden über einen Mehrfachbit-Datenbus 132 zu der Direktspeicherzugriffssteuerung 126 geleitet. Die Direktspeicherzugriffssteuerung 126 leitet digitale Daten zusammen mit Speicheradressinformationen über einen Mehrfachbit-Bus 134 zu dem Speicher 90. Als Folge werden Daten, die entweder von dem ersten Filter 52, dem dritten Filter 72 oder dem fünften Filter 82 empfangen werden, durch die DMA-Steuerung 126 in dem Speicher 90 gespeichert, und zwar ohne weitere Intervention durch den Mikroprozessor 88.
  • Für die Bestimmung, ob das Herz eine Kardioversion oder Defibrillation benötigt, und um die Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie mit der Erfassung einer Ventrikel-Aktivierung zu synchronisieren, benötigt der Vorkammer-Defibrillator 30 ein Intrakardial-Elektrogramm-Segment (EGM). Um ein Einzelkanal-EGM-Segment zu erhalten, leitet der Mikroprozessor 88 Steuersignale zu dem Steuereingang 128 des analogen Multiplexers 122, um zu bewirken, dass der analoge Multiplexer 122 entweder den Ausgang 96 von dem ersten Filter 52 oder den Ausgang 104 von dem dritten Filter 72 oder den Ausgang 87 von dem fünften Filter 82 mit dem Ausgang 130 von dem analogen Multiplexer 122 koppelt. Der Analog/Digital-Wandler 124 wandelt analoge Signale von dem Ausgang 130 in digitale Daten um. Die DMA-Steuerung 126 empfängt die digitalen Daten und speichert die Daten in dem Speicher 90.
  • Um ein Mehrfach-Kanal-EGM-Segment zu erhalten, leitet der Mikroprozessor 88 Steuersignale zu dem Steuereingang 128 des analogen Multiplexers 122, um zu bewirken, dass der analoge Multiplexer 122 eine periodische, zeitlich sequentielle Kombination von zwei oder mehr der Filterausgänge 96, 104 oder 87 mit dem Ausgang 130 des analogen Multiplexers 122 koppelt. Der Analog/Digital-Wandler 124 wandelt sequentielle analoge Signale von jedem der angeforderten Filterausgänge 96, 104 oder 87 in digitale Daten um. Die DMA-Steuerung 126 empfängt die digitalen Daten in einem Zeit-Multiplex-Format und speichert die Daten in dem Speicher 90.
  • Auf diese Weise kann der Vorkammer-Defibrillator 30 Daten speichern, die der elektrischen Aktivität des Herzens entsprechen, die durch jeden von dem ersten Messverstärker 50, dem zweiten Messverstärker 70 und dem dritten Messverstärker 80 gemessen werden. Nach dem Erhalten eines EGM-Segments durch den Vorkammer-Defibrillator 30 können die Daten, die das EGM-Segment bilden, durch den Mikroprozessor 88 analysiert werden.
  • Der Vorkammer-Defibrillator 30 enthält außerdem eine Lade- und Speicherkondensatorschaltung 140 von dem in der Technik bekannten Typ, die einen Speicherkondensator auf einen vorbestimmten Spitzenspannungswert auflädt, und eine Entladeschaltung 142, um den Speicherkondensator in der Schaltung 140 für eine vorbestimmte Zeit zu entladen, um eine gesteuerte Entlade-Ausgabe an elektrischer Energie zur Verfügung zu stellen, wenn diese von den Vorkammern des Herzens 10 gefordert wird. Dazu ist die Entlade-Schaltung 142 mit der ersten Elektrode 42 und der zweiten Elektrode 46 der zweiten Leitung 36 gekoppelt, um den Vorkammern die elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zuzuführen. Der Vorkammer-Defibrillator 30 enthält außerdem eine sich erschöpfende Energiequelle 144, wie zum Beispiel eine Lithium-Batterie, um den elektrischen Komponenten des Vorkammer-Defibrillators 30 Energie zuzuführen.
  • Wenn der Vorkammer-Defibrillationsdetektor 118 bestimmt, dass sich die Vorkammern 16 und 18 in Fibrillation befinden und somit eine Kardioversion benötigen, dann bewirkt die Lade-Zuführsteuerung 120, dass die Lade- und Speicherkondensatorschaltung 140 den Speicherkondensator in der Schaltung 140 auflädt. Die Lade-Zuführsteuerung 120 bewirkt, dass die Entlade-Schaltung 142 den Kondensator der Schaltung 140 entlädt, um den Vorkammern 16 und 18 synchron mit einer R-Zacke, die durch den ersten Messverstärker 50 und den ersten R-Zackendetektor 56 sowie durch den zweiten Messverstärker 70 und den zweiten R-Zackendetektor 76 erfasst wird, elektrische Kardioversionsenergie zuzuführen.
  • Zum Eingeben von Betriebsparameter in den Mikroprozessor 88 empfängt der Vorkammer-Defibrillator 30 programmierbare Betriebsparameter von einer externen Steuerung 146, die sich außerhalb der Haut des Patienten befindet. Die externe Steuerung 146 ist dazu ausgestaltet, um mit einem Empfänger/Sender 148 in dem Gehäuse 32 zu kommunizieren, der mit dem Mikroprozessor 88 über einen bidirektionalen Bus 150 gekoppelt ist. Der Empfänger/Sender 148 kann von dem in der Technik bekannten Typ sein, um externen Steuerung 146 verschiedene Informationen zuzuführen, die er von dem Mikroprozessor 88 erhält, oder um Programmierparameter von der externen Steuerung 146 zu erhalten, die der Empfänger/Sender 148 dann zu dem Mikroprozessor 88 liefert, um in einem internen Speicher oder in dem Speicher 90 in dem Gehäuse 32 gespeichert zu werden.
  • Der Empfänger/Sender 148 enthält eine Sende-Spule 152. Solche Kommunikationsschaltungen sind in der Technik bekannt und können verwendet werden, wie oben erläutert, um Befehle von außen in dem implantierbaren Gehäuse 32 zu empfangen und um Daten zu der externen Steuerung 146 von dem implantierten Gehäuse 32 zu senden.
  • Es wird nun auf 2 Bezug genommen, in der eine Reihe von Wellenformen gezeigt ist, die die elektrische Aktivität des menschlichen Herzens 10 darstellen, die durch den Vorkammer-Defibrillator 30 aus 1 erfasst werden. Die Wellenformen aus 2 sind mit der Spannung an der vertikalen Achse und der Zeit an der horizontalen Achse ausgedruckt.
  • 2 zeigt ein Intrakardial-Elektrogramm-Segment 160 (RV EGM) für den rechten Ventrikel, das durch den ersten Messverstärker 50 zwischen einem ersten Paar von Positionen 38a und 40a erfasst wurde. Das RV EGM 160 kann durch den Analog/Digital-Wandler 124 in digitale Daten umgewandelt und in dem Speicher 90 durch die Direktspeicherzugriffssteuerung 126 für eine Analyse durch den Mikroprozessor 88 gespeichert werden. Das RV EGM-Segment 160 beinhaltet eine Darstellung von einer erfassten Depolarisations-Aktivierungszacke oder R-Zacke 162, die einen Spitzenwert 164 hat. Das RV EGM 160 hat außerdem einen Anfangsbereich 166 mit einer negativen Steigung und einen Endbereich 168 mit einer positiven Steigung. Das RV EGM 160 hat eine Spitzenwertbreite 165, die bei einer vorbestimmten Spannung 167 gemessen wird.
  • 2 zeigt außerdem eine Darstellung von einem erfassten Grenzwertereignis 170, das durch den ersten R-Zackendetektor 56 erfasst wird. Der zweite Filter 54 empfängt das RV EGM 160 von dem ersten Filter 52 und, nach einer weiteren Verarbeitung, liefert das RV EGM zu dem ersten R-Zackendetektor 56. Wenn der Signalpegel von dem RV EGM einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, dann liefert der R-Zackendetektor 56 eine elektrische Indikation, wie zum Beispiel ein RV-Grenzwertereignis 170, zum Mikroprozessor 88. Das erfasste RV-Grenzwertereignis 170 kann in dem Speicher 90 als die Zeit gespeichert werden, zu der der erste R-Zackendetektor 56 ein Grenzwertereignis in dem rechten Ventrikel 12 des Herzens 10 erfasst. Der Mikroprozessor 88 verwendet das erfasste Grenzwertereignis 170, um beispielsweise die Zeit, bei der das Grenzwertereignis 170 erfasst wurde, mit dem Zeitverlauf von dem RV EGM 160 zu vergleichen, wie genauer in Verbindung mit dem Flussdiagramm der 4 und 5 beschrieben wird.
  • 2 zeigt außerdem ein Intrakardial-Elektrogramm-Segment 172 (RVCS EGM) für den rechten Ventrikel-Koronarsinus, das durch den zweiten Messverstärker 70 zwischen einem zweiten Paar von Positionen 38a und 42a erfasst wurde. Das RVCS EGM 172 kann durch den Analog/Digital-Wandler 124 in digitale Daten umgewandelt und in dem Speicher 90 durch die DMA-Steuerung 126 für eine Analyse durch den Mikroprozessor 88 gespeichert werden. Das RVCS EGM-Segment 172 beinhaltet eine Darstellung der erfassten Depolarisations-Aktivierungszacke oder R-Zacke 174, die einen Spitzenwert 176 hat. Das RVCS EGM 172 hat außerdem einen Anfangsbereich 178 mit einer positiven Steigung und einen Endbereich 180 mit einer negativen Steigung. Das RVCS EGM 172 hat eine Spitzenwertbreite 177, die bei einer vorbestimmten Spannung 179 gemessen wird.
  • 2 zeigt außerdem noch eine Darstellung von einem erfassten Grenzwertereignis 182, das von dem zweiten R-Zackendetektor 76 erfasst wird. Wenn der Signalpegel von dem RVCS EGM, der von dem zweiten R-Zackendetektor 76 erfasst wird, einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, dann liefert der zweite R-Zackendetektor 76 eine elektrische Indikation, wie zum Beispiel ein RVCS-Grenzwertereignis 182, zum Mikroprozessor 88. Das erfasste RVCS-Grenzwertereignis 182 kann in dem Speicher 90 als die Zeit gespeichert werden, zu der der zweite R-Zackendetektor 76 zwischen den Positionen 38a und 42a ein Grenzwertereignis erfasst.
  • 3 ist ein Blockdiagramm von der Synchronisationstest-Funktionsstufe 119, die durch den Mikroprozessor 88 aus 1 implementiert ist. Gemäß dem bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung arbeitet die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119, nachdem der Vorkammer-Fibrillationsdetektor 118 eine Vorkammer-Fibrillationsepisode erfasst hat und nachdem der Speicherkondensator in der Schaltung 140 auf eine vorbestimmte Spitzenwertspannung aufgeladen ist, um die Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie von dem Speicherkondensator in der Schaltung 140 mit einer R-Zacke zu synchronisieren, die durch den RV-Kanal 60 erfasst wird.
  • Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 enthält vorzugsweise eine Anzahl von unabhängigen Tests oder Überprüfungen, um die Konsistenz von R-Zacken zu verifizieren, die durch RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62 erfasst werden. Die Funktion der Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 wird in weiterem Detail in Verbindung mit 4 und 5 erläutert.
  • Diese Tests beinhalten eine Zeitgeberbereich-Überprüfung 184 zum Verifizieren, dass das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden R-Zacken, das durch den Intervall-Zeitgeber 116 bestimmt wird, größer ist als ein vorbestimmtes Minimum und kleiner ist als ein vorbestimmtes Maximum. Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 umfasst außerdem eine Zweikanal-Grenzwertereignis-Überprüfung 186 zum Verifizieren der Zeit zwischen R-Zacken oder Grenzwertereignissen, die durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62 erfasst werden. Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 beinhaltet außerdem einen Zweikanal-Spitzenwerttest 188 zum Verifizieren der zeitlichen Beziehung zwischen den Spitzenwerten der R-Zacken, die durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62 erfasst werden.
  • Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 beinhaltet außerdem eine RV-Spitzenwert- und Grenzwertereignis-Überprüfung 190 zum Verifizieren der zeitlichen Beziehung zwischen dem Spitzenwert und dem erfassten Grenzwertereignis, gemessen durch den RV-Kanal 60. Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 beinhaltet außerdem eine Zweikanal-Morphologie-Überprüfung 192 zum Verifizieren der Amplituden und Zeitdauern von Bereichen von Depolarisations-Aktivierungszacken, erfasst durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62. Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 beinhaltet außerdem einen Kanal-zu-Kanal-Überlappungstest 194 zum Verifizieren der zeitlichen Beziehung von vorbestimmten Bereichen der Depolarisations-Aktivierungszacke, erfasst durch den RV-Kanal 60 und RVCS-Kanal 62. Die Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 beinhaltet außerdem eine Zweikanal-Rausch- und Amplituden-Überprüfung 196 zum Verifizieren, dass die Depolarisations-Aktivierungszacken, erfasst durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62, vorbestimmte Rausch- und Amplituden-Bereichskriterien erfüllen.
  • Die Überprüfungen oder Tests, die in der Synchronisationstest-Funktionsstufe 119 enthalten sind, werden vorzugsweise durch den Mikroprozessor 88 in Reaktion auf Befehle und Daten durchgeführt, die in dem Speicher 90 gespeichert sind. Der Mikroprozessor 88 kann einen oder mehrere der Tests oder Überprüfungen durchführen, die in 3 dargestellt sind, und kann weitere Verifikationstests durchführen, die dort nicht dargestellt sind.
  • Die Funktion des Vorkammer-Defibrillators 30 wird nun unter Bezugnahme auf 4 und auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zum Zwecke dieser Beschreibung wird angenommen, dass der Vorkammer-Fibrillationsdetektor 118 eine Vorkammer-Fibrillationsepisode erfasst hat und dass der Speicherkondensator in der Schaltung 140 auf eine vorbestimmte Spitzenwertsparinung aufgeladen ist.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen, wobei der Mikroprozessor zuerst in Schritt 200 die Elemente zurücksetzt und initialisiert, die für das Synchronisieren der Zuführung von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie mit einer erfassten R-Zacke verwendet werden. Der Mikroprozessor 88 setzt den Abtastraten-Zeitgeber 123 (1), den Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125, den Schock-Verzögerung- Zeitgeber 127 und den RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129 zurück. Außerdem startet der Mikroprozessor 88 in Schritt 200 den Abtastraten-Zeitgeber 123 und initiiert eine Mehrkanal-EGM-Datenerfassung von dem RV-Kanal-Filter-Ausgang 96 und dem RVCS-Kanal-Filter-Ausgang 104. Der Abtastraten-Zeitgeber 123 signalisiert bei Ablaufen, dass ein einzelner Daten-Abtastwert durch die DMA-Steuerung 126 von sowohl dem RV-Kanal-Filter-Ausgang 96 als auch dem RVCS-Kanal-Filter-Ausgang 104 erfasst wurde. Nach diesem Ablaufen kann der Mikroprozessor 88 dann den digitale Daten-Abtastwert verarbeiten, der von jedem dieser beiden Kanäle erfasst wurde.
  • Bei Schritt 200 startet der Mikroprozessor 88 außerdem den Intervall-Zeitgeber 116 in Reaktion auf eine Ventrikel-Aktivierung (R-Zacke), die entweder von dem RV-Kanal 60 oder dem RVCS-Kanal 62 erfasst wird. Eine R-Zacke wird erfasst, wenn das RV EGM 160 einen vorbestimmten Grenzwert in dem RV-Kanal 60 überschritten hat und der R-Zackendetektor 56 ein RV-Grenzwertereignis oder ein Initiierungssignal 170 an den Mikroprozessor 88 geliefert hat oder wenn das RVCS EGM 172 einen vorbestimmten Grenzwert in dem RVCS-Kanal 62 überschritten hat und der R-Zackendetektor 76 ein RVCS-Grenzwertereignis oder ein Initiierungssignal 182 an den Mikroprozessor 88 geliefert hat. Nach dieser Signalisierung einer Ventrikel-Aktivierung ist Schritt 200 beendet, und es geht weiter zu Schritt 202.
  • In Schritt 202 wird der Abtastraten-Zeitgeber 123 getestet. Wenn der Abtastraten-Zeitgeber 123 nicht abgelaufen ist, dann kehrt der Mikröprozessor zurück. Wenn der Abtastraten-Zeitgeber 123 abgelaufen ist, dann setzt der Mikroprozessor in Schritt 204 den Abtastraten-Zeitgeber 123 zurück und verarbeitet den aktuellsten erfassten digitale Daten-Abtastwert (gespeichert im Speicher 90) von sowohl dem RV-Kanal 60 als auch dem RVCS-Kanal 62. Diese beiden Daten-Abtastwerte stellen einen einzigen Datenpunkt in einem Elektrogramm in dem RV-Kanal 60 und dem RVCS-Kanal 62 dar. Das heißt, die elektrische Aktivität des Herzens 10, die durch den ersten Messverstärker 50 und den zweiten Messverstärker 70 gemessen wird, wird durch den analogen Multiplexer 122 zu dem Analog/Digital-Wandler 124 zur Umwandlung in digitale Daten und zur Speicherung durch die DMA-Steuerung 126 in dem Speicher 90 geliefert. Während dieser Erfassung verarbeitet der Mikroprozessor 88 diese Daten, die in dem Speicher 90 gespeichert sind, Punkt für Punkt weiter, wie sie durch die DMA-Steuerung 126 erfasst werden und wie durch den Abtastraten-Zeitgeber- 123 signalisiert werden.
  • Der Abtastraten-Zeitgeber 123 kann zurückgesetzt werden, um nach einem vorbestimmten Zeitintervall abzulaufen, beispielsweise zwei Millisekunden oder vier Millisekunden. Der Abtastraten-Zeitgeber 123 steuert somit die Rate, mit der Daten-Abtastwerte, die Elektrokardiogramme darstellen, von dem RV-Kanal 60 und dem RVCS-Kanal 62 erfasst werden, nachdem der Vorkammer-Fibrillationsdetektor 118 eine Vorkammer-Fibrillationsepisode erfasst hat. Während die DMA-Steuerung 126 Elektrogramme von dem RV-Kanal 60 und von dem RVCS-Kanal 62 erfasst, kann der Mikroprozessor 88 zuvor erhaltene Elektrokardiogrammdaten analysieren, indem beispielsweise Morphologie-Tests durchgeführt werden, wie nachstehend in Verbindung mit 5 beschrieben wird.
  • Es ist gewünscht, den Vorkammern des Herzens elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie unmittelbar nach der Erfassung einer R-Zacke zuzuführen, um die Gefahr einer induzierten Ventrikel-Fibrillation zu minimieren. Jedoch neigen R-Zacken, die durch den RV-Kanal 60 an Positionen 38a und 40a (1) erfasst werden, zu stark variierenden Amplituden, insbesondere dann, wenn sich das Herz in einer Vorkammer-Fibrillation befindet. Daher besteht eine Gefahr, dass eine R-Zacke mit kleiner Amplitude nicht durch den RV-Kanal 60 erfasst wird, was bedeuten kann, dass der Intervall-Zeitgeber 116 nicht zurückgesetzt wird, und was bewirkt, dass der Intervall-Zeitgeber 116 ein Intervall mit falscher Länge misst. Um zu gewährleisten, dass alle R-Zacken erfasst werden, und um zu bewirken, dass der Intervall-Zeitgeber 116 zurückgesetzt wird, setzt der Vorkammer-Defibrillator 60 gemäß der vorliegenden Erfindung den Intervall-Zeitgeber 116 in Reaktion auf die Erfassung einer R-Zacke durch entweder den RV-Kanal 60 oder den RVCS-Kanal 62 zurück.
  • Da die Herzaktivität, die durch den RVCS-Kanal 62 erfasst wird, zum Rauschen neigt, und zwar in Folge von Vorkammer-Fibrillation oder anderem Rauschen, und da eine R-Zacke, die durch den RVCS-Kanal 62 erfasst wird, dazu tendiert, sich zeitlich auszudehnen, ist es bevorzugt, elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie nur in Reaktion auf eine R-Zacke zuzuführen, die durch den RV-Kanal 60 erfasst wird. Wie jedoch in 2 gesehen werden kann, kann ein RVCS EGM 172, das durch den RVCS-Kanal 62 erfasst wird, relativ zu einem RV EGM 160, das von dem RV-Kanal 60 erfasst wird, zeitlich ausgedehnt sein. Ein RVCS-Grenzwertereignis 182 kann tatsächlich zeitlich früher erfasst werden als ein RV-Grenzwertereignis 170 für die gleiche Depolarisations-Aktivierungszacke erfasst wird. Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Zurücksetzen des Intervall-Zeitgebers 116 in Reaktion auf ein RVCS-Grenzwertereignis 182 um eine vorbestimmte Zeit verzögert, zum Beispiel 20 Millisekunden, was durch den RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129 zeitlich gesteuert wird. Das Zurücksetzen des Intervall-Zeitgebers 116 in Reaktion auf ein RV-Grenzwertereignis 170 wird vorzugsweise nicht verzögert. Der RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129, der die Verzögerungszeit zum Rücksetzen des Intervall-Zeitgebers 116 in Reaktion auf ein RVCS-Grenzwertereignis 182 bewirkt, wird vorzugsweise unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmierbar. Der duale Rücksetzvorgang, einschließlich der Verzögerung des Rücksetzens des Intervall-Zeitgebers 116 in Reaktion auf ein erfasstes RVCS-Grenzwertereignis 182 ermöglicht es, dass die Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie genau mit einer R-Zacke synchronisiert wird, die in dem RV-Kanal 60 erfasst wird.
  • Um diesen dualen Rücksetzvorgang zu starten, bestimmt der Mikroprozessor 88 in Schritt 206 zunächst, ob ein RV-Grenzwertereignis stattgefunden hat. Ein RV-Grenzwertereignis hat stattgefunden, wenn das RV EGM 160 einen vorbestimmten Grenzwert in dem RV-Kanal 60 überschritten hat und wenn der R-Zackendetektor 56 ein Initiierungssignal zu dem Mikroprozessor 88 geleitet hat. Wenn ein RV-Grenzwertereignis erfasst wurde, bestimmt der Mikroprozessor 88 in Schritt 208, ob das Zeitintervall seit dem letzten RV-Grenzwertereignis oder dem letzten RVCS-Grenzwertereignis, gemessen durch den Intervall-Zeitgeber 116, in einem vorbestimmten Bereich liegt. Dieser Bereich wird durch Minimum- und Maximum-Zeitintervalle bestimmt, die von außen in dem implantierbaren Vorkammer-Defibrillator 30 mit Hilfe der externen Steuerung- 146 und des Sender/Empfängers 148 eingestellt werden können. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Minimum-Zeitintervall in dem Bereich von 500 Millisekunden liegen, und das Maximum-Zeitintervall kann in dem Bereich von 2000 Millisekunden liegen. Wenn das Zeitintervall, das durch den Intervall-Zeitgeber 116 gemessen wird, kleiner ist als das Minimum-Zeitintervall oder größer ist als das Maximum-Zeitintervall, dann startet der Mikroprozessor 88 den Intervall-Zeitgeber in Schritt 212 noch einmal. Es wird keine elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie in Reaktion auf das RV-Grenzwertereignis zugeführt, das in Schritt 206 erfasst wurde, und der Mikroprozessor 88 wartet, bis ein nachfolgendes RV-Grenzwertereignis erfasst wird, bevor elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zugeführt wird. Wenn das Zeitintervall, das durch den Intervall-Zeitgeber 116 gemessen wird, in dem vorbestimmten Bereich von Intervall-Zeiten liegt, dann startet der Mikroprozessor 88 in Schritt 210 den Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 und startet in Schritt 212 erneut den Intervall-Zeitgeber 116.
  • Wenn in Schritt 206 durch den Mikroprozessor 88 kein RV-Grenzwertereignis erfasst wird, dann bestimmt der Mikroprozessor 88 in Schritt 214, ob der RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129 abgelaufen ist. Der RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129 kann in Reaktion auf ein zuvor erfasstes RVCS-Grenzwertereignis erneut gestartet worden sein. Wenn der RVCS-Verzögerung-Zeitgeber abgelaufen ist, dann setzt der Mikroprozessor 88 in Schritt 216 den RVCS-Verzögerung-Zeitgeber zurück und hält diesen an, und der Intervall-Zeitgeber wird in Schritt 212 erneut gestartet.
  • In Schritt 218 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob ein RVCS-Grenzwertereignis erfasst wurde. Ein RVCS-Grenzwertereignis wird erfasst, wenn das RVCS EGM 172 einen vorbestimmten Grenzwert in dem RVCS-Kanal 62 überschritten hat und der R-Zackendetektor 76 ein Initiierungssignal 182 an den Mikroprozessor 88 geliefert hat. In Reaktion auf die Erfassung von einem RVCS-Grenzwertereignis startet der Mikroprozessor 88 den RVCS-Verzögerung-Zeitgeber 129 in Schritt 220.
  • In Schritt 222 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob der Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 abgelaufen ist. Der Schock-Verzögerungs-Zeitgeber 127 wurde in Schritt 210 in Reaktion auf das Erfassen von einem RV-Grenzwertereignis gestartet, das das R-zu-R-Intervallkriterium erfüllt. Der Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 gewährleistet, dass elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie nur eine vorbestimmte Verzögerungszeit nach Erfassung von einem R-Grenzwertereignis zugeführt wird, das das R-zu-R-Intervallkriterium erfüllt. Beispielsweise kann der Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 die Zuführung von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie um 30–50 Millisekunden nach Erfassung von einem R-Grenzwertereignis verzögern, das das R-zu-R-Intervallkriterium erfüllt. Die vorbestimmte Verzögerungszeit, die durch den Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 gemessen wird, wird vorzugsweise unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmiert. Wenn der Mikroprozessor 88 in Schritt 222 bestimmt, dass der Schock-Verzögerung-Zeitgeber abgelaufen ist, dann bestimmt der Mikroprozessor 88 in Schritt 224, ob das RV EGM 160 und das RVCS EGM 172 eine Anzahl von vorbestimmten morphologischen Tests oder Prüfungen erfüllt, wie in 5 dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das die Art und Weise darstellt, in der der Vorkammer-Defibrillator aus 1 gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, um eine morphologische Konsistenzanalyse bezüglich erfasster Depolarisations-Aktivierungszacken in Verbindung mit dem Flussdiagramm aus 4 durchzuführen. Bei Durchführung in 5 dargestellten Schritte analysiert der Mikroprozessor 88 die in dem Speicher 90 gespeicherten Daten, die der elektrischen Aktivität des Herzens 10 entsprechen und die durch den ersten Messverstärker 50 und den zweiten Messverstärker 70 (1) erfasst wurden. Bis zu einem möglichen Ausmaß wird diese Analyse auf einer Punkt-zu-Punkt-Basis durchgeführt, wenn die Daten erfasst werden, wie in Schritt 204 angegeben. Durch diese Echtzeit-Analyse wird die Berechnungszeit minimiert, die erforderlich ist, um die Entscheidungen durchzuführen, die in 5 gezeigt sind, so dass elektrische Defibrillationsenergie so schnell wie möglich nach Ablauf des Schock-Verzögerun-Zeitgebers 127 zugeführt werden kann.
  • Um zu gewährleisten, dass der Vorkammer-Defibrillator 30 den Vorkammern des Herzens 10 in Reaktion auf eine fehlerhaft erfasste R-Zacke oder Grenzwertereignis keine elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zuführt, führt der Vorkammer-Defibrillator gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu dem R-zu-R-Intervall-Zeittest morphologische und Grenzwert-Konsistenz-Überprüfungen durch. Die Morphologie von einer erfassten Depolarisations-Aktivierungszacke sind die Form, Dauer und Amplitudeneigenschaften der Depolarisations-Aktivierungszacke. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 erläutert, wird eine digitale Darstellung von dem erfassten Depolarisations-Aktivierungszackensegment in dem Speicher 90 gespeichert, um durch den Mikroprozessor 88 analysiert zu werden. Außerdem werden morphologische Analyse- und Konsistenz-Überprüfungen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der R-Zackensegmente und Grenzwertereignisse durchgeführt, die durch sowohl den RV-Kanal 60 als auch den RVCS-Kanal 62 erfasst werden. Bevor eine Kardioversion oder Defibrillation stattfinden kann, müssen die R-Zackensegmente und Grenzwertereignisse vorbestimmte Kriterien erfüllen, um zu gewährleisten, dass eine erfasste R-Zacke eine echte oder legitime R-Zacke ist. Daher wird die elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie den Vorkammern des Herzens nur dann zugeführt, wenn die Vorkammern des Herzens eine Kardioversion benötigen und wenn ein erstes Signal, das durch den RV-Kanal 60 erfasst wird, ein erstes Kriterium erfüllt, und wenn ein zweites Signal, das durch den RVCS-Kanal 62 erzeugt wird, ein zweites Kriterium erfüllt.
  • In Schritt 226 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob Grenzwertereignisse, die durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62 erfasst -werden, relativ zueinander in einer vorbestimmten Zeit stattgefunden haben, beispielsweise 20 Millisekunden. Die vorbestimmte Zeit kann unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmiert werden. Wenn eine erfasste R-Zacke eine echte R-Zacke ist, dann muss sie sowohl in dem RV-Kanal 60 als auch in dem RVCS-Kanal 62 innerhalb einer vorbestimmten Zeit erfasst worden sein. Wenn die erfasste Depolarisations-Aktivierungszacke diese Kriterien nicht erfüllt, dann geht der Mikroprozessor 88 zu Schritt 242 weiter (4).
  • In Schritt 228 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob die morphologischen Spitzenwerte der Depolarisations-Aktivierungszackensegmente, die durch den RV-Kanal 60 und den RVCS-Kanal 62 erfasst werden, in einer vorbestimmten Zeitperiode auftreten, wie zum Beispiel 20 Millisekunden. Die vorbestimmte Zeitperiode ist vorzugsweise unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmierbar. Beim Durchführen dieses Tests bestimmt der Mikroprozessor 88 den Spitzenwert 164 von einem RV EGM 160 und den Spitzenwert 176 von einem RVCS EGM 172 (2). Wenn die zeitlichen Beziehungen zwischen den Spitzenwerten 164 und 176 diese Kriterien nicht erfüllen, dann geht der Mikroprozessor 88 weiter zu Schritt 242.
  • In Schritt 228 bestimmt der Mikroprozessor 88 außerdem, ob die Breiten der morphologischen Spitzenwerte der erfassten Depolarisations-Aktivierungszackensegmente in einem, vorbestimmten Spitzenwertbreite-Zeitbereich liegen. Beispielsweise muss die Breite 165 von dem RV EGM 160 (2) kleiner sein als eine maximale Breite, beispielsweise 50 Millisekunden, und größer sein als eine minimale Breite, beispielsweise 12 Millisekunden. Auf ähnliche Weise muss die Breite 177 von dem RVCS EGM 172 kleiner als eine maximale Breite und größer als eine minimale Breite sein. Die jeweiligen Maxima und Minima sind vorzugsweise unabhängig definierbar.
  • In Schritt 230 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob der morphologische Spitzenwert 164 von der R-Zacke, die von dem RV-Kanal 60 erfasst wird, innerhalb einer vorbestimmten Zeit, zum Beispiel 20 Millisekunden, von dem RV-Grenzwertereignis 170 auftritt, das durch den RV-Kanal 60 erfasst wird. Das vorbestimmte Zeitintervall ist vorzugsweise unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmierbar. Der Spitzenwert 164 von dem RV EGM 160 sollte innerhalb einer vorbestimmten Zeit von dem RV-Grenzwertereignis 170 auftreten. Wenn die R-Zacke, die durch den RV-Kanal 60 erfasst wird, diese Kriterien nicht erfüllt, dann geht der Mikroprozessor 88 weiter zu Schritt 242.
  • In Schritt 232 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob das RV EGM 160, das durch den RV-Kanal 60 erfasst wird, und das RVCS EGM 172, das durch den RVCS-Kanal 62 erfasst wird, vorbestimmte morphologische Kriterien erfüllen. Beispielsweise kann der Mikroprozessor 88 bestimmen, ob die Amplituden von dem Anfangsbereich 166 und dem Endbereich 168 des RV EGM 160 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Werten liegen. Auf ähnliche Weise kann der Mikroprozessor 88 bestimmen, ob die Amplituden von dem Anfangsbereich 178 und dem Endbereich 180 des RVCS EGM 172 in einem vorbestimmten Bereich von Werten liegen. Außerdem kann der Mikroprozessor 88 beispielsweise bestimmen, ob die Zeitdauer von dem Anfangsbereich 166 und dem Endbereich 168 des RV EGM 160 in einem vorbestimmten Bereich von Werten liegen, und ob die Zeitdauer von dem Anfangsbereich 178 und dem Endbereich 180 des RVCS EGM 172 in einem vorbestimmten Bereich von Werten liegen. Durch diese Tests wird gewährleistet, dass den Vorkammern des Herzens 10 die elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie nur in Reaktion auf eine echte R-Zacke zugeführt wird, und dass die erfasste R-Zacke. eine echte R-Zacke ist und nicht durch Rauschen oder andere Interferenzen überlagert ist. Wenn das erfasste RV EGM 160 und das erfasste RVCS EGM 172 diese Kriterien in Schritt 232 nicht erfüllen, dann geht der Mikroprozessor 88 zu Schritt 242 weiter.
  • In Schritt 234 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob die Zeitdauer von dem Endbereich 180 eines erfassten RVCS EGM 172 die Zeitdauer von dem Endbereich 168 eines erfassten RV EGM 160 um eine vorbestimmte Zeit überschreitet, wie zum Beispiel vier Millisekunden. Die vorbestimmte Zeit kann in Reaktion auf die externe Steuerung 176 programmiert werden. Dieser Test trägt zur Gewährleistung bei, dass die erfasste Herzaktivität einen physiologischen Ursprung und keinen künstlichen Ursprung hat, wie zum Beispiel Rauschen. R-Zacken, die durch den RVCS-Kanal 62 erfasst werden, wie zum Beispiel das RVCS EGM 172, haben allgemein eine nachlaufende R-Zacken-Zeitdauer, wie zum Beispiel der Endbereich 180, die die nachlaufenden R-Zacken-Zeitdauern von R-Zacken übersteigt, die durch den RV-Kanal 60 erfasst wurden, wie zum Beispiel der Endbereich 168. Wenn das erfasste RV EGM 160 und das erfasste RVCS EGM 172 diese Kriterien nicht erfüllen, dann geht der Mikroprozessor 88 zu Schritt 242 weiter.
  • In Schritt 236 bestimmt der Mikroprozessor 88, ob die erfasste Signalqualität ausreichend ist, um zu gewährleisten, dass eine echte R-Zacke zuverlässig erfasst wurde. Zum Beispiel kann der Mikroprozessor 88 beim Analysieren des im Speicher 90 gespeicherten RV EGM 160 alle Bereiche des erfassten RV EGM 160 bestimmen, wie zum Beispiel Anfangsbereiche 166 und Endbereiche 168, die eine vorbestimmte Amplitude übersteigen (den Amplitudengrenzwert). Wenn die Anzahl von solchen Bereichen eine vorbestimmte Anzahl überschreiten (der Zählgrenzwert), dann kann der Mikroprozessor 88 daraus schließen, dass das erfasste RV EGM verrauscht und von unzureichender Qualität ist. Ein ähnlicher Test kann bei dem erfassten RVCS EGM 172 durchgeführt werden. Der Amplitudengrenzwert und der Zählgrenzwert sind vorzugsweise sowohl für den RV-Kanal 60 als auch für den RVCS-Kanal 62 unter Verwendung der externen Steuerung 146 programmierbar.
  • Ein zusätzlicher Test, der in Schritt 236 durchgeführt werden kann, besteht in der Analyse der maximalen Amplitude des erfassten RV EGM 160 und des erfassten RVCS EGM 172. Zum Beispiel kann der Mikroprozessor 88 bestimmen, dass der Spitzenwert 164 des erfassten RV EGM 160 in einem vorbestimmten Bereich von Werten liegt und dass der Spitzenwert 176 des erfassten RVCS EGM 172 in einem vorbestimmten Bereich von Werten liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass beispielsweise der Analog/Digital-Wandler 124 während eines R-zu-R-Intervalls vor der Zuführung von elektrischer Kardioversions- und Defibrillationsenergie nicht gesättigt wird. Wenn das erfasste RV EGM 160 und das erfasste RVCS EGM 172 diese Kriterien nicht erfüllen, dann geht der Mikroprozessor 88 zu Schritt 242 weiter.
  • Die genaue Reihenfolge der in den Schritten 226–236 dargestellten Tests ist unkritisch. Vorzugsweise muss die erfasste Herzaktivität alle Kriterien in diesen Schritten oder Tests erfüllen, bevor die Entladeschaltung 142 den Vorkammern des Herzens die elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zuführt. Jedoch können ein oder mehrere dieser Tests weggelassen werden, wovon der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung unberührt bleibt. Um in der sich erschöpfenden Energiequelle 144 gespeicherte Energie zu konservieren, kann es außerdem bevorzugt sein, zuerst rechentechnisch einfache Tests durchzuführen.
  • Es wird nun wieder auf 4 Bezug genommen, wobei in Schritt 244, wenn die erfasste Ventrikel-Aktivierung jede der vorbestimmten Morphologie- und Konsistenzkriterien (Schritte 226–236) erfüllt hat, und wenn das Zeitintervall zwischen den letzten beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden Ventrikel-Aktivierungen, die durch den Intervall-Zeitgeber gemessen werden, größer sind als das vorbestimmte minimale Zeitintervall und kleiner sind als das vorbestimmte maximale Zeitintervall, und wenn der Vorkammer-Fibrillationsdetektor 118 bestimmt hat, dass die Vorkammern eine Defibrillation benötigen, dann bewirkt die Lade-Zuführsteuerungsstufe 120 des Mikroprozessors 88, dass die Entladeschaltung 142 unmittelbar die elektrische Energie entlädt, die in dem Speicherkondensator der Schaltung 140 gespeichert ist, um den Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 die elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zuzuführen. Da der Mikroprozessor 88 in der Lage ist, die Schritte 202–222 sehr schnell nach dem Auftreten der zuletzt erfassten Ventrikel-Aktivierung zu verarbeiten und die Schritte 226–236 sehr schnell nach dem Ablaufen des Schock-Verzögerung-Zeitgebers 127 durchzuführen, führt die Entladeschaltung 142 die elektrischen Kardioversionsenergie den Vorkammern des Herzens im wesentlichen koinzident oder synchron zu der zuletzt erfassten Ventrikel-Aktivierung zu, wie durch den Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 bestimmt. Vorzugsweise führt die Entladeschaltung 76 den Vorkammern des Herzens die elektrische Kardioversionsenergie innerhalb von 30–50 Millisekunden nach der zuletzt erfassten Ventrikel-Aktivierung zu.
  • Wenn in Schritt 242 die erfasste Ventrikel-Aktivität nicht die vorbestimmten Morphologie- und Konsistenzkriterien von einem der Tests der Schritte 226–236 erfüllt, dann führt der Vorkammer-Defibrillator 30 den Vorkammern des Herzens in Reaktion auf das Ablaufen des Schock-Verzögerung-Zeitgebers keine elektrische Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zu, bewirkt durch das RV-Grenzwertereignis, das in Schritt 206 erfasst wurde. Stattdessen wird der Schock-Verzögerung-Zeitgeber 27 durch den Mikroprozessor 88 zurückgesetzt und angehalten, bis ein nachfolgendes RV-Grenzwertereignis erfasst wird, das das R-zu-R-Intervallkriterium erfüllt.
  • Wenn in Schritt 222 der Schock-Verzögerung-Zeitgeber 127 nicht abgelaufen ist, oder wenn in Schritt 224 ein oder mehrere der morphologischen Tests nicht bestanden wurden und der Schock-Verzögerung-Zeitgeber in Schritt 242 zurückgesetzt wurde, geht der Mikroprozessor weiter zu Schritt 246 weiter, um zu bestimmen, ob der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber abgelaufen ist. Der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125 wird von dem Mikroprozessor 88 verwendet, um den Schock-Synchronisationsvorgang nach einer vorbestimmten Zeit zu unterbrechen, wie in 4 und 5 dargestellt. Zum Beispiel kann der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125 in Schritt 200 zurückgesetzt und gestartet werden, wenn der Mikroprozessor 88 mit der Suche nach einer geeigneten Ventrikel-Aktivierung beginnt, die für eine synchronisierte Zuführung von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie geeignet ist. Der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125 kann zum Beispiel nach einer Minute abgelaufen sein, wodurch angegeben wird, dass kein geeigneter Synchronisationszustand bestimmt werden kann. Um einen fortgesetzten Betrieb der Schock-Synchronisations-Prozedur zu verhindern, die in 4 dargestellt ist, wodurch die sich erschöpfende Energiequelle 144 entladen werden kann, wenn der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125 abgelaufen ist, wird die Synchronisationsvorgang in Schritt 248 beendet.
  • Wenn der Synchronisations-Timeout-Zeitgeber 125 in Schritt 246 nicht abgelaufen ist, dann geht der Mikroprozessor weiter zu Schritt 202 und wartet auf das nächste Ablaufen des Abtastraten-Zeitgebers 123, wodurch signalisiert wird, dass die DMA-Steuerung 126 weitere digitale Daten-Abtastwerte von jedem von dem RV- und RVCS-Kanal 60, 62 erfasst hat. Der Abtastraten-Zeitgeber 123 läuft in regelmäßigen Intervallen ab, zum Beispiel alle zwei Millisekunden oder alle vier Millisekunden. Nach jedem Ablaufen des Abtastraten-Zeitgebers 123 werden die in 4 und 5 gezeigten Schritte möglicherweise ausgeführt, wie durch die Entscheidungsschritte in diesen Figuren dargestellt.
  • Als Ergebnis des Vorstehenden verhindert der Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden Erfindung die Zuführung von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zu den Vorkammern des Herzens bei Vorhandensein eines möglichen vulnerablen Zustands, der aus einer Herzrate, die zu hoch ist, oder aus einer Herzrate resultiert, von der angenommen wird, dass sie sehr variabel ist. In beiden Fällen kann der Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden Erfindung die Gefahr des Induzierens einer Ventrikel-Fibrillation während der Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zu den Vorkammern des Herzens wesentlich reduzieren.
  • Außerdem verhindert der Vorkammer-Defibrillator der vorliegenden Erfindung die Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zu den Vorkammern des Herzens, wenn die erfassten Ventrikel-Aktivierungen nicht die vordefinierten Morphologie- und Konsistenzkriterien erfüllen. Der Vorkammer-Defibrillator der- vorliegenden Erfindung vermindert somit die Gefahr von fehlerhaft erfassten Ventrikel-Aktivierungen und die Gefahr des Induzierens einer Ventrikel-Fibrillation während der Zufuhr von elektrischer Kardioversions- oder Defibrillationsenergie zu den Vorkammern des Herzens in Reaktion auf eine solche fehlerhaft erfasste Ventrikel-Aktivierung.
  • Obwohl ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, können Modifikationen durchgeführt werden. Beispielsweise können die Intervallzeit- und Morphologie-Kriterien der vorliegenden Erfindung vorteilhaft in einem externen Vorkammer-Defibrillator verwendet werden, bei dem eine Elektrode oder Elektroden, die an der Hautoberfläche eines Patienten angebracht sind, zusammen mit einem R-Zackendetektor verwendet werden, um Ventrikel-Aktivierungen zu erfassen, und Oberflächen-Plattenelektroden verwendet werden, um den Vorkammern des Herzens die elektrische Kardioversionsenergie zuzuführen. Diese Oberflächen-Erfassungs- und Plattenelektroden sind in der Technik allgemein bekannt. Außerdem kann die Erfindung modifiziert werden, indem einige oder alle der in 5 gezeigten Tests weggelassen werden. Beispielsweise können die RVCS-Morphologie-Überprüfungen oder der RV-zu-RVCS-Test weggelassen werden. Es ist folglich beabsichtigt, dass die beigefügten Patentansprüche all solche Veränderungen und Modifikationen umfassen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen.

Claims (8)

  1. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) zum Zuführen von elektrischer Kardioversionsenergie zu den Vorkammern (16, 18) eines menschlichen Herzens (10), wobei der Vorkammer-Defibrillator (30) aufweist: eine erste Erfassungsschaltung (60) zum Messen von Depolarisations-Aktivierungszacken in einem ersten Gebiet des Herzens (10) und zum Erzeugen eines ersten Signals (160); eine zweite Erfassungsschaltung (62) zum Messen von Depolarisations-Aktivierungszacken in einem zweiten Gebiet des Herzens (10) und zum Erzeugen eines zweiten Signals (172); eine Analyseschaltung (88) zum Bestimmen, ob das erste Signal ein erstes Kriterium erfüllt und ob das zweite Signal ein zweites Kriterium erfüllt; wobei die Analyseschaltung (88) aufweist: einen ersten Grenzwert-Detektor (186) zum Erzeugen einer ersten Grenzwert-Indikation, wenn das erste Signal (160) einen ersten vorbestimmten Grenzwert übersteigt; einen zweiten Grenzwert-Detektor (186) zum Erzeugen einer zweiten Grenzwert-Indikation, wenn das zweite Signal (172) einen zweiten vorbestimmten Grenzwert übersteigt; einen ersten Spitzenwert-Detektor (188) zum Erfassen von einem Spitzenwert des ersten Signals (160) und zum Erzeugen einer ersten Spitzenwert-Indikation; und einen zweiten Spitzenwert-Detektor (188) zum Erfassen von einem zweiten Spitzenwert des zweiten Signals (172) und zum Erzeugen einer zweiten Spitzenwert-Indikation; und eine Kardioversionsschaltung (142) zum Zuführen der elektrischen Kardioversionsenergie zu den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10), wenn die Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) eine Kardioversion benötigen, und wenn das erste Signal (160) das erste Kriterium erfüllt und wenn das zweite Signal (172) das zweite Kriterium erfüllt; wobei das erste Signal das erste Kriterium erfüllt und das zweite Signal das zweite Kriterium erfüllt, wenn die erste Spitzenwert-Indikation eine vorbestimmte zeitliche Beziehung zu der zweiten Spitzenwert-Indikation hat, und wenn die zweite Grenzwert-Indikation eine vorbestimmte zeitliche Beziehung zu der ersten Grenzwert-Indikation hat.
  2. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 1, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) einen ersten Spitzenwertbreite-Detektor (188) zum Bestimmen einer ersten Spitzenwert-breite (165) des ersten Signals (160) und einen zweiten Spitzenwertbreite-Detektor (188) zum Bestimmen einer zweiten Spitzenwertbreite (177) des zweiten Signals (172) aufweist, und außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn die erste Spitzenwertbreite größer ist als eine erste vorbestimmte minimale Spitzenwertbreite und kleiner ist als eine erste vorbestimmte maximale Spitzenwertbreite, und wenn die zweite Spitzenwertbreite größer ist als eine zweite vorbestimmte minimale Spitzenwertbreite und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte maximale Spitzenwertbreite.
  3. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 2, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) einen ersten Anfangsbereich (166) des ersten Signals (160) sowie einen ersten Endbereich (168) des ersten Signals (160) erfasst und dass die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn die Amplitude des ersten Anfangsbereichs (166) und die Amplitude des ersten Endbereichs (168) eine erste vorbestimmte minimale Amplitude übersteigen.
  4. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 3, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) einen zweiten Anfangsbereich (178) des zweiten Signals (172) und einen zweiten Endbereich (180) des zweiten Signals (172) erfasst, und dass die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn die Amplitude des zweiten Anfangsbereichs (178) und die Amplitude des zweiten Endbereichs (180) eine zweite vorbestimmte minimale Amplitude übersteigen.
  5. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 4, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) einen Anfangsbereich (166) des ersten Signals (160) erfasst und dass die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn der Anfangsbereich (166) von einem Anfangswert zu einem Endwert in einem ersten Zeitraum variiert, wobei der erste Zeitraum kleiner ist als ein erster vorbestimmter maximaler Zeitraum und größer ist als ein erster vorbestimmter minimaler Zeitraum.
  6. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 5, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) einen ersten Endbereich (168) des ersten Signals (160) erfasst und einen zweiten Endbereich (180) des zweiten Signals (172) erfasst und dass die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn der erste Endbereich (168) des ersten Signals (160) von einem zweiten Anfangswert zu einem zweiten Endwert in einem zweiten Zeitraum variiert und der zweite Endwert (180) des zweiten Signals (172) von einem dritten Anfangswert zu einem dritten Endwert in einem dritten Zeitraum variiert, und der dritte Zeitraum den zweiten Zeitraum um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
  7. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 6, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseschaltung (88) eine erste Vielzahl von Signalbereichen des ersten Signals (160) und eine zweite Vielzahl von Signalbereichen des zweiten Signals (172) erfasst und dass die Kardioversionseinrichtung die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn die Anzahl von Bereichen der ersten Vielzahl von Bereichen, die eine Amplitude haben, die kleiner ist als eine erste vorbestimmte Amplitude, kleiner ist als eine erste vorbestimmte Anzahl, und wenn die Anzahl von Bereichen der zweiten Vielzahl von Bereichen, die eine Amplitude haben, die kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Amplitude, kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Anzahl.
  8. Implantierbarer Vorkammer-Defibrillator (30) nach Anspruch 7, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal (160) ein erstes zeitlich variierendes Signal mit einer ersten maximalen Amplitude beinhaltet, und das zweite Signal (160) ein zweites zeitlich variierendes Signal mit einer zweiten maximalen Amplitude beinhaltet, und die Kardioversionsschaltung (142) die elektrische Kardioversionsenergie den Vorkammern (16, 18) des Herzens (10) zuführt, wenn die erste maximale Amplitude und die zweite maximale Amplitude kleiner sind als eine vorbestimmte Amplitude.
DE69533344T 1994-06-14 1995-05-29 Synchronisationssystem für die Kardiovertierung Expired - Fee Related DE69533344T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/259,476 US5584864A (en) 1994-06-14 1994-06-14 Cardioversion synchronization system and method for an atrial defibrillator
US259476 1994-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69533344D1 DE69533344D1 (de) 2004-09-16
DE69533344T2 true DE69533344T2 (de) 2005-08-04

Family

ID=22985123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69533344T Expired - Fee Related DE69533344T2 (de) 1994-06-14 1995-05-29 Synchronisationssystem für die Kardiovertierung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5584864A (de)
EP (1) EP0687479B1 (de)
AT (1) ATE273046T1 (de)
AU (1) AU684353B2 (de)
CA (1) CA2150048C (de)
DE (1) DE69533344T2 (de)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5562709A (en) * 1995-04-18 1996-10-08 Incontrol, Inc. Atrial defibrillator having both specific and sensitive R wave detection
US5683429A (en) * 1996-04-30 1997-11-04 Medtronic, Inc. Method and apparatus for cardiac pacing to prevent atrial fibrillation
US6018681A (en) 1997-12-03 2000-01-25 Incontrol, Inc. Implantable atrial defibrillator having therapy inhibition responsive to atrial cycle length
US6556862B2 (en) 1998-03-19 2003-04-29 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for treating supraventricular tachyarrhythmias
US6243603B1 (en) * 1998-09-15 2001-06-05 Uab Research Foundation Methods and apparatus for detecting medical conditions of the heart
US7203535B1 (en) 1999-04-01 2007-04-10 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for classifying tachycardia arrhythmias having 1:1 atrial-to-ventricular rhythms
US6240313B1 (en) * 1999-04-19 2001-05-29 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system with prevention of double counting of events
US7062325B1 (en) 1999-05-21 2006-06-13 Cardiac Pacemakers Inc Method and apparatus for treating irregular ventricular contractions such as during atrial arrhythmia
US7181278B2 (en) 1999-05-21 2007-02-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Apparatus and method for ventricular rate regularization
US6351669B1 (en) 1999-05-21 2002-02-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system promoting atrial pacing
US8064997B2 (en) 1999-05-21 2011-11-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for treating irregular ventricular contractions such as during atrial arrhythmia
US7142918B2 (en) 2000-12-26 2006-11-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Apparatus and method for pacing mode switching during atrial tachyarrhythmias
US6430438B1 (en) 1999-05-21 2002-08-06 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system with atrial shock timing optimization
US7212860B2 (en) 1999-05-21 2007-05-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Apparatus and method for pacing mode switching during atrial tachyarrhythmias
US6501988B2 (en) 2000-12-26 2002-12-31 Cardiac Pacemakers Inc. Apparatus and method for ventricular rate regularization with biventricular sensing
US6285907B1 (en) 1999-05-21 2001-09-04 Cardiac Pacemakers, Inc. System providing ventricular pacing and biventricular coordination
US6493579B1 (en) 1999-08-20 2002-12-10 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for detection enhancement programming
US6246908B1 (en) * 2000-02-04 2001-06-12 Uab Research Foundation Method and apparatus for rapidly predicting outcome of arrhythmia therapy
US7039461B1 (en) 2000-05-13 2006-05-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac pacing system for prevention of ventricular fibrillation and ventricular tachycardia episode
US7239914B2 (en) 2000-05-13 2007-07-03 Cardiac Pacemakers, Inc. Rate smoothing control
US6501987B1 (en) 2000-05-26 2002-12-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Rate smoothing control
US8512220B2 (en) 2000-05-26 2013-08-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Rate smoothing control
US6424865B1 (en) 2000-07-13 2002-07-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Ventricular conduction delay trending system and method
US6512951B1 (en) 2000-09-14 2003-01-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Delivery of atrial defibrillation shock based on estimated QT interval
US6829504B1 (en) * 2000-09-14 2004-12-07 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for preventing recurrence of atrial tachyarrhythmia
US20020087198A1 (en) 2000-12-29 2002-07-04 Kramer Andrew P. Apparatus and method for ventricular rate regularization
US6957100B2 (en) * 2000-12-26 2005-10-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and system for display of cardiac event intervals in a resynchronization pacemaker
US6963776B2 (en) * 2001-04-05 2005-11-08 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system synchronizing atrial shock to ventricular depolarization based on length of sensing refractory
US6584350B2 (en) * 2001-04-06 2003-06-24 Cardiac Pacemakers, Inc. Apparatus and method for R-wave detection with dual dynamic sensitivities
US6889077B2 (en) * 2002-02-28 2005-05-03 Pacesetter, Inc. Implantable cardiac stimulation device that defibrillates the atria while avoiding the ventricular vulnerable period and method
US7136700B1 (en) * 2003-06-02 2006-11-14 Pacesetter, Inc. System and method for delivering post-atrial arrhythmia therapy
US7981065B2 (en) 2004-12-20 2011-07-19 Cardiac Pacemakers, Inc. Lead electrode incorporating extracellular matrix
US8874204B2 (en) 2004-12-20 2014-10-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable medical devices comprising isolated extracellular matrix
WO2009075749A1 (en) 2007-12-11 2009-06-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Lv unipolar sensing or pacing vector
EP2231004B1 (de) 2007-12-13 2018-01-03 Cardiac Pacemakers, Inc. Supraventrikulärer tachy-fühlender vektor
US8452396B2 (en) * 2010-12-30 2013-05-28 Medtronic, Inc. Synchronization of electrical stimulation therapy to treat cardiac arrhythmias
US20170056682A1 (en) 2014-02-24 2017-03-02 Element Science, Inc. External defibrillator
US10953234B2 (en) 2015-08-26 2021-03-23 Element Science, Inc. Wearable devices
EP3863511A4 (de) 2018-10-10 2022-04-06 Element Science, Inc. Am körper tragbares medizinprodukt mit einweg- und mehrwegkomponenten
US11766573B1 (en) * 2020-10-18 2023-09-26 Joseph Kjell Gonsalves Defibrillator with warning indicators

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263919A (en) * 1979-10-12 1981-04-28 Levin Kenneth M Heartbeat detection and artifact discrimination method and apparatus
US5014701A (en) * 1989-05-19 1991-05-14 Ventritex, Inc. Implantable cardiac defibrillator employing a digital waveform analyzer system
US5010887A (en) * 1989-11-17 1991-04-30 Siemens-Pacesetter, Inc. Noise discrimination in implantable pacemakers
US5282837A (en) * 1991-04-12 1994-02-01 Incontrol, Inc. Atrial defibrillator and method
US5433729A (en) * 1991-04-12 1995-07-18 Incontrol, Inc. Atrial defibrillator, lead systems, and method
US5348021A (en) * 1992-03-31 1994-09-20 Incontrol, Inc. Apparatus and method for reliably detecting a depolarization activation wave of the heart and atrial defibrillator utilizing same
US5312441A (en) * 1992-04-13 1994-05-17 Medtronic, Inc. Method and apparatus for discrimination of ventricular tachycardia from supraventricular tachycardia and for treatment thereof
US5207219A (en) * 1992-10-23 1993-05-04 Incontrol, Inc. Atrial defibrillator and method for providing interval timing prior to cardioversion
SE9203171D0 (sv) * 1992-10-28 1992-10-28 Siemens Elema Ab Anordning foer identifiering av atriell depolarisation

Also Published As

Publication number Publication date
US5584864A (en) 1996-12-17
EP0687479A3 (de) 1998-09-23
CA2150048A1 (en) 1995-12-15
CA2150048C (en) 2001-04-10
DE69533344D1 (de) 2004-09-16
ATE273046T1 (de) 2004-08-15
EP0687479B1 (de) 2004-08-11
AU2161695A (en) 1995-12-21
EP0687479A2 (de) 1995-12-20
AU684353B2 (en) 1997-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69533344T2 (de) Synchronisationssystem für die Kardiovertierung
DE69533345T2 (de) Vorhof-Defibrillator und Verfahren, zur Ausrüstung eines Zeitschalters mit doppelter Rücksetzschaltung
DE60315485T2 (de) Vorrichtung zur detektion der r-welle des herzens in einer unterhaut-ekg-wellenform
DE69921441T2 (de) Vorhof-kardiovertierer sowie anordnung zur anzeige von vorhof-tachyarrythmie mittels fensterdiskriminator
DE69724863T2 (de) Vorrichtung zur Erkennung einer Herzarrhythmie
DE60122820T2 (de) Vorrichtung zur Verringerung der Effekte von evozierten Potentialen bei Polarisationsmessungen in einem Herzschrittmachersystem mit automatischer Erfassung des Einfanges
DE69734454T2 (de) Vorhofdefibrillationsanordnung mit zwei stromwegen
DE60201679T2 (de) System zur regelung des herzrhythmus mit auswahl der elektroden
DE69727745T2 (de) Herzschrittmacher mit Sicherheitsstimulation
DE60016276T2 (de) Klassifikation von signalen mit einem kreuzkanal-timing-algorithmus
DE69826530T2 (de) Anti-arrhytmischer vorhofsschrittmacher
DE60020514T2 (de) Verfahren zur Unterscheidung von im Herzen erfassten elektrischen Ereignissen und entsprechendes System
DE60220751T2 (de) Herzschrittmacher mit verbesserter Einfangsbestätigung
DE69633957T2 (de) Implantierbares Gerät zur Antitachykardierierung
DE69720058T2 (de) Vorrichtung für diagnose und behandlung von arrhytmien
DE3321695C2 (de) Elektrostimulations-Vorrichtung zum Behandeln von Herzarrhythmien
DE69333006T2 (de) Implantierbarer herzschrittmacher mit system zur automatischen erkennung einer erfolgreichen stimulation
DE69925266T2 (de) Verfahren und gerät zur behandlung von herzarhythmie
DE60022714T2 (de) Implantierbarer Herzschrittmacher
DE60108780T2 (de) Automatische erzeugung von mustern
DE69732553T2 (de) Herzschrittmacher mit verbesserter Erfassung von atrialer Fibrillation
DE69531529T2 (de) Implantierbarer kardiovertierer/defibrillator mit einer sich anpassenden refraktärzeit
DE69919983T2 (de) System zum einleiten von herzkammerflimmern unter verwendung von nahfeldwellenabtastung
DE60319223T2 (de) Vorrichtung zur verhütung von arrhythmie-häufungen unter verwendung von schnellgang-impulsgebung
DE69821667T2 (de) Kardioverter zur Behandlung von Vorhofflattern

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee