DE69720058T2 - Vorrichtung für diagnose und behandlung von arrhytmien - Google Patents

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    • A61N1/3688—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential comprising more than one electrode co-operating with different heart regions configured for switching the pacing mode, e.g. from AAI to DDD

Description

  • Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen, die Tachyarrhythmien (schnelle Herzrhythmen) erfassen und/oder behandeln, und insbesondere das Stabilisieren der ventrikulären Rate während einer atrialen bzw. atriellen Fibrillation (Vorhofflimmern).
  • In Zusammenhang mit der Doppelkammerstimulation wurde eine Vielzahl von Modusumschaltmerkmalen entwickelt, die einen übermäßig schnellen atriellen Rhythmus erfassen und ansprechend darauf bewirken, daß der Schrittmacher von einem atriellen, synchronisierten Stimulationsmodus, wie DDD, zu einem nichtsynchronisierten Modus, wie VVI oder DDI, umschaltet. Solche Modusumschaltmerkmale sind in US-A-5 144 949 von Olson, in US-A-5 318 594 von Limousin u. a., in US-A-4 944 298 von Sholder, in US-A-5 292 340 von Crosby u. a. und in US-A-4 932 406 von Berkovits offenbart. Bei diesen Vorrichtungen besteht der Hauptzweck des Modusschalters darin zu verhindern, daß der Schrittmacher eine nichtphysiologische atrielle Rate verfolgt. Leider richten sich diese Modusumschaltmechanismen nicht auf das Problem ungeeignet hoher, unregelmäßiger ventrikulärer Rhythmen, die häufig, insbesondere bei Vorhandensein einer atriellen Fibrillation, auftreten.
  • Wie im Artikel "Rate Stabilization by Right Ventricular Pacing in Patients With Atrial Fibrillation" von Wittkampf u. a., veröffentlicht in PACE, Band 9, Nov.–Dez. 1986, Teil II, S. 1147–1153 offenbart ist, haben diese schnellen, veränderlichen ventrikulären Rhythmen negative hämodynamische Konsequenzen. Im Artikel von Wittkampf wird daher eine VVI-Stimulation mit einer selbstanpassenden Stimulationsrate vorgeschlagen, die so ausgewählt ist, daß sie dazu führt, daß 91% aller Herzschläge stimuliert werden. Der Artikel sagt aus, daß dieses Verfahren stabile ventrikuläre Raten bei Vorhandensein einer atriellen Fibrillation bei einer nur mäßigen Erhöhung der Gesamtrate bietet. Ein Doppelkammerschrittmacher, der das gleiche Problem adressiert, ist im Greenhut u. a. erteilten US-Patent US-A-5 480 413 offenbart. Diese Vorrichtung erfaßt das Vorhandensein einer atriellen Tachyarrhythmie und eines gleichzeitigen unregelmäßigen ventrikulären Herzschlags und erhöht die ventrikuläre Stimulationsrate, bis der ventrikuläre Rhythmus regelmäßig gemacht wurde. Diese beiden Verfahren aus dem Stand der Technik arbeiten durch Analysieren einer Reihe vorhergehender ventrikulärer Herzschläge und durch allmähliches Modulieren der Stimulationsrate, bis ein stabiler ventrikulärer Rhythmus erreicht wurde.
  • In US-A-4 941 471 von Mehra u. a. und in US-A-5 545 185 von Denker sind Schrittmacher offenbart, die dafür ausgelegt sind, die bei PVCs auftretenden Kurz-Lang-Herzschlagintervallmuster zu verhindern, die häufig mit dem Einsetzen ventrikulärer Tachyarrhythmien verbunden sind. Diese Schrittmacher modulieren anders als jene in den Entgegenhaltungen von Wittkampf und Greenhut das Stimulationsintervall herzschlagweise, um ein Stimulationsintervall bereitzustellen, das etwas länger ist als das vorhergehende natürliche Intervall. Im Patent von Mehra ist die Stimulationsmodalität als durchgehend aktiviert offenbart. Im Patent von Denker wird die Stimulationsmodalität nur beim Erfassen eines Lang-Kurz-Intervallmusters aktiviert.
  • In US-A-5 114 949 ist ein Schrittmacher offenbart, bei dem nach dem Erfassen einer supraventrikulären Tachyarrhythmie der ventrikuläre Impulsgenerator in einem ventrikulären Ratenstabilisierungsmodus betrieben wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modusumschaltmerkmal, das dafür ausgelegt ist, die ventrikuläre Herzrate während der atrialen bzw. atriellen Fibrillation zu stabilisieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet die Vorrichtung nominell in einem atriellen, synchronisierten Stimulationsmodus, wie DDD, DDDR, VDD oder VDDR. Ansprechend auf das Erfassen atrieller Rhythmusmerkmale, die mit einer atriellen Fibrillation übereinstimmen, schaltet die Vorrichtung in einen nichtatriellen, synchronisierten, ventrikulären Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus um, wobei die ventrikuläre Grundstimulationsrate auf der Grundlage vorhergehender natürlicher oder stimulierter ventrikulärer Herzschlagintervalle herzschlagweise moduliert wird, um das Stimulationsintervall in Richtung eines gewünschten vorgegebenen Ratenstabilisierungs-Zielstimulationsintervalls einzustellen, das typischerweise kleiner ist als das programmierte Grundstimulationsintervall der Vorrichtung. Das vorgegebene Ziel-Ratenstabilisierungsintervall kann durch ein Stimulationsintervall ersetzt werden, das durch einen physiologischen Sensor bestimmt wird, falls einer bereitgestellt ist. Während der ventrikuläre Ratenstabilisierungsmodus wirksam ist, wird das aktuelle Stimulationsintervall gleich dem vorhergehenden natürlichen oder stimulierten Intervall gesetzt, wobei ein Inkrement angewendet wird, wenn das vorhergehende Intervall kleiner ist als das gewünschte oder angestrebte Stimulationsintervall, was typischerweise der Fall ist, oder wobei ein Dekrement angewendet wird, wenn das vorhergehende Intervall größer ist als das gewünschte Stimulationsintervall. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stimuliert die Vorrichtung sowohl die Atrien als auch die Ventrikel in einem DDI-Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus, wobei das ventrikuläre Stimulationsintervall moduliert wird.
  • Die Vorrichtung bleibt, solange die atriellen Rhythmusmerkmale mit einer atriellen Fibrillation vereinbar bleiben, und eine vorgegebene Zeit danach im ventrikulären Ratenstabilisierungsmodus. Nach dem Verstreichen dieser vorgegebenen Zeit verläßt die Vorrichtung den ventrikulären Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kehrt die Vorrichtung zu einem atriellen, synchronisierten Modus zurück und erhöht ihre Grundstimulationsrate allmählich herzschlagweise, bis die Grundstimulationsrate erreicht wurde. Die Erfindung sieht einen Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus vor, in den beim Erfassen atrieller Rhythmusmerkmale, die mit einer atriellen Fibrillation übereinstimmen, automatisch eingetreten wird, wobei der ventrikuläre Herzrhythmus stabilisiert wird, ohne daß ein vorgegebener Prozentsatz stimulierter Herzschläge oder ein anderes Maß einer ventrikulären Ratenstabilität erforderlich wäre.
  • Das Modusumschaltmerkmal wird nachstehend in Zusammenhang mit einem Doppelkammer-Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillator beschrieben, es wird jedoch angenommen, daß es auch in Zusammenhang mit anderen Typen von Antiarrhythmievorrichtungen und bei Herzschrittmachern, die keine anderen Arrhythmie-ausgelösten Therapien aufweisen, wertvoll ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators eines Typs, der zur Verwendung beim Verwirklichen der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit einem menschlichen Herzen geeignet ist.
  • 2 zeigt ein schematisches Funktionsdiagramm eines implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators, in dem die Erfindung verwirklicht werden kann.
  • 3 zeigt die Grundzeitintervalle, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Klassifizieren von Herzereignissequenzen verwendet werden.
  • 4 zeigt das von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Klassifizieren von Herzereignissequenzen verwendete Klassifizierungssystem.
  • 5 ist eine Tabelle, in der die Arbeitsweise einer kontinuierlichen Erkennungsmaschine dargestellt ist, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um eine Klassifizierung von Herzereignissequenzen nach dem in 4 dargestellten System zu erreichen.
  • 6 ist eine Tabelle, in der die Arbeitsweise einer kontinuierlichen Erkennungsmaschine dargestellt ist, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten eines normalen Sinusrhythmus oder einer Sinustachykardie auf der Grundlage von Reihen von Herzereignissequenzen, die unter Verwendung der in 5 dargestellten kontinuierlichen Erkennungsmaschine klassifiziert wurden, zu identifizieren.
  • 7 ist eine Tabelle, in der die Arbeitsweise einer kontinuierlichen Erkennungsmaschine dargestellt ist, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten eines normalen Sinusrhythmus oder einer Sinustachykardie bei Vorhandensein einer Fernfeld-R-Zacken-Messung im Atrium auf der Grundlage von Reihen von Herzereignissequenzen, die unter Verwendung der in 5 dargestellten kontinuierlichen Erkennungsmaschine klassifiziert wurden, zu identifizieren.
  • 8 ist eine Tabelle, in der die Arbeitsweise einer zweiten kontinuierlichen Erkennungsmaschine dargestellt ist, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten einer atriellen Fibrillation oder eines Vorhofflatterns auf der Grundlage von Reihen von Herzereignissequenzen, die unter Verwendung der in 5 dargestellten kontinuierlichen Erkennungsmaschine klassifiziert wurden, zu identifizieren.
  • 9 ist eine Tabelle, in der die Arbeitsweise einer kontinuierlichen Erkennungsmaschine dargestellt ist, die von einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten einer AV-Knotentachykardie auf der Grundlage von Reihen von Herzereignissequenzen, die unter Verwendung der in 5 dargestellten kontinuierlichen Erkennungsmaschine klassifiziert wurden, zu identifizieren.
  • 10 ist ein Funktionsflußdiagramm, in dem die Arbeitsweise des von der vorliegenden Erfindung verwendeten Herzrhythmus-Klassifizierungsverfahrens dargestellt ist.
  • 11 ist ein Funktionsflußdiagramm, in dem die Wechselwirkung der verschiedenen Regeln zum Einleiten und Verhindern von Antiarrhythmietherapien dargestellt ist.
  • 12 ist ein Diagramm, in dem die Arbeitsweise des Nachweiszählers für eine atrielle Fibrillation bzw. eine atrielle Tachykardie dargestellt ist.
  • Die 13 und 14 zeigen Aspekte des bevorzugten Modusumschaltmerkmals gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1. Offenbarung einer Vorrichtung, in der die vorliegende Erfindung verwirklicht werden kann
  • 1 zeigt einen Defibrillator und einen Leitungssatz zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die ventrikuläre Leitung weist einen langgestreckten isolierenden Leitungskörper 16 auf, der drei konzentrische spulenförmige Leiter aufweist, die voneinander durch rohrförmige Isoliermäntel getrennt sind. Neben dem distalen Ende der Leitung befinden sich eine Ringelektrode 24, eine ausstreckbare Helixelektrode 26, die zurückziehbar innerhalb eines isolierenden Elektrodenkopfs 28 angebracht ist, und eine langgestreckte Spulenelektrode 20. Jede der Elektroden ist mit einem der spulenförmigen Leiter innerhalb des Leitungskörpers 16 gekoppelt. Die Elektroden 24 und 26 werden zur Herzstimulation und zum Messen ventrikulärer Depolarisationen verwendet. Am proximalen Ende der Leitung befindet sich ein gegabelter Verbinder 14, der drei elektrische Verbinder aufweist, die jeweils mit einem der spulenförmigen Leiter gekoppelt sind. Die Defibrillationselektrode 20 kann aus Platin, einer Platinlegierung oder anderen Materialien hergestellt sein, von denen bekannt ist, daß sie bei implantierbaren Defibrillationselektroden verwendbar sind, und sie kann eine Länge von etwa 5 cm aufweisen.
  • Die atrielle Leitung bzw. SVC-Leitung weist einen langgestreckten isolierenden Leitungskörper 15 auf, der drei konzentrische spulenförmige Leiter aufweist, die voneinander durch rohrförmige Isoliermäntel getrennt sind, welche dem Aufbau der ventrikulären Leitung entsprechen. Neben dem J-förmigen distalen Ende der Leitung befinden sich eine Ringelektrode 21 und eine ausstreckbare Helixelektrode 17, die innerhalb eines isolierenden Elektrodenkopfs 19 zurückziehbar angebracht ist. Jede der Elektroden ist mit einem der spulenförmigen Leiter innerhalb des Leitungskörpers 15 gekoppelt. Die Elektroden 17 und 21 werden zur atriellen Stimulation und zum Messen atrieller Depolarisationen verwendet. Eine langgestreckte Spulenelektrode 23 ist proximal zur Elektrode 21 bereitgestellt und mit dem dritten Leiter innerhalb des Leitungskörpers 15 gekoppelt. Die Elektrode 23 weist vorzugsweise eine Länge von 10 cm oder mehr auf und ist so konfiguriert, daß sie sich vom SVC zur Trikuspidalklappe hin erstreckt. Gemäß einer von den Erfindern getesteten bevorzugten Ausführungsform befanden sich etwa 5 cm der Elektrode für das rechte Atrium bzw. der SVC-Elektrode im rechten Atrium, wobei sich die restlichen 5 cm im SVC befanden. Am proximalen Ende der Leitung befindet sich ein gegabelter Verbinder 13, der drei elektrische Verbinder aufweist, die jeweils mit einem der spulenförmigen Leiter gekoppelt sind.
  • Die Koronarsinusleitung weist einen langgestreckten isolierenden Leitungskörper 6 auf, der einen spulenförmigen Leiter aufweist, welcher mit einer langgestreckten, spulenförmigen Defibrillationselektrode 8 gekoppelt ist. Die in unterbrochenen Umrißlinien dargestellte Elektrode 8 befindet sich im Koronarsinus und in der großen Vene des Herzens bzw. der großen Herzvene. Am proximalen Ende der Leitung befindet sich ein Verbinderstecker 4, der einen elektrischen Leiter aufweist, welcher mit dem spulenförmigen Leiter gekoppelt ist. Die Elektrode 8 für den Koronarsinus bzw. die große Vene kann etwa 5 cm lang sein.
  • Ein implantierbarer Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillator 10 ist in Kombination mit den Leitungen dargestellt, wobei die Leitungsverbinderanordnungen 4, 13 und 14 in den Verbinderblock 12 eingeführt sind. Wahlweise kann die Isolation des nach außen weisenden Abschnitts des Gehäuses 11 des Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators 10 unter Verwendung einer Kunststoffbeschichtung, beispielsweise Parylen oder Silikongummi, bereitgestellt werden, welche gegenwärtig bei manchen unipolaren Herzschrittmachern eingesetzt werden. Der nach außen weisende Abschnitt kann stattdessen jedoch auch unisoliert gelassen werden, oder es kann eine andere Unterteilung zwischen dem isolierten und dem nichtisolierten Abschnitt eingesetzt werden. Der nichtisolierte Abschnitt des Gehäuses 11 dient wahlweise als eine subkutane Defibrillationselektrode, die zum Defibrillieren der Atrien oder der Ventrikel verwendet wird. Natürlich kann der dargestellte Leitungssatz auch durch andere Leitungskonfigurationen und Elektrodenanordnungen ersetzt werden. Beispielsweise können atrielle Defibrillationselektroden und Meßelektroden zur Koronarsinusleitung oder zur rechten ventrikulären Leitung hinzugefügt werden, statt daß sie an einer getrennten atriellen Leitung angeordnet werden, wodurch ein Zweileitungssystem ermöglicht wird.
  • 2 ist ein schematisches Funktionsdiagramm eines implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators, in dem die vorliegende Erfindung nutzbringend angewendet werden kann. Dieses Diagramm sollte als Beispiel für den Typ der Vorrichtung angesehen werden, in dem die Erfindung verwirklicht werden kann, und nicht als einschränkend verstanden werden, weil angenommen wird, daß die Erfindung nutzbringend in einer großen Vielfalt von Vorrichtungsimplementierungen verwirklicht werden kann, welche Vorrichtungen, welche Therapien zum Behandeln atrieller Arrhythmien bzw. Vorhofarrhythmien statt ventrikulärer Arrhythmien oder zusätzlich zu diesen bereitstellen, Kardioverter und Defibrillatoren, welche keine Antitachykardie-Stimulationstherapien bereitstellen, Antitachykardieschrittmacher, die keine Kardioversion oder Defibrillation bereitstellen, und Vorrichtungen, welche verschiedene Formen von Antiarrhythmietherapien, wie eine Nervenstimulation oder eine Arzneimittelverabreichung, ausführen, einschließen.
  • Die Vorrichtung ist mit einem Leitungssystem versehen, welches Elektroden aufweist, die den in 1 dargestellten entsprechen können. Es können natürlich alternative Leitungssysteme austauschend verwendet werden. Falls die Elektrodenkonfiguration aus 1 eingesetzt wird, ergibt sich die folgende Entsprechung zu den dargestellten Elektroden. Eine Elektrode 311 entspricht der Elektrode 11, und sie ist der nichtisolierte Abschnitt des Gehäuses des implantierbaren Schrittmachers/Kardioverters/Defibrillators. Eine Elektrode 320 entspricht der Elektrode 20 und ist eine Defibrillationselektrode, die sich im rechten Ventrikel befindet. Eine Elektrode 310 entspricht der Elektrode 8 und ist eine Defibrillationselektrode, die sich im Koronarsinus befindet. Eine Elektrode 318 entspricht der Elektrode 23 und ist eine Defibrillationselektrode, die sich in der oberen Hohlvene befindet. Elektroden 324 und 326 entsprechen den Elektroden 24 und 26 und werden zum Messen und Stimulieren im Ventrikel verwendet. Elektroden 317 und 321 entsprechen den Elektroden 19 und 21 und werden zum Stimulieren und zum Messen im Atrium verwendet.
  • Die Elektroden 310, 311, 318 und 320 sind mit einer Hochspannungsausgabeschaltung 234 gekoppelt. Die Elektroden 324 und 326 sind mit einem R-Zacken-Verstärker 200 gekoppelt, der vorzugsweise die Form eines Verstärkers mit automatischer Verstärkungssteuerung annimmt, welcher als Funktion der gemessenen R-Zacken-Amplitude eine einstellbare Meßschwelle bereitstellt. Ein Signal wird immer dann auf der R-Ausgabeleitung 202 erzeugt, wenn das zwischen den Elektroden 324 und 326 gemessene Signal die vorliegende Meßschwelle übersteigt.
  • Die Elektroden 317 und 321 sind mit dem P-Zacken-Verstärker 204 gekoppelt, der vorzugsweise auch die Form eines Verstärkers mit automatischer Verstärkungssteuerung annimmt, welcher als Funktion der gemessenen R-Zacken-Amplitude eine einstellbare Meßschwelle bereitstellt. Ein Signal wird immer dann auf der P-Ausgabeleitung 206 erzeugt, wenn das zwischen den Elektroden 317 und 321 gemessene Signal die vorliegende Meßschwelle übersteigt. Die allgemeine Arbeitsweise des R-Zacken-Verstärkers 200 und des P-Zacken-Verstärkers 204 kann derjenigen entsprechen, die im am 2. Juni 1992 Keimel u. a. erteilten US-Patent US-A-5 117 824 mit dem Titel "Apparatus for Monitoring Electrical Physiologic Signals" offenbart ist.
  • Die Schaltmatrix 208 wird verwendet, um auszuwählen, welche der verfügbaren Elektroden mit dem Breitbandverstärker 210 (0,5–200 Hz) zur Verwendung bei der digitalen Signalanalyse gekoppelt werden. Die Auswahl der Elektroden wird über einen Daten-/Adreßbus 218 gesteuert, wobei diese Auswahlen nach Wunsch geändert werden können. Signale von den Elektroden, die zum Koppeln mit dem Bandpaßverstärker 210 ausgewählt werden, werden einem Multiplexer 220 zugeführt und danach vom A/D-Wandler 222 in digitale Mehrbitsignale umgewandelt, um von der Direktspeicherzugriffs-Schaltung 228 gesteuert im Direktzugriffsspeicher 226 gespeichert zu werden. Der Mikroprozessor 224 kann digitale Signalanalysetechniken verwenden, um die im Direktzugriffsspeicher 226 gespeicherten digitalisierten Signale zu charakterisieren, um den Herzrhythmus des Patienten zu erkennen und zu klassifizieren, wobei beliebige der zahlreichen auf dem Fachgebiet bekannten Signalverarbeitungsverfahren eingesetzt werden.
  • Der restliche Teil der Schaltungsanordnung ist dem Bereitstellen von Herzstimulations-, Kardioversions- und Defibrillationstherapien gewidmet, und er kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auf dem Fachgebiet bekannten Schaltungsanordnungen entsprechen. Nachstehend wird eine als Beispiel dienende Vorrichtung zum Erreichen von Stimulations-, Kardioversions- und Defibrillationsfunktionen offenbart. Die Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers weist programmierbare digitale Zähler auf, welche die Grundzeitintervalle steuern, die DDD, VVI, DVI, VDD, AAI, DDI und anderen Modi der Einzel- und Doppelkammerstimulation entsprechen, wie auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist. Die Schaltungsanordnung 212 steuert auch Escapeintervalle, die mit einer Antitachyarrhythmiestimulation im Atrium und im Ventrikel verbunden sind, wobei beliebige auf dem Fachgebiet bekannte Antitachyarrhythmie-Stimulationstherapien verwendet werden.
  • Von der Stimulationsschaltungsanordnung 212 definierte Intervalle schließen atrielle und ventrikuläre Stimulations-Escapeintervalle, die Refraktärperioden, während derer gemessene P-Zacken und R-Zacken unwirksam sind, um die Zeitsteuerung der Escapeintervalle und die Impulsbreiten der Stimulationsimpulse neu einzuleiten, ein. Die Dauern dieser Intervalle werden ansprechend auf gespeicherte Daten im Speicher 226 vom Mikroprozessor 224 bestimmt und über den Adreß-/Datenbus 218 zur Stimulationsschaltungsanordnung 212 übertragen. Die Stimulationsschaltungsanordnung 212 bestimmt, vom Mikroprozessor 224 gesteuert, auch die Amplitude der Herzstimulationsimpulse.
  • Während des Stimulierens werden die Escapeintervallzähler innerhalb der Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers beim Messen von R-Zacken und P-Zacken, wie durch Signale auf den Leitungen 202 und 206 angegeben wird, und in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Stimulationsmodus bei der Zeitablauf-Auslösererzeugung der Stimulationsimpulse durch die Schrittmacher-Ausgangs schaltungen 214 und 216, die mit den Elektroden 317, 321, 324 und 326 gekoppelt sind, zurückgesetzt. Die Escapeintervallzähler werden auch bei der Erzeugung von Stimulationsimpulsen zurückgesetzt und steuern dadurch den Grundzeitablauf der Herzstimulationsfunktionen einschließlich der Antitachyarrhythmiestimulation.
  • Die Dauern bzw. Längen der von den Escapeintervall-Zeitgebern definierten Intervalle werden über den Daten/Adreßbus 218 vom Mikroprozessor 224 bestimmt. Der Zählwert, der in den Escapeintervallzählern vorhanden ist, wenn sie durch gemessene R- und P-Zacken zurückgesetzt werden, kann zum Messen der Dauern der R-R-Intervalle, P-P-Intervalle, P-R-Intervalle und R-P-Intervalle verwendet werden, wobei diese Messungen im Speicher 226 gespeichert werden und in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um das Auftreten einer Vielzahl von Tachyarrhythmien zu diagnostizieren, wie nachstehend in näheren Einzelheiten erörtert wird.
  • Der Mikroprozessor 224 arbeitet als eine unterbrechungsgesteuerte Vorrichtung, und er spricht auf Unterbrechungen von der Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers an, die dem Auftreten von gemessenen P- und R-Zacken und der Erzeugung von Herzstimulationsimpulsen entsprechen. Diese Unterbrechungen werden über den Daten/Adreßbus 218 zugeführt. Alle erforderlichen mathematischen Berechnungen, welche vom Mikroprozessor 224 auszuführen sind, und alle Aktualisierungen der Werte oder Intervalle, die von der Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers gesteuert werden, treten nach solchen Unterbrechungen auf. Der Mikroprozessor 224 weist einen zugeordneten ROM auf, in dem sich das seinen Betrieb steuernde gespeicherte Programm befindet, wie nachstehend beschrieben wird. Ein Teil des Speichers 226 (4) kann als mehrere Umlaufpuffer konfiguriert werden, die Reihen gemessener Intervalle halten können, welche ansprechend auf das Auftreten einer Stimulations- oder Meßunterbrechung analysiert werden können, um zu bestimmen, ob das Herz des Patienten gegenwärtig eine atrielle oder ventrikuläre Tachyarrhythmie aufweist.
  • Das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Arrhythmieerfassungsverfahren kann Tachyarrhythmieerfassungsalgorithmen aus dem Stand der Technik aufweisen. Wie nachstehend beschrieben wird, wird die gesamte Methodologie zur Erfassung ventrikulärer Arrhythmien bei gegenwärtig erhältlichen Schrittmachern/Kardiovertern/Defibrillatoren von Medtronic als Teil des in der offenbarten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Arrhythmieerfassungs- und -klassifizierungsverfahrens eingesetzt. Jedes der auf dem Fachgebiet bekannten verschiedenen Arrhythmieerfassungsverfahren, die vorstehend im Abschnitt Hintergrund der Erfindung erörtert wurden, könnte jedoch auch nutzbringend bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden.
  • Falls eine atrielle oder ventrikuläre Tachyarrhythmie erfaßt wird und eine Antitachyarrhythmie-Stimulationsart erwünscht ist, werden geeignete Zeitintervalle zum Steuern der Erzeugung von Antitachyarrhythmie-Stimulationstherapien vom Mikroprozessor 224 in die Zeitgeber- und Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers geladen, um die Arbeitsweise der darin vorhandenen Escapeintervallzähler zu steuern und Refraktärperioden zu definieren, während derer die Erfassung von R- und P-Zacken unwirksam ist, um die Escapeintervallzähler wieder auszulösen. Alternativ kann auch eine Schaltungsanordnung zum Steuern des Zeitablaufs und der Erzeugung von Antitachykardie-Stimulationsimpulsen verwendet werden, die im Berkovits u. a. am 25. März 1986 erteilten US-Patent US-A-4 577 633, im Pless u. a. am 14. November 1989 erteilten US-Patent US-A-4 880 005, im Vollmann u. a. am 23. Februar 1988 erteilten US-Patent US-A-7 726 380 und im Holley u. a. am 13. Mai 1986 erteilten US-Patent US-A-4 587 970 beschrieben ist.
  • Falls die Erzeugung eines Kardioversions- oder Defibrillationsimpulses erforderlich ist, verwendet der Mikroprozessor 224 den Escapeintervallzähler zum Steuern des Zeitablaufs solcher Kardioversions- und Defibrillationsimpulse sowie zugeordneter Refraktärperioden. Ansprechend auf die Erfassung einer atriellen oder ventrikulären Fibrillation oder einer Tachyarrhythmie, die einen Kardioversionsimpuls erforderlich macht, aktiviert der Mikroprozessor 224 die Kardioversions-/Defibrillationssteuerschaltungsanordnung 230, welche das unter der Steuerung der Hochspannungs-Ladesteuerleitung 240 stattfindende Laden der Hochspannungskondensatoren 246, 248 über die Ladeschaltung 236 einleitet. Die Spannung an den Hochspannungskondensatoren wird über eine VCAP-Leitung 244 überwacht, welche über den Multiplexer 220 geführt wird, und sie führt ansprechend auf das Erreichen eines vom Mikroprozessor 224 festgelegten vorbestimmten Werts zur Erzeugung eines Logiksignals auf einer Cap-Full-(CF)-Leitung 254, wodurch das Laden beendet wird. Danach wird der Zeitablauf der Abgabe der Defibrillations- oder Kardioversionsimpulse von der Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers gesteuert. Nach der Ausgabe der Fibrillations- oder Tachykardietherapie führt der Mikroprozessor die Vorrichtung zur Herzstimulation zurück und wartet auf die nächste folgende Unterbrechung infolge einer Stimulation oder infolge des Auftretens einer gemessenen atriellen oder ventrikulären Depolarisation.
  • Eine Ausführungsform eines geeigneten Systems zur Abgabe und zur Synchronisation ventrikulärer Kardioversions- und Defibrillationsimpulse und zum Steuern der damit in Verbindung stehenden Zeitfunktionen ist in näheren Einzelheiten im am 23. Februar 1993 Keimel erteilten anliegenden US-Patent US-A-5 188 105 offenbart. Falls in der Vorrichtung atrielle Defibrillationsfähigkeiten vorhanden sind, können geeignete Systeme zur Abgabe und zur Synchronisation atrieller Kardioversions- und Defibrillationsimpulse und zum Steuern der damit in Verbindung stehenden Zeitfunktionen der am 29. Oktober 1992 veröffentlichten PCT-Patentanmeldung WO-A-92/18198 von Adams u. a. und dem am 23. Februar 1982 Mirowski u. a. erteilten US-Patent US-A-4 316 472 entnommen werden. Weiterhin können Hochfrequenz-Impulsstöße an die Elektroden 317 und 321 ausgegeben werden, um atrielle Tachyarrhythmien zu beenden, wie in der von Duffin u. a. eingereichten PCT-Patentveröffentlichung WO-A-95/28987 und in der von Mehra u. a. eingereichten PCT-Patentveröffentlichung WO-A-95/28988 beschrieben ist.
  • Es wird jedoch angenommen, daß jede bekannte Kardioversions- oder Defibrillationsimpuls-Steuerschaltungsanordnung in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Beispielsweise kann auch eine den Zeitablauf und die Erzeugung von Kardioversions- und Defibrillationsimpulsen steuernde Schaltungsanordnung verwendet werden, wie sie im Zipes am 24. Mai 1983 erteilten US-Patent US-A-4 384 585, im Pless u. a. erteilten, vor stehend zitierten US-Patent US-A-4 949 719 und im Engle u. a. erteilten US-Patent US-A-4 375 817 offenbart ist.
  • Bei der dargestellten Vorrichtung wird die Abgabe der Kardioversions- oder Defibrillationsimpulse, von der Steuerschaltungsanordnung 230 über den Steuerbus 238 gesteuert, von der Ausgabeschaltung 234 durchgeführt. Die Ausgabeschaltung 234 bestimmt, ob ein einphasiger oder ein zweiphasiger Impuls abgegeben wird, ob das Gehäuse 311 als Kathode oder als Anode dient, und welche Elektroden an der Abgabe des Impulses beteiligt sind. Ein Beispiel einer Ausgabeschaltungsanordnung zur Abgabe zweiphasiger Impulsbereiche kann dem Mehra erteilten vorstehend zitierten Patent und US-A-4 727 877 entnommen werden.
  • Ein Beispiel einer Schaltungsanordnung, die zum Steuern der Abgabe einphasiger Impulse verwendet werden kann, ist im Keimel am 17. November 1992 erteilten anliegenden US-Patent US-A-5 163 427 offenbart. Die Ausgabesteuerschaltungsanordnung, die im Mehra u. a. am 4. September 1990 erteilten US-Patent US-A-4 953 551 oder im Winstrom am 31. Januar 1989 erteilten US-Patent US-A-4 800 883 offenbart ist, kann jedoch auch in Zusammenhang mit einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Abgabe zweiphasiger Impulse verwendet werden.
  • Bei modernen implantierbaren Kardiovertern/Defibrillatoren werden die jeweiligen Therapien vorab vom Arzt in die Vorrichtung programmiert, und es wird typischerweise ein Therapiemenü bereitgestellt. Beispielsweise kann bei einer anfänglichen Erfassung einer atriellen oder ventrikulären Tachykardie eine Antitachykardie-Stimulationstherapie ausgewählt werden und an die Kammer, in der die Tachykardie diagnostiziert wurde, oder an beide Kammern ausgegeben werden. Bei einer erneuten Erfassung einer Tachykardie kann eine aggressivere Antitachykardie-Stimulationstherapie vorgesehen werden. Falls wiederholte Versuche zu Antitachykardie-Stimulationstherapien fehlschlagen, kann danach ein Kardioversionsimpuls mit einem höheren Pegel ausgewählt werden. Therapien zur Tachykardiebeendigung können auch von der Rate der erfaßten Tachykardie abhängen, wobei die Aggressivität der Therapien erhöht wird, wenn die Rate der erfaßten Tachykardie zunimmt. Beispielsweise können vor der Abgabe von Kardioversionsimpulsen weniger Versuche zu einer Antitachykardiestimulation unternommen werden, falls die Rate der erfaßten Tachykardie oberhalb einer vorgegebenen Schwelle liegt. Die vorstehend in Zusammenhang mit Beschreibungen von Tachykardieerfassungs- und -behandlungstherapien aus dem Stand der Technik zitierten Entgegenhaltungen sind auch hier anwendbar.
  • Falls eine Fibrillation identifiziert wird, kann eine Hochfrequenzstoß-Stimulation, wie vorstehend erörtert wurde, als anfänglich versuchte Therapie verwendet werden. Nachfolgende Therapien können in der Abgabe von Defibrillationsimpulsen mit einer hohen Amplitude, typischerweise von mehr als 5 Joule, bestehen. Niedrigere Energieniveaus können zur Kardioversion verwendet werden. Wie im Fall gegenwärtig verfügbarer implantierbarer Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillatoren und wie in den vorstehend zitierten Entgegenhaltungen erörtert wurde, ist vorgesehen, daß die Amplitude des Defibrillationsimpulses ansprechend darauf erhöht werden kann, daß ein anfänglicher Impuls oder anfängliche Impulse die Fibrillation nicht beenden. Patente aus dem Stand der Technik, die diese zuvor festgelegten Therapiemenüs von Antitachyarrhythmietherapien aufweisen, schließen das Haluska u. a. erteilte vorstehend zitierte US-Patent US-A-4 830 006, das Vollmann u. a., erteilte US-Patent US-A-4 727 380 und das Holley u. a. erteilte US-Patent US-A-4 587 970 ein.
  • Das Arrhythmieerfassungs- und Klassifizierungssystem, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, verwendet einen mit Prioritäten versehenen Satz aufeinander bezogener Regeln zur Arrhythmieerfassung. Jede Regel enthält einen Satz von einer oder mehreren "Klauseln", die erfüllt sein müssen (Kriterien, die erfüllt sein müssen). Wenn alle Klauseln einer Regel erfüllt sind, wird angegeben, daß die Regel erfüllt ist. In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird gesagt, daß die Regel "wirksam wird". Es ist möglich, daß mehrere Regeln gleichzeitig "wirksam werden", wobei die Regel mit der höchsten Priorität Vorrang hat. Manche Regeln lösen die Ausführung einer Therapie aus, wenn sie wirksam werden. Andere Regeln unterbinden das Ausführen der Therapie, wenn sie wirksam werden. Das zu einer bestimmten Zeit auftretende Wirksamwerden der Regel mit der höchsten Priorität steuert das Verhalten der Vorrichtung. Das Wirksamwerden einer Regel, wodurch eine Therapie ausgelöst wird, wird beispielsweise durch das Wirksamwerden von Regeln höherer Priorität überschrieben, die das Ausführen der Therapie verhindern. Regeln werden unabhängig davon, ob eine Therapie von der Regel ausgelöst wird, unwirksam, wenn ihre Klauseln nicht mehr erfüllt sind.
  • Jede Regel weist einen Satz von Klauseln oder Kriterien auf, die wenn sie erfüllt sind, angeben, daß es wahrscheinlich ist, daß ein spezifizierter Herzrhythmustyp auftritt, der durch verschiedene Tachyarrhythmien, eine Sinus tachykardie und einen normalen Sinusrhythmus gegeben sein kann. Ein spezifischer Rhythmus oder eine spezifische Tachyarrhythmie kann mehr als eine zugeordnete Regel aufweisen. Die Regeln sind aufeinander bezogen, so daß ein Fortschritt in Richtung des Erfüllens der Anforderungen einer Klausel einer Regel auch der Gegenstand einer Klausel einer anderen Regel sein kann.
  • Die durch die Klauseln der verschiedenen offenbarten Regeln dargelegten spezifischen Kriterien enthalten eine Anzahl bekannter Kriterien zum Beurteilen von Herzrhythmen, einschließlich des gesamten Arrhythmieerfassungs- und Klassifizierungssystems, das im gegenwärtig verfügbaren Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillator 7219 von Medtronic eingesetzt wird, sowie Kriterien, die im Gunderson erteilten US-Patent US-A-5 330 508 offenbart sind, wie nachstehend erörtert wird. Weiterhin ist in den Klauseln verschiedener Regeln eine Anzahl neuer Beurteilungskriterien enthalten. Ein solches neues Erfassungsverfahren beruht auf der Klassifizierung der Ereignisse, die in Zusammenhang mit der Folge von zwei ventrikulären Depolarisationen auftreten, in eine begrenzte Anzahl von Ereignismustern auf der Grundlage der Anzahl und der Zeiten des Auftretens atrieller Ereignisse, die den zwei letzten ventrikulären Ereignissen vorhergehen. Ein Ereignismuster wird für jedes einzelne ventrikuläre Ereignis entwickelt, so daß aufeinanderfolgende Ereignismuster einander überlappen. Die Erfinder haben festgestellt, daß bestimmte Sequenzen von Ereignismustern stark auf bestimmte Herzrhythmustypen hindeuten. Für Herzrhythmen, bei denen dies der Fall ist, wird ein definierter Satz hinweisender Ereignismusterfolgen oder eine "Grammatik" definiert. Die Übereinstimmung des Herzrhythmus mit den Grammatiken, die verschiedenen Herzrhythmen zugeordnet sind, wird durch gleichzeitig arbeitende kontinuierliche Erkennungsmaschinen bestimmt, deren Ausgaben den Gegenstand von einer oder mehreren Klauseln innerhalb der Regelhierarchie bilden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung mit Regeln versehen, die, wenn sie erfüllt sind, das Vorhandensein einer anhaltenden atriellen Fibrillation und eines anhaltenden atriellen Flatterns angeben und ansprechend auf ihre Erfassung antiatrielle Fibrillations- oder antiatrielle Tachykardietherapien ausführen. Diese Regeln enthalten einen Satz verschiedener neuer Klassifikationskriterien unter Einschluß eines Zählers für den Nachweis atrieller Fibrillationen bzw. atrieller Tachykardien, der herzschlagweise inkrementiert und dekrementiert wird und mit einem definierten Schwellenzählwert oder mit definierten Schwellenzählwerten verglichen wird, welche als auf eine atrielle Fibrillation oder eine atrielle Tachykardie hinweisend angesehen werden. Die atrielle Rate und die atrielle Regelmäßigkeit werden auch überwacht, und eine atrielle Fibrillation oder eine atrielle Tachykardie wird vorläufig erfaßt, wenn der Nachweiszähler bei oder oberhalb eines solchen Schwellenwerts liegt und der atrielle Rhythmus definierte Ratenzonenkriterien erfüllt, die mit einer atriellen Fibrillation oder einer atriellen Tachykardie verbunden sind. Wenn sowohl der Ereigniszählwert als auch die Ratenzonenkriterien erfüllt werden, wird die vorhandene Arrhythmie vorläufig als atrielle Fibrillation oder atrielle Tachykardie bestimmt, was davon abhängt, welche Ratenzonenkriterien erfüllt sind. Es wird dann ein Zeitgeber für eine anhaltende atrielle Fibrillation bzw. atrielle Tachykardie initialisiert, welcher Zeittakte ausgibt, bis der Abschluß der atriellen Tachyarrhythmie erfaßt wurde. Die Zeitdauer seit der vorläufigen Erfassung einer atriellen Tachyarrhythmie wird fortlaufend mit einem oder mehreren Minimaldauerwerten verglichen, die der als gegenwärtig auftretend bestimmten atriellen Tachyarrhythmie und/oder der nächsten geplanten Therapie für eine solche Arrhythmie zugeordnet sind. Falls die Zeitdauer seit der vorläufigen Erfassung der atriellen Arrhythmie den anwendbaren Minimaldauerwert erfüllt oder übersteigt und auch andere zugeordnete Kriterien erfüllt werden, wird die nächste geplante antiatrielle Arrhythmietherapie ausgeführt.
  • Zusätzliche zugeordnete Kriterien, die als Vorbedingung für die Ausführung atrieller Antitachyarrhythmietherapien erfüllt werden müssen, können das Verstreichen eines minimalen Intervalls seit der letzten ausgeführten Therapie, der keine erfaßte Beendigung einer atriellen Tachyarrhythmie folgte, eine Bestätigung, daß die letzten Herzzyklen keine Rückkehr zum Sinusrhythmus angeben, daß die Zeitdauer seit der vorläufigen Erfassung der atriellen Tachyarrhythmie geringer ist als ein maximaler Dauerwert, und die Tageszeit, die einem vordefinierten Zeitbereich entspricht und/oder kleiner ist als eine vorgegebene Anzahl atrieller Antitachyarrhythmietherapien, die in einem vorhergehenden Zeitraum ausgeführt worden sind, einschließen.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, wird bei jedem ventrikulären Ereignis der Zeitablauf der atriellen und ventrikulären Ereignisse, die während der vorhergehenden zwei R-R-Intervalle auftreten, analysiert, um einen "Mustercode" zu entwickeln. 3 zeigt die verschiedenen definierten Zeitintervalle, die verwendet werden, um die Mustercodes zu entwickeln. Jedes der zwei R-R-Intervalle ist in vier Zonen eingeteilt, wobei Zone 1 die ersten 50 Millisekunden nach dem das R-R-Intervall einleitenden ventrikulären Ereignis umfaßt und sich Zone 2 vom Ende der Zone 1 bis halbwegs über das R-R-Intervall erstreckt. Zone 3 erstreckt sich von halbwegs über das R-R-Intervall bis zu 80 Millisekunden vor dem das R-R-Intervall beendenden ventrikulären Ereignis, und Zone 4 enthält die letzten 80 Millisekunden des R-R-Intervalls.
  • Zum Bestimmen der Mustercodes wird jedem einzelnen R-R-Intervall auf der Grundlage der Anzahl des Auftretens atrieller Ereignisse während des R-R-Intervalls und ihres Orts bezüglich der vier definierten Zonen ein "Herzschlagcode" zugeordnet. Es werden drei Kriterien ausgewertet, um jedem R-R-Intervall einen Herzschlagcode zuzuweisen, wobei diese die als "P-Zählwert" bezeichnete Anzahl atrieller Ereignisse, die während des R-R-Intervalls auftreten, die Dauer des dem R-R-Intervall zugeordneten R-P-Intervalls und die Dauer des dem R-R-Intervall zugeordneten P-R-Intervalls einschließen. Das R-P-Intervall ist die in Millisekunden gemessene Zeit vom ventrikulären Anfangsereignis im R-R-Intervall bis zum ersten innerhalb des Intervalls auftretenden atriellen Ereignis, falls überhaupt. Das P-R-Intervall ist die Zeit in Millisekunden vom letzten atriellen Ereignis im R-R-Intervall, falls überhaupt, bis zum letzten ventrikulären Ereignis im R-R-Intervall. Es sei bemerkt, daß, falls mehrere atrielle Ereignisse während des R-R-Intervalls auftreten, die Summe der R-P- und P-R-Intervalle nicht gleich dem R-R-Intervall ist. Auf der Grundlage des P-Zählwerts und der Häufigkeit des Auftretens der atriellen Depolarisationen wird ein Herzschlagzählwert von null bis neun erzeugt. Der Algorithmus zum Erzeugen des Herzschlagcodes ist der folgende.
  • Falls der P-Zählwert gleich 1 ist und in der Zone 3 ein atrielles Ereignis auftritt, ist der Herzschlagcode null. Falls der P-Zählwert gleich 1 ist und das atrielle Ereignis in der Zone 1 auftritt, ist der Herzschlagcode 1. Falls der P-Zählwert gleich 1 ist und das atrielle Ereignis in der Zone 4 auftritt, ist der Herzschlagcode 2. Falls der P-Zählwert gleich 1 ist und das atrielle Ereignis in der Zone 2 auftritt, ist der Herzschlagcode 3.
  • Falls der P-Zählwert gleich 2 ist und ein atrielles Ereignis in der Zone 3, jedoch nicht in der Zone 1 auftritt, ist der Herzschlagcode 9. Falls der P-Zählwert gleich 2 ist und ein atrielles Ereignis in der Zone 3 und in der Zone 1 auftritt, ist der Herzschlagcode 4. Falls der P-Zählwert gleich 2 ist und atrielle Ereignisse in den Zonen 1 und 4 auftreten, ist der Herzschlagcode 5. Alle anderen R-R-Intervalle, die zwei atrielle Ereignisse enthalten, führen zu einem Herzschlagcode von 6.
  • Falls der P-Zählwert größer oder gleich 3 ist, ist der Herzschlagcode 8. Falls der P-Zählwert 0 ist, ist der Herzschlagcode 7.
  • Bei 10 Herzschlagcodes würde erwartet werden, daß 100 entsprechende Mustercodes für zwei R-R-Intervallsequenzen erzeugt werden. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, daß die Bibliothek von Ereignismustern vorteilhafterweise erheblich verringert werden kann, und sie haben einen Satz von 18 Mustercodes abgeleitet, wie in 4 dargestellt ist. In den Darstellungen sind zwei aufeinanderfolgende R-R-Intervalle dargestellt, wobei abwärts verlaufende Linien ventrikuläre Ereignisse angeben und aufwärts verlaufende Linien atrielle Ereignisse angeben. Die Zone 1 ist als ein kurzer horizontaler Balken dargestellt, der vom ersten ventrikulären Ereignis in jedem R-R-Intervall ausgeht. Die Zone 4 ist als ein kurzer horizontaler Balken dargestellt, der sich vom letzten ventrikulären Ereignis in jedem R-R-Intervall zurück erstreckt. Eine sich vertikal erstreckende gepunktete Linie gibt die Teilungslinie zwischen Zone 2 und Zone 3 auf halbem Wege durch das R-R-Intervall an, und aufwärts verlaufende Linien, gekoppelt mit der horizontalen Basislinie, geben atrielle Ereignisse an, die in der dargestellten spezifischen Zone auftreten. Aufwärts verlaufende Linien, die oberhalb der Basislinie verlaufen, geben atrielle Ereignisse an, die in jeder der zwei Zonen, an die sie angrenzen, auftreten können.
  • Der Mustercode A, entsprechend einem Herzschlagcodepaar (0, 0), ist ein Mustercode für eine Sinustachykardie.
  • Der Mustercode B, entsprechend einem Herzschlagcode (0, 7), tritt unter anderem dann auf, wenn eine vorzeitige ventrikuläre Kontraktion auftritt und vor der nächsten atriellen Depolarisation erfaßt wird.
  • Der Mustercode C entspricht dem Herzschlagcodepaar (7, 4) oder (7, 9) und tritt unter anderem im Nachlauf isolierter PVCs auf.
  • Der Mustercode D, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (0, 4) oder (0, 9), tritt unter anderem dann auf, wenn eine isolierte vorzeitige atrielle Kontraktion ohne ein entsprechendes ventrikuläres Ereignis auftritt.
  • Der Mustercode E, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (4, 0) oder (9, 0), tritt unter anderem im Nachlauf eines isolierten PAC auf, wobei ein normaler Sinusrhythmus wiederaufgenommen wird.
  • Der Mustercode F, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (1, 1), tritt unter anderem während eines Übergangsrhythmus auf, wobei die atriellen Depolarisationen gleich nach Depolarisationen in den Ventrikeln erfaßt werden. Er tritt auch bei disassoziierten Rhythmen auf, bei denen die Atrien und die Ventrikel unabhängig, jedoch leicht außer Phase, schlagen.
  • Der Mustercode G, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (2, 2), tritt unter anderem dann auf, wenn ein Rhythmus einen Übergangsursprung aufweist, wobei ventrikuläre Depolarisationen nur kurz nach atriellen Depolarisationen erfaßt werden. Er tritt auch bei disassoziierten Rhythmen auf, bei denen die Atrien und die Ventrikel unabhängig nahezu mit der gleichen Rate, jedoch leicht außer Phase, schlagen.
  • Der Mustercode H, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (5, 7), tritt unter anderem bei Übergangsrhythmen auf, bei denen atrielle und ventrikuläre Depolarisationen dicht voneinander beabstandet, jedoch in keiner konsistenten zeitlichen Reihenfolge, gemessen werden.
  • Der Mustercode I, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (7, 5) und der Mustercode J, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (7, 1) werden beide zur Erkennung einer AV-Knoten-Wiedereintrittstachykardie verwendet.
  • Der Mustercode K, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (2, 7), tritt unter anderem während Knotenrhythmen sowie einer ventrikulären Tachykardie, einer ventrikulären Fibrillation und einem ventrikulären Flattern auf, er tritt jedoch selten, falls überhaupt, in Fällen einer atriellen Fibrillation auf.
  • Der Mustercode L, entsprechend dem Herzschlagcode (0, 2), tritt gelegentlich in Fällen einer Doppeltachykardie auf, wobei die Atrien und die Ventrikel unabhängig, jedoch außer Phase, schlagen.
  • Der Mustercode M, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (2, 0), tritt auch in diesen Situationen auf.
  • Der Mustercode N, entsprechend dem Herzschlagcodepaar (3, 3), tritt in Fällen einer ventrikulären Tachykardie mit einer retrograden Eins-zu-Eins-Leitung auf.
  • Der Mustercode O ist ein Standardmustercode, der auftritt, wenn der Mustercode keinen der vorstehenden Codes A–N entspricht, wobei die zusätzliche Bedingung auftritt, daß der P-Zählwert für das erste R-R-Intervall 1 ist und der P-Zählwert für das zweite R-R-Intervall 2 ist. Dieser Mustercode tritt häufig, unter anderen schnellen atriellen Rhythmen, bei der atriellen Fibrillation auf. Der Mustercode P ist auch ein Standardmustercode, der zugewiesen wird, wenn das Herzschlagcodepaar keinem der in Zusammenhang mit den vorstehenden Mustercodes A–N zugewiesenen Herzschlagcodepaaren entspricht, wobei ein P-Zählwert dem ersten R-R-Intervall von 2 und ein P-Zählwert dem zweiten R-R-Intervall von 1 zugewiesen ist.
  • Der Mustercode Q ist ein Standardmustercode, der an sprechend auf Herzschlagcodepaare zugewiesen wird, die keinem der vorstehenden Mustercodes A N entsprechen, wobei beide P-Zählwerte 2 sind. Ebenso wie die Mustercodes O und P gibt dieser Mustercode eine atrielle Fibrillation und/oder schnelle atrielle Rhythmen an.
  • Der Mustercode Y ist ein Standardmustercode, der allen Herzschlagcodepaaren zugewiesen wird, die nicht in einen der zuvor definierten Mustercodes A–Q fallen, in denen es in jedem R-R-Intervall mindestens ein atrielles Ereignis gibt und die Summe der zwei P-Zählwerte 3 übersteigt. Der Mustercode Z ist ein Standardmustercode, der allen Herzschlagcodepaaren zugewiesen wird, die keinem der vorstehenden Mustercodes A–Y entsprechen.
  • Wenngleich die vorstehenden Regeln als komplex erscheinen, können sie durch eine in 5 dargestellte Nachschlagetabelle sehr zweckmäßig implementiert werden, wobei die Nachschlagetabelle jedem der 100 möglichen Herzschlagcodepaare einen der festgelegten Mustercodes zuweist. Unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Nachschlagetabelle kann der Mikroprozessor innerhalb der Vorrichtung leicht und schnell den geeigneten Mustercode bestimmen, der jedem aufeinanderfolgenden ventrikulären Ereignis zugeordnet ist. Diese Mustercodes können als Zahlen gespeichert werden, wie in 4 in Klammern angegeben ist, und ihre Reihenfolge kann durch eine Software-implementierte kontinuierliche Erkennungsmaschine analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Folgen von Mustercodes definierten Grammatiken entsprechen, welche spezifischen Arrhythmien oder Gruppen von Arrhythmien entsprechen. Die Arbeitsweise der kontinuierlichen Erkennungsmaschinen zum Erreichen dieses Ergebnisses wird nachstehend in näheren Einzelheiten erörtert. Zum Verständnis der allgemeinen Arbeitsweise der Vorrichtung in Zusammenhang mit den Funktionsflußdiagrammen aus 11 muß jedoch nur verstanden werden, daß die kontinuierlichen Erkennungsmaschinen einen Zählwert ausgeben, der den Grad der Entsprechung des gemessenen Rhythmus mit den für jede Arrhythmie definierten Grammatiken angibt, und daß die Regeln zum Identifizieren der verschiedenen Arrhythmien Klauseln enthalten, die Kriterien darlegen, mit denen die ausgegebenen Zählwerte der kontinuierlichen Erkennungsmaschinen verglichen werden.
  • Mehrere der Regeln verwenden kontinuierliche Erkennungsmaschinen, die durch den Mikroprozessor implementiert sind, welcher Folgen von Mustercodes oder Herzschlagcodes, wenn sie bei jedem ventrikulären Ereignis erzeugt werden, auf eine zugeordnete Nachschlagetabelle anwendet. Jede Nachschlagetabelle definiert einen Satz sequentieller Zustände, die durch in Klammern geschriebene Nummern, beginnend mit dem Rücksetzzustand [0] angegeben werden, und einen Satz anderer definierter Zustände, die horizontal über die Tabelle angeordnet sind. Mögliche Mustercodes oder Herzschlagcodes sind vertikal aufgelistet. Beim Betrieb bestimmt der Prozessor bei jedem ventrikulären Ereignis seinen gegenwärtigen Zustand und den letzten Muster- oder Herzschlagcode. Anhand der Tabelle geht der Prozessor in den nächsten Zustand über und wartet auf den nächsten Muster- oder Herzschlagcode. Solange die Muster- oder Herzschlagcodes mit der für den fraglichen Rhythmus definierten Grammatik übereinstimmen, wird der Rücksetzzustand vermieden. Die Übereinstimmung mit der definierten Grammatik über eine längere Folge von Herzschlägen wird durch einen entsprechenden Zählwert festgelegt, der mit jedem Muster- oder Herzschlagcode, der mit der Grammatik übereinstimmt, inkrementiert werden kann, und ansprechend auf Muster- oder Herzschlagcodes, die nicht mit der Grammatik übereinstimmen, auf Null zurückgesetzt oder dekrementiert werden kann, wie durch eine Rückkehr zum Rücksetzzustand [0] angegeben wird. Der aktuelle Zählwert für jede kontinuierliche Erkennungsmaschine wird mit einem definierten Schwellenwert in einer oder mehreren Klauseln in einer oder mehreren Regeln verglichen.
  • Die kontinuierliche Erkennungsmaschine zur Erkennung einer Sinustachykardie und eines normalen Sinusrhythmus verwendet die Nachschlagetabelle aus 6 unter Verwendung sowohl einer strengen Übereinstimmung mit der Grammatik (Grundverhalten) als auch einer weniger strengen Übereinstimmung mit der Grammatik (exponentielle Abnahme), wobei Übergänge zwischen den zwei Typen von Zählerverhalten entsprechend den nachstehend dargelegten Regeln definiert sind. Die kontinuierliche Erkennungsmaschine für eine Sinustachykardie und einen normalen Sinusrhythmus verwendet einen Zählwert "CRMedST", der, ansprechend auf jeden Übergang in einen Nichtrücksetzzustand (oder ansprechend auf das erste R-R-Intervall nach einem Einschaltrücksetzen oder einem anderen Rücksetzen der Vorrichtung, wobei der Mustercode unbekannt ist) bis zu einem maximalen Zählwert, beispielsweise 13, inkrementiert wird. Bei jedem ventrikulären Ereignis werden alle CRM-Zählwerte vom Prozessor aktualisiert und mit anwendbaren Erkennungsschwellenwerten verglichen. Der Wert von CRMedST wird mit seinem entsprechenden CRM-Schwellenwert, beispielsweise 6, in einer Klausel der Regel zum Erkennen einer Sinustachykardie verglichen.
  • Falls der Mustercode, der dem aktuellen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus 6 zurücksetzt und das Zählerverhalten gegenwärtig auf "Grundverhalten" gesetzt ist, wird CRMedST auf 0 zurückgesetzt. Falls der Mustercode, der dem gegenwärtigen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus 6 zurücksetzt und das Zählerverhalten gegenwärtig auf "exponentielle Abnahme" gesetzt ist, wird CRMedST um den CRMedST-Dekrementbetrag dekrementiert. Falls CRMedST nach dem Dekrementieren kleiner als 0 ist, wird das Zählerverhalten auf "Grundverhalten" gesetzt, und CRMedST wird auf 0 gesetzt. Falls CRMedST nach dem Dekrementieren größer als 0 ist, wird der CRMedST-Dekrementbetrag entweder auf das Zweifache des aktuellen Dekrementbetrags oder auf den dekrementierten Wert von CRMedST gesetzt, was davon abhängt, welcher kleiner ist. Durch diesen Mechanismus nimmt der Dekrementbetrag in jedem aufeinanderfolgenden Fall, daß der Mustergrammatik nicht entsprochen wird, um einen Faktor Zwei zu, woraus sich eine exponentielle Abnahme des Werts von CRMedST bei aufeinanderfolgenden Fällen, in denen der Mustergrammatik nicht entsprochen wird, ergibt.
  • Falls der Mustercode, der dem aktuellen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus 6 nicht zurücksetzt oder unbekannt ist, wird der Wert von CRMedST bis zum Maximum 13 um 1 inkrementiert. Falls das CRMedST-Zählerverhalten auf "Grundverhalten" gesetzt ist und der inkrementierte Wert von CRMedST größer als der zugeordnete CRM-Schwellenwert oder gleich diesem ist, beispielsweise 6, wird das CRMedST-Zählerverhalten auf "exponentielle Abnahme" gesetzt und der CRMedST-Dekrementbetrag auf 2 gesetzt. Falls das CRMedST- Zählerverhalten auf "exponentieller Abfall" gesetzt ist und der inkrementierte Wert von CRMedST dem maximalen Zählwert gleicht, wird der CRMedST-Dekrementbetrag auf 2 gesetzt.
  • 7 zeigt die in Zusammenhang mit der kontinuierlichen Erkennungsmaschine zum Erkennen von Herzschlagcodesequenzen, die einem normalen Sinusrhythmus oder einer Sinustachykardie bei Vorhandensein einer Fernfeld-R-Zacken-Messung im Atrium entsprechen, verwendete Nachschlagetabelle. Die Regeln zum Inkrementieren und Dekrementieren des zugeordneten Zählwerts CRMedSTFR entsprechen jenen zum Inkrementieren und Dekrementieren des Werts von CRMedST, wie vorstehend erörtert wurde.
  • Falls der Herzschlagcode, der dem aktuellen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus 7 zurücksetzt und das Zählerverhalten gegenwärtig auf "Grundverhalten" gesetzt ist, wird CRMedSTFR auf 0 zurückgesetzt. Falls der Herzschlagcode, der dem aktuellen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus 7 zurücksetzt und das Zählerverhalten gegenwärtig auf "exponentielle Abnahme" gesetzt ist, wird CRMedSTFR um den CRMedSTFR-Dekrementbetrag dekrementiert. Falls nach dem Dekrementieren CRMedSTFR kleiner als 0 ist, wird das Zählerverhalten auf "Grundverhalten" gesetzt und CRMedSTFR auf 0 gesetzt. Falls nach dem Dekrementieren CRMedSTFR größer als 0 ist, wird der CRMedSTFR-Dekrementbetrag entweder auf das Zweifache des aktuellen Dekrementbetrags oder auf den dekrementierten Betrag von CRMedSTFR gesetzt.
  • Falls der Herzschlagcode, der dem aktuellen Herzschlag zugeordnet ist, die kontinuierliche Erkennungsmaschine aus
  • 7 nicht zurücksetzt oder unbekannt ist, wird der Wert von CRMedSTFR bis zum maximalen Zählwert, beispielsweise 13, um 1 inkrementiert. Falls das CRMedSTFR-Zählerverhalten auf "Grundverhalten" gesetzt ist und der inkrementierte Wert von CRMedSTFR größer oder gleich dem zugeordneten CRM-Schwellenwert von beispielsweise 6 ist, wird das CRMedSTFR-Zählerverhalten auf "exponentielle Abnahme" gesetzt und der CRMedST-Dekrementbetrag auf 2 gesetzt. Falls das CRMedSTFR-Zählerverhalten auf "exponentielle Abnahme" gesetzt ist und der inkrementierte Wert von CRMedSTFR gleich dem maximalen Zählwert ist, wird der CRMedST-Dekrementbetrag auf 2 gesetzt.
  • 8 zeigt eine Nachschlagetabelle, die von der CRM verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns zu erfassen. Der Zählwert, der der CRM zugeordnet ist, ist mit "CRMAL" bezeichnet. Der Wert von CRMAL wird in einer Klausel einer Regel zum Erkennen einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns verwendet. Diese kontinuierliche Erkennungsmaschine fordert eine strenge Übereinstimmung mit der Mustergrammatik. Der Wert von CRMAL wird ansprechend auf jeden Mustercode, der die kontinuierliche Erkennungsmaschine nicht zurücksetzt, bis zum maximalen Zählwert von beispielsweise 13 um eins inkrementiert und immer dann auf 0 zurückgesetzt, wenn die kontinuierliche Erkennungsmaschine zurückgesetzt wird.
  • 9 zeigt eine Nachschlagetabelle, die von der CRM verwendet wird, um das wahrscheinliche Auftreten einer atrioventrikulären Knotentachykardie zu erfassen. Der Zählwert, der der CRM zugeordnet ist, ist mit "CRMAVNRT" bezeichnet. Der Wert von CRMAVNRT wird in einer Klausel einer Regel zum Erkennen einer AV-Knoten-Wiedereintrittstachykardie verwendet. Der Wert von CRMAVNRT wird ansprechend auf jeden Mustercode, der die kontinuierliche Erkennungsmaschine nicht zurücksetzt, bis zum maximalen Zählwert von beispielsweise 13 um eins inkrementiert und immer dann auf 0 zurückgesetzt, wenn die kontinuierliche Erkennungsmaschine zurückgesetzt wird.
  • Zusätzlich zum Einhalten der vorstehend dargelegten definierten Grammatiken verwenden die Regeln der vorliegenden Erfindung auch Raten- und Intervall-basierte Erkennungskriterien, die gegenwärtig vom implantierbaren Schrittmacher/Kardioverter/Defibrillator vom Modell 7219 von Medtronic verwendet werden. Diese Kriterien sind in Einzelheiten im Olson erteilten US-Patent US-A-5 342 402 erörtert. Diese Kriterien werden auch nachstehend erörtert.
  • Gegenwärtig verfügbare Schrittmacher-Kardioverter-Defibrillator-Vorrichtungen, wie die von Medtronic, Inc. verfügbaren PCD-Vorrichtungen vom Modell 7219, verwenden programmierbare Fibrillationsintervallbereiche und Tachykardieerfassungs-Intervallbereiche. In diesen Vorrichtungen besteht der Intervallbereich, der als eine Fibrillation angebend festgelegt ist, aus Intervallen, die kleiner sind als ein programmierbares Intervall (VFDI), und der Intervallbereich, der als eine ventrikuläre Tachykardie angebend festgelegt ist, besteht aus Intervallen, die kleiner sind als ein programmierbares Intervall (VTDI) und größer oder gleich VFDI. R-R-Intervalle, die in diese Bereiche fallen, werden gemessen und gezählt, um einen Zählwert (VTEC) von R-R-Intervallen, die in den Intervallbereich der ventrikulären Tachykardie fallen, und einen Zählwert (VFEC) der Anzahl der Intervalle aus einer vorhergehenden Reihe einer vorgegebenen Anzahl (FEB) von Intervallen, die in den Intervallbereich der ventrikulären Fibrillation fallen, bereitzustellen. VTEC wird ansprechend auf R-R-Intervalle inkrementiert, die größer oder gleich VFDI sind, jedoch kürzer als VTDI, und er wird ansprechend auf Intervalle, die größer oder gleich VTDI sind, auf Null zurückgesetzt und ist von Intervallen unabhängig, die kleiner als VFDI sind. VTEC wird mit einem programmierten Wert (VTNID) verglichen, und VFEC wird mit einem entsprechenden programmierten Wert (VFNID) verglichen. Wenn einer der Zählwerte seinem entsprechenden programmierten Wert gleicht, diagnostiziert die Vorrichtung das Vorhandensein der entsprechenden Arrhythmie, also einer Tachykardie oder einer Fibrillation, und führt eine entsprechende Therapie, beispielsweise eine Antitachykardiestimulation, einen Kardioversionsimpuls oder einen Fibrillationsimpuls, aus. Zusätzlich kann der Arzt wahlweise fordern, daß die gemessenen R-R-Intervalle ein Kriterium eines schnellen Einsetzens erfüllen, bevor VTEC inkrementiert werden kann, und er kann wahlweise auch fordern, daß VTEC auf Null zurückgesetzt wird, falls ein Ratenstabilisierungskriterium nicht erfüllt werden sollte. Falls die Vorrichtung weiter dafür programmiert ist, das Auftreten einer schnellen ventrikulären Tachykardie zu identifizieren, dient die Erfassung der ventrikulären Fibrillation oder Tachykardie gemäß dem vorstehenden Verfahren als eine vorläufige Erfassung, die modifiziert werden kann, wie nachstehend erörtert wird. Ein als Beispiel dienender Satz von Parametern könnte beispielsweise durch VFDI = 320 ms, VFNID = 18/24 vorhergehende Intervalle, VTDI = 400 ms und VTNID = 16 Intervalle gegeben sein.
  • Zusätzlich zum vorstehend erörterten Tachykardie- und Fibrillationserfassungskriterium (VTEC >= VTNID, VFEC >= VFNID) kann die Erfassung einer Tachykardie oder die Fibrillationserfassung wahlweise auch unter Verwendung eines kombinierten Zählwerts aller eine Tachykardie oder Fibrillation angebenden Intervalle erreicht werden. Dieser kombinierte Zählwert (VFEC + VTEC) wird mit einem kombinierten Schwellenzählwert (CNID) verglichen. Falls VTEC + VFEC größer oder gleich CNID ist, prüft die Vorrichtung, ob VFEC mindestens eine vorgegebene Anzahl (beispielsweise 6) ist. Falls dies der Fall ist, prüft die Vorrichtung, wie viele von einer Anzahl (beispielsweise 8) unmittelbar vorhergehender Intervalle größer oder gleich VFDI sind. Falls eine vorgegebene Anzahl (beispielsweise 8) größer oder gleich VFDI ist, wird eine Tachykardie erfaßt, und es wird ansonsten eine ventrikuläre Fibrillation erfaßt. Falls die Vorrichtung weiterhin dafür programmiert ist, das Auftreten einer schnellen ventrikulären Tachykardie zu identifizieren, dient die Erfassung der ventrikulären Fibrillation oder Tachykardie gemäß dem vorstehenden Verfahren als eine vorläufige Erfassung, die modifiziert werden kann, wie nachstehend erörtert wird.
  • Weiterhin ist der PCD vom Modell 7219 mit einem Verfahren zum Unterscheiden einer schnellen ventrikulären Tachykardie von einer ventrikulären Fibrillation oder einer langsamen ventrikulären Tachykardie versehen. In Zusammenhang mit einer schnellen ventrikulären Tachykardieerfassung bestimmt der Arzt, ob die Erfassung einer schnellen ventrikulären Tachykardie nach einer vorläufigen Diagnose einer ventrikulären Tachykardie, nach einer vorläufigen Diagnose einer ventrikulären Fibrillation oder nach beiden auszuführen ist. Falls die Erfassung einer schnellen ventrikulären Tachykardie ermöglicht wird, werden nach der vorläufigen Erfassung einer ventrikulären Tachykardie oder Fibrillation, wie vorstehend erörtert wurde, die unmittelbar vorhergehenden gemessenen Intervalle untersucht, um zu bestimmen, ob die vorläufige Erfassung einer Fibrillation oder Tachykardie bestätigt oder berichtigt werden sollte, um eine Erfassung einer schnellen ventrikulären Tachykardie anzugeben.
  • Falls eine Erfassung einer schnellen ventrikulären Tachykardie nach einer vorläufigen Erfassung einer ventrikulären Tachykardie ermöglicht wird, wird ein Wert VFTDImax definiert, der größer oder gleich VFDI ist. Falls eine Erfassung einer, schnellen ventrikulären Tachykardie nach einer vorläufigen Erfassung einer ventrikulären Fibrillation ermöglicht wird, wird ein Wert VFTDImin definiert, der kleiner oder gleich VFDI ist. Falls eine ventrikuläre Tachykardie vorläufig erfaßt wird, werden Intervalle, die kleiner als VFTDImax sind, als eine schnelle ventrikuläre Tachykardie angebend angenommen. Falls eine ventrikuläre Fibrillation vorläufig erfaßt wird, werden Intervalle, die größer oder gleich VFTDImin sind, als eine schnelle ventrikuläre Tachykardie angebend angesehen.
  • Falls eine Fibrillation vorläufig erfaßt wurde, kann die Vorrichtung fordern, daß mindestens 7 oder alle 8 der vorhergehenden 8 Intervalle in den Intervallbereich der schnellen ventrikulären Tachykardie fallen (größer oder gleich VFTDImin), um eine schnelle ventrikuläre Tachykardie zu erfassen. Andernfalls wird die vorläufige Erfassung einer ventrikulären Fibrillation bestätigt. Falls eine ventrikuläre Tachykardie vorläufig erfaßt wird, kann die Vorrichtung nur fordern, daß mindestens 1 oder 2 der vorhergehenden 8 Intervalle in den Intervallbereich einer schnellen ventrikulären Tachykardie fallen (kleiner als VFTDImax), um eine schnelle ventrikuläre Tachykardie zu erfassen. Ansonsten wird die vorläufige Erfassung einer (langsamen) ventrikulären Tachykardie bestätigt.
  • Das gesamte Arrhythmieerfassungsverfahren des PCDs vom Modell 7219 ist in der Hinsicht nicht in der offenbarten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten, daß die vorstehend beschriebenen Kriterien zum Erfassen einer schnellen ventrikulären Tachykardie nicht verwendet werden, wobei die Kriterien zum Erfassen einer ventrikulären Tachykardie und einer ventrikulären Fibrillation als die zwei Regeln mit der niedrigsten Priorität zum Auslösen der Ausführung ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien verwendet werden. Die vorstehend beschriebenen Kriterien zur Erkennung einer schnellen Tachykardie könnten jedoch, falls erwünscht, leicht hinzugefügt werden, wobei in diesem Fall die Kriterien zur Erfassung einer ventrikulären Fibrillation, einer schnellen ventrikulären Tachykardie und einer ventrikulären Tachykardie gemäß diesem Verfahren die drei Regeln mit der niedrigsten Priorität aufweisen, die zur Erfassung ventrikulärer Tachyarrhythmien verwendet werden.
  • Das Arrhythmieerfassungs- und -klassifizierungsschema gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet auch eine Messung der R-R-Intervallveränderlichkeit, wie im Gunderson erteilten US-Patent US-A-5 330 508 offenbart ist. Die R-R-Intervallveränderlichkeit wird vom Prozessor gemessen, der die 12–18 zuvor gemessenen R-R-Intervalle in jeweils eine Breite von 10 ms aufweisende Gebiete im RAM einsortiert, die einen Bereich von 240 ms bis 2019 ms umspannen. Die Summe (RR Modesum) der Anzahlen der Intervalle in den zwei Gebieten, die einzeln die höchsten Anzahlen von Intervallen aufweisen, wird berechnet und mit zuvor festgesetzten Schwellenwerten verglichen. Je höher der Wert von RR Modesum ist, desto geringer ist die Veränderlichkeit der R-R-Intervalle und desto wahrscheinlicher ist es, daß der Rhythmus eine monomorphe ventrikuläre Tachykardie ist. RR Modesum wird mit verschiedenen Schwellenwerten in Klauseln von Regeln zum Erfassen einer ventrikulären Tachykardie, einer ventrikulären Tachykardie bei Vorhandensein einer supraventrikulären Tachykardie, einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns und einer AV-Knoten-Wiedereintrittstachykardie verglichen. Ein Puffer von 18 gemessenen Intervallen ist auch im RAM bereitgestellt. Intervalle, die kleiner als 240 ms sind, treten in den Gebieten nicht auf, sondern werden in den Puffer geladen. Nach der Erfassungsinitialisierung oder dem Einschaltrücksetzen wird der Puffer gelöscht, und es werden danach Intervalle in den Puffer eingegeben. Falls sich weniger als 12 Intervalle im Puffer befinden, wird der Wert von RR Modesum als "unbekannt" definiert. Falls sich 12 oder mehr Intervalle im Puffer befinden, gleicht RR Modesum dem Bruchteil, der durch die Anzahl der im Puffer gespeicherten Intervalle, die in den zwei Gebieten mit den höchsten Anzahlen von Intervallen liegen, geteilt durch die Anzahl der Intervalle im Puffer definiert ist. Falls die RR-Modesum-Schwelle beispielsweise auf 0,75 gelegt ist, würden RR-Modesum-Werte von 9/12, 12/16, 14/18 usw. die Schwelle erfüllen.
  • In Zusammenhang mit der Funktionsweise der Regeln, die zum Identifizieren des wahrscheinlichen Auftretens ventrikulärer und supraventrikulärer Tachykardien vorgesehen sind, hält der Mikroprozessor auch die Anzahl der R-R-Intervalle aus einer vorhergehenden Reihe von R-R-Inter vallen fest, welche wahrscheinlich gemessene atrielle Ereignisse enthalten, welche, durch Fernfeld-R-Zacken hervorgerufen werden. Falls festgestellt wird, daß ein R-R-Intervall wahrscheinlich eine Fernfeld-R-Zacke enthält, wird das Fernfeld-R-Zacken-Kriterium für dieses R-R-Intervall erfüllt. Der Mikroprozessor bestimmt nach dem folgenden Verfahren, daß ein im Atrium gemessenes Ereignis wahrscheinlich eine Fernfeld-R-Zacke ist.
  • Der Mikroprozessor unterhält einen Fern-RP-Puffer im RAM, der die acht letzten R-P-Intervalle enthält, die kleiner als 160 ms sind, und einen Fern-PR-Puffer, der die acht letzten P-R-Intervalle enthält, die kleiner als 60 ms sind. Ansprechend auf das Auftreten eines R-R-Intervalls mit einem P-Zählwert von 2, werden die R-P- und die P-R-Intervalle für das R-R-Intervall mit festgelegten Schwellenwerten verglichen. Beispielsweise kann der Prozessor prüfen, ob das P-R-Intervall kleiner oder gleich 60 Millisekunden ist oder ob das R-P-Intervall kleiner oder gleich 160 Millisekunden ist. Es sollte im Gedächtnis behalten werden, daß in Zusammenhang mit einem R-R-Intervall mit einem P-Zählwert von 2 das R-P-Intervall zwischen dem das R-R-Intervall einleitenden ventrikulären Ereignis und dem ersten auftretenden atriellen Ereignis gemessen wird und daß das P-R-Intervall zwischen dem zweiten auftretenden atriellen Ereignis und dem das R-R-Intervall beendenden ventrikulären Ereignis gemessen wird.
  • Falls das P-R-Intervall kleiner oder gleich 60 Millisekunden ist, subtrahiert der Prozessor das kürzeste P-R-Intervall (PRmin) im Fern-PR-Puffer vom längsten (PRmax). Falls der Wert der Differenz kleiner oder gleich 30 Millisekunden ist, vergleicht der Prozessor das P-P- Intervall zwischen den zwei atriellen Ereignissen während des R-R-Intervalls unter Berücksichtigung des P-P-Intervalls, das das erste atrielle Ereignis im R-R-Intervall vom letzten atriellen Ereignis im vorhergehenden R-R-Intervall trennt. Falls die Differenz zwischen diesen zwei Werten größer oder gleich 30 Millisekunden ist, subtrahiert der Prozessor das aktuelle P-R-Intervall vom Durchschnitt (PRave) der P-R-Intervalle im Puffer. Falls der Absolutwert der Differenz kleiner als ein definierter Fern-R-Stabilitätswert, beispielsweise 20 ms, ist, weist das betreffende R-R-Intervall wahrscheinlich eine Fernfeld-R-Zacke auf, und das Fernfeld-R-Zacken-Kriterium ist erfüllt.
  • Falls das gemessene R-P-Intervall im fraglichen R-R-Intervall kleiner oder gleich 160 Millisekunden ist, subtrahiert der Prozessor in ähnlicher Weise das kürzeste (RPmin) der acht R-P-Intervalle im Fern-RP-Puffer vom längsten (RPmax) R-P-Intervall im Puffer, falls die Differenz kleiner oder gleich 50 ms ist, und der Prozessor vergleicht das P-P-Intervall im fraglichen R-R-Intervall mit dem P-P-Intervall, das das letzte atrielle Ereignis des vorhergehenden R-R-Intervalls trennt, mit dem ersten atriellen Ereignis des fraglichen R-R-Intervalls. Falls, wie vorstehend erörtert wurde, die Differenz zwischen den zwei P-P-Intervallen größer oder gleich 30 Millisekunden ist, subtrahiert der Prozessor das aktuelle R-P-Intervall vom Durchschnitt (RPave) der R-P-Intervalle im Puffer. Falls der Absolutwert der Differenz kleiner ist als der Fern-R-Stabilitätswert, enthält das betreffende R-R-Intervall wahrscheinlich eine Fernfeld-R-Zacke, und das Fernfeld-R-Zacken-Kriterium ist erfüllt.
  • Der Prozessor hält die Anzahl der R-R-Intervalle aus einer vorhergehenden Reihe von Intervallen (beispielsweise 12 Intervallen) fest, die wahrscheinlich eine Fernfeld-R-Zacke enthalten. Diese Anzahl (Fern-R-Zählwert) wird mit einem Schwellenwert (Fern-R-Schwellenwert, beispielsweise 10) verglichen, um festzustellen, ob es wahrscheinlich ist, daß ein Herzrhythmus, der eine, hohe atrielle Rate aufzuweisen scheint, tatsächlich das Ergebnis einer Fernfeld-R-Zacken-Messung ist.
  • 10 zeigt die Grundfunktionsweise einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beim Auftreten atrieller und ventrikulärer Ereignisse. Ansprechend auf ein atrioventrikuläres Ereignis bei 100 wird der Typ des Ereignisses gespeichert, und es wird auch eine Anzahl von Zählwerten und Werten, die vorstehend erwähnt wurden, aktualisiert. Insbesondere speichert der Prozessor ansprechend auf ein atrielles oder ventrikuläres Ereignis Informationen hinsichtlich des P-Zählwerts, also die Anzahl der atriellen Ereignisse, die seit dem letzten ventrikulären Ereignis empfangen wurden, und einen R-Zählwert, also den Zählwert der Anzahl der ventrikulären Ereignisse, die seit dem letzten atriellen Ereignis empfangen wurden, sowie R-R-, R-P-, P-P- und P-R-Intervalle, wie es geeignet ist. Der Prozessor unterhält Puffer im RAM, in denen die folgenden Informationen gespeichert werden: die 12 letzten P-P-Intervalle, die 12 letzten R-R-Intervalle, die 8 unmittelbar vorhergehenden R-P-Intervalle, die 8 letzten P-R-Intervallwerte und die Zeiten des Auftretens atrieller und ventrikulärer Ereignisse über die vorhergehenden 12 R-R-Intervalle, welche in Zusammenhang mit der Erfassung von Fernfeld-R-Zacken verwendet werden, wie vorstehend erörtert wurde. Zusätzlich unterhält der Prozessor auch einen Speicherpuffer der Gebietsindizes for die vorhergehenden 18 R-R-Intervalle, wie vorstehend in Zusammenhang mit der Berechnung des RR-Modesum-Werts beschrieben wurde, und einen Puffer, der die Anzahl der R-R-Intervalle in der vorhergehenden Sequenz einer programmierbaren Anzahl von R-R-Intervallen, die eine geringere Dauer als FDI aufweisen, enthält, wie vorstehend in Zusammenhang mit dem von der PCD-Vorrichtung vom Modell 7219 angepaßten Erfassungskriterium erörtert wurde.
  • Bei 102 aktualisiert der Prozessor alle zeitbasierten Merkmale, die mit dem Auftreten atrieller und ventrikulärer Ereignisse verbunden sind, einschließlich aller Berechnungen, die erforderlich sind, um die vorstehend beschriebenen Puffer zu aktualisieren, der Berechnung aller zeitbasierten Werte, die den vorstehend beschriebenen Erfassungskriterien des Modells 7219 zugeordnet sind, einschließlich des Aktualisierens des Werts von VTEC, VFEC, der Einsatz- und Stabilitätszähler sowie des Aktualisierens des RR-Modesum-Werts, wie vorstehend beschrieben wurde, und der nach Bedarf erfolgenden Berechnung des Medianwerts der gespeicherten vorhergehenden 12 P-P-Intervalle und R-R-Intervalle, und er aktualisiert im Fall eines ventrikulären Ereignisses den Herzschlagcode für das R-R-Intervall, das mit dem ventrikulären Ereignis endet.
  • Zusätzlich zu diesen Funktionen berechnet der Prozessor bei 103 ansprechend auf das Auftreten eines ventrikulären Ereignisses den entsprechenden Mustercode, wie vorstehend beschrieben wurde, der dem R-R-Intervall zugeordnet ist, das mit dem ventrikulären Ereignis endet, und er aktualisiert bei 104 die Zähler der kontinuierlichen Erkennungsmaschine, wie vorstehend beschrieben wurde, und die anderen diagnostischen Kriterien, die nachstehend in Zusammenhang mit den verschiedenen Regeln beschrieben werden. Im RAM des Prozessors sind nun alle Informationen gespeichert, die erforderlich sind, um den hierarchischen Regelsatz anzuwenden, der zum Identifizieren des bestimmten Typs des vorliegenden Rhythmus verwendet wird.
  • Bei 105, 106, 107 bestimmt der Prozessor, bei welchen der verschiedenen verfügbaren Regeln alle jeweiligen Klauseln erfüllt sind. Wie vorstehend erörtert wurde, können bei einer, mehr als einer oder bei keiner Regel alle Klauseln erfüllt sein. Falls mehr als eine Regel wahr ist oder "wirksam wird", wird die Regel mit der höchsten Priorität bei 108 ausgewählt, was bei 109 zu einer dieser Regel entsprechenden Rhythmusklassifizierung führt. Ansprechend auf die Klassifizierung des Rhythmus führt die Vorrichtung eine Therapie aus oder verhindert das Ausführen einer Therapie, was vom identifizierten Rhythmus abhängt. Falls keine Regeln identifiziert werden, hält die Vorrichtung die Antitachykardietherapie zurück. Falls die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bradykardie-Reservestimulation programmiert ist, setzt sie diese fort. Falls dies nicht der Fall ist, überwacht die Vorrichtung einfach weiterhin den Herzrhythmus, bis eine oder mehrere Regeln wirksam werden.
  • In Zusammenhang mit der hier offenbarten spezifischen Ausführungsform werden durch den Regelsatz mehrere mögliche Rhythmusklassifizierungen bereitgestellt. Diese umfassen eine ventrikuläre Fibrillation, eine ventrikuläre Tachykardie, eine gleichzeitige ventrikuläre und supraventrikuläre Tachykardie, eine gleichzeitige ventrikuläre Fibrillation und eine supraventrikuläre Tachykardie, eine atrielle Fibrillation oder ein atrielles Flattern, eine Sinustachykardie, eine AV-Knoten-Wiedereintrittstachy kardie, einen normalen Sinusrhythmus oder "unklassifizierte" Rhythmen, wenn keine Regeln "wirksam sind".
  • In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden 12 getrennte Regeln verwendet, um die verschiedenen vorstehend angeführten Rhythmustypen zu identifizieren. Diese Regeln sind in der Reihenfolge ihrer Priorität:
    • 1. (VF + SVT)-Regel
    • 2. (VT + SVT) -Regel
    • 3. A-Flatter-Regel
    • 4. A-Fibrillations-Regel
    • 5. ST-Regel
    • 6. AVNRT-Regel
    • 7. NSR-Regel
    • 8. VT*-Regel
    • 9. VF-Regel – 7219
    • 10. VT-Regel – 7219
    • 11. Anhaltende-AF-Regel
    • 12. Anhaltende-AT-Regel
  • Unter den vorstehenden Regeln verhindern die A-Flatter-Regel, die A-Fibrillations-Regel, die ST-Regel, die AVNRT-Regel und die NSR-Regel alle das Ausführen ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien. Die (VF + SVT)-Regel, die (VT + SVT)-Regel, die VT*-Regel, die VF-Regel – 7219 und die VT-Regel – 7219 lösen alle das Ausführen ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien aus. Die Anhaltende-AF-Regel und die Anhaltende-AT-Regel lösen das Ausführen atrieller Antiarrhythmietherapien aus. Dabei ist die hierarchische Struktur der Regelbasis derart, daß die fünf Regeln mit der niedrigsten Priorität zum Auslösen der Therapie vorgesehen sind, welche von fünf Regeln mittlerer Priorität über schrieben werden, um die Ausführung einer Antitachyarrhythmietherapie zu unterbinden, welche wiederum von zwei Regeln hoher Priorität überschrieben werden, welche die Ausführung einer Antitachykardietherapie auslösen. Diese hierarchische Regelstruktur wird in Zusammenhang mit automatischen Vorrichtungen zum Auslösen des Ausführens von Antitachykardietherapien als eindeutig angesehen.
  • 11 zeigt die Prioritätszuordnung der verschiedenen Regeln in Form eines Flußdiagramms. Ansprechend auf das Auftreten einer R-Zacke bei 600 wird jede Regel in der Reihenfolge der vorstehend angegebenen Priorität vom Prozessor untersucht, bis eine Regel erfüllt wird. Falls die erste erfüllte Regel die (VF + SVT)-Regel oder die (VT + SVT)-Regel bei 602 oder 604 ist, wird bei 628 oder 630 eine VF-Therapie oder eine VT-Therapie ausgeführt, und die Ausführung atrieller Antiarrhythmietherapien wird verhindert. Falls eine der Regeln, welche die Behandlung ventrikulärer Tachyarrhythmien verhindert, bei 606, 608, 610, 612 oder 614 erfüllt ist, untersucht der Prozessor, ob die Anhaltende-AF-Regel oder die Anhaltende-AT-Regel die erste Regel ist, die bei 622 und 624 erfüllt wird. Falls eine dieser Regeln erfüllt ist, wird bei 632 oder 634 eine AF-Therapie oder eine AT-Therapie ausgeführt. Falls keine Regeln erfüllt sind, die ventrikuläre Therapien verhindern, untersucht der Prozessor, ob die Regeln bei 616, 618 oder 620 erfüllt sind, und er löst bei 628 oder 630 die Ausführung einer VF- oder VT-Therapie aus, wodurch die Ausführung der AF- oder AT-Therapie verhindert wird. Falls in ähnlicher Weise keine Regeln erfüllt sind oder eine ventrikuläre Antitachyarrhythmietherapie ausgelöst wird, bestimmt der Prozessor bei 622 und 624, ob die Anhaltende-AF-Regel oder die Anhaltende-AT-Regel die erste erfüllte Regel ist, und er löst, falls dies der Fall ist, die Ausführung der geeigneten Therapie bei 628 oder 630 aus. Die spezifischen Regeln und ihre einzelnen Klauseln werden nachstehend in Einzelheiten beschrieben, wobei die Beziehung zwischen den verschiedenen vorstehend beschriebenen zeitbasierten und musterbasierten Kriterien erläutert wird.
  • 1. (VF + SVT) -Regel
  • Die (VF + SVT)-Regel ist die Regel mit der höchsten Priorität, die von der Vorrichtung verwendet wird, und sie erfaßt das gleichzeitige Vorhandensein von VF und SVT. Falls sie erfüllt ist, löst sie das Ausführen der nächsten geplanten ventrikulären Fibrillationstherapie, typischerweise einen Hochspannungs-Defibrillationsimpuls, aus. Diese Regel hat fünf Klauseln und wird auf wahr gesetzt oder "wird wirksam", wenn alle fünf Klauseln erfüllt sind. Die erste Klausel fordert, daß die ventrikuläre Fibrillationserfassung einprogrammiert ist und daß alle Regeln 3–7 zum Verhindern der Ausführung ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien auch einprogrammiert sind und daß VFEC größer oder gleich VFNID ist, wie in Zusammenhang mit den VF-Erfassungskriterien erörtert wurde, die beim vorstehend erörterten Modell 7219 verwendet werden. Die zweite Klausel fordert, daß der Medianwert für die vorhergehenden 12 R-R-Intervalle (RR-Median) kleiner ist als eine vorgegebene minimale Zykluslänge. Diese minimale Zykluslänge kann VTDI sein, falls die VT-Erfassung einprogrammiert ist, oder sie kann VFDI sein, wenn die VT-Erfassung ausprogrammiert ist, oder sie kann ein vom Arzt getrennt programmierbares Intervall sein oder als ein fester Wert innerhalb der Vorrichtung definiert sein. Die dritte Klausel fordert, daß der Medianwert für die vorhergehenden 12 R-R-Intervalle größer ist als die vorgegebene SVT-Minimalzykluslänge. Diese SVT-Minimalzykluslänge muß kleiner als VTDI sein, falls die VT-Erfassung einprogrammiert ist, und sie muß größer als VFDI sein, falls die VT-Erfassung ausprogrammiert ist, und sie kann ein Intervall sein, das in Zusammenhang mit dem Programmieren von VTDI oder VFDI vom Arzt getrennt programmierbar ist.
  • Die vierte Klausel verwendet ein AF*-Nachweiszählerkriterium, das das Vorhandensein einer atriellen Fibrillation unter Verwendung eines vom Prozessor ausgeführten aufwärts bzw. abwärts zählenden Algorithmus, der einen AF*-Nachweiszähler auf der Grundlage atrieller und ventrikulärer Musterinformationen inkrementiert oder dekrementiert, erhärtet oder zurückweist. Das AF*-Nachweiszählerkriterium ist erfüllt, wenn der AF*-Nachweiszähler größer oder gleich einer vordefinierten AF*-Ereigniszählschwelle von beispielsweise 6 ist. Sobald das AF/AT-Nachweiszählerkriterium erfüllt wurde, bleibt es erfüllt, solange der AF*-Nachweiszähler größer oder gleich einer vordefinierten AF*-Ereigniszähl-Hystereseschwelle von beispielsweise 5 ist. Die vierte Klausel bleibt erfüllt, solange das AF*-Zählerkriterium erfüllt bleibt.
  • Der AF*-Nachweiszähler wird folgendermaßen inkrementiert und dekrementiert. Falls die Anzahl der atriellen Ereignisse oder der P-Zählwert im aktuellen R-R-Intervall 1 ist und der aktuelle Herzschlagcode dem vorhergehenden Herzschlagcode gleicht, wird der AF*-Nachweiszähler bis zum Minimum von 0 um 1 dekrementiert. Falls die Anzahl der atriellen Ereignisse 1 ist, die Herzschlagcodes jedoch verschieden sind, bleibt der AF*-Nachweiszähler ungeändert. Falls die Anzahl der atriellen Ereignisse im aktuellen R-R- Intervall größer als 2 ist, wird der AF*-Nachweiszähler bis zu einem maximalen AF*-Ereigniszählwert von beispielsweise 10 um 1 inkrementiert. Falls die Anzahl der atriellen Ereignisse im aktuellen R-R-Intervall 2 ist und der aktuelle Herzschlagcode und der vorhergehende Herzschlagcode gleich sind und das vorstehend erörterte Fernfeld-R-Zacken-Kriterium für das vorhergehende R-R-Intervall erfüllt ist, bleibt der AF*-Nachweiszählwert ungeändert. Andernfalls wird der AF*-Nachweiszähler bis zum maximalen AF*-Ereigniszählwert um 1 inkrementiert.
  • Die fünfte und letzte Klausel der Regel verwendet ein vom Prozessor implementiertes AV-Dissoziierungszählwertkriterium, das einen AV-Dissoziierungszählwert definiert, der die Anzahl der vorhergehenden Reihen von R-R-Intervallen, beispielsweise 8 R-R-Intervallen ist, die ein AV-Dissoziierungskriterium erfüllen. Das AV-Dissoziierungskriterium ist erfüllt, wenn im aktuellen R-R-Intervall keine stimulierten oder gemessenen atriellen Ereignisse vorhanden sind oder der Absolutwert der Differenz zwischen dem aktuellen P-R-Intervall und dem Durchschnitt der vorhergehenden 8 P-R-Intervalle größer als 40 ms ist. Das AV-Dissoziierungszählwertkriterium ist erfüllt, wenn der AV-Dissoziierungszählwert größer oder gleich einer definierten AV-Dissoziierungszählwertschwelle von beispielsweise 4 ist. Wenn das AV-Dissoziierungszählwertkriterium erfüllt ist, ist die fünfte Klausel erfüllt.
  • Falls alle diese Klauseln erfüllt sind, wird die Regel auf wahr gesetzt, und sie "bewirkt" das Auslösen des Ausführens der nächsten geplanten ventrikulären Fibrillationstherapie. Das Wirksamwerden der (VF + SVT)-Regel überschreibt das Wirksamwerden aller anderen Regeln.
  • 2. (VT + SVT)-Regel
  • Die Regel mit der zweithöchsten Priorität soll das gleichzeitige Auftreten einer ventrikulären Tachykardie und einer supraventrikulären Tachykardie identifizieren. Diese Regel enthält sechs Klauseln, die alle erfüllt sein müssen, damit die Regel auf wahr gesetzt wird oder "wirksam wird". Die erste Klausel fordert, daß die ventrikuläre Tachykardieerfassung aktiviert wird und daß der Wert von VTEC größer oder gleich VTNID ist (wie vorstehend in Zusammenhang mit den Erfassungskriterien des Modells 7219 erörtert wurde). Die zweite Klausel fordert, daß das vorstehend erörterte AF*-Nachweiszählerkriterium erfüllt ist. Die dritte Klausel fordert, daß das vorstehend erörterte AV-Dissoziierungszählwertkriterium erfüllt ist. Die vierte Klausel fordert, daß der RR-Medianwert kleiner als VTDI ist. Die fünfte Klausel fordert, daß der RR-Medianwert größer als die vorstehend erörterte SVT-Minimalzykluslänge ist. Die sechste und letzte Klausel fordert, daß die vorstehend beschriebene RR Modesum entweder unbekannt ist oder größer ist als eine vordefinierte VT-Plus-RR-Modesum-Schwelle, beispielsweise 0,75, der vorhergehenden 12–18 R-R-Intervalle.
  • Falls alle diese Klauseln erfüllt sind, wird die Regel auf wahr gesetzt und "bewirkt" das Ausführen der nächsten geplanten ventrikulären Tachykardietherapie. Durch das Wirksamwerden der (VT + SVT)-Regel wird das Auslösen aller anderen Regeln mit Ausnahme der vorstehend beschriebenen (VF + SVT)-Regel überschrieben.
  • SVT-Unterbindungsregeln bzw. -Zurückweisungsregeln.
  • Die SVT-Unterbindungsregeln 3–7 können nicht angewendet werden, falls seit der Initialisierung der Erfassung mindestens genug Intervalle zum Füllen des RR-Puffers, beispielsweise 12 Intervalle, aufgetreten sind und der RR-Medianwert größer als die SVT-Minimalzykluslänge ist, es sei denn, daß die VT-Erfassung einprogrammiert ist. Die Regeln weisen auch die folgenden Sätze zusätzlicher Klauseln auf.
  • 3. A-Flatter-Regel
  • Weil es wichtig ist, schnelle ventrikuläre Rhythmen infolge einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns von Tachykardien ventrikulären Ursprungs zu unterscheiden, sind zwei getrennte Regeln zum Identifizieren des wahrscheinlichen Auftretens einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns (oder einer anderen atriellen Tachykardie) vorgesehen. Die erste dieser zwei Regeln weist zwei Klauseln auf, die erfüllt werden müssen, damit die Regel erfüllt wird. Die erste Klausel fordert, daß der Wert von CRMAL größer oder gleich seiner entsprechenden Erkennungsschwelle von beispielsweise 6 ist. Die zweite Klausel fordert, daß das Fernfeld-R-Zacken-Zählwertkriterium erfüllt wird. Das Fernfeld-R-Zacken-Zählwertkriterium ist erfüllt, wenn der Fernfeld-R-Zacken-Zählwert kleiner als eine definierte Fernfeld-R-Zacken-Zählwertschwelle von beispielsweise 10 der vorhergehenden 12 R-R-Intervalle ist. Falls beide Klauseln erfüllt sind, wird die Regel auf wahr gesetzt oder "wirksam gemacht". Falls es sich hierbei um die wirksame Regel höchster Priorität handelt, wird die Ausführung einer ventrikulären Antitachyarrhythmietherapie selbst dann verhindert, wenn ventrikuläre Tachykardie- oder Fibrillationsregeln niedrigerer Priorität erfüllt sind, während die Regel wirksam ist.
  • Die A-Flatter-Regel ist eine "beständige" Regel, was bedeutet, daß sie, wenn sie erfüllt wird, erfüllt bleibt, es sei denn, ihre Klauseln bleiben über eine Folge von R-R-Intervallen unerfüllt. Der Prozessor erreicht dieses Ergebnis durch Setzen eines zugeordneten AF-Unterbindungs-Beständig-Zählwerts auf einen vordefinierten Wert von beispielsweise 6 immer dann, wenn die Regel erfüllt ist. Für jedes R-R-Intervall, für das entweder die erste oder die zweite Klausel nicht erfüllt ist, wird der Beständigkeitszählwert bis zu einem Minimum von 0 um 1 dekrementiert. Die Regel bleibt wirksam, solange der Beständigkeitszählwert oberhalb von 0 bleibt.
  • 4. A-Fibrillations-Regel
  • Die auf die Erfassung des Auftretens einer atriellen Fibrillation oder eines atriellen Flatterns (oder einer anderen atriellen Tachykardie) gerichtete zweite Regel hat vier Klauseln, die erfüllt sein müssen. Die erste Klausel fordert, daß das vorstehend erörterte Fernfeld-R-Zacken-Zählwertkriterium erfüllt ist. Die zweite Klausel fordert, daß der Medianwert des P-P-Intervalls über die vorhergehenden 12 R-R-Intervalle bekannt ist und daß er über die vorhergehenden 12 Intervalle kleiner als ein vorgegebener Wert von beispielsweise 87,5% des entsprechenden RR-Medianwerts ist. Die dritte Klausel fordert, daß das AF*-Nachweiszählerkriterium erfüllt ist, wie vorstehend erörtert wurde. Die vierte Klausel fordert, daß RR Modesum kleiner oder gleich einer definierten AF-Modesum-Schwelle von beispielsweise 0,5 der vorhergehenden 12–18 Intervalle ist. Falls alle vier Klauseln der Regel erfüllt sind, wird die Regel auf wahr gesetzt oder "wirksam". Falls diese Regel die wirksame Regel mit der höchsten Priorität ist, wird die Ausführung ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien verhindert.
  • Die A-Fibrillations-Unterbindungsregel ist eine "beständige" Regel, was bedeutet, daß sie, wenn sie erfüllt ist, erfüllt bleibt, es sei denn, ihre Klauseln bleiben über eine Folge von R-R-Intervallen unerfüllt. Der Prozessor erreicht dieses Ergebnis durch Setzen eines zugeordneten AFib-Unterbindungszählwerts auf einen vordefinierten Wert von beispielsweise 6, immer dann, wenn die Regel erfüllt ist. Für jedes R-R-Intervall, für das eine der vier Klauseln nicht erfüllt ist, wird der Beständigkeitszählwert bis zu einem Minimum von 0 um 1 dekrementiert. Die Regel bleibt wirksam, solange der Beständigkeitszählwert oberhalb von 0 bleibt. Der Beständigkeitszählwert wird beim Initialisieren der Erfassung und immer dann, wenn eine SVT-Unterbindungsregel höherer Priorität erfüllt ist, auf 0 zurückgesetzt.
  • 5. ST-Regel
  • Diese Regel betrifft die Erkennung einer Sinustachykardie und enthält drei Klauseln, von denen entweder die erste Klausel oder die zweite und die dritte Klausel erfüllt sein müssen, damit die Regel wirksam wird. Die Klausel fordert, daß CRMedST seine entsprechende Erkennungsschwelle, beispielsweise 6, übersteigt. Wenn diese Klausel erfüllt ist, wird die Regel wirksam. Die zweite Klausel fordert, daß das vorstehend erwähnte Fernfeld-Zähler kriterium erfüllt ist. Die dritte Klausel fordert, daß CRMedSTFR seine entsprechende Erkennungsschwelle von beispielsweise 6 übersteigt. Falls die zweite und die dritte Klausel erfüllt sind, wird die Regel wirksam. Falls die ST-Regel die wirksame Regel mit der höchsten Priorität ist, wird die Ausführung von Antitachykardietherapien verhindert.
  • Die ST-Regel ist eine "beständige" bzw. „klebrige" Regel, was bedeutet, daß sie, wenn sie erfüllt ist, erfüllt bleibt, es sei denn, ihre Klauseln bleiben über eine Folge von R-R-Intervallen unerfüllt. Der Prozessor erreicht dieses Ergebnis durch Setzen eines zugeordneten Sinusunterbindungs-Beständigkeitszählwerts auf einen vordefinierten Wert, beispielsweise 6, immer dann, wenn die Regel erfüllt ist. Für jedes R-R-Intervall, für das entweder die erste Klausel nicht erfüllt ist oder eine oder beide von der zweiten und der dritten Klausel nicht erfüllt ist, wird der Beständigkeitszählwert um 1 bis auf ein Minimum von 0 dekrementiert. Die Regel bleibt wirksam, solange der Beständigkeitszählwert oberhalb von 0 bleibt. Der Beständigkeitszählwert wird beim Initialisieren der Erfassung und immer dann, wenn eine SVT-Unterbindungsregel höherer Priorität erfüllt ist, auf 0 zurückgesetzt.
  • 6. AVNRT-Regel
  • Diese Regel betrifft die Erfassung einer AV-Knoten-Wiedereintrittstachykardie. Die Regel enthält zwei Klauseln, von denen jede erfüllt sein muß, damit die Regel wirksam wird. Die erste Klausel fordert, daß CRMAVNRT den entsprechenden Schwellenwert von beispielsweise b übersteigt. Die zweite Klausel fordert, daß RR Modesum größer oder gleich einem vordefinierten AVNRT-Modesum-Schwellenwert von beispielsweise 0,25 der vorhergehenden 12–18 R-R-Intervalle ist. Falls beide Klauseln erfüllt sind, wird die Regel auf wahr gesetzt oder "wirksam". Falls es sich um die wirksame Regel mit der höchsten Priorität handelt, wird dadurch die Ausführung ventrikulärer Antitachykardietherapien verhindert.
  • Die AVNRT-Regel ist eine "beständige" Regel, was bedeutet, daß sie, wenn sie erfüllt ist, erfüllt bleibt, es sei denn, ihre Klauseln bleiben über eine Folge von R-R-Intervallen unerfüllt. Der Prozessor erreicht dieses Ergebnis durch Setzen eines zugeordneten AVNRT-Beständigkeitszählwerts auf einen vordefinierten Wert von beispielsweise 6, immer dann, wenn die Regel erfüllt ist. Für jedes R-R-Intervall, für das entweder die erste oder die zweite Klausel nicht erfüllt ist, wird der Beständigkeitszählwert bis zu einem Minimum von 0 um 1 dekrementiert. Die Regel bleibt wirksam, solange der Beständigkeitszählwert oberhalb von 0 bleibt. Der Beständigkeitszählwert wird beim Initialisieren der Erfassung und immer dann, wenn eine SVT-Unterbindungsregel höherer Priorität erfüllt ist, auf 0 zurückgesetzt.
  • 7. NSR-Regel
  • Diese Regel betrifft das Erfassen eines normalen Sinusrhythmus und enthält drei Klauseln, von denen entweder die erste Klausel oder die zweite und die dritte Klausel erfüllt sein müssen, damit die Regel wirksam wird. Die Klausel fordert, daß CRMedST die entsprechende Erkennungsschwelle von beispielsweise 6 übersteigt. Falls diese Klausel erfüllt ist, wird die Regel wirksam. Die zweite Klausel fordert, daß das vorstehend erörterte Fernfeld- Zählerkriterium erfüllt wird. Die dritte Klausel fordert, daß CRMedSTFR seine entsprechende Erkennungsschwelle von beispielsweise 6 übersteigt. Falls die zweite und die dritte Klausel erfüllt sind, wird die Regel wirksam. Falls die ST-Regel die wirksame Regel mit der höchsten Priorität ist, wird die Ausführung von Antitachykardietherapien verhindert.
  • Die ST-Regel ist eine "beständige" Regel, was bedeutet, daß sie, wenn sie erfüllt ist, erfüllt bleibt, es sei denn, ihre Klauseln bleiben über eine Folge von R-R-Intervallen unerfüllt. Der Prozessor erreicht dieses Ergebnis durch Setzen eines zugeordneten Sinusunterbindungs-Beständigkeitszählwerts auf einen vordefinierten Wert von beispielsweise 6, immer dann, wenn die Regel erfüllt ist. Für jedes R-R-Intervall, für das entweder die erste Klausel nicht erfüllt ist oder für das eine oder beide von der zweiten und der dritten Klausel nicht erfüllt sind, wird der Beständigkeitszählwert bis zu einem Minimum von 0 um 1 dekrementiert. Die Regel bleibt wirksam, solange der Beständigkeitszählwert oberhalb von 0 bleibt. Der Beständigkeitszählwert wird beim Initialisieren der Erfassung und immer dann, wenn eine SVT-Unterbindungsregel höherer Priorität erfüllt ist, auf 0 zurückgesetzt.
  • Die nächsten drei Regeln sind Erfassungsregeln einer ventrikulären Fibrillation und einer ventrikulären Tachykardie, welche die Ausführung ventrikulärer Antitachyarrhythmietherapien auslösen.
  • 8. VT*-Regel
  • Die VT*-Regel unterscheidet eine schnelle VT mit regel mäßigen Zykluslängen von einer VF. Diese Regel hat drei Klauseln, die erfüllt sein müssen, damit die Regel auf wahr gesetzt wird. Die erste Klausel fordert einfach, daß die VF-Erfassung und die VT-Erfassung aktiviert sind und daß die VF-Erfassungskriterien des Modells 7219 erfüllt sind, also daß VFEC größer oder gleich VFNID ist. Die zweite Klausel fordert, daß der RR-Medianwert größer oder gleich der Minimalzykluslänge einer schnellen VT ist, wie vorstehend erörtert wurde. Die dritte Klausel fordert, daß das VT*-RR-Modesum-Kriterium erfüllt ist. Das VT*-RR-Modesum-Kriterium ist erfüllt, wenn RR Modesum entweder unbekannt ist oder größer oder gleich einer definierten Modesum-Schwelle einer schnellen VT von beispielsweise 0,75 der vorhergehenden 12–18 R-R-Intervalle ist.
  • 9. VF-Regel – 7219
  • Diese Regel entspricht den Erfassungskriterien für die ventrikuläre Fibrillation, wie vorstehend in Verbindung mit der Beschreibung der Vorrichtung vom Modell 7229 dargelegt wurde. Falls eine VF unter Verwendung dieser Kriterien erfaßt wird, wird die Regel auf wahr gesetzt und "wirksam gemacht", falls sie die höchste wirksame Regel ist, und sie löst dann das Ausführen der nächsten geplanten ventrikulären Fibrillationstherapie aus.
  • 10. VT-Regel – 7219
  • Diese Regel wiederholt einfach alle Erfassungskriterien einer ventrikulären Tachykardie, die in der Vorrichtung vom Modell 7219 vorgesehen sind, wie vorstehend erörtert wurde, wobei die Erfassung einer schnellen ventrikulären Tachykardie deaktiviert ist. Falls diese Regel die höchste wirksame Regel ist, löst sie die Ausführung der nächsten geplanten VT-Therapie aus.
  • In Zusammenhang mit dem vorstehenden Regelsatz sei bemerkt, daß in dem Fall, in dem eine Regel die Ausführung einer ventrikulären Tachykardietherapie bewirkt, nachfolgend keine Regel wirksam werden kann, die das Auftreten einer supraventrikulären Tachykardie angibt, weil die Mustergrammatik und/oder andere Zeitkriterien nach dem Einleiten der Antitachykardietherapie nicht erfüllt werden können. Es ist jedoch sicherlich möglich, daß eine Regel wirksam wird, die das Auftreten einer ventrikulären Tachyarrhythmie angibt, während eine Regel wirksam ist, die das Auftreten einer supraventrikulären Tachykardie angibt. In diesem Fall herrscht die wirksame Regel mit der höchsten Priorität vor. Es sei auch bemerkt, daß die vorstehenden Regeln 1–8 "beständige" Regeln sind, was bedeutet, daß eine Regel, sobald sie wirksam geworden ist, wirksam bleibt, bis eine oder mehrere Klauseln der Regel für eine Folge einer vorgegebenen Anzahl von R-R-Intervallen nicht erfüllt sind. Ein nomineller Wert für diese vorgegebene Anzahl von R-R-Intervallen ist drei, es ist jedoch vorgesehen, daß der Parameter vom Arzt programmierbar sein kann. Dieses Merkmal soll eine zeitliche Verletzung von einer der Klauseln einer Regel für ein oder zwei Herzschläge verhindern, um das Wirksamwerden der Regel zu überschreiben. Dies ist in Zusammenhang mit den Regeln besonders wichtig, die das wahrscheinliche Auftreten atrieller Tachykardien erfassen sollen, wobei das Nichterfüllen der Regel bei einem oder zwei Herzschlägen gut zur Ausführung einer ventrikulären Antitachykardietherapie in Zusammenhang mit dem Wirksamwerden einer VT-Erfassungsregel niedriger Priorität oder einer VF-Erfassungsregel niedriger Priorität führen könnte, was zu einer ungeeigneten Ausführung einer ventrikulären Antitachykardietherapie führen würde.
  • 11 und 12.
  • Anhaltende-AF- und Anhaltende-AT-Regel.
  • In Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden auch Regeln zum Auslösen des Ausführens von Antiarrhythmietherapien ansprechend auf eine erfaßte anhaltende atrielle Fibrillation und/oder eine anhaltende atrielle Tachykardie aufgenommen. Diese Regeln stehen beim Betrieb in Verbindung zueinander und werden daher gemeinsam erörtert. Beide Regeln können nicht gleichzeitig erfüllt werden. In Zusammenhang mit diesen Regeln wird ein zusätzlicher Satz definierter Parameter verwendet. Die zusätzlichen Parameter enthalten ein Erfassungsintervall einer atriellen Fibrillation (AFDI), das beispielsweise 150–300 ms betragen kann, ein Erfassungsintervall einer atriellen Tachykardie (ATDI), das beispielsweise bis zu 450 ms betragen kann, jedoch in jedem Fall größer ist als AFDI, und ein, minimales atrielles Tachykardieintervall (minimales AT-Intervall), das beispielsweise 100–300 ms betragen kann, jedoch in jedem Fall kleiner als ATDI ist. Diese Parameter und andere werden vom Prozessor in Zusammenhang mit einem zusätzlichen Satz von Diagnosekriterien verwendet, wie nachstehend dargelegt wird.
  • Ein erstes Kriterium, das der Erfassung einer atriellen Fibrillation zugeordnet ist, ist das AF-Raten-Zonenkriterium. Dieses Kriterium beruht wiederum auf zwei gemessenen Charakteristiken des Herzrhythmus einschließlich des Medianintervalls, das vorhergehende atrielle Depolarisationen trennt (PP-Medianwert) und der Regelmäßigkeit der atriellen Zykluslänge (Zykluslängen-Regelmäßigkeits-Zählerkriterium). Bei jedem ventrikulären Ereignis wird der die vorhergehenden 12 atriellen Zykluslängen enthaltende Puffer untersucht, um das P-P-Medianintervall und die Regelmäßigkeit zu bestimmen. Die atriellen Zykluslängen werden als bei einem gegebenen ventrikulären Ereignis regelmäßig klassifiziert, wenn die Differenz zwischen der zweiten zur längsten und der zweiten zur kürzesten atriellen Zykluslänge im Puffer kleiner oder gleich dem PP-Medianwert dividiert durch 4 ist. Das atrielle Zykluslängen-Regelmäßigkeitskriterium ist erfüllt, wenn die Regelmäßigkeitsbedingung der atriellen Zykluslänge für 6 der letzten 8 ventrikulären Ereignisse erfüllt ist. Das AF-Raten-Zonenkriterium ist erfüllt, wenn der PP-Medianwert kleiner als das programmierte AFDI ist, falls die Anhaltende-AT-Erfassung ausprogrammiert ist. Falls die Anhaltende-AT-Erfassung einprogrammiert ist, ist das AT-Raten-Zonenkriterium erfüllt, wenn der PP-Medianwert kleiner als das programmierte AFDI ist und entweder der PP-Medianwert kleiner als das programmierte minimale AT-Intervall ist oder das Zykluslängen-Regelmäßigkeits-Zählerkriterium nicht erfüllt ist.
  • Ein zweites Kriterium, das der Erfassung einer atriellen Tachykardie zugeordnet ist, ist das AT-Raten-Zonenkriterium. Das AT-Raten-Zonenkriterium verwendet den PP-Medianwert und das atrielle Zykluslängen-Regelmäßigkeitskriterium, um AT zu identifizieren und sie von AF zu unterscheiden. Das AT-Raten-Zonenkriterium ist erfüllt, wenn der PP-Medianwert kleiner als das programmierte ATDI und größer oder gleich dem programmierten AFDI ist oder wenn der PP-Medianwert kleiner als AFDI, jedoch größer oder gleich dem programmierten minimalen AT-Intervall ist und das atrielle Zykluslängen-Regelmäßigkeits-Zählerkriterium erfüllt ist.
  • Ein drittes Kriterium, das der Erfassung sowohl von AF als auch von AT zugeordnet ist, ist das AF/AT-Nachweiszählerkriterium, das das Vorhandensein einer atriellen Arrhythmie unter Verwendung eines aufwärts bzw. abwärts zählenden Algorithmus, der einen AF/AT-Nachweiszählwert auf der Grundlage atrieller und ventrikulärer Musterinformationen inkrementiert oder dekrementiert, bestätigt oder zurückweist. Das AF/AT-Nachweiszählerkriterium ist erfüllt, wenn der AF/AT-Nachweiszählwert größer oder gleich einer vordefinierten AF/AT-Ereigniszählwertschwelle von beispielsweise 32 ist. Sobald das AF/AT-Nachweiszählerkriterium erfüllt ist, bleibt es erfüllt, solange der AF/AT-Nachweiszählwert größer oder gleich einer vordefinierten AF/AT-Ereigniszählwert-Hystereseschwelle von beispielsweise 27 ist.
  • In Zusammenhang mit dem AF/AT-Nachweiszählerkriterium werden mehrere zusätzliche Eigenschaften des Herzrhythmus überwacht. Eine zusätzliche überwachte Eigenschaft ist das Sinusrhythmus-Zählerkriterium, das einen regelmäßigen Sinusrhythmus mit einer 1 : 1-Leitung oder einen stimulierten Rhythmus identifiziert. Der Sinusrhythmuszähler (SR-Zähler) wird folgendermaßen durch den vorstehend definierten Herzschlagcode beeinflußt. Falls der Herzschlagcode 0 ist, wird 1 bis zu einem Maximum von 255 zum SR-Zähler addiert. Ansonsten wird der SR-Zähler auf 0 gesetzt. Das Sinusrhythmus-Zählerkriterium ist erfüllt, wenn der SR-Zähler größer oder gleich einer vordefinierten Rücksetzzählschwelle von beispielsweise 5 ist. Das Sinusrhythmus-Zählerkriterium wird aufgehoben, während ein Therapievorgang abläuft. Der SR-Zähler wird auf Null gesetzt, wenn die Erfassung initialisiert wird.
  • In Zusammenhang mit dem AT/AF-Nachweiszähler wird auch das Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Kriterium verwendet, das den Sinusrhythmus bei Vorhandensein von Fernfeld-R-Zacken identifiziert. Bei jedem ventrikulären Ereignis wird ein Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler folgendermaßen aktualisiert. Falls das vorstehend erörterte Fernfeld-R-Zacken-Kriterium für das aktuelle R-R-Intervall erfüllt ist und der aktuelle ventrikuläre Herzschlagcode 9, 4 oder 6 ist, wird 1 bis zu einem Maximum von 255 zum Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler addiert. Ansonsten wird der Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert auf 0 zurückgesetzt. Das Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler-Kriterium ist erfüllt, wenn der Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler größer oder gleich der AF-Rücksetzzählschwelle ist. Das Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler-Kriterium wird ausgesetzt, während ein Therapievorgang abläuft. Der Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler wird auf 0 initialisiert, wenn die Erfassung initialisiert wird.
  • Bei jedem ventrikulären Ereignis wird der AF/AT-Nachweiszähler folgendermaßen aktualisiert. Falls das Sinusrhythmus-Zählwertkriterium erfüllt ist oder das spezifizierte Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert-Kriterium erfüllt ist, wird der AF/AT-Nachweiszähler auf 0 zurückgesetzt.
  • Falls weder das Sinusrhythmus-Zählwertkriterium noch das Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert-Kriterium er füllt ist und falls der P-Zählwert (die Anzahl der atriellen Ereignisse im R-R-Intervall, wie vorstehend in Zusammenhang mit Herzschlagcodes erörtert wurde) kleiner oder gleich 1 ist und der AF/AT-Nachweiszähler beim letzten ventrikulären Ereignis inkrementiert wurde, wird 1 bis zu einem vordefinierten maximalen AF-Ereigniszählwert von beispielsweise 47 zum AF/AT-Nachweiszähler addiert.
  • Falls weder das Sinusrhythmus-Zählwertkriterium noch das Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert-Kriterium erfüllt ist und der P-Zählwert gleich 2 ist und das vorstehend erörterte Fernfeld-R-Zacken-Kriterium für das aktuelle ventrikuläre Ereignis erfüllt ist und der AF/AT-Nachweiszähler für das letzte ventrikuläre Ereignis inkrementiert wurde, wird 1 bis zu einem vordefinierten maximalen AF-Ereigniszählwert zum AF/AT-Nachweiszähler addiert.
  • Falls weder das Sinusrhythmus-Zählwertkriterium noch das spezifizierte Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert-Kriterium erfüllt ist und der P-Zählwert gleich 2 ist und das vorstehend erörterte Fernfeld-R-Zacken-Kriterium für das aktuelle ventrikuläre Ereignis nicht erfüllt ist, wird 1 bis zum maximalen AF-Ereigniszählwert zum AF/AT-Nachweiszähler addiert.
  • Falls weder das Sinusrhythmus-Zählwertkriterium noch das spezifizierte Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zählwert-Kriterium erfüllt ist und der P-Zählwert größer als 2 ist, wird 1 bis zum maximalen AF-Ereigniszählwert zum AF/AT-Nachweiszähler addiert.
  • Falls keine der vorstehenden Bedingungen erfüllt ist, wird 1 bis zu einem Minimalwert von 0 vom AF/AT-Nachweiszähler subtrahiert.
  • Die Erfassung einer anhaltenden atriellen Fibrillation oder einer anhaltenden atriellen Tachykardie beginnt mit einer vorläufigen Erfassung dieser Rhythmen. Die vorläufige Erfassung geschieht, wenn das AF/AT-Erfassungs-Nachweiszählwertkriterium und das vorstehend erörterte AF-Raten-Zonenkriterium beide erfüllt sind. Eine vorläufige Erfassung einer AF führt zum Auslösen des Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgebers, wie nachstehend in näheren Einzelheiten beschrieben wird. Die vorläufige Erfassung einer AT geschieht, wenn das AF/AT-Erfassungs-Nachweiszählwertkriterium und das AT-Raten-Zonenkriterium, die vorstehend erörtert wurden, beide erfüllt sind. Eine vorläufige Erfassung einer AT führt in ähnlicher Weise zum Auslösen des Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgebers. Eine vorläufige Erfassung einer AT oder AF ist nur dann möglich, wenn von der Vorrichtung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Regeln eine VT oder eine VF erfaßt wird. Die AT- und die AF-Erfassung werden ausgesetzt, wenn eine erfaßte VT- oder VF-Episode abläuft.
  • Der Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber wird bei einer vorläufigen Erfassung einer AF oder AT initialisiert und läuft weiter, bis das Ende einer atriellen Tachyarrhythmie erfaßt wird. Der Anhaltende-Dauer-Zeitgeber läuft während der Ausführung atrieller Antitachyarrhythmietherapien weiter. Der Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber wird in Zusammenhang mit einer oder mehreren definierten minimalen erforderlichen Dauern, beispielsweise 1–1440 Minuten, verwendet, welche vom Arzt programmierbar sind und entweder der als gegenwärtig vorhanden bestimmten Arrhythmie und/oder dem als nächstes zur Ausführung geplanten Therapietyp zugeordnet sind. Beispielsweise ist die minimale zusammenhängende Dauer für eine Therapie mit einem geplanten Stimulationsimpulspegel typischerweise kleiner als bei einer Hochspannungstherapie, die ansprechend auf die Erfassung einer AF ausgeführt wird. Nach einer Ausführung einer Therapie für dieselbe Arrhythmie, die eine längere definierte minimale zusammenhängende Dauer aufweist, kann keine Therapie für eine erfaßte Arrhythmie, also AT oder AF, ausgeführt werden. Der Typ der ablaufenden Arrhythmie nach der Aktivierung des Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgebers, der AT, AF oder undefiniert sein kann, wird nach dem folgenden Verfahren bestimmt. Die Kriterien zur vorläufigen Erfassung von AF und AT, die vorstehend erörtert wurden, werden nach der anfänglichen Erfassung fortlaufend angewendet. Das gegenwärtig erfüllte Kriterium (AF oder AT) ist die Arrhythmie, deren Vorhandensein bestimmt wurde. Eine Nichterfüllung des AF/AT-Nachweiszählerkriteriums oder eine Nichterfüllung des AT- oder AF-Raten-Zonenkriteriums führt dazu, daß die Arrhythmie als nichtklassifiziert bezeichnet wird. Falls die Arrhythmie als AT oder AF klassifiziert wird und falls die anwendbare minimal erforderliche Zeitdauer, die der als vorliegend bestimmten Arrhythmie und/oder der nächsten geplanten Therapie zugeordnet ist, überschritten wurde, wird die nächste geplante Therapie ausgeführt, wobei alle zugeordneten zusätzlichen Vorbedingungen für die Therapie, die nachstehend erörtert werden, auch erfüllt sind. Es kann keine Therapie ausgeführt werden, während die Arrhythmie nichtklassifiziert ist.
  • 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber, dem AF/AT-Nachweiszähler und dem AF- und AT-Raten-Zonenkriterium beim Erfassen einer anhaltenden AF oder AT und beim Auslösen der Ausführung einer antiatriellen Arrhythmietherapie. Bei 500 beginnt der RF/AT-Nachweiszähler inkrementiert zu werden, wie vorstehend beschrieben wurde. Gleichzeitig werden das PP-Median-Kriterium, das AF-Raten-Zonenkriterium und das AT-Raten-Zonenkriterium überwacht. Eine vorläufige Erfassung von AT tritt auf, wenn der AF/AT-Nachweiszählwert bei 502 die erforderliche minimale Dauer erreicht, wobei die anfängliche Klassifizierung der Arrhythmie als AT bei 504 auftritt, wenn das AT-Raten-Zonenkriterium auch gleichzeitig erfüllt ist. Bei 506 wird die Arrhythmie als AF umklassifiziert, weil das AF-Raten-Zonenkriterium erfüllt ist. Nachfolgende Änderungen der Klassifizierung treten auf, wenn die Arrhythmie bei 510 ansprechend darauf, daß das AF/AT-Nachweiszählerkriterium bei 508 nicht erfüllt ist, nichtklassifiziert ist. Wenn das AF/AT-Nachweiszählerkriterium bei 512 wieder erfüllt ist, wird die Arrhythmie als AT klassifiziert, weil das AT-Raten-Zonenkriterium erfüllt ist. Wie dargestellt ist, ist auch eine Hysterese-AF/AT-Nachweiszählschwelle definiert.
  • In 12 ist eine einzige definierte minimale zusammenhängende Dauer bei 522 dargestellt. Dies ist der Fall, wenn die minimale zusammenhängende Dauer nur durch den nächsten geplanten Therapietyp definiert ist (beispielsweise eine Hochspannungsschocktherapie gegenüber einer Niederenergie-Stimulationsimpulspegel-Therapie). Falls gewünscht, können jedoch auch verschiedene minimale zusammenhängende Dauern für verschiedene Arrhythmietypen definiert werden, wie vorstehend erörtert wurde. Bei 516 wird die anwendbare minimale zusammenhängende Dauer gleichzeitig damit, daß die Arrhythmie als AF klassifiziert wird, erreicht, wodurch die Ausführung der nächsten geplanten AF-Therapie ausgelöst wird. Nach der Ausführung der Therapie wird der AF/AT-Nachweiszähler bei 518 zurückgesetzt, wobei eine erneute Erfassung einer AF bei 520 auftritt, wenn der AF-Nachweiszähler wieder den Schwellenwert erreicht.
  • Wie vorstehend erörtert wurde, läuft der Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber weiter, bis die Beendigung der atriellen Tachyarrhythmie erfaßt wird. Die Erfüllung des AF/AT-Episodenbeendigungskriteriums legt das Ende einer Anhaltende-AF/AT-Episode fest, setzt den Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber zurück und stellt die Vorläufige-AF/AT-Erfassungsbedingungen wieder her. Das AF/AT-Episodenbeendigungskriterium ist erfüllt, wenn weder das vorstehend erörterte Sinusrhythmus-Zählerkriterium noch das vorstehend erörterte Sinusrhythmus-mit-Fernfeld-R-Zacken-Zähler-Kriterium erfüllt ist oder die Erfassung einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise drei Minuten nach dem Aussetzen (wie nachstehend erörtert) wiederaufgenommen wurde und die Arrhythmie in diesem Zeitraum nicht als AF oder AT klassifiziert wurde oder eine VT-Episode oder VF-Episode erfaßt wird, wie vorstehend erörtert wurde.
  • Die gesamte AF/AT-Erfassung wird zeitweise ausgesetzt, wenn eine atrielle Antitachyarrhythmietherapie abläuft. Wenn die Erfassung ausgesetzt ist, arbeitet die Vorrichtung folgendermaßen. Die Arrhythmieklassifizierung wird auf nichtklassifiziert gesetzt, die Vorrichtung aktualisiert jedoch weiterhin den Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber, falls er gegenwärtig arbeitet. In ähnlicher Weise sucht die Vorrichtung weiterhin nach einer AF/AT-Beendigung, während sie sich im Zustand ausgesetzter Erfassung befindet. Wenn das Aussetzen der Erfassung endet, initialisiert die Vorrichtung andere Erfassungskriterien als der Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber, so daß eine vollständige Erfassungssequenz (oder Neuerfassungssequenz) erforderlich ist, um den Rhythmus zu klassifizieren oder die Episodenbeendigung zu erfassen. Das zeitweise Aussetzen der Erfassung endet, wenn das Ausführen der Therapie beendet wird.
  • Wahlweise kann die Vorrichtung so programmierbar sein, daß sie die AF/AT-Erfassung nach einer Therapieausführung auch für 16 ventrikuläre Intervalle aussetzt. Während dieses Zeitraums wird das wirksame AFDI und ATDI auf Null gesetzt (die AF- und die AT-Erfassungszonen werden also deaktiviert). Es wird angenommen, daß dieses Merkmal in Zusammenhang mit den Hochfrequenz-Stimulationstherapien, die in den vorstehend zitierten Patenten von Mehra und Duffin erörtert sind, besonders vorteilhaft ist, um zusätzliche Zeit bereitzustellen, die zur Beendigung mit dieser Therapie behandelter atrieller Tachyarrhythmien erforderlich ist.
  • Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können zusätzliche notwendige Kriterien zur Ausführung antiatrieller Tachyarrhythmietherapien aufgenommen werden. Beispielsweise kann die AF/AT-Therapie durch eine ventrikuläre Arrhythmieerfassung nach der AF/AT-Therapie deaktiviert werden. Das Bestätigen einer AF/AT und/oder das Ablaufen einer minimalen Verzögerung seit der Ausführung der vorhergehenden Therapie können notwendige Bedingungen sein, und eine spezifizierte Tageszeit kann eine notwendige Bedingung zur Ausführung einer AF/AT-Therapie sein. Das Ablaufen einer maximalen Anhaltende-AF/AT-Dauer und/oder eine vordefinierte Anzahl von Therapien, die in einem vorhergehenden Zeitraum ausgeführt wurden, können das Ausführen der AT/AF-Therapie verhindern. Diese zusätzlichen Kriterien werden nachstehend erörtert.
  • Die Erfassung einer VT oder VF nach der Ausführung einer AF/AT-Therapie vor einer Neuerfassung einer AF/AT- oder AF/AT-Episodenbeendigung kann die Vorrichtung wahlweise veranlassen, alle nachfolgenden AF/AT-Therapien zu deaktivieren, bis die Bedingung vom Arzt gelöscht wurde. In diesem Fall wäre ein vom Mikroprozessor gesetztes AF/AT-Therapie-Deaktiviert-Hinweiszeichen verfügbar und kann, falls gewünscht, durch Telemetrie vom Arzt gelöscht werden. Dieses Merkmal verhindert eine weitere AT/AF-Therapie, wenn es in engen Zusammenhang mit einer erfaßten VT- oder VF-Episode gebracht wurde. Die AF/AT-Erfassung kann nach der Beendigung der VT- oder VF-Episode fortgesetzt werden, es werden jedoch keine AF/AT-Therapien ausgeführt.
  • Wahlweise kann die Vorrichtung einen laufenden Zählwert der Anzahl der über die vorhergehenden 24 Stunden ausgeführten Hochspannungs-AF/AT-Therapien unterhalten. Ein Atrielle-Hochspannungstherapien-je-24-Stunden-Zyklus-Kriterium ist erfüllt, wenn der Zählwert der atriellen Hochspannungstherapien kleiner ist als eine programmierte Maximalzahl der atriellen Hochspannungstherapien je 24-Stunden-Zyklus. Die Erfüllung des Atrielle-Hochspannungstherapien-je-24-Stunden-Zyklus-Kriteriums kann als Vorbedingung für die Ausführung von Hochspannungs-AT/AF-Therapien erforderlich sein.
  • Wie in WO-A-96/34654 von Bardy, "Atrial Defibrillator and Method of Use", eingereicht am 3. Mai 1995, erörtert ist, kann es auch erwünscht sein, die Ausführung von Hochspannungstherapien auf einen definierten Zeitraum zu beschränken, wenn es wahrscheinlich ist, daß der Patient schläft. Ein Tageszeit-atrielle-Hochspannungstherapie-Kriterium kann verhindern, daß eine automatische atrielle Defibrillationstherapie außerhalb eines programmierten Zeitfensters ausgeführt wird.
  • Falls eine anhaltende Episode einer AF oder AT lang genug andauert, möchte der Arzt möglicherweise weitere Versuche der Vorrichtung, die Arrhythmie zu beenden, verhindern. In diesem Fall kann ein Zeit-zum-Unterbrechen-der-Therapie-Kriterium verwendet werden, um die AF- und AT-Therapie zu deaktivieren, wenn der Anhaltende-AF/AT-Dauer-Zeitgeber eine programmierte Zeit bis zum Unterbrechen der Therapie, beispielsweise mehr als 48 Stunden, überschreitet.
  • Die Bestätigung, daß ein Sinusrhythmus nicht wiederaufgenommen wurde, kann auch als eine Vorbedingung zum Ausführen der AF/AT-Therapie erforderlich sein. Ein AF/AT-Therapie-Bestätigungskriterium verhindert das Einleiten einer atriellen Therapie, wenn ein Sinusrhythmus zurückgekehrt ist, die AF/AT-Episodenbeendigung jedoch noch nicht erfaßt worden ist. Das AF/AT-Therapie-Bestätigungskriterium kann für das aktuelle ventrikuläre Intervall erfüllt sein, wenn entweder die Anzahl der atriellen Ereignisse im gegenwärtigen ventrikulären Intervall größer als zwei ist oder die Anzahl der atriellen Ereignisse im gegenwärtigen ventrikulären Intervall zwei ist und das atrielle Intervall für beide Ereignisse entweder kleiner als ATDI ist, wenn die AT-Erfassung eingeschaltet ist, oder AFDI ist, wenn die AT-Erfassung ausgeschaltet ist.
  • Ein minimales Intervall zwischen ausgeführten Therapien kann auch eine Vorbedingung für eine AF-Therapie sein. Ein Nach-Therapie-AF-Therapieverzögerungskriterium kann verwendet werden, um das Einleiten der AF-Therapieausführung einer vorhergehenden AF-Therapie zu verzögern. Dies ermöglicht es, daß eine nicht anhaltende atrielle Fibrillation, die sich aus der Therapie ergibt, vor der AF-Therapieintervention spontan endet. Dies kann auch verwendet werden, um eine Verzögerung zwischen AF-Therapien zu erzeugen. Die Nach-AF-Therapieverzögerung kann beispielsweise 240 Sekunden sein. Das Nach-Therapie-AF-Therapieverzögerungskriterium ist erfüllt, wenn in der gegenwärtigen AF/AT-Episode entweder keine AF-Therapien ausgeführt worden sind oder wenn die Anzahl der Sekunden seit der letzten ausgeführten Therapie mit der aktivierten Nach-Therapie-AF-Therapieverzögerung größer ist als die Nach-Therapie-AF-Therapieverzögerung, und das Erfüllen dieses Kriteriums kann eine Vorbedingung für das Ausführen der AF-Therapie sein.
  • In Zusammenhang mit kommerziellen Ausführungsformen von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß sich das Auswählen derjenigen der verschiedenen verfügbaren Regeln, die in der Vorrichtung zu aktivieren sind, als eine überwältigende Aufgabe für den Arzt erweisen kann. Dabei wird vorgeschlagen, daß die VF-, VT-, AF- und AT-Erfassung und die Behandlung unter Verwendung der Regeln 8, 9, 10, 11 und 12 nur in spezifischen Kombinationen programmiert werden können, so daß, wenn die AF-, AT- oder VT-Erfassung und entsprechende Therapien aktiviert werden, die VF-Erfassung und die entsprechenden Therapien zur Sicherheit auch aktiviert werden müssen. In ähnlicher Weise müssen auch die AF- und die VF-Erfassung und entsprechende Therapien aktiviert werden, wenn die AT-Erfassung und entsprechende Therapien aktiviert sind.
  • Hinsichtlich der Regeln 3–7 sei bemerkt, daß diese Regeln vom Arzt individuell ein- und ausprogrammiert werden können. Die gleichzeitige VF- und SVT-Erfassung und die entsprechende Therapie unter Verwendung von Regel 1 werden jedoch ansprechend darauf, daß beliebige der Regeln 3–7 aktiviert werden, zusammen mit der VF-Erfassung und der entsprechenden Therapie unter Verwendung von Regel 9 automatisch aktiviert. In ähnlicher Weise werden die gleichzeitige VT- und SVT-Erfassung und die entsprechende Therapie unter Verwendung von Regel 2 ansprechend darauf, daß beliebige der Regeln 3–7 erfüllt werden, zusammen mit der VT-Erfassung und der entsprechenden Therapie unter Verwendung von Regel 8 oder 10 automatisch aktiviert. Es sei auch bemerkt, daß bei dieser vorgeschlagenen Vorgehensweise zum Auswählen von Sätzen zu aktivierender Regeln die Regeln 1 und 2 mit der höchsten Priorität, die das Ausführen einer Therapie auslösen, bei Abwesenheit des Aktivierens von einer oder mehreren der Regeln 3–7 mittlerer Priorität, die das Ausführen der Antitachykardietherapie unterbinden, nicht aktiviert werden. Dies liegt daran, daß die Regeln 1–2 höherer Priorität strengere Bedingungen an die Erfassung einer ventrikulären Fibrillation und einer ventrikulären Tachykardie stellen als die Regeln 8–10 und daher in Abwesenheit der Regeln 3–7 mittlerer Priorität, die die durch diese Regeln definierten VT- und VF-Erfassungskriterien überschreiben können, unnötig sind.
  • Wenngleich der vorstehende Regelsatz in Abhängigkeit von der anfänglichen Erfassung einer Tachyarrhythmie beschrieben wurde, kann ein solches mit Prioritäten versehenes Regelsystem auch in Zusammenhang mit einer erneuten Erfassung einer Tachyarrhythmie oder bei einer Erfassung einer Änderung, des Typs der ventrikulären Tachyarrhythmie verwendet werden. Infolge der Komplexitäten eines solchen Systems wird jedoch vorgeschlagen, daß die Vorrichtung als eine praktische Maßnahme einfach so programmiert wird, daß eine folgende Ausführung einer anfänglichen Tachykardietherapie, eine Erfassung des Beendigens der Arrhythmie und ein Neuerfassen ventrikulärer Tachyarrhythmien zum Vereinfachen der Verwendung und der Einfachheit an diejenigen angepaßt werden, die im Modell 7219 verwendet werden. Bei einer solchen Ausführungsform führt das Ausführen einer anfänglichen Therapie einer ventrikulären Antitachyarrhythmie zum Deaktivieren der Regeln 1–8, bis nachfolgend eine Beendigung der erfaßten ventrikulären Tachyarrhythmie erfaßt wurde, woraufhin die Regeln 1–8, vom Arzt ausgewählt, reaktiviert werden können. Das erneute Erfassen atrieller Tachyarrhythmien erfolgt unter Verwendung der Kriterien für eine vorläufige Erfassung, wie vorstehend in Zusammenhang mit den Regeln 11 und 12 beschrieben wurde.
  • Wenngleich der AF/AT-Nachweiszähler, die AF- und AT-Ratenzonen und der AF/AT-Anhaltende-Dauer-Zeitgeber als beim Erfassen atrieller Tachyarrhythmien verwendbar offenbart wurden, sei bemerkt, daß der Grundrahmen, den sie bereitstellen, auch zum Erfassen ventrikulärer Tachyarrhythmien verwendbar sein kann. Insbesondere kann die Grundfunktionsbeziehung dieser Elemente der Vorrichtung in analoger Weise auf das Unterscheiden zwischen ventrikulären Tachykardien und/oder Knotentachykardien anwendbar sein.
  • 2. Modusumschaltung
  • Unregelmäßige ventrikuläre Raten während supraventrikulärer Tachykardien führen häufig zu Unannehmlichkeiten für den Patienten und können die Empfindlichkeit für ventrikuläre Tachyarrhythmien erhöhen. Ein weiteres Merkmal einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verfügbarkeit eines Modusumschaltens, das in mancher Hinsicht den Modusumschaltmerkmalen ähnelt, die bei gegenwärtig erhältlichen atriellen, synchronisierten Doppelkammerschrittmachern (beispielsweise DDD, DDDR, VDD, VDDR) vorgefunden werden. Das Modusumschaltmerkmal überwacht gemessene Ereignisse vom Atrium und tritt immer dann in einen nichtatriellen, synchronen, ventrikulären Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus ein, wenn ein atrieller Rhythmus erfaßt wird, der definierte Kriterien erfüllt, die mit einer supraventrikulären Tachyarrhythmie, insbesondere einer atriellen Fibrillation, übereinstimmen. Der ursprüngliche Stimulationsmodus wird wiederhergestellt, wenn erfaßt wird, daß der atrielle Rhythmus wieder für die atrielle synchrone Stimulation geeignet ist. Der Modusumschaltvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung ist so optimiert, daß ein regelmäßiger ventrikulärer Rhythmus während supraventrikulärer Tachyarrhythmien bereitgestellt wird, und er verwendet einen Teil des vorstehend erörterten Arrhythmieerfassungsverfahrens zum Steuern des Umschaltens zwischen den verschiedenen beteiligten Stimulationsmodi. Es ist jedoch zu verstehen, daß auch andere bekannte Kriterien zur Erfassung einer supraventrikulären Arrhythmie, wie jene, die in den verschiedenen vorstehend zitierten Modusumschaltpatenten offenbart sind, mit Vorteil auch für das Einleiten einer Modusumschaltung in den Stimulationsmodus der ventrikulären Ratenstabilisierung verwendet oder daran angepaßt werden können.
  • Der Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus und die Modusumschaltfunktionen gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die Vorrichtung in gleicher Weise wie andere Stimulationsmodalitäten bereitgestellt, wobei die Zeitsteuerung der Escapeintervalle und Refraktärperioden und die Messung der Intervalle zwischen gemessenen und stimulierten Ereignissen von der Zeitgeber-/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers, wie vorstehend beschrieben, erreicht werden. Der Mikroprozessor 224 führt die erforderlichen Berechnungen, wie nachstehend beschrieben, auf der Grundlage einer gespeicherten Programmierung in seinem zugeordneten ROM aus und steuert den Betrieb der Zeitgeber und der zugeordneten Logik in der Zeitgeber/Steuerschaltungsanordnung 212 des Schrittmachers. Die verschiedenen programmierten und abgeleiteten Werte, die nachstehend beschrieben werden, sind im RAM 226 gespeichert.
  • Das Auslösen des Modusumschaltmerkmals bei der offenbarten Ausführungsform der Erfindung beruht auf dem AF*-Nachweiszähler und dem PP-Medianintervall, wie vorstehend beschrieben wurde. Das Modusumschaltmerkmal arbeitet entweder im atriellen Verfolgungsmodus (beispielsweise DDD, DDDR, VDD, VDDR) oder in einem nichtatriellen Verfolgungsmodus (DDI, DDIR, VVI, VVIR). Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der bevorzugte nominelle Betriebsmodus DDD, wenn kein physiologischer Sensor verfügbar ist, und DDDR, wenn ein physiologischer Sensor verfügbar ist. In ähnlicher Weise ist der bevorzugte nichtatrielle Verfolgungsmodus DDI, wenn kein physiologischer Sensor verfügbar ist, und DDIR, wenn ein physiologischer Sensor verfügbar ist.
  • Wenn eine Modusumschaltung aktiviert ist, werden Stimulationsereignisse überwacht, um zu bestimmen, wann Modusübergänge erforderlich sind. Die angeführten Bedingungen für jeden Modusübergang werden nach gemessenen und stimulierten ventrikulären Ereignissen beurteilt. Die folgenden Parameter sind für den Modusumschaltvorgang definiert und werden in der folgenden Beschreibung des Modusumschaltvorgangs angesprochen.
  • Intervall mit der oberen Verfolgungsrate (UTRI) – Das der programmierten oberen Verfolgungsrate (UTR), die die maximale atrielle, synchronisierte ventrikuläre Stimulationsrate definiert, entsprechende Intervall. Dieser Parameter kann programmierbar sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform muß UTRI größer als VFDI + 60 ms sein, falls die VF-Erfassung einprogrammiert ist, und es muß größer als VTDI + 60 ms sein, falls die VT-Erfassung einprogrammiert ist. UTRI beträgt typischerweise 400–600 ms.
  • Stimuliertes A-V-Intervall (PAV) – Das programmierte AV-Intervall, das einem atriellen Stimulationsimpuls folgt. PAV beträgt typischerweise 50–200 ms.
  • Ratenanstiegssteigung (DELTArise) – Das Intervalldekrement, das zum Steuern der Geschwindigkeit des Stimulationsratenanstiegs während des Ratenanstiegsvorgangs verwendet wird. DELTArise kann etwa 70 ms betragen.
  • Ratenabfallssteigung (DELTAfall) – Das Intervallinkrement, das zum Steuern der Geschwindigkeit des Stimulationsratenabfalls während des Ratenabfallsvorgangs verwendet wird. DELTAfall kann etwa 70 ms oder weniger betragen.
  • Modusumschaltraten-Intervall (MSRI) – Ein definiertes, gewünschtes oder angestrebtes Intervall mit einer niedrigeren Rate, während die Modusumschaltung wirksam ist. MSRI ist vorzugsweise programmierbar. Falls ein physiologischer Sensor bereitgestellt ist, kann MRSI wahlweise entsprechend der Sensorausgabe geändert werden. MRSI sollte nicht kleiner als TLRImin sein, wie nachstehend definiert wird. MRSI beträgt typischerweise 600–1200 ms.
  • VVlast – Die gemessene Dauer des Intervalls, das die zwei letzten ventrikulären Ereignisse, ob stimuliert oder gemessen, trennt.
  • Programmiertes Intervall mit einer niedrigeren Rate (LRIP) – Das Intervall, das der programmierten Stimulationsrate entspricht. Falls ein ratenempfindlicher Sensor vorhanden ist, wird dieser Wert durch das vom Sensor angegebene Stimulationsintervall ersetzt. LRIP beträgt typischerweise 600–1200 ms.
  • Intervall mit einer zeitweise niedrigeren Rate (TLRI) – Das wirksame Intervall mit einer niedrigeren Rate während eines Modusumschaltvorgangs. Das Intervall mit einer zeitweise niedrigen Rate (TLRI) wird um das MSRI moduliert, um die ventrikuläre Rate während der atriellen Tachyarrhythmie zu stabilisieren.
  • Minimales TLRI (TLRImin) – Das kürzeste TLRI, das während des Modusumschaltvorgangs erlaubt ist. Dieser Parameter kann in Zusammenhang mit dem Programmieren von MSRI programmiert werden. Zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen der Erfassung und der ventrikulären Stimulation darf TLRImin gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf einen kleineren Wert als VTDI + 60 ms programmiert werden, wenn die VT-Erfassung eingeschaltet ist, oder auf einen kleineren Wert als VFDI + 60 ms programmiert werden, wenn die VF-Erfassung eingeschaltet ist, wobei diese Begriffe vorstehend definiert wurden. Zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen der Erfassung und der atriellen Stimulation darf TLRImin gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf einen kleineren Wert als VTDI + PAV programmiert werden, wenn die VT-Erfassung eingeschaltet ist, oder auf einen kleineren Wert als VFDI + PAV programmiert werden, wenn die VF-Erfassung eingeschaltet ist.
  • Letztes TLRI (TLRIlast) – Das TLRI unmittelbar vor dem gegenwärtig ablaufenden TLRI-Intervall.
  • Minimale postventrikuläre atrielle Refraktärperiode (PVARPmin) – Während des Modusumschaltvorgangs wird die postventrikuläre atrielle Refraktärperiode (PVARP) entsprechend TLRI geändert. PVARPmin ist die kürzeste PVARP, die zulässig ist, wenn PVARP entsprechend TLRI geändert wird. Dieser Parameter kann auch in Zusammenhang mit dem Programmieren von MSRI und TLRI programmiert werden. PVARPmin kann etwa 200 ms betragen.
  • PVARPpvc – Eine erweiterte PVARP nach einem ventrikulären gemessenen Ereignis, dem kein atrielles Ereignis vorhergeht, wenn das PVC-Ansprechmerkmal einprogrammiert ist. Das PVC-Ansprechmerkmal besteht in der Verwendung einer erweiterten PVARP (PVARPpvc) nach einem ventrikulären Ereignis, dem kein atrielles Ereignis vorhergeht, wie im Herpers erteilten US-Patent US-A-4 407 287 offenbart ist. Wenn der PVC-Ansprechvorgang nicht einprogrammiert ist, wird bei Aktivierung bei den nachstehend erörterten Berechnungen der programmierte Wert von PVARP durch PVARPpvc ersetzt. PVARPpvc kann etwa 400 ms betragen.
  • Verweilzeit – Ein programmierbares Zeitintervall, das eingeleitet wird, wenn die Kriterien zum Einleiten des Modusumschaltens nicht erfüllt sind, nach dessen Ablaufen die Vorrichtung in den DDDfall-Modus umschaltet. Die Verweilzeit beträgt typischerweise 1–120 Minuten.
  • Wenn das Modusumschalten einprogrammiert ist und der nominelle programmierte Stimulationsmodus DDD ist, wird der normale DDD-Vorgang fortgesetzt, solange das vorstehend definierte AF*-Nachweiszählwertkriterium nicht erfüllt ist oder weniger als 12 VV-Intervalle aufgetreten sind, seit die VT- und/oder VF-Erfassung zuletzt initialisiert wurde oder das vorstehend definierte PP-Medianintervall größer oder gleich dem programmierten Intervall mit der oberen Verfolgungsrate ist. Während atrieller Rhythmen, die schneller sind als die programmierte obere Verfolgungsrate, kann die Vorrichtung, bevor das Modusumschalten aktiviert wird, das "Pseudo-Wenckebach"-Merkmal verwenden, das gemeinhin bei gegenwärtigen Doppelkammerschrittmachern angetroffen wird, wie im Adams erteilten US-Patent US-A-4 059 116 offenbart ist.
  • Ein Übergang aus dem DDD-Modus tritt auf, wenn seit dem letzten Initialisieren der Erfassung mindestens 12 VV-Intervalle aufgetreten sind und das AF*-Nachweiszählerkriterium erfüllt ist und das PP-Medianintervall kleiner als UTRI ist. Beim Verlassen des DDD-Modus tritt die Vorrichtung in den DDIdelta-Modus ein, der ähnlich arbeitet wie der im Mehra erteilten US-Patent US-A-4 941 471 beschriebene Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus.
  • Der Übergang in den DDIdelta-Modus wird bei einem ventrikulär gemessenen oder stimulierten Ereignis durch Arbeiten im DDI-Modus erreicht, wie in 13 dargestellt ist. Bei jedem ventrikulären Ereignis wird die nächste atrielle Stimulation mit einem Escapeintervall von TLRI – PAV geplant. TLRI ist eine Funktion des letzten gemessenen ventrikulären Intervalls (VVlast), MSRI, DELTArise, DELTAfall und TLRImin, welches unter Verwendung der folgenden Gleichung vom Mikroprozessor berechnet wird: TLRI = Max{TLRImin, Min[VVlast + DELTAfall, Max(VVlast – DELTArise, MSRI)]}. Weil MRSI mit anderen Worten nicht kleiner als TLRImin sein kann, ist TLRI gleich MRSI, wenn MRSI zwischen VVlast + DELTAfall und VVlast – DELTArise liegt. Falls VVlast andernfalls ansteigt, bis VVlast – DELTArise größer als MRSI ist, wird TLRI gleich VVlast – DELTArise gesetzt. Falls VVlast umgekehrt abnimmt, bis VVlast + DELTAfall kleiner als MRSI ist, wird TLRI gleich VVlast + DELTAfall gesetzt. TLRI wird nie kleiner als TLRImin gesetzt.
  • Im DDIdelta-Modus muß PVARP entsprechend TLRI geändert werden, um eine konkurrierende atrielle Stimulation zu vermeiden. Bei jedem ventrikulären Ereignis wird PVARP unter Verwendung der Gleichung PVARP = Max{PVARPmin, Min[(TLRI – PAV – 300 ms), PVARPpvc]} eingestellt, um zu verhindern, daß einem gemessenen atriellen Ereignis in einem Abstand von weniger als 300 ms eine atrielle Stimulation folgt. Mit anderen Worten wird der kleinere Wert von (TLRI – PAV – 300 ms) und von PVARPpvc als wirksame PVARP verwendet, solange der kleinere Wert der beiden größer ist als PVARPmin. Hierdurch wird die wirksame PVARP auf die programmierte PVARPpvc begrenzt und eine atrielle Stimulation verhindert, falls ein Messen der atriellen Tachyarrhythmie auftritt. Falls TLRI – PAV – 300 ms größer ist als PVARPpvc, ist die wirksame PVARP PVARPmin oder PVARPpvc, je nach dem, welche länger ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß die wirksame PVARP ausreichend lang ist, um zu verhindern, daß Fernfeld-R-Zacken die atrielle Stimulation nach einer Umkehrung der atriellen Tachyarrhythmie unterbinden. Die normale Erweiterung von PVARP auf PVARPpvc ansprechend auf einen erfaßten PVC wird im DDIdelta-Modus überschrieben.
  • Ein Beispiel der Arbeitsweise der Vorrichtung im DDIdelta-Modus ist in, 13 dargestellt. Die ventrikuläre Stimulation beim Intervall mit der oberen Verfolgungsrate (UTRI) wird unterbrochen, wenn der Übergang zu DDIdelta bei einem ventrikulären stimulierten Ereignis 800 auftritt. Ein Intervall mit einer zeitweise niedrigen Rate (TLRI0) 802 wird anhand des vorhergehenden ventrikulären Intervalls VV0 (804) als WO + DELTAfall berechnet. Eine atrielle Stimulation wird mit einem Escapeintervall von TLRI0 – PAV (806) geplant. Weil TLRI0 – PAV – 300 ms größer ist als PVARPmin, wird PVARP 808 auf PVARPmin gesetzt. Ein nichtrefraktäres atrielles Messen 810 unterbindet die geplante atrielle Stimulation, es wird jedoch zur Zeit der geplanten atriellen Stimulation ein PAV-Intervall 812 eingeleitet. Der Ventrikel wird beim Ablauf von TLRI0 bei 814 stimuliert. Eine atrielle Stimulation wird mit einem Escapeintervall von TLRI1 – PAV (816) geplant, wobei TLRI1 (818) anhand VV1 bestimmt wird und (820) wiederum TLRI0 (802) entspricht. PVARP (822) wird gleich TLRI1 – PAV – 300 ms gesetzt. Eine gemessene atrielle Depolarisation bei 824 unterbindet das Erzeugen des atriellen Stimulationsimpulses. Beim Ablauf von TLRI1 wird bei 828 ein ventri kulärer Stimulationsimpuls erzeugt, und die Werte von TLRI2 (830), TLRI2 – PAV (832) und PVARP (834) werden alle entsprechend aktualisiert. Die Vorrichtung inkrementiert weiter den Wert von TLRI, bis MSRI erreicht wird, wie vorstehend erörtert wurde. Falls das V-V-Intervall, das der Modusumschaltung zu DDIdwell vorhergeht, länger als MSRI war, verhält sich die Vorrichtung wie dargestellt mit der Ausnahme, daß die V-V-Intervallwerte bei Berechnung von jedem neuen TLRI um DELTArise dekrementiert werden, bis TLRI gleich MSRI ist.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des DDIdelta-Modus kann nach einem ventrikulären Ereignis der gemessene Wert des A-V-Intervalls (AVmeas), das das ventrikuläre Ereignis vom unmittelbar vorhergehenden atriellen Ereignis trennt, PAV beim Berechnen des atriellen Escapeintervalls und wahlweise zum Berechnen von PVARP ersetzen. Diese Modifikation stellt eine konstante A-A-Intervallzeitsteuerung im DDIdelta-Modus bereit.
  • Falls die Kriterien zum Eintreten in den DDIdelta-Modus nicht mehr erfüllt sind, während der DDIdelta-Modus aktiv ist, leitet der Mikroprozessor die Verweilzeit ein, und die Vorrichtung tritt in den DDIdwell-Stimulationsmodus ein. Die Kriterien zum Eintreten in den DDIdwell-Modus bestehen darin, daß der DDIdelta-Modus gegenwärtig wirksam ist, daß mindestens 12 VV-Intervalle aufgetreten sind, seit die Erfassung zuletzt initialisiert wurde und daß weder das AV*-Nachweiszählwertkriterium erfüllt ist noch der vorstehend definierte PP-Medianwert kleiner als UTRI ist. Der Übergang in den DDIdwell-Modus wird durch einfaches Einleiten der Verweilzeit und andernfalls durch Fortsetzen der Arbeitsweise wie im DDIdelta-Modus erreicht, bis entweder die programmierte Verweilzeit verstrichen ist oder die Verweilzeit neu programmiert wurde. Das Programmieren der Verweilzeit während DDIdwell hat die gleiche Wirkung wie das Verstreichen der Verweilzeit.
  • Falls während des DDIdwell-Modus die Kriterien zum Eintreten in den DDIdelta-Modus wieder erfüllt werden, unterbricht der Mikroprozessor das Ablaufen der Verweilzeit, und die Vorrichtung arbeitet weiter im DDIdelta-Modus. Falls die Verweilzeit abläuft oder die Verweilzeit programmiert wird, während der DDIdwell-Modus aktiv ist, veranlaßt der Mikroprozessor die Vorrichtung, in den DDDfall-Modus einzutreten.
  • Der Übergang in den DDDfall-Modus wird erreicht, wenn das ventrikuläre gemessene oder stimulierte Ereignis dem Verstreichen der Verweilzeit folgt, indem nach diesem ventrikulären Ereignis, wie vorstehend berechnet wurde, eine atrielle Stimulation bei TLRI – PAV geplant wird, wobei der nachfolgende Zeitablauf auf atrieller Grundlage erfolgt, wobei das TLRI danach beim atriellen Messen oder bei der atriellen Stimulation eingeleitet wird. Die PVARP nach diesem ventrikulären Ereignis wird auf die programmierte PVARPpvc gesetzt, um das Verfolgen retrograder P-Zacken zu vermeiden. Es handelt sich hierbei um die programmierte PVARP, falls das PVC-Ansprechen ausprogrammiert ist. Die PVARP für nachfolgende ventrikuläre Ereignisse ist die programmierte PVARP mit einem wirksamen PVC-Ansprechen, falls dies einprogrammiert ist. Wahlweise kann die PVARP auf den kleineren Wert von PVARPpvc und TLRI – PAV, das atrielle Austastintervall, gesetzt werden.
  • Während der DDDfall-Modus aktiv ist, wird das Intervall (TLRI) mit einer zeitweise niedrigeren Rate bei nichtrefraktären, atriellen gemessenen Ereignissen, atriellen stimulierten Ereignissen und ventrikulären gemessenen Ereignissen im V-A-Intervall unter Verwendung des vorhergehenden Intervalls (TLRIlast) einer zeitweise niedrigen Rate in der Gleichung TLRI = Max{TLRImin, Min[TLRIlast + DELTAfall, Max(TLRIlast – DELTArise, LRIP)]} zum Intervall einer programmierten niedrigeren Rate hin angepaßt. Falls TLRIlast + DELTAfall mit anderen Worten kleiner als LRIP, jedoch größer als TLRImin ist, wird TLRI gleich TLRIlast + DELTAfall gesetzt. Falls TLRIlast – DELTArise größer als LRIP ist, wird TLRI gleich TLRIlast – DELTArise gesetzt. Unter Verwendung dieses Prozesses wird TLRI moduliert, bis TLRI gleich LRIP ist, was auftritt, wenn entweder TLRIlast – DELTArise kleiner als LRIP ist oder TLRIlast + DELTAfall größer als LRIP ist. Im Fall eines ventrikulären Messens im V-A-Intervall wird im berechneten TLRI – PAV eine atrielle Stimulation geplant.
  • Ein Beispiel des Übergangs von DDIdwell zu DDDfall ist in 14 dargestellt. Das Umschalten zu DDDfall geschieht bei einem ventrikulären Stimulationsimpuls 850 nach Ablauf der Verweilzeit beim Ablaufen des Intervalls TLRI0 mit einer zeitweise niedrigen Rate (852). TLRI1 wird als TLRI0 + DELTAfall berechnet, und ein atriellen Stimulationsimpuls 858 wird bei TLRI1 – PAV geplant (854). PVARP (856) wird auf PVARPpvc gesetzt. Beim Ablaufen von TLRI1 – PAV wird der atrielle Stimulationsimpuls 858 abgegeben, und TLRI2 (861) unter Verwendung der vorstehenden Formel berechnet, und der Zeitablauf von TLRI2 wird eingeleitet, wobei bei seinem Ablaufen ein atriellen Stimulationsimpuls geplant ist. Durch diesen Mechanismus schaltet die Vorrichtung aus der Verwendung von TLRI um, um ein V-V-Grundzeitintervall und ein A-A-Grundzeitintervall zu bestimmen, das gemäß der hier offenbarten speziellen Ausführungsform im DDD-Modus verwendet wird. Das Fortsetzen der Verwendung von TLRI als V-V-Grundzeitintervall im DDDfall-Modus ist in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung jedoch auch möglich. Ein ventrikulärer Stimulationsimpuls 860 wird danach beim Ablauf von PAV 862 abgegeben. PVARP 864 wird auf seinen programmierten Wert zurückgeführt. Danach wird ein nichtrefraktäres atrielles Ereignis 866 vor dem Ablauf von TLRI2 gemessen, wodurch der Zeitablauf von TLRI2 beendet wird und der Zeitablauf des vorstehend berechneten TLRI3 (868) eingeleitet wird, wobei nach seinem Ablauf ein atrieller Stimulationsimpuls 870 geplant wird. Nach dem Ablauf von SAV 872 wird ein ventrikulärer Stimulationsimpuls 874 abgegeben. Der DDDfall-Modus wird fortgesetzt, bis entweder die Kriterien für einen Übergang zurück zum DDIdelta-Modus erfüllt sind oder das berechnete TLRI innerhalb von DELTAfall von LRIP liegt, wobei die Vorrichtung zu dieser Zeit zum programmierten DDD-Modus-Betrieb unter Verwendung von LRIP als Grundstimulationsintervall zurückkehrt.
  • Der Übergang zurück zum DDIdelta-Modus vom DDDfall-Modus tritt auf, wenn das AF*-Nachweiszählwertkriterium erfüllt ist und der PP-Medianwert kleiner als UTRI ist und mindestens 12 V-V-Intervalle aufgetreten sind, seit die Erfassung zuletzt initialisiert wurde. Der Übergang in den DDIdelta-Modus wird beim ventrikulären, stimulierten oder gemessenen Ereignis ausgeführt, nachdem die Kriterien für das Modusumschalten in den DDIdelta-Modus erfüllt wurden. Die Vorrichtung arbeitet danach entsprechend dem DDIdelta-Modus, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Übergang in den DDD-Modus aus dem DDDfall-Modus geschieht, wenn TLRIlast + DELTAfall größer als LRIP ist, wobei an diesem Punkt das Intervall mit der niedrigeren Rate zu LRIP zurückgesetzt wird und dort bleibt, bis ein nachfolgendes Umschalten in den DDIdelta-Modus auftritt. Der Übergang in den DDD-Modus wird bei einem nichtrefraktären, atriellen gemessenen Ereignis, einem atriellen stimulierten Ereignis oder einem ventrikulären gemessenen Ereignis im V-A-Intervall erreicht, indem mit dem Intervall mit einer programmierten niedrigen Rate entsprechend dem DDD-Modus gearbeitet wird.
  • Der gesamte Modusumschaltvorgang wird vom Mikroprozessor ausgesetzt, wenn eine Therapie für VT, VF, AT oder AF eingeleitet wurde, wobei dies die Zeit während des Ladens der Hochspannungsausgangskondensatoren einschließt. Die Vorrichtung arbeitet während des Ladens der Hochspannungsausgangskondensatoren und während zwölf Intervallen nach der Ausführung der Therapie im vorhergehenden Modus (DDD, DDIdelta, DDIdwell oder DDDfall). Die Modusumschaltbedingungen werden immer dann neu initialisiert, wenn nach der Ausführung einer Antitachyarrhythmietherapie in den programmierten Stimulationsmodus eingetreten wird oder sich der Reed-Schalter öffnet. Der Wert von TLRI nach einer ausgeführten Therapie wird auf MSRI gesetzt, und es ist, wie vorstehend erwähnt wurde, während zwölf danach auftretenden V-V-Intervallen nicht möglich, den Modus umzuschalten.
  • Es wird angenommen, daß das Merkmal der ventrikulären Ratenstabilisierung gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Zusammenhang mit einer Vorrichtung sehr wertvoll ist, die in Doppelkammer-Stimulationsmodi stabilisieren kann, weil die Arbeitsweise des DDIdelta-Modus nach der Aus führung der Therapie auch eine atrielle Überansteuerstimulation nach Beendigung der atriellen Arrhythmie vorsieht. Bestimmte Aspekte des Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus sind jedoch noch bei einer Vorrichtung wertvoll, die sowohl im Atrium als auch im Ventrikel mißt, jedoch nur eine ventrikuläre unterbundene Stimulation aufweist. Eine solche Vorrichtung könnte jedoch ansprechend auf die Erfassung atrieller Rhythmusmerkmale, die mit einer atriellen Fibrillation übereinstimmen, einfach die VVI-Stimulationsintervalle entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren beim Bestimmen der ventrikulären Stimulationsintervalle im DDIdelta-Modus modulieren. In ähnlicher Weise kann diese Vorrichtung ansprechend auf das Erkennen, daß die Kriterien zum Eintreten in den Ratenstabilisierungsmodus über einen Zeitraum nicht mehr erfüllt sind, allmählich die VVI-Stimulationsintervalle entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Bestimmen der atriellen Stimulationsintervalle im DDDfall-Modus verlängern. Ein entsprechender VVI-Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus könnte selbst bei Vorrichtungen, die zu einer Stimulation im Atrium in der Lage sind, den ventrikulären DDIdelta-Ratenstabilisierungs-Stimulationsmodus ersetzen. Wenngleich die vorstehend beschriebenen DDD-Stimulationsmodi atrielle Stimulationsintervalle regeln, kann in ähnlicher Weise die häufig verwendete alternative Form der DDD-Stimulation, wie im Funke erteilten US-Patent US-A-4 312 355 offenbart ist, beispielsweise ersetzt werden, wobei die Regelung des ventrikulären Stimulationsintervalls die Regelung des atriellen Stimulationsintervalls im DDDfall-Modus ersetzt. Wenngleich die vorstehend offenbarte Ausführungsform weiterhin, wie vorstehend erörtert wurde, eine feste, programmierte Grundstimulationsrate verwendet, kann natür- 1ich auch eine Grundstimulationsrate verwendet werden, die auf der Grundlage des gemessenen Bedarfs an einer Herzausgabe moduliert wird, wie beispielsweise im Anderson u. a. erteilten US-Patent US-A-4 428 378 oder im Bornzin erteilten US-Patent US-A-4 467 807 offenbart ist. Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung kann die Vorrichtung beispielsweise im DDDR- oder VDDR-Modus normal arbeiten, wobei die vom Sensor angegebene Stimulationsrate beim Bestimmen atrieller und ventrikulärer Escapeintervalle während des Stimulationsmodus mit ventrikulärer Ratenstabilisierung LRIP ersetzt.
  • Wenngleich es Wahrscheinlich erscheint, daß kommerzielle Ausführungsformen einer solchen Vorrichtung einen Mikroprozessor verwenden, um die erforderlichen Berechnungen und Analyseschritte auszuführen, liegt es weiterhin im Bereich des Möglichen, daß einige oder alle in der vorstehenden Offenbarung vom Mikroprozessor bereitgestellten Erfassungskriterien stattdessen durch eine vollständig kundenspezifische integrierte Schaltung, insbesondere eine Schaltung, bei der ein Zustandszähler an Stelle gespeicherter Software verwendet wird, um den sequentiellen Betrieb der digitalen Schaltungsanordnung zu steuern, bereitgestellt werden, wobei diese allgemein den im Markowitz u. a. erteilten US-Patent US-A-5 088 488 und den im Sivula u. a. erteilten US-Patent US-A-5 052 388 offenbarten Schaltungen entspricht.

Claims (5)

  1. Schrittmacher mit einer Einrichtung (8, 17, 19, 21, 23, 24, 26) zum Erfassen von Herzrhythmen, die einer supraventrikulären Tachyarrhythmie entsprechen, einem ventrikulären Schrittmacher- bzw. Stimulationsimpulsgenerator (10), einer Einrichtung (212), die auf das Erfassen der Herzrhythmen anspricht, um den Betrieb des ventrikulären Stimulationsimpulsgenerators in einem Stimulationsmodus zur Ventrikulärratenstabilisierung einzuleiten, und ferner einer Einrichtung zum Definieren eines gewünschten ventrikulären Stimulationsintervalls und einer Einrichtung (224) zum Modulieren ventrikulärer Stimulationsintervalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Modulieren die ventrikulären Stimulationsintervalle herzschlagweise moduliert, indem sie Stimulationsintervalle auf der Grundlage direkt vorhergehender natürlicher bzw. intrinsischer Herzschlagintervalle und Stimulationsintervalle, die inkrementiert werden, damit sie sich einem gewünschten Stimulationsintervall nähern, ableitet.
  2. Schrittmacher nach Anspruch 1, bei dem die Modulationseinrichtung (224) weiterhin eine Einrichtung aufweist, die Stimulationsintervalle auf der Grundlage direkt vorhergehender Herzschlagintervalle, die dekrementiert werden, damit sie sich dem gewünschten Stimulationsintervall nähern, ableitet.
  3. Schrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ansprecheinrichtung (212) eine Einrichtung zum Fortsetzen des Betriebs des ventrikulären Stimulationsimpulsgenerators (10) in dem Stimulationsmodus zur Ventrikulärratenstabilisierung über einen vordefinierten Zeitraum, nachdem die Erfassungseinrichtung keine Herzrhythmen erfaßt hat, die einer supraventrikulären Tachyarrhythmie entsprechen, aufweist.
  4. Schrittmacher nach Anspruch 3, welcher weiter eine Einrichtung (212) zum Definieren eines nominellen Stimulationsintervalls aufweist, das größer ist als das gewünschte Intervall, und wobei die Ansprecheinrichtung weiterhin eine Einrichtung aufweist, die auf das Ablaufen des vordefinierten Zeitraums zum Initialisieren anspricht, um zu bewirken, daß der ventrikuläre Stimulationsimpulsgenerator die Stimulationsintervalle herzschlagweise zur nominellen Stimulationsrate hin inkrementiert.
  5. Schrittmacher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen atrieller Depolarisationen aufweist und der Schrittmacher weiter eine Einrichtung (212) zum Betreiben des ventrikulären Stimulationsimpulsgenerators in einem nominellen Modus, in dem die ventrikulären Stimulationsimpulse mit erfaßten atriellen Depolarisationen synchronisiert erzeugt werden, aufweist, und wobei die Ansprecheinrichtung eine Einrichtung zum Einleiten des Betriebs des ventrikulären Stimulationsimpulsgenerators in einem nichtatriellen synchronisierten Stimulationsmodus zur ventrikulären Ratenstabilisierung aufweist.
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