DE60016737T2 - Implantierbarer herzschrittmacher - Google Patents

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/37Monitoring; Protecting
    • A61N1/3702Physiological parameters
    • A61N1/3704Circuits specially adapted therefor, e.g. for sensitivity control

Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen implantierbaren Herzstimulator gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Empfindlichkeit ist ein Schrittmacherparameter, der die niedrigste Amplitude eines Herzsignals bestimmt, auf das der Abfühlverstärker der Vorrichtung reagiert. Die Empfindlichkeit wird in Millivolt angegeben. Je höher der Millivoltwert, desto niedriger ist die Empfindlichkeit. Wenn beispielsweise die Empfindlichkeit 6 mV ist, muss ein Signal 6 mV oder größer sein, bevor das Signal erkannt wird; andererseits, falls die Empfindlichkeit 2 mV ist, muss ein Signal nur 2 mV oder größer sein, bevor es erkannt wird. Somit gilt, je niedriger der mV-Wert, desto empfindlicher ist die Vorrichtung.
  • Ein ventrikuläres Ereignis, das früh im Herzzyklus auftritt (vor einem normal zeitlich ablaufenden QRS-Komplex) und von einem Fokus in den Ventrikeln herrührt, wird oft als eine vorzeitige ventikuläre Kontraktion (PVC) bezeichnet.
  • Falls in Folge Undersensing eine PVC nicht detektiert wird, kann dies dazu führen, dass zeitlich ungeeignet festgelegte asynchrone oder konkurrierende Stimulationsimpulse geliefert werden. Undersensing ist definiert als ein Scheitern des Schrittmachers ein Herzereignis, beispielsweise eine PVC abzufühlen, weil die Empfindlichkeit der Abfühlschaltung des Schrittmachers zu gering ist. Dies kann oft dadurch korrigiert werden, dass der Schrittmacher auf eine empfindlichere Einstellung programmiert wird, d.h. durch Verringern des Wertes des Empfindlichkeitspegels.
  • Die US-4,513,743 beschreibt eine Vorrichtung, beispielsweise einen Herzschrittmacher, der für die Implantation in einem menschlichen Herzen geeignet ist. Die implantierte Vorrichtung enthält eine Schaltung zum Registrieren des Auftretens von abgefühlten bzw. evozierten Ereignissen und eine Vorrichtung zum Klassifizieren der registrierten Ereignisse in entsprechende Klassen von einem oder mehreren Parametern, die den Ereignissen zugeordnet sind. Die Vorrichtung ist ausgebildet, auf Anforderung diese Daten einer externen Vorrichtung mitzuteilen, die ausgebildet ist, sie in einem für die weitere Analyse geeigneten Histogramm darzustellen. Der Zweck dieser Analysen könnte beispielsweise zur Erstellung einer Diagnose sein, um eine vollständigere Geschichte über die Arbeitsweise der Vorrichtung verfügbar zu haben und die Reaktion des Patienten hierauf und um in der Lage zu sein, eine Beurteilung zum Programmieren der Vorrichtung vorzunehmen. Für einen Herzschrittmacher umfassen abgefühlte Ereignisse, beispielsweise QRS-Wellen, P-Wellen und PVCs und Beispiele von Parametern, die eine Spitzen-QRS-Amplitude, eine Spitzen-P-Amplitude und ein A-V-Intervall enthalten.
  • Die US-5,292,341 beschreibt ein Verfahren und ein System zum Bestimmen und automatischen Einstellen der Sensorparameter eines frequenzadaptierenden Schrittmachers. Ein Histogramm einer vom Sensor angezeigten Frequenz (SIR) wird durch ein externes Programmiergerät erstellt und verarbeitet. Es werden einem Arzt Instruktionen gegeben, diagnostische Daten aus dem Schrittmacher und dem Patienten zu sammeln und das System berechnet dann einen Satz von Betriebsparametern, der gemäß einer Ausführungsform automatisch in den Schrittmacher programmiert wird. Die Betriebsparameter bzw. die Sensorsteuerparameter sind beispielsweise ein Schwellenwertparameter, ein Reaktionszeitparameter und ein Flankenparameter. Sie alle steuern auf verschiedene Weise, wie das rohe Sensorsignal verarbeitet werden sollte.
  • Die EP-A-0 321 764 beschreibt einen Ereignisdetektor, in dem eine optimale Einstellung der Detektorempfindlichkeit erreicht wird durch Leiten des Eingangssignals durch eine Schaltung, die die Maximalwerte des Signals misst, dann den Unterschied zwischen den Maximalwerten und dem erstellten Schwellenwert aufstellt und in einer bevorzugten Ausführungsform den Schwellenwert gemäß dem Unterschied und einem vorgegebenen gewünschten Schwellenwert steuert.
  • Viele Faktoren beeinflussen die Eigenschaften, beispielsweise die Amplitude und die Morphologie der Herzsignale. Diese Faktoren könnten sein, die Verwendung von Arzneimitteln und die Aktivität, sowie die Atmung des Patienten. Die Empfindlichkeitseinstellungen der Herzsignaldetektoren in einem implantierbaren Schrittmacher werden normalerweise vorgenommen auf der Grundlage der Amplitude des Herzsignals, das beobachtet wird zu der Zeit, zu der die Programmierung des Schrittmachers durchgeführt wird, bei der Implantation und bei Nachfolgeuntersuchungen. Viele der erwähnten Faktoren ändern sich über die Zeit, was zu einer ungeeigneten Einstellung des Empfindlichkeitspegels des Herzsignaldetektors führen kann.
  • Ein weiterer Aspekt ist der, dass es eine zeitraubende und komplizierte Prozedur ist, während Nachfolgeuntersuchungen sämtliche Parametereinstellungen des Schrittmachers zu überprüfen und zu analysieren, um geeignete Änderungen vorzunehmen.
  • Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, Änderungen der Amplitudenwerte des Herzsignals während einer vorbestimmten Zeitperiode für die Einstellung eines Empfindlichkeitspegels einer Herzsignal-Abfühlvorrichtung eines implantierbaren Herzstimulators zu berücksichtigen. Insbesondere, um in der Lage zu sein, PVCs mit einer Spitzenamplitude unterhalb des Empfindlichkeitspegels zu identifizieren.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Programmierzeit des Herzstimulators bei Nachfolgeuntersuchungen zu verkürzen.
  • Kurze Beschreibung des erfinderischen Konzeptes
  • Diese Ziele werden durch einen Herzstimulator mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruches erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird die Analyse und Bestimmung in einer Programmiervorrichtung außerhalb des Körpers durchgeführt.
  • Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
  • 1 zeigt einen implantierbaren Herzstimulator.
  • 2 zeigt einen implantierbaren Herzstimulator gemäß der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Filtervorrichtung.
  • 4 zeigt ein Herzsignal-Klassifizierungssystem gemäß der Erfindung.
  • 5 zeigt eine Empfindlichkeitssteuervorrichtung gemäß der Erfindung.
  • 6 zeigt ein die Erfindung darstellendes Histogramm.
  • 7 zeigt ein, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellendes Histogramm.
  • 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 zeigt eine alternative Ausführungsform dieser Erfindung, bei der die Signalklassifizierungsvorrichtung und die Signalabfühlvorrichtung zu einer gemeinsamen Vorrichtung kombiniert sind.
  • Detailierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen mehr im Detail beschrieben.
  • 1 zeigt einen implantierbaren Herzstimulator, der eine Herzstimulationsvorrichtung 2 und eine Herzelektrodenleitung 4 enthält. Die Elektrodenleitung wird gemäß den, dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet wohl bekannten Verfahren in das Herz eingeführt und im Ventrikel angeordnet. Der in 1 gezeigte Herzstimulator betrifft einen Einkammer-Herzstimulator, was bedeutet, dass die Elektrodenleitung in einer Kammer des Herzens, in diesem Fall im rechten Ventrikel, angeordnet ist. Es soll jedoch bemerkt werden, dass die Erfindung gleichermaßen bei einem Zweikammer-Herzstimulator anwendbar ist, der zwei Herzelektrodenleitungen enthält, die ausgelegt sind, das Herz sowohl im Atrium, wie auch im Ventrikel zu stimulieren, sowie auch bei einem Mehrkammer-Herzstimulator, der ausgelegt ist, drei oder vier Kammern des Herzens zu stimulieren.
  • 2 stellt die implantierbare Herzstimulationsvorrichtung 2 gemäß der Erfindung dar, die einen Impulsgenerator 6 zum Erzeugen von herzstimulierenden Impulsen für das Herz über die Elektrodenleitung 4 enthält. Die Herzstimulationsvorrichtung 2 enthält ferner eine mit der Elektrodenleitung 4 verbundene Filtervorrichtung 8, eine Herzsignal-Abfühlvorrichtung 10 mit einem Empfindlichkeitspegel SL, eine Herzsignal-Klassifizierungsvorrichtung 12, eine Empfindlichkeitssteuervorrichtung 14 und eine Steuervorrichtung 16. Ein durch die Elektrodenleitung erhaltenes Herzsignal 18 wird der Filtervorrichtung 8 zur Verstärkung, AD-Umsetzung und Filterung zugeführt. Ein gefiltertes Herzsignal 20 wird der Herzsignal-Abfühlvorrichtung 10 und der Herzsignal-Klassifizierungsvorrichtung 12 zugeführt. Falls die Amplitude des gefilterten Herzsignals 20 den Empfindlichkeitspegel SL überschreitet, dann erzeugt die Herzsignal-Abfühlvorrichtung 10 ein Detektionssignal 22 für die Steuervorrichtung 16.
  • Die Spitzenwerte des gefilterten Herzsignals 20 werden als Histogrammdaten durch die Herzsignal-Klassifizierungsvorrichtung 12 gespeichert, wie dies unten mehr im Einzelnen erläutert werden wird. Die Histogrammdaten sind mittels der Empfindlichkeitssteuervorrichtung 14 zugänglich. Die Steuervorrichtung 16 steuert die Funktion des Herzstimulators, beispielsweise die Implementation verschiedener Stimulationsmoden. Aus Gründen der Vereinfachung sind in 2 nicht alle in der Herzstimulationsvorrichtung 2 enthaltenen Vorrichtungen gezeigt, derartige Vorrichtungen könnten sein, eine Abfühlvorrichtung und eine Energiezufuhrvorrichtung. Wie für den Fachmann auf dem betreffenden Gebiet ersichtlich, können einige der oben beschriebenen Vorrichtungen in einen Mikroprozessor implementiert sein.
  • Bevor die vorliegende Erfindung weiter beschrieben wird, werden einige allgemeine Bemerkungen und Definitionen im Hinblick auf die Verwendung des Ausdrucks Histogramm gemacht. Ein Histogramm ist eine grafische Repräsentation von Daten und ist aufgebaut aus in einer Frequenztabelle gesammelten Daten. Eine Frequenztabelle wird erstellt durch Unterteilen von Auswertungen in Intervallen und Zählen der Anzahl von Auswertungen in jedem Intervall. In der vorliegenden Erfindung sind es die Histogrammdaten (Frequenztabelle), die analysiert werden und die in den Figuren gezeigten Histogramme dienen nur zur Erläuterung der Erfindung.
  • 3 zeigt die Filtervorrichtung 8, die eine Verstärkervorrichtung 24, eine Vorfilterungsvorrichtung 26, beispielsweise ein Tiefpass-Anti-aliasing-Filter, einen A/D-Umsetzer 28 und ein digitales Bandpass-Filter 30 mit einem Durchlassbereich von 20 bis 50 Hz enthält. Das gefilterte Herzsignal 20 ist eine Folge von Bits.
  • 4 offenbart die Herzsignal-Klassifizierungsvorrichtung 12, die eine digitale Vergleichsvorrichtung 32 mit einem einstellbaren Pegel AL aufweist, der vorzugsweise auf einen Wert eingestellt wird, der die Detektion von Rauschen verhindert, beispielsweise im Intervall von 0,1 bis 1,5 mV, einen Spitzendetektor 36 und einen Histogrammdatenspeicher 38. Falls die Detektion unter Verwendung einer bipolaren Elektrode zwischen zwei Polen innerhalb des Herzens durchgeführt wird, wird, verglichen mit dem Fall, dass eine Detektion zwischen einem Pol innerhalb des Herzens und der Herzstimulationsvorrichtung durchgeführt wird, weniger Rauschen detektiert.
  • Der Bit-Strom des gefilterten Herzsignals 20 wird sowohl der digitalen Vergleichsvorrichtung 32 als auch dem Spitzendetektor 36 zugeführt. Die Vergleichsvorrichtung 32 erzeugt ein Spitzendetektionssignal 40 für den Spitzendetektor 36, falls während eines vorbestimmten Detektionsfensters, beispielsweise 20 ms, der Amplitudenwert den einstellbaren Pegel AL überschreitet, vorausgesetzt, dass mehr als beispielsweise 20 ms seit der letzten Detektion verstrichen sind. Wenn der Spitzendetektor ein Spitzendetektionssignal 40 empfängt, speichert er den Spitzenamplitudenwert in dem Histogrammdatenspeicher 38 in der Klasse, die den Spitzenamplitudenwert repräsentiert.
  • Während des genannten Detektionsfensters einer vorbestimmten Länge, beispielsweise zwischen 10 und 20 ms, wird der Spitzenamplitudenwert bestimmt. Dies kann erfolgen durch Messen der maximalen Spitze-zu-Spitze-Differenz, durch Messen der Spitzenamplitude über einer Grundlinie oder durch Messen der intrinsischen Abweichungs-Spitzenamplitude. Alternativ kann der Spitzendetektor die maximale Spitzenamplitude speichern, die von dem Zeitpunkt aus aufgetreten ist, wenn die Amplitude den einstellbaren Pegel AL überschritten hat, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie einen Wert niedriger als AL aufweist.
  • Bei der obigen Beschreibung sind die Signal-Abfühlvorrichtung und die Signal-Klassifizierungsvorrichtung als getrennte Einheiten dargestellt worden. Die Funktionen dieser Vorrichtungen können jedoch mehr oder weniger vollständig zu einer gemeinsamen Vorrichtung kombiniert werden, beispielsweise durch Einbau des Empfindlichkeitspegels SL in die Signal-Klassifizierungsvorrichtung. Wenn so die Klassifizierungsvorrichtung bestimmt, dass das kardiale Signal eine Spitzenamplitude > SL aufweist, dann würde ein Inhibierungssignal durch die Herzsignal-Klassifizierungsvorrichtung erzeugt und zur Steuervorrichtung 16 ausgesandt werden. Ein Beispiel ist in 9 offenbart. Der digitale Komperator 32 wird auf einen einstellbaren Pegel AL gesetzt. Der Spitzendetektor 36 liefert einen Spitzenwert, wie unter 4 beschrieben. Die Klassenbestimmungsvorrichtung 39, die bestimmt, zu welcher Klasse das aktuelle Signal gehört, erzeugt auch ein Synchronisationssignal 22 für die Steuervorrichtung 16, falls die Spitzenamplitude die eingestellte Empfindlichkeit SL überschreitet. Der Histogrammspeicher 45 wird für jedes kardiale Signal mit einer Spitzenamplitude, welche AL überschreitet, aktualisiert. Die Analysiervorrichtung 42 und die Empfindlichkeitsbestimmungsvorrichtung 44, die die Empfindlichkeitssteuervorrichtung 14 bilden, dienen zur Bestimmung des neuen Pegels SL, falls erforderlich. Die beschriebene Messtechnik ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Schrittmacher gut bekannt und wird deshalb in dieser Anmeldung nicht weiter beschrieben. Die oben erwähnte Messtechnik wird nur als ein Beispiel gegeben, da die Erfindung in einem Herzstimulator anwendbar ist, der andere Messtechniken benutzt, die zu Amplitudenwerten führen, die als Histogrammdaten gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden können.
  • 5 offenbart die Einzelheiten der Empfindlichkeitssteuervorrichtung 14, die eine Analysiervorrichtung 42 und eine Bestimmungsvorrichtung 44 enthält. Die Analysiervorrichtung 42 empfängt in vorbestimmten Zeitintervallen, beispielsweise alle Stunden, einmal am Tag oder einmal in der Woche, Daten 46, die das Histogramm aus dem Histogrammdatenspeicher 38 repräsentieren. Auf der Grundlage der Analyse der Histogrammdaten wird ein neuer Empfindlichkeitspegel SL bestimmt, der der Herzsignal-Empfindlichkeitsvorrichtung 10 zugeführt wird. Die Analyse, und wie der neue Empfindlichkeitspegel bestimmt wird, wird weiter unten im Einzelnen beschrieben.
  • Die detektierten Spitzenamplitudenwerte werden in dem Histogrammdatenspeicher 38 als Histogrammdaten mit Klassen, vorzugsweise der gleichen Breite, gespeichert, die die Spitzenamplitude des Herzsignals auf der x-Achse und die Anzahl der Ereignisse in jeder Klasse auf der y-Achse repräsentieren. Die Breite der jeweiligen Klasse kann als beliebiger Wert zwischen 0,1 und 4 mV, vorzugsweise im Bereich 0,5 bis 2 mV, gewählt werden. Falls die Breite im Bereich nahe 0,1 mV gewählt wird, ist das Histogramm einer kontinuierlichen Kurve ähnlich und es ist dann möglich, das Histogramm an eine geeignete Kurve anzunähern.
  • Ein Histogramm, das die vorliegende Erfindung erläutert, ist in 6 dargestellt. Die Breite jeder Klasse ist 1 mV. Theoretisch sollte die Anzahl der T-Wellen gleich der Anzahl der R-Wellen sein, aber da die Amplitude der T-Welle klein ist, ist es möglich, dass nicht alle T-Wellen erfasst werden. Der Empfindlichkeitspegel SL ist auf 5 mV gesetzt. In diesem Fall sind eine Anzahl von Herzsignalen, die vorzeitige ventrikuläre Kontraktionen (PVCs) repräsentieren, mit Amplituden von 4 bis 5 mV identifiziert worden. Da diese Amplitudenwerte unterhalb des Empfindlichkeitspegels liegen, werden die PVCs durch die Herzsignal-Abfühlvorrichtung nicht erfasst, was wiederum zu einer ungeeigneten Zeitsteuerung des Herzstimulators führen kann.
  • Erfindungsgemäß werden die Histogrammdaten analysiert und auf der Grundlage der Analyse wird der Empfindlichkeitspegel auf beispielsweise 3,5 mV erniedrigt und es werden somit die PVCs erfasst und es wird eine geeignete Zeitsteuerung des Herzstimulators geschaffen.
  • Wenn die Histogrammdaten analysiert werden, müssen einige Annahmen gemacht werden. T-Wellen, PVCs und R-Wellen können voneinander unterschieden werden, weil sie typischerweise verschiedene Spitzenamplituden aufweisen. Es wird deshalb angenommen, dass ein detektiertes Herzsignal mit einer Spitzenamplitude im Bereich von beispielsweise 6 bis 12 mV von einer R-Welle herrührt und dass ein detektiertes Herzsignal mit einer Spitzenamplitude im Bereich von beispielsweise 4 bis 6 mV von einer PVC herrührt. Die Amplitude einer T-Welle ist, wie oben angegeben, klein, im Intervall von 1 % bis 3 % der R-Wellen-Amplitude, beispielsweise nicht größer als 0,3 mV, falls die R-Wellen-Amplitude 10 mV beträgt und dann auch viel kleiner als die Amplitude einer PVC. Die diese Bereiche definierenden Werte sind natürlich unabhängig davon, wie die Amplitudenwerte gemessen werden. Die oben als Beispiele angegebenen Bereiche sind anwendbar, falls die Spitzenamplitude in der Weise gemessen wird, wie es anhand von 4 beschrieben worden ist.
  • Wenn der Herzstimulator vom Hersteller geliefert wird, ist der Empfindlichkeitspegel SL typischerweise auf 4,0 mV eingestellt, dieses wird als "Versandeinstellung" des Stimulators bezeichnet. Während der ersten auf die Implantation des Herzstimulators folgenden Wochen, beeinflussen viele Faktoren die detektierte Spitzenamplitude, beispielsweise beeinflusst das Ausmaß des Einwachsens der Stimulationselektrodenspitze in die Herzwand die Stromdichte. Es ist deshalb oft erforderlich, bei Nachfolgevisiten im Hospital den Empfindlichkeitspegel auf einen neuen Wert einzustellen. Als auf Erfahrung beruhende Daumenregel wird der Empfindlichkeitspegel auf 50 % der R-Wellen-Spitzenamplitude eingestellt.
  • Die durch die Analysiervorrichtung 42 durchgeführte Analyse kann auf verschiedene Weise erfolgen. Ein wesentliches Ziel bei dieser Erfindung ist es, PVCs mit einer Spitzenamplitude unterhalb des Empfindlichkeitspegels SL zu identifizieren. Es wird deshalb geprüft, ob detektierte Herzsignale mit einer Spitzenamplitude im Bereich des für PVCs zugeordneten Intervalls, beispielsweise 4 bis 6 mV, in den Bereich fallen.
  • Die Anzahl der Ereignisse in der Klasse (bzw. den Klassen) innerhalb des PVC-Bereichs muss vorzugsweise eine vorbestimmte Zahl überschreiten, um für die weitere Analyse berücksichtigt zu werden. Diese vorbestimmte Zahl ist abhängig von dem vorbestimmten Zeitintervall, beispielsweise jede Stunde, einmal am Tag oder einmal in der Woche, in der die Analysiervorrichtung 42 Daten aus dem Histogrammspeicher 38 empfängt. Dies kann zum Beispiel von der Steuervorrichtung 16 aus eingeleitet werden.
  • Falls festgestellt wird, dass eine vorbestimmte Anzahl von PVCs aufgetreten ist, wird ein die detektierten PVCs repräsentierender Wert, beispielsweise der niedrigste Amplitudenwert oder ein Mittelwert mit SL verglichen, beispielsweise indem die Differenz zwischen diesen Werten genommen wird oder durch Bilden des Quotienten. Falls festgestellt wird, dass der PVC repräsentierende Wert kleiner als SL ist oder nahe an SL liegt, bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 44 einen neuen Empfindlichkeitswert SL.
  • Ein Weg besteht darin, SL auf einen Wert, beispielsweise 1 mV zu setzen, der kleiner als der Wert ist, der PVC repräsentiert, vorausgesetzt, dass die neue SL einen niedrigst zulässigen Wert überschreitet, der so gewählt ist, dass er gut oberhalb der typischen T-Wellen-Amplitudenwerte liegt.
  • Ein anderer Weg besteht darin, die Klassen zu identifizieren, die in die Bereiche fallen, welche die R-Wellen definieren, beispielsweise 6 bis 12 mV, einen Wert zu bestimmen, der diese Klassen repräsentiert und als einen ersten Schritt ein vorläufiges SL auf 50 % dieses Wertes, der die R-Wellen repräsentiert, einzustellen. Dann diesen vorläufigen SL mit dem Wert zu vergleichen, der PVC repräsentiert und SL auf den vorläufigen SL einzustellen, falls der vorläufige SL niedriger als der PVC repräsentierende Wert ist. Diese beiden Wege zur Bestimmung des Empfindlichkeitspegels SL können natürlich auch kombiniert werden.
  • Als eine allgemeine Regel wird der Empfindlichkeitspegel bestimmt und auf einen Wert so eingestellt, dass sämtliche Amplituden mit einer Amplitude größer als eine typische T-Wellen-Amplitude erfasst werden.
  • 7 offenbart ein Histogramm mit verschiedenen Breiten der Klassen; beispielsweise ist im Bereich 0,25 bis 2 mV die Breite 0,25 mV, im Bereich 2 bis 6 mV ist die Breite 0,5 mV und oberhalb 6 mV ist die Breite 1 mV. Die Klassen, die in die Bereiche fallen, welche die R-Wellen-Amplituden bzw. die T-Wellen-Amplituden repräsentieren, werden identifiziert und die dazwischen liegenden Klassen werden als sich auf PVCs beziehende angesehen. In diesem Fall wird der Empfindlichkeitspegel SL auf 3,5 mV erniedrigt, um die Erfassung sämtlicher PVCs sicherzustellen.
  • Eine große Variabilität der Amplitudenwerte der R-Wellen, d.h. viele Klassen innerhalb des R-Wellen-Bereiches, ist ein Anzeichen dafür, dass sich der Empfindlichkeitspegel geändert haben kann. Der Grund für eine Änderung der R-Wellen-Amplituden kann der Einfluss von Rauschen, beispielsweise von Interferenz mit elektrischen Signalen aus Muskeln oder äußeren Störungen sein.
  • Die Untersuchung der Variabilität kann auch zur Unterscheidung der T-Wellen-Amplituden von Rauschen benutzt werden. Die Ersteren haben eine ziemlich ausgeprägte Spitze bei beispielsweise 0,2 mV, während das Letztere mehr im Bereich beispielsweise zwischen 0,1 und 1,5 mV ausgebreitet ist.
  • Ein weiterer Weg SL zu bestimmen ist es, eine Art von Mustererkennung zu benutzen, um die verschiedenen Teile des Histogramms zu identifizieren und sie dann auf SL zu beziehen.
  • Wenn einmal ein neuer Empfindlichkeitspegel SL bestimmt ist, wird er auf die Herzsignal-Abfühlvorrichtung 10 angewandt.
  • 8 offenbart eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wo der implantierbare Herzstimulator so modifiziert ist, dass die Empfindlichkeitssteuervorrichtung in einer extrakorporalen (d.h. außerhalb des Körpers des Patienten liegenden) Programmiervorrichtung 48 angeordnet ist. Die Programmiervorrichtung 48 enthält eine Kommunikationssteuervorrichtung 50, die die Übertragung der Daten 42 zu und von der Herzstimulationsvorrichtung und der Empfindlichkeitssteuervorrichtung 14' steuert. Die in 2 offenbarte Herzstimulationsvorrichtung 2 ist so modifiziert, dass eine Kommunikationseinheit 54 angeordnet ist, Daten, beispielsweise Daten 46, die das Histogramm aus dem Histogrammdatenspeicher 38 repräsentieren, zu empfangen und zur Programmiervorrichtung 48 auszusenden. Sämtliche anderen in 8 offenbarten Vorrichtungen haben die gleiche Funktion und die gleichen Bezugszeichen wie in 2 und für eine weitere Beschreibung der in 8 offenbarten Ausführungsform wird deshalb auf die Beschreibung der in 2 offenbarten Ausführungsform Bezug genommen.
  • Die Übertragung von Daten zwischen der Stimulationsvorrichtung 2 und der Programmiervorrichtung 48 wird vorzugsweise mittels Radiowellen durchgeführt. Die in der vorliegenden Erfindung benutzte Kommunikationstechnik wird nicht weiter beschrieben, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht als notwendig angesehen wird. Ferner kennt ein Fachmann mehrere verschiedene Kommunikationsprotokolle, die für den Datentransfer zwischen einer Programmiervorrichtung und einem implantierten Herzstimulator benutzt werden könnte.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt. Verschiedene Alternativen, Modifikationen und Äqivalente können benutzt werden. Deshalb sollen die obigen Ausführungsformen nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung angesehen werden, dieser ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims (10)

  1. Implantierbarer Herzstimulator, enthaltend eine Herzabfühlvorrichtung (10) mit einem ersten Empfindlichkeitspegel (SL), ausgelegt elektrische Herzsignale zu detektieren und eine Herzsignalklassifizierungsvorrichtung (12), ausgebildet, die elektrischen Herzsignale als Histogrammdaten bezüglich der Spitzenamplitudenwerte der genannten Herzsignale zu klassifizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Klassifizierungsvorrichtung ferner einen zweiten Empfindlichkeitspegel (AL) enthält, der niedriger als der erstgenannte Empfindlichkeitspegel (SL) ist, um eine Aktualisierung des Histogramms mit Spitzenamplituden der Herzsignale bei einer niedrigeren Spitzenamplitude als dem genannten ersten Empfindlichkeitspegel (SL) zu ermöglichen, und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer neuen Empfindlichkeitseinstellung (SL) auf der Grundlage einer Analyse der genannten Histogrammdaten.
  2. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse der Histogrammdaten und die Bestimmung und Einstellung des genannten Empfindlichkeitspegels durch die genannte Empfindlichkeitssteuervorrichtung in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt werden.
  3. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Analyse der genannten Histogrammdaten die Bestimmung darüber enthält, ob Klassen der detektierten Herzsignale in einen vorbestimmten Bereich der Amplitudenwerte fallen.
  4. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte vorbestimmte Bereich Amplitudenwerte umfasst, die vorzeitige ventrikuläre Kontraktionen (PVCs) repräsentieren.
  5. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, falls bestimmt wird, dass die genannten Klassen der detektierten Herzsignale in den genannten vorbestimmten Bereich der Amplitudenwerte fallen, ein die genannten Klassen repräsentierender Amplitudenwert bestimmt und mit dem genannten Empfindlichkeitspegel (SL) verglichen wird.
  6. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, falls der genannte Vergleich ergibt, dass der die genannten Klassen repräsentierende Wert unterhalb des genannten Empfindlichkeitspegel (SL) liegt, ein neuer Empfindlichkeitspegel auf einen Wert festgelegt wird, der niedriger als der die genannten Klassen repräsentierende Wert ist.
  7. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte vorbestimmte Bereich Amplitudenwerte umfasst, die R-Wellen repräsentieren.
  8. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, falls festgestellt wird, dass die genannten Klassen. der detektierten Herzsignale in den genannten vorbestimmten Bereich der Amplitudenwerte fallen, ein Amplitudenwert, der die genannten Klassen repräsentiert, bestimmt wird.
  9. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein neuer Empfindlichkeitspegel auf einen Wert festgelegt wird, der im Bereich von 40 bis 60 %, vorzugsweise 50 % des die genannten Klassen repräsentierenden Wertes liegt.
  10. Implantierbarer Herzstimulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Stimulator so abgeändert ist, dass die genannte Empfindlichkeitssteuervorrichtung (14') in einem extrakorporalen Programmiergerät (48) angeordnet ist.
DE60016737T 1999-05-12 2000-05-11 Implantierbarer herzschrittmacher Expired - Lifetime DE60016737T2 (de)

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