DE19720755B4

DE19720755B4 - Device for determining the optimal AV delay time

Info

Publication number: DE19720755B4
Application number: DE1997120755
Authority: DE
Inventors: Jiri Kvasnicka
Original assignee: Biotronik Mess und Therapiegeraete GmbH and Co
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: DE19720755A1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Ermittlung der optimalen AV-Verzörgerungszeit eines Herzschrittmachers vom DDD-Typ aufgrund von transcutan am Patienten gemessenen Werten der über die Blutsauerstoffsättigung ermittelbaren Amplitude bzw. der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle, mit einer über eine Telemetrieeinrichtung (22) mit dem Herzschrittmacher (4) verbindbaren externen Programmiereinrichtung (3) und einer an die Programmiereinrichtung angeschlossenen Sensoranordnung (2), die ein der Ermittlung der Amplitude bzw. der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle dienendes Oximeter (2.1) aufweist, dessen Signalausgang mit einem Analog/Digital-Wandler (2.2) verbunden ist, und mit der Sensoranordnung verbundenen Mitteln (8, 9, 10, 11, 12), welche bei einer Mehrzahl von vorgegebenen Werten der AV-Verzögerungszeit die jeweilige, dem atrialen Beitrag zum Schlagvolumen des Herzens (5) äqui valente, Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle und den Maximalwert der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle durch Vergleich der Einzelwerte ermitteln sowie die zum Maximalwert gehörige AV-Verzögerungszeit als optimalen Wert und damit den maximalen arteriellen Beitrag festlegen.Device (1) for determining the optimal AV delay time of a cardiac pacemaker of the DDD type on the basis of transcutaneously measured values of the amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave which can be determined via the blood oxygen saturation, with a via a telemetry device (22) with the pacemaker ( 4) connectable external programming device (3) and a sensor arrangement (2) connected to the programming device, which has an oximeter (2.1) for determining the amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave, the signal output of which has an analog / digital converter (2.2 ) is connected, and means (8, 9, 10, 11, 12) connected to the sensor arrangement which, for a plurality of predetermined values of the AV delay time, the respective amplitude change equivalent to the atrial contribution to the stroke volume of the heart (5) the arterial pulse wave and the maximum value of the amplitude changes Determine the arterial pulse wave by comparing the individual values and determine the AV delay time associated with the maximum value as the optimal value and thus the maximum arterial contribution.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit entsprechend der im ersten Anspruch genannten Art.The invention relates to a device to determine the optimal AV delay time according to the Art.

Beim Einsatz eines Herzschrittmachers vom DDD-Typ bildet die individuelle Einstellung der AV-Verzögerungszeit die Grundlage zur Optimierung hämodynamisch. vorteilhafter Bedingungen bei der Herzstimulation. Die genaue Einstellung der AV-Verzögerungszeit ist einerseits für ältere Personen, bei denen das Schlagvolumen in stärkeren Maße von der ventrikulären Füllmenge abhängt und andererseits bei häufigen Herzfehlern, wo bereits eine geringfügige Erhöhung des Herzzausgangswertes durch Erzeugung eines atrialen Beitrags zu wesentlichen klinischen Verbesserungen führen kann, von besonderer Bedeutung.When using a pacemaker of the DDD type forms the individual setting of the AV delay time the basis for optimization hemodynamically. advantageous conditions in cardiac stimulation. The exact setting the AV delay time is on the one hand for older people, where the stroke volume is more dependent on the ventricular filling amount depends and on the other hand with frequent ones Heart defects, where there is already a slight increase in cardiac output by creating an atrial contribution to essential clinical Lead to improvements can, of particular importance.

Die gegenwärtig zur Einstellung einer optimalen AV-Verzögerungsszeit eingesetzten Vorrichtungen arbeiten nach der Methode der Doppler-Echo-Kardiographie. Sie weisen den Nachteil auf, daß ihre Anwendung besonders zeitaufwendig ist und die erzielbaren Ergebnisse darüberhinaus wesentlich von der Erfahrung – und damit von einer subjektiven Einschätzung – des behandelnden Mediziners abhängen.The one currently hiring optimal AV delay time Devices used work according to the Doppler echo cardiography method. They have the disadvantage that their Application is particularly time consuming and the achievable results Furthermore essential from experience - and thus from a subjective assessment - the treating physician depend.

Es ist desweiteren nachteilig, daß die mit den vorstehend genannten Vorrichtungen Ergebnisse erzielt werden, welche für bestimmte klinische Anwendungsfälle nicht die erforderliche Genauigkeit aufweisen.It is also disadvantageous that the with results are achieved with the devices mentioned above, which for certain clinical use cases do not have the required accuracy.

Aus der DE 31 04 938 A1 ist darüberhinaus ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Maximierung des Schlagvolumens eines schrittmachergesteuerten Herzens bekannt, bei welchem die optimale AV-Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Ände rungstendenz aufeinanderfolgender Impedanzänderungen zwischen zwei im Bereich des Herzmuskelgewebes angeordneter Elektroden nach atrialer und ventrikulärer Stimulation durch den Herzschrittmacher eingestellt wird.From the DE 31 04 938 A1 a method is also known in addition to a device for maximizing the stroke volume of a pacemaker-controlled heart, in which the optimal AV delay time is set as a function of the tendency to change successive impedance changes between two electrodes arranged in the region of the heart muscle tissue after atrial and ventricular stimulation by the pacemaker.

Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass als Vorrichtung zwei, durch einen zusätzlichen operativen Eingriff zu positionierende, Elektroden vorgesehen sind, welche lediglich der Erfassung der Impedanz bzw. der Impedanzänderung bei der Stimulation des zwischen ihnen befindlichen Herzmuskelgewebes dienen.The main disadvantage of this method is in that as a device two, by an additional surgical intervention, electrodes are provided, which is only used to record the impedance or the change in impedance stimulation of the heart muscle tissue between them serve.

In der klinischen Praxis ist jedoch eine Vorrichtung für eine einfach durchzuführende, kostengünstige und gut reproduzierbare Ermittlung bzw. Einstellung der AV-Verzögerungszeit wünschenswert, welche einheitlich zur Anwendung in allen medizinischen Einrichtungen geeignet ist.In clinical practice, however a device for an easy to do inexpensive and easily reproducible determination or setting of the AV delay time desirable, which are uniform for use in all medical facilities suitable is.

Das US-Patent 5,487,752 offenbart unter anderem eine Vorrichtung, die zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit eines Herzschrittmachers dienen kann. Diese Vorrichtung umfasst Anordnungen mit einer über eine Telemetrie-Einrichtung mit dem Herzschrittmacher verbindbaren externen Programmiereinrichtung, wobei an die Programmiereinrichtung eine Sensaranordnung angeschlossen werden kann. Die Anordnung kann unter anderem dazu dienen, die AV-Verzögerungszeit für den AV-Pacing-Modus zu optimieren. Dazu wir unter anderem vorgeschlagen, über den externen Sensor den Blutdruck zu erfassen. Zur Optimierung der AV-Verzögerungszeit wird vorgeschlagen, eine vom „Cardiac Performance Parameter" (zum Beispiel der Blutdruck) abhängige Steuerung in die externe Programmiereinrichtung zu implementieren. Die Steuerung sieht vor, dass der "Cardiac Performance Parameter" so gesetzt wird, dass der "Cardiac Output", also die Herzleistung, am größten ist.U.S. Patent 5,487,752 discloses among other things, a device for determining the optimal AV delay a pacemaker. This device includes Arrangements with an over a telemetry device connectable to the pacemaker external programming device, to the programming device a sensor arrangement can be connected. The arrangement can Among other things, serve to optimize the AV delay time for AV pacing mode. Among other things, we proposed using the external sensor To record blood pressure. To optimize the AV delay time it is proposed that one of the “Cardiac Performance Parameter "(for Example of blood pressure) dependent Implement control in the external programming device. The controller provides that the "Cardiac Performance Parameter" is set so that the "Cardiac Output ", ie the cardiac output, is greatest.

Aus der EP 0 443 495 A2 ist bekannt, dass die Sauerstoffsättigung des venösen Blutes ein physiologischer Parameter ist, der Indikativ für die Herzleistung ist. Ein Blutsauerstoffsensor kann zur Optimierung der Sauerstoffsättigung herangezogen werden.From the EP 0 443 495 A2 it is known that the oxygen saturation of venous blood is a physiological parameter that is indicative of cardiac output. A blood oxygen sensor can be used to optimize oxygen saturation.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine universell anwendbare und einfach zu handhabende Vorrichtung zur Ermittlung der AV-Verzögerungszeit anzugeben, die eine besonders sichere und zuverlässige Optimierung der AV-Verzögerungszeit ermöglicht.Based on the shortcomings of the Prior art, the invention is based on the object Universally applicable and easy to use device for Determine the AV delay time specify a particularly safe and reliable optimization of the AV delay time allows.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Dazu ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerung eines Herz schrittmachers vom DDD-Typ aufgrund von transcutan am Patienten gemessenen Werten der über die Blutsauerstoffsättigung ermittelbaren Amplitude bzw. der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle, mit einer über eine Telemetrieeinrichtung mit dem Herzschrittmacher verbindbaren externen Programmiereinrichtung und einer an die Programmiereinrichtung angeschlossenen Sensoranordnung, die ein der Ermittlung der Amplitude bzw. der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle dienendes Oximeter aufweist, dessen Signalausgang mit einem Analog/Digital-Wandler verbunden ist, vorgesehen. Weiterhin weist die Vorrichtung mit der Sensoranordnung verbundene Mittel auf, welche bei einer Mehrzahl von vorgegebenen Werten der AV-Verzögerungszeit die jeweilige, dem atrialen Beitrag zum Schlagvolumen des Herzens äquivalente, Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle und den Maximalwert der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle durch Vergleich der Einzelwerte ermitteln sowie die zum, Maximalwert gehörige AV-Verzögerungszeit als optimalen Wert und damit den maximalen arteriellen Beitrag festlegen.The task is accomplished by the device solved according to claim 1. According to the invention there is a device for this to determine the optimal AV delay of a pacemaker of the DDD type on the basis of values measured transcutaneously on the patient the over the blood oxygen saturation ascertainable amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave, with an over a telemetry device connectable to the pacemaker external Programming device and one connected to the programming device Sensor arrangement for determining the amplitude or the change in amplitude has the arterial pulse wave serving oximeter, the signal output is connected to an analog / digital converter. Farther the device has means connected to the sensor arrangement on a plurality of predetermined values of the AV delay time the respective change in amplitude equivalent to the atrial contribution to the stroke volume of the heart the arterial pulse wave and the maximum value of the amplitude change determine the arterial pulse wave by comparing the individual values as well as the one belonging to the maximum value AV delay as the optimal value and thus determine the maximum arterial contribution.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass eine Änderung der Amplitude einer arteriellen Pulswelle sowohl auf eine entsprechende Änderung des linken ventrikulären Schlagvolumens als auch auf eine Änderung des Aorta-Druckimpulses zurückzuführen ist. Gleichermaßen wird die Tatsache ausgenutzt, dass Änderungen der Aorta-Druckimpulse gut mit Änderungen des linken ventrikulären Schlagvolumens korrelieren.The invention closes the knowledge a that a change the amplitude of an arterial pulse wave both on a corresponding change in the left ventricular Stroke volume as well as a change in the aortic pressure pulse is due. equally takes advantage of the fact that changes in aortic pressure pulses are good with changes of the left ventricular Correlate stroke volume.

Die AV-Verzögerungszeit ist als Zeitspanne zwischen der Abgabe der Stimulierungsimpulse für das Atrium und das Ventrikel definiert und wird unter Berücksichtigung der jeweiligen körperlichen Belastung des Patienten derart optimal eingestellt, daß das ventrikuläre Schlagvolumen einen maximalen Wert aufweist.The AV delay time is a period between the delivery of stimulation pulses for the atrium and the ventricle defined and is taken into account the respective physical The patient's load is optimally adjusted so that the ventricular stroke volume has a maximum value.

Die AV-Verzögerungszeit weist im allgemeinen einen im Bereich von 120 bis 250 Millisekunden liegenden Wert auf, welcher patientenspezifisch eingestellt werden muß. Ein durch die Programmierung des Herzschrittmachers fest vorgegebener Wert für die AV-Verzögerungszeit kann für einen Patienten optimal, für einen anderen Patienten jedoch gerade noch zulässig sein. Die Stimulation des Ventrikels zu einem nicht-optimalen Zeitpunkt führt zu einer Leistungsminderung des durch den Schrittmacher gesteuerten Herzens, welches dann nur eine verminderte Blutmenge pumpt, wodurch die Funktion wichtiger Organe beeinträchtigt wird.The AV delay time generally shows has a value in the range from 120 to 250 milliseconds, which needs to be set specifically for the patient. A through the programming of the pacemaker has a predefined value for the AV delay can for optimal for a patient another patient, however, may just be allowed. The stimulation of the ventricle at a non-optimal time leads to a Reduced performance of the heart controlled by the pacemaker, which then pumps only a reduced amount of blood, causing the function important organs impaired becomes.

Entsprechend sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung – unter Ausnutzung der Tatsache, daß eine Erhöhung der Amplitude einer arteriellen Pulswelle auf eine entsprechende, durch eine in Bezug auf den zeitlichen Abstand zu der nachfolgenden ventikulären Stimulation zeitoptimierte Stimulation des Atriums bedingte, Erhöhung des linken ventrikulären Schlagvolumens und umgekehrt zurückzuführen ist – Mittel vorgesehen, um die Änderung der Amplitude der arteriellen Pulswelle in Abhängigkeit der AV-Verzögerungszeit zu detektieren und zu speichern. Die Vorrichtung weist darüberhinaus Mittel auf, mit denen durch Vergleich der Meßwerte mehrerer Messungen bei unterschiedlichen AV-Verzögerungszeiten der maximale Betrag der Änderung der Amplitude der arteriellen Pulswelle bestimmt und der dazugehörige Wert der AV-Verzögerungszeit ermittelt und als optimaler Wert patientenspezifisch festgelegt wird.Accordingly, in the device according to the invention - under Exploiting the fact that a increase the amplitude of an arterial pulse wave to a corresponding, by a time-related interval to the subsequent venticular stimulation time-optimized stimulation of the atrium, increasing the left ventricular Stroke volume and vice versa - medium provided for the change the amplitude of the arterial pulse wave as a function of the AV delay time to detect and save. The device also points Means with which by comparing the measured values of several measurements at different AV delay times the maximum amount of change the amplitude of the arterial pulse wave and the associated value the AV delay time determined and determined as the optimal value for each patient.

Der Wert der maximalen Änderung der arteriellen Pulsamplitude entspricht dem atrialen Beitrag zum Schlagvolumen des Herzens, welcher verloren geht, wenn das Atrium nicht stimuliert wird, d.h. wenn die diastolische Füllperiode bei nicht kontrahierendem Attrium konstantgeregelt wird. Ein solcher Zustand läßt sich bequem erreichen, wenn ein Herzschrittmacher vom DDD-Typ zeitweilig vom DVI-Modus in den VVI-Modus umgeschaltet wird. In der Vorrichtung sind dazu die erforderlichen Mittel vorgesehen.The value of the maximum change the arterial pulse amplitude corresponds to the atrial contribution to the Stroke volume of the heart, which is lost when the atrium is not stimulated, i.e. if the diastolic filling period is constantly regulated in the case of a non-contracting attrium. Such a Condition can be easy to reach if a pacemaker of the DDD type is temporary is switched from DVI mode to VVI mode. In the device the necessary funds are provided for this.

Zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit weist die Vorrichtung eine Rechner-Einheit auf, wobei die Amplituden der arteriellen Pulswelle bezogen auf die AV-Verzögerungszeit in einer ersten Speicher-Einheit zwischengespeichert werden und die Differenz zwischen dem letzten und dem jeweils vorhergehenden Meßwert bzw. mit dem Meßwert der Amplitude bei nicht kontrahierendem Attrium in einer Vergleicher-Einheit ermittelt werden.To determine the optimal AV delay time the device has a computer unit, the amplitudes the arterial pulse wave related to the AV delay time are temporarily stored in a first storage unit and the Difference between the last and the previous measured value or with the measured value the amplitude in the case of a non-contracting attrium in a comparator unit be determined.

Zwecks Kontrolle des ermittelten Wertes der optimalen AV-Verzögerungszeit, ist vorgesehen, das Ermittlungsergebnis nochmals mit den Pulswellenamplituden bei gegenüber dem als optimal ermittelten Wert plötzlich verlängerter oder plötzlich verringerter AV-Verzögerungszeit zu vergleichen.In order to check the determined Value of the optimal AV delay time, it is provided that the result of the determination again with the pulse wave amplitudes at opposite the value determined as optimal is suddenly prolonged or suddenly decreased AV delay to compare.

Zur Ermittlung der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Oximeter vorgesehen, welches die Sauerstoffsättigung des Hämoglobins spektralphotometrisch erfaßt. Eine starke arterielle Pulswelle erzeugt eine größere Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes als eine relativ schwache, d.h. durch eine nicht optimale AV-Verzögerungszeit bedingte, Pulswelle.To determine the change in amplitude the arterial pulse wave is according to a preferred embodiment the device according to the invention Oximeter is provided which measures the oxygen saturation of the hemoglobin recorded spectrophotometrically. A strong arterial pulse wave creates greater oxygen saturation of arterial blood as a relatively weak, i.e. by a not optimal AV delay time conditional, pulse wave.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbilduung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Finger-Oximeter auf, da ein derartiges Gerät sehr bequem zu handhaben ist und eine subjektive Bewertung der Meßergebnisse in günstiger Weise nicht erforderlich ist.According to an advantageous one Further development of the invention, the device has a finger oximeter on because such a device is very easy to use and a subjective evaluation of the measurement results in cheaper Way is not required.

Entsprechend einer Variante der Erfindung ist ein nach dem Transmissionsprinzip arbeitendes Finger-Oximeter vorgesehen, welches für den Einsatzbereich der Vorrichtung besonders gut geeignet ist.According to a variant of the invention a finger oximeter operating according to the transmission principle is provided, which for the area of application of the device is particularly well suited.

Die zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit eines DDD-Herzschrittmachers vorgesehene Vorrichtung weist bevorzugt ein Finger-Oximeter mit einem integrierten Analog/Digital-Wandler auf, dessen Signalausgang zur Auswertung der Meßwerte und Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit an eine Programmiereinrichtung angeschlossen ist.The one to determine the optimal AV delay of a DDD pacemaker preferably has a finger oximeter with an integrated analog / digital converter on, whose signal output for evaluating the measured values and determining the optimal AV delay time on a programming device is connected.

In dieser Programmiereinrichtung sind die vorstehend beschriebenen Speichermittel, die Vergleicher- und Rechner-Einheit sowie die Mittel zum Umschalten des Herzschrittmachers vom DVI-Modus in den VVI-Modus zusammengefaßt. Zwischen der Programmiereinrichtung, und dem implantierten Herzschrittmacher ist eine telemetrische Verbindung vorgesehen, um einerseits die unterschiedlichen, für die einzelnen Meßzyklen erforderlichen AV-Verzögerungszeiten und andererseits die ermittelte optimale AV-Verzögerungszeit eingeben zu können.In this programming device are the storage means described above, the comparator and computer unit and the means for switching the pacemaker from DVI mode to summarized the VVI mode. Between the programming device and the implanted pacemaker a telemetric connection is provided to enable the different for whom individual measuring cycles required AV delay times and on the other hand to be able to enter the determined optimal AV delay time.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Programmiereinrichtung einen Multiplexer auf, mit dessen Hilfe aus einer ersten Speicher-Einheit unterschiedliche Werte der AV-Verzögerungszeit seriell ausgelesen und telemetrisch zu dem Herzschrittmacher übertragen wird. Der Multiplexer taktet gleichzeitig eine zweite Speicher-Einheit, in welcher die durch das Finger-Oximeter aufgenommenen Meßwerte der Amplitude der arteriellen Pulswelle abgespeichert werden. Zwecks Bestimmung des Maximalwertes der Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle in Bezug auf die jeweils eingestellte AV-Verzögerungszeit ist eine Vergleicher-Einheit vorgesehen, welcher einerseits der jeweils aktuelle Meßwerte und andererseits der jeweils vorherige Meßwert der Amplitudenänderung zugeführt werden. Aus der sich durch Vergleich ergebenden Differenz der Amplitudenänderungen ist die maximale Amplitudenänderung als maximaler atrialer Zuschlag zum Schlagvolumen des schrittmachergesteuerten Herzens ermittelbar. Der Wert der jeweils dazugehörigen AV-Verzögerungszeit ist die gesuchte Zeitspanne zwischen attrialer und ventrikulärer Stimulations des Herzens, bei welcher ein maximales Schlagvolumen erreicht wird.According to a preferred embodiment of the device according to the invention, the programming device has a multiplexer, with the aid of which different values of the AV delay time are read out serially from a first memory unit and transmitted telemetrically to the pacemaker. The multiplexer simultaneously clocks a second memory unit in which the measured values of the amplitude of the arterial pulse wave recorded by the finger oximeter are stored. For the purpose of determining the maximum value of the amplitude change of the arterial pulse wave in relation to the respectively set AV delay time, a comparator unit is provided, which is supplied with the current measurement values and the previous measurement value with the amplitude change. The maximum amplitude change as the maximum atrial addition to the stroke volume of the pacemaker-controlled heart can be determined from the difference in the amplitude changes resulting from the comparison. The value of the associated AV delay time is the time period sought between attractive and ventricular stimulation of the heart during which a maximum stroke volume is achieved.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die zweite Speicher-Einheit auch den (durch eine patientenspezifische Messung ermittelten) Amplitudenwert der arteriellen Pulswelle, welcher sich einstellt, wenn das Atrium nicht stimuliert worden ist, d.h. wenn der Herzschrittmacher kurzfristig vom DVI-Modus auf den VVI-Modus umgeschaltet worden ist. Die Vergleicher-Einheit ermittelt dann aus diesem Amplitudenwert und dem jeweils aktuellen Meßwert der Amplitude der arteriellen Pulswelle als Differenz den Absolutwert des attrialen Zuschlags zum Schlagvolumen, dessen maximaler Wert bei der optimalen AV-Verzögerungszeit erreicht wird.According to an advantageous one Further development of the invention contains the second storage unit also the (by a patient-specific Measurement determined) amplitude value of the arterial pulse wave, which occurs when the atrium has not been stimulated, i.e. if the pacemaker temporarily switches from DVI mode to VVI mode has been. The comparator unit then determines from this amplitude value and the current measured value the amplitude of the arterial pulse wave as the difference is the absolute value the attractive surcharge on the stroke volume, its maximum value at the optimal AV delay time is achieved.

Für die Einstellung des jeweiligen Vergleichs-Modus bei der Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit ist eine erste Umschalteinrichtung vorgesehen.For the setting of the respective comparison mode during the determination the optimal AV delay time a first switching device is provided.

Die Programmiereinrichtung weist entsprechend einer günstigen Weiterbildung der Erfindung eine zweite Umschalteinrichtung auf, über welche für die Berechnung der maximalen Amplitudenänderung der arteriellen Pulswelle vorgesehene Rechnereinheit mittels einer gesonderten Verbindungsleitung an die Telemetrie-Einheit der Programmiereinrichtung anschließbar ist, um den jeweils ermittelten optimalen Wert der AV-Verzögerungszeit auf den Herzschrittmacher übertragen zu können.The programming device points according to a cheap one Development of the invention on a second switching device, via which for the Calculation of the maximum amplitude change of the arterial pulse wave provided computer unit by means of a separate connecting line can be connected to the telemetry unit of the programming device, by the optimal value of the AV delay time determined in each case transferred to the pacemaker to be able to.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Other advantageous developments the invention are characterized in the dependent claims below together with the description of the preferred embodiment of the Invention with reference to the figures shown. Show it:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungzeit sowie 1 a preferred embodiment of a device for determining the optimal AV delay time as well

2 das Blockschaltbild einer vorteilhaften Ausführungsform der in 1 gezeigten Programmiereinrichtung. 2 the block diagram of an advantageous embodiment of the in 1 programming device shown.

1 zeigt in schematisierter Form ein Blockschaltbild der Vorrichtung 1 zur Ermittlung einer patientenspezifisch optimalen AV-Verzögerungszeit. 1 shows in a schematic form a block diagram of the device 1 to determine a patient-specific optimal AV delay time.

Die Vorrichtung 1 weist eine Sensoreinrichtung 2 auf, in welcher ein Transmissions-Finger-Oximeter 2.1 vorgesehen ist. Das Transmissions-Finger-Oximeter 2.1 mißt die Amplitude bzw. Änderungen der Amplitude der arteriellen Pulswelle bei unterschiedlichen AV-Verzögerungszeiten, welche aus der Programmiereinrichtung 3 mittels einer telemetrischen Verbindung 7 an den Herzschrittmacher 4 übertragen werden. Die gemessenen Amplitudenwerte der Pulswelle werden in einem Analog/Digital-Wandler 2.2 digitalisiert, über eine Datenleitung 6 zu der Programmiereinrichtung 3 übertragen und dort weiterverarbeitet, um die optimale AV-Verzögerungszeit zu ermitteln.The device 1 has a sensor device 2 in which a transmission finger oximeter 2.1 is provided. The transmission finger oximeter 2.1 measures the amplitude or changes in the amplitude of the arterial pulse wave at different AV delay times, which from the programming device 3 by means of a telemetric connection 7 to the pacemaker 4 be transmitted. The measured amplitude values of the pulse wave are in an analog / digital converter 2.2 digitized, via a data line 6 to the programming device 3 transferred and processed there to determine the optimal AV delay time.

Die Elektrodenleitung, über welche die Stimulationsimpulse entsprechend der jeweiligen AV-Verzögerungszeit vom Herzschrittmacher 4 zum Herzen übertragen werden, ist mit 15 bezeichnet.The electrode line over which the stimulation pulses corresponding to the respective AV delay time from pacemaker 4 to heart is at 15 designated.

In 2 ist ein Blockschaltbild der in 1 gezeigten Programmiereinrichtung 3 in schematisierter Form dargestellt.In 2 is a block diagram of the in 1 programming device shown 3 shown in schematic form.

Die Programmiereinrichtung 3 weist eine erste Speicher-Einheit- 9 auf, aus welcher mittels eines über die Steuerleitung 14 angeschlossenen Multiplexers 8 die Signaläquivalente von verschiedenen AV-Verzögerungszeiten im Bereich von 120 bis 250 ms auslesbar sind. Diese AV-Zeitsignale erreichen über die Signalleitung 16 nach Passieren einer ersten Umschalteinrichtung 13 eine Telemetrie-Einrichtung 22 und werden von dort auf den Herzschrittmacher (vergleiche Position 4 in 1) übertragen. Der Wert der aufgrund dieser AV-Verzögerungszeit mit der oximetrischen Sensoranordnung (vergleiche die Position 2 in 1) ermittelba ren Amplitude der arteriellen Pulswelle wird der Programmiereinrichtung 3 über die Signalleitung 6 zugeführt und über die Signalleitung 6.1 in eine zweite, ebenfalls durch den Multiplexer 8 getaktete, Speicher-Einheit 10 AV-Verzögerungszeit-bezogen (die Eingabe der AV-Verzögerungszeit erfolgt über die Signalleitung 16.1) eingespeichert.The programming device 3 has a first storage unit 9 from which by means of a via the control line 14 connected multiplexer 8th the signal equivalents of different AV delay times in the range from 120 to 250 ms can be read out. These AV time signals reach via the signal line 16 after passing a first switching device 13 a telemetry facility 22 and from there on the pacemaker (compare position 4 in 1 ) transfer. The value of the due to this AV delay time with the oximetric sensor arrangement (compare the position 2 in 1 ) determinable amplitude of the arterial pulse wave is the programming device 3 via the signal line 6 fed and via the signal line 6.1 into a second one, also through the multiplexer 8th clocked, storage unit 10 AV delay time-related (the AV delay time is entered via the signal line 16.1 ) stored.

Gleichzeitig ist der Wert der Pulswellenamplitude auf der Signalleitung 6.2 Eingangssignal einer Vergleicher-Einheit 11, in welcher jede der seriell ermittelten Werte der arteriellen Pulswellenamplitude mit dem Wert der jeweils zuvor ermittelten, aus der zweiten Speicher-Einheit 10 über die Signalleitung 17 entnehmbaren Pulswellenamplitude verglichen wird. In der Rechner-Einheit 12 wird durch eine Standard-Software die größte Amplitude (Differenz zweier aufeinanderfolgender Werte gleich Null) der arteriellen Pulswelle AV-Verzögerungszeit-bezogen (die AV-Verzögerungswert-Eingabe in die Rechner-Einheit 12 erfolgt über die Signalleitung 16.2) ermittelt und danach die optimale AV-Verzögerungszeit festgelegt.At the same time, the value of the pulse wave amplitude on the signal line 6.2 Input signal from a comparator unit 11 , in which each of the serially determined values of the arterial pulse wave amplitude with the value of the respectively previously determined, from the second memory unit 10 via the signal line 17 removable pulse wave amplitude is compared. In the computer unit 12 the largest amplitude (difference of two consecutive values equal to zero) of the arterial pulse wave is related to the AV delay time by means of standard software (the AV delay value input into the computer unit 12 takes place via the signal line 16.2 ) determined and then the optimal AV delay time determined.

Durch die zweite Umschalteinrichtung 21 ist der Berechnungsmodus für die optimale AV-Verzögerungszeit veränderbar. Die zweite Speicher-Einheit 10 enthält auch den Amplitudenwert der arterielle Pulswelle für den Fall, daß das Atrium nicht stimuliert wird (Umschalten des Herzschrittmachers vom DVI-Modus in den VVI-Modus) und die Pulswelle allein durch die ventrikuläre Kontraktion ausgebrachte Blutmenge bestimmt wird. Aus den Amplitudenänderungen der oxymetrisch gemessenen arteriellen Pulswelleamplituden wird durch die Rechner-Einheit das Maximum als maximaler atrialer Beitrag ermittelt.Through the second switching device 21 the calculation mode for the optimal AV delay time can be changed. The second storage unit 10 also contains the amplitude value of the arterial pulse wave in the event that the atrium is not stimulated (switching the pacemaker from DVI mode to VVI mode) and the pulse wave is determined solely by the amount of blood delivered by the ventricular contraction. From the amplitude changes of the oxymetrically measured arterial pulse wave amplitudes, the maximum is determined by the computer unit as the maximum atrial contribution.

Nach rechnerischer Ermittlung der optimalen AV-Verzögerungszeit wird die erste Umschalteinrichtung 13 durch die Rechner-Einheit 12 über die Steuerleitung 19 aktiviert und der Wert der optimalen AV-Verzögerungszeit kann telemetrisch zu dem Herzschrittmacher übertragen werden.After arithmetically determining the optimal AV delay time, the first switching device 13 through the computing unit 12 via the control line 19 activated and the value of the optimal AV delay time can be telemetrically transmitted to the pacemaker.

Alle weiteren, für die Einstellung der Betriebsführung des Herzschrittmachers erforderlichen elektronischen Komponenten der Programmiereinrichtung 3 sind in der Baugruppe 23 zusammengefaßt.All other electronic components of the programming device required for setting the operational management of the pacemaker 3 are in the assembly 23 summarized.

Claims

Contraption ( 1 ) to determine the optimal AV delay time of a cardiac pacemaker of the DDD type on the basis of values measured transcutaneously on the patient of the amplitude that can be determined via blood oxygen saturation or the change in amplitude of the arterial pulse wave, with a via a telemetry device ( 22 ) with the pacemaker ( 4 ) connectable external programming device ( 3 ) and a sensor arrangement connected to the programming device ( 2 ), which is used to determine the amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave oximeter ( 2.1 ), whose signal output with an analog / digital converter ( 2.2 ) and means connected to the sensor arrangement ( 8th . 9 . 10 . 11 . 12 ) which, in the case of a plurality of predetermined values of the AV delay time, the respective, the atrial contribution to the stroke volume of the heart ( 5 ) determine equivalent, change in amplitude of the arterial pulse wave and the maximum value of the change in amplitude of the arterial pulse wave by comparing the individual values and determine the AV delay time associated with the maximum value as the optimal value and thus the maximum arterial contribution.

Device according to claim 1, characterized in that means ( 13 . 21 ) are provided which temporarily switch the pacemaker from DVI or DDD mode to VVI mode to determine the atrial contribution.

Device according to claim 1 or 2, characterized by means ( 8th . 9 . 11 . 12 ), by which the maximum of the atrial contribution can be determined by comparing successive changes in amplitude of the arterial pulse wave.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that means () for checking the determined value of the AV delay time ( 8th . 9 . 11 . 12 ) are provided, by means of which the amplitude of the corresponding arterial pulse wave is compared with amplitudes of the pulse waves when the AV delay time is suddenly shortened or suddenly extended compared to the optimal value.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the Oximeter as a finger oximeter is trained.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the programming device ( 3 ) - a first storage unit ( 9 ) for storing selected values of the AV delay time, - a second storage unit ( 10 ) for certain AV delay times through the oximeter ( 2.1 ) determined values of the amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave, - a control means ( 8th ) for reading out individual values of the AV delay time and the associated values of the amplitude or the change in amplitude of the arterial pulse wave - a comparator unit ( 11 ) for computing the difference between different amplitude values of the arterial pulse wave related to the AV delay time, a computer unit ( 12 ) to determine the maximum of the amplitude difference of the arterial pulse wave and the associated optimal AV delay time and - two switching devices ( 13 . 21 ) to select the comparison mode or to select the transmission of either the AV delay times required for the measurement or the optimal AV delay time to the pacemaker ( 4 ) having.

Device according to claim 6, characterized in that the control means ( 8th ) is designed as a multiplexer.