DE60012884T2

DE60012884T2 - Antitachykardiales schrittmachen

Info

Publication number: DE60012884T2
Application number: DE60012884T
Authority: DE
Inventors: D. M. Mower
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: EA003443B1; CA2359290C; DE60012884D1; HUP0105223A2; ZA200105919B; IL144290A0; BR0007538A; US20020095188A1; IL144290A; EA200100762A1; AU3208900A; KR100574564B1; CN1342094A; NO20013504D0; NO20013504L; KR20010089640A; ATE273044T1; AU769902B2; CA2359290A1; TR200102708T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine implantierbaren Kardioverter/Defibrillator mit antitachykardialen Pacing-Fähigkeiten.
Der typische implantierbare Kardioverter/Defibrillator (ICD) gibt innerhalb von zehn bis zwanzig Sekunden nach einem Arrythmie-Anfall einen elektrischen Gegenschock ab, wobei zahllose Leben gerettet gerettet werden konnten. Verbesserte Geräte haben antitachykardiale Pacing-Fähigkeiten, zusätzlich zu den Kardioverter/Defibrillator-Funktionen. Diese ICD sind fähig verschiedene Antworten auf eine oder mehrere Antitachykardien, ebenso wie programmierbare Sequenzen von Antworten auf eine besondere Arrythmie, zu geben.
Das Niveau der Energieabgabe wird im Allgemeinen durch einen Arzt eingestellt, gemäss der Erfassungsschwelle des Patienten, bestimmt zum Zeitpunkt der Herzimplantation. Dieser Schwellenwert stellt die minimalen Schrittmacherenergie (Pacingenergie) dar, die fähig ist das Herz des Patienten zuverlässig zu stimulieren. Wegen dem Trauma, das mit der Simulation in Verbindung steht, wächst jedoch das Narbengewebe an der Schnittstelle zwischen den implantierten Herzschrittmacher-Kontakten und dem Herzmuskel. Dieses Narbengewebe erhöht die Erfassungsschwelle des Patienten. Um eine zuverlässige kardiale Erfassung sicherzustellen, wird das Niveau des Energie-Outputs allgemein auf ein Niveau eingestellt, das minimal zwei mal grösser als die ursprünglich gemessene Erfassungsschwelle. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das höhere Stimulierungsniveau am kardialen Gewebe mehr Traumen bewirkt, als dies bei einem tieferen Stimulierungsniveau der Fall wäre, und demzufolge die Bildung von Narbengewebe gefördert wird, wobei die Erfassungsschwelle erhöht wird.
Das höhere Stimulierungsniveau verkürzt ebenfalls die Lebensdauer der Batterie. Dies ist nicht erwünscht, da eine verkürzte Batterielebensdauer einen häufigeren Eingriff für die Implantation von frischen Batterien nötig macht.
Ein weiterer Nachteil ist das Potential der Unbequemlichkeit für den Patienten, das mit dem höheren Stimulierungsniveau verbunden ist. Dies rührt daher, dass weil das höhere Stimulierungsniveau das Zwerchfell oder den Zwerchfell-Plexus stimulieren kann oder eine interkostale Muskelstimulierung bewirken kann.
Letztlich ist das stärkere Stimulieren weniger wirksam wegen der Eintrittsblockierung.
Es besteht demzufolge ein Bedarf nach einem ICD, welcher eine zuverlässigere kardiale Erfassung mit einer tieferen kardialen Stimulierung erlaubt, wobei dem herz weniger Schaden zugefügt wird, die Lebensdauer der Batterie erhöht wird, dem Patienten weniger Schmerz verursacht und einer höhere therapeutische Wirksamkeit als bisherige ICD aufweist. Es besteht ein ebenfalls ein Bedarf nach einem ICD, der das Herz besser stimulieren kann und auch Teile des Herzens aus grösserer Distanz stimulieren kann. Das Dokument US-A-5718720 offenbart ein Gerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1.
Darstellung der Erfindung
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung ein Stimulierungsgerät zur Verfügung zustellen, welches eine optimierte zweiphasige Wellenform besitzt.
Die vorliegende Erfindung ist gemäss dem beigefügten Anspruchssatz definiert. Die vorliegende Erfindung erreicht das obige Ziel, indem ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator zur Verfügung gestellt wird, mit einer einzigartigen Konstellation von Merkmalen und Fähigkeiten.
Die offenbarten Protokolle umfassen:

1/ eine zweiphasige Stimulierung, die an oder unmittelbar oberhalb des diastolischen Depolarisationsschwellenpotentials verabfolgt wird;
2/ eine zweiphasige oder konventionelle Stimulierung, die an oder unmittelbar oberhalb des diastolischen Depolarisationsschwellenpotentials eingeleitet wird, nach der Erfassung, auf einen Wert unter dem Schwellenwert; und
3/ eine zweiphasige oder konventionelle Stimulierung, die auf einem Niveau verabfolgt wird, das unmittelbar unterhalb des diastolischen Depolarisationsschwellenpotentials eingestellt ist.

Wie erwähnt, können die antitachykardialen Stimulierungsprotokolle der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der zweiphasigen Stimulierung verwendet werden. Das Verfahren und der Apparat, die sich auf die zweiphasige Stimulierung beziehen, umfassen eine erste und eine zweite Stimulierungsphase, wobei jede Stimulierungsphase eine Polarität, eine Amplitude, eine Form und eine Dauer besitzt. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die erste und die zweite Phase verschiedene Polaritäten. Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich die beiden Phasen bezüglich der Amplitude. Gemäss einer zweiten alternativen Ausführungsform besitzen die beiden Phasen eine unterschiedliche Dauer. In einer dritten alternativen Ausführungsform besitzt die erste Phase eine zerhackte Wellenform. In einer vierten alternativen Ausführungsform ist die Amplitude der ersten Phase ansteigend. In einer fünften alternativen Ausführungsform wird die erste Phase während 200 Millisekunden nach der Beendigung eines Herzschlag/Pumpzyklus verabfolgt. In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist die erste Stimulierungsphase ein anodischer Impuls mit einer maximalen Amplitude unter dem Schwellenwert während langer Dauer, und die zweite Stimulierungsphase ist ein kathodischer Impuls von kurzer Dauer und hoher Amplitude. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorher erwähnten alternativen Ausführungsformen auf verschiedene Arten kombiniert werden können. Es wird auch darauf hingewiesen, dass diese alternativen Ausführungsformen nur als Beispiele vorgelegt werden und nicht einschränkend sind.
Es wird eine verbesserte Herzmuskelfunktion durch die zweiphasige Stimulierung gemäss der vorliegenden Erfindung erhalten. Die Kombination von kathodischen und anodischen Impulsen von stimulierender oder konditionierender Natur behält die verbesserte Leitung und Kontraktilität der anodischen Stimulierung bei, während der Nachteil des erhöhten Stimulierungsschwellenwerts eliminiert wird. Das Resultat ist eine Depolarisierungswelle mit erhöhter Fortpflanzunggeschwindigkeit. Diese erhöhte Fortpflanzunggeschwindigkeit führt zu einer erhöhten Herzkontraktion, was zu einer Verbesserung des Blutflusses und zu einem verbesserten Zugriff in ablaufinvariante Schaltkreise führt. Eine verbesserte Stimulierung von bei tieferen Spannungsniveaus führt auch zu einer Reduktion des aufgebauten Narbengewebes, wobei die Tendenz des Anstiegs des Erfassungsschwellenwerts vermindert wird; eine Verminderung des Energiekonsums führt zu einer erhöhten Lebensdauer der Schrittmacherbatterien und zu reduziertem Schmerz für den Patienten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A – 1C erläutern Beispiele der Methodik für die Behandlung von Arrythmien.
2 erläutert eine schematische Darstellung der Führung einer anodischen zweiphasigen Stimulierung.
3 erläutert eine schematische Darstellung der Führung einer kathodischen zweiphasigen Stimulierung.
4 erläutert eine schematische Darstellung der Führung einer anodischen Stimulierung von tiefem Niveau und langer Dauer, gefolgt durch eine konventionelle kathodische Stimulierung.
5 erläutert eine schematische Darstellung der Führung einer anodischen Stimulierung mit ansteigendem tiefem Niveau und langer Dauer, gefolgt durch eine konventionelle kathodische Stimulierung.
6 erläutert eine schematische Darstellung der Führung einer anodischen Stimulierung von tiefem Niveau und langer Dauer, in Serien verabfolgt, gefolgt durch eine konventionelle kathodische Stimulierung.
7 erläutert einen implantierbaren Kardioverter/Defibrillator, welcher für die Durchführung der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung der antitachykardialen Stimulierung um Arrhythmien im Atrium zu beenden. Die 1A bis 1C erläutern Beispiele der Methodik für die Behandlung von Arrhythmien.
1A veranschaulicht die erste Methodologie. Hier erfühlt der Sensor das Auftreten einer Arrythmie 102. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst dieser Sensor den Algorithmus der antitachykardialen Stimulierung. Die zweiphasige Stimulierung wird dann verabfolgt 104. In verschidenen Ausführungsformen liegt dies Stimulierung entweder bei oder unmittelbar oberhalb des diastolischen Depolarisierungsschwellenwerts. Der ICD bestimmt ob die Erfassung stattgefunden hat 106. Erfolgt keine Erfassung, wird die Stimulierung auf einem leicht höheren Niveau 108 fortgesetzt. Dieser Zyklus umfassend die Stimulierung, die Überprüfung der Erfassung und die verstärkte Stimulierung wird fortgesetzt bis die Erfassung stattfindet. Hat die Erfassung stattgefunden dann wird die Stimulierung während einer vorbestimmten Zeitdauer 110 fortgesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Stimulierung solange verabfolgt als die Arrythmie fortdauert.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Stimulierungsimpulse bei 80 bis 100 % des intrinsischen Grades verabfolgt, ungefähr mit einer Pause von einer bis zwei Sekunden zwischen jedem Stimulierungsimpulssatz. Dann wird entweder die Anzahl der Impulse erhöht oder die Zeitdauer zwischen den Impulsen wird eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann demzufolge beispielsweise die erste Pulssequenz bei 80 % der intrinsischen Herzfrequenz, die zweite Pulssequenz etwa bei 82 %, die dritte Pulssequenz etwa bei 84 % sein, und so weiter. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt eine Mehrzahl von Rückkoppelungsschlaufen Daten zur Verfügung, derart, dass die Spannung so eingestellt werden kann, dass sie konstant den Erfassungsschwellenwert umgibt. Die Stimulierung wird dann fortgesetzt, bis der Rhythmus zurückkehrt.
1B veranschaulicht eine zweite Methodologie. Hier erfühlt der Sensor das Auftreten einer Arrythmie 112. in verschiedenen Ausführungsformen der zweiten Methode wird dann die zweiphasige Stimulierung verabfolgt 114. Das Stimulierungsniveau wird auf einen Wert eingestellt bei oder unmittelbar oberhalb des diastolischen Depolarisierungsschwellenpotentials. Der ICD bestimmt ob eine Erfassung stattgefunden hat 116. Erfolgt keine Erfassung, wird die Stimulierung auf einem leicht höheren Niveau 118 fortgesetzt. Dieser Zyklus umfassend die Stimulierung, die Überprüfung der Erfassung und die verstärkte Stimulierung wird fortgesetzt bis die Erfassung stattfindet. Hat die Erfassung stattgefunden dann wird die Stimulierung graduell und kontinuierlich reduziert auf einen Wert unter dem Schwellenwert und fortgesetzt 120. Dann, wenn die Erfassung verloren ist, wird die Stimulierung auf einen Wert erhöht, der leicht höher ist, und dann wiederum graduell und kontinuierlich reduziert. Die gesamte Sequenz wird dann in solcher Weise wiederholt, dass das Stimulierungsniveau so nahe wie möglich am tiefsten Stimulierungsgrad schwebt, welcher einer Erfassung bewirkt. Die Stimulierung wird fortgesetzt bis, bis der Rhythmus zurückkehrt, z.B. wenn der der antitachykardiale Stimulierungsalgorithmus bestimmt, dass die Stimulierung nicht mehr nötig ist.
1C veranschaulicht eine dritte Methodologie. Hier erfühlt der Sensor das Auftreten einer Arrythmie 122. in verschiedenen Ausführungsformen der zweiten Methode wird dann die zweiphasige Stimulierung verabfolgt 124. Das Stimulierungsniveau wird auf einen Wert eingestellt bei oder unmittelbar oberhalb des diastolischen Depolarisierungsschwellenpotentials. Der ICD bestimmt ob eine Erfassung stattgefunden hat 126. Erfolgt keine Erfassung, wird die Stimulierung auf einem leicht höheren Niveau 128 fortgesetzt. Dieser Zyklus umfassend die Stimulierung, die Überprüfung der Erfassung und die verstärkte Stimulierung wird fortgesetzt bis die Erfassung stattfindet. Hat die Erfassung stattgefunden, dann wird die Stimulierung mit einem Wert unterhalb des Schwellenwerts fortgesetzt 130. Dann, wenn die Erfassung verloren ist, wird die Stimulierung auf einen Wert erhöht, der leicht höher ist, und dann graduell und kontinuierlich reduziert. Die gesamte Sequenz wird dann in solcher Weise wiederholt, dass das Stimulierungsniveau so nahe wie möglich am tiefsten Stimulierungsgrad schwebt, welcher eine Erfassung bewirkt. Die Stimulierung wird fortgesetzt bis, bis der Rhythmus zurückkehrt, z.B. wenn der der antitachykardiale Stimulierungsalgorithmus bestimmt, dass die Stimulierung nicht mehr nötig ist.
Das Erfühlen
Das Erfühlen kann direkt oder indirekt sein. Beispielsweise kann das direkte Erfühlen auf Daten von den Fühlerelektroden basieren. Der ICD gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst Fühlerschaltkreise/Elektronik um die Arrythmie durch eine oder mehrere Fühler- und/oder Stimulierungselektroden zu erfühlen. Die Fühlerelektronik erfühlt die Herzaktivität, wie sie durch elektronische Signale dargestellt wird. Wie beispielsweise im Fachgebiet bekannt, kommen R-Wellen bei der Depolarisierung des ventrikulären Gewebes, und P-Wellen kommen bei der Depolarisierung des Atrialgewebes vor. Durch Überwachung dieser elektrischen Signale, kann der Steuer/Zeitgeber-Schaltkreis des ICD die Frequenz und die Regelmässigkeit des Herzaktion eines Patienten bestimmen, und dabei bestimmen ob das Herz einer Arrythmie unterliegt. Diese Bestimmung kann durchgeführt werden, indem die Frequenz der erfühlten R-Wellen und/oder P-Wellen bestimmt wird und diese bestimmte Frequenz mit Referenzfrequenzen verglichen wird.
Das direkte Erfühlen kann auf verschiedenen Kriterien basieren; wie, jedoch nicht darauf eingeschränkt, primäre Frequenz, das plötzliche Einsetzen und Stabilität. Das einzige Kriterium eines Sensors für die primäre Frequenz ist die Herzfrequenz. Wenn das Kriterium der primären Frequenz angewandt wird, beginnt die Behandlung, wenn die Herzfrequenz ein vorbestimmtes Niveau überschreitet. Die Sensorelektronik, wenn sie auf das Kriterium des plötzlichen Einsetzens eingestellt ist, ignoriert diejenigen Änderungen, die langsam ablaufen und leitet die Behandlung ein, wenn eine plötzliche Änderung stattfindet, wie eine unmittelbare paroxysmale Arrythmie. Diese Art von Kriterium würde demnach gegen die Sinustachykardie abgrenzen. Die Stabilität der Frequenz kann somit ein wichtiges Kriterium sein. Zum Beispiel würde eine Behandlung mit einem ventrikulären Gerät für eine erste Frequenz, die variiert, nicht gewährleistet, hier wäre eine Behandlung mit einem Atriumsgerät angezeigt.
In alternativen Ausführungsformen kann die Erfühlung auch indirekt sein. Das indirekte Erfühlen kann auf verschiedenen funktionellen Parametern basieren, wie arterieller Blutdruck, Frequenz der Elektrokardiogrammablenkungen oder die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (pdf) des Elektrokardiogramms. Zum Beispiel, ob Verabfolgung die Behandlung durch die pdf-Überwachung der Zeit beeinträchtigt oder nicht, befindet sich das Signal um die Basislinie herum.
Das Erfühlen kann auch verbessert werden indem der Vorhof stimuliert wird und die daraus folgenden Wirkungen auf die atrialen und ventrikulären Funktionen gemessen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform basiert die Fühlerelektronik auf mehreren Kriterien. Zusätzlich vergegenwärtigt die vorliegende Erfindung Geräte, die in mehr als einer Kammer arbeiten, derart, dass eine zweckmässige Behandlung entweder im Atrium oder im Ventrikel verabfolgt werden kann, als Reaktion auf die Fühlerelektronik, basierend auf mehreren Kriterien, einschliesslich denjenigen, die oben beschrieben sind, ebenso auf solchen Kriterien, die den Fachleuten bekannt sind.
Stimulierung
Die elektrische Stimulierung wird über Kontakte oder Elektroden verabfolgt. Diese Kontakte können epikardial (äussere Oberfläche des Herzens)oder endokardial (interne Oberfläche des Herzens) oder irgend eine Kombination von epikardial oder endokardial sein. Die Kontakte sind den Fachleuten wohlbekannt, siehe z.B. US Patente No. 4662377, Heilmann et al.; 4481953 Gold et al.; und 4010758, Rockland et al.
Kontaktsysteme können unipolar oder bipolar sein. Ein unipolarer Kontakt hat eine Elektrode auf dem Kontakt selbst, der Kathode. Strom fliesst von der Kathode, stimuliert das Herz, und kehrt zur Anode auf dem Gehäuse des Impulsgenerators zurück, wobei der Kreis geschlossen ist. Ein bipolarer Kontakt hat zwei Pole auf dem Kontakt in Kurzem Abstand voneinander am distalen Ende, und beide Elektroden liegen innerhalb des Herzens.
Unter Bezugnahme auf 7 wird beispielsweise ein System, durch welches die Erfindung verkörpert wird, veranschaulicht. Ein automatischer implantierbarer Kardiverter/Defibrillator 3 wird in den Körper des Patienten implantiert und besitzt ein Paar von Outputklemmen, eine Anode 4 und eine Kathode 6, Der ICD 2 wird an eine flexible Katheterelektrodenanordnung 8 gekuppelt, welche eine distale Elektrode 10 und eine proximale Elektrode 12 besitzt, wobei jede mit dem Herzen des Patienten verbunden wird. Es können andere Elektrodenkombinationen verwendet werden, wie Elektroden vom Ringtyp. Als externe Elektroden können anodische Elektroden 24 verwendet werden. Der automatische ICD 2 umfasst Fühler- und Nachweisschaltkreise, ebenso wie auch Impuls erzeugende Schaltkreise, wobei der Output des letzteren mit den implantierbaren Elektroden 10 und 12 gekuppelt ist. Der ICD 2 erfühlt eine arrythmische Kondition des Herzens und als Antwort darauf emmittiert oder sendet sie Kardiverter- oder Defibrillatorimpulse über die implantierbaren Elektroden 10, 12 an das Herz.
Die Katheterelektrode 8 wird intravenös in eine Position eingesetzt, dass die distale Elektrode 10 auf der rechten Seite des ventrikulären Buckels 14 des Herzens positioniert wird und die proximale Elektrode in der superior vena cava-Region 16 des Herzens positioniert wird. Es sollte gewürdigt werden, dass der hier verwendete Begriff superior vena carva 16 ebenfalls Teile des rechten Atriums 18 enthalten kann.
Konventionelle Stimulierung ist den Fachleuten wohl bekannt und enthält einphasige Wellenformen (kathodisch und anodisch) ebenso wie mehrphasige Wellenformen worin die nichtstimulierenden Impulse von minimaler Grössenordnung sind und zum Beispiel verwendet werden um die Restladung der Elektrode abzuleiten.
Die 2 bis 6 stellen einen Bereich von zweiphasigen Stimulierungsprotokollen dar. Diese Protokolle sind im US Patent No. 5,871,506 an Mower dargestellt.
2 schildert eine zweiphasige elektrische Stimulierung, worin die erste Stimulierungsphase, die einen anodischen Stimulus 102 enthält, verabfolgt wird, mit einer Amplitude 104 und einer Dauer 106. Dieser erste Stimulierungsphase folgt unmittelbar eine zweite Stimulierungsphase, welche eine kathodische Stimulierungsphase 108 von gleicher Intensität und Dauer umfasst.
3 schildert eine zweiphasige elektrische Stimulierung, worin die erste Stimulierungsphase eine kathodische Stimulierung 202 enthält, welche die Amplitude 204 und die Dauer 106 besitzt, verabfolgt wird. Dieser erste Stimulierungsphase folgt unmittelbar eine zweite Stimulierungsphase, welche eine anodische Stimulierungsphase 208 von gleicher Intensität und Dauer umfasst.
4 schildert eine bevorzugte zweiphasige elektrische Stimulierung, worin eine erste Stimulierungsphase, die eine schwache, lang dauernde Stimulierung 302 enthält, welche eine Amplitude 304 und eine Dauer 306 besitzt, verabfolgt wird. Dieser ersten Stimulierungsphase folgt unmittelbar eine zweite Stimulierungsphase, die eine kathodische Stimulierung 308 von konventioneller Intensität und Dauer enthält. In Abweichung von alternativen Ausführungsformen ist die anodische Stimulierung: 1) bei der maximalen Amplitude unter dem Schwellenwert; 2) weniger als drei Volt; 3) von einer Dauer von ungefähr zwei bis acht Millisekunden; und/oder 4)verabfolgt bei mehr als 200 Millisekunden nach dem Herzschlag. Unter maximaler Amplitude unter dem Schwellenwert soll verstanden werden, dass verabfolgt werden kann ohne dass eine Kontraktion hervorgerufen wird. In einer bevorzugte Ausführungsform ist die anodische Stimulierung etwa 2 Volt während einer Dauer von etwa drei Millisekunden. In Abweichung von alternativen Ausführungsformen ist die die kathodische Stimulierung 308: 1) von kurzer Dauer; 2) ungefähr 0,3 bis 1,5 Millisekunden; von hoher Amplitude; 4) im approximativen Bereich von drei bis zwanzig Volt; und/oder 5) von einer Dauer von weniger als 0,3 Millisekunden und bei einer Spannung von mehr als zwanzig Volt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die kathodische Stimulierung bei etwa 6 Volt während etwa 0,4 Millisekunden verabfolgt. In der Art welche durch diese Ausführungsformen offenbart wird, ebenso wie bei Änderungen und Modifikationen, die bei beim Lesen der vorliegenden Beschreibung offensichtlich werden, wird ein maximales Membranpotential ohne Aktivierung in der ersten Stimulierungsphase erzielt.
5 schildert eine alternative bevorzugte Ausführungsform der zweiphasigen elektrische Stimulierung 402, die während der Zeitdauer 404 mit einem zunehmenden Intensitätsgrad 406 verabfolgt wird. Der Anstieg des zunehmenden Intensitätsgrads 406 kann linear oder nichtlinear sein und der Anstieg kann variieren. Dieser anodischen Stimulierung folgt unmittelbar eine zweite Stimulierungsphase, welche eine kathodische Stimulierung 408 von konventioneller Intensität und Dauer umfasst. In alternativen Ausführungsformen steigt die anodische Stimulierung 402 (1) auf eine Amplitude des maximalen Schwellenwerts von weniger als drei Volt; (2) die anodische Stimulierung 402 ist von einer Dauer von etwa zwei bis acht Millisekunden; und/oder (3) wird bei mehr als 200 Millisekunden nach dem Herzschlag verabfolgt. In noch einer alternativen Ausführungsform ist die kathodische Stimulierung 408: (1) von kurzer Dauer, (2) etwa 0,3 bis 1,5 Millisekunden; (3) von hoher Amplitude; (4) im approximativen Bereich von drei bis zwanzig Volt; und/oder (5) von einer Dauer von weniger als 0,3 Millisekunden, ebenso wie diejenigen, ebenso wie bei Änderungen und Modifikationen, die bei beim Lesen der vorliegenden Beschreibung offensichtlich werden, wird ein maximales Membranpotential ohne Aktivierung in der ersten Stimulierungsphase erzielt.
6 veranschaulicht eine zweiphasige elektrische Stimulierung, worin eine erste Stimulierungsphase, die eine Serie von 502 von anodischen Impulsen umfasst, bei einer Amplitude 504 and der Grundlinie verabfolgt wird. In einer Ausführungsform ist die Restperiode 506 von gleicher Dauer wie die Stimulierungsperiode 508 und wird bei der Grundlinienamplitude verabfolgt. Die Restperiode 506 kommt nach jeder Stimulierungsperiode 208 vor, mit der Ausnahme dass eine zweite Stimulierungsphase, die eine kathodische Stimulierung 510 von konventioneller Intensität und Dauer beinhaltet, unmittelbar nach dem Ende der Serien 502 folgt.
In alternativen Ausführungsformen: (1) ist die gesamte Ladung, die durch die Serien 502 der anodischen Stimulierung übertragen wird, beim maximalen Wert unterhalb des Schwellenwerts; und/oder (2) der erste Stimulierungsimpuls der Serien 502 wird während 200 Millisekunden nach dem Herzschlag verabfolgt. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die kathodische Stimulierung 510: (1) von kurzer Dauer; (2) etwa 0,3 bis 1,5 Millisekunden; (3) von hoher Amplitude; (4) im approximativen Bereich von drei bis zwanzig Volt und/oder (5) von einer Dauer von weniger als 0,3 Millisekunden und bei einer Spannung von mehr als zwanzig Volt.
Bestimmung der kardialen Erfassung
Die Erfassung kann auf verschieden Arten bestimmt werden. Erstens kann die Erfassung oder ihr Verlust bestimmt werden, indem der Herzrhythmus überwacht wird. Der Verlust der Erfassung kann zu einer Änderung beim Timing des Herzschlags führen.
Zweitens kann die Erfassung überwacht werden durch die Entwicklung einer Vorlage. Die Vorlage kann auf Parametern basieren, wie Elektrokardiogrammdaten, mechanische Bewegung und/oder Wahrscheinlichkeitsdichte von Funktionsdaten. Wenn die Vorlage eine Vorstimulierung erstellt, bedeutet eine Änderung der Grundlinie den Verlust der Erfassung. Diese Vorlagen können jederzeit erstellt oder auf datiert werden.
Wenn einmal eine Erfassung vorkommt, wird das Stimulierungsprotokoll der betroffenen Stellen eingestellt, wie in den 1A bis 1C veranschaulicht.
Nachdem das Basiskonzept der Erfindung beschrieben ist, ist es für die Fachleute offensichtlich dass die vorhergehende detaillierte Offenbarung nur als beispielhaft zu betrachten ist, und nicht einschränkend sein soll. Verschiedene Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen werden einfallen und durch die Fachleute absichtlich durchgeführt, ohne dass diese ausdrücklich hier erwähnt sind. Diese Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen sollen hiermit als vorgeschlagen gelten und zum Umfang der Erfindung gehören. Weiter liegen die Schrittmacherimpulse, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind innerhalb der Fähigkeiten der existierenden Schrittmacherelektronik mit zweckmässiger Programmierung. Folglich wir die Erfindung einzig durch die folgenden Ansprüche und Äquivalente davon eingeschränkt.

Claims

Implantierbare Herzschrittmacher-Vorrichtung, die folgende Teile aufweist: – Mehrfachelektroden (10, 12, 24); – eine Sensorschaltung, die mit den Mehrfachelektroden (10, 12, 24) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, ein Einsetzen von Arrhythmie festzustellen, – eine mit der Sensorschaltung (2) verbundene Detektorschaltung zur Feststellung, ob Pacing-Aufnahme (capture) eingetreten ist, – eine Impulsgenerator-Schaltung (2), die mit den Mehrfachelektroden (10, 12, 24) verbunden ist und die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Sensorschaltung elektrische Impulse (102, 108, 302, 308, 408, 502, 510) mit vorbestimmter Polarität, Amplitude, Form und Dauer zu erzeugen, um ein Anlegen einer Biphasen-Stimulation mit einem ersten Intensitätsniveau zu bewirken, welches Niveau bei der Schwelle der diastolischen Depolarisation, unter der Schwelle der diastolischen Depolarisation oder über der Schwelle der diastolischen Depolarisation liegt, und worin die Biphasen-Stimulation – eine erste Stimulationsphase (102, 302, 402, 502) mit einer Erstphasen-Polarität, einer Erstphasen-Amplitude, einer Erstphasenform und einer Erstphasendauer; und – eine zweite Stimulationsphase (108, 308, 408, 510) mit einer Zweitphasen-Polarität, einer Zweitphasen-Amplitude, einer Zweitphasenform und einer Zweitphasendauer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarität der ersten Phase (102, 302, 402, 502) positiv ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der, falls die Detektorschaltung feststellt, dass Pacing-Aufnahme nicht eingetreten ist, die Impulsgenerator-Schaltung das Niveau der Stimulationsintensität um vorbestimmte Inkremente erhöht, bis eine Pacing-Aufnahme eingetreten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der, falls die Detektorschaltung feststellt, dass Pacing-Aufnahme (capture) eingetreten ist, die Impulsgenerator-Schaltung die Biphasen-Stimulation während einer vorbestimmten Zeitdauer fortsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der, falls die Detektorschaltung feststellt, dass Pacing-Aufnahme (capture) eingetreten ist, die Impulsgenerator-Schaltung die Biphasen-Stimulation beendet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Amplitude der ersten Phase (302; 402; 502) kleiner ist als die Amplitude der zweiten Phase (308; 408; 510).
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Amplitude der ersten Phase (402) von einem Grundlinienwert auf einen zweiten Wert ansteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der zweite Wert gleich der Amplitude der zweiten Phase (408) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der zweite Wert bei der Amplitude des höchsten Unterschwellenwerts liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Amplitude des höchsten Unterschwellenwerts etwa 0,5 bis 3,5 Volt beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Dauer der ersten Phase (102, 202, 302, 402) mindestens ebenso lang wie diejenige der zweiten Phase (108, 208, 308, 408) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Dauer der ersten Phase (102, 202, 302, 402) etwa 1 bis 9 Millisekunden beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Dauer der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) etwa 0,2 bis 0,9 Millisekunden beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Amplitude der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) etwa 2 Volt bis 20 Volt beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Dauer der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) weniger als 0,3 Millisekunden und die Amplitude der zweiten Phase grösser als 20 Volt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Stimulationsphase (502) weiterhin eine Anzahl von Stimulationsimpulsen mit vorbestimmter Amplitude, Polarität und Dauer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die erste Stimulationsphase (502) weiterhin eine Anzahl von Ruheperioden umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der das Anlegen der ersten Stimulationsphase (502) weiterhin das Anlegen einer Ruheperiode mit einer Grundlinienamplitude nach mindestens einer Stimulationsphase umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Dauer der Ruheperiode gleich der Dauer der Stimulationsphase ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Amplitude der ersten Phase (102, 202, 302, 402, 502) beim höchsten Unterschwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der der höchste Unterschwellenwert der Amplitude etwa 0,5 bis 3,5 Volt beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dauer der ersten Phase (102, 202, 302, 402) mindestens so lang ist wie die Dauer der zweiten Phase (108, 208, 308, 408).
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dauer der ersten Phase (102, 202, 302, 402) etwa 1 bis 9 Millisekunden beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dauer der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) etwa 0,2 bis 0,9 Millisekunden beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Amplitude der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) etwa 2 bis 20 Volt beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dauer der zweiten Phase (108, 208, 308, 408, 510) weniger als 0,3 Millisekunden beträgt und die Amplitude der zweiten Phase grösser als 20 Volt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Stimulationsphase (102, 202, 302, 402, 502) mehr als 200 Millisekunden nach der Vervollständigung eines Herzschlagzyklus' eingeleitet wird.