DE60036396T2 - Implantierbare vorrichtung zur steuerung des herzrhythmus durch bestimmung des zustandes von chf-patienten - Google Patents

Implantierbare vorrichtung zur steuerung des herzrhythmus durch bestimmung des zustandes von chf-patienten Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Behandeln und Beurteilen der Wirksamkeit einer solchen Behandlung von CHF-Patienten, und insbesondere ein verbessertes Herzrhythmusregelungsgerät, welches Schaltungstechnik zum Erkennen von respiratorischen, herzfrequenz- und/oder aktivitätsspezifischen Parametern inkorporiert.
  • ERLÄUTERUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
  • „Herzschrittmacher"- und „Herzrhythmusregelungs"(CRM)-Geräte werden beide als allgemeine Bezeichnungen für Schrittmacher und Defibrillatoren verwendet. CRMs werden schon seit langem bei der Behandlung von Bradykardie und Tachykardie verwendet, jedoch sind nur neuere CRMs speziell dafür entworfen, die hämodynamische Leistung des Herzens von Patienten, die unter CHF leiden, zu verbessern. Schrittmacher, die für die Behandlung von verlangsamtem Herzschlag entworfen sind, haben eine Vielzahl an physiologischen Sensoren inkorporiert, wodurch die Schrittfrequenz des Schrittmachers so eingestellt werden kann, dass sie automatisch je nach Veränderungen im physiologischen Bedarf variieren. Somit beschreibt zum Beispiel die Hauck et al. Patentschrift 5,318,597 einen frequenzadaptiven Schrittmacher, bei dem die Schrittfrequenz in Übereinstimmung mit Veränderungen im Atemminutenvolumen eines Patienten angepasst wird. Es sind Mittel im CRM bereitgestellt, um Variationen bei der transthorakalen Impedanz zu messen, und um das Impedanzsignal zu verarbeiten, um ein Atemminutenvolumensignal zu extrahieren, welches verwendet wird, um die Schrittfrequenz eines implantierbaren Schrittmachers innerhalb unterer und oberer programmierter Frequenzgrenzwerte zu variieren, da es einen direkten Zu sammenhang zwischen dem Atemminutenvolumen eines Patienten und dem hämodynamischen Bedarf des Körpers gibt.
  • Andere frequenzadaptive CRMs haben eine Art von Aktivitätssensor inkorporiert, wie zum Beispiel einen Beschleunigungsmesser, zum Entwickeln eines Kontrollsignals, welches mit dem Grad körperlicher Aktivität eines Patienten variiert. Dieses Kontrollsignal wird dann verwendet, um die Schrittfrequenz eines frequenzadaptiven CRM-Geräts zu variieren, um eine angemessene Schrittfrequenz für den Grad an Bewegung, die ausgeführt wird, beizubehalten.
  • Bei implantierbaren CRM-Geräten, die speziell dafür entworfen wurden, Patienten mit CHF zu behandeln, bezieht eine Vorgehensweise, die sich als erfolgreich herausgestellt hat, die automatische Optimierung der AV-Verzögerung eines implantierbaren, Zweikammer-Schrittmachers ein. Für eine allgemeine Beschreibung des Stands der Technik in Bezug auf Schrittmacher zur Behandlung von CHF wird auf das Baumann Patent 5,800,471 Bezug genommen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darin eine Abweichung von der verwandten Technik dar, dass, obwohl die eingesetzte Vorrichtung Schalttechnik zum Einsetzen von Impedanzplethysmographie bei der Erzeugung einer Signalkomponente, welche sich auf das Atemminutenvolumen bezieht, und einen Beschleunigungsmesser, der auf die Aktivität eines Patienten reagiert, inkorporiert, die von diesen Sensoren hergeleitete Information verwendet wird, um den Zustand eines CHF-Patienten zu beobachten, so dass die Wirksamkeit einer Veränderung in der Schrittmachertherapie oder Arzneimitteltherapie periodisch zur Nachprüfung und Analyse durch einen medizinischen Fachmann von dem implantierten Gerät abgelesen werden kann.
  • Untersuchungen haben gezeigt, dass Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz durch stressbedingte Atemnot und eine Intoleranz gegen körperliche Anstrengung eingeschränkt sind. Solche Patienten zeigen oft eine erhöhte Ventilationsreaktion auf körperliche Anstrengung, welche durch eine steilere Kurve bei der Gegenüberstellung von Atemminutenvolumen zu Kohlendioxidabgabe bei körperlicher Anstrengung gekennzeichnet werden kann. Neben der erhöhten Ventilation hat man bemerkt, dass solche Patienten auch unnormale Atmungsmuster aufweisen, so dass sich bei einem vorgegebenen Atemminutenvolumen die Atemfrequenz erhöht, während die Veränderung des Atemzugvolumens im Vergleich zu normalen Testpersonen weniger bedeutend ist. Es hat sich herausgestellt, dass die Ventilationsreaktion auf körperliche Anstrengung, wie sie durch die Regressionskurve gekennzeichnet ist, die das Atemminutenvolumen der Kohlendioxidabgabe während körperlicher Anstrengung bei CHF-Patienten gegenüberstellt, bei solchen Patienten bedeutend höher ist als bei normalen Testpersonen. Siehe „The Role of Peripheral Chemoreflex in Chronic Congestive Heart Failure" von T.P. Chua et al, CHF; Nov./Dec. 1997; pp. 22-28.
  • Ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird durchgeführt, indem ein CRM-Gerät einer Art, die einen transthorakalen Impedanzsensor inkorporiert, ein Patientenaktivitätssensor und ein Prozessor, der betriebsfähig mit dem transthorakalen Impedanzsensor gekoppelt ist, um die Zufuhr von herzstimulierenden Pulsen an das Herz des Patienten zu messen, in dem Patienten implantiert wird. Der Prozessor ist so programmiert, dass es ihm möglich ist, eine Vielzahl respiratorischer Parameter von Signalen herzuleiten, die von dem transthorakalen Impedanzsensor erzeugt werden. Es kann auch eine Telemetrieverbindung bereitgestellt sein, um zu ermöglichen, dass die respiratorischen Parameter oder sich darauf beziehenden Signale an einen externen Monitor übertragen werden, um von einem medizinischen Fachmann betrachtet werden zu können. Entweder der Prozessor, der einen Teil des implantierten CRM-Geräts bildet, oder ein Prozessor, der in dem externen Monitor enthalten ist, berechnet vorherbestimmte Verhältniswerte, indem er die hergeleiteten respiratorischen Parameter als Therapiezustandsindikatoren der kongestiven Herzinsuffizienz einbezieht.
  • Die verwendete Vorrichtung kann ferner einen Aktivitätssensor beinhalten, welcher mit dem Mikroprozessor verbunden ist, um eine Vielzahl physiologischer Parameter basierend auf der Signalausgabe des Aktivitätssensors herzuleiten. Die vom Aktivitätssensor hergeleiteten Parameter können außerdem an den externen Monitor zur Anzeige oder zur weiteren Verarbeitung und Anzeige ferngemessen werden.
  • Bedeutungsvolle Verhältnisse, die als CHF-Zustandsindikatoren dienen, beinhalten: ventilatorisches Atemzugvolumen zu Atemfrequenz (Vt/RR); ventilatorisches Atemzugvolumen zu Inspirationszeit (Vt/Ti); ventilatorisches Atemzugvolumen zu Exspirationszeit (Vt/Te); Atemminutenvolumen zu Kohlendioxidabgabe (MV/VCO2); Atemfrequenz zu Atemminutenvolumen (RR/MV); und Atemzugvolumen zu Atemminutenvolumen (Vt/MV). Ein anderes Verhältnis von Interesse ist der O2-Puls, was die Menge an Sauerstoffaufnahme pro Herzschlag (VO2/HR) ist.
  • Andere Forscher haben herausgefunden, dass es einen starken Zusammenhang zwischen Sauerstoffverbrauch (VO2) und Kohlendioxidproduktion (VCO2) mit der Herzfrequenz und körperlichen Aktivität gibt, und zwar bis zu dem Punkt, an dem es möglich ist, diese respiratorischen Parameter basierend auf der gemessenen Herzfrequenz und körperlichen Aktivität zu schätzen. Siehe zum Beispiel „Combined Heart Rate and Activity Improve Estimates of Oxygen Consumption in Carbon Dioxide Production Rate" von Jon K. Moon und Nancy F. Butte. J. Applied Physiology. 81(4:1754-1761)1996. Die vorliegende Erfindung macht sich einen so starken Zusammenhang zu Nutze, indem sie einen Weg bereitstellt, durch den eine bestimmte Schrittmacher- oder Arzneimitteltherapie den Zustand eines CHF-Patienten, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird, beeinflusst.
  • Beispiele von implantierbaren Herzschrittmachergeräten sind in den US 5931858 und EP 0510456 beschrieben.
  • In US 5931858 ist eine elektronische Schaltung zur Überwachung der aeroben Kapazitäten eines Patienten mittels Daten eines Beschleunigungsmessers, die sich auf die körperliche Aktivität des Patienten beziehen, offenbart, bei der respiratorische Parameter und deren Veränderungsraten hergeleitet werden können, was zu einer Beurteilung der Fitness des Patienten führt.
  • In EP 0510456 ist ein Schrittmacher beschrieben, welcher nicht mit einem Beschleunigungsmesser verbunden ist, der dem Herzen eines Patienten eine variable Stimulationsfrequenz verabreichen kann, welche von den Parametern Atemfrequenz, Atemzugvolumen, Herzfrequenz und Schlagvolumen abhängt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Überwachung des Zustands kongestiver Herzinsuffizienz eines Patienten bereit. Ein Verfahren wird durchgeführt, indem zuerst ein elektronisches Gerät im Patienten implantiert wird, das die transthorakale Impedanz messen kann, und um eine Grad an körperlicher Aktivität zu messen. Das transthorakale Impedanzsignal wird dann verarbeitet, so dass eine Schätzung des Atemminutenvolumens, der Atemfrequenz und des Atemzugvolumens hergeleitet wird. Ebenso werden die Sauerstoffaufnahme (VO2) und Kohlendioxidproduktionswerte (VCO2) durch die vom Beschleunigungsmesser gemessene Aktivität geschätzt. Man hat herausgefunden, dass durch Berechnen eines Verhältnisses von Atemzugvolumen zu Atemfrequenz ein erster CHF-Zustandsindikator erhalten wird.
  • Außerdem kann, sobald Informationen über das Atemzugvolumen eines Patienten zur Verfügung stehen, seine oder ihre Inspirationszeit auch hergeleitet werden. Es stellte sich heraus, dass das Verhältnis von Atemzugvolumen zu Inspirationszeit einen zweiten Zustandsindikator kongestiver Herzinsuffizienz umfasst, welcher bedeutungsvoll ist. Das Verhältnis von Atemminutenvolumen zu Kohlendioxidproduktion kann als dritter Zustandsindikator kongestiver Herzinsuffizienz hergeleitet werden. Genauso hat man herausgefunden, dass das Verhältnis von Sauerstoffaufnahme zu Herzfrequenz ein weiterer CHF-Zustandsindikator ist.
  • Die Erfindung zieht auch die Verwendung der CHF-Zustandsindikatoren (Verhältnisse) im geschlossenen Regelkreis eines CRM-Geräts in Erwägung, welches zum Beispiel einen Schrittmacherparameter anpassen könnte, um den Nutzen, der aus der Schrittmachertherapie gezogen wird, zu optimieren.
  • Die vorhergehenden Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform offensichtlich werden, vor allem wenn sie in Zusammenhang mit der begleitenden Beschreibung und den Zeichnungen betrachtet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines CRM-Geräts, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf das Überwachen unterschiedlicher krankhafter Zustände des Herzens. Die Erfindung wird im Allgemeinen im Kontext eines implantierbaren Herzrhythmusregelungsgerätes beschrieben, welches konfiguriert ist, um Patienten, die an chronischer Herzinsuffizienz (CHF) leiden, für darstellende Zwecke zu überwachen. Die angehängten Ansprüche sollen nicht auf ein bestimmtes Beispiel oder eine bestimmte Ausführungsform, die in diesem Patent beschrieben sind, beschränkt sein.
  • Mit Bezug auf 1 ist mittels eines elektrischen schematischen Blockdiagramms die Hardware-Plattform zum Ausführen der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Der Kasten 10, welcher von einer gestrichelten Linie umgeben gezeigt ist, ist ein CRM-Gerät, welches die Elektroden 12 und 14 darauf angeordnet aufweist. Die Elektrode 12 kann einen nicht isolierten Abschnitt des hermetisch abgedichteten Gehäuses aus Metall, typischerweise Titan, umfassen, während die Elektrode 14 auf dem Kopf des Geräts angeordnet sein kann. Das CRM-Gerät 10 ist angepasst, um über eine elektrische Leitungsanordnung 16, welche ein Gehäuseteil 18 umfasst, das eine distale Spitzenelektrode 20 und eine Ringelektrode 22 an dessen Oberfläche angebracht aufweist, an das Herz eines Patienten gekoppelt zu werden. Das Gehäuseteil 18 ist typischerweise elastisch, länglich und röhrenförmig und ist aus einem biokompatiblen Material aufgebaut. Die Länge der Leitung verlängern elektrische Leiter 24, die durch elektrische Kontakte in der Leitungstrommel mit der internen Schaltung des CRM-Geräts in Verbindung treten.
  • Im hermetisch abgedichteten Gehäuse ist ein R-Wellen messender Verstärker 26 enthalten, der ventrikuläre Depolarisierungssignale, die von der Elektrode 20 empfangen werden, empfängt und verstärkt. Die Ausgabe von dem Leseverstärker wird als Eingabe in eine Mikroprozessorschaltung 28 mittels eines Leiters 30 angewandt. Der Mikroprozessor, der einem gespeicherten Programm folgt, stellt auf Leitung 32 ein Kontrollsignal an einen Pulsgenerator 34, bereit, dessen Ausgabesignal über eine der Leitungen 24 an der Spitzenelektrode 20 zur Stimulierung angewandt wird, um dadurch eine Schrittmachreaktion von dem Herzen hervorzurufen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine Schaltung bereitgestellt, um Impedanzänderungen innerhalb mindestens einer Kammer des Herzens aufgrund des Zuflusses und Abflusses von Blut zu messen. In dieser Hinsicht ist ein Oszillator 36 bereitgestellt, welcher, wenn er aktiviert wird, einen Wechselstrom von vorbestimmter Frequenz produziert, typischerweise in einem Bereich von ungefähr 2000 Hz bis 5000 Hz und von einer Amplitude unter ungefähr 10 Mikroamper, was sicherstellt, dass die Ausgabe von dem Oszillator das Herzgewebe nicht stimuliert. Dieses Signal wird vorzugsweise zwischen der reaktionslosen Elektrode 12 auf dem implantierten CRM-Gerät und der Ringelektrode 22 auf der Leitung angewandt und umfasst ein AC-Trägersignal, welches durch das zufließende und abfließende Blut von der rechten Herzkammer moduliert wird. Das modulierte Trägersignal wird zwischen der Spitzenelektrode 20 und der reaktionslosen Elektrode 14 auf dem Kopf des Geräts entwickelt und wird vom Leseverstärker 38 verstärkt und dann von einer Demodulatorschaltung 40 demoduliert, um die Modulationshüllkurve von dem Träger zu entfernen. Die Modulationshüllkurve ist ein Signal von unmittelbarer Impedanz als eine Funktion der Zeit.
  • Das analoge Impedanz vs. Zeit (Z vs. t)-Signal wird durch einen A/D-Umwandler 41 in ein digitales Format umgewandelt und wird dann auf eine Signalverarbeitungsschaltung 42 angewandt, welche einen Spitzen/Tal/Zero-Cross-Detektor umfasst. Wird ein Zero-Cross detektiert, berechnet die Schaltung 42 die vorhergehende Spitzen-Tal-Amplitude und stellt ein Unterbrechungssignal an den Mikroprozessor 28 bereit. Wenn der Mikroprozessor diese Unterbrechung empfängt, holt er sich die Spitzen-Tal-Amplitude von der Signalverarbeitungsschaltung 42 und addiert die absoluten Werte der Spitzen-Tal-Amplituden über ein acht Sekunden langes Intervall. Diese acht Sekunden Summe der Spitzen-Tal-Amplituden umfasst die Sensoreingabe, die beim Erstellen des Atemminutenvolumen-Deltasignals verwendet wird, welches über Leitung 32 an den Pulsgenerator 34 zur Einstellung der Frequenz, bei der der Pulsgenerator herzstimulierende Pulse an das Herz liefert, zugeführt wird.
  • Die bereits vorher erwähnte Hauck et al. '597-Patentschrift beschreibt ein System zur Entwicklung eines Deltafrequenzsignals für einen frequenzadaptiven Schrittmacher, basierend auf Variationen im Atemminutenvolumenindex. Dieses Patent beschreibt im Detail, wie eine transthorakale Impedanz-Wellenform signalverarbeitet werden kann, um atmungsbezogene Faktoren, einschließlich der Atemfrequenz (RR), des Atemzugvolumens (Vt), der Inspirationszeit (Ti), der Exspirationszeit (Te) und des Atemminutenvolumens (MV) herzuleiten, und muss an dieser Stelle nicht wiederholt werden. Es ist auf dem Stand der Technik außerdem bekannt, dass Schätzungen des VO2 und VCO2 von der Patientenaktivitätsinformation hergeleitet werden können, die von einem vom Patienten getragenen Beschleunigungsmesser bereitgestellt wird. Es wird wiederum Bezug genommen auf die Moon et al. Veröffentlichung oben.
  • Das CRM-Gerät 10 beinhaltet auch einen Aktivitätssensor in Form eines integrierten Silikon-Beschleunigungsmessers 44, der mit einer Keramikschaltplatte, die innerhalb des Gehäuses des CRM-Geräts enthalten ist, verschweißt ist. Der Beschleunigungsmesser beinhaltet eine Masse, die durch vier Blattfederelemente von einem Rahmen aufgehängt ist. Jede der Federn beinhaltet ein piezoresistives Element, welche die vier Beine einer Wheatstone-Brücke bilden, welche durch ein Verschieben der Masse auf Grund der Beschleunigungskräfte in einer Richtung senkrecht zum Rahmen aus dem Gleichgewicht gerät.
  • Um Batteriestrom zu sparen, wird die Wheatstone-Brücke in einem Puls-Modus mit Strom versorgt, wobei eine vorherbestimmte Stromspannung nur für eine kurze Zeitperiode, typischerweise 15 Mikrosekunden, über sie angewandt wird, und bei einer Wiederholungsfrequenz von ungefähr 146 Hz. Die unverarbeitete Beschleunigungsmesserausgabe von Gerät 44 wird dann vom Verstärker 46 verstärkt, bevor sie an einem geschaltenen Kondensator-Bandpassfilter 48 angewandt wird. Das Durchlassband des Filters 48 schließt wirkungsvoll Bewegungsartefakte auf Grund externer Störgeräuschquellen aus, während er das Durchlaufen von Signalkomponenten, deren Frequenzen sich auf Körperbewegung auf Grund von körperlicher Betätigung beziehen, erlaubt.
  • Die Ausgabe von dem Bandpassfilter 48 wird vom A/D-Umwandler 52 in eine digitale Größe umgewandelt und dann durch Schaltungen signalverarbeitet, bevor sie an den Mikroprozessor 28 angewandt wird.
  • Das CRM-Gerät 10 beinhaltet ferner eine Telemetrieschaltung 54 von bekannter Bauweise, die ermöglicht, dass Informationen, welche im RAM-Speicher des Mikroprozessors gespeichert sind, transkutan an einen externen Monitor 56 zur Betrachtung durch einen medizinischen Fachmann ausgelesen werden. Außerdem ermöglicht die Telemetrieverbindung 58, dass programmierbare Operanden des Schrittmachers anschließend an die Implantation des CRM-Geräts geändert werden können.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellen wir ein CRM-Gerät bereit, das, wenn es in einem Patienten implantiert wurde, das Auslesen von sowohl respiratorischen Daten als auch Aktivitätsdaten bereitstellt, wodurch ein Arzt oder anderes Pflegepersonal eine Anzahl von Merkmalen, die den CHF-Patientenzustand anzeigen, als Verhältnisse berechnen kann. Beinhaltet sind Atemfrequenz zu Atemminutenvolumen (RR/MV); Atemzugvolumen zu Atemminutenvolumen (Ti/MV); Herzfrequenz zu Atemminutenvolumen (HR/MV), Herzfrequenz zu Arbeitsfrequenz (HR/WR), Atemminutenvolumen zu Sauerstoffaufnahme (MV/VO2), und Atemminutenvolumen zu Arbeitsfrequenz (MV/WR). Andere berechnete Verhältnisse, wie zum Beispiel Atemzugvolumen zu Inspirationszeit (Vt/Ti), Atemzugvolumen zu Exspirationszeit (Vt/Te), Atemminutenvolumen zu CO2-Produktion (MV/CO2) und Atemzugvolumen zu Atemfrequenz (Vt/RR) stellen sich auch als bedeutend heraus und die Faktoren werden einfach durch einen frequenzadaptiven Schrittmacher auf dem Stand der Technik, der einen Beschleunigungsmesser und Impedanzmessschaltungen inkorporiert, erhalten. Daneben könnte auch das Verhältnis von Sauerstoffaufnahme zu Herzfrequenz (VO2/HR) verwendet werden, wobei die Sauerstoffaufnahme mit einem Beschleunigungsmesser gemessen werden könnte und die Herzfrequenz durch das CRM-Gerät gemessen wird. Es könnte ferner auch ein Faktor, der den Body-Mass-Index (BMI) des Patienten anzeigt, in die Messungen inkorporiert werden, um die Exaktheitsquote der Berechnungen zu erhöhen.
  • Falls eine Erhöhung in dem HR/MV-Verhältnis anschließend an eine Änderung der Therapie festgestellt wird, zeigt dies eine Verschlechterung der CHF an und bedeutet, dass die Therapie wirkungslos war. Sollte ebenso das Vt/RR-Verhältnis abnehmen, so deutet dies an, dass sich der Zustand des Patienten verschlechtert hat und dass die Therapie dementsprechend modifiziert werden sollte.
  • Das Vt/Ti-Verhältnis ist ein guter Anzeiger für eine Veränderung des CHF-Zustands. Eine Erhöhung dieses Verhältnisses anschließend an eine Veränderung in der Schrittmachertherapie oder Arzneimitteltherapie zeigt an, dass die Veränderung kontraproduktiv war.
  • Das MV/VCO2-Verhältnis bzw. die Kurve erhöht sich mit der Verschlechterung des CHF-Zustands eines Patienten. Die Kurve für normale Personen beträgt ungefähr 0,025 während ein typischer CHF-Patient eine Kurve von 0,035 oder mehr in Ruhe und bei relativ niedrigen Niveaus körperlicher Betätigung offen legt.
  • Das RR/MV-Verhältnis gibt den Prozentsatz des gegenwärtigen MV auf Grund von Erhöhungen oder Abnahmen in der Atemfrequenz an. Eine Erhöhung dieses Verhältnisses würde anzeigen, dass sich der Zustand eines CHF-Patienten verschlechtert.
  • Das Vt/MV-Verhältnis gibt den Prozentsatz des gegenwärtigen MV auf Grund von Erhöhungen oder Abnahmen im Atemzugvolumen an. Eine Abnahme dieses Verhältnisses würde anzeigen, dass sich der Zustand eines CHF-Patienten verschlechtert.
  • Die oben aufgeführten Verhältnisse sind nur für beispielhafte Zwecke aufgelistet. Die Fachmänner auf diesem Gebiet werden erkennen, dass andere Verhältnisse, die von den oben aufgeführten Variablen und Ableitungen dieser Variablen hergeleitet werden, auch den Zustand eines CHF-Patienten anzeigen werden.
  • Es ist zu erkennen, dass durch die Datenerfassung von Beschleunigungsmesserdaten (Aktivität) und von transthorakaler Impedanz innerhalb eines implantierten CRM-Geräts zum nachfolgenden Auslesen und Verarbeiten, wertvolle Informationen über den Zustand eines CHF-Patienten über einen längeren Zeitraum gespeichert und dann an einen Fachmann im Gesundheitswesen über die Telemetrieverbindung des implantierten Geräts ferngemessen werden können.
  • Alternativ dazu können eine oder mehr der hergeleiteten Verhältnisse mit entsprechenden Verhältnissen verglichen werden, welche vorher berechnet und gespeichert wurden, um zu bestimmen, ob eine Veränderung der Therapie sich als nützlich herausgestellt hat oder zu einer Verschlechterung des CHF-Zustands eines Patienten geführt hat. Falls dies der Fall ist, kann ein programmierbarer Parameter des CRM dementsprechend in der Art entweder eines geschlossenen Regelkreises (automatisch) oder eines offenen Regelkreises (manuell) angepasst werden.
  • Diese Erfindung wurde in beträchtlichem Detail beschrieben, um dem Fachmann die Informationen bereitzustellen, die notwendig sind, um die Erfindung herzustellen und zu verwenden. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung durch spezifisch unterschiedliche Verhältnisse, Ausrüstung und Geräte ausgeführt werden kann, und dass verschiedene Modifikationen, sowohl in Bezug auf die Verhältnisse, die Ausrüstung als auch die Betriebsabläufe durchgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfindung selbst, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Überwachung des Zustands der kongestiven Herzinsuffizienz eines Patienten, welche Folgendes umfasst: einen Beschleunigungsmesser (44) zum Bereitstellen einer Messung der körperlichen Aktivität des Patienten; Mittel (16, 26) zum Messen der Herzfrequenz des Patienten; und Mittel (28) zum Berechnen der Sauerstoffaufnahme von der Messung des Beschleunigungsmessers und eines Verhältnisses von Sauerstoffaufnahme zu Herzfrequenz, welche den Zustand der kongestiven Herzinsuffizienz des Patienten aufzeigen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche als ein implantierbares Herzrhythmusregelungsgerät (10) konfiguriert ist, und wobei das Messmittel einen Herzfrequenzsensor (16) beinhaltet und das Berechnungsmittel einen Mikroprozessor (28), welcher mit dem Herzfrequenzsensor verbunden ist, und einen transthorakalen Impedanzsensor (14) zum Kontrollieren der Zuführung von herzstimulierenden Impulsen an das Herz des Patienten beinhaltet, wobei der Mikroprozessor (28) die Herzfrequenz des Patienten von Signalen, die von dem Herzfrequenzsensor (16) erzeugt werden, und eine Vielzahl von respiratorischen Parametern von Signalen, welche von dem transthorakalen Impedanzsensor (14) erzeugt werden, herleitet, und zumindest das Verhältnis von Sauerstoffaufnahme zu Herzfrequenz als Indikator eines Zustands von kongestiver Herzinsuffizienz von mindestens einem der respiratorischen Parameter und der abgeleiteten Herzfrequenz des Patienten berechnet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Herzrhythmusregelungsgerät (10) ferner einen telemetrischen Transmitter (54) beinhaltet, welcher mit dem Mikroprozessor (28) zum Übertragen von Signalen, welche die Herzfrequenz und die respiratorischen Parameter betreffen, vom implantierbaren Herzrhythmusregelungsgerät (10) zu einem Monitor (56), verbunden ist, wobei der Monitor mindestens das Verhältnis von Sauerstoffaufnahme zu Herzfrequenz anzeigt.
  4. Vorrichtung nach entweder Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die respiratorischen Parameter das Atemminutenvolumen, die Atemfrequenz, das Atemzugvolumen, die Inspirationszeit und die Exspirationszeit beinhalten.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Mikroprozessor (28) konfiguriert ist, um zumindest einen physiologischen Parameter von Signalen, die vom Beschleunigungsmesser (44) erzeugt werden, herzuleiten; der telemetrische Transmitter (54) konfiguriert ist, um Signale zum Monitor (56) zu übertragen, welche die physiologischen Parameter aufzeigen; und der Monitor (56) konfiguriert ist, um Verhältnisse zu berechnen und anzuzeigen, welche mindestens einen der physiologischen Parameter als Indikatoren des Zustands der kongestiven Herzinsuffizienz beinhalten.
  6. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Verhältnisse der respiratorischen Parameter das Verhältnis von Atemzugvolumen zu Atemfrequenz, Atemzugvolumen zu Inspirationszeit, Atemzugvolumen zu Exspirationszeit, Atemzugvolumen zu Atemminutenvolumen und Atemfrequenz zu Atemminutenvolumen beinhalten.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl von physiologischen Parametern ferner Kohlendioxidabgabe und Arbeitsfrequenz beinhaltet.
  8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Verhältniswerte der physiologischen Parameter ferner Atemminutenvolumen zu Sauerstoffaufnahme, Atemminutenvolumen zu Kohlendioxidproduktion, Atemminutenvolumen zu Arbeitsfrequenz und Herzfrequenz zu Arbeitsfrequenz beinhalten.
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