DE60320406T2

DE60320406T2 - Vorrichtung zur überwachung und stimulierung des herzens; eine solche vorrichtung enthaltendes system

Info

Publication number: DE60320406T2
Application number: DE60320406T
Authority: DE
Inventors: Anders Björling; Nils HOLMSTRÖM
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2023-02-15
Also published as: SE0201822D0; EP1515776A1; EP1515776B1; DE60320406D1; US20050177194A1; WO2003105952A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung enthaltend eine Steuerschaltung, einen Speicher, der mit der genannten Steuerschaltung verbunden ist, wobei die Steuerschaltung ausgelegt ist, mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Sensorbauteil verbunden zu werden, das erste Sensorbauteil zum Abfühlen von Herzereignissen ausgelegt ist, die sich auf den rechten Ventrikel des Herzens beziehen und das zweite Sensorbauteil zum Abfühlen von Herzereignissen ausgelegt ist, die sich auf den linken Ventrikel des Herzens beziehen, ferner die Steuerschaltung so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, Signale von dem genannten ersten und dem genannten zweiten Sensorbauteil so zu empfangen, dass Herzereignisse des genannten rechten und des genannten linken Ventrikels durch die genannte Steuerschaltung detektierbar sind, die genannte Steuerschaltung auch ausgelegt ist, mit wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Stimulationsbauteil verbunden zu werden, wobei das erste Stimulationsbauteil zum elektrischen Stimulieren des rechten Ventrikels des Herzens ausgelegt ist und das zweite Stimulationsbauteil zum elektrischen Stimulieren des linken Ventrikels des Herzens ausgelegt ist, ferner die Steuerschaltung so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, Stimulationsimpulse zu dem genannten ersten und dem genannten zweiten Stimulationsbauteil zu senden, um den genannten rechten und den genannten linken Ventrikel zu stimulieren.
Die Erfindung betrifft auch ein System mit einer solchen Vorrichtung und die Verwendung des Systems. Die Vorrichtung kann benutzt werden, um die Leistung eines Herzens eines menschlichen oder tierischen Wesens zu überwachen, wie auch das genannte Herz zu stimulieren.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art ist bekannt. Es sind verschiedene implantierbare Vorrichtungen zum Überwachen und Stimulieren eines Herzens bekannt. Die Vorrichtungen sind normalerweise in der Lage die elektrische Aktivität des Herzens abzufühlen. Es ist auch bekannt, andere physiologische Parameter, wie den Blutdruck, den Sauerstoffpegel, etc. abzufühlen. Einige Vorrichtungen sind auch in der Lage, den Aktivitätspegel des menschlichen oder tierischen Wesens abzufühlen, in dem die Vorrichtung implantiert ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist es somit zum Beispiel möglich zu detektieren, ob die fragliche Person oder das Tier aktiv oder im Ruhezustand ist. Einige implantierbare Vorrichtungen sind auch in der Lage Stimulationsimpulse sowohl zum linken wie auch zum rechten Ventrikel des Herzens zu liefern und manchmal auch zum linken und zum rechten Atrium.
Die US-A-5 720 768 beschreibt verschiedene mögliche Elektrodenpositionen, um die verschiedenen Kammern des Herzens zu stimulieren oder abzufühlen. Dieses Dokument offenbart die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Die US-A-6 070 100 beschreibt, dass Elektroden sowohl im linken als auch im rechten Atrium sowie im linken als auch im rechten Ventrikel positioniert sein können.
Die US-A-5 213 098 beschreibt einen Herzstimulator mit einem Sensor für Sauerstoffsättigung, der im koronaren Sinus des Herzens positioniert ist. Diese Vorrichtung ist ebenfalls in der Lage den Blutdruck und die elektrische Aktivität des Herzens abzufühlen.
Die US-A-5 199 428 beschreibt eine Vorrichtung zum Detektieren einer myokardialen Ischämie. Ein pH-Sensor oder ein Sauerstoffsättigungssensor kann im koronaren Sinus positioniert sein.
Die US-A-6 236 873 B1 beschreibt einen elektrochemischen Sensor zum Messen des Sauerstoffgehalts im Blut.
Die US-A-4 202 339 beschreibt einen Sensor zum Messen des Sauerstoffsättigungspegels im Blut.
Die US-A-4 453 537 beschreibt eine Vorrichtung zum Abfühlen unter anderem des Kohlendioxidgehalts im Blut.
Die US-A-5 582 170 beschreibt einen faseroptischen Sensor zum Abfühlen des Stickstoffmonoxids im Blut.
Es ist auch bekannt, in drahtloser Weise, d. h. mit Hilfe der sogenannten Telemetrie mit einer implantierten Herz-Überwachungs/Stimulationsvorrichtung zu kommunizieren. Dies kann durch induktive Kommunikation oder über Radiowellen erfolgen. Mit Hilfe der Telemetrie ist es so beispielsweise möglich, Informationen über den Status einer implantierten Vorrichtung zu erhalten. Es ist auch bekannt, Informationen in die Vorrichtung mit Hilfe einer derartigen Telemetrie einzugeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung von der Art verfügbar zu machen, wie sie im ersten Absatz oben beschrieben ist und mit der die Änderung im Herzzustand in geeigneter Weise überwacht werden kann. Ein weiteres Ziel ist es, eine solche Vorrichtung verfügbar zu machen, mit der der Zustand des Herzens eines Patienten überwacht werden kann, der an Kardiomyopathie leidet. Ein weiteres Ziel ist es, eine solche Vorrichtung verfügbar zu machen, bei der der Zustand des Herzens eines Patienten in effizienter Weise überwacht werden kann, der an einem Schenkelblock leidet. Ein weiteres Ziel ist es, eine solche Vorrichtung verfügbar zu machen, bei der das den Herzzustand betreffende überwachte Ergebnis beispielsweise für einen Arzt leicht verständlich ist.
Die Ziele werden durch eine implantierte Herzüberwachungsvorrichtung der oben im ersten Absatz beschriebenen Art erreicht, bei der aber die Steuerschaltung so ausgebildet ist, dass sie wenigstens das Folgende ermöglicht:

a) Ermittle die Zeit, innerhalb eines Herzzyklus, zwischen einem ersten, sich auf den rechten Ventrikel beziehenden Ereignis und einem zweiten, sich auf den linken Ventrikel beziehenden Ereignis, oder umgekehrt,
b) Speichere die festgestellte Zeit in dem genannten Speicher,

Durch Bestimmen der genannten Zeiten und Speichern der Zeiten in dem Speicher, enthält der Speicher Informationen, die den Herzzustand bei verschiedenen Anlässen betreffen. Diese Informationen können dazu benutzt werden, um zu analysieren, wie sich der Herzzustand mit der Zeit geändert hat. Die Erfindung ist beispielsweise nützlich bei einem Patienten, der an einer dilatativen Kardiomyopathie leidet. Insbesondere kann ein Linksschenkelblock in vielen Fällen zu einer dilatativen Kardiomyopathie (ihren. Hierbei wird der linke Ventrikel des Patienten ver größert. Dies beeinträchtigt die Herzleistung des Patienten. Die Vergrößerung des linken Ventrikels kann zu einer langsameren Kontraktion des linken Ventrikels führen. Dies vergrößert die Belastung des linken Ventrikels, was zu einer weiteren Ausweitung dieses Ventrikels führt. Die zugrunde liegende Ursache dieses Zustandes, der beispielsweise durch einen Linksschenkelblock veranlasst wird, besteht darin, dass der linke und der rechte Ventrikel nicht miteinander synchronisiert sind. Die Synchronisation kann unter Verwendung eines implantierten biventrikulären Schrittmachers verbessert werden. Wenn der Herzzustand so verbessert wird, dass der linke und der rechte Ventrikel besser synchronisiert sind, ist es wahrscheinlich, dass die Größe des linken Ventrikels abnimmt. Dies kann die Leitungseigenschaften des Herzens verbessern. Die Verzögerung zwischen den Ereignissen des rechten und des linken Ventrikels wird deshalb kleiner. Mit der vorliegenden Erfindung ist es deshalb möglich zu analysieren, ob sich der Herzzustand verbessert oder ob er hinsichtlich des erwähnten Zustandes schlechter wird.
Es soll bemerkt werden, dass bei jedem Anlass die erwähnte Zeit einmal bestimmt und gespeichert werden kann. Es ist auch möglich, dass die erwähnte Zeit mehrere Male bei dem erwähnten Anlass bestimmt wird und dass zwischen den verschiedenen, bei dem Anlass ermittelten Zeiten eine Beziehung (beispielsweise ein Durchschnittswert der ermittelten Zeiten) im Speicher gespeichert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erwähnte erste Ereignis eine abgefühlte R-Welle eines Ventrikels und das zweite Ereignis ist eine entsprechende, im anderen Ventrikel des Herzens abgefühlte R-Welle. Die Steuerschaltung ist so ausgebildet, dass wenigstens in den Herzzyklen, in denen die genannte Zeit zwischen den gefühlten R-Wellen bestimmt wird, zu den Stimulationselementen keine Stimulationsimpulse geliefert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so ausgebildet, dass das erste Ereignis die Ausgabe eines Stimulationsimpulses zu einem Ventrikel ist und ferner so ausgebildet, dass das zweite Ereignis eine abgefühlte R-Welle in dem anderen Ventrikel ist. Die Steuerschaltung ist hierbei so ausgebildet, dass zu dem Ventrikel, in dem die R-Welle abgefühlt wird, wenigstens in dem Herzzyklus, in dem die Zeit bestimmt wird, kein Stimulationsimpuls geliefert wird.
Es soll bemerkt werden, dass die oben beschriebene Arten der Zeitbestimmung auch so kombiniert werden können, dass sowohl die Zeit zwischen zwei R-Wellen als auch die Zeit zwischen einem Stimulationsimpuls und der R-Welle ermittelt werden.
Sämtliche der ermittelten Zeiten beziehen sich darauf, wie groß die Verzögerung zwischen Ereignissen im linken und im rechten Ventrikel ist. Deshalb kann durch eine Überwachung, wie sjch diese Zeiten bei den verschiedenen Anlässen unterscheiden, die Veränderung des Herzzustandes überwacht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so ausgebildet, dass sie auch den Aktivitätspegel eines menschlichen oder tierischen Wesens abfühlt, in dem die Vorrichtung implantiert ist. Die Steuerschaltung ist hierbei so ausgebildet, dass sie die genannten Anlässe für die Durchführung der Zeitbestimmung auswählt, wenn der Aktivitätspegel einen vorbestimmten Pegel aufweist oder innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Vorzugsweise bedeutet der Aktivitätspegel während der genannten Anlässe einen niedrigen Aktivitätspegel. Die Bestimmung der Zeit kann zum Beispiel ausgeführt werden, wenn das menschliche oder tierische Wesen schläft. Wenn die genannten Zeiten stets annähernd beim gleichen Aktivitätspegel bestimmt werden, wird eine genaue Anzeige der Änderung des Herzzustandes erhalten.
Die Steuerschaltung kann zum Beispiel so ausgebildet sein, dass die Zeit bzw. die Zeiten wenigstens einmal pro Monat bestimmt werden, vorzugsweise wenigstens einmal in der Woche. Die Steuerschaltung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Zeit bzw. die Zeiten nicht zu oft bestimmt werden, beispielsweise nicht öfter als jede Stunde, vorzugsweise nicht öfter als einmal pro Tag. Bei solchen Intervallen zwischen den genannten Anlässen wird eine ausreichende Angabe der Änderung des Herzzustandes erhalten, ohne dass zuviel Platz im genannten Speicher belegt wird. Es soll jedoch bemerkt werden, dass es natürlich möglich ist, die Zeit oder die Zeiten öfter als einmal pro Stunde zu ermitteln.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Vorrichtung und die Steuerschaltung so ausgebildet werden, dass wenigstens ein Stimulationsparameter oder ein physiologischer Parameter, wie die Stimulationsfrequenz, der Blutdruck, der Sauerstoffgehalt im Blut, die metabolische Substanz im Blut oder der Aktivitätspegel des menschlichen bzw. tierischen Wesens erfasst werden, in dem die Vorrichtung implantiert ist, wobei die Steuerschaltung so ausgebildet ist, dass sie die genannten Zeiten bei verschiedenen Werten des genannten Parame ters bestimmt. Die Zeiten können so beispielsweise bestimmt werden bei einer höheren Stimulationsfrequenz und bei einer niedrigeren Stimulationsfrequenz. Die verschiedenen ermittelten Werte können für die weitere Analyse des Herzzustandes nützlich sein. Eine ähnliche Bestimmung kann für andere Stimulationsparameter oder physiologische Parameter ausgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung schafft die Erfindung ein implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem, enthaltend eine Vorrichtung nach einer der obigen Ausführungsformen und eine erste und eine zweite Leitung, die mit der Vorrichtung verbunden sind. Das erste Abfühlelement ist hierbei an der ersten Leitung vorgesehen und das zweite Abfühlelement an der zweiten Leitung. Vorzugsweise ist auch das erste Stimulationselement an der ersten Leitung angeordnet und das zweite Stimulationselement an der zweiten Leitung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann für das erste Abfühlelement und das erste Stimulationselement das selbe Element benutzt werden. In ähnlicher Weise kann für das zweite Stimulationselement und das zweite Abfühlelement das selbe Element benutzt werden. Eine derartige Vorrichtung kann so in ein menschliches oder tierisches Wesen implantiert werden. Mit einer solchen Vorrichtung werden die obigen Vorteile erzielt.
Es wird auch die Verwendung eines solchen Systems offenbart. Gemäß dieser Verwendung wird das System in ein menschliches oder tierisches Wesen implantiert und das erste Abfühlelement wird im oder am rechten Ventrikel des Herzens des genannten menschlichen oder tierischen Wesens positioniert, während das zweite Abfühlelement im oder am linken Ventrikel des genannten Herzens positioniert wird. Diese Verwendung macht so eine vorteilhafte Art zur Benutzung des Systems verfügbar.
Gemäß einer bevorzugten Art zur Benutzung des Systems werden die Werte der ermittelten Zeiten, die in dem Speicher gespeichert sind, zu einem externen Gerät übertragen, das keine Komponentel des implantierten Systems bildet. Zum Beispiel können die ermittelten Werte durch Telemetrie übertragen werden, wie sie dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt ist. Mit Hilfe des externen Gerätes ist es somit möglich, die gespeicherten Werte zu analysieren, um herauszufinden, wie sich der Herzzustand mit der Zeit geändert hat.
Gemäß einer bevorzugten Verwendung wird eine grafische Darstellung erzeugt, die die Änderung des Herzzustandes des genannten menschlichen oder tierischen Wesens repräsentiert. Das System ist insbesondere nützlich, um die Änderung des Herzzustandes für ein menschliches oder tierisches Wesen zu überwachen, das an einer Kardiomyopathie leidet, die beispielsweise durch einen Schenkelblock verursacht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch ein Herzüberwachungssystem mit einer Herzüberwachungsvorrichtung, die an Leitungen mit Sensor- und Stimulationsbauteilen angeschlossen ist, welche in einem Herzen positioniert sind.
2 zeigt schematisch über einer Zeitskala in den beiden Ventrikeln eines Herzens abgefühlte R-Wellen.
3 zeigt schematisch über einer Zeitskala einen zum rechten Ventrikel gelieferten Stimulationsimpuls und eine abgefühlte R-Welle des linken Ventrikels.
4 zeigt schematisch über einer Zeitskala einen zum linken Ventrikel gelieferten Stimulationsimpuls und eine abgefühlte R-Welle des rechten Ventrikels.
5 zeigt schematisch ein Flussdiagramm der Arbeitsweise eines Herzüberwachungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie auch die Verwendung eines solchen Systems.
6 zeigt schematisch, wie sich eine bei verschiedenen Anlässen bestimmte Zeit mit der Zeit ändert.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt schematisch ein implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem nach der Erfindung. Dieses System enthält eine implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulations-Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung. Die Vorrichtung 10 enthält ein Gehäuse 12. Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Steuerschaltung 14 angeordnet. Die Vorrichtung 10 kann einen Schrittmacher darstellen, der auch in der Lage ist, elektrische Signale von einem Herzen zu detektieren. Da eine solche Vorrichtung dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt ist, werden Details dieser Vorrichtung hier nicht näher beschrieben. Die Vorrichtung enthält einen Verbindungsteil 16. Über den Verbindungsteil 16 können verschiedene Leitungen 20, 30, 40 mit der Steuerschaltung 14 verbunden werden. Die Vorrichtung enthält einen Speicher 15, der mit der Steuerschaltung 14 in Verbindung steht. In dem genannten Speicher 15 können Daten gespeichert werden. Ferner kann die Vorrichtung 10 einen Aktivitätssensor 18 enthalten, um das Ab fühlen des Aktivitätspegels eines Lebewesens zu ermöglichen, in dem die Vorrichtung 10 implantiert ist.
Die Vorrichtung 10 kann auch so ausgebildet sein, dass sie verschiedene physiologische Parameter, wie den Blutdruck, den Sauerstoffgehalt im Blut, metabolische Substanzen im Blut oder andere physiologische Parameter abfühlt. Derartige Parameter können durch Sensoren abgefühlt werden, die mit der Vorrichtung 10 verbunden sind. Die Sensoren können beispielsweise an einer der Leitungen 20, 30, 40 angeordnet sein. Ein solcher Sensor ist durch das Bezugszeichen 23 angezeigt.
1 zeigt somit drei Leitungen 20, 30, 40, die mit der Vorrichtung 10 verbunden sind. Die Zahl der Leitungen kann größer oder kleiner als drei sein. Die erste Leitung 20 enthält ein erstes Sensorbauteil 21, 22. In diesem Fall enthält das Sensorbauteil 21, 22 zwei Elektrodenoberflächen 21 und 22. Das Elektrodenbauteil 21 kann als Spitzenelektrode bezeichnet werden und das Elektrodenbauteil 22 als Ringelektrode. Die Elektrodenflächen 21, 22 sind somit als bipolare Elektroden ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Vorrichtung 10 mit unipolaren Elektroden verbunden ist. Bei einer solchen Anordnung funktioniert das Gehäuse 12 üblicherweise als zweite Elektrode. Vorrichtungen mit unipolaren und bipolaren Elektroden sind dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt und werden deshalb hier nicht näher beschrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfüllt das erste Sensorbauteil 21, 22 auch die Funktion eines ersten Stimulationsbauteils 21, 22. Dieses Bauteil 21, 22 kann somit dazu benutzt werden Stimulationsimpulse zu liefern, ebenso wie die elektrische Aktivität des Herzens zu erfassen. 1 zeigt schematisch ein Herz mit einem rechten Atrium RA, einem rechten Ventrikel RV, einem linken Atrium LA und einem linken Ventrikel LV. Die erste Leitung 20 ist so eingeführt, dass das erste Abfühl- und Stimulationsbauteil 21, 22 im rechten Ventrikel LV positioniert ist.
Eine zweite Leitung 30 enthält ein zweites Sensorbauteil 31, 32. Dieses Bauteil 31, 32 kann auch die Funktion eines zweiten Stimulationsbauteils 31, 32 haben. Das zweite Abfühl- und Stimulationsbauteil 31, 32 ist so ausgebildet, dass es den linken Ventrikel LV des Herzens abfühlen und stimulieren kann. Die zweite Leitung 30 kann beispielsweise über das rechte Atrium in den koronaren Sinus so eingeführt werden, dass das Bauteil 31, 32 in der mittleren oder großen Herzvene positioniert ist. Wie die zweite Leitung 30 auf diese Weise einzuführen ist, ist dem Fachmann bekannt, und in einigen der oben erwähnten Dokumente angegeben.
1 zeigt auch eine dritte Leitung 40 mit einem Abfühl- und Stimulationsbauteil 41, 42, das im rechten Atrium RA positioniert ist.
Die verschiedenen Leitungen 20, 30, 40 enthalten natürlich (nicht dargestellte) Leiter, um Signale zwischen der Vorrichtung 10 und den Abfühl- und Stimulationsbauteilen 21, 22, 23, 31, 32, 41, 42 zu leiten. Die Vorrichtung 10 bildet somit zusammen mit den angebrachten Leitungen 20, 30, 40 ein erfindungsgemäßes System.
Gemäß der Erfindung ist die Steuerschaltung 14 somit ausgebildet, über das erste Sensorbauteil 21, 22 Herzereignisse abzufühlen, die sich auf den rechten Ventrikel RV beziehen. Ferner ist die Steuerschaltung so ausgebildet, dass über das zweite Sensorbauteil 31, 32 Herzereignisse abfühlbar sind, die sich auf den linken Ventrikel LV beziehen. Ferner ist die Steuerschaltung 14 so ausgebildet, dass sie zu dem ersten Stimulationsbauteil 21, 22 und dem zweiten Stimulationsbauteil 31, 32 Stimulationsimpulse liefert, um den rechten Ventrikel RV bzw. den linken Ventrikel LV zu stimulieren. Die Steuerschaltung 14 ist auch so ausgebildet, dass sie das Folgende ermöglicht:

a) Bestimme die Zeit T1, T2, T3 innerhalb eines Herzzyklus zwischen einem sich auf den rechten Ventrikel RV beziehenden ersten Ereignis und einem zweiten sich auf den linken Ventrikel LV beziehenden zweiten Ereignis bzw. umgekehrt,
b) Speichere die ermittelte Zeit T1, T2, T3 im Speicher 15,
c) wobei die Steuerschaltung 14 so ausgebildet ist, dass sie die Schritte a) und b) bei einer Vielzahl von Anlässen durchführt und die entsprechenden ermittelten Zeiten T1, T2, T3 in dem genannten Speicher 15 speichert.

Unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 wird nun erläutert, was die genannten Ereignisse bedeutet können. Die obere Kurve in jeder dieser Figuren bezieht sich auf den rechten Ventrikel und die untere Kurve bezieht sich auf den linken Ventrikel. Diese Kurven sind im gleichen Zeitmaßstab t dargestellt, um zu sehen, wann die verschiedenen Ereignisse zeitlich auftreten.
2 zeigt eine detektierte R-Welle RR des rechten Ventrikels RV. Diese Welle RR kann somit mit Hilfe des ersten Sensorbauteils 21, 22 detektiert werden. 2 zeigt auch eine detektierte R-Welle RL des linken Ventrikels LV. Diese Welle RL kann somit durch das zweite Sensorbauteil 31, 32 detektiert werden. Die Zeit zwischen den Wellen RR und RL ist mit T1 angegeben. In einem gesunden Herz ist die Zeit T1 oftmals kleiner als 20 ms. Die Zeit T1 in einem gesunden Herz hängt unter anderem davon ab, wo bezüglich der Ventrikel das Abfühlen erfolgt. In beispielsweise einem Herz, das an einem Schenkelblock leidet, ist die Zeit T1 jedoch wesentlich länger. Das Auftreten der jeweiligen Welle RR und RL kann auf verschiedene Weise definiert werden. Es ist zum Beispiel möglich, die Zeit zwischen den Spitzen der jeweiligen Wellen RR und RL zu bestimmen. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die maximale negative Ableitung der jeweiligen Welle RR, RL zu erfassen. Der Punkt der maximalen negativen Ableitung der Welle RR ist mit 50 bezeichnet. Der Punkt der maximalen negativen Ableitung der Welle RL ist mit 52 bezeichnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerschaltung 14 somit so ausgebildet, dass sie die Zeit T1 bestimmt und diese Zeit T1 in dem Speicher 15 speichert. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass sie die verschiedenen Bestimmungen von T1 bei verschiedenen Anlässen durchführt und die verschiedenen bestimmten Werte von T1 in dem Speicher 15 speichert. Es ist hierdurch möglich zu sehen, wie sich T1 im Laufe der Zeit geändert hat. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass während der Herzzyklen, in denen T1 bestimmt wird, keine Stimulationsimpulse zu dem ersten Stimulationsbauteil 21, 22 und dem zweiten Stimulationsbauteil 31, 32 geliefert werden.
Die obere Kurve von 3 zeigt einen Stimulationsimpuls VR, der mit Hilfe des ersten Stimulationsbauteils 21, 22 zum rechten Ventrikel RV geliefert worden ist. Die untere Kurve in 3 zeigt eine detektierte R-Welle RL des linken Ventrikels LV. Diese Welle RL kann somit durch das zweite Sensorbauteil 31, 32 erfasst werden. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass sie die Zeit T2 zwischen dem Stimulationsimpuls VR und der R-Welle RL bestimmt. Auch in diesem Falle kann das Auftreten der R-Welle RL auf verschiedene Weise definiert werden, z. B. als maximale positive oder negative Ableitung. Da der Stimulationsimpuls VR durch die Steuerschaltung 14 geliefert wird, kann die Ausgabe dieses Impulses VR einen Zeitzähler triggern, um mit der Messung der Zeit T2 zu beginnen. Das Auftreten der R-Welle RL bestimmt dann das Ende des Zeitintervalls T2. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass während der Herzzyklen, in denen die Zeit T2 bestimmt wird, kein Stimulationsimpuls zum linken Ventrikel LV geliefert wird, d. h. kein Stimulationsimpuls zum zweiten Stimulationsbauteil 31, 32 geliefert wird. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass sie die Zeit T2 bei verschiedenen Anlässen bestimmt und die ermittelten Werte von T2 im Speicher 15 speichert.
Die untere Kurve in 4 zeigt einen Stimulationsimpuls VL, der mit Hilfe des zweiten Stimulationsbauteils 31, 32 zum linken Ventrikel LV geliefert worden ist. Die obere Kurve in dieser Figur zeigt eine detektierte R-Welle RR, die aus dem rechten Ventrikel RV stammt. Diese Welle RR kann somit durch das erste Sensorbauteil 21, 22 erfasst werden. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass sie die Zeit T3 zwischen dem gelieferten Stimulationsimpuls VL und der abgefühlten R-Welle RR bestimmt. Dies kann in analoger Weise zu der oben beschriebenen erfolgen. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass während der Herzzyklen, wenn die Zeit T3 bestimmt wird, zum rechten Ventrikel RV kein Stimulationsimpuls geliefert wird. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass die Zeit T3 bei verschiedenen Anlässen bestimmt wird und die verschiedenen Werte von T3 werden im Speicher 15 gespeichert.
Gemäß der Erfindung wird bei jedem Anlass einer der Werte T1, T2, T3 oder es werden zwei der Werte T1, T2, T3 bestimmt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerschaltung 14 so ausgebildet, dass bei jedem Anlass alle drei Zeiten T1, T2, T3 entsprechend dem obigen bestimmt werden. Es soll bemerkt werden, dass der erwähnte Ausdruck „Anlass" somit eine kurze Zeitspanne umfassen kann, innerhalb der die verschiedenen Werte T1, T2, T3 bestimmt werden. Es soll auch bemerkt werden, dass es möglich ist, dass bei jedem „Anlass" mehrere Messungen der fraglichen Zeit (beispielsweise T1) durchgeführt werden und dass ein Durchschnittswert diese Messungen als ermittelte Zeit T1 gespeichert wird. Falls zwei oder mehr der Werte T1, T2 und T3 bei einem Anlass bestimmt werden, ist es möglich, den jeweils bestimmten Wert T1, T2, T3 getrennt von jedem anderen im Speicher 15 zu speichern. Alternativ ist es auch möglich eine Kombination (z. B. einen Durchschnittswert) dieser Werte T1, T2 und T3 im Speicher 15 zu speichern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerschaltung 14 so ausgebildet, dass sie eine Angabe über den Aktivitätspegel des menschlichen oder tierischen Wesens empfangt, in das die Vorrichtung 10 implantiert ist. Die Steuerschaltung 14 kann hierbei so ausgebildet sein, dass die genannten Anlässe, bei denen die Zeiten T1, T2, T3 bestimmt werden, ausgewählt werden, wenn sich der Aktivitätspegel bei einem vorbestimmten Pegel befindet oder innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, vorzugsweise bei einem niedrigen Aktivitätspegel. Da alle verschiedenen Anlässe bei annähernd dem gleichen Pegel oder der gleichen Aktivität gewählt werden, kann ein besserer Vergleich der verschiedenen ermittelten Zeiten vorgenommen werden. Die Anlässe können zum Beispiel gewählt werden, wenn das fragliche menschliche oder tierische Wesen schläft.
Die Steuerschaltung 14 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Anlässe (d. h. die Gelegenheiten, bei denen die Zeiten bestimmt und gespeichert werden) in regelmäßigen Intervallen auftreten. Dies kann beispielsweise einmal pro Monat sein, vorzugsweise wenigstens einmal in der Woche. Um Platz im Speicher 15 zu sparen, sollten die Anlässe nicht zu häufig sein. Beispielsweise nicht öfter als jede Stunde und vorzugsweise nicht öfter als jeden Tag. Die Bestimmung der Zeiten kann somit beispielsweise einmal pro Tag oder einmal pro Woche erfolgen. Es liegt natürlich innerhalb des Bereiches der Erfindung, dass die genannten Anlässe öfter als jede Stunde sein können.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung 14 so ausgebildet, dass sie wenigstens einen Stimulationsparameter oder einen physiologischen Parameter, beispielsweise die Stimulationsfrequenz, den Blutdruck, den Sauerstoffgehalt im Blut oder den Gehalt an einer metabolischen Substanz im Blut oder den oben erwähnten Aktivitätspegel des menschlichen oder tierischen Wesens erfasst, in das die Vorrichtung implantiert ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Steuerschaltung 14 so ausgebildet, dass sie die Zeit T1, T2, T3 bei verschiedenen Werten des detektierten Parameters bestimmt und die Zeiten und die gemessenen Werte im Speicher 15 speichert. Wenn der Inhalt im Speicher 15 analysiert wird, ist deshalb ersichtlich, wie die bestimmten Zeiten T1, T2, T3 abhängig von dem erwähnten Parameter variieren.
Wie oben beschrieben, kann die Erfindung auch ein implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem betreffen, das die Vorrichtung 10 enthält und wenigstens eine erste Leitung 20 und eine zweite Leitung 30. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines solchen Systems. Unter Bezugnahme auf 5 wird nun die Verwendung des Systems beschrieben. Gleichzeitig wird die Funktion der Vorrichtung 10 aus 5 ersichtlich. Gemäß dieser Verwendung wird die Vorrichtung 10 in ein menschliches oder tierisches Wesen implantiert und das erste Abfühl/Stimulationsbauteil 21, 22 wird im oder am rechten Ventrikel RV positioniert. Das zweite Abfühl/Stimulationsbauteil 31, 32 wird im oder am linken Ventrikel LV positioniert. Wie oben erläutert, kann dieses Bauteil 31, 32 beispielsweise in der mittleren oder großen Herzvene positioniert werden. Die Steuerschaltung 14 ist so ausgebildet, dass sie in der Lage ist zu dem rechten Ventrikel RV und dem linken Ventrikel LV Stimulationsimpulse zu liefern. Ferner wird bei einem bestimmten Anlass die Zeit T1 zwischen RR und RL bestimmt und im Speicher 15 gespeichert. Wie oben erwähnt, werden während der Herzzyklen, in denen T1 bestimmt wird, keine Stimulationsimpulse geliefert. Darüber hinaus wird, in Übereinstimmung mit der obigen Beschreibung, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch die Zeit T2 zwischen VR und RL bestimmt und im Speicher 15 gespeichert,. Ferner wird die Zeit T3 zwischen VL und RR in der oben beschriebenen Weise bestimmt und gespeichert.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung 14 für eine Verarbeitung der gemessenen Zeiten T1, T2, T3 ausgebildet sein, beispielsweise um, wie oben erläutert, einen kombinierten oder einen gemittelten Wert zu bilden und diesen Wert im Speicher 15 zu speichern. Wenn die Messungen bei einem Anlass durchgeführt worden sind, wird die Vorrichtung 10 normalerweise dazu bestimmt, Stimulationsimpulse zum linken Ventrikel LV und zum rechten Ventrikel RV zu liefern. Bei einem späteren Anlass werden die Zeiten T1, T2, T3 erneut, wie oben beschrieben, bestimmt.
Wenn die in 5 gezeigte Schleife eine Anzahl von Malen durchlaufen worden ist, werden im Speicher 15 gespeicherte Informationen zu einem externen Gerät, beispielsweise einem Computer übertragen, der nicht Bestandteil des implantierten Systems ist. Diese Übertragung kann beispielsweise in Verbindung mit einer medizinischen Untersuchung, beispielsweise einmal jedes halbe Jahr oder einmal im Jahr erfolgen. Das Ergebnis wird analysiert, um zu sehen, wie sich der Herzzustand mit der Zeit geändert hat. Beispielsweise ist es möglich, eine Kurve zu erstellen, die zeigt, wie die bestimmte Zeit zwischen den verschiedenen Anlässen variiert. 6 zeigt schematisch eine solche Kurve. Die Y-Achse zeigt hier die Leitungsverzögerung CD zwischen dem rechten Ventrikel RV und dem linken Ventrikel LV. Diese Leitungsverzögerung CD kann dargestellt werden, entweder durch T1, T2 oder T3 oder durch einen Wert, welcher eine Kombination dieser Zeiten ist. Die X-Achse zeigt die Zeit. Die dargestellte Zeit kann beispielsweise ein halbes Jahr oder ein Jahr umfassen. Die Kurve zeigt so, ob sich die Leitung zwischen den beiden Ventrikeln verbessert hat oder schlechter geworden ist, bei dem dargestellten Beispiel ist die Leitungsverzögerung CD kürzer geworden, was anzeigt, dass sich der Herzzustand verbessert hat.
Die Erfindung ist insbesondere nützlich für die Überwachung der Änderung des Herzzustandes für ein menschliches oder tierisches Wesen, wenn das genannte Wesen an einer Kardiomyopathie leidet. Die Erfindung ist insbesondere von Nutzen, wenn das genannte Wesen an einem Schenkelblock, in erster Linie an einem Linksschenkelblock leidet. Wenn das fragliche Wesen an einem derartigen Block leidet, werden die elektrischen Signale im Herzen nicht in normaler Weise geleitet, sondern über das Herzgewebe zwischen den Ventrikeln übertragen. Wie oben erläutert, hängt die Leitungsverzögerung CD zwischen den Ventrikeln unter anderem davon ab, ob der linke Ventrikel LV vergrößert worden ist oder nicht. Durch Überwachen der ermittelten Zeiten T1, T2, T3 wird somit eine Angabe über die Verzögerung der Signale in der Leitung zwischen den Ventrikeln erhalten. Es ist hierdurch möglich, die Herzzustandsänderungen im Laufe der Zeit zu überwachen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche verändert und modifiziert werden.

Claims

Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) enthaltend: eine Steuerschaltung (14), einen Speicher (15), der mit der genannten Steuerschaltung (14) verbunden ist, wobei die Steuerschaltung (14) ausgelegt ist, mit wenigstens einem ersten (21, 22) und wenigstens einem zweiten (31, 32) Sensorbauteil verbunden zu werden, das erste Sensorbauteil (21, 22) zum Abfühlen von Herzereignissen ausgelegt ist, die sich auf den rechten Ventrikel (RV) des Herzens beziehen und das zweite Sensorbauteil (31, 32) zum Abfühlen von Herzereignissen ausgelegt ist, die sich auf den linken Ventrikel (LV) des Herzens beziehen, ferner die Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, Signale von dem genannten ersten (21, 22) und dem genannten zweiten (31, 32) Sensorbauteil so zu empfangen, dass Herzereignisse des genannten rechten (RV) und des genannten linken (LV) Ventrikels durch die genannte Steuerschaltung (14) detektierbar sind, die genannte Steuerschaltung (14) auch ausgelegt ist, mit wenigstens einem ersten (21, 22) und wenigstens einem zweiten (31, 32) Stimulationsbauteil verbunden zu werden, wobei das erste Stimulationsbauteil (21, 22) zum elektrischen Stimulieren des rechten Ventrikels (RV) des Herzens ausgelegt ist und das zweite Stimulationsbauteil (31, 32) zum elektrischen Stimulieren des linken Ventrikels (LV) des Herzens ausgelegt ist, ferner die Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, Stimulationsimpulse zu dem genannten ersten (21, 22) und dem genannten zweiten (31, 32) Stimulationsbauteil zu senden, um den genannten rechten (RV) und den genannten linken (LV) Ventrikel zu stimulieren, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steuerschaltung (14) auch so ausgebildet ist, dass sie wenigstens das Folgende ermöglicht: a) Ermittle die Zeit (T1, T2, T3), innerhalb eines Herzzyklus, zwischen einem ersten, sich auf den rechten Ventrikel (RV) beziehenden Ereignis und einem zweiten, sich auf den linken Ventrikel (LV) beziehenden Ereignis, oder umgekehrt, b) Speichere die festgestellte Zeit (T1, T2, T3) in dem genannten Speicher (15), c) wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass sie die Schritte a) und b) bei einer Mehrzahl von Anlässen durchführt, und die dazugehörigen festgestellten Zeiten (T1, T2, T3) in dem genannten Speicher speichert.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das genannte erste Ereignis das Auftreten einer durch das genannte erste Sensorbauteil (21, 22) abgefühlten R-Welle (RR) und das genannte zweite Ereignis das Auftreten einer durch das genannte zweite Sensorbauteil (31, 32) abgefühlten R-Welle (RL) ist, oder umgekehrt, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass zu dem genannten ersten (21, 22) und dem genannten zweiten (31, 32) Stimulationsbauteil wenigstens für die Herzzyklen, wenn die genannte Zeit (T1) zwischen den abgefühlten R-Wellen (RR, RL) ermittelt wird, keine Stimulationsimpulse geliefert werden.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das genannte erste Ereignis die Ausgabe eines Stimulationsimpulses (VR) zu dem genannten ersten Stimulationsbauteil (21, 22) und das genannte zweite Ereignis das Auftreten einer durch das genannte zweite Sensorbauteil (31, 32) abgefühlten R-Welle (RL) ist, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass zu dem genannten zweiten Stimulationsbauteil (31, 32) kein Stimulationsimpuls wenigstens für die Herzzyklen ausgegeben wird, wenn die genannte Zeit (T2) zwischen dem genannten Stimulationsimpuls zu dem genannten ersten Stimulationsbauteil (21, 22) und dem genannte Auftreten einer durch das genannte zweite Sensorbauteil (31, 32) abgefühlten R-Welle (RL) ermittelt wird.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das genannte erste Ereignis die Ausgabe eines Stimulationsimpulses (VL) zu dem genannten zweiten Stimulationsbauteil (31, 32) und das genannte zweite Ereignis das Auftreten einer durch das genannte erste Sensorbauteil (21, 22) abgefühlten R-Welle (RR) ist, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass zu dem genannte ersten Stimulationsbauteil (21, 22) kein Stimulationsimpuls wenigstens für die Herzzyklen ausgegeben wird, wenn die genannte Zeit (T3) zwischen dem genannten Stimulationsimpuls (VL) zu dem genannten zweiten Stimulationsbauteil (31, 32) und dem genannten Auftreten einer durch das genannte erste Sensorbauteil (21, 22) abgefühlten R-Welle (RR) ermittelt wird.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) gemäß den Ansprüchen 2, 3 bzw. 4, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass bei jedem Anlass alle drei Zeiten (T1, T2, T3) gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4 ermittelt werden.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, angeordnet zum Abfühlen des Aktivitätspegels eines menschlichen oder tierischen Wesens, in das die Vorrichtung (10) implantiert ist, wobei die Steuerschaltung (14) ausgebildet ist, die genannten Anlässe auszuwählen, um die genannte Ermittlung der Zeit (T1, T2, T3) auszuführen, wenn der abgefühlte Aktivitätspegel ein vorbestimmter Pegel ist oder innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der genannte vorbestimmte Aktivitätspegel oder Bereich einen niedrigen Aktivitätspegel bedeutet.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass die genannten Anlässe wenigstens einmal pro Monat auftreten.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass wenigstens eine Stunde zwischen den genannten Anlässen liegt.
Implantierbare Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass sie wenigstens einen Stimulationsparameter oder physiologischen Parameter, wie die Stimulationsfrequenz, den Blutdruck, den Sauerstoffgehalt im Blut, die metabolische Substanz im Blut oder den Aktivitätspegel des menschlichen oder tierischen Wesens detektiert, in das die Vorrichtung implantiert ist, wobei die Steuerschaltung (14) so ausgebildet ist, dass sie die genannte Zeit (T1, T2, T3) bei verschiedenen Werten des genannten Parameters ermittelt.
Implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem, enthaltend: eine Herzüberwachungs- und -stimulationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und eine erste (20) und eine zweite (30) Leitung, die mit der genannten Vorrichtung (10) verbunden sind, wobei das genannte erste Sensorbauteil (21, 22) an der genannten ersten Leitung (20) angeordnet ist und das genannte zweite Sensorbauteil (31, 32) an der genannten zweiten Leitung (30) angeordnet ist.
Implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem nach Anspruch 11, wobei das genannte erste Stimulationsbauteil (21, 22) an der genannten ersten Leitung (20) angeordnet ist und das genannte zweite Stimulationsbauteil (31, 32) an der genannten zweiten Leitung (30) angeordnet ist.
Implantierbares Herzüberwachungs- und -stimulationssystem nach Anspruch 12, wobei das genannte erste Stimulationsbauteil (21, 22) das selbe Bauteil wie das genannte erste Sensorbauteil (21, 22) ist und das genannte zweite Stimulationsbauteil (31, 32) das selbe Bauteil wie das genannte zweite Sensorbauteil (31, 32) ist.