DE69532500T2

DE69532500T2 - Herzschrittmacher mit detektion eines vasoneurotischen kollapses

Info

Publication number: DE69532500T2
Application number: DE69532500T
Authority: DE
Inventors: Toby H. Markowitz; Michael F. Hess; Michael Brent Shelton; Kenneth M. Riff; Donald Nick Jensen
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1994-04-29
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2015-03-09
Also published as: JPH09506812A; JP2821027B2; CA2187937C; EP1374947A3; EP0757577B1; WO1995029734A1; DE69532500D1; EP1374947A2; AU2117195A; CA2187937A1; EP0757577A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein künstliche Herzschrittmacher und insbesondere Schrittmacher für die Behandlung von Patienten, die vasovagale Synkopenepisoden und andere Wirkungen vasodepressorischer oder kardioinhibitorischer Störungen, wie etwa ein Karotissinussyndrom, erfahren.
Eine vasovagale Synkope ist ein Zustand, der durch einen plötzlichen Abfall der Herzfrequenz und des Blutdrucks, der zur Ohnmacht führt, gekennzeichnet ist. Er ist nicht nur für einen Patienten unangenehm, sondern möglicherweise gefährlich, weil ein Ohnmachtsanfall zu Verletzungen durch Hinfallen führen kann. Im Sutton u. a. am 8. Februar 1994 erteilten US-Patent US-A-5 284 491 ist ein Herzschrittmacher offenbart, der speziell dafür ausgelegt ist, an einer vasovagalen Synkope leidende Patienten zu behandeln. Insbesondere erkennt der Schrittmacher, wenn die Herzfrequenz des Patienten unter eine untere "Hysteresefrequenz" abfällt, und er bestimmt, ob die durchschnittliche Verringerungsrate der Herzfrequenz des Patienten über eine festgelegte Anzahl von Herzschlägen oder ein festgelegtes Zeitintervall vor dem Erreichen der "Hysteresefrequenz" größer als ein vorgegebener Wert ist. Falls dies der Fall ist, wird die Frequenz des Schrittmachers gleich der "Hysteresefrequenz" gesetzt und danach auf eine "Zwischenfrequenz" erhöht, die erheblich höher ist als die "Hysteresefrequenz". Die Frequenz des Schrittmachers bleibt einen vorgegebenen Zeitraum bei der "Zwischenfrequenz" und nimmt danach allmählich auf eine niedrigere Stimulationsfrequenz ab.
In EP-A-0 599 027 ist auch die Erfassung vasovagaler Synkopenepisoden durch Erfassen eines Herzfrequenzabfalls unter einen Schwellenwert offenbart. Diese Veröffentlichung ist nur für die Zwecke der Neuheit nach Art 54(2) EPÜ Stand der Technik.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Schrittmacher für die Behandlung von Patienten mit einer vasovagalen Synkope.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen: ein Herzschrittmacher mit Mitteln zum Erfassen von Herzdepolarisationen, Impulserzeugungsmitteln zum Abgeben von Herzimpulsen bei bzw. mit einer ersten Stimulationsfrequenz, Mitteln zum Erfassen eines als vasovagale Synkope (VVS) bekannten Zustands und Mitteln zum Erhöhen der Stimulationsfrequenz über die erste Stimulationsfrequenz ansprechend bzw. in Reaktion auf diese Erfassung, wobei der Schrittmacher aufweist:
Abfallserfassungsmittel zum Erfassen eines schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz und
Mittel, die auf eine Erfassung eines solchen schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz ansprechen, um den Impulsgenerator zu veranlassen, Stimulationsimpulse bei einer zweiten Frequenz abzugeben, die höher ist als die erste Stimulationsfrequenz,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Festlegen einer ersten Schwellen-Herzfrequenz und einer zweiten Schwellen-Herzfrequenz, wobei die Abfallserfassungsmittel einen schnellen Abfall als einen Abfall von einer Frequenz oberhalb der ersten Schwellen-Herzfrequenz auf eine Frequenz unterhalb der zweiten Schwellen-Herzfrequenz erfassen.
Der erfindungsgemäße Schrittmacher unterscheidet sich von dem in dem Patent von Sutton offenbarten Schrittmacher aus dem Stand der Technik in erster Linie dadurch, daß das Verfahren zur Erfassung einer Episode einer vasovagalen Synkope verfeinert ist. Die bereitgestellte Therapie in Form einer erhöhten Stimulationsfrequenz, gefolgt von einem Rückfall auf eine niedrigere Stimulationsfrequenz, wird beibehalten.
An Stelle der einfachen Erfassung eines schnellen Frequenzabfalls auf eine Frequenz unterhalb einer festgelegten Schwellenfrequenz oder Abfallsfrequenz, wie vorstehend in Zusammenhang mit dem Patent von Sutton erörtert wurde, muß eine andauernde oder stabile Frequenz unterhalb der Schwellenfrequenz erfaßt werden, bevor die Stimulation bei einer erhöhten Frequenz eingeleitet wird. Es kann eine andauernde oder stabile Herzfrequenz beispielsweise als eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl von Schlägen unterhalb der Abfallsfrequenz erfaßt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Funktion zur Erfassung einer vasovagalen Synkope während eines festgelegten Schlafzeitraums deaktiviert, so daß mit dem Schlaf verbundene Frequenzabfälle nicht zu einer unangemessenen Auslösung einer Stimulation bei einer erhöhten Frequenz führen.
Weiterhin wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bei der Erfassung des Frequenzabfalls ein Prozeß zum Festlegen der höchsten andauernden Frequenz über einen dem Abfall der Herzfrequenz unter die Abfallsfrequenz vorhergehenden Zeitraum verwendet. Die Herzfrequenz wird über eine Reihe von Zeitintervallen überwacht, wobei die schnellste Sequenz zweier Schläge in jedem Zeitintervall identifiziert wird. Die Frequenz des langsameren der zwei Schläge in der identifizierten Sequenz wird als eine "höchste Frequenz" gespeichert, und die schnellste der "höchsten Frequenzen" wird als die höchste andauernde Frequenz identifiziert. Der gemessene Frequenzabfall wird dann als die Differenz zwischen der schnellsten "höchsten Frequenz" und der Frequenz nach dem Abfall der Herzfrequenz unter die Abfallsfrequenz genommen. Dieser Prozeß verhindert kurze Intervalle, die sich aus verfrühten Depolarisationen des Atriums oder des Ventrikels aus einer fehlerhaften Auslösung einer Stimulation bei einer erhöhten Frequenz ergeben könnten.
Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein alternatives Verfahren zum Erfassen einer vasovagalen Synkope und eines Auslösens einer erhöhten Stimulationsfrequenz vorgesehen. Der Schrittmacher zählt gemäß dieser Ausführungsform aufeinanderfolgende stimulierte Schläge und löst, ansprechend auf eine längere Reihe stimulierter Schläge bei der Grund-Stimulationsfrequenz, eine erhöhte Stimulationsfrequenz aus.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird auch herausgefunden, daß eine andauernde Frequenz oberhalb einer ersten Schwellenfrequenz erforderlich ist, um die Frequenzabfalls-Erfassungsfunktion einzuleiten, wodurch verhindert wird, daß einzelne schnelle Herzschläge die Erfassung eines schnellen Frequenzabfalls auslösen. Nach der Erfassung eines schnellen Frequenzabfalls von oberhalb der ersten Schwellenfrequenz auf eine Frequenz unterhalb einer zweiten Schwellenfrequenz oder einer "Abfallsfrequenz" ist vor einer Intervention eine andauernde oder stabile Herzfrequenz (beispielsweise x von y Schlägen kleiner als die Abfallsfrequenz) erforderlich. Es werden auch Kriterien zum Verlassen der Interventionstherapie und zum Verlassen des Erfassungsprozesses infolge erfaßter spontaner Depolarisationen vorgestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Die verschiedenen Figuren der Zeichnung werden nachstehend kurz beschrieben:
1 ist ein Diagramm, in dem das Herz eines Patienten dargestellt ist, das elektrisch mit dem Schrittmacher in 2 verbunden ist,
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines implantierbaren Schrittmachers, in dem die vorliegende Erfindung verwirklicht werden kann,
3 ist eine Graphik der Herzfrequenz und der Stimulationsfrequenz in Abhängigkeit von der Zeit, worin eine Funktion zur Erfassung einer vasovagalen Synkope dargestellt ist, die nur als Beispiel beschrieben wird,
4 ist eine Graphik der Stimulationsfrequenz in Abhängigkeit von der Zeit, worin das Deaktivieren der Funktion zum Erfassen einer vasovagalen Synkope gemäß der vorliegenden Erfindung während Schlafzeiträumen dargestellt ist,
5 ist ein Flußdiagramm, in dem die Arbeitsweise eines implantierbaren Schrittmachers gemäß der Erfindung detailliert dargestellt ist,
6 ist eine Nachschlagetabelle, die vom Schrittmacher zum Erfassen von Abfällen der Herzfrequenz verwendet wird,
7 ist eine Graphik natürlicher Herzfrequenzen und von Schrittmacher-Stimulationsfrequenzen in Abhängigkeit von der Zeit, worin die Arbeitsweise eines die vorliegende Erfindung verwirklichenden Schrittmachers ansprechend auf eine vasovagale Synkopenepisode dargestellt ist,
8 ist ein Flußdiagramm, in dem die funktionelle Arbeitsweise eines die vorliegende Erfindung verwirklichenden Schrittmachers dargestellt ist, und
die 9 und 10 sind Beispiele von Stimulationsfrequenz-Verzögerungsmustern nach der Stimulation bei einer Interventionsfrequenz.
1 zeigt allgemein einen Schrittmacher 10 eines zum Verwirklichen der vorliegenden Erfindung geeigneten Typs, der in einen Patienten 12 implantiert ist. Der dargestellte Schrittmacher ist ein frequenzadaptierender Doppelkammer-Schrittmacher, der in der Lage ist, den Bedarf am Herzminutenvolumen und an der Stimulation des Atriums und des Ventrikels zu messen, die Erfindung kann jedoch auch in Zusammenhang mit nicht frequenzadaptierenden Schrittmachern und Schrittmachern, die in nur einer Kammer des Herzens stimulieren und/oder messen, verwirklicht werden. Der Schrittmacher ist mit Leitungen 14 und 15 versehen, die den Schrittmacher 10 elektrisch mit dem Ventrikel bzw. dem Atrium des Herzens 11 des Patienten über sich daran befindende Elektroden koppeln. Die Elektroden werden zum Messen von Depolarisationen des Herzens, die hier formlos als "Schläge" bezeichnet werden, und zum Abgeben von Stimulationsimpulsen an das Herz verwendet.
2 ist ein Block-Schaltplan, in dem ein mehrfach programmierbarer, implantierbarer, Doppelkammer-Bradykardieschrittmacher 10 dargestellt ist, der die vorliegende Erfindung ausführen kann. Wenngleich die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einer mikroprozessorbasierten Architektur beschrieben wird, ist zu verstehen, daß sie auch mit einer anderen Technologie, wie einer digitallogikbasierten kundenspezifisch integrierten Schaltungsarchitektur (IC-Architektur) implementiert werden könnte, falls dies erwünscht ist. Es ist auch zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung in Kardiovertern, Defibrillatoren und dergleichen implementiert werden kann.
Die Leitung 14 weist eine intrakardiale Elektrode 24 auf, die sich in der Nähe ihres distalen Endes befindet und innerhalb des rechten Ventrikels 16 positioniert ist. Die Elektrode 24 ist durch einen Leiter 14 über einen Eingangskondensator 26 mit dem Knoten 28 und mit den Ein-/Ausgangsanschlüssen einer Ein-/Ausgangsschaltung 30 gekoppelt.
In ähnlicher Weise weist die Leitung 15 eine distal angeordnete intrakardiale Elektrode auf, die innerhalb des rechten Atriums 17 positioniert ist. Die Elektrode 22 ist über einen Eingangskondensator 75 durch einen Leiter 15 mit einem Knoten 76 und mit den Ein-/Ausgangsanschlüssen der Ein-/Ausgangsschaltung 30 gekoppelt.
Die Ein-/Ausgangsschaltung 30 enthält die betriebswirksamen Ein- und Ausgangs-Analogschaltungen für digitale Steuer- und Zeitgeberschaltungen, die für die Erfassung vom Herzen abgeleiteter elektrischer Signale in der Art des von Sensoren (nicht dargestellt), die mit den Leitungen 14 und 15 verbunden sind, ausgegebenen Herzelektrogramms sowie für das Anwenden von Stimulationsimpulsen auf das Herz zum Steuern seiner Frequenz als Funktion davon unter der Steuerung softwareimplementierter Algorithmen in einer Mikrocomputerschaltung 32 erforderlich sind.
Die Mikrocomputerschaltung 32 weist eine auf der Platine vorhandene Schaltung 34 und eine außerhalb der Platine vorhandene Schaltung 36 auf. Die auf der Platine vorhandene Schaltung 34 weist einen Mikroprozessor 38, einen Systemtaktgeber 40 sowie einen auf der Platine vorhandenen RAM 42 und einen auf der Platine vorhandenen ROM 44 auf. Die außerhalb der Platine vorhandene Schaltung 36 weist eine außerhalb der Platine vorhandene RAM/ROM-Einheit 46 auf. Die Mikrocomputerschaltung 32 ist durch einen Datenkommunikationsbus 48 mit einer digitalen Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 gekoppelt. Die Mikrocomputerschaltung 32 kann aus kundenspezifischen IC-Vorrichtungen hergestellt sein, die durch Standard-RAM/ROM-Bauelemente erweitert sind.
Fachleute werden verstehen, daß die in 2 dargestellten elektrischen Bauteile von einer geeigneten implantierbaren Batterieleistungsquelle (nicht dargestellt) versorgt werden.
Eine Antenne 52 ist für die Aufwärts-/Abwärtstelemetrie über eine Funkfrequenz-(RF)-Sende-/Empfangsschaltung (RF TX/RX) 54 mit der Ein-/Ausgangsschaltung 30 verbunden. Die Fernübertragung analoger und digitaler Daten zwischen der Antenne 52 und einer externen Vorrichtung in der Art einer externen Programmiereinrichtung (nicht dargestellt) wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, daß alle Daten zuerst digital codiert und dann auf einen gedämpften RF-Träger impulspositionsmoduliert werden, wie im wesentlichen im am 7. Juli 1992 erteilten US-Patent US-A-5 127 404 mit dem Titel "Telemetry Format for Implantable Medical Device" beschrieben ist. Ein Reed-Schalter 51 ist mit der Ein-/Ausgangsschaltung 30 verbunden, um eine Patientennachsorge durch Deaktivieren des Meßverstärkers 146 und Aktivieren von Telemetrie- und Programmierfunktionen zu ermöglichen, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
Eine Kristalloszillatorschaltung 56, typischerweise ein kristallgesteuerter Oszillator mit 32768 Hz, führt der digitalen Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 Haupt-Zeittaktsignale zu. Eine Vref-/Vorspannungsschaltung 58 erzeugt eine stabile Spannungsreferenz und Vorspannungsströme für die Analogschaltungen der Ein-/Ausgangsschaltung 30. Eine ADC-/Multiplexerschaltung (ADC/MUX) 60 digitalisiert analoge Signale und Spannungen zum Bereitstellen einer Telemetrie und einer Austauschzeitangabe- oder Lebensdauer endefunktion (EOL). Eine Einschalt-Rücksetzschaltung (POR) 62 initialisiert den Schrittmacher 10 während des Hochfahrens mit programmierten Werten und setzt die Programmwerte beim Erfassen eines Zustands einer schwachen Batterie oder transient bei Vorhandensein bestimmter unerwünschter Bedingungen, wie beispielsweise einer unannehmbar hohen elektromagnetischen Interferenz (EMI) auf Sollzustände zurück.
Die Betriebsbefehle zum Steuern des Zeitablaufs des in 2 dargestellten Schrittmachers werden über den Bus 48 mit der digitalen Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 gekoppelt, worin Digitalzeitgeber das Gesamt-Escapeintervall des Schrittmachers festlegen und getrennte atrielle und ventrikuläre Escapeintervalle sowie verschiedene Refraktär-, Austast- und andere Zeitfenster aufweisen können, um die Arbeitsweise der Peripheriekomponenten innerhalb der Ein-/Ausgangsschaltung 50 zu steuern.
Die digitale Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 ist mit Meßverstärkern (SENSE) 64 und 67 und mit Elektrogrammverstärkern (EGM-Verstärkern) 66 und 73 zum Empfangen von der Elektrode 24 über die Leitung 14 und den Kondensator 26 aufgenommener verstärkter und verarbeiteter Signale und zum Empfangen von der Elektrode 22 über die Leitung 15 und den Kondensator 75 aufgenommener verstärkter und verarbeiteter Signale, welche die elektrische Aktivität des Ventrikels 16 bzw. des Atriums 17 des Patienten darstellen, gekoppelt. In ähnlicher Weise erzeugen die Meßverstärker 64 und 67 Meßereignissignale für das Rücksetzen des Escapeintervall-Zeitgebers innerhalb der Schaltung 50. Das vom EGM-Verstärker 66 entwickelte Elektrogrammsignal wird bei solchen Gelegenheiten verwendet, bei denen die implantierte Vorrichtung von der externen Programmiereinrichtung bzw. dem externen Transceiver (nicht dargestellt) abgefragt wird, um durch Aufwärtstelemetrie eine Darstellung des analogen Elektrogramms der elektrischen Herzaktivität des Patienten zu übertragen, wie im Thompson u. a. erteilten US-Patent US-A-4 556 063 mit dem Titel "Telemetry System for a Medical Devise" beschrieben ist.
Die Ausgangsimpulsgeneratoren 68 und 71 führen dem Herzen 11 des Patienten über Ausgangskondensatoren 74 und 77 und Leitungen 14 und 15 ansprechend auf stimulierte Auslösesignale, die von der digitalen Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 entwickelt werden, jedesmal dann, wenn das Escapeintervall abläuft oder ein extern übertragener Stimulationsbefehl empfangen worden ist, oder ansprechend auf andere gespeicherte Befehle, wie auf dem Gebiet der Schrittmacher wohlbekannt ist, Stimulationsimpulse zu.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schrittmacher 10 in der Lage, in verschiedenen nicht frequenzadaptierenden Modi, welche DDD, DDI, VVI, VOO und VVT einschließen, sowie in entsprechenden frequenzadaptierenden Modi, wie DDDR, DDIR, VVIR, VOOR und VVTR, zu arbeiten. Weiterhin kann der Schrittmacher 10 programmierbar konfiguriert werden, so daß er so arbeitet, daß er seine Frequenz nur ansprechend auf eine ausgewählte Sensorausgabe oder ansprechend auf beide Sensorausgaben ändert, falls dies gewünscht ist.
Einzelheiten des Merkmals der Erfassung der vasovagalen Synkope gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf 3 dargelegt.
Es ist eine untere Frequenz (LR 302) gezeigt, wobei es sich um eine Frequenz handelt, unterhalb derer das Herz nicht abfallen darf (auch als Grund-Escapefrequenz oder Grund-Stimulationsfrequenz des Schrittmachers bekannt). Diese Frequenz kann beispielsweise 50–70 Schläge je Minute betragen. Es sind auch eine Interventionsfrequenz (IR 304), die erheblich oberhalb der unteren Frequenz liegt, und eine Abfallsfrequenz (DR 306) zwischen der unteren Frequenz und der Interventionsfrequenz definiert. Die Werte all dieser Frequenzen sind vom Arzt programmierbar, und es wird im Fall frequenzadaptierender Schrittmacher oder Doppelkammer-Schrittmacher (beispielsweise DDD- oder VDD-Schrittmacher) angenommen, daß die Interventionsfrequenz kleiner sein sollte als die vom Schrittmacher erreichbare maximale Stimulationsfrequenz.
Die natürliche Herzfrequenz ist durch einzelne Punkte dargestellt, die jeweils die Frequenz eines erfaßten Herzschlags angeben, die als der Kehrwert des den Herzschlag vom vorhergehenden Herzschlag trennenden Intervalls definiert ist, und die Escapefrequenz des Schrittmachers ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Falls die Erfindung in einem Einzelkammer-Schrittmacher (beispielsweise VVI oder AAI) verwirklicht wird, wird der Schrittmacher daran gehindert, Impulse abzugeben, wenn die Frequenz des Patienten höher ist als die Escapefrequenz des Schrittmachers. Falls der Schrittmacher ein atriell synchronisierter Doppelkammer-Schrittmacher (beispielsweise DDD oder VDD) ist, wird der Schrittmacher mit der natürlichen Frequenz des Patienten synchronisiert, wenn die Frequenz des Patienten höher ist als die Escapefrequenz des Schrittmachers. Bei Doppelkammermodi, die mit dem Atrium synchronisiert sind, ist vorgesehen, daß die atrielle Herzfrequenz im allgemeinen überwacht wird. Es wird der Einfachheit halber angenommen, daß der Schrittmacher nicht auf einen frequenzadaptierenden Modus gelegt ist und daß die Escapefrequenz des Schrittmachers daher gleich einer festgelegten niedrigeren Frequenz 302 ist.
Der Schrittmacher speichert die aufeinanderfolgenden Herzschlägen zugeordneten Intervalle, wobei er eine Aufzeichnung der vorhergehenden Reihen von Schlägen beibehält. Die Erfassung einer Episode einer vasovagalen Synkope beginnt ansprechend auf einen erfaßten Herzschlag (Schlag "N") unterhalb der Abfallsfrequenz 306 bei 310. Der Schrittmacher bestimmt dann durch Prüfen, ob ein Abfall von wenigstens einem vorbestimmten Abfallsbetrag aufgetreten ist, über eine vorhergehende Reihe von Herzschlägen, ob vor dem Schlag "N" ein plötzlicher, erheblicher Frequenzabfall aufgetreten ist. Im dargestellten Fall vergleicht der Schrittmacher den Schlag "N" mit dem Schlag "N – 2" und bestimmt, ob die in Schlägen je Minute oder in Netto-Millisekunden gemessene Frequenzdifferenz der Zwischenschlag-Intervalländerung den festgelegten Abfallsbetrag übersteigt. Ein komplizierteres Verfahren zum Bestimmen, ob der erfaßte Frequenzabfall ausreichend schnell erfolgt, wird nachstehend in Zusammenhang mit 4 erörtert. Als Alternativen kann der Schrittmacher durch Berechnen einer durchschnittlichen Frequenzänderung, wie vorstehend in Zusammenhang mit dem Patent von Sutton erörtert wurde, oder ansprechend auf einen Frequenzabfall von oberhalb einer Schwellenfrequenz auf einen Wert unterhalb der Schwellenfrequenz, falls dies erwünscht ist, einen erheblichen, schnellen Frequenzabfall erfassen. Falls der erfaßte Frequenzabfall nicht schnell genug erfolgt, stimuliert die Vorrichtung weiter bei der niedrigeren Frequenz, und die Sequenz zur Erfassung der vasovagalen Synkope wird abgebrochen.
Falls der Frequenzabfall schnell genug erfolgt, beurteilt der Schrittmacher die Stabilität der verlangsamten Frequenz durch Überwachen der Schläge, die den Schlägen nach dem Schlag "N" folgen, um zu bestimmen, ob sich eine stabile Frequenz zeigt. Eine stabile Frequenz kann beispielsweise ansprechend auf eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl von Schlägen mit Frequenzen unterhalb der Abfallsfrequenz erfaßt werden. Ein komplizierteres Verfahren zum Bestimmen, ob die erfaßte verlangsamte Herzfrequenz stabil genug ist, wird nachstehend in Zusammenhang mit 4 erörtert. Falls die erfaßte verringerte Herzfrequenz nicht stabil genug ist, stimuliert die Vorrichtung weiter bei der niedrigeren Frequenz, und die Sequenz zur Erfassung der vasovagalen Synkope wird abgebrochen.
Falls die erfaßte verringerte Herzfrequenz stabil genug ist, wird eine therapeutische Intervention ausgelöst. Die erläuterte therapeutische Intervention wird durch Erhöhen der Escapefrequenz des Schrittmachers auf die Interventionsfrequenz 304 bei 316 bereitgestellt. Bei Abwesenheit höherer spontaner Herzfrequenzen bleibt die Escapefrequenz einen programmierten Zeitraum bei der Interventionsfrequenz und nimmt danach bei 318 allmählich ab, bis die spontane Herzfrequenz bei 320 die Escapefrequenz des Schrittmachers übersteigt, und die Escapefrequenz des Schrittmachers wird an diesem Punkt auf die niedrigere Frequenz zurückgesetzt. Falls die spontane Frequenz des Patienten die Interventionsfrequenz übersteigt, setzt der Schrittmacher in ähnlicher Weise seine Escapefrequenz auf die niedrigere Frequenz zurück und unterbricht die therapeutische Intervention. Eine detailliertere Beschreibung der erläuterten therapeutischen Intervention ist in US-A-5 501 701 "Pacemaker with Vasovagal Syncope Detection and Therapy" von Markowitz u. a. dargelegt.
Zum weiteren Verhindern einer unangemessenen Auslösung der Stimulation bei einer erhöhten Frequenz deaktiviert die vorliegende Erfindung das Merkmal der Erfassung der vasovagalen Synkope gemäß der vorliegenden Erfindung, während angenommen wird, daß der Patient schläft. Eine solche Frequenzerhöhung könnte den Schlaf des Patienten unnötig stören, indem seine Herzfrequenz auf die Interventionsfrequenz erhöht wird. Dieses Schlafdeaktivierungsmerkmal ist in 4 dargestellt.
Dieses Merkmal wird gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Tages-Zeitgebers in der Mikrocomputerschaltung 32 implementiert, der die Mikrocomputerschaltung 32 veranlaßt, jeden Zeitraum von 24 Stunden in einen Wachzeitraum, der wie dargestellt bei T1 abläuft, und einen Schlafzeitraum, der wie dargestellt bei T2 abläuft, zu unterteilen. Die Schlaf- und Wachzeiträume werden so programmiert, daß sie zum Lebensstil des einzelnen Patienten passen. Der Prozessor 32 deaktiviert die Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope während des Schlafzeitraums, der sich von T1 bis T2 erstreckt.
5 ist ein Flußdiagramm, in dem ein Programm 400 zum Implementieren einer bevorzugten Ausführungsform der Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben ist. Für jeden Schlag ist die in der folgenden Beschreibung erwähnte "Frequenz" der Kehrwert des Intervalls, das ihn vom vorhergehenden Schlag trennt. Zum Erleichtern des Verständnisses wird die Arbeitsweise der Vorrichtung in erster Linie in bezug auf "Frequenzvergleiche" beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, daß die Vorrichtung tatsächlich Intervalle speichert und verarbeitet und daß der Frequenzvergleich daher in der Vorrichtungssoftware tatsächlich durch Vergleich gespeicherter Intervalle erreicht wird.
Es ist zur Interpretation dieses Flußdiagramms zu verstehen, daß die Vorrichtung zum Betrieb im DDD- oder DDI-Modus programmiert wird und bei der Frequenzberechnung nicht-refraktäre gemessene ventrikuläre Schläge und stimulierte ventrikuläre Schläge verwendet. Die Erfindung kann jedoch auch bei im VDD-, AAI-, VVI- oder anderen Modi programmierten Vorrichtungen nutzbringend angewendet werden, wobei atrielle oder ventrikuläre Schläge zur Bestimmung von Herzfrequenzen verwendet werden.
Im allgemeinen wird der Frequenzabfall durch Vergleichen der Herzfrequenz nach dem Abfall mit einer bzw. auf eine Frequenz unterhalb der Abfallsfrequenz mit der höchsten von 5 über die vorhergehenden 2 bis 2,5 Minuten abgetasteten gespeicherten Frequenzen abgeleitet. Jede der 5 gespeicherten Frequenzen ist die Frequenz des langsameren Schlags in der schnellsten Folge zweier Schläge innerhalb eines 30-Sekunden-Intervalls. Die schnellste dieser gespeicherten Frequenzen wird als die höchste andauernde Frequenz identifiziert und beim Bestimmen des Frequenzabfalls verwendet.
Während des Betriebs des Programms 400 werden Zählwerte der Anzahl der aufeinanderfolgenden Stimulationsimpulse bei der Grund-Stimulationsfrequenz als Teil des vorstehend be schriebenen alternativen Verfahrens zum Erfassen einer vasovagalen Synkope aufgenommen. Bei Vorrichtungen, die im VVI- oder AAI-Modus arbeiten, werden aufeinanderfolgende Stimulationsimpulse in der entsprechenden Kammer entsprechend gezählt. Bei einer im DDD-Modus programmierten Vorrichtung kann dies durch einfaches Verfolgen aufeinanderfolgender atrieller Stimulationen (CAP) erreicht werden. Bei im DDI-Modus programmierten Vorrichtungen können entweder aufeinanderfolgende atrielle Stimulationen (CAP) oder aufeinanderfolgende ventrikuläre Stimulationen (CVP) gezählt werden. Bei einer im VDD-Modus arbeitenden Vorrichtung müßten aufeinanderfolgende ventrikuläre Stimulationen, die bei der niedrigeren Frequenz auftreten, getrennt gezählt werden.
In Schritt 402 wird CAP immer dann inkrementiert, wenn eine atrielle bzw. atriale Stimulation auftritt, und sie wird immer dann auf Null zurückgesetzt, wenn eine atrielle Erfassung auftritt. Ebenso wird CVP immer dann inkrementiert, wenn eine ventrikuläre Stimulation auftritt, und immer dann auf Null zurückgesetzt, wenn eine ventrikuläre Erfassung auftritt. Falls CAP in Schritt 404 gleich der Anzahl der zum Angeben einer Erfassung erforderlichen aufeinanderfolgenden Schläge ist, geht das Programm 400 zu Schritt 406, wo der Schrittmacher 10 mit einer Interventionstherapie beginnen kann, wie in 3 dargestellt ist. Falls CAP nicht der erforderlichen Anzahl der erfaßten Schläge gleicht, geht das Programm 400 zu Schritt 408.
Falls der aktuelle Stimulationsmodus in Schritt 408 DDI ist und CVP der erforderlichen Anzahl erfaßter Schläge gleicht, wird in Schritt 406 eine Intervention ausgelöst. Falls diese Bedingungen nicht erfüllt sind, geht das Programm zu Schritt 410. Falls das Abfallserfassungsmerkmal des Schrittmachers 10 aktiviert ist, setzt das Programm mit Schritt 412 fort. Andernfalls kehrt das Programm zu Schritt 402 zurück. Das Abfallserfassungsmerkmal kann durch Ausprogrammieren des Merkmals oder durch die vorstehend in Zusammenhang mit 4 beschriebene Schlafdeaktivierungsfunktion deaktiviert werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, verfolgt der Prozessor Herzfrequenzen über aufeinanderfolgende 30-Sekunden-Intervalle, wobei er die niedrigere Frequenz der schnellsten Sequenz zweier Schläge in jedem 30-Sekunden-Intervall identifiziert. Diese Funktion ist in den Schritten 412 und 414 erläutert. Der in Schritt 412 angegebene "aktuelle Spitzenwert" wird zunächst auf die Frequenz des langsameren der ersten beiden Schläge in dem ablaufenden 30-Sekunden-Intervall gesetzt, und die Frequenzen nachfolgender Schläge werden mit dem "aktuellen Spitzenwert" verglichen. In Schritt 412 untersucht der Prozessor 32 die zwei vorhergehenden Schläge, um zu bestimmen, ob sie beide schneller sind als der "aktuelle Spitzenwert". Falls dies der Fall ist, wird die niedrigere Frequenz der zwei vorhergehenden Schläge in Schritt 414 als der neue "aktuelle Spitzenwert" identifiziert. Der "aktuelle Spitzenwert" beim Ablauf des wirksamen 30-Sekunden-Intervalls oder beim Abfall der Frequenz unter die Abfallsfrequenz wird als die "obere Frequenz" für dieses Intervall gespeichert. Falls dies nicht der Fall ist, bleibt der "aktuelle Spitzenwert" unverändert.
In Schritt 416 bestimmt der Prozessor, ob die aktuellen und die vorhergehenden Schläge langsamer sind als die Abfalls frequenz. Zwei aufeinanderfolgende Schläge mit Frequenzen unterhalb der Abfallsfrequenz sind dementsprechend erforderlich, um eine vasovagale Synkope zu erfassen, wie in Zusammenhang mit 3 erörtert wurde. Alternativ könnte eine größere Anzahl von Schlägen mit Frequenzen unterhalb der Abfallsfrequenz erforderlich sein, oder es könnte ein vorbestimmter Anteil von Schlägen mit Frequenzen unterhalb der Abfallsfrequenz als eine stabile verringerte Frequenz angebend verwendet werden, wie in der vorstehend erwähnten Patentanmeldung von Markowitz u. a. beschrieben ist. Falls die Frequenzen der zwei vorhergehenden Schläge nicht langsamer sind als die Abfallsfrequenz, kehrt das Programm zu Schritt 402 zurück. Falls die Schläge niedrigere Frequenzen als die Abfallsfrequenz aufweisen, geht das Programm zu Schritt 418, um mit dem Untersuchen des Betrags des Frequenzabfalls zu beginnen.
In Schritt 418 bestimmt der Prozessor 32, welche der vorhergehenden fünf gespeicherten "höchsten Frequenzen" einschließlich der für die vier vorhergehenden 30-Sekunden-Intervalle gespeicherten höchsten Frequenzen und des "aktuellen Spitzenwerts" die schnellste ist. Diese schnellste "höchste Frequenz" wird mit der Frequenz des letzten Schlags (des zweiten Schlags mit einer Frequenz unterhalb der Abfallsfrequenz) verglichen, um zu bestimmen, ob die Differenz größer als ein festgelegter Abfallsbetrag ist.
Es ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung erwünscht, daß der Arzt in der Lage ist, den gewünschten Frequenzabfallsbetrag in Schlägen je Minute zusammen mit einer festgelegten Abfallsfrequenz, die auch in Schlägen je Minute ausgedrückt ist, festzulegen. Wie jedoch vorstehend erörtert wurde, arbeitet die Vorrichtung tatsächlich auf der Grundlage gespeicherter Intervalle an Stelle von Frequenzen. Daher ist der Schrittmacher mit einer gespeicherten Nachschlagetabelle ausgestattet, um Abfallsbetragsintervalle festzulegen, die der Differenz von Intervallen zwischen Schlägen bei der schnellsten "höchsten Frequenz" und Intervallen zwischen Schlägen bei der schnellsten "höchsten Frequenz" minus dem Abfallsbetrag, ausgedrückt in Schlägen je Minute (engl.: beats per minute (bmp)), entsprechen. Das anwendbare Abfallsbetragsintervall wird in Schritt 418 bestimmt.
Bei der in Zusammenhang mit dem Schrittmacher verwendeten Programmiereinrichtung nimmt die Abfallsbetragsintervall-Nachschlagetabelle die Form einer mehrere Spalten aufweisenden Tabelle an, wie in 6 dargestellt ist. Abfallsbeträge sind entlang dem horizontalen oberen Rand angeführt, und die höchsten Frequenzen sind entlang dem linken vertikalen Rand angeführt, wobei in den Spalten entsprechende Abfallsbetragsintervalle angeführt sind. In Zusammenhang mit der Programmierung des Abfallsbetrags muß nur eine einzige Spalte der Tabelle über die Telemetrieschaltung 54 zur späteren Verwendung in den RAM 42 des Schrittmachers geladen werden, wodurch im Schrittmacher Speicherkapazität gespart wird und ermöglicht wird, daß der Schrittmacher das Abfallsbetragsintervall nur auf der Grundlage der schnellsten "höchsten Frequenz" bestimmt, wodurch wiederum die Anzahl der zum Bestimmen des Abfallsbetragsintervalls erforderlichen Schritte verringert wird.
In den Schritten 420 bzw. 422 werden die den Frequenzen der ersten zwei Schläge unterhalb der Abfallsfrequenz, die in Schritt 416 identifiziert wurden, entsprechenden Intervalle mit der Summe aus dem Abfallsbetragsintervall und dem der schnellsten "höchsten Frequenz" entsprechenden Intervall verglichen, um zu bestimmen, ob diese zwei Schläge beide bei Frequenzen auftreten, die kleiner sind als die schnellste "höchste Frequenz" minus dem in Schlägen je Minute ausgedrückten Abfallsbetrag. Falls dies der Fall ist, wird in Schritt 406 eine Stimulation bei einer erhöhten Frequenz eingeleitet, wie vorstehend erörtert wurde. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt der Schrittmacher zu Schritt 402 zurück und setzt das Stimulieren bei der niedrigeren Frequenz fort.
Einzelheiten einer alternativen Ausführungsform der Erfassung einer vasovagalen Synkope und von Behandlungsfunktionen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in 7 dargestellt. Wie in 3 ist eine untere Frequenz (LR 302) dargestellt, wobei es sich um eine Frequenz handelt, unterhalb von der das Herz nicht abfallen darf (auch als die Grund-Escapefrequenz oder die Grund-Stimulationsfrequenz des Schrittmachers bekannt). Diese Frequenz kann beispielsweise 50–70 Schläge je Minute betragen. Auch definiert sind eine Interventionsfrequenz (IR 304), die erheblich über der unteren Frequenz liegt, eine Abfallsfrequenz (DR 306) zwischen der unteren Frequenz und der Interventionsfrequenz und eine Schwellenfrequenz (TH 308) zwischen der Interventionsfrequenz und der Abfallsfrequenz. Die Werte all dieser Frequenzen sind vom Arzt programmierbar, und es ist im Fall frequenzadaptierender oder Doppelkammer-Schrittmacher (beispielsweise DDD- oder VDD-Schrittmacher) vorgesehen, daß die Interventionsfrequenz kleiner ist als die maximale vom Schrittmacher erreichbare Stimulationsfrequenz.
In 7 ist die natürliche Herzfrequenz durch eine unterbrochene Linie (350) dargestellt, und die Escapefrequenz des Schrittmachers ist durch eine durchgezogene Linie (351) dargestellt. Falls die Erfindung in einem Einzelkammer-Schrittmacher (beispielsweise einem VVI- oder AAI-Schrittmacher) verwirklicht wird, wird der Schrittmacher daran gehindert, Impulse abzugeben, wenn die Frequenz des Patienten höher ist als die Escapefrequenz des Schrittmachers. Falls der Schrittmacher ein atriell synchronisierter Doppelkammer-Schrittmacher (beispielsweise ein DDD- oder VDD-Schrittmacher) ist, stimuliert er synchron mit der natürlichen Frequenz des Patienten, wenn die Frequenz des Patienten höher ist als die Escapefrequenz des Schrittmachers. Es ist bei Doppelkammer-Modi, die mit dem Atrium synchronisiert sind, vorgesehen, daß die atrielle Herzfrequenz überwacht wird. Es wird der Einfachheit halber angenommen, daß der Schrittmacher nicht in einen frequenzadaptierenden Modus gesetzt wird und daß die Escapefrequenz des Schrittmachers daher gleich einer festgelegten unteren Frequenz 302 ist.
Die Erfassung einer vasovagalen Synkopenepisode beginnt bei 310 ansprechend auf eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl (beispielsweise drei) aufeinanderfolgender Herzschläge oberhalb der Schwellenfrequenz 308. Der Schrittmacher kann dann auf einen plötzlichen erheblichen Frequenzabfall ansprechen, und er beginnt ansprechend darauf, daß die Herzfrequenz des Patienten unter die Schwellenfrequenz 308 abfällt, mit dem Zählen der Anzahl der Herzschläge bei Frequenzen zwischen der Schwellenfrequenz 308 und der unteren Frequenz 302 oder der seit dem Abfallen der Herzfrequenz unter die Schwellenfrequenz verstrichenen Zeit. Bei 312 bestimmt der Schrittmacher ansprechend darauf, daß die natürliche Frequenz des Patienten kleiner ist als die Abfallsfrequenz, ob die Anzahl der gezählten Schläge oder die verstrichene Zeit seit dem Abfall der Frequenz des Patienten unter die Schwellenfrequenz kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Falls dies nicht der Fall ist, bestimmt der Schrittmacher, daß der Frequenzabfall allmählich erfolgte, und die Escapefrequenz bleibt bei der unteren Frequenz 302. Alternativ kann der Schrittmacher nach der Erfassung einer andauernden Herzfrequenz oberhalb der Schwelle einen erheblichen schnellen Frequenzabfall durch Berechnen der durchschnittlichen Änderungsrate, wie vorstehend in Zusammenhang mit dem Patent von Sutton erörtert wurde, oder ansprechend auf einen Frequenzabfall eines vorbestimmten Betrags, der von der Frequenzdifferenz zwischen der Schwellenfrequenz und der Abfallsfrequenz verschieden ist, erfassen, falls dies erwünscht ist.
Falls, wie erläutert wurde, der Schrittmacher bestimmt, daß der Frequenzabfall sowohl schnell erfolgt als auch erheblich bzw. signifikant ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Episode einer vasovagalen Synkope erhöht wird, bestimmt die Vorrichtung danach, ob der Abfall der Frequenz des Patienten auf eine andauernde oder stabile untere Frequenz erfolgt und nicht das Ergebnis eines einzigen langen Herzschlagintervalls ist, wie es nach einer verfrühten atriellen Kontraktion, falls die atrielle Frequenz verfolgt wird, oder nach einer verfrühten ventrikulären Kontraktion, falls die ventrikuläre Frequenz verfolgt wird, auftreten könnte. Es werden die Herzschläge einschließlich des ersten Schlags unterhalb der Abfallsfrequenz 306 überwacht, und falls ein vorbestimmter Anteil dieser Schläge (beispielsweise 3 von 8, 4 von 5 usw.) kleiner ist als die Abfallsfrequenz, wird das Auftreten einer vasovagalen Synkopenepisode bestätigt, wie bei 314 dargestellt ist, und es wird eine therapeutische Intervention ausgelöst. Andernfalls bleibt das Escapeintervall des Schrittmachers bei der unteren Frequenz, und der Schrittmacher wartet auf das nächste Auftreten einer andauernden Frequenz oberhalb der Frequenzschwelle.
Die erläuterte therapeutische Intervention wird durch Erhöhen der Escapefrequenz des Schrittmachers auf die Interventionsfrequenz 304 bei 316 bereitgestellt. Bei Nichtvorhandensein schnellerer spontaner Herzfrequenzen bleibt die Escapefrequenz einen programmierten Zeitraum bei der Interventionsfrequenz und nimmt danach allmählich bei 318 ab, bis die spontane Herzfrequenz bei 320 die Escapefrequenz des Schrittmachers übersteigt, und es wird an diesem Punkt die Escapefrequenz des Schrittmachers auf die untere Frequenz zurückgesetzt. Falls die spontane Frequenz des Patienten die Interventionsfrequenz übersteigt, setzt der Schrittmacher in ähnlicher Weise seine Escapefrequenz auf die untere Frequenz zurück und bricht die therapeutische Intervention ab.
Das Flußdiagramm aus 8 zeigt die Arbeitsweise des Mikroprozessors 34 (2) beim Implementieren der vorliegenden Erfindung in näheren Einzelheiten. Zur Interpretation des Flußdiagramms ist zu verstehen, daß die Vorrichtung im DDD-Modus betrieben wird und daß die verschiedenen angesprochenen Herzfrequenzen durch Intervalle zwischen benachbarten gemessenen und stimulierten atriellen Depolarisationen, vorzugsweise unter Einschluß gemessener atrieller Depolarisationen während und außerhalb atrieller Refraktärperioden, festgelegt sind. Ein individueller Herzschlag oder eine individuelle Depolarisation weist in diesem Zusammenhang eine Frequenz auf, die gleich dem Kehrwert des Intervalls ist, das ihn bzw. sie von der vorhergehenden Depolarisation trennt.
Normalerweise befindet sich bei 402 die Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope im Bereitschaftszustand, und der Schrittmacher wird im DDD-Modus stimuliert, wobei die Escapefrequenz gleich der unteren Frequenz (LR) gesetzt ist und der Mikroprozessor Schläge oberhalb der Schwellenfrequenz (TH) verfolgt. Die Schwellenfrequenz TH wird nach den Bedürfnissen des Patienten, möglicherweise beispielsweise im Bereich von 70 bis 90 Schlägen je Minute, gewählt. Ansprechend auf die Erfassung einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Schläge oberhalb der Schwellenfrequenz wird die Frequenzabfalls-Erfassungsfunktion bei 404 aktiviert, und der Mikroprozessor setzt den Schlagzählwert "N" auf Null und wartet auf einen Herzschlag mit einer Frequenz unterhalb der Schwellenfrequenz. Bei im VDD- oder DDD-Modus programmierten Vorrichtungen kann das Auftreten einer vorzeitigen ventrikulären Kontraktion (PVC) vor einem atriellen Herzschlag unterhalb der Schwellenfrequenz (TH) die Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope bei 402 in den Bereitschaftszustand zurückführen, falls dies erwünscht ist.
Ansprechend auf einen Herzschlag mit einer Frequenz unterhalb der Schwellenfrequenz leitet der Prozessor bei 406 eine Frequenzabfallserfassung ein und setzt N auf Eins, und es wird die Frequenz nachfolgender Schläge überwacht.
Jeder Schlag danach, der zwischen der Schwellenfrequenz (TH) und der unteren Frequenz (LR) liegt, bewirkt, daß "N" bei 414 inkrementiert wird. Falls "N" vor einem Schlag bei einer Frequenz unterhalb der Abfallsfrequenz (DR) über einen vorgegebenen Zählwert "NMAX" inkrementiert wird, führt der Prozessor die Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope bei 402 in den Bereitschaftszustand zurück. Falls vor einem Herzschlag bei einer Frequenz, die kleiner als die Abfallsfrequenz (DR) ist, drei aufeinanderfolgende Schläge oberhalb der Schwellenfrequenz erfaßt werden, führt der Prozessor die Funktion der Erfassung einer vasovagalen Synkope bei 404 in den Anfangszustand zurück, wobei "N" auf Null zurückgesetzt wird.
Das Auftreten eines Schlags mit einer Frequenz unterhalb der Abfallsfrequenz vor entweder dem Überschreiten von "NMAX" durch "N" oder dem Auftreten von drei Schlägen oberhalb der Schwellenfrequenz (TH) veranlaßt den Mikroprozessor, bei 416 die Stabilitätserfassungsfunktion einzuleiten. Der Wert von "N" wird zusammen mit dem Wert eines zweiten Zählwerts "P" auf Null zurückgesetzt, und die Stabilitätserfassung wird bei 418 eingeleitet. Der Prozessor überwacht danach die Frequenz von Herzschlägen und inkrementiert den Zählwert "P" bei 424 für jeden Schlag oberhalb oder gleich der Abfallsfrequenz und inkrementiert den Zählwert "N" bei 430 für jeden Schlag unterhalb der Abfallsfrequenz, wobei dies den ersten Schlag unterhalb der Abfallsfrequenz einschließt, der die Stabilitätserfassungsfunktion eingeleitet hat. Falls "N" drei erreicht, bevor "P" acht erreicht, wird bei 436 eine therapeutische Intervention ausgelöst. Falls "P" acht erreicht, führt der Prozessor die Funktion zur Erfassung einer vasovagalen Synkope bei 402 in den Bereitschaftszustand zurück und wartet auf die drei folgenden Schläge oberhalb der Schwellenfrequenz (TH).
Falls eine therapeutische Intervention bei 436 ausgelöst wird, stellt der Prozessor die Steuer-/Zeitgeberschaltung 50 (2) ein, um eine Escapefrequenz festzulegen, die der Interventionsfrequenz (IR) von beispielsweise 70–100 Schlägen je Minute gleicht, und leitet einen programmierten Interventionsfrequenz-Zeitraum von beispielsweise zwei Minuten ein. Falls während dieses Zeitraums die atrielle Frequenz die Interventionsfrequenz (IR) übersteigt, die beispielsweise durch drei aufeinanderfolgende erfaßte atrielle Depolarisationen angegeben wird, bricht der Prozessor die therapeutische Intervention ab, führt die vasovagale Synkopenfunktion in den Bereitschaftszustand zurück und setzt die Escapefrequenz gleich der unteren Frequenz, was bei 402 geschieht.
Nach dem Interventionsfrequenz-Zeitraum dekrementiert der Prozessor bei 442 regelmäßig die Escapefrequenz während eines Rückfallzeitraums. Die Frequenz wird periodisch dekrementiert, bis die Escapefrequenz die untere Frequenz erreicht oder bis die natürliche atrielle Frequenz die aktuelle Escapefrequenz übersteigt, was beispielsweise durch drei aufeinanderfolgende erfaßte atrielle Depolarisationen angegeben wird. Der Prozessor setzt die Escapefrequenz dann gleich der unteren Frequenz und führt die Funktion zur Erfassung einer vasovagalen Synkope bei 402 in den Bereitschaftszustand zurück.
Die 9 und 10 zeigen zwei Beispiele aufeinanderfolgender Frequenzverringerungen während des Rückfallens auf die Schwellenfrequenz, welche zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Die Escapefrequenz in 10 wird jede Minute um vorbestimmte Frequenzdekremente dekrementiert, bis die untere Frequenz (LR) erreicht wurde. Die Escapefrequenz in 6 wird einmal je Minute dekrementiert, indem das Stimulations-Escapeintervall um ein Achtel der Differenz zwischen dem Escapeintervall bei der Interventionsfrequenz und dem Escapeintervall bei der unteren Frequenz inkrementiert wird, bis die Schwellenfrequenz TR erreicht wurde.
Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung sind anhand der vorstehenden Darlegung möglich. Diese Änderungen und Modifikationen sollen jedoch innerhalb des Schutzumfangs der in den Ansprüchen dargelegten Erfindung liegen.

Claims

Herzschrittmacher (10) mit Mitteln (22) zum Erfassen von Herzdepolarisationen, Impulserzeugungsmitteln (68, 71) zum Abgeben von Herzimpulsen bei bzw. mit einer ersten Stimulationsfrequenz, Mitteln zum Erfassen eines als vasovagale Synkope (VVS) bekannten Zustands und Mitteln zum Erhöhen der Stimulationsfrequenz über die erste Stimulationsfrequenz ansprechend bzw. in Reaktion auf diese Erfassung, wobei der Schrittmacher aufweist: Abfallserfassungsmittel (32) zum Erfassen eines schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz und Mittel, die auf eine Erfassung eines solchen schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz ansprechen, um den Impulsgenerator (68, 71) zu veranlassen, Stimulationsimpulse bei einer zweiten Frequenz abzugeben, die höher ist als die erste Stimulationsfrequenz, gekennzeichnet durch Mittel zum Festlegen einer ersten Schwellen-Herzfrequenz (TH) und einer zweiten Schwellen-Herzfrequenz (DR), wobei die Abfallserfassungsmittel (32) einen schnellen Abfall als einen Abfall von einer Frequenz oberhalb der ersten Schwellen-Herzfrequenz (TH) auf eine Frequenz unterhalb der zweiten Schwellen-Herzfrequenz (DR) erfassen.
Schrittmacher nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Treffen einer Entscheidung weiterhin aufweisen: Erfassungsmittel zum Erfassen von Änderungen, die einen schnellen Abfall der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz darstellen, wobei die Abfallserfassungsmittel Mittel (404, 406, 414, 424, 418, 430) zum Identifizieren einer höchsten andauernden Herzfrequenz über ein begrenztes Zeitintervall und Mittel (406) zum Bestimmen, ob die spontane Herzdepolarisationsfrequenz um mehr als einen festgelegten Betrag gegenüber der höchsten andauernden Frequenz abgefallen ist, aufweisen.
Schrittmacher nach Anspruch 1 mit Mitteln zum Festlegen einer ersten Schwellenfrequenz (308), wobei die Mittel zum Treffen einer Entscheidung weiterhin aufweisen: Erfassungsmittel zum Erfassen von Herzfrequenzänderungen, die ein schnelles Abfallen der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz auf eine stabile Herzfrequenz (418) unterhalb der ersten Schwellenfrequenz erfassen.
Herzschrittmacher nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Treffen einer Entscheidung weiterhin Mittel zum Erfassen einer andauernden Herzdepolarisationsfrequenz oberhalb der ersten Schwellen-Herzfrequenz und Mittel zum Erfassen eines schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz von der andauernden Herzfrequenz oberhalb der ersten Schwellen-Herzfrequenz auf eine Frequenz unterhalb der zweiten Schwellen-Herzfrequenz aufweisen.
Herzschrittmacher nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Mittel zum Erfassen einer andauernden Herzdepolarisationsfrequenz Mittel zum Erfassen einer Folge einer vorbestimmten Anzahl von Herzdepolarisationen oberhalb der ersten Schwellen-Herzfrequenz aufweisen.
Herzschrittmacher nach Anspruch 4 mit Mitteln zum Erfassen einer stabilen Herzdepolarisationsfrequenz unterhalb der zweiten Schwellen-Herzfrequenz mit Mitteln zum Erfassen, ob ein vorbestimmter Anteil der Herzdepolarisationen Frequenzen aufweist, die kleiner sind als die zweite Schwellenfrequenz.
Herzschrittmacher nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die Mittel zum Treffen einer Entscheidung auf den erfaßten schnellen Abfall der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz ansprechen, um die Impulsgeneratormittel zu veranlassen, Stimulationsimpulse bei einer zweiten Stimulationsfrequenz abzugeben, die höher ist als die erste Stimulationsfrequenz, weiterhin aufweisend: Mittel, die auf die erfaßten Herzdepolarisationen ansprechen, während die Impulserzeugungsmittel Stimulationsimpulse bei beliebigen der Frequenzen abgeben, die höher sind als die erste Stimulationsfrequenz, um die Impulserzeugungsmittel zu veranlassen, Impulse mit der ersten Stimulationsfrequenz abzugeben.
Herzschrittmacher nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei die auf die erfaßten Herzdepolarisationen ansprechenden Mittel auf eine definierte Anordnung einer Anzahl erfaßter Herzdepolarisationen ansprechen.
Herzschrittmacher nach Anspruch 8, wobei die Anzahl und die Anordnung eine vorbestimmte Anzahl von Herzschlägen unterhalb der Schwellenfrequenz sind.
Herzschrittmacher nach Anspruch 8, wobei die Anzahl und die Anordnung ein erfaßter Abfall der spontanen Herzfrequenz sind, der über einen begrenzten Zeitraum größer ist als ein festgelegter Abfallsbetrag.
Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 2, 5 oder 7 bis 10, wobei die Mittel zum Erfassen der höchsten andauernden Herzfrequenz Mittel zum Identifizieren einer schnellsten Folge einer vorbestimmten Anzahl von Schlägen während eines Zeitintervalls und Mittel zum Identifizieren der Frequenz der langsamsten der Schläge in der schnellsten Folge der vorbestimmten Anzahl von Schlägen als die höchste andauernde Herzfrequenz aufweisen.
Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welcher weiterhin aufweist: Mittel zum Festlegen von Zeiträumen, die dem Schlaf zugeordnet sind, und Mittel zum Deaktivieren der Abgabe einer Intervention von Herzstimulationsimpulsen während der dem Schlaf zugeordneten Zeiträume.
Schrittmacher nach Anspruch 12, wobei die Mittel zum Festlegen dem Schlaf zugeordneter Zeiträume Mittel zum Festlegen eines 24-Stunden-Zyklus und Mittel zum Festlegen der dem Schlaf zugeordneten Zeiträume als Teil des 24-Stunden-Zyklus aufweisen.
Herzschrittmacher nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallserfassungsmittel zum Er fassen eines schnellen Abfalls der spontanen Herzdepolarisationsfrequenz ansprechend auf einen Abfall von mehr als einem ausgewählten Abfallsbetrag Mittel zum Speichern einer einzigen Spalte oder Zeile einer Nachschlagetabelle in bezug auf Abfallsbeträge gegenüber Spitzenfrequenzen um Abfallsbetragsintervalle aufweisen, wobei ein schneller Abfall erfaßt wird, wenn ein Abfallsbetragsintervall um mehr als das einer Spitzenfrequenz entsprechende Intervall überschritten wird.
Herzschrittmacher nach Anspruch 14, wobei der Schrittmacher weiterhin Mittel zum Erfassen eines Abfalls der spontanen Herzfrequenz auf eine Frequenz unterhalb einer festgelegten Abfallsfrequenz aufweist, wobei die Mittel zum Veranlassen der Impulsgeneratormittel, Stimulationsimpulse bei einer zweiten Stimulationsfrequenz abzugeben, Mittel zum Veranlassen der Impulsgeneratormittel, Stimulationsimpulse bei der zweiten Stimulationsfrequenz ansprechend auf einen zweiten erfaßten schnellen Abfall der spontanen Herzfrequenz in Zusammenhang mit einem erfaßten Abfall der spontanen Herzfrequenz unter die Abfallsfrequenz abzugeben, aufweisen.
Herzschrittmacher nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei die Mittel zum Veranlassen der Impulsgeneratormittel, Stimulationsimpulse bei einer zweiten Stimulationsfrequenz abzugeben, die Abgabe von Stimulationsimpulsen bei einer zweiten Stimulationsfrequenz für ein festgelegtes Zeitintervall veranlassen und danach die Impulserzeugungsmittel veranlassen, Stimulationsimpulse bei einer Folge allmählich abnehmender Stimulationsfrequenzen von der zweiten bis zur ersten Stimulationsfrequenz abzugeben.