DE10046241A1 - Herzschrittmachersystem mit verbesserter Klassifizierung physiologischer Ereignisse und verbesserter Herzüberwachung, basierend auf DSP - Google Patents

Abstract

Ein implantierbares Herzschrittmachersystem oder ein anderes Herzüberwachungssystem wird angegeben mit einer durch eine Kombination von DSP-Techniken und Software-Algorithmen verbesserten Möglichkeit, herzinnere Signale zu klassifizieren. Das implantierbare Gerät weist einen oder mehrere zu verschiedenen Signalen, die überwacht werden sollen, korrespondierende DSP-Kanäle auf, korrespondierend zu verschiedenen Signalen, die überwacht werden sollen. Jeder DSP-Kanal verstärkt vorzugsweise das eingehende Signal, konvertiert das Signal aus einer analogen in eine digitale Form, filtert das konvertierte Signal, um ein gefiltertes Signal bereit zu stellen, bearbeitet das gefilterte Signal, um ein Steilheitssignal bereit zu stellen, bestimmt aus den gefilterten und den Steilheitssignalen, wenn ein intracardiales Ereignis wahrgenommen worden ist, prozessiert die gefilterten und die Steilheitssignale über ein vorbestimmtes Analyseintervall nach einem Schwellwert-Durchgang und erzeugt eine Vielzahl von zu dem Signal korrespondierenden Wellenparametern. Die erzeugten Wellenparameter werden von einem programmierbaren Algorithmus weiter bearbeitet, um das wahrgenommene Ereignis basierend auf DSP-erzeugten Parametern zu klassifizieren und dann das Einsetzen, die Entwicklung oder das Vorhandensein eines unerwünschten Zustandes des Herzens bei einem Patienten zu überwachen bzw. wahrzunehmen. Das System kann weiterhin für die Abgabe einer Behandlung, für die Speicherung von Daten aus dem ...

Description

Die dieser Anmeldung zugrunde liegende Anmeldung ist eine Continuation-In-Part der US-Anmeldung mit der Seriennummer 09/158,566 (Medtronic Listennummer P-7739/V-0569), eingereicht am 22. September 1998, mit dem Titel "Cardiac Pacing System with Improved Physiological Event Classification based on DSP" von Peter Wohlgemuth, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit mit eingebunden ist.

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Herzschrittmachersysteme mit der Fähigkeit, wahrgenommene Herzsignale zu erkennen und zu klassifizieren, wobei das Erkennen und das Klassifizieren auf den Eigenschaften des wahrgenommenen Signals basiert. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem Systeme, welche zur Analyse der wahrgenommenen Signale digitale Signalverarbeitung in Kombination mit einem softwarebasierenden Entscheidungsalgorithmus verwendet.

Hintergrund der Erfindung

Implantierbare Herzschrittmacher müssen wahrgenommene Signal-Informationen akkurat verarbeiten, um festzustellen, wenn tatsächlich ein echtes Herzsignal wahrgenommen wurde, und um dann das Signal akkurat zu identifizieren oder zu klassifizieren. Das Unterscheiden zwischen Herzsignalen und Polarisationseffekten und anderen Rauschartefakten hat immer ein wesentliches Problem dargestellt, und es wurden sehr große Anstrengungen unternommen, Eingangsschaltkreise für diesen Zweck zu verbessern. Zusätzlich ist es oftmals wichtig, ein wahrgenommenes bzw. erlangtes Signal zu klassifizieren, um zu bestimmen, ob es sich bei dem Signal bspw. eine P-Welle, eine Fernfeld R-Welle (FFRW) oder eine hervorgerufene Antwort R-Welle handelt. Im Stand der Technik wurden viele Techniken zur Signal-Klassifikation entwickelt, aber es wird noch immer eine Verbesserung benötigt. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Technik ist es bspw., ein variables Timing-Fenster auszubilden und das Ereignis hinsichtlich des Timings des während des Fensters empfangenen Signals zu klassifizieren. Frühe Schläge, ektopische Signale etc. können jedoch eine solche Technik irreführen, und Rauschen kann das Signal, welches innerhalb des Fensters wahrgenommen wird, noch immer maskieren. Andere bekannte Techniken beinhalten eine Morphologie-Analyse, Vergleiche auf dem Gebiet der Zeit und der Frequenz etc. Während viele dieser Techniken annehmbar gute Ergebnisse liefern, können sie eine bemerkenswerte Komplexität der Schaltkreise bedingen, und sie schalten häufig nicht die Möglichkeit eines aufgrund der Wahrnehmung von Rauschen oder anderen Artefakten auftretenden Fehlers aus.

Mit der Ankunft der digitalen Signalverarbeitung (DSP) wurde ein Werkzeug geschaffen, welches auf dem Gebiet implantierter medizinischer Geräte, z. B. einem implantierten Schrittmacher, sehr nützlich sein kann. Bei der DSP- Technologie wird das eingehende Wahrnehmungssignal in ein digitales Signal umgewandelt, z. B. in ein 8-Bit-Signal bei einer gewissen Abtastrate. Aufeinander folgende Digitalsignale können mit einer hohen Zuverlässigkeit verarbeitet werden, auf eine Weise, die im wesentlichen durch den DSP-Schaltkreis hardwaregesteuert ist. Vor kurzem ist die DSP-Technologie so weit fortgeschritten, daß sie die Möglichkeit eines Niederstrom-Chips bietet, welcher in einem implantierbaren Herzschrittmacher verwendet werden kann, um eine merkliche Fähigkeit zur Verarbeitung wahrgenommener Signale zu bieten.

Die Verwendung eines DSP-Chips für implantierbare Herzschrittmacher führt dazu, daß eine erhöhte Fähigkeit zur Verarbeitung wahrgenommener Signale verfügbar ist, um so eine genauere Klassifikation des Signals zu ermöglichen. Eine solche DSP-Verarbeitung zusammen mit einem Mikroprozessor und einem geeigneten Signalklassifikationsalgorithmus bietet ein leistungsstarkes Werkzeug zum akkuraten Wahrnehmen und Klassifizieren herzinterner Signale. Zusätzlich zu dieser aus Hardware und Software kombinierten Fähigkeit existiert ein Bedarf, einen optimalen Entscheidungsalgorithmus für die Verwendung der DSP- erzeugten Signalparameter zu schaffen, um so wahrgenommene, herzinterne Signale akkurat und zuverlässig zu klassifizieren.

Darüber hinaus können DSP-erzeugte Signalparameter auch verwendet werden, um den Status des menschlichen Herzens zu bewerten und zu überwachen und Veränderungen, wie z. B. das Einsetzen oder die Gegenwart einer Ischämie, eines Herzversagens und anderer Herzkrankheiten, wahrzunehmen. Siehe z. B. das US- Patent 5,511,553 mit dem Titel "Device-System and Method for Monitoring Multiple Physiological Parameters Continuously and Simultaneously" von Segalowitz, das US-Patent 5,694,943 mit dem Titel "Method and Apparatus for Automatic, Adaptive, Active Facilitation to Access Myocardial Electrical Instability" von Brewer et al. und das US-Patent 5,555,888 mit dem Titel "Method and Apparatus for Automatic, Adaptive, Active Facilitation to Access Myocardial Electrical Instability" auch von Brewer et al.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der Erfindung, einen implantierbaren Schrittmacher mit einer kombinierten DSP-Mikroprozessor-Fähigkeit zu schaffen für ein zuverlässiges Verarbeiten und Klassifizieren herzinterner Signale, um so den Herzschrittmacher mit zuverlässigen Daten über Herz-Ereignisse zu versorgen. Es ist ein weiteres Ziel, eine optimale Kombination aus DSP-Verarbeitung zum Erzeugen von Signalparametern und Software zum Analysieren der über DSP erzeugten Signalparameter zu verwenden, um so zuverlässige Signalklassifikationen zu vollführen.

In Übereinstimmung mit diesen Zielen wird ein implantierbares Schrittmachersystem angegeben, mit einem Schrittmacher und einer Leitung, wobei die Leitung dazu dient, erzeugte Schrittmacher-Pulse an das Herz des Patienten abzugeben und wahrgenommene herzinterne Signale aufzunehmen und an den Schrittmacher zu übertragen. Der Schrittmacher weist einen, vorzugsweise auf einem DSP-Chip angeordneten, DSP-Schaltkreis auf, zum Empfangen der wahrgenommenen Herzsignale, Digitalisieren derselben und Ableiten eines vorbestimmten Satz von Parametern, mit denen eine Signalklassifikation durchgeführt wird, für jedes der wahrgenommenen Signale. Die Signalparameter werden an einen Mikroprozessor gegeben, der einen Klassifizierungsalgorithmus zum Analysieren der Parameter und Fällen einer Klassifizierungsentscheidung enthält.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestimmt der DSP-Schaltkreis bis zu neun Parameter für jedes analysierte Signal, wobei jeder Parameter eine vorbestimmte Eigenschaft des Signals repräsentiert. Der DSP-Schaltkreis filtert ununterbrochen die eingehenden Signale und erzeugt aus dem gefilterten Signal die Anstiegsgeschwindigkeit bzw. die Steilheit des Signals, und er vergleicht jedes der gefilterten und der Steilheitssignale jeweils mit einem eigenen vorbestimmten positiven und negativen Schwellwert. Ein über einen vorbestimmten Zeitgrenzwert, z. B. 50 ms, andauerndes Wahrnehmungsfenster wird mit dem ersten Durchgang durch einen Schwellwert gestartet, und ein Signal gilt nur dann als wahrgenommen, wenn es innerhalb des Wahrnehmungsfensters einen Schwellwert für ein gefiltertes Signal und einen Schwellwert für die Steilheit kreuzt. Immer wenn ein Treffer-Signal auftritt, bemißt die DSP-Logik ein Analyse-Fenster von vorbestimmter Dauer, z. B. 70 ms. Das Analyse-Fenster kann am Ende des ersten Schwellwert-Durchgangs, zum Zeitpunkt einer "Wahrnehmung" oder zu einem softwareerzeugten Zeitpunkt, der unter der Steuerung des Prozessors erzeugt worden ist, begonnen werden. Für jedes der gefilterten Signale und der Steilheitssignale wird während des Analysefensters ein maximaler und ein minimaler Wert ermittelt, und ein Zeitintervall von der Wahrnehmung des Signals bis zu dem maximalen bzw. dem minimalen Wert für jedes dieser Signale wird ermittelt. Zudem wird eine Signal-Fensterlänge vom ersten Durchgang eines der vier Schwellwerte bis zu dem letzten derartigen Durchgang während des Analysefensters ermittelt, was einen neunten Parameter ergibt.

Ein eigener DSP-Kanal wird zum Wahrnehmen eines jeden jeweiligen Signaltyps verwendet und zum Erzeugen von zu einem solchen Signal korrespondierenden Parametern. Die Parameter aus jedem Kanal werden über einen Datenbus zu einem Mikroprozessor übertragen, welcher softwaregesteuert ist, um jedes wahrgenommene Signal in Abhängigkeit von zwei oder mehr der DSP-erzeugten Parametern zu klassifizieren. Die Software beinhaltet für jeden DSP-Kanal einen Klassifizierungsalgorithmus, und jeder Algorithmus ist programmierbar, so daß die Klassifikation für den Patienten für jeden Signaltyp optimiert werden kann.

Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, innerhalb eines elektronischen Speichers eines implantierbaren medizinischen Gerätes die von einer oder mehrerer DSPs der vorliegenden Erfindung erzeugten Wellenparameter zu speichern, so daß mit der Zeit auftretende Veränderungen bezüglich der Eigenschaften der Wellenparameter, die mit einem bestimmten Signal oder einer Welle zusammenhängen, erkannt werden können und daß, wenn angezeigt, darauf reagiert werden kann, bspw. durch Triggern des Erfassens diagnostischer Daten, Warnen oder Alarmieren eines Patienten oder eines Arztes über das Einsetzen bzw. die Entwicklung eines unerwünschten Zustandes des Herzens, Bereitstellen einer herzinternen Cardioversions-, Schrittmacher- oder Defibrillationsbehandlung oder Verabreichen einer geeigneten medikamentösen oder Gentherapie.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Hauptbestandteile eines implantierbaren Schrittmachers gemäß dieser Erfindung zeigt und die Position eines DSP-Chips und eines Mikroprozessors in einem Gesamtschema der Verarbeitung wahrgenommener Signale darstellt.

Fig. 2A zeigt ein Blockdiagramm, welches die primären funktionalen und strukturellen Komponenten eines DSP Kanals in Übereinstimmung mit dieser Erfindung darstellt.

Fig. 2B zeigt ein Blockdiagramm, welches die DSP Komponenten zum Erzeugen eines Wahrnehmungssignals darstellt.

Fig. 2C zeigt ein Blockdiagramm, welches DSP Komponenten zum Sammeln der Analysedaten darstellt.

Fig. 3A zeigt einen Satz von Kurven, die ein stichprobenartig erfaßtes und gefiltertes Signal, ein von dem gefilterten Signal abgeleitetes Steilheitssignal und die Bestimmung eines Wahrnehmungsfensters und eines Wahrnehmungsmarkers darstellen:

Fig. 3B zeigt einen ähnlichen Satz von Kurven, die das Analyse-Fenster und die Parameter zeigen, die zur Klassifizierung eines Ereignisses erhalten wurden.

Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Flußdiagramm, welches mehrere Kanäle des DSP- Chips zeigt, wobei jeder in Kombination mit einem jeweiligen Signal- Klassifizierungsalgorithmus arbeitet, und welches die primären Schritte beim Wahrnehmen, Klassifizieren und Verwenden herzinterner Signale in Übereinstimmung mit dieser Erfindung darstellt.

Fig. 5A zeigt eine Reihe von Kurven, die ein Herzvorhofsignal zeigen, wie es in digitale Form umgewandelt ist, das gefilterte Signal, die Steilheit des gefilterten Signals und Marker, die anzeigen, wann ein Signal wahrgenommen wurde, und das Ende des Analyse-Fensters anzeigen.

Fig. 5B zeigt einen Plot der minimalen und maximalen Werte der gefilterten Signale für mehrere aus einem Herzvorhof-Kanal erhaltene Signale.

Fig. 5C zeigt einen Plot der minimalen und maximalen Werte des Steilheitssignals für dieselben Signale, wie sie in Fig. 5B dargestellt sind.

Fig. 5D zeigt ein Flußdiagramm, welches einen Algorithmus zum Unterscheiden zwischen P-Wellen und FFRWs zeigt, wie er beim Bearbeiten der in den Fig. 5B und 5C dargestellten Parameter-Daten verwendet wird.

Fig. 6 zeigt einen Plot von Daten, der Steilheitsminima und -maxima darstellt, die Kriterien für das Klassifizieren von Herzvorhof-Signalen, wie z. B. FFRW's, rückläufigen P-Wellen, sinusförmigen P-Wellen und Schrittmacherartefakten, aufzeigt.

Fig. 7A zeigt einen Plot von Daten gefilterter Signale aus einem Ventrikel, welcher Kriterien zum Unterscheiden von PVC's von normal durchgeleiteten R- Wellen darstellt.

Fig. 7B zeigt einen Plot von Steilheitsdaten aus einem Ventrikel, welcher Unterschiede zwischen PVC's und normal durchgeleiteten R-Wellen aufzeigt.

Fig. 7C zeigt ein Flußdiagramm, welches einen Algorithmus zum Unterscheiden von PVC's von durchgeleiteten R-Wellen anhand von durch die oben gezeigten Daten vorgeschlagenen Kriterien darstellt.

Fig. 8A zeigt ein Blockdiagramm, welches einen Schrittmacher in Übereinstimmung mit dieser Erfindung zeigt, der kombipolare Wahrnehmung verwendet.

Fig. 8B zeigt einen Plot, der die von den kombipolaren Signalen abgeleiteten Steilheitsdaten darstellt.

Fig. 8C zeigt ein vereinfachtes Flußdiagramm, welches einen Algorithmus zum Unterscheiden von kombipolaren Signalen hinsichtlich P-Wellen und R- Wellen darstellt.

Fig. 9A zeigt einen Beispiel-Graph von Minimal- und Maximaldaten der Steilheit von FFRWs, die verwendet werden, um in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Veränderungen des Zustandes des Herzen eines Patienten wahrzunehmen.

Fig. 9B zeigt einen Graph der zeitlichen Veränderung von Wellenparameterdaten, wobei die Veränderung eines überwachten zu einem bestimmten Typ oder einer bestimmten Klassifikation eines in Übereinstimung mit einem oder mehreren DSP's der vorliegenden Erfindung bestimmten Herzsignals korrespondierenden Parameters oder eines solchen Parametersatzes über eine vorbestimmte Zeitspanne bzw. ein solches Zeitfenster verwendet wird, um das Vorhandensein oder Einsetzen eines vorbestimmten Zustandes des Herzen, wie z. B. Ischämie oder Herzversagen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu bestimmen.

Fig. 10 zeigt einen Graph der zeitlichen Veränderung von R-Wellen- Parameterdaten, wobei die Veränderung von in Übereinstimmung mit dem einen oder mehreren DSPs der vorliegenden Erfindung abgeleiteten R- Wellen-SLmin- und W-Parametern über eine vorbestimmte Zeitspanne bzw. ein solches Zeitfenster verwendet wird, um das Vorhandensein oder Einsetzen eines vorbestimmten Zustandes des Herzens, wie z. B. Ischämie oder Cardiomyopathie, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu bestimmen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort ist ein Funktions-Blockdiagramm eines implantierbaren Schrittmachers eines Typs gezeigt, mit dem die Erfindung ausgeführt werden kann. Es muß angemerkt werden, daß Fig. 1 für einen solchen Schrittmacher repräsentativ ist, und nicht hinsichtlich der tatsächlichen Architektur des Schrittmachers beschränkend ist. Sie wird zum Zwecke einer Diskussion des Datenflusses und insbesondere der Position eines DSP-Chips und eines Mikroprozessors für ein Wahrnehmen, Analysieren und Klassifizieren wahrgenommener, herzinterner Signale angeben. Demgemäß wird Fig. 1 nicht als beschränkend, sondern als beispielhaft in Bezug auf die Erfindung angesehen. Während die Erfindung als in einem Schrittmacher verwirklicht offenbahrt wird, ist sie ebenso gut für eine Einbindung in einen Cardioverter oder einen kombinierten Cardioverter-Schrittmacher, Cardioverter-Defibriliator-Schrittmacher etc. geeignet. Während die Erläuterung der Fig. 1 ein Einkammer- Herzkammerschrittmachersystem für eine Herzkammer annimmt, soll des weiteren verstanden werden, daß die Erfindung auf Zweikammer- und Mehrkammersysteme anwendbar ist, bspw. weist der DSP-Chip bei einer bevorzugten Zweikammer-Ausführungsform drei Kanäle auf, jeweils zum Verarbeiten von P-, R- bzw. T-Wellen-Signalen.

Die primären Elemente des in Fig. 1 dargestellten Gerätes sind der Mikroprozessor 30, der Nur-Lese-Speicher (ROM) 102, der RAM 32, ein digitaler Regler 34, der Ausgangsverstärker 35, der DSP-Schaltkreis 36 und eine Telemetrie- /Programmier-Einheit 38. Der Nur-Lese-Speicher 31 speichert die grundlegende Programmierung für das Gerät, inklusive der zum Festlegen der durch das Gerät zum Ableiten der verschiedenen Timing-Intervalle durchgeführten Berechnungen gesetzten primären Anweisungen. Der RAM 32 dient zum Speichern der Werte für variable Steuerparameter, wie z. B. eine programmierte Schrittmacher-Rate, Pulsweiten, Pulsamplituden und so weiter, welche durch einen Arzt in das Gerät einprogrammiert sind. Das Auslesen aus dem RAM 32 und dem ROM 31 wird über eine RD-Leitung 41 gesteuert. Das Beschreiben des RAM 32 wird über eine WR- Leitung gesteuert. Als Antwort auf ein Signal auf der RD-Leitung 41 werden der Inhalt des RAM 32 oder des ROM 31, bestimmt durch die dann anliegende Information auf dem Adressier-Bus 44, auf einen Daten-Bus 45 gegeben. Auf ähnliche Weise werden als Antwort auf ein Signal auf der WR-Leitung 41 Informationen auf dem Daten-Bus 45 an der durch die Information auf dem Adressier-Bus 44 spezifizierte Adresse in den RAM 32 geschrieben.

Der Regler 34 führt alle grundlegenden Timing- und Steuerfunktionen des beispielhaft angegebenen Schrittmachers durch. Der Regler 34 beinhaltet mindesten einen programmierbaren Timing-Zähler, z. B. ausgelöst auf durch Schrittmacher hervorgerufene oder wahrgenommene Herzkammerkontraktionen, zum späteren Beenden der Intervalle. Dieser Timing-Zähler wird verwendet, um die Ausstiegsintervalle für die Erzeugung eines Timings für Schrittmacher-Pulse, ebenso wie für das Timing der jeweiligen Dauer der Auflade- und Wiederauflade- Pulsabschnitte dreiphasiger Pulse zu bestimmen. Der Regler 34 triggert zu erzeugende und von der Ausgabestufe 35 abzugebende Ausgabepulse, und er erzeugt Unterbrechungen auf dem Steuer-Bus 46 zum zyklischen Erwecken des Mikroprozessors 30 aus seinem Schlafzustand, um es ihm zu ermöglichen, die erforderlichen Funktionen durchzuführen. Für eine Einkammer-Schrittmacher wird der Ausgabeschaltkreis 35 an Elektroden 50 und 51 angeschlossen, die sowohl zum Abgeben der Schrittmacher-Pulse als auch zum Wahrnehmen von Herzsignalen verwendet werden. Die Elektrode 50 wird typischerweise an dem fernen Spitzenende einer Endocardial-Leitung 50L angeordnet und wird für ein Herzkammer-Schrittmachen vorzugsweise in dem Apex des rechten Ventrikels angeordnet, zum Herzvorhof-Schrittmachen wird sie selbstverständlich im Atrium des Patienten plaziert. Die Elektrode 51 ist vorzugsweise eine Ringelektrode, wie sie bei einer bipolaren Leitung verwendet wird. Eine Elektrode 52 wird durch das Schrittmachergehäuse gebildet, welches als neutrale Elektrode bei ausgesuchtem unipolaren Schrittmacher- und/oder Wahrnehmungsbetrieb verwendet werden kann. Selbstverständlich werden bei einem Zweikammer- oder einem Mehrkammer-Schrittmachersystem zusätzliche Elektroden eingesetzt. Z. B. können von einer Leitung 60L getragene Elektroden 59, 60 zum Schrittmachen und Wahrnehmen im Herzvorhof verwendet werden, während die Elektroden 50, 51 in dem Ventrikel verwendet werden. Der Ausgabe-Schaltkreis 35 wird von dem Regler 34 über den Bus 54 gesteuert, um die Amplitude und die Pulsweite der abzugebenden Pulse festzulegen und zu bestimmen, welches Elektrodenpaar verwendet werden soll, um die Pulse abzugeben.

Herzsignale werden an einem gewünschten Elektrodenpaar wahrgenommen; bipolare und/oder unipolare Wahrnehmung kann verwendet werden. Für eine "kombipolare" Wahrnehmung werden eine unipolare Leitung im Atrium und eine unipolare Leitung im Ventrikel verwendet, bspw. werden die Signale an den Elektroden 50 und 59 aufgenommen. Die Wahrnehmungssignale werden in den DSP-Block 36 eingegeben, der eine zu den interessierenden Signalen korrespondierende Anzahl von Signalverarbeitungskanälen enthält. Bei einem Zweikammer-Schrittmacher bspw., der eine P-Wellenverarbeitung für eine Ratenregelung, Einfang-Detektion oder irgendeinen anderen Grund einbezieht, gibt es drei Kanäle jeweils für die Verarbeitung von P-, R-, und T-Wellen. Die aus der digitalen Signalverarbeitung resultierenden Daten werden für den Signal- Klassifizierungsablauf sowie jegliche anderen erforderlichen Berechnungen über den Bus 60 durch den Regler 34 und den Bus 46 an den Mikroprozessor 30 übertragen.

Eine externe Steuerung des implantierten Geräts wird über den Telemetrie- /Steuerblock 38 verwirklicht, der eine Kommunikation zwischen dem implantierten Gerät und einer externen Programmiereinheit (nicht dargestellt) ermöglicht. Typischerweise wird eine Funkkommunikation über eine Antenne 55 verwendet. Geeignete Telemetrie-/Programmiersysteme sind im Stand der Technik wohl bekannt; die vorliegende Erfindung kann mit irgendeinem herkömmlichen Telemetrie-/Programmier-Schaltkreis betrieben werden. Die von der Programmiereinheit in den Schrittmacher eintreffende Information wird über den Bus 56 an den Regler 34 gegeben. Auf ähnliche Weise werden Informationen zur Übertragung an die externe Programmiervorrichtung aus dem Schrittmacher über den Bus 56 an den Telemtrie-Block 38 gegeben. Die Klassifikationsalgorithmen zum Verarbeiten der von jedem DSP-Kanal erzeugten Parameter können auf bekannte Weise reprogrammiert werden, was für diese Erfindung von Bedeutung ist.

Es wird nun auf Fig. 2A Bezug genommen. Dort ist ein Diagramm gezeigt, welches die primären Komponenten eines DSP-Chips 36 darstellt. Dieser Chip ist mit einer Chip-Fläche von etwa 20 mm² gefertigt und zieht pro Kanal etwa 0,7-1,5 Mikroampere. Fig. 2A zeigt ein in einen DSP-Kanal eingegebenes Herzvorhof- (A) bzw. Herzammer-(V) Signal; es soll verstanden werden, daß so viele ähnliche Kanäle, wie gewünscht, für die Signalverarbeitung einzelner Signale vorgesehen sind. Das Signal wird, noch immer in analoger Form, zuerst durch einen Verstärker 62 geschickt, der eine Filtercharakteristik von etwa 0,7 bis 500 Hz aufweist. Das verstärkte Analogsignal wird zur Erzeugung eines digitalen Signals durch einen A/D-Wandler 64 gegeben. Die A/D-Umwandlung wird in geeigneter Weise durch einen Delta-Sigma-Modulator durchgeführt, wie in Fig. 2B gezeigt, gefolgt von einem Dezimator, um typischerweise 8-Bit Bytes in Intervallen von 1,6 ms zu erhalten. Das Digitalsignal aus Block 64 wird auf ein digitales Filter 65 gegeben, welches in geeigneter Weise ein digitales Bandpaß-Filter mit einer Charakteristik zum Auslöschen niederfrequenter Signalanteile und des Versatzes (offset) des Wandlers und zum Herausnehmen hochfrequenter Artefakte ist. Der Ausgang des Blocks 65, in Fig. 3A als SIG bezeichnet, wird an den Wahrnehmungsblock 66 angeschlossen. Der Wahrnehmungsblock 66 ermittelt die Anstiegsgeschwindigkeit bzw. Steilheit des Signals, nachfolgend auch als SL-Signal bezeichnet, und vergleicht dann sowohl die SIG- als auch die SL-Signale mit positiven und negativen Schwellwert-Spannungen, um ein "Wahrnehmungssignal" abzuleiten.

Wie in Fig. 2B genauer zu erkennen ist, wird die Ausgabe des Digitalfilters 65 bei einem Ausführungsbeispiel an eine Reihe von drei Registern angeschlossen, wobei die Register 81, 82 sowie 83 sind kaskadenartig angeordnet sind, so daß bei jedem Abtastvorgang das in Register 1 befindliche digitale Signal in das Register 2 weitergereicht wird und das in Register 2 befindliche digitale Signal in das Register 3 weitergegeben wird. Bei dem Differenz-Schaltkreis 84 wird dann die Differenz ermittelt, indem die Differenz zwischen entweder Register 1 - welches das SIG-Signal hält - und Register 2 oder dem Register 1 und dem Register 3 genommen wird. Bei Block 85 wird das SIG-Signal mit einem positiven Spannungsschwellwert verglichen, und bei Block 86 wird das SIG-Signal mit einem negativen Schwellwertsignal verglichen. Sobald das SIG eine der beiden Schwellwerte übersteigt, wird eine Ausgabe durch ein ODER-Gatter 89 gegeben und triggert die Erzeugung eines Fenster-Signals von einer Dauer von 50 ms, wie es bei Block 90 gezeigt ist. Gleichermaßen wird die Differenz bzw. das SL-Signal von Block 84 bei 87 mit einem positiven Schwellwert verglichen und bei 88 mit einem negativen Schwellwert, und, wenn einer der Schwellwerte überschritten wird, wird ein Signal durch ein ODER-Gatter 91 an einen Fenster-Schaltkreis 92 gegeben. Sobald ein erstes Signal entweder durch das ODER-Gatter 89 oder das ODER-Gatter 91 geht und innerhalb von 50 ms ein Signal durch das andere ODER-Gatter folgt, erzeugt ein UND-Schaltkreis 93 eine Ausgabe, welche bei 94 als ein wahrgenommenes Ereignis erkannt wird.

Es wird nun auf Fig. 3A Bezug genommen. Dort zeigt die obere Kurve das gefilterte Signal (SIG), und das untere Signal zeigt eine zugehöriges Steilheits- (SL-)Signal, welches zu einem Ereignis korrespondiert, welches wahrgenommen und klassifiziert werden soll. Für jedes Signal sind positive und negative Schwellwerte dargestellt, d. h. SIG TH+, SIG TH-, SL TH+ sowie SL TH-. Es ist zu erkennen, daß bei diesem Beispiel das SIG-Signal zuerst die positive Schwelle quert und ein oder zwei Abtastungen später das SL-Signal seine negative Schwelle quert. Das Fenster von 50 ms ist so dargestellt, daß es von dem Ereignis, des ersten Schwellendurchganges an abläuft. Die Identifizierung eines Wahrnehmungsereignisses ist durch eine Wahrnehmungsmarkierung auf der untenliegenden Linie dargestellt, in Übereinstimmung mit dem Zeitpunkt, zu dem beide Signale eine ihrer Schwellen durchquert haben.

Es wird nun auf Fig. 2C Bezug genommen. Dort ist ein Blockdiagramm eines veranschaulichenden Schaltkreises gezeigt, der zu dem mit "Formanalyse" betitelten Block 68 aus Fig. 2A korrespondiert. Dieser Block kommt dann zum Einsatz, wenn der DSP-Schaltkreis während des Analyse-Fensters von 70 ms arbeitet, um aus dem betrachteten Signal Parameter zu gewinnen, welche Parameter in Fig. 3B gezeigt sind. Wenn das Analyse-Fenster aktiv ist, werden die SIG- und SL-Werte bearbeitet, um die Signalparameter zu erhalten, die in Fig. 3B gezeigt sind. Es wird zunächst auf das gefilterte Signal Bezug genommen, wie es in Fig. 3B gezeigt ist, für dieses Signal werden sowohl der maximale als auch der minimale Wert des SIG während des Analyse-Fensters ermittelt; der positive Wert ist als SIGmax und der negative Wert als SIGmin bezeichnet. Die Zeitspanne von der Wahrnehmung bis SIGmax ist als SIG Dmax (oder eine zu einem Maximalwert des Signals korrespondierende Verzögerungszeit) bezeichnet; und die Zeitspanne von der Wahrnehmung bis SIGmin ist als SIG Dmin (oder eine zu einem Minimalwert des Signals korrespondierende Verzögerungszeit) bezeichnet. Gleichermaßen werden mit Bezug auf die SL-Kurve Werte für SLmax und SLmin bestimmt, und die Zeitspanne von der Wahrnehmung bis zu jedem der Werte wird aufgefunden, bezeichnet als SL Dmax und SL Dmin. Zudem wird die Zeitspanne von einem ersten Durchgang durch einen Schwellwert bis zu einem letzten Schwellwert bestimmt und mit W bezeichnet; bei diesem Beispiel erstreckt sich W von dem ersten Durchgang des SIG durch die positive Schwelle bis zu dem letzten Durchgang des SIG durch die positive SIG-Schwelle. Der Parameter "W" kann als einen Meßwert für die "Weite" des ermittelten Signals angebend angesehen werden.

Es wird nun nochmals auf den dargestellten Schaltkreis aus Fig. 2C Bezug genommen. Dort wird das Analyse-Fenster durch das erste Auftreten eines Durchgangs des Ereignis-Signals durch einen der vier Schwellwerte ausgelöst. Somit werden die Eingaben aus den Vergleichsgliedern 85 bis 88, wie in Fig. 2B zu erkennen, durch den ODER-Schaltkreis 95 geleitet, und das erste durchgeleitete Signal löst die Erzeugung eines Fenster-Signals bei Schaltkreis 96 aus. Das Analyse-Fenster-Signal wird verbunden, um die Vergleichsschaltkreise 97-SIG und 97-SL freizugeben. Der Schaltkreis 97-SIG vergleicht das SIG-Signal aus Block 65 mit den aktuellen Werten der MINIMAX-Register 98-SIG, und der Schaltkreis 97-SL vergleicht das SL-Signal aus Block 84 mit den aktuellen Werten der MIN/MAX-Register 98-SL.

Der 8-Register-Satz, 98-SIG und 98-SL wird bei einem Start des Analyse-Fensters zurückgesetzt. Bei jeder Signalabtastung werden die SIG- und SL-Abtastungen getrennt voneinander mit vier jeweiligen Registern verglichen, welche zu den jeweiligen vier Parametern der Signale korrespondieren, wie sie in Fig. 3B gezeigt sind, und neue Parameterwerte werden in die zugehörigen Register geschrieben. Folglich gilt:
WENN SIG < SIGmin, DANN SIG → SIGmin, UND D → SIG Dmin;
WENN SIG < SIGmax, DANN SIG → SIGmax, UND D → SIG Dmax;
WENN SL < SLmin, DANN SL → SLmin, UND D → SL Dmin;
WENN SL < SLmax, DANN SL → SLmax, UND D → SL Dmax.

Zudem wird W als die Zeitspanne von dem ersten Durchgang durch einen Schwellwert bis zu dem letzten Durchgang durch einen Schwellwert aufgezeichnet.

Folglich werden die Parameter durch die DSP-Schaltkreis-Form aufgrund eines durchgehenden Bearbeitens eines jeden Dantenbytes von dem Zeitpunkt des ersten Durchgang durch einen Schwellwert bis zum Ende des Analysefensters gewonnen. Die Parameter werden auf den Datenbus 60 gegeben, der direkt durchverbunden ist, auf den Bus 46 bis zum Mikroprozessor 30. Man beachte, daß die Ausgabe eines jeden der Blöcke 64, 65, 66 und 68 über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 70 mit einem Bus 72 verbunden ist, der entweder an den Datenbus 60 oder an die Programm-Register 75 angeschlossen werden kann. Die Register sind mit den Blöcken 62, 64, 64, 66 und 68 verbunden und erfüllen eine Reihe von Zwecken, wie z. B. das Programmieren der Verstärker- Empfindlichkeit, Programmieren der Niveaus für die Schwellwerte des Wahrnehmungsblocks etc.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Dort ist ein Flußdiagramm gezeigt, welches einen Gesamtüberblick über die in einem Schrittmachersystem gemäß dieser Erfindung durchgeführten Verarbeitungsvorgänge gibt. Wie bei Block 100 dargestellt ist, wird ein eingehendes analoges Signal, welches im Herzvorhof wahrgenommen wurde, in den A-Kanal des DSP-Chips eingegeben. Der A-Kanal ist mit zu den in dem Herzvorhof wahrgenommenen Signalen korrespondierenden Schwellwerten programmiert. Das empfangene Signal wird, wie oben ausgeführt bearbeitet, es wird nämlich verstärkt, von analog nach digital konvertiert, digital gefiltert, das Steilheitssignal wird bestimmt, ein Wahrnehmungssignal wird bestimmt, wenn ein Signal tatsächlich vorliegt, und die Formanalyse wird durchgeführt, um die Parameter zu bestimmen, z. B. bis zu neuen Parameter, wie oben beschrieben. Auf diese DSP-Operationen folgend werden ein Wahrnehmungssignal und die Parameter an den Mikroprozessor 30 gesendet, wie bei Block 101 gezeigt. Wenn das Signal aus dem Ventrikel stammt, wird es auf den R-Kanal (102) des DSP-Chips gegeben und auch auf den T-Kanal (104). Der R-Kanal ist mit auf R-Wellen abgestimmten Schwellwerten programmiert und führt die gleichen DSP-Funktionen aus, wie der A-Kanal; das resultierende Wahrnehmungssignal und die Parameter werden an den Mikroprozessor gesendet, wie bei Block 103 gezeigt. Der T-Kanal wird mit zu T-Wellen korrespondierenden Schwellwerten programmiert, und erfüllt auf ähnliche Weise die Funktionen, wie in Fig. 2A gezeigt, und sendet anschließend Daten an den Mikroprozessor, wie bei 105 gezeigt. Der Mikroprozessor bestimmt den Kanal, von dem die Daten gesendet worden sind, bei 107 und 110, und wählt den entsprechenden Algorithmus zur Signalklassifikation aus. Für ein Signal aus dem A-Kanal werden die Daten mit einem Herzvorhof-Signal-Algorithmus bearbeitet, wie bei 108 gezeigt; für ein Signal aus dem R-Kanal werden die Daten mit einem R-Wellen-Signal-Algorithmus 111 bearbeitet; und für ein Signal aus dem T-Kanal wird das Signal durch einen T-Wellen-Algorithmus 112 bearbeitet. Auf eine Signalklassifikation aus irgend einem der Kanäle folgend schreitet der Mikroprozessor fort mit der angemessenen Ereignis-Handhabung bei 114, d. h. vorbestimmte logische Schritte folgen auf jede Erfassung eines jeweiligen Signaltyps. Siehe bspw. das US-Patent 5,782,887, ausgegeben am 21. Juli 1998, welches durch Verweis hierin eingebunden ist und Beispiele für V-Wahrnehmung, A-Wahrnehmung und T-Ereignis-Handhabung gibt.

Es ist wichtig anzumerken, daß jeder Mikroprozessor-Klassifikationsalgorithmus programmierbar ist. Für einen gegebenen Kanal, der Herzvorhof bzw. Herzkammersignale prozessiert, kann irgendeine Kombination der neun Parameter verwendet werden, und sie werden relativ zueinander gewichtet. Folglich wird eine Flexibilität geschaffen, wobei der DSP-Chip sehr effizient die Daten der Signal-Parameter erhält, während der Software-Algorithmus für jeden der Kanäle optimal programmiert wird, um die Berechnungen zum Ermitteln der Signalklassifikation durchzuführen.

Es wird nun auf Fig. 5A-5D Bezug genommen. Dort ist die Arbeitsweise eines Kanals des DSP-Schaltkreises 36, z. B. des A-Kanals 100, wie in Fig. 4 gezeigt, beim Bereitstellen von Parametern eines Herzvorhofsignals gezeigt, um so FFRWs von P-Wellen zu unterscheiden. Fig. 5A zeigt eine Reihe von Kurven. Die obere Kurve repräsentiert ein unipolares, digitalisiertes Herzvorhof-Signal, welches P- Wellen- und FFRW-Abschnitte zeigt. Die zweite Kurve repräsentiert die Filterausgabe, bzw. das SIG-Signal, in Relation zu einer negativen Schwelle von 0,5 mV und einer positiven Schwelle von 0,5 mV und zeigt minimale und maximale Amplitudenpunkte. Die dritte Kurve ist die abgeleitete Steilheits-Kurve (SL) mit einer Darstellung einer negativen Schwelle von 0,5 mV und einer positiven Schwelle 0,5 mV. Im unteren Bereich des Wahrnehmungssignals sind das 50 ms Wahrnehmungsfenster und das 70 ms Analyse-Fenster gezeigt.

Fig. 5B ist ein Plot der Signale SIGmin und SIGmax, für mehrere prozessierte Signale. Hieraus wird erkannt, daß die meisten Signale einen SIGmin-Wert aufweisen, der unterhalb einer vorbestimmten horizontalen Linie liegt, d. h. unterhalb eines vorbestimmten Wertes für SIGmin, wie als K₀ gezeigt. In Fig. 5C sind Daten desselben Signals ausgedruckt, die SLmax mit SLmin vergleichen. In diesem Fall ist zu erkennen, daß die P-Wellen unterhalb einer als K₁ gezeigten horizontalen Linie liegen und rechts von einer vertikalen Linie K₂. Das bedeutet, daß Signale, die dieses Kriterien erfüllen, eine Charakteristik von P-Wellen erfüllen, wohingegen Signale, die nicht die Charakteristik von FFRWs aufweisen. Durch das Erfüllen der durch die Fig. 5B und 5C vorgegebenen Kriterien, können P-Wellen von FFRWs mit großer Zuverlässigkeit unterschieden werden. Dies wird in dem Flußdiagramm aus Fig. 5D gezeigt, welches durch den Mikroprozessor ausgeführt wird, z. B. bei Block 108 in Fig. 4. Bei 150 wird bestimmt, ob SIGmin kleiner als K₀ ist. Wenn dies der Fall ist, wird bei 151 das Flag gleich 1 gesetzt, was bedeutet, daß die Analyse des SIG-Signals alleine eine P-Welle vorschlägt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Flag bei 152 gleich 0 gesetzt, korrespondierend zu einer Anfangsanalyse einer FFRW. Bei 154 wird das SL-Signal mit den SL-Kriterien verglichen; wenn SLmax kleiner als K₁ ist, und SLmin größer als K₂ ist, dann wird das bei Block 155 das Signal als eine P-Welle klassifiziert. Wenn jedoch die Antwort bei 154 nein ist, geht die Routine zu 156 und inspiziert das Flag, um das Ergebnis der SIG-Analyse zurückzuholen. Wenn das Flag auf 0 gesetzt ist, zeigen sowohl das SIG- als auch das SL-Signal ein FFRW an, und bei 157 wird das Signal als ein FFRW klassifiziert. Wenn jedoch das Flag auf 1 gesetzt worden war, ist das Ergebnis unbestimmt, und bei 158 wird bestimmt, daß keine Ereignisklassifikation vorliegt.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen. Dort sind zu dem SL-Signal gehörige Daten gezeigt, die Kriterien für das Unterscheiden von FFRWs, zurücklaufenden P-Wellen, Sinus-P-Wellen und Schrittmacher-Artefakten vorschlagen. Demzufolge schlagen diese Daten, wenn die Größe von SLmin kleiner als 40 ist und SLmax kleiner als etwa 40 ist, eine Klassifikation als ein FFRW vor. Wenn die Größe von SLmin größer als 60 ist und SLmax größer als 20 jedoch kleiner als 60 ist, scheint das Signal eine zurücklaufende P-Welle zu sein. Wenn das Signal ein SLmin in einer Größenordnung von größer als 60 und kleiner als 100 und einen SLmax- Wert von größer als 60, jedoch kleiner als 100 aufweist, wird vorgeschlagen, daß es sich bei dem Signal um eine normale bzw. Sinus-P-Welle handelt. Und, wenn der SLmax-Wert größer als 100 ist, wird vorgeschlagen, das Signal als ein Schrittmacher-Artefakt zu klassifizieren. Demzufolge können für einen genaueren Klassifikationsalgorithmus als der aus Fig. 5D diese Kriterien eingebunden werden. Auch haben, obwohl in Fig. 6 nicht gezeigt, PACs üblicherweise Steilheits-Parameter, die sich von denen normaler Sinus-P-Wellen unterscheiden, so daß sie durch Verarbeiten einer ausgesuchten Kombination der neun verfügbaren Parameter unterschieden werden können.

Es wird nun auf Fig. 7A, 7B, 7C Bezug genommen. Dort ist die Verwendung der Erfindung zum Unterscheiden von PVCs von normal durchgeleiteten R-Wellen dargestellt. Fig. 7A zeigt Herzkammer-Signaldaten, wobei SIGmin gegen SIGmax aufgetragen ist, während Fig. 7B SLmin gegen SLmax aufträgt. Fig. 7A und 7B schlagen Kriterien zum Unterscheiden eines PVC von einer durchgeleiteten R- Welle vor, wobei die Kriterien in dem Algorithmus der Fig. 7C verwendet werden. Wie bei Block 120 und in Fig. 7A zu sehen ist, schlägt, wenn SIGmax größer ist als ein konstanter Wert X, dies die Möglichkeit eines PVC vor. Wenn der Vergleich positiv ausfällt, geht die Routine zurück zu Block 121 und vergleicht den Wert von SLmin mit der Konstanten Y. Wie in Fig. 7B zu sehen ist, schlägt, wenn SLmin größer als Y ist, dies wiederum ein PVC vor, und die Routine geht zurück zu Block 122 und klassifiziert das Ereignis als ein PVC. Zurück zu 120, wenn SIGmax weniger als X beträgt, geht die Routine zu Block 124 und setzt das R-Flag = 1.

Dann geht, wenn bei 121 gefunden wird, daß SLmin kleiner als Y ist, die Routine zu Block 125. Wenn das R-Flag bereit auf 1 gesetzt ist, bedeutet das, daß beide Kriterien für eine R-Welle vorliegen, und die Routine geht zu Block 126 und klassifiziert das Signal als eine R-Welle. Wenn die Antwort bei 125 nein lautet, schließt der Algorithmus bei 128, daß die Situation unbestimmt ist, und es erfolgt deshalb keine Klassifikation.

Es wird nun auf Fig. 8A, B und C Bezug genommen. Dort ist die Verwendung der kombinierten DSP- und Softwaretechniken dieser Erfindung bei einer Wahrnehmung bei kombipolaren Schrittmachern dargestellt. Wie in Fig. 8A gezeigt, bietet diese Anordnung im wesentlichen ein bipolares differentielles Wahrnehmen mittels einer unipolaren Herzvorhof-Leitung und einer unipolaren Herzkammer-Leitung. Von dieser Anordnung ist bekannt, daß sie die Vorteile des bipolaren Wahrnehmens und der unipolaren Leitungen kombiniert, indem sie weniger Überlagerungen mit äußerem Rauschen und ein verringertes Wahrnehmen von Myopotentialen, FFRWs und anderen Artefakten liefert. Die kombinierten Signale von der Herzvorhof- und der Herzkammer-Leitung werden in den Kanalblock 130 eingegeben, bezeichnet als P + R DSP Kanal. Zur selben Zeit wird das Signal aus der Herzkammer-Leitung in den R DSP Kanal 134 gegeben. Die kombinierten P + R Wahrnehmungs- und die Parameter-Signale werden aus dem Kanal 130 ausgegeben und durch einen P/R-Wahrnehmungsalgorithmus 132 bearbeitet, der das Signal als eine P-Welle oder eine R-Welle klassifiziert. Gleichermaßen werden die Wahrnehmungs- und Parameter-Signale aus dem R- Kanal 134 durch einen R-Wahrnehmungsalgorithmus 136 bearbeitet. Die durch einen der beide Algorithmen klassifizierten Signale werden zur Ereignis- Handhabung gesendet. In Fig. 8B wird gesehen, daß die P-Wellen durch die diagonale Linie, die die Summe der Größen von SLmin und SLmax darstellt, klar von den R-Wellen unterschieden werden können. Für diese Daten ist die Summe gleich 170, so daß für jedes Signal, bei dem die kombinierten Größen kleiner als 170 betragen, eine P-Welle angezeigt wird, wohingegen eine R-Welle angezeigt wird, wenn die kombinierten Größen größer als 170 sind. Wie bei Block 140 der Fig. 8C gezeigt, erhält der Algorithmus beim Analysieren eines wahrgenommenen Signals von dem P + R Kanal bei 140 zuerst die Summe der Größen der beiden Steilheitsparameter. Bei 142 wird festgestellt, ob diese Summe, als Y bezeichnet, größer als 170 ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Signal bei 144 als eine R-Welle klassifiziert; wenn nicht, wird es bei 146 als eine P- Welle klassifiziert. Es soll verstanden werden, daß, während Fig. 8C auf eine Analyse der Steilheitsparameter beschränkte logische Schritte zeigt, der Algorithmus zudem beliebige andere der Parameter, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, verwenden kann. Wo erkannt wird, daß ein Parametervergleich, so wie bspw. in Fig. 8C vorgeschlagen, mit hoher Zuverlässigkeit Voraussagen treffen kann, wird dies selbstverständlich stärker gewichtete als andere Vergleiche. Im allgemeinen können jedoch eines oder mehrer Kriterien auf Basis eines logischen UND bzw. ODER in dem Klassifikationsalgorithmus kombiniert werden.

Es wird nun auf Fig. 9A und 9B Bezug genommen. Dort werden weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei denen die Veränderung von mit einem speziellen Typ von intracardialen Wellen bzw. Ereignissen verbundenen Daten bzw. Parametern über die Zeit kontinuierlich überwacht, festgestellt und/oder aktualisiert werden, um bei der Feststellung des Einsetzens bzw. des Vorhandenseins eines Herzzustandes wie z. B. Ischämie, Herzversagen oder Cardiomyopathie zu helfen.

In Übereinstimmung mit einem solchen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können die relevanten überwachten, wahrgenommenen, festgestellten, und/oder aktualisierten Veränderungen mit der Zeit Signalamplituden, Signalminima, Signalmaxima, Signalgrößen, Signalsteilheiten, Signalweiten, Veränderungsraten eines der voranstehenden Werte, Kombinationen irgendwelcher der voranstehenden Werte, Wellenparameter und Kombinationen von mit irgendeinem der voranstehenden Werte verbundene Wellenparametern sein. Wenn bspw. der überwachte, zu einem bestimmten Typ einer Herz-Welle bzw. eines Herz-Ereignisses korrespondierende Parameter einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, einem solchen gleich wird oder unter einen solchen abfällt oder wenn sich für den überwachten, zu einem bestimmten Typ einer Herz-Welle bzw. eines Herz-Ereignisses korrespondierenden Parametersatz in einer vorbestimmten Weise dessen Eigenschaften ändern oder wenn die Veränderungsrate einer der vorgenannten Größen einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, einem solchen gleich wird oder unter einen solchen abfällt oder sich auf eine vorbestimmte Weise verändert, dann kann das Einsetzen bzw. die Entwicklung einer Ischämie, eines Herzversagens oder einer Cardiomyopathie wahrgenommen bzw. angezeigt worden sein bzw. wird dieses wahrgenommen bzw. angezeigt.

Ein Beispiel einer derartigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun eingehender beschrieben, wobei weiterhin auf Fig. 9A Bezug genommen wird. Es wurde gefunden, daß die mit intracardialen Fernfeld-R-Wellen (FFRWs) verbundenen Eigenschaften und Wellenparameter sich bei einigen Patienten verändern, wenn das zunächst ausreichend bzw. auf gesunde Weise mit Sauerstoff versorgte Myocardium sauerstoffarm bzw. ischämisch wird bzw. wenn ein weniger stark ischämisches Myocardium stärker ischämisch wird. Genauer gesagt, es wurde entdeckt, daß die Eigenschaften der Wellenparameter intracardialer FFRWs, wie z. B. Weite, Steilheit, Amplitude und/oder Größe und/oder die Veränderungsrate der Weite, Steilheit, Amplitude und/oder Größe, sich bei einigen Patienten verändern, wenn das ausreichend bzw. auf gesunde Weise mit Sauerstoff versorgte Myocardium sauerstoffarm bzw. ischämisch wird bzw. wenn das weniger stark ischämische Myocardium stärker ischämisch wird, oder wenn das weniger stark cardiomyopathische Myocardium stärker cardiomyopathisch wird.

Darüber hinaus können anfangs bei einem Patienten, von dem bekannt ist, daß er ein nicht-ischämisches bzw. nicht-cardiomyopathisches Herz hat, gewonnene intracardiale IEGMs dadurch gekennzeichnet werden, daß sie FFRWs aufweisen, die, wenn sie den DSP-Schritten der vorliegenden Erfindung unterworfen werden, zu SLmax vs. SLmin und/oder SIGmax vs. SIGmin Parametern führen, die in einen bestimmten Bereich der oben ausführlich erläuterten min Steilheit vs. max Steilheit Plots und/oder min. Filter (SIGmin) vs. max. Filter (SIGmax) Plots fallen.

Durch Beispiel und Erläuterung und unter weitergehender Bezugnahme auf Fig. 9A soll angenommen werden, daß für einen hypothetischen Patienten mit einem ausreichend gesund mit Sauerstoff versorgten Myocardium durch einen Arzt oder mittels einer geeigneten, in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung konstruierten und angewendeten Software/Hardware-Kombination gefunden wurde, daß er FFRWs mit min Steilheits- und max Steilheits- Wellenparameter entsprechend denen aufweist, die in die in Fig. 9A gezeigten, unterbrochenen Grenzlinien der Region I fallen. Es soll weiter angenommen werden, daß der Arzt oder die Software-Routine weiterhin den in Fig. 9 zwischen den mit "Region I" und "Region II" bezeichneten unterbrochenen Linien gezeigten Bereich als eine "Pufferzone" erkannt hat, in der min Steilheits- und max Steilheits- Wellenparameter zu einem Zustand des Myocardiums korrespondieren, der irgendwo zwischen einem ausreichend mit Sauerstoff versorgt Sein (d. h. Region I) und einem nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt Sein (d. h. Regionen III und IV, ausgenommen Regionen I und II) liegt. Das heißt: In die Regionen III und IV fallende Daten zeigen einen ischämischen Zustand des Myocardiums des Patienten an. Es soll weiter angenommen werden, daß die anfänglichen min Steilheits-/max Steilheits-FFRWs-Datenpunkte, wie sie in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erhalten, wahrgenommen und berechnet worden sind, in Region I fallen.

Es wird weiter auf Fig. 9A Bezug genommen. Mit der Zeit bewegen sich die erhaltenen und wahrgenommenen FFRW-Wellen und die damit zusammenhängenden Wellenparameter graduell zunächst in Region II und dann in die Regionen III bzw. IV. Die Veränderung der Region, in die die FFRW- Wellenparameter fallen, kann verwendet werden, um eine Warnung, ein Speichern erhaltener oder/oder wahrgenommener IEGM-Daten oder das Abgeben einer Therapie, über die unten näheres ausgeführt wird, zu triggern. Die Tatsache, daß ein Wellenparameter oder eine Folge von Wellenparametern, die bestimmte vorbestimmte Kriterien erfüllen, in einen bestimmten Bereich bzw. Abschnitt eines Graphen fallen, kann verwendet werden, derartige Warnungen, Datenspeicherungen oder Therapieabgaben zu triggern. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Eigenschaften von Wellenparametern ändern, kann auch herangezogen werden, um solche Warnungen, Speicherungen von Daten oder Therapien zu triggern. Z. B. kann die Warnung, das Datenspeichern oder die Therapieabgabe um so eher getriggert werden, je schneller die Veränderung bei einem mit einem bestimmten Herz-Ereignis verbundenen Wellenparameter auftritt.

Es wird im allgemeinen bevorzugt, daß ein Arzt die geeigneten Grenzen und Veränderungsraten für die Bereiche für die FFRW-Wellenparameter bestimmt bzw. festlegt, die bei einem bestimmten Patienten zu nicht-ischämischen und ischämischen Zuständen korrespondieren bzw. zu nicht cardiomyopathischen und cardiomyopathischen Zuständen. Alternativ kann ein Software-Programm im Speicher des Mikroprozessors bzw. der DSP der vorliegenden Erfindung gespeichert sein, um die FFRW-Parameter des Patienten mit denen zu vergleichen, die in gespeicherten Datentabellen für FFRW-Parameter festgehaltenen sind, die Werte für typische gesunde, nicht-ischämische bzw. nicht- cardiomyopathische Patienten repräsentieren, um dadurch zu bestimmen, ob die Daten für FFRW-Parameter eines bestimmten Patienten in die "gesunde" Region fallen oder nicht. Um die Auswirkungen von Fehlmessungen oder Rauschen zu verringern, kann ein fortlaufendes Mittel oder eine gemittelte gefilterte Version derartiger FFRW-Parameter in dem Mikroprozessor, dem Speicher und/oder der DSP der vorliegenden Erfindung fortlaufend erhalten bzw. aufgefrischt werden.

Für die vorliegende Erfindung ist es auch möglich, daß zum Zwecke des Wahrnehmens des Einsetzens oder des Entwickelns eines unerwünschten Zustandes des Herzens, wie z. B. Ischämie, Cardiomyopathie und/oder Herzversagen, nur ein Parameter eines gegebenen Typs einer Herzwelle bzw. eines Herzereignisses (wie z. B. die min Steilheit der FFRWs) als eine Funktion der Zeit überwacht wird. Ein solches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 9B gezeigt, wo maximale und minimale Schwellwerte für einen gegebenen Wellenparameter die obere und die untere Grenze bilden, die zu einem gesunden Herz bei einem gegebenen Patienten korrespondieren. Diese Schwellwerte können durch einen Arzt bestimmt werden, unter Zuhilfenahme der zuvor erwähnten Technik des Nachschauens in Tabellen oder mittels der Verwendung anderer geeigneter Techniken. Wenn der als eine Funktion der Zeit überwachte Wellenparameter gleich dem maximalen Schwellwert "max" wird oder diesen übersteigt, kann das Vorliegen eines ungesunden Zustandes des Herzen bei einem bestimmten Patienten angezeigt werden. Andererseits kann, wenn der als Funktion der Zeit überwachte Wellenparameter gleich dem minimalen Schwellwert "min" wird oder diesen unterschreitet, ebenfalls das Vorliegen eines ungesunden Zustandes des Herzens bei einem bestimmten Patienten angezeigt werden.

In Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und unabhängig davon, ob ein, zwei oder mehr mit einem gegebenen Typ von Herzwellen verbundene Parameter überwacht werden, kann, wenn die Grenzen der korrespondierend zu dem gegebenen Wellentyp akzeptierbaren Region überquert wurden oder die akzeptierbaren Schwellwerte eines solchen Wellentyps über- bzw. unterschritten wurden, ein Gerät der vorliegenden Erfindung getriggert werden, eine oder mehrere der folgenden Funktionen auszuführen: (a) akustisches oder sonstiges Alarmieren eines Patienten und/oder Arztes über die wahrgenommene Veränderung hinsichtlich der Funktion oder des Zustandes des Herzens des Patienten; (b) telemetrisches Kommunizieren der Veränderung des Zustandes oder der Funktion des Patienten an ein in der Nähe befindliches externes Kommunikationsgerät, ein Programmiergerät oder einen Computer, der dann wiederum vorprogrammiert sein kann, telefonisch, mittels Internet oder auf andere Weise ein Krankenhaus, einen Arzt oder einen medizinischen Notfalldienst über die wahrgenommene Veränderung der Herzfunktion oder des Herzzustandes des Patienten zu alarmieren; (c) Bereitstellen einer geeigneten Herzschrittmacher- Therapie, wie z. B. ein Antitachycardia-Schrittmachen, um den Zustand zu korrigieren; (d) Bereitstellen einer geeigneten Herz-Defibrillations-Therapie, um den Zustand zu korrigieren; (e) Bereitstellen einer geeigneten Cardioversions- Therapie, um den Zustand zu korrigieren; (f) Verabreichen einer vorbestimmten Menge einer Medikamenten- oder Gentherapie in den Blutkreislauf des Patienten oder in dessen Herzgewebe mittels einer implantierbaren Medikamentenpumpe, die ein Teil des Schrittmachers oder des Defibrillationsgerätes bzw. dessen zugehöriger elektrischer Stimulations- und/oder Wahrnehmungsleitungen bildet, an einem dieser Elementen befestigt ist, oder mit diesem in Kommunikation steht; (g) Aufnehmen ausführlicher diagnostischer Daten über eine vorbestimmte Zeitspanne für eine darauffolgende Verarbeitung und Analyse.

Man bemerke, daß bei der vorliegenden Erfindung der zum Diagnostizieren bzw. Wahrnehmen einer Veränderung bei der Herzfunktion bzw. dem -zustand berücksichtigte Wellentyp nicht auf FFRWs oder im Herzvorhofwahrgenommene Ereignisse beschränkt ist. So können viele andere Typen von intracardialen Wellen in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung klassifiziert werden, und sie können auch ununterbrochen auf eine ähnliche Weise, wie die oben in Bezug auf FFRWs beschriebene, überwacht werden, um eine Veränderung des Herzzustandes bzw. der Herzfunktion wahrzunehmen. Die maximale oder minimale Steilheit, die Weite, die maximale oder minimale Amplitude und/oder die maximale oder minimale Größe der R-Wellen, hervorgerufener Antwort-R-Wellen, QT-Wellen und/oder zu unterdrückten QT- Wellen korrespondierender Abschnitte von QT-Wellen können alle in der einen oder der anderen Art und Weise in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um bspw. Ischämie zu detektieren. Gemessene QT-Wellen-Zeiten und Veränderungen der T-Wellen-Polarität können bei noch weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auf ähnliche Weise verwendet werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können aus der linken oder der rechten Herzkammer stammende Ereignisse unter Verwendung einer geeigneten Ventrikel-Leitung wahrgenommen und dann verstärkt, gefiltert und in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung als R-Wellen, hervorgerufene R-Wellen, T-Wellen, hervorgerufene T-Wellen, Q-Wellen, hervorgerufene Q-Wellen, Herzkammer-Tachycardie, Kammerflimmern, wiedereintretende Herzkammer-Tachycardie und supraventrikuläre Tachycardie klassifiziert werden.

Bspw. werden bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer oder mehrerer der Herzkammern des Herzens gewonnene bzw. wahrgenommene R-Wellen bzw. hervorgerufene Antwort-R-Wellen verwendet, um das Einsetzen, das Entwickeln oder das Vorhandensein von Ischämie, Cardiomyopathie und/oder Herzversagen wahrzunehmen. Die Steilheit und/oder die Weite dieser R-Wellen bzw. hervorgerufenen Antwort-R-Wellen oder die Veränderung der Steilheit und/oder der Weite dieser R-Wellen bzw. der hervorgerufenen Antwort-R-Wellen können beim Beurteilen, ob ein ischämischer Zustand vorliegt oder nicht oder ob bzw. ob nicht ein Risiko besteht, daß sich ein solcher Zustand im Myocardium eines Patienten ausbildet, von besonderen Interesse sein. Dies liegt daran, daß die Durchleitungsgeschwindigkeit, mit der eine R-Welle oder eine hervorgerufene Antwort-R-Welle durch das Myocardium fortschreitet, sich auf das Einsetzen, die Entwicklung oder das Vorhandensein einer Ischämie, Cardiomyopathie und/oder eines Herzversagen hin verändert, typischerweise nimmt die Durchleitungsgeschwindigkeit durch einen solchen Zustand ab, und die Weite W der R-Welle oder der hervorgerufenen Antwort-R- Welle nimmt zu. Abhängig von dem gerade betrachteten Patienten kann jedoch eine solche Durchleitungsgeschwindigkeit ansteigen oder abnehmen, die Amplitude der R-Welle oder der hervorgerufenen Antwort-R-Welle kann größer oder kleiner werden oder die Weite der R-Welle oder der hervorgerufenen Antwort- R-Welle kann größer oder kleiner werden. Somit ist es in Übereinstimmung mit den meisten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Herzfunktion oder ein Herzzustand eines Patienten kontinuierlich überwacht werden soll, zu bevorzugen, ein bzw. eine Reihe von IEGMs von dem Patienten aufzunehmen, wenn der zu erfassende Zustand, bspw. Ischämie oder Cardiomyopathie, nicht vorliegt bzw. wenn die zu überwachende Funktion, z. B. die Erzeugung von normalen R-Wellen oder hervorgerufenen Antwort-R-Wellen in dem Herzvorhof normal verläuft.

Es wird nun auf Fig. 10 Bezug genommen. Dort ist ein normaler Graph der Veränderung der Weite der R-Wellen und der min Steilheits-Daten mit der Zeit gezeigt, wobei die Variation der in Übereinstimmung mit einem oder mehreren DSPs der vorliegenden Erfindung erhaltenen SLmin- und W-Parameter der R- Welle über eine vorbestimmte Zeitspanne bzw. ein solches Zeitfenster verwendet wird, um das Vorhandensein oder das Einsetzen eines vorbestimmten Herzzustands, wie z. B. Ischämie oder Cardiomyopathie, wahrzunehmen.

Beispielhaft und zur Erläuterung sowie unter fortdauernder Bezugnahme auf Fig. 10 soll angenommen werden, daß bei einem hypothetischen Patienten mit einem ausreichend gesund mit Sauerstoff versorgten Myocardium durch einen Arzt oder eine geeignete, in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaute und angewendete Software-/Hardware-Einrichtung erkannt wurde, daß er R-Wellen oder hervorgerufene Antwort-R-Wellen mit Signalweiten (W) und min Steilheits- (SLmin) Parametern aufweist, die denen entsprechen, die innerhalb der in Fig. 10 gezeigten, gestrichelten Linien der Region I liegen. Es soll weiter angenommen werden, daß der Arzt oder die Software-Routine weiterhin den in Fig. 10 zwischen den mit "Region I" und "Region II" bezeichneten unterbrochenen Linien liegenden Bereich als eine "Pufferzone" erkannt hat, in der W- und SLmin-Wellenparameter zu einem Zustand des Myocardiums korrespondieren, der irgendwo zwischen einem ausreichend mit Sauerstoff versorgt Sein (d. h. Region I) und einem nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt Sein (d. h. Regionen III und IV, ausgenommen Regionen I und II) liegt. Das heißt: in die Regionen III und IV fallende Daten zeigen einen ischämischen oder cardiomyopathischen Zustand an. Es soll weiter angenommen werden, daß die anfänglichen W- und SLmin-R-Wellen-Datenpunkte, wie sie in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erhalten, wahrgenommen und berechnet worden sind, in Region I fallen.

Es wird weiter auf Fig. 10 Bezug genommen. Mit der Zeit bewegen sich die erhaltenen und/oder wahrgenommenen R-Wellen und die damit zusammenhängenden Wellenparameter graduell zunächst in Region II und dann in die Regionen III bzw. IV. Die Veränderung der Region, in die die R- Wellenparameter fallen, oder die Zeitrate, unter der bestimmte Eigenschaften dieser Parameter sich verändern, kann verwendet werden, um eine Warnung, ein Speichern erhaltener und/oder wahrgenommener IEGM-Daten oder das Abgeben einer Therapie auf ähnliche Weise, wie oben im Zusammenhang mit den FFRW- Wellen beschrieben, zu triggern.

Es wird im allgemeinen bevorzugt, daß ein Arzt die geeigneten Grenzen und Veränderungsraten für die Bereiche für die R-Wellenparameter oder die hervorgerufenen Antwort-R-Wellenparameter bestimmt bzw. festlegt, die bei einem bestimmten Patienten zu nicht-ischämischen und ischämischen Zuständen korrespondieren bzw. zu nicht cardiomyopathischen und cardiomyopathischen Zuständen. Alternativ kann ein Software-Programm in dem Speicher des Mikroprozessors bzw. der DSP der vorliegenden Erfindung gespeichert sein, um die R-Wellenparameter oder die hervorgerufenen Antwort-R-Wellenparameter des Patienten mit denen zu vergleichen, die in gespeicherten Datentabellen für R- Wellenparameter bzw. hervorgerufene Antwort-R-Wellenparameter festgehaltenen sind, die Werte für typische gesunde, nicht-ischämische bzw. nicht- cardiomyopathische Patienten repräsentieren, um dadurch zu bestimmen, ob die Daten für R-Wellenparameter bzw. hervorgerufene Antwort-R-Wellenparameter eines bestimmten Patienten in die "gesunde" Region fallen oder nicht. Um die Auswirkungen von Fehlmessungen oder Rauschen zu verringern, kann ein fortlaufendes Mittel oder eine gemittelte gefilterte Version derartiger R- Wellenparameter in dem Mikroprozessor, dem Speicher und/oder der DSP der vorliegenden Erfindung fortlaufend erhalten bzw. aufgefrischt werden.

Für die vorliegende Erfindung ist es auch möglich, daß zum Zwecke des Wahrnehmens des Einsetzens oder des Entwickelns eines unerwünschten Zustandes des Herzens, wie z. B. Ischämie, Cardiomyopathie und/oder Herzversagen, nur ein Parameter eines gegebenen Typs einer Herzwelle bzw. eines Herzereignisses (wie z. B. die Weite der R-Wellen bzw. der hervorgerufenen Antwort-R-Wellen) als eine Funktion der Zeit überwacht wird.

Es ist für die vorliegende Erfindung weiterhin möglich, daß Sätze von Wellenparameterdaten zwei- oder dreidimensionalen digitalen Filterroutinen unterworfen werden können als ein weiteres Mittel zum Wahrnehmen des Einsetzens, des Entwickelns oder des Vorhandenseins eines unerwünschten Zustandes des Herzens bei einem Patienten. Bspw. können Sätze von Daten bezüglich der Weite (W) und der min Steilheit (SLmin) der R-Wellen und/oder der hervorgerufenen Antwort-R-Wellen dreidimensional gefiltert werden, bezogen auf die Signalweite, die minimale Steilheit des Signals und die Zeit, um eine Momentaufnahme des Zustandes des Herzen eines Patienten zu erhalten. Die Wellenparameterdaten der Weite und der minimalen Steilheit der R-Wellen, die sich mit einer eine bestimmte minimale Veränderungsrate übersteigenden Rate verändern, können bspw. unter Verwendung eines solchen dreidimensionalen Filterns markiert werden, um das Auslösen einer Warnung, das Abgeben einer Schrittmacher- oder Defibrillatorbehandlung oder das Abgeben einer Medikamenten- bzw. Genbehandlung hervorzurufen.

Ein Fachmann wird erkennen, daß die Signale gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Rechnergeräten, wie bspw. digitalen Signalprozessoren, Mikroprozessoren, Application Specific Integrated Circuits ("ASICs"), Controllern, Mikrocontrollern, Minicontrollern, Computern, Mikrocomputern, Minicomputern, Centralen Verarbeitungseinheiten (CPUs) und dergleichen, verarbeitet werden können.

Die voranstehend beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele dienen der Beschreibung der Ausführung der Erfindung. Es soll deshalb verstanden werden, daß andere dem Fachmann bekannte oder hierin offenbarte Hilfsmittel verwendet werden können, ohne von der Erfindung oder dem Umfang der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.

In den Ansprüchen sollen Mittel-plus-Funktions-Ausdrücke die hierin beschriebenen Strukturen abdecken, wie sie die aufgeführten Funktionen und deren Äquivalente erfüllen. Mittel-plus-Funktions-Ausdrücke in den Ansprüchen sollen nicht auf rein strukturelle Äquivalente beschränkt sein, sondern sollen auch alle Strukturen mit umfassen, die auf äquivalente Weise auf dem Gebiet der beanspruchten Kombination wirken.

Alle druckschriftlichen Veröffentlichungen und Patente, auf die oben Bezug genommen wurde, sind hiermit durch den Verweis hierin mit eingebunden, jedes in seiner jeweiligen Gesamtheit.

Claims (20)

1. Herzschrittmachersystem mit einem Schrittmacher und einen Leitungsmittel zum Verbinden des Schrittmachers mit dem Herz des Patienten, wobei der Schrittmacher ein Pulsmittel zum Erzeugen von Schrittmacherpulsen und ein Steuermittel zum Steuern des Betriebes des Schrittmachers aufweist, wobei das Leitungsmittel ein Elektrodenmittel zum Abgeben von Schrittmacherpulsen an das Herz eines Patienten und zum Erfassen von Herzsignalen aufweist, wobei der Schrittmacher ein DSP-Mittel zum Verstärken und Verarbeiten der von dem Elektrodenmittel erfaßten Herzsignale sowie Mittel zum Klassifizieren der erfaßten Herzsignale aufweist, wobei das DSP-Mittel mindestens einen DSP-Kanal aufweist, wobei das Schrittmachersystem folgendes aufweist:
ein Konversionsmittel zum Konvertieren der erfaßten und verstärkten Signale in digitale Signale;
ein digitales Filtermittel zum Filtern der konvertierten Signale, um gefilterte Signale bereitzustellen;
ein Steilheitsmittel zum Bearbeiten der gefilterten Signale, um Steilheitssignale bereitzustellen, die die Steifheit der gefilterten Signale wiedergeben;
ein Wahrnehmungsmittel zum Bestimmen aus den gefilterten Signalen und den Steiheitssignalen, immer wenn ein Herzereignis wahrgenommen wurde und zum Bestimmen der Wahrnehmungszeit jeder der Wahrnehmungen;
ein Analyse-Fenstermittel zum Starten eines Analysefensters von einer vorbestimmten Dauer, welches auf die Wahrnehmungszeit folgt;
ein Parametermittel zum Verarbeiten der gefilterten Signale und der Steilheitssignale während des Analysefensters und zum Erzeugen einer Vielzahl jeweiliger Parameter aus den Signalen;
ein Klassifikationsmittel zum Empfangen der Parameter von dem DSP- Mittel und zum Klassifizieren eines jeden Signals in Abhängigkeit von den Parametern; und
ein Überwachungsmittel zum Bestimmen und Wahrnehmen, ob jedes der wahrgenommenen Signale zu einem vorbestimmten Zustand des Herzens korrespondiert.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmacher ein aus der Gruppe, bestehend aus einem Digital Signal Processor ("DSP"), einem Mikroprozessor, einem Application Specific Integrated Circuits ("ASIC"), einem Controller, einem Mikrocontroller, einem Minicontroller, einem Computer, einem Mikrocomputer und einer Central Processing Unit (CPU), gewähltes Rechnergerät aufweist und daß das Klassifikationsmittel das Rechnergerät und einen Algorithmus zum Bearbeiten der Parameter enthält.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmittel ein Mittel zum Erfassen einer Vielzahl von jeweiligen intracardialen Signalen aufweist und daß das DSP-Mittel eine Vielzahl der Kanäle aufweist, wobei jeder der Kanäle zu jeweils einem der intracardialen Signale korrespondiert, und daß das Klassifikationsmittel eine Vielzahl jeweiliger programmierbarer Algorithmen zum Prozessieren der von jedem der Kanäle erzeugten Parameter aufweist.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konversionsmittel einen Delta-Sigma-Modulatorschaltkreis aufweist und daß das DSP-Mittel weiterhin ein Verbindungsmittel zum miteinander Verbinden des Konversionsmittels, des digitalen Filtermittels, des Steilheitsmittels, des Wahrnehmungsmittels und des Parametermittels aufweist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das, Parametermittel ein Mittel zum Ableiten von vier Parametern aus dem gefilterten Signal während jedes der Analysefenster und zum Ableiten von vier jeweiligen Parametern aus dem Steilheitssignal während jedes der Analysefenster aufweist und daß das Klassifikationsmittel ein Mittel zum Klassifizieren eines jeden erfaßten Signals in Abhängigkeit der vier Signalparameter und der vier Steilheitsparameter enthält.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Parametermittel weiterhin ein Mittel zum Erhalten einer Signallänge in Abhängigkeit von einem Vergleichen der gefilterten Signale und der Steilheitssignale mit vorbestimmten Schwellkriterien aufweist.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wahrnehmungsmittel ein Mittel zum Vergleichen der gefilterten Signale mit zumindest einem vorbestimmten Schwellwert sowie zum Vergleichen der Steilheitssignale mit zumindest einem weiteren vorbestimmten Schwellwert aufweist.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wahrnehmungsmittel ein Mittel zum Bestimmen, wenn innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls die Größe des gefilterten Signals den einen vorbestimmten Schwellwert überstiegen hat und die Größe des Steilheitssignals den anderen Schwellwert überschritten hat, aufweist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Parametermittel ein während des Analysefensters zum Bestimmen eines minimalen und eines maximalen Wertes für die gefilterten Signale und für die Steilheitssignale aktives Mittel aufweist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmittel ein Mittel zum Erfassen von Herzvorhof-Signalen aufweist und daß das Klassifikationsmittel ein Mittel zum Unterscheiden von mindestens einem Signal aus der aus P-Wellen, R-Wellen und FFRWs bestehenden Gruppe in Abhängigkeit von dem minimalen und dem maximalen Wert für die gefilterten Signale aufweist.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klassifikationsmittel ein Mittel zum Unterscheiden von P-Wellen von FFRW- Wellen in Abhängigkeit von der Summe der maximalen und minimalen Absolutwerte für die Steilheit während des Analysefensters enthält.

12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klassifikationsmittel gespeicherte Kriterien aufweist, die zurücklaufenden P- Wellen (retrograde P waves) betreffen, und daß es einen Software- Algorithmus zum Unterscheiden von zurücklaufenden P-Wellen von natürlichen, sinusförmigen P-Wellen durch Vergleichen der minimalen und maximalen Werte mit den Kriterien aufweist.

13. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klassifikationsmittel ein Mittel zum Unterscheiden voen mindestens zwei der nachfolgend aufgeführten Wellen aufweist: FFRWs, intrinsiche P-Wellen, hervorgerufene Antwort-P-Wellen, zurücklaufende P-Wellen, PACs, sinusförmige P-Wellen, hervorgerufene Antwort-R-Wellen sowie R-Wellen.

14. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmittel ein Mittel zum Erfassen von Herzkammer-Signalen aufweist und daß das Klassifizierungsmittel ein Mittel zum Klassifizieren von PVCs aufweist.

15. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein Mittel zum Triggern einer vorbestimmten Antwort des Schrittmachersystems in Antwort auf die Wahrnehmung des vorbestimmten Zustandes des Herzens aufweist.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Triggern einer vorbestimmten Antwort zum Betrieb mit einem Mittel zum Abgeben der vorbestimmten Antwort verbunden ist.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Abgeben der vorbestimmten Antwort aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: ein intracardials Gerät zum Abgeben einer Medikamententherapie, mindestens eine intracardiale Schrittmacher-Elektrode, mindestens eine intracardiale Defibrillator-Elektrode und ein intracardiales Gerät zum Abgeben einer Gen-Behandlung.

18. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Zustand des Herzen eine Ischämie oder Cardiomyopathie ist und daß das Überwachungs- und Wahrnehmungsmittel weiterhin ein Mittel zum Unterscheiden zwischen FFRWs oder R-Wellen, die zu einem ischämischen oder cardiomyopathischen Zustand des Herzen des Patienten korrespondieren, und FFRWs oder R-Wellen, die zu einem nicht- ischämischen oder nicht-cardiomyopathischen Zustand des Herzen des Patienten korrespondieren, aufweist.

19. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungs- und Wahrnehmungsmittel weiterhin ein Mittel zum Unterscheiden zwischen klassifizierten Signalen auf Basis von Wellenparametern aufweist.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Unterscheidungsmittel verwendeten Wellenparameter aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: eine positive Signalsteilheit, eine negative Signalsteilheit, eine positive Signalamplitude, eine negative Signalamplitude, zu maximalen Werten der Signale korrespondierende Verzögerungszeiten, zu minimalen Werten der Signale korrespondierende Verzögerungszeiten sowie jede beliebige Kombination der voranstehenden Parameter.