DE69409636T2

DE69409636T2 - Vorrichtung zum nachweis und zur behandlung von tachyarrhythmien

Info

Publication number: DE69409636T2
Application number: DE69409636T
Authority: DE
Inventors: Karel Nl-6226 Wv Maastricht Den Dulk
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2014-01-12
Also published as: WO1994019054A1; AU6229094A; EP0684858A1; US5383910A; CA2154579C; AU671011B2; DE69409636D1; EP0684858B1; CA2154579A1

Description

Die Erfindung betrifft automatische, implantierbare Vorrichtungen zum Erkennen und Unterscheiden zwischen Tachykardien (schnellen Herzrhythmen) zu Diagnosezwecken, oder um das Herz therapeutisch zu stimulieren. Die Erfindung betrifft spezieller Vorrichtungen, die den Rhythmus sowohl des Atriums als auch des Ventrikels analysieren, um zwischen Tachykardien zu unterscheiden, und sie haben die Fähigkeit, sowohl ventrikuläre als auch supraventrikuläre Tachyarrhythmien zu behandeln.
Der Artikel "Automatic Tachycardia Recognition" von R. Arzbaecher et al., PACE, Mai-Juni 1984, S. 541-547, offenbart einen Algorithmus, der in einer Mikroprozessor-gestützten, implantierbaren Vorrichtung implementiert ist und sowohl atriale als auch ventrikuläre Frequenzerfassung über gesonderte bipolare Zuleitungen verwendet, um die AA- und VA- oder die VV- und AV-Intervalle zu messen, um zwischen verschiedenen Tachykardietypen zu unterscheiden. Der Artikel von Arzbaecher et al. offenbart auch das Konzept der Verwendung eines einzelnen atrialen Zusatz-Stimulierimpulses zum Unterscheiden zwischen Sinustachykardie und 1: 1-paroxysmaler-Tachykardie.
Andere Vorschläge zum Verwenden atrialer und ventrikulärer Erfassung und eines Intervallvergleichs sind in "The Third Decade of Cardiac Pacing: Advances in Technology in Clinical Applications", Teil III, Kapitel 1, "Necessity of Signal Processing in Tachycardia Detection" von Furman et al. (herausgegeben von S. Barold und J. Mugica, Futura Publications, 1982, Seiten 265-274) und im US-Patent Nr. 4,860,749 für Lehmann dargelegt. In beiden Fällen werden atriale oder ventrikuläre Frequenzen oder Intervalle miteinander verglichen, um zwischen Sinus- und pathologischen Tachykardien zu unterscheiden.
Ein jüngerer Artikel, nämlich "MATIC - An Intracardiac Tachycardia Classification System" von Leong et al., PACE, Vol 15, September 1992, Seiten 1317-1331, offenbart ein automatisches Tachykardie-Analysesystem, das ein neurales Netzwerk zur Morphologieanalyse verwendet und gemessene AV- Intervalle mit gemessenen VV-Intervallen vergleicht, um Tachykardien zu klassifizieren, wobei 1:1-Entsprechung zwischen atrialen und ventrikulären Depolarisationen angezeigt wird.
In Zusammenhang mit einer automatischen, implantierbaren Vorrichtung zum Diagnostizieren oder zum Diagnostizieren und Behandeln von Tachyarrhythmien schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen einer Reentry-AV-Knoten-Tachykardie im Herz eines Patienten mit
- einer Einrichtung zur Wahrnehmung in Atrium und Ventrikel des Herzens des Patienten, um atrielle und ventrikuläre Depolarisationssignale zu erfassen,
- einer ersten Messeinrichtung zum Messen der Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Depolarisationssignalen in einer Herzkammer des Patienten,
- einer zweiten Messeinrichtung zum Messen der VA- und AV- Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden atriellen und ventrikulären Depolarisationssignalen, und
- einer Erfassungseinrichtung, die auf die Erfassung solcher Depolarisationssignale in einer Herzkammer des Patienten durch die erste Messeinrichtung anspricht, die eine ein Tachykardie-Frequenzkriterium überschreitende Frequenz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung außerdem auf die Erfassung solcher AV- und VA-Intervalle durch die zweite Messeinrichtung anspricht, die in einen ersten vorbestimmten Intervallbereich fallen, der wesentlich kleiner ist als die erwartete Dauer von AV-Intervallen, die in einer Sinus- oder sonstigen Tachykardie auftreten würden, um das Vorliegen einer Reentry-AV-Knoten Tachykardie dadurch zu erfassen, dass Depolarisationssignale mit einer über dem Tachykardie-Frequenzkriterium liegenden Frequenz in Verbindung mit einer Folge von ventrikulären Depolarisationssignalen erfasst werden, denen atrielle Depolarisationssignale vorausgehen oder folgen, die von den ven trikulären Depolarisationssignalen um gegenüber der erwarteten Dauer wesentlich kürzere AV- bzw. VA-Intervalle getrennt sind.
Wenn die ventrikuläre Frequenz (oder wahlweise die atriale Frequenz) das Vorliegen einer Tachykardie anzeigt, bestimmt die Vorrichtung, ob dicht beabstandete atriale oder ventrikuläre Depolarisationen, in irgendeiner Reihenfolge, sequentiell innerhalb einer Reihe von Herzzyklen auftreten. In Zusammenhang mit der Erfindung wird davon ausgegangen, dass atriale und ventrikuläre Depolarisationen Reentry-AV-Knoten- Tachykardie anzeigen, wenn sie innerhalb eines kurzen, definierten Zeitintervalls liegen, das kleiner ist, als es bei Sinustachykardie erwartet wird, mit Auftreten einer Frequenz, die den Kriterien für Tachykardieerkennung genügt. Dieses definierte Zeitintervall kann z.B. bis zu 500-100 ms betragen, wobei Intervalle von 50 ms oder weniger bevorzugt sind. Eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender, dicht beabstandeter atrialer und ventrikulärer Depolarisationen führt zur Diagnose einer Reentry-AV-Knoten Tachykardie.
Wenn eine Reentry-AV-Knoten-Tachykardie diagnostiziert wird, wird eine Therapie ausgegeben, die speziell dazu ausgebildet ist, eine derartige Arrhythmie zu beenden. Die bevorzugte Therapie zum Behandeln von Reentry-AV-Knoten-Tachykardie ist ein Stimulieren des Atriums unter Verwendung von Antitachykardie-Schrittmacherbetrieb in einem universellen Modus, wie es im Kapitel 16 von "Cardiac Arrhythmias", herausgegeben von Brugada et al., 1987, mit dem Titel "Antitachycardia pacing: Is there a Universal Pacing Mode to Terminate Supraventricular Tachycardia?", den Dulk et al., und im Artikel "Is there a Universal Antitachycardia Pacing Mode?", den Dulk et al., American Journal of Cardiology, Band 57, Seiten 950-955, 1986, beschrieben ist.
Die obigen und noch weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform, die nur beispielhaft angegeben wird, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 ist eine Blockdiagramm-Darstellung der elektrischen Schaltung einer implantierbaren Vorrichtung, in der die Erfindung realisiert werden kann;
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm des Haupt-Diagnose- oder Tachykardieerkennungs-Programms, wie es in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung realisiert ist; und
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm der Tachykardie-Analysefunktion zum Erkennen und Unterscheiden von Reentry-AV-Knoten- Tachykardie.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Hauptkomponenten einer au tomatischen, implantierbaren Vorrichtung zum Erkennen und Behandeln von Bradykardie und Tachyarrhythmien. Es wird davon ausgegangen, dass eine derartige Vorrichtung durch analoge oder digitale Mikroschaltungen unter Steuerung durch einen zentralen Mikroprozessor/Speicher-Block 10 realisiert wird, der durch eine Batterie-Spannungsversorgung in einem Block 12 betrieben wird. Der Hochleistungsimpuls-Generatorblock 14 enthält eine Kardioversions/Defibrillations-Impulsgeneratorschaltung, die durch Ausgangsanschlüsse mit zwei oder mehr Kardioversions/Defibrillations-Elektroden verbunden ist, um synchronisierte Kardioversions- oder unsynchronisierte Defibrillationsschocks auf eine in der Technik wohlbekannte Weise an die im Herzen oder um dieses herum liegenden Elektroden zu liefern.
Es wird davon ausgegangen, dass die in Fig. 1 dargestellte implantierbare Vorrichtung unter Steuerung durch ein residentes Betriebsprogramm oder Software, wie in einem Speicher innerhalb des Mikroprozessor/Steuerungs/Speicher-Blocks 10 enthalten, arbeitet und durch eine externe Programmiereinrichtung/einen Empfänger (in Fig. 1 nicht dargestellt) programmierbar ist, der mit der implantierten Vorrichtung durch Hochfrequenzenergie kommuniziert, die durch eine Antenne 16 unter Steuerung durch den Programmier- und Datenübertragungsblock 18 und einen Reedschalter 20, der auf einen externen Magnet reagiert, empfangen oder gesendet wird. Der Programmier- und Datenübertragungsblock 18 ist dazu in der Lage, Programmieranweisungen zu empfangen und sie zum Speicher innerhalb des Mikroprozessor/Steuerungs/Speicher- Blocks 10 zu leiten, wie auch innerhalb des Speichers innerhalb des Blocks 10 gespeicherte Daten sowie ein Elektrogramm, das die atriale und ventrikuläre Aktivität des Patienten repräsentiert, auf eine Weise zu senden, wie sie in der Schrittmachertechnik wohlbekannt ist.
30 Um die Erfindung zu realisieren, können abgespeicherte AA-, AV-, VA- und VV-Intervalle in Teilen des Speichers innerhalb des Blocks 10, die als Umlaufpuffer konfiguriert sind, abgespeichert sein, so dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt abgespeicherte Intervalle, die den Herzrhythmus während zumindest der vorangehenden einigen Minuten anzeigen, zur Analyse zur verfügung stehen. Folgend auf den Einsatz und die Erkennung einer ventrikulären Frequenz, die Tachyarrhythmie anzeigt, können abgespeicherte Intervalle, wie sie nach dem Einsatz der Tachykardie auftreten, in Verbindung mit der Erfindung dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob die erfasste Tachykardie eine Reentry-AV-Knoten-Tachykardie ist.
Die zeitliche Steuerung aller Zeitmess- und Verarbeitungsfunktionen, einschließlich der Bestimmung der Längen atrialer und ventrikulärer Zyklen wird durch Zähler innerhalb des Blocks 10 gesteuert, die Zeitintervalle unter Steuerung durch den Mikroprozessor im Block 10 messen und definieren und durch einen Quarzoszillator 22 auf eine Weise betrieben werden, die in der bekannten Technik zu implantierbaren, digitalen Schrittmachern wohlbekannt ist. Die restlichen Blöcke von Fig. 1 umfassen einen Isolier/Schutz- oder Schnittstellen-Block 24, der so arbeitet, dass er atriale und ventrikuläre Schrittmacher-Stimulierimpulse vom Schrittmacherimpuls-Generatorblock 26 zu jeweiligen atrialen und ventrikulären Ausgangssignalen liefert, die ihrerseits über Schrittmacher-Zuleitungen mit bipolaren Schrittmacherelektroden verbunden sind, die im Atrium und Ventrikel des Herzens oder nahe bei diesen liegen. Außerdem verbindet die Schnittstelle 24 (wenn nicht ausgetastet) die atrialen und ventrikulären Elektrogramme (oder die P-Wellen bzw. die R- Zacken) mit dem Messverstärkerblock 28. Die Schnittstelle 24 wird ausgetastet oder daran gehindert, irgendwelche Signale, wie sie von den bipolaren atrialen und ventrikulären Stimulier/Mess-Elektroden aufgenommen werden, während kurzer Austastintervalle an den Messverstärkerblock 28 weiterzuleiten, folgend auf die Ausgabe eines atrialen oder ventrikulären Schrittmacher-Stimulierimpulses, was auf eine in der Schrittmachertechnik wohlbekannte Weise erfolgt.
Ferner trennt die Schnittstelle 24 die Stimulier/Mess-Elektroden während der Ausgabe und für eine kurze Periode nach der Ausgabe eines Kardioversions/Defibrillations-Schocks, oder sie schließt sie kurz, was durch Anlegen eines Steuersignais an die Schnittstelle 24 durch den Kardioversions/Defibrillations-Impulsgeneratorblock 14 erfolgt.
Die über die Schnittstelle 24 an die Messverstärker 28 übertragenen P-Wellen und R-Zacken werden verstärkt und geformt, um atriale und ventrikuläre Signale AS bzw. VS zu erzeugen, die zum Block 10 geleitet werden, um atriale und ventrikuläre Zykluslängen, die Intervalle AV und VA sowie andere Intervalle herzuleiten, die für die Gesamtfunktion der Vorrichtung geeignet sein können. Ein weiteres Signal von einem physiologischen Sensor 32, das für die Herz- oder Patientenaktivität repräsentativ ist, kann ebenfalls an den Block 10 geliefert werden, um die Bradykardie-Stimulierfrequenz im DDDR- oder anderen frequenzadaptiven Betriebsmodi zu steuern. Das Ausgangssignal des Sensors 32 kann auch dazu verwendet werden, die Erkennung und Klassifizierung von Tachyarrhythmien zu unterstützen, um z.B. zur Unterscheidung zwischen Sinustachykardien und pathologischen Rhythmen beizutragen.
Der Mikroprozessor innerhalb des Blocks 10 reagiert auf atriale und ventrikuläre Signale AS und VS sowie auf die Erzeugung atrialer und ventrikulärer Schrittmacherimpulse durch Definieren geeigneter atrialer und ventrikulärer Refraktär- und Austastintervalle, die ihrerseits während bestimmten Zeitfenstern folgend auf die jeweiligen Signale AS bzw. VS sowie folgend auf jeden Schrittmacherimpuls auf eine in der Schrittmachertechnik wohlbekannte Weise an den Messverstärkerblock 28 geliefert werden.
Es wird davon ausgegangen, dass das in Fig. 1 dargestellte System so programmiert werden kann, dass es in irgendeinem der bekannten Bradykardie-Einzel- oder Doppelkammer-Schrittmachermodi arbeitet. Das Signal vom physiologischen Sensor 32 kann dazu verwendet werden, die atrialen und ventrikulären Ersatzintervalle zu modifizieren, um einen bestimmten Bereich atrialen und ventrikulären Schrittmacherbetriebs abhängig vom Niveau der Patientenaktivität zu ermöglichen, was auf eine in der Bradykardie-Schrittmachertechnik wohlbekannte Weise erfolgt. Die in einem Speicher abgelegten atrialen und ventrikulären Ersatzintervalle werden mit atrialen und ventrikulären Zykluslängen verglichen, wie sie bei einem Patienten angetroffen werden, und wenn ein Bradykardiezustand vorliegt, liefert der Block 10 atriale und ventrikuläre Schrittmacher-Triggersignale AT und VT über einen analogen Frequenzbegrenzerblock 30 an den Schrittmacherimpulsgenerator 26, der dadurch reagiert, dass er die jeweiligen A- und V-Schrittmachersignale aufbaut. Der analoge Frequenzbegrenzer 30 arbeitet so, dass er die atrialen und ventrikulären Schrittmacherfrequenzen auf eine ausreichend hohe Frequenz begrenzt, wobei ein Verhalten mit einer geeigneten oberen Frequenz zur Wirkung gebracht wird, wenn die spontane atriale Frequenz die programmierte, obere Frequenzgrenze überschreitet, was auf eine in der Schrittmachertechnik wohlbekannte Weise erfolgt.
Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass der Mikroprozessor im Block 10 so programmiert werden kann, dass er einen Bereich aufeinanderfolgender Behandlungstherapien liefert, um eine beliebige Tachyarrhythmie zu behandeln, die durch die Ausgabe der ersten Therapie im Bereich nicht auf den Sinusrhythmus korrigiert wird. Die aufeinanderfolgenden Therapien können so programmiert sein, dass sie zunehmend aggressiv sind, und sie können sowohl Schrittmacherenergieals auch Kardioversions/Defibrillations-Schocktherapien enthalten.
Das beschriebene System wird durch residente Software innerhalb des Speichers im Block 10 funktionsfähig gemacht, die dazu in der Lage ist, normale Sinusrhythmen innerhalb der zulässigen oberen und unteren Frequenzgrenze der Bradykardie-Hauptschrittmacherroutine zu unterscheiden sowie verschiedene Tachyarrhythmietypen gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Gesamtprogramm und der in Fig. 3 dargestellten Tachykardie-Analyseroutine zu unterscheiden.
Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Fig. 1 des oben genannten Artikels von Arzbaecher et al., und sie repräsentiert ein verallgemeinertes Flussdiagramm zur Tachykardieerkennung, das eine dauerhaft schnelle Frequenz entweder im Atrium oder im Ventrikel erkennt und das in Fig. 3 darge stellte Tachykardie-Analyseprogramm startet, um eine detaillierte Analyse der Tachykardie und der ihr unmittelbar vorangehenden Schläge auszuführen. Fig. 3 enthält einen Teil, der ausgehend von der Fig. 2 des Artikels von Arzbaecher angepasst ist, wobei Schritte hinzugefügt sind, die speziell auf die Erkennung und Behandlung von Reentry-AV-Knoten-Tachykardie gemäß der Erfindung ausgerichtet sind.
In Fig. 2 ist in einem Block 100 der Bereitschafts-Betriebsmodus des Mikroprozessors, um Energie zu sparen, dargestellt. Wenn vom Messverstärker 28 von Fig. 1 ein Signal AS oder VS empfangen wird, weckt er in einem Schritt 102 den Mikroprozessor auf, um die Intervalle AA, VA, VV und AV zu berechnen und die jüngste Reihe von Intervallen einzuspeichern, die sich über die vorangehenden einigen Minuten erstrecken, wie es in einem Block 104 dargestellt ist. Wenn eine vorbestimmte Anzahl kurzer Intervalle, die kürzer als das Tachykardie-Erkennungsintervall (TDI) oder das Fibrillations-Erkennungsintervall (FDI) sind, in einer der Kammern während eines vorbestimmten Zeitintervalls oder einer vorangehenden Reihe von Herzzyklen auftritt, wird Tachykardie in einem Schritt 106 erkannt und es wird das Tachykardie-Analyseprogramm von Fig. 3 gestartet. Solange keine Tachykardie erkannt ist, fährt das Gesamtprogramm damit fort, die jüngsten Intervalle zu speichern, wobei die ältesten der Reihe nach verworfen werden, und die Vorrichtung arbeitet als bedarfsorientierter Schrittmacher.
Fig. 3 veranschaulicht den Betrieb der Vorrichtung von Fig. 1 zum Ausführen einer Tachyarrhythmie-Klassifizierung und Behandlung einschließlich der Erkennung von Reentry-AV-Knoten-Tachykardie unter Verwendung der Erfindung, und sie entspricht dem Block 108 von Fig. 2. Insbesondere beruht Fig. 3 auf der Fig. 2 der oben genannten Literaturstelle von Arzbaecher et al., wobei die Erkennung ventrikulärer Fibrillation und die Erkennung von Reentry-AV-Knoten-Tachykardie gemäß der Erfindung hinzugefügt sind. Der Zweck der dargestellten Funktionen ist es, zwischen den in den Blöcken 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124 und 128 identifizierten Tachyarrhythmien zu unterscheiden und die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dazu anzuweisen, die geeignete Therapie oder Therapiebereiche auszugeben.
Z.B. würden atriale Fibrillation (Block 112) und atriales Flattern (Block 114) durch Therapien behandelt werden, zu denen atriale Kardioversions- oder Defibrillationsschocks gehören. Jedoch würde atriale Tachykardie (Block 116) anfangs durch atrialen Antitachykardie-Schrittmacherbetrieb behandelt werden. Paroxysmale 1:1-Tachykardie (Block 118) und stabile ventrikuläre Tachykardie (Block 120) würden durch eine oder mehrere ventrikuläre Antitachykardie- Schrittmachertherapien oder Bereiche von Schrittmachertherapien behandelt werden, möglicherweise gefolgt von einer Kardioversions- oder Defibrillationstherapie, wenn die Schrittmachertherapien nicht erfolgreich wären. Atriales Flattern (Block 114) kann in manchen Fällen ebenfalls anfangs durch Schrittmachertherapien behandelt werden. Sinustachykardie (Block 124) würde nicht behandelt werden, da sie ihrer Art nach als nichtpathologisch angesehen wird.
AV-Knoten-Tachykardie (Block 122) würde durch eine Schrittmachertherapie behandelt werden, die darauf optimiert ist, diese spezielle Arrhythmie zu beenden. Z.B. war bei manchen Patienten gleichzeitiger Schrittmacherbetrieb im Atrium und Ventrikel mit einer Frequenz über der erfassten ventrikulären Frequenz wirkungsvoll, und bei manchen Patienten war auch atrialer Schrittmacherbetrieb mit Impulsbündeln wirkungsvoll. Jedoch wird davon ausgegangen, dass Schrittmacherbetrieb mit adaptiver Übersteuerung des Atriums bei automatisch erhöhter Anzahl von Stimulierimpulsen (universeller, Antitachykardie-Schrittmachermodus), wie in den oben genannten Literaturstellen von den Dulk et al. beschrieben, die bevorzugte Therapie ist.
Aus dem Speicher wird eine abgespeicherte Abfolge von Intervallen gelesen, die der erfassten Tachyarrhythmie zugeordnet ist. Diese Abfolge von Intervallen (die Analyseabfolge) während der erfassten Tachyarrhythmie wird im Block 128 analysiert, um zu bestimmen, ob ventrikuläre Fibrillation vorliegt. Ventrikuläre Fibrillation kann erkannt werden, wenn ein bestimmter Prozentsatz der zuletzt abgespeicherten VV- Intervalle in der Analyseabfolge kleiner als ein Fibrillations-Erkennungsintervall (FDI) von z.B. 220 ms ist. Alternativ können derartige abgespeicherte ventrikuläre Intervalle von weniger als 300 ms in Verbindung mit AV-Dissoziation, wie im oben genannten Artikel von Leong dargelegt, dazu verwendet werden, ventrikuläre Fibrillation zu diagnostizieren. Wenn ventrikuläre Fibrillation diagnostiziert wird, wird bei 126 ein ventrikulärer Defibrillationsschock ausgegeben.
Wenn keine ventrikuläre Fibrillation erkannt wird, werden die zuletzt abgespeicherten Intervalle in der Analyseabfolge im Block 119 analysiert, um zu bestimmen, ob 1: 1-Entsprechung zwischen erfassten atrialen und ventrikulären Depolarisationen besteht. Wenn 1:1-Entsprechung besteht, nimmt die Vorrichtung bei 117 eine Prüfung vor, um zu bestimmen, ob diese zuletzt abgespeicherten Intervalle aus atrialen und ventrikulären Depolarisationen dicht beabstandet voneinander mit Intervallen auftreten, die kleiner sind, als sie bei Sinustachykardie erwartet würden, z.B. innerhalb von 50-100 Millisekunden zueinander, unabhängig von der Reihenfolge. Dieser Zeitintervallbereich (z.B. 0-50 ms oder 0-100 ms), der Reentry-Knoten-Tachykardie anzeigt, kann vom Arzt auf Grundlage elektrophysiologischer Untersuchungen des Rhythmus des Patienten spezifiziert werden. Wahlweise kann der Intervallbereich abhängig von der Frequenz der erfassten Tachyarrhythmie variabel gemacht werden.
Wie oben erörtert, wird davon ausgegangen, dass atriale Depolarisationen, denen dicht (z.B. innerhalb von 50 bis 100 Millisekunden) ventrikuläre Depolarisationen folgen, sowie ventrikuläre Depolarisationen, denen dicht (z.B. innerhalb von 50-100 Millisekunden) atriale Depolarisationen folgen, Reentry-AV-Knoten-Tachykardie anzeigen. Die Erfassung einer Reihe oder einer vorbestimmten Anzahl derartiger zeitlich dicht beabstandeter atrialer und ventrikulärer Depolarisationen führt bei 128 zur Diagnose von Reentry-AV-Knoten-Tachykardie. Wenn bei 128 Reentry-AV-Knoten-Tachykardie diagnostiziert wird, wird bei 129 eine Therapie ausgegeben, die für Reentry-AV-Knoten-Tachykardie optimiert ist, wie oben erörtert.
Wenn keine AV-Knoten-Tachykardie diagnostiziert wird, werden die frühesten VV-Intervalle in der Analyseabfolge bei 115 analysiert, um zu ermitteln, ob der Einsatz der Tachykardie allmählich oder plötzlich war. Z.B. können die ersten vier Herzzyklen in der Analyseabfolge, die die Bedingung einer hohen Frequenz erfüllen, mit den vier ihnen folgenden Herzzyklen verglichen werden, und wenn alle vier solche Zykluslängen aufweisen, die wesentlich kürzer als der Mittelwert der vier vorangegangenen Herzzyklen sind, wird darauf geschlossen, dass die Tachykardie eine paroxysmale, ventrikuläre Tachykardie mit 1:l-retrograder-überleitung ist, die durch Schrittinacherbetrieb beendet werden kann. In einem solchen Fall kann eine ventrikuläre Schrittmachertherapie wie Schrittmacherbetrieb mit automatisch dekrementiertem Überansteuern oder Schrittmacherbetrieb mit ventrikulären Impulsbündeln angewandt werden.
In einigen Fällen kann es auch möglich sein, zwischen Sinustachykardie und langsamer ventrikulärer Tachykardie mit 1: 1retrograder-Überleitung dadurch zu unterscheiden, dass ermittelt wird, ob die jüngsten Reihen von AV-Intervallen in der Analyseabfolge größer sind, als dies bei einer Sinustachykardie mit der erfassten Frequenz erwartet würde. Diese Funktion wird in einem Block 130 ausgeführt, wenn vom Arzt bestimmt wird, dass sie geeignet ist, wobei die abgespeicherten AV-Intervalle analysiert werden, um zu ermitteln, ob sie in einen langsamen AV-Intervallbereich bei langsamer VT fallen, wie er vom Arzt auf Grundlage eines elektrophysiologischen Tests des Patienten ausgewählt wurde. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Block 131 langsame VT erkannt. Der AV-Intervallbereich bei langsamer VT sollte nicht mit den AV-Intervallen überlappen, wie sie für Sinustachykardie oder für Reentry-AV-Knoten-Tachykardie erwartet werden, wie oben erörtert. Der AV-Intervallbereich bei langsamer VT kann als Funktion der erfassten Tachykardiefrequenz variieren, wie oben in Zusammenhang mit dem Block 117 erörtert, und der Block 130 kann wahlweise nur für langsame Tachykardiefrequenzen aktiviert werden. Wenn in 131 langsame VT mit 1: 1retrograder-überleitung diagnostiziert wird, kann in 129 eine ventrikuläre Schrittmachertherapie wie Schrittmacherbetrieb mit automatisch dekrementierter Übersteuerung oder Schrittmacherbetrieb mit ventrikulären Impulsbündeln angewandt werden. Wenn keine langsame VT erkannt wird, oder wenn der Block 130 nicht aktiviert wird, wird in 124 Sinustachykardie diagnostiziert. Sinustachykardie ist ein nicht-pathologischer Herzrhythmus, der durch Antitachykardie-Schrittmacherbetrieb nicht behandelbar ist. Daher wird keine Therapie ausgegeben. Wenn keine 1:1-Entsprechung vorliegt, werden in 121 die atrialen Zykluslängen in der Analyseabfolge überprüft, um zu ermitteln, ob sie kürzer als die entsprechenden ventrikulären Zykluslängen sind. Wenn dies der Fall ist, vergleicht die Vorrichtung die atrialen Zykluslängen mit dem Intervall oder der Frequenz auf Grundlage von Kriterien in 123 und 125, um in 116 atriale Tachykardie, in 114 atriales Flattern oder in 112 atriale Fibrillation zu diagnostizieren. Wenn die ventrikuläre Zykluslänge während der Analyseabfolge kürzer als die atriale Zykluslänge ist, wird in 120 ventrikuläre Tachykardie diagnostiziert. Folgend auf die Diagnose wird in 129 eine geeignete Therapie, wie oben erörtert, ausgegeben.
Wenn atriale Defibrillation oder atriales Flattern diagnostiziert wird, kann die Vorrichtung zwischen einem Paar Elektroden, die über das Atrium des Herzens nebeneinander liegen, einen geeigneten Schock ausgeben. Wenn atriale Tachykardie diagnostiziert wird, können Schrittmachertherapien beim Versuch, die atriale Tachykardie mitzunehmen oder zu unterbrechen, angewandt werden, und wenn dies fehlschlägt, kann ein Kardioversions/Defibrillations-Schock ausgegeben werden. Wie oben angegeben, können in manchen Fällen, nämlich in Fällen atrialen Flatterns, anfangs Schrittinachertherapien versucht werden. Wenn ventrikuläre Tachykardie diagnostiziert wird, würde, abhängig von der Tachykardiefrequenz, Schrittmacherbetrieb gegen ventrikuläre Antitachykardie oder eine Kardioversionstherapie ausgegeben werden.
Obwohl nur ein einzelnes, vorgeschlagenes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, ist es dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, aus dieser Beschreibung erkennbar, dass die Erfindung bei einer großen Vielzahl von Ausführungsformen verwendet werden kann und dort von Wert ist. Die Erfindung kann z.B. bei einer Vorrichtung verwendet werden, die nur als Überwachungsvorrich tung dient, ohne über die Fähigkeit des Ausgebens einer Therapie zu verfügen. Auf ähnliche Weise kann die Erfindung bei einer Vorrichtung verwendet werden, die nur einen Teilsatz der oben beschriebenen Arrhythmien behandelt, z.B. bei einer Vorrichtung für Antitachykardie-Schrittmacherbetrieb nur im Atrium oder im Atrium und Ventrikel. Außerdem kann die Erfindung, während das offenbarte Ausführungsbeispiel elektrische Stimulationsimpulse als Therapien verwendet, in nützlicher Weise auch bei einer Vorrichtung verwendet werden, die eine andere Form von Antiarrhythmietherapie liefert, wie die Ausgabe eines Antiarrhythmie-Medikaments.

Claims

1. Vorrichtung zum Erfassen einer Reentry-AV-Krioten-Tachykardie im Herz eines Patienten mit

einer Einrichtung (8) zur Wahrnehmung in Atritim und Ventrikel des Herzens des Patienten, um atrielle und ventrikuläre Depolarisationssignale zu erfassen,

einer ersten Meßeinrichtung (10) zum Messen der Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Depolarisationssignalen in einer Herzkammer des Patienten,

einer zweiten Meßeinrichtung (10) zum Messen der VA- und AV- Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden atriellen und ventrikulären Depolarisationssignalen, und

einer Erfassungseinrichtung (10), die auf die Erfassung solcher Depolarisationssignale in einer Herzkammer des Patienten durch die erste Meßeinrichtung anspricht, die eine ein Tachykardie-Frequenzkriterium überschreitende Frequenz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Effassungseinrichtung außerdem auf die Erfassung solcher AV- und VA-Intervalle durch die zweite Meßeinrichtung anspricht, die in einen ersten vorbestimmten Intervallbereich fallen, der wesentlich kleiner ist als die erwartete Dauer von AV-Intervallen, die in einer Sinus- oder sonstigen Tachykardie auftreten würden, um das Vorliegen einer Reentry-AV-Knoten-Tachykardie dadurch zu erfassen, daß Depolarisationssignale mit einer über dem Tachykardie-Frequenzkriterium liegenden Frequenz in Verbindung mit einer Folge von ventrikulären Depolarisationssignalen erfaßt werden, denen atrielle Depolarisationssignale vorausgehen oder folgen, die von den ventrikulären Depolarisationssignalen um gegenüber der erwarteten Dauer wesentlich kürzere AV- bzw. VA-Intervalle getrennt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer auf die Erfassung einer Reentry-AV-Knoten-Tachykardie ansprechenden Einrichtung (14, 26) zur Ausgabe einer ersten vordefinierten Antitachykardie-Therapie.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung aufweist, die auf aufeinanderfolgende ventrikuläre Depolarisationssignale anspricht, denen atrielle Depolarisationssignale vorausgehen oder folgen, die von den ventrikulären Depolarisationssignalen um AV- bzw. VA-Intervalle von weniger als 50 ms Dauer getrennt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erfassungsemrichtung eine Einrichtung aufweist, die auf aufeinanderfolgende ventrikuläre Depolarisationssignale anspricht, denen atrielle Depolarisationssignale vorausgehen oder folgen, die von den ventrikulären Depolarisationssignalen um AV- bzw. VA-Intervalle von weniger als 100 ms Dauer getrennt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung einer langsamen ventrikulären Tachykardie mit einer 1:1-retrograden Überleitung bei Auftreten aufeinanderfolgender ventrikulärer Depolarisationssignale aufweist, denen atrielle Depolarisationssignale vorausgehen, die von den ventrikulären Depolarisationssignalen um AV-Intervalle innerhalb eines den ersten vorbestimmten Bereich nicht überlappenden zweiten vorbestimmten Intervallbereichs getrennt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruchs, mit einer auf die Erfassung einer langsamen ventrikulären Tachykardie ansprechenden Einrichtung zur Ausgabe einer zweiten vordefinierten Antitachykardie-Therapie.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Meßeinrichtung eine Einrichtung zur Messung der VV-Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Depolarisationssignalen im Ventrikel des Herzens des Patienten aufweist.