DE19519237A1 - Verfahren zur Erfassung stimulierter Aktionsströme des Herzens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung stimulier­ ter Aktionsströme des Herzens mit einer Stimulationseinheit, die Stimulationssignale an das Herz abgibt, mit einem Meß­ system, womit Meßwerte erfaßt werden, die von den Aktions­ strömen ursächlich beeinflußt werden, und mit einer Weiter­ verarbeitungseinheit, der die Meßwerte zugeführt werden.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus dem US-Pa­ tent 5 311 873 bekannt. Der Ort von Erregungsanomalien im Herzen wird im Katheterlabor mit Hilfe des sogenannten Pa­ cings ermittelt. Dabei wird ein zu der Stimulationseinheit gehörender Stimulationskatheter über eine Vene oder eine Ar­ terie im Herzen in die Nähe des Ortes der Erregungsanomalie geführt. Während der Positionierung des Katheters werden vom Katheter Stimulationssignale abgegeben. Gleichzeitig werden mit einem Vielkanal-Elektrokardiographie-Gerät von den stimulierten Aktionsströmen erzeugte Potentiale (EKG-Signale) an der Körperoberfläche oder auch intrakardial gemessen. Nach einer Digitalisierung werden die Meßwerte weiterverarbeitet, und die Potentialverteilung wird als Potentialkarte, auch be­ zeichnet als Body Surface Potential Mapping (BSPM), auf einem Bildwiedergabegerät angezeigt. Der Arzt kann diese Potential­ karte dann mit einer Potentialkarte der Erregungsanomalie vergleichen. Sind beide Potentialkarten gleich, wird angenom­ men, daß sich der Katheter am Ort der Erregungsanomalie be­ findet. Nach der Ortung kann dann zur Therapie eine Katheter­ ablation durchgeführt werden. Zeitaufwendig ist, daß die zum Stimulus gehörenden EKG-Signale aus den laufend gemessenen EKG-Signalen herausgesucht werden müssen. Zudem muß die an sich kontinuierliche Datenerfassung vor der Auswertung ge­ stoppt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrund, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine Zuordnung des Stimulationssignals zu den von dem stimulierten Aktionsstrom ursächlich beeinflußten Meßwerten vereinfacht ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zuführung der Meß­ werte an die Weiterverarbeitungseinheit in Abhängigkeit der Stimulationssignale erfolgt. Damit können die zum Stimulus gehörenden Meßsignale identifiziert und dann mit geeigneten Verfahren ausgewertet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind durch die Un­ teransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Figur erläutert. Die Figur zeigt in Form eines Blockschaltbilds die zur Durch­ führung des Verfahrens benötigten Funktionseinheiten.

Zur Messung von Aktionsströmen im Herzen hervorgerufener Po­ tentiale auf der Körperoberfläche eines Patienten 2 sind auf der Vorder- und Rückseite des Oberkörpers z. B. 32 Elektroden 4 angeordnet, die mit einem Vielkanal-Elektrokardiographie- System 6 verbunden sind. Das Vielkanal-Elektrokardiographie- System 6, im folgenden EKG-System 6 bezeichnet, ist herkömmlicher Bauart und verstärkt und filtert gegebenenfalls die Meßwerte.

Des weiteren ist eine Stimulationseinheit 8, zu der auch ein Stimulationskatheter 10 gehört, erforderlich, um im Herzen - nach einer Positionierung dort - Aktionsströme zu stimulie­ ren. Eine derartige Stimulationseinheit 8 ist unter der Be­ zeichnung "EPCOR" von der Fa. Siemens AG erhältlich.

Ausgelöst wird das Stimulationssignal über einen Trigger oder einen Auslöseimpuls von einem Fremdtriggergenerator 12, wobei der Trigger über eine potentialgetrennte Verbindungsleitung 13 der Stimulationseinheit 8 zugeführt wird.

Von dem EKG-System 6 werden sowohl die von den natürlichen Aktionsströmen hervorgerufenen Oberflächenpotentiale wie auch die Oberflächenpotentiale, die von der Stimulationseinheit 8 stimuliert werden, gemessen. Das EKG-System 6 ist über eine Meßdatenleitung 14 mit einer Steuerelektronik 16 zur Daten­ erfassung verbunden. Von der Steuerelektronik 16 werden die parallel einlaufenden analogen Meßdaten mittels eines Multi­ plexers 18 nacheinander einer darauffolgenden Analog-Digital- Wandlereinheit 20 zugeführt, die die Meßwerte mit der erfor­ derlichen Genauigkeit digitalisiert. In der Regel genügt eine Abtastrate von 1000 Hz pro Kanal und eine Bitbreite von 16 bit. Gegebenenfalls kann dem Multiplexer 18 eine Sample and Hold-Schaltung vorausgehen.

Ausgangsseitig ist die Steuerelektronik 16 über eine Daten­ leitung 22 mit einem Rechner 24 verbunden, der die digitali­ sierten Meßwerte speichert und in geeigneter aufbereiteter Form einer Anzeigevorrichtung 26 zuführt. Als Rechner kann z. B. das Modell "SUN Sparc" verwendet werden, wobei die Meß­ daten über eine Parallelschnittstelle 28 nach dem Standard S11W zugeführt werden.

Wesentlich bei dem Verfahren ist, daß die Digitalisierung der einlaufenden analogen Meßsignale nicht kontinuierlich, son­ dern nur nach einem über einen Eingang 30 zugeführten Start­ signal erfolgt. Das Startsignal aktiviert die Taktabgabe ei­ nes Oszillators 32, womit der Multiplexer und die Analog-Di­ gital-Wandlereinheit 20 gesteuert werden. Abgegeben wird das Startsignal in zeitlicher Zuordnung zum Stimulationssignal vom Fremdtriggergenerator 12 aufgrund einer entsprechenden Bedienhandlung des Arztes oder Untersuchers. Die Betätigung eines durch einen Pfeil 34 symbolisierten Bedienelements er­ zeugt ein Triggersignal 36, woraus der Trigger für die Stimu­ lationseinheit 8 und das Startsignal für die Steuerelektronik 16 abgeleitet werden. Über eine einstellbare Verzögerung 38 ist ein zeitlicher Abstand von Null bis zu einer Maximalver­ zögerung des Triggers und des Startsignals einstellbar, so daß das Startsignal gegebenenfalls zeitlich vor dem Trigger von dem Fremdtriggergenerator 12 abgegeben wird. Deaktiviert, d. h. gestoppt oder gesperrt, wird der Oszillator 32 von einem Stoppsignal, das der Rechner 24 über seine Parallelschnitt­ stelle 28 abgibt. Das Stoppsignal erzeugt der Rechner 24 nach einer Zeitdauer, die beim Startsignal beginnt. Diese Zeit­ dauer ist von einem Benutzer vorgebbar zur Einstellung der Länge des Meßdatenintervalls.

Das Signal-Rauschverhältnis der stimulierten Meßwerte kann verbessert werden, wenn bei unverändertem Katheterort mehr­ fach Stimulationssignale ausgelöst und die dazugehörigen Po­ tentialwerte im Rechner 24 einer Mittelungsprozedur unterwor­ fen werden.

Nachdem der Stimulationskatheter in den Patienten 2 einge­ bracht wurde, werden erste EKG-Signale eines stimulierten Aktionsstroms getriggert aufgezeichnet und gespeichert. Das Meßdatenintervall ist beispielsweise ein Herzzyklus lang. Von den gespeicherten Signalen eines vorgebbaren Zeitpunkts oder eines vorgebbaren charakterischen Signalverlaufs wie z. B. einer maximalen Amplitude innerhalb des Meßdatenintervalls wird vom Rechner 24 eine Potentialkarte berechnet und der Anzeigevorrichtung 26 zugeführt. Der Arzt kann unmittelbar die vom Stimulus erzeugte Potentialkarte mit der Potential­ karte eines anomalen Aktionsstroms vergleichen. Die endgül­ tige Positionierung des Katheters 10 wird nun unter Kontrolle von weiteren Stimulationssignalen durchgeführt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erfassung stimulierter Aktionsströme des Herzens mit einer Stimulationseinheit (8), die Stimulations­ signale an das Herz abgibt, mit einem Meßsystem (4, 6), womit Meßwerte erfaßt werden, die von den Aktionsströmen ursächlich beeinflußt werden, und mit einer Weiterverarbeitungseinheit (24), der die Meßwerte zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Meß­ werte an die Weiterverarbeitungseinheit (24) in Abhängigkeit der Stimulationssignale erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführung der Meßsignale in Ab­ hängigkeit der Stimulationssignale gestartet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Start der Zuführung zeitgleich mit der Abgabe der Stimulationssignale erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Start der Zuführung zeitlich vor der Abgabe der Stimulationssignale erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zeit­ dauer der Zuführung vorgebbar ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Meßsi­ gnale von der Weiterverarbeitungseinheit (24) gemittelt wer­ den.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Weiter­ verarbeitungseinheit (24) eine Bildschirmanzeige (26) umfaßt und daß in Abhängigkeit einer vorgebbaren Charakteristik eine Potentialverteilung aus jedem Meßintervall auf der Bild­ schirmanzeige (26) sichtbar gemacht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß Meßsystem (6) gleichzeitig an verschiedenen Stellen Meßwerte erfaßt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Meß­ system (6) elektrische Potentiale erfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Potentiale mit Körper­ elektroden (4) erfaßt werden.