DE60108417T2

DE60108417T2 - Herzstimulationsvorrichtung

Info

Publication number: DE60108417T2
Application number: DE60108417T
Authority: DE
Inventors: Johan Carl HÖIJER; Hans Schüller
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: WO2002040097A1; US7047073B2; DE60108417D1; EP1337297B1; SE0004240D0; US20040064159A1; EP1337297A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine implantierbare Herzstimulationsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Stimulationsvorrichtung mit der Fähigkeit, das rechte Atrium abzufühlen und zu stimulieren, das linke Atrium abzufühlen und den rechten bzw. den linken Ventrikel abzufühlen und zu stimulieren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die meisten Schrittmacher sind ausgebildet, den rechten Ventrikel des Herzens zu stimulieren, es ist aber auch bekannt, den linken Ventrikel zu stimulieren. Insbesondere für die Behandlung eines kongestiven Herzfehlers oder anderer schwerwiegender Herzfehler ist es bekannt den linken Ventrikel oder beide Ventrikel zu stimulieren, um die hämodynamische Leistung des Herzens zu optimieren.
Die US-A-5 720 768 beschreibt verschiedene mögliche Elektrodenpositionen, um die verschiedenen Kammern des Herzens zu stimulieren oder abzufühlen. Es wird auch beschrieben, dass die Leitungszeit vom rechten Atrium zum linken Atrium überwacht werden kann und das linke Atrium stimuliert werden kann, falls die Leitungszeit zu lang ist.
Es ist im Stand der Technik wohl bekannt, dass es schwierig ist, eine Elektrode zu positionieren, um das linke Atrium zu stimulieren und abzufühlen. Das durch die Erfindung zu lösende Problem ist es somit, eine Vorrichtung verfügbar zu machen, die diese Schwierigkeiten vermindert.
Ein Artikel von Raul Chirife, "Proposal of a method for Automatic Optimization of Left Heart Atrioventricular Interval Applicable to DDD Pacemakers" beschreibt einen Algorithmus zum Optimieren des AV-Intervalls des linken Herzens für normale DDD-Schrittmacher, die nur die rechten Kammern des Herzens abfühlen und stimulieren. Der Artikel wurde in PACE, Band 18, Seite 49, Januar 1995, Teil I, veröffentlicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dieses Problem wird mit einem Schrittmacher gelöst, der die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 aufweist. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Herzschrittmacher verfügbar zu machen, der ein AV-Intervall vorsieht, welches für die linke Seite des Herzens optimiert ist. Ein erstes AV-Intervall wird bei stimulierten oder abgefühlten Ereignissen gestartet, die im rechten Atrium auftreten. Wenn die atriale Depolarisation zum linken Atrium weitergeleitet worden ist, wird dies durch eine Elektrode abgefühlt, die im koronaren Sinus, vorzugsweise in dessen proximalen Teil, gelegen ist. Bei der Detektion der linken atrialen Depolarisation wird ein zweites AV-Intervall gestartet, das für das linke Herz optimiert ist. Wenn dieses AV-Intervall verstrichen ist, wird der linke Ventrikel bei dem AV-Intervall des linken Herzens stimuliert. Falls bei der koronaren Sinuselektrode kein atriales Ereignis detektiert wird, wird das ursprünglich gestartete erste AV-Intervall, AV1 benutzt. Somit wird das AV-Intervall für die linke Seite des Herzens optimiert ohne die Notwendigkeit das linke Atrium zu stimulieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer mit einem Herzen verbundenen erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der Leitungen 18 und 19 zu einer Leitung 25 integriert worden sind.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine implantierbare Herzstimulationsvorrichtung, im Folgenden auch Schrittmachersystem 1 genannt, gemäß der Erfindung. Das Schrittmachersystem 1 enthält einen Impulsgenerator 2 und Leitungen 17, 18, 19, 20. Eine Stimulationsschaltung 3 ist im Impulsgenerator 2 enthalten. Die Stimulationsschaltung 3, und damit der Impulsgenerator, ist ausgelegt, über die Leitung 19 mit der Elektrode 23 verbunden zu werden. 1 zeigt eine solche Elektrode 23, die über die Leitung 19 mit dem Schrittmacher in Verbindung steht. Die erste Elektrode 23 ist für eine Positionierung zum Stimulieren des linken Ventrikels 9 des Herzens 5 ausgelegt. Die Stimulationsschaltung 3 ist auch ausgelegt, mit einer zweiten Elektrode 22 verbunden zu werden. 1 zeigt eine derartige zweite Elektrode 22, die mit der Stimulationsschaltung 3 über eine Leitung 18 verbunden ist. Die zweite Elektrode 22 ist so positioniert, dass sie Depolarisationen des linken Atriums des Herzens 5 abfühlt. Die Stimulationsschaltung 3 ist ferner ausgelegt, mit einer dritten Elektrode 21 verbunden zu werden. 1 zeigt eine derartige dritte Elektrode 21, die über eine Leitung 17 mit der Stimulationsschaltung 3 verbunden ist. Die dritte Elektrode 21 ist so positioniert, dass sie Depolarisationen des rechten Atriums des Herzens 5 abfühlt. Ein abgefühltes oder stimuliertes Ereignis, das von der rechten atrialen Elektrode 21 stammt, startet ein erstes AV-Intervall. Das erste AV-Intervall, AV1, kann so eingestellt sein, dass es die RA-RV-Kontraktion, die RA-LV-Kontraktion oder die RA-beide RV,LV-Kontraktionen bei Abwesenheit eines LA-Abfühlsignals optimiert. Im normalen Fall wird diese rechts-atriale Depolarisation zum linken Atrium geleitet und über die Leitung 18 und die Elektrode 22 durch die Detektionsvorrichtung 12 abgefühlt. Wenn die Depolarisation am linken Atrium detektiert wird, wird das erste laufende AV-Intervall, AV1, durch eine zweite AV-Verzögerung, AV2, ersetzt, die speziell für die linke Seite des Herzens 5 optimiert ist. Dies liefert ein korrektes linksseitiges AV-Intervall auch dann, wenn eine langsame Leitung vom rechten Atrium 6 zum linken Atrium 7 vorliegt. Für den Fall, dass von der linksatrialen Elektrode 22 keine P-Welle detektiert wird, wird das genannte ursprünglich gestartete erste AV-Intervall benutzt. Am Ende des ersten AV-Intervalls, AV1, wird zum linken Ventrikel über die Leitung 19 und die Elektrode 23 ein Stimulationsimpuls geliefert.
Die Leitungen 17, 18, 19 und 20 können mehr als einen elektrischen Leiter umfassen, um ein bipolares Stimulieren und Abfühlen zu ermöglichen. In diesem Fall haben die Elektroden 21, 22, 23 und 24 jeweils zwei aktive Oberflächen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das System auch eine Leitung 20 mit einer Elektrode 24 zum Stimulieren des rechten Ventrikels 8 und zur Erfassung von R-Wellen aus dem rechten Ventrikel. In diesem Fall kann der rechte Ventrikel mit einer AV-Verzögerung stimuliert werden, die für das rechte Herz optimiert ist und der linke Ventrikel kann mit einer AV-Verzögerung stimuliert werden, die für das linke Herz optimiert ist. Alternativ werden beide Ventrikel synchron mit einem AV-Intervall stimuliert, das für den linken Ventrikel optimiert ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, sind die Leitungen 18 und 19 zu einer Leitung 25 integriert, enthaltend Elektroden 23 und 22 für eine Platzierung im linken Ventrikel bzw. linken Atrium.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein differenzielles Abfühlen zwischen den Elektroden 23 und 22 angewandt und eine Unterscheidung zwischen den links-ventrikulären P-Wellen und R-Wellen wird durch Analyse des Zeitablaufs und der Morphologie des Differenzialsignals erzielt. Dieses Abfühl-Konzept ist in der US-A-5 571 143 und in der US-A-5 871 501 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme eingeführt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die links-atriale Kontraktion als eine Far-Field P-Welle, FFPW, durch eine Abfühlvorrichtung 14 über die Leitung 19 und die Elektrode 23 detektiert. Eine Morphologie-Unterscheidung kann angewandt werden, um zwischen den linksventrikulären R-Wellen und FFPW zu unterscheiden, wie oben beschrieben. Bei Erfassung einer FFPW wird das laufende AV-Intervall durch die zweite AV-Verzögerung, AV2, ersetzt, die gestartet wird, um eine für die linke Seite des Herzens optimierte AV-Verzögerung vorzusehen.
In einer weiteren Verfeinerung wird eine individuelle Zeitsteuerung zum Stimulieren des rechten und des linken Ventrikels vorgesehen. Eine Stimulation des rechten Ventrikels wird ausgegeben, nachdem das erste AV-Intervall, AV1, verstrichen ist. Das zweite AV-Intervall, AV2, das bei Detektion einer links-atrialen Depolarisation gestartet wird, bestimmt, wann der Stimulationsimpuls zum linken Ventrikel geliefert werden soll. Falls keine links-atriale Depolarisation detektiert wird, wird die Stimulation des linken Ventrikels mit der Stimulation des rechten Ventrikels koordiniert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt, verschiedene Alternativen, Modifikationen und Äquivalente sind möglich. Deshalb sollen die obigen Ausführungsformen nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung angesehen werden, dieser wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Implantierbare Herzstimulationsvorrichtung (1), enthaltend: ein Gehäuse (2), eine Stimulationsschaltung (3) und Leitungen (17, 18, 19, 20), wobei die genannte Stimulationsschaltung (3) enthält, eine Steuerschaltung (4) und eine Stimulationsausgabevorrichtung (10, 13, 15) und eine Detektionsvorrichtung (11, 12, 14, 16), die eine links-atriale Detektionsvorrichtung (12) zum Abfühlen von Herz-Depolarisationen enthält, wobei die Stimulationsschaltung (3) ausgelegt ist, mit einer ersten Elektrode (23) verbunden zu werden, die zum Stimulieren und Abfühlen von Depolarisationen im linken Ventrikel (9) des Herzens (5) zu positionieren ist, die genannte Steuerschaltung ausgelegt ist, mit einer zweiten Elektrode (22) verbunden zu werden, die zum Abfühlen von Depolarisationen des linken Atriums zu positionieren ist, die genannte Stimulationsschaltung ausgelegt ist, mit einer im rechten Atrium (6) zu positionierenden dritten Elektrode (21) verbunden zu werden, die zum Stimulieren und Abfühlen von Depolarisationen ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine abgefühlte oder stimulierte Depolarisation des rechten Atriums (6) eine erste AV-Verzögerung, AV1, startet, an deren Ende ein Stimulationsimpuls zum linken Ventrikel geliefert wird, beim Abfühlen einer links-atrialen Depolarisation durch die genannte links-atriale Detektionsvorrichtung (12) die genannte erste AV-Verzögerung durch eine zweite AV-Verzögerung, AV2, ersetzt wird, die für die linke Seite des Herzens optimiert ist.
Implantierbare Herzstimulationsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Stimulationsschaltung (3) eine Vorrichtung (16) zur Erfassung von rechts-ventrikulären Depolarisationen und eine Vorrichtung (15) zum Stimulieren des rechten Ventrikels enthält.
Implantierbare Herzstimulationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Ventrikel (8) gleichzeitig mit dem linken Ventrikel (9) stimuliert wird.
Implantierbare Herzstimulationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, eingeleitet durch eine rechts-atriale Depolarisation der rechte Ventrikel (8) mit einem für das rechte Herz optimierten AV-Intervall stimuliert wird und dass, eingeleitet durch eine Erfassung einer links-atrialen Depolarisation der linke Ventrikel (9) mit einem AV-Intervall des linken Herzens stimuliert wird, und dass, falls keine links-atriale Depolarisation erfasst wird, die Stimulation des linken Ventrikels mit der Stimulation des rechten Ventrikels koordiniert wird.
Implantierbare Herzstimulationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die links-atrialen Depolarisationen als FFPW bei Signalen abgefühlt werden, die durch eine an der linken Seite des Herzens gelegene Elektrode (23) aufgenommen werden.