DE69633957T2

DE69633957T2 - Implantierbares Gerät zur Antitachykardierierung

Info

Publication number: DE69633957T2
Application number: DE69633957T
Authority: DE
Inventors: James L. Duncan; Iii James D. Causey; Bruce Wilkoff
Original assignee: Pacesetter Inc
Current assignee: Pacesetter Inc
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: EP0744190A2; EP0744190A3; DE69633957D1; JPH09117518A; US5882352A; EP0744190B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf implantierbare medizinische Geräte und Verfahren, und speziell auf ein implantierbares Antitachykardie-Gerät, also einen Antitachykardie-Schrittmacher oder Defibrillator-Kardioverter, der automatisch seine Detektionsratenschwelle in Abhängigkeit von der gefühlten Herzfrequenz einstellt.
Antitachykardie-Therapiegeräte, wie Antitachykardie-Schrittmacher oder Antitachykardie-Defibrillatoren/Konverter benutzen eine Herzfrequenz-Detektorschaltung, um das Auftreten von Herzrhythmusstörungen festzustellen. Eine solche Frequenzdetektorschaltung arbeitet typischerweise mit unterschiedlichen Frequenzbereichen zur Klassifizierung der Herzrhythmen. Von den Frequenzbereichen, die typischerweise über einen oder mehrere vom Benutzer programmierbare Parameter einstellbar sind, hängt es ab, mit welcher Art von Antwort das Gerät reagiert, also mit welchem Typ von Antitachykardie-Therapie, wenn die festgestellte Herzfrequenz in einen gegebenen Frequenzbereich fällt. Beispielsweise kann ein Benutzer einen niedrigfrequenten Ventrikular-Tachykardiebereich definieren, der durch eine untere Frequenzgrenze, Rate A (z. B. 135 Schläge pro Minute), und eine obere Frequenzgrenze, Rate B (z. B. 175 Schläge pro Minute), bestimmt wird. Jede festgestellte Herzfrequenz, welche innerhalb dieses Bereichs liegt, würde somit als niedrigfrequente Ventrikular-Tachykardie identifiziert und diese Identifizierung würde eine entsprechende Therapie seitens des Antitachykardie-Therapiegerätes auslösen. Gleichermaßen kann ein hochfrequenter Tachykardie-Klassifizierungsbereich, z. B. zwischen 175 und 240 Schlägen pro Minute, definiert werden, welche an den niedrigfrequenten Tachykardiebereich angrenzt. Somit würde jede festgestellte Herzfrequenz, die in den hochfrequenten Tachykardiebereich fällt, als hochfrequente Ventrikular-Tachykardie identifiziert, und dadurch wird ein anderer Therapietyp seitens des Antitachykardie-Therapiegerätes ausgelöst. Weiterhin kann bei einigen Geräten ein dritter Bereich gerade oberhalb des hochfrequenten Tachykardiebereichs ergänzt werden. Damit kann auf diese Weise der Benutzer einen einzigen großen Frequenzbereich oder so viel kleinere aneinandergrenzende Frequenzbereiche wie gewünscht einstellen, wobei jeder Frequenzbereiche eine bestimmte von einer Mehrzahl unabhängiger Antitachykardie-Therapien ergibt, die von dem Gerät automatisch ausgeführt wird, um eine beobachtete Arrhythmie zu beenden. Erforderlichenfalls kann die Feststellung und Klassifizierung von Arrhythmien zusätzlich auf weitere Parameter, außer zur Herzfrequenz, begründet werden, wie etwa hämodynamische Werte, die von einem speziellen Sensor ermittelt werden, und/oder andere Frequenzparameter, wie etwa Beginn, Stabilität oder Dauer der festgestellten Herzfrequenz.
Unglücklicherweise kann sich die Auswahl diskreter Frequenzbereiche als problematisch erweisen, wenn ein Patient eine normale Sinusfrequenz hat, die während einer Trainingsübung oder anderen Perioden physiologischen Stresses in einen der Tachykardiebereiche hineingerät. Wenn auch verschiedene Unterscheidungsparameter, wie der Beginn und die Stabilität der festgestellten Frequenz oder des Rhythmus, herangezogen werden können, um zu versuchen, eine schnelle normale Sinusfrequenz möglichst selten als Tachykardiefrequenz zu werten, kann der schnelle Rhythmus oder die schnelle Frequenz dennoch fälschlicherweise als Arrhythmie eingestuft werden, so dass das Gerät eine Antitachykardie-Therapie einleitet. Eine solche Antitachykardie-Therapie könnte ungeeignet, und sogar ge fährlich sein, weil sie bei fälschlicher Anwendung tatsächlich eine echte Arrhythmie auslösen kann.
Es liegt daher auf der Hand, dass ein kritisches Bedürfnis nach einer Frequenzdetektorschaltung in einem Antitachykardie-Schrittmacher oder -Defibrillator/Kardioverter besteht, welche das Risiko einer fälschlichen Identifizierung und Klassifizierung einer schnellen Sinusfrequenz (für welche keine Antitachykardie-Therapie benötigt wird oder wünschenswert ist) als Arrhythmie (für welche eine Antitachykardie-Therapie notwendig und erforderlich ist) minimal hält.
Die US 4,940,052 beschreibt einen frequenzempfindlichen Schrittmacher mit einem Impulsgenerator, einem Sensor für einen physiologischen Parameter (Physiologiesensor) und einem Prozessor, der bei Anforderung Stimulationsimpulse erzeugt, und mit einer Schwellwerteinrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie ein Schwellwertsignal in Abhängigkeit von einem Signal erzeugt, welches ein Maß für einen abgefühlten physiologischen Parameter ist. Der Physiologiesensor erzeugt ein Rohsignal, das in Abhängigkeit von einem physiologischen Parameter variiert und eine Anzeige darüber liefert, ob die Herzfrequenz erhöht oder erniedrigt werden soll, und damit, ob der Schrittmacher die Frequenz der von ihm gelieferten Impulse verändern soll.
Die EP-A-580128 beschreibt ein Stimulationsgerät mit einem ersten Sensor, der ein Signal erzeugt, welches ein Patienten-EKG wiedergibt, sowie einen zweiten Sensor in Form eines Aktivitätssensors, der ein Signal erzeugt, welches den physischen Zustand des Patienten darstellt. Ein Auswertsystem liefert Herzschlagkriterien zur Erkennung pathologischer Tachykardien, welche dem EKG-Signal gegenübergestellt werden, um eine pathologische Tachykardie zu erkennen und von einer physiologischen Tachykardie zu unterscheiden.
Demgemäß besteht eine allgemeine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Raten- oder Frequenzdetektorschaltung in einem implantierbaren Antitachykardie-Schrittmacher oder ICD, bei welchem das Risiko fälschlicher Identifizierung oder Klassifizierung einer schnellen Sinusfrequenz oder Arrhythmie, für welche eine Antitachykardie-Therapie angefordert wird, minimal gehalten wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines implantierbaren Antitachykardie-Gerätes, welches automatisch seinen Detektierungsfrequenzbereich(e) beispielsweise durch automatisches Einstellen der Unter- und/oder Obergrenzen eines solchen Frequenzbereichs oder solcher Frequenzbereiche einstellt, und zwar als Funktion eines abgefühlten physiologischen Parameters des Patienten, wie etwa physische Aktivität, wobei dieser physiologische Parameter eine Angabe darüber liefert, ob die Sinusherzfrequenz sich voraussichtlich ändert.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines implantierbaren frequenzempfindlichen Antitachykardie-Schrittmachers, bei welchem ein Rohsignal von einem mit dem Schrittmacher verwendeten Physiologiesensor unabhängig liefert: 1.) die Basis zur Ableitung eines sensorindizierten Frequenzsignals (SIR-Signal), welches die Schrittfrequenz des Schrittmachers einstellt, und 2.) die Basis zum Einstellen der Unter- und/oder Obergrenzen eines oder mehrerer Detektionsfrequenzbereiche, welche der Schrittmacher benutzt zur Feststellung, wann eine Arrhythmie auftritt (für welche eine Antitachykardie-Therapie erforderlich ist).
Die Erfindung sieht ein implantierbares Antitachykardie-Stimulationsgerät vor mit: einem Impulsgenerator zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen für das Herz eines Patienten, einem Sensor zum Abfühlen von Herzaktivität des Patientenherzes, einen ersten Physiologiesensor, der einen eine normale Herzfrequenz anzeigenden physiologischen Parameter abfühlt und ein erstes Sensorsignal als Maß für den abgefühlten Physiologieparameter erzeugt, sowie eine mit dem Impulsgenerator, dem Sensor und dem ersten Physiologiesensor gekoppelte Steuereinrichtung, welche eine Mehrzahl vorbestimmter Antitachykardie-Therapien über den Impulsgenerator durchführt und eine festgestellte Herzarrhythmie beendet; diese Steuereinrichtung enthält: einen Herzfrequenzdetektor, welcher die Herzfrequenz des Patienten aufgrund der vom Sensor gefühlten Herzaktivität ermittelt, eine Schwellwerteinrichtung, welche mindestens zwei Frequenzbereichs-Schwellwertsignale als Funktion des ersten Sensorsignals erzeugt, welche ein unteres Frequenzbereich-Schwellwertsignal und ein oberes Frequenzbereich-Schwellwertsignal umfassen, wobei das obere Frequenzbereich-Schwellwertsignal größer als das untere Frequenzbereich-Schwellwertsignal ist, ferner eine Vergleichseinrichtung, welche die festgestellte Herzfrequenz mit dem unteren Frequenzbereich-Schwellwertsignal und/oder dem oberen Frequenzbereich-Schwellwertsignal vergleicht, um festzustellen, wann die Herzfrequenz über das untere Frequenzbereich-Schwellwertsignal oder das obere Frequenzbereich-Schwellwertsignal hinausgeht, und anzuzeigen, dass eine Herzarrhythmie vorliegt; die Steuerschaltung veranlasst über den Impulsgenerator eine von der Mehrzahl vorbestimmter Antitachykardie-Therapien, die zur Beendigung der angezeigten Herzarrhythmie geeignet ist, bei welcher die festgestellte Herzfrequenz entweder über das untere Frequenzbereich-Schwellwertsignal oder das obere Frequenzbereich-Schwellwertsignal hinausgeht.
Vorteilhafterweise wird gemäß der Erfindung mindestens die untere Schwellwertgrenze des Frequenzbereichs automatisch in Abhängigkeit von einem unabhängig abgefühlten physiologischen Parameter eingestellt, beispielsweise einer physischen Aktivität, welche von dem Physiologiesensor abgefühlt wird. Der physiologische Parameter sagt eine normale oder natürliche Änderung der Herzfrequenz voraus. Wird mehr als ein Frequenzbereich benutzt, dann können auch die anderen Schwellwertgrenzen z. B. die obere Schwellwertgrenze, automatisch als eine separate Funktion desselben abgefühlten physiologischen Parameters oder eines anderen physiologischen Parameters eingestellt werden, so dass der gesamte Tachykardie-Frequenzbereich in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter verändert wird.
Die Erfindung lässt sich somit zusammenfassen als ein implantierbares medizinisches Antitachykardie-Therapiegerät. Ein solches Therapiegerät enthält: 1.) eine Herzfrequenz-Detektorschaltung, welche eine Herzfrequenz ermittelt, 2.) eine Antitachykardie-Therapieschaltung, die Therapiesignale zur Zuführung zu einem Herzen erzeugt, wenn die von der Herzfrequenz-Detektorschaltung ermittelte Herzfrequenz ein Frequenz-Schwellwertsignal überschreitet, 3.) einen Physiologiesensor, der ein Sensorsignal in Abhängigkeit von einem gefühlten Physiologieparameter erzeugt, und 4.) eine Sensorverarbeitungsschaltung, die mit dem Physiologiesensor und der Herzfrequenz-Detektorschaltung gekoppelt ist und ein Frequenz-Schwellwertsignal als vorbestimmte Funktion des Sensorsignals einstellt.
Vorteilhafterweise wird bei einem Therapiegerät gemäß der Erfindung das Frequenz-Schwellwertsignal automatisch als eine Funktion des vom Physiologiesensor abgefühlten physiologi schen Parameters eingestellt. Als physiologischer Parameter wird ein solcher gewählt, welcher die natürliche Herzfrequenz bestimmt oder vorhersagt, z. B. physische Aktivität. Somit bestimmt der physiologische Parameter vorteilhafterweise zumindest teilweise, wann die Therapiesignale von der Antitachykardie-Therapieschaltung erzeugt werden sollen. Weil der physiologische Parameter die Herzfrequenz bestimmt, wird das Risiko minimal, dass ein schneller natürlicher Herzschlag, der durch normale Bedingungen, z. B. physische Aktivität (Trainingsübungen) bewirkt wird, von der Antitachykardie-Therapieschaltung als eine Arrhythmie gewertet wird, für welche Therapiesignale erforderlich sind. Weil andererseits der physiologische Parameter nicht von der Herzfrequenz gesteuert wird, wird das Schwellwertsignal beim Auftreten einer wirklichen Arrhythmie nicht eingestellt, so dass von der Frequenzdetektorschaltung eine wirkliche Arrhythmie leicht festgestellt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obengenannten sowie andere Gesichtspunkte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher:
1 zeigt eine Darstellung der Herzfrequenz über der Zeit, welche eine typische Änderung der Herzfrequenz eines Patientenherzes im normalen Sinusrhythmus veranschaulicht und weiterhin verschiedene Frequenzbereiche zeigt, die bei einem implantierbaren Antitachykardiegerät benutzt werden können;
2 ist ein Blockschaltbild eines implantierbaren Gerätes gemäß der Erfindung;
3 ist ein Funktionsblockschaltbild der Sensorverarbeitungsschaltung des in 2 gezeigten Gerätes,
4 veranschaulicht eine repräsentative Übertragungsfunktion, welche von der Sensorverarbeitungsschaltung gemäß 3 benutzt wird;
5 ist ein Funktionsblockdiagramm der Schaltung des Geräts nach 2 und
6 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der automatischen Einstellung des unteren Grenzschwellwertsignals gemäß der Erfindung.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen entsprechende Komponenten.
Im Folgenden wird die derzeit als beste Ausführung der Erfindung angesehene Realisierung beschrieben. Diese Beschreibung ist nicht in begrenzendem Sinne anzusehen, sondern dient lediglich dem Zweck die allgemeinen Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Der Schutzbereich der Erfindung soll vielmehr mit Bezug auf die Ansprüche bestimmt werden.
Implantierbare medizinische Geräte, bei welchen die Erfindung benutzt werden kann, umfassen Schrittmacher und implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren (ICDs). Einzelheiten des Entwurfs und der Herstellung solcher medizinischer Geräte sind bekannt und werden beim Stand der Technik praktiziert, daher werden solche Details hier nicht dargelegt. Repräsentative Schrittmacherkonstruktionen sind beispielsweise gezeigt in den US-Patenten Nr. 4,712,555, 4,940,052 und 5,309,919 und der (auf den selben Anmelder wie die vorliegenden Anmeldung übertragenen) US-Patentanmeldung USSN 07/846,460 vom 3/2/92 mit dem Titel „Verfahren und System zur Aufzeichnung und Protokollierung einer aufeinanderfolgenden Reihe von Schrittmacher-Ereignissen". Typische Schrittmacher-Konstruktionen, welche Antitachykardie-Therapiemerkmale enthalten, sind in den US-Patenten 4,788,980 und 5,103,822 gezeigt. Weiterhin sind repräsentative ICD-Geräte und Konstruktionen gezeigt in den US-Patenten Nr. 4,787,389, 4,989,602 und 5,350,401 sowie in der US-Patentanmeldung USSN 07/979,083 vom 11/19/92 mit dem Titel „Elektrisch programmierbarer Polaritätsverbinder für einen implantierbaren Körpergewebestimulator" (auf den selben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung übertragen).
Allgemein enthält ein implantierbares medizinisches Gerät zur Arrhythmie-Feststellung und -Behandlung eine Frequenzdetektorschaltung, welche das Auftreten von Herzaktivität überwacht, beispielsweise Herzschläge, wie sie sich in einem Elektrokardiogramm (EKG) des Herzens zeigen. Wie im Stande der Technik bekannt ist, enthält das EKG P-Wellen, welche die Depolarisierung (und vermutlich die nachfolgende Kontraktion) der Vorkammern des Herzens eines Patienten zeigen, und R-Wellen, welche die Depolarisation (und vermutlich die nachfolgende Kontraktion) der Herzkammern zeigen. Weil die Herzkammern Muskelgewebe enthalten, das massiver als das Vorkammermuskelgewebe ist, ist die R-Welle ein wesentlich längeres Signal als die P-Welle und ist damit einfacher festzustellen. Es ist daher bei vielen implantierbaren medizinischen Geräten nicht ungewöhnlich, nur die R-Welle abzufühlen und das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden R-Wellen zu überwachen, um die festgestellte Herzfrequenz zu beobachten.
Natürlich auftretende P-Wellen und/oder R-Wellen, können als Sinus-P-Wellen oder geleitete (conducted) R-Wellen bezeichnet werden, und die aus den Sinus-P-Wellen und geleiteten R- Wellen resultierende Herzfrequenz kann als der normale Sinusrhythmus (NSR) oder die natürliche Sinusfrequenz des Herzens bezeichnet werden. Die primäre Funktion eines Schrittmachers liegt in der Überwachung der Herzfrequenz und Lieferung von schrittmachererzeugten Stimulationsimpulsen, um die Vorkammer und/oder Herzkammer zu depolarisieren und damit zusammenzuziehen, falls die Herzfrequenz zu niedrig liegt. Der Herzschrittmacher regt also das Herz so an, dass es einen Rhythmus oder eine Herzfrequenz aufrecht erhält, die zumindest gleich einer vorbestimmten Frequenz ist, die als Schrittmacherfrequenz bezeichnet wird. Moderne Schrittmacher können die Schrittmacherfrequenz automatisch einstellen, um den abgefühlten physiologischen Erfordernissen des Patienten nachzufolgen, beispielsweise die Schrittmacherfrequenz zu erhöhen, wenn physische Aktivität des Patienten zunimmt. Beispiele finden sich in den US-Patentschriften 4,428,378, 4,576,183 oder 4,940,052.
Im Gegensatz zu Schrittmachern liegt die Hauptfunktion eines ECD in der Überwachung der Herzfrequenz und Lieferung geeigneter Stimulationsimpulse, oder Schockimpulse, wenn die Herzfrequenz zu schnell wird (Tachykardie), chaotisch wird (Fibrillation) oder ausfällt (Asystolen). All diese Zustände werden hier als Herzarrhythmien bezeichnet, und die Hauptaufgabe eines ICD besteht darin, das Auftreten von Herzarrhythmien festzustellen und automatisch eine vorbestimmte Behandlung durchzuführen mit dem Ziel, die beobachtete Herzarrhythmie aufhören zu lassen.
Viele Schrittmacher stellen Arrhythmien fest und können sie behandeln, z. B. US-Patente Nr. 4,712,556, 4,788,980 und 5,103,822. Auch haben viele ICDs Schrittmachereigenschaften. Die Erfindung ist auf all diese implantierbaren medizinischen Geräte anwendbar, d. h. Geräte, welche das Auftreten von Herz arrhythmien feststellen, so dass dann eine geeignete Therapie durchgeführt werden kann, um solche Arrhythmien zum Verschwinden zu bringen oder zu behandeln.
Herzarrhythmien werden typischerweise durch Überwachung der Herzfrequenz festgestellt, wie sie sich beispielsweise in der Rate zeigt, mit welcher R-Wellen und/oder P-Wellen im EKG auftreten. Übersteigt die Herzfrequenz einen vorbestimmten Schwellenbezugswert, der als Detektierungsfrequenzschwellwert bezeichnet wird, dann wird angenommen, dass eine Tachyarrhythmie vorliegen kann. Ist die festgestellte Herzfrequenz niedriger als der vorbestimmte Schwellenbezugswert, dann wird angenommen, dass keine Tachyarrhythmie vorliegt. Manchmal können zusätzlich zur Herzfrequenz auch andere Parameter überwacht werden, und das Vorliegen einer Arrhythmie wird nur dann angenommen, wenn die Herzfrequenz und die anderen Bedingungen (oder irgendeine Kombination davon) alle vorhanden sind.
1 zeigt eine graphische Darstellung, welche veranschaulicht, wie Arrhythmien gemäß der Erfindung festgestellt und klassifiziert werden. Die 1 zeigt die typische Herzfrequenz eines Patienten im normalen Sinusrhythmus, wobei die Linie 102 zeitabhängig ist. Die Horizontalachse gibt die Zeit an und die Vertikalachse die Herzfrequenz, welche üblicherweise in Schlägen pro Minute (bpm) ausgedrückt wird. Die Herzfrequenz 102 beginnt links in der Darstellung bei einer relativ niedrigen Frequenz (z. B. einer „Ruhe"-Frequenz, welche für viele Patienten in der Größenordnung von 70 bpm liegt), und steigt dann zeitabhängig an, wie es der Fall sein kann, wenn beispielsweise der Patient mit Übungen beginnt. Die Herzfrequenz 102 bleibt dann in der Nähe der Mitte der Kurve auf einem Wert und beginnt dann zum Ruhezustand zurückzukehren.
Zur Klassifizierung der Herzfrequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt wird sie mit einer Mehrzahl von Frequenzschwellwert-Bezugswerten oder „Detektionsfrequenz-Schwellwerten" verglichen. Ein erster Frequenzschwellwert-Bezugswert ist in 1 als gerade Linie V_B angegeben. Die Bezugsfrequenz V_B ist typischerweise eine sehr niedrige Frequenz, z. B. 50 bpm, und jede Herzfrequenz, welche kleiner als V_B ist, stellt somit eine sehr niedrige Herzfrequenz dar, nämlich einen Bradykardie-Zustand (eine Form von Arrhythmie), welcher eine Behandlung erfordert. Ein zweiter Frequenzschwellwert-Bezugswert ist in 1 als gerade Linie V_TL gezeigt, und diese Bezugsfrequenz ist typischerweise eine mäßig schnelle Frequenz, z. B. 135 bis 170 bpm, und jede Herzfrequenz, die größer als V_TL ist, bedeutet einen möglichen Ventrikular-Tachykardiezustand (eine andere Form von Arrhythmie), für welche ein erster Typ von Tachykardie-Therapie erforderlich ist. Ähnlich ist ein dritter Frequenzschwellwert-Bezugswert in 1 als gerade Linie V_TM gezeigt, die typischerweise eine schnelle Frequenz ist, z. B. 170 bis 220 bpm, und jede Herzfrequenz, die darüber liegt, bedeutet einen anderen Typ eines möglichen Ventrikular-Tachykardiezustandes, für welchen eine zweite Tachykardie-Therapie erforderlich ist. Schließlich ist noch ein vierter Frequenzschwellwert-Bezugswert in 1 als gerade Linie V_F gezeigt, die eine sehr schnelle Frequenz darstellt, z. B. größer als 220 bpm, und jede Herzfrequenz, welche darüber liegt, zeigt gewöhnlich einen Ventrikular-Fibrillationszustand an (einen sehr ernsten lebensbedrohenden Typ von Arrhythmie), für welchen eine geeignete Therapie unmittelbar erforderlich ist.
Die verschiedenen in 1 gezeigten Schwellwertbezugswerte definieren verschiedene Frequenzbereiche. So umfasst der erste Frequenzbereich, der Bereich 0, einen Bereich, welcher an seinem oberen oder Maximalwert durch die Bezugsfrequenz V_B begrenzt ist. Jede Frequenz, die niedriger als die Bezugsfrequenz V_B ist, fällt somit in den Bereich 0 und zeigt einen möglichen Bradykardie-Zustand an. (der Bereich 0 kann somit als Bradykardie-Frequenzbereich bezeichnet werden).
Ein weiterer Bereich, der Bereich 1, ist am unteren Ende durch die Bezugsfrequenz V_B und am oberen Ende durch die Bezugsfrequenz V_TL begrenzt. Jegliche Frequenz, die in den Bereich 1 fällt, ist wahrscheinlich eine normale Frequenz, und damit kann der Bereich 1 als Normalfrequenzbereich bezeichnet werden.
Noch ein anderer Bereich, der Bereich 2, ist am unteren Ende durch die Bezugsfrequenz V_TL und am oberen Ende durch die Bezugsfrequenz V_TH begrenzt. Jede Herzfrequenz, welche in den Bereich 2 fällt, könnte eine Tachykardie anzeigen, und daher kann der Bereich 2 als Tachykardie-Bereich erster Stufe bezeichnet werden.
Noch ein anderer Bereich, der Bereich 3, ist am unteren Ende durch die Bezugsfrequenz V_TH und am oberen Ende durch die Bezugsfrequenz V_F begrenzt. Eine in den Bereich 3 fallende Herzfrequenz zeigt mehr als wahrscheinlich das Vorhandensein einer Tachykardie an, und daher kann der Bereich 3 als Tachykardiebereich zweiter Stufe bezeichnet werden.
Ein letzter Frequenzbereich, der Bereich 4, ist gemäß 1 am unteren Ende von der Bezugsfrequenz V_F begrenzt und am oberen Ende ohne Begrenzung. Eine in den Bereich 4 fallende Herzfrequenz zeigt das Vorhandensein einer extrem hohen Herzfrequenz an, Welche wahrscheinlich das Vorhandensein einer Ventrikular-Fibrillation anzeigt. Damit kann der Bereich 4 als Fibrillations-Bereich bezeichnet werden.
Wenn in 1 vier Frequenzbereiche angegeben sind, so stellt dies selbstverständlich nur ein Beispiel dar. Man kann jegliche Anzahl von Frequenzbereichen benutzen, z. B. zwei oder mehr, je nach den speziellen Erfordernissen oder der Funktion des verwendeten Antitachykardie-Gerätes. Beispielsweise werden bei einem einfachen Antitachykardie-Diagnose- und -Behandlungsgerät typischerweise nur zwei Frequenzbereiche benutzt, die durch einen einzigen Frequenzschwellwert-Bezugswert V_T getrennt sind. Jede unter dem Schwellwert-Bezugswert V_T liegende Herzfrequenz wird als in den normalen Frequenzbereich fallend angesehen, und jede Herzfrequenz, die größer als der Schwellwert-Bezugswert V_T ist, wird als in den Tachykardie-Frequenzbereich fallend angesehen. Fällt die Herzfrequenz in den Tachykardie-Frequenzbereich, dann kann eine solche Frequenz einen Zustand angeben, bei dem eine Antitachykardie-Therapie nötig ist.
Die Benutzung einer Mehrzahl von Frequenzbereichen, wie es 1 zeigt, erlaubt vorteilhafterweise die Anwendung einer großen Anzahl unterschiedlicher Arrhythmie-Beendigungs-Therapien. Somit können die speziellen Erfordernisse des behandelten Patienten sowie der spezielle Therapietyp, der für einen bestimmten Arrhythmie-Typ am effektivsten ist, bei der Auswahl einer geeigneten Therapie für einen bestimmten Patienten in Betracht gezogen werden. Wenn beispielsweise die festgestellte Herzfrequenz des Patienten in den Normalfrequenzbereich, also den Bereich 1, fällt, dann arbeitet das Gerät lediglich in seiner normalen Funktion (welche in der Lieferung von Stimulierungsimpulsen mit der Schrittmacherfrequenz bei Bedarf besteht, falls es sich um ein Schrittmachergerät handelt; oder es kann im Diagnosebetrieb arbeiten, um Tachyarrhythmien festzustellen, falls es ein ICD ist).
Sollte die festgestellte Herzfrequenz in den Tachykardiebereich der ersten Stufe, also in den Bereich 2, fallen, dann kann auf eine geeignete Antitachykardie-Therapie geschaltet werden. Eine solche Therapie umfasst die Lieferung einer geeigneten Folge von Stimulationsimpulsen oder Abtaststimulationsimpulsen entsprechend einem vorgeschriebenen Muster, oder in der Abgabe eines Schockimpulses geringen Pegels. Im Stande der Technik sind zahlreiche Antitachykardie-Therapien bekannt, z. B. US-Patentschriften 3,942,534, 4,442,459, 4,554,920, 4,574,437, 4,574,437, 4,712,556, 4,787,389, 4,788,980, 5,074,304, 5,103,822 und 5,350,401, von denen irgendeine eine äquivalente oder andere Therapien beim Eintritt in den Bereich 2 aufgerufen werden kann bzw. können.
Sollte gleichermaßen die festgestellte Herzfrequenz in den zweiten Tachykardiebereich, den Bereich 3, oder in den Fibrillations-Bereich, den Bereich 4, eintreten, dann werden ebenfalls geeignete Therapien aufgerufen, um zu versuchen, den sich in einer solchen Herzfrequenz zeigenden Arrhythmiezustand zu beenden. Zum Beispiel kann eine geeignete Therapie für eine in den Bereich 3 fallende Herzfrequenz in einer anderen Folge von Stimulationsimpulsen bestehen, oder einem anderen oder schnelleren Abtastmuster, Doppelimpulsen, Schockimpulsen mäßiger Größe oder dergleichen. Eine geeignete Therapiebehandlung für eine in den Bereich 4 fallende Herzfrequenz könnte in einem oder mehreren Defibrillationsimpulsen oder Schocks höherer Energie bestehen.
Wie oben beschrieben, ist also ein implantierbares medizinisches Gerät, welches Antitachykardie- oder andere Arrhythmie-Behandlungseigenschaften aufweist, in der Lage, die Herzfrequenz abzufühlen, sie als in einen oder mehrere Frequenzbereiche fallend zu klassifizieren und dann entsprechend der klassifizierten Herzfrequenz allein oder in Kombination mit anderen geeigneten Parametern zu reagieren, um automatisch eine geeignete Arrhythmie-Beendigungstherapie anzuwenden, wenn dies nötig ist.
Die Erfindung sorgt für eine automatische Einstellung einer oder mehrerer Detektionsfrequenzgrenzen, d. h. Frequenz-Schwellwertbezugssignale, die von dem implantierbaren medizinischen Gerät verwendet werden. Gemäß 1 kann beispielsweise durch die Erfindung der Schwellwert V_TL automatisch nach oben oder unten eingestellt werden, wie es der Pfeil 104 andeutet, und zwar abhängig davon, ob es zu erwarten ist, dass sich die Herzfrequenz des Patienten natürlich erhöht oder erniedrigt. Mit einer solchen Einstellung wird das Risiko minimal gehalten, dass eine Therapie im Bereich 2 eingeleitet wird, wenn eine solche Therapie nicht nötig ist.
Zur Veranschaulichung sei angenommen, dass der Schwellwert-Bezugswert V_TL auf 130 bpm eingestellt wird. Befindet sich der Patient in Ruhe und springt seine oder ihre Herzfrequenz plötzlich auf einen Wert der höher als 130 bpm ist, dann herrscht wahrscheinlich ein Tachykardie-Zustand, und eine Antitachykardie-Therapie ist angemessen. Beginnt jedoch der Patient mit Trainingsübungen, z. B. beginnt er zu rennen, dann ist es sehr wahrscheinlich, dass seine oder ihre natürliche Herzfrequenz einen Wert über 130 bpm erreicht. Selbst wenn jedoch die Herzfrequenz den Bezugsschwellwert V_TL überschreitet, wäre eine Antitachykardie-Therapie nicht angemessen, weil keine Arrhythmie vorliegt. Erfindungsgemäß wird der Bezugsschwellwert V_TL vorteilhafterweise so eingestellt, dass die vorausgesehene natürliche Herzfrequenz auftreten kann. Bei der betrachteten Veranschaulichung wird beispielsweise gemäß der Erfindung der Bezugsschwellwert V_TL auf eine Frequenz von z. B. 160 oder 170 bpm hochgesetzt, sobald gefühlt wird, dass der Patient trainiert, aber er wird nicht auf V_TL eingestellt, wenn sich der Patient in Ruhe befindet. Somit wird also eine Antitachykardie-Therapie nicht eingeleitet, wenn der Patient trainiert und seine oder ihre Herzfrequenz 130 bpm überschreitet, jedoch würde sie eingeleitet, wenn seine oder ihre Herzfrequenz 130 bpm überschreitet, wenn der Patient sich in Ruhe befindet (nicht trainiert).
Die Bestimmung, ob zu erwarten ist, dass die Herzfrequenz ansteigt oder absinkt, erfolgt durch Überwachen eines physiologischen Parameters, der mit einem geeigneten Sensor abgefühlt wird. Der physiologische Parameter sollte als ein solcher Parameter gewählt werden, der mit der natürlichen Sinusherzfrequenz des Patienten in Beziehung steht, jedoch nicht durch die Herzfrequenz bestimmt wird. Ein für diesen Zweck geeigneter bevorzugter physiologischer Parameter ist die physiologische Aktivität. Vorzugsweise lässt sich diese leicht abfühlen unter Verwendung beispielsweise eines piezoelektrischen Sensors (siehe z. B. US-Patent 4,940,053) oder eines Bewegungssensors, wie er in den US-Patenten 4,771,780 oder 4,846,195 dargestellt ist.
Andere Typen physiologischer Parameter, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, umfassen Blutströmung, Blutdruck, Sauerstoffsättigung und Sauerstoffpartialdruck.
Der üblicherweise in dem medizinischen Gerät enthaltene und mit ihm gekoppelte Sensor erzeugt ein Rohsensorsignal, welches ein Maß für den zu überwachenden physiologischen Parameter ist. Das Rohsensorsignal kann nach geeigneter Verarbeitung unmittelbar als Detektionsfrequenz-Schwellwertsignal benutzt werden (z. B. als der Bezugsschwellwert V_TL) oder als Steuersignal, aus welchem sich das Detektionsfrequenz-Schwellwertsignal erhalten lässt.
Bei einigen Ausführungen der Erfindung wird nur eines der Schwellwertbezugssignale (z. B. VT_L) automatisch in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter eingestellt, während die anderen Schwellwertbezugssignale (z. B. V_TH, V_F und V_B) auf einen festen Wert programmiert sind, der sich außer bei einer Umprogrammierung nicht ändert. In diesem Fall wird das einstellbare Schwellwertbezugssignal durch eine vorbestimmte Übertragungsfunktion definiert, welche den Wert des Rohsensorsignals in Beziehung zum Schwellwertbezugssignal setzt. Wenn also nur ein Schwellwertbezugssignal auf diese Weise eingestellt wird, dann ändert sich die Breite des Frequenzbereichs (also der Abstand zwischen seinen oberen und unteren Grenzen) beispielsweise von breit auf schmal in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können mehr als eines der zur Definierung der verschiedenen Frequenzbereiche (z. B. sowohl V_TL als auch V_TH) benutzten Schwellwertbezugssignale automatisch in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter eingestellt werden. In diesem Fall kann sich jedes eingestellte Schwellwertbezugssignal in gleicher Weise wie die anderen Bezugssignale ändern, außer bei einem Offset, bei welchem der gesamte Frequenzbereich, z. B. der Bereich 2, sich in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter nach oben oder unten bewegt, oder jedes eingestellte Schwellwertsignal kann sich unterschiedlich von den anderen Bezugssignalen ändern, wobei die Form des Frequenzbereichs (der durch seine Ober- und Untergrenzen definiert ist) in Abhängigkeit von dem abgefühlten physiologischen Parameter ändern.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können separate Sensoren zum Abfühlen verschiedener physiologischer Parameter verwendet werden, wobei jeder physiologische Parame ter zur Definierung eines anderen Schwellwertbezugssignals benutzt wird.
Wenn das implantierbare medizinische Gerät einen frequenzempfindlichen Schrittmacher aufweist, der seinen eigenen Sensor zum Feststellen, ob die Schrittfrequenz des Schrittmachers sich verändern soll, verwendet, kann weiterhin der gleiche Sensor vorteilhafterweise vom frequenzempfindlichen Schrittmacher benutzt werden, wie er bei der Erfindung zur automatischen Einstellung des Detektionsratenschwellwertes benutzt wird. Jedoch muss man sicht klar machen, dass dann, wenn der gleiche Sensor gemeinsam von dem frequenzempfindlichen Schrittmacher und der Einstellschaltung für den Detektionsfrequenzschwellwert benutzt wird, das Rohsensorsignal separat verarbeitet oder anderweitig separat benutzt wird, damit es für die beiden separaten Funktionen verwendet werden kann: 1. frequenzempfindliche Schrittvorgabe und 2. automatische Einstellung des Detektionsfrequenzschwellwertes.
In 2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen implantierbaren medizinischen Gerätes 20 veranschaulicht. Gemäß der Darstellung ist das Gerät 20 über einen implantierbaren Stimulationsleiter 30 mit einem Herz 28 verbunden. Der Leiter 30 ist als einpoliger Leiter mit einer Spitzenelektrode 32 gezeigt. Wenn hier auch ein Einkammer-Unipolar-System gezeigt ist, dient dies nur der Veranschaulichung der Grundfunktionsblocks. Es versteht sich, dass der Fachmann die Erfindung auch so anpassen kann, dass sie entweder bei einem Zweikammergerät oder mit doppelpoligen Leitungen benutzt werden kann.
Das Gerät 20 wird von einem Steuersystem 34 gesteuert, welches wie bekannt aus einer dafür bestimmten Logik- und Zeitsteuerschaltung, einer Zustandsmaschinenschaltung (state ma chine circuitry) oder einen Mikroprozessor konstruiert sein könnte.
Das Steuersystem 34 ist mit einem Schrittmacher- oder Stimulationskanal 24 und einem Abfühlkanal 26 verbunden. Der Schrittmacherkanal 24 enthält eine Impulsgeneratorschaltung zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen einer vorbestimmten Impulsbreite, Amplitude und Frequenz, wie es üblicherweise bei Schrittmachern der Fall ist.
Der Abfühlkanal 26 enthält Verstärker, Filter und Signalformungsschaltungen, wie es benötigt wird, um die EGM-Signale vom Herzen (z. B. die R-Wellen und/oder P-Wellen) in geeigneter Weise abzufühlen. Der Abfühlkanal kann weiter in einen Vorhofkanal (zum Abfühlen der P-Wellen) und einen Herzkammerkanal (zum Abfühlen der R-Wellen) aufgeteilt sein.
Das Steuersystem 34 ist ferner mit einem Schockkanal 35 verbunden, der eine Defibrillationsschaltung zum Speichern und Entladen von Schockimpulsen niedriger und hoher Energie für das Herz über Leitungen 31 und 33 enthält, wie dies üblicherweise bei einem implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD) der Fall ist. Wenn in 2 auch der Schrittmacher und der Abfühlkanal sich in den gleichen implantierbaren Leiter 30 teilen, der von den Schockleitern 31 und 33 getrennt ist, ist es im Stande der Technik auch bekannt, eine Schockelektrode mit dem implantierbaren Leiter 30 zu kombinieren entweder zur endokardialen Platzierung im Herz oder zur epikardialen Platzierung an der Außenseite des Herzens.
Mit dem Steuersystem 34 ist auch eine Speicherschaltung 36, eine Telemetrieschaltung 38 und eine Sensorverarbeitungsschaltung 40 verbunden. In der Speicherschaltung 34 sind Steuervariablen und andere Signale gespeichert, die vom Steu ersystem 34 bei der Steuerung des Betriebs des Gerätes verwendet werden. In der Speicherschaltung können auch EMG-Datensignale oder andere Ereignissignale gespeichert werden, welche über den Abfühlkanal 26 erhalten werden, oder Datensignale, die durch Überwachung des Zustands des Gerätes 20 erhalten werden.
Die Telemetrieschaltung 38 ermöglicht eine nichtinvasive Schnittstelle mit der Speicherschaltung 36 und dem Steuersystem 34 von außen (d. h. nicht implantiert) unter Verwendung eines geeigneten externen Programmierers 42. Zwischen diesem und der Telemetrieschaltung 38 besteht eine Telekommunikationsverbindung 43, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Durch diese Verbindung 43, die Telemetrieschaltung 38 und den äußeren Programmierer 42 gibt ein Arzt oder anderes medizinisches Personal geeignete Steuersignale ein, um das Gerät 20 so zu programmieren, dass es in einer vorgeschriebenen Weise arbeitet. Außerdem können durch einen Arzt oder medizinisches Personal durch die Verbindung 43, die Telemetrieschaltung 38 und den externen Programmierer 42 EGM-Datensignale und Statussignale, welche im Speicher 36 gespeichert sind oder im Steuersystem 34 erzeugt werden, überwacht werden. Die Speicherschaltung 36, die Telemetrieschaltung 38 und der externe Programmierer 42 können von üblicher Ausbildung sein.
Die Sensorverarbeitungsschaltung 40 steht in Interfaceverbindung mit einem Sensor 22 und irgendwelchen anderen Sensoren 23 und erhält und verarbeitet das bzw. die Rohsensorsignale von diesem(n). Diese Verarbeitung umfasst die Umwandlung des oder der Rohsensorsignale in ein geeignetes Schwellwertbezugssignal (TRS), welches dem Steuersystem 34 zugeführt wird. Das Schwellwertbezugssignal wird dann vom Steuersystem 34 benutzt, um die Grenzen des (der) geeigneten Frequenzbereichs(e) zu definieren. Wenn das Gerät 20 die Eigenschaft eines frequenzempfindlichen Schrittmachers hat, und wenn der Sensor 22 die Doppelfunktion hat, sowohl eine frequenzempfindliche, wie auch eine Autodetektor-Frequenzschwellwert-Einstellung vorzunehmen, dann liefert die Sensorverarbeitungsschaltung 40 auch ein getrenntes sensorindiziertes Frequenzsignal (SIR-Signal), welches dann benutzt wird, um die frequenzempfindliche Schrittmachereigenschaft des Gerätes 20 zu unterstützen.
Während der Sensor 22 und jegliche andere zusätzliche Sensoren 23 in der Darstellung außerhalb des Gerätes 20 gezeigt sind, so versteht es sich, dass die Sensoren 22 und/oder 23 auch innerhalb des Gerätes 20 oder an diesem angebracht sein können.
In 3 ist ein Funktionsblockdiagramm der Sensorverarbeitungsschaltung 40 gezeigt. Die Schaltung 40 enthält einen Verstärker 46, welcher das Rohsensorsignal vom Sensor 22 (1) erhält. Wird mehr als ein Sensor 22 benutzt, wobei dann mehr als ein Rohsensorsignal vorliegt, dann werden für jedes Rohsensorsignal zusätzliche Verstärker, wie benötigt, benutzt. Nach Verstärkung wird das Sensorsignal Signalkonditionierungsschaltungen 48–50 zugeführt. Jeder Signalkonditionierer 48–50 konditioniert oder vorverarbeitet das verstärkte Rohsignal in einer vorgeschriebenen Weise. Beispielsweise kann der Signalkonditionierer 48 ein Tiefpassfilter enthalten, welches die hochfrequenten Komponenten des verstärkten Rohsensorsignals herausfiltert. Der Signalkonditionierer 49 kann ein Bandpassfilter enthalten, welches alle Frequenzkomponenten des verstärkten Rohsensorsignals außer denen innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite herausfiltert. Der Signalkonditionierer 50 kann eine Gleichrichter- und Filterschaltung enthalten, welche den Energieinhalt des Rohsensorsignals bestimmt (siehe z. B. US-Patent 4,940,053). Es werden so viele Signalkonditionierungsschaltungen benutzt, wie erforderlich sind, um das (die) verstärkte(n) Rohsensorsignal(e) geeignet für die Umwandlung in die Schwellwertbezugssignale zu konditionieren.
Typischerweise normieren die Signalkonditionierschaltungen 48–50 weiterhin die Größe der Signale, welche sie konditionieren. So kann beispielsweise das konditionierte Signal vom Konditionierer 48 normiert werden, so dass es einen Wert von 0 bis 3 V annimmt. Der Fachmann erkennt, dass in manchen Beispielen die Funktion der Verstärkung durch den Verstärker 46 und die Funktionen der Signalkonditionierung (beispielsweise Signalfilterung, und Normierung durch die Signalkonditionierungsschaltungen 48–50) in einer einzigen Verstärker/Filter-Schaltung vorgenommen werden können.
Nach der Konditionierung durch die Signalkonditionierer 48–50 werden die konditionierten Signale einer Signalumwandlungsschaltung 52 zugeführt, welche eine Analog/Digital(A/D)-Umwandlung vornehmen kann und welche praktisch eine spezielle Übertragungsfunktion benutzt, um die konditionierten Sensorsignale in ein geeignetes Schwellwertbezugssignal (TRS) umzuwandeln. Wird als Teil der Umwandlungsfunktion ein A/D-Wandler benutzt, dann kann dessen Ausgang ferner weiter normiert werden, z. B. um einen Wert anzunehmen, der von 0 bis 32 variiert.
Zwei repräsentative Übertragungsfunktionen, welche von der Signalumwandlungsschaltung 52 benutzt werden, sind in 4 graphisch dargestellt. Wie man dort sieht, wird das konditionierte Sensorsignal (das „Eingangssignal" der Signalumwandlungsschaltung 52) längs der Horizontalachse des Transferfunktionsdiagramms dargestellt, und das (die) Schwellwertbezugssignal(e) (das „Ausgangssignal" der Signalumwandlungs schaltung 52) ist längs der Vertikalachse des Übertragungsfunktionsdiagrammes dargestellt.
Eine erste Übertragungsfunktion ist gemäß 4 eine lineare Übertragungsfunktion zwischen Minimum- und Maximumpunkten und wird durch die gestrichelte Linie 60 dargestellt. Benutzt man eine solche lineare Übertragungsfunktion, dann liegt das Schwellwertbezugssignal immer bei dem „MIN"-Wert 57, wenn das Eingangssignal kleiner als ein NIEDRIG-Wert 53 ist, und einen MAX-Wert 59, immer wenn das Eingangssignal größer als ein HOCH-Wert 55 ist, und einen Wert zwischen den MIN- und MAX-Werten, wenn das Eingangssignal irgendwo zwischen dem NIED-RIG-Wert 53 und dem HOCH-Wert 55 liegt. Die lineare Beziehung wird durch die Linie 60 für Eingangssignalwerte zwischen den Werten NIEDRIG und HOCH dargestellt. Wenn beispielsweise das Eingangssignal einen durch den Punkt 54 dargestellten Wert hat, dann wird das Schwellwertbezugssignal bestimmt, indem man eine vertikale Linie vom Punkt 54 zum Schnitt mit der Linie 60 bringt und von dort eine horizontale Linie zur Schwellwertbezugssignal(TRS)-Achse führt, wo sich ein durch den Punkt 58 dargestellter Wert ergibt.
Eine lineare Übertragungsfunktion, wie sie in 4 durch die Linie 60 dargestellt ist, für das Schwellwertbezugssignal (TRS) kann auch mathematisch ausgedrückt werden als: TRS = MIN, für VEIN < VNIEDRIG = a + kVEIN, für VNIEDRIG < VEIN < VHOCH, = MAX, für VEIN > VHOCH,wobei a ein Offsetwert ist, k ein Maßstabsfaktor, V_NIEDRIG dem NIEDRIG-Wert 53, V_HOCH dem HOCH-Wert 55 entspricht und V_EIN das Eingangssignal zur Signalumwandlungsschaltung 52 ist.
In 4 ist auch eine zweite Übertragungsfunktion oder „Treppenstufen"-Funktion gezeigt, welche durch die Treppenstufenlinien 62 dargestellt ist. Entsprechend einer solchen Treppenstufenfunktion nimmt das Schwellwertbezugssignal einen Wert an, welcher durch die Beziehung des Eingangssignals zur Treppenstufenlinie 62 definiert ist. Wenn beispielsweise das Eingangssignal ein durch den Punkt 54 dargestellter Wert ist, dann wird das Schwellwertbezugssignal definiert durch Zeichnen einer vertikalen Linie vom Punkt 54 nach oben zur Treppenstufenlinie 62 und dann einer horizontalen Linie von der Treppenstufenlinie 62 hinüber zur Schwellwertbezugssignal-Achse zum Punkt 56. Wenn somit der Eingangssignalwert sich ändert, dann ändert sich auch der Schwellwertbezugssignal-Wert in einzelnen Schritten, wie es durch die Treppenstufenlinie 62 bestimmt ist. Es sei bemerkt, dass die Treppenstufenlinie 62 auch durch Ober- und Untergrenzen begrenzt ist, welche (für die in 4 gezeigte Funktion) dieselben sind, wie sie für die durch die Linie 60 veranschaulichte lineare Beziehung gelten.
Je nach Erfordernis wird für jedes der Schwellwertbezugssignale, welches vom Gerät 20 verwendet wird, eine eigene Übertragungsfunktion benutzt. Beispielsweise kann eine erste Schwellwertbezugssignal-Funktion benutzt werden zur Definierung von V_B als Funktion des von der Signalkonditionierschaltung 48 erhaltenen Signals V_EIN. Ähnlich kann eine zweite Schwellwertbezugssignal-Funktion benutzt werden, um V_TL als Funktion des vom Signalkonditionierer 49 erhaltenen Signals V_EIN zu definieren, und eine dritte Schwellwertbezugssignal-Funktion kann benutzt werden zur Definierung von V_TH als Funktion des vom Signalkonditionierer 50 erhaltenen Signals.
In einigen Fällen kann dieselbe Übertragungsfunktion benutzt werden zur Definierung von in Beziehung zueinander stehenden Schwellwertbezugssignalen, z. B. der unteren und oberen Grenzen eines gegebenen Frequenzbereiches. In einem solchen Fall wird eines der Schwellwertbezugssignale durch die spezielle Funktion definiert, und die anderen Schwellwertbezugssignale werden dann mit Hilfe des ersten Schwellwertbezugssignals definiert, z. B. als ein durch das erste Schwellwertbezugssignal definierter Wert plus einem Offsetwert.
Als ein Beispiel repräsentativer Werte, welche bei der Definition des Schwellwertbezugssignals V_TL benutzt werden können, sei angenommen, dass das Eingangssignal zur Signalumwandlungsschaltung 52 digitalisiert und normiert ist, so dass es einen Wert zwischen 0 und 32 bekommt. Dann können repräsentative Werte zwischen dem NIEDRIG-Punkt 53 zwischen 3 und 5 liegen und für den HOCH-Punkt 55 zwischen 27 und 29. Repräsentative Grenzen für die MIN- und MAX-Werte von V_TL können 120 bzw. 170 bpm sein. Vorteilhafterweise sind solche NIED-RIG- und HOCH-Punkte des Eingangssignals oder MIN- und MAX-Punkte des Ausgangssignals je nach Notwendigkeit in üblicher Weise programmierbar, so dass die Übertragungsfunktion zugeschnitten werden kann, um den Bedürfnissen eines speziellen Patienten am besten zu entsprechen.
Der Verstärker 46, die Signalkonditionierschaltungen 48–50 und die Signalumwandlungsschaltung 52 der Sensorverarbeitungsschaltung 40 gemäß 3 können unter Verwendung analoger oder digitaler Schaltungen realisiert werden, z. B. in Form integrierter Schaltungen, die von verschiedenen Herstellern handelsüblich erhältlich sind. Alternativ kann ein Großteil der Signalkonditionierungs- und Signalumwandlungsfunktionen unter Verwendung eines Mikroprozessors erfolgen, welcher geeignet programmiert ist, um die oben beschriebenen Funktionen auszuführen. In einem solchen Fall wird nach geeigneter Verstärkung und Filterung des Rohsensorsignals das verstärkte und konditionierte Signal in ein Digitalsignal umgewandelt und dem Mikroprozessor als Dateneingangssignal verfügbar gemacht. Das Dateneingangssignal wird dann verarbeitet, also normiert und in ein geeignetes Schwellwertbezugssignal umgewandelt, wie oben beschrieben.
Wie weiter in 3 zu sehen ist, kann die Signalumwandlungsschaltung 52 auch die passende Schaltung zur Erzeugung des sensorindizierten Frequenzsignals (SIR-Signal) enthalten, das von den frequenzempfindlichen Schaltungen eines frequenzempfindlichen Schrittmachers benutzt wird, falls das implantierbare medizinische Gerät 20 unter anderem eine frequenzempfindliche Schrittmacherfunktion bietet. Eine solche SIR-Erzeugerschaltung kann üblicher Ausbildung sein, beispielsweise wie beschrieben in der US-Patentschrift 4,940,052 oder der US-Anmeldung USSN 07/844,818 vom 2. März 1992 mit dem Titel „Verfahren und System zur automatischen Einstellung der Sensorparameter eines frequenzempfindlichen Schrittmachers", welche auf den selben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung übertragen ist; auf beide Literaturstellen sei hier Bezug genommen.
5 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm des Steuersystems 34 des Gerätes 20. Das System 34 enthält hier eine Frequenzdetektorschaltung 70, Schwellwertdetektorschaltungen 72–75, eine Dekodierlogik 76, eine Schrittmachersteuerschaltung 78 und eine Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80. Die Frequenzdetektorschaltung 70 erhält die EGM-Signale (R-Wellen und/oder P-Wellen) von dem Fühlkanal 26 (2) und bestimmt daraus eine natürliche Herzfrequenz. Die EGM-Signale werden ferner auf die Schrittmachersteuerschaltung 78 sowie auf die Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80 gegeben.
Das Herzfrequenzsignal wird mit den Schwellwertsignalen unter Verwendung der Schwellwertdetektorschaltungen 72–75 verglichen. D. h., das Signal wird bezüglich der Herzfrequenz verglichen mit dem Schwellwertbezugssignal V_B unter Verwendung der Schwellwertschaltung 72. Liegt die Herzfrequenz über V_B, dann nimmt ein Ausgangssignal B vom Schwellwertdetektor 72 einen hohen Wert an, falls nicht, hat das Ausgangssignal B einen niedrigen Wert. In ähnlicher Weise wird das Herzfrequenzssignal mit jedem der Schwellwertbezugssignale V_TL, V_TH und V_F unter Verwendung der Schwellwertschaltung 73, 74 bzw. 75 verglichen, um die Ausgangssignale TL, TH bzw. F zu erzeugen. Diese Ausgangssignale B, TL, TH und F werden dann der Dekodierlogik 76 zugeführt, deren Funktion in der Bestimmung des bestimmten Frequenzbereiches besteht, in welchen das Herzfrequenzsignal fällt. Wenn beispielsweise sämtliche Schwellwertausgangssignale B, TL, TH und F niedrig sind, dann zeigt dies an, dass das Herzfrequenzsignal derzeit im Frequenzbereich 1 (1) liegt. Sind alle Schwellwertausgangssignale bis auf das Signal TL niedrig, dann zeigt dies an, dass Herzfrequenzsignal im Frequenzbereich 2 liegt. In gleicher Weise wird bestimmt, ob das Herzfrequenzsignal in irgendeinen der anderen Frequenzbereiche fällt. Auf diese Weise wird somit ein geeignetes Modussteuersignal von der Dekodierlogik 76 erzeugt und auf der Signalleitung 77 geliefert, welches den speziellen Frequenzbereich angibt, in dem das herzfrequente Signal liegt.
Wie im Stande der Technik bekannt ist, kann der Betrieb der Schwellwertschaltungen 72 bis 75 auf Abtastbasis erfolgen. In diesem Fall werden die Schwellwertschaltungen 72–75 periodisch abgetastet, z. B. einmal in jedem Herzzyklus, und das jeweilige Ausgangssignal B, TL, TH oder F wird bis zum nächsten Abtastzeitpunkt auf einem hohen oder niedrigen Wert festgehalten. Alternativ oder zusätzlich kann das der Sensorver arbeitungsschaltung 40 zugeführte Rohsensorsignal abgetastet werden, wobei dann die Schwellwertbezugssignale auf Grundlage des zuletzt erhaltenen Abtastwertes auf einem gegebenen Wert festgehalten werden.
Das auf der Signalleitung 77 gelieferte Modussteuersignal gelangt sowohl zur Schrittmachersteuerschaltung 78 wie auch zur Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80. In Abhängigkeit von dem durch das Modussteuersignal angezeigten Frequenzbereich wird dann eine geeignete Therapie oder eine andere Funktion (z. B. normaler Schrittmacherbetrieb) von der Schrittmachersteuerschaltung oder Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung aufgerufen. Wenn beispielsweise vom Modussteuersignal die Schrittmachersteuerschaltung 78 aufgerufen wird und wenn innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls kein normaler Herzschlag festgestellt wird, dann liefert sie ein Triggersignal und Impulsbreiten- und Amplitudensignale an den Schrittmacherkanal, so dass in diesem Kanal ein Stimulationsimpuls bestimmter Impulsbreite und Amplitude erzeugt werden kann. Wird die Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80 vom Modussteuersignal aufgerufen, dann liefert sie geeignete Trigger- und Energiesignale an den Schrittmacherkanal 24 (der einen Defibrillations-Ausgangskanal umfassen kann), so dass das Herz mit einem speziellen Typ von Antitachykardie-Therapie behandelt wird.
Die Schrittmachersteuerschaltung 78 kann die gleiche sein, wie sie bei üblichen implantierbaren Schrittmachern verwendet wird und beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4,712,555 oder 4,940,052 beschrieben ist. Gleichermaßen kann die Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80 die gleiche sein, wie sie in üblichen ICD-Geräten verwendet wird und beispielsweise in den US-Patentschriften Nr. 3,942,534, 4,574,437 oder 4,989,602 beschrieben ist.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind die Details einer solchen Schrittmachersteuerschaltung 78 oder Antitachykardie-Therapie-Steuerschaltung 80 nicht wichtig. Erforderlich ist nur, dass irgendeine Art von Steuerschaltung benutzt wird, welche die Funktion des Schrittmachens oder der Antitachykardie-Therapie in einer vorbestimmten Weise erfüllt.
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der automatischen Einstellung des Schwellwertbezugssignal(TRS)-Wertes V_TL gemäß der Erfindung. Es versteht sich, dass die anderen Schwellwertbezugssignal-Werte V_S, V_TH und V_F, falls sie benutzt werden, in ähnlicher Weise einstellbar sind. In einem solchen Flussdiagramm wird jeder Hauptschritt durch einen Kasten oder Block dargestellt (wobei jeder Block oder Kasten eine Bezugsziffer hat), welcher mit den anderen Schritten durch in einer Richtung verlaufende Linien verbunden ist, so dass der von einem Schritt zum nächsten erfolgende Fluss hierdurch graphisch veranschaulicht wird.
Wie in 6 zu sehen ist, besteht ein erster Schritt nach dem Aktivieren des automatischen Einstellvorgangs in der Programmierung der Schrittmacher und Schwellwertparameter, welche von der Erfindung und den anderen Schaltungen des implantierbaren medizinischen Gerätes benutzt werden (Block 82). Diese Parameter umfassen beispielsweise die Übertragungsfunktionsparameter, welche das Schwellwertbezugssignal V_TL als Funktion des konditionierten Sensorsignals definieren, und die Parameter, welche den Typ des Schrittmachens oder der Antitachykardie-Therapie bestimmen, der für jeden Frequenzbereich aufzurufen ist.
Sobald die Schrittmacher- und Schwellwertparameter programmiert sind, werden zwei parallele Verarbeitungswege gestar tet. Ein erster Verarbeitungsweg, durch Blocks 84, 86 und 88 dargestellt, bezieht sich auf die Verarbeitung des Sensorsignals. Diese Verarbeitung umfasst das Abtasten des Rohsensorsignals (Block 84), die Verarbeitung des Sensorsignals (Block 86) und die Umwandlung des verarbeiteten Signals in das geeignete Schwellwertbezugssignal (Block 88). All diese Sensorsignalverarbeitungsschritte werden ausgeführt, wie oben in Verbindung mit den 3 und 4 erläutert, oder durch äquivalente Verarbeitungsschritte.
Ein zweiter Verarbeitungsweg, dargestellt durch die Blocks 90–100, bezieht sich auf den Betrieb des medizinischen Gerätes. Diese Verarbeitung umfasst den Betrieb des Gerätes gemäß einem programmierten Modus (Block 90). Ist das Gerät beispielsweise ein Schrittmacher, dann kann sein programmierter Modus der DDD-Modus oder der DDI-Modus sein. An irgendeinem Punkt im Verlauf des Herzzyklus, wenn das Gerät entsprechend seinem programmierten Modus arbeitet, werden die wahre Herzfrequenz abgefühlt (Block 92). Ferner wird zu einem geeigneten Zeitpunkt das aus dem verarbeiteten Sensorsignal (Block 88) erhaltene Schwellwertfrequenzsignal V_TL wiedergewonnen oder anderweitig zur Prüfung verfügbar gemacht (Block 94). Ist die Herzfrequenz größer als das Schwellwertfrequenzsignal V_TL (Block 96), dann ist hieraus zu schließen, dass eine Arrhythmie (z. B. eine Tachykardie) vorliegt, so dass die geeignete Antitachykardie-Therapie aufgerufen werden kann (Block 98). Nachdem diese Therapie für eine vorgeschriebene Zeit vorgenommen wurde, wird die Herzfrequenz wieder abgefühlt (Block 92) und der letzte Wert des Schwellwertbezugssignals wird wieder abgefragt (Block 94), und dann erfolgt wiederum der Vergleich zwischen der Herzfrequenz und dem Schwellwertbezugssignal (Block 96). Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis die Arrhythmie beendet ist (die dadurch angezeigt wird, dass die Herzfrequenz größer als das Schwellwertbezugssignal ist). Liegt die Herzfrequenz unter dem Schwellwertbezugssignal V_TL (Block 96), und soll der Betrieb des Gerätes fortgesetzt werden (Block 100), dann erfolgt dies entsprechend seinem programmierten Modus (Block 90), und der Vorgang wiederholt sich.
Bei der in 6 veranschaulichten Weise stellt dann das implantierbare medizinische Gerät automatisch sein (ihr) Schwellwertbezugssignal(e) als Funktion des (der) abgefühlten und verarbeiteten Sensorsignals (Sensorsignale) ein und benutzt dieses (diese) Schwellwertbezugssignal(e) zur Bestimmung, ob eine Arrhythmie vorliegt, für welche eine arrythmiebeendende Therapie erforderlich ist. Wenn beispielsweise das Sensorsignal einen hohen Pegel physischer Aktivität anzeigt, dann wird das Schwellwertbezugssignal dementsprechend automatisch um einen geeigneten Betrag erhöht, und damit wird sichergestellt, dass eine hohe oder schnelle natürliche Sinusfrequenz des Herzens nicht als Arrhythmie missdeutet wird, für welche andernfalls eine Antitachykardie-Therapie aufgerufen werden könnte.
Man sieht somit, dass die Erfindung ein implantierbares medizinisches Antitachykardie-Gerät schafft, also einen implantierbaren Schrittmacher oder einen implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD), wobei eine Frequenzdetektorschaltung benutzt wird, welche das Risiko minimal macht, dass eine schnelle Sinusfrequenz fälschlicherweise als Arrhythmie identifiziert und klassifiziert wird, für die eine Antitachykardie-Therapie notwendig ist.
Man sieht weiterhin, dass die Erfindung ein implantierbares Antitachykardie-Gerät schafft, welches automatisch seinen (seine) Detektionsfrequenzbereich(e) einstellt, beispielsweise durch automatische Einstellung der unteren und/oberen Grenzen dieses (dieser) Frequenzbereich e) als Funktion eines abgefühlten physiologischen Parameters des Patienten, der seinerseits eine Angabe darüber macht, ob eine Änderung der Sinusherzfrequenz zu erwarten ist.
Man sieht auch, dass die Erfindung einen implantierbaren frequenzempfindlichen Antitachykardie-Schrittmacher schafft, bei welchem ein Rohsignal von einem bei dem Schrittmacher verwendeten physiologischen Sensor unabhängig liefert: 1. die Basis zur Ableitung eines sensorindizierten Frequenz(SIR)-Signals, welches die Schrittfrequenz des Schrittmachers einstellt, und 2. die Basis zum Einstellen der oberen und/oder unteren Grenzen eines Detektionsfrequenzbereichs (oder solcher Bereiche), welche der Schrittmacher zur Feststellung benutzt, wann eine Arrhythmie vorliegt (für welche eine Antitachykardie-Therapie notwendig ist).

Claims

Implantierbares Antitachykardie-Stiumlationsgerät (20) mit. einem Impulsgenerator (24, 35) zur Erzeugung von Stimulationsimpulsen für das Herz (28) eines Patienten, einer Sensoreinrichtung (26) zum Abfühlen der Herzaktivität des Patientenherzens, einem ersten Physiologiesensor (22) zum Abfühlen eines physiologischen Parameters, der eine normale Herzfrequenz angibt und so eingerichtet ist, dass er ein erstes Sensorsignal erzeugt, welches den abgefühlten physiologischen Parameter darstellt, und einer Steuereinrichtung (34), die mit dem Impulsgenerator (24), der Sensoreinrichtung (26) und dem ersten Physiologiesensor gekoppelt ist und so ausgebildet ist, dass sie eine Mehrzahl vorbestimmter Antitachykardie-Therapien über den Impulsgenerator (35) ausführt und eine gefühlte Herzarrhythmie beendet, und die – einen Frequenzdetektor, welcher die Herzfrequenz des Patienten aufgrund der von der Sensoreinrichtung (26) gefühlten Herzaktivität ermittelt, – eine Schwellwertschaltung, welche in Abhängigkeit von dem ersten Sensorsignal mindestens zwei Frequenzbereich-Schwellwertsignale erzeugt, welche ein niedriges und ein hohes Frequenzbereich-Schwellwertsignal umfassen, deren hohes größer als das niedrige ist, – und eine Vergleichseinrichtung, welche die festgestellte Herzfrequenz mit mindestens einem der beiden (des niedrigen und des hohen) Frequenzbereich-Schwellwertsignale vergleicht um zu bestimmen, ob die Herzfrequenz das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal oder das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet und das Vorliegen einer Herzarrhythmie anzuzeigen, enthält, wobei die Steuereinrichtung über den Impulsgenerator eine der mehreren vorbestimmten Antitachykardie-Therapien ausführt, welche geeignet ist, die angezeigte Herzarrhythmie zu beenden, bei welcher die festgestellte Herzfrequenz entweder das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal oder das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Physiologiesensor (23) zum Abfühlen eines zweiten physiologischen Parameters des Herzens (28) und Erzeugung eines zweiten, den zweiten physiologischen Parameters darstellenden Sensorsignals, und durch einen frequenzempfindlichen Schrittmacher (24), welcher aufgrund des zweiten Sensorsignals ein Sensorindikationsfrequenzsignal (SIR-Signal) bestimmt und die Frequenz der vom Impulsgenerator gelieferten Stimulationsimpulse entsprechend der Sensorindikationsfrequenz steuert.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal um einen vorgeschriebenen Betrag größer als das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal ist.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal entsprechend einer ersten Funktion des ersten Sensorsignals erzeugt wird und dass das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal entsprechend einer zweiten Funktion des ersten Sensorsignals erzeugt wird.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Physiologiesensor einen eine physische Aktivität des Patienten abfühlenden Sensor (22) aufweist.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Physiologiesensor (23) zum Abfühlen eines physiologischen Parameters geeignet ist, welcher ein anderer als der vom ersten Physiologiesensor (22) abgefühlte physiologische Parameter ist.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Physiologiesensor (22) und der zweite Physiologiesensor (23) einen einzigen Sensor (22) umfassen, welcher ein Rohsensorsignal erzeugt, welches ein Maß für den zweiten physiologischen Parameter ist, und dass das implantierbare Stimulationsgerät ferner eine Sensorverarbeitungseinrichtung (40) enthält, welche ein erstes Sensorsignal als eine erste Funktion des abgefühlten physiologischen Parameters erzeugt.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal einen minimalen Wert annimmt, wenn das erste Sensorsignal kleiner als ein niedriger erster Sensorsignalwert ist, und einen maximalen Wert annimmt, wenn das erste Sensorsignal größer als ein hoher erster Sensorsignalwert ist, und dass der Zusammenhang zwischen dem ersten Sensorsignal und dem niedrigen Frequenzbereich-Schwellwertsignal im Bereich zwischen dem niedrigen ersten Sensorsignalwert und dem hohen ersten Sensorsignalwert linear ist, oder dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal einen von einer Mehrzahl Schwellwerten zwischen dem minimalen Wert und dem maximalen Wert des ersten Sensorsignals in Abhängigkeit davon annimmt, welcher von einer jeweiligen Mehrzahl erster Sensorsignalbezugswerte im Bereich zwischen dem niedrigen und dem hohen ersten Sensorsignalwert vom ersten Sensorsignal überschritten wird.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen ersten Antitachykardie-Therapietyp durchführt, wenn die festgestellte Herzfrequenz das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet, und einen zweiten Therapietyp ausführt, wenn die festgestellte Herzfrequenz das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Schwellwertdetektor aufweist, welcher feststellt, ob die Herzfrequenz das erste Schwellwertsignal überschreitet und in diesem Fall ein Modussteuersignal erzeugen lässt, und dass die Therapiesteuereinrichtung in Abhängigkeit von dem Modussteuersignal eine vorgeschriebene Folge von Stimulationsimpulsen erfolgen lässt.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertdetektor eine Einrichtung enthält, welche feststellt, in welchem von einer Mehrzahl von Frequenzbereichen die Herzfrequenz liegt.
Implantierbares Stimulationsgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der abgefühlte physiologische Parameter eine physische Aktivität umfasst.
Implantierbares Stimulationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche einen ersten The rapietyp generiert, wenn die festgestellte Herzfrequenz das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet, und welche einen zweiten Therapietyp generiert, wenn die festgestellte Herzfrequenz das hohe Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet.
Implantierbares Stimulationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (40) eine Einrichtung aufweist, welche die erste Funktion derart bestimmt, dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal einen minimalen Wert annimmt, wenn das Sensorsignal kleiner als ein niedriger Sensorsignalwert ist, und dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal einen maximalen Wert annimmt, wenn das Sensorsignal größer als ein hoher Sensorsignalwert ist.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (40) eine Einrichtung aufweist, welche die erste Funktion im Bereich zwischen dem niedrigen Sensorsignalwert und dem hohen Sensorsignalwert als lineare Beziehung zwischen dem Sensorsignal und dem niedrigen Frequenzbereich-Schwellwertsignal definiert.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (40) eine Einrichtung aufweist, welche die erste Funktion derart definiert, dass das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal einen von einer Mehrzahl von Schwellwerten zwischen dem minimalen Wert und dem maximalen Wert annimmt in Abhängigkeit davon, welcher von einer jeweiligen Mehrzahl von Sensorsignalbezugswerten zwischen dem niedrigen und dem hohen Sensorsignalwert vom Sensorsignal überschritten wird.
Implantierbares Stimulationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aufweist: einen Schwellwertdetektor, welcher feststellt, ob die Herzfrequenz das niedrige Frequenzbereich-Schwellwertsignal überschreitet, und in diesem Fall ein Modussteuersignal erzeugt, und dass die Therapiesteuereinrichtung in Abhängigkeit von dem Modussteuersignal eine vorbestimmte Folge von Stimulationsimpulsen erzeugt.
Implantierbares Stimulationsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertdetektor eine Einrichtung enthält, welche feststellt, in welcher von einer Mehrzahl von Frequenzbereichen die Herzfrequenz liegt.
Implantierbares Antitachykardie-Therapiegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gefühlte physiologische Parameter eine physische Aktivität umfasst.