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DE60113541T2 - Implantierbares medizinisches gerät mit mitteln zur detektierung der klappenöffnung - Google Patents

Implantierbares medizinisches gerät mit mitteln zur detektierung der klappenöffnung Download PDF

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Publication number
DE60113541T2
DE60113541T2 DE60113541T DE60113541T DE60113541T2 DE 60113541 T2 DE60113541 T2 DE 60113541T2 DE 60113541 T DE60113541 T DE 60113541T DE 60113541 T DE60113541 T DE 60113541T DE 60113541 T2 DE60113541 T2 DE 60113541T2
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DE
Germany
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medical device
impedance
opening
impedance signal
heart
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60113541T
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English (en)
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Inventor
Karin Järverud
Kjell Noren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
St Jude Medical AB
Original Assignee
St Jude Medical AB
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Publication date
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Publication of DE60113541T2 publication Critical patent/DE60113541T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • A61N1/36514Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
    • A61N1/36521Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure the parameter being derived from measurement of an electrical impedance

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine implantierbare medizinische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Seit langer Zeit sind Impedanzmessungen bezüglich der Erfassung der mechanischen Funktion des Flusses in einem Herzen bekannt.
  • In der US-5,792,194 ist eine transvalvuläre Impedanzmessung beschrieben. Die Messung erfolgt zwischen einer Atriumelektrode und einer Ventrikelelektrode eines implantierten Elektrokatheters, um Informationen zu erhalten, die für den mechanischen Zustand des Herzens kennzeichnend sind. Die Informationen können zum Steuern der Stimulationsfrequenz eines frequenzadaptierenden Schrittmachers, zur Selbsteinstellung der Stimulationsintensität oder für die Stimulationsmodusumschaltung benutzt werden. Die maximal gemessene Impedanz ist kennzeichnend für ein Schließen der Tricuspidalklappe (der Klappe zwischen dem rechten Atrium und dem rechten Ventrikel), und die minimal gemessene Impedanz ist kennzeichnend für das Öffnen der Tricuspidalklappe. Bei der Vorrichtung nach der US-5,792,194 erzeugt ein Signalgenerator eine Rechteckwelle einer Frequenz von 4 kHz und einer Amplitude von 3 V. Der Spannungspegel wird an einer der Elektroden innerhalb des Herzens erfaßt, und das erfaßte Signal wird in einem Verstärker mit einem Verstärkungsfaktor im Bereich von 50 bis 200 verstärkt und in einem Filternetzwerk gefiltert. Das Filternetzwerk enthält ein Kerbfilter, um die Hauptfrequenz (50 bis 60 Hz) zu unterdrücken, und auch ein Tiefpaßfilter, um Frequenzen, die 100 Hz überschreiten, zu unterdrücken, da die Frequenzen der interessierenden Signale weit unterhalb dieses Pegels liegen. Auf diese Weise kann bei der Impedanzmessung erzeugtes Rauschen reduziert werden.
  • In der US-4,730,619 ist eine Impedanzmessung beschrieben, die vier Pole benutzt, wobei eine Elektrodenleitung, die ausgelegt ist, in das Herz eingeführt zu werden, mit einer ersten und einer zweiten Ringelektrode sowie einer Spitzenelektrode ausgestattet ist. Zwischen der Schrittmacherdose und der Spitzenelektrode wird ein Meßstrom mit einer von mehreren Frequenzen zugeführt, und die zwischen den Ringelektroden gemessene Spannung ist proportional zur Impedanz. Die gemessene Impedanz wird dazu benutzt, Änderungen im Blutvolumen im rechten Ventrikel zu bestimmen und das Öffnen und Schließen der Pulmonalklappe zu bestimmen, um die Ausstoßzeit zu bestimmen. Die Pulmonarklappe ist die Klappe zwischen dem rechten Ventrikel und der Lungenarterie.
  • Impedanzmessungen innerhalb eines Herzens können benutzt werden, um ein Capture zu bestätigen, das heißt, um zu bestätigen, daß der dem Herzgewebe zugeführte Stimulationsimpuls eine Herzkontraktion hervorgerufen hat. Die US-5,902,325 bezieht sich auf einen implantierbaren Herzstimulator, der mit einer auf Impedanzmessungen beruhenden Capture-Detektion ausgestattet ist.
  • Über Impedanzmessungen sind Blutvolumenänderungen innerhalb des Bereiches der Messungen erfaßbar. Blut weist eine höhere Leitfähigkeit (geringere Impedanz) als das Myokard-Gewebe und die Lungen auf. Die Impedanz-Volumenbeziehung ist invers; je mehr Blut – desto geringer die Impedanz.
  • In einem gut funktionierenden Herz ziehen sich die linke und die rechte Seite des Herzens mehr oder weniger gleichzeitig zusammen und beginnen bei der Kontraktion mit dem Hinunterspülen des Blutes durch die Klappen, die die Atrien von den Ventrikeln trennen. Auf der rechten Seite des Herzens durch die Trikuspidalklappe und auf der linken Seite des Herzens durch die Mitralklappe. Kurz nach der Kontraktion der Atrien kontrahieren die Ventrikel, was zu einem erhöhten Blutdruck innerhalb der Ventrikel führt, der zunächst die Einwegklappen zu den Atrien schließt und dann die Ausflußklappen zwangsweise öffnet. Auf der rechten Seite des Herzens ist es die Pulmonalklappe, die den rechten Ventrikel von der Lungenarterie trennt, die mit Sauerstoff anzureicherndes Blut zu den Lungen führt, und welche geöffnet wird. Die rechte Seite des Herzens wird als Niederdruckseite des Herzens bezeichnet, da der Druck mehrere Male niedriger als der Druck in der linken Seite des Herzens ist, die als Hochdruckseite bezeichnet wird. In der linken Seite des Herzens trennt die Aortenklappe den linken Ventrikel von der Aorta, die das Blut in den gesamten Körper befördert. Die Ausflußklappen, die Pulmonalklappe und die Aortenklappe öffnen, wenn der Druck innerhalb der Ventrikel den Druck in der Lungenarterie bzw. in der Aorta überschreitet. Die Ventrikel sind durch das intraventrikuläre elastische Septum getrennt.
  • Das Herz wird über die linken und die rechten koronaren Arterien, die Öffnungen in der Nähe der Aortenklappe aufweisen, mit Blut versorgt. Das venöse Blut wird zum rechten Atrium zu rückgeführt, mittels der großen Herzvene zum koronaren Sinus, mit der Öffnung nahe der Vena Cava Inferior.
  • Die in der US-5,792,194 beschriebene Meßvorrichtung ist ausgelegt, Messungen in der rechten Seite des Herzens, der Niederdruckseite des Herzens, auszuführen. Es besteht ein großes Interesse daran, Messungen, die die Hämodynamik der linken Seite des Herzens wiederspiegeln, durchzuführen, um die Möglichkeiten zu erhöhen, die Funktion des Herzens korrekt zu analysieren.
  • Die US-A-5,995,870 beschreibt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine medizinische Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, das Öffnen der Klappe oder der Klappen der linken Seite des Herzens zu erfassen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Das genannte Ziel wird durch eine medizinische Vorrichtung erreicht, die die Merkmale aufweist, wie sie im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruches aufgeführt sind.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfinder haben festgestellt, daß das Öffnen der Klappen in der linken Seite des Herzens durch Messen der elektrischen Impedanz unter Verwendung wenigstens eines Meßpols, der im koronaren Sinus oder in der großen Herzvene angeordnet ist und durch Ausführen einer abgestimmten Verarbeitung des detektierten Impedanzsignals, erfassbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das detektierte Klappenöffnen, insbesondere das Öffnen der Aorten-Klappe, als ein Kennzeichen für ein Capture in einem Stimulationsschwellensuchalgorithmus in einem implantierbaren Herzstimulator benutzt.
  • Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
  • 1 zeigt eine vordere Ansicht (von oben) und eine hintere Ansicht (von unten) eines menschlichen Herzens;
  • 2a und 2b beschreiben Kurvenverläufe eines Impedanzsignals, das durch eine unipolare Impedanzmessung erhalten worden ist, sowie weitere Meßsignale;
  • 3a und 3b beschreiben Kurvenverläufe eines durch eine bipolare Impedanzmessung erhaltenen Impedanzsignals sowie anderer Meßsignale;
  • 4a und 4b beschreiben Kurvenverläufe eines durch eine quadropolare Impedanzmessung erhaltenen Impedanzsignals sowie weiterer Meßsignale;
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Klappenöffnungs-Detektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm eines implantierbaren Herzstimulators, der mit einer Klappenöffnungs-Detektionsvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
  • Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine vordere Ansicht (von oben) und eine hintere Ansicht (von unten) eines menschlichen Herzens. Im folgenden wird, unter Bezugnahme auf 1, eine vereinfachte Beschreibung der Herzgefäße gegeben. Die rechten und die linken Herzarterien versorgen das Herzgewebe mit arteriellem Blut. Wie aus der vorderen Ansicht ersichtlich ist, werden sie mit Blut über Öffnungen versorgt, die nahe der Aorta liegen. Das venöse Blut wird über die große Herzvene und den koronaren Sinus zurückgeführt, dessen Ausfluß nahe der Vena Cava Inferior liegt. Der koronare Sinus folgt im wesentlichen der horizontalen Ebene der Klappen, die die Atrien von den Ventrikeln trennen. Auch der erste Teil der großen Herzvene folgt eine kurze Strecke lang der horizontalen Ebene, bevor sie sich nach unten zum Apex hin wendet.
  • Durch Anordnen einer mit Stimulationselektroden und/oder einer Abfühlvorrichtung versehenen Elektrodenleitung innerhalb des koronaren Sinus oder der großen Herzvene ist ein Abfühlen und eine Stimulation der linken Seite des Herzens möglich. Dies ist eine bekannte Technik und ist beispielsweise in der US-5,129,394 beschrieben, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Herzfrequenz proportional zum linken ventrikulären Druck offenbart. Eine Leitung mit einem Drucksensor in der Nähe ihres distalen Endes wird transvenös durch den koronaren Sinus plaziert und in der koronaren Vene angeordnet. Der Druck, der an dieser Stelle abgefühlt wird, ist proportional zum linksventrikulären Druck.
  • Das Öffnen der Aortenklappe und der Mitralklappe ist normalerweise geräuschlos, im Gegensatz zum Schließen der Klappen, das beispielsweise durch ein Stethoskop oder durch irgendeine geeignete phonographische Aufzeichnung erfaßt werden kann.
  • Wie oben in der Beschreibung des relevanten Standes der Technik angegeben, können Impedanzmessungen unter Verwendung einer verschiedenen Anzahl von Messpolen durchgeführt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine unipolare Impedanzmessung durch Positionieren eines Meßpols im koronaren Sinus (Sinus Coronaris, CS) oder in der großen Herzvene (GCV) durchgeführt, abgekürzt CS/GCV. Der andere Meßpol ist die indifferente Platte (Elektrode) des Gehäuses des medizinischen Implantats. Zwischen dem CS/GCV-Meßpol und der indifferenten Platte wird ein Impedanzstrom (4 kHz Rechteckwelle mit einer Amplitude von 10 γA) geführt. Die Spannung wird zwischen den selben Polen abgefühlt.
  • 2a zeigt die Kurvenverläufe von etwa vier vollständigen Herzzyklen eines Impedanzsignals (oben), das durch eine unipolare Impedanzmessung erhalten worden ist, und eine Anzahl anderer gemessener Signale, die verschiedene Herzereignisse in Beziehung zum Impedanzsignal darstellen. Unterhalb des Impedanzsignals sind der rechtsventrikuläre und der linksventrikuläre Druck ersichtlich, die durch schnell reagierende Drucksensorelemente eines bekannten Typs erhalten werden. Ein Flüssigkeits-Colon-Drucksensor misst den arteriellen Druck unter Verwendung eines in der Aorta positionierten Sensorelementes. Die beiden letzten Kurvenverläufe sind bipolare interne Elektrokardiogramme (IECG) im rechten Atrium (RA) bzw. im rechten Ventrikel (RV).
  • Die in der Figur links gezeigten Meßwerte sind nur hinzugenommen, um die Größen der Werte darzustellen.
  • Das Öffnen der Aortenklappe ist im Druckverlauf der Aorta angegeben und kann im Impedanzsignal leicht als eine deutlich erkennbare Kerbe identifiziert werden.
  • 2b zeigt Kurvenverläufe in Großaufnahme, die etwas mehr als einen Herzzyklus abdecken. Von oben nach unten sind der Aortendruck (AOP), der linksventrikuläre Druck (LVP), das interne Elektrokardiogramm im rechten Ventrikel, im koronaren Sinus bzw. im rechten Atrium (IECG_RV, IECG_CS, bzw. IECG_RA), das Imqpedanzsignal (IMP_dZ3), das externe Elektro kardiogramm (ECGII) und die erste Ableitung des linksventrikulären Druckes (dLVP/dt) gezeigt.
  • In der Figur sind verschiedene Ereignisse durch die Zahlen 1–5 identifiziert.
  • 1.
    Das CS/GCV-Blutvolumen nimmt während der ventrikulären Systole zu, was durch das abnehmende Impedanzsignal dargestellt ist.
    2.
    Das CS/GCV-Blutvolumen nimmt während der frühen ventrikulären Diastole ab, was durch das zunehmende Impedanzsignal gezeigt ist.
    3.
    Die Neigung des Impedanzsignals der großen Herzvene ändert sich leicht beim Öffnen der Mitralklappe, was es möglich macht, den Beginn der Diastole zu erfassen.
    4.
    Das CS/GCV-Blutvolumen nimmt während der atrialen Systole zu, was als abnehmendes Impedanzsignal ersichtlich ist.
    5.
    Die ausgeprägte Kerbe in der Blutimpedanz der großen Herzvene entspricht dem Öffnen der Aortenklappe.
  • Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine bipolare Impedanzmessung dadurch ausgeführt, daß zwei Meßpole in CS/GCV positioniert werden. Zwischen den CS/GCV-Meßpolen wird ein Impedanzstrom (4 kHz Rechteckwelle mit einer Amplitude von 10 μA) zugeführt. Die Spannung wird zwischen denselben Polen abgefühlt.
  • 3a zeigt die Kurvenverläufe von etwa vier vollständigen Herzzyklen eines Impedanzsignals (oben), das durch eine bipolare Impedanzmessung erhalten worden ist und eine Anzahl anderer gemessener Signale, die verschiedene Herzereignisse in Beziehung zu dem Impedanzsignal darstellen. Diese anderen Signale entsprechen den in 2a gezeigten Signalen.
  • 3b zeigt Großaufnahmen von Kurvenverläufen, die etwas mehr als einen Herzzyklus abdecken. Die gezeigten Kurvenverläufe entsprechen den Kurvenverläufen, die in 2b gezeigt sind.
  • Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine quadropolare Impedanzmessung dadurch ausgeführt, daß in CS/GCV zwei Meßpole positioniert und die Spitzen- und Ringelektroden einer ventrikulären Elektrodenleitung benutzt werden. Zwischen einem der CS/GCV-Meßpole und einer der ventrikulären Elektroden wird ein Impedanzstrom (4 kHz Rechteckwelle mit einer Amplitude von 10 μA) zugeführt. Die Spannung wird zwischen den anderen Elektroden abgefühlt.
  • 4a offenbart die Kurvenverläufe von etwa vier vollständigen Herzzyklen eines Impedanzsignals (oben), das durch eine quadropolare Impedanzmessung erhalten worden ist und eine Anzahl anderer gemessener Signale, die verschiedene Herzereignisse in Beziehung zu dem Impedanzsignal darstellen. Diese anderen Signale entsprechen den in 2a gezeigten Signalen.
  • 4b zeigt Kurvenverläufe in Großaufnahme, die etwas mehr als einen Herzzyklus abdecken. Die gezeigten Kurvenverläufe entsprechen den in 2b dargestellten Kurvenverläufen.
  • Die quadropolare Impedanz spiegelt das Öffnen der Aortenklappe und das Öffnen der Mitralklappe wieder. Eine Änderung im Impedanzsignal ist vor der atrialen Kontraktion (X) ersichtlich und möglicherweise kennzeichnend für einen Zeitpunkt, bei dem eine ausreichende Füllung vorliegt. Die quadropolare Impedanz nimmt bei der atrialen Systole (Y) ab und ermöglicht somit eine hämodynamische atriale Capture Verifikation.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Klappenöffnungs-Detektionsvorrichtung 2.
  • Die Detektionsvorrichtung 2 enthält eine Impedanzmeßvorrichtung 4, die durch Zuführen bzw. Empfangen von Impedanzmeßsignalen 5 zu bzw. vom Herzgewebe, beispielsweise entsprechend der oben beschriebenen Technik, eine Impedanzmessung durchführt. Die Impedanzmeßvorrichtung 4 filtert und verstärkt das erfaßte Impedanzsignal. Das so gefilterte und verstärkte Impedanzsignal 7 wird dann einer Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung 6 zugeführt, die mit einer Anzahl individueller Detektoren ausgestattet ist. Diese Detektoren sind ein Aortenklappen-Öffnungs-Detektor 8, der ausgelegt ist, ein erstes Detektionssignal 10 zu erzeugen, ein Mitralklappen-Öffnungs-Detektor 12, der ausgelegt ist, ein zweites Detektionssignal 14 zu erzeugen, ein dritter Detektor 16, der ausgelegt ist, ein drittes Detektionssignal 18 zu erzeugen und ein vierter Detektor 20, der ausgelegt ist, ein viertes Detektionssignal 22 zu erzeugen. Jeder Detektor ist individuell eingestellt, um einen speziellen Teil des Impedanzsignals zu identifizieren, der ein spezielles Herzereignis repräsentiert. Die Anzahl der benutzten Detektoren ist natürlich optional und hängt nur von der Anwendung ab.
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm eines implantierbaren Herzstimulators 25, der mit einer erfindungsgemäßen Klappenöffnungs-Detektionsvorrichtung 2 ausgestattet ist. Der Herzstimulator 25 enthält eine Sensorsteuereinheit 26, die über eine Verbindung 32, welche Sensorfrequenzwerte und eine Zeitsteuerinformation zur Stimulationseinheit 30 liefert und außerdem über eine Verbindung 34, die den Stimulationszustand und eine Zeitsteuerinformation zur Sensorsteuereinheit 26 liefert, mit einer Herzstimulationseinheit 30 verbunden. Die Zeitsteuerinformation ist beispielsweise die Detektion eines spontanen QRS-Komplexes, oder ob ein Stimulationsimpuls geliefert worden ist. Die Sensorsteuereinheit 26 ist das Interface zu den Detektionssignalen aus der Impedanzmessung, aber auch zu zusätzlichen hiermit über die Verbindung 28 verbundenen Sensoren und steuert zusätzlich den zeitlichen Meßablauf und die Gewichtung der erhaltenen Sensorwerte.
  • Die Sensorsteuereinheit 26 beliefert die Herzstimulationseinheit 30 mit einem Sensorfrequenzwert, der die Stimulationsfrequenz des Schrittmachers abhängig von einem gemessenen Sensorwert steuert. Dies ist eine etablierte Technik, wie sie in frequenzadaptierenden Schrittmachern benutzt wird und wird deshalb in vorliegender Anmeldung nicht näher beschrieben.
  • Die Sensorsteuereinheit 26 und die Herzstimulationseinheit 30 sind auch mit einer Telemetrieeinheit 36 verbunden, die vorzugsweise über Radiowellen mit einem außerhalb der Haut 38 eines Patienten angeordneten Programmiergerät 40 kommuniziert.
  • Die Sensorsteuereinheit 26 enthält einen Speicher, in dem vorgewählte Ereignisse für diagnostische Zwecke gespeichert werden. Der Speicherinhalt kann zum Programmiergerät für eine weitere Analyse übertragen werden. Es ist auch möglich, aus dem Programmiergerät in die Sensorsteuereinheit 26 und in die Herzstimulationseinheit 30 einen speziellen Algorithmus zu laden.
  • In 6 sind auch eine indifferente Elektrode 42, die vorzugsweise am Gehäuse des Herzstimulators 25 angeordnet ist, und eine Elektrodenleitungsvorrichtung 44 gezeigt, die wenigstens eine, mit einer oder mehreren Impedanzabfühlelektrode(n) versehene Elektrodenleitung enthält, die ausgebildet ist, im koronaren Sinus oder in der großen Herzvene angeordnet zu werden. Die Elektrodenleitungsvorrichtung 44 kann auch eine oder mehrere Elektrodenleitungen enthalten, die ausgebildet ist sind, im Atrium und/oder im Ventrikel des Herzens angeordnet zu werden.
  • Der Aortenklappen-Öffnungsdetektor 8 enthält eine erste Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines detektierten Impedanzsignals entsprechend einer vorbestimmten ersten Signalverarbeitung, so daß das Öffnen der Aortenklappe erfaßt werden kann. Die erste Signalverarbeitung wird durch Verstärken und Filtern des Impedanzsignals in einer ersten Filtervorrichtung ausgeführt, die eine erste Filtercharakteristik aufweist, um den relevanten Teil des Impedanzsignals, das heißt, die scharfe, in den 24 gezeigte Kerbe, herauszufiltern.
  • Der Mitralklappen-Öffnungsdetektor 12 enthält eine zweite Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines detektierten Impedanzsignals entsprechend einer vorbestimmten zweiten Signalverarbeitung. Die zweite Signalverarbeitung wird so ausgeführt, daß das Öffnen der Mitralklappe erfaßt werden kann. Die zweite Signalverarbeitung wird durch Verstärken und Filtern des Impedanzsignals in einer zweiten Filtervorrichtung ausgeführt, die eine zweite Filtercharakteristik aufweist.
  • Sowohl die erste als auch die zweite Filtercharakteristik enthalten einen Bandpassfilterteil mit variablen unteren und oberen Grenzfrequenzen. Die unteren und oberen Grenzfrequenzen werden abhängig von dem zu erfassenden vorbestimmten Herzereignis eingestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Grenzfrequenzen für den Öffnungsdetektor der Aortenklappe auf 10–30 Hz und für den Öffnungsdetektor der Mitralklappe auf 2–16 Hz eingestellt. Das gefilterte Signal wird dann vorzugsweise einem Schwellenwertdetektor zugeführt, der eine vorzugsweise programmierbare Schwelle aufweist, welche in Beziehung zu dem erfaßten Ereignis eingestellt ist. Der Schwellenwertdetektor kann so ausgebildet sein, daß er während eines Erfassungsfensters aktiv ist, das mit einem detektierten QRS-Komplex oder einem Stimulationsimpuls synchronisiert ist. Im Hinblick auf den Aortenklappen-Öffnungsdetektor ist das Erfassungsfenster etwa 100–200 ms weit (vorzugsweise 100 ms) beginnend unmittelbar nach dem Auftreten eines QRS-Komplexes oder der Ausgabe eines Stimulationsimpulses. Im Hinblick auf den Mitralklappen-Öffnungs-Detektor ist das Erfassungsfenster etwa 100–200 ms weit (vorzugsweise 100 ms), beginnend etwa 200–300 ms nach einem erfaßten QRS-Komplex oder der Ausgabe eines Stimulationsimpulses und endend mit dem nächsten Auftreten eines QRS-Komplexes oder der nächsten Ausgabe eines Stimulationsimpulses. Vorzugsweise könnten die Breite des Zeitfensters, wie auch der Beginn des Zeitpunktes für das (Mitralklappen-) Fenster von der Herzfrequenz so abhängig sein, daß sich eine höhere Herzfrequenz in kürzeren Erfassungsfenstern und in einem früheren Startpunkt wiederspiegelt. Die Erfassung einer Klappenöffnung kann vorzugsweise dazu benutzt werden, um in der Steuereinheit 26 mittels bekannter Zeitsteuermittel das Zeitintervall für die Erfassung innerhalb eines Herzzyklus zu bestimmen, beginnend mit beispielsweise dem Auftreten eines QRS-Komplexes oder der Ausgabe eines Stimulationsimpulses. Diese Zeitinformation für eine Klappenöffnungsdetektion kann beispielsweise für eine erhöhte Zuverlässigkeit bei der Unterscheidung zwischen dem Auftreten des Öffnens der Aortenklappe und des Öffnens der Mitralklappe benutzt werden, wie auch zur Bestimmung eines exakten Zeitpunktes für eine hämodynamische Capture Verifikation (Öffnen der Aortenklappe).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Impedanzmeßpol so ausgelegt, daß er in einer kardialen Vene, beispielsweise im koronaren Sinus oder in der großen Herzvene angeordnet werden kann. Die Messung wird dann zwischen einem Pol in dem kardialen venösen Blutgefäß und einer indifferenten Elektrode am Gehäuse der medizinischen Vorrichtung durchgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Messung zwischen zwei Polen an der Elektrodenleitung durchgeführt, die ausgelegt ist, in eine kardiale Vene, beispielsweise in den koronaren Sinus oder die große Herzvene eingesetzt zu werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Messung zwischen drei Polen an einer Elektrodenleitung ausgeführt, die ausgelegt ist, in eine kardiale Vene, beispielsweise den koronaren Sinus oder die große Herzvene eingesetzt zu werden und einer indifferenten Elektrode am Gehäuse der medizinischen Vorrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt. Verschiedene Alternativen, Modifikationen und Äquivalente können benutzt werden. Deshalb sollten die obigen Ausführungsformen nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung angesehen werden, dieser wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims (17)

  1. Implantierbare medizinische Vorrichtung, enthaltend eine Klappenöffnungs-Detektionsvorrichtung (2) zum Erfassen des Öffnens der Klappe oder der Klappen auf der linken Seite eines Herzens, wobei die Detektionsvorrichtung eine Impedanzmessvorrichtung (4) enthält zum Messen der elektrischen Impedanz zwischen Messpolen und zum Erzeugen eines Impedanzsignals in Übereinstimmung hierzu, wobei die genannte Detektionsvorrichtung eine Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung (6) enthält, zum Verarbeiten des genannten Impedanzsignals derart, dass das Öffnen einer oder beider Klappen auf der linken Seite des Herzens erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Pole ausgelegt ist, im Sinus coronarius und/oder in der großen Herzvene des Herzens angeordnet zu werden.
  2. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung einen Öffnungsdetektor (8) für die Aortenklappe enthält, der so angeordnet ist, dass er das Öffnen der Aortenklappe erfasst.
  3. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aortenklappen-Öffnungsdetektor eine erste Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung enthält zum Verarbeiten des genannten Impedanzsignals gemäß einer vorbestimmten ersten Signalverarbeitung.
  4. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalimpedanzverarbeitungsvorrichtung zum Verstärken und Filtern des Impedanzsignals eine erste Filtervorrichtung mit einer ersten Filtercharakteristik enthält.
  5. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Filtercharakteristik wenigstens ein Bandpassfilter mit einer Bandbreite von 10 bis 30 Hz enthält.
  6. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und die obere Grenzfrequenz innerhalb der genannten Bandpasses variabel sind.
  7. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Detektionsvorrichtung einen Öffnungsdetektor (12) für die Mitralklappe enthält, der so angeordnet ist, dass er das Öffnen der Mitralklappe erfasst.
  8. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitralklappen-Öffnungsdetektor eine zweite Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung enthält, zum Verarbeiten des genannten Impedanzsignals gemäß einer vorbestimmten zweiten Signalverarbeitung.
  9. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte zweite Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung zum Verstärken und Filtern des Impedanzsignals eine zweite Filtervorrichtung mit einer zweiten Filtercharakteristik enthält.
  10. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Filtercharakteristik wenigstens ein Bandpassfilter mit einer Bandbreite von 2 bis 16 Hz enthält.
  11. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und die obere Grenzfrequenz innerhalb der genannten Bandbreite variabel sind.
  12. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinische Vorrichtung ausgelegt ist, die Messung zwischen einem Pol an der Elektrodenleitung und einer indifferenten Elektrode am Gehäuse der medizinischen Vorrichtung auszuführen.
  13. Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinische Vorrichtung ausgelegt ist, die Messung zwischen zwei Polen an einer Elektrodenleitung und einer indifferenten Elektrode am Gehäuse der medizinischen Vorrichtung auszuführen.
  14. Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinische Vorrichtung ausgelegt ist, die Messung zwischen drei Polen an der Elektrodenleitung und einer indifferenten Elektrode am Gehäuse der medizinischen Vorrichtung auszuführen.
  15. Implantierbarer Herzstimulator, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Stimulator eine medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
  16. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Impedanzsignalverarbeitungsvorrichtung ausgelegt ist, ein Detektionssignal in Antwort auf ein erfasstes Aortenklappenöffnen zu erzeugen, wobei das Detektionssignal einer Sensorsteuereinheit (26) zu geführt wird, wo es als ein Capture-Anzeigesignal benutzt wird.
  17. Implantierbarer Herzstimulator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Detektionssignal dazu benutzt wird, den Zeitablauf der Erzeugung der dem Herzgewebe zuzuführenden Stimulationsimpulse zu steuern.
DE60113541T 2000-06-30 2001-06-19 Implantierbares medizinisches gerät mit mitteln zur detektierung der klappenöffnung Expired - Lifetime DE60113541T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002514 2000-06-30
SE0002514A SE0002514D0 (sv) 2000-06-30 2000-06-30 Medical device
PCT/SE2001/001424 WO2002000296A1 (en) 2000-06-30 2001-06-19 Implantable medical device with valve opening detecting means

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60113541D1 DE60113541D1 (de) 2005-10-27
DE60113541T2 true DE60113541T2 (de) 2006-06-29

Family

ID=20280357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60113541T Expired - Lifetime DE60113541T2 (de) 2000-06-30 2001-06-19 Implantierbares medizinisches gerät mit mitteln zur detektierung der klappenöffnung

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