DE602004006105T2

DE602004006105T2 - Vorrichtung zur auswertung und optimierung ventrikulärer synchronisation

Info

Publication number: DE602004006105T2
Application number: DE602004006105T
Authority: DE
Inventors: Edward Golden Valley CHINCHOY
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: CA2517137A1; US20040172077A1; WO2004078254A2; DE602004006105D1; EP1610859A2; US7269460B2; EP1610859B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein medizinische Vorrichtungen zur Behandlung oder Überwachung mechanischer Fehlfunktionen des Herzens und insbesondere eine Vorrichtung zur Bewertung und Optimierung von rechts- und linksventrikulärer Synchronisation.
Eine Auswertung der linksventrikulären Funktion ist sowohl für Diagnose- als auch für Therapieanwendungen von Interesse. Bei normaler Herzfunktion besteht eine gleichbleibende, zeitabhängige Beziehung zwischen dem linken Vorhof bzw. Atrium, der linken Herzkammer bzw. dem linken Ventrikel und der rechten Herzkammer bzw. dem rechten Ventrikel für die Dauer der systolischen (Zusammenziehungs-)Phase und der diastolischen (Entspannungs-)Phase des Herzzyklus. Bei Herzfehlfunktionen im Zusammenhang mit pathologischen Zuständen oder nach chirurgischen Eingriffen betreffend das Herz treten häufig Änderungen dieser zeitabhängigen mechanischen Verhältnisse auf. Diese Änderung in Kombination mit den Auswirkungen geschwächter Herzmuskeln verringert die Fähigkeit der Herzkammer zur Erzeugung von Zusammenziehungskräften, was zu hämodynamischer Insuffizienz führt. Ein Verfahren zur Bestimmung des Grades ventrikulärer Asynchronität wäre sowohl für Diagnosezwecke als auch für die Auswahl und Optimierung einer Therapie zur Wiederherstellung ventrikulärer Synchronität zweckmäßig.
Ventrikuläre Dyssynchronität nach einem Eingriff zum Anlegen eines Koronararterien-Bypasses (coronary artery bypass graft; CABG) ist ein relativ häufiges Problem und erfordert postoperativ vorübergehendes Schrittgeben. Es wurde herausgefunden, dass atrio-biventrikuläres Schrittgeben die post-operative Hämodynamik nach solchen Eingriffen verbessert. Ein allgemein anerkanntes Standardverfahren zur Auswahl von Schrittgebungsstellen und Schrittgebungsintervallen, die dem Patienten während der kritischen Genesungsphase die bestmögliche Hämodynamik verschaffen, stand bisher jedoch nicht zur Verfügung.
Bei chronischer ventrikulärer Resynchronisationstherapie wurde klinisch nachgewiesen, dass sich die Herzfunktion bei Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz bzw. Stauungsinsuffizienz bessert. Herzschrittgeben ist bei einer oder beiden Herzkammern oder mehreren Herzkammern einschließlich einer oder beider Vorhöfe zur Verbesserung der Koordination der Herzkammern anwendbar, wodurch wiederum eine Steigerung der Herzleistung und der Pumpleistung angenommen wird. Klinische Nachsorge von Resynchronisationstherapie-Patienten hat verbesserte hämodynamische Messwerte hinsichtlich der Herzfunktion, des linksventrikulären Volumens sowie der Wandbewegungen gezeigt. Nicht alle Patienten sprechen jedoch gut auf eine kardiale Resynchronisationstherapie an. Für den Arzt ist es schwierig, Patienten auszuwählen, die darauf ansprechen, und die optimalen Schrittgeberintervalle zur Anwendung für die Resynchronisation der Herzkammerkontraktionen auszuwählen.
Die Wahl von Schrittgeberparametern kann aufgrund echokardiographischer Studien erfolgen, die zur Bestimmung der Einstellungen durchgeführt wurden, um das beste hämodynamische Ansprechen zu erreichen. Bei einzelnen Patienten sind hämodynamische Änderungen mittels nicht-invasiver Überwachung teilweise nicht deutlich zu beobachten. Die Auswahl der Parameter kann daher auf der Vermeidung geänderter oder beeinträchtigter Herzkammerfüllungen beruhen. Bei den "MIRACLE" klinischen Studien zwecks Auswertung der Resynchronisationstherapie wurde das AV-Intervall durch Verkürzen des AV-Intervalls bei den Patienten individuell optimiert, um die LV-Füllung ohne Einschränkung des atrialen Einflusses, wie bei Echokardiographie beobachtet, zu maximieren.
Eine Doppler-Gewebebildgebung wurde klinisch eingesetzt, um die Koordination zwischen der Scheidewand- und Seitenwandbewegung zu untersuchen, und wurde als Verfahren zur Voraussage vorgeschlagen, welche Patienten wahrscheinlich auf die Resynchronisationstherapie ansprechen. Die Beweise lassen annehmen, dass das Ansprechen der Patienten von dem Grad der ventrikulären Synchronität vor und nach der Therapie abhängt.
Die Methode der Echokardiographie stellt jedoch nur ein Open-Loop-Verfahren zur Auswahl von Schrittgeberintervallen bereit. Nach Auswertung der hämodynamischen Auswirkungen verschiedener Kombinationen von Schrittgebungsintervallen muss der Arzt die gewünschten Parameter manuell auswählen und programmieren und annehmen, dass die optimalen Einstellungen der Patientenvorrichtung bis zum nächsten Termin zur Nach-Optimierung unverändert bleiben. Außerdem kann ein echokardiographischer Eingriff zur Optimierung der Resynchronisationstherapie zeit- und personalaufwendig sein. Daher besteht Bedarf an einem automatisierten Verfahren zur Auswahl von Schrittgebungsintervallen während einer Resynchronisationstherapie.
Mehrkammer-Schrittgebungssysteme mit automatischer Auswahl von Schrittgebungsintervallen sind vorgeschlagen worden. Ein Vierkammer-Schrittgebungssystem mit einem Impedanzfühler zur Bestimmung des Schließtaktes der rechten Herzklappe oder der rechtsventrikulären Kontraktion und zum Einstellen des Taktes zur Abgabe von linksventrikulären Schrittimpulsen wird allgemein im US-Patent Nr. 6,223,082 von Bakels et al. offenbart.
Programmierbare Verbindungsintervalle, die zur Bereitstellung optimaler hämodynamischer Bedingungen für den Patienten bei einer implantierbaren Mehrkammer-Herzstimulationsvorrichtung ausgewählt werden, sind allgemein im US-Patent Nr. 6,473,645 von Levine offenbart.
Es wäre zweckmäßig, ein Verfahren zur automatischen Optimierung einer Resynchronisationstherapie zur Verfügung zu stellen auf Basis eines Parameters, der ventrikuläre Synchronität anzeigt. Eine Auswertung hämodynamischer oder elektrokardiographischer (EKG) Parameter kann für die Bewertung ventrikulärer Synchronität eingesetzt werden. Allgemein wird angenommen, dass die QRS-Breite mit ventrikulärer Asynchronität zunimmt. Eine Messung der QRS-Breite ist üblicherweise jedoch keine empfindliche Messung zur Anzeige von Verbesserungen der ventrikulären Synchronität. Eine direkte Analyse des rechts- und des linksventrikulären Druckmusters ist ein weiteres Verfahren zur Bewertung ventrikulärer Synchronität. Ein Vergleich schneller Druckänderungen in der linken und der rechten Herzkammer während der Systole ist jedoch wegen der beschränkten zeitlichen Auflösung problematisch. Ein Ansatz zur Beseitigung einer Beschränkung der zeitlichen Auflösung ist die Auswertung des rechtsventrikulären Drucks als Funktion des linksventrikulären Drucks, oder umgekehrt, des linksventrikulären Drucks als Funktion des rechtsventrikulären Drucks. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung, ob ein Patient mit Herzinsuffizienz auf Schrittgebertherapie anspricht, mit Berechnung der Fläche, die zu einer RVP- gegenüber einer LVP-Schleife gehört, wird allgemein im US-Patent Nr. 6,280,389 von Ding et al. offenbart.
Bei experimentellen Studien, die der Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt hat, ergab sich bei Integrierung der RVP-LVP-Schleife kein Unterschied zwischen normalen Versuchspersonen und solchen mit Herzinsuffizienz, es sei denn, das Integrierverfahren bezog die Richtung des Pfades der RVP-LVP-Schleife mit ein, was einen Vektor mit einem mathematisch positiven oder negativen Wert ergab. Außerdem war die sich ergebende Fläche der RVP-LVP-Schleife von der Herzfrequenz abhängig, es sei denn, dass ein richtungsabhängiges Integrierverfahren verwendet wurde. Ein Parameter zur Bewertung der ventrikulären Synchronität sollte unabhängig von der Herzfrequenz sein.
Weitere Behandlungsmöglichkeiten für einen Patienten mit Herzinsuffizienz umfassen ventrikuläre Herzunterstützungssysteme (ventricular assist devices; VADs). Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium kann ein linksventrikuläres Herzunterstützungssystem (left ventricular assist device; LVAD) implantiert werden, während sie auf eine Herztransplantation warten. Operierte Patienten mit Herzinsuffizienz können auch mit einem LVAD ausgerüstet werden, um die Herzkammer zur Unterstützung der Genesung schnell zu entleeren. Ärzte stehen jedoch vor dem großen Problem, dass sich bei 20 % bis 30 % der mit einem LVAD behandelten Patienten eine rechtsventrikuläre Herzinsuffizienz ausbildet, die auf medizinische Behandlung nicht anspricht. Die rechtsventrikuläre Funktion kann aufgrund von Änderungen der rechtsventrikulären Vorlast und Nachlast nachlassen, als Folge abnormalen Druckungleichgewichts zwischen der linken und der rechten Herzkammer sowie abnormaler Wandbewegungen, die als Verschiebung des Septums und asynchrone Vorwölbung der freien Wand beobachtet werden. Das Aufrechterhalten einer größeren Synchronität des rechtsventrikulären zum linksventrikulären Druckaufbau kann das Versagen der rechtsventrikulären Funktion bei Vorhandensein eines LVAD verhindern.
Aus der obigen Erörterung wird deutlich, dass bei der Auswertung von Patienten mit Herzinsuffizienz zur Auswahl für eine Therapie, bei der Auswertung der Wirksamkeit einer Therapie sowie bei der Steigerung des Verstehens von Herzinsuffizienz und von Therapiemechanismen bei Herzinsuffizienz ein zuverlässiger Maßstab für ventrikuläre Synchronisation erforderlich ist. Ein solcher Maßstab wäre bei der Optimierung der Anwendung einer Synchronisationstherapie oder beim Betrieb eines VAD zweckmäßig. Ein zuverlässiger Maßstab sollte unabhängig von der Herzfrequenz und abhängig von Herzinsuffizienz sein. Außerdem unterscheidet ein solcher Maßstab vorzugsweise zwischen links angeführtem und rechts angeführtem ventrikulärem Druckaufbau, so dass eine Resynchronisationstherapie oder ein VAD-Betrieb entsprechend eingestellt werden kann, um ventrikuläre Synchronität wiederherzustellen und myokardiale Genesung zu fördern.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung einer in Anspruch 1 definierten Vorrichtung zur Bestimmung eines zuverlässigen Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation und Optimierung einer Therapie bei Herzinsuffizienz oder der Herzschrittgebungstherapie auf Basis des ventrikulären Synchronisationsmaßstabs. Der Synchronisationsmaßstab beruht vorzugsweise auf der Beziehung des rechtsventrikulären Drucks (right ventricular pressure; RVP), der als Funktion des linksventrikulären Drucks (left ventricular pressure; LVP) aufgezeichnet wird. Dementsprechend umfasst die vorliegende Erfindung das Messen des RVP und des LVP oder ihrer Korrelate während einer gewünschten Zeitdauer; Aufzeichnung des RVP als Funktion des LVP; Integrieren zur Bestimmung der von dem RVP-LVP Diagramm umkreisten Fläche, wobei das Integrationsverfahren die Aufzeichnungsrichtung der RVP-LVP-Schleife berücksichtigt, was allgemein eine Richtung im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn ist. Die erhaltene Fläche ermöglicht vorzugsweise einen rechts angeführten ventrikulären Druckaufbau, welcher mathematisch positiv ist, im Unterschied zu einem links angeführten ventrikulären Druckaufbau, welcher mathematisch negativ ist. Ein Maßstab für Synchronisation kann somit als die durchschnittliche Fläche definiert werden, die in jedem Herzzyklus von einer RVP-LVP-Schleife umkreist wird. Diese durchschnittliche RVP-LVP-Schleifenfläche kann anhand der durchschnittlichen Fläche normiert werden, an die der maximale bzw. minimale RVP und LVP angrenzt, die in jedem Herzzyklus auftreten.
Der Synchronisationsmaßstab ist bei der Optimierung kardialer Resynchronisationstherapie oder beim Betrieb eines ventrikulären Herzunterstützungssystems (VAD) nützlich. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrkammer-Herzschrittmacher so modifiziert, dass er RVP- und LVP-Abtastung und Datenverarbeitung durchführen kann, um aus den RVP- und LVP-Daten einen Synchronisationsmaßstab zu bestimmen. Taktparameter zur Steuerung der Abgabe von rechtsventrikulären und linksventrikulären Schrittgebungsimpulsen sind auf Basis des Synchronisationsmaßstabs automatisch oder manuell einstellbar.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein externes System zur Überwachung ventrikulärer Synchronisation auf Basis einer Analyse der RVP-LVP-Schleifen bereitgestellt. Ein solches externes System ist nützlich bei der postoperativen Überwachung von Herzoperationspatienten am Krankenbett. Das externe System kann ein Therapieverabreichungssystem aufweisen, welches bei einer Ausführungsform ein temporäres Schrittgebungssystem zur Behandlung postoperativer kardialer Dyssynchronität ist. Der Bedarf an einer temporären Schrittgebung sowie passenden Schrittgeberintervallen wird durch Auswertung eines von den RVP-LVP-Schleifendaten abgeleiteten Synchronisationsmaßstabs bestimmt.
Bei wiederum einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Therapiesystem für Herzinsuffizienz ein VAD und einen kardialen Monitor/Stimulator, die auf Basis der RVP-LVP-Schleifen einen Maßstab zur ventrikulären Synchronisation bestimmen können. Taktparameter zum Steuern der Betätigung des VAD und/oder Taktparameter zum Steuern der Abgabe von Schrittimpulsen an die andere, nicht unterstützte Herzkammer sind automatisch oder manuell einstellbar, um einen normalen oder nahezu normalen Synchronisationsmaßstab zu erzielen.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Flussdiagramm und gibt einen Überblick über die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation und die Anwendung dieses Maßstabs zur Optimierung der Verabreichung einer Herzinsuffizienz-Therapie.
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt Einzelheiten eines Verfahrens zur Berechnung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation auf Basis der rechts- und linksventrikulären Druckmessung zur Verwendung mit dem Verfahren gemäß 1.
3A ist eine hypothetische bzw. angenommene Graphik eines rechtsventrikulären Drucks, der als Funktion des linksventrikulären Drucks aufgezeichnet wird, wobei der linksventrikuläre Druckaufbau dem rechtsventrikulären Druckaufbau vorausgeht, was eine Fläche ergibt, die allgemein im Gegenuhrzeigersinn umkreist wird.
3B ist eine angenommene Graphik eines rechtsventrikulären Drucks, der als Funktion des linksventrikulären Drucks aufgezeichnet wird, wobei der rechtsventrikuläre Druckaufbau dem linksventrikulären Druckaufbau vorausgeht, was eine Fläche ergibt, die allgemein im Uhrzeigersinn umkreist wird.
4A ist eine beispielhafte Graphik einer RVP-LVP-Schleife, wie sie während eines normalen Sinusrhythmus zu erwarten ist.
4B ist eine beispielhafte Graphik einer RVP-LVP-Schleife, wie sie während einer Herzinsuffizienz zu erwarten ist.
5 zeigt einen implantierbaren Mehrkammer-Herzschrittmacher zum Überwachen und Wiederherstellen ventrikulärer Synchronität, welcher an das Herz eines Patienten angeschlossen ist.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm des beispielhaften Mehrkammer-Herzschrittmachers aus 5.
7 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine Zusammenfassung der Schritte, die in dem Verfahren zur Optimierung ventrikulärer Resynchronisationstherapie mittels eines Maßstabs auf Basis von Messungen der RVP und LVP enthalten sind und in Verbindung mit einer Vorrichtung der in 6 gezeigten Art eingesetzt werden.
8 ist ein schematisches Diagramm eines externen Systems zur Überwachung ventrikulärer Synchronität auf Basis der Eingabe von rechts- und linksventrikulären Drucksignalen oder ihrer Korrelate, und zur bedarfsweisen Verabreichung temporärer Schrittgebungstherapie zur Wiederherstellung ventrikulärer Synchronität.
9 ist eine teilgeschnittene Ansicht des Herzens eines Patienten, das über Kardialleitungen mit einem Mehrkammer-Monitor/Stimulatorsystem und zusätzlich mit einem LVAD verbunden ist.
10 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine Zusammenfassung der Schritte, die in einem Verfahren zur Optimierung ventrikulärer Synchronisation eingesetzt werden, zur Verwendung mit einem ventrikulären Unterstützungssystem der in 9 gezeigten Art.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Bewertung und Optimierung ventrikulärer Synchronisation bereit. Zeitabhängige hämodynamische Parameter bezogen auf Herzereignisse in den beiden Herzkammern, nämlich der rechtsventrikuläre Druck (right ventricular pressure; RVP) und der linksventrikuläre Druck (left ventricular pressure; LVP) oder ihre Entsprechungen bzw. Korrelate werden zur Quantifizierung der ventrikulären Synchronisation verwendet, indem ein Maßstab bestimmt wird, welcher auf einer mathematischen Beziehung von RVP und LVP oder ihrer Entsprechungen bzw. Korrelate basiert. Diese Bewertung der ventrikulären Funktion ist sowohl bei akuten als auch bei chronischen Fällen zweckmäßig. Mögliche Anwendungen der vorliegend beschriebenen Verfahren umfassen somit, ohne Beschränkung darauf, Überwachung von Patienten, akute oder chronische Schrittgebungstherapie, akute oder chronische hämodynamische Füllung oder Entleerung, sowie akute oder chronische Wirkstoffabgabe.
1 ist ein Flussdiagramm und gibt einen Überblick über die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation und die Anwendung dieses Maßstabs zur Optimierung der Verabreichung einer Herzinsuffizienz-Therapie. In Schritt 305 werden rechts- und linksventrikuläre Drücke oder ihre Korrelate in einem vorgegebenen Zeitraum oder während einer gewünschten Anzahl von Herzzyklen kontinuierlich gemessen. Rechts- und linksventrikulärer Druck kann direkt gemessen werden, indem ein Druckmessumformer in jeder Herzkammer angeordnet wird. Die rechte Herzkammer ist über venösen Zugang für direkte Druckmessung relativ gut zugänglich, jedoch ist die linke Herzkammer für direkte Druckmessung allgemein nicht gut zugänglich. Daher können alternative Ausführungsformen die Messung eines Korrelats des linksventrikulären Drucks anstelle einer direkten Messung des linksventrikulären Drucks umfassen. Korrelate des LVP sind aus Messungen von Beschleunigungssensoren, Sonomikrometriekristallen, Durchflussgebern, akustischen oder optischen Sensoren etc. ableitbar.
Im Schritt 315 wird ein Maßstab für ventrikuläre Synchronisation auf Basis der gemessenen RVP und LVP oder ihrer Korrelate berechnet. Verfahren zum Berechnen eines ventrikulären Synchronisationsmaßstabs werden in Verbindung mit 2 im einzelnen beschrieben. In Schritt 320 wird der ermittelte Maßstab mit vorgegebenen Synchronisationskriterien verglichen. Solche Kriterien, die auf den Bedarf eines einzelnen Patienten abgestimmt werden können, definieren eine Schwelle oder einen Bereich zur Angabe von Werten bei normaler ventrikulärer Synchronisation. Wenn der berechnete Maßstab aus diesem Normalbereich herausfällt, ist eine Resynchronisation angezeigt, wie im Entscheidungsschritt 325 festgelegt. Eine Herzinsuffizienz- oder Resynchronisationstherapie wird in Schritt 330 justiert, bis der Maßstab zur Synchronisation akzeptabel verbessert ist. Die Justierung einer Therapie kann folgendes umfassen, Nachjustieren von Abflussintervallen zum ventrikulären, biventrikulären, Doppelkammer- oder Mehrkammer-Schrittgeben, für rechtsventrikuläres Schrittgeben in einem gewünschten Intervall bezüglich der Austreibung des linksventrikulären Herzunterstützungssystems (LVAD), oder zum Justieren des Taktes der Austreibung des LVAD. Die Justierung einer Therapie kann alternativ eine verordnete Änderung einer medizinischen Therapie beinhalten.
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt Einzelheiten eines Verfahrens zur Berechnung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation auf Basis der rechts- und linksventrikulären Druckmessung zur Verwendung mit dem Verfahren 300 gemäß 1. In Schritt 350 wird der gemessene RVP als Funktion des gemessenen LVP oder seines Korrelats in einem gegebenen Zeitabstand, beispielsweise in der Größenordnung von 30 Sekunden aufgezeichnet. Wie oben angegeben, werden RVP und LVP kontinuierlich gemessen, so dass für jeden Herzzyklus eine RVP-LVP-Schleife aufgezeichnet werden kann. RVP- und LVP-Signale, die von einem Drucksensor oder einem anderen Sensor empfangen werden, welche zur Messung eines Korrelats von RVP und LVP bereitgestellt werden, werden vorzugsweise simultan mit gleicher Frequenz abgenommen. Eine akzeptable Abnahmefrequenz liegt in der Größenordnung von 250 Hz. Niedrigere Abtastfrequenzen können jedoch auch ausreichend sein. Die RVP-LVP-Schleife wird durch Aufzeichnen der simultan abgenommenen RVP- und LVP-Punkte erzeugt. Die RVP-LVP-Schleife erlaubt eine direkte Bewertung der Beziehung zwischen links- und rechtsventrikulärem systolischem Druckaufbau und diastolischem Druckabfall.
Bei alternativen Ausführungsformen kann eine Untergruppe der Punkte, welche eine RVP-LVP-Schleife definieren, abgenommen und gespeichert werden. Beispielsweise können RVP- und LVP-Signale oder ihre Korrelate während eines bestimmten Intervalls des Herzzyklus abgenommen werden, oder vorgegebene Bezugspunkte können ausgewählt und gespeichert werden.
Beim Sammeln der RVP- und LVP-Daten wird der Beginn jedes Herzzyklus vorzugsweise in Schritt 355 gekennzeichnet. Der Beginn des Herzzyklus kann auf Basis einer Schwellendruckmessung, die das Ende der Diastole von dem Beginn der Systole unterscheidet, detektiert werden. Alternativ kann der Beginn des Herzzyklus auf Basis des Ertastens einer P-Welle oder R-Welle auf einem EKG- oder EGM-Signal angezeigt werden.
Im Schritt 360 wird die während des Überwachungsintervalls von der RVP-LVP-Schleife umkreiste kumulierte Fläche durch Integration ermittelt. Ein Maßstab für ventrikuläre Synchronisation unterscheidet vorzugsweise zwischen einer rechts angeführten ventrikulären Sequenz des Druckaufbaus und einer links angeführten ventrikulären Sequenz. Diese Unterscheidung erlaubt die korrekte Einstellung einer Therapie zur Wiederherstellung ventrikulärer Synchronität. An sich berücksichtigt das Integrationsverfahren, das zur Bestimmung der kumulierten Fläche in Schritt 360 verwendet wird, vorzugsweise die Richtung der umkreisenden RVP-LVP-Schleife. Ein geeignetes Integrationsverfahren, das die Richtung der Umkreisung mit einbezieht, basiert auf dem Green'schen Lehrsatz.
Die 3A und 3B sind hypothetische bzw. angenommene Graphiken rechtsventrikulärer Drücke, die als Funktion eines linksventrikulären Drucks aufgezeichnet sind. In 3A geht der linksventrikuläre Druckaufbau dem rechtsventrikulären Druckaufbau voraus, wodurch sich eine im Gegenuhrzeigersinn umkreiste Fläche ergibt, wie durch den Pfeil angedeutet, wenn RVP als Funktion des LVP aufgezeichnet wird. Die mit A₁ bezeichnete und gemäß dem Green'schen Lehrsatz berechnete umkreiste Fläche wird üblicherweise als mathematisch negativ bezeichnet. In 3B geht der rechtsventrikuläre Druckaufbau dem linksventrikulären Druckaufbau voraus, wodurch sich eine im Uhrzeigersinn umkreiste Fläche ergibt, wie durch den Pfeil angedeutet, wenn RVP als Funktion des LVP aufgezeichnet wird. Die gemäß dem Green'schen Lehrsatz berechnete Fläche ist mathematisch positiv. Diese Unterscheidung ermöglicht eine Unterscheidung einer rechts angeführten ventrikulären Asynchronität von einer links angeführten ventrikulären Asynchronität.
4A ist eine beispielhafte Graphik einer RVP-LVP-Schleife, wie sie während eines normalen Sinusrhythmus zu erwarten ist. Die Schleife ist relativ glatt und gleichmäßig. 4B ist eine beispielhafte Graphik einer RVP-LVP-Schleife, wie sie während einer Herzinsuffizienz zu erwarten ist. Das Diagramm ist ungleichmäßig und kann sich selbst überkreuzen, wodurch sich im Uhrzeigersinn umkreiste Abschnitte und im Gegenuhrzeigersinn umkreiste Abschnitte ergeben. Die in dieser Situation berechnete Gesamtfläche ist eine Nettofläche, da eine Integration von Abschnitten allgemein im Gegenuhrzeigersinn mathematisch negativ und von Abschnitten allgemein im Uhrzeigersinn mathematisch positiv ist.
Nach dem Berechnen in Schritt 360 von 2 der kumulierten Fläche, die von den RVP-LVP-Schleifen umkreist wird, werden in Schritt 365 die Frequenz der Flächenumkreisung und ihre durchschnittliche sowie Standardabweichung ermittelt. Die Frequenz der Flächenumkreisung, definiert als Zeitdifferenz der kumulierten Flächenumkreisung, ist während der RVP- und LVP-Datenaufnahme vorzugsweise stabil, was eine stabile Herzfrequenz anzeigt. Anomale Daten können ein Vorhandensein ektopischer Herzschläge oder anderer Frequenzanomalien ergeben. Daher ist eine Mindestzeitdauer, beispielsweise in der Größenordnung von etwa 10 Sekunden erforderlich, während der die Umkreisungsfrequenz stabil ist, um einen Maßstab für ventrikuläre Synchronisation zu bestimmen.
Die Stabilität der Frequenz kann durch Vergleich der Standardabweichung der durchschnittlichen Umkreisungsfrequenz zu einer maximal zulässigen Standardabweichung in Schritt 370 überprüft werden. Wird keine Stabilität festgestellt, gelten die Daten als unzuverlässig zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation. Wird Stabilität festgestellt, wird die pro Herzzyklus umkreiste Fläche in Schritt 380 ermittelt.
Bei einer Ausführungsform wird die durchschnittliche pro Herzzyklus umkreiste Fläche, vorliegend als "Ā₁" bezeichnet, bestimmt, indem die kumulierte Fläche, die während eines stabilen Überwachungszeitraums T von der RVP-LVP-Schleife umkreist wird, durch die Anzahl der Herzzyklen (cardiac cycles; CC) während der Überwachungszeit dividiert wird. Die kumulierte Fläche kann gleichermaßen als die Summierung der für jeden Herzzyklus während des Zeitraums T integrierten RVP-LVP-Schleifenflächen ausgedrückt werden, wie in der folgenden Gleichung zur Berechung von Ā₁ gezeigt:
In Schritt 385 werden der maximale und der minimale LVP und der maximale und der minimale RVP für jeden Herzzyklus bestimmt. Im Schritt 390 wird die Durchschnittsfläche des gesamten Druckbereichs, vorliegend als "Ā₂" bezeichnet, berechnet. In den 3A und 3B ist die von einer RVP-LVP-Schleife umkreiste Fläche mit A₁ bezeichnet. Die gesamte Druckbereichsfläche ist mit A₂ bezeichnet und durch den minimalen und den maximalen LVP sowie den minimalen und den maximalen RVP begrenzt dargestellt, welche während des betreffenden Herzzyklus aufgetreten sind. Die Fläche A₂ wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: A2 = (RVPmax – RVPmin) × (LVPmax – LVPmin)
Die durchschnittliche Fläche Ā₂ des gesamten Druckbereichs wird in Schritt 385 als die Summierung der Gesamtflächen des gesamten Druckbereichs berechnet, welche für jeden Herzzyklus berechnet wurden, und durch die Gesamtzahl der Herzzyklen CC während des Überwachungszeitraums T dividiert:
Eine normierte, je Herzzyklus von der RVP-LVP-Schleife umkreiste durchschnittliche Fläche kann dann in Schritt 395 durch Dividieren von Ā₁ durch Ā₂ berechnet werden. Die durchschnittliche Fläche je Herzzyklus Ā₁ oder die normierte durchschnittliche Fläche je Herzzyklus Ā₁/Ā₂ kann als Maßstab zur Bewertung ventrikulärer Synchronität in dem Verfahren 300 in 1 verwendet werden. Diese Maßstäbe sind unabhängig von der Herzfrequenz, unterscheiden zwischen links und rechts angeführter ventrikulärer Asynchronität, und unterscheiden zwischen ventrikulärer Synchronisation während eines normalen Sinusrhythmus und einer Herzinsuffizienz.
In experimentellen Studien hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung die Synchronisations-Maßstäbe Ā₁ und Ā₁/Ā₂ gemäß den oben beschriebenen, in 2 zusammengefassten Schritten bestimmt. RVP-LVP-Schleifen wurden von normalen Versuchshunden (Kontrollgruppe) und von Versuchshunden mit induzierter Herzinsuffizienz (heart failure; HF) erhalten. RVP-LVP-Schleifen wurden beim normalen Sinusrhythmus (NSR) der Versuchsobjekte und bei erhöhten, durch Schrittgeben induzierten Frequenzen von 120 bpm und 180 bpm erhalten. Weder Ā₁ noch Ā₁/Ā₂ variierten erheblich mit der Herzfrequenz innerhalb der Kontrollgruppe oder innerhalb der Gruppe mit Herzinsuffizienz. Bei jeder geprüften Herzfrequenz unterschieden sich jedoch Ā₁ und Ā₁/Ā₂ erheblich zwischen der Kontrollgruppe und der HF-Gruppe. Die normierte durchschnittliche Fläche der RVP-LVP-Schleife je Herzzyklus, Ā₁/Ā₂, wurde in der Größenordnung von –0.3 bei den normalen Versuchsobjekten festgestellt, unabhängig von der Herzfrequenz. Daher konnte eine Herzinsuffizienz von normal unterschieden werden, unabhängig von der Herzfrequenz, auf Basis dieser Synchronisations-Maßstäbe. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben:
Dem Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass die oben beschriebenen Verfahren zur Bestimmung eines ventrikulären Synchronisationsmaßstabs in einer implantierbaren Überwachungs-/Herzstimulierungsvorrichtung integriert sein können, welche zur Erfassung direkter oder Ersatz-RVP und LVP ausgelegt ist. Druckdaten können in der implantierten Vorrichtung gesammelt und gespeichert sowie mittels herkömmlicher Telemetrieverfahren an eine externe Vorrichtung zur Verarbeitung und Analyse übermittelt werden. Der behandelnde Kliniker kann dann die Ergebnisse prüfen, um die ventrikuläre Synchronität zu bewerten und eine verschriebene Therapie entsprechend abändern. Alternativ können Druckdaten mittels der implantierbaren Vorrichtung direkt verarbeitet werden, um eine automatische Einstellung der Herzstimulationsparameter zu ermöglichen, so dass die ventrikuläre Synchronisation auf Basis der direkten Bewertung der ventrikulären Synchronität entsprechend dem oben beschrieben Synchronisationsmaßstab verbessert wird Eine wiederholte Bewertung der ventrikulären Synchronisation erlaubt eine erneute Auswertung der Wirksamkeit der Therapie und eventuell erforderliche Nachjustierung.
Dementsprechend wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform im einzelnen anhand eines Mehrkammer-Schrittgebungssystems offenbart, das zum Sammeln und Speichern von Druckdaten und Prozessparametern oder zum Übertragen der Daten an eine andere implantierte oder externe Vorrichtung zur Verarbeitung ausgelegt ist, um einen Maßstab für ventrikuläre Synchronisation zu bestimmen. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform kann für den Betrieb als AV-sequentielles, biatriales und/oder biventrikuläres Schrittgebungssystem programmiert werden, das im bedarfsgerechten, atrialen Nachführ- sowie getriggerten Schrittgebungsmodus arbeiten kann, um die Synchronität zwischen der linken und der rechten Herzkammer wieder herzustellen. Diese Ausführungsform kann somit für den Betrieb als Zwei-, Drei- oder Vierkanal- Schrittgebungssystem programmiert werden mit einem AV-Synchronbetriebsmodus zur Wiederherstellung der Synchronisation in der oberen und der unteren Herzkammer und der rechten und der linken atrialen und ventrikulären Kammer.
Es versteht sich jedoch, dass bestimmte Komponenten des unten beschriebenen, komplexen Mehrkammer-Schrittgebungssystems wahlweise als freigegeben oder gesperrt programmierbar sind. Außerdem versteht sich, dass Merkmale der Vorrichtung in ein einfacheres, Zweikammer-Überwachungs-/Stimulationssystem integriert werden können.
In 5 ist ein implantierbarer Mehrkammer-Herzschrittmacher 14 zur Überwachung und Wiederherstellung ventrikulärer Synchronität gezeigt, der über drei Leitungen 16, 32 und 52 mit dem Herzen 10 eines Patienten verbunden ist. Das Herz 10 ist teilgeschnitten gezeigt und stellt die oberen Herzkammern dar, das rechte Atrium bzw. Vorhof (RA) und das linke Atrium bzw. Vorhof (LA), und die unteren Herzkammern, die rechte Herzkammer bzw. der rechte Ventrikel (RV) und die linke Herzkammer bzw. der linke Ventrikel (LV), sowie den Koronarsinus (CS), der sich von der Öffnung im rechten Vorhof seitlich um die Vorhöfe erstreckt und die große Herzvene 48 bildet, die sich verzweigt und untere Herzvenen bildet. Der Schrittmacher 14, vorliegend auch als "implantierbarer Impulsgeber" oder "IPG" bezeichnet, wird subkutan zwischen der Haut und den Rippen in den Körper eines Patienten implantiert. Drei Endokardleitungen 16, 32 und 52 verbinden den IPG 14 mit dem RA bzw. dem RV bzw. dem LV. Jede Leitung weist wenigstens einen elektrischen Leiter und eine Schrittgebungs-/Abtastelektrode auf. Eine separate, indifferente Dosenelektrode 20 ist als Teil der Außenfläche des Gehäuses des IPG 14 ausgebildet. Die Schrittgebungs-/Abtastelektroden und die separate indifferente Dosenelektrode 20 können wahlweise eingesetzt werden, um eine Reihe von Kombinationen einpoliger und zweipoliger Schrittgebungs-/Abtastelektroden für Schrittgebungs- und Abtastfunktionen bereitzustellen. Die dargestellten Positionen in oder etwa in der Höhe der rechten und der linken Herzkammer sind auch lediglich beispielhaft. Darüber hinaus können andere Leitungen und Schrittgebungs-/Abtastelektroden anstelle der dargestellten Leitungen und Schrittgebungs-/Abtastelektroden verwendet werden, welche zur Positionierung an Elektrodenstellen auf oder in oder bezüglich des RA, LA, RV und LV ausgelegt sind.
Die dargestellte zweipolige Endokard-RA-Leitung 16 wird durch eine Vene in die RA-Kammer des Herzens 10 eingeführt, und das distale Ende der RA-Leitung 16 wird mittels einer Befestigungsvorrichtung 17 an der RA-Wand befestigt. Die zweipolige Endokard-RA-Leitung 16 ist mit einem Reihenanschluss 13 ausgebildet, der in eine zweipolige Bohrung des IPG-Anschlussblocks 12 eingepasst ist, welcher mit zwei elektrisch isolierten Anschlüssen in dem Leitungskörper 15 und mit der distalen Spitzen-RA-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 19 und der proximalen Ring-RA-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 21 verbunden ist, welche zum Erhalten einer RA-Schrittgebung und Abtastung von RA Elektrogramm-(EGM)Signalen vorgesehen sind.
Die zweipolige Endokard-RV-Leitung 32 wird durch das RA in den RV geführt, wo ihre distale Ring- und Spitzen-RV-Schrittgebungs-/Abtastelektroden 38 und 40 mittels einer herkömmlichen distalen Befestigungsvorrichtung 41 im Apex fixiert sind. Die RV-Leitung 32 ist mit einem Reihenanschluss 34 ausgebildet, der in eine zweipolige Bohrung des IPG-Anschlussblocks 12 eingepasst ist, welcher mit zwei elektrisch isolierten Anschlüssen in dem Leitungskörper 36 und mit der distalen Spitzen-RV-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 40 und der proximalen Ring-RV-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 38 verbunden ist, welche zum Erhalten einer RV-Schrittgebung und Abtastung von RV EGM-Signalen vorgesehen sind.
Bei dieser dargestellten Ausführungsform wird eine einpolige Endokard-LV-CS-Leitung 52 durch die RA geführt, in den CS und weiter in eine Herzvene, damit sich die distale LV-CS-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 50 entlang der LV-Kammer erstreckt, um eine LV-Schrittgebung und Abtastung von LV-EGM-Signalen zu erhalten. Die LV-CS-Leitung 52 ist am proximalen Endanschluss 54 angeschlossen, welcher in eine Bohrung des IPG-Anschlussblocks 12 eingepasst ist. Ein einpoliger Leitungskörper 56 mit kleinem Durchmesser wird gewählt, um die distale LV-CS-Schrittgebungs-/Abtastelektrode 50 tief in einer Vene anzuordnen, die von der großen Vene 48 abzweigt.
Bei einer Ausführungsform mit vier Kammern könnte die LV-CS-Leitung 52 eine proximale LA-CS-Schrittgebungs-/Abtastelektrode halten, welche so entlang des Leitungskörpers positioniert ist, dass sie in dem weiteren Koronarsinus neben dem LA zwecks Schrittgebung für die LA oder Abtastung der LA-EGM-Signale liegt. In diesem Fall würde der Leitungskörper 56 einen isolierten Leitungsanschluss umgeben, der sich proximal von der (den) weiter proximalen LA-CS-Schrittgebungs-/Abtastelektrode(n) erstreckt und in einem zweipoligen Anschluss 54 endet.
Um rechtsventrikuläre Drucküberwachung bereitzustellen, trägt die RV-Leitung 32 bevorzugt einen Drucksensor 60 zum Messen entstehender systolischer und diastolischer Drücke. Dementsprechend kann die Leitung 32 einen Sensor des Typs aufweisen, der im US-Patent Nr. 5,564,434 von Halperin et al. offenbart ist und allgemein eine Herzleitung mit einem kapazitiven Blutdrucksensor offenbart. Weil die linke ventrikuläre Kammer für chronische ambulante Überwachung des LVP schwer zugänglich ist, kann ein korrelierendes Maß des LVP, das einfacher zu erhalten ist, anstelle einer direkten LVP-Überwachung überwacht werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die CS-LV-Leitung 52 mit einem Sensor 62 zum Überwachen eines LVP-Korrelats versehen. Die Leitung 52 kann der Art sein, wie im US-Patent Nr. 5,129,394 von Mehra beschrieben, welches allgemein eine Leitung mit einem Drucksensor nahe dem distalen Ende offenbart, um einen Druck in einer akut blockierten Koronarvene zu messen, der proportional zum linksventrikulären Druck ist. Das US-Patent Nr. 6,206,477 von Miesel et al. mit dem Titel "chronically implantable blood vessel cuff with sensor" offenbart ein System, das auch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Zusätzliche Anschlüsse in den Leitungskörpern 36 und 56 übertragen über die Anschlüsse 34 und 54 Signale, die von den Drucksensoren 60 und 62 erhalten wurden, an den IPG 14.
Es versteht sich, dass stattdessen alternative Sensorarten und Sensorpositionen zur Überwachung des RVP und LVP oder ihrer Korrelate eingesetzt werden können. Beispielsweise ist direkte LVP-Überwachung mittels eines Drucksensors denkbar, der durch eine Septum- oder Epikard-Punktion in die linke Herzkammer eingeführt wurde. Eine Drucküberwachungsvorrichtung, die zur Anordnung im Ventrikulärseptum ausgelegt ist, um den Druck in der linken Herzkammer zu messen, wird allgemein im US-Patent Nr. 6,309,350 von VanTassel et al. offenbart.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm des beispielhaften Mehrkammer-IPG 14 aus 5, welches die Verabreichung einer Resynchronisationstherapie bereitstellt und physiologische Signaleingänge verarbeiten kann. Der IPG 14 ist vorzugsweise eine Mikroprozessor-gestützte Vorrichtung. Entsprechend steuert das Mikroprozessor-gestützte Steuerungs- und Taktsystem 102, das je nach Art und den enthaltenen Funktionsmerkmalen unterschiedlich komplex und kompliziert ausgeführt sein kann, die Funktionen des IPG 14 durch Ausführung von Firmware- und programmierten Software-Algorithmen, die in entsprechenden RAM und ROM gespeichert sind. Das Steuerungs- und Taktsystem 102 kann auch eine Totmannschaltung, einen DMA-Regler, einen Blockbeweger/-leser, einen CRC-Rechner und weitere spezielle Logikschaltungen enthalten, die durch bestückten Datenbus, Adressbus, Strom, Takt und Steuersignalleitungen auf Pfaden oder Zweigen miteinander verbunden sind, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Es versteht sich auch, dass die Steuerungs- und Taktfunktionen des IPG 14 mit speziell dafür vorgesehener Schaltungs-Hardware oder Zustandsmaschinenlogik anstatt mit einem programmierten Mikrocomputer ausgeführt sein können.
Der IPG 14 weist eine Interfaceschaltung 104 zum Empfang von Signalen von Sensoren und Schrittgebungs-/Abtastelektroden auf, welche zur Abgabe von Herzschrittgebung an bestimmten Stellen in den Herzkammern des Patienten angeordnet sind, um den Herzrhythmus des Patienten zu steuern und die Herzkammeraktivierung zu resynchronisieren. Die Interfaceschaltung 104 weist daher ein Therapieabgabesystem 106 auf, welches zur Abgabe von Herzschrittgebungsimpulsen entsprechend der Steuerung des Steuerungs- und Taktsystems 102 vorgesehen ist. Die Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale ist zum Empfang von Elektrokardiogramm-(EGM)Signalen zur Bestimmung des Herzrhythmus eines Patienten vorgesehen. Die Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale empfängt zusätzlich RVP- und LVP-Signale oder ihre Korrelate und verarbeitet diese Signale oder liefert Signaldaten an das Steuerungs- und Taktsystem 102 zur Signalverarbeitung. Zum Zweck der Darstellung möglicher Einsätze der Erfindung ist ein Satz von Leitungsanschlüssen dargestellt zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen dem Therapieabgabesystem 106 und der Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale sowie Sätze von Schrittgebungs-/Abtastelektroden und Drucksensoren oder anderen Sensoren in Wirkbeziehung mit dem RA, LA, RV und LV.
Das Steuerungs- und Taktsystem 102 steuert die Abgabe von biatrialen, biventrikulären oder Mehrkammer-Schrittgebungsimpulsen in ausgewählten Intervallen, die zur Verbesserung der Herzkammersynchronität vorgesehen sind. Die Abgabe von Schrittgebungsimpulsen durch den IPG 14 kann aufgrund programmierbarer Taktintervalle erfolgen, beispielsweise programmierbarer Reizleitungsverzögerungs-Fensterzeiten, wie allgemein im US-Patent Nr. 6,070,101 von Struble et al. offenbart, oder programmierbarer Verbindungsintervalle, wie allgemein in dem oben angegebenen US-Patent Nr. 6,473,645 von Levine offenbart. Die Auswahl der programmierbaren Taktintervalle basiert vorzugsweise auf einer Bestimmung des vorliegend beschriebenen Synchronisationsmaßstabs. Regelmäßige Nachstellung der Taktintervalle kann automatisch oder manuell aufgrund der Bestimmung des Synchronisationsmaßstabs erfolgen.
Das Therapieabgabesystem 106 kann optional so ausgeführt sein, dass es eine Schaltung zur Abgabe einer Kardioversions-/ Defibrillationstherapie zusätzlich zu Schrittgebungsimpulsen zum Steuern des Herzrhythmus eines Patienten aufweist. Dementsprechend könnten Leitungen, die mit dem Herzen des Patienten verbunden sind, zusätzlich Hochspannungs-Kardioversions- oder Defibrillations-Schockelektroden aufweisen. Bei einer Ausführungsform, wie weiter unten noch beschrieben wird, kann das Therapieabgabesystem 106 dazu ausgelegt sein, ein implantiertes ventrikuläres Herzunterstützungssystem oder eine Blutpumpe bei Patienten zu betreiben, die auf eine Herztransplantation warten.
Eine Batterie stellt eine Quelle elektrischer Energie zur Speisung der Komponenten und der Schaltung des IPG 14 und zur Lieferung elektrischer Stimulationsenergie zur Abgabe elektrischer Impulse an das Herz bereit. Die übliche Energiequelle ist eine hochdichte Niederspannungsbatterie 136, die mit einer Stromversorgungs-/POR Schaltung 126 mit Einschalt-Rücksetzungsfähigkeit (power-on-reset; POR) verbunden ist. Die Stromversorgungs-/POR Schaltung 126 liefert eine oder mehr Niederspannungsleistung(en) Vlo, das POR-Signal, eine oder mehr VREF-Quellen, Stromquellen, ein elektives Ersetzungsanzeige- (elective replacement indicator; ERI) Signal, und im Fall von Kardioversions-/Defibrillatorfähigkeiten, Hochspannungsleistung Vhi an das Therapieabgabesystem 106. Nicht alle herkömmlichen Zwischenverbindungen dieser Spannungen und Signale sind in 6 gezeigt.
Praktisch alle heutigen elektronischen Mehrkammer-Überwachungs-/Sensorschaltungen verwenden getaktete CMOS mit digitalen Logik-ICs, welche ein Taktsignal CLK erfordern, das durch einen Piezokristall 132 geliefert wird, und eine daran angeschlossene Systemuhr 122 sowie diskrete Komponenten, z.B. Induktoren, Kondensatoren, Transformatoren, Hochspannungsschutzdioden und dergleichen, welche mit den ICs auf einem oder mehr Substraten oder Platinen montiert sind. In 6 wird jedes CLK-Signal, das durch die Systemuhr 122 erzeugt wurde, über einen Taktbaum soweit erforderlich zu allen getakteten Logiken geleitet. Die Systemuhr 122 liefert ein oder mehr Festfrequenz-CLK-Signale unabhängig von der Batteriespannung über einen Batteriebetriebsspannungsbereich für System-Takt- und Steuerungsfunktionen und beim Formatieren von Aufwärts-Telemetriesignalübertragungen in der Telemetrie-E/A-Schaltung 124.
Die in dem Mikroprozessor-gestützten Steuerungs- und Taktsystem 102 enthaltenen RAM-Register können zum Speichern von Daten verwendet werden, die aus abgetasteten EGM-Signalen, abgetasteten RVP- und LVP-Signalen oder ihren Korrelaten gewonnen wurden, und/oder die sich auf die Betriebshistorie der Vorrichtung oder andere abgetastete physiologische Parameter beziehen für Aufwärts-Telemetrieübertragung bei Empfang einer Anweisung zum Abrufen oder Abfragen über eine Abwärts-Telemetrieübertragung. Kriterien zum Auslösen einer Datenspeicherung können über Abwärts-Anweisungen und Parameterwerte programmiert werden. Physiologische Daten können bei Auslösung oder in Zeitabständen oder mittels Detektionslogik in der Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale bei Erfüllung bestimmter vorgegebener Ereignisdetektionskriterien gespeichert werden. In manchen Fällen umfasst der IPG 14 einen Magnetfeldschalter 130, der als Reaktion auf ein Magnetfeld geschlossen wird, und das Schließen bringt einen Magnetschalter-Stromkreis 120 zur Ausgabe eines Signals "Schalter geschlossen" (SC) an das Steuerungs- und Taktsystem 102, welches im Magnetmodus reagiert. Beispielsweise kann der Patient mit einem Magneten 116 versehen werden, der über den subkutan implantierten IPG 14 angewendet werden kann, um den Schalter 130 zu schließen und das Steuerungs- und Taktsystem veranlasst, eine Therapie zu verabreichen und/oder physiologische Ereignisdaten zu speichern, wenn der Patient bestimmte Symptome erfährt. In jedem Fall können Ereignis-bezogene Daten gespeichert werden, z.B. Datum und Zeit, zusammen mit den gespeicherten periodisch gesammelten oder vom Patienten veranlassten physiologischen Daten zur Aufwärts-Telemetrie in einer späteren Abfragesitzung.
Aufwärts- und Abwärts-Telemetriefähigkeiten sind vorgesehen, um Kommunikation entweder mit einer separat angeordneten externen medizinischen Vorrichtung oder einer mehr proximalen medizinischen Vorrichtung an oder in dem Körper des Patienten zu ermöglichen. Gespeicherte EGM oder Druck-bezogene Daten der oben beschriebenen Arten sowie in Echtzeit erstellte physiologische Daten und nicht-physiologische Daten können mittels Aufwärts-RF-Telemetrie von dem IPG 14 an die externe Programmiereinrichtung oder eine andere separate medizinische Vorrichtung 26 als Reaktion auf einen abwärts fernübermittelten Abfragebefehl übertragen werden. Hierfür ist eine Antenne 128 mit der Hochfrequenz-(RF)Sende/Empfangsgerät-Schaltung 124 verbunden zum Zweck des Aufwärts-/Abwärts-Telemetriebetriebs. Zur Fernmessung von analogen wie digitalen Daten zwischen der Antenne 128 und einer externen Vorrichtung 26, die ebenfalls mit einer Antenne 118 ausgestattet ist, können viele Arten von Telemetriesystemen eingesetzt werden, wie sie auf dem Fachgebiet zur Verwendung in implantierbaren Vorrichtungen bekannt sind.
Die Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale umfasst daher wenigstens eine elektrische Signalverstärkerschaltung zum Verstärken, Verarbeiten und teilweise Detektieren von Abtastereignissen aus Kennwerten des elektrischen Abtastsignals oder Sensorausgangssignals. Die Schaltung 108 zur Verarbeitung physiologischer Eingangssignale kann daher eine Vielzahl von Herzsignalabtastkanälen zum Abtasten und Verarbeiten von Herzsignalen aus Abtastelektroden enthalten, die mit Bezug auf eine Herzkammer positioniert sind. Jeder solche Kanal weist üblicherweise eine Abtastverstärkerschaltung zum Detektieren spezifischer Herzereignisse und eine EGM-Verstärkerschaltung zum Liefern eines EGM-Signals an das Steuerungs- und Taktsystem 102 zum Abtasten, Digitalisieren und Speichern oder Übertragen in einer Aufwärts-Übertragung. Atriale und ventrikuläre Abtastverstärker weisen Signalverarbeitungsstufen zum Detektieren des Auftretens einer P-Welle bzw. R-Welle auf, und liefern ein ASENSE oder VSENSE Ereignissignal an das Steuerungs- und Taktsystem 102.
Das Steuerungs- und Taktsystem 102 reagiert entsprechend seinem spezifischen Betriebssystem, um eine Schrittgebungstherapie je nach Erfordernis abzugeben oder abzuändern, oder um Daten zu einer Aufwärtstelemetrieübertragung zu erfassen, gemäß verschiedenen auf dem Fachgebiet bekannten Methoden.
7 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine Zusammenfassung der Schritte, die in dem Verfahren zur Optimierung ventrikulärer Resynchronisationstherapie mittels eines Maßstabs auf Basis von Messungen der RVP und LVP enthalten sind und in Verbindung mit einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art eingesetzt werden. In Schritt 405 werden RVP und LVP oder ihre Korrelate wie zuvor beschrieben simultan gemessen. In Schritt 410 wird ein ventrikulärer Synchronisationsmaßstab auf Basis der RVP-LVP-Beziehung bestimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die durchschnittliche Fläche, die in jedem Herzzyklus von der RVP-LVP-Aufzeichnung umkreist wird und oben als Ā₁ bezeichnet ist, durch die durchschnittliche Fläche des RVP und LVP-Bereichs pro Herzzyklus, oben als Ā₂ bezeichnet, berechnet und normiert. Dann kann entweder die durchschnittliche Fläche Ā₁ oder die normierte Fläche Ā₁/Ā₂ mit einem vorgegebenen Normalbereich verglichen werden, der mit normaler ventrikulärer Synchronität verknüpft ist. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben in experimentellen Studien beispielsweise festgestellt, dass normale ventrikuläre Synchronität einen Wert von annähernd –500 bis –550 mmHg² für Ā₁ und –0,3 für die normierte Fläche Ā₁/Ā₂ ergibt. Wenn der Maßstab auf oder annähernd auf den erwarteten Normalwert abfällt, kann das Verfahren 400 in Schritt 417 beendet werden. Eine Anpassung an die aktuelle Resynchronisationstherapie ist nicht erforderlich.
Wenn der Synchronisationsmaßstab die normalen Synchronisationskriterien im Entscheidungsschritt 415 nicht erfüllt, bestimmt das Verfahren 400, welche Herzkammer den Druckaufbau anführt. Wie oben erläutert, ist unter Berücksichtigung der Richtung der aufgezeichneten RVP-LVP-Beziehung bei der Integrierung die sich ergebende Fläche mathematisch negativ oder mathematisch positiv. Eine mathematisch negative Fläche zeigt an, dass der Druckaufbau in der rechten Herzkammer dem Druckaufbau in der linken Herzkammer nachläuft. In diesem Fall werden die Taktparameter, die die Abgabe von rechts- und linksventrikulären Schrittgebungsimpulsen während einer biventrikulären Schrittgebung steuern, in Schritt 425 so angepasst, dass die linke Herzkammer effektiv später und/oder die rechte Herzkammer früher im Herzzyklus getaktet wird, um somit eine normalere ventrikuläre Synchronität wieder herzustellen.
Wenn die durchschnittliche Fläche, die durch die RVP-LVP-Beziehung umkreist wird, mathematisch positiv ist, dann wird der Druck, der in der linken Herzkammer aufgebaut wird, dem Druck, der in der rechten Herzkammer aufgebaut wird, nachlaufen. In diesem Fall wird das Verfahren 400 die Schrittgebungstaktparameter in Schritt 430 so justieren, dass die rechte Herzkammer später getaktet wird und/oder die linke Herzkammer früher im Herzzyklus getaktet wird.
Das Verfahren 400 wurde zwar im Zusammenhang mit biventrikulärer Schrittgebung beschrieben, jedoch ist klar, dass das Verfahren 400 auch bei biatrialer oder Mehrkammer-Schrittgebung angewendet werden kann, wobei die Taktintervalle, welche die Depolarisierung der linken und der rechten Herzkammer bestimmen, entweder über direkte Schrittgebung oder über Reizleitung von den Vorhöfen, aufgrund des Synchronisationsmaßstabs einstellbar sind. Außerdem wird berücksichtigt, dass ein Patient, bei dem links angeführte ventrikuläre Asynchronität festgestellt wurde, beispielsweise ein Patient mit Rechtsschenkelblock, von der Justierung und Abgabe einer Schrittgebung nur im rechten Vorhof und/oder der rechten Herzkammer profitieren kann. Gleichermaßen kann ein Patient, bei dem rechts angeführte ventrikuläre Asynchronität festgestellt wurde, beispielsweise ein Patient mit Linksschenkelblock, von der Justierung und Abgabe einer Schrittgebung nur im linken Vorhof und/oder der linken Herzkammer profitieren.
8 ist ein schematisches Diagramm eines externen Systems zur Überwachung ventrikulärer Synchronität auf Basis der Eingabe von rechts- und linksventrikulären Drucksignalen oder ihrer Korrelate, und zur Verabreichung temporärer Schrittgebungstherapie nach Bedarf zur Wiederherstellung ventrikulärer Synchronität. Abweichende Reizleitungsmuster, die nach chirurgischen Herzeingriffen vorhanden sind, können zu hämodynamischer Beeinträchtigung aufgrund ventrikulärer Dyssynchronität führen. Das in 8 gezeigte externe System ist für postoperative Überwachung der ventrikulären Synchronität am Krankenbett zweckmäßig.
Die externe Vorrichtung 550 weist die Eingangssignal-Verarbeitungsschaltung 554 zum Empfangen eines RVP-Signals und eines LVP-Signals oder ihrer Korrelate auf. Bei der gezeigten Ausführungsform werden das RVP- und das LVP-Signal von Drucksensoren erhalten, die direkt in der entsprechenden Herzkammer angeordnet sind. Ein RV-Druckkatheter 510 mit einem Drucksensor 512 ist im RV angeordnet und liefert ein RVP-Signal an die Eingangsschaltung 554. Ein LV-Druckkatheter 514 mit einem Drucksensor 516 ist im LV angeordnet und liefert ein LVP-Signal an die Eingangsschaltung 554. Die Druckkatheter 512 und 514 können im Verlauf eines chirurgischen Eingriffs eingesetzt werden und während der akuten postoperativen Genesungsphase implantiert bleiben, um die ventrikuläre Synchronisation zu überwachen. Bei alternativen Ausführungsformen ist die RVP- und/oder die LVP-Eingangsleitung der Vorrichtung 550 mit invasiven oder nicht-invasiven Ersatzsensoren verbunden, welche Signale erzeugen können, die mit dem entsprechenden RVP und/oder LVP übereinstimmen.
Die externe Vorrichtung 550 ist vorzugsweise eine Mikroprozessor-gestützte Vorrichtung und kann ein Arbeitsplatzcomputer sein. Ein solcher Microcontroller 552 mit dazugehörigem RAM und ROM kann Programme ausführen, die zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation aus RVP- und LVP-Daten vorgesehen sind, die von der Eingangsschaltung 554 empfangen werden, sowie zur Steuerung weiterer Funktionen der Vorrichtung. Ein ventrikulärer Synchronisationsmaßstab wird vorzugsweise gemäß dem Verfahren 315 aus 2 bestimmt, aufgrund von Punkten oder einer Untergruppe von Punkten, welche die RVP-LVP-Schleife definieren.
Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform sind Epikardleitungen 520, 530 und 540 vorgesehen zum Abtasten und Schrittgeben in der linken Herzkammer bzw. rechten Herzkammer bzw. im rechten Vorhof. Die rechte Vorhofleitung 540, rechte Herzkammerleitung 530 und linke Herzkammerleitung 520 sind jeweils mit einer entsprechenden Schrittgebungs-/Abtastelektrode 542, 532 und 522 versehen, welche als aktive Fixierungselektroden gezeigt sind. Zur Bereitstellung einpoliger Schrittgebung oder Abtastung kann auch eine subkutane indifferente Elektrode (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Bei alternativen Epikardleitungssystemen können zusätzliche Epikardleitungen platziert werden, um bipolare Schrittgebung und/oder Abtastung in einer oder mehr Herzkammern zu erreichen. Andere Arten von Epikard- oder temporären Leitungssystemen können anstelle des in 8 gezeigten Systems zur Verwendung mit einer externen Schrittgebung eingesetzt werden.
Die Eingangssignalverarbeitungsschaltung 554 empfängt den Eingang von der rechtsatrialen, der rechtsventrikulären und der linksventrikulären Schrittgebungs-/Abtastelektrode 542, 532 bzw. 522. Das atriale und das ventrikuläre Abtastsignal werden an den Microcontroller 552 gesandt.
Schrittgebungsimpulse werden mittels der Therapieabgabe-Ausgangsschaltung 556 unter Steuerung durch den Microcontroller 552 entsprechend der ausgewählten Schrittgebungsmodalität an die entsprechende Schrittgebungs-/Abtastelektrode(n) 542, 532 oder 522 abgegeben. Der Bedarf an atrio-biventrikulärer, biventrikulärer, Doppelkammer- oder Einfachkammer-Schrittgebung und die entsprechenden Intervalle, in denen Schrittgebung an eine oder mehr Herzkammer(n) abgegeben wird bezüglich abgetasteter oder stimulierter Ereignisse in anderen Herzkammern wird bestimmt, indem aufgrund der RVP-LVP-Beziehung die ventrikuläre Synchronität ausgewertet wird. Herzschrittgebung kann durch Detektion einer ventrikulären Dyssynchronität aufgrund einer Analyse der RVP-LVP-Beziehung ausgelöst werden. Schrittgebungsintervalle können dann nach Bedarf eingestellt werden, um gemäß den oben beschrieben Verfahren die ventrikuläre Synchronität wieder herzustellen.
Dem Fachmann auf dem Gebiet ist außerdem klar, dass die hier beschriebenen Verfahren zum Überwachen und Optimieren ventrikulärer Synchronisation alternativ im Zusammenhang mit einem ventrikulären Unterstützungssystem ausführbar sind. Ein linksventrikuläres Unterstützungssystem (LVAD), das zur Bereitstellung linksventrikulärer Entleerung implantiert ist, kann unter Steuerung von Taktparametern betrieben werden, welche aufgrund eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation eingestellt werden, um anomale Septumwandbewegungen oder ventrikuläre freie Wandbewegungen (z.B. Vorwölbung) zu vermeiden. Alternativ könnte die rechte Herzkammer auch unter Steuerung von Taktparametern getaktet werden, welche auf die Optimierung eines Synchronisationsmaßstabs während des Betriebs des LVAD eingestellt sind. Dementsprechend kann ein Drucksensor in dem LVAD oder der Bahn zwischen dem LV und dem LVAD vorgesehen sein, so lange der Drucksensor bezüglich des LVP frei liegt, ohne Beeinträchtigung durch eine Klappe, die eventuell in der Bahn vorhanden oder direkt in dem LV angeordnet ist. Zusätzlich ist ein Drucksensor in dem RV angeordnet. Das gemessene LVP- bzw. RVP-Signal kann zur Abspeicherung und Verarbeitung mittels eines implantierbareren IPG empfangen werden, beispielsweise der oben beschriebenen Mehrkammer-Herzschrittgebungs- und Überwachungsvorrichtung, oder eines einfacheren Einkammer-, biventrikulären oder Zweikammer-Herzschrittmachers, oder mittels einer externen, temporären Überwachungs-/Stimulationsvorrichtung oder mittels eines VAD-Steuerungssystems.
Dementsprechend wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform anhand eines LVAD offenbart, das in Verbindung mit einem Mehrkammer-Überwachungs- und Stimulationssystem zum Sammeln und Speichern von Druckdaten und Prozessdaten zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation ausgelegt ist. Ein ventrikuläres Unterstützungssystem ist allgemein zur Entleerung einer schwachen Herzkammer und zur Unterstützung der Pumpfunktion der Herzkammer vorgesehen. Verschiedene Arten ventrikulärer Unterstützungssysteme wurden vorgeschlagen. Es wird Bezug genommen auf US-Patent Nr. 6,443,884 von Miyawaki, US-Patent Nr. 5,169,381 von Snyders, US-Patent Nr. 5,011,380 von Kovacs, US-Patent Nr. 6,264,601 von Jassawalla et al. und US-Patent Nr. 4,995,857 von Arnold.
Ventrikuläre Unterstützungssysteme können akut eingesetzt werden, beispielsweise in Verbindung mit einem chirurgischen Eingriff, oder chronisch, beispielsweise zur Unterstützung eines Patienten, der auf eine Herztransplantation wartet. Es ist denkbar, dass ein Patient bei akutem oder chronischem Einsatz eines ventrikulären Unterstützungssystems von der Optimierung der ventrikulären Synchronität profitiert.
9 ist eine teilgeschnittene Ansicht des Herzens eines Patienten, das über Kardialleitungen mit einem Mehrkammer-Monitor-/Stimulatorsystem und zusätzlich mit einem LVAD verbunden ist. Das LVAD 70 weist eine Einflussbahn 72 auf, die chirurgisch in den Apexbereich des LV eingesetzt ist, so dass das Blutvolumen, das den LV normalerweise füllt, wenigstens teilweise in eine zentrale Pumpkammer 76 des LVAD 70 entleert wird. Bei Betätigung wirft die Pumpkammer 76 Blut durch die Ausflussbahn 74 aus, welche mit dem Arteriensystem verbunden ist, üblicherweise mit der aufsteigenden oder der absteigenden Aorta. Die Einfluss- und die Ausflussbahn 72 bzw. 74 weisen üblicherweise Klappen auf zur Steuerung der Richtung des Blutflusses in das LVAD 70 hinein und heraus. Die Betätigung des LVAD 70 kann pneumatisch, hydraulisch, elektromagnetisch oder auf andere Weise erfolgen, wie auf dem Fachgebiet bekannt. Die LVAD Steuerungs- und Energieeinheit 80 liefert die zur Betätigung des LVAD 70 erforderliche Energie. Die Steuerungs- und Energieeinheit 80 steuert zusätzlich die Betätigung des LVAD 70 in Bezug auf Zeit, Druck, Durchflussmenge oder andere Betriebsfaktoren. Die Steuerungs- und Energieeinheit 80 kann mit dem LVAD 70 in einer vollständig implantierbareren Vorrichtung integriert sein, oder die Steuerungs- und Energieeinheit 80 kann sich außerhalb des Körpers des Patienten befinden, wobei alle erforderlichen Verbindungen zur Betätigung des LVAD 70 transkutan vorgesehen sind.
Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform ist ein Druckmessumformer 68 transmyokardial in der linken Herzkammer angeordnet. Der Druckmessumformer 68 wird von einer Leitung 66 gehalten, welche über einen Anschluss 67 mit einem Monitor/Stimulator 14 verbunden ist. Während des Platzierens eines LVAD schafft das Freilegen des LV vorteilhafterweise die Gelegenheit, einen Drucksensor direkt in dem LV anzuordnen. Alternativ kann ein Sensor in einer Herzvene angeordnet werden, wie oben beschrieben, oder an anderer Stelle, um ein Korrelat des LVP zu messen.
Andere identisch bezeichnete Elemente in 9 entsprechen denen in 5. Der IPG 14 bei dieser Ausführungsform empfängt EGM- und RVP-Signale von der Leitung 32 und LVP-Signale von der Leitung 66. Die RVP- und LVP-Signale werden wie oben beschrieben im IPG 14 gespeichert und verarbeitet, zum Detektieren eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation. Der IPG 14 ist in Telemetrieverbindung mit der LVAD-Steuerungs- und Energieeinheit 80, so dass die Betriebsparameter des LVAD entsprechend den vom IPG 14 erhaltenen Befehlen eingestellt werden können. Alternativ empfängt die LVAD-Steuerungs- und Energieeinheit 80 die vom IPG 14 übertragenen Druckdaten und verarbeitet diese Daten zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation und zur Einstellung der Betätigungszeit für das LVAD aufgrund dieses Maßstabs.
10 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine Zusammenfassung der Schritte, die in einem Verfahren zur Optimierung ventrikulärer Synchronisation zur Verwendung mit einem ventrikulären Unterstützungssystem der in 9 gezeigten Art eingesetzt werden. In Schritt 505 werden RVP und LVP oder ihre Korrelate wie zuvor beschrieben simultan gemessen. In Schritt 510 wird ein ventrikulärer Synchronisationsmaßstab auf Basis der RVP-LVP-Beziehung bestimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die durchschnittliche Fläche, die in jedem Herzzyklus von der RVP-LVP-Aufzeichnung umkreist wird, Ā₁, durch die durchschnittliche Fläche des RVP und LVP-Bereichs pro Herzzyklus, Ā₂, berechnet und normiert. Dann kann entweder die durchschnittliche Fläche der RVP-LVP-Schleife Ā₁ oder die normierte Fläche der RVP-LVP-Schleife Ā₁/Ā₂ mit einem vorgegebenen Normalbereich verglichen werden, der mit normaler ventrikulärer Synchronität verknüpft ist. Wenn der Maßstab auf oder annähernd auf den erwarteten Normalwert abfällt, kann das Verfahren 500 in Schritt 517 beendet werden. Eine Anpassung an die aktuelle ventrikuläre Unterstützungstherapie ist nicht erforderlich.
Wenn der Synchronisationsmaßstab das normale Synchronisationskriterium im Entscheidungsschritt 515 nicht erfüllt, bestimmt das Verfahren 500, welche Herzkammer den Druckaufbau anführt. Wenn die durchschnittliche Fläche, die durch die RVP-LVP-Beziehung umkreist wird, mathematisch negativ ist, dann wird der Druck, der in der linken Herzkammer aufgebaut wird, dem Druck, der in der rechten Herzkammer aufgebaut wird, vorlaufen. In diesem Fall werden die rechtsventrikulären Schrittgebungsparameter im Schritt 525 justiert, um die rechte Herzkammer früher im Herzzyklus zu takten, um eine normalere ventrikuläre Synchronität wieder herzustellen. Alternativ oder zusätzlich können die LVAD-Betriebsparameter so eingestellt werden, dass das LVAD später im Herzzyklus betätigt wird.
Wenn die durchschnittliche Fläche, die durch die RVP-LVP-Beziehung umkreist wird, mathematisch positiv ist, dann wird der Druck, der in der linken Herzkammer aufgebaut wird, dem Druck, der in der rechten Herzkammer aufgebaut wird, nachlaufen. In diesem Fall wird das Verfahren 500 die RV-Schrittgebungsparameter in Schritt 530 so justieren, dass die rechte Herzkammer später getaktet wird und/oder die LVAD-Betriebsparameter so einstellen, dass das LVAD früher im Herzzyklus betätigt wird.
Somit wurde eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Maßstabs für ventrikuläre Synchronisation und zur Optimierung einer kardialen Resynchronisation oder ventrikulären Unterstützungstherapie auf Basis des Synchronisationsmaßstabs beschrieben. Eine Verbesserung der ventrikulären Synchronität ist durch Erhöhung der ventrikulären Pumpleistung und Ermöglichen einer myokardialen Genesung für den Patienten von großem Vorteil.

Claims

Geschlossenes Regelkreissystem zur Verbesserung einer Resynchronisationstherapie für das Herz aufgrund detektierter physiologischer Kennwerte eines Herzens, mit: Mitteln (60, 62) zum Messen eines Druckaufbaukennwertes einer ersten Herzkammer und einer zweiten Herzkammer und auf Basis von Einzelmessungen des Druckaufbaus für die erste Herzkammer und für die zweite Herzkammer wenigstens für die Dauer eines Herzzyklus; Mitteln (102) zum Einstellen eines Taktparameters einer ersten Schrittmacherelektrode (38) in elektrischer Verbindung mit der ersten Herzkammer bezüglich einer zweiten Schrittmacher-Elektrode (40) in elektrischer Verbindung mit der zweiten Herzkammer, so dass der Druckaufbau in der ersten Herzkammer und der zweiten Herzkammer im wesentlichen zur gleichen Zeit erfolgt; Mitteln (108) zum Bestimmen, ob die erste Herzkammer oder die zweite Herzkammer den Druckaufbau relativ anführt, und dazu ausgelegt, diese Mittel (102) zum Einstellen eines Taktparameters zu aktivieren, wenn die Bestimmung positiv bzw. affirmativ ist.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zur Messung des Druckaufbaus einen ersten Druckmessumformer in Fluidverbindung mit der ersten Herzkammer und einen zwei ten Druckmessumformer in Fluidverbindung mit der zweiten Herzkammer aufweisen.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schrittmacherelektrode zur Verbindung mit einem Abschnitt von Endokardgewebe der ersten Herzkammer ausgelegt ist.
System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Schrittmacherelektrode zur Verbindung mit einem Abschnitt von Endokardgewebe der zweiten Herzkammer ausgelegt ist.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schrittmacherelektrode zur Verbindung mit einem Abschnitt von Epikardgewebe der ersten Herzkammer ausgelegt ist.
System gemäß Anspruch 1, 2 oder 5, wobei die zweite Schrittmacherelektrode zur Verbindung mit einem Abschnitt von Epikardgewebe der zweiten Herzkammer ausgelegt ist.
System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Druckaufbau der ersten Herzkammer mittels einem in der ersten Herzkammer angeordneten Druckmessumformer gemessen wird.