DE69028900T2 - System und Verfahren zur Erhaltung der Reizimpulsamplitude bei Batterienentladung mittels selbstregulierender Stromaufnahme - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein implantierbare kardiale Herzschrittmacher und spezieller einen auf einen Takt bzw. eine Rate reagierenden Herzschrittmacher, wobei der obere Takt begrenzt ist, wenn die Batterie ihr Lebensende (EOL = end-of-life) erreicht. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Erfindung bei irgendwelchen einen hohen Strom konsumierenden Eigenschaften innerhalb einer implantierbaren Vorrichtung eingesetzt werden, um die Lebensdauer der Batterie durch eine Beschränkung des Ausmaßes, bis zu dem diese Eigenschaften eingesetzt werden können, zu verlängern.
• Implantierbare kardiale Herzschrittmacher werden durch eine Batterie innerhalb des Gehäuses des Herzschrittmachers betrieben. Wenn sie einmal implantiert sind, ist es schwierig, den Entleerungszustand der Batterie und folglich die Notwendigkeit für eine Ersetzung zu bestimmen. Obwohl der für die Ersetzung erforderliche operative Eingriff relativ klein ist, sind die damit verbundenen Risiken durch Komplikationen für den Patienten immer vorhanden. Im allgemeinen wird es als besser betrachtet, eine Ersetzung eines gut funktionierenden Herzschrittmachers solange zu vermeiden, bis es absolut notwendig ist.
• Um zu bestimmen, wann ein Herzschrittmacher vor seinem Lebensende herausoperiert werden muß, planen die Arzte ihre zu verfolgenden Pläne weniger häufig während des Lebensbeginns (BOL = beginning-of-life) der Batterie und häufiger bei der empfohlenen Ersetzungszeit (RRT = recommended replacement time) und dem Lebensende (EOL) der Batterie. (EOL wird als der Zeitpunkt definiert, an dem die Amplitude des Pulses des Herzschrittmachers auf näherungsweise 50 % des programmierten Wertes reduziert ist.) Als Grundlage schätzen die Ärzte die verbleibende Batteriekapazität durch die Subtrahierung des "nominalen" Entnahmestroms des Herzschrittmachers, der gewöhnlich mit 5 V bei einem 100 %-Schlag mit einem Takt von 70 Impulsen/Minute (ppm) spezifiziert ist, von der theoretisch verfügbaren Ampere-Stundenkapazität der Batterie. Auch wenn genaue Batteriekapazitätssensoren entwickelt wurden (siehe beispielsweise U.S.-Patent Nr. 4,556,061 von Barreras et al.), muß der Arzt noch den genauen Stromverbrauch für den verbleibenden Zeitabschnitt vorhersagen. Mit hochentwickelten Herzschrittmachern und unvorhersagbaren Betriebsmoden der Stromentnahme müssen die Ärzte häufiger nachfolgende Visiten planen, um die Ersetzungszeit genau zu überwachen und eine noch vorzeitige chirurgische Ersetzung zu vermeiden.
• Die gegenwärtige Entnahme an einer Batterie ist weitgehend durch die Amplitude des Outputs des Herzschrittmachers, die Impulsdauer und den Takt vorgegeben. Die Programmierbarkeit dieser Parameter des Herzschrittmachers bietet einige Flexibilität, um auf sichere Weise die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Beispielsweise ist es gut bekannt, daß das Batterieleben zwischen 3 bis 9 Monate durch die Programmierung des Taktes anstatt von 90 auf 70 Schläge/Minute (bpm = beats-per-minute) verlängert werden kann. Nicht alle Patienten können es jedoch vertragen, bei 70 Schlägen/Minute getaktet zu werden. Aktive Patienten brauchen einen höheren Takt während der Bewegung. Bei Patienten mit einem normalen Sinusknoten können höhere Takte mit einem Zweikammer- Herzschrittmacher erreicht werden, wobei der atriale Takt erfaßt wird und die Ventrikel kurze Zeit später gereizt werden (Nachahmung eines normalen Herzens). Während der Bewegung kann der atriale Takt zwischen 70 und 120 Schlägen/Minute oder mehr variieren. Es ist ferner bekannt, daß auf den Takt einwirkende Herzschrittmacher den Taktschritt entsprechend einem zusätzlichen Sensor (Beschleunigungsmesser oder "Aktivitäts"-Sensor, Sauerstoffsättigung, QT- Messungen, Respirationsrate, Temperatur, etc.) erhöhen können. Der Zweck solcher Herzschrittmacher ist es, den Takt zu erhöhen, wenn das Atrium dazu unfähig ist, was bedeutet, daß es auf Bewegungsstreß nicht reagiert oder anfällig für atriales Flattern oder Fibrillieren ist.
• In beiden dieser Herzschrittmacher kann sich die Menge an Entnahmestrom an der Batterie recht schnell ändern, da der Taktschritt des Schrittmachers sich von einem niedrigen Takt auf einen hohen Takt ändern kann. Dies ist speziell dann wahr, wenn der eigene innere Rhythmus des Patienten fähig ist, die Bedürfnisse des Patienten bei niedrigen Aktivitätsstufen (ein Zustand der geringen Stromentnahme) aufrechtzuerhalten, aber wo ein stimulierendes Takten in einem oder beiden Kammern des Herzens bei einer hohen Aktivitätsstufe (einem Zustand der hohen Stromentnahme) erforderlich ist. Leider können solche großen Variationen in der Stromentnahme einen plötzlichen Batteriespannungsabfall unterhalb des end-of-life-Spannungsniveaus verursachen, so daß die Möglichkeit besteht, daß die Batteriespannung tief genug abfallen kann, um einen Verlust des Einfangs zu verursachen. Wenn das Takten ferner bei einem schnellen Takt auftritt, was wahrend einer Bewegung auftritt, könnte der Anstieg bei der Stromentnahme die Sicherheitsgrenze dramatisch reduzieren oder sogar eliminieren, die mit der letzten berichteten empfohlenen Ersetzungszeit (RRT) des Schrittmachers assoziiert ist, insbesondere, wenn die letzte berichtete empfohlene Ersetzungszeit auf der Stromentnahme, wahrend der Patient bei einem Ruhetakt war, basiert.
• Es ist aus dem Stand der Technik ferner bekannt (siehe beispielsweise U.S.-Patent Nr.4,686,988 von Sholder), daß die Stromentnahme an der Batterie aufgrund des gelieferten Taktimpulses durch eine automatische Einstellung des Amplitudenausgangs und/oder der Impulslänge des bestimmenden Impulses reduziert werden kann, so daß der niedrigst mögliche Output geliefert wird, der noch das Herz reizen oder "einfangen" kann. Dieses Merkmal gewahrleistet, daß der Paüent während des Einsatzes des Herzschrittmachers nicht den Einfang verliert, wobei jedoch dieser Anstieg der Verarbeitungszeit des Microprozessors und die konstante Änderung der Ausgangsamplitude und/oder der Pulslänge noch mehr Variable zur Einschätzung einführt, wenn die Ersetzungszeit des Herzschrittmachers bestimmt wird.
• Die GB 2026870, die US-A-4 416 282, die US-A-4 390 020 und die EP-A-0 344 878 offenbaren die im Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung enthaltenen Merkmale. Insbesondere die GB 2026870 bezieht sich auf eine Anordnung, bei der die Amplitude des Impulses reduziert wird und die Pulslänge verlängert wird, um die Gesamtimpulsenergie aufrechtzuerhalten, wenn die Spannung unterhalb einen vorgegebenen Schwellenwert abfällt. Die US-A-4 416 282 bezieht sich auf eine Anordnung, die eine Hauptbatterie und eine Notfallbatterie aufweist. Wenn der Notfallmodus die Steuerung übernimmt, wird ein festes Taktsignal mit einer definierten Wellenform eingesetzt. Die US-A- 4 390 020 offenbart eine Anordnung, in der die Impulslängen von der vorherrschenden Quellenspannung abhängig sind. Entsprechend der EP-A-0 344 878 sind Output-Takt-Kondensatoren vorgesehen und das Ladeniveau davon wird als eine Funktion des Endes der Batteriespannung ausgewahlt.
• Mit dem Kommen der mikroprozessorbasierten Herzschrittmacher wurde die Funktionalität ferner auf eine automatische Einstellung der Parameter des Herzschrittmachers, wie die Speicherung und Fernübertragung von intrakardialen Elektrogrammen (EGMs), Verarbeitung von mehreren Sensoren, Erfassung und Brechung von Antirhythmen und Erkennung von Wellenformmustern, erweitert. Die Stromentnahme an dem Herzschrittmacher kann auch signifikant durch den Arbeitszymus des Mikroprozessors, der diese Funktionen ausgestaltet, beeinflußt werden. Ohne eine umsichtige Überwachung der Batteriespannung können diese Situationen der hohen Stromentnahme einen zeitweiligen Abfall der verfügbaren Batteriespannung verursachen, das Risiko des Verlustes des Einfangs erhöhen und auf dramatische Weise die verbleibende Batteriekapazität verbrauchen.
• Was gebraucht wird, ist ein Herzschrittmacher, der die Verwendung der eigenen Stromentnahme regulieren kann, die beschränkte Batterieenergie bis zum Lebensende erhält, einen Verlust des Einfangs durch die Beschränkung der hohen Stromentnahmemoden verhindert und schließlich eine vorzeitige Ersetzung des Herzschrittmachers durch die Eliminierung der unvorhersagbaren Natur des Abschnittes von der empfohlenen Ersetzungszeit bis zum Lebensende ausschließt. Ferner sollte dieser Herzschrittmacher den Arzt nicht durch die Erhöhung der Anzahl der Visiten nahe am Lebensende belasten.
• Die Nachteile und Beschränkungen des oben diskutierten Standes der Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden. Die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden, um den Stromverbrauch zu begrenzen, wenn sich die Batterie der empfohlenen Ersetzungszeit nähert und diese überschreitet. Die vorliegende Erfindung ist fähig, basierend auf einer vorgegebenen Priorität selektiv Betriebsparameter zu verändern, um das längste mögliche aktive Leben des Herzschrittmachers zur Verfügung zu stellen, während noch eine gute Lebensqualität, wie sie durch die physiologischen Bedürfnisse des Patienten erforderlich sind, bereitzustellen. Diese Handlungen helfen, mit der beschränkten verbleibenden Batterieenergie sparsam umzugehen und einen Verlust des Einfangs zu verhindern.
• In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein implantierbarer Herzschrittmacher geschaffen, umfassend:
• eine Batterie, die eine Batteriespannung hat, welche abhängig von der Stromentnahme aus der Batterie ist;
• einen Detektor für einen Batteriespannungsschwellenwert zum Überwachen der Batteriespannung der Batterie, wobei der Detektor für den Batteriespannungsschwellenwert anzeigt, wann die Batteriespannung zumindest auf eine erste vorbestimmte Spannung abfällt;
• ein Impulsgenerator zum Erzeugen von Reizimpulsen an einem Patientenherz; wobei die Reizimpulse eine konstante Amplitude haben, wenn die Batteriespannung über der ersten vorbestimmten Spannung ist;
• ein Signalprozessor, der mit dem Detektor für den Batteriespannungsschwellenwert verbunden ist, wobei der Signalprozessor dazu fahig ist, in mindestens drei Betriebsmoden zu arbeiten, wobei jeder ein unterschiedliches Stromentnahmeniveau hat; und
• eine Einrichtung zum Schalten des Signalprozessors von einem Betriebsmodus, der ein höheres Stromentnahmeniveau hat, auf einen Betriebsmodus, der ein niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, wenn der Detektor für den Batteriespannungsschwellenwert anzeigt, daß die Batteriespannung unter der ersten vorbestimmten Spannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reizimpulsamplitude auf einem konstanten Wert gehalten wird, wenn der Signalprozessor auf einen Betriebsmodus, der ein niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, geschaltet wird.
• In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Erhaltung einer konstanten Reizimpulsamplitude, wenn sich die Batterie der Entladung nähert, und zum Verhindern der schnellen Entladung einer Batterie in einer implantierbaren Reizvorrichtung, geschaffen, das die Schritte umfaßt:
• Erzeugen von Reizimpulsen mit der implantierbaren Reizvorrichtung, wobei die implantierbare Reizvorrichtung dazu fahig ist, in einem hohen Stromentnahmemodus und mindestens zwei progressiven niedrigeren Stromentnahmemoden zu arbeiten;
• Ermitteln, wann die Spannung an der Batterie unter einen vorbestimmten Schwellenwert abfällt; und
• Schalten von dem hohen Stromentnahmemodus auf einen progressiven niedrigeren Stromentnahmemodus, jedesmal wenn die Batteriespannung unter dem vorbestimmten Schwellenwert ermittelt wird.
• In einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung umfaßt diese eine implantierbare kardiale Vorrichtung mit konventionellen Komponenten, die eine Batterie, einen Pulserzeuger zur Erzeugung eines Reizimpulses, Leseverstärker zum Wahrnehmen von kardialen Signalen und eine Zeit- und Steuereinrichtung. Die Vorrichtung umfaßt auch einen Detektor für einen Batterieschwellenwert zur Ermittlung einer vorbestimmten Schwellenwertstufe der Batterie mit einem Betrieb im hohen Stromentnahmemodus und mindestens zwei nachfolgenden Betriebsarten in niedrigeren Stromentnahmemoden und eine Prozessoreinrichtung zum Schalten auf einen nachfolgend niedrigeren Stromentnahmemodus, jedesmal wenn der Detektor für den Batterieschwellenwert anzeigt, daß die Batteriespannung unter einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Diese Konfiguration ermöglicht eine signifikante Reduzierung der Stromentnahme.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die implantierbare kardiale Vorrichtung ein auf einen Takt einwirkender Herzschrittmacher. Anstatt des einfachen Berichtens der Batteriespannung auf eine Abfrage des Herzschrittmachers oder einer vollständigen Abschaltung der Funktionen, wie es im Stand der Technik gemacht wird, wird der Herzschrittmacher automatisch seine Stromentnahme durch die Begrenzung des Taktschrittes auf einen Wert, der geringer als der sensorindizierte Takt ist, regeln. Dies wird durch die kontinuierliche Überwachung der Batteriespannung nach dem Auftreten einer Spannung an oder unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts wänrend des auf den Takt einwirkenden Taktens. Wenn eine solche Spannung ermittelt wird, wird der erlaubbare maximale Sensortakt automatisch reduziert (was wiederum den Entnahmestrom an der Batterie reduziert). Dieser neue maximale erlaubbare Sensortakt bleibt im Einsatz, bis die Batteriespannung überhalb dem vorbestimmten Schwellenwert ist oder bis der maximale erlaubbare Sensortakt auf andere Weise zurückgestellt wird. Da die Batterie mit der Entladung fortschreitet, wird der maximal erlaubbare Sensortakt eventuell den Taktschritt auf den programmierten Ruhetakt oder Basistakt reduzieren und dabei effektiv das auf den Takt einwirkende Takten abschalten. In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte der Takt sogar noch niedriger als der Ruhetakt sinken.
• Tatsächlich schaltet der Herzschrittmacher von einem hohen Stromentnahmemodus (ein auf den Takt einwirkendes Takten bei einem hohen Takt) auf einen niedrigeren Stromentnahmemodus (auf einen Takt einwirkendes Takten bei nachfolgend niedrigerem Takt), bis die Batteriespannung überhalb des vorbestimmten Schwellenwerts ist. In noch einem anderen Ausführungsbeispiel wird gemäß der Erfindung das Ausmaß, bis zu welchem andere hohe Stromentnahmemoden durch den Herzschrittmacher verwendet werden können, wenn der vorbestimmte Schwellenwert einmal erreicht wurde, gesteuert.
• Die hier beschriebene Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Erhaltung einer Ausgangsamplitude bei einer Batteneentladung durch eine Selbstregulierung der Stromentnahme. In einem Ausführungsbeispiel wird dies durch die Reduzierung des Takts des auf einen Takt einwirkenden Herzschrittmachers erreicht, wenn die Batteriespannung einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Herzschrittmacher von einem hohen Stromentnahmemodus auf einen nachfolgend niedrigeren Stromentnahmemodus geschaltet, bis die Batteriespannung überhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts ist.
• Als solches erfordert die vorliegende Erfindung nicht eine Erhöhung der Visiten des Arztes, wenn die Batterie sich der empfohlenen Ersetzungszeit nähert. Seine Selbstregulierung der hohen Stromentnahmemerkmale ermöglicht eher denselben Weiterverfolgungsplan wie VVI-Herzschrittmacher mit einer Erhöhung der Zuverlässigkeit und des Vertrauens.
• Schließlich werden alle Probleme und Nachteile des Standes der Technik mit der vorliegenden Erfindung überwunden, ohne irgendeinen wesentlichen relativen Nachteil hinzuzufügen. Es wird daher erkannt werden, daß die Vorteile der vorliegenden Erfindung in einer Verlängerung der Lebensdauer des Herzschrittmachers resultieren, wänrend eine hohe Lebensqualität für den Patienten für solange wie möglich geschaffen wird, weshalb das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine hochgradig wünschenswerte Verbesserung für die implantierbare kardiale Herzschrittmacher-Therapie darstellt.
• Die Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung können noch besser mit Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei:
• Fig. 1 die geplanten Entladecharakteristiken einer typischen Lithium-Iodid- Batterie zeigt;
• Fig. 2A ein Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung ist, das innerhalb eines auf einen Takt einwirkenden Herzschrittmachers umgesetzt ist;
• Fig. 2B eine Übertragungskurve für den auf den Takt einwirkenden in Fig. 2A gezeigten Prozessor ist;
• Fig. 3 ein Diagramm ist, was die Grundprinzipien des Verfahrens zur Erhaltung der Output-Amplitude bei der Entladung der Batterie in dem auf den Takt einwirkenden in Fig. 2A gezeigten Prozessors lehrt, und
• Fig. 4A und 4B ein Diagramm zeigen, was das bevorzugte Verfahren zur Erhaltung der Output-Amplitude bei der Entladung der Batterie in dem auf den Takt einwirkenden in Fig. 2A gezeigten Prozessor lehrt.
• Die vorliegende Erfindung kann leicht mit Bezug auf Fig. 1 verstanden werden, die die geschätzten Entladecharakteristiken einer Lithium-Iodid-Batteriezelle, wie sie gewöhnlich in vielen Herzschrittmachern heutzutage verwendet wird, zeigt. Diese Zellen können als eine feste Spannungsquelle mit einer stabilen Leerlaufspannung und einer internen Impedanz, die über die Zeit ansteigt, charakterisiert werden. Daher wird die verfügbare Ausgangsspannung sich entgegengesetzt mit dem Entnahmestrom von der Batterie aufgrund des internen Spannungsabfalls über die innere Impedanz der Zelle ändern.
• Wie oben erwahnt ist, ist der Entnahmestrom signifikant durch den Takt, bei dem der Herzschrittmacher die Reizimpulse liefert, beeinflußt. Der Punkt "A" in Fig 1 stellt einen Patienten mit einem auf den Takt einwirkenden Herzschrittmacher dar, wobei der Patient in Ruhe ist und daher der Entnahmestrom niedrig, beispielsweise bei 20 µA, ist. Wenn der Patient plötzlich einen großen Anstieg des Takts benötigen sollte, kann der Entnahmestrom auf beispielsweise 33 µA ansteigen und die verfügbare Batteriespannung würde auf 2,0 V, wie mit Punkten "B" angezeigt, abfallen. Es ist daher ersichtlich, daß diese Erhöhung des Takts einen plötzlichen Abfall der Batteriespannung unterhalb des Lebensende (EOL)- Spannungsniveaus verursachen kann, so daß die Batteriespannung tief genug abfallen kann, um einen Verlust des Einfangs zu verursachen. Durch die Beschränkung des Taktschritts so, daß der Entnahmestrom nur 28 µA ist, würde die verfügbare Batteriespannung zu den Punkten "C" ansteigen, der klar über dem Schwellenwert der empfohlenen Ersetzungszeit liegt. Eine weitere Reduzierung des Taktschritts würde es der verfügbaren Batteriespannung ermöglichen, auf den Punkten "D" mit einem noch größeren Sicherheitsabstand anzusteigen.
• Es ist ferner leicht aus Fig. 1 ersichtlich, daß die verbleibende Zeit bis zum Lebensende (EOL) signifikant erhöht wird, wenn sich der Betriebspunkt von den Punkten "B" zu den Punkten "C", "D" und ultimativ zu "A" bewegt. Wenn die Ausgangsspannung der Batterie die empfohlene Ersetzungszeit "RRT" am Punkt "E" erreicht und der Entnahmestrom nicht weiter reduziert werden kann, wird der Taktschritt auf den Basistakt (oder Ruhetakt) eingestellt und das auf den Takt einwirkende Takten ist effektiv eingestellt.
• In Fig. 2A ist ein Blockdiagramm der vorhegenden Erfindung gezeigt, die mit einem auf einen Takt einwirkenden Herzschrittmacher gekuppelt ist. Eine vollständige Beschreibung des auf einen Takt einwirkenden Herzschrittmachers ist in dem U.S.-Patent Nr.4,940,053 mit dem Titel "Energiegesteuerter auf einen Takt einwirkender Herzschrittmacher mit automatisch einstellbaren Steuerparametern" und dem U.S.-Patent Nr.4,940,052 mit dem Titel "Mikroprozessorgesteuerter auf einen Takt einwirkender Herzschrittmacher mit einer automatischen Takt- Reaktionsschwellenwert-Einstellung" enthalten. Diese Patente sind auf denselben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung übertragen worden.
• Der auf einen Takt einwirkende Herzschrittmacher funktioniert kurz beschrieben wie folgt. Der Herzschrittmacher 10 umfaßt ein konventionelles Herzschrittmacher-Chip 12, das einen Impulserzeuger 14 zur Erzeugung von Reizimpulsen 16 für das Herz 30 besitzt. Es werden Leseverstärker (nicht gezeigt) eingesetzt, um kardiale Vorgänge wahrzunehmen und um diese Information zu der Zeit und Steuerschaltung 18 zu übertragen. Die Zeit- und Steuerschaltung 18 steuert ein Basistaktsignal 20 für den Impulserzeuger 14 und steuert die Hemmung eines Stimulus im Falle eines ermittelten kardialen Signals. Telemetrieschaltungen 22 sind elektrisch mit der Zeit- und Steuerschaltung 18 verbunden. Ein externer Programmierer 24 wird eingesetzt, um ohne Eingriff Programmiersignale zu der Telemetrieschaltung 22 zu senden. Diese Programmiersiguale sind symbolisch als die Wellenlinie 26 in Fig. 2A dargestellt. Es ist zu bemerken, daß diese Signale zweiseitig gerichtet zwischen dem externen Programmierer 24 und dem Herzschrittmacher 10 gesendet werden können. Auf diese Art kann der externe Programmierer 24 ohne Eingriff die programmierbaren Parameter des Herzschrittmachers verändern.
• Eine vollständigere Beschreibung des Herzschrittmacher-Chips 12, des externen Programmierers 24 und ihre Funktion können in mehreren Patenten gefunden werden. Beispielsweise sei das U.S.-Patent Nr.4,232,679 von Schulman mit dem Titel "Programmierbarer Stimulator für das menschliche Gewebe", das U.S.-Patent Nr.4,686,988 von Sholder, mit dem Titel "Herzschrittmachersystem und Verfahren zur Messung und Überwachen der kardialen Aktivität und zur Bestimmung und Aufrechterhaltung des Einfangs", und das U.S.-Patent Nr.4,809,697 von Causey et al. mit dem Titel "Interaktives Programmierungs- und Diagnostiksystem zur Verwendung mit einem implantierbaren Herzschrittmacher" genannt. Während diese Patente nicht das exakt gleiche Herzschrittmacher-Chip 12 oder Schaltungen, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden, offenbaren, offenbaren sie trotzdem die wesentlichen Bauteile eines konventionellen Schrittmachersystems und lehren dessen Grundbetrieb.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Impulserzeuger 14 elektrisch mit dem Herz 30 des Patienten über eine Leitung 32 verbunden. Alternativ kann der Impulserzeuger 14 mit dem Atrium 34 und dem Ventrikel 36 über zwei Leitungen 32 bzw. 38 verbunden sein. Diese Leitungen 32 und 38 können entweder einpolige Leitungen, zweipolige Leitungen oder mehrpolige Leitungen sein, die alle aus dem Stand der Technik bekannt sind. Der Herzschrittmacher 10 umfaßt ferner einen auf den Takt einwirkenden Sensor 40 für die Wahrnehmung der physiologischen Bedürfnisse des Patienten. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der auf den Takt einwirkende Sensor 40 ein piezoelektrischer Sensor, der eine physische Aktivität ermittelt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Typ von Sensor beschränkt und kann mit irgendeinem bekannten auf den Takt einwirkenden Sensor (QT, Temperatur, Sauerstoffsättigung, Impedanz, Vorausstoßperiode (PEP = pre-ejection period), Minutenvolumen, Beschleunigungsmesser, etc.) verwendet werden. Da die hier beschriebene Erfindung unabhängig von der Art des Sensors ist, wird nachfolgend der für die Anderung des Taktschritts verwendete Sensor einfach mit "RR-Sensor" (rate responsive sensor) bezeichnet. Obwohl der RR-Sensor 40 in Fig. 2A als in dem Herzschrittmacher 10 enthalten gezeigt ist, ist es ferner Mar, daß der RR-Sensor 40 auch in die Leitungen 32 und 38 eingeschlossen oder mit diesen gekoppelt oder auf andere Weise außerhalb des Herzschrittmachers 10 plaziert sein kann.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Output des RR-Sensors 40 während jedes Taktzyklusses durch den RR-Prozessor 42 gemessen. Typischerweise umfaßt der RR-Prozessor 42 Mittel zur Umwandlung des unverarbeiteten Signals 44 zu einem sensorindizierten Taktsignal 62. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel basiert das sensorindizierte Taktsignal 62 auf dem Energieinhalt des unverarbeiteten Signals 44. Die Umwandlung kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wobei konventionelle Techniken verwendet werden: typischerweise durch eine Übertragungskurve, Tabellen (die in dem Speicher 68 gespeichert oder programmiert sind), algorithmisch oder durch die Hardware, Software oder eine Kombination daraus. Die bevorzugte Übertragungskurve ist in Fig. 2B gezeigt, wobei der Arzt einen maximalen Sensortakt (MSR = maximum sensor rate) 50, einen Basistakt 52 (oder minimalen Takt) und die Steigung 54 und den dazwischenliegenden Schwellenwert 57 programmieren kann. Basierend auf dem Energiemhalt (X-Achse) kann ein sensorindizierter Takt bestimmt werden. In Betrieb kann der auf den Takt einwirkende Schrittmacher entweder in einem SENSOR AN-Modus oder einem SENSOR AUS-Modus betrieben werden, was durch ein geeignetes Programmiersignal ausgewahlt werden kann, was von dem externen Programmierer 24 empfangen wird. Ein Schalter 60 wird verwendet, um entweder das Basistaktsignal 20 (wahrend des SENSOR AUS-Moduses), das durch die Zeit- und Steuerschaltung 18 bestimmt wird, oder durch das sensorindizierte Taktsignal 62 (wahrend des SENSOR EIN-Moduses), das durch den RR-Prozessor 42 bestimmt wird, auszuwählen.
• Ein Detektor 64 für den Batterieschwellenwert ist mit einer Batterie 66 verbunden und wird verwendet, um eine Spannung über oder unterhalb einem vorbestimmten Schwellenwert zu ermitteln. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der vorbestimmte Schwellenwert das Ergebnis einer Impedanzstufe, die bei der empfohlenen Ersetzungszeit (RRT) ermittelt wird, wobei jedoch auch andere Schwellenwertstufen ins Auge gefaßt werden können, ohne von der Grundlehre der Erfindung abzuweichen. Wenn der Herzschrittmacher 10 bei einem erhöhten Takt aufgrund von Bewegung oder Streß getaktet ist und die Batterie 66 bei oder unterhalb der empfohlenen Ersetzungszeit (RRT-Schwellenwertstufe) ist, dann stößt der Detektor 64 für den Batterieschwellenwert den RR-Prozessor 42 an, um momentanen Taktschritt einen kleinen Ahteil zu verringern. Diese Verringerung des Takts des Herzschrittmachers wird fortgesetzt werden, bis die Batterie 66 über dem RRT-Schwellenwert oder bis der momentane Takt den Basistakt erreicht. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Verringerung des Takts des Herzschrittmachers fortgesetzt werden, bis die Batterie 66 über dem RRT- Schwellenwert ist oder bis der momentane Takt einen Takt unterhalb des Basistakts erreicht. Diese Reduzierung des Taktschritts bei der empfohlenen Ersetzungszeit (RRT) gewahrleistet, daß die verbleibende Ersetzungszeit vor dem Lebensende (EOL) nicht rasch aufgebraucht wird, der Einfang erhalten wird und daß auf den Takt einwirkende Moden solange wie möglich verwendet werden.
• In Fig. 3 ist ein Verfahren zur Erhaltung der Outputamplitude bei der Batteneentladung gezeigt. Ein ventrikularer Taktzyklus wird bei 100 initiiert. Nach dem Stimulus wird die Batterie bei 102 vermessen. Die Batteriespannung wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert bei Schritt 104 verglichen. Wenn die Batteriespannung überhalb des vorbestimmten Schwellenwerts ist, dann wird der RR-Sensor gemessen und der sensorindizierte Takt wird bei 120 bestimmt.
• Bei 122 wird der sensorindizierte Takt mit dem momentanen Takt verglichen: wenn sie gleich sind, wird keine Änderung des Takts bei 124 initiiert und die auf den Takt einwirkende Schleife endet bei 125. Wenn der sensorindizierte Takt größer als der momentane Takt ist, dann wird der momentane Takt mit dem (programmierten) maximalen Sensortakt bei 126 verglichen. Wenn sie gleich sind, wird keine Anderung des Takts initiiert und die auf den Takt einwirkende Schleife endet bei 125. Wenn der momentane Takt unterhalb des (programmierten) maximalen Sensortakts ist, dann wird der Taktschritt bei 128 um "n" Schritte erhöht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht "n" einem Schritt.
• Wenn der sensorindizierte Takt kleiner ist als der momentane Takt (und die Batterie über dem vorbestimmten Schwellenwert ist) oder wenn die Batterie bei oder unterhalb dem vorbestimmten Schwellenwert ist, dann wird der momentane Takt mit dem Basistakt bei 130 verglichen. Wenn der momentane Takt gleich dem Basistakt ist, endet die auf den Takt einwirkende Schleife bei 125. Wenn der momentane Takt über dem Basistakt ist, dann wird der Taktschritt um "n"-Schritte bei 132 gesenkt. Schließlich wird die Steuerung zurückschalten, um den Taktzyklus bei 100 zu wiederholen, vorausgesetzt, daß das auf den Takt einwirkende Takten nicht bei 136 ausgeschaltet wurde.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein "erlaubbarer" maximaler Sensortakt (AMSR = allowable maximum sensor rate) verwendet, um eine Zwischentaktbeschränkung basierend auf den Batteriemessungen, die unterhalb des Schwellenwerts ermittelt wurden. Wie in Fig. 2B gezeigt ist, ist der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) 56 zwischen dem Basistakt 52 und dem (progranmierten) maximalen Sensortakt (MSR) 50 einstellbar. Mit Bezug auf Fig. 2A ist ersichtlich, daß jedesmal, wenn die Batterie 66 unter dem Schwellenwert ist, der RR-Prozessor 42 den Stromtakt um mindestens einen Schritt verringert und den erlaubbaren maximalen Sensortakt (AMSR) auf den neuen Stromtakt einstellt. Der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) kann in einer Schaltung innerhalb des RR-Prozessors 42 oder außerhalb davon oder an einem Platz innerhalb des Speichers 68 gespeichert werden. Der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) wird weiter verringert werden, bis der RR-Prozessor 42 mindestens zwei aufeinanderfolgende Batteriemessungen über dem Schwellenwert oder bis der Stromtakt den Basistakt erreicht, ermittelt. Wenn der erste Fall auftritt, wird es dem erlaubbaren maximalen Sensortakt (AMSR) erlaubt, zurück zu deni programmierten maximalen Sensortakt anzusteigen. Diese zusätzlichen Merkmale ermöglichen größere Taktreaktionen für den Patienten durch ein Verhindern, das ein einzelnes Auftreten einer niedrigen Batteriedetektion verursacht, daß der Herzschrittmacher permanent den Takt beschränkt.
• Wenn der Stromtakt bei dem Basistakt für 255 Schläge verbleibt, wird der auf den Takt einwirkende Modus ausgesetzt, bis ein Magnet 72 eingesetzt wird, um einen Reed-Schalter 70 in dem Herzschrittmacher 10 (Fig. 2A) zurückzustellen Dieses zusätzliche Merkmal ermöglicht eine größere Einwirkung auf den Takt für den Patienten durch ein Verhindern, daß ein einzelnes Auftreten des Stromtaktes, der gleich dem Basistakt ist, den auf den Takt einwirkenden Modus aussetzt.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Herzschrittmacher 10 nicht automatisch zu einem auf den Takt einwirkenden Takten sofort nach dem Zurückschalten des Reed-Schalters 70 zurückkehren. Stattdessen wartet der Herzschrittmacher auf ein Programmierungskommando von dem Arzt über den externen Programmierer 24. Dieses Merkmal gewährt dem Arzt ausreichend Zeit zur Bestimmung des Zustands der Batterie vor dem Wiederinstandsetzen des auf den Takt einwirkenden Moduses.
• Die Figuren 4A und 4B stellen dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel dar, wobei die Fig. 4A die ausgeführten Schritte zeigt, wenn die Batterie über dem Schwellenwert ist, und die Fig. 4B die durchgeführten Schritte zeigt, wenn die Batterie unter dem Schwellenwert ist, wobei gleiche Elemente ähnlich wie in Fig. 3 beziffert sind.
• Wenn die auf den Takt einwirkende Programmierung gemaß Fig. 4A einmal eingeschaltet wurde, werden die Zähleinrichtungen A und B auf Null initialisiert und der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) wird bei Schritt 98 gleich dem programmierten maximalen Sensortakt (MSR) gesetzt. Ein ventrikularer Taktzyklus wird bei 100 eingeleitet. Nach dem Stimulus wird die Batterie bei 102 vermessen. Die Batteriespannung wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert bei dem Schritt 104 verglichen. Wenn die Batteriespannung über dem vorbestimmten Schwellenwert ist, dann wird die Zähleinrichtung A für "n" nachfolgende Ereignisse, beispielsweise wenn die Zähleinrichtung bei 106 Null ist, überprüft. Wenn die Zähleinrichtung A nicht bei Null ist (was nur nach mindestens einer Messung unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts auftritt und was in Verbindung mit Fig. 4B beschrieben wird), dann wird die Zähleinrichtung A bei 108 verringert. Wenn "n" nachfolgende Ereignisse aufgetreten sind, dann wird die Zähleinrichtung B bei 110 auf Null zurückgesetzt. (Dies wird später bedeutungsvoll werden, nachdem der vollständige Betrieb des Systems beschrieben wurde).
• Bei 112 wird der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) mit dem programmierten maximalen Sensortakt (MSR) verglichen. Wenn sie gleich sind, was der Fall bei Lebensbeginn (BOL) ist, wird der RR-Sensor bei 120 gemessen und das auf den Takt einwirkende Takten wird, wie zu Fig. 3 beschrieben, fortgesetzt. Wenn sie nicht gleich sind (was nur nach mindestens einer Messung unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts auftritt und was in Verbindung mit Fig. 48 beschrieben wird), wird der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) nach und nach zu dem maximalen Sensortakt (MSR) bei Schritt 114 erhöht, was bedeutet, daß wenn die Batteriespannung über dem vorbestimmten Schwellenwert für "n" nachfolgende Zyklen ist, der erlaubbare maximale Sensortakt auf den (programmierten) maximalen Sensortakt eingestellt wird.
• In Fig. 4B werden die Schritte für eine Batteriemessung, die unterhalb des Schwellenwert ist, gezeigt. Der momentane Takt wird mit dem Basistakt bei 140 verglichen. Wenn der momentane Takt größer als der Basistakt ist, dann wird der momentane Takt um mindestens einen Schritt bei 142 verringert und der erlaubbare maximale Sensortakt (AMSR) wird mit dem neuen momentanen Takt bei 144 gleichgesetzt.
• Wenn der momentane Takt gleich dem Basistakt ist, dann wird die Zahleinrichtung B bei 146 erhöht. Wenn bei 148 die Zahleinrichtung B kleiner als 255 ist (oder eine andere gewünschte Nummer von Zahlern), dann wird die Zahleinrichtung A auf "n" bei 150 gesetzt, wodurch die Suche nach "n" nachfolgenden Batteriemessungen über dem Schwellenwert startet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird "n" = 2 gesetzt. Wenn die Zähleinrichtung B gleich mit 255 Zahlern ist, dann wartet der Herzschrittmacher auf einen bei den Schritten 152 und 154 eingesetzten Magneten, der das auf den Takt einwirkende Takten einstellt. Wenn der Magnet einmal angewendet wurde, wird die Zahleinrichtung B auf Null bei 156 zurückgesetzt und der Herzschrittmacher wartet auf ein Signal zur Wiederprogrammierung von dem externen Programmierer bei den Schritten 158 und 159.
• Es ist daher für jeden Fachmann ersichtlich, daß die Erfindung auf irgendeinen Herzschrittmacher mit einem hohen Stromentnahmemodus und nachfolgend niedrigeren Stromentnahmemoden ausgeweitet werden kann. Hohe Stromentnahmemoden beinhalten ein auf den Takt einwirkendes Takten, eine automatische Nachprüfung des Einfangs, eine automatische Amplitudeneinstellung, eine automatische Empfindlichkeitseinstellung, eine Telemetrieübertragung der ECG-Daten oder Messungen, eine Wellenformanalyse, eine Tachycardia- oder Arrhythmia- Wahrnehmung, oder irgendwelche anderen Merkmale, die die Verarbeitungszeit des Mikroprozessors erhöhen. Der Herzschrittmacher der vorliegenden Erfindung würde ein Mittel zum Schalten von einem hohen Stromentnahmemodus auf einen nachfolgend niedrigeren Stromentnahmemodus umfassen, immer wenn der Detektor für den Batterieschwellenwert anzeigt, daß die Batteriespannung unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts ist. Niedrige Stromentnahmemoden würden durch eine Veränderung oder Beschränkung von Parametern, wie eine Reduzierung des Probetakts, des Taktschritts oder ansonsten eine Reduzierung des Arbeitszyklusses des Mikroprozessors erreicht werden.
• Ferner kann die vorliegende Erfindung eine Vielzahl von Schwellenwerten umfassen, so daß diese Merkmale der hohen Stromentnahme zu niedrigeren Stromentnahmemoden entsprechend einer vorbestimmten Priorität geschaltet werden können, die auf dem Basis-Lebensunterhalt und der Lebensqualität basiert.
• Es mag daher von der obigen detaillierten Beschreibung ersichtlich sein, daß die Vorteile der vorliegenden Erfindung in einer Verlängerung der Lebensdauer des Herzschrittmachers resultieren, während eine höhere Lebensqualität für den Patienten solange wie möglich geschaffen wird, was das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu einer hochgradig begehrenswerten Verbesserung für die implantierbare kardiale Herzschrittmacher-Therapie macht.

Claims (13)

1.Implantierbarer Schrittmacher, umfassend:

eine Batterie (66), die eine Batteriespannung hat, welche abhängig von der Stromentnahme aus der Batterie ist;

ein Batteriespannungsschwellenwertdetektor (64) zum Überwachen der Batteriespannung der Batterie, wobei der Batteriespannungsschwellenwertdetektor (64) anzeigt, wann die Batteriespannung zumindest auf eine erste vorbestimmte Spannung abfällt;

ein Impulsgenerator (14) zum Erzeugen von Reizimpulsen an einem Patientenherz; wobei die Reizimpulse eine konstante Amplitude haben, wenn die Batteriespannung über der ersten vorbestimmten Spannung ist;

ein Signalprozessor (42), der mit dem Batteriespannungsschwellenwertdetektor (64) verbunden ist, wobei der Signalprozessor (42) dazu imstande ist, in mindestens drei Funktionsmoden zu arbeiten, wobei jeder ein unterschiedliches Stromentnahmeniveau hat; und

Einrichtung zum Schalten des Signalprozessors (42) von einem Funktionsmodus, der ein höheres Stromentnahmeniveau hat, auf einen Funktionsmodus, der niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, wenn der Batteriespannungsschwellenwertdetektor (64) anzeigt, daß die Batteriespannung unter der ersten vorbestimmten Spannung ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Reizimpulsamplitude auf einen konstanten Wert erhalten bleibt, wenn der Signalprozessor (42) auf einen Funktionsmodus, der ein niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, geschaltet wird.

2. Schrittmacher nach Anspruch 1, worin der Signalprozessor (42) umfaßt: eine auf eine Rate bzw. einen Takt ansprechende Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten eines rohen Sensorsignals (44), das das physiologische Bedürfnis anzeigt, und zum Herstellen eines Signales (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate als einen Ausgang, wobei die auf die Rate ansprechende Verarbeitungseinrichtung dazu imstande ist, den Reizimpulstakt zwischen einer programmierbaren Minimumrate und einer programmierbaren Maximumrate entsprechend dem Sigal (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate zu verändern, worin der Funktionsmodus, der eine höhere Stromentnahme hat, das Erzeugen eines Signales (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate bei einer hohen Rate umfaßt, und der Funktionsmodus, der eine niedrigere Stromentnahme hat, das Erzeugen eines Signales (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate bei einer progressiven niedrigeren Rate umfaßt, bis entweder die Batteriespannung über die erste vorbestimmte Spannung einsteigt, oder eine vorbestimmte Grenze für die Rate erreicht wird.

3. Schrittmacher nach Anspruch 2, worin die vorbestimmte Grenze für die Rate gleich der programmierbaren Minimumsrate ist.

4. Schrittmacher nach Anspruch 2, worin die vorbestimmte Grenze der Rate eine Rate ist, die niedriger als die programmierbare Minimumsrate ist.

5. Schrittmacher nach Anspruch 1, worin der Funktionsmodus, der ein höheres Stromentnahmeniveau hat, einen höheren Arbeitszyklus des Signalprozessors umfaßt, und der Operationsmodus, der ein niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, einen reduzierten Arbeitszyklus des Signalprozessors umfaßt.

6. Schrittmacher nach Anspruch 5, worin der Signalprozessor (42) in einem Wellenform-Analysemodus arbeitet, worin die kardialen Signalwellenformen auf Anomalien analysiert werden, und worin der Funktionsmodus, der ein höheres Stromentnahmeniveau hat, das Arbeiten in dem Wellenform- Analysemodus bei einer höheren Abtastrate umfaßt, und der Funktionsmodus, der ein niedrigeres Stromentnahmeniveau hat, das Arbeiten in dem Wellenform-Analysemodus bei eine progressive niedrigeren Abtastrate umfaßt, bis entweder die Batteriespannung über die erste vorbestimmte Spannung steigt oder die Minimumabtastrate erreicht wird.

7. Schrittmacher nach jedem der vorangegangenen Ansprüche, der eine erste vorbestimmte Zeitperiode hat, die mit der Batterieende-Lebensdauer korrespondiert, und eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, die der ersten vorbestimmten Zeitperiode durch mindestens einen Monat vorausgeht, wobei die zweite vorbestimmte Zeitperiode mit der Batterie empfohlene Ersetzungszeit korrespondiert, worin die erste vorbestimmte Spannung mit der Batteriesspannung korrespondiert, bei welcher die batterieempfohlene Ersetzungszeit auftritt.

8. Schrittmacher nach den Ansprüchen 2 - 7, worin die Verarbeitungseinrichtung umfaßt:

eine Einrichtung zum Erzeugen einer zulässigen maximalen Sensorrate, wobei die zulässige maximale Sensorrate einen Wert zwischen der programmierbaren Basisrate und der programmierbaren maximalen Sensorrate hat; und

eine Einrichtung zum Begrenzen der vom Sensor angezeigten Rate auf die programmierbare maximale Sensorrate vor dem Detektieren der Batteriespannung unter dem ersten vorbestimmten Wert und zum Begrenzen der vom Sensor angezeigten Rate auf die zulässige maximale Sensorrate nach dem die Batteriespannung unter dem ersten vorbestimmten Wert detektiert wird.

9. Schrittmacher nach Anspruch 8, worin die Einrichtung zum Erzeugen einer zulässigen maximalen Sensorrate umfaßt;

eine Einrichtung zum periodischen Überwachen des Batteriespannungsschwellenwertdetektors, um zu bestimmen, ob die Batteriespannung zumindest auf die erste vorbestimmte Spannung abgefallen ist;

eine Einrichtung zum Einstellen der maximalen Sensorrate auf die programmierbare Basisrate, wann immer die Überwachungseinrichtung zumindest einmal anzeigt, daß der Batteriespannungsschwellenwertdetektor die Batteriespannung bei oder unter der ersten vorbestimmten Spannung angezeigt hat; und

eine Einrichtung zum Einstellen der zulässigen Sensorrate auf die programmierbare maximale Sensorrate, wann immer die Überwachungseinrichtung zumindest eine vorgeschriebene Anzahl an aufeinanderfolgenden Malen anzeigt, daß der Batterieschwellenwertdetektor die Batteriespannung über der ersten vorbestimmten Spannung detektiert hat.

10. Schrittmacher nach Anspruch 9, worin die vorgeschriebene Anzahl an aufeinanderfolgenden Malen, daß der Batterieschwellenwertdetektor die Batteriespannung über der ersten vorbestimmten Spannung detektiert hat, mindestens 2 ist.

11. Schrittmacher nach jedem der Ansprüche 2 bis 10, worin die Verarbeitungseinrichtung weiterhin umfaßt:

eine Einrichtung zum Vergleichen des Signales (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate mit der programmierbaren Basisrate, wann immer der Batteriespannungsschwellenwertdetektor anzeigt, daß die Batteriespannung bei oder unter der ersten vorbestimmten Spannung ist;

eine Einrichtung zum Zahlen der Anzahl an Auftretungen, bei welchem das Signal (62) mit einer von der Sensoranzeige abhängigen Rate gleich der programmierbaren Basisrate ist; und

eine Einrichtung zum Aufheben der ratenabhängigen Verarbeitung, wenn die Zahlereinrichtung gleich einem vorbestimmten Wert ist.

12. Schrittmacher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welchem der Batteriespannungschwellenwertdetektor (64) detektiert, wenn die Batteriespannung auf einen ausgewahlten aus einer Vielzahl von Spannungsschwellenwerten abfällt, wobei die Vielzahl der Schwellenwerte entsprechend einer vorbestimmten Priorität ausgesucht wird; und

die Schaltungseinrichtung von einem der hohen Stromentnahmefunktionsmoden auf einen der progressiven niedrigeren Stromentnahmefunktionsmoden schaltet, wann immer der Batteriespannungschwellenwertdetektor (64) detektiert, daß die Batteriespannung unter dem ausgewählten aus der Vielzahl der Schwellenwerte ist.

13. Verfahren zur Erhaltung einer konstanten Reizimpulsamplitude, wenn die Batterie sich der Entladung nähert, und zum Verhindern der schnellen Entladung einer Batterie in einer implantierbaren Reizvorrichtung, das die Schritte umfaßt:

Erzeugen der Reizimpulse mit der implantierbaren Reizvorrichtung, wobei die implantierbare Reizvorrichtung dazu imstande ist, in einem hohen Stromentnahmemodus und mindestens zwei progressiven niedrigeren Stromentnahmemoden zu arbeiten;

Ermitteln, wann die Spannung an der Batterie unter einem vorbestimmten Schwellenwert abfällt; und

Schalten von einem hohen Stromentnahmemodus auf einem progressiven niedrigeren Stromentnahmemodus zu jeder Zeit, wenn die Batteriespannung unter dem vorbestimmten Schwellenwert detektiert wird.