DE69936197T2

DE69936197T2 - Sequentielle mehrkanal-herzreizungssysteme

Info

Publication number: DE69936197T2
Application number: DE69936197T
Authority: DE
Inventors: Chester L. Struble; Cobus De Roos; Albert-Jan Nijsten
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: WO1999055415A1; US6070101A; US6081748A; DE69936197D1; EP1075308A1; EP1075308B1; US6122545A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mehrkammer-Herzschrittmachersysteme zum Bereitstellen eines synchronen Schrittmacherbetriebs wenigstens für die zwei oberen Herzkammern oder die zwei unteren Herzkammern oder für drei Herzkammern oder für alle vier Herzkammern unter Verwendung von programmierbaren Leitungsverzögerungsfenster-Zeiten (CDW-Zeiten), die anhand von Schrittmacherereignissen und erfassten Ereignissen ablaufen, die in jeder Herzkammer auftreten.
Das kardiovaskuläre System stellt oxygeniertes bzw. sauerstoffbeladenes Blut den verschiedenen Strukturen des Körpers bereit. Bei einem normal arbeitenden Herz verändert sich der Bedarf des Körpers an sauerstoffbeladenem Blut, wobei das Herz durch Vergrößerung oder Verkleinerung seiner Frequenz und seiner Kontraktionskraft reagiert bzw. antwortet, um den Bedarf zu decken. Ein durch den Sinusknoten in der oberen rechten Vorhofwand in der Nähe der Basis des Nerzes erzeugtes elektrisches Signal wird durch die oberen Herzkammern, d. h. den rechten und den linken Vorhof, geleitet und veranlasst sie, sich in einer synchronen Weise zusammenzuziehen. Die Kontraktion der oberen Herzkammern zwingt das darin vereinigte bzw. befindliche Blut durch die offenen Herzklappen und in den rechten und den linken Ventrikel oder in die unteren Herzkammern. Die atriale elektrische Depolarisationswelle kommen am AV-Knoten über den Ventrikeln an und löst die Leitung der ventrikulären Depolarisationswelle das His-Bündel hinab in das Septum zwischen dem rechten und dem linken Ventrikel zur Spitze des Nerzes aus. Nach einer kurzen atrioventrikulären Verzögerungszeit (AV-Verzögerungszeit), die der Sinusknoten-Depolarisation folgt, ziehen sich die Ventrikel zusammen, da dann die Depolarisationswelle besser, später und älter durch die äußere ventrikuläre Wand des Nerzes vorankommt. Die unteren Herzkammern ziehen sich zusammen und zwingen das Blut durch das vaskuläre System des Körpers. Die Kontraktion des rechten und des linken Ventrikels geht in einer organisierten Weise weiter, die das Leeren der ventrikulären Kammern optimiert. Die synchrone elektrische Depolarisation der atrialen und ventrikulären Kammern kann elektrisch erfasst und angezeigt werden, wobei die elektrische Signalform durch die akzeptierte Konvention als der "PQRST"-Komplex gekennzeichnet ist. Der PQRST-Komplex enthält die P-Welle, die der atrialen Depolarisationswelle entspricht, die R-Welle, die der ventrikulären Depolarisationswelle entspricht, und die T-Welle, die die Repolarisation der Herzzellen darstellt.
Verschiedene Krankheitsmechanismen verursachen Leistungsstörungen, die das natürliche Leitungssystem des Nerzes stören und die Fähigkeit des Nerzes beeinflussen, eine angemessene Herzausgabe dem Körper bereitzustellen. In bestimmten Krankheitsmechanismen misslingt es dem Sinusknoten, die P-Welle so schnell zu depolarisieren und zu beginnen, wie es erforderlich ist, um den Bedarf an sauerstoffbeladenem Blut zu decken, oder können die Vorhöfe spontan mit Frequenzen depolarisieren, die weit über der Fähigkeit der Ventrikel liegen, zu antworten. In diesen Situationen können die Ventrikel kompensieren, indem sie spontan von ektopischen Depolarisationsstellen depolarisieren. In anderen Fällen, in denen der SA-Knoten richtig arbeitet, wird die atriale und ventrikuläre 1:1-Depolarisationssynchronie verloren, weil es dem AV-Knoten misslingt, auf alle P-Wellen zu antworten, oder stört ein Defekt im His-Bündel die Leitung der ventrikulären Depolarisation. In all diesen Fällen können sich die Ventrikel mit einer unangemessenen Frequenz zusammenziehen, um eine angemessene Herzausgabe bereitzustellen.
Wenn sich die Vorhöfe bzw. Atrien oder die Ventrikel zu langsam zusammenziehen, kann der Patient ein Kandidat für die Implantation eines Herzschrittmachers sein, um die Herzfrequenz wiederherzustellen, indem Schrittmacherimpulse an die Herzkammer, die schlecht funktioniert, mit einer Schrittmacherrate angelegt werden, die die angemessene Herzausgabe wiederherstellt. Moderne implantierbare Herzschrittmacher umfassen einen implantierbaren Impulsgenerator (IPG) und eine Leitung oder Leitungen, die vom IPG zu der Schrittmacher/Erfassungselektrode oder zu den Schrittmacher/Erfassungselektroden verlaufen, die in Bezug auf die Herzkammer angeordnet sind, um die Schrittmacherimpulse zuzuführen und die P-Welle oder die R-Welle zu erfassen. Typischerweise sind die Leitungen transvenös über die Vena cava superior und den rechten Vorhof in die spezielle Herzkammer eingeführt, wobei die Schrittmacher/Erfassungselektroden durch einen Fixierungsmechanismus am distalen Ende der Leitung in Kontakt mit dem Herzgewebe gehalten werden. Die Leitungen können jedoch subkutan zwischen dem IPG und dem Äußeren des Nerzes angeordnet sein, wobei die Schrittmacher-/Erfassungselektroden am Epikard an den gewünschten Stellen befestigt sind. Außerdem sind die endokardialen Sinus-cornarius-Leitungen durch den rechten Vorhof in den Sinus coronarius und die Vena magna eingeführt, um die Schrittmacher-/Erfassungselektroden in der Nähe des linken Vorhofs oder des linken Ventrikels anzuordnen.
Ein Einzelkammer-Erfordernis-Schrittmacher bzw. -Bedarfs-Schrittmacher ist implantiert, um Schrittmacherimpulse an eine einzelne obere oder untere Herzkammer, typischerweise den rechten Vorhof oder den rechten Ventrikel, in Reaktion auf die Bradykardie derselben Kammer zu liefern. In einem atrialen Erfordernis-Schrittmacher, der in der AAI-Schrittmacherbetriebsart arbeitet, wird ein atrialer Schrittmacherimpuls durch den IPG den atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, wenn durch einen atrialen Leseverstärker, der an die atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden gekoppelt ist, innerhalb eines atrialen Ersatzintervalls (A-A-Intervalls), das durch einen Zeitgeber für das atriale Ersatzintervall zeitlich gesteuert wird, keine P-Welle erfasst wird. In einem ventrikulären Erfordernis-Schrittmacher, der in der VVI-Schrittmacherbetriebsart arbeitet, wird ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls den ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, wenn durch einen ventrikulären Leseverstärker, der an die ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden gekoppelt ist, innerhalb eines ventrikulären Ersatzintervalls (V-V-Intervalls), das durch einen Zeitgeber für das ventrikuläre Ersatzintervall zeitlich gesteuert wird, keine R-Welle erfasst wird.
Ein Doppelkammer-Erfordernis-Schrittmacher ist implantiert, um Schrittmacherimpulse an eine obere Herzkammer und an eine untere Herzkammer, typischerweise den rechten Vorhof und den rechten Ventrikel, zu liefern, wenn es erforderlich ist. In einem Doppelkammer-Erfordernis-Schrittmacher, der in der DDD-Schrittmacherbetriebsart arbeitet, wird unter den oben definierten Bedingungen sowohl den AAI- als auch den VVI-Schrittmacherbetriebsarten gefolgt. Den ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden wird ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls zugeführt, wenn durch den an sie gekoppelten ventrikulären Leseverstärker innerhalb eines AV-Zeitintervalls, das durch die Erfassung einer P-Welle durch den atrialen Leseverstärker zeitlich gesteuert wird, keine R-Welle erfasst wird.
Über die Jahre ist vorgeschlagen worden, dass verschiedene Leitungsstörungen, die die Bradykardie und die Tachykardie einer Herzkammer umfassen, von der Stimulation profitieren könnten, die an mehrere Elektrodenstellen, die in oder bei ihr positioniert sind, in Synchronie mit einer Depolarisation angelegt wird, die bei wenigstens einer der Elektrodenstellen erfasst worden ist. Außerdem ist vorgeschlagen worden, eine Stimulation bzw. einen Schrittmacherbetrieb zu verwenden, um Leitungsstörungen zu kompensieren, und bei der Stauungsinsuffizienz zu verwenden, wo die Depolarisationen, die normalerweise in der oberen oder unteren Kammer auftreten, nicht schnell genug zur anderen oberen oder unteren Herzkammer geleitet werden. In derartigen Fällen ziehen sich die rechten und linken Herzkammern nicht in optimaler Synchronie miteinander zusammen, wobei die Herzausgabe auf Grund des gestörten Gleichgewichts der zeitlichen Steuerung leidet. In anderen Fällen treten bei ektopischen Herden in diesen linken Herzkammern spontane Depolarisationen des linken Vorhofs oder des linken Ventrikels auf, wobei die natürliche Aktivierungssequenz äußerst gestört ist. In derartigen Fällen verschlechtert sich die Herzausgabe, weil die Kontraktionen der rechten und linken Herzkammern nicht ausreichend synchronisiert sind, um das Blut aus ihnen auszustoßen.
Bei Patienten, die an der Stauungsinsuffizienz leiden, werden die Herze erweitert bzw. dilatiert, wobei die Leitungs- und Depolarisationssequenzen der Herzkammern intraatriale Überleitungsstörungen (IACD), den Linksschenkelblock (LSB bzw. LBBB), den Rechtsschenkelblock (RSB bzw. RBBB) und intraventrikuläre Überleitungsstörungen (IVCD) zeigen können. Der Einzel- und Doppelkammer-Schrittmacherbetrieb des rechten Vorhofs und/oder des rechten Ventrikels kann in derartigen Fällen in Abhängigkeit von der mangelhaften Leitungsbahn und den Orten der Schrittmacher-/Erfassungselektroden kontraproduktiv sein.
Es ist eine Anzahl von Vorschlägen vorgebracht worden, um Stimulations- bzw. Schrittmachertherapien zu schaffen, um diese Zustände zu lindern und die synchrone Depolarisation der rechten und linken oberen und unteren Herzkammern wiederherzustellen. Die Vorschläge, die in den US-Patenten Nr. 3.937.266 , 4.088.140 , 4.548.203 , 4.458.677 und 4.332.259 erscheinen, sind in den US-Patenten Nr. 4.928.688 und 5.674.259 zusammengefasst. Die Vorteile des Bereitstellens der Erfassung an Schrittmacher-/Erfassungselektroden, die sich sowohl in den rechten als auch in den linken Herzkammern befinden, werden sowohl in den '688 und '259-Patenten als auch in den US-Patenten Nr. 4.354.497 , 5.174.289 , 5.267.560 , 5.514.161 und 5.584.867 angesprochen.
Typischerweise wird beim Ablauf eines A-A-Escape- bzw. Ersatzintervalls die Stimulation bzw. der Schrittmacherbetrieb des rechten Vorhofs ausgeführt, wobei nach einer kurzen Verzögerungszeit der Schrittmacherbetrieb bzw. die Stimulation für den linken Vorhof gleichzeitig oder synchron ausgeführt wird. Ähnlich wird der Schrittmacherbetrieb bzw. die Stimulation des rechten Ventrikels beim Ablauf eines V-V-Ersatzintervalls ausgeführt, wobei nach einer kurzen Verzögerungszeit der Schrittmacherbetrieb für den linken Ventrikel gleichzeitig oder synchron ausgeführt wird. Einige dieser Patente schlagen eingeschränkte Formen des DDD-Schrittmacherbetriebs vor, die "biventrikuläre" oder "biatriale" Erfordernis-Schrittmacherfunktionen oder ausgelöste Schrittmacherfunktionen besitzen. In allen Fällen löst ein am Ende eines Ersatzintervalls oder am Ende einer AV-Verzögerung zugeführter Schrittmacherimpuls (ein "Schrittmacher-Ereignis") die gleichzeitige oder ein wenig verzögerte Zuführung des Stimulations- bzw. Schrittmacherimpulses zur anderen Herzkammer aus. Sie schlagen den Schrittmacherbetrieb für eine rechte oder linke Herzkammer am Ende des Ersatzintervalls oder der AV-Verzögerung nicht vor, wobei sie dann den Schrittmacherbetrieb in der anderen der rechten oder linken Herzkammer sperren, falls in dieser anderen Herzkammer innerhalb einer physiologischen Zeit, die mit dem Ort der Schrittmacher-/Erfassungselektroden in Beziehung steht, eine geleitete Depolarisation erfasst wird.
Im obenerwähnten '259-Patent ist eine Kombination aus einem epikardialen IPG und einer Elektrodenanordnung für die Anpassung um den apikalen Bereich des Nerzes und für die Bereitstellung einer VVI-Schrittmacherfunktion, die für eine im Wesentlichen gleichzeitige Depolarisation beider Ventrikel durch ausgewählte der Schrittmacher-/Erfassungselektroden beim Ablauf eines V-V-Ersatzintervalls sorgt, vorgeschlagen. Es ist nicht klar, was geschieht, wenn innerhalb des V-V-Ersatzintervalls eine R-Welle an einer der linken oder rechten ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden erfasst wird.
Im '688-Patent sind Zwei- oder Dreikammer-Schrittmachersysteme offenbart, bei denen ein programmierbares Synchronisations-Zeitfenster mit der Dauer von etwa 5-10 ms bei der Erfassung einer R-Welle oder einer P-Welle an den Schrittmacher-/Erfassungselektroden in einem der Ventrikel oder Vorhöfe vor dem Ablauf eines V-V- bzw. -A-A-Ersatzintervalls gestartet wird. Die Zuführung des Schrittmacherimpulses zum anderen Vorhof oder Ventrikel wird gesperrt, falls eine P-Welle oder eine R-Welle an der Stelle der Schrittmacher-/Erfassungselektroden in dieser Kammer innerhalb des Synchronisations-Zeitfensters erfasst wird. Atriale oder ventrikuläre Schrittmacherimpulse werden gleichzeitig sowohl den linken als auch den rechten atrialen oder ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, falls das V-V-Ersatzintervall ohne die Erfassung einer P-Welle oder einer R-Welle an irgendeiner Stelle der Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft. Im Kontext eines DDD-Schrittmachers sind eine atriale Schrittmacher-/Erfassungselektrode, ein atrialer Leseverstärker und eine atriale Schrittmacher-Ausgabeschaltung und ein Paar ventrikulärer Schrittmacher-/Erfassungselektroden, ventrikulärer Leseverstärker und ventrikulärer Schrittmacher-Ausgabeschaltungen vorgesehen. Der AV-Verzögerungszeitgeber wird gestartet, wenn eine P-Welle erfasst wird, wobei die ventrikulären Schrittmacherimpulse vorzugsweise gleichzeitig zu den zwei ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden geliefert werden, wenn durch irgendeinen ventrikulären Leseverstärker keine R-Welle erfasst wird, bevor die AV-Verzögerung abläuft.
In den '161 und '867-Patenten ist ein "atriales Doppel- bzw. Duplex-Dreifachkammer-Schrittmachersystem" zum Behandeln der dysfunktionalen atrialen Leitung unter Verwendung eines programmierbaren DDD-Schrittmachers für den gleichzeitigen Schrittmacherbetrieb bzw. Stimulation beider Vorhöfe beschrieben, wenn ein atriales erfasstes Ereignis von irgendeiner Kammer erfasst wird oder beim Ablauf eines V-A-Ersatzintervalls. Der IPG enthält die atrialen Leseverstärker, die an die atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden gekoppelt sind, die in Bezug auf die Elektrodenstellen in den rechten und linken Vorhöfen oder angrenzend an die rechten und linken Vorhöfe positioniert sind, und einen ventrikulären Leseverstärker, der an die ventrikulären Schrittmacher/Erfassungselektroden gekoppelt ist, die im oder am rechten Ventrikel angeordnet sind. Im '161-Patent werden ventrikuläre Schrittmacherimpulse am Ende einer AV-Verzögerung, die anhand der atrialen Schrittmacherereignisse zeitlich gesteuert wird, an die ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden angelegt, es sei denn, die abgetastete atriale Frequenz überschreitet eine Frequenzgrenze. Im '867-Patent wird eine Rückfall-Betriebsart begonnen, um die ventrikuläre Schrittmacherrate bzw. Stimulationsrate zu begrenzen, falls die erfassten P-Wellen als "vorzeitig" betrachtet werden. Die klinische Erfahrung bei der Verwendung atrialer Duplex-Dreifachkammer-Schrittmachersysteme erscheint in den Abrissen von Daubert u. a., einschließlich "Permanent Dual Atrium Pacing in Major Intratrial Conduction Blocks: A Four Years Experience", erscheint in PAGE (Bd. 16, Teil II, NASPE Abstract 141, S. 885, April 1993). In diesen Systemen werden die atrialen Schrittmacherimpulse in einer Auslösebetriebsart gleichzeitig beiden Vorhöfen zugeführt, was für die elektrische Energie verschwenderisch ist und versagt, eine physiologische Verzögerung zwischen den hervorgerufenen Depolarisationen der Vorhöfe aufrechtzuerhalten.
Weitere klinische Erfahrungen mit dem Schrittmacherbetrieb für zwei, drei und vier Herzkammern werden außerdem von Daubert u. a. in "Permanent Left Ventricular Pacing With Transvernous Leads Inserted Into The Coronary Veins", erscheint in PAGE (Bd. 21, Teil II, S. 239-245, Jan. 1998), berichtet. Im Kontext von zwei Herzkammern berichten Daubert u. a. über das Implantieren herkömmlicher DDDR-IPGs mit atrialen Schrittmacher-/Erfassungsanschlüssen, die an eine linke ventrikuläre Leitung gekoppelt sind, die Schrittmacher-/Erfassungselektroden aufweist, die in Bezug auf den linken Ventrikel angeordnet sind. Die ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungsanschlüsse waren an die rechten ventrikulären Leitungen gekoppelt, die Schrittmacher-/Erfassungselektroden auf weisen, die in Bezug auf den rechten Ventrikel angeordnet sind. Der IPG war so programmiert, dass er in der VVIR-Betriebsart mit kurzen AV-Verzögerungen, z. B. 30 ms, für die zeitliche Steuerung bzw. Taktung der Zuführung eines Schrittmacherimpulses zum rechten Ventrikel arbeitet, wenn die R-Welle zuerst erfasst wurde oder ein Schrittmacherimpuls am Ende des programmierten V-A-Ersatzintervalls dem linken Ventrikel zugeführt wurde. In diesem biventrikulären Schrittmachersystem wurden die ventrikulären Schrittmacherimpulse nicht in einer Auslösebetriebsart beiden Ventrikeln zugeführt, sondern es konnte nur eine Leitungsverzögerung vom linken Ventrikel zum rechten Ventrikel programmiert werden.
Daubert u. a. berichten in diesem Artikel außerdem über die Verwendung eines "ventrikulrären Duplex-Dreifachkammer-Schrittmachersystem" unter Verwendung von DDDR-IPGs, deren atriale Anschlüsse an die atriale Schrittmacherleitung gekoppelt sind und deren ventrikuläre Anschlüsse durch einen Adapter an zwei ventrikuläre Schrittmacherleitungen gekoppelt sind. Die Schrittmacher-/Erfassungselektroden der atrialen Schrittmacherleitung waren offenbar in Bezug auf den rechten Vorhof implantiert, während die Schrittmacher-/Erfassungselektroden der ventrikulären Schrittmacherleitungen in Bezug auf die rechten und linken Ventrikel implantiert waren. Der DDDR-IPG war in der DDDR-Betriebsart programmiert, um den gleichzeitigen Schrittmacherbetrieb der rechten und linken Ventrikel am Ende einer A-V-Verzögerung, die anhand eines atrialen Schrittmacherereignisses beim Ablauf des V-A-Schrittmacher-Ersatzintervalls oder eines erfassten atrialen Ereignisses, das während des V-A-Ersatzintervalls auftritt, zeitlich gesteuert wurde, bereitzustellen. In diesem System ist die gleichzeitige Zuführung der ventrikulären Schrittmacherimpulse an beide Ventrikel für die elektrische Energie verschwenderisch, wobei sie versagt, eine physiologische Verzögerung zwischen den hervorgerufenen Depolarisationen der Ventrikel aufrechtzuerhalten.
Ein Vierkammer-DDD-Schrittmachersystem, das den Schrittmacherbetrieb und die Erfassung für die rechte und linke Kammer bereitstellt, ist in diesem Artikel von Daubert u. a. und in einem Artikel von Cazeau u. a. mit dem Titel "Four Chamber Pacing in Dilated Cardiomyopathy", erscheint in PAGE (Bd. 17, Teil II, S. 1974-1979, November 1994), beschrieben. In diesen Vierkammersystemen sind die rechten und linken atrialen Leitungen durch einen gegabelten bipolaren Adapter mit den atrialen Schrittmacher/Erfassungs-Verbinderblock-Anschlüssen "in Reihe" gekoppelt, wobei die rechten und linken ventrikulären Leitungen durch einen gegabelten bipolaren Adapter mit den ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungs-Verbinderblock-Anschlüssen "in Reihe" gekoppelt sind. Die rechten atrialen und die rechten ventrikulären Leitungen sind mit den Katodenanschlüssen verbunden, während die linken atrialen und die linken ventrikulären Leitungen mit den Anodenanschlüssen jedes bipolaren gegabelten Adapters verbunden sind. Der IPG ist in der DDD-Betriebsart und in einer bipolaren Schrittmacherbetriebsart mit einer gemeinsamen AV-Verzögerung programmiert, die durch die Zuführung der atrialen Schrittmacherimpulse begonnen wird. Das früheste rechte oder linke erfasste atriale Ereignis (d. h. die P-Welle) innerhalb eines V-A-Ersatzintervalls oder der Ablauf des V-A-Ersatzintervalls löst die Zuführung der atrialen Schrittmacherimpulse an beide Schrittmacher-/Erfassungselektroden in beiden atrialen Kammern durch die in Reihe geschalteten rechten und linken atrialen Leitungen aus. Es erscheint, dass die Erfassung "in Reihe" entweder einer rechten oder einer linken ventrikulären R-Welle über das rechte und das linke Schrittmacher-/Erfassungselektrodenpaar während der AV-Verzögerung die AV-Verzögerung beendet und die Zuführung der ventrikulären Schrittmacherimpulse über das rechte und das linke Schrittmacher-/Erfassungselektrodenpaar auslöst. In diesem Schrittmachersystem werden sowohl die atrialen als auch die ventrikulären Schrittmacherimpulse beiden Vorhöfen und beiden Ventrikeln bei der Erfassung einer P-Welle bzw. bei der Erfassung einer R-Welle zugeführt, was für die elektrische Energie verschwenderisch ist. Außerdem ist in vielen Fällen die resultierende gleichzeitige Depolarisation der rechten und linken Vorhöfe oder der rechten und linken Ventrikel physiologisch nicht vorteilhaft.
In diesen Zugängen sind die atrialen und/oder ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden an verschiedenen Orten und in verschiedenen Arten in Bezug auf die rechten und linken Vorhöfe und/oder die rechten und linken Ventrikel angeordnet. Im '688-Patent befindet sich eine ventrikuläre Schrittmacher-/Erfassungselektrode am distalen Ende einer endokardialen Leitung, die tief in die Vena magna, die sich vom Sinus koronarius erstreckt, eingeführt ist, um sie angrenzend an den linken Ventrikel anzuordnen. Es ist außerdem bekannt, dass die Schrittmacher-/Erfassungselektrode einer endokardialen Leitung näher beim Eintritt in den Sinus koronarius und angrenzend an den linken Vorhof angeordnet sein kann. Ein derartiger Zugang ist in dem Artikel von Cazeau u. a., auf den oben Bezug genommen worden ist, und in einem Abriss von Daubert u. a., "Renewal of Permanent Left Atrial Pacing via the Coronary Sinus", erscheint in PAGE (Bd. 15, Teil II, NASPE Abstract 255, S. 572, April 1992), gezeigt. Epikardiale Einschraub-Schrittmacher-/Erfassungselektroden können außerdem epikardial am rechten und am linken Ventrikel angeordnet sein, weil die Myokardwände dick genug sind, damit sie durch den Prozess nicht perforiert werden, wie außerdem in dem Artikel von Cazeau u. a., auf den oben Bezug genommen worden ist, gezeigt ist. Außerdem wird im obenerwähnten '259 Patent ein biventrikulärer Schrittmacher vorgeschlagen, der eine Anordnung ventrikulärer Schrittmacher-/Erfassungselektroden besitzt, die um die Spitze des Nerzes angepasst sind, um mehrere verwendbare epikardiale Stellen für Schrittmacher- und/oder Erfassungselektroden um den apikalen Bereich des Nerzes bereitzustellen.
Diese Zugänge zeigen Ansätze bzw. sind vielversprechend beim Wiederherstellen der synchronen Kontraktionen der rechten linken Herzkammern in kranken Herzen, die signifikante Leitungsstörungen der rechten und linken Herzdepolarisationswellen aufweisen, aber dabei versagen, die rechte und linke Herzsynchronie in einer physiologischen Weise zu bewahren. Signifikante Leitungsstörungen zwischen den rechten und linken Vorhöfen können zu linkem Vorhofflattern oder Vorhofflimmern führen, die durch den Schrittmacherbetrieb des linken Vorhofs synchron mit dem rechten atrialen Schrittmacherbetrieb oder der rechten atrialen Erfassung der P-Wellen unterdrückt werden können. Außerdem können die linke atriale und die linke ventrikuläre Herzausgabe signifikant verbessert werden, wenn die Synchronie der linken und rechten Kammern wiederhergestellt wird, insbesondere bei Patienten, die an der erweiterten Kardiomyopathie leiden.
Die vorliegende Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, das symmetrische Betreiben der Schrittmachersysteme für die rechten und linken Herzkammern in zwei oberen Herzkammern oder zwei unteren Herzkammern oder drei oder vier Herzkammern zu schaffen, das einen synchronen Schrittmacherbetrieb der rechten und linken Herzkammern bereitstellt, wie es notwendig ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schrittmacher system zum Verbessern des hämodynamischen Wirkungsgrades eines kranken Herzens, das an Leitungsverzögerungen bei der Leitung spontaner oder hervorgerufener Depolarisationen, die entweder von der rechten oder von der linken Herzkammer ausgehen, zu der jeweils anderen der linken oder rechten Herzkammer leidet, geschaffen, mit:
Leitungsmitteln für das rechte Herz zum Anordnen erster und zweiter Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die rechte Herzkammer in Bezug auf die rechte Herzkammer;
Leitungsmitteln für das linke Herz zum Anordnen erster und zweiter Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die linke Herzkammer in Bezug auf die linke Herzkammer;
Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer, die mit den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind, um spontane Herzdepolarisationen, die von der rechten Herzkammer ausgehen, und geleitete Herzdepolarisationen, die von der linken Herzkammer auf Grund einer spontanen Herzdepolarisation oder auf Grund der Zuführung eines Schrittmacherimpulses für das linke Herz zu der linken Herzkammer ausgehen, zu erfassen und um in Reaktion entweder auf eine erfasste spontane oder geleitete Herzdepolarisation ein erfasstes Ereignissignal der rechten Herzkammer bereitzustellen;
Depolarisationserfassungsmitteln für die linke Herzkammer, die mit den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind, um spontane Herzdepolarisationen, die von der linken Herzkammer ausgehen, und geleitete Herzdepolarisationen, die von der rechten Herzkammer auf Grund einer spontanen Herzdepolarisation oder auf Grund der Zuführung eines Schrittmacherimpulses für das rechte Herz zu der rechten Herzkammer ausgehen, zu erfassen und um in Reaktion entweder auf eine erfasste spontane oder geleitete Herzdepolarisation ein erfasstes Ereignissignal der linken Herzkammer bereitzustellen;
Escape- bzw. Ersatzintervall-Zeitgebermitteln zum Takten eines Ersatzintervalls, um eine Schrittmacherrate aufzubauen, und zum Bereitstellen eines Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals bei Ablauf des Ersatzintervalls, wobei die Ersatzintervall-Zeitgebermittel des weiteren Rücksetzmittel zum Neustarten der Taktung des Ersatzintervalls in Reaktion auf eines der erfassten Ereignissignale für die rechte bzw. die linke Herzkammer enthalten;
Schrittmacherimpuls-Ausgabemitteln für das rechte Herz, die mit den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind und wahlweise in Reaktion auf ein eingegebenes Schrittmacherauslösesignal einen Schrittmacherimpuls für das rechte Herz erzeugen und den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer zuführen, um eine Depolarisation der rechten Herzkammer hervorzurufen;
Schrittmacherimpuls-Ausgabemitteln für das linke Herz, die mit den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind und wahlweise in Reaktion auf ein eingegebenes Schrittmacherauslösesignal einen Schrittmacherimpuls für das linke Herz erzeugen und den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer zuführen, um eine Depolarisation der linken Herzkammer hervorzurufen;
Mitteln zum Eingeben des Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals entweder in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das rechte Herz oder in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das linke Herz;
Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermitteln für die linke Herzkammer, die mit den Ersatzintervall-Zeitgebermitteln und mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind, um ein Leitungsverzögerungsfenster für die linke Herzkammer anhand eines erfassten Ereignissignals für die rechte Herzkammer und wahlweise anhand eines Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals zu takten und um ein Schrittmacherauslösesignal für die linke Herzkammer bei Ablauf der Leitungsverzögerungsfensterzeit für die linke Herzkammer bereitzustellen, wobei die Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgeber mittel für die linke Herzkammer des Weiteren mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind und Fensterbeendigungsmittel für die linke Herzkammer enthalten, um den Ablauf des Leitungsverzögerungsfensters für die linke Herzkammer in Reaktion auf ein erfasstes Ereignissignal für die linke Herzkammer zu beenden;
Mitteln zum Eingeben des Schrittmacherauslösesignals für die linke Herzkammer in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das linke Herz als ein Schrittmacherauslösesignal zum Auslösen der Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für das linke Herz und seiner Zuführung zu den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer;
Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermitteln für die rechte Herzkammer, die mit den Ersatzintervall-Zeitgebermitteln und mit den Depolarisationserfassungsmittel für die linke Herzkammer gekoppelt sind, um ein Leitungsverzögerungsfenster für die rechte Herzkammer anhand des erfassten Ereignissignals für die linke Herzkammer und wahlweise anhand eines Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals zu takten und um ein Schrittmacherauslösesignal für die rechte Herzkammer bei Ablauf der Leitungsverzögerungsfensterzeit für die rechte Herzkammer bereitzustellen, wobei die Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermittel für die rechte Herzkammer des Weiteren mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind und Fensterbeendigungsmittel für die rechte Herzkammer enthalten, um den Ablauf des Leitungsverzögerungsfensters für die rechte Herzkammer in Reaktion auf ein erfasstes Ereignissignal für die rechte Herzkammer zu beenden; und
Mitteln zum Eingeben des Schrittmacherauslösesignals für die rechte Herzkammer in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das rechte Herz als ein Schrittmacherauslösesignal zum Auslösen der Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für das rechte Herz und seiner Zuführung zu den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer;
wobei eine übermäßige Leitungsverzögerung zwischen einer spontanen oder hervorgerufenen Depolarisation in der rechten Herzkammer und der geleiteten Depolarisationswelle in der linken Herzkammer oder eine übermäßige Leitungsverzögerung zwischen einer spontanen oder hervorgerufenen Depolarisation in der linken Herzkammer und der geleiteten Depolarisationswelle in der rechten Herzkammer durch Erzeugen eines Schrittmacherimpulses und seine Zuführung zu der linken bzw. der rechten Herzkammer bei Ablauf des entsprechenden Leitungsverzögerungsfensters korrigiert wird; worin das Schrittmachersystem des Weiteren enthält:
Mittel zum Programmieren des Leitungsverzögerungsfensters für die linke Herzkammer im Bereich von 0-100 ms; und
Mittel zum Programmieren des Leitungsverzögerungsfensters für die rechte Herzkammer im Bereich von 0-100 ms.
Derartige Schrittmachersysteme der vorliegenden Erfindung überwinden die Probleme und Begrenzungen der oben beschriebenen Mehrkammer-Schrittmachersysteme und schaffen sehr viel Flexibilität, um die zugeführte Schrittmachertherapie für die Bedürfnisse des Nerzes der einzelnen Patienten maßzuschneidern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der synchrone Schrittmacherbetrieb einer der rechten und linken Herzkammern bei Erfordernis nach dem Ablauf der programmierbaren Leitungsverzögerungsfenster (CDWs) bereitgestellt, die sowohl durch ein Stimulations- bzw. Schrittmacherereignis als auch ein erfasstes Ereignis gestartet werden, das zuerst in der anderen der rechten und linken Herzkammern auftritt. Die Zuführung des Schrittmacherimpulses wird durch ein erfasstes Ereignis gesperrt, das in der anderen der rechten und linken Herzkammern vor dem Ablauf des CDW erfasst wird, das durch das Schrittmacherereignis oder erfasste Ereignis, das zuerst in der anderen Herzkammer erfasst wird, gestartet wird. Vorteilhaft wird durch den ausgelösten Schrittmacherbetrieb in der Herzkammer, in der eine spontane Depolarisation zuerst erfasst wird, die Batterieenergie nicht erschöpft.
Die CDWs können die gleiche Länge besitzen, ihre Länge ist aber vorzugsweise programmierbar, um den Typ des Ereignisses (Schrittmacherereignis oder erfasstes Ereignis), bei der sie beginnen, und die Orte der Schrittmacher-/Erfassungselektroden in Bezug auf die rechten und linken Herzkammern und ihre Trennung voneinander zu berücksichtigen. Die programmierten CDWs schaffen vorteilhaft die optimale physiologische Zeitsteuerung bzw. Taktung, um die Depolarisationen zu erfassen, die von der ersten Herzkammer, die spontan depolarisiert oder die stimuliert wird bzw. an der der Schrittmacherbetrieb ausgeführt wird, zur zweiten Herzkammer geleitet werden, und um einen Schrittmacherimpuls zuzuführen, falls die Depolarisation nicht innerhalb des CDW geleitet wird. Die programmierbaren CDW-Zeiten können ausgewählt sein, um die normalen physiologische Leitungsverzögerungen zu approximieren oder um eine Sequenz von hervorgerufenen Depolarisationen durch den Schrittmacherbetrieb der rechten und linken Herzkammern zu schaffen, die einen Defekt des Nerzes, z. B. eine mangelhafte Herzklappenfunktion, kompensiert.
Insbesondere startet vorzugsweise ein spontanes, nichtrefraktäres erfasstes Ereignis, das zuerst in einer Herzkammer vor dem Ablauf eines Ersatzintervalls oder einer AV-Verzögerung erfasst wird, ein CDW für ein erfasstes Ereignis (CDW^S) für die Erfassung einer geleiteten Depo larisation in der anderen Herzkammer. Ein beim Ablauf eines Ersatzintervalls oder einer AV-Verzögerung einer Herzkammer zugeführter Schrittmacherimpuls ruft ein Schrittmacherereignis hervor und startet ein CDW für ein Schrittmacherereignis (CDW) für die Erfassung einer geleiteten Depolarisation in der anderen Herzkammer. Der Schrittmacherbetrieb in der anderen Herzkammer wird gesperrt, falls eine geleitete Depolarisation als ein erfasstes Ereignis innerhalb des CDW^S oder des CDW^P erfasst wird. Ähnlich wird ein Schrittmacherimpuls am Ende des CDW^S oder des CDW^P dieser Herzkammer zugeführt, falls das CDW^S oder das CDW^P abläuft, ohne dass in dieser Herzkammer ein erfasstes Ereignis erfasst wird. Die Länge jedes CDW^S oder CDW^P für die zeitliche Steuerung der Leitung der spontanen oder hervorgerufenen Depolarisationen von den rechten und linken Herzkammern zu den linken bzw. rechten Herzkammern ist separat programmierbar. Die Bereitstellung getrennter Erfassungs-CDW^S und Schrittmacher-CDW^P erlaubt die Kompensation der Leitungsverzögerungsunterschiede, die bei der Leitung einer Depolarisation vorhanden sein können, die spontan auftritt oder durch die Zuführung eines Schrittmacherimpulses hervorgerufen wird. Derartige Unterschiede können sich auf Grund der Physiologie ergeben und/oder können sich aus Unterschieden beim Start der hervorgerufenen Depolarisation in Reaktion auf den Schrittmacherimpuls, der an das erste Paar der Schrittmacher-/Erfassungselektroden angelegt wird, ergeben.
Im Kontext eines biatrialen oder biventrikulären Zweikanal-Schrittmachersystems, das die vorliegende Erfindung verwendet, ist ein Ersatzintervall für die zeitliche Steuerung der Zuführung der Schrittmacherimpulse in einem Zustand der Bradykardie oder beim Fehlen irgendwelcher spontanen Depolarisationen vorgesehen. Das Ersatzintervall wird vorzugsweise von einem vorhergehenden Schritt macherereignis oder erfassten Ereignis in einer ausgewählten Herzkammer oder einem erfassten Ereignis, das zuerst in irgendeiner Herzkammer auftritt, zeitlich gesteuert. Folglich wird durch die Auswahl der Herzkammer, für die beim Ablauf des Ersatzintervalls zuerst der Schrittmacherbetrieb ausgeführt wird, eine Asymmetrie eingeführt. Vorteilhaft kann die Auswahl der Herzkammer, für die der Schrittmacherbetrieb zuerst auszuführen ist und die das CDW^P beginnt, programmiert werden, um eine Reihenfolge des Schrittmacherbetriebs zu schaffen, die einen Herzfehler kompensiert. Alternativ kann sie programmiert werden, um den physiologischsten Schrittmacherbetrieb zu schaffen, der eine normale elektrische Aktivierungssequenz zwischen dem Ort der Schrittmacher-/Erfassungselektrode in Bezug auf diese ausgewählte Herzkammer und dem Ort der Schrittmacher-/Erfassungselektrode in Bezug auf die andere Herzkammer nachahmt. Typischerweise würde das Herz des Patienten beurteilt, um zu bestimmen, welche der rechten oder linken Herzkammern eine normale elektrische Aktivierungssequenz zeigt, wobei diese Herzkammer ausgewählt werden würde, damit für sie beim Ablauf des Schrittmacher-Ersatzintervalls der Schrittmacherbetrieb zuerst ausgeführt wird. Die Herzkammer, die eine normale Aktivierungssequenz zeigt, würde z. B. ausgewählt, damit für sie beim Ablauf des Ersatzintervalls in einem Herz, das IACD, LBBB oder RBBB zeigt, der Schrittmacherbetrieb zuerst ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist außerdem in Drei- oder Vierkanal-Schrittmachersystemen implementiert, in denen die AV-Synchronie zwischen den oberen und unteren Herzkammern aufrechterhalten wird, während die Synchronie der rechten und linken Herzkammern zwischen einem oder beiden Sätzen der rechten und linken Herzkammern aufrechterhalten wird. Die AV-Synchronie wird zwischen den drei oder vier atrialen und ventrikulären Herzkammern durch eine oder mehrere programmierbare AV-Verzögerungen aufrechterhalten, die von einem atrialen Schrittmacherereignis oder einem atrialen erfassten Ereignis von dem einzelnen oder einem ausgewählten der atrialen Schrittmacherkanäle zeitlich gesteuert wird. Ein V-A-Ersatzintervall wird von einem ventrikulären Schrittmacherereignis oder einem ventrikulären erfassten Ereignis von dem einzelnen oder einem ausgewählten der ventrikulären Schrittmacherkanäle zeitlich gesteuert. In jedem Fall wird, wo die Schrittmacherkanäle für das rechte und linke Herz für die Verwendung vorgesehen oder programmiert sind, ein Schrittmacherimpuls beim Ablauf des V-A-Ersatzintervalls oder der AV-Verzögerung einer der Herzkammern zugeführt. Ein atriales oder ein ventrikuläres Schrittmacherereignis-CDW^P wird für die Erfassung einer geleiteten Depolarisation in der anderen Herzkammer gestartet. Ein atriales oder ein ventrikuläres erfasstes Ereignis-CDW^S wird für die Erfassung einer geleiteten Depolarisation in der anderen Herzkammer gestartet, falls ein erfasstes Ereignis innerhalb des V-A-Ersatzintervalls oder der AV-Verzögerung erfasst wird. Der Schrittmacherbetrieb in der anderen Herzkammer wird gesperrt, falls eine geleitete Depolarisation als ein erfasstes Ereignis innerhalb des CDW^S oder des CDW^P erfasst wird. Ähnlich wird ein Schrittmacherimpuls am Ende des CDW^S oder des CDW^P dieser Herzkammer zugeführt, falls das CDW^S oder das CDW^P ohne die Erfassung eines erfassten Ereignisses in dieser Herzkammer abläuft. Die Länge jedes CDW^S und CDW^P für die zeitliche Steuerung der Leitung spontaner oder hergerufener Depolarisationen von den rechten und linken Herzkammern zu den linken bzw. rechten Herzkammern ist separat programmierbar.
In einer Ausführungsform mit drei Schrittmacherkanälen sind die Schrittmacher-/Erfassungselektroden in Bezug auf entweder die rechte oder die linke atriale Herzkammer und beide ventrikuläre Herzkammern angeordnet, wobei der Schrittmacherbetrieb und die Erfassung für diese Herzkammern bereitgestellt werden. In dieser Ausführungsform wird die AV-Verzögerung von einem atrialen Schrittmacherereignis oder einem atrialen erfassten Ereignis zeitlich gesteuert, wobei das V-A-Ersatzintervall so programmiert sein kann, dass es entweder von einem rechten oder einem linken ventrikulären Schrittmacherereignis oder erfassten Ereignis zeitlich gesteuert wird. In einer weiteren Ausführungsform mit drei Schrittmacherkanälen sind die Schrittmacher-/Erfassungselektroden in Bezug auf beide atriale Herzkammern und auf die rechten und linken ventrikulären Herzkammern angeordnet, wobei der Schrittmacherbetrieb und die Erfassung für diese Herzkammern bereitgestellt werden. In dieser Ausführungsform wird die AV-Verzögerung von einem ausgewählten rechten oder linken atrialen Schrittmacherereignis oder erfassten Ereignis zeitlich gesteuert, wobei das V-A-Ersatzintervall vom ventrikulären Schrittmacherereignis oder erfassten Ereignis zeitlich gesteuert wird.
In einer vollen Ausführungsform mit vier Schrittmacherkanälen sind rechte und linke atriale und ventrikuläre Leseverstärker und Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltungen für die Erfassung und den Schrittmacherbetrieb in allen vier Herzkammern vorgesehen. Die ventrikulären Schrittmacherkanäle für das rechte oder das linke Herz werden ausgewählt, um die zeitliche Steuerung des V-A-Schrittmacher-Ersatzintervalls zu steuern, wobei die rechten und linken atrialen Schrittmacherkanäle für den Ablauf der AV-Verzögerung ausgewählt werden, wobei dadurch eine Asymmetrie des Betriebs eingeführt wird. Der volle Satz der atrialen und ventrikulären CDW-Zeitgeber wird nicht verwendet oder wird wahlweise EIN oder AUS programmiert, um entweder die normalen Leitungsverzögerungen von der rechten Herzkammer zur linken Herzkammer oder von der linken Herzkammer zur rechten Herzkammer zu berücksichtigen, die mit der Steuerung der rechten oder der linken Herzkammer korreliert sind.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt außerdem die Bereitstellung separat programmierbarer AV-Verzögerungen, die sowohl von den rechten als auch den linken atrialen erfassten Ereignissen und Schrittmacherereignissen gestartet werden, falls sowohl rechte als auch linke atriale Schrittmacherkanäle im Mehrkanal-Schrittmachersystem vorgesehen sind. Außerdem sind sowohl die erfassten AV-Verzögerungen als auch die AV-Schrittmacherverzögerungen (SAV und PAV) separat programmierbar, wobei sie durch rechte und/oder linke atriale Schrittmacherereignisse und erfasste Ereignisse gestartet und durch ein ausgewähltes rechtes oder linkes ventrikuläres erfasstes Ereignis beendet werden. Der Beginn des V-A-Ersatzintervalls kann außerdem so ausgewählt sein, dass es durch ein rechtes oder linkes ventrikuläres Schrittmacherereignis oder erfasstes Ereignis ausgelöst wird.
Bei einem Patienten, der an anomalen Leitungsverzögerungen vom rechten Vorhof zum linken Vorhof leidet, wie z. B. IACD oder AV-Block 2. Grades, wird z. B. der rechte Vorhof als die AV-Verzögerung steuernd ausgewählt, wobei der rechte Ventrikel als das V-A-Ersatzintervall steuernd ausgewählt wird. Ein linkes atriales CDW^S, dessen Länge programmiert ist, wird bei der Erfassung einer spontanen intrinsischen rechten atrialen Depolarisation während des V-A-Ersatzintervalls gestartet, wobei eine SAV-Verzögerung gestartet wird. Ähnlich wird ein linkes atriales CDW, dessen Länge programmiert ist, bei der Zuführung eines rechten atrialen Schrittmacherimpulses am Ende des V-A-Ersatzintervalls gestartet, wobei eine PAV-Verzögerung gestartet wird. Die Zuführung des linken atrialen Schrittmacherimpulses wird gesperrt, falls ein linkes atriales erfasstes Ereignis während des Ablaufs entweder des linken atrialen CDW^S oder des CDW^P erfasst wird, wobei ein linker atrialer Schrittmacherimpuls zugeführt wird, falls kein atriales erfasstes Ereignis erfasst wird, bevor das linke atriale CDW^S oder das CDW^P abläuft. Anschließend wird ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls den ausgewählten ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, falls kein ventrikuläres erfasstes Ereignis erfasst wird, bevor die SAV- oder die PAV-Verzögerung abläuft.
Ähnlich wird bei einem Patienten, der an anomalen Leitungsverzögerungen vom rechten Ventrikel zum linken Ventrikel leidet, wie z. B. IVCD oder AV-Block 2. Grades, der rechte Vorhof abermals als die AV-Verzögerung steuernd ausgewählt, wobei der rechte Ventrikel als das V-A-Ersatzintervall steuernd ausgewählt wird. Die geeignete SAV- oder PAV-Verzögerung wird nach entweder einem rechten atrialen erfassten Ereignis, das während des V-A-Ersatzintervalls auftritt, oder einem rechten atrialen Schrittmacherereignis am Ende des V-A-Ersatzintervalls gestartet. Ein linkes ventrikuläres erfasstes CDW^S oder Schrittmacher-CDW^P wird bei der Erfassung eines spontanen intrinsischen rechten ventrikulären erfassten Ereignisses während der SAV- oder PAV-Verzögerung oder beim Ablauf der SAV oder PAV-Verzögerung gestartet. Die Zuführung des linken ventrikulären Schrittmacherimpulses wird gesperrt, falls ein linkes ventrikuläres erfasstes Ereignis während des Ablaufs entweder des CDW^S oder des CDW^P erfasst wird, wobei ein linker ventrikulärer Schrittmacherimpuls zugeführt wird, falls kein ventrikuläres erfasstes Ereignis erfasst wird, bevor das CDW^S oder das CDW^P abläuft.
Diese Zugänge bzw. Ansätze vermeiden vorteilhaft die Zuführung von Schrittmacherimpulsen im Wesentlichen gleichzeitig zu beiden rechten und linken Herzkammern entweder in einer Auslösebetriebsart oder in einer synchronisierten Betriebsart, wie im Stand der Technik dargelegt ist. Ein Schrittmacherimpuls wird nach dem vorhergehenden erfassten Ereignis oder Schrittmacherereignis beim Abschluss des CDW^S bzw. CDW synchron zugeführt. Bei bestimmten Patienten, die an der Stauungsinsuffizienz leiden, neigt das Herz bei synchronisiertem Schrittmacherbetrieb dazu, während der Zeit seine normale elektrische Aktivierungssequenz wiederherzustellen. Folglich sorgt dieser Zugang dafür, dass, wenn die Wiederherstellung auftritt, dann die Erfassung der normalen geleiteten spontanen oder hervorgerufen Depolarisation die überflüssige Zuführung von Schrittmacherimpulsen sperrt.
Bei den Doppelkammerzugängen wird die umfassende rechte und linke atriale und ventrikuläre Synchronisation vorteilhaft wiederhergestellt, während die Zuführung der Schrittmacherimpulse minimiert ist. In der Tat werden auf Grund der nicht redundanten Zuführung von Schrittmacherimpulsen physiologische Leitungsmuster verwirklicht, konkurrierende Reize beseitigt und die Langlebigkeit der Batterie vergrößert.
Die vorliegende Erfindung bietet zahlreiche Vorteile für Patienten, die an der fortgeschrittenen Stauungsinsuffizienz leiden und IACD, LBBB, RBBB und/oder IVCD zeigen. Die Einführung der endokardialen und/oder epikardialen Schrittmacherleitungen für das rechte und linke Herz und die Implantation des IPG sind minimalinvasiv. Die Langlebigkeit wird durch die Sperrung der Zuführung von Schrittmacherimpulsen durch erfasste Ereignisse, die in den entsprechenden steuernden CDWs erfasst werden, vergrößert. Die verschiedenen Betriebsarten des IPG und die CDWs können während der chronischen Implantation programmiert werden, um die beobachteten Änderungen der zugrun deliegenden elektrischen Aktivierungssequenz einzustellen, wie sich der Zustand des Patienten verbessert oder verschlechtert.
Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise in einem implantierbaren Impulsgenerator und Leitungssystem implementiert, die wahlweise atriale und/oder ventrikuläre Leitungen für das rechte und linke Herz verwenden. Sie können jedoch außerdem in einem externen Impulsgenerator implementiert sein, der mit den atrialen und/oder ventrikulären Leitungen für das rechte und linke Herz gekoppelt ist, die die Haut des Patienten durchqueren. Die verschiedenen Ausführungsformen sind in einer Architektur implementiert, die eine breite Flexibilität der Programmierung für den Betrieb in den obenbeschriebenen symmetrischen Konfigurationen des rechten und linken Schrittmacherkanals erlaubt. In einer festverdrahteten Zwei-, Drei- und Vierkanal-Schaltungsanordnung oder durch die wahlweise Programmierung der aktiven rechten und linken Schrittmacherkanäle können alternativ asymmetrische Konfigurationen konfiguriert sein. Der atriale Kanal, der die SAV- und PAV-Verzögerungen beginnt, und der ventrikuläre Kanal, der die SAV- und PAV-Verzögerungen beendet und die zeitliche Steuerung des V-A-Ersatzintervalls steuert, können außerdem festverdrahtet oder programmiert sein.
Um die obigen Konfigurationen und die aus ihnen herrührenden Vorteile zu verwirklichen, verwendet die vorliegende Erfindung (aber nicht notwendigerweise) einen Felddichteklemmen-Leseverstärker (FDC-Leseverstärker) mit niedriger Impedanz, der eine aktive Erfassungsschaltungsanordnung verwendet, um die Menge des Stroms zu überwachen, die zu einer ausgewählten Schrittmacher-/Erfassungselektrode geliefert wird. Der gelieferte Strom ändert die Oberflächenladungsdichte, um die Elektroden- Elektrolyt-Störung zu kompensieren, die durch den Durchgang einer Herzdepolarisationswellenfront verursacht wird. Diese Form der Erfassung ist für Änderungen der Ladungsverteilung in einem kleinen Gewebevolumen am empfindlichsten, das sich angrenzend an die Schrittmacher-/Erfassungselektrode befindet. Diese Form der FDC-Erfassung wird deshalb in Gegensatz zu Leseverstärkern mit hoher Eingangsimpedanz durch Fernfeld-Schrittmacherereignisse nicht stark beeinflusst. Folglich maskiert die Zuführung eines Schrittmacherimpulses zu den Schrittmacher-/Erfassungselektroden, die sich in der linken oder rechten Herzkammer befinden, nicht eine natürlich geleitete Depolarisationswelle, die an den Schrittmacher-/Erfassungselektroden in der anderen Herzkammer vorbeigeht, wenn sie durch den FDC-Leseverstärker erfasst wird, der an diese Schrittmacher-/Erfassungselektroden gekoppelt ist.
Im Kontext eines biatrialen oder biventrikulären Schrittmachers oder beider kann der FDC-Leseverstärker eine natürlich geleitete Depolarisationswelle innerhalb eines weiten Bereichs programmierter CDW-Zeiten erfassen. Außerdem sind vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) die Schrittmacher-Ausgabeschaltungen als FDC-Schaltungen konfiguriert, um die Schrittmacherimpulse zu erzeugen.
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen leichter verstanden, die lediglich beispielhaft gegeben ist, wenn sie im Zusammenhang mit der Zeichnung betrachtet wird, in der gleiche Bezugszeichen völlig gleiche Strukturen überall in den mehreren Ansichten angeben und in der:
1 eine Darstellung bzw. Veranschaulichung der Übertragung der Herzdepolarisationswellen durch das Herz in einer normalen elektrischen Aktivierungssequenz ist;
2 eine schematische graphische Darstellung ist, die ein biatriales Zweikanal-Schrittmachersystem darstellt, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann;
3 eine schematische graphische Darstellung ist, die ein biventrikuläres Zweikanal-Schrittmachersystem darstellt, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann;
4 ein vereinfachter Blockschaltplan der Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Zweikanal-IPG für die rechte und linke Herzkammer ist, der in den Systemen nach den 2 und 3 verwendet wird;
5 eine schematische graphische Darstellung ist, die ein biatriales und/oder biventrikuläres Drei- oder Vierkanal-Schrittmachersystem darstellt, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann;
6 und 7 zusammen vereinfachte Blockschaltpläne einer Ausführungsform der IPG-Schaltungsanordnung der vorliegenden Erfindung sind, die in dem System nach 5 verwendet wird, um vier Schrittmacherkanäle bereitzustellen oder drei Schrittmacherkanäle für den wahlweisen Schrittmacherbetrieb der linken und rechten oberen und unteren Herzkammern wahlweise zu programmieren; und
8 ein vereinfachter Blockschaltplan einer weiteren Ausführungsform eines Mehrkanal-Schrittmachersystems ist, das konfiguriert sein kann, um als ein Zweikanal-, Dreikanal- oder Vierschrittmacherkanal-Schrittmachersystem zu arbeiten.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf veranschaulichende Ausführungsformen Bezug genommen, um die Erfindung auszuführen. In den Beispielen ist die Erfindung im Kontext eines Zweikanal-Schrittmachersystems offenbart, das in Erfordernis- und Auslöse-Schrittmacherbetriebsarten arbeitet, um die Synchronie der Depolarisationen und Kontraktion der linken und rechten Herzkammern wiederherzustellen, um die Bradykardie in diesen Kammern behandeln. Die Erfindung ist außerdem im Kontext eines Vierkanal-Schrittmachersystems offenbart, das eine synchrone AV-Betriebsart besitzt, um die Depolarisationssynchronie der linken und rechten Herzkammer der oberen und unteren Herzkammern wiederherzustellen. Das Vierkanal-Schrittmachersystem ist so konfigurierbar, dass es als ein Dreikanal-Schrittmachersystem arbeitet, indem einer der oberen und unteren Schrittmacherkanäle und die zugeordnete Logikschaltungsanordnung für die zeitliche Steuerung des CDW^S und CDW^P wahlweise gesperrt werden. Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um die atrialen Tachyarrhythmien zu unterdrücken, die in den obenerwähnten Artikeln von Daubert angegeben sind, wobei sie im Allgemeinen in einem Antitachyarrhythmiesystem enthalten sein kann, das spezifische Schrittmacher- und Kardioversions-Schockbehandlungen mit hoher Rate enthält, um abgestufte Therapien bereitzustellen, um eine diagnostizierte Arrhythmie zu behandeln. Es ist außerdem klar, dass die Zweikanal-, Dreikanal- oder Vierkanal-Schrittmachersysteme und -verfahren, die hierin ausführlich beschrieben sind, bei der Behandlung einer elektrischen Leitungsstörung in einer einzelnen Herzkammer oder zwischen zwei Herzkammern implementiert und verwendet werden können.
1 ist eine Veranschaulichung der Übertragung der Herzdepolarisationswellen durch den rechten Vorhof (RA), den linken Vorhof (LA), den rechten Ventrikel (RV) und den linken Ventrikel (LV) eines Nerzes 10 in einer normalen elektrischen Aktivierungssequenz mit einer normalen Herzfrequenz, wobei die Leitungszeiten in Sekunden daran gezeigt sind. Der Herzzyklus beginnt normal mit der Erzeugung des Depolarisationsimpulses am Sinusknoten (SA-Knoten) in der Wand des rechten Vorhofs und seiner Übertragung durch die atrialen Leitungsbahnen des Bachmann-Bündels und der internodalen Bündel auf dem atrialen Niveau in das linke atriale Septum. Die RA-Depolarisationswelle erreicht den Atrioventrikularknoten (RV-Knoten) und das atriale Septum innerhalb etwa 40 ms, wobei es die weitesten Wände des RA und LA innerhalb etwa 70 ms erreicht, wobei im Ergebnis die Vorhöfe ihre Kontraktion abschließen. Die vereinigte RA- und LA-Depolarisationswelle erscheint als die P-Welle des PQRST-Komplexes, wenn sie über den externen EKG-Elektroden abgetastet und angezeigt wird. Die Komponente der atrialen Depolarisationswelle, die zwischen einem Paar unipolarer bzw. bipolarer Schrittmacher-/Erfassungselektroden durchgeht, das sich in dem oder angrenzend an den RA oder LA befindet, wird außerdem als eine erfasste P-Welle bezeichnet. Obwohl der Ort und der Abstand der externen EKG-Elektroden oder der implantierten unipolaren atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden einigen Einfluss besitzen, überschreitet die normale Breite der P-Welle eine Breite von 80 ms nicht, wie sie durch einen Leseverstärker mit hoher Impedanz gemessen wird, der an derartige Elektroden gekoppelt ist. Eine zwischen nah beabstandeten bipolaren Schrittmacher-/Erfassungselektroden, die sich in oder angrenzend an den RA oder LA befinden, erfasste normale Nahfeld-P-Welle besitzt eine Breite von nicht mehr als 60 ms, wie sie durch einen Leseverstärker mit hoher Impedanz gemessen wird.
Der Depolarisationsimpuls, der den AV-Knoten erreicht, wird nach einer Verzögerung von etwa 120 ms das His-Bündel hinab in das intraventrikuläre Septum schlechter verteilt. Die Depolarisationswelle erreicht den apikalen Bereich des Nerzes etwa 20 ms später und pflanzt sich dann besser durch das Purkinje-Fasernetz während der verbleibenden 40 ms fort. Die vereinigte Welle der RV- und LV-Depolarisationen und die nachfolgende T-Welle, die die Repolarisation des depolarisierten Myokards begleitet, werden als der QRST-Abschnitt des PQRST-Herzzykluskomplexes bezeichnet, wenn sie über externen EKG-Elektroden erfasst und angezeigt werden. Die Komponente mit der höchsten Amplitude der ventrikulären QRS-Depolarisationswelle, die zwischen einem Paar unipolarer bzw. bipolarer Schrittmacher-/Erfassungselektroden hindurchgeht, die im oder angrenzend an den RV oder LV angeordnet sind, wird als die erfasste R-Welle bezeichnet. Obwohl der Ort und der Abstand der externen EKG-Elektroden oder der implantierten unipolaren ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden einigen Einfluss besitzen, überschreitet die normale Breite der R-Welle eine Breite von 80 ms nicht, wie sie durch einen Leseverstärker mit hoher Impedanz gemessen wird. Eine zwischen nah beabstandeten bipolaren Schrittmacher-/Erfassungselektroden, die sich in oder angrenzend an den RV oder LV befinden, erfasste normale Nahfeld-R-Welle besitzt eine Breite von nicht mehr als 60 ms, wie sie durch einen Leseverstärker mit hoher Impedanz gemessen wird.
Die typischen normalen Leitungsbereiche der sequentiellen Aktivierung sind außerdem in dem Artikel von Durrer u. a., mit dem Titel "Total Excitation of the Isolated Human Heart", in CIRCULATION (Bd. XLI, S. 899-912, Juni 1970), beschrieben. Diese normale elektrische Aktivierungssequenz wird in Patienten im hohen Grade gestört, die an fortgeschrittener Stauungsinsuffizienz leiden und IACD, LBBB, RBBB und/oder IVCD zeigen. Diese Überlei tungsstörungen zeigen eine große Asynchronie zwischen dem RV und dem LV, die auf die Leistungsstörungen längs des His-Bündels, der rechten und linken Schenkel oder an den distaleren Purkinje-Anschlüssen zurückzuführen ist. Eine typische intraventrikuläre Spitze-Spitze-Asynchronie kann von 80 bis 160 ms oder länger reichen. Bei RBBB- und LBBB-Patienten ist der QRS-Komplex weit über den normalen Bereich von > 120 ms bis 250 ms erweitert, wie im Oberflächen-EKG gemessen wird. Diese vergrößerte Breite demonstriert das Fehlen der Synchronie der rechten und linken ventrikulären Depolarisationen und Kontraktionen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, um die Depolarisationssequenz nach 1 und die Synchronie zwischen den rechten und linken atrialen und ventrikulären Herzkammern wiederherzustellen, die zu einer angemessenen Herzausgabe beiträgt. Diese Wiederherstellung wird durch die Bereitstellung optimal zeitlich gesteuerter Herzschrittmacherimpulse an jede Herzkammer bewirkt, wie es notwendig ist und um die speziellen Implantationsstellen der Schrittmacher-/Erfassungselektroden in Bezug auf jede Herzkammer zu berücksichtigen.
Wie im US-Patent Nr. 5.902.324 angegeben ist, ist es im Stand der Technik üblich gewesen, Leseverstärker mit sehr hoher Impedanz für die P-Welle und die R-Welle zu verwenden, um das Spannungsdifferenzsignal zu verstärken, das über den Schrittmacher-/Erfassungselektroden durch den Durchgang einer Herzdepolarisation erzeugt wird. Die Leseverstärker mit hoher Impedanz verwenden einen hohen Verstärkungsfaktor, um die Signale mit niedriger Amplitude zu verstärken, wobei sie sich auf Bandpassfilter, Filterung im Zeitbereich und einen Amplitudenschwellenwertvergleich stützen, um eine P-Welle oder eine R-Welle vom elektrischen Hintergrundrauschen zu unterscheiden. Außerdem sind die Leseverstärker während der Unterdrü ckungsperioden von bis zu 100 ms nach der Zuführung eines Schrittmacherimpulses an irgendeine der Schrittmacher/Erfassungselektroden des Schrittmachersystems von den Schrittmacher-/Erfassungselektroden entkoppelt, um die Sättigung der Leseverstärker zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben ist, verwendet vorzugsweise FDC-Leseverstärker mit niedriger Impedanz, wie im obenerwähnten '324-Patent beschrieben ist, damit sie relativ kurze Schrittmacher- und Erfassungs-CDWs ablaufen lassen kann. Die Breite der in Reaktion auf eine P-Welle oder R-Welle, die an den bipolaren Schrittmacher-/Erfassungselektroden vorbeigeht, entwickelten Ausgangsimpulse des FDC-Leseverstärkers ist kleiner als 10 ms, im Gegensatz zu den relativ langen, 60-80 ms dauernden P-Wellen und R-Wellenimpulsen, die unter Verwendung von Leseverstärkern mit hoher Impedanz erfasst werden. Die FDC-Leseverstärker schaffen sehr schmale Ausgangsimpulse, wie die P-Welle oder die R-Welle an den an sie gekoppelten Schrittmacher-/Erfassungselektroden vorbeigeht, und stabilisieren sich sehr schnell, so dass dicht beabstandete, aufeinanderfolgende Depolarisationswellenfronten, die an den Schrittmacher-/Erfassungselektroden vorbeigehen, erfasst und voneinander unterschieden werden können. Außerdem können die Unterdrückungsintervalle der Leseverstärker für die rechte und linke Herzkammer auf etwa die Breite der Schrittmacherimpulse, die typischerweise 0,5-1,0 ms beträgt, und auf bis zu etwa 10 ms verkürzt werden. Die Unterdrückungsintervalle können infolge der Fähigkeit der FDC-Leseverstärker für das rechte und linke Herz, zwischen einem über dem Schrittmacher-/Erfassungselektroden-Paar reflektierten Schrittmacherimpuls-Artefakt und irgendeiner dicht folgenden Herzdepolarisationswellenfront zu unterscheiden, minimiert werden. Vorzugsweise sind die Unterdrückungsintervalle so programmierbar, dass sie nach der Implementierung maßgeschneidert und minimiert werden können, um die Zustände der Herzleitung des Nerzes des Patienten widerzuspiegeln.
2 ist eine schematische Darstellung eines implantierten Zweikanal-Herzschrittmachers der oben erwähnten Typen für die Wiederherstellung synchroner Kontraktionen des rechten und des linken Vorhofs. In 2 enthält das Herz 10 die oberen Herzkammern, den rechten Vorhof (RA) und den linken Vorhof (LA), und die unteren Herzkammern, den rechten Ventrikel (RV) und den linken Ventrikel (LV), und den Sinus coronarius (CS) , der sich von der Öffnung im rechten Vorhof seitlich um die Vorhöfe erstreckt, um die Vena magna zu bilden, die sich weiter schlechter in die Zweige der Vena magna erstreckt. Der Schrittmacher-IPG 14 ist subkutan zwischen der Haut und den Rippen implantiert. Die bipolare endokardiale RA-Leitung 16 und die bipolare endokardiale LA-CS-Leitung 22 sind durch eine Vene in die RA-Kammer des Nerzes 10 und in den CS geleitet, damit sie sich längs der LA-Kammer erstrecken. Die RA-Leitung 16 ist mit einem Inline-Verbinder 13 ausgebildet, der in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 passt, der an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 15 gekoppelt und mit der distalen Spitzen-RA-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 19 und der proximalen Ring-RA-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 21 verbunden ist. Das distale Ende der RA-Leitung 16 ist durch einen Befestigungsmechanismus 17 an der RA-Wand befestigt. Die LA-CS-Leitung 22 ist mit einem Inline-Verbinder 24 ausgebildet, der in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 passt, der an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 26 gekoppelt und mit der distalen Ring-LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 30 und der proximalen Ring-LA-CS-Schrittmacher/Erfassungselektrode 28 verbunden ist. Das distale Ende der LA-CS-Leitung 26 erstreckt sich in den CS, um die LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden optimal in Bezug auf die angrenzende LA-Wand zu positionieren.
In Betrieb wird die über irgendeinem Paar oder einem ausgewählten Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17, 19 oder 28, 30 erfasste P-Welle verwendet, um das aktuelle atriale A-A-Ersatzintervall zurückzusetzen und eine atriale Erfassungs-CDW^S-Zeit zu starten. Das A-A-Ersatzintervall wird typischerweise von den rechten atrialen Schrittmacherereignissen und erfassten Ereignissen zeitlich gesteuert, kann aber unter geeigneten Umständen von den linken atrialen Schrittmacherereignissen und erfassten Ereignissen zeitlich gesteuert werden. Die rechten und linken atrialen Erfassungs-CDW^S-Längen in Millisekunden werden programmiert, um die normalen Leitungsverzögerungen der spontanen atrialen Depolarisationen zwischen den atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17, 19 oder 28, 30 in einer normalen elektrischen Aktivierungssequenz widerzuspiegeln oder um auf eine umgekehrte Aktivierungssequenz zu antworten. Ein atrialer Schrittmacherimpuls wird dem anderen Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17, 19 oder 28, 30 zugeführt, um die rechten und linken atrialen Depolarisationen zu synchronisieren, falls die geeignete atriale CDW^S-Zeit ohne die Erfassung der P-Welle am anderen Paar der Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft. Wenn das atriale A-A-Ersatzintervall abläuft, dann wird der atriale Schrittmacherimpuls typischerweise zuerst über die RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17, 19 zugeführt, wobei die atriale Schrittmacher-CDW^P-Zeit begonnen wird. Ein atrialer Schrittmacherimpuls wird den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28, 30 zugeführt, falls das atriale Schrittmacher-CDW^P ohne die Erfassung der P-Welle an den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 abläuft.
3 ist eine schematische Darstellung eines implantierten Zweikanal-Herzschrittmachers der oben erwähnten Typen für die Wiederherstellung synchroner Kontraktionen des rechten und des linken Ventrikels. Die bipolare endokardiale LV-CS-Leitung 42 ist durch eine Vene in die RA-Kammer des Nerzes 10, in den CS und dann schwächer in die Vena magna und Venae cardiacae geführt, die sich von ihm erstrecken, um die distalen Ring-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 längs der LV-Kammer zu verlängern. Die bipolare endokardiale RV-Leitung 32 ist durch die Vene in die RA-Kammer des Nerzes 10 und in den RV geführt, wo ihre distalen Ring- und Spitzen-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 an ihrem Platz an der Spitze oder im Septum interventriculare durch einen distalen Befestigungsmechanismus 52 befestigt sind. Die RV-Leitung 32 ist mit einem Inline-Verbinder 34 ausgebildet, der in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 passt, der an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 36 gekoppelt und mit der distalen Spitzen-Schrittmacher-/Erfassungs-Ringelektrode 40 und der proximalen Schrittmacher-/Erfassungs-Ringelektrode 38 verbunden ist. Die LV-CS-Leitung 42 ist mit einem Inline-Verbinder 44 ausgebildet, der in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 passt, der an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 46 gekoppelt und mit der distalen Ring-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 50 und der proximalen Schrittmacher-/Erfassungs-Ringelektrode 48 verbunden ist. Das distale Ende der LV-CS-Leitung 42 erstreckt sich in den CS, um die Ringelektroden optimal in Bezug auf die angrenzende LV-Wand zu positionieren.
In Betrieb wird die über einem ausgewählten Paar der Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38, 40 oder 48, 50 für die ventrikulären Kammern erfasste R-Welle verwendet, um das aktuelle ventrikuläre V-V-Ersatzintervall zurück zusetzen und ein ventrikuläres CDW^S zu starten. Das V-V-Ersatzintervall wird typischerweise von den rechten ventrikulären Schrittmacherereignissen und erfassten Ereignissen zeitlich gesteuert, kann aber unter geeigneten Umständen von den linken ventrikulären Schrittmacherereignissen und erfassten Ereignissen zeitlich gesteuert werden. Die rechten und linken ventrikulären CDW^S-Längen in Millisekunden werden programmiert, um die normalen Leitungsverzögerungen zwischen den ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38, 40 und 48, 50 in einer normalen elektrischen Aktivierungssequenz und in einer umgekehrten Aktivierungssequenz widerzuspiegeln. Ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls wird dem anderen Paar der ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, um die rechten und linken ventrikulären Depolarisationen zu synchronisieren, falls das rechte oder linke ventrikuläre CDW^S ohne die Erfassung der R-Welle am anderen Paar der Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38, 40 oder 48, 50 abläuft. Wenn das ventrikuläre V-V-Ersatzintervall abläuft, dann wird der ventrikuläre Schrittmacherimpuls typischerweise zuerst über die RV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 zugeführt, wobei das ventrikuläre Schrittmacher-CDW^P begonnen wird. Ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls wird den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 zugeführt, falls das ventrikuläre CDW^P ohne die Erfassung der R-Welle an den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 abläuft. Wie im Folgenden weiter beschrieben ist, kann diese Reihenfolge in geeigneten Fällen umgekehrt werden.
Diese veranschaulichten Orte der RA- und LA- und RV- und LV-Schrittmacher-/Erfassungsleitungen und -elektroden sind lediglich beispielhaft für mögliche Orte der Leitungen und Elektroden, die in der Praxis dieser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Es ist selbstverständlich, dass eine oder mehrere von den anderen Typen der endokardialen und epikardialen Leitungen und Schrittmacher-/Erfassungselektroden, die in den oder um die rechten und linken Kammern des Nerzes angeordnet sind, für jene ersetzt werden können, die in den 2 und 3 veranschaulicht sind und oben beschrieben worden sind.
In 4 werden die Bezeichnungen rechte Herzkammer (RHC) und linke Herzkammer (LHC) verwendet, um sowohl biatriale als auch biventrikuläre Kontexte der Verwendung eines Zweikanal-Schrittmachersystems der vorliegenden Erfindung einzuschließen. Folglich ist 4 ein vereinfachter Blockschaltplan einer Schaltung eines Zweikanal-Schrittmachersystems, die die RHC-Schaltungsanordnung 100 und die LHC-Schaltungsanordnung 200 und gemeinsame Komponenten umfasst, die verwendet werden können, um die Schrittmacher- und Erfassungsfunktionen in einem biatrialen Zweikanal-Schrittmacher nach 2 oder in einem biventrikulären Zweikanal-Schrittmacher nach 3 bereitzustellen. Die Taktung und die Steuerung der RHC- und LHC-Schaltungsanordnung 100 und 200 ist durch Software-Routinen verwirklicht, die in einem Mikrocomputer, der den Mikroprozessor 108, den RAM/ROM-Chip 110 und die DMA-Schaltung 112 umfasst, und in einer Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120, die mit ihm gekoppelt ist, aufrechterhalten werden. Die Betriebsarten und die Parameterwerte werden in den RAM im RAM/ROM-Chip 110 durch die Verwendung des externen Programmierers 90, der HF-Telemetrie-Übertragungen durch die Haut des Patienten zu einer Antenne 106 sendet, und den HF-Telemetrie-Sender/Empfänger 102, der an die Schrittmacher-Zeitgeber/Logikschaltung 120 gekoppelt ist, programmiert. Eine derartige transkutane HF-Telemetrie ist im Stand der Technik wohlbekannt und erlaubt die Programmierung der Betriebsarten, der A-A- und V-V-Ersatzintervalle und anderer Taktungs- und Steuerintervalle einschließlich der Längen der CDW^S- und CDW^P-Zeiten der rechten und linken Kanäle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Zwischen den RHC- und LHC-Schrittmacher- und Erfassungs-Schaltungsanordnungen 100 und 200 sind Verbindungen vorgesehen, um nötigenfalls den Ablauf jedes CDW^S und den Schrittmacherbetrieb bzw. die Stimulation auszuführen, um sicherzustellen, dass die rechten und linken Herzkammern in der gewünschten zeitlichen Beziehung zueinander depolarisiert werden und sich zusammenziehen. Die Zweikanal-IPG-Schaltung nach 4 ist vorgesehen, um spezielle biatriale und biventrikuläre IPG-Schaltungen umfassend zu veranschaulichen, die verwendet werden können, um die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zu praktizieren. Die dargestellte RHC- und LHC-Schrittmacher- und Erfassungs-Schaltungsanordnung 100 und 200 ist völlig symmetrisch. Es ist selbstverständlich, dass asymmetrische Zweikanal-IPG-Schaltungen aus der in 4 veranschaulichten umfassenden Zweikanal-IPG-Schaltung abgeleitet werden können, die arbeiten, um übermäßig verlängerte RHC-zu-LHC-Leitungsverzögerungen oder LHC-zu-RHC-Leitungsverzögerungen zu behandeln. Derartige asymmetrische Zweikanal-IPG-Schaltungen können bewerkstelligt werden, indem unbenutzte Komponenten der RHC- und LHC-Schaltungsanordnung 100 oder 200 entweder (durch Programmierungsbefehle) wahlwiese gesperrt oder einfach physikalisch entfernt werden. Die in 4 veranschaulichten Komponenten und logischen Verbindungen werden zuerst beschrieben, wobei dann die möglichen Modifikationen beschrieben werden.
In Bezug auf die RHC-Schaltungsanordnung 100 sind die RHC-Schrittmacher-/Erfassungsanschlüsse im Verbinderblock 12 an die Eingangsanschlüsse des RHC-FDC-Verstärkers 126 und an die Ausgangsanschlüsse der RHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 134 gekoppelt. Die Betriebsparame ter des RHC-FDC-Verstärkers 126 und der RHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 134 werden durch programmierte Parameterwerte und Betriebsarten, die auf dem Daten-/Steuerbus 122 bereitgestellt werden, gesetzt. Die RHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 134 führt einen RHC-Schrittmacherimpuls mit einer programmierten Impulsbreite und -amplitude in Reaktion auf ein RHC-PACE-Signal, das durch das ODER-Gatter 116 geleitet wird, den RHC-Anschlüssen zu. Das RHC-PACE-Signal ist entweder das durch den RHC-CDW-Zeitgeber 230 erzeugte RHC-Schrittmacherauslösesignal (RHC-PT-Signal) oder das durch den Ersatzintervall-Zeitgeber in der Schrittmacher-Zeitgeber/Logikschaltung 120 erzeugte RHC-Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignal (RHC-EI-PT-Signal).
Ein RHC-BLANK-Signal wird während und für eine kurze Periode, die kleiner als 10 ms ist und der Zuführung eines RHC- oder eines LHC-Schrittmacherimpulses folgt, auf der Leitung 118 an den RHC-FDC-Verstärker 126 angelegt. Das RHC-BLANK-Signal wird durch die RHC-Unterdrückungsschaltung 136 in Reaktion auf das durch das ODER-Gatter 114 an den RB-Eingang geleitete RHC-Unterdrückungsauslösesignal bereitgestellt. Das ODER-Gatter 114 stellt die RHC-BLANK- UND LHC-BLANK-Auslösesignale bereit, wenn ein Schrittmacherimpuls durch irgendeine der RHC- und LHC-Schrittmacher-Ausgabeschaltungen 134 und 234 ausgelöst und zugeführt wird. Das ODER-Gatter 114 leitet die RHC-PACE- und LHC-PACE-Ausgangssignale des ODER-Gatters 116 und des ODER-Gatters 216 weiter, die wiederum die RHC-Schrittmacherauslöse- und LHC-Schrittmacherauslöse-Signale (RHC-PT- und LHC-PT-Signale) weiterleiten, die durch den Ablauf des Ersatzintervalls oder der programmierbaren CDW^S- und CDW^P-Zeiten erzeugt werden. Die Dauer des RHC-BLANK-Signals ist in den RAM/ROM-Chip 110 programmiert und wird auf dem Daten-/Steuerbus 122 wiedergewonnen und an den RBP-Eingang der programmierbaren RHC-Unterdrückungsschaltung 136 angelegt. Der RHC-FDC-Verstärker 126 wird dadurch unfähig gemacht, während der kurzen Zeit, während der ein RHC-BLANK-Signal auf der Leitung 118 an ihn angelegt ist, auf ein RHC-Depolarisationssignal zu antworten.
Wenn das RHC-BLANK-Signal nicht vorhanden ist, antwortet der FDC-Verstärker 126 auf eine RHC-Herzdepolarisation, indem er auf der Leitung 132 ein erfasstes RHC-Signal (SERHC-Signal) mit hoher Amplitude und kurzer Dauer bereitstellt. Der RHC-FDC-Verstärker 126 antwortet auf eine über den RHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden erfasste RHC-Herzdepolarisation. Die RHC-Herzdepolarisation kann spontan von der RHC ausgehen oder kann spontan von der LHC ausgehen oder kann durch einen den LHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführten LHC-Schrittmacherimpuls hervorgerufen werden, wobei sie in jedem Fall zu den RHC-Schrittmacher-/Erfassungselektron in der RHC geleitet wird. Das SERHC-Signal wird dem programmierbaren LHC-CDW-Zeitgeber 130 bereitgestellt, um den Ablauf der programmierten LHC-CDW^S-Zeit zu starten, falls der LHC-CDW-Zeitgeber 130 zu diesem Zeitpunkt nicht gesperrt ist. Das SERHC-Signal wird außerdem an den RHC-Sperreingang der RHC-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 134, um ihren Betrieb zu verhindern, und an die Rücksetzlogik innerhalb der Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120, um den Ersatzintervall-Zeitgeber zurückzusetzen, angelegt. Der Ersatzintervall-Zeitgeber wird entweder durch das SERHC-Signal oder das SELHC-Signal erneut gestartet, um entweder das RHC-EI-PT-Signal oder das LHC-Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignal (LHC-EI-PT-Signal) bei seinem Ablauf zu erzeugen. Das SERHC-Signal wird außerdem als das RHC-CDW-INHIBIT-Signal durch das NOR-Gatter 135 geleitet, um den RHC-CDW-Zeitgeber zurückzusetzen und zu sperren, wie im Folgenden beschrieben ist.
Die Längen der LHC-CDW^S- und CDW^P-Zeit sind im RAM/ROM-Chip 110 programmiert und werden auf dem Daten-/Steuerbus 122 wiedergewonnen und an den TD-Eingang in den programmierbaren LHC-CDW-Zeitgeber 130 angelegt. Der programmierbare LHC-CDW-Zeitgeber 130 startet den Ablauf der programmierten LHC-CDWS-Zeit beim Empfang des SERHC-Signals am Starteingang S1. Außerdem startet der programmierbare LHC-CDW-Zeitgeber 130 den Ablauf der programmierten LHC-CDW^S-Zeit zu dem Zeitpunkt, zu dem das RHC-PACE-Signal an die RHC-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 134 angelegt wird. Dies wird ausgeführt, indem das RHC-EI-PT-Signal an einen separaten Starteingang S2 angelegt wird. Es ist selbstverständlich, dass der LHC-CDW-Zeitgeber 130 redundante Zeitgeber und eine Auswahllogik enthalten kann, um dafür zu sorgen, dass eine erste LHC-CDW^S-Zeit bei dem Anlegen eines SERHC-Signals an den Starteingang S1 gestartet werden kann und eine zweite LHC-CDW^P-Zeit beim Anlegen des RHC-EI-PT-Signals an den Starteingang S2 gestartet werden kann. Es ist außerdem selbstverständlich, dass der LHC-CDW-Zeitgeber 130 eine programmierbare Logik enthalten kann, die auf einen einprogrammierten Auswahlbefehl antwortet, um die Reaktion des LHC-CDW-Zeitgebers 130 auf das SERHC- und/oder das RHC-EI-PT-Signal zu sperren.
Der programmierbare LHC-CDW-Zeitgeber 130 erzeugt ein LHC-PT-Signal, falls der LHC-FDC-Verstärker 226 keine LHC-Depolarisationswelle erfasst und das erfasste Ereignissignal (SELHC) der linken Herzkammer und den LHC-RESET-Befehl auf der Leitung 232 nicht erzeugt, bevor das programmierte RHC-CDW^S oder -CDW^P abläuft. Das LHC-PT-Signal wird durch das ODER-Gatter 216 an den LHC-PACE-Eingang der LHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 234 angelegt, die einen LHC-Schrittmacherimpuls den LHC-Anschlüssen der Verbinderbaugruppe 12 bereitstellt. In dieser Weise wird nach dem Ablauf des LHC-CDWP oder -CDWS nach einem RHC-Schrittmacherimpuls bzw. einem SERHC-Signal der LHC-Schrittmacherimpuls an die LHC-Anschlüsse der Verbinderbaugruppe 12 angelegt, um die RHC-zu-LHC-Synchronie wiederherzustellen.
Der Ablauf bzw. das Timing-Out der programmierbaren LHC-CDW^S- oder -CDW^P-Zeit durch den LHC-CDW-Zeitgeber 130 wird angehalten, wobei das weitere Auslösen des LHC-Zeitgebers 130 durch ein an den Sperreingang (INH-Eingang) des LHC-CDW-Zeitgebers 130 angelegtes LHC-CDW-INHIBIT-Signal gesperrt wird. Das LHC-CDW-INHIBIT-Signal besitzt eine Dauer, die länger als jede programmierte CDW-Zeit, aber kürzer als das Schrittmacher-Ersatzintervall ist. Das LHC-CDW-INHIBIT-Signal verhindert, dass der LHC-CDW-Zeitgeber 130 in Reaktion auf ein SERHC-Signal erneut gestartet wird, das bei der Erfassung einer Depolarisation erzeugt wird, die von den LHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden zu den RHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden geleitet wird, die selbst durch das LHC-PT-Signal hervorgerufen wird, das er dem NOR-Gatter 216 zugeführt hat. Folglich wird das LHC-PT-Signal durch die NOR-Gatter 213 und 235 geleitet und an den INH-Eingang des LHC-CDW-Zeitgebers 130 angelegt. Ähnlich wird das LHC-CDW-INHIBIT-Signal durch den Durchgang des LHC-EI-PI-Signals oder des SELHC-Signals durch das NOR-Gatter 235 erzeugt und an den INH-Eingang des LHC-CDW-Zeitgebers angelegt. Nur der RHC-CDW-Zeitgeber 230 sollte gestartet werden, wenn diese RHC-Schrittmacherereignisse und erfassten RHC-Ereignisse auftreten.
Die LHC-Signal-Erfassungs- und -Schrittmacher-Ausgabeschaltungsanordnung 200 im Zusammenhang mit den NOR-Gattern 114, 116 und 135 ist konfiguriert und arbeitet in der Art eines Spiegelbildes zu der oben beschriebenen RHC-Signal-Erfassungs- und -Schrittmacher-Ausgabeschaltungsanordnung 100. Die LHC-Schrittmacher-/Erfassungsan schlüsse im Verbinderblock 12 sind an die Eingangsanschlüsse des LHC-FDC-Verstärkers 226 und an die Ausgangsanschlüsse der LHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 234 gekoppelt. Ein LHC-BLANK-Sinal ist während des RHC-PACE- oder LHC-PACE-Signals, wie es durch das ODER-Gatter 114 reflektiert wird, und während einer Unterdrückungszeitdauer danach auf der Leitung 218 an den LHC-FDC-Verstärker 226 angelegt. Das LHC-BLANK-Signal wird durch die LHC-Unterdrückungsschaltung 236 in Reaktion auf das durch das ODER-Gatter 114 erzeugte und an den RB-Eingang angelegte RHC-Unterdrückungsauslösesignal bereitgestellt. Die Dauer des LHC-BLANK-Signals ist in den RAM/ROM-Chip 110 programmiert und wird auf dem Daten-/Steuerbus 122 wiedergewonnen und an den LBP-Eingang der programmierbaren LHC-Unterdrückungsschaltung 236 angelegt.
Wie im Fall des LHC-CDW-Zeitgebers 130 ist es selbstverständlich, dass der RHC-CDW-Zeitgeber 230 redundante Zeitgeber und eine Auswahllogik enthält, um das beim Anlegen des SELHC-Signals an den Starteingang S1 gestartete Erfassungs-RHC-CDW^S und ein beim Anlegen des LHC-EI-PT-Signals an den Starteingang S2 gestartetes Schrittmacher-RHC-CDW^P zeitlich zu steuern. Der programmierbare RHC-CDW-Zeitgeber 230 startet den Ablauf der programmierten RHC-CDW^P-Zeit zu dem Zeitpunkt, zu dem das LHC-PACE-Signal an die LHC-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 234 angelegt wird, falls sie nicht gesperrt ist. Es ist außerdem selbstverständlich, dass der RHC-CDW-Zeitgeber 230 eine programmierbare Logik enthalten kann, die auf einen einprogrammierten Auswahlbefehl antwortet, um die Reaktion des RHC-CDW-Zeitgebers 230 auf das SELHC- und/oder das LHC-EI-PT-Signal zu sperren.
Der LHC-FDC-Verstärker 226 antwortet auf eine über den LHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden erfasste Herzdepolarisation, wenn er nicht durch ein LHC-BLANK-Signal unterdrückt ist, durch das Bereitstellen eines erfassten Ereignissignals SELHC mit hoher Amplitude und kurzer Dauer auf der Leitung 232. Die LHC-Herzdepolarisation kann spontan von der LHC ausgehen oder kann spontan von der RHC ausgehen oder kann durch einen den RHC-Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführten RHC-Schrittmacherimpuls hervorgerufen werden, wobei sie in jedem Fall zu den LHC-Schrittmacher-/Erfassungselektron in der LHC geleitet wird. Das SELHC-Signal wird dem S1-Eingang des programmierbaren RHC-CDW^S-Zeitgebers 230 bereitgestellt, um den Ablauf der programmierten RHC-CDW^S-Zeit zu starten, falls er zu diesem Zeitpunkt nicht gesperrt ist. Das SELHC-Signal wird außerdem an den LHC-INH-Eingang der LHC-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 234, um ihren Betrieb zu verhindern, und an die Rücksetzlogik innerhalb der Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120, um den Ersatzintervall-Zeitgeber zurückzusetzen, falls der Ersatzintervall-Zeitgeber programmiert ist, um auf es zu antworten, angelegt. Das SELHC-Signal wird außerdem als die INH-Eingabe des LHC-CDW-Zeitgebers 130 durch das NOR-Gatter 235 angelegt, obwohl es in diesem Szenario keinen tatsächlichen Ablauf einer LHC-CDW-Zeit gibt.
Der programmierbare RHC-CDW-Zeitgeber 230 erzeugt ein RHC-PT-Signal beim Ablauf der RHC-CDW^S-Zeit, falls der RHC-FDC-Verstärker 126 nicht früher eine RHC-Depolarisationswelle erfasst und das SERHC-Signal erzeugt. Das RHC-PT-Signal wird durch das ODER-Gatter 116 an den RHC-PACE-Eingang der RHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltung 134 angelegt, die einen Schrittmacherimpuls den RHC-Schrittmacher-/Erfassungsanschlüssen der Verbinderbaugruppe 12 bereitstellt. Falls jedoch das SERHC-Signal während der RHC-CDW^S-Zeit erzeugt wird, setzt es den RHC-CDW-Zeitgeber 230 zurück, um die RHC-CDW-Zeit zu beenden, wobei es in der oben beschriebenen Weise verhindert, dass der Betrieb des RHC-CDW-Zeitgebers 230 während einer vorein gestellten Sperrperiode erneut gestartet wird.
Die Erfassungseigenschaften der RHC- und LHC-FDC-Verstärker 126 und 226, die CDW^S- und CDW^P-Zeiten der LHC- und RHC-CDW-Zeitgeber 130 und 230 und der RHC- und LHC-Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltungen 134 und 234 können separat programmiert werden. Der externe Programmierer 90 wird verwendet, um die programmierten Betriebsarten und Werte über die Abwärtsstrecken-Telemetrie mit der Antenne 106 und dem HF-Sender/Empfänger 102 bereitzustellen, die im RAM/ROM-Chip 110 in einer Weise decodiert und gespeichert werden, die im Stand der Technik wohlbekannt ist. Während es eine Symmetrie in der Schrittmacher- und Erfassungsschaltungsanordnung für die rechten und linken Herzkammern gibt, kann folglich der Betrieb symmetrisch oder asymmetrisch gemacht werden, um die Funktion bei einem gegebenen Patienten zu optimieren.
In der veranschaulichten umfassenden Zweikanal-IPG-Schaltung nach 4 kann ein einziger Ersatzintervall-Zeitgeber mit einem Ersatzintervallwert programmiert werden und programmiert werden, um das RHC-EI-PT-Signal oder das LHC-EI-PT beim Ablauf des Ersatzintervalls zu erzeugen, wenn nicht das Ersatzintervall früher durch eine erfasste RHC- oder LHC-Depolarisation neu gestartet wird.
Das normal arbeitende Herz umfasst als Erstes die Depolarisation und Kontraktion des rechten Vorhofs, als Zweites des linken Vorhofs und nach der AV-Verzögerungszeit der rechten und linken Ventrikel, wie oben in Bezug auf 1 gezeigt ist. Die interatrialen Leitungsstörungen umfassen entweder eine verlängerte Verzögerung, die sich der AV-Verzögerung nähern oder sie überschreiten kann, oder eine vollständige Dissoziation der rechten und linken atrialen Kontraktionen überhaupt oder bei bestimmten Herzfrequenzen. Die interventrikulären Leitungsstörungen umfassen typischerweise eine Verspätung der Depolarisationswelle durch die Außenwand des linken Ventrikels, die durch eine Schädigung des Leitungssystems und/oder einen vergrößerten Herzmuskel verursacht werden kann, was in einer mit Blut überfüllten Herzkammer gefunden wird. Was auch der Fall ist, in dem typischen zu behandelnden Fall zieht (ziehen) sich die rechte Herzkammer(n) zuerst zusammen, gefolgt von der Kontraktion der linken Herzkammer(n) nach der verlängerten Leitungsverzögerung. Die umgekehrte Situation ergibt sich nicht typischerweise, kann aber im Ergebnis vorzeitiger atrialer Kontraktionen auftreten, die im linken Vorhof entstehen. Folglich kann in diesem Fall die IPG-Schaltung nach 4 so programmiert werden, damit sie in einer asymmetrischen Weise arbeitet, bei der die Verwendung des LHC-CDW-Zeitgebers 130 durch einen einprogrammierten Befehl AUS programmiert ist oder sie völlig beseitigt ist.
Die Zweikanal-IPG-Schaltungskomponenten können z. B. so programmiert werden, dass sie in der normalen elektrischen Aktivierungssequenz nach 1 auf übermäßig verlängerte RHC-zur-LHC-Leitungsverzögerungen reagieren und sie behandeln, die auf Grund der IACD, des LBBB, der IVCD, der Leitungsmuster ektopischer RV-Herde und der RV-Schrittmacher-Leitungsmuster auftreten. In diesen Fällen sperren die einprogrammierten Betriebsartbefehle den RHC-CDW-Zeitgeber 230, wobei die Rücksetzlogik so programmiert ist, dass sie nur das SERHC-Signal verwendet, um den Ersatzintervall-Zeitgeber zurückzusetzen. Außerdem erzeugt der Ersatzintervall-Zeitgeber nur das RHC-EI-PT-Signal.
Es wird jedoch erkannt, dass die Zweikanal-IPG-Schaltungskomponenten programmiert werden können, dass sie in einer bezüglich der normalen elektrischen Aktivierungssequenz nach 1 umgekehrten elektrischen Aktivierungs sequenz auf übermäßig verlängerte LHC-zur-RHC-Leitungsverzögerungen reagieren und sie behandeln, die auf Grund des RBBB, der IVCD, der Leitungsmuster ektopischer LV-Herde und der LV-Schrittmacher-Leitungsmuster auftreten. In diesen Fällen sperren die einprogrammierten Betriebsartbefehle den LHC-CDW-Zeitgeber 130, wobei die Rücksetzlogik so programmiert ist, dass sie nur das SELHC-Signal verwendet, um den Ersatzintervall-Zeitgeber zurückzusetzen. Außerdem erzeugt der Ersatzintervall-Zeitgeber nur das LHC-EI-PT-Signal. Selbstverständlich können diese Konfigurationen durch eine physikalische Verringerung der Komponenten und Verbindungen der umfassenden Zweikanalschaltung nach 4 verwirklicht werden.
5 ist eine schematische Darstellung eines implantierten Vierkanal-Herzschrittmachers der oben angegebenen Typen, um die synchronen Kontraktionen der rechten und linken Vorhöfe und der rechten und linken Ventrikel wiederherzustellen. Der Inline-Verbinder 13 der RA-Leitung 16 ist in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 eingepasst und ist an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 15 gekoppelt, die mit der distalen Spitze-RA-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 19 und der proximalen Ring-RA-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 21 verbunden sind. Das distale Ende der RA-Leitung 16 ist an der RA-Wand durch einen herkömmlichen Befestigungsmechanismus 17 befestigt. Die bipolare endokardiale RV-Leitung 32 ist durch die Vene in die RA-Kammer des Nerzes 10 und in den RV geführt, wo ihre distalen Ring- und Spitzen-RV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 an ihrem Platz an der Spitze durch einen herkömmlichen distalen Befestigungsmechanismus 41 befestigt sind. Die RV-Leitung 32 ist mit einem Inline-Verbinder 34 ausgebildet, der in eine bipolare Bohrung des IPG-Verbinderblocks 12 passt, der an ein Paar elektrisch isolierter Leiter im Leiterkörper 36 gekoppelt und mit der distalen Spitzen-RV-Schrittmacher-/Erfassungs-Ringelektrode 40 und der proximalen Ring-RV-Schrittmacher-/Erfassungselektrode 38 verbunden ist.
In diesem Fall ist eine vierpolige endokardiale LV-CS-Leitung 52 durch eine Vene in die RA-Kammer des Nerzes 10, in den CS und dann schwächer in die Vena magna geführt, damit sich das distale Paar der LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 längs der LV-Kammer erstreckt und damit das proximale Paar der LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 angrenzend an den LA gelassen wird. Die LV-CS-Leitung 52 ist mit einem Leiterkörper 56 mit vier Leitern ausgebildet, der an das proximale Ende eines gegabelten Inline-Verbinder 54 gekoppelt ist, der in ein Paar bipolarer Bohrungen des IPG-Verbinderblocks 12 passt. Die vier elektrisch isolierten Leiter der Leitung im LV-CS-Leiterkörper 56 sind separat entweder mit dem distalen Paar der LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 oder mit dem proximalen Paar der LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 verbunden.
In Betrieb wird eine während des V-A-Ersatzintervalls, das von einem vorhergehenden ventrikulären Schrittmacherimpuls oder einem erfassten R-Wellenereignis zeitlich gesteuert wird, über den RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder den LA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 erfasste P-Welle verwendet, um eine AV-Verzögerung zu starten und um ein LA-CDW^S bzw. ein RA-CDW^S zu starten. Ein atrialer Schrittmacherimpuls wird dem anderen Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder 28 und 30 zugeführt, falls das entsprechende LA- oder RA-CDW^S ohne die Erfassung derselben geleiteten P-Welle am anderen Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft.
Wenn das atriale V-A-Ersatzintervall ohne die Erfassung einer P-Welle an irgendeinem Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder 28 und 30 abläuft, dann wird der atriale Schrittmacherimpuls typischerweise zuerst über die RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 zugeführt, wobei die entsprechende LA-CDW^P-Zeit begonnen wird. Dann wird ein atrialer Schrittmacherimpuls den LA-CA-Schrittmacher-/Erfassungselektronen 28 und 30 nur zugeführt, wenn das LA-CDW^P ohne die Erfassung der P-Welle an diesen Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft. Es ist jedoch außerdem möglich, die umgekehrte Reihenfolge der Zuführung zu programmieren, so dass der erste atriale Schrittmacherimpuls den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 beim Ablauf des atrialen V-A-Ersatzintervalls zugeführt wird. Dann wird ein atrialer Schrittmacherimpuls den RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 nur zugeführt, wenn die CDWP-Zeit ohne die Erfassung einer P-Welle bei den RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft.
Es wird hierin vorgeschlagen, separate programmierbare Erfassungs-AV-Verzögerungen (SAV-Verzögerungen) zu verwenden, die in Abhängigkeit davon verwendet werden, ob das erste erfasste atriale Ereignis über den RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 erfasst wird. Es wird außerdem vorgeschlagen, separate programmierbare Schrittmacher-AV-Verzögerungen (PAV-Verzögerungen) zu verwenden, die in Abhängigkeit davon verwendet werden, ob der erste atriale Schrittmacherimpuls über die RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder die LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 zugeführt wird. Diese separat programmierbaren RSAV- und LSAV-Verzögerungen und RPAV- und LPAV-Verzögerungen sind vorgesehen, um die speziellen Orte der RA- und LA- Schrittmacher-/Erfassungselektroden und die gemessenen Leitungszeitverzögerungen zwischen diesen Orten und den Orten der RV- und LV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden zu berücksichtigen. Dieser Zugang des Verwendens separater programmierbarer RSAV- und LSAV-Verzögerungen und separater programmierbarer RPAV- und LPAV-Verzögerungen ist hierin unter Bezugnahme auf die 6 und 7 als ein Zugang offenbart, bei dem die vorliegende Erfindung praktiziert werden kann. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung unter Verwendung eines weniger komplexen Zugangs unter Verwendung einer einzigen programmierbaren AV-Verzögerung oder nur einer SAV-Verzögerung und PAV-Verzögerung praktiziert werden kann.
Folglich wird in einem bevorzugten komplexeren Fall eine LSAV- oder RSAV- oder eine LPAV- oder RPAV-Zeit entweder bei der Erfassung der ersten P-Welle oder bei der Zuführung des ersten atrialen Schrittmacherimpulses an entweder die linke oder die rechte atriale Herzkammer gestartet. Eine während der AV-Zeitverzögerung über entweder den RV- oder LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 oder 48 und 50 erfasste R-Welle wird verwendet, um den AV-Zeitgeber zurückzusetzen, um ein V-A-Ersatzintervall zu starten und um das entsprechende LV-CDW^S oder RV-CDW^S zu starten. Ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls wird dem anderen Paar der RV- oder LV-CS-Schrittmacher/Erfassungselektroden 38 und 40 oder 48 und 50 zugeführt, falls das LV-CDW^S oder das RV-CDW^S ohne die Erfassung der R-Welle am anderen Paar der RV- oder LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden abläuft.
Vorausgesetzt, dass versucht wird, die normale Aktivierungssequenz wiederherzustellen, wird eine einzelne AV-Verzögerung, die einer normalen AV-Leitungszeit vom AV-Knoten zum His-Bündel entspricht, für die Verwendung pro grammiert. Wenn die AV-Verzögerung abläuft, dann ist der ventrikuläre Schrittmacherimpuls typischerweise so programmiert, dass er zuerst über die RV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 zugeführt wird, wobei ein LV-CDW^P begonnen wird. Ein linker ventrikulärer Schrittmacherimpuls ist so programmiert, dass er den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 zugeführt wird, falls das LV-CDW^P ohne die Erfassung der R-Welle an den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 abläuft.
Dann wird die Sequenz wiederholt, so dass, wenn das V-A-Ersatzintervall abläuft, dann ein RA-Schrittmacherimpuls typischerweise zuerst über die RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 zugeführt wird, der AV-Zeitgeber erneut gestartet wird und die LA-CDWP-Zeit begonnen wird. Ein LA-Schrittmacherimpuls wird den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 zugeführt, falls die LA-CDW^P-Zeit ohne die Erfassung der P-Welle an den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 abläuft.
Jede AV-Verzögerung und jedes CDW können so programmiert sein, um die normale Aktivierungssequenz wiederherzustellen, wobei die besondere Leitungsstörung und die Orte der RA-, LA-, RV- und LV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden berücksichtigt werden. Die Aktivierungssequenz kann außerdem modifiziert werden, um diese AV-Verzögerungen und CDWs auf Grund der anfänglichen LA-Depolarisationen zeitlich zu steuern, die sich aus den ektopischen LA-Herden ergeben.
6 und 7 sind zusammen ein vereinfachter Blockschaltplan einer umfassenden Vierkanal-IPG-Schaltung der vorliegenden Erfindung für den im System nach 5 verwendeten Vierkanal-Schrittmacher-IPG 14 für die rechte und linke Herzkammer. 6 veranschaulicht die RA- und LA-Schrittmacher- und Erfassungs-Schaltungsanordnung 300 bzw. 400 in Bezug auf den Daten-/Steuerbus 122, die atriale Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120A, die Mikrocomputer-Komponenten 108, 110, 112 und die programmierbare AV-Verzögerungslogik 160. 7 veranschaulicht die RV- und LV-Schrittmacher- und Erfassungs-Schaltungsanordnung 500 bzw. 600 in Bezug auf den Daten-/Steuerbus 122, die ventrikuläre Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120V, den HF-Telemetrie-Sender/Empfänger 102 und den externen Programmierer 90. Die Mikrocomputer-Komponenten 108, 110, 112 und die atriale Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120A nach 6 sind über den Daten-/Steuerbus 122 mit der RV- und LV-Schrittmacher- und Erfassungs-Schaltungsanordnung 500 und 600 und der ventrikulären Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120V nach 7 verbunden. Der HF-Telemetrie-Sender/Empfänger 102 nach 7 ist über den Leiter 104 mit der atrialen Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120A nach 6 verbunden, wobei das ventrikuläre Schrittmacherauslöse-Ausgangssignal von der programmierbaren AV-Verzögerungsschaltung 160 nach 6 über den Leiter 162 an die ventrikuläre Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120V nach 7 gekoppelt ist. Die atriale und ventrikuläre Schrittmacher-/Zeitgeber-Logikschaltung 120A und 120V und die programmierbare AV-Verzögerungsschaltung 160 können alternativ in einer gemeinsamen Schaltung kombiniert sein, wie es in den DDD-Schrittmachern üblich ist.
Die RA- und LA-Schrittmacher- und Erfassungsschaltungsanordnung 300 und 400 und die RV- und LV-Schrittmacher- und Erfassungsschaltungsanordnung 500 und 600 folgen im Allgemeinen jede der Architektur der RHC- und LHC-Schaltungsanordnung 100 und 200 nach 4, die oben ausführlich beschrieben worden sind. Die Unterdrückungsschal tungsanordnung unterscheidet sich in dieser Vierkanal-Ausführungsform ein wenig, um die Unterdrückung aller vier der RA-, LA-, RV- und LV-FDC-Leseverstärker 326, 426, 526, 626 in Reaktion auf die Zuführung eines Schrittmacherimpulses an irgendeine der RA-, LA-, RV- und LV-Schrittmacher-Ausgabeschaltungen 334, 434, 534, 634 zu erlauben. Jede der programmierbaren RA-, LA-, RV- und LV-Unterdrückungsschaltungen 336, 436, 536 und 636 erzeugt ein RA-, LA-, RV- und LV-BLANK-Signal auf den Leitungen 318, 418, 518 und 618, die eine Dauer besitzen, die im RAM/ROM-Chip 110 programmiert ist. Die RA-, LA-, RV- und LV-BLANK-Signale werden durch die atrialen Unterdrückungsauslösesignale (AB-Auslösesignale) und die ventrikulären Unterdrückungsauslösesignale (VB-Auslösesignale) ausgelöst, die an den Ausgängen des ODER-Gatters 314 bzw. des ODER-Gatters 514 erzeugt werden.
Die Eingänge des ODER-Gatters 314 sind an die Ausgänge der ODER-Gatter 316 und 416 gekoppelt, die die RA- und LA-PACE-Signale bereitstellen, die den RA- und LA-Schrittmacher-Ausgabeschaltungen 334 bzw. 434 zugeführt werden. Die ODER-Gatter 316 und 416 leiten die RA-PT- und LA-PT-Signale wahlweise weiter, die beim Ablauf des V-A-Ersatzintervalls und der programmierbaren CDWs, die durch die programmierbaren Zeitverzögerungen 330 und 430 zeitlich gesteuert werden, erzeugt werden.
Ähnlich sind die Eingänge des ODER-Gatters 514 an die Ausgänge der ODER-Gatter 516 und 516 gekoppelt, die die RV- und LV-PACE-Signale bereitstellen, die den RV- und LV-Schrittmacher-Ausgabeschaltungen 534 bzw. 634 zugeführt werden. Die ODER-Gatter 516 und 616 leiten die RV-PT- und LV-PT-Signale wahlweise weiter, die beim Ablauf der AV-Verzögerung und der programmierbaren CDWs, die durch die LV- und RV-CDW-Zeitgeber 530 und 630 zeitlich gesteuert werden, erzeugt werden.
In Betrieb wird angenommen, dass das V-A-Ersatzintervall auf Grund eines vorhergehenden ventrikulären erfassten Ereignisses oder Schrittmacherereignisses abläuft und dass eine spontane atriale Depolarisation entweder im RA oder im LA auftritt und zuerst entweder an dem RA-Schrittmacher-/Erfassungselektrodenpaar 17, 18 oder an dem LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektrodenpaar 28, 30 (5) vorbeigeht. Das SERA-Signal oder das SELA-Signal wird erzeugt, wenn die P-Welle über den Schrittmacher/Erfassungselektroden 17 und 19 oder den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 durch den RA-FDC-Verstärker 326 bzw. den LA-FDC-Verstärker 426 erfasst wird. Das Erste der SERA- oder SELA-Signale, das während des Ablaufs des V-A-Ersatzintervalls auftritt, wird verwendet, um das aktuelle atriale V-A-Ersatzintervall zurückzusetzen, das in der atrialen Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120A abläuft. Das zuerst auftretende SERA- oder SELA-Signal startet außerdem die zeitliche Steuerung der entsprechenden RA- oder LA-CDW^S-Zeit durch den entsprechenden RA- oder LA-CDW-Zeitgeber 330 oder 430. Das zuerst auftretende SERA- oder SELA-Signal wird außerdem angelegt, um den LA- oder RA-CDW-Zeitgeber 430 bzw. 330 zurückzusetzen, der unter diesen Umständen keine CDW-Zeit ablaufen lassen würde. Dem anderen Paar der atrialen Schrittmacher-/Erfassungselektroden wird durch die RA- oder LA-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 334 oder 434 ein atrialer Schrittmacherimpuls zugeführt, falls das RA- oder LA-CDW^S ohne die Erfassung der P-Welle an den anderen der atrialen RA- oder LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder 28 und 30 abläuft.
Unter der voraussetzung, dass das V-A-Ersatzintervall ohne die Erfassung einer P-Welle abläuft, dann wird entweder ein RA-Schrittmacherimpuls oder ein LA-Schrittmacherimpuls zuerst durch die entsprechende RA- Schrittmacher-Ausgabeschaltung 334 bzw. LA-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 434 in Reaktion auf das RA-EI-PT-Signal bzw. das LA-EI-PT-Signal zugeführt. Die Auswahl, welcher atriale Schrittmacherimpuls zugeführt wird, kann programmiert werden. Falls der RA-Schrittmacherimpuls über die RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 zugeführt wird, wird die LA-CDW-Zeit im Zeitgeber 330 für die LA-CDW-Zeit begonnen. Ein atrialer Schrittmacherimpuls wird den LA-CS-Schrittmacher/Erfassungselektroden 28 und 30 zugeführt, falls die RA-CDW-Zeit ohne die Erfassung der P-Welle an den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 abläuft.
In jedem Fall wird der AV-Verzögerungszeitgeber 160 gestartet, um eine AV-Zeitverzögerung bei der Erfassung der P-Welle oder der Zuführung des atrialen Schrittmacherimpulses ablaufen zu lassen. Wie oben angegeben worden ist, werden vorzugsweise separate programmierbare Schrittmacher-AV-Verzögerungen in Abhängigkeit davon verwendet, ob der erste atriale Schrittmacherimpuls über den RA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 17 und 19 oder den LA-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 28 und 30 zugeführt wird. Diese separat programmierbaren RSAV- und LSAV-Verzögerungen und RPAV- und LPAV-Verzögerungen sind vorgesehen, um die speziellen Orte der RA- und LA-Schrittmacher-/Erfassungselektroden und die gemessenen Leitungszeitverzögerungen zwischen diesen Orten und den Orten der RV- und LV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden zu berücksichtigen. In 6 sind diese vier möglichen Verzögerungen "EIN" oder "AUS" programmiert, wobei die Verzögerungswerte im RAM/ROM-Chip 110 programmiert sind. Die programmierten Verzögerungswerte werden im programmierbaren AV-Verzögerungszeitgeber 160 verwendet und durch eines der RSAV-, LSAV-Auslösesignale, die durch die AV-Verzögerungsauswahllogik erzeugt werden, oder durch eines der RPAV- und LPAV-Auslösesignale, die durch den (die) V-A-Ersatzintervall-Zeitgeber in der atrialen Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120A erzeugt werden, gestartet. Alternativ kann nur eine einzige RAV- oder LAV-Verzögerung in Reaktion auf die RSAV- und RPAV-Auslösesignale bzw. die LSAV- und LPAV-Auslösesignale ausgelöst werden.
Im allgemeinsten Fall wird, falls eine R-Welle über einem Paar der RV- oder LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 oder 48 und 50 während der AV-Zeitverzögerung erfasst wird, das SERV- oder das SELV-Signal durch den RV-FDC-Verstärker 562 oder den LV-FDC-Verstärker 626 erzeugt und an die Rücksetzlogik in der ventrikulären Schrittmacher-Zeitgeber-/Logikschaltung 120V angelegt. Auf der Leitung 164 wird ein Rücksetzsignal erzeugt und verwendet, um den AV-Verzögerungszeitgeber 160 in 6 zurückzusetzen. Das SERV- oder das SELV-Signal wird außerdem verwendet, um ein V-A-Ersatzintervall in der ventrikulären Schrittmacher-Zeitgeber/Logikschaltung 120V zu starten und um die ventrikuläre CDW-Zeit im entsprechenden RV- oder LV-CDW-Zeitgeber 530 oder 630 zu starten. Ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls wird durch den entsprechenden RV- oder LV-Schrittmacher-Ausgangsimpulsgenerator 534 oder 634 dem anderen Paar der ventrikulären Schrittmacher-/Erfassungselektroden zugeführt, falls die ventrikuläre CDW-Zeit ohne die Erfassung der R-Welle am anderen Paar der RV- oder LV-CS-Schrittmacher/Erfassungselektroden 38 und 40 oder 48 und 50 abläuft .
Wenn das V-A-Ersatzintervall abläuft, dann wird typischerweise der ventrikuläre Schrittmacherimpuls zuerst über die RV-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 38 und 40 zugeführt, wobei dann die RV-CDW-Zeit im RV-CDW-Zeitgeber 530 begonnen wird. Durch die LV-Schrittmacher-Ausgabeschaltung 634 wird den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungs elektroden 48 und 50 ein ventrikulärer Schrittmacherimpuls zugeführt, falls die ventrikuläre CDW-Zeit ohne die Erfassung der R-Welle an den LV-CS-Schrittmacher-/Erfassungselektroden 48 und 50 abläuft.
Abermals können in Bezug auf die atrialen RA- und LA-Erfassungs- und Schrittmacherschaltungen 300 und 400 die Erfassungseigenschaften der RA- und LA-FDC-Verstärker 326 und 426, die CDW-Zeiten der CDW-Zeit-Zeitgeber 330 und 430 und der Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltungen 334 und 434 separat im RAM/ROM-Chip 110 programmiert und gespeichert sein. Ähnlich können in Bezug auf die RV- und LV-Erfassungs- und Schrittmacherschaltungen 500 und 600 die Erfassungseigenschaften der RV- und LV-FDC-Verstärker 526 und 626, die CDW-Zeiten der CDW-Zeit-Zeitgeber 530 und 630 und der Schrittmacherimpuls-Ausgabeschaltungen 534 und 634 separat im RAM/ROM-Chip 110 programmiert und gespeichert sein. Außerdem können irgendeine oder beide der biventrikulären und biatrialen Betriebsarten optional aus programmiert sein, um besondere Patienten oder Änderungen im Zustand eines besonderen Patienten zu versorgen. Es kann z. B. möglich sein, die linke atriale Tachyarrhythmie, auf die oben Bezug genommen worden ist, zu behandeln, indem die obenbeschriebene biatriale Schrittmacher-Betriebsart ein programmiert wird und die optimalen atrialen Leitungszeitverzögerungen ausgewählt werden, während die biventrikulären Schrittmacher- und Erfassungsfunktionen aus programmiert werden. Umgekehrt können die biatrialen Schrittmacher- und Erfassungsfunktionen wahlweise aus programmiert werden, wobei die biventrikulären Schrittmacher- und Erfassungsfunktionen optimal programmiert werden, um die richtige Therapie für einen Patienten bereitzustellen, der eine normale interatriale Leitungsverzögerung und anomal lange interventrikuläre Leitungsverzögerungen aufweist.
8 stellt eine weitere vereinfachte Ausführungsform eines Mehrkanal-Schrittmachersystems 800 dar, das die A1- und A2-Kanäle 802, 804 (die der RA und der LA sein können) und die V1- und V2-Kanäle 810, 812 (die der RV und der LV sein können) aufweist. Für die Zweckmäßigkeit der Veranschaulichung sind die Unterdrückungs- und Refraktärperioden nicht dargestellt und ist der Ersatzintervall-Zeitgeberblock nicht dargestellt. Das dargestellte Vierkanal-Schrittmachersystem 800 kann so programmiert sein, dass es in einem Einkanal-Schrittmachersystem (d. h. einer einzigen Herzkammer), einem biatrialen oder biventrikulären Zweikanal-Schrittmachersystem oder einem Dreikanal-System arbeitet, indem die unbenutzten Schrittmacherkanäle und der geeignete Ort der Schrittmacher-/Erfassungselektroden gesperrt bzw. inhibiert werden.
In einem biatrialen System, das nur die atrialen Kanäle 802 und 804 umfasst, wird angenommen, dass ein A-A-Ersatzintervall kontinuierlich zurückgesetzt wird und abläuft. Die atrialen P-Wellen, die entweder durch den atrialen A1-Leseverstärker 806 oder den atrialen A2-Leseverstärker 808 erfasst werden, setzen das A-A-Ersatzintervall zurück und beginnen ein ausgelöstes CDW^S entsprechend entweder im A1→A2-Block 830 oder im A2→A1-Block 826. Ähnlich setzt die Zuführung eines A1- oder A2-Schrittmacherimpulses am Ende des A-A-Ersatzintervalls durch den A1-Schrittmacherausgang 828 bzw. den A2-Schrittmacherausgang 832 das A-A-Ersatzintervall zurück und beginnt ein ausgelöstes CDW^P entsprechend entweder im A1→A2-Block 830 oder im A2→A1-Block 826. Der A2-Schrittmacherausgang 832 oder der A1-Schrittmacherausgang 828 wird am Ende des CDW^S oder des CDW^P des Blocks 830 bzw. 826 ausgelöst, falls die geleitete atriale Depolarisation nicht durch den A2-Leseverstärker 808 oder den A1-Leseverstärker 806 erfasst wird, bevor das CDW^S oder das CDW^P abläuft.
In einem biventrikulären System, das nur die ventrikulären Kanäle 810 und 812 umfasst, wird außerdem angenommen, dass ein V-V-Ersatzintervall kontinuierlich zurückgesetzt wird und abläuft. Die ventrikulären R-Wellen, die entweder durch den ventrikulären V1-Leseverstärker 814 oder den ventrikulären V2-Leseverstärker 820 erfasst werden, setzen das V-V-Ersatzintervall zurück und beginnen ein ausgelöstes CDW^S entsprechend entweder im V1→V2-Block 824 oder im V2→V1-Block 818. Ähnlich setzt die Zuführung des V1- oder des V2-Schrittmacherimpulses am Ende des V-V-Ersatzintervalls durch den V1-Schrittmacherausgang 816 bzw. den V2-Schrittmacherausgang 822 das V-V-Ersatzintervall zurück und beginnt ein ausgelöstes CDW^P entsprechend entweder im V1→V2-Block 824 oder im V2→V1-Block 818. Der V2-Schrittmacherausgang 822 oder der V1-Schrittmacherausgang 816 wird am Ende des CDW^S oder des CDW^P ausgelöst, falls die geleitete ventrikuläre Depolarisation durch den V2-Leseverstärker 820 oder den V1-Leseverstärker 814 nicht erfasst wird, bevor das CDW^S oder das CDW^P abläuft.
Wenn alle Kanäle des Vierkanalsystems 800 freigegeben sind, wird ein V-A-Ersatzintervall kontinuierlich zurückgesetzt und läuft ab. Es wird angenommen, dass ein V-A-Ersatzintervall von einem ausgewählten V1- oder V2-Schrittmacherereignis oder erfassten Ereignis zeitlich gesteuert wird, das durch ein ausgewähltes A1- oder A2-Schrittmacherereignis oder erfasstes Ereignis zurückgesetzt wird. Eine spontane nichtrefraktäre R-Welle, die während des Ablaufs des V-A-Intervalls auftritt, das einem vorhergehenden ventrikulären erfassten Ereignis oder Schrittmacherereignis folgt, das durch die V1- oder V2-Leseverstärker erfasst wird, startet ein ausgelöstes V1→V2-CDW^S oder ein ausgelöstes V2→V1-CDW^S in den Blöcken 824 bzw. 818. Ähnlich startet eine spontane nichtre fraktäre P-Welle, die während des Ablaufs des V-A-Intervalls auftritt, das einem vorhergehenden ventrikulären erfassten Ereignis oder Schrittmacherereignis folgt, das durch die A1- oder A2-Leseverstärker erfasst wird, ein ausgelöstes A1→A2-CDW^S oder ein ausgelöstes A2→A1-CDW^S in den Blöcken 830 bzw. 826.
In einer Vierkanalkonfiguration des Mehrkanal-Schrittmachersystems 800 kann die synchronisierte A→V-Schrittmachersequenz, die einem erfassten Ereignis oder Schrittmacherereignis des A1-Kanals folgt, so ausgewählt werden, dass sie A1→V1 oder A1→V2 ist. Ähnlich kann die synchronisierte A→V-Schrittmachersequenz, die einem erfassten Ereignis oder Schrittmacherereignis des A2-Kanals folgt, so ausgewählt werden, dass sie A2→V1 oder A2→V2 ist. Die PAV^A1- und SAV^A1-Verzögerungen werden im AV-Verzögerungsblock 838 gestartet, so dass sie bei einer A1-Schrittmacherausgabe bzw. einem erfassten A1-Ereignis ablaufen. Wenn die PAV^A1- und SAV^A1-Verzögerung im Block 838 abläuft, ohne dass eine V1-Unterbrechung oder eine V2-Unterbrechung vom V1-Leseverstärker 814 oder vom V2-Leseverstärker 820 empfangen wird, dann wird in Abhängigkeit von der programmierten Sequenz entweder der V1-Schrittmacherausgang 816 oder der V2-Schrittmacherausgang 822 ausgelöst. Dann wird das CDW^P entweder im V2→V1-Block 818 oder V1→V2-Block 824 begonnen, damit es abläuft. Der entsprechende V1-Schrittmacherausgang 816 oder V2-Schrittmacherausgang 822 wird ausgelöst, um den V1-Schrittmacherimpuls oder den V2-Schrittmacherimpuls zu erzeugen, wenn nicht eine geleitete R-Welle durch den V1-Leseverstärker 814 oder den V2-Leseverstärker 820 erfasst wird, bevor das ausgelöste CDW^P abläuft. Eine ähnliche Operation findet statt, falls die V1-Unterbrechung oder die V2-Unterbrechung vom V1-Leseverstärker 814 oder vom V2-Leseverstärker 820 in Reaktion auf eine erfasste R-Welle empfangen wird. Die folgenden Sequenzen der Erfas sungs- und Schrittmacherbetriebsart sind in 8 unter der Voraussetzung veranschaulicht, dass die A1→V1-Schrittmachersequenz ausgewählt ist und ein erfasstes Ereignis im atrialen Kanal 802 auftritt:

ERFASSUNGSBETRIEBSART -- Erfasstes Ereignis beim A1-Leseverstärker während V-A

– die A1-Erfassung sperrt bzw. inhibiert den A1-Schrittmacherausgang
– die A1-Erfassung löst A1→A2-CDW^S in 830 aus
– das A1→A2-CDW^S läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der A1→A2-CDW^S-Ablauf löst den A2-Schrittmacherausgang 832 aus
– der A1→A2-CDW^S-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der A2-Schrittmacherausgang führt den ausgelösten Schrittmacherimpuls der Stelle A2 zu
– die A1-Erfassung löst die SAV^A1-Verzögerung in 838 aus
– das SAV^A1 läuft bei der programmierten Millisekunde ab und löst den V1-Schrittmacherausgang 816 aus
– der V1-Schrittmacherausgang löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der V1-Schrittmacherausgang 816 führt den ausgelösten Schrittmacherimpuls der Stelle V1 zu
– der SAV^A1-Ablauf in 838 löst das V1→V2-CDW^S im Block 836 aus
– das V1→V2-CDW^S im Block 836 läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst den V2-Schrittmacherausgang 822 aus
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind wäh rend BLANK gesperrt
– der V2-Schrittmacherausgang 822 führt den V2-Schrittmacherimpuls der Stelle V2 zu
– das V1-V2-CDW^S wird durch die V2-Erfassung unterbrochen
– die V1-Erfassung unterbricht SAV^A1 und löst V1→V2-CDW^S in 836 aus
– das V1→V2-CDW^S im Block 836 läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst den V2-Schrittmacherausgang 822 aus
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der V2-Schrittmacherausgang 822 führt den V2-Schrittmacherimpuls der Stelle V2 zu
– das V1-V2-CDW^S wird durch die V2-Erfassung unterbrochen

– der A1-Schrittmacherausgang führt den A1-Schrittmacherimpuls der Stelle A1 zu
– der A1-Schrittmacherimpuls löst das A1-A2-CDW^P in 830 aus
– das A1→A2-CDW^P läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der A1→A2-CDW^P-Ablauf löst den A2-Schrittmacherausgang 832 aus
– der A1→A2-CDW^P-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der A2-Schrittmacherausgang führt den ausgelösten Schrittmacherimpuls der Stelle A2 zu
– der A1-Schrittmacherimpuls löst die PAV^A1-Verzögerung in 838 aus
– PAV^A1 läuft bei der programmierten Millisekunde ab und löst den V1-Schrittmacherausgang 816 aus
– der V1-Schrittmacherausgang löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der V1-Schrittmacherausgang 816 führt den ausgelösten Schrittmacherimpuls der Stelle V2 zu
– der PAV^A1-Ablauf in 838 löst das V1→V2-CDW^P im Block 836 aus
– das V1→V2-CDW^P im Block 836 läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der V1→V2-CDW^P-Ablauf löst den V2-Schrittmacherausgang 822 aus
– der V1→V2-CDW^P-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der V2-Schrittmacherausgang 822 führt den V2-Schrittmacherimpuls der Stelle V2 zu
– das V1-V2-CDW^P wird durch die V2-Erfassung unterbrochen
– die V1-Erfassung unterbricht PAV^A1 und löst das V1→V2-CDW^S in 836 aus
– das V1→V2-CDW^S im Block 836 läuft bei der programmierten Millisekunde ab
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst den V2-Schrittmacherausgang 822 aus
– der V1→V2-CDW^S-Ablauf löst BLANK aus
– alle Leseverstärker A1, A2, V1, V2 sind während BLANK gesperrt
– der V2-Schrittmacherausgang 822 führt den V2-Schrittmacherimpuls der Stelle V2 zu
– das V1-V2-CDW^P wird durch die V2-Erfassung unterbrochen

In einer ähnlichen Weise können alle denkbaren A1- und A2-Schrittmacher- und Erfassungsbetriebsarten für den synchronen sequentiellen AV-Schrittmacherbetrieb, der um den biatrialen und biventrikulären Schrittmacherbetrieb vergrößert ist, praktiziert werden.
In jeder dieser Betriebsarten besteht die Möglichkeit, dass ein Schrittmacherimpuls über die oben beschriebenen Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die rechte oder linke Herzkammer zugeführt wird und die zugeführte Energie des Schrittmacherimpulses über dem anderen Satz der Schrittmacher-/Erfassungselektroden erscheint und die geleitete P-Welle oder R-Welle maskiert. Dies ist insbesondere der Fall, wenn relativ kurze CDW-Zeiten programmiert sind, um die zeitliche Steuerung der synchronen Depolarisation der rechten und linken Herzkammern zu optimieren, und herkömmliche Leseverstärker mit hohem Verstärkungsfaktor verwendet werden. Folglich erfordert jeder Leseverstärker für jeden Schrittmacherkanal seine eigenen spezifischen programmierbaren Unterdrückungsperioden, um dieses Problem und das Problem der Sättigung der Leseverstärker zu vermeiden. Für herkömmliche Leseverstärker mit hohem Verstärkungsfaktor werden die Unterdrückungsperioden im Bereich von 100 ms programmiert. Mit den FDC-Leseverstärkern können viel kürzere Unterdrückungsperioden verwendet werden. Die Refraktärperioden der Leseverstärker sind außerdem für die Leseverstärker des atrialen Kanals im Bereich von 20-350 ms und für die Leseverstärker des ventrikulären Kanals im Bereich von 150-500 ms programmierbar. Während der Refraktärperioden ist den erfassten Ereignissen nicht erlaubt, das Schrittmacher-Ersatzintervall oder die AV-Verzögerung zurückzusetzen, die abläuft.
Die Fähigkeit, eine geleitete hervorgerufene oder spontane Depolarisation in einer der rechten und linken Herzkammern innerhalb eines sehr kurzen CDW vom Schrittmacherimpuls oder von einer spontanen Depolarisation für die andere Herzkammer zu erfassen, wird durch die Verwendung von FDC-Leseverstärkern für die rechte und linke Herzkammer vergrößert. Die FDC-Leseverstärker können vorteilhaft mit herkömmlichen kapazitiven Entladungs-Schrittmacher-Ausgabeschaltungen und kurzen Unterdrückungsperioden verwendet werden. Die Unterdrückungsperioden können unter Verwendung einer FDC-Schrittmacher-Ausgabeschaltung, die die Schrittmacherenergie, die zugeführt wird und sich gemäß den Potentialen an den Zuführungs-Schrittmacher-/Erfassungselektroden ergibt, minimiert, noch kürzer gemacht werden. Die Verwendung der FDC-Schaltung minimiert außerdem die Energie des Schrittmacher-Artefakts an den anderen Schrittmacher-/Erfassungselektroden, wo die geleitete hervorgerufene Depolarisation zu erfassen ist. Außerdem erlaubt die Verwendung des FDC-Leseverstärkers, der an die Schrittmacher-/Erfassungselektroden gekoppelt ist, dass die Morphologie der spontanen und hervorgerufenen Depolarisationen, die von einer spontanen oder hervorgerufenen Depolarisation in der anderen Kammer geleitet werden, analysiert wird, um die Pathologien der Leitungsbahnen zu bestimmen.
Eine bevorzugte Leseverstärkerschaltung für die Verwendung in den oben beschriebenen Zweikammer-Schrittmachersystemen als der FDC-Leseverstärker 126, 226, 326, 426, 526, 626 ist im obenerwähnten '324-Patent und in den übertragenen US-Patenten Nr. 5.156.149 , 5.233.985 und 5.370.665 an Hudrlik ausführlich beschrieben. Die aktive Schaltungsanordnung der FDC-Leseverstärkerschaltung versucht, einen Gleichgewichtszustand zwischen den Schrittmacher-/Erfassungselektroden aufrechtzuerhalten. Die durch die durchgehende Herzdepolarisations- oder Schrittmacherartefakt-Wellenfront verursachte Feldstörung wird durch die aktive Schaltungsanordnung annulliert, die versucht, eine feste Beziehung zwischen den Potentialen an den Schrittmacher-/Erfassungselektroden aufrechtzuerhalten, die an die Anschlüsse gekoppelt sind. Indem so verfahren wird, wird ein schmales Spannungssignal mit einer sehr schnellen Anstiegszeit erzeugt, das bei der Spitzenerfassung oder dem Schwellenwertvergleich verwendet werden kann, um den Zeitpunkt des Auftretens der Depolarisation genau zu identifizieren.
In den obigen bevorzugten Ausführungsformen ist es selbstverständlich, dass die Verwendung des FDC-Leseverstärkers die Programmierung jedes CDW^S und CDW^P in einem Bereich von 0 ms bis zu irgendeiner bevorzugten oberen Grenze erlaubt. Ein erfasstes Ereignis oder ein Schrittmacherereignis in einer der rechten oder linken Herzkammern löst die im Wesentlichen gleichzeitige Zuführung des Schrittmacherimpulses zu der anderen Herzkammer aus, wenn das CDW^P und das CDW^S auf 0 ms programmiert ist. Es wird ins Auge gefasst, dass das maximale programmierbare CDW^S und CDW^P etwa 100 ms beträgt, um die in 1 veranschaulichten physiologischen Aktivierungssequenz-Leitungsverzögerungen zu berücksichtigen. Alternativ kann ein langes CDW programmiert werden, um die Erfassung der geleiteten Depolarisation und das Messen der tatsächlichen durch den Schrittmacherbetrieb ausgelösten oder spontanen Leitungsverzögerung zwischen irgendeinem Paar der Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die rechte und linke Herzkammer zu erlauben. Alternativ kann das lange CDW in den Fällen programmiert werden, in denen die Leitung zwischen den rechten und linken Herzkammern fehlt, um eine im hohem Grade verzögerte Zuführung eines Schrittmacherimpulses, der einem erfassten Ereignis oder einem Schrittmacherereignis in einer Herzkammer folgt, zu der anderen Herzkammer zu schaffen, um eine besondere therapeutische zeitliche Steuerung der Depolarisationen der rechten und linken Herzkammern zu erreichen.
Obwohl bipolare atriale und/oder ventrikuläre Leitungssysteme in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind und oben beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung mit uinpolaren Leitungssystemen verwendet werden kann, die in den dargestellten Positionen in den oder um die rechten und linken Herzkammern eine einzige Schrittmacher-/Erfassungselektrode und eine entfernte Elektrode 20, die als ein Teil der Außenfläche des Gehäuses des IPG 12 in den 2, 3 und 5 ausgebildet ist, verwenden. Außerdem können anstelle der dargestellten Leitungen und Schrittmacher-/Erfassungselektroden andere Leitungen und Schrittmacher-/Erfassungselektroden verwendet werden, die so beschaffen sind, dass sie an den Elektrodenstellen am oder im RA, LA, RV und LV angeordnet werden.

Claims

Schrittmachersystem zum Verbessern des hämodynamischen Wirkungsgrades eines kranken Herzens, das an Leitungsverzögerungen bei der Leitung spontaner oder hervorgerufener Depolarisationen, die entweder von der rechten oder von der linken Herzkammer ausgehen, zu der jeweils anderen der linken oder rechten Herzkammer leidet, mit: Leitungsmitteln (16) für das rechte Herz zum Anordnen erster und zweiter Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die rechte Herzkammer in Bezug auf die rechte Herzkammer; Leitungsmitteln (22) für das linke Herz zum Anordnen erster und zweiter Schrittmacher-/Erfassungselektroden für die linke Herzkammer in Bezug auf die linke Herzkammer; Depolarisationserfassungsmitteln (19, 21) für die rechte Herzkammer, die mit den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind, um spontane Herzdepolarisationen, die von der rechten Herzkammer ausgehen, und geleitete Herzdepolarisationen, die von der linken Herzkammer aufgrund einer spontanen Herzdepolarisation oder auf Grund der Zuführung eines Schrittmacherimpulses für das linke Herz zu der linken Herzkammer ausgehen, zu erfassen und um in Reaktion entweder auf eine erfasste spontane oder geleitete Herzdepolarisation ein erfasstes Ereignissignal der rechten Herzkammer bereitzustellen; Depolarisationserfassungsmitteln (28) für die linke Herzkammer, die mit den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind, um spontane Herzdepolarisationen, die von der linken Herzkammer ausgehen, und geleitete Herzdepolarisationen, die von der rechten Herzkammer aufgrund einer spontanen Herzdepolarisation oder aufgrund der Zuführung eines Schrittmacherimpulses für das rechte Herz zu der rechten Herzkammer ausgehen, zu erfassen und um in Reaktion entweder auf eine erfasste spontane oder geleitete Herzdepolarisation ein erfasstes Ereignissignal der linken Herzkammer bereitzustellen; Ersatzintervall-Zeitgebermitteln (120) zum Takten eines Ersatzintervalls, um eine Schrittmacherrate aufzubauen, und zum Bereitstellen eines Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals bei Ablauf des Ersatzintervalls, wobei die Ersatzintervall-Zeitgebermittel des Weiteren Rücksetzmittel zum Neustarten der Taktung des Ersatzintervalls in Reaktion auf eines der erfassten Ereignissignale für die rechte bzw. die linke Herzkammer enthalten; Schrittmacherimpuls-Ausgabemitteln für das rechte Herz, die mit den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind und wahlweise in Reaktion auf ein eingegebenes Schrittmacherauslösesignal einen Schrittmacherimpuls für das rechte Herz erzeugen und den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer zuführen, um eine Depolarisation der rechten Herzkammer hervorzurufen; Schrittmacherimpuls-Ausgabemitteln für das linke Herz, die mit den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind und wahlweise in Reaktion auf ein eingegebenes Schrittmacherauslösesignal einen Schrittmacherimpuls für das linke Herz erzeugen und den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer zuführen, um eine Depolarisation der linken Herzkammer hervorzurufen; Mitteln zum Eingeben des Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals entweder in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das rechte Herz oder in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das linke Herz; Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermitteln für die linke Herzkammer, die mit den Ersatzintervall-Zeitgebermitteln und mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind, um ein Leitungsverzögerungsfenster für die linke Herzkammer anhand eines erfassten Ereignissignals für die rechte Herzkammer und wahlweise anhand eines Ersatzintervall- Schrittmacherauslösesignals zu takten und um ein Schrittmacherauslösesignal für die linke Herzkammer bei Ablauf der Leitungsverzögerungsfensterzeit für die linke Herzkammer bereitzustellen, wobei die Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermittel für die linke Herzkammer des Weiteren mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind und Fensterbeendigungsmittel für die linke Herzkammer enthalten, um den Ablauf des Leitungsverzögerungsfensters für die linke Herzkammer in Reaktion auf ein erfasstes Ereignissignal für die linke Herzkammer zu beenden; Mitteln zum Eingeben des Schrittmacherauslösesignals für die linke Herzkammer in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das linke Herz als ein Schrittmacherauslösesignal zum Auslösen der Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für das linke Herz und seiner Zuführung zu den Leitungsmitteln für die linke Herzkammer; Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermitteln für die rechte Herzkammer, die mit den Ersatzintervall-Zeitgebermitteln und mit den Depolarisationserfassungsmittel für die linke Herzkammer gekoppelt sind, um ein Leitungsverzögerungsfenster für die rechte Herzkammer anhand des erfassten Ereignissignals für die linke Herzkammer und wahlweise anhand eines Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals zu takten und um ein Schrittmacherauslösesignal für die rechte Herzkammer bei Ablauf der Leitungsverzögerungsfensterzeit bereitzustellen, wobei die Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebermittel für die rechte Herzkammer des Weiteren mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind und Fensterbeendigungsmittel für die rechte Herzkammer enthalten, um den Ablauf des Leitungsverzögerungsfensters für die rechte Herzkammer in Reaktion auf ein erfasstes Ereignissignal für die rechte Herzkammer zu beenden; und Mitteln zum Eingeben des Schrittmacherauslösesignals für die rechte Herzkammer in die Schrittmacherimpuls-Ausgabemittel für das rechte Herz als ein Schrittmacherauslösesignal zum Auslösen der Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für das rechte Herz und seiner Zuführung zu den Leitungsmitteln für die rechte Herzkammer; wobei eine übermäßige Leitungsverzögerung zwischen einer spontanen oder hervorgerufenen Depolarisation in der rechten Herzkammer und der geleiteten Depolarisationswelle in der linken Herzkammer oder eine übermäßige Leitungsverzögerung zwischen einer spontanen oder hervorgerufenen Depolarisation in der linken Herzkammer und der geleiteten Depolarisationswelle in der rechten Herzkammer durch Erzeugen eines Schrittmacherimpulses und seine Zuführung zu der linken bzw. der rechten Herzkammer bei Ablauf des entsprechenden Leitungsverzögerungsfensters korrigiert wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Schrittmachersystem des Weiteren enthält: Mittel zum Programmieren des Leitungsverzögerungsfensters für die linke Herzkammer im Bereich von 0-100 ms; und Mittel zum Programmieren des Leitungsverzögerungsfensters für die rechte Herzkammer im Bereich von 0-100 ms.
Schrittmachersystem nach Anspruch 1, das des Weiteren enthält: Mittel zum wahlweisen Sperren des Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebers für die rechte Herzkammer, um das Schrittmachersystem so zu konfigurieren, dass es nur das Schrittmacherauslösesignal für die linke Herzkammer für die Behandlung einer anomalen Leitungsverzögerung von der rechten Herzkammer zu der linken Herzkammer bereitstellt; und Mittel zum wahlweisen Sperren des Leitungsverzögerungsfenster-Zeitgebers für die linke Herzkammer, um das Schrittmachersystem so zu konfigurieren, dass es nur das Schrittmacherauslösesignal für die rechte Herzkammer für die Behandlung einer anomalen Leitungsverzögerung von der linken Herzkammer zu der rechten Herzkammer bereitstellt.
Schrittmachersystem nach Anspruch 2, das des Weiteren enthält: eine Unterdrückungsschaltung für die rechte Herzkammer, die mit der Depolarisationserfassungsschaltung für die rechte Herzkammer gekoppelt ist, um die Erfassung spontaner und hervorgerufener Herzdepolarisationen in der rechten Herzkammer zu verhindern und um ein erfasstes Ereignissignal für die rechte Herzkammer für die Dauer einer Unterdrückungsperiode für die rechte Herzkammer bereitzustellen; eine Unterdrückungsschaltung für die linke Herzkammer, die mit der Depolarisationserfassungsschaltung für die linke Herzkammer gekoppelt ist, um die Erfassung spontaner und hervorgerufener Herzdepolarisationen in der linken Herzkammer zu verhindern und um ein erfasstes Ereignissignal für die linke Herzkammer für die Dauer einer Unterdrückungsperiode für die linke Herzkammer bereitzustellen; und Mittel zum Auslösen des Betriebs der Unterdrückungsschaltung für die rechte bzw. die linke Herzkammer in Reaktion auf die Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für die rechte Herzkammer bzw. eines Schrittmacherimpulses für die linke Herzkammer.
Schrittmachersystem nach Anspruch 1, das des Weiteren enthält: Mittel zum Auswählen von erfassten Ereignissignalen entweder für die rechte oder für die linke Herzkammer zur Verwendung durch die Rücksetzmittel, um das Ersatzintervall neu zu starten; und Mittel zum Eingeben des Ersatzintervall-Schrittmacherauslösesignals in die Schrittmacherimpuls- Ausgabemittel entweder für die rechte oder für die linke Herzkammer, um bei Ablauf des Ersatzintervalls einen Schrittmacherimpuls für die rechte bzw. für die linke Herzkammer zu erzeugen.
Schrittmachersystem nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, das des Weiteren enthält: Unterdrückungsmittel für die rechte Herzkammer, die mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die rechte Herzkammer gekoppelt sind, um die Erfassung spontaner und hervorgerufener Herzdepolarisationen in der rechten Herzkammer zu verhindern und um ein erfasstes Ereignissignal für die rechte Herzkammer für die Dauer einer Unterdrückungsperiode für die rechte Herzkammer bereitzustellen; Unterdrückungsmittel für die linke Herzkammer, die mit den Depolarisationserfassungsmitteln für die linke Herzkammer gekoppelt sind, um die Erfassung spontaner und hervorgerufener Herzdepolarisationen in der linken Herzkammer zu verhindern und um ein erfasstes Ereignissignal für die linke Herzkammer für die Dauer einer Unterdrückungsperiode für die linke Herzkammer bereitzustellen; und Mittel zum Auslösen des Betriebs der Unterdrückungsmittel für die rechte bzw. für die linke Herzkammer in Reaktion auf die Erzeugung eines Schrittmacherimpulses für das rechte Herz bzw. eines Schrittmacherimpulses für das linke Herz.
Schrittmachersystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die rechte Herzkammer der rechte Vorhof ist und die linke Herzkammer der linke Vorhof ist.
Schrittmachersystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die rechte Herzkammer der rechte Ventrikel ist und die linke Herzkammer der linke Ventrikel ist.