DE69916691T2

DE69916691T2 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE69916691T2
Application number: DE69916691T
Authority: DE
Inventors: Nils HOLMSTRÖM
Original assignee: St Jude Medical AB
Current assignee: St Jude Medical AB
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: EP0941744A1; US6052622A; DE69916691D1; EP0941744B1; SE9800407D0

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektor für evozierte Reaktion für einen Herzschrittmacher zum Bestimmen einer evozierten Reaktion bei Vorhandensein einer Polarisation, wobei der genannte Herzschrittmacher einen Impulsgenerator enthält, der für die Erzeugung von Stimulationsimpulsen mit variierenden Amplituden und variierenden Impulsdauern zum Stimulieren des Herzens eines Patienten ausgelegt ist, wobei der Detektor für evozierte Reaktion Mess- und Speichermittel zum Messen der durch einen Stimulationsimpuls gelieferten Ladung Q enthält. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen derartigen Herzschrittmacher.
Stand der Technik
Es besteht ein Bedarf unipolare Herzschrittmacher sowohl für eine ventrikuläre, wie auch eine atriale Stimulation des Herzens eines Patienten herzustellen, die eine sogenannte AUTOCAPTURE^TM-Schrittmachersystemfunktion aufweisen. Die AUTOCAPTURE^TM-Funktion wird benutzt, um die Energie des Stimulationsimpulses auf einem Pegel gerade oberhalb des Pegels aufrechtzuerhalten, der benötigt wird, um ein wirksames Capture zu erzielen, siehe beispielsweise US-A-5,458,623. In diesem Zusammenhang ist es schwierig, die evozierte Reaktion sicher und zuverlässig zu erfassen, da verglichen zur Restpolarisation nach dem Stimulationsimpuls das Potential der evozierten Reaktion in der Amplitude klein ist und diese Polarisation variiert, wenn die Stimulationsenergie zur Schwellenwertsuche verändert wird. Die Polarisation verändert sich auch bei Änderungen in der Impedanz.
Es sind mehrere Versuche unternommen worden, um die Polarisationsprobleme in Verbindung mit der Detektion der evozierten Reaktion zu lösen. So beschreibt die US-A-5,417,718 ein System zum Aufrechterhalten des Captures, bei dem ein elektrisches Post-Stimulus-Signal des Herzens, das auf die Abgabe eines Stimulationsimpulses folgt, mit einer Polarisationsschablone verglichen wird, die während eines Capture-Verifikationstestes bestimmt wird. Ein vorgeschriebener Unterschied zwischen der Polarisationsschablone und dem Post-Stimulus-Signal zeigt dann ein Capture an. Ansonsten wird ein Capture-Verlust angenommen und die Stimulationsenergie um einen vorbestimmten Betrag erhöht, um ein Capture zu erhalten.
Eine Technik zur Verringerung der Auswirkung der Polarisation ist, die Polarisationsladung dadurch zu beseitigen, dass nach der Abgabe eines Stimulationsimpulses ein oder mehrere geeignete Impulse entgegengesetzter Polarität geliefert werden, siehe beispielsweise US-A-4,811,738.
Die US-A-5,431,693 beschreibt ein Verfahren zur Verifizierung des Captures des Herzens bei einem Schrittmacher. Es wurde beobachtet, dass das Nicht-Capture-Potential in der Form exponentiell ist, und das Potential des evozierten Captures, welches im Allgemeinen in der Form exponentiell ist, eine oder mehrere Störungen kleiner Amplitude aufweist, die der exponentiellen Wellenform überlagert sind. Diese Störungen werden zur leichteren Erfassung durch eine Verarbeitung der Wellenformsignale mittels Differenzierung hervorgehoben, um die zweite Ableitung des Signals der evozierten Reaktion für die Analyse zur Erfassung der evozierten Reaktion zu bilden.
Eine unipolare Erfassung von evozierten Reaktionssignalen ist durch diese Technik jedoch nicht möglich. Abrupte Neigungsänderungen oder überlagerte Störungen kleiner Amplitude, werden ausgeglichen, wenn die Messungen über eine längere Entfernung von der Elektrode zum Schrittmachergehäuse gemacht werden.
Experimente haben nun gezeigt, dass die Polarisation der Stimulationselektroden proportional zur Ladung des gelieferten Stimulationsimpulses ist. Der Zweck dieser Erfindung ist es, einen verbesserten Detektor zur Bestimmung der evozierten Reaktion verfügbar zu machen, der auf dieser Entdeckung beruht, und welcher eine Erfassung der evozierten Reaktion sowohl mit Hilfe von unipolaren, als auch bipolaren Stimulationselektroden ermöglicht, die im Ventrikel oder im Atrium des Herzens eines Patienten implantiert sind. Das Ziel dieser Erfindung ist es auch, einen Herzschrittmacher verfügbar zu machen, der mit einem derartigen Detektor ausgerüstet ist.
Offenbarung der Erfindung
Dieses Ziel wird durch einen Detektor für evozierte Reaktion gemäß dem einleitenden Teil der Beschreibung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Herzschrittmacher gemäß Anspruch 11 erreicht.
So wird beim dem erfindungsgemäßen Detektor die Ladung eines Stimulationsimpulses gemessen und ein entsprechender Ladungsspannungswert als Bezugswert bestimmt und die Polarisation und das mögliche Signal der evozierten Reaktion wird nach Liefern des Stimulationsimpulses überwacht, und mit diesem Bezugswert verglichen, um das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer evozierten Reaktion zu bestimmen. So können auf diese Weise evozierte Rektionen für Stimulationsimpulse von variierenden Ausgangsenergien, beispielsweise während einer Schwellenwertsuche durch Eliminieren des Einflusses der variierenden Polarisation auf die detektierte evozierte Herzreaktion, zuverlässig ermittelt werden. Durch Verwendung der gemessenen, auf diese Weise für die Kompensation der Polarisation des evozierten Reaktionssignals gelieferten Ladung ist es möglich, einen vollautomatischen Detektor für evozierte Reaktion für sämtliche Arten von uni- und bipolaren Elektroden, für sämtliche Stimulationsimpulsamplituden und jeglich mögliche Impulsdauer zu schaffen. Der Detektor ist besonders nützlich für eine Stimulationsschwellenwertsuche, wenn die Impulsdauer oder die Impulsamplitude oder beide dieser Parameter gleichzeitig geändert werden. Es werden auch Änderungen der Leitungsimpedanz ohne die Notwendigkeit, die Detektoreinstellungen manuell zu justieren, kompensiert.
Gemäß bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Detektors ist die genannte Mess- und Speichervorrichtung ausgelegt, den Ladungsspannungswert U_D durch die Beziehung UD = k·Q + mzu bestimmen, wobei k einen variablen Faktor bezeichnet, der so gewählt ist, dass U_D gleich der gemessenen Polarisation bei m = 0, Q die Ladung des Stimulationsimpulses und m eine Spannungsgrenze für die Erfassung der evozierten Reaktion bezeichnet. Auf diese Weise kann der Ladungsspannungswert U_D automatisch durch Einstellen des Faktors k mittels Abstimmung eines Verstärkungsfaktors bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektors ist die Detektionsspannungsgrenze m der evozierten Reaktion proportional zum Ladungsspannungswert U_D. Dies ist ein wesentliches Merkmal zur Aufrechterhaltung einer Detektionsspannungsgrenze m von konstanter relativer Größe. Falls die Spannungsgrenze m der evozierten Reaktion gleich einem konstanten Wert wäre, würde die Detektionsspannungsgrenze m für niedrige Spannungswerte U_D relativ höher als für hohe Werte sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektors ist die Überwachungsvorrichtung ausgelegt, den genannten Überwachungsspannungswert gleich dem Wert des kombinierten Polarisations- und möglichen evozierten Reaktionssignals zu bestimmen, das eine vorgegebene Zeit nach Liefern des Stimulationsimpulses abgetastet wird. Der Abtastvorgang wird dann vorzugsweise zu einer Zeit durchgeführt, wenn das beste evozierte Reaktionssignal erwartet wird. Diese Zeit kann typisch um etwa 2 ms nach dem Beginn des Stimulationsimpulses liegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektors ist die genannte Überwachungsvorrichtung ausgelegt, den genannten Überwachungsspannungswert U_S durch Integrieren des Spannungssignals u_A(t) zu bestimmen, das aus dem Herzen des Patienten über ein vorbestimmtes Zeitintervall nach Liefern des Stimulationsimpulses aufgenommen worden ist. Das Potential der Stimulationselektrode wird dann über ein Zeitintervall integriert, in dem ein gut reproduzierbares evoziertes Reaktionssignal erwartet wird. Dies ist eine zuverlässige Methode zur Bestimmung der evozierten Reaktion, die große individuelle Morphologie-Variationen im evozierten Reaktionssignal erlaubt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektors ist die genannte Vergleichsvorrichtung ausgelegt, die evozierte Reaktion anzuzeigen, falls der genannte Überwachungsspannungswert U_S den genannten Ladungsspannungswert U_D überschreitet. Falls diese Bedingung nicht erfüllt wird, wird ein Capture-Verlust angezeigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herzschrittmachers wird der Impulsgenerator so gesteuert, dass er Stimulationsimpulse möglichst hoher Amplituden ohne den Einsatz von Spannungsverdopplern liefert. Da die Stimulationsladungsschwelle mit abnehmender Impulsdauer abnimmt, siehe beispielsweise Furman, "A Practice of Cardiac Pacing", 2. Auflage, Futura Publishing Company, New York, 1989, S. 42–49 und das Folgende, ist die Polarisation bei der Stimulationsschwelle für eine kürzere Impulsbreite niedriger. Der Batteriestromabfluss zur Stimulation bei der Schwelle ist ebenfalls niedriger für kürzere Impulse, so lange sich die Stimulationsamplitude unterhalb der Batteriespannung des Stimulators befindet. Deshalb ist es empfehlenswert, mit der höchstmöglichen Spannung, die keinen Spannungsverdoppler erforderlich macht, zu stimulieren, d. h. in der Praxis mit 2,8 V und demzufolge die Impulsbreite in Richtung der Schwelle der Impulsdauer zu reduzieren. In diesem Fall wird das Abfühlen der evozierten Reaktion erleichtert und der Stromverbrauch wird minimal. Dies wird in Verbindung mit einer Gewebestimulation im Allgemeinen in der US-A-5,391,191 weiter diskutiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herzschrittmachers ist ein Mikroprozessor zum Speichern und Analysieren der Daten über die detektierten Polarisations- und Schwellenwertveränderungen der evozierten Reaktion vorgesehen. Aus diesen Daten können Elektrodenmikroverschiebungen und andere Unregelmäßigkeiten der Elektrodenleitung erkannt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die Erfindung mehr im Detail zu erläutern, werden nun als Beispiele gewählte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Detektors anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen
1 und 2 die Beziehung zwischen der gemessenen Polarisation und der Ladung von Stimulationsimpulsen für verschiedene Impulsbreiten zeigt, die unmittelbar nach dem Stimulationsimpuls bzw. 2 ms nach Beginn des Stimulationsimpulses gemessen sind;
3 stellt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektors dar;
4 zeigt die elektronische Schaltung einer Realisierung eines erfindungsgemäßen Herzschrittmachers;
5 und 6 sind Zeitdiagramme, die die Arbeitsweise des Herzschrittmachers nach 4 in zwei verschiedenen Arbeitsmoden darstellen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die 1 und 2 zeigen die Ergebnisse von In-Vitro-Messungen der Polarisation als eine Funktion der Ladung der Stimulationsimpulse für Impulse von verschiedenen Impulsbreiten. Die Polarisationsspannung wurde in einer physiologischen Salzlösung, einer sogenannten Ringer-Lösung zwischen einer Spitzenelektrode und einer indifferenten Elektrode gemessen. 1 zeigt das Ergebnis der unmittelbar nach der Beendigung des Stimulationsimpulses durchgeführten Messungen und 2 zeigt das Ergebnis der Messungen 2 ms nach dem Beginn des Stimulationsimpulses. Die Breite des Stimulationsimpulses ist typischerweise etwas geringer als 0,5 ms. In 1 wurde eine etwas niedrigere Polarisation für breite als für kurze Impulse bei gleicher Stimulationsladung gemessen. Dies ist abhängig von der Tatsache, dass die Polarisation vom Beginn des Stimulationsimpulses für breite Impulse abgenommen hat. 2 zeigt eine gute lineare Beziehung zwischen der Polarisation und der abgegebenen Ladung des Stimulationsimpulses unabhängig von der Impulsbreite. Diese lineare Beziehung zwischen der Polarisation und der Stimulationsladung wird im erfindungsgemäßen Detektor benutzt.
Beim erfindungsgemäßen Detektor wird die durch einen Stimulationsimpuls gelieferte Ladung Q gemessen und auf einem Kanal gespeichert. Die resultierende Polarisation wird zusammen mit einer möglichen evozierten Reaktion nach dem Stimulationsimpuls u_A(t) in einem anderen Kanal überwacht, siehe 3. Die Ladung Q wird zu einem entsprechenden Spannungswert gemäß der Gleichung UD = k·D + mverarbeitet, wobei k ein variabler Faktor ist, der so gewählt ist, dass er gleich der gemessenen Polarisation bei m = 0 ist. Der Ladungsspannungswert U_D wird im Block 2 von 3 bestimmt und bildet einen Bezugswert für einen nachfolgenden Vergleich. Der Faktor k hat die Eigenschaft einer Verstärkung, und die Bestimmung bzw. Abstimmung des Faktors k kann automatisch durchgeführt werden, wie es im Folgenden beschrieben wird. m bezeichnet eine Erfassungsgrenze der evozierten Reaktion und ist vorzugsweise proportional der Amplitude der Spannung U_D, wie oben erwähnt. Falls m als konstant gewählt werden würde, sollte dessen relative Größe für niedrige Amplituden viel größer als für hohe Amplituden sein. Die Erfassungsgrenze m wird niedrig genug gewählt, um eine zu geringe Empfindlichkeit zu verhindern, d. h. den Detektor für die Erfassung der evozierten Reaktionssignale unempfindlich zu machen, aber hoch genug, um Störsignale und Polarisationsveränderungen zu unterdrücken, d. h. eine Überempfindlichkeit des Detektors zu vermeiden. Somit können bei dem erfindungsgemäßen Detektor die Detektionsgrenzen für eine zu geringe und eine zu große Empfindlichkeit für die evozierte Reaktion kontinuierlich nach jedem Stimulationsimpuls ohne Capture-Verlust folgen.
Ein Überwachungsspannungswert U_B kann aus dem kombinierten Polarisations- und evozierten Reaktionssignal u_A(t) wenigstens auf zwei verschiedene Arten bestimmt werden.
Die Spannung U_B kann durch Abtasten des Potentials der Stimulationselektrode zu einer speziellen Zeit t_x nach der Stimulation, vorzugsweise zu einem Zeitpunkt, zu dem das beste evozierte Reaktionssignal erwartet wird, bestimmt werden.
Ein alternativer Weg zur Bestimmung der Spannung U_B besteht darin, dass Polarisations- und das mögliche evozierte Reaktionssignal u_A(t) über ein Zeitintervall nach der Ausgabe des Stimulationsimpulses, wenn ein gut reproduzierbares evoziertes Reaktionssignal erwartet wird, zu integrieren, beispielsweise 2 ms nach Beginn des Stimulationsimpulses, siehe die Diskussion von 2. Der letztgenannte Weg zur Bestimmung des Spannungswertes U_B wird im Block 4 in 3 durchgeführt und erlaubt große individuelle Morphologieveränderungen der evozierten Reaktion und ist zuverlässiger als das oben erwähnte Abtastverfahren.
Die beiden Spannungen U_D und U_B werden dann in einem Komparator 6 verglichen und falls U_B > U_D wird die Detektion einer evozierten Reaktion angezeigt, ansonsten wird ein Capture-Verlust angezeigt.
4 zeigt ein Beispiel einer elektronischen Schaltung eines erfindungsgemäßen Herzschrittmachers, der einen Detektor für evozierte Reaktion, wie er oben beschrieben ist, enthält. Für die Erläuterung der Arbeitsweise des Herzschrittmachers wird auch auf das Zeitdiagramm nach 5 Bezug genommen. Die Kurven Pol und ER, die dem Stimulationsimpuls im u_A-Zeitdiagramm von 5 folgen, repräsentieren das Polarisationssignal bzw. das kombinierte Signal von Polarisation und evozierter Reaktion.
Von der Schrittmacherlogikeinheit 8 aus wird die Spannung E der variablen Spannungsquelle 10 so eingestellt, dass sie gleich der gewünschten Stimulationsamplitude im Zeitintervall t₅ bis t₁ in 5 zwischen den Stimulationsimpulsen ist. In dieser Phase sind die Schalter S1 und S3 geschlossen und die Kondensatoren C1 und C3 werden auf die Spannung E aufgeladen.
Zu Zeit t₁ werden die Schalter S1 und S3 geöffnet und der Schalter S2 geschlossen, und es wird ein Stimulationsimpuls zur Elektrodenspitze 12 geliefert, die in einem Patienten 16 implantiert ist.
Zur dieser Zeit wird auch der Schalter S5 geschlossen, um die Spannung am Kondensator C4 für die Detektion der nächsten evozierten Reaktion zurückzusetzen. Während der Stimulationsphase wird der Kondensator C1 entladen, während die Spannung am Kondensator C3 unverändert bleibt. Der Verstärker OP1 ist ein Geräteverstärker mit einer Einheitsverstärkung und seine Ausgangsspannung U_C steigt während des Stimulationsimpulses proportional zur gelieferten Ladung Q an und zum Zeitpunkt t₂ hat die Spannung U_C den Pegel Q/C1, siehe 5, erreicht. Diese Spannung U_C wird im Verstärker OP2 mit einem Faktor G verstärkt, und ein Spannungswert m wird im Addierer 14 hinzuaddiert, um die Spannung UD = G·Q/C1 + m (2)zu bilden. Diese Spannung U_D ist zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₅ konstant, siehe 5, und bildet den aufgeladenen Spannungswert, der als Bezugsgröße für die nachfolgende Erfassung der evozierten Reaktion benutzt wird. Die Detektionsgrenze m wird durch einen AD-Umsetzer in der Schrittmacherlogikeinheit 8 geliefert.
Zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ ist der Schalter S4 geschlossen, und das abgefühlte Polarisations- und evozierte Reaktionssignal wird gemäß der Gleichung
im Kondensator C4 integriert, wobei R₂ den Eingangswiderstand zum Verstärker OP4 bezeichnet.
Die Spannungen U_D und U_B werden im Komparator OP5 verglichen und die Anzeige für ein Capture bedeutet, dass U_B > U_D im Zeitfenster zwischen t₄ und t₅ ist, siehe 5.
Durch Erhöhen der Größe der Detektionsgrenze m, bis der Komparator OP5 unmittelbar nach Erfassung des Captures kippt, ist es möglich, die Amplitudengrenze m der evozierten Reaktion zu testen.
Das vom Komparator OP5 gelieferte Ausgangssignal, das anzeigt, ob eine evozierte Reaktion erfasst ist oder nicht, wird der Schrittmacherlogikeinheit 8 für die Steuerung der kontinuierlichen Arbeitsweise des Herzschrittmachers zugeführt.
Mit der Mikroprozessortechnik können bei dem erfindungsgemäßen Herzschrittmacher Daten bezüglich Polarisations- und Schwellenwert-Veränderungen gespeichert und analysiert werden, d. h. zum Ermitteln von Elektroden-Mikroverschiebungen und anderen Leitungs-Unregelmäßigkeiten.
Es wird nun eine bevorzugte Art der Einstellung der oben erwähnten Verstärkung G, siehe Gleichung (2), beschrieben.
Es wird ein Stimulationsimpuls in der Refraktärperiode des Herzens des Patienten bzw. ein Impuls unterhalb der Stimulationsschwelle geliefert. Es wird dann kein evoziertes Reaktionssignal zu dem am Knoten A in 4 abgefühlten Spannungssignal u_A zugefügt. Damit stellt die abgefühlte Spannung u_A nur die Polarisation dar, siehe 6. Zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ wird die Polarisation aus dem vorhergehenden Stimulationsimpuls im Kondensator C4 integriert. Diese Spannung U_B wird am Knoten B vom Zeitpunkt t₄ an gehalten bis der Schalter S5 erneut schließt.
Die während des Stimulationsimpulses gelieferte Ladung beläuft sich auf Q = C1·ΔU,wobei ΔU die Spannung am Knoten C darstellt, die nach dem Zeitpunkt t₂ konstant ist. Der Verstärkungsfaktor G des programmierbaren Verstärkers OP2 wird dann von der Schrittmacherlogikeinheit 8 so eingestellt, dass die Verstärkerausgangsspannung gleich der Spannung am Knoten B (G'·ΔU = U_B) ist. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn der Komparator OP5 kippt bzw. triggert und es wird ein Ausgangsimpuls u_E am Ausgang des Komparators OP5 erhalten, siehe 6. Während dieser Eichprozedur wird der m-Wert auf O gesetzt.
Da die Polarisation proportional der gelieferten Ladung für sämtliche Impulsbreiten und Amplituden ist, kann der neue Verstärkungsfaktor G' für jegliche Impulskonfiguration danach benutzt werden, um zwischen einem Capture und einem Capture-Verlust zu unterscheiden. Um eine definierte Detektionsgrenze m in Volt zu erhalten, wird U_D um einem konstanten Wert von m, der aus der Schrittmacherlogikeinheit 8 angelegt wird, erhöht. Der neue Bezugswert am Knoten D ist dann gleich G'*U + m, und falls die integrierte Polarisation am Knoten B nach einem Stimulationsimpuls höher als die oben erwähnte Bezugsspannung ist, wird ein Capture erfasst, ansonsten resultierte die Stimulation in einem Verlust eines Captures.
Ein alternatives Verfahren zur Bestimmung des Verstärkungsfaktors G umfasst eine Stimulation mit zwei verschiedenen Ausgangsladungen Q1 und Q2, von denen beide Ladungen oberhalb der Stimulationsschwelle liegen und beide in einem Capture resultieren. Die Verstärkung für beide Stimulationsimpulse wird dann bei einer auf 0 gesetzten Stimulationsgrenze m von der Schrittmacherlogikeinheit 8 so eingestellt, dass der Komparator QP5 gerade triggert. Da das Polarisationssignal proportional zur Ladung des Stimulationsimpulses ist, während das Signal der evozierten Reaktion unabhängig von der Ladung ist, ist es möglich, den Verstärkungsfaktor G zu berechnen. Somit gelten die folgenden Gleichungen. UB(Q1) = K·Q1 + ER = G1·Q1/C1 (4) UB(Q2) = K·Q2 + ER = G2·Q2/C1 (5)
Aus diesen Gleichungen (4) und (5) wird die Größe K als
erhalten, wobei G1 und G2 die eingestellten Verstärkungen für die beiden Stimulationsimpulse und ER das Signal der evozierten Reaktion bezeichnen. Für ER = 0 gilt die folgende Gleichung UB(Q) = K·Q = G·Q/C1 (7).
Durch Eliminieren der Größe K zwischen den obigen Gleichungen (6) und (7) wird der folgende Ausdruck für die gewünschte Verstärkung G erhalten
Wenn die gewünschte Verstärkung G bekannt ist, ist nur die tatsächliche Einstellung für die nächste Messung der evozierten Reaktion zu benutzen.

Claims

Detektor für evozierte Reaktion für einen Herzschrittmacher zum Bestimmen einer evozierten Reaktion bei Vorhandensein einer Polarisation, wobei der genannte Herzstimulator einen Impulsgenerator enthält, der für die Erzeugung von Stimulationsimpulsen mit variierenden Amplituden und variierenden Impulsdauern zum Stimulieren des Herzens eines Patienten (16) ausgelegt ist, wobei der Detektor für evozierte Reaktion Mess- und Speichermittel (2; C3, S3, OP1, OP2, 14) zum Messen der durch einen Stimulationsimpuls gelieferten Ladung Q enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mess- und Speichermittel (2; C3, S3, OP1, OP2, 14) ausgelegt sind, zum Bestimmen und Speichern eines auf die gemessene Ladung Q bezogenen Ladungsspannungswertes U_D als Bezugsspannung, dass Überwachungsmittel (4; C2, OP3, S4, R2, OP4, C4, S5) vorgesehen sind, zum Überwachen des kombinierten Polarisations- und möglichen evozierten Reaktionssignals u_A(t), das nach dem Liefern eines Stimulationsimpulses vom Herzen des Patienten (16) aufgenommen ist und zum Ableiten eines entsprechenden Überwachungsspannungswertes U_B und dass Vergleichsmittel (6; OP5) vorgesehen sind, zum Vergleichen des genannten Überwachungsspannungswertes U_S mit dem genannten Ladungsspannungswert U_D zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens einer evozierten Reaktion aus dem Ergebnis des Vergleichs.
Detektor für evozierte Reaktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Speichermittel (2; C3, S3, OP1, OP2, 14) ausgelegt sind, den Ladungsspannungswert U_D durch die Beziehung UD = k·Q + mzu bestimmen, wobei k einen variablen Faktor, Q die Ladung eines Stimulationsimpulses und m eine Detektionsspannungsgrenze der evozierten Reaktion bedeuten.
Detektor für evozierte Reaktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor k so gewählt ist, dass der Ladungsspannungswert U_D gleich der gemessenen Polarisation bei der Detektionsspannungsgrenze m = 0 der evozierten Reaktion ist.
Detektor für evozierte Reaktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsspannungsgrenze m der evozierten Reaktion proportional zum Ladungsspannungswert U_D ist.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Überwachungsmittel ausgelegt sind, den genannten Überwachungsspannungswert U_B gleich einem Wert des kombinierten Polarisations- und möglichen evozierten Reaktionssignals u_A (t) zu bestimmen, das eine vorgegebene Zeit nach Liefern des Stimulationsimpulses abgetastet worden ist.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Überwachungsmittel (4; C2, OP3, S4, R2, OP4, C4, S5) ausgelegt sind, den genannten Überwachungsspannungswert U_B durch Integrieren des Spannungssignals u_A (t) zu bestimmen, das über ein vorgegebenes Zeitintervall nach Liefern des Stimulationsimpulses vom Herzen des Patienten (16) aufgenommen worden ist.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Vergleichsmittel (6; OP5) ausgelegt sind, die evozierte Reaktion anzuzeigen, falls der genannte Überwachungsspannungswert U_B den genannten Ladungsspannungswert U_D überschreitet.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des genannten Faktors k ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung vorgesehen ist, zum Verstärken des Ladungsspannungswertes U_D ohne die Detektionsgrenze m der evozierten Reaktion, derart, dass er gleich dem Überwachungsspannungswert U_B wird, der aus dem Polarisationssignal erhalten wird, welches aus einem während der Refraktärperiode des Herzens des Patienten (16) gelieferten Stimulationsimpulses resultiert.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des genannten Faktors k ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung vorgesehen ist zum Verstärken des Ladungsspannungswertes U_D ohne Detektionsgrenze m, erhalten aus einem Stimulationsimpuls mit einer Energie unterhalb der Stimulationsschwelle derart, dass der Ladungsspannungswert U_D gleich dem Überwachungsspannungswert U_B wird, der aus dem Stimulationsimpuls erhalten worden ist.
Detektor für evozierte Reaktion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des genannten Faktors k ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung vorgesehen ist zum Verstärken des Ladungsspannungswertes U_D ohne Detektionsgrenze m derart, dass er gleich dem Überwachungsspannungswert U_B für zwei Stimulationsimpulse unterschiedlicher Ladungen Q₁, Q₂ oberhalb der evozierten Reaktionsschwelle, die zu einem Capture führt, wird und dass Mittel vorgesehen sind zum Berechnen aus den Ladungen Q₁, Q₂ und den eingestellten Verstärkungen G₁, G₂ für die beiden Stimulationsimpulse die Verstärkung G, die beabsichtigt ist, benutzt zu werden zum Einstellen des Ladungsspannungswertes U_D für die nächste Messung der evozierten Reaktion.
Herzstimulator gekennzeichnet durch einen Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Herzstimulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein AD-Umsetzer der Stimulatorlogikeinheit (8) ausgelegt ist, die Detektionsspannungsgrenze (m) der evozierten Reaktion zu liefern.
Herzstimulator nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator gesteuert wird, Stimulationsimpulse möglichst hoher Amplituden ohne die Verwendung von Spannungsverdopplermitteln zu liefern.
Herzstimulator nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mikroprozessoreinrichtung vorgesehen ist zum Speichern und Analysieren von Daten über die erfasste Polarisation und Schwellenveränderungen der evozierten Reaktion.