DE1916088C3

DE1916088C3 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE1916088C3
Application number: DE1916088A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE1916088A1; JPS495432B1; GB1266907A; US3528428A; FR2006030A1; AT307612B; CA1110709A; DE1916088B2; NL166405B; IL31473A; BE730760A; NL166405C; CH494028A; NL6905157A; IL31473A0

Description

Die Erfindung betrifft einen Herzschrittmacher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Herzschrittmacher ist aus der FR-PS 09 350 bekannt.

Dieser Herzschrittmacher liefert Impulse in einem festen, von der natürlichen Herztätigkeit des Patienten unabhängigen Rhythmus. Solange das Herz allein richtig arbeitet, wird die Abgabe der Impulse an das Herz unterdrückt. Zur Vermeidung von Fehlern, die von äußeren Störsignalen herrühren können und die eine richtige Funktion des Herzens vortäuschen würden, ist eine Einrichtung vorgesehen, die diese Signale feststellt und eliminiert. Die falschen Signale gehören zwei Hauptkategorien an. Erstens enthält das zellulare Elektrokardiogramm die P- und 7-Wellen des Elektrokardiogramms (oder die nicht stufenförmigen Funktionen), die nicht eindeutig einen natürlichen Herzschlag anzeigen und nicht für das Unterdrücken des Arbeitern des Herzschrittmachers verwendet werden sollten.

Zweitens können Störsignale vorliegen, und zwar insbesondere Signale mit 60 Hz. Die überwiegenden Frequenzen im zellularen Elektrokardiogramm und insbesondere diejenigen, die der Stufenfunktion ange-

hören, liegen in dem 20—30 Hz-Bereich, Wenn auch ein Filter vorgesehen werden kann, um Signale in diesem Bereich auszusieben, ist es außerordentlich schwierig, ein Filter zum Aussieben der 60 Hz-Signale zu finden.

Es gibt noch eine andere Art unerwünschter Signale, und zwar HF-Impulse. HF-Impulse (Sinuswellen), die, wenn sie dem Herzschrittmacher zugeführt werden, den Kondensator im geladenen Zustand halten, wie dies auch der Fall bei Störsigr.alen mit 60 Hz ist. Je höher die Frequenz oar Störsignale ist, um so größer ist die Folgefrequenz der an. den Kondensator abgegebenen Impulse. Es liegt somit noch weniger Zeit für den Kondensator zum Entladen zwischen Impulsen vor und der Herzschrittmacher arbeitet kontinuierlich. Es gibt jedoch viele Fälle, bei denen ein einzelner HF-Impuls erzeugt wird, z. B. bei dem Anschalten der Zündung eines Kraftfahrzeuges. Ein Impuls dieser Art tritt oft als solcher auf und reicht somit aus, um den Kondensator aufzuladen, der hierauf wieder entladen würde, wodurch das Erzeugen der erforderlichen Impulse unterdrückt wird.

Der Einfluß von Störsignalen ist nicht nur beim Herzschrittmacher gemäß der FR-PS ;5 09 350 von Bedeutung, sondern auch bei dem Schrittmacher wie er aus der US-PS 33 45 990 bekannt ist. Dieser Herzschrittmacher führt dem Herzen des Patienten elektrische, die Herztätigkeit anregende Impulse nur dann zu, wenn natürliche Herzschläge nicht vorliegen. Wenn nur ein einziger natürlicher Herzschlag fehlt, wird nur ein einziger elektrischer Impuls zugeführt. Wenn mehr als ein natürlicher Herzschlag fehlt, wird eine gleiche Anzahl an elektrischen Impulsen zugeführt. Unabhängig von ihrer Anzahl treten die Impulse in praktisch gleichen zeitlichen Abständen voneinander und von dem letzten natürlichen Herzschlag auf, wie es auch der Fall sein würde, wenn alle Impulse natürliche Herzschläge wären. Bei der Vorrichtung werden elektrische Impulse mit zeitlichen Abständen gegeben, etwa wie bei natürlichen Herzschlägen. Beim Feststellen eines natürlichen Herzschlages wird der nächste elektrische Impuls unterdrückt, der sonst erzeugt würde. Gleichzeitig beginnt die Vorrichtung erneut ihren Zeitgeberzyklus, so daß der nächste elektrische Impuls (falls erforderlich) nach Ablauf des gegebenen zeitlichen Ablaufs, und zwar beginnend mit dem gerade festgestellten Herzschlag, erzeugt wird. Es ergibt sich somit ein integrierter Vorgang, d. h. ein gemeinsames Zusammenwirken der natürlichen Herzschläge und der anregenden Impulse.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, bei einem Herzschrittmacher der eingangs genannten Art ein Ansprechen der Sperrvorrichtung auf Störsignale insbesondere im Bereich von 50—60 Hertz vollständig zu verhindern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Spezielle Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Zweckmäßig besitzt der Frequenzdiskriminator zwei Transistoren, die durch eine eine gegebene Spannung überschreitende Spannung und eine eine Grenzfrequenz überschreitende Frequenz aufweisende Signale leitend gemacht werden und bei Übergang in den leitenden Zustand einen Kondensator durch unipolare Stromimpulse einer gegebenen Größe laden. Diese Signale sind äußere Signale. Die Grenzfrequenz, die unter 60 Hz, aber über der natürlichen Herzschlagfiequenz liegt, liegt uoer dem Frequenzspektrum des QRS-Komplexes.

Die Emitter-Kollektorstrecken der zwei Transistoren sind in Serie gegeneinander geschaltet und der F-mitter des einen sowie der Kollektor des anderen Transistors liegen über Widerstände am jeweils anderen Anschluß einer Spannungsquelle. Die Basen der zwei Transistoren sind miteinander und über einen Kondensator gemeinsam mit dem Ausgang des Filters verbunden. Der auf schwankendem Potential liegende Anschluß des von

ίο einem Widerstand überbrückten Kondensators liegt am Eingang der Spervorrichtung.

Ein dritter Transistor, dessen Emitter-Kollektorstrekke einem der zwei Transistoren parallel geschaltet ist und dessen Basis über einen Spannungsteiler auf festem Potential liegt, dient als Phasenumkehrstufe. Die Emitter der drei Transistoren liegen über einen' Widerstand am Ausgang des Reizstromimpulsgenerators. Zwischen dem Eingang der Sperrvorrichtung und einem der Anschlüsse der Spannungsquelle ist ein Schalter vorgesehen, der im geschlossenen Zustand die Steuerung der Sperrvorrichtung 'awirksam macht

Die Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnungzeigt

F i g. 1 das Schaltbild eines Herzschrittmachers und
F i g. 2 einen Ausschnitt aus einem Kardiogramm.
Der Reizstromimpulsgenerator besteht aus dem Transistor Γ9, dem Kondensator 65, der über den Widerstand 59 durch den Strom der Batterien 3,5 und 7 aufgeladen wird, und aus den Elektroden E1 und E2, die an das Herz des Patienten angeschlossen sind. Der Widerstand 59 besitzt einen niedrigen Wert, damit der Kondensator 65 schnell aufgeladen wird, er ist aber groß genug, um die Signale an den Elektroden E\ und El nicht wesentlich zu schwächen. Sobald der Transistor T9 leitfähig wird, entlädt er den Kondensator 65 über seine Kollektor-Emitterstrecke, die Elektrode E 2, das Herz des Patienten und die Elektrode E1.

Beim Entladen des Kondensators 65 wird ein Impuls erzeugt, der, falls erforderlich, den Herzschlag auslöst.

Sobald der Transistor 7~9 abgeschaltet ist, wird der Kondensator 65 erneut aufgeladen und so der nächste Impuls vorbereitet.

Der Kondensator 65 wird stets auf den Wert der Batteriespannung aufgeladen und. über die praktisch kurzgeschlossene Kollektor-Emitterstrecke entladen. Die mit seiner Hilfe erzeugten Impulse sind somit auch bei Zunahme des Batterie-Innenwiderstandes konstant. Auch verbrauchen sich die Batterien vor der Implantation des Herzschrittmachers nicht, da der Stromkreis vor dem Anlegen der Elektroden an das Herz unterbrochen ist Da der Kondensator 65 über das Herz sowohl geladen als auch entladen wird, ist der Gleichstrommittelwert gleich Null, so daß keine elektrolytischen Prozesse entstehen können.

Die Arbeitsweise des Reizstromi.npulsgenerators, d. h. das Aufladen und Entladen des Kondensators 65, ist von der Stellung des Schalters 5 abhängig, und zwar arbeitet der Reizsliromimpulsgenerator bei geschlcssenem Schalter Junabhängig vom natürlichen Herzschlag mit einer Impulsfolgefrequenz von 72 Impulsen pro Minute kontinuierlich, während er bei geöffnetem Schalter S nur bei Bedarf, d. h. abhängig vom natürlichen Herzschlag, Impulse abgibt. Gei geschlossenem Schalter Sist der Kondensator 53 kurzgeschlossen. Der Kondensator .57 liegt mit einem seiner Anschlüsse über Widerstände 61 und 63 an dem Minuspol der Batterie 3, 5, 7 und mit dem anderen Anschluß über

Widerstände 37 und 35 am Pluspol dieser Batterie. Er wird somit auf die Batteriespannung aufgeladen. Der Strom durch die Widerslände 61 und 63 reicht jedoch nicht aus, den Transistor 7*9 zu sperren. Beim Aufladen des Kondensators 57 erhall sein mit dem Widerstand 37 verbundener Anschluß und somit auch der Emitter des Transistors 77 höheres Potential und der aus dem Kondensator 57, den Transistoren 77 und TS und dem Widerstand 37 bestehende Kipposzillator beginnt zu schwingen. Gleichzeitig fließt Strom von den Batterien λ und 5 durch die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 78 und die Widerstände 61 und 63. Der Transistor 79 wird leitend und entlädt den Kondensator 65, wie bereits beschrieben. Sobald der Kondensator 57 entladen ist, werden die Transistoren TT, 78 und 7"9 gesperrt. Der Impuls ist beendet und es beginnt mit dem Aufladen der Kondensatoren 57 und 65 eine neue Impuls-Periode.

Der Widerstand 35 is! veränderlich, arr. die !::ipt:!sfc!- gefrequenz einstellen zu können. Die Einstellung der Breite des Reizstromimpulses wird durch die Entladezeit des Kondensators 57 bestimmt. Diese ist wiederum von der Größe des Widerstandes 37 abhängig, der deshalb ebenfalls veränderlich ausgeführt ist.

Bei geöffnetem Schalter Sschwingt der Reizstromimpulsgenerator nicht frei, sondern wird von einer Steuereinrichtung bestehend aus den Kondensatoren 49 und 53, dem Widerstand 55 und dem Transistor 76 gesteuert. Der Reizstromimpulsgenerator ist von dem Potential am Kondensator 53 abhängig, das an der Basis des Transistors 76 liegt. Im leitenden Zustand des Transistors 76 wird der Kondensator 57 über die Kollektor-Emitterstrecke dieses Transistors entladen.

Aufgabe der Schaltungsanordnung, die in F i g. 1 links vom Schalter 5 dargestellt ist, ist es, den Reizstromimpulsgenerator in Abhängigkeit vom natürlichen Herzschlag und unter Ausschluß von Störsignalen durch Verändern des Potentials an der Basis des Transistors 76 zu steuern. Zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung wird das Kardiogramm nach Fi g. 2 benutzt.

Der normale, natürliche Herzschlag erzeugt Signale, die als P. Q. R. 5 und 7-Schwingungen bezeichnet werden. Auf einen kleinen Impuls P folgt ein Minimum Q, dem ein Maximum R folgt, worauf sich nach einem erneuten Minimum S noch ein kleiner Impuls 7 ergibt. Man unterscheidet in der Praxis bei einem Herzschlag zwischen dem QRS-Komplex und den P- und 7-Impulsen. Das /?-Maximum umfaßt Frequenzkomponenten im 20- bis 30-Hz-Gebiet. Die P- und 7-Impulse enthalten niedrigere Frequenzen. Um ein Auslösen des Transistors 76 durch die P- und 7-Impulse zu vermeiden, sind Filter zum Aussieben der Frequenzen unter 20 Hz vorgesehen. Es werden auch Filter für Frequenzen über 30 Hz benutzt obwohl diese Störsignale von 60 Hz nicht vollständig beseitigen.

Zur Beseitigung dieses Mangels dient der Frequenzdiskriminator, der aus den Transistoren Γ3, T4 und 75, den Widerständen 45 und 47 und den Kondensatoren 49 und 53 besteht Der Frequenzdiskriininator liegt zwischen dem Frequenzfilter mit den Transistoren 71 und 72 und dem Transistor Γ6 der Steuereinrichtung für den Reizstrcmimpulsgenerator.

Der Transistor 71 ist normalerweise leitend Der Emitter des Transistors 71 ist über den Widerstand 19 und die Leitung 9 mit dem Minuspol der Batterie 3 verbunden. Die Basis des Transistors 71 ist über den Widerstand 15 und die Leitung 13 an den Pluspol der Batterie 3 angeschlossen. Die durch die Elektroden am Heizen des Patienten aufgenommenen elektrischen Signale werden über die Elektrode £f! und den Kondensator 17 an die Basis des als A-Verstärker ) arbeitenden Transistors 71 geleitet. Die Signale an den Elektroden können jede Polarität haben.

Eine Zener-Diode 67 überbrückt die Leitungen 9 und II, um an den Elektroden auftretende zu hohe Spannungen zu begrenzen. Die Zener Diode 67 hat eine

ίο Diirchlaßspannung von einigen Zehnteln Volt und eine Z-Spanniing von zehn Volt.

Der Kondensator 17 und der Widerstand 15 ergeben einen Differentiator, der die Frequenzkomponenten über 20 Hz hervorhebt. Für derartige Signale ist der

, . Spannungsabfall über dem Widerstand 15 gering und die dem Transistor 71 zugeführte elektrische Energie relativ groß. Für Signale mit niedrigerer Frequenz als 20 Hz ist der Spannungsabfall über dem Kondensator 17 '.vcscri'.üch größer und e? "'ird ?'ⁿ klpinrres Signal an die

y. Basis-Emitter-Strecke des Transistors 71 gegeben.

Die Impedanz des Parallelkreises aus dem Widerstand 19 und dem Kondensator 21 im Emitterkreis des Transistors 71 nimmt bei abnehmender Frequenz zu. Die Emitterimpedanz führt zu einer negativen Rück-

>-> kopplung. Die Verstärkung des Transistors 71 nimmt somit bei abnehmender Frequenz ab.

Das verstärkte Signal am Kollektor des Transistors 71 win? an die Basis des als A-Verstärker arbeitenden Transistors 72 angelegt. Der Kondensator 25 und der

so Widerstand 27 in dem Emitterkreis des Transistors 72 haben die gleiche Funktion wie der Widerstand 19 und der Kondensator 21 im Emitterkrsis des Transistors 71. Dieser Differentiator begrenzt das Ansprechen bei niedriger Frequenz und das Diskriminieren gegenüber

r> P- und 7-Wellen und allen Frequenzen, die erheblich unter 20 Hz liegen.

Der Widerstand 29 und der Kondensator 23 bilden einen Integrator. Sie verringern die hochfrequenten Störkomponenten, die erheblich über 30Hz liegen. Je höher die Frequenz ist, um so niedriger ist die Impedanz des Kondensators 23 und um so kleiner ist die gesamte Kollektorimpedanz des Transistors 71 und somit die Verstärkung. Der Widerstand 31 und der Kondensator 43 im Kollektorkreis des Transistors 72 schwächen ebenfalls die Frequenzen, die erheblich über 60 Hz liegen, nicht aber zugleich die von 60 Hz.

Die Wechselstromsignale am Kollektor des Transistors 72 werden über den Kondensator 41 auf die Basis des Transistors 73 und die Basis des Transistors 74 des

so Frequenzdiskriminators übertragen. Die Verstärkung der Signale unter 20 Hz ist so gering, daß die der °- und 7-Impulse die Transistoren 73 und 74 nicht sperren können. Für 60 Hz-Signale ist die Verstärkung nur geringfügig kleiner als die maximale Verstärkung. Für

Signale, deren Frequenz wesentlich höher liegt z.B.

über 150Hz, ist die Verstärkung jedoch ausreichend gering, um die Transistoren 73 und 74 nicht zu sperren.

Der Frequenzdiskriminator weist drei Transistoren

73, 74 und 75 auf, die einen Zweiphasenschalter mit zwei Funktionen darstellen. Zum einen dient dieser Schalter dazu, unipolare Stromimpulse unter Aufladen des Kondensators 41 zu erzeugen. Der Schalter ist jedoch aufgrund seiner zweiten Funktion kein echter Gleichrichter. Diese zweite Funktion besteht darin, unipolare Impulse konstanter Größe unabhängig von der Amplitude der zugeführien, über einem bestimmten Schwellenwert liegenden Signale zu erzeugen. Jedes durch den Kondensator 41 hmdurchgeführte Signal, ob

positiv oder negativ, über einem gegebenen Schwellwert (von etwa 1 Volt) führt zu einem unipolaren Stromimpuls bestimmter Größe, der den Kondensator 49 über den Widerstand 45 auflädt.

Am Pluspol der Batterie 5 liegt der Emitter des Transistors 74, dessen Basis über den Vorspannungswiderstand 39 ebenfalls mit diesem Pluspol verbunden is\. Der Transistor 74 leitet erst, wenn ein negatives Signal durch den Kondensator 41 übertragen wird. Dann fließt ein Strom von der Batterie 5 durch den Emitter-Kollektorkreis des Transistors, über den Widersland 45 und die Parallelschaltung des Widerstandes 47 und des Kondensators 49. Der Kondensator 49 wird auf die volle Spannung der Batterien 3 und 5 aufgeladen. Wenn der Emitter-Kellektorkreis des Transistors 74 eine vernachlässigbare Impedanz aufweist, wird der Entladungsstrom durch die Batterien 3,5 und die Elemente 45,47 und 49 bestimmt.

hin positives Signal, das durch den Kondensator 4i übertragen wird, hat keine Wirkung auf den Transistor 74. Es macht den Transistor 7"3 leitend und läßt einen Strom von der Batterie 7 über den Widerstand 33 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Γ3 fließen Das durch den Kondensator 41 übertragene positive Signal führt zu einem unipolaren Impuls der gleichen Polarität und zum Aufladen des Kondensators 49. Die vom Kollektor des Transistors Γ3 abgegebene elektrische Energie kann hierfür nicht verwendet werden. Für diesen Zweck ist ein Transistor 75 als Phaseninverter vorgesehen. Während der Emitter uieses Transistors mit dem Minuspol der Batterie 7 verbunden ist, ist seine Basis mit der Verbindungsstelle der Widerstände 51 und 69 verbunden. Normalerweise leitet der Transistor 75 nicht. Wenn jedoch der Transistor 73 leitet und die Kollektorspannung abfällt, fällt auch das Basispotential des Transistors 75 ab. Zu diesem Zeitpunkt leitet der Transistor 75 und es fließt ein Strom vom Pluspol der Batterie 5 durch den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors 75 zum Widerstand 45. Jedes veränderliche Signal über einem bestimmten Schwellenwert, das durch den Kondensator 41 übertragen wird, führt somit zu einem unipolaren Impuls, der den Kondensator 49 auflädt.

Die von dem 74, dem Transistor 75 oder beiden Transistoren abgegebenen Impulse treten mit sehr geringer Folgefrequenz auf. Jeder dieser Impulse führt dazu, daß der Kondensator 49 aufgeladen wird und ein Strom durch den Widerstand 45 und den Kondensator 49 fließt (ein Teil des Stroms fließt durch den Widerstand 47, jedoch wird der Kondensator 49 trotzdem aufgeladen und die Spannung an ihm nimmt zu). Bei Beendigung des Impulses beginnt der Kondensator 49 sich über den Widerstand 47 zu entladen. Bei beendeter Aufladung des Kondensators 49 ist die Kondensatorspannung gleich der Summe der Spannungen der Batterien 3 und 5.

Bei positivem Potential an seiner Basis wird der Transistor 76 leitend, wodurch der Kondensator 57 entladen und damit der Reizstromimpulsgenerator gesperrt wird.

Eine Impulsfolge von 72 Impulsen pro Minute, die der Folge der natürlichen Herzschläge entspricht, lädt den Kondensator 49 mit jedem Impuls auf die volle Batteriespannung auf. Der Kondensator beginnt sich sodann durch den Widerstand 47 zu entladen. Vor dem vollständigen Entladen trifft jedoch ein weiterer Impuls ein. Der Kondensator lädt sich sofort auf die volle Batteriespannung auf und beginnt sich sodann wiederum zu entladen. Der Kondensator entlädt sich niemals vollständig, jedoch ist die kleinste Spannung an ihm (diejenige am Ende der Entladeperiode) so niedrig, daß die Erhöhung der Kondensatorspannung mit jedem

Impuls ausreicht, um den Transistor 76 durchzusteuern. Somit wird jeder Impuls des Kondensators 49, der sich

je aus einem natürlichen Herzschlag ergibt, einen

Impuls des Reizstromimpulsgenerators unterdrücken. Wenn nun ein Störsignal mit 60 Hz auf die Basis des

ίο Transistors 73 und die Basis des Transistors 74 gelangt, wird jeder dieser Transistoren während jeder Impulsperiode leitend, und zwar der Transistor 73 für einige Zeit während der positiven Halbwelle und der Transistor 74 für einige Zeit während der negativen

is Halbwelle des 60-Hz-Störsignals. Somit werden die Aufladeimpulse an den Kondensator 49 mit einer Folgefrequenz von 120 Impulsen pro Sekunde gegeben, jeder Impuls lädt den Kondensator 49 vollständig auf UIlU UCI i'l&CliätC ifnpüiS «Vird abgegeben, bCVGr u" Kondensator sich merklich entladen hat. Aktivierungen der Transistoren 73 und 74 mit einer Impulsfolgefrequenz von etwa 40 Impulsen pro Sekunde reichen aus, um den Kondensator 49 merklich zu entladen und den Transistor 76 zu sperren. Bei Signalen mit 60 Hz oder noch höherer Frequenz bleibt der Transistor gesperrt und der Herzschrittmacher arbeitet kontinuierlich. Selbst wenn dann natürliche Herzschläge vorliegen, haben diese keinerlei Wirkung, da der Kondensator 49 zu jedem Zeitpunkt praktisch maximal aufgeladen ist.

so Nur bei Abwesenheit hoher Störfrequenzen kann sich der Kondensator entladen, bevor Stromimpulse auftreten, die durch einen natürlichen Herzschlag verursacht werden, und nur dann führt jeder natürliche Herzschlag zum Leitendwerden des Transistors 76 und zum Unterdrücken eines Impulses des Reizstromimpulsgenerators. Die Widerstände 45 und 47 und der Kondensator 49 lassen sich als ein Schalter hoher Trägheit betrachten, der nicht auf Schläge mit einer Folgefrequenz von über 40 Schlagen pro Sekunde anspricht. Jedes sich wiederholende Signal mit mehr als 40 Wiederholungen pro Sekunde desaktiviert somit den Reizstromimpulsgenerator nicht

Während der Zeitspanne, in der Störsignale mit 60 Hz oder andere Störsignale vorliegen, arbeitet der Herz schrittmacher in kontinuierlicher Arbeitsweise neben dem natürlichen Herzschlag des Patienten. Dies kann unvorteilhaft sein, ist jedoch wesentlich besser als ein

Einstellen der Herzschrittmacherfunktion. Während sehr hochfrequente Signale die gleiche

Wirkung auf den Kondensator 49 wie die 60-Hz-Signale besitzen, können einzelne Impulse sehr schmaler Breite dazu führen, daß jeder der Transistoren 73 oder 74 leitfähig wird und ein Aufladeimpuls an den Kondensator 49 abgegeben wird. Wenn der Kondensator 49 zu diesem Zeitpunkt entladen wird, kann die ansteigende Ranke des Impulses den Transistor 76 falsch schalten. Um diese Möglichkeit auszuschließen, ist der Widerstand 45 vorgesehen. Wenn auch jeder Aufladeimpuls zu einem schnellen Ansti&g des Potentials an dem Kondensator 49 führt, ist der Anstieg doch keine einwandfreie Stufenfunktion, da der Widerstand 45 die Aufladungszeitkonstante vergrößert Bei einem sehr schmalen Impuls wird der Impuls zu dem Zeitpunkt beendet zu dem der Kondensator 49 begonnen hat sich

es merklich aufzuladen. Somit wird der Kondensator 49 nicht ausreichend aufgeladen, um den Transistor 76 durchzuschalten.

Die Transistoren 71 und 72 dienen zusammen mit

den verschiedenen Differentiatoren und Integratoren als Frequenzdiskriminator, um insbesondere die niedrigeren Frequenzen (unter 20 Hz) zu schächen und ein Auslösen des Transistors T6 durch P- und T- Wellen zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche;

1. Herzschrittmacher mit Anschlüssen zur Verbindung mit den Herz-Elektroden,

mit einem Reizstromimpulsgenerator zum Erzeugen elektrischer Impulse mit einer geringeren Impulsfolgefrequenz als die normale Herzschlagfolgefrequenz,

mit einer Sperrvorrichtung, die auf die von den Elektroden aufgenommenen, mit Hilfe des QRS-Komplexes des Kardiogramms vom natürlichen Herzschlag abgeleiteten Signale anspricht und beim Vorliegen dieser Signale die Abgabe von Impulsen durch den Reizstromimpulsgenerator an die Elektroden verhindert, und mit einem dieser Sperrvorrichtung vorgeschalteten Filter, das die außerhalb des Frequenzspektrums des QRS-Komplexes liegenden, insbesondere von außen kommenden Frequenzen von der Sperrvorrichtung fernhält,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Filter (Ti, 72,19,2i, 23, 23,27) und die Sperrvorrichtung (T6,53,55) ein Frequenzdiskriminator (73, 74, 75, 39, 41) geschaltet ist, der die Sperrvorrichtung unwirksam macht, wenn an die Elektroden (El. E2) Signale mit einer höheren Impulsfolgefrequenz als die normale Herzschlagfolgifrequenz gelangen, so daß der Reizstromimpulsgenerator (TT, TS, 79,35, 37, 57,59 bis 65) während der Dauer dieser Signale unabhängig von der natürlichen Herztätigkeit des Patienten seine Impulse an die Elektroden liefert.

2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdiskriminator (T3, 74, Γ5, 39, 41) zwei Transistoren (T3, Γ4) enthält, die durch Signale, d.··- eine eine gegebene Spannung überschreitende Spannung und eine Grenzfrequenz überschreitende Frequenz aufweisen, in einen leitenden Zustand überführbar sind, und daß bei Übergang in den leitenden Zustand die Transistoren einen Kondensator (49) durch unipolare Stromimpulse einer gegebenen Größe laden.

3. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale äußere Signale sind und daß die Grenzfrequenz über dem Frequenzspektrum des QRS-Komplexes liegt.

4. Herzschrittmacher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz unter 60 Hz liegt.

5. Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter-Kollektorstrecken der zwei Transistoren (TX T4) des Frequenzdiskriminators in Serie gegeneinander geschaltet sind und der Emitter des einen sowie der Kollektor des anderen Transistors über Widerstände (45,47 und 33) am jeweils anderen Anschluß einer Spannungsquelle (3, 5, 7) liegen, daß die Basen der zwei Transistoren (T3, Γ4) miteinander und über einen Kondensator (41) gemeinsam mit dem Ausgang des Filters (T\, T2, 19, 21, 23, 25, 27) verbunden sind und daß der auf schwankendem Potential liegende Anschluß des von einem Widerstand (47) überbrückten Kondensalors (49) am Eingang der Sperrvorrichtung (T'6,53,55) liegt.

6. Herzschrittmacher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdiskriminator einen dritten Transistor (T5) als Phasenumkehrstufe enthält, dessen Emitter-Kollektorstrecke einem der zwei Transistoren (T4) parallel geschaltet ist und dessen Basis über einen Spannungsteiler (51,69) auf festem Potential liegt,

7. Herzschrittmacher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeschal-

teten Emitter der Transistoren (T3, T4, T5) des Frequenzdiskriminators über einen Widerstand (39) am Ausgang des Reizstromimpulsgenerators (77, Ti, Γ9,35,37,57,59 bis 65) liegen.

8. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch ίο gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang der Sperrvorrichtung (76, 53, 55) und einem der Anschlüsse der Spannungsquelle (3) ein Schalter (S) vorgesehen ist, der im geschlossenen Zustand den Reizstromimpulsgenerator frei schwingen läßt und im offenen Zustand die Steuerung der Sperrvorrichtung wirksam macht

9. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reizstromimpulsgenerator (77, 78, 79,35,37,59 bis 65) einen Speicnerkonden-

sator (65) und einen Schalter (79) enthält, die in Serie zwischen den Elektroden (E 1, E2) liegen, daß der Schalter (79) bei Betätigung kurzgeschlossen ist und unbetätigt offen ist, daß eine Spannungsquelle 3, 5, 7) und ein Ladewiderstand (59) zum Liefern des Ladestromes an den Kondensator (65) bei unbetätigtem Schalter vorgesehen sind, wobei durch den Ladewiderstand (59) eine solche Zeitkonstante gegeben ist, daß der Kondensator auf den vollen Spannungswert der Spannungsquelle (3,5,7) in einer

ω kürzeren Zeit als dem normalen Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzschlägen aufgeladen wird, daß der Schalter (79) über einen Transistor (T8) und Widerstände (61,63) betätigbar ist und den Speicherkondensator (65) an die Elektrode (E2) legt, wenn ein elektrischer Impuls das Herz des Patienten anregen soll, und daß der Schalter (79) danach zur Aufladung des Speicherkondensators (65) in seinen unbetätigten Zustand zurückkehrt.