DE2452516A1 - Herzschrittmacher - Google Patents
HerzschrittmacherInfo
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Description
zur Eingabe vom 4. November 1974 vA. Name d. Anm. Wilson Greatbatch,
5220 Donnington Road. Clarence, New York 14031, U, S. A.
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Herzschrittmacher und insbesondere einen nur bei Eintreffen eines Bedarfssignales
in Tätigkeit tretenden Herzschrittmacher,
Zu einem frühen Zeitpunkt in der Entwicklung der elektronischen Herzschrittmacher wurde ein nichtsynchronisierter Schrittmacher
gefertigt, der das Herz mit vorgegebener fester Frequenz stimulierte. Obgleich sich diese Stimulation nicht automatisch nach
Maßgabe der Bedürfnisse des Körpers änderte, hat sie sich doch bei der Abschwächung der Symptome eines vollständigen Herzstillstandes
als wirksam erwiesen. Ein nichtsynchronisierter Schrittmacher hat jedoch den möglichen Nachteil, daß er während Zeiten
normaler Sinusleitung mit dem natürlichen physiologischen Schrittmacher in Wettbewerb tritt.
Hiervon ausgehend wurede der nur bei einem Bedarfssignal in Ta«
tigkeit tretende Schrittmacher entwickelt. Dieser gibt seine künstlichen Erregungsimpulse nur bei Bedarf ab und kann, wenn
das Herz zum normalen Schlagrhythmus zurückkehrt, außer Tätigkeit treten. Dieser nur auf ein Bedarfssignal hin in Tätigkeit
tretende Schrittmacher überwindet somit die bei einem nichtsynchronisierten Schrittmacher auftretenden Probleme, indem er sich
bei Vorhandensein ventrikulärer Aktivität abschaltet und bei Fehlen dieser ventrikulären Aktivität sich wieder einschaltet
und die fehlenden Herzschläge ergibt.
Die bisher bekannten und nur bei einem Bedarfssignal aktivierten Herzschrittmacher enthalten freilaufende Multivibratoren und erkennen
das Auftreten eines natürlichen Herzschlages und stellen den nächsten Schrittmacherimpuls zeitlich auf einen bestimmten
Zeitpunkt nach diesem natürlichen Herzschlag ein. Dies erfordert Zeit-Kondensatoren und Megohm-Widerstände «it hohtn Werten, die
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viel Raum benötigen und unzuverlässig sein können. Es kommt hinzu,
daß in jüngster Zeit entwickelte digitale Taktgeberschaltungen in diese bekannten Schaltungen nicht eingebaut werden können.
Bei diesen bis heute verfügbaren, nur bei Bedarf in Tätigkeit tretenden HerzSchrittmachern sind die Stimulationsimpulse mit
dem natürlichen Herzrhythmus synchronisiert. Damit wird das Herz eine ηβμβ Stimulations-Zeitbasis Jedesmal bei Auftreten einer Unregelmäßigkeit
in seinem Verhalten mit sich bringen^
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen verbesserten künstlichen und nur bei Bedarf aktivierten Herzschrittmacher zu schaffen»
Insbesondere soll ein Herzschrittmacher so ausgebildet werden,
daß die Impulserzeugung zeitlich an einen mit konstanter Fr%uenz arbeitenden Taktgeber getappelt,
Dabei soll der Herzsehrittisaelier den natürlichen Herzschlag dahingehend
beeinflussen, daß er sich einem sich exakt wiederholenden Signal angleicht.
Gemäß der Erfindung ist ein künstlicher Herzschrittmacher vorgesehen,
der bei Fehlen natürlicher elektrischer Herzaktivität dem Herz stimulierende elektrische Impulse mit fester Frequenz zuleitet.
Die stimulierenden Impulse werden vorzugsweise von einem digitalen
Zeitgeber abgeleitet. Dieser enthält eine Konstant-Frequenzquelle,
wie ein Quarzkristall, und einen binären Frequenzteiler zum Erzielen der gewünschten Impulsgeschwindigkeit. Nach
Maßgabe von natürlichen Herzsignalen unterdrückt dieser Schrittmacher jeden zu diesem Zeitpunkt auftretenden stimulierenden Impuls,
Zum Erreichen eines angemessenen Sicherheitsbereiches wird diese Unterdrückung noch für eine bestimmte Zeit danach beibehalten.
Im Ergebnis liefert der Schrittmacher damit eine Folge von stimulierenden Impulsen an das HeFg5 die zeitlich genau auf eine ■
feste Frequenz bezogen sind, «ad ?rob@l solche Impuls, die mit einem
natürlichen H©rzgehlag im. Konflikt geraten könnten, völlig.
werden»
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Am Beispiel der in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Herzschrittmachers
und
Fig. 2 ein schematisiertes Schaltbild eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Herzschrittmachers·
Zu dem in Fig. 1 gezeigten Herzschrittmacher gehören an das Herz des Patienten anschließbare Elektroden 11 und 12, von denen mindestens
eine mit einem chirurgischen Eingriff mit dem Herz eines Patienten in Berührung gebracht wird. Insbesondere wird man die
Elektrode 11 chirurgisch mit der Herzkammer chirurgisch in Kontakt bringen und die als Bezugselektrode wirkende Elektrode 12
kann subkutan an einer anderen Stelle des Patienten eingepflanzt werden. Alternativ kann man auch die Elektrode 12 mit dem Herzdes
Patienten in Berührung bringen. Die Elektroden 11 und 12 sind über Leitungen mit der eigentlichen Schaltung des Herzschrittmachers
verbunden. Diese Leitungen sind in ein feuchtigkeitsfestes und gegenüber dem menschlichen Körper reaktionsfreies Material,
wie Silikon oder einem geeigneten Kunststoff, eingehüllt.
Der Herzschrittmacher enthält weiter eine mit konstanter Frequenz arbeitende Impulsquelle. Diese Impulsquelle 16 ist ein stabiler
Frequenzgeber und enthält eine Impulsquelle 18, wie einen Oszillator, der an seinem.Ausgang Impulse mit relativ hoher Frequenz
liefert, und einen Frequenzteiler 20, der mit seinem Eingang an den Ausgang der Quelle 18 angeschlossen ist. Der Frequenzteiler
20 hat die Form eines binären elektronischen Frequenzteilers, der die Frequenz der Impulse nacheinander auf eine relativ niedrige
Frequenz, die der gewünschten Stimulationsfrequenz entspricht, herunterteilt. Die zum Betreiben des Oszillators 18 und des Frequenzteilers
20 notwendige elektrische Energie wird in bekannter Weise aus einer geeigneten Quelle, wie einer Batterie, abgenommen.
Der Oszillator 18 kann beispielsweise ein Kristalloszillator mit einer Frequenz von 19.661 fc3 sein, wie er von der Radio
Corporation of America unter der Produktbezeichnung RCA TA5 987
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vertrieben wird. Der Frequenzteiler 20 kann ein binärer Frequenzteiler
mit einem Teilungsverhältnis von 14 : 1 sein, wie er von der Radio Corporation of America unter der Produktbezeichnung
RCA CD4020A vertrieben wird. Am Ausgang dieser aus dem Oszillator
und dem Frequenzteiler bestehenden Kombination läßt sich damit eine Impulsfolge mit einer Frequenz von zweiundsiebzig Impulsen
pro Minute abnehmen. Die Frequenz läßt sich natürlich durch Einsetzen eines anderen Oszillators höher oder niedriger
legen. Ein Quarzkristalloszillator mit einer Betriebsfrequenz von 16.384 Hz würde zum Beispiel in Kombination mit einem binären
14 J 1 Teiler eine Impulsfolge mit einer Frequenz von 1 Hz oder 60 Schlägen pro Minute» ergeben. Diese Impulsfolge steht
auf einer Leitung 22 zum Anschluß an einen anderen jetzt noch zu beschreibenden Teil des erfindungsgemäßen Herzschrittmachers.
Dieser erfindungsgemäße Herzschrittmacher enthält weiter noch eine an die Ausgangseleketrode und die Impulsquelle angeschlossene
Steuerung. Damit wird die Impulsquelle bei Fehlen eines natürlichen Herzschlages mit der Elektrode verbunden und bei Auftreten
eines solchen Herzschlages werden die Impulsquelle und die Elektrode zeitweilig voneinander getrennt. Die Elektrode 11
ist über eine Leitung 26 an den Eingang eines Verstärkers 28 angeschlossen, der in seiner Schaltung und seiner Funktionsweise
den Bedarfssignalverstärkern in Herzschrittmachern der erfindungsgemäßen Art ähnlich ist. Solche Bedarfssignal-Verstärker
sind allgemein bekannt· Eine ins einzelne gehende Beschreibung des Verstärkers 28 kann daher als überflüssig angesehen werden.
Weitere Informationen und ins einzelne gehende Beschreibungen solcher Bedarfssignal-Schrittmacher finden sich jedoch in den
folgenden US-PSÄ: 3 478 746 und 3 618 615 und 3 648 707. Ein von
der Elektrode 11 aufgenommenes Herzschlag-Signal wird über die Leitung 26 dem Eingang des Verstärkers 28 zugeleitet, der das
den Herzschlag anzeigende Signal auf eine zur Anwendung in der folgenden Schaltung geeignete Amplitude verstäkt. Der Ausgang des
Verstärkers 28 ist über eine Leitung 30 mit dem Eingang eines Bedarfssignal-Verzögerungsschalters
32 verbunden. Dieser Schalter 32 funktioniert kurz gesprochen so, daß er bei Ausbleiben eines
Herzsignales ein logisches Ausgangssignal 1 abgibt und bei Auftre-
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ten eines Herzsignales für eine bestimmte Zeit, zum Beispiel 0,3 Sekunden, ein logisches Ausgangssignal 0 liefert. Der Aufbau und
die Funktion des Bedarfssignal-Verzögerungsschalters 32 wird nun im einzelnen beschrieben. Über eine Leitung 36 werden die logischen
Ausgangssignale vom Ausgang des Schalters 32 an den Eingang eines Und-Tores 38 angelegt. Der andere Eingang des Und-Tores 38
ist über die Leitung 22 an den Impulsgenerator 16 angeschlossen. Damit werden die auf der Leitung 22 stehenden Impulse bei Auftreten
eines logischen Signales auf der Leitung 36 über das Tor 38 weitergeleitet, und sie werden durch dieses Tor unterdrückt, sofern
das logische Signal 0 auf der Leitung 36 steht. Der Ausgang des Und-Tores 38 ist über eine Leitung 42 an den Eingang eines
Verstärkers 44 angeschlossen, an dessen Ausgang die Elektrode 11 liegt. Der Verstärker 44 ist wie der Verstärker 28 von derjenigen
Bauart, wie er in Herzschrittmachern allgemein zum Verstärken der der Schrittmacherelektrode zugeleiteten Stimulationsimpulse
verwendet wird. Von einer nicht dargestellten Potentialquelle erhält er eine geeignete Vorspannung. Der Verstärker 44 ist
damit von bekannter Schaltung und eine ins einzelne gehende Beschreibung ist daher offensichtlich überflüssig. Die Elektrode
12 ist an Masse oder das Bezugspotential des Verstärkers angeschlossen, der mit seinem Potential in bekannter Weise auf den
verbleibenden Teil der Schaltung abgestimmt ist.
Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform
des Bedarfssignal-Verzögerungsschalteis 32. Dieser
Schalter enthält einen Eingangs- oder Koppelkondensator 40, der mit einem Pol an die vom Verstärker 28 kommende Leitung 30 angeschlossen
ist und dessen anderer Pol an einer Verbindungsstelle 42 liegt. Der Schalter 32 enthält weiter noch einen Vollweggleichrichter
in Form einer ersten Gleichrichterdiode 44, deren Kathode an dem Verbindungspunkt 42 liegt und deren Anode an Masse oder
Bezugsspannung gelegt ist. Zum Gleichrichter gehört weiter noch eine zweite Gleichrichterdiode 46, deren Anode ebenfalls am Verbindungspunkt 42 liegt und deren Kathode mit einer Leitung 48 verbunden
ist.
Zum Verzögerungsschalter 42 gehören weiter noch ein Zeitglied in
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OB» Q CEO
Form eines zwischen der Leitung 48 und Masse liegenden RC-Gliedes.
Dies sind eine Kapazität 50 und ein Widerstand 52, die parallel zueinander zwischen der Leitung 48 und Masse liegen. Die
.Leitung 48 führt weiter noch zu einem Widerstand 58, der seinerseits
mit der Basis 59 eines NPN-Siliziumtransistors 60 verbunden
ist. Der Kollektor 61 dieses Transistors 60 liegt an einem Pol eines Ausgangswiderstandes 62, der mit seinem anderen Ende
an eine Quelle positiver Vorspannung von vorzugsweise etwa 6 V
angeschlossen iste Der Emitter 63 des Transistors 60 liegt an
Masse oder dem Bezugspotential. Der Kollektor 61 ist weiter noch mit dem Eingang eines schematisch bei 66 dargestellten Inverters
verbunden, an dessen Ausgang die zu einem Eingang des Und-Tores 38 führende Leitung 36 liegt.
Der Herzschrittmacher gemäß Fig. 1 arbeitet in der folgenden Wei-*
se. Der Impulsgenerator 16 erzeugt auf der Leitung 22 eine Impulsfolge mit konstanter Frequenz oder Wiederholungsrate mit einem
solchen Wert oder einer Größe, wie er für die Herzstimulation gewünscht wird® Die Frequenz liegt vorzugsweise bei oder in
der Nähe von 1 Hz oder 60 Impulsen oder Schlägen pro Minute. Dies
wird mit der Kombination aus Oszillator 18 und Frequenzteiler 20 bestimmt, wobei der Oszillator 18 Impulse mit einer äußerst hohen
Frequenz liefert und der Frequenzteiler 20 diese Impulse nacheinander auf die gewünschte niedrige Frequenz herabbringt.
Der Quarzkristalloszillator 18 schwingt sehr genau auf einer Frequenz, gemäß dem vorliegenden Beispiel bei 19.661 Hz· Dieses
Signal wird in 14 in dem Frequenzteiler 20 enthaltenen binären ¥e· Frequenzteilern geteilt. Das heißt zuerst auf 9831, dann auf
4915 und dann zwölf weitere Male bis zu einer Frequenz von 72 Impulsen pro Minute. Einleuchtend ist, daß diese Zahlen nur Beispiele
sind und der Oszillator 18 auch auf anderen Frequenzen arbeiten kann, so daß auf der Leitung 22 eine Impulsfolge anderer
Frequenz stehen wird«,
Bei Ausbleiben ©ines natürlichen Herzschlages werden die auf der
Leitung 22 stehenden Impuls© durch das Itod-Tor 38 durchgelassen
undi la ¥©rstirker 44 verstärkt» Damit können über die Elektrode
an das Hera aagelagt werden. Auf der an-
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deren Seite wird bei Auftreten eines natürlichen Herzschlages dieser von der Elektrode 11 erkannt und die Schaltung einschließlich
des Verzögerungsschalters 32 aktiviert. Damit werden die stimulierenden Impulse für eine vorgegebene Zeitspanne unterdrückt.
Diese Zeitspanne sollte bei etwa 0,3 Sekunden liegen. Damit wird während der T-Welle eines natürlichen Herzschlages
das Zuführen eines stimulierenden Impulses zum Herz verhindert. Im speziellen gilt, daß der von der Elektrode erkannte natürliche
Herzschlag über die Leitung 26 dem Verstärker 28 zugeleitet
wird, in dem er verstärkt und dem Eingang des Verzögerungsschalters 32 zugeleitet wird. Dieser Schalter 32 legt seinerseits das
logische Ausgangssignal Null auf die Leitung 36 und damit an das
Und-Tor 38. Dies geschieht während der oben genannten Zeitspanne. Das logische Signal Null sperrt natürlich das Und-Tor 38 für den
Durchgang weiterer auf der Leitung 22 stehender Impulse zum Verstärker 44 und der Elektrode 11. Nach Ablauf der vorgegebenen
Zeitspanne und bei weiterem Fehlen eines von der Elektrode 11 zu erkennenden natürlichen Herzschlages legt der Schalter 32 das logische
Signal Eins auf die Leitung 36 und öffnet damit das Und-Tor 38 für den Durchgang von Impulsen von der Leitung 22 zum Verstärker
44 und der Elektrode 11.
Mit Bezug auf Fig. 2 wird nun die Arbeitsweise des Bedarfssignal-Verzögerungsschalters
32 beschrieben. Bei Fehlen eines natürlichen Herzschlages steht kein Signal auf der Leitung 30,und der
Transistor 60 ist abgeschaltet oder befindet sich im nichtleitenden
Zustand. Die Spannung am Kollektor 61 ist damit hoch und entspricht einem logischen Null-Potential. Der Inverter 66 kehrt
diese Spannung in ein logisches Signal Eins um. Über die Leitung 36 we wird dieses an den Eingang des Und-Tores 38 gelegt. Bei
Auftreten eines natürlichen Herzschlages liegt das entsprechende Signal auf der Leitung 30 und wird über die Dioden 44 und 46
gleichgerichtet und über die Leitung 48 und den Widerstand 58 an die Basis 59 des Transistors 60 gelegt. Das Potential dieses Signales
liegt ausreichend hoch, um den Transistor 60 anzuschalten. Damit fließt Strom über dessen Kollektor-Emitterstrecke mit dem
Ergebnis, daß die Spannung am Kollektor 61 fast sofort auf einen niedrigen Wert abfällt. Dies entspricht einem logischen Signal
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Eins. Im Inverter 66 wird es in ein logisches Signal Null gewandelt
und dieses wird über die Leitung 36 an den Eingang des Und-Tores
38 gelegte Di® Kapazität 50 und der Widerstand 54 bilden einen RC-Verzögerungskreis« Dieser Kreis hält das Signal so lange
über dem Schwellwert der Basis-Emitterstrecke wie das Null-Signal
auf der Leitung 36 gehalten werden solle Bei dem Transistor 60 handelt es sich im einzelnen um einen Siliziumtransistor
mit einem Basis-Emitterspannungsabfall von etwa 0,5 V. Die Größen der Kapazität 50 und des Widerstandes 54 sind zusammen mit
dem Wert des Basiswiderstandes 58 so gewählt, daß der Transistor 60 für noch etwa Q93 Sekunden nach dem Auftreten eines Herzsignales
im leitenden Zustand verbleibt» Die Kurvenform der an der Basis 59 auftretenden Spannung hat eine verhältnismäßig gerade,
vertikal vorlaufende Kante und einen allmählichen Abfall, der die Amplitude für den durch die Kapazität 50 und den Widerstand
54 vorgegebenen Zeitraum über dem Φ^ϋ 0,5 V Schwellwert hält.
Der in Fig. 2 gezeigte und aus den Dioden 44 und 46 bestehende Vollweggleichrichter stellt sicher, daß die ins Negative wie auch
die ins Positive gehenden Herzsignale den Bedarfssignal-Verzögerungsschalter 32 aktivieren»
Der erfindungsgemäße Herzschrittmacher ist von der Bedarfssignal-Bauart
und liefert stimulierende Impulse, die in einem festen zeitlichen Verhältnis zu der festen Oszillatorfrequenz stehen
und nicht mit dem natürlichen Herzrhythmus synchronisiert sind. Der Impulsabstand ist genau an eine stabile Frequenzquelle g ■
bunden, wie zum Beispiel den Quarzkristalloszillator 18. Dieser schwingt unter Bildung von Signalen oder Impulsen mit einer verhältnismäßig
hohen Frequenz, die dann in dem digitalen Teiler 20 nacheinander mehrere Male in ihrer Frequenz geteilt werden. Dabei
ergibt sich dann die gewünschte Herzstimulationsfrequenz, die bei oder in der Nähe von einem Hz oder 60 Schlägen pro Minute
liegt. Im erfindungsgemäßen Herzschrittmacher wird das verstärkte natürliche Herzsignal dazu verwendet, jeden Schrittmacherimpuls
zu unterdrücken, der zwischen einem natürlichen Herzschlag und etwa 0,3 Sekunden später auftritt, so daß ein Hineinzünden
in die T-Welle eines natürlichen Herzschlages verhindert
wird. Die Impulsfolge des Herzschrittmachers ist damit eine Ket-
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te von zeitlich exakt aufeinanderfolgenden Impulsen auf der Frequenz
der Kombination aus Oszillator und Frequenzteiler, wie 1 Hz, wobei aber diejenigen Impulse vollständig fehlen, die zeitlich
mit einem natürlichen Herzschlag in Konflikt geraten wurden. Mit anderen Worten gesagt, der erfindungsgemäße Herzschrittmacher
unterdrückt die Bildung von mit dem natürlichen Herzrhythmus zeitlich zusammenfallenden Impulsen. Dies steht im Gegensatz
zu den bekannten Bedarfssignal-HerzSchrittmachern, die einen
stimulierenden Impuls in zeitlicher Übereinstimmung mit dem natürlichen Herzrhythmus liefern.
In dem erfindungsgemäßen Herzschrittmacher werden vorteilhafterweise integrierte Schaltkreise verwendet, die sich auf einem hohen
Entwicklungsstand befinden. Insbesondere werden der Oszillator 18 und der Frequenzteiler 20 auf Chips hergestellt und haben
daher alle damit verbundenen Vorteile. Bei Einsatz eines solchen Zeitgebers in einem Herzschrittmacher lassen sich die
voluminösen Kapazitäten und Widerstände des sonst großen RC-KrM-ses vermeiden, die in sich unzuverlässig sind und nicht mit integrierten
Schaltkreisen zusammengebaut werden können. Diese Kapazitäten und Widerstände lassen sich vermeiden, da das in dem
Zeitgeber oder der stabilen Frequenzquelle 16 verwendete Zeitelement ein Quarzkristall-Chip ist, das mit einer verhältnismäßig
hohen Frequenz, das heißt um 19 kHz, arbeitet statt mit 1 Hz wie die klobigen RC-Bauteile.
Es wird weiter als ein medizinischer Vorteil angesehen, daß das Herz zur Übernahme eines sich exakt wiederholenden Signales angeregt
wird statt ihm zu erlauben, jedesmal eine neue Zeitbasis zu schaffen, wenn ein vom Zeitrhythmus abweichendes Ereignis,
wie eine Extrasystole, auftritt. Die Verwendung eines Herzschrittmacherimpulses,
der mit dem natürlichen Herzrhythmus nicht in Gleichklang liegt, wird damit als ein Vorteil angesehen.
Mit anderen Worten, der erfindungsgemäße Herzschrittmacher unterdrückt einen bestehenden Schrittmacherimpuls, falls dieser mit einem
natürlichen Herzstimulus in Konflikt gerät, aber er stört nicht die Periode des Grundrhythmus des Oszillators.
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Claims (1)
- Dr.-lng. E. BERKENFEID · Dipping. H. B£KKENFELD, Patentanwälte, KölnAnlage ' Aktenzeichenzur Eingabe vom 4. November 1974 vA, Name d. Anm.. Wilson Greatbatch,5220 Donnington Road. Clarence, New York 14031, U. S. A.PATENT AN SPRÜCHE(My Herzschrittmacher, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung der folgenden Merkmale;a) an das Herz des Patienten anschließbare Elektroden (11, 1«_;9b) eine Quelle (16) für eine Folge von elektrischen Impulsen mit konstanter Frequenz und bestehend aus einem Oszillator (18) zur Abgabe von Ausgangsimpulsen auf verhältnismäßig hoher Frequenz und mit einer Einrichtung (20) zum Umwandeln dieser hochfrequenten Impulse in Impulse mit einer verhältnismäßig niedrigen zur Herzstimulation geeigneten Frequenz undc) Einrichtungen sum iiilegea der Impulse aus dieser Quelle an die Elektroden (H0 12) d€&rt, daß die stimulierenden Impulse in zeitlicher Beziehung zu der Quelle (16) festliegen und daß die a Ankopplungseinrichtungen eine Einrichtung (38) enthalten zum Verhindern der Weiterleitung von solchen Impulsen an das Herz, die zeitlich während eines vorgegebenen Zeitraumes nach Maßgabe des Auftretens eines natürlichen Herzschlagsignales auftreten.2· Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (18) ein Quarzkristalloszillator ist und die Umwandlungseinrichtung (20) ein binärer, an den Ausgang des Oszillators (18) angeschlossener Frequenzteiler ist.3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verhindern des Anlegens von Impulsen an das Herz während einer vorgegebenen Zeitspanne nach Maßgabe eines natürlichen Herzschlages eine Einrichtung (38) zum Anschließen des Wandlers (20) an die Elektrode (11) bei Fehlen e±n©e natürlichen Herzsignales und zum zeitweiligen Unterbreder Verbindung zwischen dem Wandler (20) und der Elektrobei Auftreten eines natürlichen Herzsignales ist.509821 /06884. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplungseinrichtung die folgenden Teile umfaßt:a) ein Und-Tor (38) mit zwei Eingängen (22, 36) und einem Ausgang (42),b) eine Einrichtung (42) zum Anschließen des Ausganges des Und-Tores (38) an die * Elektroden (11, 12),c) eine Einrichtung (22) zum Anschließen des Wandlers (20) an den einen Eingang (22) des Und-Tores (38) undd) an die Elektroden (11, 12) angeschlossene und mit dem anderen Eingang (36) des Und-Tores (38) verbundene Einrichtungen zum Anlegen eines logischen Signales (1) an den Eingang des Und-Tores (38) bei Fehlen eines natürlichen Herzsignales und zum Anlegen des logischen Signales Null an diesen Eingang (36) des Und-Tores (38) während einer vorgegebenen Zeitspanne nach Maßgabe des Auftretens eines natürlichen Herzsignales.5ο Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Elektroden (11, 12) angeschlossene und mit dem anderen Eingang (36) des Und-Tores (38) verbundene Einrichtung eine Einrichtung ist, die auf ins Positive wie auch auf ins Negative gehende Herzsignale anspricht.6. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Elektroden (11, 12) angeschlossene und mit dem anderen Eingang (36) des Und-Tores (38) verbundene Einrichtung eine Zeitverzögerungseinrichtung zum Aufrechterhalten des logischen Signales Null für eine vorgegebene Zeitspanne ist.7. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:a) an das Herz eines Patienten anschließbare Elektroden (11, 12),b) eine Quelle (16) elektrischer Impulse mit konstanter Frequenz undc) eine an die Elektroden (11, 12) und die Frequenzquelle (16) angeschlossene Steuerung zum Verbinden der Quelle (16) mit509821/0688den Elektroden (11, 12) bei Fehlen eines natürlichen Herzsignales und zur zeitweiligen Unterbrechung dieser Verbindung bei Auftreten eines natürlichen Herzsignales und danach, wobei diese Steuerung die Periode der Frequenzquelle (16) derart beibehält, daß die Impulsfolge zwischen den stimulierenden Impulsen an die konstante Frequenz der Frequenzquelle (1.6) gebunden ist.8. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (32) ein Zeitglied zum Beibehalten der Abschaltung der Elektroden (11, 12) von der Frequenzquelle (16) für eine vorgegebene Zeit nach dem Auftreten eines natürlichen Herzsignales enthält.9. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzquelle einen Oszillator (18) zum Abgeben von Impulsen mit fester und verhältnismäßig hoher Frequenz und eine Einrichtung (20) enthält, um die hochfrequenten Impulse auf eine niedrigere Impulsfolge, die sich zur Herzstimulation eignet, umzuformen«,10. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (16) elektrischer Impulse einen Quarzkristalloszillator (18) und einen an den Ausgang dieses Oszillators (18) angeschlossenen binären Frequenzteiler (20) enthält.509821/0688
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4052991A (en) * | 1970-03-24 | 1977-10-11 | Fred Zacouto | Method of stimulating the heart |
US3972334A (en) * | 1975-02-10 | 1976-08-03 | Telectronics Pty. Limited | Demand heart pacer with dual time bases |
US3949759A (en) * | 1975-05-05 | 1976-04-13 | Research Corporation | Cardiac pacing apparatus |
US4088140A (en) * | 1976-06-18 | 1978-05-09 | Medtronic, Inc. | Demand anti-arrhythmia pacemaker |
US4095603A (en) * | 1976-12-17 | 1978-06-20 | Cordis Corporation | Cardiac pacer employing discrete frequency changes |
US4164945A (en) * | 1977-06-13 | 1979-08-21 | Medtronic, Inc. | Digital cardiac pacemaker medical device |
AU530108B2 (en) * | 1978-11-06 | 1983-06-30 | Medtronic, Inc. | Digital cardiac pacemaker |
US4241736A (en) * | 1978-11-06 | 1980-12-30 | Medtronic, Inc. | Reset means for programmable digital cardiac pacemaker |
US4557266A (en) * | 1979-12-13 | 1985-12-10 | American Hospital Supply Corporation | Programmable digital cardiac pacer |
US4610408A (en) * | 1980-03-13 | 1986-09-09 | Coiled Investments, Inc. | Strip feed mechanism |
US4386610A (en) * | 1980-05-27 | 1983-06-07 | Cordis Corporation | Ventricular-inhibited cardiac pacer |
US4590941A (en) * | 1981-03-02 | 1986-05-27 | Cordis Corporation | Cardiac pacer with improved battery system, output circuitry, and emergency operation |
US4561444A (en) * | 1981-08-10 | 1985-12-31 | Cordis Corporation | Implantable cardiac pacer having dual frequency programming and bipolar/linipolar lead programmability |
US5370668A (en) * | 1993-06-22 | 1994-12-06 | Medtronic, Inc. | Fault-tolerant elective replacement indication for implantable medical device |
US5387228A (en) * | 1993-06-22 | 1995-02-07 | Medtronic, Inc. | Cardiac pacemaker with programmable output pulse amplitude and method |
US6778236B1 (en) * | 2000-06-01 | 2004-08-17 | Reveo, Inc. | Reflective liquid crystal strain gauge with aspected particles and polarization-sensitive devices |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1282802B (de) * | 1966-02-09 | 1968-11-14 | Fritz Hellige & Co G M B H Fab | Geraet zur elektrischen Stimulierung des Herzens |
US3431912A (en) * | 1966-05-06 | 1969-03-11 | Cordis Corp | Standby cardiac pacer |
US3528428A (en) * | 1968-04-11 | 1970-09-15 | American Optical Corp | Demand pacer |
US3557796A (en) * | 1969-03-10 | 1971-01-26 | Cordis Corp | Digital counter driven pacer |
US3618615A (en) * | 1969-09-02 | 1971-11-09 | Medtronic Inc | Self checking cardiac pacemaker |
US3703900A (en) * | 1969-12-02 | 1972-11-28 | Cardiac Resuscitator Corp | Cardiac resuscitator |
-
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- 1974-11-07 NL NL7414555A patent/NL7414555A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-11-07 GB GB48211/74A patent/GB1484504A/en not_active Expired
- 1974-11-07 IT IT29216/74A patent/IT1025520B/it active
- 1974-11-07 CH CH1490474A patent/CH579398A5/xx not_active IP Right Cessation
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Cited By (2)
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EP0026476A2 (de) * | 1979-09-27 | 1981-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Herzschrittmacher |
EP0026476A3 (en) * | 1979-09-27 | 1982-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft Berlin Und Munchen | Cardiac pacemaker |
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