DE2452516A1 - Herzschrittmacher - Google Patents

Herzschrittmacher

Info

Publication number
DE2452516A1
DE2452516A1 DE19742452516 DE2452516A DE2452516A1 DE 2452516 A1 DE2452516 A1 DE 2452516A1 DE 19742452516 DE19742452516 DE 19742452516 DE 2452516 A DE2452516 A DE 2452516A DE 2452516 A1 DE2452516 A1 DE 2452516A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
signal
source
electrodes
pulses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742452516
Other languages
English (en)
Other versions
DE2452516B2 (de
DE2452516C3 (de
Inventor
Wilson Greatbatch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Greatbatch Ltd
Original Assignee
Greatbatch Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Greatbatch Ltd filed Critical Greatbatch Ltd
Publication of DE2452516A1 publication Critical patent/DE2452516A1/de
Publication of DE2452516B2 publication Critical patent/DE2452516B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2452516C3 publication Critical patent/DE2452516C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-I.ig. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen
zur Eingabe vom 4. November 1974 vA. Name d. Anm. Wilson Greatbatch,
5220 Donnington Road. Clarence, New York 14031, U, S. A.
Herzschrittmacher
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
509821/0688
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»
509821/0688
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
509821 /0688
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-
509821/0688
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
509821/0688
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-
509821/0688
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
509821 /0688
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-
509821 /0688
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.
509821/0 6 88

Claims (1)

  1. Dr.-lng. E. BERKENFEID · Dipping. H. B£KKENFELD, Patentanwälte, Köln
    Anlage ' Aktenzeichen
    zur 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«_;9
    b) 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 und
    c) 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 /0688
    4. 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) und
    d) 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 und
    c) eine an die Elektroden (11, 12) und die Frequenzquelle (16) angeschlossene Steuerung zum Verbinden der Quelle (16) mit
    509821/0688
    den 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
DE2452516A 1973-11-07 1974-11-06 Herzschrittmacher Expired DE2452516C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US413451A US3870050A (en) 1973-11-07 1973-11-07 Demand pacer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2452516A1 true DE2452516A1 (de) 1975-05-22
DE2452516B2 DE2452516B2 (de) 1978-05-24
DE2452516C3 DE2452516C3 (de) 1979-01-25

Family

ID=23637272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2452516A Expired DE2452516C3 (de) 1973-11-07 1974-11-06 Herzschrittmacher

Country Status (13)

Country Link
US (1) US3870050A (de)
JP (1) JPS5746861B2 (de)
CA (1) CA1032225A (de)
CH (1) CH579398A5 (de)
DE (1) DE2452516C3 (de)
DK (1) DK142226B (de)
FR (1) FR2249649B1 (de)
GB (1) GB1484504A (de)
IL (1) IL45988A (de)
IT (1) IT1025520B (de)
NL (1) NL7414555A (de)
NO (1) NO141009C (de)
SE (1) SE404991B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0026476A2 (de) * 1979-09-27 1981-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Herzschrittmacher

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Also Published As

Publication number Publication date
AU7505074A (en) 1976-05-06
GB1484504A (en) 1977-09-01
CH579398A5 (de) 1976-09-15
NO141009C (no) 1979-12-27
IL45988A (en) 1977-07-31
NO744003L (de) 1975-06-02
FR2249649A1 (de) 1975-05-30
DK142226B (da) 1980-09-29
IT1025520B (it) 1978-08-30
NL7414555A (nl) 1975-05-12
FR2249649B1 (de) 1979-06-01
NO141009B (no) 1979-09-17
DK576874A (de) 1975-07-07
DE2452516B2 (de) 1978-05-24
SE404991B (sv) 1978-11-13
CA1032225A (en) 1978-05-30
DK142226C (de) 1981-02-23
SE7413872L (de) 1975-05-09
DE2452516C3 (de) 1979-01-25
US3870050A (en) 1975-03-11
IL45988A0 (en) 1975-08-31
JPS5746861B2 (de) 1982-10-06
JPS5079190A (de) 1975-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2452516A1 (de) Herzschrittmacher
DE2010724C3 (de) Herzschrittmacher
DE2048612C2 (de) Herzschrittmacher
DE1916088C3 (de) Herzschrittmacher
DE3854018T2 (de) Niederfrequenz-Heilapparat zur direkten Anwendung auf dem Organismus.
DE2741176A1 (de) Herzschrittmacher mit automatisch veraenderlichem a-v intervall
DE3650729T2 (de) Kompakte heilmittelanordnung niedriger frequenz
DE2311842A1 (de) Herzschrittmacher
DE2006076A1 (de) Herzschrittmacher
DE2143427A1 (de) Herzstimulator zur Behandlung von Tachykardie
DE2219550A1 (de) In einen Körper einpflanzbarer Stimulator mit Schaltung zur Ausnutzung der Batterie
DE2828127A1 (de) Herzschrittmacher
DE2160726A1 (de) Pulsgenerator
DE2438727A1 (de) Elektrische energieversorgungseinheit
DE2151426A1 (de) Frequenzsteuerung fuer einen eingepflanzten Reserve-Herzschrittmacher
DE68925218T2 (de) Verfahren und Apparat zur Anwendung von asymmetrischen, zweiphasigen, abgeschnittenen exponentiellen Gegenschocks
DE1918605A1 (de) Schwellwert-Analysator fuer einen implantierten Herzschrittmacher
DE2061182A1 (de) Bifunktioneller bedarfsgesteuerter Herzschrittmacher
DE2709281A1 (de) Herzschrittmacher
DE2255421A1 (de) Synchronisierter vorhof- und herzkammer-schrittmacher
DE2219549A1 (de) Stimulus-Impulsgenerator für Körperorgan
DE2150144A1 (de) Herzschrittmascher
DE2943583A1 (de) Herzschrittmacher zur behandlung von tachykardie
EP0084019A1 (de) Gerät zur Erzeugung von magnetischen Impulsen
DE2203649A1 (de) Impulsgenerator

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee