DE2612768A1

DE2612768A1 - Befehlsgesteuertes herzvorhofrhythmuskorrekturgeraet

Info

Publication number: DE2612768A1
Application number: DE19762612768
Authority: DE
Inventors: Alois A Langer; Mieczslaw Mirowski; Morton Maimon Mower
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1977-10-06
Also published as: US3952750A; GB1535829A

Description

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MIECZTSIAT MIRO7-3KI Owings Mills, Maryland (V.St.A.)

Befehlsgesteuertes Herzvorhofrhythmuskorrekturgerät

JiS gibt Straßenpassanten, bei denen wiederkehrend kurzfristig ein Herzvorhofflattern oder Herzjagen auftritt. Diese supraventrikuiaren ihyxnmusstörungen sind zwar nicht lebensgefährlich, doch können sie entkräftend wirken und zu Komplikationen führen. Daher müssen sie bei ihrem Auftreten behandelt werden. Der Herzrhythmus derartiger Personen muß häufig unter Aufsicht ihres Arztes elektrisch oder pharmakologisch korrigiert werden, damit das Herz zu dem normalen sinusförmigen Bhythmus zurückkehre.

Das Herzvorhofflattern und Herzjagen können häufig mit Medikamenten erfolgreich behandelt werden. Es giDt aber zahlreiche Patienten, die auf die erforderlichen Medikamente nicht ansprechen oder bei denen diese Medikamente zu schwerwiegenden Nebenwirkungen führen. Bei diesen^Patienten führt man eine Herzrhythmuskorrektur mit Hilfe eines Verfahrens durch, in dem ein Impulsgeber und außen angeordnete, plattenförmige Elektroden derart zusammenwirken, daß energiereiche elektrische Impulse durch

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< G.

den Brustkorb des leidenden Patienten zu seinem Herzen gelangen.

Personen, "bei denen wiederholt Vorbofrhythmusstörungen auftreten, müssen regelmäßig und in vielen Fällen häufig das Krankenhaus aufsuchen. Auch Patienten, deren Herzen durch, medikamentöse Therapie zu dem normalen sinusförmigen Rhythmus zurückgeführt werden können, müssen häufig das Krankenhaus aufsuchen, damit die Wirkungen der verabreichten Medikamente sorgfältig kontrolliert werden können. Bei den Patienten, bei denen eine elektrische Herzrhythmuskorrektur erforderlich ist, wird diese meistens ebenfalls im Krankenhaus durchgeführt, weil diese Behandlung gewöhnlich eine allgemeine Anästhesie erfordert und eine beträchtliche Gefahr für den Patienten darstellt.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Behandlung von Patienten, bei denen ein Vorhof flattern und Herzjagen wiederholt auftritt, zu erleichtern und die damit verbundenen Gefahren herabzusetzen.

Eine wichtige weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines von außen bedienbaren, implantierten Geräts, mit dem im Falle eines Vorhofflatterns oder Herζjagens auf bequeme Weise eine einwandfreie Herzrhythmuskorrektur erfolgen kann, ohne daß ein Anästhetikum verabreicht werden muß und ohne daß die Hilfe eines Arztes erforderlich ist.

Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines implantierten Herzrhythmus-

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korrekturgeräts, dessen funktion kontrolliert werden kann, bevor es elektrische Energie an das Herz abgibt.

Die Erfindung betrifft einen Herzvorhofrhythmuskorrekturgerät, das unter der Haut von Patienten implantiert wird, bei denen häufig anfallsweise ein Vorhofflattern oder Herz^agen auftritt. Während der Zeit, in welcher der Patient unter einer derartigen Rhythmusstörung leidet, so daß eine Rhythmuskorrektur erforderlich ist, wird das erfindungsgemäße Herzrhytiimuskorrekturgerät durch einen von aem Patienten oder seinem Arzt erteilten Befehl dazu veranlaßt, seinen Bereitschaftszustand zu verlassen und einen energiearmen Impuls direkt an das Herz abzugeben, beispielsweise durch einen Katheter, der im Vorhof oder im Bereich desselben implantiert ist. Es hat sieh gezeigt, daß bei einer Rhythmuskorrektur durch Abgabe von elektrischer Energie über einen im Vorhof angeordneten Katheter eine Energie von 5 Wattsekunden oder weniger genügt, so daß dieser Vorgang auch ohne Anästhesie schmerzlos durchgeführt werden kann.

Bei der Verwendung einer -A-usführungsform der Erfindung im allgemeinen ist vorgesehen, daß der Patient zur Behandlung das Sprechzimmer seines Arztes aufsucht. Von einer Konsole aus programmiert der Arzt den Pegel der zur Herzrhythmuskorrektur abzugebenden Energie. Dann werden durch die Haut des Patienten hindurch an das implantierte Gerät sowohl diejzum Laden eines implantierten Kondensators erforderliche elektrische Energie als auch ein Satz von Steuersignalen abgegeben, die dem programmierten Pegel der Energie entsprechen, die durch die Haut des Patienten an das implantierte Gerät abgegeben wird. Im Rahmen der Erfindung· wird ferner ein EKG-Synchronsignal

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entweder intern oder von einem außen angeordneten Elektrokardiographen erzeugt und durch die Haut des Patienten als Sefeiilssignal rückgekoppelt, damit gewährleistet ist, daß die Ehythmuskorrektur mit der QRS-Gruppe richtig s7/nchronisiert ist. Zur Kontrolle der Bereitschaft des implantierten Geräts kann im Rahmen der Erfindung dafür gesorgt werden, daß die gespeicherte Energie auch über einen Kontrollverbraucher abgegeben werden kann. Man kann durch die Haut aes Patienten hindurch Informationen erhalten, so daß der Arzt die entweder über den Kontrollverbraucher oder den im Vorhof implantierten Katheter erfolgende Entladung des implantierten Kondensators kontrollieren kann.

Mit Hilfe einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Patient zuHause seinen Herzrhythmus selbst korrigieren, ohne die Hilfe des Arztes in Anspruch nehmen zu müssen. Einem Patienten, der häufig unter Anfällen von ^vorj1hofflattern oder Hersjagen leidet, kann man lehren, die Symptome dieser Rhythmusstörungen zu erkennen. Wenn der Patient erkennen kann, wann er an einem Anfall einer korrigierbaren Rhythmusstörung leidet, kann der Patient zu gegebener Zeit seinen Herzrhythmus selbst korrigieren.

In der vom Patienten bedienten, zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält das implantierte Herzrhythmuskorrekturgerät eine Energiequelle, die normalerweise von dem Herzrhythmuskorrektur-Stromkreis getrennt ist und nur nach dem Erhalt eines entsprechenden Befehls in diesen Stromkreis eingeschaltet wird. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel erteilt der Patient diesen Befehl dadurch, daß er einen Magneten an

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.β

einer entsprechenden stelle an seine Haut anhält, worauf ein Schutzrohrschalter schließt. Dadurch wird aie Energiequelle in den Stromkreis eingeschaltet und der Entladungsvorgang eingeleitet.

In der vom Arzt zu bedienenden Ausfulirungsform der Erfindung kann der "Pegel der dem Patienten zur Herärhythmuskorrektur zuzuführenden Energie von Hand
programmiert werden. In der ohne hilfe des Arztes zu
bedienenden Ausführungsform der Erfindung können die
eine Herzrhythmuskorrektur bewirkenden Stromstöße ebenfalls auf verschiedenen Eneigiepegeln abgegeben werden. Bei dieser vom Patienten zu bedienenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Pegel der zur Herzrhythmuskorrektur abgegebenen Energie gegenüber vorherigen Versuchen zur Herzrhythmuskorrektur schrittweise zu erhöhen. Der Patient kann die wiederholten Entladungen
steuern, indem er der- Magneten kürzere oder längere Zeit hindurch an seine nauc anhält.

.Vie die erste Ausfuhrungsform der Erfindung kann auch die zweite mit einer Schaltung zur Synchronisation der zur iierzrhythmuskorrektur abgegebenen Stromstöße mit der QRS-G-ruppe versehen werden. Zu diesem Zweck kann man im Herzen oder im 3ereich desselben eine Fühlsonde anordnen.

Die vorstehend angeführten und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. In diesen zeigt

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Fig. 1 ein Blockschema einer besonders für die Verwendung im Sprechzimmer eines Arztes bestimmte Ausführungsform des befehlsgesteuerten implantierbaren Herzrhythmuskorrekturgeräts gemäß der Erfindung,

]?ig. 2 schfubildlich die Konsole, die gemäß !'ig. 1 zusammen mit dem implantierbaren Herzrhythmuskorrekturgerät gemäß der Erfindung verwendet werden kann, und

Fig. 3 in einem Blockschema eine ohne Hilfe eines Arztes bedienbare Ausführungsform des implantierbaren befehlsgesteuerten Eerzrhythmuskorrekturgeräts.

Zuerst sei anhand der Figuren 1 und 2 die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das implantierbare befehlsgesteuerte Herzrhythmuskorrekturgerät 10 gemäß der Erfindung kann zusammen mit einer Konsole 12 verwendet werden. Diese enthält Stromkreise zur Abgabe von elektrischer Energie und Steuerinformationen an das implantierte Herzrhythmuskorrekturgerät, sowie zum Empfang von die Art der zur Herzrhythmuskorrekturimpulse betreffenden Informationen von dem implantierten Herzrhythmuskorrekturgerät und von anderen dem Herzen zugeordneten Einrichtungen, und zur Sichtdarstellung von gewählten, das Herz betreffenden Informationen. Mit 14 ist die schematisch angedeutete Haut des Patienten bezeichnet, welche das implantierte Herzrhythmuskorrekturgerät 10 und die Konsole 12 voneinander trennt.

Die Konsole 12 enthält einen Sender 16, der Energie und Information an einen implantierten Empfänger 18 abgeben kann. In einer Steuereinrichtung 20 sind

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• ff-

Programminformationen gespeichert, die beispielsweise die zur Herzrhythmuskorrektur zu verwendende Energie betreffen, ferner den Betriebszustand des Geräts (Kontrolle oder Korrektur) usw. Dies wird nachstehend ausführlicher erläutert. Die Einheit 20 kann beispielsweise mehrere Ein-Aus-Schalter zum Erzeugen von Digital signalen besitzen. Die Digitalsignale werden von der Steuereinrichtung 20 parallel an einen modulierenden Signalwandler 22 abgegeben und in diesem in eine seriel le IOlge von Steuerbefehlen umgewandelt.

In ^ig. 1 ist schematisch ein EKG-Signal 24 angedeutet, das von einem üblichen Elektrokardiographen kommt oder von einem Verstärker, der in der Konsole 12 eingebaut ist. In Fig. 2 ist mit 44- eine Folge von EKG-Siimalen bezeichnet, die von der Haut 14 des Patienten abgenommen wurden. Von dem EKG-Signal 24 können Impulse abgeleitet werden, welche dem ^Auftreten der QRS-Gruppe entsprechen. Diese QRS-Impulse werden von der schematisch dargestellten, von dem EKG-Signal gesteuerten Synchronisiereinrichtung 26 an den modulierenden Signal wandler 22 abgegeben.

Die Konsole 12 enthält ferner eine Empfangs und Decodiereinrichtung 28, die von dem implantierten Sender 30 gesendete Informationen empfangen und decodieren kann. Die von dem Sender 30 durch die Haut 14 hindurch abgegebene und danach decodierte Information wird auf einem ^ichtanzeigegerät 32 dargestellt. Man erkennt, daß die von dem Sender 30 durch die Haut 14 des Patienten an die Empfangs- und Decodiereinrichtung 28 abgegebenen Signale den Signalen ähneln, die von dem Empfang Sender 16 an den implantierten Empfänger 18 ab-

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gegeben werden. Natürlich könnte eine andere Modulationsart verwendet werden.

Semäb *'ig. 1 werden Arbeits- und Informationssi i-iiaie durch die Haut des Patienten hindurch mittels miteinander gekoppelten Primär- und Sekundärwicklungen eines Tianöforiiiators abgegeben, in der hier dargestellten und beschriebenen Ausführunffsform, die zur Bedienung durch den Arzt bestimmt ist, werden die dem implantierten Gerät zuzuführende Arbeitsenergie und St euerungs informationen der Mnfacnheit halber über ein und denselben Kanal übertragen. lVian kann die Steuerinformation in den Arbeitssignalksnal durch Frequenzumtastung, Impulsdauermodulation oder nach jedem anderen geeigneten bekannten Modulationsverfsbren einführet!.

Gemäß ^ig. 2 enthält die Konsole 12 einen Sichtanzeigeteil 32 und eine Bedienungstafel 20. Die Bedienungstafel 20 ist mit einem Ein-Aus-Schalter 34 versehen, ferner mit einem Eingang für die EKG-Signale 24, mit einer Drehskala 36, mit der der Arzt die in das Herz abzugebende Energiemenge einstellen kann, einen Kippschalter 38, mit dem bestimmt werden kann, ob die gespeicherte Energie über einen Kontrollverbraucher oder das Herz abgegeben werden soll, einen Druckknopf 40 zum Einleiten der Entladung des implantierten Speicherkondensators und einen Dateneingabe-Druckknopf 41· Auf der Bedienungstafel 20 ist ferner als Teil des Sichtanzeigegeräts eine Kathodenstrahlröhre 42 angeordnet, die hier die periodisch auftretende QRS-Gruppe 44 und gleichzeitig damit, durch gestrichelte Linien angedeutet, die Entladung des implantierten Speicherkondensators anzeigt.

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Anhand aer figuren 1 und 2 sei nun die Wirkungsweise aer Konsole beschrieben, -^er Arzt untersucht vorzugsweise mit Hilfe eines üieKtrokardiographen den Patienten, der unter einer korrigierenden Vorhofrhythmusstörung, beisnielsweise einem Vorhofflattern oder Herzjagen leidet. Aufgrund, dieser Information schützt der Arzt so gut er kann den Energiepegel, aer zur korrektur des gestörten Berzrhythmus erforderlich ist, und stellt die Drehskala >6 entsprechend ein. Danreh wird die EKG-gesteuerte Synchronisiereinrichtuns" mit der Konsole 12 verbunden und der Kippschalter 38 in die Stellung für die Entladung über den Kontrollverbraucner oder den Katheter und der Kippschalter Zr in die Stellung "EIN" gebracht. Jetzt arbeitet die Konsole und gibt sie Energie an den implantierten Stromkreis ab. Gleichzeitig werden EKG-Signale von dem ^ichtanzeigegerät 32 bei 44 dargestellt. Darauf drückt der Arzt den Dateneingabe-Druckknopf 41, so daß die den Energiepegel des -^ntlaae impuls es betreffenden Informationen an das implantierte Gerät abgegeben werden. Jetzt wird der Energiespeicherkondensator auf den gewünschten Pegel geladen. l\lach durchführung des Ladevorganges wird der iSntiade-Druckknopf 40 gedrückt, worauf im richtigen Zeitpunkt wEhxend der QRS-Gruppe ein Stromstoß an den Kontrollverbraucher oder das Herz abgegeben wird. Der Kontrollverbraucher soll natürlich vor der Abgabe eines Stromstoßes an das Herz selbst eine Kontrolle ermöglichen, ob die Entladung auf dem richtigen Energiepegel erfolgt. 7/enn dies festgestellt worden ist, bewegt der Arzt einfach den behälter 38 in die Stellung für die Entladung durch den Katheter und drückt er dann den Dateneingabe-Druckknopf und danach den -^ntlade-Druckknopf 40, worauf ein Impuls an das Herz abgegeben wird.

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- ver-

Nach der Abgabe eines Stromstoßes an das Herz selbst betrachtet der Arzt den Schirm der Kathodenstrahlröhre 42. 7/enn die Herzrhythmusstörung einwandfrei korrigiert worden ist, kann er die Behandlung beenden. Andernfalls kann er den Versuch zur Herzrhythmuskorrektur gegebenenfalls auf einem höheren Energiepegel wiederholen.

'Nenn der Arzt die Drehskala 38 zum len des Energiepegels und die anderen Bedienungselemente auf der Bedienungstafel 20 einstellt, gibt die Steuereinrichtung 20 beispielsweise ein Binärsignal ab, das den mit der Drehskala 36 eingestellten Energiepegel und andere Betriebsgrößen darstellt. Dieses ^Dignal hat die Form eines parallelen binären Steuerwortes. Wie vorstehend angedeutet wurde, kann die Drehskala 36 durch einen Sats von Kippschaltern ersetzt werden, denen je ein diskretes binäres Steuersignal zugeordnet isu. Gemäß E'ig. 1 wird das parallele binäre Steuerwort von der Steuereinrichtung 20 an den modulierenden Signalwandler 22 abgegeben und in diesem in ein serielles binäres Steuerwort umgewandelt, das von dem modulierenden Signalwandler 22 an den Sender 16 und von diesem über den Informationskanal an das implantierte G-erät abgegeben wird. Gleichzeitig: wird an den Signalwandler 22 das von dem E^G—Signal abgeleitete Synchronsignal abgegeben.

In der Stellung "EIF" des ^in-Aus-Schalters 34 der Konsole 12 arbeitet der Sender 16 und wird Energie in i^lorm von Arbeitssignalen durch transformatorische Kopplung durch die Haut des Patienten hindurch übertragen. Diese Energie gelangt über die Sekundärwicklung des Kopplungstransformators zu dem Empfänger 18. Wenn danach der Dateneingabe-Druckknopf 41 gedruckt wird, wird

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-M-t ή$*

das serielle binwre Steuerwort über den informationskanal übertragen und von dem Empfänger 1b in Form einer zeitgesteuerten Impulsfolge empfangen. Der Empfänger 18 gibt diese seriellen Impulse an ein Steuerregister 48 ab, welches die Information wieder in ihr ursprüngliches Paralielformat überführt, las parallele Steuerwort umfaiit neben anderen ^teuerinformationt-ii ein dem gewünscnten Jinergiepegel proportionales signal, das dann über diskrete Leitungen 5Ü an eine Schaltung abgegeber, wird, die einem Ladeimpulsgeber 52 zugeordnet ist.

Vor dem -Beginn der Funktion des Ladeimpulsgebers 52 gibt d=»s Steuerregister 4ö ein i'reigabesignal 54 ab, welches den Empfang des von dem Empfänger 18 abgegebenen Steuerwortes bestätigt, ^ies kann durch verschiedene, bekannte Maßnahmen bewirkt werden. Beispielsweise kann man am -^nde jedes Steuerwortes ein besonderes Zeichen für das wortende vorsehen. Wenn gemäß ^ig. 1 drei Energiesteuerleitungen 50 vorhanden sind, kann man bei Verwendung eines binären Formats bis zu acht Arbeitsenergiepegel einstellen. Die Arbeitsweise des Ladeimpulsgebers 52 und der ihm zugeordneten Schaltung, die zum Laden des Speicherkondensators auf einen vorherbestimmten Energiepegel dient, wird nachstehend erläutert.

Der Empfänger 16 gibt an das Steuerregister 48 ferner Information ab, welche die QES-Synchronisierung betrifft, und Information, die besagt, ob die Energies"eichereinrichtung über den implantierten Katheter oder einen KontroIlverbraueher abgegeben werden soll. Gemäß ^r"ig. 1 wird das Synchronsignal über den Leiter 58 übertragen. Das über die Leitung 58 übertragene ^ignal gelangt zu einem Relaistreiber 60, dem eine Spule 62

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40.

und über diese ein Schalter 64 zugeordnet sind. In einer Stellung 66 des Schalters 64 wird Energie über einen Kontrollverbraucher 68 abgegeben. In der anderen Stellung 70 wird der Kondensator direkt über einen Katheter 72 entladen, der im ^vorhof 74 eines Herzens"76 oder im Bereich desselben implantiert ist.

Im Betrieb des Ladeimpulsgebers 52 gibt dieser Energie an eine entladungsfähige Energiespeichereinrichtung 78 ab, die in diesem i'all aus einem Speicherkondensator besteht. Wenn die von dem Kondensator 78 gespeicherte Energie dem mit der Drehskala 56 eingestellten Pegel erreicht, erzeugt in der nachstehend erläuterten //eise ein Komparator 100 ein Bereitschaftsanzeigesignal, das über die Leitung 80 an ein UND-Glied 82 angelegt und das zu dem Ladeimpulsgeber 52 rückgekoppelt wird.

Das von dem Komparator 100 erzeugte Bereitschaftsanzeigesignal zeigt an, daß der Speicherkondensator für die über einen Entladeschalter 84 erfolgende Entladung bereit ist. In diesem Zeitpunkt werden an das UND-Glied 82 zusammen mit dem über die Leitung 80 übertragenen Bereitschaftsanzeigesignal Synchronsignale angelegt. Wenn an das UND-Glied 82 gleichzeitig über die Leitung 56 ein QRS-Synchronimpuls angelegt werden, gibt das UND-Glied 82 ein Signal ab, das ein Schließen des Schalters 84 bewirkt, so daß der Kondensator 78 über den i'ntladeschalter entladen wird, und zwar je nach der Stellung des Schalters 64 über den Kontrollverbraucher 68 oder den Katheter 72.

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Das Laden des Kondensators 76 wird nachstehend erläutert. Das Steuerregister 48 gibt das Freigabesignal über die Leitung 54 an einen ümtasteingang des Ladeimpuisgebers 52 ab. dieser kann ein beliebiger üblicher Ladeimpulsgeber sein, der eine -k_us gangs spannung von etwa 600 V" erzeugt und durch Anlegen von Umt as t signal en auf- und ausgetastet weraen kann, uurch das freigabesisnal des Steuerregisters 48 wird der Lade impulsgeber 52 aufgetastet, so daß er die relativ konstante -"-us gangs spannung von &0u V erzeugt, die direkt an den Kondensator 78 angelegt wird.

Dem Kondensator 78 ist ein Spannungsteiler parallelgeschaltet, der aus zwei Widerständen 102 und 104 besteht. Das an der Verbindung zwischen den <^;'iderstanden 102 und 104 erscheinende ^üignal wird von dort abgenommen und an einen -^inp-ang 106 des Komparators angelegt. Das von deir Steuerregister 48 erzeugte und über die Leiter 50 abgegebene Lnergiepegel-Steuersignal wird an den ^ingang eines üblichen Digital-Analog-Umsetzers 108 angelegt, dessen Analogausgangssignal an den anderen Eingang 110 des Komparators 1ü0 angelegt wird.

Wenn die Spannung an dem Kondensator 78 den gewünschten, voreingestellten Pegel erreicht, hat das an den -^ingang 106 des Komparators 100 angelegte Sianal dieselbe Amplitude wie das an den Eingang 110 angelegte Signal, worauf der Komparator 100 ein Bereitschaftsanzeigesignal erzeugt, das über die Leitung 80 an das UND-Glied 82 und gleichzeitig über die jtüiekkopplungsschleife 112 an den Ladeimpulsgeber 52 angelegt wird. Das über die Leitung 112 abgegebene Bereitschafts

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anzeigesignal tastet den Ladeimpulsgeber 52 aus. In diesem Zeitpunkt ist der Kondensator 78 vollständig geladen und zur Entladung über den Kontrollverbraucher oder das Herz bereit. Der Ladevorgang ist daher beendet.

Es wurde vorstehend erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung ein Sender 30 implantiert wird, der der Empfangs- und Decodiereinrichtung 28 der Konsole 12 zugeordnet ist. Die Entladung des Kondensators 78 über den Kontrollverbraucher 68 oder den Katheter 72 wird durch einen die Entladung darstellenden Impuls angezeigt, der über die Leitung 86 an einen Impulsmodulator 88 abgegeben wird* Dieser gibt ein moduliertes Signal an den Sender 30 ab, von dem das ^uignal durch transformatorische Kopplung durch die Haut 14 des Patienten hindurch an die Empfangs- und Decodiereinrichtung 28 abgegeben wird. Das decodierte Signal, das die Abgabe des elektrischen Stromstoßes darstellt, wird auf der Kathodenstrahlröhre in ¹^ ig. 2 bei 46 dargestellt.

Nachstehend soll nun anhand der ^'ig. 3 die vollständig implantierbare -^usführungsform des ansteuerbaren Herzvorhofrhythmuskorrekturgeräts beschrieben werden. Jene Elemente, die schon anhand der -^¹Ig. 1 beschrieben worden sind, haben in ig. 3 dieselben Bezugsziffern und werden nicht erneut beschrieben.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind mit -Ausnahme eines Steuermagneten 112 alle Elemente des erfindungsgemäßen Herzrhythmuskorrekturgeräts unter der Haut 14 implantiert. Der Patient steuert die Funktion des implantierten Herzrhythmuskorrekturgerätes, indem er ien Steuermagneten 112 in nächster Nähe eines

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implantierten Schutzrohrschalters 114 an seinen Körper anlegt. Dadurch wird der Schutzrohrschalter 114 geschlossen und das implantierte Herzrhythmuskorrekturgerät aktiviert.

Das vollständig implantierte Herzrhythmuskorrekturgerät ist in ^rlg. 3 mit 10' bezeichnet. Durch das Schließen des Schutzrohrschalters 114 wird ein Zeitschalter 116 ausgelöst, der nach Ablauf seiner vcreingestellten Laufzeit einen Schalter 118 schließt, über
den jetzt Energie von einer implantierten Batterie 120 an den Eingang des Ladeimpulsgebers 52 abgegeben wird. Beim Schließen des Schutzrohrschalters 114 wird gleichzeitig ein Rückstellsignal über die Leitung 122 an
einen Binärzähler 124 abgegeben, so daß dieser in seinen ^-usgangszustand zurückgestellt wird. Bei geschlossenem Schutzrohrschalter 114 wird ferner an den Zeitschalter 116 und den Binärzähler 124 die zu deren Betrieb erforderliche Energie abgegeben. Diese Verbindungen sind jedoch in dem in ^ig. 3 gezeigten Blockschema zur Vereinfachung desselben nicht dargestellt.

Aus der Pig. 3 erkennt man ferner, daß von einem Katheter 126, der im Herzen oder im Bereich desselben, beispielsweise in der rechten Herzkammer 128,
implantiert ist, ein EKG-Signal erhalten wird, das in
der EKG-Signalschaltung 130 verarbeitet wird und von dem danach in einer QRS-Synchronisierschaltung 132 Synchronimpulse abgeleitet werden. Wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform werden das von dem Stromkreis mit dem Ladeimpulsgeber und dem Kondensator abgegebene Bereitschaftsanzeigesignal und das Synchronsignal von der QRS-Synchronisierschaltung 132 an ein UND-Glied 82 an-

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gelert ο -ein; Zusammentreffen ein^cs Beiciuüchaitsanzeie-esigniila und eines öynonrorieirnaiö bewirkt das UKI-Glied bc. ein Schließen des i--ntxadesc/.alters, so daß der opeicher-ror.äfeiasatür 76 über einen Katheter TL, der im Herzen uaex· im Bereich desselben, beisv>ieisweise im rechten Vorhof 74, implantiert ist, und damit übei das Herz 76 entladen wird.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der in ^i£. "' beschriebenen schaltungsanordnung beschrieben. .,"öim aer instruierte Patient ein Vorhofflattern oder Herzjagen feststellt und er eine nerzrhythinuskoii ekcur ve τzunehmen wünscnt, legt er den ^teuermagneten 112 an der richtigen Stelle in nächster Hähe des öchutzkontakt-Gchalters 114 an seinen Körper an. dieser wird durch die Anziehungskraft ües Magneten geschlossen, so daß der Binärzähler 124 zurückgestellt und der Zeitschalter ausgelöst wird. Mach einer voreingestellten Laufzeit gibt der Zeitschalter 116 einen Befehlsimpuls ab, der bewirkt, daß der Schalter 118 schließt, so daß Energie von der Stromauelle 120 an den Ladeimpulsgeber 52. abgegeben wird ο

Der- Zähler 124 ist in seinen Äusgangszustand zurückgestellt worden, in dem er dem Ladeimpulsgeber den Befehl erteilt, den Speicherkondensator 78 auf den niedrigsten vorherbestimmten Energiepegel zu laden. Zu diesem Zweck wird von dem Binärzähler 124 ein Energiepegel-Steuersignal über die Leitungen 50 an den Ladeimpulsgeber 52 abgegeben. Wenn der Speicherkondensator 78 auf den richtigen Energiepegel geladen ist, wird in der vorstehend erläuterten Weise ein Bereitschaftsanzeigesignal über die Leitung 80 an das UND-Glied 82 an-

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gelegt. Gleichzeitig erfaßt der in uer Herzkammer angeordnete Kathete: 126 oder ein anderer geeigneter x'ühllei+er ;iie Iicx^iunKCion und wird von der ^cnaitim? \Y?
ein oatz von «RS-oyr.ehronimpuisen erzenst und über die
Leitung 56 ar d-as Ul^-uxied ö2 angelep-t.

Beim si eichzelti_ten Auftreten eineo Bereitschaftsanseigesi^nals und eines w.RÖ-Tmpuipes bewirbt
das UND-Glied ό2, daß der Schalter 84 schließt, so da£
der opeiunerkondens'ator 78 über den im ^vorhof implantierten Kathetei l'l und damit über das Her" 76 entladen vvird. Bela entladen aes Kondenc?tors Ib über den im Vorhof implantierten Katheter 72 wird über die Leitung 134 ein "ignal abgegeben, das den ^inärzähler 124 in seinen zweiten Zustand setzt. Gleichzeitig wird der Zeitschalter 11 ti erneut ausgelöst, se daß der Patient die ,'irkung des ersten -^ntladungdiüipulses Kontrollieren kann.

wenn der Herzrhythmus des Patienten auf diese Weise richtig korrigiert worden ist, wird der Steuermagnet 112 weggenommen und ist der Korrekturvorgang damit beendet. Wenn der Patient nach der voreingestellten Laufzeit des Zeitschalters 116 feststellt, daß sein Herz noch flattert oder jagt, versucht er eine weitere Herzrhythmuskorrektur·. Bei Verwendung der erfindun^sgemäßen Schaltung wird dieser zweite Korrekturversuch auf einem höheren Energiepegel durchgeführt.

Mach dem Entschluß, einen zweiten Versuch
zur Kerzrhythmuskorrektur verzunehmen, he.lt der Patient aen steuermagnet er. 112 weiter in seiner Lage im Bereich des Schutzrohr-oCxialters 114· Jetzt wird kein fiückstell-εϊ:~π·-1 an den xiinärzähier 124 abgegeben, so daß dieser

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- VS -

in dem zweiten Zustand verbleibt, in den er nach der ersten über daa ierz erfolgten ^ntladung aes Kondensators 78 gesetzt worden ist. Each dein Ablauf der voreingestellten Laufzeit des Zeitschalters 116 schließt der Scnaittr 11g, so daß die stromquelle 12G erneut den Ladeimpulsgeber 52 speist. Der jetzt in seinem zweiter: Zustand befindliche Binärzähler 124 erteilt dem Ladeimpulsgeber 52 den Befehl, den Energiespeicherkondensator 78 auf einen höheren Energiepegel zu laden. i/enn der Kondensator 78 diesen höheren Energiepegel erreicht hat, wird er erneut unter richtiger Synchronisierung· mit der ^RS-Gruppe über das Herz entladen. Man kann diese über das Herz erfolgende, gestufte Entladung durch Voreinstellung der Anzahl der Stufen des Binärzshlers 124 programmieren.

'»Vie für aie in ■& ig. 3 dargestellte ^Ausführungsform gezeigt ist, kann man das QRS-Synchronsignal intern abnehmen, beispielsweise von einem in der Herzkammer implantierten Katheter. Eine derartige Anordnung kann auch in dem System gemäß ^ig. 1 anstelle der EKG-Konsole verwendet werden. In der -"-usführungsform gemäß Fig. 3 sind mehrere Entladestufen auf zunehmenden Energiepegeln vorgesehen, doch ist dies für das Prinzip des implantierbaren Eerzrhythmuskorrekturgeräts nicht unbedingt erf oraerlich. Man kann den -Binär zähl er und die ihm zugeordnete Schaltung auch weglassen und den Ladeimpulsgeber 52 so einstellen, daß die erste Entladung über das Herz auf einem Energiepegel erfolgt, der bei einem Herzflattern und Herzjagen in den meisten Fällen zur Herzrhythniuskorrektur genügt. Es wird ferner angenommen, daß durch die Synchronisierung mit der -^RS-Gruppe die Sicherheit der Korrektur eines gestörten

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Eerzrliythmus erhöht wird, dcch kann eine Herzriiythniuskorrektur auch ohne Synchronisation erfcIren. In diesem Fall k;-nn man den in der Herzkamirer implantierten Kathe ter und die QSS-Synchroni-riersehaltung weglassen.

Vorstehend wurder: ^usführungs.jeidpiele der Erfindung beschrieben, die j teilen nur zur Erläuterung des Erfindi3np;sgedankens dienen.

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Claims

PatentansOrüche:

Implantierbares nichtautomatisches Herzvorhafrhythmuskorrekturgerüt, dessen funktion von aer Außenseite der Haut des Trägers gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine speichereinrichtung zur Speicherung einer Energiemenge, aie genügt, um einen abnormen supraventrikularen Herzrhythmus zu einem normalen sinusförmigen Rhythmus zu korrigieren, eine ^ntladungeelektrodenanordnung, welche die Speichereinrichtung mit dem Herzvorhof des Trägers verbindet und aazu dient, die gespeicherte Energie bei der Entladung in den Herzvorhof abzugeben, eine Schalteinrichtung zur Steuerung der Abgabe der gespeicherten Energie in den Herzvorhof, eine Ladeeinrichtung, die dazu dient, an die Speichereinrichtung; die zur Korrektur des abnormen supraventrikularen Herzrhythmus genügende Energiemenge abzugeben, und eine Empfangseinrichtung, die dazu dient, von der Außenseite üer naut des J-'rägers Befehle zu empfangen und aufgrund dieser Befehle dip ""ntladung der zur Herzrhythmuskorrektur dienenden Energie in den Herzvorhof des Trägers einzuleiten.
2. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal; die -empfangseinrichtung geeignet ist, von der Außenseite der Haut des Trägers ein Steuersignal zu empfangen, welches die von der Ladeeinrichtung an die Speichereinrichtung abzugebende Energiemenge bestimmt, und daß eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu dient, in Abhängigkeit von diesem Steuersignal die von der Ladeeinrichtung an die Speichereinrichtung abgegebene Energiemenge zu begrenzen.

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3. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspiuch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung ferner geeignet it;;,, von der Außenseite der Haut des Trägers ein -ä-rbeitssignal zu erhalten, und dan ein Arbeitssicrnalwanäler vorgesehen ist, der aus dem Arbeitssignai axe für den Betrieb des implantierbaren Herzvcrnofrhythmuskorrekturgeräts erforderliche elektrische Energie gewinnt.
4. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal und das Arbextssignal über denselben Kanal an den Empfänger abgegeben werden.
5. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen implantierbaren Kontrollverbraucher, einen Verbraucherumschalter zum Anschalten der Speichereinrichtung- wahlweise an die Entladungselektrodenanordnung oder den Kontrollverbraucher und eine Kontrolleinrichtung zur Kontrolle der Punktion des implantierbaren Herzrhythmuskorrekturgeräts bei der Entladung der gespeicherten Energie über den Kontrollverbraucher, wobei die Empfangseinrichtung geeignet ist, von der Außenseite der Haut des Trägers Umsehaltsignale zu empfangen, welche die Punktion des Verbraucherumschalters steuern.
6. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger durch die Haut des .Prägers hindurch mit einem Sender transformatorisch gekoppelt ist.

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7. Iiei'2rh.ytiiiuuBkwireKtui gerät nach -^nep 1, gekennzeichnet durcn eine -inrichtunr-·, die "bewirkt, da£ vor aufeinanderfolgender Entladungen äei veη der Speichereinrichtung gespeichei teb Energie in den nerivorhof des trägers die von der Speichereinrichtung gespeicherte inergieinenge jev.eile eine größere Energiemenge von der Speichereinrichtung gespeichert wird.
S . Implantiei'taret. Ilerzrh.y th^u.vkorrekturgertlt ^Uf Korrektur eines abnormen Eer^rhytinaus zu einem normalen sinusförmigen Rhythmus, gekennzeichnet dv^ch eine Speich^re'rr *. "Ί*.tun·'· zur Speicherung einer Energiemen c-, uic genügt, einen abnormeii Her zrhythnius zu einem normalen sinusförmigen Rhythmus zu korrigieren, eine Ledeeinriohtui:-, die dazu dient, an die Speichereinrichtung die zur Korrektur des abnormalen Herzrnythmus genügende Energiemenge abzugeben, eine Eritladungselektrodersar^rdnung, welche die or.eichereinrichtung mit dem Herz aes Trägers verbindet una dazu dient, die gespeicherte Energie bei der Entladung in das Hera abzugeben, einen Kontrollverbraucher, welcher der Speichereinrichtung zugeordnet und geeignet ist, von ihr die in ihr ge speicherte Energie zu empfangen, einen VeTbraucherumschqlter, der dazu dient, die Speichereinrichtung abwechselnd der Entladungselektrodenanordnung und dem Kon trollverbraucher zuzuordnen, und eine Kontrolleinrichtung, die dazu dient, bei der Entladung der gespeicherten Energie über aen Kontrollverbraucher die Funktion des Herzrhythmuskorrekturgeräts zu kontrollieren.
9. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Empfangseinrichtung, die geeignet ist, von der Außenseite der Haut des Trägers

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Befehle zu empfangen und aufgrund dieser Befehle die Abgabe der zur Herzrhythmuskorrektur dienenden Energie in das Herz des Trägers einzuleiten.
10. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Empfangseinrichtung, die geeignet ist, von der Außenseite der Haut des Trägers Befehle zu empfangen, welche bewirken, daß der Verbraucherumschalter betätigt und die gespeicherte Energie an den Kontrollverbrauchei bzw. an das Herz des Trägers abgegeben wird.
11. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrodenanordnung dem Herzvorhof des Trägers zugeordnet ist und das Gerät zur Kontrolle eines abnormen supraventrikularen Herzrhythmus dient.
12. Herzrhythmuskorrekturgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung eine Sendeeinrichtung umfaßt, die geeignet

ist, Signale durch die Haut des Trägers hindurch zu übertragen, und eine außen angeordnete Empfangseinrichtung zum Empfang der von der Sendeeinrichtung gesendeten Signale.
13. Herzrhythmuskorrekturgerät nach An*- sprueh 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung außerhalb der Haut des Trägers angeordnet und zum Empfang von Signalen geeignet ist, welche die an den Kontrollverbraucher abgegebene Energiemenge darstellen, so daß vor einer über das Herz erfolgenden Entladung die Fähigkeit des Herzrhythmuskorrekturgeräts zur Herzrhythmuskorrektur festgestellt werden kann.

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