DE3029786A1 - Verfahren zum messen des ohmischen widerstandes einer an einem koerpergewebe angebrachten elektrode - Google Patents
Verfahren zum messen des ohmischen widerstandes einer an einem koerpergewebe angebrachten elektrodeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich ie allgemeinen auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu» Messen des ohmischen Widerstandes beia Kontakt zwischen de» Körpergewebe
und einer daran angebrachten Elektrode. I» besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
zun Messen des ohsaisehen Kontaktwiderstandes
zwischen dem Herzgewebe und einer Schrittmacherelektrode,
so daß die Elektrode chirurgisch am Herzen an einer Stelle iMplantiert werden kann an der der
Kontaktwiderstand verhältnismäßig niedrig ist., und dadurch das Arbeiten des Schrittmachers zuverlässiger
wird. Aufgrund des gemessenen Kontaktwiderstandes kann der Chirurg eine Stelle des optimalen Widerstandes
wählen, an der die Elektrode in das Herz implantiert wird.
Nachdem die Elektrode chirurgisch in das Herz eingepflanzt worden ist, bilden der Schrittmacherimpulsgenerator,
die Elektrode, das Herz und der Rückweg durch den Körper zum Generator einen elektrischen Kreis.
Nach der Erfindung wird die Vorrichtung an den elektrischen Kreis mit der Elektrode und dem Herzen angeschlossen.
Eine Einrichtung prüft und hält die augenblickliche Spannung an diesem Kreis beim Einschwingen
eines vom Generator erzeugten Impulses, wenn die Wirkung der Kapazität im Kreis des Herzschrittmachers mit dem
Impulsgenerator und der Elektrode und die des Herzens so ist, daß der erzeugte Strom nur von der Impulsgeneratorspannung
bestimmt und der Ausgangsimpedanz, dem Widerstand der Elektrodenzuleitung und dem Widerstand
im Kontaktgebiet zwischen dem Herzgewebe und der Elektrode äquivalent ist. Eine Einrichtung leitet den
Kontaktwiderstand von der jeweiligen Spannung an einem äquivalenten Modell für den Stromkreis aus Schrittmachen
und dem Herzen ab, wobei die Kapazitätswirkung beim Einschwingen eines Impulses in Rechnung gestellt
wird. 130024/0667
ORIG/NAL INSPECTED
Bei eine» bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Vorrichtung eine Steuerschaltung,
die durch die Vorderkante eines vom Generator erzeugten Impulses getriggert wird und ein Signal
beim Einschwingen des Impulses liefert.
Die Vorrichtung enthält ferner einen Prüf- und Haltekreis, der von dem von der Steuerschaltung erzeugten
Signal aktiviert wird. Auf das Signal hin ninunt die Prüf- und Halteschaltung die augenblickliche Spannung
am elektrischen Kreis mit der Elektrode und dem Herzen auf.
Die Vorrichtung enthält ferner eine Schaltung zum Bearbeiten analoger Signale, die auf einem äquivalenten
Schaltungsmodell für die vom Schrittmacher gebeildeten elektrischen Kreise einschließlich
Impulsgenerator und Elektrode basiert, wobei die Wirkung der Kapazität beim Einschwingen eines Impulses
zum Ableiten des Widerstandes im Kontaktgebiet zwischen dem Herzgewebe und der Elektrode von der
Jeweiligen im Prüf- und Haltekreis gehaltenen Spannung in Rechnung gestellt wird. Die Vorrichtung
enthält ferner eine Einrichtung zum Aufzeigen des gemessenen Kontaktwiederstandes, so daß ein Chirurg
bestimmen kann, ob die Elektrode an einer anderen Stelle am Herzen implantiert werden soll, um zu gewährleisten,
daß der Kontaktwiderstand verhältnismäßig niedrig ist, so daß es wahrscheinlich ist, daß
der Schrittmacher weiter das Herz nach dem Implantieren der Elektrode für eine längere Zeit schlagen läßt,
und daß auch die Abschwächung der Rückkopplung des natürlichen Stimulus zum Hemmen des Impulsgenerators
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ORIGINAL INSPECTED
in einer Schrittmacherausführung verhältnismäßig niedrig ist, um die Gefahr des Einflusses einer Zerfaserung
so klein wie möglich zu halten.
Zur Erläuterung der Erfindung werden die Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:
Figur 1 ein Schaltbild eines äquivalenten Modells, bestehend aus einem Schrittmacher, dem Impulsgenerator
und der Elektrode sowie des Herzens;
Figur 2 ein Diagramm der Spannungscharakteristik der Schaltung nach Figur 1, wobei ein von Generator
erzeugter Impuls überlagert ist;
Figur 3 ein Schaltbild des äquivalenten # Modells nach Figur 1 beim Einschwingen eines vom
Generator erzeugten Impulses;
Figur 4 ein Schaltscheaa einer Vorrichtung nach eine»
bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zum Bestimmen des Kontaktwiderstandes,
wo der Widerstand der Elektrodenleitung zum Kontaktwiderstand verhältnismäßig klein
ist und
Figur 5 eine Abänderung der Schaltung nach Figur 4 zum Bestimmen des Kontaktwiderstandes, wo der
Widerstand der Elektrodenleitung zua Kontaktwiderstand verhältnismäßig klein ist.
- 9 130024/0667
ORfGfNACfNSPECTED
Die Schaltung aus Schrittmacher, Generator und Elektrode sowie dem Herzen ist eine Widerstands-Kondensator-Schaltung,
die den Widerstand im Kontaktgebiet zwischen dem Herzgewebe und der Elektrode enthält. Ein äquivalentes
Schaltungsmodell für die Schaltung mit dem Schrittmacher und dem Herzen zeigt Figur 1.
Der Generator 10 wird von einer Spannungsquelle zum Erzeugen von Impulsen mit einer Amplitude e_ in
Serie mit einer äquivalenten Ausgangsimpedanz zQ
dargestellt. Der Widerstand der Elektrodenleitung plus dem Kontaktwiderstand zwischen Herzgewebe und
Elektrode wird vom ohmischen Widerstand R dargestellt und das Herz von einem Widerstand R0 und einer Kapazität
Cs in Serie. R und C sind die Widerstandsund
Kapazitäts-Komponenten einer Parallelschaltung, die das die Elektrode ait dem Körperrückweg umgebende
Körpergewebe darstellen. Die jeweilige Spannung durch die Elektrode zum Herzen ist mit e bezeichnet.
Die vo» Generator 10 erzeugten Impulse sind praktisch
rechteckig wie der Impuls P in Figur 2 und könnte eine Dauer von 1,7 Millisekunden aufweisen. Die jeweilige
Spannung e hängt teilweise von der Größe der Ausgangsimpedanz Zq des Generrators 10 ab. Wenn diese Impedanz
niedrig ist, ist die Spannung e praktisch rechteckig. Ist sie groß, so besitzt sie die Form, die vom Schrittsignal
S in Figur 2 dargestellt wird, die in der Form dem Schrittsignal ähnlich ist, das vom natürlichen
stimulierenden System erzeugt wird. Folglich ist ein Impulsgenerator mit großer Ausgangsimpedanz vorzuziehen,
wie der der Firma Medtronic, Inc. Minnesota, Modell 5Θ880Α, so daß sich der künstlich erzeugte Stimulus
einem natürlich auftretenden nähert.
1 30024/0667 - io -
302978S - ίο -
Die Anstiegszeit des Impulses P ist ohne Bedeutung. Folglich stimmt die Vorderkante P1 des Impulses P
etwa mit der Spannungsachse in Pigur2 "bei» Einschwingen des Impulses überein.
Nach Figur 1 fließt ein Jeweiliger Strom i über die Elektrode, immer wenn der Generator einen Impuls erzeugt.
Der Strom i wird in drei Ströme i-., ip» und
i, unterteilt, die in drei Abzweigungen der Schaltung
mit dem Herzen und dem umgebenden Gewebe fließen. Besonders der Strom I1 fließt über die das Körpergewebe
umgebenden Widerstände R und der Strom i£ fließt in die das Gewebe umgebende Kapazität C und
der Strom i, durch die Serienschaltung aus dem Widerstand FU mit der Impedanz des Herzens. Der
Strom i ist gleich der Summe der Ströme i, , i_ und
Beim Messen der Durchschnittswerte der Spannung e und des Stromes i, ergibt das Verhältnis e: i eine
Impedanz, die sich auf den ganzen elektrischen Kreis aus Schrittmacher und Herzen bezieht. Der Kontaktwiderstand
kann jedoch nicht gesondert aus der errechneten Impedanz bestimmt werden, da diese nur
die kombinierte Wirkung von Elektrodenwiderstand R, dem Widerstand RD und der Kapazität ejL Cn und dem
tr
S+ Jr
Herzwiderstand R_ und der Herzkapazität C anzeigt. Folglich wird bestimmt, ob die Elektrode chirurgisch
an einer anderen Stelle des Herzens implantiert werden soll, um einen hohen Kontaktwiderstand zu vermeiden,
was nicht möglich wäre.
- 11 130024/0667
ORIGJNAL 'tW.
Nach der Erfindung wird der Kontaktwiderstand beim äquivalenten Schaltungsmodell nach Figur 1 für
den Kreis mit Schrittmacher und Herz abgeleitet, wobei das Prinzip der Energieerhaltung in Rechnung
gestellt wird, daß die Spannung am Kondensator sich nicht augenblicklich ändern kann. Deshalb wird
bei Einschwingen eines Impulses die das Gewebe umgebende Kapazität Cp ganz entladen und wirkt als
Kurzschluß sowohl am das Gewebe umgebenden Widerstand Rp als auch am Kreis des Herzens aus dem Widerstand
R_ und der Kapazität C . Beim Einschwingen eines Iupulses vereinfacht die Schaltung nach Figur
1 die äquivalente Modellschaltung nach Figur 3.
Beim Einschwingen eines Impulses ist der Strom i (0) nach Figur 3 durch folgende Gleichungen gegeben:
1 (0) ■ 6S (I) und i (O) = e(0) /R (II),
Z0 + κ
Setzt man auf der rechten Seite der Gleichung II den Strom i(0) in die Gleichung I und löst diese
für den Wert des Elektrodenwiderstandes R auf, so ergibt sich die folgende Gleichung:
e(0) Z0
R=-
R=-
s - e(0) (III).
Aus der Gleichung III ist zu ersehen, daß der Elektrodenwiderstand
R bestimmt werden kann, wenn die Impulsamplitude ee und die Ausgangsimpedanz Zn wie
S KJ
auch die jeweilige Spannung e(0) bekannt oder gemessen sind.
- 12 -
130024/0687
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
nach der Erfindung zum Bestimmen des Kontaktwider stan-des enthält grundsätzlich eine Schaltung
zum Aufnehmen der Spannung e(O) beim Einschwingen eines Impulses un die Schaltung zum Lösen der
Gleichung III auf bekannten Werten für e„ und Zn
S U
und dem gemessenen Wert für e(O). Die Werte für die Impulsamplitude e„ und die Ausgangsimpedanz Zn sind
auf der Datenplatte des Generators aufgeführt oder können leicht aus Thevenins Äquivalentschaltungen
bestimmt werden.
Die Vorrichtung zum Ableiten des Kontaktwiderstandes enthält die Steuerschaltung, die auf die Vorderkante
eines Impulses anspricht und den Prüf- und Haltekreis zum Speichern der jeweiligen Spannung e(O)
und die Signalbearbeitungsschaltung zum Lösen der Gleichung III einschaltet. Das Blockdiagramm der
Vorrichtung wird in Figur 4 gezeigt. Sie ist an die Anschlüsse X-X in Figur 1 der elektrischen Schaltung
mit Elektrode und Herz gelegt.
Nach Figur 4 ist der Schalter SW zunähest geschlossen.
Er verbindet die Schaltung 11 mit den Klemmen X-X. Die Schaltung 11 wird vom Spannungsanstieg an der
Vorderkante eines Impulses ausgelöst und erzeugt beim Einschwingen des Impulses ein Einschaltsignal,
das den Prüf- und Haltekreis 12 wirksam macht. Beim Wirksamwerden des von der Schaltung 11 erzeugten
Signals nimmt der Prüf- und Haltekreis 12 an den Klemmen X-X die jeweilige Spannung auf. Wie bereits
erwähnt, ist die Anstiegszeit des Impulses P in Figur 2 ohne Bedeutung. Vorzugsweise sind die
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ORIGINAL INSPECTED
Schaltung 11 und der Prüf- und Haltekreis 12 im Handel erhältlich und werden zum Aufnehmen und
Speichern der Jeweiligen Spannung in extrem kurzer Zeit in der Größenordnung von 500 Nanosekunden und
weniger aus de» Einschwingen eines Impulses gewählt. Die jeweilige Spannung soll vorzugsweise weniger
als zwei Mikrosekunden und nicht mehr als fünf Mikrosekunden vom Einschwingen des Impulses aufgenommen
und gespeichert werden. Die gespeicherte Spannung entspricht der Spannung e(0) in Figur 3
am Elektrodenwiderstand R.
Der Ausgang des Prüf- und Haltekreises 12 liegt an den Verstärkern A-, und Ap (Figur 4), so daß
die gespeicherte Spannung e(0) an diese gelangt. Der Verstärker A, ist ein Umkehrverstärker mit einem
Eingangswiderstand Rj/Rj_ und einem Rückkopplungswiderstand Rf der auf eine Verstärkung Rf/Rf gleich
dem Wert der bekannten Ausgangsimpedanz ZQ des Generators
eingestellt ist. Folglich ist das Signal am Ausgang des Verstärkers A,
e(0) Z0 (IV).
Der Verstärker A2 ist ein Nicht-Umkehrverstärker mit
einer Abweichung, die von einem Potentiometer P1
gleich der Impulsamplitude e„ eingestellt wird. Die Werte der Widerstände R1 und R2 sind für eine Verstärkung
von R,/R2 gleich Eins gewählt. Folglich ist
das Signal am Verstärkerausgang A2:
es = e(0) (V).
- 14 -
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ORIGINAL iNiSPEC'r'!"n .
Die Ausgänge der Verstärker A^ und A2 liegen an einem
Teiler 13» der das Signal am Verstärkerausgang A^ teilt, das einen Wert e(0) ZQ vom Signal am Ausgang
des Verstärkers Ap besitzt, das wiederum einen Wert e -e(0) aufweist, wodurch ein Signal gleich dem Wert
des Elektrodenwiderstandes R nach der Gleichung III erzeugt wird.
Der bekannte Wert der äquivalenten Ausgangsimpedanz ZQ
des Generators ergibt die Verstärkung R-f/R.» des Verstärkers
A, in Figur 4. Der erwähnte Generator Modell 5880A der Firma Medtronic besitzt eine Ausgangsimpedanz
Zq gleich 4,84 kOhm. Ferner ergibt der bekannte Wert der Impulsamplitude e_ die Abweichung des
Verstärkers A- mittels des Potentiometers P,. Beispielsweise
besitzt der erwähnte Impulsgenerator Modell 5880A eine Impulsamplitude es gleich 31 Volt. Wenn die
Verstärkung R^/R^ des Verstärkers A, und die Abweichung
des Verstärkers A2 bestehen, ist die Schaltung zum
Ableiten des Elektrodenwiderstandes aus der jeweiligen Spannung e(0) bereit, die im Prüf- und Haltekreis 12
gespeichert ist.
Der Widerstand der Elektrodenleitung variiert von einer Elektrode zur anderen. Im allgemeinen liegt er zwischen
6 und 75 Ohm. Die Elektrode des Medtronic-Sutureless Myocardial Lead Modells 6917 besitzt einen Leitungswiderstand
von sechs Ohm. Dagegen liegt der gemessene Widerstand des Kontaktgebietes zwischen dem Herzgewebe
und einer Schrittmacherelektrode, die chirurgisch ins Herz implantiert ist, zwischen minimal 150 und l60 Ohm.
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ORIGINAL INSPECTED2 :·
Ein kleiner Leitungswiderstand von sechs Ohm ist gegenüber dem Kontaktwiderstand unbedeutend und nach
Erreichen eines gewissen Wertes des Kontaktwiderstandes kann er auch in den Fehler des Arbeitens der Schaltung
fallen. Polglich kann der Elektrodenwiderstand vernachlässigt werden und der Ausgang des Teilers 13
kann an einem digitalen Voltmeter 14 liegen (Figur 4), da in praktischem Sinn den gemessenen Kontaktwiderstand
in Ohm anzeigt.
Wenn der Widerstand der Elektrodenleitung nicht klein ist, d.h. in der Größenordnung von 75 Ohm liegt, ist
er gegenüber dem Kontaktwiderstand nicht vernachlässigbar und muß zum Erhalt einer Messung des Kontaktwiderstandes
subtrhiert werden. Eine Abänderung der Schaltung nach Figur 4 zum Subtrahieren der Elektrodenwiderstandsleitung
zeigt Figur 5. Der Ausgang des Teilers 13 liegt nicht unmittelbar am Voltmeter 14 sondern an
einem Eingang eines Verstärkers A-,. dessen anderer Eingang am Potentiometer Pp liegt, das auf eine
Spannung mit einem Wert gleich dem des Elektrodenleitungswiderstandes eingestellt ist. Vorzugsweise
ist die Elektrode jedoch zunächst unmittelbar an den Generator geschaltet und dann wird das Potentiometer
Ρ« so eingestellt, daß das Signal am Verstärkerausgang
A-x unmittelbar vor dem Implantieren der Elektrode
in das Herz Null ist. Dieses Verfahren dient nicht nur zum automatischen Subtrahieren des Elektrodenleitungswiderstandes,
sondern bringt auch die Betriebsfehler der Schaltung auf Null. Der Ausgang des Verstärkers A, liegt
am Digitalvoltmeter 14. Der Verstärker subtrahiert den
Leitungswiderstand automatisch, so daß der tatsächliche Kontaktwiderstand auf dem Voltmeter angezeigt wird.
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ORIGINAL IN3P£CT£D
302978a
Bei gemessenem Kontaktwiderstand kann ein Chirurg bestimmen, ob er die Elektrode an einer anderen Stelle
am Herzen implantiert, um zu gewährleisten, daß der Kontaktwiderstand so verhältnismäßig niedrig ist,
daß der Schrittmacher wahrscheinlich weiter das Herz für eine längere Zeit schlagen läßt, nachdem die
Elektrode implantiert worden ist. Auch bei einem Schrittmacher der Befehlsart kann, wenn der Kontaktwiderstand
verhältnismäßig hoch ist, die natürliche Stimulusrückkopplung zum Hemmen des Impulsgenerators
so geschwächt werden, daß der Schrittmacher nicht ge-i hemmt wird, so daß die Gefahr besteht, daß der Generator
einen Impuls erzeugt der eine Zerfaserung bewirkt, die möglicherweise den Tod herbeiführt. Durch
Messen des Kontaktwiderstandes kann eine Entscheidung, ob die Elektrode auf dem Herzen im Gebiet niedrigen
Kontaktwiderstandes zurückgebracht wird, die Gefahr einer Zerfaserung auf einem Minimum halten.
Bei Kenntnis des Kontaktwiderstandes kann ein Chirurg dann erkennen, ob die Schwelle zum Gehenlassen des
Herzens primär vom Kontaktwiderstand oder dem Abstand der Elektrode von den Purkinje-Fasern im Herzen
abhängt. Außerdem kann der Wert des Kontaktwiderstandes zum Errechnen der tatsächlichen Spannung
am Herzen dienen, die in künftiger Forschung noch wesentlich verbessert werden kann. Die Erfindung ist
in Verbindung mit dem Messen des ohmischen Widerstandes am Kontakt zwischen dem Herzgewebe und einer
Schrittmacherelektrode beschrieben worden, die chirurgisch in das Herz implantiert worden ist. Diese Beschreibung
stellt keine Beschränkung dar. D.h. die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Messen des
ohmischen Widerstandes einer am Körpergewebe angebrachten Elektrode und nicht auf das Messen des
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ORlR(MAl
ohmischen Widerstandes einer ins Herz implantierten Schrittmacherelektrode. Beispielsweise kann die Erfindung
zum Messen des ohmischen Widerstandes im Kontaktgebiet zwischen einem Zwerchfellgewebe und einer
Schrittmacherelektrode dienen, die chirurgisch ins Zwerchfell implantiert ist, oder den ohmichen Kontakt
einer an einem anderen Körpergewebe angebrachten Elektrode, wie an der Haut, z.B. als Elektrokardiographenelektrode.
Dies ergibt sich aus der Wirkung der Kapazität des umgebenden Körpergewebes, die das
Messen des ohmischen Kontaktwiderstandes einer am Körpergewebe angebrachten Elektrode der auf der äquivalenten
Modellschaltung nach Figur 3 basiert.
- 18 (Zusammenfassung)
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Zusammenfassung
Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des ohmischen Kontaktwiderstandes d.h. des reinen
Gleichstromwiderstandes zwischen dem Herzgewebe und einer chirurgisch ins Herz implantierten Schrittmacherelektrode
beschrieben. Nach der Implantation der Elektrode enthalten der Schrittmacherimpulsgenerator,
die Elektrodenleitung, die Elektrode, das Herz und der Rückweg über den Körper zum Generator
einen Seriel-Parallel-Widerstand-Kapazitäts-Schaltung. Der Kontaktwiderstand wird von der an der
Schaltung aus Elektrode und Herz bestehenden Kreis liegenden Vorrichtung gemessen. Die Vorrichtung enthält
eine Schaltung zum Prüfen und Halten der Jeweiligen Spannung an der Schaltung mit Elektrode und
Herz beim Einschwingen eines Impulses des Generators, wenn die Wirkung einer Parallelkapazität in der Schaltung
aus dem Generator, der Elektrodenleitung, der Elektrode, dem Herzen und dem Rückweg so ist, daß
der ursprünglich erzeugte Strom nur von der Spannung und der äquivalenten Ausgangsimpedanz des Generators,
des Elektrodenleitungswiderstandes, des Kontaktwiderstandes zwischen Herzgewebe und Elektrode bestimmt ist.
Die Vorrichtung enthält ferner eine Bearbeitungsschaltung für Analogsignale zum Ableiten des Kontaktwiderstandes
aus der Jeweiligen Spannung, die auf einer äquivalenten Modellschaltung für die elektrische
Schaltung aus dem Schrittmacher und dem Herzen basiert, wobei die Wirkung der Parallelkapazität beim
Einschwingen eines Impulses in Rechnung gestellt wird.
- 19 1300 24/0667
ORIGINAL INSPECTED
Die Vorrichtung enthält außerdem eine Einrichtung zum Anzeigen des gemssenen Kontaktwiderstandes, bei dem
ein Chirurg die Elektrode in das Herz an einer Stelle optimalen Widerstandes implantieren kann, wodurch
ein zuverlässigerer Betrieb des Schrittmachers gewährleistet ist. Das beschriebene Verfahren und die
beschriebene Vorrichtung können auch zum Messen des ohmischen Kontaktwiderstandes an einer an anderen Körpergeweben
angebrachten Elektrode verwendet werden.
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Leerseite
Claims (9)
- PATENTANWALTSBÜRO3 ü29786PATENTANWÄLTEDIPL-ING. W. MEISSNER DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTINGZugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt -Professional Representatives before tha European Patent OfficeIhr ZeichenIhr Schreiben vomUnsere Zeichen HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33mJr/Go. 4. August 1980Children's HospitalEiland and Bethesda Avenues
Cincinnati, Ohio 45229 USAVerfahren zum Messen des ohmischen Widerstandes einer an einen Körpergewebe angebrachten Elektrode.Patentansprüche;Verfahren zum Messen des ohmischen Widerstandes einer an einem Körpergewebe angebrachten Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator mit einer Impulsamplitude und einer gegebenen äquivalenten Ausgangsimpedanz an die Elektrode angeschlossen wird, wobei Generator, Elektrode und Körpergewebe einen elektrischen Kreis bilden, daß die30024/0667TELEX: TELEGRAMM: TELEFON; BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: 1 - 856« INVENTION BERLIN BERLINER BANK AQ. W. MEISSNER, BLN-W invan d BERLIN 030/891 60 37 BERLIN 31 122 82 -109 030/892 23 82 3685716000 jeweilige Spannung an Körpergewe.be und Elektrode beim Einschwingen des Impulses des Generators bestimmt wird, daß der ohmische Kontaktwiderstand, der auf der gegebenen Amplitude besiert, die gegebene äquivalente Impedanz und die Jeweilige Spannung ableitet und daß der ohmische Kontaktwiderstand angezeigt wird. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Elektrode chirurgisch in ein Herz eines Patienten implantiert wird und mit dem Generator verbunden wird, der eine gegebene Ausgangsimpedanz zum Herzen zum Impulsgenerator, zur Elektrode und zum Herzen besitzt, die einen elektrischen Kreis bilden, daß der Generator eine gegebene Amplitude besitzt, daß die Impulse die Schrittmachersignale zum Stimulieren des Herzens liefern, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vorderkante eines Impulses ein Signal erzeugt wird, daß die Jeweilige Spannungan Elektrode und Herzen auf das Signal hin geprüft und gehalten wird, und daß durch den ohmischen Kontaktwiderstand der Elektrode, der auf der gegebenen äquivalenten Ausgangsimpedanz basiert, die gegebene Amplitude und die Jeweilige Spannung abgeleitet werden.
- 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator an der Elektrode liegt und eine gegebene Impulsamplitude und eine gegebene Ausgangsimpedanz liefert, wobei Generator, Elektrode und Körpergewebe einen elektrischen Kreis bilden, daß am Körpergewebe und Elektrode eime Einrichtung die Jeweilige Spannung am1 30024/0667ORIGINAL INSPECTEDKörpergewebe bein Einschwingen eines Impulses bestimmt, daß eine Einrichtung zu« Bearbeiten analoger Signale an der Einrichtung zum Bestimmen der jeweiligen Spannung liegt und den ohmischen Kontaktwiderstand der Elektrode, der auf der gegebenen Amplitude basiert, die gegebene Ausgangsimpedanz und die jeweilige Spannung bestimmt, und daß die Bearbeitungsschaltung den ohmisehen Kontaktwiderstand anzeigt, der von der Bearbeitungsschaltung abgeleitet ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung am Impulsgenerator liegt und auf die Impulsvorderkante zum Erzeugen eines Schaltsignals anspricht, daß der Prüf- und Haltekreis (12) an Elektrode und Herz alt der Steuerschaltung verbunden ist und auf das Signal zum Aufnehmen der jeweiligen Spannung an Elektrode und Herz beim Einschwingen des Impulses anspricht, daß die Bearbeitungsschaltung für Analogsignale am Prüf- und Haltekreis (12) liegt und auf die aufgenommene Spannung zum Ableiten des ohmischen Kontaktwiederstandes der Elektrode anspricht, der auf der gegebenen äquivalenten Ausgangsimpedanz der Amplitude und der jeweiligen Spannung basiert, und daß eine Einrichtung an der Bearbeitungsschaltung den ohmischen Kontaktwiderstand anzeigt, der von der Bearbeitungsschaltung abgeleitet wird.130024/0667
- 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umkehrverstärker (A,) mit seinen Eingang an einen Eingangswiderstand der Prüf- und Halteschaltung (12) liegt und zwischen dem Eingang und dem Ausgang ein Rückkopplungswiderstand liegt, dessen Verhältnis zum Eingangswiderstand gleich der äquivalenten Impedanz des Schrittmachers (ZQ) ist, daß ein nicht-umkehrender Verstärker (A2) mit seinem Eingang am Prüf- und Haltekreis (12) liegt, daß eine Schaltung eine Abweichung im Signal am Ausgang des nichtuakehrenden Verstärkers (A2) liefert, wobei die Abweichung gleich der Impulsamplitude (ea) ist, und daß ein Teiler (13) mit zwei Eingängen und einem Ausgang entsprechend . an die Verstärkerausgänge zum Teilen des Signals am Umkehrverstärkerausgang (A,) durch das Signal an den nicht-umkehrenden Verstärkerausgang (A2) geschaltet ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenleitungswiderstand zum ohmischen Kontaktwiderstand klein und der $ Teilerausgang an die Anzeigeeinrichtung geschaltet ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter nicht-umkehrender Verstärker (A,) der Analogsignalbearbeitungsschaltung mit seinem Eingang am Teilerausgang (13) liegt, und daß die Abweichung im Signal am Ausgang des nicht-umkehrenden Verstärkers (A2) an der Anzeigeeinrichtung (14) liegt.1 30024/0887ORIGINAL INSPECTED
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (l4) ein digitales Voltmeter ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (14) ein digitales Voltmeter ist.130024/0667
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/066,770 US4245643A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Method and apparatus for measuring the ohmic contact resistance of an electrode attached to body tissue |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3029786A1 true DE3029786A1 (de) | 1981-06-11 |
Family
ID=22071581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803029786 Withdrawn DE3029786A1 (de) | 1979-08-15 | 1980-08-04 | Verfahren zum messen des ohmischen widerstandes einer an einem koerpergewebe angebrachten elektrode |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4245643A (de) |
JP (1) | JPS5660548A (de) |
BE (1) | BE884781A (de) |
DE (1) | DE3029786A1 (de) |
FR (1) | FR2462898A1 (de) |
GB (1) | GB2058368B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19758110A1 (de) * | 1997-12-17 | 1999-07-01 | Biotronik Mess & Therapieg | Stimulationseinrichtung zur Rückenmarkstimulation |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4337776A (en) * | 1980-08-29 | 1982-07-06 | Telectronics Pty. Ltd. | Impedance measuring pacer |
US4364396A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-21 | Medtronic, Inc. | Circuit and method for measuring PSA output and energy |
US4640285A (en) * | 1985-01-22 | 1987-02-03 | Cordis Corporation | Sense margin evaluation system and method for use same |
US4674509A (en) * | 1985-05-28 | 1987-06-23 | Cordis Corporation | System and method for detecting evoked cardiac contractions |
US4708142A (en) * | 1985-05-28 | 1987-11-24 | Cordis Corporation | Automatic cardiac capture threshold determination system and method |
US4677986A (en) * | 1985-05-28 | 1987-07-07 | Cordis Corporation | Unsaturable sense amplifier for pacer system analyzer |
US4729376A (en) * | 1985-05-28 | 1988-03-08 | Cordis Corporation | Cardiac pacer and method providing means for periodically determining capture threshold and adjusting pulse output level accordingly |
US4674508A (en) * | 1985-05-28 | 1987-06-23 | Cordis Corporation | Low-power consumption cardiac pacer based on automatic verification of evoked contractions |
FR2624024A1 (fr) * | 1987-12-07 | 1989-06-09 | Brehier Jacques | Stimulateur cardiaque et procede de reglage de ce stimulateur |
US5197479A (en) * | 1991-05-13 | 1993-03-30 | Mortara Instrument | Automatic electrode channel impedance measurement system for egg monitor |
US5201865A (en) * | 1991-10-28 | 1993-04-13 | Medtronic, Inc. | Medical lead impedance measurement system |
SE9203284D0 (sv) * | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Siemens Elema Ab | Hjaertstimulator |
SE9300825D0 (sv) * | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Siemens Elema Ab | Anordning foer maetning av elektrisk aktivitet i hjaertat |
US5425751A (en) * | 1993-07-30 | 1995-06-20 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for optimum positioning of a muscle stimulating implant |
US5713367A (en) * | 1994-01-26 | 1998-02-03 | Cambridge Heart, Inc. | Measuring and assessing cardiac electrical stability |
SE9402297D0 (sv) * | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Siemens Elema Ab | Indikeringsanordning |
US5620474A (en) * | 1995-04-24 | 1997-04-15 | Vitatron Medical, B.V. | System and method for determining indicated pacemaker replacement time based upon battery impedance measurement |
SE9604215D0 (sv) * | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Pacesetter Ab | Apparatus for tissue stimulation |
AU758284B2 (en) * | 1997-06-05 | 2003-03-20 | Adiana, Inc. | Method and apparatus for tubal occlusion |
US5836990A (en) * | 1997-09-19 | 1998-11-17 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for determining electrode/tissue contact |
DE19749710A1 (de) * | 1997-10-31 | 1999-05-06 | Biotronik Mess & Therapieg | Elektrostimulator |
US6141585A (en) * | 1998-05-08 | 2000-10-31 | Intermedics Inc. | Implantable cardiac stimulator with electrode-tissue interface characterization |
US8702727B1 (en) | 1999-02-01 | 2014-04-22 | Hologic, Inc. | Delivery catheter with implant ejection mechanism |
US6309384B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-10-30 | Adiana, Inc. | Method and apparatus for tubal occlusion |
US20080033492A1 (en) * | 2000-01-07 | 2008-02-07 | Biowave Corporation | Electro-therapy method |
US20050187591A1 (en) * | 2000-01-07 | 2005-08-25 | Biowave Corporation | Electro therapy method and apparatus |
US20070016268A1 (en) * | 2000-01-07 | 2007-01-18 | John Carter | Percutaneous electrode array |
US6434431B1 (en) * | 2000-01-20 | 2002-08-13 | Medtronic, Inc. | Intramuscular medical electrical lead with fixation member |
US6445952B1 (en) * | 2000-05-18 | 2002-09-03 | Medtronic, Inc. | Apparatus and method for detecting micro-dislodgment of a pacing lead |
US6780182B2 (en) | 2002-05-23 | 2004-08-24 | Adiana, Inc. | Catheter placement detection system and operator interface |
US20040024425A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Worley Seth J. | Method and apparatus for using a cardiac stimulating, sensing and guidewire combination |
DE10250996A1 (de) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Biotronik Meß- und Therapiegeräte GmbH & Co. Ingenieurbüro Berlin | Stimulationsvorrichtung mit Stimulationserfolgskontrolle |
US7907999B2 (en) * | 2006-01-25 | 2011-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Apparatus and method for measuring physiological characteristics of an intact trachea in vitro |
US7818058B2 (en) | 2006-08-25 | 2010-10-19 | Ivy Biomedical Systems, Inc. | Automated ECG lead impedance measurement integrated into ECG gating circuitry |
US20090036840A1 (en) * | 2006-11-22 | 2009-02-05 | Cytyc Corporation | Atraumatic ball tip and side wall opening |
US20100063360A1 (en) * | 2006-11-28 | 2010-03-11 | Adiana, Inc. | Side-arm Port Introducer |
WO2009023488A1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Consolidated Research, Inc. | Apparatus and method for high-speed determination of bioelectric electrode impedances |
US20090125023A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Cytyc Corporation | Electrosurgical Instrument |
US9622673B2 (en) * | 2007-12-14 | 2017-04-18 | Siemens Healthcare Gmbh | System for determining electrical status of patient attached leads |
US20100094074A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Hologic Inc. | Brachytherapy apparatus and methods employing expandable medical devices comprising fixation elements |
US20100094075A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Hologic Inc. | Expandable medical devices with reinforced elastomeric members and methods employing the same |
US8231619B2 (en) * | 2010-01-22 | 2012-07-31 | Cytyc Corporation | Sterilization device and method |
US8550086B2 (en) | 2010-05-04 | 2013-10-08 | Hologic, Inc. | Radiopaque implant |
JP6140403B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2017-05-31 | フクダ電子株式会社 | 心臓刺激検査システム及び心臓刺激検査システムの作動方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3757790A (en) * | 1971-05-05 | 1973-09-11 | C Herrmann | Threshold analyzer and stimulator testing device with internal generator |
DE2316326A1 (de) * | 1972-05-08 | 1973-11-29 | Siepem Fa | Kombiniertes geraet zur hygiene des haares und zur gesichtspflege |
US4141367A (en) * | 1977-04-29 | 1979-02-27 | Med Telectronics Ltd. | Cardiac electrode/pacer system analyzer |
-
1979
- 1979-08-15 US US06/066,770 patent/US4245643A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-08-04 DE DE19803029786 patent/DE3029786A1/de not_active Withdrawn
- 1980-08-14 GB GB8026509A patent/GB2058368B/en not_active Expired
- 1980-08-14 FR FR8017988A patent/FR2462898A1/fr active Pending
- 1980-08-14 BE BE0/201752A patent/BE884781A/fr unknown
- 1980-08-15 JP JP11261080A patent/JPS5660548A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19758110A1 (de) * | 1997-12-17 | 1999-07-01 | Biotronik Mess & Therapieg | Stimulationseinrichtung zur Rückenmarkstimulation |
DE19758110B4 (de) * | 1997-12-17 | 2004-07-29 | Biotronik Meß- und Therapiegeräte GmbH & Co. Ingenieurbüro Berlin | Stimulationseinrichtung zur Rückenmarkstimulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2462898A1 (fr) | 1981-02-20 |
JPS5660548A (en) | 1981-05-25 |
GB2058368B (en) | 1983-05-05 |
US4245643A (en) | 1981-01-20 |
BE884781A (fr) | 1980-12-01 |
GB2058368A (en) | 1981-04-08 |
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