JPS6022949B2 - Artificial cardiac pacemaker input refractory circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテマント型人工心臓ベースメーカ（以下、ベー
スメーカと称する）の入力不応期回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an input refractory period circuit for a Temanto type artificial heart base maker (hereinafter referred to as the base maker).

電気パルスにより人工的に心臓を刺激して拍動させるベ
ースメーカは、心臓の興奮伝導路系の何らかの機能障害
を起因する不整脈症懐群の治療に顕著な効果を有するこ
とは衆知の事実となっている。It is a well-known fact that base manufacturers that artificially stimulate the heart to beat using electrical pulses have a remarkable effect on the treatment of arrhythmia syndromes caused by some kind of dysfunction in the cardiac excitatory pathway system. ing.

しかし、このベースメーカによる治療法にも種々問題が
ある。そのうちで最も大きな問題の１つは、ベースメー
カによる人工的な心室収縮と自己の心室収縮とか近接し
ておきる意合議蓬とよばれる現象であり、これが起きる
と稀にではあるが心臓が突然停止する場合があり非常に
危険である。このため、近年のベースメーカには自己の
心室収縮が存在する時は電気的パルスを発生しないとい
う安全機能をそなえた心室波テマント型が主流となって
いる。このベースメーカは、心筋に接触する電極から心
室の収縮に先立ち発生する心筋の活動電位（ＱＲＳ波）
を拾い、ベースメーカの出力パルスの発生を禁止するも
のである。従って、ベースメーカが正常に機能するため
にはＱＲＳ波を誤りなく検知することが基本的に重要で
ある。 電子回路は集積化され、電源に固体電解質リチ
ウム電池が導入されることにより、近年「ベースメーカ
の偏額性と寿命は飛躍的に向上した。しかし、その入力
回路には特別の改良が施こされなかったために、検知す
べきＱＲＳを検知しなかったり（Ｕｎｄｅｒｓｅｎｓｉ
ｎｇと称し意合調津をおこす原因となる）、除去すべき
ＱＲＳ波以外の信号を検知したり（ＯｖｅｒＳｅ鵬ｉｎ
ｇと称しベースメーカの出力パルス周期が延びＤ拍出量
が減少する）といった入力機能不全による障害が絶えて
いない。そこで本発明は、ベースメーカにおいてＱＲＳ
波を適正に検知する手段を提供することを目的としてい
る。However, there are various problems with the treatment method provided by this base manufacturer. One of the biggest problems is a phenomenon called ``agiriho'', in which the artificial ventricular contraction produced by the base manufacturer and the natural ventricular contraction are close to each other, and when this occurs, the heart suddenly stops, although in rare cases. It can be extremely dangerous. For this reason, in recent years, the ventricular wave Temant type, which has a safety function of not generating electrical pulses when the ventricular contraction is present, has become mainstream among base manufacturers. This base manufacturer uses the myocardial action potential (QRS wave) that is generated prior to ventricular contraction from an electrode in contact with the myocardium.
This prevents the base manufacturer from generating output pulses. Therefore, for the base manufacturer to function properly, it is fundamentally important to detect QRS waves without error. In recent years, with the integration of electronic circuits and the introduction of solid electrolyte lithium batteries as power sources, the flexibility and lifespan of base manufacturers have improved dramatically.However, special improvements have not been made to the input circuits. QRS that should be detected may not be detected (undersensi
ng and cause harm), or detect signals other than the QRS waves that should be removed (OverSe
Failures due to input malfunctions such as (referred to as ``D'', which extends the output pulse period of the base manufacturer and decreases the stroke volume) continue to occur. Therefore, the present invention provides QRS in base manufacturers.
The purpose is to provide a means to properly detect waves.

次に本発明の詳細な説明に先立ち、従来のべ−スメーカ
の動作原理を図によって説明する。Next, prior to a detailed explanation of the present invention, the operating principle of a conventional base maker will be explained with reference to the drawings.

第１図は、心筋に接触する電極に通常誘導される心筋の
活動電位（心内○電位と言う）及び他の電気信号を時系
列的に示す図である。心室筋の収縮をトリガする活動電
位ＱＲＳ波に引続いてｖ心室弛緩期においてＴ波が発生
する。Ｍ雁（ＭｕｓｃｉｅＰｏｔｅｎｔｉａｌ：筋電位
）は、ベースメーカが本体に接触する筋肉の活動電位が
ベース〆岬力本体側にとりつけられた電極を介して誘導
されるものである。ＥＭ耳（Ｅ１２ｃｏｏｍａｇ肥ｔｉ
ｃ ｌｎｔｅがｅｒｅｎｃｅ：電磁誘導障害）はト商用
周波の交流や自動車ヱンジシのィグニッションノィズ等
の体外で発生し（電極に誘導される滋青である。ベース
メーがま、これらの信号のうち理想的にはＱＲＳ波のみ
を選択的に検知しなければならない。さても除去すべき
信号のうちト筋電位ＭＰと体外雑音ＥＭ軍！ま通常比較
的稀にしか発生しない上もこれらは双極電位（遠位電極
と近位電極が同一心臓内又は同一心室壁上に設置される
）を使用する場合には非常に微弱になる。FIG. 1 is a time-series diagram illustrating myocardial action potentials (referred to as intracardiac o potentials) and other electrical signals that are normally induced in electrodes that contact the myocardium. Following the action potential QRS wave that triggers contraction of the ventricular muscles, a T wave occurs during ventricular diastole. Muscie Potential (muscie potential) is an action potential of a muscle that the base maker contacts with the main body, which is induced via an electrode attached to the main body of the base. EM ears (E12coomag fati)
C lnte erence (electromagnetic induction interference) occurs outside the body, such as commercial frequency alternating current or automobile engine ignition noise. Ideally, only the QRS wave should be selectively detected.However, among the signals that should be removed are myocardial potential MP and extracorporeal noise EM!Also, they usually occur relatively rarely, and these are bipolar potentials. (where the distal and proximal electrodes are placed within the same heart or on the same ventricular wall) becomes very weak.

一方、Ｔ波はＱＲＳ波に引続いて必ず発生するものであ
り、双繊麗極を使用してもその電位が減少することがな
いので、ベースメーカにおいてはｔＱＲＳ波とＴ波の弁
別が第一義的に重要である。橘込み型ベースメーカでは
「その信頼性を高めることは必須の条件であることから
、構成部品点数の削減は重要である。On the other hand, the T wave always occurs following the QRS wave, and its potential does not decrease even if a double fiber pole is used. It is of primary importance. For Tachibana-type base manufacturers, ``Increasing reliability is an essential condition, so reducing the number of component parts is important.

この意味で出来るだけ簡単なＱＲＳ波／Ｔ波の弁別方式
が望ましく「現在では下記のような方法が一般的になっ
ている。（１ー ＱＲＳ波，Ｔ波の周波数成分の違いに
より弁別する。即ち周波数櫨波器を設ける。【２ー Ｑ
ＲＳ波を検知後トー定の不感期間（入力不応期間）を設
けてＴ波を除去する。In this sense, it is desirable to have a method for discriminating between QRS waves and T waves that is as simple as possible.Currently, the following method is common. In other words, a frequency waveform generator is provided. [2-Q
After detecting the RS wave, a fixed dead period (input refractory period) is provided to remove the T wave.

次に「従来のベースメーカの動作原理を第２図によって
説明する。Next, the operating principle of a conventional base maker will be explained with reference to FIG.

右心室内臓又は心室外壁上に設置された電極１は心電位
を議導すると同時に「必要に応じて出力パルス増幅回路
８より発する電気パルスによって心筋を刺激する。電極
川こよって誘導された数ｍＶの心電位は心電位増幅回路
２によって増幅された後ｔ波形整形回路３１こよりパル
ス状の信号となる。このパルス信号は入力不応期モノマ
ルチ回路４をトリガする。入力不応期モノマルチ回路４
は、いったんトリガされると「ある定められた期間（通
常３０仇ｈＳ程度）内にいかなるトリガ信号が入力され
てもそれ自身の状態を変えることがないのでｔ これは
まさに入力不応期間をつくっていることになる。リセッ
トパルス発生回路６は、該入力不応期モノマルチ回路の
出力パルスの立上り時点で短いパルスを発生し、リセッ
タブル発振回路餐をリセットし、該リセッタブル発振回
路をその目走状態の初期熱こ引戻す。該リセッタブル発
振回路はＬ何らリセット信号が加わらない時は、一定の
周期（通常８５肋ｈＳ程度）で目走発振し〜 その出力
信号は、出力パルス幅整形回路打こよって通常ｌｍＳ程
度のパルス幅に変換され「最後に〜該出力パルス増幅回
路によって心筋の興奮に必要かつ十分な振幅を有するパ
ルスに変換され「電極電によって心筋を刺激する。第鷲
図はベースメーカの動作状態を時系列的に説明する図で
ある８心臓の自己リズムがない場合、ベースメーカは例
えば８５印ｈＳの目走周期でパルス野，Ｑ Ｐ２を発し
心筋を刺激する。The electrode 1 installed on the internal organs of the right ventricle or on the outer wall of the ventricle guides the cardiac potential and at the same time stimulates the myocardium with electrical pulses emitted from the output pulse amplification circuit 8 as necessary. The cardiac potential is amplified by the cardiac potential amplifier circuit 2 and then becomes a pulse-like signal from the t-waveform shaping circuit 31. This pulse signal triggers the input refractory period mono-multi circuit 4. The input refractory period mono-multi circuit 4
Once triggered, it does not change its state no matter what trigger signal is input within a certain fixed period (usually about 30 hS). This creates an input refractory period. The reset pulse generating circuit 6 generates a short pulse at the rising edge of the output pulse of the input refractory period monomulti circuit, resets the resettable oscillation circuit, and returns the resettable oscillation circuit to its running state. The initial heat is pulled back.When no reset signal is applied, the resettable oscillation circuit oscillates at a constant cycle (usually about 85 hS).The output signal is generated by the output pulse width shaping circuit. Therefore, the pulse width is usually converted to a pulse width of about 1mS, and finally, the output pulse amplification circuit converts it into a pulse with an amplitude necessary and sufficient to excite the myocardium, and the myocardium is stimulated by the electrode current. 8 If there is no autorhythm of the heart, the base manufacturer stimulates the myocardium by emitting a pulse field, Q P2, with a visual cycle of 85 marks hS, for example.

出力パルスＰ２発生後Ｄ筋活動電位Ｒ，が検知されると
べ‐スメ−カ宮まリゼットされる（リセット亀）。従っ
て旨走周期内に新たな心電位が検知されない場合「リセ
ット亀の時点より８５倣Ｓ後パルスＰ３を発生する。例
えば〜心筋活動電位Ｒ２によってベースメーカがリセッ
トされた（リセット２）後にベースメーカの入力不応期
をこえる時点でＴ波Ｔ２が発生しこれをベースメーカが
検知すると「このＴ波ＧＴ２によって再びリセットされ
る（リセット２′）。従って、この場合、ベースメ−カ
‘ま第２の自己リズムＲ２から１２０肌Ｓ後に出力パル
スＰ４を発生することになる。このように、べ−スメー
カがＴ波を検知するとべ‐スメーカの出力パルス周期が
延び実質的に心拍数を低めることになる。When the D muscle action potential R is detected after the output pulse P2 is generated, the base maker is reset (reset turtle). Therefore, if a new cardiac potential is not detected within the running cycle, pulse P3 is generated 85 times after the reset point.For example, after the base maker is reset (reset 2) by ~ myocardial action potential R2, the base maker When the T-wave T2 occurs at the time when the input refractory period of The output pulse P4 will be generated 120 skins S after the autorhythm R2.In this way, when the base maker detects the T wave, the base maker's output pulse period will be extended and the heart rate will be substantially lowered. .

これはｔベースメーカ徐脈と称される現象で生理的に非
常に好ましくないことは言う迄もない。この好ましくな
いＴ波検出の確率を低くするには「１つには入力不応期
間を長くすればよい。しかし「入力不応期間を長くしす
ぎると、ベースメーカは〜比較的早期に出現する自己リ
ズムを完全に見逃し「 自己リズムとは全く関係のない
時相で出力パルスを発し強制的に心臓を拍動させる。こ
れは結果的に拍動リズムの乱調をきたし、同様に生理的
に極めて好ましくない状態をつくり出すことになる。従
って、ベースメーカが「それを楢込まれている患者の生
理的状態に適合して動作するためには「入力不応期間を
必要かつ十分な長さに設定することが非常に重要である
にもかかわらず、従来のベースメーカの入力不応期間は
固定されていたので、以上において詳しく説明したよう
な重大な欠点を有していた。This is a phenomenon called t-base maker bradycardia, and it goes without saying that it is physiologically very unfavorable. To lower the probability of this unfavorable T-wave detection, one way is to lengthen the input refractory period.However, if the input refractory period is made too long, the base manufacturer will appear relatively early. It completely misses its own rhythm and forces the heart to beat by emitting output pulses at a time phase that is completely unrelated to its own rhythm. This results in a disturbance in the heart rhythm, which is also extremely physiologically Therefore, it is important for base manufacturers to set the input refractory period to a length necessary and sufficient for it to operate in a manner consistent with the physiological state of the patient in question. Although it is very important to do so, the input refractory period of conventional base manufacturers is fixed and suffers from significant drawbacks as detailed above.

そこで、本発明の具体的な目的は、ベースメーカを横込
まれた患者の生理的な状態に適合する「必要十分な長さ
の入力不応期間を設定し、従来のかかる欠点を解消する
ことを可能にする手段を提供することにある。Therefore, the specific purpose of the present invention is to set an input refractory period of necessary and sufficient length that is compatible with the physiological condition of the patient in whom the base manufacturer is placed, and to eliminate such drawbacks of the conventional method. The goal is to provide the means to make this possible.

次に本発明の原理を図によって説明する。Next, the principle of the present invention will be explained using figures.

第４図は、心電位のＲ波の時間間隔（Ｒ−Ｒ間隔：Ｔｒ
ｒ）とＲ波からＴ波の頂点までの時間間隔（Ｒ−Ｔ間隔
：Ｔれ）の関係を示している。Figure 4 shows the time interval of the R wave of the cardiac potential (R-R interval: Tr
r) and the time interval from the R wave to the top of the T wave (RT interval: T ray).

理想的にはベースメーカの入力不応期間はＲ−Ｔ間隔に
ほぼ等しく設定されることがのぞましい。さてト第４図
に示すように、多数の心内心電図を詳細に検討すると、
Ｒ−Ｔ間隔にほぼ比例することが判明した。第４図にお
いて「黒丸は実測データを表わす。実線９はそれら測定
データより得られた回帰直線で、その方程式は、Ｔｎ＝
０．１汀ぼ十８８（ｍＳ）で、相関係数は０．８であっ
た。この時、該回帰直線からのデータのバラッキは「１
標準偏差が９２ｈＳであった。該回帰直線にこの標準偏
差値を上乗せしたものが破線ＩＱである。即ち、破線１
０をこえるようなＱ−Ｔ間隔を有する心電位の出現確率
はほぼ１６％である。本出願人の発明になる２枚以上の
高城通過渡波特性を有する帯域通過型心電位増幅回路（
特顕昭５３−１４６２０９）は第５図Ａに示す。また、
第５図Ｂに示すようにＱＲＳ波を謀まって除去する確率
を０．５％に設定した場合、Ｔ波を謀まって検知する確
率は５％以下である。Ｔ波は入力不応期間によっても除
去されるものである。従って帯城通過型心電位増幅回路
（第５図Ａ）およびその不応期間が該回帰直線から計算
されるような値を有する入力不応期回路の両方を通過し
うるＴ波の出現確率は、１６×５％：０．８％であり、
これは実用上問題にならない程低いものである。従って
、安全をみたＲ−Ｔ間隔「即ち最適入力不応期間ｒｒｆ
は、Ｔぜ＝０．１ｈｒｒ＋（８８十９２）＝０．１汀ｍ
十１８０（ｍＳ）なる方程式によって決定される。Ideally, the base manufacturer's input refractory period should be set approximately equal to the RT interval. Now, as shown in Figure 4, when we examine a large number of intracardiac electrocardiograms in detail, we find that
It was found that it is approximately proportional to the RT interval. In Figure 4, the black circles represent measured data. The solid line 9 is the regression line obtained from the measured data, and the equation is Tn =
The correlation coefficient was 0.8 (mS). At this time, the variation in data from the regression line is "1".
The standard deviation was 92hS. The broken line IQ is obtained by adding this standard deviation value to the regression line. That is, dashed line 1
The probability of occurrence of a cardiac potential having a Q-T interval exceeding 0 is approximately 16%. A band-pass electrocardiogram amplification circuit having two or more Takagi pass wave characteristics, which is an invention of the present applicant (
Tokken Showa 53-146209) is shown in Figure 5A. Also,
As shown in FIG. 5B, when the probability of inadvertently removing a QRS wave is set to 0.5%, the probability of inadvertently detecting a T wave is 5% or less. T-waves are also filtered out by the input refractory period. Therefore, the probability of appearance of a T wave that can pass through both the Obishiro pass-through electrocardiogram amplification circuit (Fig. 5A) and the input refractory period circuit whose refractory period has a value calculated from the regression line is: 16×5%: 0.8%,
This is so low that it poses no problem in practice. Therefore, the safe RT interval ``i.e., the optimal input refractory period rrf
is, Tze = 0.1 hrr + (88 + 92) = 0.1 m
It is determined by the equation: 1180 (mS).

即ち「本発明の根本的思想は、入力不応期間をさめるＲ
−Ｔ間隔がＲ−Ｒ間隔に杏例するという生理学的な事実
にもとづいてｔベースメーカ自身が、それを植込まれた
患者のＲ−Ｒ間隔（心拍数に相当する）を測定すること
によって、患者の生理的な状態に最も適合するような入
力不応期間を、ベースメーカが自動的に決定することに
ある。In other words, ``The fundamental idea of the present invention is to eliminate the input refractory period.
- Based on the physiological fact that the T interval corresponds to the R-R interval, the t-base manufacturer itself measures the R-R interval (corresponding to heart rate) of the patient implanted with it. , the base manufacturer automatically determines the input refractory period that best suits the patient's physiological condition.

次に、第６図「第７図および第８図によって本発明にな
る入力不応期間自動設定回路の動作原理を説明する。Next, the operating principle of the automatic input refractory period setting circuit according to the present invention will be explained with reference to FIG. 6 and FIGS. 7 and 8.

第６図は、入力不応期間自動設定回路を説明するブロッ
ク図であり、第７図はその動作状態の時系列的変化を説
明する図である。第８図は本発明の実施例を示す図であ
る。電極１に誘導された心電位は心電位増幅回路２によ
って増幅され「波形整形回路３によって第を図１に示す
ようなパルス状信号Ｐｓ，，Ｐｓ２，Ｐｓ３等に変換さ
れ「該パルス状信号は固定不応期モノマルチ回路１２は
、第８図に示すような１′２分周回路８段より構成され
、かつ、水晶発振回路１１によって発生するクロツク信
号Ｑｏ（３２ＫＨｚ）を１′３分周回路１９によって分
周されたクロック信号Ｑ（１０．？ＫＨｚ）によって駆
動されるので「該固定不応期モノマルチ回路１２はパル
ス長的１８７ｍＳのパルスＰｆ，９Ｐｆ２，Ｐｆ３を、
該波形整形回路の出力パルスＰｓ，，Ｐｓ２，Ｐｓ３に
それぞれ同期して出力する。FIG. 6 is a block diagram illustrating the automatic input refractory period setting circuit, and FIG. 7 is a diagram illustrating chronological changes in its operating state. FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the present invention. The cardiac potential induced in the electrode 1 is amplified by the cardiac potential amplification circuit 2 and converted into pulse-like signals Ps, , Ps2, Ps3, etc. as shown in FIG. 1 by the waveform shaping circuit 3. The fixed refractory period monomulti circuit 12 is composed of eight stages of 1'2 frequency dividing circuits as shown in FIG. Since the fixed refractory period monomulti circuit 12 is driven by the clock signal Q (10.?KHz) whose frequency is divided by 19,
The output pulses are output in synchronization with the output pulses Ps, , Ps2, and Ps3 of the waveform shaping circuit, respectively.

第７図２で示すように該固定不応期モノマルチ回路の出
力パルス、Ｐｆ，，Ｐも，Ｐｆ３のパルス長は、そのト
リガ信号Ｐｓ，，Ｐｓ２？ Ｐｓ３間のパルス間隔「即
ち心電位のＲ−Ｒ間隔によらず一定である。次に、タイ
ムインターバル。As shown in FIG. 7, the pulse lengths of the output pulses Pf, , P, and Pf3 of the fixed refractory monomulticircuit are the same as the trigger signals Ps, , Ps2? The pulse interval between Ps3 is constant regardless of the R-R interval of the cardiac potential. Next, the time interval.

カウンタ１３は、該固定不応期モノマルチ回路の出力パ
ルスの立下りによってトリガされ、該固定不応期モノマ
ルチ回路１２の出力パルス間隔を「該クロツク信号Ｑ（
３松ＨＺ）を１′２分周回路１８（第８図）によって１
′１６分周されたクロック信号Ｑ（狐Ｈｚ）で計測する
。該タイムィンタバル８カウンタの出力状態ぐ１”，“
０”レベル）は１１ビットのデシタル信号として、ブリ
セツタブル。ダウン力ウンタ竃４に一時的に蓄えられる
。この１１ビットの信号転送終了後、該タイムインター
バル・カウンタは直ちに次のパルス間隔の計測を開始す
る。該タイムインターバル。カウンタと該プリセツタブ
ル・ダウンカゥンタの動作は、カゥンタ制御パルス発生
回路２１（第８図）の出力パルスによって制御される。
該カウンタ制御パルス発生回路はＤ型フリップフロップ
３段から構成される固定不応期遅延回路２０（第８図）
のＤ型フリップフロツプ第１段および第２段目の出力パ
ルスＤ，，Ｄ２および該クロック信号Ｑｏ、および該ク
ロック信号Ｑｏを１′２分周したクロック信号Ｑ，とＱ
，とによって「まずブリセツタブル・ダウンカウンタ１
４をプリセット可能にする制御信号ＱＰＥを発し、続い
て約３０Ａｓ後該タイムインターバル・カウンタ１３の
動作をリセットする制御信号ＱＲを発するものである（
第８図）。該カウンタ制御パルス発生回路の動作原理は
論理回路の設計に携わる技術者には全く自明のものであ
るので、これの詳細な説明は不要であろう。さて「該タ
イムインターバル・カウンタが次のパルス間隔を計測し
ている間に、該プリセッタプル。The counter 13 is triggered by the falling edge of the output pulse of the fixed refractory period monomulti circuit 12, and calculates the output pulse interval of the fixed refractory period monomulti circuit 12 by "the clock signal Q(
3 pine HZ) to 1 by the 1'2 frequency divider circuit 18 (Fig. 8).
'Measurement is performed using a clock signal Q (fox Hz) whose frequency is divided by 16. Output status of the time interval 8 counter 1","
0" level) is resettable as an 11-bit digital signal. It is temporarily stored in the down force counter 4. After the 11-bit signal transfer is completed, the time interval counter immediately starts measuring the next pulse interval. The operation of the time interval counter and the presettable down counter is controlled by the output pulse of the counter control pulse generation circuit 21 (FIG. 8).
The counter control pulse generation circuit includes a fixed refractory delay circuit 20 (FIG. 8) consisting of three stages of D-type flip-flops.
The output pulses D, , D2 of the first stage and second stage of the D-type flip-flop and the clock signal Qo, and the clock signals Q and Q obtained by dividing the clock signal Qo by 1'2.
, and "Firstly, the presettable down counter 1
4, and then, after about 30 As, a control signal QR that resets the operation of the time interval counter 13 (
Figure 8). The principle of operation of the counter control pulse generation circuit is completely obvious to engineers involved in the design of logic circuits, and therefore a detailed explanation thereof is unnecessary. Now, while the time interval counter is measuring the next pulse interval, the presetter pull.

ダウンカウンタに一時蓄積されたｌｉビットの信号はト
該クロック信号Ｑ（１０．７ＫＨｚ）によって、該プリ
セッタプル。ダウンカウンタの信出信号が全て“０”に
なるまで、ダウンカウントされる。この時、１１入力Ｎ
ｑ素子（第８図１５′）によって構成される零検出回路
１５は最初の状態に復帰し〜結果として「該固定不応期
モノマルチ回路の出力パルスＰｃ，，Ｐｃ２，Ｐｃ３を
発生すると同時に（第７図３）も 具体的にはＮＡＮ素
止１ ６′（第８図）によって構成されるゲート回路亀
６によって該プリセッタブル。ダウンカウンタの動作を
停止する。該タイムインターバル−カウンタのクロック
信号の周波数は松Ｈｚであり、該プリセッタブル・ダウ
ンカウンタのクロック信号の周波数は１０．７Ｋ止であ
り、これは前者の５．３倍高い。従って、該タイムイン
ターバル・カウンタが次のパルス間隔を計測している間
に、該プリセッタブル，ダウンカウンタはそれに一時記
憶された１１ビットの信号の数を「該タイムインターバ
ル・カウンタの計測時間の１′５．３の時間で計数して
しまう。即ち、該零出力回路の出力パルスＰｃ，？Ｐｃ
２，Ｐｃ３等のパルス長は「 各々に対応するパルス間
隔Ｔ，蔓も？ Ｔ３等の１′５．３になっていることに
なる。時間的に完全に重なるようにするため実際には該
固定不応期遅延回路を通して若干時間（約１８０舷ｓ）
遅延さられた固定不応期モノマルチ回路の出力パルスＰ
ｆ，，Ｐｆ２亀 Ｐｆ３等はそれらと同期する該零検出
回路亀５の出力パルスＰｃ，，Ｐｃ２，Ｐｃ３等と、Ｎ
ＡＮＤ素子亀？′（第８図）によって構成される加算器
１７によって時系列的に合成され、第７図４で示すよう
な最終的な入力不応期パルスＰｒ，，Ｐｒ２，Ｐｒ３等
が得られる。該不応期パルスは、第２図に示すような譲
りセットパルス発生回路に加えられ、譲りセッタブル発
振回路をリセットすることになる。これより後は従来の
ベースメーカの動作と全く同様である。従って「第８図
に示す本発明の実施例においては、入力不応期情射が‘
ま入力信号号パルスの間隔Ｔに対して、Ｔｒｆ＝０．１
９十１８７（ｍＳ）となり、ＱＯ一Ｔ間隔対Ｒ−Ｒ間隔
において得られた関係式Ｔｑｔ＝０．１汀ｒｒ十１８０
（ｍＳ）とは若干異なるが、この差は実用上問題になら
ない程小さいものである。The li bit signal temporarily stored in the down counter is pulled by the presetter by the clock signal Q (10.7 KHz). The down counter is counted down until all the output signals of the down counter become "0". At this time, 11 inputs N
The zero detection circuit 15 constituted by the q element (Fig. 8, 15') returns to the initial state, and as a result, "at the same time as the output pulses Pc, , Pc2, and Pc3 of the fixed refractory period monomulticircuit are generated ( 7 (Fig. 3) is also presettable by the gate circuit 6 constituted by the NAN element 16' (Fig. 8).The operation of the down counter is stopped.The clock signal of the time interval counter is The frequency is 1Hz, and the frequency of the clock signal of the presettable down counter is 10.7K, which is 5.3 times higher than the former. Therefore, the time interval counter measures the next pulse interval. During this time, the presettable down counter counts the number of 11-bit signals temporarily stored in it in 1'5.3 of the measurement time of the time interval counter. Output pulses Pc, ?Pc of the zero output circuit
The pulse length of 2, Pc3, etc. is 1'5.3, which corresponds to the pulse interval T, T3, etc. in actuality. Some time (approximately 180 s) through a fixed refractory delay circuit
Delayed fixed refractory period monomulti circuit output pulse P
f,, Pf2, Pf3, etc. are the output pulses Pc,, Pc2, Pc3, etc. of the zero detection circuit turtle 5 synchronized with them, and N
AND element turtle? ' (FIG. 8) are synthesized in time series by the adder 17, and the final input refractory period pulses Pr, , Pr2, Pr3, etc. as shown in FIG. 7 are obtained. The refractory pulse is applied to a yield set pulse generation circuit as shown in FIG. 2 to reset the yield settable oscillation circuit. The operation after this is exactly the same as that of conventional base manufacturers. Therefore, in the embodiment of the present invention shown in FIG.
Well, for the input signal pulse interval T, Trf=0.1
9187 (mS), and the relational expression obtained for QO-T interval vs. R-R interval is Tqt=0.1 rr180
(mS), but this difference is so small that it does not pose a problem in practice.

これは「本発明の実施例が基準となるク。ック周波数と
して〜水晶腕時計に一般的に使われて夕し、る３郷町ｚ
を選んだためであって、基準となるクロック信号の周波
数をより高くすれば、その差を４・さくすることは容易
に実現できことである。以上述べてきたことを要約すれ
ば「 Ｒ波に引続いて発生するＴ波のＲ波からの時間間
隔がＲ−ＲＯ間隔に比例するという生理学的な知見にも
とずいて、Ｔ波を除去するために設けられる入力不応期
間の長さを入力信号の時間間隔に応じて自動的に設定す
ることを可能とする原理を明らかにし、更にその具体的
な手段を明らかにした。タ 本発明によればふベースメ
ーカの入力不応期間が、それを植込まれた患者のＲ−Ｒ
間隔（心拍数に相当する）に応じて最適に、自動的に設
定されるので、従来のベースメーカが有していたＴ波の
謀検知による前記の車篤な諸機能不全を解消する０こと
ぎできる。This is because the embodiment of the present invention serves as a standard clock frequency.
This is because the frequency of the reference clock signal is increased, and the difference can be easily reduced by 4. To summarize what has been said above, ``T waves are removed based on the physiological knowledge that the time interval from the R wave of the T wave that occurs following the R wave is proportional to the R-RO interval. The present invention has clarified the principle that makes it possible to automatically set the length of the input refractory period provided for the purpose of the input signal according to the time interval of the input signal, and also clarified the specific means for doing so. According to the base manufacturer's input refractory period, the patient's R-R
Since it is automatically set optimally according to the interval (corresponding to heart rate), it eliminates the various car-related malfunctions caused by T-wave detection that conventional base manufacturers had. I can do it.

又、最近、心筋刺激パルスの波高値やパルス頻度、ある
いは入力感度等が体外から自由に変えうるベースメーカ
が出現し、更には、入力不応期間も体外から変えうるベ
ースメーカの開発が進んでいる。確かにこの種のベース
メーカタは患者により適合しうる能力を有しているが、
反面「多数のベースメーカ患者の生理的状態を管理しな
ければならない医師にとってはｔベース〆−力の機能の
複雑さはその取扱いの複雑さに通じ〜その不便には著し
いものがある。このような状況０の亀とでその機能の一
部分を自動化することはベースメーカの取扱いに便利さ
を与えるものでありもその実用上の意義は小さくない。
又も入力不応期間の設定によってＴ波を除去するという
手段はすでに豊富な実績を有している。In addition, recently, base manufacturers have appeared that can freely change the peak value, pulse frequency, or input sensitivity of myocardial stimulation pulses from outside the body, and furthermore, the development of base manufacturers that can change the input refractory period from outside the body is progressing. There is. While it is true that this type of base manufacturer has the ability to be more tailored to patients,
On the other hand, for doctors who have to manage the physiological conditions of a large number of patients with base manufacturers, the complexity of the functions of the t-base force also translates into the complexity of its handling, and the inconvenience is significant. Although automating a part of the function of a tortoise in a situation 0 will provide convenience to the base manufacturer, its practical significance is not small.
Furthermore, there is already a wealth of experience in eliminating T waves by setting an input refractory period.

本発明はこのような効果の確認された手段を更に改良す
るものであるから、本発明の実施によって予期し得ない
ような新たな障害を生み出すことはない。これは、生命
に直接関与する人工心臓の開発，実施にあたっては極め
て重要なことである。その他、本発明は比較的簡単な回
路で構成されるので、十分に信頼性のある設計が容易で
ある等、多くの効果を有するものである。Since the present invention further improves the means for which such effects have been confirmed, implementation of the present invention will not create any new unforeseen obstacles. This is extremely important in the development and implementation of artificial hearts that are directly involved in life. In addition, since the present invention is constructed with a relatively simple circuit, it is easy to design a sufficiently reliable circuit, and has many other effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はベースメーカの電極に誘導される信号を説明す
る図、第２図は従来のベースメーカの原理を説明する図
、第３図は従釆のベースメーカの動作状態を説明する図
である。 第４図は、心電図におけるＲ−Ｔ間隔とＲ−Ｒ間隔との
関係を示す図、第５図Ａは心電位増幅用選択増幅器、第
５図Ｂは心電位増幅用選択増幅器における謀まってＴ波
を検知する確率とＲ波を謀まって除去する確率の関係を
説明する図、第６図は本発明になる入力不応期自動設定
回路の原理を説明するブロック図、第７図は該入力不応
期自動設定回路の動作状態を説明する図である。第８図
は本発明の原理を具体化した実施例を示す図である。第
８図において１１・・・水晶発振回路、１２・・・固定
不応期モノマルチ回路、１３…タイムインターバル・カ
ウン夕、１４…プリセツタブル・ダウンカウンタ、１５
′・・・零検出用１１入力ＮＯＲ素子、１ ６′・・・
ＮＡＮＤ素子、１ ７′・・・ＮＡＮＤ素子、１ ８・
・・１／２分周回路（４段）、１９…１′３分周回路、
２０…固定入力不応期遅延回路、２１・・・カウンタ制
御パルス発生回路。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図Ａ 第５図８ 第６図 第７図 図 の 船Figure 1 is a diagram explaining the signals induced in the base maker's electrodes, Figure 2 is a diagram explaining the principle of a conventional base maker, and Figure 3 is a diagram explaining the operating state of a subordinate base maker. be. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the RT interval and the R-R interval in an electrocardiogram, FIG. 5A is a selective amplifier for amplifying cardiac potential, and FIG. A diagram illustrating the relationship between the probability of detecting a T wave and the probability of intentionally removing an R wave, FIG. 6 is a block diagram illustrating the principle of the automatic input refractory period setting circuit according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the operating state of the automatic input refractory period setting circuit. FIG. 8 is a diagram showing an embodiment embodying the principle of the present invention. In FIG. 8, 11...Crystal oscillation circuit, 12...Fixed refractory period monomulti circuit, 13...Time interval counter, 14...Presettable down counter, 15
'...11-input NOR element for zero detection, 16'...
NAND element, 1 7'...NAND element, 1 8.
...1/2 frequency divider circuit (4 stages), 19...1'3 frequency divider circuit,
20...Fixed input refractory delay circuit, 21...Counter control pulse generation circuit. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 A Figure 5 8 Figure 6 Figure 7 Ship

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 入力信号の時間的間隔に無関係の時間的長さを有す
るパルスを発生する回路と、該入力信号の時間的間隔に
比例する時間的長さを有するパルスを発生する回路とを
有し、該パルス発生回路のそれぞれの出力パルスを時系
列的に合成する回路及び心筋刺激パルス発生回路とから
構成され、且つ、該合成パルスが該入力信号に同期して
発生し、該合成パルスが発生している期間中該入力信号
に引続く他の入力信号が該心筋刺激パルス発生回路を制
御することを禁止することを特徴とする人工心臓ペース
メーカの入力不応期回路。1 A circuit that generates a pulse having a time length that is independent of the time interval of input signals, and a circuit that generates a pulse that has a time length that is proportional to the time interval of the input signal, and It is composed of a circuit for chronologically synthesizing the respective output pulses of the pulse generation circuits and a myocardial stimulation pulse generation circuit, and the synthesized pulse is generated in synchronization with the input signal, and the synthesized pulse is generated in synchronization with the input signal. An input refractory period circuit for an artificial cardiac pacemaker, characterized in that the input refractory circuit for an artificial cardiac pacemaker is characterized in that the input signal subsequent to the input signal is prohibited from controlling the myocardial stimulation pulse generating circuit during the period of time.