CH457639A - Zur Einbettung in einen lebenden Körper bestimmte Impulserzeugungsvorrichtung - Google Patents

Description

  
 



  Zur Einbettung in einen   lebenden    Körper bestimmte   Impulserzeugungsvorrichtung   
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine zur Einbettung in einen lebenden Körper bestimmte Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Impulse, um gewisse Körperfunktionen, vorzugsweise die Herztätigkeit eines Menschen, in Gang zu halten. Bekannte Vorrichtungen dieser Art werden Herz-Schrittmacher genannt. Sie umfassen ein dicht schliessendes Gehäuse, in welchem die Impulserzeugerschaltung sowie eine Stromquelle eingeschlossen sind und aus welchem mindestens ein   Impulsleiter    sowie eine Stromrückführungs-Elektrode herausgeführt sind.



   Bei bekannten Ausführungsformen besteht das Gehäuse aus einem isolierenden Kunststoff. Dabei hat es sich gezeigt, dass solche Kunststoffgehäuse schon nach unerwünscht kurzer   Zeit (12-15    Monate) undicht werden und dass dann die Körperflüssigkeit eindringt und dabei die Funktion der Impulserzeugerschaltung stört. Es muss dann mindestens das Gehäuse durch einen operativen Eingriff ausgewechselt werden. Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die ebenfalls im Körpergewebe einzubettende Stromrückführungs-Elektrode meistens zu kleinflächig ist, als dass sie wirksam das Auftreten von örtlichen Reizen infolge unerwünscht hoher Stromdichten verhindern könnte, die auch an der betreffenden Stelle bei jedem Nutzimpuls unangenehme Muskelkontraktionen verursachen. Beide Nachteile lassen sich wirksam beheben, wenn gemäss der Erfindung das Gehäuse aus Metall, z.

   B. rostfreiem Stahl oder  Vitallium  (Markenprodukt) besteht und dass die Stromrückführungs-Elektrode durch die Aussenfläche des Gehäuses gebildet wird.



   Ein weiterer Nachteil bekannter Schrittmacher-Vorrichtungen kann gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch behoben werden, dass die notwendigen lösbaren mechanisch-elektrischen Verbindungsmittel zum Anschliessen, bzw. Trennen eines isolierten Impuls  leiterkabels    ohne Werkzeuge, d. h. von Hand betätigt werden können.

   Dazu ist eine mit eine Kabeleinführungsbohrung versehene, mit einer gerippten Aussenfläche von ausreichendem Durchmesser versehene und deshalb von Hand ohne Zuhilfenahme eines Schlüssels in eine Gewindebohrung des Gehäuses einschraubbare Hülse vorgesehen, welche beim Einschrauben mehrere federnde Kontaktsptizen, die elektrisch über eine dichte Stromdurchführung an den Ausgang der Impulsgeneratorschaltung angeschlossen sind, in radialer Richtung durch die Kabelisolierung zum Kontakt mit der Kabelader drückt und gleichzeitig eine gummielastische Ringdichtung zum Umfassen und Festhalten des vorher losen Kabels verformt.



   Um zu vermeiden, dass im Körper auch in den Pausen zwischen den kurzzeitigen aktiven Impulsen Ströme fliessen, die zu elektrolytischen Korrosionen an Vorrichtungsteilen Anlass geben können, ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Körpergewebe umfassende äussere Nutzstromkreis nur während der Impulse Strom führt, indem er nur induktiv über einen Übertrager an einen von einem gesteuerten elektronischen Schalter beherrschten Lade- und Entladestrompfad eines Speicherkondensators angekoppelt ist, der in den Pausen zwischen den Impulsen langsam aufgeladen wird und sich jeweils zur induktiven Erzeugung der Impulse momentan über die Primärwicklung des Übertragers entlädt.



   Um weiterhin die Entstehung von Batterieströmen in der elektrolythischen Körperflüssigkeit zu behindern, wird mit Vorteil vorgesehen, dass alle im Gebrauch mit der Körperflüssigkeit in Kontakt kommenden metallischen Teile der Vorrichtung aus demselben Metall gefertigt sind.



   Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Ansicht der ganzen Vorrichtung
Fig. 2: Das elektrische Schema der Impulserzeugerschaltung im   Innem    des Gehäuses 1  
Fig. 3: Einen vergrösserten Schnitt durch die lösbaren kabelanschlussorgane der Vorrichtung.



   Gemäss Fig. 1 umfasst die dargestellte Vorrichtung ein dicht schliessendes Gehäuse 1 aus einem physiologisch verträglichen und chemisch möglichst beständigen Metall, z. B. gewissen rostfreien Stahllegierungen oder dem bekannten  Vitallium  (Markenprodukt). An das Gehäuse 1 ist mit Hilfe einer von Hand einschraubbaren Hülse 10 in später eingehend zu beschreibender Weise ein isoliertes Pulsleiterkabel 2 elektrisch und mechanisch angeschlossen. Die Ader 20 des Kabels 2 besteht vorzugsweise aus gleichem Metall wie das Gehäuse und endet in einer in das Gewebe des bezüglich seiner Funktionen elektrisch zu steuernden Elektrode, möglichst aus demselben Metall.

   Die Vorrichtung ist dazu bestimmt und ausgebildet, in den Körper eines Menschen eingebettet zu werden und dort dauernd, vorzugsweise über Jahre, ohne weitere Eingriffe dem zu steuern  du    Organ, beispielsweise dem Herz, über die Kabelader 20 kurzzeitige Gleichspannungs-Impulse einer Dauer von z. B. 1-2 msec und z. B.   2-4    Volt zuzuführen, die voneinander durch längere Pausen von z. B.



  800-900 msec Dauer getrennt sind.



   Gemäss Fig. 2 sind im Innern des Gehäuses 1 drei Batterien B von möglichst grosser Lebensdauer in Serie geschaltet. Sie dienen zur Stromversorgung der ebenfalls im Gehäuse 1 eingebauten Impulserzeugerschaltung.



  Diese umfasst Widerstände   ei1,      W"Wo.      W,    W4, Elektrolytkondensatoren C1,   Cs,    Überträger U1,   Us,    Dioden D1, Da   ur. d zwei Transistoren T1, T. Der Transistor T1 wird als    Teil einer Multivibratorschaltung in bekannter Weise so gesteuert, dass er mit Ausnahme kurzer Entsperrungszeiten von je etwa 1-2 msec Dauer, die voneinander durch Pausen von etwa 800-900 msec Dauer getrennt sind, für den Stromdurchgang gesperrt bleibt. Es handelt   vich    dabei um einen Sperrschwinger.



   Der Oszillator-Transistor T1 steuert einen Schalttransistor   T.    in der Weise, dass letzterer jeweils während der langen Sperrpausen des Transistors T1 ebenfalls nichtleitend ist und nur während der kurzen Entsperrungszeiten des Transistors leitend wird.



   In den langen Sperrzeiten der beiden Transistoren wird jeweils der Elektrolytkondensator   Cs    über den Widerstand   W.    langsam aufgeladen. In den kurzen Entsperrungszeiten entlädt sich dieser Kondensator plötzlich über den widerstandsarmen Kreis mit der Primarwicklung des Ausgangsübertragers und der Emitter-Kol!ektorstrecke des Schalttransistors   Ts.    Diese Entladungsstromstösse induzieren jeweils in der Sekun  därwicldung    des Ausgangsübertragers einen entspre  chend    kurzen Nutzimpuls im äusseren Stromkreis, der vom einen Wicklungsende über die Ader 20 des Impulsleiterkabels zum zu steuernden Organ und von dort über das Körpergewebe zum Gehäuse 1 zurückgeführt wird, an welches das andere Ende der Sekundärwicklung als Ausgangsübertragers U- angeschlossen ist.



     Gemäss    Fig. 3 ist am Gehäuse 1 eine topfförmige Einstülpung 11 vorgesehen, durch deren Boden in einer   Glaseirschmalzung    12 ein metallischer Leiter von der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers   Us    her isoliert und dichtschliessend geführt ist. Dieser Anschlussleiter 13 trägt auf einem Kreis vier federnde, gebogene Metallstifte 14, die je in einer gegen die Topfachse gerichteten Spitze endigen.



   Eine von aussen in ein Innengewinde der Topfeinstülpung 11 des Gehäuses von Hand ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges einschraubbare Hülse 10 mit gerippter Mantelfläche enthält eine Achsialbohrung 100. Durch diese   lässt    sich das isolierte Kabel 2 einstecken. Die Hülse 10 treibt beim weiteren Einschrauben eine Hülse 15 aus einem Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften, z. B. Teflon, vor sich her, wobei der gummielastisch nachgiebige Ring 19 zusammengedrückt wird. Dabei werden durch eine konische Schulter im Innern der Teflonhülse 15 die Metallstifte 14 nach innen gedrückt, sodass deren Spitzen den Isolationsmantel des Kabels 2 durchdringen und den elektrischen Kontakt vom Leiter 13 zur Kabelader 20 herstellen.

   Gleichzeitig wird ein gummielastischer Dichtungsring 16, der im vorderen Teil der Teflonhülse 15 zwischen den beiden lose eingesetzten Halteringen 17, 18 eingesetzt ist, in achsialer Richtung zusammengepresst, sodass er zur dichten Umfassung des Kabels 2 und zu dessen mechanischen Festhaltung verformt wird. Durch Zurückschrauben der Hülse 10 in die in Fig. 3 dargestellte Stellung wird das Kabel 2 wieder freigegeben.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zur Einbettung in einen lebenden Körper bestimmte Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Impulse, die geeignet ist, gewisse Körperfunktionen, vorzugsweise die Herztätigkeit eines Menschen, in Gang zu halten, welche Vorrichtung ein dicht schliessendes Gehäuse, in welchem die Impulserzeugerschaltung sowie eine Stromquelle eingeschlossen sind und aus welchem mindestens ein Impulsleiter herausgeführt ist, sowie eine Stromrückführungs-Elektrode aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus Metall besteht, und dass die Stromrückführungs-Elektrode durch die Aussenfläche des Gehäuses gebildet wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, mit lösbaren Verbindungsmitteln zum Anschliessen eines isolierten Impulsleiterkabels, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Kabeleinführungsbohrung (100) versehene, eine zur Betätigung von Hand gerippte Aussenfläche aufweisende und in eine Gewindebohrung des Gehäuses (1) einschraubbare Hülse (10) vorgesehen ist, welche beim Einschrauben mehrere federnde Kontaktspitzen (14), die elektrisch über eine dichte Stromdurchführung (12, 13) an den Ausgang (U2) der Impulsgeneratorschaltung angeschlossen sind, in radialer Richtung durch die Kabelisolierung zum Kontakt mit der Kabelader (20) drückt und gleichzeitig eine gummielastische Ringdichtung (16) zum Umfassen und Festhalten des Kabels (2) verformt.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Netzstromkreis induktiv über einen Übertrager (Us) an einen von einem gesteuerten elektronischen Schalter (T) beherrschten Lade- und Entladestrompfad eines Speicherkondensators (C) angekoppelt ist, der in den Pausen zwischen den Impulsen langsam aufgeladen wird und jeweils zur Erzeugung eines Impulses über die Primärwicklung des Übertragers (uhr) entladen wird.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle äusseren metallischen Teile (1, 20) aus demselben Metall gefertigt sind.