CZ306786B6 - Connection of an external pacemaker - Google Patents
Connection of an external pacemaker Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306786B6 CZ306786B6 CZ2016-253A CZ2016253A CZ306786B6 CZ 306786 B6 CZ306786 B6 CZ 306786B6 CZ 2016253 A CZ2016253 A CZ 2016253A CZ 306786 B6 CZ306786 B6 CZ 306786B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- circuit
- pacemaker
- nodal
- pacing
- connection
- Prior art date
Links
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 210000001992 atrioventricular node Anatomy 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 5
- 210000001013 sinoatrial node Anatomy 0.000 description 5
- 230000011128 cardiac conduction Effects 0.000 description 3
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 3
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 3
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 description 2
- 230000036471 bradycardia Effects 0.000 description 2
- 208000006218 bradycardia Diseases 0.000 description 2
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- 208000010496 Heart Arrest Diseases 0.000 description 1
- 206010029470 Nodal rhythm Diseases 0.000 description 1
- 208000001871 Tachycardia Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 230000003288 anthiarrhythmic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003416 antiarrhythmic agent Substances 0.000 description 1
- 210000004903 cardiac system Anatomy 0.000 description 1
- 230000036511 cardiostimulation Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 210000001174 endocardium Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 210000003742 purkinje fiber Anatomy 0.000 description 1
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006794 tachycardia Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Externí kardiostimulátory jsou užívány pro krátkodobou stimulaci srdeční činnosti pacienta a slouží k překlenutí období před implantací trvalého kardiostimulátoru. Přihláška se zaobírá uspořádáním zapojení obvodů v externím kardiostimulátoru.External pacemakers are used for short-term stimulation of the patient's cardiac activity and are used to bridge the period before implantation of a permanent pacemaker. The application deals with circuit arrangement in an external pacemaker.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Smyslem kardiostimulace je maximální přiblížení se k normální funkci srdce. Kardiostimulace tedy slouží k nápravě bradykardií (nebo také tachykardií) způsobených přerušením síňokomorového vedení při infarktu myokardu anebo v situacích, kdy sinoatriální uzlík neplní stimulační funkci.The purpose of pacemaker is to approach the normal heart function as much as possible. Cardiostimulation thus serves to correct bradycardia (or tachycardia) caused by the interruption of atrial conduction during myocardial infarction or in situations where the sinoatrial nodule does not perform a stimulatory function.
Jak je známo, například z učebnice autora prof. Ivana Dylevského/ZdAWy funkční anatomie člověka“.ČVUT, 2013, převodní srdeční systém, jehož je sinoatriální uzlík součástí, funguje tak, že elektrický impulz vychází za normálních okolností, tedy u zdravého člověka, z oblasti pravé síně, která se nazývá sinoatriální uzlík. Další částí převodního srdečního systému je atrioventrikulámí (síňokomorový) uzlík, z něj vede síňokomorový svazek vláken - Hisův svazek, který se v mezikomorové přepážce dělí na pravé a levé raménko - Tawarova raménka. Vlákna obou ramének zahýbají pod endokard komor a pokračují rozvětvením do sítě Purkyňových vláken, která rozvádí elektrické impulzy do svaloviny komor.As is known, for example from the textbook author prof. Ivan Dylevsky / ZdAWy Functional Human Anatomy. ”CTU, 2013, the cardiac conduction system of which the sinoatrial node is a part, works by causing an electrical pulse to normally originate from an area of the right atrium called a sinoatrial node. Another part of the cardiovascular system is the atrioventricular (atrial-ventricular) node, from which the atrial-ventricular bundle of fibers - His's bundle, is divided into the right and left arm - Tawar's arms. The fibers of both arms curl under the endocardium of the ventricles and continue branching into a Purkinje fiber network that distributes electrical impulses to the ventricular muscle.
U zdravého člověka sinoatriální uzlík vysílá asi 70 elektrických impulzů za minutu a určuje základní rytmus srdeční činnosti. Uzlík atrioventrikulámí vysílá do myokardu komor pouze 40 až 50 impulzů a tento impulzový rytmus se za normálních podmínek neprojevuje, protože je překryt rychlejšími impulzy z primárního sinusového uzlíku. Dojde-li však k přerušení převodního systému mezi sinusovým a atrioventrikulámím uzlíkem, převezme atrioventrikulámí uzlík vůdčí aktivitu a srdce se stahuje pomaleji v rytmu impulzů vysílaných tímto uzlíkem.In a healthy person, the sinoatrial node emits about 70 electrical pulses per minute and determines the underlying rhythm of heart activity. The atrioventricular node transmits only 40 to 50 pulses to the ventricular myocardium, and this pulse rhythm does not normally occur as it is covered by faster pulses from the primary sinus node. However, if the transfer system between the sinus and atrioventricular nodes is interrupted, the atrioventricular node will take the lead and the heart contractes more slowly in the rhythm of the pulses transmitted by that node.
Funkci převodního srdečního systému, se tedy snaží nahradit kardiostimulace. První pokusy v oblasti kardiostimulace byly prováděny již na přelomu 19. a 20. stolení J. M. Williamem, který aplikoval elektrické impulzy na srdce při asystolii. Externí kardiostimulátor byl poprvé navržen a zkonstruován v roce 1950 Johnem Hoppsem. Tento přístroj značných rozměrů využíval elektronek k transkutánní stimulaci srdce. Aplikace byla pro pacienta bolestivá a nepříjemná.Thus, the cardiovascular system is trying to replace cardiac pacing. The first pacemaker experiments were carried out at the turn of the 19th and 20th centuries by J. M. William, who applied electrical impulses to the heart during asystole. The external pacemaker was first designed and constructed in 1950 by John Hopps. This large-scale device used tubes to transcutaneously stimulate the heart. The application was painful and unpleasant for the patient.
Externí kardiostimulátory, tedy můžeme na základě vývoje rozdělit na stimulátory pro dočasnou stimulaci, a na diagnostické stimulátory. Stimulace může být přímá nebo nepřímá. Tyto přístroje jsou nejčastěji užívány před implantací trvalého kardiostimulátoru, dále k pooperačnímu zajištění rizikových nemocných, ke zvládnutí akutní poruchy stimulační soustavy trvalého kardiostimulátoru apod.External pacemakers can be divided into temporary stimulators and diagnostic stimulators. Stimulation may be direct or indirect. These devices are most often used before implantation of a permanent pacemaker, as well as for postoperative securing of at-risk patients, for the management of an acute failure of the pacing system of a permanent pacemaker, etc.
Kromě historických nevýhod, ke kterým patřila zejména velikost přístroje, jeho hmotnost, srážení vodních par, je možné určit jako nevýhodu současnou například životnost napájecích článků nebo poruchy stimulačního obvodu.In addition to the historical disadvantages, which in particular included the size of the device, its weight, the condensation of water vapor, it is possible to determine the current disadvantage, for example, of the life of the power cells or of the pacing circuit failure.
Kardiostimulátory můžeme na základě jejich funkcí rozdělit do následujících typů:Based on their functions, pacemakers can be divided into the following types:
- typ, ve kterém je určeno místo stimulace srdeční svaloviny.- the type in which the heart muscle stimulation site is determined.
- typ, ve kterém je určeno místo snímání EKG,- the type in which the ECG location is determined,
- typ, ve kterém je ručen způsob stimulace srdeční svaloviny,- the type in which cardiac muscle stimulation is guaranteed,
- typ, který'je programovatelný, aa type that is programmable, and
- typ definující antiarytmickou funkci.- type defining antiarrhythmic function.
-1 CZ 306786 B6-1 CZ 306786 B6
Uvedené typy a jejich kombinace však neřeší zajištění stimulační aktivity kardiostimulátoru při výpadku stimulačního obvodu, bez zásahu z vnějšího okolí.However, these types and combinations do not address the pacing activity of the pacemaker in the event of a pacing circuit failure, without intervention from the outside.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Zařízení podle vynálezu odstraňuje výše uvedený nedostatek při výpadku stimulačního obvodu tím, že simuluje funkce převodního srdečního systému.The device according to the invention removes the above-mentioned drawback in the case of a pacing circuit failure by simulating the functions of the cardiac conduction system.
Navržené řešení je v souladu s normou ČSN EN 60601-2-31 ze dne 1. 4. 2009 „Zdravotnické elektrické přístroje. Část 2: Zvláštní požadavky na bezpečnost externích kardiostimulátorů s vnitřním zdrojem energie“ řeší tedy riziko zrychlení stimulační frekvence tzv. „runaway“. Odstraňuje tak možnost výpadku stimulace na základě nefunkčnosti hlavního obvodu kardiostimulátoru.The proposed solution is in accordance with the standard ČSN EN 60601-2-31 of 1.4.2009 “Medical electrical devices. Part 2: Specific safety requirements for external pacemakers with internal power supply ”therefore addresses the risk of accelerating the pace rate of the runaway. This eliminates the possibility of a pacing failure due to a malfunction of the pacemaker's main circuit.
V běžném kardiostimulátoru zajišťuje základní stimulační obvod funkci sinoatriálního uzlíku a určuje tak základní rytmus srdeční činnosti. Zařízení podle přihlášky tedy doplňuje externí kardiostimulátor o generátor nodálního rytmu 40 ppm (40 impulzů/minutu = 2/3 Hz), což je shodné s počtem impulzů, které vysílá atrioventrikulámí uzlík v srdci. Nodální obvod je v tomto případě přepínačem, který je ovládán restartovatelným monostabilem 1,5 s. Nodální obvod tak simuluje funkce atrioventrikulámího uzlíku, který je součástí převodního systému srdečního v lidském srdci a zajišťuje tak uchování základní funkční aktivity kardiostimulátoru i v případě, že inhibiční obvod nevysílá žádné elektrické impulzy.In a conventional pacemaker, the basic pacing circuit provides sinoatrial nodal function and determines the underlying heart rate. Thus, the device of the application complements the external pacemaker with a 40 ppm nodal rhythm generator (40 pulses / minute = 2/3 Hz), which is equal to the number of pulses that the atrioventricular node in the heart sends. The nodal circuit in this case is a switch that is controlled by a restartable monostable of 1.5 s. The nodal circuit thus simulates the function of the atrioventricular node, which is part of the cardiac pacing system in the human heart, ensuring that the cardiac pacemaker remains functional. it does not send any electrical impulses.
Nodální obvod je zapojen mezi generátor impulzů a výstup K. Výstup inhibičního obvodu je pak připojen k nodálnímu obvodu.The nodal circuit is connected between the pulse generator and output K. The output of the inhibitory circuit is then connected to the nodal circuit.
Pro účely této přihlášky a na základě dostupné literatury, slovo nodální znamená - týkající se uzlu, obvykle atrioventrikulámího (síňokomorového), který je součástí převodního systému srdečního (např. Velký lékařský slovník - on-line http://lékařské, slovníky. cz/YFor the purposes of this application and based on available literature, the word nodal means - referring to a node, usually atrioventricular (atrial), which is part of the cardiac conduction system (eg, the Great Medical Dictionary) online http: // medical, dictionaries. Y
Objasnění výkresůClarification of drawings
Na obrázku 1 je schéma navrženého řešení.Figure 1 is a schematic of the proposed solution.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Zapojení externího kardiostimulátoru tvořeného generátorem 1 impulzů a inhibičním obvodem 2 s tím, že mezi generátor 1 impulzů a výstup Kje zapojen nodální obvod 3. Nodální obvod je elektronický přepínač, ovládaný restartovatelným monostabilem 1,5 s. Restart je prováděn z generátoru 1 impulzů nebo z inhibičního obvodu 2. V aktivním běhu monostabilu je sepnut generátor 1 impulzů na výstup K. Při poklesu monostabilu (po 1,5 s) se na výstup K sepne astabil 2/3Hz, obsažený v nodálním obvodu.Connection of an external pacemaker consisting of a pulse generator 1 and an inhibitory circuit 2, with a nodal circuit 3 being connected between the pulse generator 1 and output K, is the electronic switch, controlled by a restartable monostability of 1.5 s. 2. In the active monostable operation, the pulse generator 1 is switched to output K. When the monostability decreases (after 1.5 s), astabil 2 / 3Hz, contained in the nodal circuit, is switched to output K.
Příklad 2Example 2
Má-li pacient vlastní srdeční aktivitu, jsou vypnuty obvody 2 i 3. Jestliže se frekvence vlastní srdeční aktivity sníží pod 40 tepů za minutu (bradykardie) a generátor 1 impulzů z důvodu poruchy nedodává impulzy, pak začne nodální obvod 3 generovat život udržující stimulační impulzy s frekvencí 2/3Hz, simulující aktivitu atrioventrikulámího uzlu v převodním srdečním systému.If the patient has intrinsic cardiac activity, circuits 2 and 3 are off. If the intrinsic heart rate decreases below 40 beats per minute (bradycardia) and the pulse generator 1 does not deliver pulses due to failure, then the nodal circuit 3 will generate life-sustaining pacing pulses. with a frequency of 2 / 3Hz, simulating the activity of the atrioventricular node in the transferring cardiac system.
-2CZ 306786 B6-2GB 306786 B6
Příklad 3Example 3
Nemá-li pacient vlastní srdeční aktivitu, je inhibiční obvod 2 vypnutý a generátor 1 impulzů dodává přes nodální obvod 3 (ve funkci spínače) impulzy na výstup K. Jestliže se z jakéhokoliv důvodu sníží frekvence generátoru 1 impulzů pod 2/3 Hz, začne nodální obvod 3 generovat stimulační impulzy pro uchování základní aktivity srdce.If the patient does not possess intrinsic heart activity, the inhibitory circuit 2 is off and the pulse generator 1 supplies pulses to the output K via the nodal circuit 3 (as a switch). If for any reason the pulse generator 1 frequency falls below 2/3 Hz, the nodal circuit 3 generate pacing pulses to maintain the underlying heart activity.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Navržené zařízení je využitelné v oblasti výroby kardiovaskulárních zdravotnických pomůcek, zejména externích kardiostimulátorů.The proposed device is usable in the field of production of cardiovascular medical devices, especially external pacemakers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-253A CZ306786B6 (en) | 2016-05-05 | 2016-05-05 | Connection of an external pacemaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-253A CZ306786B6 (en) | 2016-05-05 | 2016-05-05 | Connection of an external pacemaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2016253A3 CZ2016253A3 (en) | 2017-07-07 |
CZ306786B6 true CZ306786B6 (en) | 2017-07-07 |
Family
ID=59249259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2016-253A CZ306786B6 (en) | 2016-05-05 | 2016-05-05 | Connection of an external pacemaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ306786B6 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2110935A (en) * | 1981-11-23 | 1983-06-29 | Ross Holman Zoll | External noninvasive electric cardiac stimulation |
WO2011073932A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Pacemaker device with fall -back monitoring |
-
2016
- 2016-05-05 CZ CZ2016-253A patent/CZ306786B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2110935A (en) * | 1981-11-23 | 1983-06-29 | Ross Holman Zoll | External noninvasive electric cardiac stimulation |
WO2011073932A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Pacemaker device with fall -back monitoring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2016253A3 (en) | 2017-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sutton et al. | Physiological cardiac pacing | |
ZOLL et al. | Long-term electric pacemakers for Stokes-Adams disease | |
Janardhan et al. | A novel low-energy electrotherapy that terminates ventricular tachycardia with lower energy than a biphasic shock when antitachycardia pacing fails | |
Verma et al. | Update in cardiac pacing | |
Chaikhouni | The magnificent century of cardiothoracic surgery part 8: Reviving the dead | |
Furman et al. | Stimulation of the ventricular endocardial surface in control of complete heart block | |
Vado et al. | Single-center experience of a quadripolar pacing lead for cardiac resynchronization therapy | |
Halbfass et al. | Current developments in cardiac rhythm management devices | |
Zuckerman et al. | Clinical experiences with a new implantable demand pacemaker | |
CN205867311U (en) | Externally defibrillat pace -making system | |
CZ306786B6 (en) | Connection of an external pacemaker | |
US9610446B2 (en) | System and method for stimulating the heart using sub-threshold biphasic stimulation | |
US20140350627A1 (en) | System and method for conditioning the heart using sub-threshold anodal stimulation | |
US9943692B2 (en) | System and method for stimulating the heart in combination with cardiac rhythm management pharmaceuticals | |
Shettigar et al. | Runaway pacemaker with demonstration of supernormal period of excitation | |
dE Silva | John MacWilliam, evolutionary biology and sudden cardiac death | |
Edhag et al. | Cardiac pacing through transthoracic electrode in acute myocardial infarction | |
McNaughton | Temporary pacing: clinical indications and techniques | |
Greaney et al. | Cardiac Electrophysiology | |
Parker et al. | Demonstration of the supernormal period in the intact human heart as a result of pacemaker failure | |
Millar et al. | Rhythms of the heart: The history of electrophysiology and its current status in South Africa | |
Alsheikh-Ali et al. | Temporary transvenous pacing | |
Mattson et al. | The cardiac pacemaker: a crossroads of engineering and medicine | |
Effert et al. | Clinical requirements for pacemaker therapy | |
Storstein | Delay of Onset of Second Degree Pacemaker Block by Beta‐Blockade in Patients with P‐Synchronous Pacemakers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230505 |