DE1067538B - Apparat zur Steuerung bzw. Unterstuetzung der Herztaetigkeit durch elektrische Reizstromimpulse - Google Patents

Apparat zur Steuerung bzw. Unterstuetzung der Herztaetigkeit durch elektrische Reizstromimpulse

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DE1067538B
DE1067538B DES57628A DES0057628A DE1067538B DE 1067538 B DE1067538 B DE 1067538B DE S57628 A DES57628 A DE S57628A DE S0057628 A DES0057628 A DE S0057628A DE 1067538 B DE1067538 B DE 1067538B
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Willy Frank
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Siemens Reiniger Werke AG
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Siemens Reiniger Werke AG
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/056Transvascular endocardial electrode systems

Description

  • Apparat zur Steuerung bzw. Unterstützung der Herztätigkeit durch elektrische Reizstromimpulse Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Steuerung bzw. Unterstützung der Herztätigkeit durch elektrische, herznah zugeführte Reizstromimpulse, insbesondere nach der Methode von R je um ü l l e r (Med.
  • Monatsschrift, Heft 5, 1957, 5. 290 bis 292). Nach der Methode Rienmüllers sollen im Rhythmus des Herzschlages elektrische Reizstromimpulse über eine aktive, nach Art eines Herzkatheters durch die Kubitalvene herzuah eingeführte Elektrode und eine inaktive, an eine Extremität, z. B. an ein Bein, angelegte Elektrode dem Herz zugeführt werden. Durch diese Art der Stromzuführung ist sichergestellt, daß dem Herz hinsichtlich der Stromstärke sicher definierte Reizimpulse appliziert werden, und es ist vermieden, daß nicht nur das Herz, sondern auch eine Mehrzahl der im Brustkorb verlaufenden Nerv- und Muskelpartien gereizt wird. Abgesehen davon, daß außen am Brustkorb angelegte Elektroden beim Operieren am Körperstamm stören, erfordert diese Elektrodentechnik ein Vielfaches der Stromstärken von denjenigen am Herz noch zur Reizung wirksamen und notwendigen, welche dazu ohne Narkose sehr schmerzhaft sind.
  • Für die Ausführung der Methode nach R i e n -müll er ist eine Einrichtung bekannt, bei der die Reizstromimpulse durch einen rhythmischen Unterbrecher erzeugt werden, dessen Frequenz entsprechend der Frequenz der Herzschläge einstellbar ist. Damit lassen sich aber nicht Stromstöße erzeugen, die stets in Phase mit dem biologischen Geschehen der Herzaktion sind, denn der Rhythmus der Herzaktion ist, beispielsweise der Atmung unterworfen, nicht konstant. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß die mittels des Unterbrechers erzeugten Reizstromimpulse denen vom Reizbildungszentrum des Herzens ausgehenden Impulsen stark vor- oder nacheilen und dadurch entweder überhaupt nicht wirksam werden, weil sie in die Refraktärphase des biologisch erregten Herzmuskels fallen oder die natürliche Herzkontraktion in unphysiologisch unangenehmer bzw. gefährlicher Weise hemmen.
  • Für die elektrische Beeinflussung der Herztätigkeit mit lediglich der Körperoberfläche anliegenden Elektroden ist in der Literatur eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der als Reizspannung die über Entladungsstrecken mit fallender Kennlinie (negativer Widerstand) entsprechend verstärkte, durch auf die Körperoberfläche aufgelegte Elektroden dem Körper abgenommene Herzaktionsspannung benutzt werden soll, wobei angeblich zu erwarten sei, daß die Reizstromimpulse automatisch in Phase sind mit dem Herzaktionsstrom, andernfalls die zugeführten Reizstromimpulse über Verzögerungsglieder geführt werden sollen. Die vom Elektrokardiogramm her bekannte Herzaktionsspannung, die Ausdruck der Herz- muskelkontraktion ist, hat jedoch nur die sehr geringe Größe von 1 bis 2 Millivolt. Da die applizierten Reizspannungen eine Größenordnung von einigen Volt haben, ist es daher grundsätzlich unmöglich, daneben die wesentlich geringeren Herzaktionsspannungen messend zu erfassen. Bei sehr schwacher Herztätigkeit würden die Herzaktionsspannungen überdies nicht ausreichen, um sie zu einer Reizspannung von entsprechender Kurvenform zu verstärken. In Verbindung mit dem vorgenannten Vorschlag war daher daran gedacht. bis zum Anfachen einer für die Selbststeuerung ausreichenden Herzaktionsspannung vorübergehend zusätzlich eine fremde, z. B. mit einem mehrstufigen Kippgenerator erzeugte Steuerspannung in den Patientenkreis einzuführen, welche im Rhythmus und Verlauf der natürlichen Aktionsspannung entspricht. Da die Herzaktionsspannung Ausdruck der Herzmuslcelkontraktion ist, könnte eine derartige Fremdspannung natürlich auch erst dann messend erfaßbare Spannungswerte für die Selbststenerung zur Folge haben, wenn die Herzmuskeltätigkeit so weit angeregt ist, wie es einer noch messend erfaßbaren Herzaktionsspannung entspricht. Die Herzaktionsspannung hat überdies einen sehr komplizierten Verlauf (s. dazu die später noch erläuterte Fig. 2 f), so daß ein Generator, mit dem man eine Steuerspannung von ähnlichem Kurvenverlauf nachbilden wollte, einen sehr komplizierten Aufbau haben müßte.
  • Eine andere in der Literatur angegebene Einrichtung zur elektrischen Beeinflussung der Herztätigkeit mit an den Patienten anzulegenden Elektroden sieht nur einen Generator zur Erzeugung einer vorzugsweise in der Kurvenform der natürlichen Herzaktionsspannung ähnlichen fremden Reizspannung vor, der an den Patientenkreis angeschaltet werden soll, wenn an Hand eines Zweistrahloszillographen zur Sichtbarmachung der vom Patienten abgenommenen Herzaktionsspannung bzw. des über ein Mikrophon mit nachgeschaltetem Verstärker abgenommenen Herzschlages und der fremden Reizspannung festgestellt worden ist, daß die natürliche Herzaktionsspannung und die einstellbare Reizspannung frequenz- und phasengleich sowie erforderlichenfalls auch amplitudengleich sind. Auch mit dieser Einrichtung können sich die eingangs erwähnten Schwierigkeiten ergeben, die durch Störung der Phasengleichheit von naturlicher Herzaktionsspannung und fremder Reizspannung bedingt sind. Gegen Einrichtungen dieser Art ist vor allem einzuwenden, daß sie nicht in der Lage sind, Stromstöße zu liefern, die stets mit den biologischen Vorgängen der Herzaktion in Phase liegen.
  • Auch die Verwendung eines Zweistrahloszillographeu gestattet lediglich den Frequenzvergleich zwischen Herztätigkeit und Reizstromimpuls, der aber sicher zum falschen Zeitpunkt auf das Herz trifft, wenn wie angegeben auf Phasengleichheit der Herzaktionsspannung bzw. des Herzschlags mit dem Reizstromimpuls eingestellt wird.
  • Bei dem Aufbau des Apparates nach der Erfindung ist in erster Linie von der Erkenntnis ausgegangen, daß der Reizstromimpuls zur Zeit der biologischen Reizbildung das Herz treffen muß, um den phnsiologischen Gegebenheiten gerecht zu werden. Zweite Erkenntnis war, daß das Elektrokardiogramm Ausdruck der Muskelkontraktion ist, d. h. daß darin die Aktionsspannungen des Herzmuskels dargestellt sind, und hinsichtlich der Kurvenform keine Schlüsse auf die Form der Reizstromimpulse zuläßt. Das Elektrolsardiogramm gestattet für diesen Fall lediglich theoretische Schlüsse über den zeitlichen Ablauf der Reizbildung und Reizausbreitung im biologischen Geschehen der Herzaktion.
  • Der Erfindung liegen systematische Versuche zugrunde, die zu folgenden Erkenntnissen geführt haben: Für die gewünschte Unterstützung bzw. Steuerung der Herztätigkeit ist es nicht notwendig, daß die Kurvenform des Reizstromes der Form der bioelek trischen Aktionsspannung entspricht. Ferner hat man zu beachten, daß sich die Widerstandsverhältnisse im Körper unter Stromdurchgang ändern, so daß eine Konstanz eines an die Elektroden angelegten Reizstromes nicht ohne weiteres gegeben ist. Es wurde weiter gefunden, daß bei der herznahen Einführung der aktiven Elektrode Reizstromamplituden etwa zwischen O und 20 mA bei einer Dauer der Reizstromimpulse zwischen etwa 5 und 25 msec und bei einer etwa zwischen 30 und 180 Impulsen/min einstellbaren Impulsfolge erforderlich sind und daß normalerweise eine selbsttätige Steuerung der dem Herz von außen zugeführten elektrischen Reizstromimpulse durch die Kontraktionen des Herzens (Selbststeuerung) erfolgen sollte, weil sonst eine Unterstützung und Schonung des Herzens nicht gewährleistet ist. Diese Selbststeuerung kann aber nicht über eine vom Patienten abgeleitete Aktionsspannung erfolgen. Ein Reizstromapparat zur Steuerung bzw. Unterstützung der Herztätigkeit sollte es schließlich hei nur geringem Mehraufwand ermöglichen, bei einer Herztätigkeit, die für eine Selbststeuerung zu schwach ist, dem Herz ohne größeren Zeitverlust elektrische Reizstromimpulse mit einer zwar frei einstellbaren, dem vorliegenden Fall aber angemessenen Impulsfolgefrequenz (Fremdsteuerung) zuzuführen. Diesen Erkenntnissen wird der Apparat gemäß der Erfindung dadurch gerecht, daß er gleichzeitig folgende Teile umfaßt: 1. einen Generator für Reizstromimpulse einfacher Kurvenform (Dreieck-, Rechteck-, Exponential-oder ähnlicher Form) mit einer im Bereich etwa von 30 bis 180 Impulsen/min frei einstellbaren Impulsfolgefrequenz, einer Impulsdauer etwa zwischen 5 und 25 msec und mit einer zwischen O und 20 mA frei einstellbaren und danach zufolge eines hohen Innenwiderstandes des Generators praktisch unabhängig von Belastungsänderungen konstant bleibenden Amplitude, 2. einen Pulsabnehmer in Verbindung mit einem Wandler für die Umwandlung der mechanischen Größe der Pulswelle in eine elektrische Größe und mit einer Kathodenstrahlröhre zur Sichtbarmachung der elektrischen Größe, 3. Schaltmittel, um den unter 1 genannten Generator für die Reizstromimpulse von seinen, die einstellbare Impulsfolge bestimmenden Gliedern (Fremdsteuerung) abzuschalten und gleichzeitig dafür den Generator mit dem unter 2 genannten Wandler für die Puiswelle elektrisch so zu koppeln, daß die Impulsfolge des Generators durch die Pulswelle des Patienten gesteuert wird (Eigensteuerung) und 4. weitere Schaltmittel, durch welche die zeitliche Lage der Reizstromimpulse zu der Pulsfrequenz und Elektrokardiogramms einstellbar ist. um den Reizstromimpuls in zeitlich richtiger Lage kurz vor der P-Welle des Elektrokardiogramms auf das Herz treffen zu lassen, wenn die vom Wand-1er abgegebene, mit der Pulswelle synchrone elektrische Größe zur Eigensteuerung des Generators herangezogen wird.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, die Mittel zur Eigensteuerung trotz vorgenommener manueller Umschaltung noch nicht in Funktion treten, sondern die Fremdsteuerung weiter wirksam bleiben zu lassen, solange die zur Eigensteuerung herangezogene Steuergröße eine vorgegebene untere Grenze noch nicht überschreitet. In Verbindung hiermit ist es vorteilhaft, die Mittel zur Fremdsteuerung wieder selbsttätig wirksam werden zu lassen, wenn die genannte Steuergröße eine vorgegebene Grenze unter-oder überschreitet.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
  • In der Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Reizstromimpulsen, die durch den Puls gesteuert werden, dargestellt, wobei an sich bekannte Schaltungsbaugruppen lediglich durch Blockschaltbildsymbole angedeutet sind.
  • Durch einen Pulsabnehmer 1 wird eine dem Blutdruckverlauf entsprechende elektrische Spannung gewonnen, die in einem Verstärker 2 verstärkt und dann dem Vertikalablenksystem einer Kathodenstrahloszillographenröhre 3 zugeführt wird, deren Horizontalablenkung durch das Kippgerät 4 erfolgt. Um die relativ langsam ablaufenden Vorgänge deutlich sichtbar zu machen, wird ein Kathodenstrahlrohr mit langer Nachleuchtzeit gewählt. Die Kippfrequenz läßt sich so regulieren, daß innerhalb eines Bereiches von 30 bis 180 Pulsschlägen pro Minute nach entsprechender Einstellung drei bis vier Pulskurven nebeneinander abgebildet werden können. Bei Synchronisation der Kippfrequenz mit der Pulsfrequenz läßt diese sich so regulieren, daß im bereits genannten Pulsfrequenzbereich auch das stehende Bild einer Pulswelle dargestellt werden kann.
  • Die verstärkten elektrischen Potentiale des Pulsabnehmers können außer an eine Bildröhre noch an einen besonderen Anschluß 42 über geeignete Schaltmittel 5, die die Aufgabe einer Anpassung haben, herangeführt werden, um eine Registrierung der Pulskurve, beispielsweise mittels eines Elektrokardiographen, möglich zu machen.
  • Im Ausführungsbeispiel wird die Spannung des Verstärkers 2 dem Schirmgitter einer Röhre 7 eines Hochfrequenzgenerators 8 zugeführt, dessen Arbeitspunkt so eingestellt ist, daß der Schwingungseinsatz erst erfolgt, wenn die vom Verstärker 2 zugeführte Schiringitterspannung der Röhre 7 einen bestimmten Wert erreicht hat. Dieser Spannungswert wird so gewählt, daß er etwa 20e/o der am Verstärker 2 eingestellten Voll amplitude der Pulswelle beträgt. Dieser Wert ist in Fig. 2 e, in der eine vom Puls abgeleitete Spannungskurve dargestellt ist, als Linie a gestrichelt eingezeichnet. Die so synchron mit der Pulskurve erzeugte Hochfrequenzimpulsfolge wird über einen tSbertrager 9 in eine Gleichrichteranordnung 10, 11 eingekoppelt, wodurch eine über die HF-Schwingungszeit anhaltende annähernd rechteckförmige Spannung entsteht, die geeignet ist, beim Auftreffen auf das Gitter der Röhre 17 im Impulsgenerator 14 einen einmaligen Reizstromimpuls auszulösen. Auf diese Weise besteht zwischen dem Verstärker 2 und dem nachfolgend beschriebenen Impulsgenerator 14 keine galvanische und auch keine zulässige Werte überschreitende kapazitive Verbindung.
  • Der für den Kondensator 11 resultierende Ladestromstoß wird über den Kondensator 12 in den Gitterkreis der Röhre 17 in der Eingangsstufe eines Impulsgenerators 14 eingekoppelt, wenn ein Relais 18, dessen Funktion später erläutert wird, die Kontakte 18 a, 18 b in die gestrichelt angedeutete Lage schaltet.
  • Der Gitterimpuls löst dann in an sich bekannter Weise einen Rechteckimpuls von vorzugsweise 10 msec Dauer für die Elektroden 19, 20 aus. Die Abgabe dieser Impulse wird durch die Glimmlampe 21 sichtbar gemacht. Damit der Impulsgenerator 14 für die Auslösung des nächstfolgenden Reizstromimpulses wieder bereit ist, wird die Zeitkonstante der Schaltmittel 12, 13 so gewählt, daß im Zeitpunkt des Eintreffens des nächsten Steuerimpulses die Ausgangslage wieder sicher hergestellt ist. Der Generator 14 soll einen im Vergleich zum Belastungswiderstand hohen Innenwiderstand (constant-current-S chaltung) haben, damit der eingestellte Reizstrom unabhängig von dem sich zeitlich laufend ändernden elektrischen Widerstand des biologischen Gewebes und auch unabhängig vom Sitz der Elektroden wirklich konstant gehalten wird.
  • Um die Reizstromimpulse des Impulsgenerators 14 mit den im Verstärker 2 verstärkten Pulserscheinungen synchron auslösen zu können, ist die Zwischenschaltung einer Synchronisationstrennstufe 6 für eine potentialfreie Übertragung von Steuerimpulsen vorgesehen. Dies ist durch die technische Eigenart bedingt, daß der Verstärker 2 mit Anodenspannung an Masse liegen muß, der Impulsgenerator 14 infolge seiner sogenannten »constant-current-Schaltung« hingegen massefrei ausgeführt sein muß, und somit zwischen beiden Einheiten (Verstärker 2 und Impulsgenerator 14) keine galvanische und auch keine nennenswerte kapazitive Verbindung bestehen darf.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach den Zeichnungen besteht die aktive Elektrode 19 zur Durchführung des Verfahrens nach der Methode Rienmüller gemäß der stark vergrößerten Darstellung der Fig. 3 aus dem verchromten Ansatz 22 eines elektrischen Leiters 23.
  • Zur Isolation der Zuleitung bis zum Reizort (Vorhofgebiet3 ist eine Plastikkapillare 24 über den Leiter geschoben. Am Ansatz der Spitze der Elektrode ist eine Dichtung 25 vorgesehen, damit kein Blut in die Kapillare eindringen kann. Als inaktive (herz ferne) Elektrode 20 dient eine Blechmanschette, die mit einer nassen Mullzwischenlage beispielsweise am rechten Unterschenkel befestigt wird.
  • In Fig. 2 sind die zeitlichen Zusammenhänge des physiologischen Geschehens von vier Herzrevolutionen graphisch dargestellt. In Fig. 2 a ist der biologische Reiz (Sinusimpuls) im Reizzentrum dargestellt, der sich mit zeitlichen Verzögerungen und Reaktionen in das Vorhofgebiet (Fig. 2b) und das Kammergebiet (Fig. 2 c) ausbreitet. Mit dem physiologischen Reiz gemäß Fig. 2 a zusammenhängend, treten in dessen Folge zeitlich verschoben drei wichtige Erscheinungen auf: Elektrokardiogramm (Fig. 2 d), Pulswelle (Fig. 2 e) und Herzschall (Fig. 2 f). Aus schon geschilderten und noch anderen zwingende Gründen eignet sich das Elektrokardiogramm und wegen zeitlicher Zweiteilung auch der Herzschall nicht zur Synchronisation der Reizimpulse, so daß letztlich eine Synchronisation (Eigensteuerung) nur mittels der Pulswelle möglich ist. Die komplexe Zeitzusammenstellung der Fig. 2 und die physiologischen Gegebenheiten ergeben, daß die Pulswelle den Reizstromimpuls für die folgende Herz revolution auslösen muß und daß dieser zeitlich in dem Augenblick des Sinusimpulses im Reizzentrum eintreffen muß, d. h. daß er, wie in Fig. 2 d gestrichelt mit 6 eingezeichnet, kurz vor der P-Welle des Elektrokardiogramms eintreffen muß, um im Sinne einer Prophylaxe des Herzstillstandes zu wirken.
  • Um den elektrischen Reizstromimpuls den biologischen Gegebenheiten entsprechend, wie in Fig. 2 erläutern, in zeitlich richtiger Lage am Reizort eintreffen zu lassen, sind zwischen Verstärker 2 und Synchronisationstrennstufe 6 Verzögerungsglieder 15, 16 und 26 und 27 eingeschaltet, deren Zeitkonstante veränderbar ist. Durch Verstellung des Abgriffs am Widerstand 15 läßt sich die zeitliche Lage des Reizimpulses entsprechend der Pulsfrequenz grob einstellen, während die Verstellung des Abgriffs am Widerstand 27 nur eine geringe zeitliche Verschiebung in bezug auf die P-Welle des Elektrokardiogramms zur Folge hat und dazu geeignet ist, bei vorangegangener Grobeinstellung auf Grund der Pulsfrequenz, fein einstellbar die Pulsfrequenz in gewissen Grenzen beeinflussen zu können. Den verschiedenen Laufzeitverschiebungen peripherer Pulsabnahme beispielsweise in einem Fall am Handgelenk (Radialis) oder am Hals (Carotis) oder an der Schläfe (Temporalis), wird der Schalter 28 gerecht, der die Kondensatoren 16, 29 und 30 umzuschalten gestattet. Die Verschiebungsmöglichkeit des Widerstandes 27 ist in Fig. 2 d mit y angedeutet.
  • Damit die Beeinflussung der Pulsfrequenz allgemein und speziell die Pulsfrequenzbeeinflussung bei Veränderung des Widerstandes 27 sofort festgestellt werden kann, werden die vom Pulsahnehmer gewonnenen Potentiale nach Verstärkung auch noch einem Pulsanzeiger 40 zugeführt, in welchem aus diesen über bekannte Schaltungen bestimmte Reckteckimpulse gewonnen werden. Nach Zwischenschaltung ebenfalls bekannter Schaltmittel ermöglichen diese die direkte Anzeige der abgenommenen Pulsfrequenz mittels eines Meßinstruments 41 auf einer entsprechend geeichten Skala.
  • In der in der Fig. 1 angegebenen Ruhestellung der Kontakte 18 a, 18 b des Relais 18 ist der Widerstand 31 und ein Kondensator 32 in den Eingangskreis des Impulsgenerators 14 eingeschaltet und bewirkt so die selbsttätige Abgabe einer Impulsfolge mit einheitlichen Pausendauern, deren Länge durch die Verschiebung des Abgriffs am Widerstand 31 entsprechend den vorkommenden Pulsfrequenzen von 30 bis 180 wählbar ist. Diese Art der Impulserzeugung kann auch am Aufblinken der Glimmlampe 21 beobachtet werden.
  • Da letztlich die verstärkten Potentiale des Pulsabnehmers auch noch einer Glimmlampe 33 zugeführt werden und diese dann im Rhythmus des Patientenpulses aufblinkt, ist es möglich, für den Fall der nicht vom Puls gesteuerten Erzeugung von Reizstromimpulsen, diese dann durch Vergleich mit der bereits erwähnten Glimmlampe 21 entsprechend der Herztätigkeit einzustellen.
  • Eine Umschaltautomatik sorgt dafür, daß das Relais 18 erst dann auf den vom Puls gesteuerten Betrieb des Reizstromgenerators 14 umschalten kann, wenn die zur Synchronisation herangezogenen Steuerimpulse eine vorgegebene Amplitude von etwa 20°/o der Normalamplitude nicht unterschreitet. Es ist nämlich denkbar, daß bei Eigensteuerung etwa durch mechanische Einflüsse auf den Pulsabnehmer in ungewünschter Weise wilde Impulse ausgelöst werden würden. Da solche störenden mechanischen Einflüsse sich in Form von sehr große Amplituden äußern, ist vorgesehen, daß bei einer Überschreitung der eingestellten Pulsamplituden um 50°/o über dem Normalwert die Umschaltautomatik wieder abschaltet, also den Impulsgenerator wieder auf Fremdsteuerung zurückschaltet, damit dieser entsprechend der Pulsfrequenz wenigstens rhythmische Impulse abgibt, unbeschadet der Tatsache, daß die störenden mechanischen Einflüsse von nur kurzer Dauer sind und sodann die Umschaltung sofort wieder auf Eigensteuerung automatisch erfolgen kann. Diese Wirkung wird durch eine Steuerschaltung mit zwei Trioden 34, 35 ermöglicht, in deren einer Anodenleitung die Erregerspule des Relais 18 eingeschaltet ist. Eine Widerstands-Kondensator-Kombination 38, 39 verzögert den Abfall des Relais 18. Übersteigen die dem Gitter der Röhre 34 zugeführten Spannungsimpulse den Wert 20°/o der Normalamplitude, so durchfließt die Erregerspule des Relais 18 so viel Strom, daß das Relais die Kontakte 18 a, 18 b auf Eigensteuerung umschaltet.
  • Das Gitter der Röhre 35 erhält durch die Gleichspannungsquelle 36 eine so hohe negative Sperrspannung zugeführt, daß diese Röhre normalerweise gesperrt ist. Erst wenn die gleichfalls dem Gitter dieser Röhre 35 zugeführten Synchronisationsimpulse den Wert 150°/o übersteigen, führt die Röhre 35 so viel Strom, daß der dann an dem für beide Röhren 34, 35 gemeinsamen Kathodenwiderstand 37 auftretende Spannungsabfall die Gitterspannung der Röhre 34 so weit vermindert, daß das Relais 18 abfällt und dadurch die Kontakte 18 a, 18 b auf Fremdsteuerung umschaltet.
  • Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Reizimpulse nur dann vom Puls gesteuert werden, wenn sich von diesem definierte Steuerspannungen ableiten lassen.
  • Die Zurückschaltung auf die selbsttätige Abgabe von Reizimpulsen in vorgewählten Abständen ist besonders dann wichtig, wenn der Herzschlag plötzlich aussetzt.
  • Der Schaltzustand des Relais 18 wird durch zwei nicht dargestellte Glimmlampen angezeigt. Ferner soll die Umschaltautomatik abschaltbar sein, damit der Generator auch immer auf Fremdsteuerung arbeiten kann, und dieser Schaltzustand soll ebenfalls durch eine Lampe angezeigt werden.
  • PATENTANSPRtlCHE 1. Apparat zur Steuerung bzw. Unterstützung der Herztätigkeit durch elektrische herznah zugeführte Reizstromimpulse, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Verwendung folgender Teile: 1. einen Generator für Reizstromimpulse einfacher Kurvenform (Dreieck-, Rechteck-, Exponential-oder ähnlicher Form) mit einer im Bereich etwa von 30 bis 180 Impulsen/min frei einstellbaren Impulsfolgefrequenz, einer Impulsdauer etwa zwischen 5 und 25 sec und mit einer zwischen O und 20 mA frei einstellbaren und danach zufolge eines hohen Innenwiderstandes des Generators praktisch unabhängig von Belastungsänderungen konstant bleibenden Amplitude, 2. einen Pulsahnehmer in Verbindung mit einem Wandler für die Umwandlung der mechanischen Größe der Pulswelle in eine elektrische Größe und mit einer Kathodenstrahlröhre zur Sichtbarmachung der elektrischen Größe, 3. Schaltmittel, um den Generator für die Reizstromimpulse von seinen die einstellbare Impulsfolge bestimmenden Gliedern (Fremdsteuerung) abzuschalten und gleichzeitig dafür den Generator mit dem Wandler für die Pulswelle elektrisch so zu koppeln, daß die Impulsfolge des Generators durch diePulswelle des Patienten gesteuert wird (Eigensteuerung), und 4. weitere Schaltmittel, durch welche die zeitliche Lage der Reizstromimpulse zu der Pulsfrequenz und des Elektrokardiograinms einstellbar ist, um den Reizstromimpuls in zeitlich richtiger Lage kurz vor der P-Welle des Elektrokardiogramms auf das Herz treffen zu lassen, wenn die vom Wandler abgegebene, mit der Puls'zelle synchrone elektrische Größe zur Eigensteuerung des Generators herangezogen wird.

Claims (1)

  1. 2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel zur Umschaltung von Fremdsteuerung auf Eigensteuerung mit Mitteln zusammenwirken, die trotz vorgenommener manueller Umschaltung auf Eigensteuerung diese Eigensteuerung noch nicht in Funktion treten, sondern die Fremdsteuerung weiter wirksam bleiben lassen, solange die zur Eigensteuerung herangezogene Steuergröße eine vorgegebene untere Grenze nicht überschreitet, vorzugsweise in Verbindung mit Mitteln, die bewirken, daß die Fremdsteuerung wieder selbsttätig wirksam wird, wenn die genannte Steuergröße eine vorgegebene Grenze unter- oder überschreitet.
    3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopplung zwischen dem Generator und dem Wandler eine galvanische Verbindung vermieden ist, indem z. B. zur tJbertragung der Steuerspannungen vom Wandler auf den Generator ein Isoliertransformator benutzt ist.
    4. Apparat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fremdsteuerung des Generators vorzugsweise optische Anzeigemittel sowohl für die fremderzeugten Impulse als auch für die der Pulswelle synchrone elektrische Größe wirksam sind.
    5. Apparat nach einem der vorhergehenden Xnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebszustände Fremdsteuerung und Eigensteuerung durch Signallampen oder ähnliche Mittel angezeigt sind.
    6. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur selbsttätigen Umschaltung von Fremdsteuerung auf Eigensteuerung unwirksam zu machen sind, wobei dieser Schaltzustand zweckmäßig durch eine Signallampe oder einem ähnlichen Mittel angezeigt ist.
    7. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulsfrequenzanzeiger angeschlossen ist.
    8. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anschlußmöglichkeit für eine Vorrichtung zur Registrierung der Pulskurve, z . B. für einen Elektrokardiographen.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 006 087; Patentschrift Nr. 2514 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1228354B (de) * 1963-01-16 1966-11-10 Dr Med Josef Rienmueller Elektromedizinisches Geraet zur umschaltbaren Behandlung mit Reizstrom-impulsen oder Gleichstrom
US3358690A (en) * 1964-11-18 1967-12-19 Marvin M Cohen Heart stimulator utilizing a pressuresensitive semiconductor
DE1296283C2 (de) * 1964-06-19 1974-05-30 American Optical Corp., Southbridge, Mass. (V.St.A.) Anordnung zur erzielung einer regelmaessigen herzschlagfolge
USRE30750E (en) 1972-05-15 1981-09-29 Cardiac Resuscitator Corporation Cardiac resuscitator and monitoring apparatus

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DE2514C (de) * AD. gamper in Bremen Federnder Griff für Stempel

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