DE2104591A1 - Defibrillator - Google Patents

Defibrillator

Info

Publication number
DE2104591A1
DE2104591A1 DE19712104591 DE2104591A DE2104591A1 DE 2104591 A1 DE2104591 A1 DE 2104591A1 DE 19712104591 DE19712104591 DE 19712104591 DE 2104591 A DE2104591 A DE 2104591A DE 2104591 A1 DE2104591 A1 DE 2104591A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heart
defibrillator
defibrillator according
function
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712104591
Other languages
English (en)
Other versions
DE2104591B2 (de
DE2104591C3 (de
Inventor
M Mirowski
M M Mower
W S Staewen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medtronic Inc
Original Assignee
Medtronic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26680031&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE2104591(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Medtronic Inc filed Critical Medtronic Inc
Publication of DE2104591A1 publication Critical patent/DE2104591A1/de
Publication of DE2104591B2 publication Critical patent/DE2104591B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2104591C3 publication Critical patent/DE2104591C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3956Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. QERHARD SCHWAN 2104591
β MÖNCHEN 80 - QOERZER STRASSE 15
-1. Feb, 137I
P-148/149
Medtronic, Inc. 3055 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 55418/V.St.A.
Defibrillator
Während der letzten Jahrzehnten sind in den entwickelten Gebieten der Erde Herzerkrankungen, insbesondere Erkrankungen der Herzkranzgefäße, zur häufigsten Todesursache geworden· In den Vereinigten Staaten von Amerika sind diese Erkrankungen beispielsweise für über eine halbe Million Todesfälle jährlich verantwortlich. Mehr als die Hälfte dieser Todesfälle treten plötzlich, außerhalb des Krankenhauses ein und damit bevor dem Patienten die erforderliche medizinische Hilfe geleistet werden kann. Obwohl die genaue Ursache für den plötzlichen Tod bei Erkrankungen des Herzens, insbesondere der Herzkranzgefäße, bis jetzt noch nicht vollständig geklärt wurde, kann auf Grund der verfügbaren Erkenntnisse der Tod in der Mehrzahl dieser Fälle ernsthaften Störungen der elektrischen H'erzaktivität zugeschrieben werden, die zu Herzkammerflimmern führen.
Jüngste Erfahrungen haben deutlich gezeigt, daß das Herzkammerflimmern und sein häufiger Vorbote, die Herzkammer-Tachykardie, reversible Phänomene sind, wenn sofort eine Defibrillation des Herzens eingeleitet wird. Unter diesen Umständen kann die Herz-
109835/1028
FERNSPRECHER 0811/40 10 1« · KABEL: ELECTRICPATENT MÖNCHEN
2Ί0ΑΓ)9Ί
funktion häufig wieder auf den Normalzustand zurückgebracht werden, ohne daß der Patient unter dauernden Restschäden leidet. Bei dem derzeitigen Stand der Entwicklung ist eine Defibrillation jedoch auf hoch spezialisierte medizinische Einrichtungen angewiesen, so daß eine solche Behandlung auf gut ausgerüstete, moderne Krankenhäuser beschränkt ist. Es besteht daher zur Zeit ein großer Bedarf an einem Defibrillator, der von Personen mitgeführt werden kann, die zu einer der zahlreichen lebensbedrohenden Arrhythmien neigen, die oben allgemein diskutiert wurden. Bei zahlreichen Patienten mit Herzerkrankungen könnte dadurch ein tödlicher Ausgang einer Herzkammer-Tachykardie oder eines Herzkammerflimmerns selbst dann vermieden werden, wenn keine sofortige ärztliche Hilfe zur Verfügung steht. Der erste Schritt besteht dabei selbstverständlich darin, diejenigen Patienten zu ermitteln, die zu Herzfehlfunktionen neigen, welche zu Herzkammer-Tachykardie oder Herzkammerflimmern führen.
Während es nicht möglich ist, mit absoluter Genauigkeit vorherzusagen, welcher herzkranke Patient das Opfer eines plötzlichen Todes sein wird, sind doch verschiedene Gruppen von Patienten mit hohem Risiko feststellbar. Beispielsweise ist bei Patienten, die einen Myokardinfarkt hatten, selbst dann, wenn sie den Infarkt mit guter Gesundheit überleben, die Gefahr eines plötzlichen Todes groß; sie beträgt ein Mehrfaches der Wahrscheinlichkeit, die bei der Gesamtbevölkerung gegeben ist. Falls ferner bei Patienten mit Myokardinfarkt bereits ernsthafte Herzkammerarrhythmien und/oder Herzstillstand eingetreten sind, oder falls
109835/ 1028
2 1 O A G 9 1
Anzeichen für eine andauernde krankhafte Myokardempfindlichkeit vorliegen, kann logischerweise angenommen werden, daß die Gefahr eines plötzlichen Todes wesentlich gesteigert ist. Patienten der vorstehend beschriebenen Art käme es entscheidend zugute, wenn ein selbsttätiger, im Bedarfsfall wirksam werdender Defibrillator zur Verfügung stünde.
Ein derartiger selbsttätiger Defibrillator wäre auch für Krankenhauspatienten eine Hilfe, die einen Myokardinfarkt erfahren haben und die aus der gut ausgerüsteten Herzbehandlungsstation entlassen wurden. In solchen Fällen könnte der Defibrillator für die restliche Dauer des erwarteten Krankenhausaufenthaltes implantiert werden. Eine weitere Möglichkeit· bestünde darin, den Defibrillator für die Dauer zu implantieren, so daß er sowohl während des Krankenhausaufenthaltes als auch nach der Entlassung zur Verfügung steht. Eine weitere beachtliche Gruppe von Patienten, für die ein automatischer Defibrillator von besonderem Wert wäre, umfaßt Patienten, die zwar noch keinen Myokardinfarkt erlitten haben, bei denen jedoch ernsthafte Symptome einer Herzerkrankung vorhanden sind, beispielsweise einer medizinischen Behandlung trotzende Herzkammerarrhythmie oder Angina pectoris.
Die obige kurze Diskussion läßt klar erkennen, daß ein selbsttätiger Defibrillator zahlreiche Anwendungen hat. Bis jetzt steht jedoch kein bekanntes Gerät zur Verfügung, das diesen Bedarf erfüllt. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, diese Lücke der medizinischen Instrumentierung zu schließen. Der Er-
109835/1028
findung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen kompakten und selbsttätig arbeitenden Bereitschaft- oder Bedarf-Defibrillator zu schaffen, der bei normaler Herzaktivität nicht in Funktion tritt, jedoch dem Herzen einen Schock zuführt, wenn die Herzfunktionen anormal werden. Der Defibrillator nach der Erfindung soll den Unterschied zwischen einem normal arbeitenden Herzen und einem Herzen, das plötzlich anormal funktioniert, verläßlich ermitteln und daraufhin selbsttätig einen zu einem Defibrillieren des Herzens führenden Schock auslösen. Der Bereitschaft- oder Bedarf-Defibrillator nach der Erfindung soll ferner mehrere Schocks auslösen können, falls das Herz durch den ersten Schock nicht defibrilliert wurde. Er soll selbsttätig wieder die Überwachung des funktionierenden Herzens aufnehmen und dadurch weitere Schocks verhindern, nachdem eine erfolgreiche Defibrillation stattgefunden hat. Das Gerät nach der Erfindung soll mit einem im Herzen implantierten Katheter versehen sein, der sowohl für eine Defibrillation sorgt als auch, falls erforderlich, Schrittmacherimpulse an das Herz abgeben kann. Der Bereitschaft-Defibrillator soll extrem kompakt sein und infolgedessen als Ganzes im Körper des Patienten implantiert werden können.
Der Bereitschaft-Defibrillator nach der Erfindung besitzt als Grundbaustein einen Kondensator, der elektrische Energie in einer Menge speichern kann, die ausreicht, um das menschliche Herz zu depolarisieren (in der Größenordnung von 50 Joule). Bei der Entladung dieses Kondensators wird dem Herzen über zwei
109835/1028
210A591
Reizelektroden ein Schock zugeführt. Die eine dieser Elektroden befindet sich in der rechten Herzkammer und bildet dabei die außenliegende Spitze eines intrakardialen Katheters. Diese Elektrode wird durch eine periphere Vene hindurch eingeführt. Die zweite Reizelektrode befindet sich entweder auf der Oberfläche des Brustkorbes oder wird unter die Haut der vorderen Brustwand oder unmittelbar auf das ventrikuläre Myokard geheftet. Dem Kondensator ist eine Überwachungsschaltung zugeordnet, die an das andere Ende des intrakardialen Katheters angeschlossen ist und auf ein Signal ansprechen kann, das am außenliegenden Ende des Katheters aufgenommen wird. Das von dem Katheter erfaßte Signal muß in unterscheidender Weise mit einer Herzkammer-Tachykardie oder einem Herzkammerflimmern in Beziehung stehen. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird der Druck in der rechten Herzkammer überwacht. Wenn dieser Druck unter einen vorgegebenen Wert in der Größenordnung von 10 bis 15 mm Hg abfällt, liegt eine Fehlfunktion des Herzens vor und wird dementsprechend der Kondensator über das Herz entladen.
Zwischen der Überwachungsschaltung und dem Kondensator befinden sich Mittel, die eine Wiederholung der zur Depolarisierung dienenden Entladungen für eine vorbestimmte Zeitdauer (in der Größenordnung von 20 bis 3O Sekunden) verzögern. Diese Zeitverzögerung ist von Bedeutung, um dem Herzen Gelegenheit zu geben, spontan auf einen normalen Herzrhythmus zurückzukehren, und um ferner sicherzustellen, daß die anormalen Herzbedingungen tat sächlich kritisch sind. Nur wenn es nicht zu einer erfolgreichen
109835/1028
Defibrillation kommt, wird dem Herzen ein weiterer Schock zugeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zeitverzögerung mit Hilfe eines Sägezahngenerators, eines Relais und unter Ausnutzung der Ladezeit des Speicherkondensators erhalten.
Der Bereitschaft- oder Bedarf-Defibrillator nach der Erfindung erlaubt es also, nach Ermitteln einer der vorstehend erläuterten lebensbedrohenden Arrhythmien automatisch das Herz des Patienten zu defibrillieren. Patienten, die für die Ausbildung von Herzkammer-Tachykardie und/oder Herzkammerflimmern besonders anfällig sind, können mit dem Defibrillator entweder zeitweise oder dauernd versehen werden. Wegen seiner geringen Größe kann das erfindungsgemäße Gerät als Ganzes unter der Haut des Patienten implantiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gerät mit Ausnahme der Überwachungselektrode und eindr schockauslösenden Elektrode extern zu tragen.
Das Gerät nach der Erfindung ermittelt Unterschiede zwischen einem einwandfrei funktionierenden Herzen und einem Herzen, bei dem es plötzlich zu Herzkammerflimmern gekommen ist, verläßlich und führt daraufhin dem Herzen einen für ein Defibrillieren sorgenden Schock zu. Das Gerät kann intermittierend weitere Schocks auslösen, falls das Herz nicht zu einer normalen Funktionsweise zurückkehrt. Dadurch, daß das Gerät selbst ermittelt, wann das Herz wieder normal funktioniert, wird sichergestellt, daß weitere Schocks verhindert werden, nachdem
109835/1028
eine erfolgreiche Defibrillation stattgefunden hat.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
Figur 1 eine Seitenansicht der Kombination von Überwachungssonde und schockauslösender Sonde, ^
Figur 2 den typischen Druckverlauf für die rechte Kammer eines normal funktionierenden Herzens,
Figur 3 ein schematisches Schaltbild des Bereitschaft-
Defibrillators nach der Erfindung, und
Figur 4 zur Erläuterung der Arbeitsweise des Sägezahngenerators des Defibrillators eine Darstellung der Spannung in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Überwachungssonde 1O weist, wie aus Figur 1 hervorgeht,
einen Hauptabschnitt 12 und einen Druckaufnehmer 14 auf. Von
dem Druckaufnehmer 14 führen elektrische Verbindungen zu einem Anschlußkasten 16. Die insgesamt mit 18 bezeichnete schockauslösende Sonde besitzt einen Hauptabschnitt 20, eine erste Ringelektrode 22 und eine zweite Ringelektrode 24. Im Betrieb der
Vorrichtung sind die Elektroden 22 und 24 untereinander kurzge-
109 835/1028
schlossen und bilden eine insgesamt mit 26 bezeichnete zusammengesetzte Elektrode. Der Hauptabschnitt 12 der Überwachungssonde 10 hat die Form eines flachen Streifens oder Bandes; der Druckaufnehmer 14 ist kugelig ausgebildet. Die schockauslösende Sonde 18 ist im wesentlichen zylindrisch.
Die Kombination aus Überwachungssonde 1O und schockauslösender Sonde 18 befindet sich während, des Betriebes in der rechten Herzkammer. Die Sonden werden über eine periphere Vene in das Herz durch einen chirurgischen Eingriff eingeführt, der weitgehend ähnlich dem Eingriff beim Implantieren einer Schrittmachersonde ist.
Es sind zwei schockauslösende Elektroden vorhanden. Die erste Elektrode ist die zusammengesetzte Elektrode 26, die einen Teil der Sonde 18 bildet. Die zweite Elektrode ist bei 28 veranschaulicht. Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine flache Platte, die entweder auf· die Oberfläche des Brustkorbes aufgelegt, unter die Haut der vorderen Brustwand geheftet oder unmittelbar an dem ventrikulären Myokard angebracht ist.
Wenn die Überwachungssonde 10 und die schockauslösende Sonde 18 in das Herz eingeführt werden, sind die Elektroden 22 und 24 voneinander unabhängig. An die Elektroden 22 und 24 werden dabei Schrittmachersignale herkömmlicher Art angelegt. Da das Herz auf die Schrittmachersignale nur dann günstig anspricht, wenn die Sonde 18 richtig angeordnet ist, eignet sich dieses Vorgehen
109835/1028
zur Kontrolle der Lage der Sonden 1O und 18. Die Sondenlage kann auch auf andere Weise bestimmt werden, beispielsweise durch Fluoraskopie oder durch Aufzeichnung des Druckes, Nachdem festgestellt ist, daß die Sonden 10 und 18 geeignet angeordnet sind, werden die Sonden festgelegt und wird die Verbindung mit dem Schrittmacher unterbrochen. Die Elektroden 22 und 24 werden dann extern untereinander kurzgeschlossen. Daraufhin wird der elektronische Teil des Bereitschaft-Defibrillators mit den Sonden 1O und 18 sowie der Elektrode 28 verbunden. Falls jedoch gleichzeitig im Schrittmacherbetrieb gearbeitet werden soll, bleibt der elektronische Teil des Schrittmachers angeschlossen und werden die Elektroden 22 und 24 nicht untereinander kurzgeschlossen.
Figur 2 zeigt den Verlauf des Druckes in der rechten Kammer eines normal arbeitenden Herzens. Die veranschaulichten Pulsschläge 30 und 32 wiederholen sich bei einem normal arbeitenden Herzen mit einer Frequenz von ungefähr 6O bis 7O Schlagen je Minute. Figur 2 läßt deutlich erkennen, daß jeder Pulsschlag einen Spitzenwert 34 bzw. 36 hat und daß diese Spitzenwerte über einem voreingestellten Druck liegen, der durch die gestrichelte Linie 38 angedeutet ist. Die gestrichelte Linie 38 entspricht dem Grenzwert zwischen einem gesunden Herzen und einem Herz, das defibrilliert werden muß. Wenn die Spitzenwerte 34 und 36 unter den durch die Linie 38 angedeuteten Druck fallen, stellt die Sonde 10 eine Fehlfunktion fest und wird die Defibrillation des Herzens eingeleitet.
109835/1028
Die in Figur 3 veranschaulichte elektronische Schaltungsanordnung des Defibrillator kann in verschiedene Stufen unterteilt werden» Die erste Stufe ist ein Druckwandler 4O1 der einen Bestandteil der Überwachungssonde 10 nach Figur 1 bildet. Daran schließt sich ein Verstärker 42 an, mittels dessen die vom Druckwandler 40 abgegebenen Signale verstärkt werden können. Das vom Verstärker 42 abgegebene verstärkte Signal wird dann einem Sägezahngenerator 44 zugeführt, dessen Ausgangssignal zur Basis eines Transistors einer Relaisstufe 46 gelangt. Die Relaisstufe 46 befindet sich normalerweise im offenen Zustand; wenn sie schließt, wird einem Gleichspannungs-ZGleichspannungswandler 48 ein Gleichspannungssignal aufgedrückt. Der Wandler 48 hebt die Eingangsspannung von ungefähr 15V auf etwa 25OO V an. Das 2500 V-Gleichspannungssignal des Wandlers 48 wird einem Speicherkondensator 7O zugeführt, der Teil einer Zündschaltung 50 ist. Wenn die Zündschaltung 5O eine Entladung des Kondensators 70 bewirkt, wird das 25OO V-Signal an die Elektroden 26 und 28 nach Figur 1 angelegt. Wenn infolgedessen die Drucküberwachungssonde 10 eine Herzfehlfunktion erkennt, schockt der Kondensator nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung das Herz mit ungefähr 25OO V. Diese Spannung entspricht einer Energie von ungefähr 50 Joule, was ausreicht, um das Herz zu defibrillieren.
Der Druckwandler 40 hat die Form einer Widerstandsbrücke, deren einer Widerstand von dem Druckaufnehmer 14 in der Spitze der Überwachungssonde 10 gebildet wird. Die restlichen Zweige der Brücke werden von Widerständen gebildet, die in dem An-
109835/1028
schlußkasten 16 nach Figur 1 untergebracht sind. Der Druckwandler 4O ist so aufgebaut, daß der von dem Druckaufnehmer 14 erfaßte Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, dessen Amplitude dem von dem Druckaufnehmer 14 erfaßten Druck unmittelbar proportional ist.
Das Ausgangssignal des Druckwandlers 40 wird in dem in üblicher Weise ausgelegten Verstärker 42 verstärkt. Die verstärkten Impulse gelangen dann zu dem Sägezahngenerator 44. Mittels eines Potentiometers 52 werden die Eingänge des Verstärkers 42 abgeglichen.
Wird der Sägezahngenerator 44 nicht von außen beeinflußt, liefert er ein Ausgangssignal, wie es in Figur 4 bei 54 gezeigt ist. Wenn jedoch dem Sägezahngenerator über die Leitung 56 ein Signal zugeführt wird, das mindestens eine vorbestimmte Amplitude hat, fällt die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators sofort auf Null und beginnt dann erneut zu steigen. Werden infolgedessen an den Sägezahngenerator sich wiederholende" Impulse mit einer vorbestimmten Mindestspannung angelegt, wird ein Ausgangssignal ähnlich dem Signal 58 nach Figur 4 erhalten.
Wenn die von dem Druckwandler 4O überwachten Herzfunktionen normal sind und der Kurve nach Figur 2 entsprechen, bewirkt das auf einen Impuls im Druck der rechten Herzkammer zurückzuführende verstärkte Signal, daß die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 44 auf Null abfällt. Das den Sägezahngenerator über die
109835/1028
Leitung 56 erreichende Schwellwertsignal kann durch Veränderung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 42 eingestellt werden. Der Schwellwert wird so gewählt, daß der Sägezahngenerator 44 das Relais 64 der Relaisstufe 46 erst nach einer Herzfehlfunktion von ungefähr 6 Sekunden Dauer betätigt. Wenn daher der Herzkammerdruck unter den der gestrichelten Linie 38 entsprechenden Druck abfällt und während der vorbestimmten Zeitspanne unterhalb dieses Schwellwertes bleibt, reicht die dem Sägezahngenerator 44 über die Leitung 56 zugeführte verstärkte Spannung nicht aus, um einen Abfall der Generatorausgangsspannung auf Null zu bewirken. Die Generatorausgangsspannung folgt vielmehr der Kurve 54 nach Figur 4. Mittels eines Potentiometers 6O werden die Eingänge des Verstärkers des Sägezahngenerators abgeglichen.
Das Ausgangssignal des Sägezahngenerators 44 gelangt zu der Relaisstufe 46. Die Kontakte des Relais 64 dieser Stufe sind zunächst geöffnet, wodurch die 15 V-Quelle von dem Gleichspannungs-/ Gleichspannungswandler 48 abgetrennt wird. Die Relqisstufe 46 ist so aufgebaut, daß die Kontakte erst schließen, wenn der durch die Wicklung 66 fließende Strom einen vorbestimmten Wert erreicht. Die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 44 muß den Wert 68 erreichen, bevor der Strom in der Wicklung 66 ausreicht, um das Relais 64 zum Schließen der Relaiskontakte zu veranlassen.
Wenn das Relais 64 anzieht, wird die 15 V-Quelle unmittelbar
10983 5/1028
- 13 -
an den Gleichspannungs-ZGleichspannungswandler 48 angeschlossen. Aus den Figuren 2 bis 4 geht hervor, daß ungefähr 6 Sekunden verstreichen müssen, innerhalb deren eine dauernde Herzfehlfunktion vorliegt, bevor das Relais 64 vom offenen in den geschlossenen Zustand übergeht. Jeder "Zahn" der Kurve 58 entspricht nämlich einem Spitzenwert der Druckkurve der rechten Herzkammer und die Spitzen der Druckkurve wiederholen sich mit einer Frequenz von ungefähr 60 bis 7O pro Minute. Der Herzdruck ^ muß daher den Schwellwert für ungefähr 6 Sekunden unterschreiten, bevor dem Gleichspannungs-ZGleichspannungswandler 48 eine Eingangsspannung zugeführt wird. Wenn das Herz zu einem beliebigen Zeitpunkt während dieser 6 Sekunden seine normale Funktion wieder aufnimmt, fällt die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators auf Null und beginnt die 6 Sekunden andauernde Periode von neuem.
Wenn das Relais 64 geschlossen hat und dem Wandler 48 ein Gleichspannungssignal von 15V zugeführt wird, erscheint an ™ den Ausgangsklemmen des Wandlers 48 ein Ausgangssignal von 25OO V. Diese Spannung wird dem Speicherkondensator 70 unmittelbar zugeführt. Gleichzeitig läuft das 25OO V-Signal zu einer Widerstandskette sowie über eine Glimmlampe 74, insbesondere eine Neonlampe, zur Basis eines Transistors 72. Ein Thyristor (d. h. eine Vierschicht-Triode) 76 wird ausgelöst, wenn der Transistor 72 leitend wird.
Die Zündschaltung SQ arbeitet wie folgt: Das vom Wandler 48
109835/1028
kommende 2500 V-Signal wird an den Kondensator 7O angelegt. Wenn der Kondensator 70 voll geladen ist, wird der Transistor 72 auf Grund der jetzt leitenden Glimmlampe 74 stromführend. Die Widerstandsketten und die Glimmlampe 74 sind derart miteinander verbunden, daß die Glimmlampe 74 leitend wird, wenn die Spannung am Kondensator 7O den vollen Wert von 25OO V erreicht. Sobald die Glimmlampe 74 Strom führt, werden auch der Transistor 72 und der Thyristor 76 stromführend. Das 25OO V-Signal läuft daher über die Elektroden 26 und 28; das Herz wird mit einer Spannung geschockt, die ausreicht, um eine Defibrillation zu bewirken.
Wie hervorgehoben, ist es wichtig, daß zwischen der Ermittlung einer Herzfehlfunktion und der Abgabe eines Defibrillationsschocks an das Herz eine gewisse Zeitspanne verstreicht. Zu einer Verzögerung von ungefähr 6 Sekunden kommt es zwischen der ersten Ermittlung einer Fehlfunktion und dem Schließen des Relais 64. Eine weitere Verzögerung in der Größenordnung von 15 Sekunden ist auf die Ladezeit des Kondensators 70 zurückzuführen. Das heißt, wenn das Relais 64 sechs Sekunden nach der anfänglichen Fehlfunktion schließt, beginnt der Kondensator erst sich aufzuladen. Der bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehene Kondensator hat eine Ladezeit von ungefähr 15 Sekunden. Infolgedessen verstreichen ungefähr 21 Sekunden zwischen der ersten Feststellung einer Herzfehlfunktion und der Entladung des Kondensators über das Herz. Durch Änderung der Anstiegszeit des Sägezahngenerators und der Ladezeit des Kondensators
109835/1028
kann die Zeitverzögerung von 21 Sekunden nach 'Wunsch verlängert oder verkürzt werden. Falls zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Verzögerungszeitspanne das Herz wieder seine normale Funktion aufnimmt, beginnt die Verzögerungszeitspanne automatisch von neuem.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abweichungen von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich. Beispielsweise kann eine Herzfehlfunktion auch auf andere Weise als durch Überwachung des Druckes in der rechten Herzkammer festgestellt werden, Anstelle eines einzigen Thyristors können mehrere Thyristoren oder ein Vakuumrelais vorgesehen werden. Statt eines einzigen Speicherkondensators kann eine Reihe von Kondensatoren verwendet werden.
109835/1028

Claims (1)

  1. - 16 Ansprüche
    /C 1 . !Defibrillator mit einem elektrischen Energiespeicher, der über eine Elektrodenanordnung an das Herz anschließbar und mittels einer Schaltanordnung zur Entladung über das Herz veranlaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur dauernden ^ Überwachung der Herzfunktion und zur Unterscheidung zwischen einer normalen Herzfunktion und einem Herzflimmern ein Fühler (10) und ein diesem zugeordneter Diskriminator (44) vorgesehen sind, die bei Auftreten von Herzflimmern selbsttätig bewirken, daß die im Energiespeicher (48, 5O) gespeicherte Energie dem Herzen über die Elektrodenanordnung (26, 28) zwecks Defibrillation unmittelbar zugeführt wird.
    , 2, Defibrillator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ver-™ zb'gerungsglied, das für eine Zeitverzögerung zwischen dem Erfassen des Beginns einer Herzfehlfunktion und dem Entladen des Energiespeichers (48, 50) über das Herz sorgt.
    3. Defibrillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (10) innerhalb des Herzens angeordnet ist.
    4. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung zwei Elektroden (26, 28) aufweist, von denen eine (26) innerhalb
    109835/1028
    - 17 des Herzens angeordnet ist.
    5. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sperrstufe, die die Entladung des Energiespeichers (48, 50) bei normaler Herztätigkeit verhindert.
    6. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung, die den Herzschockzyklus erneut einleitet, wenn der zunächst ausgelöste Schock zu keiner Defibrillation des Herzens geführt hat.
    7. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektrodenanordnung (26, 28) ein Schrittmacher angeschlossen ist und die Elektrodenanordnung sowohl im Schrittmacherbetrieb als auch im Defibrillatorbetrieb einsetzbar ist.
    8. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fühler eine elektronische Sonde (10) vorgesehen ist, die ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude eine Funktion der Herztätigkeit ist, daß der Diskriminator (44) in Abhängigkeit von diesem Signal ein elektrisches Signal mit einer ersten Amplitude liefert, solange die Herzfunktion normal ist, sowie ein elektrisches Signal mit einer zweiten Amplitude, wenn die Herzfunktion anormal ist, und daß die Entladung des Energiespeichers
    109835/1028
    (48, 50) durch das Signal mit der zweiten Amplitude ausgelöst wird.
    9. Defibrillator nach Ansprüchen 2 und 8, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung, die die Entladung des Energiespeichers (48, 50) verhindert, wenn während der Zeitverzögerungsspanne ein Signal mit der ersten Amplitude auftritt.
    10. Defibrillator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Sonde (10) einen Druckwandler (40) aufweist, der den Druck in der rechten Herzkammer erfaßt und ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude dem Druck unmittelbar proportional ist.
    11. Defibrillator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator einen Sägezahngenerator (44) aufweist, der bei normaler Herzfunktion ein Ausgangssignal mit kleiner Amplitude und bei anormaler Herzfunktion nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit ein Ausgangssignal mit großer Amplitude abgibt.
    12. Defibrillator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung eine an den Sägezahngenerator (44) angeschlossene Relaisstufe (46) mit einem normalerweise offenen Kontakt aufweist, der nur schließt, wenn der Relaisstufe von dem Diskriminator das Signal mit der großen Amplitude zugeführt wird. ,
    109835/1028
    13. Defibrillator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (48, 50) einen Spannungsgenerator (48)
    zur Erzeugung einer für eine Defibrillation des Herzens ausreichenden Spannung aufweist, der mit dem Kontakt derart in Wirkverbindung steht, daß er nur arbeitet, wenn der Kontakt geschlossen ist.
    14. Defibrillator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an den Ausgang des Spannungsgenerators (48) ein ™ Kondensator (7O) angeschlossen ist.
    15. Defibrillator nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine
    normalerweise den Stromdurchgang sperrende Schaltstufe (72, 74), die mit dem Kondensator (7O) derart verbunden ist, daß sie in den stromführenden Zustand umschaltet, nachdem der
    Kondensator voll geladen ist, und die dadurch die Entladung des Kondensators über das Herz bewirkt.
    16. Defibrillator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (72, 74) eine Glimmlampe (74) aufweist, die die Schaltstufe in Abhängigkeit von der Ladung des Kondensators (7O) betätigt.
    17. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung mindestens
    einen Thyristor (76) aufweist.
    103835/1028
    Verfahren zum Dofibrillieren eines fehlerhaft funktionierenden Herzens, dadurch gekennzeichnet· daß die Herzfunktion ständig überwacht zwischen einer normalen Herzfunktion und Herzflimmern unterschieden und das Herz aufgrund einer Ermittlung von Herzflitnmern selbsttätig mit einer für eine Defibrillation ausreichenden Energie geschockt wird,
    Vorfahren nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet daß das Schocken des Herzens verzögert wird bis nach dem anfänglichen Erfassen des Herzflimmerns eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist
    2O* Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 dadurch gekennzeichnet daß die Energieentladung über das Herz bei normaler Herztätigkeit zwangsweise gesperrt wird
    2Ί Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20 dadurch gekennzeichnet- daß der Herzschockzyklus erneut eingeleitet wird- wenn der zunächst ausgelöste Schock zu keiner Defiorillation des Herzens geführt hat
    Vorfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21. dadurch gekennzeichnet- daß die Schockauslösung unter Verwendung einer in das Herz eingeführten Elektrode erfolgt
    109835/1028
    Leerseite
DE2104591A 1970-02-09 1971-02-01 Defibrillator Expired DE2104591C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US993470A 1970-02-09 1970-02-09
US993570A 1970-02-09 1970-02-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2104591A1 true DE2104591A1 (de) 1971-08-26
DE2104591B2 DE2104591B2 (de) 1979-10-25
DE2104591C3 DE2104591C3 (de) 1987-10-22

Family

ID=26680031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2104591A Expired DE2104591C3 (de) 1970-02-09 1971-02-01 Defibrillator

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5310399B1 (de)
BE (2) BE762696A (de)
DE (1) DE2104591C3 (de)
DK (1) DK136885B (de)
FR (1) FR2095477A5 (de)
GB (1) GB1298189A (de)
IL (1) IL36076A (de)
NL (1) NL174701C (de)
SE (1) SE373040B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2260563A1 (de) * 1971-12-13 1973-06-20 Leo Rubin Vorrichtung zum elektrischen anregen des herzens
DE2822799A1 (de) * 1977-05-27 1978-11-30 Mirowski Mieczyslaw Fehleranzeigeschaltung fuer dauernd implantiertes herzrhythmuskorrekturgeraet

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2097337A6 (de) * 1970-03-24 1972-03-03 Zacouto Fred
CA1000366A (en) * 1971-03-15 1976-11-23 Mieczyslaw Mirowski Cardioverter having single intravascular catheter electrode system
US4614192A (en) 1982-04-21 1986-09-30 Mieczyslaw Mirowski Implantable cardiac defibrillator employing bipolar sensing and telemetry means
ATE34304T1 (de) * 1983-08-03 1988-06-15 Stemple G Gs Elektmed Geraete Elektrische schockelektrodenschaltung fuer einen defibrillator.
DE4019002A1 (de) * 1990-06-13 1992-01-02 Siemens Ag Elektrodenanordnung fuer einen defibrillator
US6754531B1 (en) 2001-10-19 2004-06-22 Pacesetter, Inc. Anti-tachycardia pacing methods and devices
US6907286B1 (en) 2001-10-19 2005-06-14 Pacesetter, Inc. Anti-tachycardia pacing methods and devices
US6731982B1 (en) * 2001-10-19 2004-05-04 Pacesetter, Inc. Anti-tachycardia pacing methods and devices

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481341A (en) * 1967-09-08 1969-12-02 Westinghouse Electric Corp Portable defibrillator having saturable core output transformer
DE1564084A1 (de) * 1966-07-28 1970-01-22 Fritz Hellig & Co Gmbh Gleichstrom-Defibrillator mit Spannungswaechter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1564084A1 (de) * 1966-07-28 1970-01-22 Fritz Hellig & Co Gmbh Gleichstrom-Defibrillator mit Spannungswaechter
US3481341A (en) * 1967-09-08 1969-12-02 Westinghouse Electric Corp Portable defibrillator having saturable core output transformer

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Med. & Biol. Engng", Bd. 17 (1969), S. 17-99 *
"Resuscitation and Artificial Hypothermia" von V.A. Neyorskii, New York, 1962, S.60-70 *
"Thoraxchirurgie", 1963, S. 158-166 *
Artikel "Heart Monitor-Automatically Activates Defibrillator" in: "Medical Tribune", Bd. 9, Nr. 91, vom 11.November 1968 *
Hopps et al "Electrical Treatment of Cardiac Arrestia Cardiac Stimulator-Defibrillator" in: "Surgery", 1954, S. 833-848 *
Leserzuschrift von Dr. Stephen R. Yarnall auf S. 11 der "Medical Tribune", Bd. 10, Nr. 11, vom 6. Februar 1969 *
Stratbrucker et al "Automatic Cardioversion Using Electronic Arrythmia Logic" aus IEEE, Conf. of 3rd Annual Rocky Mountain Bioengineering Symposiom, Mai 1965 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2260563A1 (de) * 1971-12-13 1973-06-20 Leo Rubin Vorrichtung zum elektrischen anregen des herzens
DE2822799A1 (de) * 1977-05-27 1978-11-30 Mirowski Mieczyslaw Fehleranzeigeschaltung fuer dauernd implantiertes herzrhythmuskorrekturgeraet

Also Published As

Publication number Publication date
GB1298189A (en) 1972-11-29
IL36076A0 (en) 1971-03-24
IL36076A (en) 1975-02-10
BE762696A (fr) 1971-07-16
DE2104591B2 (de) 1979-10-25
JPS5310399B1 (de) 1978-04-13
SE373040B (de) 1975-01-27
BE781517R (fr) 1972-07-17
DE2104591C3 (de) 1987-10-22
NL174701B (nl) 1984-03-01
FR2095477A5 (de) 1972-02-11
NL174701C (nl) 1989-12-18
DK136885B (da) 1977-12-12
DK136885C (de) 1978-05-22
NL7100469A (de) 1971-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3321695C2 (de) Elektrostimulations-Vorrichtung zum Behandeln von Herzarrhythmien
DE69427725T2 (de) Gerät zur EKG-bezogenen Herzdefibrillation
DE2010724C3 (de) Herzschrittmacher
DE69726356T2 (de) Vorrichtung zum Ableiten einer Komponente einer hervorgerufenen Reaktion aus einem abgetasteten Herzsignal durch Unterdrückung von Elektrodenpolarisationskomponenten
DE2528817C2 (de) Elektrische Herzstimulationsvorrichtung
DE69319537T2 (de) Vorhof-Defibrillator für die Auswahl eines Zeitintervalls zur Vorgabe von Herzrhythmuskorrektur
DE69432813T2 (de) Herzschrittmacher/defibrallatorkombination
DE69700748T2 (de) Egm aufzeichnungssystem für implantierbare medizinische vorrichtung
DE69115384T2 (de) Anordnung und Verfahren zur Bestimmung der Energieschwelle einer Defibrillation
DE69704170T2 (de) Leitungsimpedanzmessungssystem für kardiovertier/defibrillator
DE68924490T2 (de) Gerät und Verfahren zur Steuerung der Pulsenergie in Antitachyarrhythmia und Bradykardie-Schrittmacher.
DE2822799C2 (de) Implantierbares Herzrhythmuskorrekturgerät
DE69330995T2 (de) Vorhof-Defibrillator mit Warnung von einer bevorstehenden Herzrythmuskorrektur
DE69917758T2 (de) Vorrichtung zur behandlung von vorhofsarrythmien
DE69827420T2 (de) Herzschrittmacher mit variabler Stimulationsenergie
EP0617918A2 (de) Vorrichtung zur Signalanalyse des elektrischen Potentialverlaufes der Herzerregung
EP1582234B1 (de) Herzschrittmacher
DE2727141A1 (de) Antiarrhythmie-bedarfsschrittmacher
DE69119242T3 (de) Medizinisches stimulationsgerät mit einer operationverstärker-ausgangschaltung
DE1589600A1 (de) Elektrischer Herz-Schrittmacher
DE2621597A1 (de) Herzschrittmacher
DE3046681A1 (de) Synchroner herzschrittmacher
DE3117075A1 (de) Herzschrittmacher
DE3131042A1 (de) Anordnung und verfahren zum erfassen von herzrhythmusstoerungen
DE2104591A1 (de) Defibrillator

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)