DE2104591B2 - Defibrillator - Google Patents

Description

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⁵⁵ tion nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit ein Ausgangssignal mit großer Amplitude abgibt,

Hr Defibrillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung (64,72,74, 76) eine an den Sägezahngenerator angeschlossene Relaisstufe (46) mit einem normalerweise offenen Kontakt (64) aufweist, der nur schließt, wenn der Sägezahngenerator die Relaisstufe (46) mit einem Signal der großen Amplitude beaufschlagt.

12. Defibrillator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Aufladung des Energiespeichers (70) über einen Spannungsgenerator (48) erfolgt, der erst bei Schließen des Kontakts (64) der Re! aisstufe (46) arbeitet

13. Defibrillator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltanordnung (64,72,74, 76) eine Schaltstufe (72, 74, 76) aufweist die den Stromdurchgang sperrt, und die mit dem als Kondensator (70) ausgebildeten Energiespeicher derart verbunden ist daß sie in den stromführenden Zustand umschaltet, nachdem der Kondensator (70) voll geladen ist, und die dadurch die Entladung des Kondensators (70) über das Herz bewirkt.

14. Defibrillator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Schallstufe (72, 74,76) eine Glimmlampe (74) aufweist, die die Schaltstufe in Abhängigkeil vnn der Ladung des Kondensators (70) betätigt.

15. Defibrillator nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltstufe (72, 74,76) mindestens einen Thyristor (76) aufweist.

^b5 Die Erfindung betrifft einen Defibrillator mit einem elektrischen Energiespeicher, einer mit dem Energiespeicher verbundenen, an den Patienten anschließbaren Elektrodenanordnung, einer Überwachungseinrichtung, die zwischen einer normalen und einer anormalen Herzfunktion unterscheidet, und einer Schaltanordnung, mittels deren der Energiespeicher zwecks Defibrillation über das Herz entladbar ist.

Bekannte Defibrillatoren dieser Art (US-PS 32 36 239) werden in Intensivpflegestationen von Krankenhäusern als Teil von komplexen Lebenserhaltungssystemen eingesetzt, zu denen anderem EKG-Aufzeichnungsgeräte, Schirmbildüberwachungsgeräte, akustische Überwachungsgeräte und dergleichen gehören. Typisch für die bekannten Defibrillatoren ist, daß sie nur vom Arzt auslösbar sind, wofür ein von Hand betätigter Auslöseschalter vorgesehen ist. Dieser Schalter läßt ein kelais zeitverzögert ansprechen, das seinerseits den Energiespeicher an die präkardial, also extern in der Herzgegend angelegte Elektrodenanordnung ankoppelt, wobei die Zeitverzögerung verhindern soll, daß der vom Arzt ausgelöste Defibrillationsimpuls das Herz zu einem gefährlichen Zeitpunkt erreicht. Die Auslösung des Defibrillationsimpulses erfolgt, nachdem der Arzt den Auslöseschalter gedrückt hat, unabhängig davon, ob das Herz von sich aus wieder normal zu arbeiten beginnt. Solange der Auslöseschalter nicht wieder vom Arzt geöffnet wird, gehen an das Herz selbst dann weitere Defibrillationsimpulse, wenn das Herz inzwischen wieder normal funktionieren sollte.

Zur Vermeidung von irreversiblen Schäden muß ein Defibrillationsimpuls innerhalb einer Zeitspanne von etwa einer Minute ausgelöst sein, nachdem es zu

Herzflimmern gekommen ist. Daher sind die bekannten Defibrillatoren nur dort sinnvoll, wo der Patient unter ununterbrochener ärztlicher Überwachung steht Dabei hat man für die Überwachung der Herzfunktion zum Beispiel eine Kathetersonde benutzt (Digest on the 7th International Conference on Medicinal and Biological Engineering, 1967, Stockholm, 20-4),

Da es unmöglich ist, den relativ großen Patientenkreis mit Herzerkrankungen ununterbrochen ärztlich zu überwachen, bezweckt die Erfindung einen Defibrillator, der in großem Maßstab prophylaktisch eingesetzt werden kann, das heißt nicht nur vorübergehend bei Patienten, die während kritischer Phasen in Intenstvpflegestationen untergebracht sind und unter ständiger ärztlicher Überwachung stehen, scudern generell bei gefährdeten Patienten, auch wenn diese das Krankenhaus oder mindestens die Intensivpflegestation bereits verlassen haben.

Die Aufgabe besteht darin einen Defibrillator der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Einleitung der Entladung des Energiespeichers ohne Eingriff von außen möglich ist und die Elektrodenanordnung so ausgebildet ist, daß sie für den Patienten ohne weiteres mitführbar ist und der Energiebedarf für die Defibrillationsimpulsegesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Defibrillator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltanordnung von der dauernd wirksamen Überwachungseinrichtung derart gesteuert ist, daß sie ihrerseits bei anormaler Kerzfunktion automatisch die Auf- und nachfolgende Entladung des Energiespeichers bewirkt, und daß die Elektrodenanordnung zur Implantation im Körper des Patienten ausgebildet ist.

Zwar sind implanierbare, die Herzfunktion dauernd )5 überwachende, bedarfsweise selbsttätig wirksam werdende Herzschrittmacher mit implantierbaren Elektroden seit langem bekannt (US-PS 33 58 690). Die Defibrillatortechnik blieb aber von dieser Entwicklung unbeeinflußt. Dies dürfte in erster Linie auf die großen Unterschiede hinsichtlich des Energiebedarfs zurückzuführen sein. Bekannte Defibrillatoren arbeiten mit einer Defibrillationsenergie von mehreren hundert Joule. Als Energiespeicher bietet sich beim derzeitigen Stand der Technik praktisch nur der Kondensator an. Dessen Abmessungen sind proportional zu dem Betrag der zu speichernden Energie. Die Größe des für die Speicherung der Energie des Defibrillationsimpulses geeigneten Kondensators schien das Konzept eines implantierbaren Defibrillators oder auch eines vom Patienten getragenen externen Defibrillators von vornherein unrealisierbar zu machen.

Überraschenderweise hat sich jedoch der Defibrillator nach der Erfindung nicht nur in ausgedehnten Tierversuchen, sondern auch in klinischen Tests am Menschen voll bewährt. Insbesondere ist durch die implantierbare Ausbildung der Elektrodenanordnung der Energiebedarf so weit gesenkt (auf einen Wert in der Größenordnung von 50 Joule), daß er von herkömmlichen Energiespeichern vernünftiger Größe gedeckt werden kann, Wegen der dauernd wirksamen, automatisch ansprechenden Überwachungseinrichtung entfällt die Notwendigkeit einer ständigen ärztlichen Überwachung des Patienten. Damit wird eine wirkungsvolle Prophylaxe des plötzlichen Herztodes möglich. bi Wegen seiner geringen Größe kann das Gerät nach der Erfindung als Ganzes unter der Haut des Patienten implantiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gerät mit Ausnahme der Überwachungselektrode und einer schockauslösenden Elektrode extern zu tragen. Nanh einer erfolgreichen Defibriliation wird die Überwachung des funktionierenden Herzens selbsttätig wieder aufgenommen; weitere Defibrillationsschocks werden verhindert

Der Defibrillator nach der Erfindung kann von Personen, die zu einer der zahlreichen lebensbedrohenden Arrhythmien neigen, problemlos dauernd oder zeitweise mitgeführt werden. Dadurch läßt sich der tödliche Ausgang einer Herzkammer-Tachykardie oder eines Herzkammerflimmerns selbst dann vermeiden, wenn keine sofortige ärztliche Hilfe zur Verfügung steht Der Defibrillator eignet sich auch für nach einem Myokardinfarkt aus der gut ausgerüsteten Herzbehandlungsstation in die allgemeine Krankenhausbehandlung entlassenen Patienten. In solchen Fällen kann der Defibrillator für die restliche Dauer des erwarteten Krankenhausaufenthaltes implantiert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Defibrillator für Dauer zu implantieren, so daß er se vohl während des Krankenhauüäusenlhaites als auch nach tier Entlassung zur Verfügung steht Eine weitere beachtliche Gruppe von Patienten, für die ein automatischer Defibrillator von besonderem Wert ist umfaßt Patienten, die zwar noch keinen Myokardinfarkt erlitten haben, bei denen jedoch ernsthafte Symptome einer Herzerkrankung vorhanden sind, beispielsweise einer medizinischen Behandlung trotzende Herzkammer-Arrhythmie oder Angina pectoris.

In weiterer Ausgestaltung der Ei findung ist ein Verzögerungsglied vorgesehen, das für eine Zeitverzögerung zwischen dem Erfassen des Beginns einer anormalen Herzfunktion und dem Entladen des Energiespeichers über das Herz sorgt. Durch die Zeitverzögerung wird dem Herzen Gelegenheit gegeben, spontan auf einen normalen Herzrhythmus zurückzukehren. Außerdem wird sichergestellt daß die anormale Herzfunktion tatsächlich kritisch ist

Die Überwachungseinrichtung ist zur sicheren und sofortigen Erfassung von anormalen Herzfunktionen zweckmäßig mit einer innerhalb des Herzens angeordneten Sonde ausgestattet Im Hinblick auf eine Minimierung der Defibrillationsensrgie ist ferner vorzugsweise eine Elektrode der Elektrodenanordnung zur Anordnung innerhalb des Herzens ausgebildet. Diese Elektrode kann an der Spitze eines intrakardialen Katheters sitzen, der durch eine periphere Vene hindurch eingeführt wird. Die zweite Reizelektrode kann entweder unter die Haut der vorderen Brustwand oder unmittelbar auf das ventrikuläre Myokard geheftet sein.

Zur Sicherung gegen eine unbeabsichtigte Auslösung von Oefibrillationsschocks ist vorteilhaft, eine Sperrstufe vorgesehen, die die Entladung des Energiespeichers bei normaler Herztätigkeit verhindert

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung weist der Defibrillator eine Anordnung auf, die den Herzschockzyk'us erneut einleitet wenn der zunächst ausgelöste Schock zu keiner Defibriliation des Herzens geführt hat Auch in diesem Falle wird die Zeitverzögerung (in der Größenordnung von 20 bis 30 Sekunden) für die Entladung des Energiespeichers wirksam, um dem Herzen Gelegenheit zu geben, spontan auf den normalen Rhythmus zurückzukehren. Nur wenn es nicht zu einer erfolgreichen Defibriliation kommt, wird dem Herzen ein weiterer Schock zugeführt.

Vorzugsweise ist der Defibrillator so aufgebaut daß

die Sonde an den verbleibenden Teil der Überwachungseinrichtung ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude eine Funktion der Herztätigkeit ist, daß der verbleibende Teil der Überwachungseinrichtung 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 das Signal mit der zweiten Amplitude die Auf- und Entladung des Energiespeichers auslöst. Um bei normaler Herzfunktion die Abgabe von Defibrillalionsimpulsen sicher auszuschließen, verhindert die Sperrstufe die Entladung des Energiespeichers, wenn während der Zeitverzögerungsspanne ein Signal mit der ersten Amplitude auftritt.

Entsprechend einer speziellen Ausführungsform des Defibrillator* kann die Sonde einen Druckwandler aufweisen, der den Druck in der rechten Herzkammer erfaßt und ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude dem Druck unmittelbar proportional ist. Ein Abfall des Drucks in der rechten Herzkammer unter einen vorgegebenen Wert in der Größenordnung von 1300 bis 2000 Pa zeigt eine Fehlfunktion des Herzens an und kann auf diese Weise zur Auslösung eines Defibrillationsimpulses herangezogen werden.

Die Überwachungseinrichtung kann zweckmäßig einen Sägezahngenerator aufweisen, der bei normaler Herzfunktion ein Ausgangssignal mit kleiner Amplitude und bei anormaler Herzfunktion nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit ein Ausgangssignal mit großer Amplitude abgibt. Als Schaltanordnung eignet sich dabei insbesondere eine an den Sägezahngenerator angeschlossene Relaisstufe mit einem normalerweise offenen Kontakt, der nur schließt, wenn der Sägezahngenerator die Relaisstufe mit einem Signal der großen Amplitude beaufschlagt.

Bei einem implantierbaren Defibrillator sind eine kompakte Bauweise und extrem hohe Betriebssicherheit von besonderer Bedeutung. Zur Erfüllung dieser Forderungen erfolgt die automatische Aufladung des Energiespeichers vorteilhaft über einen Spannungsgenerator, der erst bei Schließen des Kontakts der Rclaisstufe arbeitet. Dabei ist vorteilhaft, daß die Schaltanordnung eine Schaltstufc aufweist, die den Stromdurchgang sperrt und die mit dem Kondensator 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. Die Schaltstufe weist zweckmäßig eine Glimmlampe auf. die die Schaltstufe it. Abhängigkeit von der Ladung des Kondensators betätigt.

Gleichfalls aus Gründen eines kompakten Aufbaus und hoher Zuverlässigkeit ist die Schaltanordnung vorteilhaft mit mindestens einem Thyristor versehen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. I eine Seitenansicht der Kombination von Überwachungssonde und schockauslösendem Teil der Elektrodenanordnung des Defibrillators,

Fig.2 den typischen Druckverlauf für die rechte Kammer eines normal funktionierenden Herzens,

F i g. 3 ein Schematisches Schaltbild des Defibrillators, und

F i g. 4 zur Erläuterung der Arbeitsweise des Sägezahngenerators des Defibrillators eine Darstellung der Spannung in Abhängigkeit von der Zeit

Die einen Teil der Überwachungseinrichtung bildende Sonde 10 weist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, einen Hauptabschnitt 12 und einen Druckaufnehmer 14 auf. Von dem Druckaufnehmer 14 führen elektrische ^r> Verbindungen zu einem Anschlußkasten 16. Der insgesamt mit 18 bezeichnete schockauslösende Teil der Elektrodenanordnung besitzt einen Hauptabschnitt 20, eine erste Ringelektrode 22 und eine zweite Ringelektrode 24. Im Betrieb der Vorrichtung sind die

ίο Elektroden 22 und 24 untereinander kurzgeschlossen 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

ι *> kugelig ausgebildet. Der schockauslösende Teil der

Elektrodenanordnung 18 ist im wesentlichen zylindrisch. Die Kombination aus Überwachungssondc 10 und

schockauslösendem Teil der Elektrodenanordnung 18 befindet sich während des Betriebes iit der iecnicii

Herzkammer. Sie wird über eine periphere Vene in das Herz durch einen chirurgischen Eingriff eingeführt, der

weitgehend ähnlich dem Eingriff beim Implantieren einer Schriltmachersonde ist.

Eine zweite Elektrode ist bei 28 veranschaulicht. F's

2ί handelt sich dabei vorzugsweise um eine flache Platte, die entweder unter die Haut der vorderen Brustwand geheftet oder unmittelbar an dem ventrikulären

Myö.'.ard angebracht ist. Wenn die Kombinationsanordnung 10,18 in das Herz

i·¹ eingeführt wird, sind die Elektroden 22 und 24 voneinander unabhängig. An die Elektroden 22 und 24 werden dabei elektrische Signale herkömmlicher Art angelegt. Da das Herz auf diese Signale nur dann günstig anspricht, wenn die Elektroden richtig liegen.

^J' eignet sich dieses Vorgehen zur Kontrolle der Lage der Kombinalionsanordnung 10,18. Die Lage kann auch auf andere Weise bestimmt werden, beispielsweise durch Fluoroskopie oder durch Aufzeichnung des Druckes. Nachdem fesigesteiit ist. da3 die Lage gut ist, wird die

4" Kombinationsanordnung 10, 18 festgelegt. Die Elektroden 22 »nc! 24 werde" dsnn extern un^ereinsniier kurzgeschlossen. Daraufhin wird der elektronische Teil des Bereitschaft-Defibrillators mit der Kombinationsanordnung 10,18 sowie der Elektrode 28 verbunden.

⁴^ F i g. 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 60 bis 70 Schlägen je Minute.

w Fig.2 läßt deutlich erkennen, daß jeder Pulsschlag einen Spitzenwert 34 bzw. 36 hat und da<5 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

Die in Fig.3 veranschaulichte elektronische Schaltungsanordnung des Defibrillators kann in verschiedene Stufen unterteilt werden. Die erste Stufe ist ein Druckwandler 40, der einen Bestandteil der Überwachungssonde 10 nach F i g. 1 bildet Daran schließt sich eine Kombination aus einem Verstärker und einem Sägezahngenerator an, die als Block 42 dargestellt ist Mittels des Verstärkers können die vom Druckwandler 40 abgegebenen Signale verstärkt werden. Der Säge-

zahngenerator weist einen Transistor und einen Kondensator auf, der zwischen den Kollektor des Transistors und Masse !geschähet ist. Das vom Sägezahngenerator abgegebene Signal wird dann einem Ausgangsverstärker 44 zugeführt, dessen Ausgangssignal zur Basis eines Transistors einer Relaisstufe 46 £ilangt. Die Relaisstufe befindet sich normalerweise im offenen Zustand; wenn sie schließt, wird einem Gleichspannungs-/Gleichspnnnungswandler 48 ein Gleichspannungssignal aufgedrückt. Der Wandler 48 hebt die Eingangsspannung von ungefähr 15 V auf etwa 2500 V an. Das 2500 V-Gleichspannungssignal des Wandlers 48 wird einem Speicherkondensator 70 zugeführt, der Teil einer Zündschaltung 50 ist. Wenn die Zündschaltung 50 eine Entladung des Kondensaters 70 bewirkt, wird das 2500 V-Signal an die Elektroden 26 und 28 nach F i g. I angelegt. Wenn infolgedessen die Drucküberwachungssondc 10 eine Herzfehlfunktion erkennt, schockt der Kondensator nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung das Herz mit ungefähr 2500 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 Anschlußkasten 16 nach F i g. 1 untergebracht sind. Der Druckwandler 40 ist so aufgebaut, daß der von dem Druckaufnehmer 14 erfaßt«: 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 üusgelegten innerhalb des Blockes 42 veranschaulichten mehrstufigen Verstärker verstärkt. Die verstärkten Impulse gelangen dann zu dem innerhalb des Blockes 42 dargestellten Sägezahngenerator. Mittels eines Potentiometers 52 werden die Eingänge des Verstärkers abgeglichen.

Wird der Sägezahngenerator nicht von außen beeinflußt, liefert er ein Ausgangssignal, wie es in F i g. 4 bei 54 gezeigt ist Wenn jedoch dem Sägezahngenerator ein Signal zugeführt wird, das mindestens eine vorbestimmte Amplitude hat, fällt die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators auf der Leitung 56 (Fig.3) 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 F i g. 4 erhalten.

Wenn die von dem Druckwandler 40 überwachten Herzfunktionen normal sind und der Kurve nach F i g. 2 entsprechen, bewirkt das auf einen Impuls im Druck der rechten Herzkammer zurückzuführende verstärkte Signal, daß die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators auf Null abfällt Das den Sägezahngenerator erreichende Schwellweiisignal kann durch Veränderung des Verstärkungsfaktors des innerhalb des Blockes 42 dargestellten Verstärkers eingestellt werden. Der Verstärker 44 hat einen Schwellwert, der mittels eines Potentiometers 62 so eingestellt wird, daß der Verstärker 44 das Relais 64 der Relaisstufe 46 erst nach einer Herzfehinmktion von ungefähr 6 Sekunden Dauer betätigt Wenn daher der Herzkammerdruck unter den der gestrichelten linie 38 (Fig.2) entsprechenden Druck abfällt und während der vorbestimmten Zeitspanne unterhalb dieses Schwellwertes bleibt, reicht die dem Sägezahngenerator zugeführte verstärkte Spannung nicht aus, um einen Abfall der Generatorausgangsspannung auf Null zu bewirken. Die Generatoraus-S gangsspannung folgt vielmehr der Kurve 54 nach F i g. 4 und der Schwellwert des Verstärkers 44 wird erreicht. Mittels eines Potentiometers 60 werden die Eingangssignale abgeglichen, die dem Ausgangsverstärker 44 von der Leitung 56 und dem Potentiometer 62 aus

ίο zugeführt werden.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 44 gelangt zu der Relaisstufe 46. Die Kontakte des Relais 64 dieser Stufe sind zunächst geöffnet, wodurch die 15V-Quelle von dem Gleichspannungs-/Gleichspannungswandler48 abgetrennt wird. Die Relaisstufe 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 muß den den Schwellwert des Verstärkers 44 darstellenden Wert 68 (F i g. 4) 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 15V-Quelle unmittelbar an den Gleichspannungs-ZGIeichspannungswandler 48 angeschlossen. Aus den F i g. 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 70 pro Minute. Der Herzdruck muß daher den Schwellwert für ungefähr 6 Sekunden unterschreiten, bevor dem GleichspannungS'/Gleichspannungswandler 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 15 V zugeführt wird, erscheint an den Ausgangsklemmen des Wandlers 48 ein Ausgangssignal von 2500V. Diese Spannung wird dem Speicherkondensator 70 unmittelbar zugeführt. Gleichzeitig läuft das 2500 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 50 arbeitet wie folgt: Das vom Wandler 48 kommende 2500 V-Signal wird an den Kondensator 70 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 70 den vollen Wert von 2500 V erreicht Sobald die Glimmlampe 74 Strom führt, werden auch der Transistor 72 und der Thyristor 76 stromführend Das 2500 V-Signal läuft daher über die Elektroden 26 und 28, wodurch das Herz mit einer Spannung geschockt wird, die ausreicht, um eine DefibnUatJon zu bewirken.

Wie hervorgehoben, ist es wichtig, daß zwischen der Ermittlung einer Herzfehlfunktion und der Abgabe eines Defibrinationsschocks 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 Konden-

10

sators über das Herz. Durch Änderung der Anstiegszeit des Sägezahngenerators und der Ladezeit des Kondensators 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.
Anstelle eines einzigen Thyristors 76 können mehrere

ίο Thyristoren oder ein Vakuumrelais vorgesehen werden. Statt eines einzigen Speicherkondensators 70 kann eine Reihe von Kondensatoren verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche;

1. Defibrillator mit einem elektrischen Energiespeicher, einer mit dem Energiespeicher verbundenen, an den Patienten anschließbaren Elektrodenan-Ordnung, einer Überwachungseinrichtung, die zwischen einer normalen und einer anormalen Herzfunktion unterscheidet, und einer Schaltanordnung, mittels deren der Energiespeicher zwecks Defibrillation über das Herz entladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung (64, 72, 74, 76) von der dauernd wirksamen Überwachungseinrichtung (10, 40, 42) derart gesteuert ist, daß sie ihrerseits bei anormaler Herzfunktion automatisch die Auf- und nachfolgende Entladung des Energiespeichers (70) bewirkt, und daß die Elektrodenanordnung (26,28) zur Implantation im Körper des Patienten ausgebildet ist

2. Defibrillator nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch ein Verzögerungsglied, das für eine Zeitverzögerung zwbchen dem Erfassen des Beginns einer anormalen Herzfunktion und dem Entladen des Energiespeichers (70) über das Herz sorgt.

3. Defibrillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (10,40,42) eine im Herzen implantierbare Sonde (10) aufweist.

4. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (26) der Elektrodenanordnung (26,28) zur Anordnung innerhalb des Herzens ausgebildet ist.

5. Defibrillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet -itirch eine Sperrstufe, die die Entladung des. Fnergiespeichers (70) bei normaler Herztätigkeit verhinck :t.

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 Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (10) an die Überwachungseinrichtung (40, 42) ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude eine Funktion der Herztätigkeit ist, daß die Überwachungseinrichtung (40, 42) 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 das Signal mit der zweiten Amplitude die Auf- und Entladung des Energiespeichers (70) auslöst.

8. Defibrillator nach Ansprüchen 2, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrstufe die Entladung des Energiespeichers (70) verhindert, wenn während der Zeitverzögerungsspanne ein Signal mit der ersten Amplitude auftritt.

9. Defibrillator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die 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.

10. Defibrillator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (40,42) einen Sägezahngenerator aufweist, der bei normaler Herzfunktion ein Ausgangssignal mit kleiner Amplitude und bei anormaler Herzfunk

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