DE2212591C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine transvenös ins Herz einführbare Elektrodenanordnung mit einem Herzkatheter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Elektrodenanordnung ist aus der Zeitschrift "Arch. Intern. Med.", Band 126, Juli 1970, Seiten 158 bis 161 bekannt. Die dort beschriebene Elektrodenanordnung besteht aus einer im distalen Endbereich eines Herzkatheters angeordneten Elektrode sowie aus einer außerhalb des Herzens angeordneten Flächenelektrode.

Aus der US-PS 34 78 746 ist ein implantierbarer Bedarfsherz­ schrittmacher bekannt, dessen Elektroden im Endbereich eines transvenös einführbaren Herzkatheters angeordnet sind. Die eine Elektrode befindet sich dabei an der äußersten Spitze des Ka­ theters, während die andere Elektrode in einem relativ gering­ fügigen Abstand davon angeordnet ist.

Die DE-GM 66 06 402 zeigt einen Katheter zur elektrischen Rei­ zung des Herzens, der transvenös ins Herz einführbar ist. Auch bei diesem Katheter befindet sich eine Elektrode am äußersten Ende des Katheters, während die andere Elektrode in einem rela­ tiv geringen Abstand davon angeordnet ist.

Während der letzten Jahrzehnte sind in den entwickelten Gebieten der Erde Herzerkrankungen, insbesondere Erkrankungen der Herz­ kranzgefäße, zur häufigsten Todesursache geworden. In den Verei­ nigten Staaten von Amerika sind diese Erkrankungen beispielswei­ se für über eine halbe Million Todesfälle jährlich verantwort­ lich. Mehr als die Hälfte dieser Todesfälle tritt plötzlich, au­ ßerhalb des Krankenhauses ein, das heißt 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 Er­ kenntnisse der Tod in der Mehrzahl dieser Fälle schweren Störun­ gen der elektrischen Herzaktivität zugeschrieben werden, die schließlich zu Herzkammerflimmern führen.

Ein damit in Verbindung stehendes Problem ergibt sich daraus, daß gegenwärtig tödlichen und nicht tödlichen Arrhythmien außerhalb eines Krankenhauses nicht wirksam begegnet werden kann. Innerhalb des Krankenhauses haben jüngste Erfahrungen deutlich gezeigt, daß das Herzkammerflimmern und sein häufiger Vorbote, die Herz­ kammertachykardie, reversible Phänomene sind, wenn sofort eine Defibrillation des Herzens eingeleitet wird. Unter diesen Umstän­ den kann die Herzfunktion häufig wieder auf den Normalzustand zu­ rückgebracht werden, ohne daß der Patient unter dauernden Rest­ schäden leidet. Bei dem derzeitigen Stand der Entwicklung ist eine Defibrillation jedoch weitestgehend auf hochspezialisierte medizinische Einrichtungen angewiesen, so daß eine solche Behand­ lung auf gut ausgerüstete, moderne Krankenhäuser beschränkt ist.

Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis nach Schaffung eines Defibrillators, der von Personen getragen werden kann, die zu einer der zahlreichen lebensbedrohenden Arrhythmien neigen, die oben allgemein diskutiert wurden. Bei einer erheblichen Anzahl von Patienten mit Herzerkrankungen könnte dadurch ein tödlicher Ausgang einer Herzkammertachykardie oder eines Herzkammerflimmerns selbst dann vermieden werden, wenn keine sofortige ärztliche Hil­ fe zur Verfügung steht. Der erste Schritt besteht dabei selbst­ verständlich darin, diejenigen Patienten zu ermitteln, die zu Herzfehlfunktionen neigen, welche zu Herzkammertachykardie oder Herzkammerflimmern führen.

Während es nicht möglich ist, mit absoluter Genauigkeit vorher­ zusagen, welcher herzkranke Patient das Opfer eines plötzlichen Todes sein wird, sind doch verschiedene Gruppen von Patienten feststellbar, die einem hohen Risiko ausgesetzt sind. Beispiels­ weise 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 ernst­ hafte Herzkammerarrhythmien und/oder Herzstillstand eingetreten sind oder falls Anzeichen für eine andauernde Myokardempfindlich­ keit vorliegen, kann logischerweise angenommen werden, daß die Gefahr eines plötzlichen Todes wesentlich gesteigert ist. Patien­ ten der vorstehend genannten Art käme es entscheidend zugute, wenn ein selbsttätiger, im Bedarfsfall wirksam werdender Defi­ brillator zur Verfügung stünde.

Ein derartiger selbsttätiger Defibrillator wäre auch für Kranken­ hauspatienten eine Hilfe, die einen Myokardinfarkt erfahren ha­ ben und die noch in der Herzbehandlungsstation liegen oder aus der gut ausgerüsteten Herzbehandlungsstation bereits entlassen wurden. In solchen Fällen könnte der Defibrillator für die rest­ liche Zeitspanne des zu erwartenden Krankenhausaufenthaltes im­ plantiert 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 Patien­ ten, die auf einen automatischen Defibrillator besonders angewie­ sen ist, umfaßt Patienten, die zwar noch keinen Myokardinfarkt erlitten haben, bei denen jedoch ernsthafte Symptome einer Herz­ erkrankung vorhanden sind, beispielsweise eine der medizinischen Behandlung trotzende Herzkammerarrhythmie oder Angina pectoris.

Die obige kurze Diskussion läßt klar erkennen, daß ein selbsttätiger Defibrillator zahlreiche Anwendungen hat. Ein derartiger selbsttätiger Bedarfsdefibrillator bildet den Gegenstand des älteren Patents P 21 04 591. Er ist weiterhin aus der Zeitschrift "Arch. Intern. Med." Band 126, Juli 1970, Seiten 158 bis 161 bekannt. Dieser selbsttätige Bedarfsdefibrillator weist eine Überwachungssonde auf, die eine Elektrode trägt, die in die rechte Herzkammer eingebracht wird.

Bei einer zweiten Elektrode, die von der Überwa­ chungssonde gesondert und mit dieser nicht verbunden ist, han­ delt es sich im allgemeinen um eine flache Platte, die entweder auf die Oberfläche des Brustkorbes aufgelegt wird, die unter die Haut der vorderen Brustwand genäht wird oder die unmittelbar auf das ventrikuläre Myokard geheftet wird. Infolgedessen erfor­ dern derartige Anordnungen einen verhältnismäßig großen chirurgi­ schen Eingriff. Außerdem kann es sich je nach der Lage der zwei­ ten Elektrode um ein nur teilweise implantiertes System handeln. Des weiteren bedingen solche Anordnungen einen Kondensator von hinreichender Größe und Kapazität, um eine Spannung von nahezu 2500 V aufzunehmen, was bei diesen Anordnungen die für eine De­ fibrillation erforderliche Spannung darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanord­ nung für einen Kardioverter zu schaffen, die mit einem einzigen operativen Eingriff voll implantierbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Elektroden­ anordnung besitzt eine am distalen Ende des Herzkatheters ausge­ bildete erste Kardioverterelektrode sowie eine von der ersten Kardioverterelektrode in proximaler Richtung des Herzkatheters beabstandete zweite Kardioverterelektrode, wobei beide Kardio­ verterelektroden einerseits eine solche Ausdehnung in Katheter- Längsrichtung aufweisen, daß eine für die Kardioversion ausrei­ chende Elektrodenoberfläche vorhanden ist, und andererseits so flexibel sind, daß sie transvenös ins Herz einführbar sind. Die gesamte Elektrodenanordnung kann also mit einem einzigen opera­ tiven Eingriff voll implantiert werden. Der Abstand der beiden Kardioverterelektroden wird dabei so gewählt, daß in Arbeits­ stellung des Herzkatheters die erste Kardioverterelektrode im Ventrikel und die zweite Kardioverterelektrode im Atrium oder unmittelbar über dem Atrium gerade außerhalb des Herzens im Cavalsystem plaziert sind.

Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung dient zur Verwendung mit einem Bedarfskardioverter, also mit einer elektronischen Anordnung, die nach Ermittlung einer der obengenannten letalen oder nicht letalen Arrhythmien selbsttätig für ein Kardio­ vertieren des Herzens des Patienten sorgt.

Unter Kardiovertieren wird dabei ein Verfahren verstanden, das sich zur Korrektur oder Behebung einer Anzahl von Herzarrhythmien eignet, die sowohl le­ tal als auch nicht letal sein können. Zu diesen arrhythmischen Herzzuständen gehören Vorhoftachykardie, Vorhofflattern, Vorhof­ flimmern, Herzkammertachykardie, Herzkammerflattern, Herzkammer­ flimmern und alle anderen ähnlichen, nicht für die richtige Schrittfolge sorgenden arrhythmischen Zustände, die korrigiert oder beseitigt werden können, indem dem Herzen elektrische Schocks zugeführt werden. Der Ausdruck "Defibrillieren" fällt dementsprechend unter den Oberbegriff "Kardiovertieren" und be­ zieht sich auf ein Verfahren zum Anlegen von elektrischen Schocks an das Herz mit dem Zweck, einen flimmernden Vorhof oder eine flimmernde Herzkammer zu defibrillieren. Patienten, die für die Ausbildung von Herzkammertachykardie und/oder Herzkammerflim­ mern oder für andere Arten von Tachyarrhythmien besonders an­ fällig sind, die sich durch Kardiovertieren korrigieren oder beseitigen lassen, können mit einem Defibrillator und der Elektrodenanordnung nach der Erfindung entweder zeitweise oder dauernd versehen werden. Wegen seiner extrem geringen Größe kann das Gerät einschließlich beider Elektroden als Ganzes vollständig unter der Haut des Patienten implantiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gerät mit Ausnahme des die beiden Elektroden tragenden Katheters extern zu tragen.

Durch die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung ist es möglich, ein anomal arbeitendes Herz extrem rasch und mit verhältnis­ mäßig niedrigen Energiewerten zu defibrillieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Elektrodenanordnung mit einem Herzkatheter,

Fig. 2 die Lage des Katheters im Herzen,

Fig. 3 einen typischen Druckverlauf für die rechte Kammer eines normal arbeitenden Herzens,

Fig. 4, 4a ein Schaltbild einer Ausführungs­ form einer elektronischen Schaltung, die in Ver­ bindung mit einem Bedarfsdefibrillator verwendbar ist und

Fig. 5 zur Erläuterung der Arbeitsweise des Sägezahn­ generators eine Darstellung der Spannung in Ab­ hängigkeit von der Zeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden für den Einsatz zur Herzkammerdefibrillation erläutert. Es versteht sich jedoch, daß das Gerät nach der Erfindung auch zum Kardio­ vertieren bei anderen arrhythmischen Zuständen der obengenann­ ten Art verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt ein einziges intravaskuläres Katheterelektroden­ system 10, das eine Schrittmacherspitze 11, eine vordere Elek­ trode 12 und eine hintere Elektrode 13 aufweist. Unter dem Be­ griff "Katheter" soll vorliegend eine intravaskuläre oder trans­ venöse Leitung verstanden werden, die gegebenenfalls mit einem Hohlraum versehen werden kann. Der elektrische Anschluß an eine hohle leitende Kappe 16, die am äußeren vorderen Ende des Kathe­ terelektrodensystems 10 befestigt ist, erfolgt über einen Schrau­ benfederdraht 14, der in einem im wesentlichen zylindrischen Ge­ häuse 19 aus Silikonkautschuk vollständig gekapselt ist, um das System 10 gegen Korrosion innerhalb des menschlichen Gefäß­ systems zu schützen und gegen Körpermedien inert zu machen. Die Kappe 16 dient als Elektrode oder Schrittmacherspitze, wenn das Katheterelektrodensystem für einen Schrittmacherbetrieb verwen­ det werden soll. Die Verwendung einer Schraubenfeder macht es möglich, einen Sondenführer hindurchzuschieben, um das Katheter­ elektrodensystem besser in die richtige Lage bringen zu können. Die Kappe 16 kann beispielsweise aus massivem Platiniridium ge­ fertigt sein.

Die vordere Elektrode 12 weist mehrere in Abstand voneinander angeordnete leitende Metallringe 17 auf. Bei der veranschaulich­ ten Ausführungsform sind drei solche Ringe vorgesehen. Die Me­ tallringe 17 können beispielsweise aus massivem Platiniridium gefertigt sein und umfassen das Gehäuse 19 eng, wodurch sie ge­ gen seitliche Bewegung gesichert sind. Zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Metallringen 17 befindet sich ein Zwischen­ raum 18, um für die notwendige Flexibilität der Elektrode zu sor­ gen, so daß diese ohne übermäßige Beanspruchung und Mühe in dem Gefäßsystem eingestellt werden kann. Mehrere Ringe sind für die Elektrode 12 vorgesehen, damit ein ausreichender Flächenkontakt mit den Herzgeweben erhalten wird, so daß nach dem Implantieren für einen guten elektrischen Kontakt gesorgt ist. Die Metallrin­ ge 17 sind mittels eines niederohmigen Drahtes 15 elektrisch in Reihe geschaltet. Bei dem Draht 15 kann es sich beispielsweise um Platinlahndraht oder um dreilagigen Kupferlahndraht handeln. Der Draht muß ausreichende Leitfähigkeit besitzen, um die für das Defibrillieren verwendeten Spannungswerte einwandfrei durch­ zulassen.

Die hintere Elektrode 13 weist mehrere in Abstand voneinander angeordnete leitende Metallringe 20 auf. Bei der veranschaulich­ ten Ausführungsform sind vier derartige Ringe vorgesehen. Die Metallringe 20 können beispielsweise aus massivem Platiniridium gefertigt sein und sitzen stramm auf dem aus Silikonkautschuk gefertigten Gehäuse 19. Zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Metallringen 20 ist ein Zwischenraum 21 vorgesehen, um die Elek­ trode so flexibel zu halten, daß sie ohne übermäßige Kraftanwen­ dung und Beanspruchung in das vaskuläre System eingebracht wer­ den kann. Die Elektrode 13 ist aus mehreren Ringen aufgebaut, damit ein ausreichender Flächenkontakt mit den Herzgeweben her­ gestellt wird, um nach dem Implantieren für einen guten elektri­ schen Kontakt zu sorgen. Die Metallringe 20 sind mittels eines niederohmigen Drahtes 22 elektrisch in Reihe geschaltet. Bei dem Draht 20 kann es sich beispielsweise um einen Platinlahndraht oder um einen dreilagigen Kupferlahndraht handeln. Der Draht muß ausreichende Leitfähigkeit besitzen, um die beim Defibrillieren verwendeten Spannungen einwandfrei durchzulassen. Das Gehäuse 19 umschließt die Drähte 14, 15 und 22; es macht auf diese Weise die Drähte inert gegenüber Körpermedien und sorgt für eine gegen­ seitige elektrische Isolation der Drähte.

Die Anzahl der Metallringe 17 der vorderen Elektrode 12 kann ebenso wie die Anzahl der Metallringe 20 der hinteren Elektrode 13 variiert werden. Auch die Länge jedes Ringes 17 und 20 und die Zwischenräume 18 bzw. 21 zwischen diesen Ringen lassen sich ändern. Wichtig ist, daß das Katheterelektronensystem 10 hinrei­ chend flexibel ist, um innerhalb des Gefäßsystems leicht einge­ stellt werden zu können, und daß gleichzeitig jede Elektrode eine hinreichende Oberfläche besitzt, um für einen guten elektrischen Kontakt mit dem Herzen zu sorgen, wenn das Katheterelektroden­ system 10 in die geeignete Stellung gebracht ist, um im Betrieb der Anordnung dem Herzen Spannungen zuführen zu können, die für ein Defibrillieren ausreichen. Bei der veranschaulichten Aus­ führungsform haben die Metallringe 17 und 20 jeweils eine Länge von 6,35 mm, während die Zwischenräume 18 und 21 jeweils 9,53 mm lang sind. Die Gesamtlänge des Katheterelektrodensystems kann beispielsweise im Bereich von ungefähr 60 bis 70 cm liegen.

Eine weitere wesentliche Abmessung ist der in Fig. 1 mit d bezeichnete Abstand zwischen dem von der Kappe 16 am weitesten entfernt liegenden Metallring 17 der vorderen Elektrode und dem der Kappe 16 am nächsten liegenden Metallring 20 der hinteren Elektrode. Es versteht sich, daß der erforderliche Abstand von Patient zu Patient geringfügig variiert. Im Mittel wird der Ab­ stand d zwischen 101 und 115 mm liegen.

Das Katheterelektrodensystem 10 kann eine Überwachungssonde tra­ gen, wenn es in Verbindung mit einem selbsttätigen Kardiovertier­ gerät verwendet wird. Die Überwachungssonde weist einen Hauptab­ schnitt 24 und einen Druckaufnehmer 26 auf. Die elektrischen Ver­ bindungen zu dem Druckaufnehmer 26 werden an einem Anschlußkasten 28 hergestellt. Der Hauptabschnitt 24 der Überwachungssonde hat die Form eines flachen Streifens oder Bandes, während der Druck­ aufnehmer 26 kugelig ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt eine zur Erzielung von ventrikulärer Defibrilla­ tion geeignete mögliche Lage des Katheterelektrodensystems 10 im Herzen. Das Katheterelektrodensystem 10 wird durch eine peri­ phere Vene, beispielsweise die rechte Jugularvene, mittels eines chirurgischen Eingriffes eingeführt, der sehr ähnlich dem bei der Implantation eines Schrittmacherkatheters verwendeten Ein­ griff ist. Eine sehr günstige Stellung wird, wie gefunden, erhalten, wenn die vordere Elektrode 12 in der Spitze der rech­ ten Herzkammer festgekeilt wird und die hintere Elektrode 13 unmittelbar über dem rechten Vorhof oder gerade außerhalb des Herzens in dem Cavalsystem liegt. In dieser Stellung sollte der von der Kappe 16 am weitesten entfernt liegende Me­ tallring 17 der vorderen Elektrode nicht zu dicht an der Tri­ kuspidalklappe liegen; der Abstand d zwischen den beiden Elektro­ den ist so zu wählen, daß die hintere Elektrode 13 gerade außer­ halb des Herzens liegt.

Wenn das Katheterelektrodensystem 10 in die richtige, in Fig. 2 veranschaulichte Lage gebracht ist, sind die Kappe 16 der Schrittmacherspitze 11 und die Elektrode 12 voneinander unab­ hängig. An die Kappe 16 und die Elektrode 12 können über den Schraubenfederdraht 14 und den Draht 15 herkömmliche Schrittma­ chersignale angelegt werden. Da das Herz auf die Schrittmacher­ signale nur dann günstig anspricht, wenn die Kappe 16 der Schritt­ macherspitze 11 richtig angeordnet ist, eignet sich dieses Vor­ gehen zur Kontrolle der Lage des Katheterelektrodensystems 10. Die richtige Lage kann auch auf andere Weise bestimmt werden, beispielsweise durch Fluoroskopie oder durch Aufzeichnung des Druckes. Nachdem festgestellt ist, daß das Katheterelektroden­ system 10 geeignet angeordnet ist, wird es an Ort und Stelle festgelegt und wird die Verbindung mit dem Schrittmacher unter­ brochen. Daraufhin wird die dem Bedarfsdefibrillator zugeordne­ te elektronische Schaltung über die Drähte 15 und 22 mit den Elektroden 12, 13 verbunden.

Fig. 3 zeigt den Verlauf des Druckes in der rechten Herzkam­ mer bei einem normal arbeitenden Herzen. Die veranschaulichten Pulsschläge 30 und 32 wiederholen sich bei einem normal arbei­ tenden Herzen mit einer Frequenz von ungefähr 60 bis 70 Schlägen je Minute. Fig. 3 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 Herzen, das defibrilliert werden muß. Wenn das Maximum der Spitzenwerte 34 und 36 unter den durch die Linie 38 angedeuteten Druck fällt, stellt die Überwachungssonde 24, 26 eine Fehlfunktion fest; wie unten erläutert, wird die Defibrillation des Herzens eingeleitet.

Mit Bezugnahme auf Fig. 4 und 4a sei eine Ausführungsform einer elektro­ nischen Schaltung erläutert, die sich für den Bedarfsdefibrilla­ tor nach der Erfindung eignet. Die elektronische Schaltungsanord­ nung nach Fig. 4 und 4a kann in verschiedene Stufen unterteilt werden. Die erste Stufe ist ein Druckwandler 40, der unmittelbar der Drucküberwachungssonde zugeordnet ist. 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 Sägezahngenerator weist einen Transistor und einen Kondensator auf, der zwischen den Kollektor des Transistors und Masse ge­ schaltet ist. Das vom Sägezahngenerator abgegebene Signal wird dann einem Ausgangsverstärker 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-Gleichspannungs­ wandler 48 ein Gleichspannungssignal aufgedrückt. Der Gleichspan­ nungs-Gleichspannungswandler 48 hebt die Eingangsspannung von un­ gefähr 15 V auf den für das Defibrillieren erforderlichen Span­ nungswert an. Das Gleichspannungssignal des Wandlers 48 wird einem Speicherkondensator 70 zugeführt, dem eine Zündschaltung zugeord­ net ist. Die Kombination aus Speicherkondensator und Zündschal­ tung ist mit 50 bezeichnet. Wenn die Zündschaltung eine Entladung des Kondensators 70 bewirkt, wird das erforderliche Defibrilla­ tionsspannungssignal an die in Fig. 1 veranschaulichten Elektro­ den 12 und 13 angelegt. Wenn daher die Überwachungssonde 24, 26 eine Herzfehlfunktion erkennt, gibt der Kondensator nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung an das Herz einen Impuls mit der geeigneten Defi­ brillationsspannung ab.

Der Druckwandler 40 hat die Form einer Widerstandsbrücke, deren einer Widerstand von dem Druckaufnehmer 26 in der Spitze der Über­ wachungssonde 24, 26 gebildet wird. Die restlichen Zweige der Brücke werden von Widerständen gebildet, die in dem Anschluß­ kasten 28 nach Fig. 1 untergebracht sind. Der Druckwandler 40 ist so aufgebaut, daß der von dem Druckaufnehmer 26 erfaßte Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, dessen Amplitude dem von dem Druckaufnehmer 26 erfaßten Druck unmittelbar proportional ist. Das Ausgangssignal des Druckwandlers 40 wird in dem in üb­ licher Weise ausgelegten, innerhalb des Blockes 42 veranschaulich­ ten Verstärker verstärkt. Die verstärkten Impulse gelangen dann zu dem innerhalb des Blockes 42 dargestellten Sägezahngenerator. Mittels eines Abgleichpotentiometers 52 werden die Eingänge des zugehörigen Verstärkers abgeglichen.

Wird der Sägezahngenerator nicht von außen beeinflußt, liefert er ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 5 bei 54 gezeigt ist. Wenn jedoch dem Sägezahngenerator ein Signal zugeführt wird, das min­ destens eine vorbestimmte Amplitude hat, fällt die Ausgangsspan­ nung des Sägezahngenerators auf der Leitung 56 sofort auf Null und beginnt dann erneut zu steigen. Werden infolgedessen an den Sägezahngenerator sich wiederholende Impulse mit einer vorbestimm­ ten Mindestspannung angelegt, wird ein Ausgangssignal ähnlich dem Signal 58 nach Fig. 5 erhalten.

Wenn die von dem Druckaufnehmer 26 überwachte und vom Druckwand­ ler 40 erfaßte Herzfunktion normal ist und der Kurve nach Fig. 3 entspricht, bewirkt das auf einen Impuls des Herzkammerdruckes zurückzuführende verstärkte Signal, daß das Ausgangssignal des Sägezahngenerators auf Null abfällt. Das den Sägezahngenerator erreichende Schwellwertsignal kann durch Veränderung des Ver­ stärkungsfaktors des innerhalb des Blockes 42 dargestellten Ver­ stärkers eingestellt werden. Der Verstärker 44 hat einen Schwell­ wert, der mittels eines Potentiometers 62 so eingestellt wird, daß der Verstärker 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 zugeführte verstärkte Spannung nicht aus, um einen Abfall der Generatorausgangsspannung auf Null zu bewirken. Die Generatorausgangsspannung folgt vielmehr der Kurve 54 nach Fig. 5, und der Schwellwert 68 wird erreicht. Mittels eines Ab­ gleichpotentiometers 60 werden die Eingangssignale abgeglichen, die dem Ausgangsverstärker 44 von der Leitung 56 und dem Potentio­ meter 62 aus zugeführt werden.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 44 gelangt zu der Relais­ stufe 46. Die Kontakte des Relais 64 dieser Stufe sind zunächst geöffnet, wodurch die 15-V-Quelle von dem Gleichspannungs-Gleich­ spannungswandler 48 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 Schwell­ wert des Verstärkers 44 darstellenden 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 an den Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 48 angeschlossen. Aus den Fig. 3 bis 5 geht hervor, daß ungefähr 6 Sekunden verstrei­ chen müssen, innerhalb deren eine dauernde Herzfehlfunktion vor­ liegt, bevor das Relais 64 vom offenen in den geschlossenen Zu­ stand übergeht. Jeder "Zahn" der Kurve 58 entspricht nämlich einem Spitzenwert des EKG-Signals für die rechte Herzkammer, und die Spitzen der Druckkurve wiederholen sich mit einer Fre­ quenz von ungefähr 60 bis 70 pro Minute. Der EKG-Strompegel muß daher den Schwellwert für ungefähr 6 Sekunden unterschreiten, bevor dem Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 48 eine Ein­ gangsspannung zugeführt wird. Wenn das Herz zu einem beliebigen Zeitpunkt während dieser 6 Sekunden seine normale Funktion wie­ deraufnimmt, fällt die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators auf Null und beginnt die 6 Sekunden andauernde Periode von neuem.

Wenn das Relais 64 geschlossen hat und dem Gleichspannungs-Gleich­ spannungswandler 48 ein Gleichspannungssignal von 15 V zugeführt wird, erscheint an den Ausgangsklemmen des Wandlers ein Ausgangs­ signal, dessen Spannung ausreicht, um für ein Defibrillieren zu sorgen. Diese Spannung wird dem Speicherkondensator 70 unmittel­ bar zugeführt. Gleichzeitig läuft dieses Spannungssignal zu einer Widerstandskette sowie über eine Glimmlampe 74, insbesondere eine Neonlampe, zur Basis eines Transistors 72. Ein Thyristor (das heißt eine Vierschicht-Triode) 76 wird durchgeschaltet, wenn der Tran­ sistor 72 leitend wird.

Die innerhalb des Blockes 50 dargestellte Zündschaltung arbeitet wie folgt: Das vom Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 48 kom­ mende Spannungssignal wird an den Speicherkondensator 70 angelegt. Wenn der Speicherkondensator 70 voll geladen ist, wird der Tran­ sistor 72 auf Grund der jetzt leitenden Glimmlampe 74 stromfüh­ rend. Die Widerstandsketten und die Glimmlampe 74 sind derart miteinander verbunden, daß die Glimmlampe 74 leitend wird, wenn die Spannung am Speicherkondensator 70 den vollen Wert der Spannung des Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers 48 er­ reicht. Sobald die Glimmlampe 74 Strom führt, werden auch der Transistor 72 und der Thyristor 76 stromführend. Die volle De­ fibrillationsspannung läuft daher über die Elektroden 12 und 13. 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 Defibrillations­ schocks an das Herz eine gewisse Zeitspanne verstreicht. Zu einer Verzögerung von ungefähr 6 Sekunden Dauer kommt es zwi­ schen der ersten Ermittlung einer Fehlfunktion und dem Schließen des Relais 64. Eine weitere Verzögerung in der Größenordnung von einigen Sekunden ist auf die Ladezeit des Speicherkondensators 70 zurückzuführen. Das heißt, wenn das Relais 64 sechs Sekunden nach dem Beginn der Fehlfunktion schließt, beginnt der Konden­ sator erst sich aufzuladen. Infolgedessen vergeht eine unter 20 Sekunden liegende Zeitspanne zwischen der ersten Feststellung einer Herzfehlfunktion und der Entladung des Konden­ sators über das Herz. Durch Ändern der Anstiegszeit des Sägezahn­ generators und der Ladezeit des Speicherkondensators kann die Zeitverzögerung von 20 Sekunden nach Wunsch verlängert oder ver­ kürzt werden. Falls zu einem beliebigen Zeitpunkt während dieser Verzögerungszeitspanne das Herz wieder seine normale Funktion aufnimmt, beginnt die Verzögerungszeitspanne automatisch von neuem.

In jüngster Zeit durchgeführte Versuche an Hunden, bei denen ein Flimmern durch Drogen oder durch ein elektrisches Wechsel­ stromsignal ausgelöst wurde, wurde für eine erfolgreiche Defi­ brillation mit einer Energie von weniger als 3 Wattsekunden bei Spannungen von einigen wenigen 100 V gesorgt. Es ist jedoch mög­ lich, brauchbare Ergebnisse durch geeignete Wahl der Parameter der Anordnung mit noch niedrigerer Spannungen zu erzielen.

Es sind zahlreiche Abweichungen von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich. Beispielsweise kann eine Herzfehlfunktion auf andere Weise als durch Überwachung des Druckes in der rechten Herzkammer festgestellt werden. An­ stelle eines einzigen Thyristors können mehrere Thyristoren oder ein Vakuumrelais vorgesehen werden. Statt eines einzigen Speicherkondensators kann eine Gruppe von Kondensatoren verwen­ det werden.

Claims (5)

1. Transvenös ins Herz einführbare Elektrodenanordnung mit einem Herzkatheter, der in seinem distalen Endbereich mit zumindest einer Elektrode für einen Kardioverter versehen ist und durch den Elektrodenzuleitungen von den Elektroden zu Anschlüssen an seinem proximalen Ende geführt sind,
gekennzeichnet durch
eine am distalen Ende des Herzkatheters ausgebildete erste Kardioverterelektrode (12) sowie eine von der ersten Kardio­ verterelektrode (12) in proximaler Richtung des Herzkathe­ ters beabstandete zweite Kardioverterelektrode (13),
wobei beide Kardioverterelektroden (12; 13) einerseits eine solche Ausdehnung in Katheter-Längsrichtung aufweisen, daß eine für die Kardioversion ausreichende Elektrodenoberfläche vorhanden ist, und andererseits so flexibel sind, daß sie transvenös ins Herz einführbar sind,
und wobei der Abstand der zweiten Kardioverterelektrode (13) von der ersten Kardioverterelektrode (12) so gewählt ist, daß in Arbeitsstellung des Herzkatheters die erste Kardio­ verterelektrode (12) im Ventrikel und die zweite Kardio­ verterelektrode (13) im Atrium oder unmittelbar über dem Atrium gerade außerhalb des Herzens im Cavalsystem plaziert sind.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardioverterelektroden (12; 13) jeweils aus einer Anzahl elektrisch in Reihe geschalteter, beabstandeter Ring­ elektroden (17; 20) bestehen.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelektroden (17; 20) der Kardioverterelektroden (12; 13) Platiniridiumringe sind.

4. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzuleitungen (19, 22) aus Platinlahndraht bestehen.

5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzuleitungen (19, 22) aus Kupferlahndraht bestehen.