DE2214215A1

DE2214215A1 - Herzschrittmacher mit nicht staendig wirkender hilfsenergiequelle

Info

Publication number: DE2214215A1
Application number: DE2214215A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1973-02-22
Also published as: JPS4829289A; AU3972672A; JPS5610068B2; AU465527B2; US3757794A; GB1400070A; BR7205668D0; NL7203826A

Description

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Dipl.-lng. Heinz Bardehle

Patentanwalt

D-8 Mönchen 2.6, Postfach 4 Telefon 0811/29 25 55

München, den 23. März 1972

Mein Zeichen: P 1392

Anmelder: American Optical Corporation 14 Mechanic Street Southbridge, Massachusetts USA

Herzschrittmacher mit nicht ständig wirkender Hilfsenergiequelle.

Die Erfindung betrifft im wesentlichen elektromedizinische Vorrichtungen, die zur Stimulierung physiologischer Punktionen dienen und insbesondere die Ergänzung eines aussenseitigen batteriebetriebenen Herzstimulator durch Elemente, die während der Zeit des Batterieaustausches seine Energie liefern.

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Aussenseitige Herzschrittmacher sind auf dem Gebiet der Elektromedizin bekannt. Ein typischer bekannter Herzschrittmacher wird ausserhalb des Patienten angebracht, seine Elektroden werden in den Patienten eingepflanzt, wobei sie mit dessen Herzen in Berührung stehen.

Gewöhnlich befindet sich der Patient dabei im Krankenhaus und kann daher mit anderen Kontroll- und/oder Stimulierungsvorrichtungen elektronischer Art verbunden werden«, Es ist möglich, daß dann wenn mehrere elektronische Vorrichtungen gleichzeitig mit dem Patienten verbunden werden, dieser zufällig einen elektrischen Schock erleiden kann. Daher ist es wünschenswert, daß der Herzschrittmacher von den anderen Energiequellen elektrisch getrennt wird.

Eine Möglichkeit die Energiequelle des Herzschrittmachers zu isolieren besteht darin, daß man eine Batterie verwendet, eine Batterie ist in bekannten Fällen normalerweise auch als Energiequelle verwendet worden. Dies ist aus verschiedenen Gründen zweckmäßig,unter anderem aufgrund der Tatsache, daß ein Herzschrittmacher keinen großen Strombedarf hat. Solche Batterien arbeiten beträchtliche Zeitspannen bevor ihr Austausch nötig wird.

Bei den meisten bekannten Schrittmachern treten Probleme dann auf wenn die Batterie ersetzt werden muß« Der Patient, der von solchen Vorrichtungen beeinflußt wird, ist in.den meisten Fällen ernsthaft krank. Sein Herz befindet sich gewöhnlich in gereiztem und geschwächten Zustand. Es ist für den Patienten daher vorteilhaft, wenn die Schrittmachertätigkeit mit größtmöglicher Kontinuität aufrechterhalten wird. Während des Austausches von Batterien hört das Herz, sofern es stimuliert wird und wenn keine Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Energieversorgung des Herzschrittmachers getroffen werden, zu schlagen auf. Dies kann für das schon geschwächte

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und gereizte Hierz gefährlich sein· '

In der Vergangenheit bestand bei batteriebetriebenen aussenseitigen Herzschrittmachern keine Möglichkeit,die Energieversorgung und damit die Sehrittmacherfunktion während des Austausches der Batterien aufrechtzuerhalten· Es wurde die Batterie von den Anschlüssen gelöst, über die die Energieversorgung erfolgt und dann durch eine neue Batterie ersetzt. Dadurch wurde die Energie zufuhr unterbrochen und die Möglichkeit genommen, während des Austausches eine Schrittmacherfunktion auszuüben. Es konnte auch zu unerwünschten Über-* gangs er scheinungen beim Einsetzen der neuen Batterie kommen. Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme, die im Zusammenhang mit bekannten Herzschrittmachern auftraten«

Der aussenseitige Herzschrittmacher .wird gewöhnlieh am Patienten selbst befestigt, d.h. an seinem Arm. Es wird daher aus Gründen der Bequemlichkeit und Beweglichkeit der Herz<schrittmacher selbst so klein als möglieh in seinen Aus- , maßen gemacht, als dies vernünftig ist.

Die bekannten Herzschrittmacher sind oft sperrig. Sie verwenden ein doppelt ausgelegtes Batteriegehäuse. In diesem Falle kann eine neue Batterie eingesetzt werden solange die alte Batterie sich noch in dem Gehäuse befindet. Ein Nachteil dieses Systems mit doppelt ausgelegtem Batteriegehäuse besteht darin, daß für die heue Batterie, zusätzlicher unausgenutzter Raum benötigt wird. Eine der Kammern des Batteriegehäuses ist nämlich gewöhnlich leer« Auch dieses Problem tritt aufgrund der vorliegenden Erfindung nicht auf. Systeme mit doppelter Batteriekammer erfordern darüberhinaus eine Krankenschwester, die besonders geschult sein muß_/ um mit diesem System richtig arbeiten zu können. So könnte es z.B. vorkommen, daß die Krankenschwester irrtümlicher Weise dieleere Batterie entnimmt bevor sie die neue Batterie einsetzt₀

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Dies würde zurselben Unterbrechung der Energieversorgung führen, wie sie bei den weiter oben beschriebenen bekannten Herzschrittmachern auftritt»

Demgegenüber kann aufgrund der vorliegenden Erfindung eine derartige ungünstige Möglichkeit nicht auftreten. Die Elemente_/ die gemäß der Erfindung die Energie für den Herzschrittmacher liefern, werden automatisch tätig und erfordern keine spezielle Vorbereitung. Die zur Aufreehterhaltung der Versorgungsenergie des Stimulators verantwortlichen Elemente werden nämlich unmittelbar nach Entfernung der leeren Batterie tätig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen aussenseitigen Herzschrittmacher in der Weise zu verbessern, daß seine Energieversorgung während des Batterieaustauschs automatisch aufrechterhalten wird.

Die Erfindung betrifft also einen batteriebetriebenen aussenseitigen Herzschrittmacher, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ihm ein nicht ständig wirkendes Element zugeordnet ist, das seine Energieversorgung in der Zeit zwischen der Entnahme einer Batterie und deren Ersatz durch eine neue aufrechterhält.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Kondensator der Batterie parallel geschaltet. Die Batterie kann aus einer Reihenschaltung mehrerer Zellen bestehen. Der Kondensator ist fest mit dem Herzschrittmacher verbunden. Die Batterie ist dem Kondensator elektrisch parallel geschaltet, kann jedoch entfernt werden« Vom Augenblick an, in|dem die Batterie von den Anschlüssen, mit denen sie verbunden war, entfernt worden ist, wirkt der Kondensator als Energiequelle. Er liefert für eine angemessene Zeitspanne

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eine ausreichende Spannung, so daß der Schrittmacher mit Energie versorgt wird, während die neue Batterie zum Anschluß an die Anschlußklemmen bereitgestellt wird. Nach dem Einsetzen der neuen Batterie wird der Kondensator auf den Wert der von der neuen Batterie gelieferten Spannung aufgeladen. Er "bleibt während der lebensdauer dieser Batterie auf den jeweiligen Batteriespannungswert aufgeladen. Wenn die sogenannte neue Batterie wieder leer ist und durch eine weitere Batterie ersetzt wird, übt der Kondensator wieder die Punktion einer Energiequelle aus„

Die erfindungsgemäße Lösung bringt mehrere Vorteile mit sich. Zusätzlich zu dem Vorteil des automatischen Betriebes, bringt die Verwendung eines Kondensators, wie er erfindungsgemäß eingesetzt wird, den Vorteil mit sich, daß dieser kleiner als die zweite Kammer des Batteriegehäuses bei dem erwähnten bekannten Herzschrittmacher ist und daher einen insgesamt kleineren Aufbau ermöglicht. Hierdurch wird eine Anpassung des Schrittmachers an den Arm des Patienten bzw. an einen anderen in Betracht gezogenen Platz- erleichterte

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann durch die Beschreibung unter Bezugnahme auf eine Figur deutlich gemacht. . .

Die Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In der Figur ist der Schrittmacher H mittels Elektroden 19 und 20 mit dem Herzen 15 eines nicht dargestellten Patienten verbunden. Der Schrittmacher ist so ausgebildet, daß er das Herz 15 zu stimulieren vermag, im Falle eines Bedarfschrittmachers ist er so ausgebildet, daß er den natürlichen Herzschlag feststellen kann und lediglich bei einem Ausfall desselben eine Stimulierung' des Herzens 15 vornimmt. Schritt-

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— O ™"

macher dieser Art sind in dem US-Patent 3 528 428 desselben Anmelders beschrieben, auf die Offenbarung dieses Patentes wird im folgenden Bezug genommen.

Die Batterie 10 kann aus einer einzigen oder mehreren in Reihe geschalteten Zellen bestehen. Sie ist dem Kondensator 13 parallel geschaltet. Die gestrichelte linie bei der Darstellung der Batterie 10 soll anzeigen, daß keine feste Anzahl von Zellen erforderlich ist. (Die Batterie 10 wird im Folgenden manchmal auch als Batterien 10 bezeichnet.) Die Anschlüsse 11 und 12 stellen eine Verbindung zwischen dem unveränderlichen Kreis auf der rechten Seite der Anschlüsse und der austauschbaren Batterie auf deren linken Seite dar. Der Kondensator 13 ist fest mit dem Schrittmacher 14 verbunden. Die Anschlüsse 11 und 12 sind dargestellt um zu verdeutlichen, daß die Batterien 10 ohne weiteres entfernt und durch neue Batterien ersetzt werden können_o

Im Zusammenhang mit Fig. 1 des oben erwähnten als Bezugsgrundlage dienenden Patentes wird der Leser auf die Verbindung zwischen Batterien 3 und 5 und die Verbindung zwischen Batterien 5 und 7 hingewiesen, die für bestimmte Vorspannungskreise verwendet werden. Bei verbesserten Versionen dieses Schaltkreises wird die Vorspannung auf andere Weise erzeugt, wodurch die Notwendigkeit individueller Batteriezellen entfällt. Diese Verbesserungen sind bei einem besonderen äusseren Schrittmacher getroffen worden, so daß eine einzige Batterie ausreicht. Es können jedoch andere nicht dargestellte Kondensatoren im Bedarfsfall zwischen einer besonderen Zelle und Erde vorgesehen sein, um eine vorübergehend auftretende Vorspannung an verschiedenen Punkten des Schrittmacherkreises zu erzeugen. Diese vorübergehend wirkende Vorspannung könnte in einer Art und Weise erzeugt werden, die derjenigen ähnlich ist, in der der Kondensator 13 dem gesamten Kreis vorübergehend Energie liefert.

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Im Betrieb liegt der Kondensator 13 an der Spannung der Batterie 10. Beim Entfernen der Batterie ist er auf die alte Batteriespannung aufgeladen und liefert vorübergehend an den Schrittmacher 14 Energie * Üblicherweise dauert es 15 bis 20 Sekunden um die alte Batterie zu entfernen und sie durch eine neue zu ersetzen. Während dieser Zeit wird sich der Kondensator 13 in geringem Maße entladen. Dies kann zur Folge haben, daß die Schrittmacherrate sich in geringem Umfange ändert, beispielsweise um 5 Herzschläge pro Minute ο Diese Abweichung kann hingenommen werden und wird von einem Patienten, der auf diese Weise beeinflußt" wird, gewöhnlich nicht bemerkt. Der Kondensator 13 weist bei einem Ausführungsbeispiel eine Kapazität von 100 und eine Durchbruchspannung von 25 Volt auf. Dies sind typische Werte wie sie für die gewünschte Funktion benötigt werden, sie sind physikalisch gesehen nicht groß_o ■ Natürlich können auch Kondensatoren mit größeren oder kleineren Kapazitäten verwendet werden.

Die Erfindung kann auch in anderen spezifischen Ausführungsformen realisiert werden, ohne daß deren Rahmen bzw. deren wesentliche Merkmale verlassen werden. Die vorliegende Ausführungsform ist daher in jeder Hinsicht als Ausführungsbeispiel zu betrachten, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist. Die Erfindung umfaßt vielmehr auch sämtliche Äquivalente der in den Ansprüchen und in der Besehreibung angegebenen Merkmale. · ·

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Claims

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fate η t a η s ρ r ü c h e

Batteriegetriebener aus sens ei tiger Herzschrittmacher, dadurch gekennzeichnet, daß ihm ein nicht ständig wirkendes Element (13) zugeordnet ist, das seine Energieversorgung in der Zeit zwischen der Entnahme einer Batterie (10) und deren Ersatz durch eine neue aufrechterhält.
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht ständig wirkende Element (13) an der Batteriespannung liegt und an den Herzschrittmacher (14) nach Entfernung der Batterie (13) eine Spannung liefert, die anfänglich den Wert der Batteriespannung hat.
3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht ständig wirkende Element ein Kondensator (13) ist, der der Batterie (10) parallel geschaltet und mit dem Herzschrittmacher ständig verbunden ist.
4ο Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Elemente (11, 12) aufweist, aufgrund deren die Batterie (10) leicht durch eine neue ausgetauscht werden kann.
5ο Herzschrittmacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Elemente aufweist, aufgrund deren er lediglich bei Fehlen eines, natürlichen Herzschlages eine Stimulierung vornimmt„
6. Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (10) mehrere in Reihe geschaltete Zellen aufweist, von denen einige zugeordneten Kondensatoren parallel geschaltet sind.

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