DE2216043A1

DE2216043A1 - DEVICE FOR CHECKING THE FUNCTIONAL CONDITION OF IMPLANTED ELECTRIC STIMULAR PULSE GENERATORS, IN PARTICULAR OF PACEMAKERS

Info

Publication number: DE2216043A1
Application number: DE19722216043
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr Med Buechner
Original assignee: Fritz Hellige und Co GmbH
Current assignee: Fritz Hellige und Co GmbH
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1973-10-04

Description

Vorrichtung zur Überprüfung des Funktionszustandes von implantierten elektrischen Reizimpulserzeugern, insbesondere von Herzschrittmachern Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, welche einem Patienten, der implantierte Reizimpulserzeuger trägt, insbesondere dessen Herzschlag mittels eines implantierten Schrittmachers angeregt wird, erlaubt, die Funktion dieses Reizimpulserzeugers selbst zu überprüfen.Device for checking the functional status of implanted electrical stimulation pulse generators, in particular the subject of cardiac pacemakers of the present invention is a device that a patient who implanted Stimulus pulse generator carries, in particular its heartbeat by means of an implanted Pacemaker is stimulated, allows the function of this stimulus generator itself to check.

Allein in Deutschland werden jährlich einige tausend Herzschrittmacher implantiert. Die Funktion der implantierten Herzschrittmacher muß in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Ein plötzliches Versagen des Schrittmacher3 ist äußerst selten. Dagegen sinkt die Spannung der im Schrittmacher enthaltenen Batterien vom Tage der Herstellung an ständig ab. Deshalb kann ein implantierter Schrittmacher nur für begrenzte Zeit, meist nicht länger als zwei Jahre, das Herz stimulieren. Je länger er in Betrieb ist, desto häufiger muß seine Funktion, insbesondere die Batteriespannung, überprüft werden. In Germany alone, several thousand pacemakers are used every year implanted. The function of the implanted pacemaker must be regular Be checked at intervals. A sudden failure of the Pacemaker3 is extreme Rare. On the other hand, the voltage of the batteries in the pacemaker decreases Days of manufacture on all the time. This is why an implanted pacemaker can only stimulate the heart for a limited time, usually no longer than two years. The longer it is in operation, the more frequently its function, especially the Battery voltage.

Der Abstand zwischen den Reizimpulsen und damit die Impuls folgefrequenz ändert sich bei den dem heutigen Stand der Technik cntsprechenden Herzschrittmachern eindeutig mit der Spannung der eingebauten Batterien. Sinkt z.B. die Spannung der Batterinum 20cis ab, dann sinkt die Impulsfrequenz bei einer bestimmten T~e von Schrittmachern von 72 auf 66 Pulse pro Minute ab. Bei Kenntnis des Frequenz-Spannungsverhaltens des Schrittmachers gibt deshalb die Messung der Impulsfolgefrequenz Aufschluß über den Zustand der Batterien.The distance between the stimulus pulses and thus the pulse repetition frequency changes with the current state of the art pacemakers clearly with the voltage of the built-in batteries. For example, if the voltage of the Batterinum 20cis, then the pulse frequency drops at a certain T ~ e of Pacemakers from 72 to 66 pulses per minute. With knowledge of the frequency-voltage behavior of the pacemaker, therefore, the measurement of the pulse repetition rate provides information the condition of the batteries.

Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der implantierten Herzschrittmacher wurden bisher folgende Verfahren angewandt: Bei einer Prüfmethode wurde das Elektrokardiogramm (EKG) des Patienten aufgezeichnet und dann der zeitliche Abstand der Schrittmacherimpulse im EKG gemessen. Zu diesem Zweck mußte der Patient aber einen Arzt aufsuchen. Daneben sind auch andere Geräte bekanntgeworden, die es erlauben, das Elektrokardiogramm über Telefonleitungen vom Patienten zum Arzt-zu übertragen. Dadurch konnte die Zeitspanne zwischen zwei Arztbesuchen bereits verlängert werden.To check the functionality of the implanted pacemaker So far, the following procedures have been used: One test method was the electrocardiogram (EKG) of the patient is recorded and then the interval between the pacemaker pulses measured in the EKG. For this purpose, however, the patient had to see a doctor. Besides other devices have also become known that allow the electrocardiogram Transferred from patient to doctor via telephone lines. This allowed the length of time can already be extended between two visits to the doctor.

Solche Geräte sind jedoch nicht leicht zu handhaben, und außerdem ist ein Telefonanschluß Voraussetzung für ihre Anwendung. However, such devices are not easy to use, and moreover A telephone connection is a prerequisite for their use.

Neben der Behebung dieser aufgezeigten Mängel geht es bei der vorliegenden Erfindung auch um die Berücksichtigung des psychologischen Problems, daß sich die Patienten erfahrungsgemäß sicherer fühlen, wenn sie ihren implantierten Schrittmacher selbst überprüfen können Dabei sollte die Bedienung und die Feststellung, ob der Schrittmacher noch ausreichend betriebstüchtig ist, dem Patienten keine besonderen Schwierigkeiten bereiten, um allen individuellen Gegebenheiten genügen zu können. Schließlich sollte mit dem neuen Prüfgerät vermieden werden, daß die Ärzte für eine häufige Prüfung der Schrittmacher viel Zeit aufwenden müssen, ohne allerdings den Gang zum Arzt gänzlich überflüssig zu machen. Dabei sollte das neue Gerät auch dem Arzt die Prüfung erleichtern. In addition to remedying these deficiencies, this one is also important Invention also to take into account the psychological problem that the Experience has shown that patients feel safer when they have their implanted pacemaker be able to check yourself The operation and the determination of whether the Pacemaker is still sufficiently operational, the patient no special Create difficulties in order to be able to satisfy all individual circumstances. After all, the new test device should avoid doctors asking for a frequent testing of the pacemaker have to spend a lot of time without, however, the To make going to the doctor completely superfluous. The new device should also match the Doctor facilitate the exam.

Die vorstehenden Forderungen werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung erfüllt, die es im wesentlichen erlaubt, die Folgefrequenz der Schrittmacherimpulse unmittelbar festzustellen, indem diese unmittelbar angezeigt wird und/oder indem sie durch optische oder akustische Mittel sichtbar oder hörbar wird, wobei zusätzlich auch vorgesehen sein kann, daß der Patient bei Überschreiten bestimmter eingestellter Grenzwerte gewarnt wird. According to the invention, the above requirements are met by a device met, which essentially allows the repetition rate of the pacemaker pulses immediately to be determined by this is displayed immediately and / or by it becomes visible or audible by optical or acoustic means, in addition it can also be provided that the patient if certain set values are exceeded Limit values is warned.

Diese Erfindung ist mit den Ansprüchen näher gekennzeichnet, und sie wird mit den Figuren veranschaulicht. This invention is further characterized in the claims, and it is illustrated with the figures.

Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung, und Figur 2 stellt ein Elektrokardiogramm eines durch Schrittmacherimpulse angeregten Herzens. dar. Figure 1 shows schematically the structure of the test device according to the invention, and Figure 2 depicts an electrocardiogram of one stimulated by pacemaker pulses Heart. represent.

Vom Brustkorb des Patienten li wird über Hautelektroden i das Elektrokardiogramm abgeleitet. Dieses Signal setzt sich zusammen aus den vom Schrittmacher erzeugten Reizimpulsen 8 und den vom Herzmuskel erzeugten Aktionsspannungen 12, wie Figur 2 veranschau licht. Dabei kann das wahre Verhältnis zwischen S#chrittmacherimpulsamplitude 8 und Kammerkomplex-Amplitude 9 und 10 nicht dargestellt werden. Die Elektroden können immer so angeordnet werden, daß die Schrittmacher-Impulsamplitude mindestens das Hundertfache der Kammerkomplex-Amplitude beträgt. The electrocardiogram is taken from the patient's chest li via skin electrodes i derived. This signal is made up of those generated by the pacemaker Stimulus pulses 8 and the action voltages 12 generated by the heart muscle, as shown in the figure 2 illustrated light. The true relationship between pacemaker pulse amplitude 8 and ventricular complex amplitudes 9 and 10 are not shown. The electrodes can always be arranged so that the pacemaker pulse amplitude is at least 100 times the ventricular complex amplitude.

Die aufgenommenen elektrischen flerzaktionsspannungen werden, im allgemeinen#nach Durchlaufen einer Verstärkerstufe 2, einer zur Erkennung der Schrittrnacherimpulse dienenden elektronischen Schaltung (Impuls-Diskriniinator) 3 zugeführt, welche aus jedem Reizimpuls 8 einen Einheitsimpuls erzeugt, die vom Reizimpuls jedoch ausgelöste Erregung 9 und die spontanen Kammerkomplexe 10 Jedoch unterdrückt. The electrical contact stresses recorded are, im general # after passing through an amplifier stage 2, one for recognizing the stepper impulses serving electronic circuit (pulse discriminator) 3 supplied, which from each stimulus pulse 8 generates a unit pulse, which is triggered by the stimulus pulse Excitation 9 and the spontaneous ventricular complexes 10, however, suppressed.

Wegen des großen Amplltudenunterschiedes von Schrittmacheriinpuls und Kammerkomplex kann die Unterdrückung der Kammerkomplexe durch Einstellung einer geeigneten Schwelle der Triggerschaltung des Impulsdiskriminators 3 erreicht werden. Die Schrittmacherimpulse lassen sich jedoch auch aufgrund ihrer hohen Plankensteilheit oder ihrer geringen Dauer erkennen und aussondern. Because of the large difference in amplitude of the pacemaker pulse and ventricular complex can suppress the ventricular complexes by hiring a suitable threshold of the trigger circuit of the pulse discriminator 3 can be achieved. The pacemaker pulses can, however, also because of their steep slope or recognize and discard their short duration.

Zur akustischen und optischen Kontrolle werden die Schrittmacherimpulse in einem an den Ausgang der Diskriminatorstufe 3 angeschlossenen Lautsprecher 4 zur akustischen Kontrolle oder durch eine Lampe 5 zur optischen Kontrolle sichtbar und/oder hörbar. Gleichzeitig werden sie einer Zählschaltung 6 zugeführt, die mit einem Zeitgeber 7 in der Weise verbunden ist, daß im wesentlichen die /~p lsfrequenz festgestellt und angezeigt wird, und zwar entweder durch Bestimmung der während eines bestimmten Zeitintervalls, z.B. The pacemaker impulses are used for acoustic and visual control in a loudspeaker 4 connected to the output of the discriminator stage 3 for acoustic control or visible by a lamp 5 for visual control and / or audible. At the same time, they are fed to a counting circuit 6, which with a timer 7 is connected in such a way that essentially the / ~ p lsfrequency is determined and displayed, either by determining the during of a certain time interval, e.g.

während einer Minute eintreffenden Zahl der Schrittma#cherfinpulse oder durch Bestimmung der während des Eintreffens einer vorgegebenen Zahl von Schrittmacherimpulsen verstrichenen Zeit. Schließlich könnon die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch so getroffen sein, daßdieje# nige Zahl der in einem bestimmten Zeitabstand ankommenden Zeitgeberimpulse gezählt und angezeigt wird, die auf eine vorgegebene Zahl von Schrittmacherimpulsen fällt.The number of pacemaker pulses received during one minute or by determining the number of pacemaker pulses received during the arrival of a predetermined number elapsed time. Finally, the measures according to the invention can also be taken in this way be that the number of clock pulses arriving at a certain time interval counted and displayed based on a predetermined number of pacemaker pulses falls.

Um schließlich Störungen durch Artefakte auszuschließen und eine sichere Anzeige zu gewährleisten, kann so vorgegangen werden, daß die Folgefrequenz der Schrittmacherimpulse n-mal nach ei#nem der oben angegebenen Verfahren bestimmt wird und das Ergebnis nur der n-ten Messung und nur dann angezeigt oder gegebenenfalls zur Auslösung eines Alarmsignals verwendet wird, wenn es mit den Ergebnissen der (n-l)ten und (n-2)ten Messung übereinstimmt. Unnötige Fehlwarnungen unterbleiben auf diese Art und Weise mit größerer Sicherheit.Finally, in order to rule out interference from artifacts and ensure a safe To ensure display, the procedure can be that the repetition frequency of the Pacemaker pulses is determined n times according to one of the methods given above and the result of only the nth measurement and only then displayed or where applicable is used to trigger an alarm signal if it agrees with the results of the (n-l) th and (n-2) th measurement coincide. There are no unnecessary false warnings in this way with greater certainty.

Zur Anwendung des Prüfgerätes gemäß der Erfindung zur Prüfung von sog. Demand-Schrittmachern, die also nur bei Ausbleiben der spontanen Herzerregung in Funktion treten, muß der Schrittmacher von Demand-Betrieb auf Festfrequenz-Betrieb umgeschaltet werden. Dies ist bei den z.Zt. hergestellten Demand-Schrittmachern durch die Betätigung eines Nagnetschalters mit Hilfe eines über dem Schrittmacher auf die Haut gelegten Permanent-Magneten möglich. Hierfür wird der Permanent-Magnet am besten mechanisch mit dem Prüfgerät gemäß der Erfindung fest verbunden. To use the test device according to the invention for testing so-called demand pacemakers, which only work when spontaneous cardiac excitation does not occur come into function, the pacemaker must switch from demand mode to fixed frequency mode be switched. This is currently the case with manufactured demand pacemakers by actuating a magnetic switch with the help of an above the pacemaker Permanent magnets placed on the skin are possible. The permanent magnet is used for this best mechanically firmly connected to the test device according to the invention.

Für die Handhabung des erfindungsgemäßen Prüfgerätes wird es zweckmäßig sein, daß der Arzt vor Aushändigung an den Patienten den minimal und/oder maximal zulässigen Meßwert sichtbar an der Vorrichtung anbringt, beispielsweise auf einem Klebeschild, oder diese Werte an der Vorrichtung einstellt, z.B. durch Verstellen eines Potentiometers. Zusätzlich kann eine Warnvorrichtung vorgesehen sein, die bei Abweichung des Meßwertes von den zulässigen Werten ein Signal erzeugt. Es ist außerdem sinnvoll, auch für die Kontrolle det Angaben des Zählers, daß die Schrittmacherimpulse sichtar und/oder hörbar gemacht werden, und zwar mittels eines Summers 4 oder mittels einer Glimmlampe 5. Mit dem Ziele einer Vereinfachung der Handhabung können auch die benötigten Elektroden 1 unmittelbar am Prüfgerät angebracht sein und mit ihm eine Einheit bilden. It is expedient for the handling of the test device according to the invention be that the doctor before handing over to the patient the minimum and / or maximum permissible measured value visibly attaches to the device, for example on a Adhesive label, or set these values on the device, e.g. by adjusting a potentiometer. In addition, a warning device can be provided which a signal is generated if the measured value deviates from the permissible values. It is also useful, also for the control of det Details of the meter, that the pacemaker pulses are made visible and / or audible, namely by means of a buzzer 4 or by means of a glow lamp 5. With the aim of simplification The required electrodes 1 can also be used directly on the test device during handling be appropriate and form a unity with it.

Claims

EXPECTATIONS

@ Device for checking the functional status of implanted electrical stimulation pulse generators, especially those of cardiac pacemakers through voltage pickups (i) (electrodes) for the electrical action voltages of the patient, an amplifier (2) for the signals obtained, one to his Output connected Iwpulsdiskriminator (3) for the separation of the stimulus impulses (8) from the signal mixture (8, 9, 10, 12) and suppression of the stimulus pulses triggered or spontaneously occurring electrical action voltages, one to the Output of the pulse discriminator (3) connected pulse counter (6) for determination the number of pulses delivered by the stimulus pulse generator (13) in a certain time (8) or the pulse frequency.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the combination a pulse counter (6) with a timer (7) for determining the number of pulses in a certain time or the pulse frequency.

3. Device according to one of claims 1-2, characterized by Means for setting maximum and / or minimum permissible pulse frequency values, which are preferably coupled to an alarm device.

4. Device according to one of claims 1-3, characterized by acoustic means (4) (buzzer) and / or electrical means (5) (glow lamp) for audible or visible display of the stimulus pulses delivered.

5. Device according to one of claims 1-4, characterized by a magnet for converting a demand pacemaker from demand operation to fixed frequency operation.

6. Device according to one of claims 1-5, characterized by Electrodes (1) for receiving the electrical action voltage from the patient's body (11), which are connected to the device to form a structural unit.