DE2254928A1

DE2254928A1 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE2254928A1
Application number: DE2254928A
Authority: DE
Inventors: John R Helland; Pieter M J Mulier
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1971-11-11
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1973-05-24
Also published as: GB1416176A; FR2159450B1; AU445049B2; SE387241B; DK138582B; BR7207902D0; IL40671A; AR196414A1; JPS4855591A; DE2254928B2; AU4857172A; DK138582C; JPS525197B2; BE791120A; NL7215227A; IL40671A0; CA998112A; US3757792A; FR2159450A1

Description

PATENTANWALT DlPL.-lNG. GERHARD SCHWAN

BÜRO: 8000 MÜNCHEN 83 · ELFENSTRASSE 32 '

iO. Hov,

Ger. P-164

MedtroniCj Inc.
3O55 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 55418/V.St.A,

Herzschrittmacher

Bedarfsschrittmacher, die für gewöhnlich auf die R-Welle ansprechen, sind auf dem Gebiet der elektronischen Herzbehandlung seit längerem bekannt. Derartige Geräte überwachen die natürlichen Herzschläge und verhindern, daß dem Herzen Reizimpulse zugeführt werden, solange natürliche Herzschläge vorliegen. Treten keine na türlichen Herzschläge auf, werden an das Herz periodische Reizimpulse angelegt. Die Meßverstärker derartiger Geräte haben im allgemeinen eine Refraktärperiode von ausreichender Dauer, um das anfängliche Ansprechen des Herzens auf die Reizimpulse_r das heißt die stimulierten Herzschläge,, auszublenden. Die Ref raktärperiode ist im Hinblick auf Artefakte erforderlich, die durch Polarisation der Elektroden verursacht werden, die sowohl'als Reizelektro den als auch als Meßelektroden dienen. Ein typisches Beispiel eines derartigen Bedarfsschrittmachers ist der von der Medtronic,· Inc. unter der Nummer 5842 auf den Markt gebrachte Schrittmacher.

Bekannte Bedarfsschrittmacher der vorstehend erläuterten Art arbeiten stets mit hohen Sicherheitsfaktoren. Die Reizenergie wird

FERNSPRECHER.: 0811/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN 3 0-9821/0745

dabei auf einen Wert eingestellt, der ein Mehrfaches der maximal erforderlichen Scnwellwertenergie der meisten Patienten ist. Da die Schwellwertenergie des Patienten nicht konstant ist und sich während des Tages ändern kann» und da ferner das Gerät keine Schwellwertinformationen erfassen kann, wird für den Reizvorgang stets der Energiehöchstwert vorgesehen. Dies führt naturgemäB zu einer maximalen Entladung der Energiespeicher und damit zu einer verkürzten Lebensdauer des Bedarfsherzschrittmachers. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem auszuräumen und einen Schrittmacher zu schaffen, bei dem die Batterien wesentlich weniger stark entladen werden als bei bekannten Bedarfsschrittmachern .

Es ist seit langem bekannt, daß Informationen hinsichtlich der Herzreizschwelle des Patienten für viele Zwecke nützlich sind, beispielsweise um das Ende der Lebensdauer eines Schrittmachers zu ermitteln. Es wurden verschiedene Verfahren entwickelt, um derartige Schwellwerte zu ermitteln. Eine bekannte Anordnung dieser Art ist beschrieben in "The Proceeding of the Nordic Meeting on Medical and Biological Engineering", An Experimental Pacemaker: A Method for Automatic Determination of Heart Stimulation Threshold, von J. Meibom und L. S. Nielsen, 15. bis 18. Januar 197O, Finnland.

Dieser Aufsatz erläutert einen Schrittmacher, bei dem im Schrittmacherbetrieb dafür gesorgt ist, daß jeder Reizimpuls um einen vorbestimmten Wert vermindert wird, nachdem jeweils ein stimu-

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lierter Herzschlag ermittelt wurde. Die Erfassung des stirnulae.-ten Herzschlages erfolgt während einer Zeitspanne von 1OO ms im Anschluß an jeden Schrittmacherimpuls. Die Schrittmacherimpulse werden kontinuierlich vermindert, bis während der 1OO ms dauernden Zeitspanne kein stimulierter Herzschlag mehr erfaßt wird. Sobald kein stimulierter Herzschlag mehr ermittelt wird= wird unmittelbar nach der Zeitspanne von 1OO ms ein neuer Schrittmacherimpuls mit voller Amplitude erzeugt, worauf die Verringerung der Impulsamplitude von neuem beginnt. Da die Amplitude der Schrittmacherimpulse ausgehend von dem Höchstwert um jeweils einen vorbestimmten Betrag vermindert wird; kann der Schwellwert dadurch bestimmt werden, daß festgestellt wird,, bei welchem Impuls das Herz nicht mehr mitgenommen, das heißt ausreichend stark gereizt, wird. Um das Problem der Elektrodenpolarisation und die damit verbundene Refraktärperiode zu vermeiden, sind bei der bekannten Vorrichtung gesonderte Elektrodenpaare für die Reizstromübermittlung und den Meßvorgang vorgesehen.

Obwohl bei dem vorstehend erläuterten bekannten Gerät Schwellwerte ermittelt werden., hat die bekannte Anordnung nur geringen Einfluß auf die Batterieentladung., weil der Reizimpuls im Anschluß an jeden Ausfall der Mitnahme ouf die Maximalamplit-jde zurückgestellt wird. Tm Gegensatz dazu sorgt die Vorrichtung nach der Erfindung für eine stark verminderte Batterieentladung und damit für eine wesentlich erhöhte Lebensdauer der Anordnung,, indem jeder stimulierte Herzschlag erfaßt und dafür gesorgt wird, daß die Energie des jeweils nächsten Reizimpulses verringert

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wird, bis kein stimulierter Herzschlag mehr auftritt. Wird dei Ausfall der Mitnahme festgestellt, wird die Energie des nächstfolgenden Reizimpulses erhöht; die Erhöhung erfolgt jedoch nur um einen Betrag, der ausreichend groß ist, um mit Sicherheit über dem Hysterese-Schwellwert zu liegen. Dagegen wird die Impulsenergie nicht auf den Höchstwert zurückgestelIt„ Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird im Anschluß an den Ausfall der Mitnahme ein frühzeitiger zusätzlicher Reizimpuls von maximaler Energie erzeugt, während der folgende normale Impuls auf einen Wert vermindert wird, der nur um einen austeichenden Betrag über dem Hysterese-Schwellwert liegt. Von diesem verringerten Impuls aus wird die Energie der Reizimpulse weiter herabgesetzt, bis es erneut zu einem Ausfall der Mitnahme kommt,,

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät handelt es sich um einen vorzugsweise auf R-Wellen ansprechenden Bedarfsschrittmacher ohne absichtlich vorgesehene Refraktärperiode, Die Erfassung der natürlichen und der stimulierten Herzschläge erfolgt mittels eines einzigen Meßverstärkers. Vorzugsweise sind gesonderte Meß- und Reizelektroden vorhanden, die beide mit einer dritten gemeinsamen Elektrode zusammenwirken, die vorzugsweise eine ausreichend große leitende Fläche besitzt, um ernsthafte Polarisationsprobleme zu vermeiden. Die Ausgangsreizenergie wird von einem Kondensator geliefert, der über ein Zeitkonstantenglied und einen Schalter mit einer Batterie verbunden ist. Jeder Ausgangsimpuls verringert die auf dem Kondensator befindliche Ladung, so daß der folgende Ausgangsimpuls geringere Energie hat. Tritt ein Ausgangsimpuls auf,

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ohne daß der Verstärker einen stimulierten Herzschlag ermittelt, wird mittels einer zweiten, zusätzlich zur Ausgangsimpulsschaltung vorgesehenen, ze.itgesteuert arbeitenden Impulsschaltung der Schalter für eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt,, so daß sich der Kondensator vor dem nächsten Reizimpuls aufladen kann. Auf diese Weise steht für den Ausgangsimpuls, der einem Ausgangsimpuls folgt, bei dem es zu einem Ausfall der Mitnahme kam, mehr Energie zur Verfügung. Die Zeitdauer, während deren der Schalter geschlossen wird und das Zeitkonstantenglied an den Kondensator angeschlossen ist, ist so gewählt, daß der Energiewert des Kondensators um einen Betrag erhöht wird, der ausreicht, um einen mit Sicherheit über dem Schwellwert liegenden Reizimpuls zu erzeugen. Dabei wird der Hysterese-Effekt des Schwellwerts berücksichtigt, der Energiepegel jedoch nicht auf den Höchstwert gebracht, falls dies nicht erforderlich ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird, um den Ausfall eines Herzschlags zu vermeiden, wenn die Mitnahme verlorengeht, ein sofortiger Reizimpuls mit maximaler Energie angeliefert, während der nächste Ausgangsimpuls einen unterhalb des Höchstwertes liegenden Pegel erreicht;, der gerade ausreichend über dem Schwellwert liegt. Bei dieser Ausführungsform tritt der mit höchstem Energiepegel erzeugte Reizimpuls im Anschluß an eine kurze Meßdauer von ungefähr 100 ms auf.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Aus führungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

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Figur 1

ein Schaltbild einer ersten Aus führungsform der Anordnung nach der Erfindung,

Figur 2

eine zweite Ausführungsform der Ef findung als Teil der Schaltung nach Figur 1,

Figur 3

eine schematische grafische Darstellung eines bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung erhaltenen stimulierten Herzschlag-Antwortsignals,

Figur 4

eine stilisierte grafische Darstellung der Ausgangsimpulse während des Sehrittmacherbetriebs der Vorrichtung nach Figur 1 ,

Figur 5

eine stilisierte grafische Darstellung der Ausgangsimpulse der Vorrichtung nach Figur 2_f und

Figur 6

eine grafische Darstellung, die den Verlauf der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Zeit für einen bekannten Bedarfsschrittmacher und für die Anordnung nach der Erfindung veranschaulicht.

Die Darstellungen nach den Figuren 3 bis 6 sollen nur die charakteristischen Eigenschaften der jeweiligen Signale erkennen lassen, Die Darstellungen sind infolgedessen nicht unbedingt maßstabsgerecht. Der Begriff "Reizimpuls" wird vorliegend für einen Ausgangsimpuls der Vorrichtung unabhängig davon verwendet, ob das

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Herz auf einen so] eher» Impuls anspricht oder nicht. Sowohl die natürlichen als a^ch die künstlich stimulierten Herzdepolarisationssignale sind vorliegend als QRS-Signale beschrieben und veranschaulicht . -

In Figur 1 ist in Blockform ein Meßverstärker 11,. veranschaulicht, Der Heßverstärker 11 kann einen für Bedarfsschrittmacher bekannten Aufbau haben und umfaßt Schaltungen wie Rausch- oder Interferenzsignalfi1ter. Der Verstärker besitzt jedoch keine lange Refrnktärperiodej er ist vorzugsweise so aufgebaut;, daß eine Sättigung vermieden wird.

Ein Reizimpulsgenerator 15 ist in Figur 1 ebenfalls in Blockform dargestellt„ da derartige Generatoren bekannt sind= Der Generator 15 weist Zeitglieder zur Lieferung von periodischen Signalimpulsen auf. Diese Zeitglieder werden zurückgestellt;, wenn der Signal impuls abgeht oder wenn ein Signal vom Meßverstärker 11 erkennen läßt_r daß eine vom Herzen stammende R-Welle erfaßt wurde.

Ein Eingang des Meßverstärkers 11 ist an eine Meßelektrode 12 angeschlossen, die ihrerseits mit einenr· Teil des Herzens derart ver bunden werden kann, daß Herzschläge erfaßt werden. Der- Ausgdng des MeßVerstärkers 11 steht mit dem Eingang des Generators 15 und mit einer Ruckstelleitung 14 in Verbindung. Der Ausgang des Generators 15 ist über eine Reihenschaltung aus einer Diode 17 und einem Widerstand 18 mit der Basis eines Ausgangstränsistors 2O verbunden. Der Kollektor des Transistors 2O ist über einen

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Widerstand 21 an eine positive Sammelleitung 22 angeschlossen, die mit der positiven Klemme einer Energiequelle, beispielsweise in Form von Batterien, verbunden werden kann. Der Kollektor des Transistors 20 steht ferner über einen Ausgangskondensator 23 mit einer Reizelektrode 25 in Verbindung, die an einen Teil des Herzens angeschlossen werden kann, um dem Herzen während des Sehrittmacherbetriebes der Anordnung Reizimpulse zuzuführen, Eine Elektrode 26 ist an die positive Sammelleitung 22 angeschlossen, Die Elektrode 26 dient als gemeinsame Elektrode sowohl für die Meßelektrode 12 als auch für die Reizelektrode 25; sie hat vorzugsweise eine vergleichsweise große Abmessung, um Polarisationseffekte zu vermeiden.

Der Emitter des Transistors 20 ist mit einer Anschlußstelle 27 verbunden. Die Basis des Transistors 20 steht über einen Widerstand 28 mit der Anschlußstelle 27 in Verbindung, Die Anschlußstelle 27 ist ihrerseits über einen Kondensator 29 mit der Sammelleitung 22 verbunden. Die Anschlußstelle 27 steht ferner über eine Drossel 30 mit dem Kollektor eines Transistors 31 in Verbindung. Der Emitter des Transistors 31 ist an eine negative Sammelleitung 32 angeschlossen, die mit der negativen Klemme der Energiequelle verbunder we-den kann. Die Basis des ^T'ansistors 31 steht über einen Widerstand 33 mit der Sammelleitung 32 sowie über einen Widerstand 39 mit einer Anschlußstelle 34 m Verbindung, Die Anschlußstelle 34 ist ihrerseits über einen Widerstand 35 mit dem Kollektor eines Transistors 36 verbunden. Der Emitter des Transistors 36 ist an die positive Sammelleitung 22 angeschlossen,

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Der Kollektor des Transistors 36 steht über die Reihenschaltung einer Diode 37 und eines Widerstandes 38 md t der Rückstelleitung 14 in Verbindung, Die Basis des Transistors 36 ist über einen Widerstand 41 mit der Sammelleitung 22 verbunden; sie ist ferner unmittelbar an den Kollektor eines Transistors 42 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 42 ist über einen Widerstand 43 mit der negativen Sammelleitung 32 verbunden. Die Basis des Transistors 42 steht über einen Kondensator 45 mit der Anschlußstelle 34 in Verbindung. Die Basis des Transistors 42 ist ferner über einen Widerstand 46 mit einer Anschlußstelle 47 verbunden. Die Anschlußstelle 47 steht ihrerseits über einen Kondensator 48 mit der Sammelleitung 32 in Verbindung.

Der Kollektor eines Transistors 5O ist mit der Anschlußstelle 47 verbunden, während der Emitter dieses Transistors über einen Widerstand 51 mit'der Sammelleitung 32 in Verbindung steht. Der Kollektor des Transistors 5O ist ferner über einen Widerstand 52 an den Kollektor eines Transistors 5.5 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 55 ist mit der Sammelleitung 22 verbunden. Die Basis des Transistors 55 steht über einen Widerstand 56 mit der Sammelleitung 22 in Verbindung. Parallel zum Widerstand 56 liegt eine- Diode 57, Die Basis des Transistors 55 steht ferner über einen Kondensator 58 mit einer Anschlußstelle 61 in Verbindung, Die Anschlußstelle 61 ist über einen Widerstand 62 mit der Sammelleitung 32 verbunden. Die 'Anschlußstelle 61 steht ferner über die Serienschaltung aus einer Diode 63 und einem Widerstand 64 mit dem Ausgang des Generators 15 in Verbindung. Die Basis des

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Transistors 5O ist an die Rückstellei tang 14 angeschlossen und steht ferner über eins Reihenschaltung aus einer Diode 67 und einem Widerstand 66 mit dem Ausgang des Generotors 15 in Verbindung.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Figur 1 ist ähnlich der von bekannten Bedarfsherzschrittmachern. Die Anordnung arbeitet im Bereitschaftsbetrieb, wenn das Herz auf natürliche Weise schlägt, wobei der Generator 15 im Anschluß an jeden ermittelten natürlichen Herzschlag zurückgestellt wird, um zu verhindern, daß dem Herzen ein Ausgangsimpuls zugeführt wird. Die Anordnung geht in den Schrittmacherbetrieb über, wenn kein natürlicher Herzschlag erfaßt und dementsprechend der Generator 15 nicht zurückgestellt wird. Das Ausgangssignal des Generators 15 bewirkt dann, daß Reizimpulse zwischen den Elektroden 25, 26 auftreten, wie dies im folgenden noch näher erläutert ist. Die Vorrichtung nach Figur 1 ist ferner in an sich bekannter Weise derart aufgebaut, daß bei einem Ausfall der Meß- oder Überwachungsstufe keine Rückstellimpulse zum Generator 15 durchkommen und die gesamte Anordnung als asynchroner Schrittmacher arbeitet, der Reizimpulse mit maximaler Enargie abgibt.

Bei der Aus führungsform nach Figur 1 wird der auch bei bekonnten Bedarfsschrittmachern vorgesehene Meßverstärker 11 zusätzlich dazu benutzt, eine zweite Impulsgeneratorschaltung zu steuern, die im wesentlichen aus den Transistoren 36 und 42, dem Taktgabe-

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kondensator 48 und dem Rückstelltransistor· 5O besteht. Wird-zwischen den Elektroden 12 und 26 während einer vorbestimmten Zeitdauer im Anschluß an die Übermittlung eines Reizsignals an das Herz kein stimulierter Herzschlag ermittelt, gibt der zweite Impulsgenerator ein Signal an den Transistor 31, das bewirkt₅ daß der die Ausgangsspannung bestimmende Kondensator 29 für eine durch den Kondensator 45 vorgegebene Zeitspanne aufgeladen wird. Infolgedessen hat der nächste Reizimpuls eine größere Energie als der vorhergehende Reizimpuls ο Wird zwischen den Elektroden und 26 während der vorbestimmten Zeitdauer ein stimulierter Herzschlag ermittelt, steuert ein über die Rückstelleitung 14 laufendes Signal den Transistor 5O auf, wodurch der Kondensator 48 entladen wird. Der zweite Impulsgenerator liefert kein Ausgangssignal ; der Transistor 31 bleibt gesperrt, Der Kondensator 29 wird infolgedessen nicht geladen. Der nächste Reizimpuls hat einen Energiepegel, der um den Energiebetrag kleiner ist_f den der. Kondensator 29 bei dem vo^rausgehenden Reizsignal abgegeben hat.

Um die Funktionsweise der Vorrichtung nach Figur 1 zu verstehen, sei zunächst angenommen, daß die Anordnung gerade an das Herz angeschaltet wurde und der Kondensator 29 voll geladen ist. Fällt jetzt der natürliche Herzschlag aus, geht die Anordnung nach Figur 1 in den Sehrittmacherbetrieb über Der Reizimpulsgeneratoi-15 lief-ert dann einen Ausgangssigna] impuls mit einer Dauer von ungefähr 1 ms.

Der Ausgangssignal impuls des Reizimpulsgenerators 15 läuft über

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die Diode 17 und den Widerstand 18 und steuert den Transistor 20 auf. Die volle am Kondensator 29 anstehende Ladung erscheint dm Widerstand 21 und damit an den Elektroden 25 und 26; dem mit der Elektrode 25 verbundenen Herzen wird ein Reizimpuls zugeführt. Wegen der vollen Aufladung des Kondensators 29 hat dieses Reizsignal maximale Energie.

Der Ausgangssignal impuls des Generators 15 steuert außerdem über den Widerstand 66 und die Diode 67 den Rückstelltransistor 50 auf, wodurch der Kondensator 48, der den Taktgabekondensator für den zweiten Impulsgenerator bildet, entladen wird,, Gleichzeitig bewirkt der Ausgangssignal impuls des Generators 15 die Entladung des Taktgabekondensa+ors 58. Der Entladestromkreis des Kondensators 58 umfaßt die Diode 57, die Sammelleitung 22, einen (nicht veranschaulichten) Teil des Generators 15, den Widerstand 64 und die Diode 63.

Im Anschluß an den eine Millisekunde andauernden Ausgangssignalimpuls des Generators 15 beginnt sich der Kondensator 58 über die Widerstände 56 und 62 erneut aufzuladen. Die Wieder aufladezeit des Kondensators 58 ist so bemessen, daß sie für die Auftastdauer sorgt, während deren die Anordnung nach Figur 1 das Antwortsignal des Herzens auf den zwischen den Elektroden 25 und 26 erscheinenden Reizimpuls überwacht. Bei der bevorzugten Ausführungsform noch Figur 1 beträgt diese Zeitdauer 100 ms,. Während der Ladezeit des Kondensators 58 wird der Transistor 55 aufgesteuertj am Ende der 1OO ms sperrt de' Transistor 55

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Durch das Aussteuern des Transistors 55 wird ein Ladestromkreis für den Kondensator 48 geschlossen, der über die Sammelleitung 22, den Transistor 55, den Widerstand 52, den Kondensator 48 und die Sammelleitung 32 führt= Diese Ladezeit stellt die Periode des zweiten Impulsgenerators dar; sie ist kleiner gewählt als die durch den Transistor 58 vorgegebene Auftastdauer; bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt sie 80 ms. Kann sich der Kondensator 48 während 8O ms aufladen, erreicht die am Kondensator anstehende Spannung einen solchen Wert, daß der Transistor 42 aufgesteuert wird, der seinerseits den Transistor 36 aufsteuert, um für einen Ausgangsimpuls zu sorgen, dessen Breite vom. Kondensator 45 vorgegeben wird. Dieser am Kollektor des Transistors 36 auftretende Ausgangsimpuls läuft über die Widerstände 35, 39 und 33 und steuert den-Transistor 31 auf. Wenn der Transistor 31 stromführend wird, kann sich der Kondensator 29 über das von der Sammelleitung 22, dem Kondensator 29, der Drossel 30, dem Transistor 31 und der Sammelleitung 32 gebildete Zeitglied aufladen» Die Zeitkonstante für die Aufladung des Kondensators 29 ist so gewählt, daß die Nachladung des Kondensators 29 dem Kondensator ~ mehr Energie zuführt, als für den letzten Reizimpuls verbraucht wurde» Wenn der letzte Reizimpuls ein Impuls mit maximaler Energie war, wird der Kondensator 29 naturgemäß nur wieder auf die Höchstenergie aufgeladen.

Der Ausgangsimpuls, der am Kollektor- des Transistors 36 erscheint, läuft ferner über die Diode 37 und den Widerstand 38 und bewirkt die Rückstellung des Transistors 5O sowie die Ent-

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ladung des Kondensators 48, wodurch die Transistoren 42 und 36 am Ende der durch den Kondensator 45 vorgegebenen Impulsdauer gesperrt werden.

Zu der vorstehend beschriebenen Wiederaufladung des Kondensators 29 kommt es jedoch nur, wenn sich der Kondensator 48 während einer vollen vorbestimmten Zeitspanne, im vorliegenden Falle 8O ms während einer Auftastdauer von 100 ms, aufladen kann Der vom Transistor 36 abgegebene Impuls, der den Zeitkonstanten-Ladestromkreis für den Kondensator 29 steuert, wird im folgenden als Nachladeimpuls bezeichnet» Der Nachladeimpuls soll nur dann angeliefert werden, wenn das Herz während der Auftastdauer nicht auf den zwischen den Elektroden 25 und 26 erscheinenden Reizimpuls angesprochen hat, das heißt nur dann, wenn die Energie des Reizimpulses unter der Reizschwelle des Patienten liegt und keine Reaktion des Herzens hervorruft.

Ermittelt der Meßverstärker 11 an den Elektroden 12 und 26 ein Ansprechsignal des Herzens auf den Reizimpuls, gibt der Meßverstärker 11 einen Ausgangsimpuls ab, der nicht nur das Zeitglied des Generators 15 zurückstellt, sondern auch über die Rückstellleitung 14 den Transistor 5O aufsteuert. Dadurch, daß der Transistor 5O stromführend wird, entlädt sich der Kondensator 48; die Ladezeit von 80 ms für den zweiten Impulsgenerator beginnt von neuem zu laufen. Ist das Signal auf der Rückstelleitung 14 während der ersten 20 ms der Auftastdauer aufgetreten, hat der Kondensator 48 noch ausreichend Zeit, um sich über den Transistor

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so weit aufzuladen» daß der zweite Impulsgenerator angestoßen wird und den Nachladeimpuls abgibt« Falls jedoch der stimulierte Herzschlag nach Ablauf der ersten 20 ms der Auftastdauer ermittelt wirdf wird der Kondensator 58 voll aufgeladen und der Transistor 55 gesperrt, so daß die Ladung des Kondensators 48 nicht, den Auslösewert für den Nachladeimpuls erreichen kann. Dadurch, daß der Nachladeimpuls ausbleibt, kommt es zu keiner Nachladung des Kondensators 29« Der nächste abgegebene Reizimpuls hat infolgedessen einen niedrigeren Energiepegel als der vorhergehende Impuls» Das nächste Ausgangsimpulssignal des Generators 15 stellt außerdem in der oben beschriebenen Weise den Kondensator 48 zurück, so daß die Überwachungszeitdauer· für die Erzeugung des Nachladeimpulses beginnend mit. entladenem Kondensator 48 neu anläuft.

Das vorstehend beschriebene Arbeitsspiel, bei dem kein Nochladeimpuls erzeugt ward und die vom Kondensator 29 angelieferte Reizenergie bei jedem folgenden Reizsignal um einen Betrag abnimmt, der der für das vorhergehende Reizsignal verbrauchten Energie entspricht, dauert unter Erzeugung einer Folge von Herzreizimpulsen abnehmender Ene-gie an, bis die Reizenergie unter die Reizschwelle des Herzens des Patienten gesunken ist= Wenn dies der Fall ist und es nicht mehr zur [Mitnahme des Herzens kommt, kann der Meßverstärker 11 keinen stimulierten.Herzschlag" ermitteln; der Kondensator 48 wird wäWFend der Auftastdauer nicht zurückgestellt.. Dann gibt in der oben beschriebenen Weise der Transistor 36 einen Nachladeimpuls, ab; der Transistor 31 wird stromführend;

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der Kondensator 29 wird aufgeladen» Die Ladung des Kondensators 29 erfolgt jedoch nicht, immer wieder auf den Höchstwert, sondern nur auf einen Wert, der über dem letzten für Mitnahme sorgenden Reizimpuls liegt, Die Größe der Aufladung des Kondensators 29 bei Erzeugung eines Nachladeimpulses ist durch die Dauer des Nachladeimpulses vorgegeben, die ihrerseits von dem Kondensator 45 und dem die Drossel 30 einschließenden Zeitkonstantenglied abhängt. Kondensator 45 und Drossel 30 sind so bemessen, daß der Kondensator 29 mit einem Sicherheitsfaktor nachgeladen wird, wobei zu berücksichtigen ist, daß bei den meisten Patienten ein Reizschwel-r len-Hystereseeffekt auftritt und daß der Reizimpuls, der dem zum Ausfall der Mitnahme führenden Impuls folgt, ausreichend hoch sein mu8, um für die Mitnahme beim nächsten Reizimpuls zu sorgen.

Wenn es zu einem Ausfall der Mitnahme kommt und ein Nachladeimpuls für eine Wiederauf ladung des Kondensators 29 gesorgt hat, läuft das zyklische Arbeitsspiel der Vorrichtung weiter. Wenn der der Wiederaufladung des Kondensators 29 folgende erste Reizimpuls ausreicht, um für einen stimulierten Herzschlag zu sorgen, werden der nächste und die darauffolgenden Reizimpulse hinsichtlich ihrer Energie jeweils verringert, bis es erneut zu einem Ausfall der Mitnahme kommt und ein weiterer Nachladeimpuls auftritt. Die Anordnung nach Figur 1 ermittelt also den Schwellwert des Patienten und arbeitet mit einer Reizenergie, die nur ausreicht, um den mindestens notwendigen Sicherheitsfaktor zu erzielen. Weil dafür gesorgt ist, daß die Ladung des Kondensators 29 nach Ausfall der Mitnahme nicht auf den höchsten Energiepegel

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zurückgebracht wird,-wird die Entladung der Stromquelle wesentlich verringert., Dies führt zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer des beschriebenen automatischen schwellwertkompensier enden Bedarfsschrittmachers.

Die beschriebene Anordnung ist in erster Linie für den Einsatz als vollständig implantables Gerät bestimmt« Infolgedessen wird die Anordnung nach Figur 1 zusammen mit den als Energiequelle dienenden Batterien in einer gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inerten Substanz gekapselt und subkutan im Korper angeordnet. Die Elektroden 1.2 und 25 werden vorzugsweise mit dem Herzen verbunden, um die Meß- oder Überwachungs- und Reizfunktionen auszuführen= Die gemeinsame Elektrode 26 kann beispielsweise eine metallische Hülle der implantierten Anordnung sein« In jedem Falle hat die Elektrode 26 vorzugsweise eine große leitende Oberfläche, um Depolarisationsprobleme zu vermeiden.

An Hand der Figur 3 läßt sich die Wahl der Auftastdauer für die Anordnung nach Figur 1 besser verstehen. Das vom Herzen gelieferte Depolarisationsantwortsignal oder der QRS-Komplex des Herz- · Schlags ist dem Fachmann geläufig= Figur 3 zeigt einen Reizimpuls der Vorrichtung·nach Figur 1 von einer Millisekunde Dauer, dem das QRS-Antwortsignal des Herzens folgt. Wie veranschaulicht, tritt das QRS-Antwortsignql innerhalb einer Zeitspanne von ungefähr 15 ms nach dem Reizimpuls auf; die R-Welle erscheint innerhalb eines Zeitraums von ungefähr 75 ms nach dem Reizimpuls. Die Spitze der R-Welle tritt näherungsweise 50 ms nach dem Reizimpuls

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auf. Wie ebenfalls veranschaulicht ist, erscheint die T-Welle erst ungefähr 21O ms nach dem Reizimpuls; sie hat eine Dauer von ungefähr 100 ms. Die Anordnung nach Figur 1 sucht den QRS-Komplex zu ermitteln, um festzustellen, ob ein Nachladeimpuls geliefert werden soll oder nicht. Bekanntlich variiert der zeitliche Verlauf der in Figur 3 gezeigten Wellenform von Patient zu Patient; es kann auch für den Patienten selbst zu Schwankungen kommen. Wie experimentell nachgewiesen und von der Fachwelt allgemein anerkannt, ist die R-Welle bei praktisch allen Patienten innerhalb einer Zeitdauer von 100 ms nach dem Reizimpuls abgeschlossen. Aus diesem Grunde ist bei der bevorzugten Ausführungsform die Auftastdauer entsprechend lang gewählt. Es ist ferner aus Experimenten bekannt, daß Reizartefakte während der esten 1O bis 2O ms nach dem Reizimpuls auftreten können. Weil ein solcher Artefakt einen Rückstel1 impuls des Meßverstärkers 11 auf der Rückstelleitung 14 hervorrufen kann, der zu einer Rückstellung des Kondensators 48 führt, ist die Taktdauer für den Nachladeimpuls der Vorrichtung nach Figur 1 auf 80 ms eingestellt. Wenn es daher zu einer Rückstellung infolge eines Artefakts während der ersten 2O ms kommt und die eigentliche R-Welle nicht angeregt wird, kann die Anordnung nach Figur 1 gleichwohl, einen Nachladeimpuls liefern, der den Kondensator 29 wieder auflädt. Falls der Artefakt eine Rückstellung während des ersten Teils der Auftastdauer bewirkt und die R-Welle während der Auftastdauer erscheint, wird der Nachladeimpuls in der oben beschriebenen Weise gesperrt.

Das in Verbindung mit Figur 1 diskutierte Merkmal, daß mit einer

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vorbestimmten Auftastdauer gearbeitet wird, ist von besonderem Vorteil, stellt jedoch kein Zwangsmerkmal dar. Die Vorrichtung nach Figur 1 kann auch dann verläßlich arbeiten, wenn einfach für eine Refraktärperiod© des Verstärkers 11 von ungefähr 2O ms gesorgt wird, um Artefakte zu eliminieren und wenn die R-Welle unmittelbar überwacht sowie ein Nachladeimpuls abgegeben wird, wenn die R-Welle innerhalb der Taktdauer eines Nachladeimpulsgenerators nicht erscheint. Bei einer in Figur 2 veranschaulxchten zweiten Ausführungsform muß jedoch für eine Auftastdauer gesorgt sein, um zu vermeiden, daß ein Reizimpuls während der kritischen Periode (vulnerable period) des Herzens zugeführt wird.

Die zweite Ausführungsform umfaßt die gesamte Anordnung der Ausführungsform gemäß Figur 1 unter Hinzufügung eines elektrischen Bauteils und einer elektrischen Verbindung. In Figur 2 ist derjenige Teil der Schaltungsanordnung nach Figur 1 veranschaulicht, der diese zusätzlichen Verbindungen enthält. Die in Figur 2 schematisch veranschaulichte Anordnung entspricht im übrigen der Schaltungsauslegung nach Figur 1.

In Figur 1 sind der die Ausgangsenergie liefernde Kondensator 29, die Drossel 30 und der Transistor 31 dargestellt, die hintereinandergeschaltet zwischen den Sammelleitungen22 und 32 liegen. Zwischen der Drossel 30 und dem Transistor 31 ist zusätzlich eine mit diesen Bauteilen in Reihe liegende Diode 8O vorgesehen. Die Elektroden 25 und 26 sind über den Ausgangskondensator 23 mit dem Widerstand 21 verbunden. Der Transistor 2O liegt zwischen dem

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Widerstand 21 und der Anschlußstelle 27. Ein zusätzlicher Leiter 81 verbindet den Kollektor des Transistors 20 mit dem Kollektordes Transistors 31.

Zweck der zweiten Ausführungsform ist es» dem Herzen einen frühzeitigen Reizimpuls maximaler Energie zuzuführen, wenn bei dem vorhergehenden Reizimpuls die Mitnahme verlorengegangen ist. Bei der Ausführungsform nach Figur 1 fällt, wenn die Reizimpulse auf einen unter dem Schwellwert des Patienten liegenden Energiepegel abfallen, ein Herzschlag aus, bevor durch Aufladung des Kondensators 29 auf Grund eines Nachladeimpulses der nächste Reizimpuls mit erhöhter Energie erscheint. Die zweite Ausführungsform kann herangezogen werden, um diesen gelegentlichen Ausfall eines Herzschlags zu vermeiden.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Figur 2 entspricht genau derjenigen nach Figur 1, mit der einzigen Ausnphme, daß dann, wenn der zweite Impulsgenerator einen Nachladeimpuls abgibt, die Aufsteuerung des Transistors 31 nicht nur die Aufladung des Kondensators 29 beginnen läßt, sondern außerdem über den Leiter 81 die Elektrode 25 über den Kondensator 23 und den Transistor 31 an die Sammelleitung 32 angeschlossen wird. Auf diese Weise werden die Elektroden 25 und 26 unmittelbar an die Sammelleitungen 22 und 32 gelegt; dem Herzen wird ein Impuls zugeführt, der die maximal verfügbare Energie der Stromquelle hat. Diese Impulszufuhr erfolgt auf Grund der vorgesehenen Auftastdauer innerhalb von 100 ms, nachdem der Ausfall der Mitnahme ermittelt

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wurde. Irs folgedessen folgt dem Reizausgangs impuls , der unt erden Schrfellwert des Patienten abgefallen ist, sehr rasch ein
Ausgangsimpuls mit maximaler Energie, um für die ausgefallene
künsrii:-ne Anregung zu sorgen. Da ferner der NachJadeimpuls seine normale Funktion erfüllt, indem er die Aufladung des Kondensators 29 bewirkt, liegt der Pegel des dem Impuls mit maximaler Energie folgenden nächsten normalen Reizimpulses unterhalb des maximalen Energiepegels, jedoch"auf einem über dem Schwellwert liegenden Wert, und zwar genau in der gleichen Weise., wie¹ dies vorstehend in Verbindung mit der Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Figur 1 angegeben ist.

Macht man sich die Wirkungsweise der Ausführungsform nach· Figur klar, wird deutlich, warum in diesem Falle mit vorgegebener Auftastdauer gearbeitet werden muß. Wie erwähnt, erscheint bekanntlich die zu ermittelnde R-Welle innerhalb einer Zeitspanne von 100 ms nach dem Reizimpuls. Da bei der zweiten Ausführungsform auf die R-Welle unmittelbar ein Reizimpuls mit maximaler Energie folgt, ist es wesentlich sicherzustellen, daß dieser Reizimpuls mit Höchstenergie nicht während der kritischen Periode des Patienten auftritt, die auf den QRS-Komplex folgt. Würde wahrend der kritischen Periode ein Reizimpuls zugeführt, könnte es zu
einem Herzflimmern kommen. Bei der Ausführungsform nach Figur stellt die Auftastdauer sicher, daß die Ermittlung eines Artefakts oder beispielsweise der T-Welle keinen Reizimpuls mit maximaler Energie im Anschluß an die Zeitspanne von 100 ms verursacht, innerhalb deren die· R-Welle normalerweise auftritt.

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Die prinzipielle Arbeitsweise der Anordnungen nach den Figuren 1 und 2 Läßt sich unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 noch besser verstehen. Figur 4 zeigt sohemntisch der. Verlauf der Spannung, aufgetragen über der Zeit:., wobei die senkrechten Linien die Sp.Tinnjngswsrte der Reizimpulse bei der Aus führ ungs form nach Figur 1 darstellen. Ebenso wie bei der vorstehenden Diskussion der Arbeitsweise der Anordnung nach Figur 1 ist dabei angenommen, daß der Kondensator 29 anfänglich auf den Höchstwert aufgeladen ist. Die obere waagrechte Linie in Figur 4 stellt die höchste verfügbare Ausgangsspannung dar, das heißt den Wert, mit dem de: erste Reizimpuls auftritt. Die untere waagrechte Linie der Darstellung gemäß Figur 4 entspricht dem Schwellwert des Patienten. Es versteht sich, daß dieser in der schematischen Darstellung als einzige Linie dargestellte Schwellwert in Wirklichkeit ein einem Spannungsbereich entsprechendes verhältnismäßig breites Band ist. Dies ist insbesondere auf einen bei vielen Patienten anzutreffenden Hysterese-Effekt zurückzuführen, der sich in der Weise bemerkbar macht,, daß nach Unterschreiten der Reizschwelle des Patienten die zur erneuten Mitnahme erforderliche Reizspannung auf einen Wert gesteigert werden muß, der über· dem Wert liegt, bei dem die Mitnahme aufhörte.

Figur 4 läßt klar erkennen, daß die Amplitude jedes folgenden Ausgangsreizimpulses verringert wird, bis der Reizimpulspegel unter den Pegel des Schwellwertes des Patienten abgefallen ist. Zu diesem Zeitpunkt geht die Mitnahme verloren; ein Nachladeimpuls verursacht die Aufladung des Ausgangskondensators 29.

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Der nächstfolgende Impuls wird infolgedessen auf einen Energiepegel angehoben, der über demjenigen des letzten, zum Ausfall der Mitnahme führenden Impulses,, jedoch unter dem höchsten Energiepegel liegt. Daraufhin wird das Verfahren wiederholt,, bis der Reizimpulspegel erneut den Schwellwert unterschreitet, worauf der nächste Reizimpuls wiederum angehoben wird, und so fort. Die Reizschwelle des Herzantwortsignals kann von Patient zu Patient erheblich schwanken; auch bei ein und demselben Patienten kann es während des Tagesablaufes zu Änderungen kommen. Die beschriebene Vorrichtung ermittelt den Schwellwert ständig und folgt diesem Schwellwert, unabhängig davon, ob er steigt oder fällt. Die Darstellung nach Figur 4 läßt erkennen, wie die Reizimpulse den. Schwellwert suchen und sich dann im Bereich dieses Schwellwertes bewegen, um für einen Sicherheitsfaktor für die künstliche Anregung zu sorgen und gleichwohl minimalen Energieverbrauch sicherzustellen. Während bei der Dars/tellung nach Figur 4 die Abhängigkeit der Spannung von der Zeit dargestellt ist, könnte dij Vorrichtung nach der Erfindung in entsprechender Weise" auch für eine Änderung anderer Parameter des Ausgangsreizimpulses sorgen. Wichtig ist,dabei nur die Größe der dem Herzen zugeführten Reizenergie,

Figur 5 zeigt eine Darstellung entsprechend Figur 4 für die zweite Ausführungsform gemäß Figur 2. Wie aus Figur 5 zu erkennen ist, arbeitet die Ausführungsform nach Figur 2 genauso wie die erste Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß kurz nach jedem Ausfall der Mitnahme dem Herzen ein Impuls mit maximaler Energie züge-

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führt wird, um zu vermeiden_f daß ein Herzschlag ausfällt. Der daran anschließende, von der Vorrichtung nach Figur 2 abgegebene Reizimpuls hat den gleichen, die Batterie schonenden niedrigen Pegel wie der jenige der ersten Aus führungsform. Von diesem Impuls aus wiederholt sich das Arbeitsspiel.

Wie erwähnt, hat die zweite Ausführungsform gegenüber der ersten den Vorteil, daß für den Patienten kein Herzschlag verlorengeht. Dafür ist der Energieverbrauch etwas höher. Solange die Vorrichtungen nach der ersten und der zweiten Ausführungsform nicht an einen Patienten angeschlossen sind, gibt jede der vollständig selbständigen, zur Implantation geeigneten, batteriebetriebenen Einheiten Impulse maximaler Energie ab, wobei die zweite Ausführungsform zusatzliche Impulse von maximaler Energie liefert, das heißt doppelt soviel Impulse wie die erste Ausführungsform, was während der Speicherung eine wesentlich stärkere Batterieentladung bedingt. Zu dem gleichen Doppelimpulseffekt kommt es, wenn bei implantierten Geräten der Meß- oder Überwachungsteil ausfällt.

Figur 6 zeigt eine maßstabsgerechte Darstellung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Zeit für einen bekannten Herzschrittmacher und eine Anordnung entsprechend der Ausführungsform nach Figur 1. Figur 6 läßt klar erkennen, daß die für die Vorrichtung nach Figur 1 erforderliche Ausgangsspannung während des gesamten Betriebes des Gerätes wesentlich kleiner als die Ausgangsspannung bekannter Geräte ist. Obwohl der Schwellwerk des Patienten

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schwanken kann., arbeiten entsprechend Figur 6 die bekannten Bedarfsherzschrittmacher stets mit Höchstenergie, während die Anordnung nach der Erfindung den Schwellwert ermittelt und daraufhin nur noch mit. der Energie arbeitet, die mindestens erforderlich ist_; um mit Sicherheit für eine Anregung der Herztätigkeit zu sorgen.

Ein weiteres Merkmal sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sich das Gerät den Energiepegel merken kann_s mit dem der letzte Reizimpuls auftrat. Falls daher der automatische schwellwertkompensierende Bedarfsschrittmacher· den Schrittmacherbetrieb verläßt und in den Bereitschaftsbetrieb übergeht·, weil natürliche Herzschläge ermittelt wurden, hält der Kondensator 29 die Ladung, die nach dem auf den letzten stimulierten Herzschlag folgenden Arbeitszyklus verblieben war. Geht das Gerät wieder auf den Schrittmacherbetrieb über, weil kein natürlicher Herzschlag festgestellt werden konnte, hat der nächste normale Reizimpuls den vom Kondensator 29 gehaltenen Energiewert, wie wenn der Schrittmacherbetrieb nicht unterbrochen gewesen wäre. Dies trägt zu der Verminderung der Barterieentladung wesentlich bei. Wenn das Herz des Patienten intermittierend mit natürlichen Herzschlägen .antwortet, wäre

die Entladung der Batterie wesentlich stärker, wenn der Schrittmacher im Anschluß an jeden natürlichen Herzschlag auf Reizimpulse mit maximaler Energie zurückkehren würde,

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Claims

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Λ η 5 ρ '- ü C h e

.) Herzschrittmacher- mit einer ersten Einrichtung zur Abgabe von taktmäßig erzeugten Herzreizimpulsen, einer zweiten Einrichtung zum Ermitteln von natürlichen Herzschlägen, einer Einrichtung, die die zweite Einrichtung derart mit der ersten Einrichtung verbindet, daß Reizimpulse blockiert werden, wenn ein natürlicher Herzschlag ermittelt wird, und einer mj.t der ersten und der zweiten Einrichtung verbundenen, an das Herz anschließbaren Elektrodenanordnung, gekennzeichnet durch eine mit der Elektrodenanordnung verbundene dritte Einrichtung zum Erfassen von stimulierten Herzschlägen, eine mit der ersten und aer dritten Einrichtung in Verbindung stehende vierte Einrichtung, die beim Ermitteln eines stimulierten Herzschlages jeweils die Energie des nächsten Reizimpulses um einen vorbestimmten Betrag vermindert und bei Nicht ermitteln eines stimulierten Herzschlages die Energie des folgenden Reizimpulses jeweils auf einen Wert erhöht, der größer als die Energie des vorausgehenden Reizimpuises, jedoch normalerweise kleiner als der Energiehöchstwert ist, sowie eine an alle Einrichtungen anschließbare EnergiequelIe,
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an die erste und die dritte Einrichtung angeschlossene weitere Einrichtung, die bei Nichtermittiung eines stimulierten Herzschlages jeweils für einen zusätzlichen Reizimpuls vor dem normal folgenden Reizimpuls sorgt.

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3. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung den zusätzlichen Reizimpuls mit dem Energiehöchstwert auftreten läßt.

4. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Einrichtung einen einzigen Meßverstärker mit einem an die Elektrodenanordnung angeschlossenen Eingang und einem an die erste und vierte Einrichtung angeschlossenen Ausgang aufweist.

5. Herzschrittmacher nach Anspruch" A₁ gekennzeichnet durch eine an die erste und die dritte Einrichtung angeschlossene weitere Einrichtung, die bei Nichtermittlung eines stimulierten Herzschlages jeweils für einen zusätzlichen Reizimpuls vor dem normal folgenden Reizimpuls sorgt.

6. Herzschrittmacher nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung den zusätzlichen Reizimpüls mit dem EnergiehÖchstwert auftreten läßt=

7. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine fünfte Einrichtung, mittels deren die erste und vierte Einrichtung derart miteinander verbunden sind₅ daß die vierte Einrichtung bei Nichtvorhandensein eines Reizimpulses am Arbeiten gehindert wird.

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8. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an die erste und die dritte Einrichtung angeschlossene weitere Einrichtung, die bei Nichtermittlung eines stimulierten Herzschlages jeweils für einen zusätzlichen Reizimpuls vor dem normal folgenden Reizimpuls sorgt,

9. Herzschrittmacher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung den zusätzlichen Reizimpuls mit dem Energiehöchstwert auftreten läßt,

10. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet^ daß die fünfte Einrichtung eine Vorrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von einem Reizimpuls die vierte Einrichtung für eine begrenzte Zeitdauer im Anschluß an jeden Reizimpuls entsperrt.

11. Herzschrittmacher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung eine Vorrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von einem Reizimpuls die vierte Einrichtung für eine begrenzte Zeitdauer im Anschluß an jeden Reizimpuls entsperrt.

12. herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung eine mit der ersten Einrichtung verbundene und an das Herz anschließbare Reizelektrode, eine mit der zweiten Einrichtung verbundene und an das Herz anschließbare Meßelektrode sowie eine weitere Elektrode aufweist, die der ersten und zweiten Einrichtung sowie der Reiz- und der Meßelektrode elektrisch gemeinsam zugeordnet und an einen Körperteil

- 29 anschließbar ist.

13. Herzschrittmacher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Elektrode eine leitende Oberfläche von ausreichender Abmessung aufweist, um Polarisationseffekte der Reizimpulse minimal zu halten.

14. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung eine mit der ersten 'Einrichtung verbundene und an das Herz anschließbare Reizelektrode, eine mit der zweiten Einrichtung verbundene und an das Herz anschließbare Meßelektrode sowie eine weitere Elektrode aufweist, die der ersten und zweiten Einrichtung sowie der Reiz- und der Meßelektrode elektrisch gemeinsam zugeordnet und an einen Körperteil anschließbor ist.

15. Herzschrittmacher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet> daß die weitere Elektrode eine leitende Oberfläche von ausreichender Abmessung aufweist, um Polarisationseffekte der Reizimpulse minimal zu halten.

16. Implantabler Bedarfsherzschrittmacher, gekennzeichnet durch eine Meßanordnung zur Überwachung der vom Herzen abgegebenen elektrischen Signale, einen ersten taktmäßig arbeitenden Impulsgenerator, einen Energiespeicher, eine an den Energiespeicher angeschlossene steuerbare Ausgangsstufe, eine mit dem Energiespeicher verbundene steuerbare Energieladestrecke, einen

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zweiten taktmäßig arbeitenden Impulsgenerator, eine mit der Ausgangsstufe verbundene und an dos Herz anschließbare Reizei ektrodengrüppe, eine φ it der Meßanordnung verbundene und an das Herz onschJ ießbar e iMaßelek trodengruppa» eine die Meßanordnung mit dem ersten und dem zweiten Impulsgenerator verbindende Einrichtung zum Rückstellen der beiden Impulsgeneratoren beim Ermittein eines vom Herz abgegebenen elektrischen Signals, eine dein ersten Impulsgenerator mit der Ausgangsstufe verbindende Einrichtung zum Steuern von Reizausgangsimpulsen, und eine Einrichtung, die den zweiten Impulsgenerator mit der L.ades trecke verbindet und die Aufladung des Energiespeichers derart steuert, daß der Energiepegel, auf den der Energiespeicher aufgeladen wird, proportional den Energie im Speicher im Anschluß an den letzten Reizausgangsimpuls ist, wobei sämtliche Baustufen an eine Energiequelle anschließbar sind.

17. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch¹ 16, dadurch gekennzeichnet, daß de"~ Energiespeicher einen Kondensator und die Ladestrecke ein mit dem Kondensator in Reihe geschaltetes Zeitkonstantenglied aufweι st.

18. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitkonstantenglied eine Induktivität aufweist.

19- Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 16, gekennzeichnet

durch eine zwischen den ersten Impulsgenerator und den zweiten Impulsgenerator geschaltete Sperreinrichtung mit einer normalerweise das Arbeiten des zweiten Impulsgenerators sperrenden Stufe und einer Stufe, die auf Grund eines vom ersten Impulsgenerator abgegebenen Impulses den zweiten Impulsgenerator für eine vorbestimmte Zeitspanne arbeiten läßt=

20. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsperiodendauer des zweiten Impulsgenerators kleiner als die vorbestimmte Zeitspanne ist.

21. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine den ersten Impulsgenerator mit dem zweiten Impulsgenerator verbindende Einrichtung zum Rückstellen des zweiten Impulsgenerators in Abhängigkeit von einem Impuls des ersten Impulsgenerators.

22. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung einen Verstärker aufweist, dessen Refraktärperiode höchstens 20 ms lang ist.

2.3. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgangsstufe und den zweiten Impulsgenerator eine Einrichtung geschaltet ist, die bei Auftreten eines Impulses des zweiten Impulsgenerators die Reizelektrodengruppe an die Energiequelle anschaltet.

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„ Imp] ant ob] er¹ Bedarf she rzschri 1 tm-jcher mit einer Energiequelle, einer an die Energiequelle angeschlossenen Meßanordnung, einem mit der Energiequelle verbundenen periodischen Impulsgenerator und einet' die Meßanordnung mit dem Impulsgenerator verbindenden Einrichtung zum Rückstellen des Impulsgenerators, gekennzeichnet durch eine mit aet Meßanordnung verbundene und an das Herz anschließbare Meßelektrodengruppe, einen Kondensator, ein Zeitkonstantenglied mit einem ersten Schalter, eine Einrichtung, die dos Zeitkonstantenglied und den Kondensator in Reihe an die Energiequelle anlegt, eine Ausgangsstufe mit einer an das Herz anschließbaren Reizelektrodengruppe, einen zweiten Schalter, eine die Ausgangsstufe und den zweiten Schalter in Reihe an den Kondensator anschaltende Einrichtung, eine den Impulsgenerator mit dem zweiten Schalter verbindende Einrichtung, einen an die Energiequelle angeschlossenen zweiten periodischen Impulsgenerator, eine die Meßanordnung mit. dem zweiten Impulsgenerator verbindende Einrichtung zum Rückstellen des zweiten Impulsgenerators und eine den zweiten Impulsgenerator mit dem ersten Schalter verbindende Einrichtung.

25. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitkonstantenglied eine Induktivität aufweist .

26. Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 24, gekennzeichnet

durch einen zwischen dem zweiten Impulsgenerator und dr--r

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Energiequelle liegenden dritten Schalter, der normalerweise den zweiten Impulsgenerator am Arbeiten hindert, und ein eine Auftastdauer vorgebendes Zeitglied, das zwischen dem periodischen Impulsgenergtor und dem dritten Schalter liegt und den zweiten Impulsgenerator im Anschluß an einen Ausgangsimpuls des periodischen Impulsgenerators während einer begrenzten Auftastdauer arbeiten läßt. '

27, Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer der vom zweiten Impulsgenerator abgegebenen periodischen Impulse kleiner als die Auftastdauer ist,

Bedarfsherzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine zwischen dem ersten Schalter und der Ausgangsstufe liegende Einrichtung, die die Ausgangsstufe an die Energiequelle anschließt, wenn der o·- ^c te Schalter betätigt wird-

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