DE2309212A1

DE2309212A1 - Vorhof- und herzkammer-bedarfsherzschrittmacher mit breitbereichsvvorhofpausenintervall

Info

Publication number: DE2309212A1
Application number: DE19732309212
Authority: DE
Inventors: Barouh Vojtech Berkovits; Robert Alfred Guillette
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1973-09-13
Also published as: JPS567700B2; US3768486A; AU5311173A; JPS4912683A; AU468093B2; BR7301712D0; GB1416563A; ZA73985B; CA991275A

Description

PATENTANWALT . DI BERLIN 33 16.2.1973 MANFREDMIEHE FALKENRIED 4

Telefon: (0211) 7»0950 < »3119 50 > Diplom-Chemiker Telegramme: PATOCHEM BERLIN

AO-2426 US/02/2050

AMERICAN OPTICAL CORPORATION Southbridge, Mass. 01550, USA

Vorhof- und Herzkammer-Bedarfs-Herzschrittmacher mit Breitbe-

reichs-Vorhofpausenintervall

Es wird ein Vorhof- und Herzkammer-Bedarfs-Herzschrittmacher geschaffen, bei dem das Vorhofpausenintervall so eingestellt werden kann, daß es weniger als 50% des Herzkammerpausenintervall3 beträgt, ohne daß eine Mehrzahl von Stimulierungen des Vorhofes zwischen Herzkammerschlägen erfolgt. Der Schaltkreis zum Erzeugen des Vorhofimpulses wird bei dem Auftreten jedes Herzkammerschlages ausgelöst, sodann wird ein einziger Vorhof Stimulierungsimpuls erzeugt, wenn nicht ein weiterer Herzkammrschlag zunächst innerhalb des Vorhofpausenintervalls festgestellt wird. Da ein Vorhofstimulierungsimpuls ein Auslösen (Herzkammerschlag) erfordert, kann nur ein Vorhofstimulierungsimpuls nach jedem Herzkammerschlag erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft Vorhof- und Herzkammer-Bedarfsherzschrittmacher und insbesondere derartige Schrittmacher, bei denen zumindest ein Vorhofstimulierungsimpuls für jeden Herzkammerschlag erzeugt wird. In der deutschen Patentschrift (deutsche Patentanmeldung P 22 55 421.8) wird ein verbesserter synchronisierter Vorhof- und Herzkammer-Schrittmacher offenbart. Jeder der Schaltkriese für die Erzeugung des Vornof- und Herzkanunerimpulses bewrirkt das Erzeugen eines Stimulierungsimpulses über ein entsprechend vorherbestimmtes Zeitintervall nach dem letzten Herzkammerschlag. Das

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Herzkammerpausenintervall (die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Herzkammerschlägen) ist langer als das Vorhofpausenintervall (die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Herzkammer- und Vorhofschlagen), so daß ein Vorhofstimulierungsimpul-s, wenn ein solcher benötigt wird, vor einem Herzschlagstimulierungsimpuls, wenn ein solcher benötigt wird, erzeugt wird. Jeder festgestellte Herzkammerschlag steuert das Rückstellen beider Impulsgeberkreise. Bei Vorliegen eines 60 Hz Geräusches arbeiten beide Impulsgeberkreise in kontinuierlicher Weise im Gegensatz zu der Bedarfsweise. In einem derartigen Fall, wenn immer ein Herzkammerstimulierungsimpuls erzeugt wird, startet nicht nur der Herzkammerstimulierungs-Impulsgeberkreis erneut, sondern ebenfalls der Vorhofimpulsgeberkreis. Somit ist auch bei Vorliegen eines Geräusches der Vorhofimpulsgeberkreis mit dem Herzkairanerimpulsgeberkreis synchronisiert.

Bei dem in der oben genannten Patentanmeldung offenbarten Herzschrittmacher, als auch bei Vorhof- und Herzkammer-Schrittmachern nach de^Tc Stand der Technik, läuft jeder der Impulsgeberkreise frei, d.h. entsprechende Vorhof- und Herzkammerstimulierungsimpulse werden zu festgelegten Intervallen bei Nichtvorliegen der Rückstellung des Impulsgeberkreises erzeugt. Die Schrittmachertaktgebung ist mit den natürlichen Herzschlägen durch Steuerung der Rückstellung der zwei Kreise bei Feststellen jedes Herzkammerschlages synchronisiert. Obwohl sich Systeme dieser Art für implantierbare Herzschrittmacher als zufriedenstellend erwiesen haben, hat sich ein Problem ergeben, wenn dieselben in Verbindung mit äußeren Herzschrittmachern Verwendung finden, d.h. Herzschrittmachern, die außerhalb des Patienten mit Ausnahme der elektrischen Leitungen angebracht sind.

Bei allen Vorhof- und Herzkammer-Bedarfsschrittmachern weist jeder der Inpulsgeberkreis ein Potentiometer auf, das zum Einstellen des enteprechenden Pausenintervalls eingestellt

Nichtvorliegen eines

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Rückstellimpulses freilaufen, ergibt sich, daß, wenn das Vorhofpausenintervall weniger als 50% des Herzkammerpausenintervalls beträgt, zwei oder mehr VorhofStimulierungsimpulse zwischen jedem Paar Herzkammerstimulierungsimpulse erzeugt werden können. Das Feststellen eines Herzkammerschlages oder das Erzeugen eines Herzkammerstimulierungsimpulkses bedingtg daß beide Impulsgeberkreise zurückgestellt werden. Wenn das Herzkaramerpausenintervall N Millisekunden beträgt und das Vorhofpausenintervall weniger als N/2 Millisekunden da beide Impulsgeberkreise freilaufen, ergibt sich, daß bei Nichtfeststellen eines sponanen Herzkammerschlages vor dem Ablauf des Herzkammerpausenintervalls wenigstens zwei Vorhofstimulierungsimpulse erzeugt werden. Dies deswegen, weil Vorhofstimulierungsimpulse kontinuierlich zu festgelegten Zeitintervallen bei Nichtfeststellen eines spontanen Herzkammerschlages oder der Erzeugung eines Herzkammerstimulierungsimpulses erzeugt werden. Mehrere VorhofStimulierungsimpulse können natürlich nur zu schädlichen Wirkungen führen, da der Vorhof nicht zu schnell auf einen Herzkammerschlag stimuliert werden sollte.

In dem FaIL implantierbarer Herzschrittmacher, bei denen die Potentiometereinstellungen bei der Produktion vorgenommen werden und keine Änderung erfahren, ist dieses Problem nicht so schwerwiegend, da zufriedenstellende Herstellungsverfahren angewandt werden können, um sicherzustellen, daß keine Mehrzahl an Stimulierungsimpulsen erzeugt wird. In dem Fall eines äußerlichen Herzschrittmachers stellt jedoch medizinisches oder Klinikpersonal die verschiedenen Steuerknöpfe ein, um die beiden Pausenintervalle zu verändern. Insbesondere bei schlecht ausgebildetem Personal kann das Vorhofpausenintervall aufweniger als 50% des Herzkammerpausenintervalls eingestellt werden, wodurch mehrere VorhofStimulierungen möglich werden.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Vorhof- und Herzkammerschrittmacher zu schaffen, bei dem mehrere VorhofStimulierungen, selbst bei sehr kurzen

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Vorhofpausenintervallen, ausgeschlossen werden.

Erfindungsgemäß ist der Herzkammerimpulsgenerator freilaufend, wie bei Herzschrittmachern nach dem Stand der Technik. Der Vorhofimpulsgeneratorkreis ist jedoch nicht freilaufend, sondern weist vielmehr einen monostabilen Multivibrator auf. Das Feststellen eines spontanen Herzkammerschlages oder das Erzeugen eines Herzkammerstimulierungsimpulses löst einen Vorhoftaktgeberkreis aus. Zu Ende des vorher eingestellten Vorhofpausenintervalls wird der Multivibrator aktiviert und es wird ein Vorhofstimulierungsimpuls erzeugt. Sodann kehrt der Multivibrator in seinen Ruehzustand zurück und es werden keine weiteren VorhofStimulierungsimpulse erzeugt. Um ein erneutes Auslösen des Multivibaators herbeizuführen, muß eine neue Taktperiode inganggesetzt werden und diesfindet nur statt, wenn der nächste spontane Herzkammrschlag festgestellt oder der nächdste Herzkammerstimulierungsimpuls erzeugt wird. Sogar wenn das Vorhofpausenintervall auf weniger als 50% des Herzkammerpausenintervalls eingestellt wird, wird der Multivibrator nur einmal für jeden Herzkammerschlag ausgelöst. Somit ist es unmöglich, daß mehrere Vorhof Stimulierungen zwischen Herzkammerschlägenauftreten.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, bei einem Vorhofimpulsgeberkreis einen Mechanismus zum Erzeugen nur eines einzigen VorhofStimulierungsimpulses nach einem vorherbestimmten Zeitintervall im Anschluß an das Feststellen des letzten spontanen Schlages oder des Erzeugens des letzten Herzkammerstimulierungsimpulses vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 - die der Figur 1 gemäß der deutschen Patentanmeldung P 22 55 421.8 entspricht - einen Schaltkreis eines Vorhof- und Herzkammer-Schrittmachers, der zu einer Mehrzahl Vorhof Stimulierungen führt, wenn keine Vorsorge dafür getroffen wird, daß das Vorhofpausenintervall größer als 50% des Herzkammerpausenintervalls ist;

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Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform.

Es werden lediglich diejenigen Teile des Schaltkreises gemäß Figur 1 erläutert, die zum Verständnis des Erfindungsgegenstandes erforderlich sind. Der Herzschrittmacher weist ein Paar Elektroden El und E2, die der Herzkammerstimulation dienen, und ein Paar Elektroden E3 und E4 auf, die der Vorhofstimulation dienen. Ein spontaner Herzkammerschlag bedingt ein an den Elektorden El und E2 auftretendes Signal und dieses Signal wird verarbeitet und führt zu einem Impuls, der durch den Kondensator 53 auf die Basis des Transistors T6 und durch den Kondensator 54 auf die Basis des Transistors TlO beaufschlagt wird. (Wenn der Schalter S geschlossen ist, arbeitet der Schrittmacher in kontinuierlicher Weise und es erstrecken sich keine Impulse auf die Basen der Transistoren T6 und t 10. In ähnlicher Weise verhindern die Transistoren T3 und T4, bei Vorliegen eines 60 Hz Geräusches, daa Beaufschlagen von Impulsen auf die Basen der Transistoren T6 und TlO, so daß der Herzschrittmacher in der kontinuierlichen Weise arbeiten kann). Der Kondensator 57 lädt sich normalerweise von den Batterien 1-5 durch die Potentiometer 35,37 und Widerstände 61 und 63 auf. Wenn die Spannung parallel zu dem Kondensator ausreichend ist, um die Transistoren T7 und T8 zu aktivieren, leiten diese Transistoren und es fließt ein starker Strom durch dieselben* unter Erhöhen des Potentials parallel zu dem Widerstand 63. Zu diesem Zeitpunkt aktiviert sich der Transistor T9 und der Kondensator 65 entlädt sich durch den Transistor, die Elektroden und das Herzgetoebe unter Stimulieren der Herzkammern. Nachdem sich der Transistor T9 abgeschaltet hat, lädt sich der Kondensator 65 erneut in Vorbereitung auf das Erzeugen eines weiteren Stimulierungsimpulses auf. Die Einstellung des Potentiometers 35 bestimmt die Größe des Ladestroms für den Kondensator 57. Dies bestimmt andererseits das Herzkammer-

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pausenintervall. Jedesmal1, wenn die Spannung parallel zu dem Kondensator 57 hoch genug ist, um die Transistoren T7 und T8 zu aktivieren, entlädt sich der Kondensator durch dieselben, so daß ein weiterer Taktzyklus beginnen kann. Die Dauer der Entladung wird vermittels Einstellen des Potentiometers 37 bestimmt. Da ein starker Strom durch den Widerstand 6 3 fliefct, wenn immer dee Transistoren T7 und T8 leiten, ist es offensichtlich, daß das Einstellen des Potentiometers 37 die Breite des Herzkammerstimulierungsimpulses bestimmt.

Wenn vor Ablauf des Herzkammerpausenintervalls ein spontaner Herzkammerschlag festgestellt wird, leitet der Transistor T6 und der Kondensator 57 entlädt sich durch denselben. In einem derartigen Fall wird kein Herzkammerstimuliermngsimpuls erzeugt, der andererseits erzeugt worden wäre, wenn die Spannung parallel zu dem Kondensator57 den Aktivierungspegel erreicht hätte. So beginnt ein neuer Taktzyklus, wobei ein HerzkammerStimulierungεimpuls nur dann erzeugt wird, wenn das Herzkammerpausenintervall verstreicht, bevor ein weiterer spontaner Herzkammerschlag festgestellt wird.

Der Schaltkreis für das Erzeugen des Vorhofimpulses ist sehr ähnlich dem Schaltkreis für das Erzeugen des Herzkammerimpulses. Der Kondensator 58 ist der Taktgeberkondensator, wobei das Potentiometer 62 zum Einstellen des Vorhofpausenintervalls und das Potentiometer 60 zum Einstellen der Breite des VorhofStimulierungsimpulses angewandt werden. Wenn immer die Spannung parallel dem Kondensator 58 den Auslösepegel erreicht, leiten die Transistoren TIl und Tl2 und ein starker Strom fließt durch den Widerstand 66. Zu diesem Zeitpunkt leitet der Transistor T14 und (durch eine Schaltung, die unterschiedlich von derjenigen ist, wie sie bei dem Herzkammerimpulsgenerator angewandt wird) fließt ein Vorhofstimulierungsimpuls durch die Elektroden E3 und E4. Wenn ein spontaner Herzkammerschlag nach dem vorhergehenden Kanmerschlag und vor Ablauf des Vorhofpausenintervalls festgestellt wird, βteuert der durch den Kondensator 54 auf die

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Basis des Transistors TIO übertragene Impuls die Entladung des Kondensators 58. In einem derartigen Falle wird kein Vorhofstimulierungsimpuls erzeugt und es beginnt eine neue Vorhoftaktperiode. Da es mögich ist, daß ein vorzeitiger Herzkammerschlag vor dem Ablauf des Vorhofpausenintervalls auftritt, steuert das Feststellen eines spontanen Herzkammerschlages die Rückstellung des Vorhofimpulsgenerators zusammen mit dem Rückstellen des Herzkammerimpulsgenerators, so daß die zwei impulserzeugenden Schaltkreise miteinander und dem natürlichen Herzschlagrhythmus synchronisiert sind. Bei Vorliegen eines Geräusches, wenn spontane Herzkammerschläge nicht verläßlich festgestellt werden können, bedingt das Erzeugen eines Herzkammerstimulierungsimpulses weiterhin eine Rückstellung des Schaltkreises für das Erzeugen eines Vorhofimpulses. Wenn die Transistoren T7 und T8 leiten, wird ein Impuls durch die Diode 36 und den Widerstand 38 auf die Basis des Transistors TlO übertragen. Gleichzeitig mit dem Entladen des Kondensators 57 durch die Transistoren T7 und T8 zwecks Steuern der Erzeugung eines Herzkammerstimulierun9simpulses und Starten eines neuen Herzkammerpausenintervalls, entlädtsich der Kondensator 58 durch den Transistor TlO unter Steuern des Starts eines neuen Vorhofpausenintervalls. In dieser Weise werden die beiden impulserzeugenden Schaltkreise miteinander synchronisiert, auch wenn spontane Herzkammerschläge nicht festgestellt werden ( entweder aufgrund eines Geräusches oder durch Versagen des Schaltkreises zum Feststellen eines Herzkammerschlages).

Das Problem bei dem Anwenden einer Schaltung gemäß Figur 1 für einen äußerlichen Herzschrittmacher, bei dem das Einstellen der Potentiometer 35 und 62 manuell durch medizinisches oder Klinikpersonal erfolgt, b'esteht in der Möglichkeit, das Vorhofpausenintervall dahingehend einzustellen, daß dasselbe weniger als 50% des Herzkammerpausenintervalls beträgt. In einem derartigen Fall muß berücksichtigt werden, was im Anschluß an das Feststellen eines spontanen Herz-

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Schlages oder des Erzeugens eines Herzkammerstimulierungsimpulses geschieht. Bei der früheren Situation entlädt sich der Kondensator 57 durch den Transistor T6 und in der letzteren entlädt sich der Kondensator durch die Transistoren T7 und T8. In jedem Falle jedoch beginnt das Herzkammerpausenintervall zu dieser Zeit. Bei beiden Situationen wird ebenfalls die Basis des Transistors TlO mit einem Impuls beaufschlagt (bei der früheren Situation durch den Kondensator 54 und bei der letzteren durch die Diode 36 und Widerstand 38) und der Kondensator 58 entlädt sich durch den Transistor TlO. Somit beginnt ebenfalls das Vorhofpausenintervall zu dieser Zeit. Gelegentlich ist das Potential parallel zu dem Kondensator 58 hoch genug, um die Transistoren TIl und Tl2 zu aktivieren, bevor die Hälfte des Herzkammerpausenintervalls verstrichen ist. Zu dieser Zeit wird ein Vorhofstimulierungsimpuls erzeugt und der Kondensator 58 entlädt sich durch die zwei Transistoren. Der Kondensator beginnt sich sodann wieder durch das Potentiometer 62 aufzuladen, und, nachdem ein weiteres Vorhofpausenintervall verstrichen ist, wird ein zweiter VorhofStimulierungsimpuls erzeugt. In Abhängigkeit davon, wie niedrig das Potentiometer 62 gestellt ist, können zwei oder mehr Stimulierungsimpulse erzeugt werden, bevor ein weiterer spontaner Herzkammerschlag festgestellt oder ein weiterer Herzkammerstimulierungsimpuls erzeugt worden ist. In jedem Falle wird das fortschreitende Vorhofpausenintervall unterbrochen, wenn der nächste Herzkammerschlag (entweder spontan oder stimuliert) auftritt, so daß die zwei Impulsgeneratoren miteinander synchronisiert sind. Es ergibt sich jedoch, daß viele VorhofStimulierungsimpulse zum Schaden des Patienten erzeugt worden sind).

Erfindungsgemäß weist der Schaltkreis nach der Figur 2 einen beträchtlich unterschiedlichen Vorhofimpulsgenerator auf. Der Kondensator 58 lädt sich durch das Potentiometer 62 auf, wobei die Einstellung des Potentiometers das Vorhofpausenintervall bestimmt. Das Ende des Kondensators, das mit dem

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Emitter des Transistors TlO verbunden ist, wird direkt zu dem Leiter 9 zurückgeführt und nicht durch die Widerstände 64 und 66, wie bei dem Schaltkreis gemäß Figur 1. Es liegt kein Potentiometer 60 in dem Schaltkreis gemäß Figur 2 vor, da es das Potentiometer 95 ist, das die Breite der erzeugten Impulse bestimmt.

Bei dem Schaltkreis gemäß Figur 1 wird der Wert, auf den die Spannung parallel zu dem Kondensator 58 ansteigen muß, bevor die Transistoren TIl und T12 sich anschalten, durch das Potential an der Basis des Transistors TIl bestimmt. Dieses Potential oder Aktivierungspegel wird vermittele¹ der Widerstände 70, 72 und 74, Transistor T13 und Diode 76 abgeleitet. Der Kondensator 68 wirkt als ein Filter, um Veränderungen in dem Aktivierungspegel zu verhindern, wenn verschiedene Einschwingvorgänge in dem gesamten Schaltkreis erzeugt werden. Bei dem Schaltkreis gemäß Figur 2 sind der Transistor Tl3 und die Diode 76 nicht vorgesehen und der Aktivierungspegel wird durch die relativen Größen der Widerstände 70, 72 und 74 bestimmt, wobei die Basis des Transistors TIl mit dem Anschluß der Widerstände 72 und 74 verbunden ist. U^mdie Wirkung der Einschwingvorgänge kleinstmöglich zu halten, ist der Filterkondensator 98 zwischen den Anschluß der Widerstände 70 und 72 und den Leiter 9 geschaltet.

Wenn sich der Kondensator 58 durch die Transistoren TIl und T12 entlädt, wird e*n VorhofStimulierungsimpuls erzeugt. Die Transistoren TIl und Tl2 schalten sich dann nicht ab. Im eingeschwungenen Zustand fließt ein schwacher Strom von dan Batterien durch das Potentiometer 62, die Transistoren TIl und T12, den Wi-derstand 92, das Potentiometer 95 und die Widerstände 96 und 97. Der Stoom ist stark genug, um die Transistoren TIl und T12 im angeschalteten Zustand zu halten, ist jedoch schwach genug, so daß das parallel su dem Widerstand 97 entwickelte Potential den Basis-Emitter-Anschluß des Transistors Tl4 nicht in Vorwärtsrichtung betreibt.

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Die Spannung parallel zu dem Kondensator 58 ist gleich der Batteriespannung minus dem Abfall über dem Potentiometer 62. Wenn die Transistoren TIl und Tl2 zuerst leiten, wie es weiter unten beschrieben wird, fließt ebenfalls Strom durch den Kondensator 93 und den Widerstand 94. Der Kondensator 93 lädt sich auf und entlädt sich sodann, bis das Potential über demselben gleich dem Spannungsabfall über dem Potentiometer 95 ist und die Widerstände 96 und 97 in Serie geschaltet sind. Zu diesem Zeitpunkt ist ein eiggeschwungener Zustand erreicht, wobei keine Spannungsveränderungen im Schaltkreis auftreten.

Sobald ein spontaner Herzkaromerschlag festgestellt oder ein Herzkammerstimulierungsimpuls erzeugt wird, leitet der Transistor TlO und der Kondensator 58 entlädt sich vollständig durch denselben. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung parallel zu den Transistoren TIl und Tl2 negativ (relativ zu der Richtung des Stromflusses durch dieselben) da der Kondensator 93 geringfügig aufgeladen ist. Vor der Entladung des Sondensators 58 werden die Transistoren T15 und T16 abgeschaltet gehalten, da kein Strom durch den Kondensator 93 und Widerstand 94 fließt, um den Basis-Emitter-Ansclluß des Transistors T16 in Vorwärtsrichtung zu betreiben, wobei der Transistor T16 abgeschaltet gehalten wird, und kein Basisstrom in den Transistor T15 fließen kann. Sobald sich die Transistoren TIl und T12 abschalten und keinen Strom mehr durch das Potentiometer95 und die Widerstände 96 und 97 abgeben, entlädt sich der Kondensator 93 durch diese Elemente und den Widerstand 94. Die Transistoren T15 und T16 bleiben noch abgeschaltet, da die Richtung des Stromflusses durch den Widerstand 94 - al· Ergebnis der Entladung des Kondensators 93 - dergestalt ist, daß der Basis-Emitter-Anschluß des Transistors T16 in Sperrichtung betrieben wird. Bei abgeschalteten Transistoren TlO, TIl und Tl2, beginnt sich der Kondensator 58 durch das Potentiometer 62 von einem

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angenäherten Nullwert als Ergebnis seiner starken Entladung durch den Transistor TlO aufzuladen. Sobald die Kondensatorspannung ausreichend ansteigt, um den Basis-Emitter-Aaschluß des Transistors TIl in Vorwärtsrichtung zu betreiben (das hierfür erforderliche Zeitintervall wird durch Einstellen des Potentiometers 62 bestimmt, d.h. das Vorhofpausenintervall) leiten die Transistoren TIl und T12 und Strom fließt durch den Widerstand 92, den Kondensator 93 und den Basis-Emitter-Anschluß des Transistors T16. Der Transistor schaltet sich an und steuert die Leitung des Transistors T15. Wenn sich der letztere Transistor anschaltet, bedingt der zusätzliche Strom durch das Potentiometer 95 das Aufladen des Kondensators Strom von dem Transistor T15 fließt ebenfalls durch die Widerstände 96 und 97 und der sich ergebende Impuls über dem Widerstand 97 schaltet den Transistor T14 zwecks Steuern des Beaufschlagens eines Vorhofstimulierungsimpulses auf die Vorhofelektroden an.

Sobald der Transistor TIl und T12 aktiviert ist, beginnt sich der Kondensator 93 sowohl von dem Transistor Tl2 als auch dem Transistor Tl5 aufzuladen. Gelegentlich ist der Strom durch den Widerstand 94 so schwach, daß sich die Transistoren T16 und T15 abschalten. Der Kondensator 93 beginnt sich sodann durch das Potentiometer 95, und Widerstände 94, 96 und 97 zu entladen. Der Kondensator hört auf sich zu entladen, wenn die Spannung parallel zu demselben gleich dem vereinigten Abfall über dem Potentiometer 95 und den Widerständen 96 und 97 ist (bedingt durch den Stromfluß von dem Transistor T12). Der vereinigte Abfall wird durch die Potentiometer- und Widerstandsgrößen bestimmt. Der Kondensator 58 kann die Transistoren TIl und T12 nicht länger aktivieren, da diese Transistoren bereits angeschaltet sind. Die Kondensatorspannung bleibt gleich der Batteriespannung abzüglich des Abfalls über dem Potentiometer 62. Für weitere zu erzeugende Vorhof-

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Stimulierungsimpulse ist es erforderlich, den Kondensator vollständig durch den Transistor TlO zu entladen, so daß sich die Transistoren TIl und Tl2 abschalten können und der Kondensator 93 sich vollständig entlädt. Sodann beginnt sich der Kondensator 58 auf den Aktivierungspegel aufzuladen und, wenn derselbe den Aktivierungspegel erreicht hat, wird ein Vorhofstimulierungsimpulks erzeugt. Somit kann lediglich ein Vorhofstimulierungsimpuls für das Auslösen jedes Herzkammerschlages erzeugt werden (Anschalten des Transistors TlO).

Wenn sich der Transistor T15 zuerst anschaltet, im Anschluß an den Ablauf des Vorhofpausenintervalls wenn sich die Transistoren TIl und Tl2 anschalten, fließt Kollektorstrom von dem Transistor T15 durch die Widerstände 96 und 97, um den Transistor Tl4 anzuschalten. Kollektorstrom fließt jedoch ebenfalls durch das Potentiometer 95 und den Kondensator 93, um ein Laden des Kondensators zu bedingen. Somit wird der Kondensator 93 nicht nur durch den Emitterstrom des Transistors T12, sondern ebenfalls durch den Kollektorstrom des Transistors T15, der durch das Potentiometer 95 fließt, aufgeladen. Der Transistor T14 leitet nujr solange, wie der Transistor T15 angeschaltet ist; somit wird die Breite des Vorhofstimulierungsimpulses durch Einstellen des Potentiometers 95 bestimmt, da die Potentiometerimpedanz die Zeitkonstante des Ladekreises bestimmt, zu dem der Kondensator 93 gehört.

Der Schaltkreis gemäß Figur 2 gestattet nicht nur eine kontinuierliche Einstellung der beiden Pausenintervalle und der Impulsbreiten, sondern erfindungsgemäß kann das Vorhof- pausenintervall weniger als 50% des Herzkammerpausenintervalls ausmachen, ohne daß eine Mehrzahl VorhofStimulierungen erzeugt wird.

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Claims

Patentansprüche

ι Iy Vorhof- und Herzkammer-Schrittmacher, gekennzeichnet durch Herzkammer-Impulsgeberanordnungen zum Erzeugen eines Herzkammerstimulierungsimpulses zwecks übertragen auf das Herz eines Patienten im Anschluß an den Ablauf eines Herzkammerpausenintervalls, Anordnungen für das Feststellen eines spontanen Herzkammerschlages eines Patientenherzen oder des Erzeugens eines Herzkammerstimulierungsimpulses zum Synchronisieren der Herzkammer-Irapulsgeberanordnung mit dem Herzschlag eines Patienten, Zeitgeberanordnungen, die auf den Betrieb der Feststellanordnungen zum Messen eines Vorhofpausenintervalls ansprechen, Anordnungen zum Einstellen der Breite des Vorhof pausenintervalls und Anordnungen, die auf den Ablauf des Vorhofstimuiierungsimpulses zum Eraeugen eines nnd nur eines Vorhofstimuiierungsimpulses zum tibertragen auf das Patientenherz für jeden einzelnen Betrieb der Feststellanordnung und unabhängig von der Dauer des Vorhofpausenintervalls ansprechen.
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Herzkammerimpulsgeberanordnung eine Einrichtung für das Einstellen der Breite des entsprechenden Pausenintervalls, und jede ·impulsgeberanordnung Einrichtungen für das Einstellen der Breite des entsprechenden erzeugten Stimulierungsimpulkses aufweist.
3. Herzschritt-macher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitgeberanordnung einen Kondensator, eine erste Anordnung zum Entladen des Kondensators, die auf den Betrieb der Feststellanordnung anspricht, Anordnungen zum Steuern des Ladens des Kondensators, Anordnungen zum Steuern des Ladens des Kondensators im Anschluß an die Entladung desselben, eine zweite Einrichtung, die auf die Spannung parallel zu dem Kondensator anspricht und

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einen Aktivierungspegel zwecks Entladen des Kondensators erreicht und zum Steuern des Betriebes der Vorhofstimulierungs-Impulsgeberanordnung, sowie Anordnungen zum Aufrechterhalten der zweiten Entladungseinrichtung aufweist, die zwecks Halten der Spannung parallel zu dem Kondensator unter dem Aktivierungspegel leiten, wobei die zweite Entladungseinrichtung sich nur abschaltet, nachdem der Kondensator durch die erste Entladungseinrichtung entladen worden ist.
4. Vorhof- und Herzkammerschrittmacher, gekennzei chn e t , durch Herzkammerimpuls-Geberanordnungen zum Erzeugen von Herzkammerstimulierungsimpulsen zwecks übertragen auf das Herz eines Patienten, Einrichtungen zum Synchronisieren der Herzkairaner-Impulsgeberanordnung mit dem Herzschlag eines Patienten, Zeitgeberanordnungen zwecks synchronem Betrieb mit dem Herzschlag eines Patienten zum Messen eines Vorhofpausenintervalls, Anordnungen zum Einstellen der Breite des Vorhofpausenintervalls und Anordnungen, die auf den Ablauf des Vorhofpausenintervalls zum Erzeugen zumindest eines Vorhof Stimulierungsimpulses für das Patientenherz für jeden Herzkanunerschlag unabhängig von der Dauer des Vorhofpausenintervalls ansprechen.
5. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorhofimpulsgeber-Anordnung Einrichtungen zum Einstellen der Breite des erzeugten Vorhofstimulierungsimpulses im Anschluß an den Ablauf des Vorhofpausenintervalls aufweist.
6. Herzschrittmacher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitgeberanordnung einen Kondensator, eine erste Einrichtung zum Entladen des Kondensators infolge eines Herzschlages des Patienten, eine Anordnung zum Steuern der Aufladung des Kondensators im Anschluß an die Entladung desselben, eine zweite Einrichtung, die auf die Spannung parallel zu dem Kondensator bei Erreichen des Akti-

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vierungspegels zwecks Entladen des Kondensators und Steuern des Betriebes der Vorhofstimulierungs-Impulsgeberanordnung, sowie das Leiten der zweiten Entladungseinrichtung aufrechterhält, um so die Spannung parallel zu dem Kondensator unter dem Aktivierungspegel zu halten, wobei sich die zweite Entladungseinrichtung nur dann abschaltet, nachdem der Kondensator durch die erste Entladungseinrichtung entladen worden ist, aufweist.
7. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitgeberanordnung einen Kondensator, eine erste Einrichtung zum Entladen des Kondensators infolge eines Herzschlages des Patienten, Anordnungen zum Steuern der Ladung des Kondensators im Anschluß an die Entladung desselben, eine zweite Einrichtung, die auf die Spannung parallel zu dem Kondensator bei Erreichen eines Aktivierungspegels zum Entladen des Kondensators und Steuern des Betriebs der Vorhofstimulierungs-Impulsgeberanordnung, und eine Anordnung, die das Leiten der zweiten Entladungseinrichtung zwecks Halten der Spannung parallel zu dem Kondensator unter dem Aktivierungspegel aufrechterhllt, aufweist, wobei die zweite Entladungseinrichtung sich nur dann abschaltet, nachdem der Kondensator durch die erste Entladungseinrichtung entladen worden ist.
8. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Vorhofpausenintervalls auf weniger als 50% des Zeitintervalls einstellbar ist, das die aufeinanderfolgenden, durch die Herzkammer-Impulsgeberanordnung erzeugten Impulse trennt.

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