DE2310083A1

DE2310083A1 - IMPLANTABLE PACEMAKER

Info

Publication number: DE2310083A1
Application number: DE19732310083
Authority: DE
Inventors: Istvan Dr Ing Babotai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1973-09-20
Also published as: NL7303040A; CH548772A

Description

Implantierbarer Herzschrittmacher Die vorliegende Erfindung betrifft einen implantierbaren Herzschrittmacher, mit einem Impulsgenerator, einem über eine Steuerung diesem vorgeschalteten EKG-Verstärker und einer Energiequelle zur Speisung des Impulsgenerators, der Steuerung und des Verstärkers. Implantable Cardiac Pacemaker The present invention relates to an implantable cardiac pacemaker, with a pulse generator, one via a Control of this upstream EKG amplifier and an energy source for supply the pulse generator, the controller and the amplifier.

Bei den Herzschrittmachern unterscheidet man zwischen solchen für fixfrequenten und solchen für "bemand-Betrieb".When it comes to pacemakers, a distinction is made between those for fixed-frequency and those for "bemand operation".

Die Herzschrittmacher für fixfrequenten Betrieb bestehen im wesentlichen aus einem Stimulationsimpulse mit einer festen Frequenz in ununterbrochener Folge abgebenden Impulsgenerator. Dank dem verhältnismässig bescheidenen Stromverbrauch sind sie für ihre lange Betriebsdauer bekannt.The pacemakers for fixed-frequency operation essentially exist from a stimulation pulse with a fixed frequency in uninterrupted sequence emitting pulse generator. Thanks to the relatively modest power consumption they are known for their long service life.

Wegen ihrer festen Impulsfrequenz und ununterbrochenen Impulsabgabe sind sie indessen nur zur Behandlung eines totalen Herzblocks geeignet. Besteht aber eine nur zeitweilige Unterbrechung der Reizleitung (partieller Herzblock) so werden Herzschrittmacher für "Demand"-Betrieb erforderlich.Because of their fixed pulse frequency and uninterrupted pulse delivery however, they are only suitable for the treatment of total heart block. Consists but only a temporary interruption of the conduction of stimuli (partial heart block) like this pacemakers are required for "demand" operation.

Es sind dies im Prinzip Herzschrittmacher der eingangs genannten Art, bei denen der die Stimulationsimpulse abgebende Impulsgenerator über einen EKG-Verstärker und eine Steuerung angesteuert ist, und nur dann in Funktion tritt, wenn der EKG-Verstärker einen Unterbruch der Reizleitung (Ausbleiben eines natürlichen Herzknmmer- bzw. #orhofimpulses) festgestellt hat.In principle, these are pacemakers of the type mentioned at the beginning, in which the pulse generator emitting the stimulation pulses is via an EKG amplifier and a control is activated and only comes into operation when the ECG amplifier an interruption in the conduction of stimuli (lack of natural heartache resp. #orhofimpulses).

Solche Herzschrittmacher verbrauchen - solange sie lediglich in Bereitschaft sind - einen Ruhestrom, der an sich geringer ist, als der von einem fixfrequenten Herzschrittmacher benötigte Betriebsstrom. Wenn sie aber selbsttätig in Betrieb gelangen, bedürfen sie eines Betriebsstromes, der ein Vielfaches des Betriebsstromes eines fixfrequenten Herzschrittmachers ausmacht.Such pacemakers consume - as long as they are only in readiness are - a quiescent current that is actually lower than that of a fixed frequency Pacemaker required operating current. But if they are in operation of their own accord reach, they require an operating current that is a multiple of the operating current of a fixed-rate pacemaker.

Daraus ergibt sich, dass die Betriebs- oder Lebensdauer eines ~Demand"-Herzschrittmachers weitgehend von der Häufigkeit und der jeweiligen Dauer seiner Aktivierung abhängt.It follows that the operating or lifetime of a "demand" pacemaker largely depends on the frequency and duration of its activation.

Da aber die Weiterentwicklung eines Herzblockes, selbst bei vorhandenem Herzschrittmacher, nicht voraussehbar ist und sich im Laufe der Zeit verbessern und/oder verschlimmern kann, fällt die Wahl zwischen einem Hersschrittmacher der einen oder der anderen Art bei einer Erstimplantation sehr schwer, da auf jeden Fall angestrebt wird, die Pausen zwischen den Implantationseingriffen zum Ersatz des implantierten Herzschrittmachers durch einen neuen solange als möglich zu machen. Bei einer Implantation eines fixfrequenten Schrittmachers kann eine zeitweilige Wiederkehr einer normalen Ueberleitung zu gefährlichen Rhythmus störungen führen. Falls diese Rhythmus störungen nicht medikamentös behoben werden können, so muss durch einen erneuten Eingriff der fixfrequente Schrittmacher durch einen Demand-Herzschritt macher ersetzt werden.But there is the further development of a heart block, even with an existing one Pacemaker, is unpredictable and improves over time and / or aggravate, the choice is between a pacemaker the one or the other kind with a first implantation very difficult, because on everyone If the aim is to replace the breaks between the implantation procedures of the implanted pacemaker for as long as possible with a new one. When a fixed-rate pacemaker is implanted, a temporary Return of a normal transition lead to dangerous rhythm disturbances. If these rhythm disturbances cannot be corrected with medication, then must through a renewed intervention of the fixed-rate pacemaker with a demand heart pace macher to be replaced.

Wenn andererseits bei der Erstimplantation ein Demand-Herzschrittmacher in der Hoffnung auf eine Wiederkehr der normalen Ueberleitung eingesetzt wird, selbst wenn im Moment die Implantation eines fixfrequenten Schrittmachers gerechtfertigt wäre, dann riskiert man, dass nach einer verhältnismässig kurzer Zeit der implantierte Herzschrittmacher durch einen neuen ersetzt werden muss, weil sich die erhoffte Wiederkehr der normalen Ueberleitung nicht eingestellt hat.If, on the other hand, a demand pacemaker is used for the first implantation in the hope of a return to the normal transition, itself if the implantation of a fixed-rate pacemaker is justified at the moment then there is a risk that after a relatively short time the implanted Pacemaker must be replaced with a new one, because that was hoped for The return of normal reconciliation has not ceased.

Es ist daher ein Zweck der Erfindung, einen Herzschrittmacher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem es möglich ist, die Pause bis zum Ersatz durch einen neuen Schrittmacher, d.h. die Pause zwischen zwei Eingriffen, auf jeden Fall zu verlängern. Zu diesem Zweck ist der vorgeschlagene Herzschrittmacher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und der Verstärker durch berührungslose Fernbedienung wahlweise und unabhängig vom Impulsgenerator an die Energiequelle anschaltbar und von dieser abschaltbar sind.It is therefore a purpose of the invention to provide a cardiac pacemaker To create the type mentioned at the beginning, in which it is possible to take the break until the replacement by a new pacemaker, i.e. the pause between two interventions, on everyone Extend case. For this purpose, the proposed pacemaker is according to the invention characterized in that the controller and the amplifier by contactless Remote control optionally and independently of the pulse generator to the energy source can be switched on and switched off by this.

Dabei kann ein bistabiler Schalter in die Speiseleitung zur Steuerung und zum Verstärker eingebaut sein. Vorzugsweise ist dieser bistabile Schalter ein Magnetschalter, der sich auch bei implantiertem Herzschrittmacher durch ein geeignetes Instrument, beispielsweise durch einen Magneten von ausserhalb des Körpers betätigen lässt. Bei einer einfacheren Ausführungsform ist vorgesehen, den bistabilen Schalter als Druckschalter auszubilden, was indessen voraussetzt, dass der Träger des Herz schrittmachers den zur Betätigung des Druckschalters erforderlichen Druck ertragen kann.A bistable switch can be placed in the feed line to the Control and to the amplifier must be built in. This is preferably a bistable switch a magnetic switch, which is also activated with an implanted pacemaker suitable instrument, for example by a magnet from outside the body can be operated. In a simpler embodiment, provision is made for the bistable Train switch as a pressure switch, which, however, requires that the carrier the pacemaker provides the pressure required to operate the pressure switch can endure.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 das Blockschema eines bekannten fixfrequenten Herzschrittmachers als Vergleich, Fig. 2 ein Blockschema eines ventrikel-gesteuerten Herzschrittmachers gemäss der Erfindung, und Fig. 3 das Blockschema eines vorhof-gesteuerten Herzschrittmachers.Embodiments of the subject matter of the invention are based on the following the drawing described in more detail. It shows: FIG. 1 the block diagram of a known one fixed-rate cardiac pacemaker as a comparison, FIG. 2 shows a block diagram of a ventricle-controlled one Cardiac pacemaker according to the invention, and FIG. 3 shows the block diagram of an atrial-controlled one Pacemaker.

Gemäss Fig. 1 weist ein fixfrequenter Herzschrittmacher einen Impulsgenerator 1 auf, dessen Ausgang 2 über eine Elektrode mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten, zu stimulierenden Organ verbunden ist. Der Impulsgenerator 1 ist über Speiseleitungen 4 mit einer Energiequelle 3 verbunden. In der praktischen Ausführungsform sind alle diese Teile in einem einzigen Gehäuse untergebracht, das an geeigneter Stelle und eingeschaltetem Zustand in den Körper implantiert wird.According to FIG. 1, a fixed-frequency cardiac pacemaker has a pulse generator 1, the output 2 of which has an electrode with the not shown in the drawing, connected to the stimulating organ. The pulse generator 1 is via feed lines 4 connected to an energy source 3. In the practical embodiment, all are these parts housed in a single housing, which is in a suitable place and is implanted in the body when switched on.

Der in Fig. 2 dargestellte, ventrikel-gesteuerte Schrittmacher enthält ausser den Teilen 1 bis 4 der Fig. 1 noch einen EKG-Verstärker 5 und eine Steuerung 6. Der Eingang 7 zum EKG-Verstärker 5 ist mit dem Ausgang 2 des Impulsgenerators 1 verbunden. Der Verstärker 5 und die Steuerung 6 sind über Speiseleitungen 8 parallel zum Impulsgenerator 1 geschaltet. In der einen der Speiseleitungen 8 ist ein bistabiler Schalter 9 eingebaut. Im einfachsten Fall kann dieser Schalter ein Druckschalter sein. Für Fälle, in denen die Ausübung eines Druckes auf den Körper des Patienten zu riskant erscheint, ist der bistabile Schalter 9 vorzugsweise ein Magnetschalter, der mittels eines ausserhalb des Körpers befindlichen geeigneten Instrumentes, z.B. eines Magneten, betätigbar ist. Dadurch ist es möglich, den Schalter auch nach der Implantation zu öffnen oder zu schliessen und den implantierten Schrittmacher je nach Bedarf als reinen fixfrequenten Schrittmacher oder als reinen Demand-Schrittma'-cher zu betreiben.The ventricle-controlled pacemaker shown in FIG. 2 contains except for parts 1 to 4 of FIG. 1 an EKG amplifier 5 and a controller 6. The input 7 to the EKG amplifier 5 is connected to the output 2 of the Pulse generator 1 connected. The amplifier 5 and the controller 6 are via feed lines 8 connected in parallel to pulse generator 1. In one of the feed lines 8 a bistable switch 9 is installed. In the simplest case, this switch can be a push button switch. For cases when the exertion of pressure on the body appears to be too risky for the patient, the bistable switch 9 is preferably on Magnetic switch, which by means of a suitable one located outside the body Instrument, e.g. a magnet, can be operated. This makes it possible to use the switch also to open or close after the implantation and the implanted pacemaker as a pure fixed-rate pacemaker or as a pure demand pacemaker, as required to operate.

Bei'offenem Schalter 9 (in der Zeichnung gestrichelt dargestellt) sind der Verstärker 5 und die Steuerung 6 ausser Betrieb und brauchen daher keinen Strom aus der Energiequelle 3. Der Schrittmacher arbeitet dann als vollwertiger, fixfrequenter Schrittmacher etwa wie jener der Fig. 1, d.h.When switch 9 is open (shown in dashed lines in the drawing) the amplifier 5 and the controller 6 are out of operation and therefore do not need any Electricity from the energy source 3. The pacemaker then works as a full-fledged, fixed rate pacemaker roughly like that of Figure 1, i.

mit niedrigem Stromverbrauch und geringer Störanfälligkeit.with low power consumption and low susceptibility to failure.

Bei den bekannten Demand-Schrittmachern läuft der Verstärker bei dauerndem, d.h. fixfrequentem Betrieb, ständig mit, was, wie erwähnt, einen hohen Stromverbrauch mit entsprechend kurzer Betriebszeit bzw. Lebensdauer zur Folge hat. Bei fixfrequentem Betrieb des vorliegenden Schrittmachers dagegen ergibt sich eine wesentlich höhere Betriebsdauer der Energiequelle, weil der Verstärker und die Steuerung 6 ausgeschaltet sind. Daraus folgt auch eine wesentlich höhere Betriebs zeit bzw. Lebensdauer der Energiequelle und mithin eine weniger häufige Notwendigkeit der Implantation eines neuen Hersschrittmachers.With the known demand pacemakers, the amplifier runs continuously, i.e. fixed-frequency operation, constantly with what, as mentioned, a high power consumption with a correspondingly short operating time or service life. With fixed frequency Operation of the present pacemaker, however, results in a significantly higher rate Operating time of the energy source because the amplifier and the controller 6 are switched off are. This also results in a significantly longer operating time or service life of the Energy source and therefore a less frequent need to implant one new pacemaker.

Der in Fig. 3 dargestellte vorhof-gesteuerte Schrittmacher weist in bezug auf die Energiequelle 3 die gleiche Schaltung auf wie der Schrittmacher der Fig. 2. Der Unterschied beschränkt sich auf den Verstärkereingang 7, der über eine nicht dargestellte Elektrode mit dem zu stimulierenden Organ verbunden ist. In der gemeinsamen Speiseleitung 8 zum Verstärker 5 und zur Steuerung 6 ist wiederum der bistabile Schalter 9 eingebaut, der in der bereits beschriebenen Weise betätigbar ist. Auch hier lässt sich gegenüber den bekannten Demand-Schrittmachern eine längere Betriebsdauer bei dauerndem, d.h. fixfrequentem Betrieb, erzielen.The atrial pacemaker shown in FIG. 3 has in FIG with respect to the energy source 3, the same circuit as the pacemaker of FIG Fig. 2. The difference is limited to the amplifier input 7, which has a electrode, not shown, is connected to the organ to be stimulated. In the common feed line 8 to the amplifier 5 and the controller 6 is again the Built-in bistable switch 9, which can be actuated in the manner already described is. Here, too, a longer one can be achieved compared to the well-known demand pacemakers Achieve operating time with continuous, i.e. fixed-frequency operation.

Die eingangs genannten Schwierigkeiten der Wahl bei der Erstimplantation treten bei Verwendung des erfindungsgemässen Herzschrittmachers nicht auf, da der Entscheid, ob der implantierte Schrittmacher fixfrequent oder nach Bedarf arbeiten soll, erst nach der Implantation notwendig ist.The difficulties of choice mentioned at the beginning with the first implantation do not occur when using the pacemaker according to the invention, since the Decide whether the implanted pacemaker works at a fixed rate or as required is only necessary after the implantation.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Herzschrittmachers ist darin zu sehen, dass er in sich zwei vollwertige Betriebsweisen zulässt, und bei jeder Betriebsweise einen optimal geringen Stromverbrauch aufweist. Bei der Betriebsweise als fixfrequenter Schrittmacher sind die Stromaufnahme und die Störanfälligkeit gering, da nur der Impulsgenerator 1 an die Energiequelle angeschlossen. ist. Schliesslich ergeben sich auch noch weitere Vorteile in der Herstellung sowie in der Lagerung, da mit den erfindungsgemässen Herzschrittmachern eine Type ausreicht, um den Bedarf an Herzschrittmachern beider eingangs genannten Arten zu decken.Another advantage of the pacemaker according to the invention is to see in the fact that it allows two fully-fledged modes of operation, and with every operating mode has an optimally low power consumption. In the operating mode As a fixed-rate pacemaker, the power consumption and susceptibility to interference are low, since only the pulse generator 1 is connected to the energy source. is. In the end there are also other advantages in production and storage, since with the pacemaker according to the invention one type is sufficient to meet the demand to cover pacemakers of both types mentioned above.

Claims

EXPECTATIONS

implantable cardiac pacemaker, with a pulse generator, a via a control of this upstream EKG amplifier and an energy source for supplying the pulse generator, the controller and the amplifier, characterized in that, that the control (6) and the amplifier (5) by contactless remote control Can be connected to the energy source (3) optionally and independently of the pulse generator (1) and can be switched off from this.

2) pacemaker according to claim 1, characterized in that a bistable switch (9) in the feed line to the control (6) and to the amplifier (5) is built in.

3) pacemaker according to claim 2, characterized in that the bistable switch (9) is a magnetic switch.

4) pacemaker according to claim 2, characterized in that the bistable switch (9) is a pressure switch.

L e r s e i t e