DE2311842A1

DE2311842A1 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE2311842A1
Application number: DE2311842A
Authority: DE
Inventors: Michael John English; David John Woollons
Original assignee: KENT CAMBRIDGE MEDICAL Ltd
Current assignee: KENT CAMBRIDGE MEDICAL Ltd
Priority date: 1972-03-11
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: JPS4948184A; NL7303386A; JPS5648182B2; GB1424355A; US3903897A; FR2182866A1; CH547644A; FR2182866B3

Description

vl/No/Pz - 4618 München-Pullach, 9. März 1973

KENT CAMBRIDGE MEDICAL LIMITED, Histon Road, Cambridge CB4 3AJ, England

Herzschrittmacher

Die Erfindung betrifft Herzschrittmacher. Um den Gegenstand der Erfindung verstehen zu können, ist es erforderlich, zunächst im wesentlichen die Probleme zu erläutern, die bei Schrittmachern auftreten und ebenso verschiedene bestehende Vorschläge, durch die diese Probleme in einem größeren oder geringeren Ausmaß gelöst werden.

Das normale menschliche Herz weist zwei Hauptpumpkammern auf, die linke und die rechte Herzkammer, die bei ihrer gleichzeitigen Kontraktion Blut in die Aorta und die Lungenarterie ausstoßen. Das Blut gelangt in die Herzkammer von zwei Vorratskammern aus, die eine dünnere Wandung aufweisen und zwar jeweils dem linken und dem rechten Vorhof. Die Vorhofkammern ziehen sich in einer getrennten Aktion zusammen, die der Herzkammerkontraktion vorausgeht.Obwohl diese Vorhofkontraktion nicht für'das Leben wesentlich ist, unterstützt sie dort die Herkammerkontraktion und unterstützt die Arbeit des Herzens. Die Kontraktion von sowohl dem Vorhof als auch den Herzkammern entsteht aufgrund einer elektrischen Erregerwelle, die im rechten Vorhof beginnt und sich zum linken Vorhof hin ausbreitet. Die Erregung gelangt daran anschließend in den Vorhof-

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Herkammer (A-V) Knoten, welcher den Durchgang dieser Erregergröße zu den Herzkammern hin verzögert, um dadurch eine richtige zeitliche Beziehung zwischen den Vorhof- und Herzkammerkontraktionen vorzusehen.

Die Ausdehnung der Erregung im Vorhof kann äußerlich durch einen Elektrokardiographen als Signal aufgezeichnet werden, welches als P-Welle "bekannt ist. Durch die Ausbreitung der Erregergröße in den Herzkammern wird ein größeres und komplexeres Signal hervorgerufen, welches außen als QRS-Komplex aufgezeichnet werden kann. Der Intervall vom Beginn der P-Welle zum Beginn des QRS-Komplexes beträgt ca. 150 Millisekunden. Die Repolarisation der Herzkammern, d. h. die Rückkehr in den Ruhezustand wird durch eine kleine Ablenkung in der kardiographisehen Aufzeichnung,signalisiert, die als T-Welle bekannt ist. Die den P, QRS und T-Wellen entsprechenden Signale können auch von innerhalb der Hohlräume der Herzkammern her aufgezeichnet werden. Sie werden im allgemeinen als Elektfogramme bezeichnet.

Der gesamte Zyklus wiederholt sich von selbst mit einer Frequenz, die sich bei Gesundheit von ca. 50 bis 190 mal pro Minute bewegt, was von einer Vielzahl von Faktoren abhängig ist, jedoch prinzipiell von den StoffWechselanforderungen des Körpers (die Folge bzw. Frequenz erhöht sich während einer anstrengenden Übung). Die Zeitsteuerung des Herzschlages wird durch eine oben gelegene Zone im rechten Vorhof, die Sino-Atrial-Knoten genannt wird, festgesetzt. Bei Abwesenheit irgendwelcher äußerer Steuerung ist dies die Ursache für elektrische Signale (die die Ausbreitung der Erregung bewirken, wie dies zuvor erwähnt wurde) mit einer Folge oder Frequenz von ca. 105, jedoch wirkt das zentrale Nervensystem auf den Knoten über Nerven ein, so daß eine Verlangsamung oder Beschleunigung der momentanen Entladefolge erreicht wird und dadurch ein weiter Bereich der Herzschlagfrequenz vorgesehen wird.

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Die elektrische Steuerung des Herzens kann auf alle mögliche Art zusammenbrechen. Eine der bedeutungsvollsten betrifft die Ausbreitung der elektrischen Impulse, die das Herz aktivieren, was gewöhnlich mit Herzblockierung bezeichnet wird. Bei diesen Zuständen oder Bedingungen können die elektrischen Signale nicht in den rechten Vorhof (Sino-Atrialblock) eintreten, sie passieren nicht die Zone des A-V Knotens oder sie aktivieren nicht die Herzkammern aufgrund einer Störung der Leitfähigkeit unter dem A-V Knoten (zwei Varianten des A-V Blocks). Diese Störungen können eine ernst zu nehmende Verlangsamung des Herzschlages bewirken. Die Herzkammern weisen eigene (natürliche) Hilfsschrittmacher auf, die die langsame Folge der elektrischen Aktivierung im Falle einer Herzblockierung überwachen, bei Ausfall des Leitungssystems können jedoch auch diese ausfallen. Die Herzblockierung kann dann eine zeitweilige oder gar dauerhafte Beendigung des Herzschlages bewirken.

Es werden künstliche Herzschrittmacher verwendet, um einen zufriedenstellenden Herzschlag bei Patienten mit einer Herzblockierung wieder herzustellen. Es wird dabei eine Elektrode in das Herz eingeführt, gewöhnlich über den Weg einer Vene, so daß diese mit ihrer Spitze in der rechten Herzkammer zu liegen kommt. Es werden elektrische Impulse in dem Schrittmacher erzeugt, der außerhalb dem Patient (externe Einheit) gelegen sein kann oder unter die Haut implantiert sein kann und über den Weg der Elektrode verbunden sind, um das Herz anzuregen. Das Schrittmachersystem kann in mehreren verschiedenen Ausführungen betrieben werden, die nun im wesentlichen erläutert werden sollen. ·

Die sogenannte feste Folge-Herzkammer-Schrittgestaltung betrifft ein System, bei welchem die Herzkammer in einer vorgegebenen Folge angeregt wird, die in einer nichtunterbrochenen Weise fortgesetzt wird. Wenn die Herzblockierung nur intermittierend auftritt, so gibt es Zeitpunkte, bei denen die

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normalen elektrischen Signale und die künstlichen Anregesignale hinsichtlich der Steuerung des Herzens konkurieren. Der Herzschlag wird daher unregelmäßig. Darüberhinaus fällt ein künstlicher Anregeimpuls von Zeit zu Zeit in eine Stelle auf der T-Welle, die als verletzliche Periode "bekannt ist. Bei bestimmten ungünstigen Bedinungen kann ein solches Ereignis eine vollständige Disorganisation der herzeigenen elektrischen Aktivität herbeiführen und unmittelbar zum Tode führen.

Die sogenannte "Anforderungs"-Herzkammerschrittgestaltung ist dafür geschaffen, um diesem Risiko zu begegnen. Natürlich auftretende Herzschläge werden durch die Elektrode in der Herzkammer erfaßt bzw. abgegriffen, die dadurch sowohl zum Abgreifen von elektrischen Impulsen als auch zur Abgabe von elektrischen Impulsen dient. Ein spontaner Herzschlag deaktiviert den Schrittmacher für eine Periode, die durch dessen Folgeeinstellung bestimmt ist. Die Deaktivierung ist immer ausreichend lang bemessen, um zu verhindern, daß der Schrittmacherimpuls mit der T-Welle irgendeines vorausgegangenen Komplexes koinzidiert. Die "Anforderungs"-Herzkammerschrittgestaltung ist bei manchen Umständen sicherer als die Festfolge-Schrittgestaltung, es bleibaijedoch trotzdem große Nachteile bestehen. Erstens schlagen die Herzkammern unabhängig von den Vorhöfen, so daß der Effekt der Vorhofanregung auf das Herz verloren geht. Zweitens hängt die Herzkammerfolge von der Einstellung des Schrittmachers ab und kann nicht in normaler Weise beschleunigt werden, um verschiedenen Stoffwechselanforderungen gerecht zu werden.

Es wurde die sogenannte Folge-Vorhof-Herzkammerschrittgestaltung dazu angewandt, normale A-V Beziehungen wieder herzustellen. Bei dieser Technik wird ein Vorhof und eine Herzkammer durch Doppelanregeimpulse angeregt, die durch einen geeigneten Intervall voneinander getrennt sind. Auch hier wird jedoch die Herzfolge bzw. Schlagfolge durch die Einstellung des Schrittmachers gesteuert und ist nicht in Abhängigkeit der physiolo-

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gischen Anforderungen veränderlich. Darüberhinaus muß die Schrittmacherfolge so eingestellt werden, daß die momentane Folge des Sino-Atrial-Knotens überschreitet, da sonst der natürlich auftretende Sino-Atrialimpuls und der Schrittmacher hinsichtlich der Steuerung des Vorhofs in einer Weise in Konkurenz treten, die eine zufriedenstellende Schrittgestaltung ausschließt. Es sind gewöhnlich zwei Elektroden erforderlich, von denen die eine mit ihrer Spitze in dem rechten Vorhof gelegen ist und von denen die andere mit ihrer Spitze in der rechten Herzkammer gelegen ist. Das Inlage-bringen der zwei Elektroden ist eine langwierige Prozedur für einen Patienten, der bereits kritisch erkrankt sein kann.

Die sogenannte synchrone Schrittgestaltung ist dem normalen physiologischen Mechanismus sehr nahe angepaßt. Das momentane Vorhof-Elektrogramm (P-Welle) wird durch eine Elektrode abgetastet, die sich gewöhnlich in Berührung mit der Vorhofswand befindet, und dieses wird dazu verwendet, die Herzkammer nach einer geeigneten voreingestellten Verzögerung zu triggern. Auf diese Weise bestimmt die momentane Vorhoffolge (der normalen Nervensteuerung unterworfen) die Herzkammerfolge und es werden normale A-V Beziehungen beibehalten. Zur Zeit bekannte Techniken sind dadurch eingeschränkt, daß zwei Elektrodensysteme (Vorhof und Herzkammer) erforderlich sind, und sind noch ernster eingeschränkt, da ein Elektrogramm, welches von innerhalb dem Vorhof aufgezeichnet wird, nicht nur die P-Wellen zeigt, sondern ebenso QRS-Komplexe, woraus sich eine falsche Triggerung ergibt. Die synchrone Schrittgestaltung wurde zufriedenstellend bei implantierten Einheiten angewandt, wobei Vorhofelektroden verwendet wurden, die auf die Vorhoffläche genäht werden (was die Freilegung des Herzens durch ein.en chirurgischen Eingriff erforderlich macht). Diese Schrittgestaltung wurde nicht erfolgreich für die intravenöse Verwendung entwickelt.

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Es Ist Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schrittmacher zu schaffen, der im normalen Betrieb in einer synchronen Betriebsweise arbeitet und eine Folge-A-V-Betriebsweise beibehält, wobei Jedoch nicht die Notwendigkeit für eine umfangreiche Herzoperation besteht, «m eine äußere Elektrode im Vorhof zu implantieren.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß Elektroden sowohl dem Vorhof als auch der Herzkammer zugeführt werden und daß darüberhinaus die Vorhofelektrode auch als Abtastelement arbeitet, wobei die Herzkammerelektrode als anregendes Element arbeitet (wie dies bei der synchronen Schrittgestaltung bekannt 1st), daß die Herzkammerelektrode ebenso als ein Abtastelement für QRS-Komplexe arbeitet und daß die dabei resultierenden Signale auf eine Schaltung einwirken, welche die Signale von der Vorhofelektrode empfängt, derart, daß verhindert wird, daß die Schaltung Signale vom Vorhof abgibt, die in der Tat von dem QRS-Komplex stammen.

Auf diese Weise ist die Abtastschaltung, die an die Vorhofelektrode angeschlossen 1st» dazu in der Lage, gegenüber dem QRS-Komplex zu diskriminieren und klar die Vorhof-P-Welle zu identifizieren, und zwar auch bei Vorhandensein von QRS-Komplexen mit gleicher oder größerer Amplitude. Das wichtigste Ergebnis besteht hierbei darin, daß es nicht mehr weiter wesentlich ist, die Vorhofelektrode in enge Berührung mit der Wand des Vorhofes zu bringen. Es ist im Gegenteil möglich, eine synchrone Schrittgestaltung zu erreichen, wobei die Vorhofelektrode einfach In das Blut des Vorhofs eintaucht. Dies führt zu einem weiteren wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung, gemäß welchem sowohl die Vorhofelektrode als auch die Herzkammerelektrode in einem einzigen Katheter angeordnet sein können. Bei einer bevorzugten Anordnung ist der Katheter so ausgelegt» daß er, wie dies bei der Herzkammer-Schrittgestaltung bekannt ist, durch eine Vene und die obere Vena cava und den rechten Vorhof eingeschoben wird, so daß seine Spitze in

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der Spitze der rechten Herzkammer aufgenommen wird. Die Vorhof elektrode wird dann von einem Pol oder von Polen geformt, die an der Fläche des Katheters in einem Abstand (beispielsweise' 12 cm bei einem Katheter für ein normales erwachsenes Herz) von der Spitze freigelegt sind, so daß sie innerhalb des Vorhofs zu liegen kommen.

Es können einzelne aktive Pole in der Herzkammer und dem Vorhof vorhanden sein, wobei ein rückführender Pfad durch eine "indifferente" Elektrode geformt wird, die irgendwo im oder am Körper angeordnet wird, es weist jedoch in bevorzugter Weise jedes Elektrodensystem zwei jeweils axial im Abstand angeordnete Pole-am Katheter selbst auf.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Schrittmachers nach der Erfindung;

Fig. 2 veranschaulicht die Lage des Katheters im Herz;

Fig. 3 einen mehr detaillierten Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 4 eine mögliche abgewandelte Ausführungsform der Schaltung von Fig. 3; und

Fig. 5 die Darstellung eines Elektrokardiogramms der Wellenform eines Herzschlages, gemessen bei externen Elektroden, welche dazu dient, die verschiedenen Teile, die zuvor dargelegt wurden, zu identifizieren.

In den Fig. 1 und 2 formt ein Katheter 1 aus einem flexiblen inaktiven Material effektiv ein Doppelelektrodensystem und

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enthält vier Drähte. Dieser Katheter ist so ausgelegt, daß er durch eine Vene in den Körper angeführt werden kann, beispielsweise durch eine Vene im rechten Arm oder in der Gegend des Schlüsselbeins, und dieser Katheter gelangt dann mit Hilfe bekannter Techniken in das Herz über den Weg der oberen Vena cava 2, gelangt durch das Tricuspid-Ventil 3 in die rechte Herzkammer 4, bis seine Spitze in der Spitze der rechten Herzkammer zu liegen kommt. An seiner,Spitze ist eine elektrisch leitende Kappe 5 vorgesehen, die einen Pol formt, und dann ist ca. im Abstand von 1 cm von dieser Kappe eine Hülse 6 vorgesehen, die glatt mit dem Material des Katheters abschließt und einen zweiten Pol formt, so daß diese zwei zusammen die Herzkammerelektrode formen. Ungefähr 12 cm von der Spitze ist ein Paar von Hülsen 7 ca. 1 cm im Abstand angeordnet, welches die Vorhofelektrode formt. Dieses Hülsenpaar ist in das Blut des Vorhofes eingetaucht und kann nahe oder nicht nahe an der Wand des Vorhofes gelegen sein. Diese empfängt daher elektrische Signale, die in der Gegend des Vorhofes vorhanden sind, und diese umfassen nicht nur die P-Welle, die aus der Vorhofwand heraus ihren Ursprung hat, sondern ebenso den QRS-Komplex von der- Herzkammer. Der QRS-Komplex weist allgemein eine sehr viel größe-re inhärente Amplitude als die P-Welle auf und kann daher selbst im Inneren des Vorhofes eine beträchtliche Amplitude aufweisen. Es ist dies der Grund, warum man bisher bei der synchronen Schrittsetzung es als wesentlich für die Vorhofelektrode betrachtet hat, diese an der Außenseite der Vorhofwand durch einen größeren chirurgischen Eingriff anzuordnen.

Die Signale von der Vorhofelektrode 7 gelangen durch einen Verstärker 8 mit veränderlicher Verstärkung und werden dazu verwendet, bei 9 eine entsprechende Impulsfolge in reiner und einheitlicher Form und Amplitude zu erzeugen. Ebenso werden Signale von dem Vorhofelektrodensystem 5, 6 abgegriffen; diese stellen lediglich QRS-Komplexe dar, die entweder auf natürliche Weise entstehen oder angeregt wurden, wobei die P-Welle

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gerade noch, wenn überhaupt, an der Spitze der Herzkammer abgegriffen werden kann. Diese Signale werden ähnlich (bei1O) verstärkt und werden (bei 11) in eine Impulsfolge gebracht. Diese Impulse gelangen dann zu einer Schaltung 12, in welcher sie, so lange sie vorhanden sind, die Ausgabe von Impulsen aus dem VorhofSignalverstärker 9 blockieren. Sie beseitigen daher diejenigen Signale von der Vorhofelektrode 7, die ihren Ursprung in QRS-Komplexen haben, und lassen nur diejenigen Signale durch, die ihren Ursprung von der natürlich auftretenden P-Welle haben. Die resultierende Impulsfolge gelangt durch eine Schaltung 13, die die Impulsfolgefrequenz nach oben hin begrenzt. Wenn die natürliche Folge über diesen Wert steigt, was ein sehr schnelles Herzschlagen oder eine mögliche Interferenz von äußeren Quellen her angreift, blockiert die Schaltung 13 alle Impulse und ein noch zu beschreibender Generator erzeugt eine Impulsfolge mit dieser festen maximalen Frequenz. Der Schrittmacher kehrt dadurch automatisch in die Anforderungs-Betriebsphase zurück. Die Impulse gelangen dann durch eine Schaltung 14, welche der Frequenz eine untere Grenze setzt. Wenn die Folge oder Frequenz niedriger liegt als diese untere Grenze oder wenn die Vorhof-Impulse alle fehlen, so blockiert die Schaltung 14 die Impulsfolge und die Schaltung 16 kehrt in Anforderungs-Betriebsphase zurück.

Die Vorhof-Herzkammerverzögerung wird in einer Schaltung 15 eingeführt und liegt in der Größenordnung von 120 Millisekunden, ist jedoch in bevorzugter Weise über einen Bereich beispielsweise von 80 bis 220 Millisekunden veränderbar. Diese Schaltung erzeugt eine Impulsfolge, die dazu verwendet wird, einen Impulsgenerator 16 zu triggern, in welchem die Herzkammer-Anregeimpulse erzeugt werden. Wie bei den bekannten Schrittmachern ist es wichtig , daß die künstlich erzeugten Impulse nicht dem Herz innerhalb einer Periode zugeführt werden, die auf einen natürlichen QRS.-Komplex folgt, die mit einer darauffolgenden natürlichen T-Welle koinzidieren könnte. Daher erzeugt von der Schaltung 11, welche Impulse erzeugt, wenn ein QRS-

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Komplex erfaßt wird, eine Schaltung 17 Impulse mit längerer Dauer (ca. 360 Millisekunden), die den Ausgang des Impulsgenerators 16 in einem Gatter .18 blockieren und die Übertragung von künstlichen Herzkammer-An^geimpulsen für diese vo:reingestellte Periode, die auf die erfaßten Signale folgt, verhindert. Abhängig von dieser Einschränkung werden die Impulse aus dem Generator 16 von einem Ausgangsverstärker 19 durch die Elektrodenpole 5 und 6 zur Herzkammer geleitet.

Der Schrittmacher nach der vorliegenden Erfindung erreicht somit in der normalen Betriebsphase eine synchrone Schrittsetzung, die zeitmäßig von der selbsttätig entstandenen Vorhof-P-WeIle gesteuert wird, welche der Vorhofkontraktion zugeordnet ist, ohne daß dabei eine genau in Lage gebrachte äußere Vorhof-Elektrode erforderlich ist und tatsächlich nur ein einziger Katheter erforderlich ist, der in der Weise bekannter Schrittmacherkatheter mit fester Folge oder Anforderungs-Schrittmacherkatheter eingesetzt bzw. eingeführt wird.

Fig. 3 zeigt die bevorzugte Schaltung ausreichend detailliert, um den Gegenstand der Erfindung in der Praxis verwirklichen zu können. Jedes der Kästchen stellt eine im Handel erhältliche integrierte Schaltung dar, und die an diesem befindlichen Teile oder Elemente stellen die äußeren Verbindungen dar, durch die die Möglichkeit geschaffen wird, daß die genannten Verstärker in der erforderlichen Weise arbeiten können. Meistens arbeiten diese in Form von monostabilen Multivibratoren, d. h. derart, daß ein einfallender Triggerimpuls die Schaltung veranlaßt, ihren Zustand zu ändern und diese dann automatisch nach einer voreingestellten Periode, die durch die Werte der Kapazitäten und/oder Widerstände (die veränderlich sein können)· bestimmt wird, in ihren ursprünglichen Zustand zurück, wobei diese genannten Kapazitäten bzw. Widerstände gemäß den Anleitungen der Hersteller äußerlich angeschlossen werden. Man erhält dabei einen rechteckförmigen Impuls mit einer Länge, die gleich ist der voreingestellten Periode. Unten in jedem Käst-

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chen in Fig. 3 ist die Länge der Impulse angezeigt, die in diesem erzeugt werden. Es läßt sich z. B. erkennen, daß das Vorhofsignal, nach der Verstärkung, Impulse mit einer Dauer von 150 Millisekunden erzeugt, die ihrerseits dazu verwendet werden, sehr kurze Impulse von nur 0,5 Millisekunden Dauer zu erzeugen. Diese gelangen durch ein NAND-Gatter (welches von der Schaltung 12 der Fig. 1 gebildet wird) zur oberen Frequenzgrenze- Schaltung 13.

Es wird angenommen, daß es nicht erforderlich ist, die Schaltung von Fig. 3 in den Einzelheiten zu beschreiben, da die in den Kästchen eingetragenen Zeichen die Eigenschaften und die Komponenten.in ausreichendem Maße für den Fachmann der modernen Elektronik wiedergeben, um den Gegenstand der Erfindung in der Praxis zu verwirklichen.

Entsprechende Teile bzw. Abschnitte sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Die monostabilen integrierten Schaltungen sind alle vom Typ 74121 oder 74123, die von der Firma Texas Instruments vertrieben werden. Im Falle der Einheit 74123 formen zwei der gezeigten Kästchen eine solche Einheit.

Es wird hervorgehoben,daß die praktische Schaltung gemäß Fig. eine lichtemittierende Diode LED1 aufweist, die an den Ausgang des NAND-Gatters 12 angeschlossen ist und daher jedesmal aufleuchtet, wenn ein von der P-Welle abgeleiteter Impuls empfangen wird. Dies kann, wenn dies gewünscht wird, vor dem Gatter 12 an die Vorhof-Impulsschaltung angeschlossen werden, in welchem Fall sie jedesmal aufleuchten würde, wenn in dieser Schaltung ein Signal empfangen wird, d. h. sowohl P-WeIlenimpulse als auch QRS-Impulse.

Eine weitere Diode LED2 leuchtet jedesmal auf, wenn ein Impuls von der Herzkammerelektrode empfangen wird und eine dritte Diode LED3 ist an den Ausgang des Impulsgenerators 16 ange-

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schlössen, um die Änregeimpulse anzuzeigen,, die der Sehrittmacher erzeugt..

Der Ausgangsstromverstärker f9 weist an seinem; Eingang eine ■ isolierende Schaltung; auf, die aus einem nichteletetrisehen Glied in Form einer lichtemittierenden Diode LEDA- "besteht,, die an einem Photo transistor PT wirkt., Hierdurch wird eine vollständige elektrische Isolation des Eingangs und: das Ausgangs erreicht. Der Ausgangsverstärker enthält ein Potentiometer p_r wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die Amplitude des Impulses bis zu einem Maximum von 20 mA, negativ gerichtet, einzustellen.

Die logischen Gatter wie das Gatter 13 werden ebenfalls durch im Handel erhältliche integrierte Schaltungen gebildet.

Fig. 4 zeigt eine mögliche abgewandelte Ausführungsform der Schaltung für die obere Grenze von Fig. 3. Wenn die von selbst erzeugte Sino-Vorhoffolge oder -frequenz über der oberen Grenze liegt, wie in der Schaltung 14 von Fig. 3, so erzeugt die Schaltung ihre eigenen Impulse auf dieser oberen Grenzfrequenz oder -folge. In der Schaltung von Fig. 4 werden jedoch die von selbst erzeugten Impulse durch eine zusätzliche Schaltung C geleitet und gelangen von hier zum Eingang eine,s NAND-Gatter s D-, bei dem der andere Eingang mit dem Ausgang der impulserzeugenden Schaltung verbunden ist. Der Effekt dieser Maßnahme besteht darin, die Zeitperiode zu messen, die zwischen jeder von selbst erzeugten P-Welle und dem daran anschließend erzeugten Impuls_; verstreicht, d. h. zu messen, wie.weit vorn die natürliche Folge liegt, verglichen mit der erzeugten oberen Grenzfrequenz bzw. Grenzfolge. Wenn diese Periode eine vorherbestimmte Grenze überschreitet, so wird ein einzelner erzeugter Impuls vollständig weggelassen. Der nächste erzeugte Impuls folgt dann in der richtigen zeitlichen Beziehung zur von selbst erzeugten P-Welle, welcher er folgt. Mit anderen Worten wird der Synchronismus zwischen den von,selbst auftre-

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tenden P-WeIlen und den erzeugten Anregungsgrößen bei der oberen Folge oder Frequenz automatisch wieder hergestellt, wenn möglich in einer V/eise analog dem natürlich auftretenden Wenkebach-Phänomen. Ein Schalter S ermöglicht es, diesen Synchronisationsvorgang herauszunehmen, wenn es gewünscht wird,

Es sei hervorgehoben, daß, obwohl die veranschaulichte Ausführungsform eine Zeitsteuerung der verschiedenen Impulslängen und Abstände durch die Verwendung monostabiler Multivibratorkreise und Kapazitäten verwendet, wobei veränderliche Widerstände zur Anwendung gelangen, um die Werte der Zeitsteuerung bzw. Taktes ändern zu können, es auch ebenso in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt, das gleiche Ergebnis mit Hilfe von digitalen Schaltungen unter Verwendung von Takt-

zu Zähleinrichtungen für die Zeitsteuerung erreichen.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform des Katheters 1 kann ' mehr als nur zwei Pole für jedes Elektrodensystem vorgesehen sein, um die Möglichkeit zu schaffen, den gleichen Katheter in Herzen unterschiedlicher Größe zur Anwendung zu bringen. Das Vorhofelektrodensystem kann beispielsweise drei Pole aufweisen, die einen Abstand zueinander aufweisen und man verwendet dann das obere Polpaar oder das untere Polpaar, je nach dem welches am besten in dem Vorhof in dem zur Frage stehenden Herzen in Lage gebracht wurde.

Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Patentransprüche - ■ ■

lJ Synchroner Herzschrittmacher, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorhof-Elektrodensystem (7) vorgesehen ist, welches die natürlich auftretende P-Welle abtastet, und daß ein Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) vorgesehen ist, welches nach einer A-V-Verzögerung, die durch den Schrittmacher bestimmt wird, anschließend Anregeimpulse zuführt, und daß weiter das Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) ebenso eine Abtastelektrode bildet und dazu verwendet wird, Impulse zu erzeugen, die Signale von der Vorhofelektrode (7) während des Auftretens von Signalen an der Herzkammerelektrode (5, 6) blockieren, so daß dadurch von den Vorhof-Signalbahnen oder -pfaden diejenigen Signale beseitigt werden, die von der Vorhofelektrode (7) aufgegriffen werden, jedoch in der Herzkammer CM-) ihren Ursprung nehmen.
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhof-Elektrodensystem (7) so ausgebildet ist, daß es in dem Vorhof zu liegen kommt.
3. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Vorhof-Elektrodensystem (7) als auch das Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) an einem einzigen Katheter (1) vorgesehen sind, der zum Einführen in das Herz ausgebildet ist.
H. Herzschrittmacher nach Anspruch -3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (1) für eine intravenöse Einführung ausgebildet ist und daß das Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) an dem äußersten Ende des Katheters (1) ausgebildet ist und daß das Vorhof-Elektrodensystem (7) in einem Abstand von dem Ende des Katheters ausgebildet ist. '
5. Herzschrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Elektrodensystemen (7'und 5,6) im wesentlichen 12 cm beträgt.

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6. Herzschrittmacher nach Anspruch 4 oder 5 _? dadurch gekennzeichnet» daß jedes Elektrodensystem (5, 6;7j zwei Pole aufweist, die axial entlang dem Katheter (1) einen Abstand aufweisen.
7. Herzschrittmacher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Polen (5, 6; 7-7) von jecbem Elektrodensystem im wesentlichen 1 cm beträgt.
8. Herzschrittmacher nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Herzkammer-Elektrödensystem (5, 6) einen Pol aufweist, der aus einer Endkappe C5) am Katheter (1) und' einem zweiten Pol (6), der in axialer Richtung von dieser Endkappe (5) einen Abstand aufweist, besteht.
9. Herzschrittmacher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (Figur 1) vorgesehen sind, um Erregergrößen dem Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) in einer festen minimalen unteren Folge zuzuführen, für den Fall, daß Signale aus dem Vorhof-Elektrodensystem (7) unter diese Folge oder Frequenz fallen oder verschwinden.
10. Herzschrittmacher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Figur 1) vorgesehen sind, um Ausgangserregergrößen für das Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) in einer normalerweise festen oberen Grenzfolge oder -frequenz zu erzeugen, für den Fall, daß Signale von dem Vorhof-Elektrodensystem (7) diese Folge oder Frequenz überschreiten.
11. Herzschrittmacher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Figur 4) vorgesehen sind, um einen erzeugten Ausgangsanregeimpuls bzw. -anregegröße bei der oberen Grenzfolge oder-?frequenz wegzulassen, jedesmal wenn diese Anregegröße bzw. Erregerimpuls hinter das Vorhofsignal um einen Betrag fallt, der einen bestimmten Wert überschreitet.

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12. Herzsehrittmacher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (12) vorgesehen ist, um die Ausgangsanregeimpulse zu dem Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) für eine feste Periode zu sperren oder zu verhindern, die auf jedes durch das Herzkammer-Elektrodensystem (5, 6) abgetastete Signal folgt.

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