DE2619001C2 - Herzschrittmacher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Herzschrittmacher, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist. Ein Herzschrittmacher dieser Art ist aus der DE-OS 21 49 428 bekannt. Bei diesem bekannten Herzschrittmacher ist eine Detektorschaltung vorhanden, die nach dem Aussenden eines Stimulationsimpulses überwacht, ob ein durch diesen ausgelöster QRS-Komplex im EKG aufgetreten ist.

Ein Herzschrittmacher der geschilderten Art muß für Eingangssignale nach einer verhältnismäßig kurzen Zeit nach dem Aussenden eines Stimulationsimpulses empfindlich sein, da ein durch einen Stimulationsimpuls ausgelöster QRS-Komplex unmittelbar nach dem Stimulationsimpuls beginnt und bereits nach etwa 100 ms beendet ist Dies bedeutet, daß eine Abfiihlung dieser Aktionssignale des Herzens maximal nach etwa 30 ms erfolgen muß. Dem Eingang der Detektorschaltung werden nicht nur die durch den Stimulationsimpuls ausgelösten Aktionsspannungen des Herzens, sondern auch die aufgrund der elektrochemischen Elektrodenpolarisation auftretenden Spannungen zugeführt. Diese erreichen beim Stimulationsimpuls eine Größe von etwa 100 mV. Die herzeigenen Signale hingegen betragen größenordnungsmäßig nur 1 bis 10 mV. Eine sichere Erfassung der Aktionsspannungen der Herzimpulse ist daher nicht mehr gewährleistet.

Weiterhin ist aus der US-PS 38 35 865 bereits ein Herzschrittmacher bekannt, der mit Hilfe einer Detektorschaltung die natürlichen Aktionsspannungen des Herzens, die üblicherweise unmittelbar vor einem Stimulationsimpuls liegen, erfassen soll und bei deren Auftreten die Abgabe des vorgesehenen Stimulationsimpulses verhindert. Um bei diesem Herzschrittmacher das Ablösen von Mctallioncn von der Elektrodenobcrfliichc zu verhindern und darüber hinaus die während der möglichen Zeitdauer für natürliche Herzaktivitäten durch den Aufladeimpuls hervorgerufenen Störungen und die durch den Stimulationsimpuls hervorgerufenen Elektrodenpolarisationen zu vermeiden, ist der Aufladeimpuls wesentlich verkürzt und in die Refraktärzeit der Detektorschaltung gelegt worden. Durch den Aufladcimpuls wird die Elektrodenpolarisation abgebaut Eine Erfassung der durch die Stimulationsimpulse ausgelösten künstlichen Herzaktivitälen ist damit nicht vorgesehen und nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Herzschrittmacher, wie er im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist, so auszubilden, daß die ungestörte Erfassung der durch Stimulationsimpulse ausge- lösten QRS-Komplexe möglich ist.

Diese Aufgabe ist bei einem Herzschrittmacher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebener! Merkmale gelöst Vorteilhaft kann die Dauer eines Stimula- tionsimpulses und eines Depolarisationsimpulses je etwa 1 ms betragen und der Aufladungsimpuls etwa lOmal so lang sein. Durch diese Maßnahmen ist erreicht, daß die störende Polarisationsspannung bereits nach wenigen ms größtenteils abgebaut ist und der Aufla dungsimpuls, der durch seinen Ladestrom wieder zu Störspannungen führen könnte, erst zu einem Zeitpunkt einsetzt, wenn die Aktionssignale des Herzens bereits vom Detektor erfaßt sind. Anders ausgedrückt tritt der QRS-Komplex genügend lange nach dem Depolarisa tions- und genügend lange vor dem Aufladungsimpuls auf.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Stimulationsspannungsverlauf eines bekannten Herzschrittmachers,

F i g. 2 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Herzschrittmachers,

F i g. 3 bis 5 Impulsverläufe an verschiedenen Stellen

des Herzschrittmachers nach F i g. 2 und

Fig.6 und 7 eine erfindungsgemäße Stimulationsspannungskurve.

F i g. 1, die nicht maßstäblich gezeichnet ist zeigt eine bekannte Stimulationsimpulskurve eines Herzschritl machers, bei dem nach einem Stimulationsimpuls eine mit der Zeit abnehmende elektrochemische Elektrodenpolarisation auftritt. Die Stimulationsimpulse I, 2 dauern etwa 1 ms und der Abstand zwischen zwei Impulsen 1, 2 ist ca. 1 s. In der Fig. 1 ist zu erkennen, daß die

so Polarisationsspannung nach einem Stimulationsimpiils langsam abklingt Aufgrund der Polarisation ist es schwierig, im Herzschrittmacher zu erfassen, ob das Herz stimuliert worden ist oder nicht Die Polarisationsspannung ist am Anfang ca. 100 mV. Die eigenen Ak- tionsspannungen des Herzens sind größenordnungsmäßig Ibis 10 mV.

Fig.2 zeigt einen Herzschrittmacher mit einem an einer Stimulationselektrode 3 und einer indifferenten Elektrode 4 angeschlossenen Generators. Der Gcnera tor 5 besitzt einen Steuereingang 7 eines Steuerimpuls kreises 12, an dem der Ausgang 8 eines Verstärkers 9 angeschlossen ist. Dem Eingang 10 des Verstärkers 9 werden über die Leitung 11 die Aktionsspannungen des Herzens 6 zugeführt. Der Generator 5 besitzt ferner eine Versorgungsquelle 13 für die Energieversorgung des Schrittmachers. Der Steuerimpulskreis 12, der drei Ausgänge 14 bis 16 besitzt, erzeugt an diesen Ausgängen Impulszüge gemäß den F i g. 3 bis 5. Am Ausgang 14

liegt ein Impulszug gemäß Fig.3, am Ausgang 15 ein Impulszug gemäß F i g. 4 und am Ausgang 16 ein Impulszug gemäß Fig.5. Die Impulsformen nach den F i g. 3 bL; 5 an den Ausgängen 14 bis 16 des Steuerimpulskreises 12 erzeugen mit Hilfe der Bauelemente 17 bis 24 eine Stimulationsspannungskurve auf der Leitung 25. Der Verlauf dieser Stimuiationsspannungskurve, die in F i g. 6 dargestellt ist, wird über die Stimulationselektrode 3 dem Herzen 6 zugeführt. Ihre Erzeugung erfolgt durch Auf- und Entladung des Kondensators 24 mittels der Transistoren 18 und 23.

In F i g. 6 ist ersichtlich, daß der Generator 5 einen Aufladungsimpuls 26 für den Kondensator 24, einen darauffolgenden Stimulationsimpuls 27 entgegengesetzter Polarität und einen sich an den Stimulationsimpuls 27 anschließenden Depolarisationsimpuls 28 gleicher Polarität wie der Aufladungsimpuls 26 liefert Der Stimulations- und der Depolarisationsimpuls dauern etwa gleich lang, ca. 1 ms. Der Aufladungsimpuls dauert etwa lOmal so lange wie ein Stimulations- oder Depolarisationsimpuls, also etwa 10 ms.

Durch die Stimulationsspannungskurve nach F i g. 6 für die Stimulierung des Herzens, insbesondere durch den der Polarisationsspannung entgegen gerichteten Depoiarisationsimpuls, wird eine kräftige Verminderung der Polarisation bis zur Größenordnung 1 bis 10 mV erzielt Aufgrund der Verminderung der Polarisation kann kurz nach dem Stimulationsimpuls die Herzaktivität abgetastet werden, d. h. daß für die Abtastung der Herzaktivität eine kurze Refraktärzeit gegeben ist

Die F i g. 7 zeigt die zeitliche Folge zweier Schrittmachersignale gemäß F s g. 6 etwa maßstäblich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Herzschrittmacher mit einem an eine Stimuiationselektrode und eine indifferente Elektrode angeschlossenen Generator, der einen Aufladeimpuls und eiasn Stimulationsimpuls erzeugt und der einen Steuereingang besitzt, an der der Ausgang einer Detektorschaltung angeschlossen ist, der die Aktionssignale des Herzens zugeführt werden und die nach dem Aussenden eines Stimulationsimpulses überwacht, ob ein ORS-Komplex im EKG aufgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Depolarisationsimpuls (28) gleicher Polarität wie der Aufladeimpuls (26) direkt an den Stimulationsimpuls anschließt, daß der Stimulations- und der Depolarisationsimpuls (27,28) etwa gleich lang dauern und daß der Aufladeimpuls (26) erst zu einem Zeitpunkt einsetzt, wenn der durch den Stimulationsimpuls hervorgerufene QRS-Komplex bereits von der Detek- tuiscimituiig \p) ei laut iau

2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer eines Stimulationsund eines Depolarisationsimpulses (27,28) etwa eine ms ist

3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladungsimpuls (26) etwa lOmal so lange dauert wie ein Stimulations- oder Depolarisationsimpuls (27,28).