DE2629851A1 - Prophylaktischer schrittmacher - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN

8000 MÜNCHEN 83 ■ ELFENSTRASSE 32

P-238 2. Juli 1976

MEDTRONIC, INC.
3055 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 5544O/V.St.A.

Prophylaktischer Schrittmacher

Hystereseschrittmacher, d. h. Bedarfsherzschrittmacher mit unterschiedlichen Schrittmacher- und Warte- oder Bereitschaftstakten, sind bekannt. Geräte dieser Art werden benutzt, um zu verhindern, daß die Herzschlagrate unter eine Mindestfrequenz abfällt, während dem Herzen Schrittmacherimpulse mit höherer Frequenz zugeführt werden, wenn dies erforderlich wird. Auf diese Weise lassen sich die Komplikationen vermindern, die auf eine Wechselwirkung zwischen einem Schrittmacherimpuls und der natürlichen Herzaktivität zurückzuführen sein können; gleichwohl bleibt eine Herzschlagrate sichergestellt, deren Wert ausreicht, um das Leben zu erhalten. Eine Ausführungsform eines bekannten Bedarfsherzschrittmachers mit unterschiedlichen Schrittmacher- und Bereitschaftstakten ist in der US-Reissue-PS 28 OO3 beschrieben, auf deren Inhalt vorliegend der Ein- * fachheit halber Bezug genommen sei.

In der medizinischen Literatur finden sich Hinweise darauf, daß bei Patienten, bei denen ein hohes Risiko für einen platz-

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FERNSPRECHER: 089/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

lichen kardiovaskulären Tod besteht, die Implantation eines herkömmlichen Bedarfsherzschrittmachers von Vorteil sei. Ein Schrittmacher, der einen Schrittmachertakt und einen davon verschiedenen Bereitschaftstakt hat, d. h. ein sogenannter Hystereseschrittmacher, kann für diese stark gefährdeten Patienten besser geeignet sein, da die Wahrscheinlichkeit einer störenden Wechselwirkung mit normalen Herzrhythmen vermindert ist und ein solcher Schrittmacher nur wirksam gemacht wird, wenn die Eigenherzrate des Patienten so weit abfällt, daß die Zuführung von Schrittmacherimpulsen gerechtfertigt ist. Der plötzliche kardiovaskuläre Tod kann als ein Tod betrachtet werden, der innerhalb von 24 Stunden nach den ersten Symptomen (z. B. Herzanfall) eintritt und zu dem es für gewöhnlich noch rascher kommt. Mit verfeinerten diagnostischen Verfahren ist es oft möglich, Patienten zu erkennen, bei denen die Gefahr eines plötzlichen Todes groß ist. Beispielsweise können mit Hilfe von modernen diagnostischen Verfahren und Ausrüstungen Patienten identifiziert werden, die an einem Bifascicularblock (Block im rechten Schenkel des Bündels und linksseitige Achsabweichung, begleitet von einer PR-Verlängerung und/oder einer HV-Verlängerung) leiden. Bei der Implantation eines Schrittmachers der vorstehend beschriebenen Art in einen derartigen Patienten überwacht der Schrittmacher die Herzaktivität des Patienten; der Schrittmacher bleibt inaktiv, solange das Herz mit einem Takt weiterschlägt, der über einem Mindesttakt liegt. Der Schrittmacher sorgt jedoch für eine Un-

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terstützung, wenn die zu erwartende Aussetzung oder Verminderung der natürlichen Herzaktivität eintritt. Der Sch-rittma- · eher arbeitet dabei sowohl bei einem'vollständigen Aussetzen der Herzaktivität als auch beim Überspringen von einzelnen Herzschlägen.

Werden Schrittmacher der erläuterten' Art bei einem Patienten implantiert, dem ein plötzlicher Tod droht, ergibt sich der Nachteil, daß der -Schrittmacher weiterhin mit unterschiedlichen Bereitschafts- und Schrittmachertakten arbeitet, auch

wenn die Notwendigkeit der Schrittmacherfunktion angezeigt ·; ist. Während es der niedrigere Bereitschaftstakt dem Schrittmacher erlaubt, die Herzaktivität bis" herab zu einem Mindesttakt zu überwachen und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit einer störenden Wechselwirkung mit dem Herzen herabzusetzen, bevor die Schrittmacherfunktion erforderlich wird, bewirkt eine sporadische natürliche Herzaktivität, daß solche Schrittmacher periodisch auf den niedrigeren Bereitschaftstakt in Fällen zurückkehren, wo es erwünscht sein kann, das Herz bei einem Takt zu überwachen, der im wesentlichen gleich dem Schrittmachertakt ist. Diesem Problem kann zwar dadurch abgeholfen werden, daß der Schrittmacher gegen einen Schrittmacher ausgetauscht wird, bei dem der Schrittmachertakt und der Bereitschaftstakt übereinstimmen, d. h. beispielsweise einen typischen bekannten Bedarfsschrittmacher. Es versteht sich jedoch, daß ein derartiger Austausch des Schrittmachers mit"

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Kosten, Unannehmlichkeiten und Gefahren verbunden ist und daher nach Möglichkeit vermieden werden sollte.

Mit der Erfindung wird ein Bedarfsherzschrittmacher mit unterschiedlichen Bereitschafts- und Schrittmachertakten geschaffen, der mit einer Schaltungsanordnung versehen ist, die es erlaubt, den Bereitschaftstakt und den Schrittmachertakt wahlweise im wesentlichen gleichzumachen. Der Schrittmacher nach der Erfindung kann daher prophylaktisch benutzt werden, um bei einem Patienten, bei dem die Gefahr eines plötzlichen Todes besteht, die Herzaktivität bei einem ersten kleinsten Takt zu überwachen und für eine Schrittmacherfunktion bei einem zweiten, höheren Takt zu sorgen; zugleich macht es der Schrittmacher möglich, die Herzaktivität bei einem im wesentlichen mit dem Schrittmachertakt übereinstimmenden Takt zu überwachen, nachdem die Notwendigkeit der Schrittmacherfunktion angezeigt ist.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind ein erster und ein zweiter Kondensator vorgesehen, um den Bereitschaftstakt und den Schrittmachertakt vorzugeben, wobei die Ladedauer des ersten Kondensators den Bereitschaftstakt bestimmt. Der zweite Kondensator lädt sich beim Auftreten eines Schrittmacherausgangsimpulses auf; da der erste Kondensator in der Entladestrecke des zweiten Kondensators liegt, wird auf diese Weise die Ladedauer des ersten Konden-

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sators vermindert. Es ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, um wahlweise den zweiten Kondensator nur beim Auftreten eines Schrittmacherausgangsimpulses,.oder aber statt dessen aufzuladen, wenn entweder ein Schrittmacherausgangsimpuls oder ein natürlicher Herzschlag auftreten. In der ersten Betriebsart unterscheiden sich der Bereitschaftstakt und der Schrittmachertakt, während in der zweiten Betriebsart Bereitschaftstakt und Schrittmachertakt einander praktisch gleich sind.

Der erfindungsgemäße Schrittmacher kann also als Schrittmacher mit unterschiedlichen Bereitschafts- und Schrittmachertakten arbeiten, solange eine derartige Betriebsweise vorteilhaft ist; der Bereitschaftstakt kann aber derart geändert werden, daß er im wesentlichen dem Schrittmachertakt entspricht, wenn dies für den Patienten günstiger ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild eines bekannten Herzschrittmachers mit unterschiedlichen Bereitschafts- und Schrittmachertakten, bei dem gewisse Abwandlungen vorgesehen sind, um ihn erfindungsgemäß betreiben zu können, und

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Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung zum Ändern des Bereitschaftstakts des Bedarfsherzschrittmachers nach Fig. -1 .

In Fig. 1 ist ein bekannter Herzschrittmacher mit unterschiedlichen Bereitschafts- und Schrittmachertakten veranschaulicht, bei dem gewisse Abwandlungen vorgenommen sind, um den Anschluß einer Einrichtung zum Ändern des Bereitschaftstakts zu ermöglichen. Der Schrittmacher nach Fig. 1 weist einen Verstärkerteil 10 und einen Impulsgeneratorteil 11 auf. Zu dem Verstärkerteil gehören Transistoren 12, 13 und 14 und die zugehörigen Schaltungskomponenten. Ein Widerstand 15 und ein Kondensator 16 bilden in bekannter Weise ebenso wie ein Widerstand 17 und ein Kondensator 18 ein Filter. Ein Kondensator 19 und ein Widerstand 20 erlauben die Vorgabe einer gewünschten Refraktärdauer im Verstärkerteil 10. Durch entsprechende Wahl des Wertes eines Widerstands 21 kann eine beliebige gewünschte Verstärkerempfindlichkeit eingestellt werden. Für den Übergang auf einen asynchronen Betrieb oder ständigen Betrieb bei Vorhandensein von Störungen sorgen Widerstände 22, 24 und 53 sowie ein Kondensator 23, während ein Zungenschalter 25 vorgesehen sein kann, um die Wahl eines asynchronen Betriebs zu erlauben. Die insoweit beschriebenen Teile und die Funktionen, die sie in Verbindung mit den übrigen Schaltungskomponenten ausführen, sind bekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, außer daß ein arbeitsfähiger Verstärkerteil 10

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vorhanden sein muß. Eine Stromquelle 26, beispielsweise in Form von Batterien, ist vorgesehen, um sowohl den Verstärkerteil 10 als auch den Impulsgeneratorteil 11 mit Strom zu versorgen. Über Anschlüsse 27 und 28 kann in bekannter Weise eine Verbindung mit dem Herzen hergestellt werden, um Herzreizimpulse zuzuführen und natürliche Herzschläge zu erfassen und im Verstärkerteil 10 zu erkennen. Aus bekannten Gründen ist ein Ausgangskondensator 29 vorhanden.

Zu dem Impulsgeneratorteil 11 gehören Transistoren 30, 31 , -32, 33 und 54, während ein Transistor 34 den Ausgangstransistor bildet. Wie im folgenden noch näher erläutert ist, wird der Grundtakt des Impulsgeneratorteils 11 durch einen Widerstand 35 und einen Kondensator 36 bestimmt, während ein Widerstand 37 und ein Kondensator 38 die Impulsbreite der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators vorgeben. Es versteht sich, daß die insoweit beschriebenen Komponenten des Impulsgeneratorteils 11 mit anderen der veranschaulichten Bauelemente zusammenwirken, die zur Vorgabe der sich schließlich einstellenden Folgefrequenz und Breite der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators beitragen können. Beispielsweise ist-weiter unten der Einfluß eines Kondensators 47 und seiner Entladung über einen Widerstand 55 auf die Impulsfolgefrequenz beschrieben.

Im Betrieb lädt sich der Kondensator 36 über den Widerstand 35 auf, bis die Ladung des Kondensators 36 ausreicht, um den

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Transistor 31 stromführend zu machen. Der Aufsteuerpunkt des Transistors 31 wird in bekannter Weise über eine Bezugsspannung festgelegt, die der Basis des Transistors 32 zugeführt wird. Das Aufsteuern des Transistors 31 führt zu einem Aufsteuern der Transistoren 33 und 54 sowie letztlich des Ausgangstransistors 34, so daß an den Anschlüssen 27 und 28 ein Ausgangsimpuls erscheint. Eine an dem Kollektor des Transistors 33 angeschlossene Leitung 40 gibt über einen Widerstand 41 und eine Diode 42 ein Signal an die Basis des Transistors 30, um den Transistor 30 stromführend zu machen und den Kondensator 36 zu entladen. Durch das Entladen des Kondensators 36 wird der Taktzyklus des Impulsgeneratorteils 11 zurückgestellt und dessen Taktzyklus erneut gestartet. In ähnlicher Weise bewirkt ein natürlicher Herzschlag, der sich an den Anschlüssen 27 und 28 bemerkbar macht, daß der Verstärkerteil 10 ein Signal an die Basis des Transistors 30 gibt, um diesen Transistor aufzusteuern-, den Kondensator 36 zu entladen und den Taktzyklus des Impulsgeneratorteils 11 neu zu starten. Der Kondensator 36 wird also beim Auftreten entweder eines Ausgangsimpulses des Impulsgenerators oder eines natürlichen Herzschlags entladen, wobei ein natürlicher Herzschlag, der innerhalb des Taktzyklus des Impulegeneratorteils 11 erscheint, ein Zurückstellen des Impulsgenerators bewirkt und verhindert, daß innerhalb dieses Taktzyklus ein Impulsgeneratorausgangsimpuls abgegeben wird.

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Die Basis eines Transistors 45 ist über einen Schalter 46 mit der Leitung 4O verbunden, während die Emitter-Kollektor-Strekke des Transistors 45 zwischen dem positiven Anschluß der Stromquelle 26 und der einen Seite des Kondensators 47 liegt. Die andere Seite des Kondensators 47 ist mit dem anderen Anschluß der Stromquelle 26 verbunden.

Wenn der Schalter 46 geschlossen ist, bewirkt ein Signal, das auf der Leitung 40 auf Grund eines Aufsteuerns des Transistors 33 erscheint, daß der Transistor 45 stromführend wird und den Kondensator 47 auflädt, während der Transistor 30 aufgesteuert wird, um den Kondensator 36 zu entladen. Wenn die Transistoren 30 und 45 sperren, ist der Kondensator 47 geladen, während der Kondensator 36 entladen ist. Der Kondensator 47 entlädt sich über den Widerstand 55 und den Kondensator 36, wodurch zwei Ladestrecken für den Kondensator 36 gebildet werden, die Ladedauer des Kondensators 36 verkürzt wird und der Taktzyklus des Impulsgeneratorteils 11 für eine Periode verkleinert wird. Bei weiterhin geschlossenem Schalter 46 führt ein zwischen den Anschlüssen 27 und 28 erfaßter natürlicher Herzschlag zu einem Aufsteuern des Transistors 30, während der Transistor 45 gesperrt bleibt. Der Kondensator 36 bestimmt damit eine Impulsgeneratorgrundfrequenz oder einen Impulsabstand in Abhängigkeit von entweder einem erfaßten natürlichen Herzschlag oder einem Impulsgeneratorausgangsimpuls, während sich der Kondensator 47 nur in Abhängigkeit von einem ·

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Impulsgeneratorausgangsimpuls lädt. Dadurch entsteht ein Hystereseeffekt; für einen Taktzyklus wird die Ausgangsimpulsfrequenz des Impulsgenerators erhöht und der Impulsabstand verkleinert. Bei geschlossenem Schalter 46 sorgen die Transistoren 30 und 45 sowie die Kondensatoren 36 und 47 für unterschiedliche Bereitschafts- und Schrittmachertakte des Impulsgenerators, ähnlich wie dies an Hand der Fig. 2 der US-Reissue-PS 28 003 erläutert ist.

Der bei dem Bedarfsherzschrittmacher nach Fig. 1 gezeigte Schalter 46 ist normalerweise geschlossen; er kann entfallen, wenn der Schrittmacher mit unterschiedlichen Bereitschaftsund Schrittmachertakten arbeiten soll. Zur Anpassung an die erfindungsgemäße Lösung wird jedoch die Verbindung zwischen der Basis des Transistors 45 und der Leitung 40 aufgehoben; wie veranschaulicht, geschieht dies durch Öffnen des Schalters 46. Zur weiteren Anpassung an die erfindungsgemäße Ausbildung ist der Schrittmacher nach Fig. 1 versehen mit einem Anschluß 50, der mit der Basis des Transistors 45 verbunden ist, einem mit der Basis des Transistors 30 verbundenen Anschluß 51 und einem Anschluß 52, der zum Kollektor des Transistors 33 führt.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerung und ihrer Verbindung mit dem Bedarfsschrittmacher nach Fig. 1. Ein Zungenschalter 60 liegt zwischen einem

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Anschluß 61 und einem Widerstand 62. Der Anschluß 61 kann mit dem positiven Anschluß einer Stromquelle, beispielsweise der Stromquelle 26 nach Fig. 1, verbunden' werden, während der Widerstand 62 den Zungenschalter 60 an Masse legt. Der Eingang eines monostabilen Multivibrators 63 ist an die Verbindungsstelle von Zungenschalter 60 und Widerstand 62 angeschlossen. Der Ausgang des Multivibrators 63 steht mit dem Taktanschluß Cl eines Flipflops 64 in Verbindung. Der Anschluß Q des Flipflops 64 ist mit dessen Eingang D über eine Leitung 65 verbunden, während der Anschluß Q des Flipflops 64 mit dem einen Eingang einer NAND-Schaltung 67 in Verbindung steht.

Ein Anschluß 68 ist mit der Basis eines Transistors 69 verbunden, während der Kollektor des Transistors 69 über einen Widerstand 71 mit einem Anschluß 70 in Verbindung steht und der Emitter dieses Transistors an Masse angeschlossen ist. Der Anschluß 70 kann mit dem positiven Anschluß einer Stromquelle, beispielsweise der Stromquelle 26 der Fig. 1, verbunden werden, während der Anschluß 68 'mit dem Anschluß 51 in Fig. 1 verbunden werden kann, so daß der Transistor 69 zusammen mit dem Transistor 30 nach Fig. 1 öffnet und sperrt. Der Kollektor des Transistors 69 ist über einen von einer NAND-Schaltung 72 gebildeten Inverter an den anderen Eingang der NAND-Schaltung 67 angeschlossen. Der Ausgang der NAND-Schaltung 67 ist mit dem einen Eingang einer NAND-Schaltung 73 verbunden, deren anderer Eingang an einen von einer NAND-

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Schaltung 74 gebildeten Inverter angeschlossen ist, der seinerseits mit einem Anschluß 75 in Verbindung steht. Der Anschluß 75 kann mit dem zum Kollektor des Transistors 33 nach Fig. 1 führenden Anschluß 52 verbunden werden. Der Ausgang der NAND-Schaltung 73 ist an einen monostabilen Multivibrator 76 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Anschluß 77 in Verbindung steht. Der Anschluß 77 kann mit dem Anschluß 50 und der Basiselektrode des Transistors 45 in Fig. 1 verbunden werden.

Nimmt man an, daß der Anschluß Q des Flipflops 64 hoch liegt, erscheint auf ein Ausgangssignal des Impulsgenerators hin ein hochliegendes Signal an den beiden Anschlüssen 68 und 75. Durch das hochliegende Signal am Anschluß 68 wird der Transistor 69 aufgesteuert j ein niedrigliegendes Signal geht an die Eingänge der NAND-Schaltung 72. Dieses Signal wird von der NAND-Schaltung 72 invertiert, so daß der NAND-Schaltung 67 ein hochliegendes Eingangssignal zugeführt wird. Die hochliegenden Eingangssignale der NAND-Schaltung 67, die von dem Anschluß Q des Flipflops 64 und der NAND-Schaltung 72 kommen, lassen ein niedrigliegendes Ausgangssignal am Ausgang der NAND-Schaltung 67 auftreten; dem einen Eingang der NAND-Schaltung 73 geht dementsprechend ein niedriges Eingangssignal zu. Das dem Anschluß 75 zugeführte hochliegende Eingangssignal wird mittels der NAND-Schaltung 74 invertiert; an die NAND-Schaltung 73 geht ein zweites niedrigliegendes Eingangssignal.

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Das dementsprechend auftretende hochliegende Ausgangssignal der NAND-Schaltung 73 triggert den monostabilen Multivibrator 76. Dadurch erscheint am Anschluß 77 für die Dauer des Ausgangssignals des Multivibrators 76 ein hochliegendes Ausgangssignal; der Transistor 45 (Fig. 1) wird aufgesteuert; der Kondensator 47 wird geladen. Durch das Aufladen des Kondensators 47 wird in der vorstehend erläuterten Weise die Ausgangsimpulsfrequenz des Impulsgenerators erhöht.

Nimmt man wieder an, daß an dem Anschluß Q des Flipflops 64 ein hochliegendes Ausgangssignal auftritt, führt ein erfaßter und dem Verstärkerteil 10 des Schrittmachers nach Fig. 1 zugeführter natürlicher Herzschlag dazu, daß ein hochliegendes Signal am Anschluß 68 auftritt. Der Anschluß 75 bleibt auf niedrigem Pegel. Wie beschrieben, haben hochliegende Signale sowohl am Anschluß 68 als auch am Anschluß Q des Flipflops 64 zur Folge, daß die NAND-Schaltung 67 ein niedrigliegendes Ausgangssignal abgibt und ein niedrigliegendes Eingangssignal an die NAND-Schaltung 73 geht. Das am Anschluß 75 erscheinende niedrige Signal wird mittels der NAND-Schaltung 74 invertiert; an die NAND-Schaltung 73 geht ein hochliegendes Eingangssignal. Das hochliegende und das niedrigliegende Eingangssignal, die der NAND-Schaltung 73 zugeführt werden, lassen am Ausgang der NAND-Schaltung 73 ein hochliegendes Ausgangssignal erscheinen; der monostabile Multivibrator 76 wird getriggert, wodurch wiederum der Transistor 45 aufgesteuert

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und der Kondensator 47 geladen wird. Wenn also der Anschluß Q des Flipflops 64 hoch liegt, führt die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zu im wesentlichen der gleichen Ausgangsimpulsfrequenz oder dem gleichen Impulsabstand des Impulsgenerators, wenn entweder ein Impulsgeneratorausgangsimpuls oder ein erfaßter natürlicher Herzschlag vorliegen. Daraus folgt, daß mit Hilfe der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 die Arbeitsweise des Schrittmachers gemäß Fig. 1 derart abgewandelt werden kann, daß dessen Bereitschaftstakt und Schrittmachertakt im wesentlichen übereinstimmen. Die Dauer des von dem monostabilen Multivibrator 76 kommenden Signals gibt die Aufsteuerdauer des Transistors 45 und damit die Aufladung des Kondensators 47 /or. Es versteht sich, daß der Kondensator 47 so gewählt sein kann, daß er während des kürzesten Signals entsprechend dem erfaßten Herzschlag und dem Impulsgeneratorausgangsimpuls im wesentlichen voll aufgeladen wird, wobei die Dauer dieser Impulse die Aufsteuerzeit des Transistors 45 unmittelbar über den Ausgang der NAND-Schaltung 73 vorgibt. In diesem Fall kann der monostabile Multivibrator 76 weggelassen werden. Niedrigliegende Signale an beiden Anschlüssen 68 und 75 führen zu einem niedrigliegenden Signal am Anschluß 77.

Wenn in die Nähe des Zungenschalters 60. ein Magnetfeld gebracht wird, schließt der Schalter 6O; das positive Potential am Anschluß 61 wird dem monostabilen Multivibrator 63 zugeführt; dieser Multivibrator wird ausgelöst. Das Ausgangssignal

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des monostabilen Multivibrators 63 wird dem Flipflop 64 als ein Taktimpuls zugeführt. Bei der gezeigten Auslegung des Flipflops 64 hat dies zur Folge, daß das Signal am Anschluß Q niedrig wird und an den einen Eingang der NAND-Schaltung ein niedrigliegendes Eingangssignal geht. Bei Anlegen eines niedrigen Signals an den einen Eingang der NAND-Schaltung 67 geht dessen Ausgang unabhängig von dem Signal hoch, das dem anderen Eingang zugeführt wird. Wenn daher der Anschluß Q des Flipflops 64 niedrig liegt, wird die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gegenüber erfaßten Herzschlägen insofern unempfindlich gemacht, als das am Anschluß 68 erscheinende Signal das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 67 nicht ändern kann. Solange der Transistor 33 gesperrt bleibt, tritt am Anschluß 75 ein niedrigliegendes Signal auf, das nach Inversion als hochliegendes Signal am. anderen Eingang der NAND-Schaltung 73 erscheint, so daß diese ein niedrigliegendes Signal abgibt und ein niedrigliegendes Signal am Anschluß 77 auftritt. Wenn andererseits während der Erzeugung eines Impulsgeneratorausgangsimpulses der Transistor 33 stromführend wird, erscheint am Anschluß 75 ein hochliegendes Signal, das mittels der NAND-Schaltung 74 invertiert wird. Die NAND-Schaltung 73 gibt ein hochliegendes Ausgangssignal ab; der monostabile Multivibrator 76 wird getriggert. Wenn daher der Anschluß Q des Flipflops 64 niedrig liegt, gestattet es die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 dem Schrittmacher gemäß Fig. 1, mit unterschiedlichen Schrittmacher- und Bereitschaftstakten zu arbeiten.

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Aufeinanderfolgende Schließvorgänge des Zungenschalters 60 führen zu aufeinanderfolgenden Auslösungen des monostabilen Multivibrators 63 und wechselweise hoch- und niedrigliegenden Signalen am Anschluß Q des Flipflops 64. Der Bereitschaftstakt des Schrittmachers ändert sich zwischen einem Takt, der unter dem Schrittmachertakt liegt und einem Takt, der im wesentlichen gleich dem Schrittmachertakt ist. Die Länge des Signals des monostabilen Multivibrators 63 sorgt für eine Refraktärdauer, während deren Schließvorgänge des Zungenschalters 60 den Betriebszustand des Flipflops 64 nicht ändern. Diese Refraktärdauer bildet einen Schutz gegenüber einem Prellen des Zungenschalters 60. Das Flipflop 64 wirkt als Speicher, um den Betriebszustand der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 aufrechtzuerhalten, bis er durch das nächste Schließen des Zungenschalters 6O geändert wird.

Die NAND-Schaltungen 67 und 72 bis 74 können einander gleich sein. Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 arbeitete beispielsweise einwandfrei unter Verwendung der RCA-Schaltung CD 4011. Als Flipflop 64 eignet sich beispielsweise die RCA-Schaltung CD 4013.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Schaltungsanordnung möglich sind. Beispielsweise kann die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 der US-Reissue-PS 28 003 vorgesehen

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werden, um dafür zu sorgen, daß Schrittmachertakt und Bereitschaftstakt wahlweise einander gleich oder verschieden sind.

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Claims (1)

1. - 18 Ansprüche

   y1.)Bedarfsherzschrittmacher mit an das Herz anschließbarer Eingangs- und Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem mit einer Zeitgeberschaltung versehenen Impulsgenerator und einer mit der Zeitgeberschaltung zusammenwirkenden Taktsteuerung, die für unterschiedliche Bereitschafts- und Schrittmachertakte des Impulsgenerators sorgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktsteuerung eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, mittels deren wahlweise der Bereitschaftstakt im wesentlichen gleich dem Schrittmachertakt machbar ist.

   2. Schrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einer auf extern erzeugte Signale ansprechenden Stellstufe zum selektiven Ändern des Bereitschafts- oder des Schrittmachertaktes versehen ist.

   3. Schrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Stellstufe der Bereitschaftstakt änderbar ist.

   4. Bedarfsherzschrittmacher mit an das Herz anschließbarer Eingangs- und Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem Impulsgenerator und einer Taktsteuerung,

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   die in Abhängigkeit von einem erfaßten natürlichen Herzschlag für einen ersten Impulsabstand des Impulsgenerators sowie in Abhängigkeit von einem Impulsgeneratorausgangsimpuls für einen zweiten Impulsabstand des Impulsgenerators sorgt, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, mittels deren der erste und/oder der zweite Impulsabstand derart änderbar sind, daß in Abhängigkeit von natürlichen Herzschlägen und Impulsgeneratorausgangsimpulsen im wesentlichen gleiche Impulsabstände auftreten.

   5. Schrittmacher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Impulsabstand länger als der zweite Impulsabstand ist und die Steuereinrichtung eine Stellstufe zum wahlweisen Verkürzen des ersten Impulsabstandes aufweist.

   6. Schrittmacher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einer Taktsteuerstufe versehen ist, die auf extern erzeugte Signale ansprechend den ersten Impulsabstand auf abwechselnde externe Signale hin zwischen dem längeren und dem kürzeren Abstand ändert.

   7. Bedarfsherzschrittmacher mit an das Herz anschließbarer ,Eingangs- und Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem Impulsgenerator und einer auf natürliche Herzschläge und Impulsgeneratorausgangsimpulse unterschied-

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   lieh ansprechenden Zeitgeberschaltung, die auf natürliche Herzschläge hin einen ersten Impulsgenercrcor-Impulsabstand und auf Impulsgeneratorausgangsimpulse hin einen zweiten Impulsgenerator-Impulsabstand vorgibt, gekennzeichnet durch eine mit der Zeitgeberschaltung verbunden© Taktsteuerung, die auf extern erzeugte Signale ansprechend die Zeitgeberschaltung auf natürliche Herzschläge und auf Impulsgeneratorausgangsimpulse im wesentlichen gleich ansprechen läßt.

   .8. Schrittmacher nach Anspruch 7, bei dem die Zeitgeberschaltung einen ersten und einen zweiten Kondensator aufweist und die Ladezeit des ersten Kondensators den Takt der Impulsgeneratorausgangsimpulse vorgibt, während die auf dem zweiten Kondensator befindliche Ladung die Ladezeit des ersten Kondensators beeinflußt, und bei dem eine auf natürliche Herzschläge und Impulsgeneratorausgangsimpulse unterschiedlich ansprechende Ladesteuerstufe zum Beeinflussen der Ladung des zweiten Kondensators vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Stellstufe, die die Ladesteuerstufe des zweiten Kondensators auf natürliche Herzschläge und Impulsgeneratorausgangsimpulse wahlweise im wesentlichen gleich ansprechen läßt.

   9. Schrittmacher nach Anspruch 8, bei dem die Ladesteuerstufe des zweiten Kondensators eine Einrichtung zum Aufladen des zweiten Kondensators in Abhängigkeit von einem Impulsgene-

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   ratorausgangsimpuls aufweist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum wahlweisen Aufladen des zweiten Kondensators in Abhängigkeit von einem Impulsgeneratorausgangsimpuls und einem natürlichen Herzschlag.

   10. Schrittmacher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf extern erzeugte Signale ansprechende Taktsteuerung einen Zungenschalter aufweist.

   11. Schrittmacher nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher vorgesehen ist, der das gewählte Ansprechverhalten der Ladesteuerstufe des zweiten Kondensators zwischen den extern erzeugten Signalen aufrechterhält.

   12. Bedarfsherzschrittmacher mit einer Eingangs- und einer Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem Impulsgenerator und einer Zeitgeberschaltung, die mit einem ersten Kondensator zum Steuern der Folgefrequenz der Impulsgeneratorausgangsimpulse in Abhängigkeit von der Ladedauer des ersten Kondensators sowie mit einer auf Impulsgeneratorausgangsimpulse ansprechenden Ladesteuereinrichtung zum Ändern der Ladedauer des ersten Kondensators versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ladesteuereinrichtung eine auf extern erzeugte Signale ansprechende Stellstufe ange-

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   schlossen ist, die die Ladesteuereinrichtung bei jedem zweiten extern erzeugten Signal auf natürliche Herzschläge ansprechen läßt.

   13. Schrittmacher nach Anspruch 12, bei dem die Ladesteuereinrichtung einen zweiten Kondensator und eine Ladestufe zum Aufladen des zweiten Kondensators beim Auftreten eines Im-P'jlsgeneratorausgangsimpulses aufweist, und bei dem in der Entladestrecke des zweiten Kondensators der erste Kondensator liegt, gekennzeichnet durch eine Steuerstufe, welche die Ladestufe des zweiten Kondensators im Anschluß an je-.des zweite extern erzeugte Signal auf natürliche Herzschläge ansprechen läßt.

   '\£,. Schrittmacher nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Speicher, der in Abhängigkeit von dem extern erzeugten Signal zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand umschaltbar ist und zwischen diesen Signalen in seinem jeweiligen Betriebszustand verharrt, sowie durch eine logische Schaltungsanordnung, die auf den Betriebszustand des Speichers ansprechend das Aufladen des zweiten Kondensators nur beim Auftreten eines Impulsgeneratorausgangsimpulses zuläßt, wenn der Speicher sich in dem ersten Betriebszustand befindet, and die das Aufladen des zweiten Kondensators beim Auftreten von Impuisgeneratorausgangsimpuisen und von natürlichen Herzschlägen zuläßt, wenn sich der

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   - 23 Speicher in seinem zweiten Betriebszustand befindet.

   15. Herzschrittmacher mit einer Eingangs- und einer Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem Impulsgenerator, einem ersten Zeitglied zum Steuern der Impulsgenerator-Ausgangsimpulsfrequenz, einer Rückstelleinrichtung zum Zurückstellen des ersten Zeitgliedes beim Auftreten entweder eines natürlichen Herzschlags oder eines Impulsgeneratorausgangsimpulses, und einer Steuereinrichtung zum Ändern der Impulsgenerator-Ausgangsimpulsfrequenz für eine Impulsperiode im Anschluß an einen Impulsgeneratorausgangsimpuls, gekennzeichnet durch eine Steuerstufe, die die Rückstelleinrichtung und die Steuereinrichtung miteinander verbindet und auf extern erzeugte Signale ansprechend die Steuereinrichtung beim Auftreten von natürlichen Herzschlägen und von Impulsgeneratorausgangsimpulsen im Anschluß an jedes zweite extern erzeugte Signal entsperrt.

   16. Schrittmacher nach Anspruch 15, bei dem das erste Zeitglied einen ersten Kondensator aufweist und die Steuereinrichtung

   mit einem zweiten Kondensator und einer Steuerstufe zum ,Steuern der Ladung des zweiten Kondensators versehen ist, wobei die Entladestrecke des zweiten Kondensators über den ersten Kondensator geführt ist, gekennzeichnet durch einen Speicher, der in Abhängigkeit von extern erzeugten Signalen

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   zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand umschaltbar ist sowie zwischen diesen Signalen seinen Betriebszustand beibehält, und durch eine logische Schaltungsanordnung, die auf den Betriebszustand des Speichers ansprechend das Aufladen des zweiten Kondensators nur beim Auftreten eines Impulsgeneratorausgangsimpulses freigibt, wenn der Speicher in seinem ersten Betriebszustand steht, und die das Aufladen des zweiten Kondensators beim Auftreten von Impulsgeneratorausgangsimpulsen und von natürlichen Herzschlägen zuläßt, wenn sich der Speicher in seinem zweiten Betriebszustand befindet.

   17. Schrittmacher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die auf extern erzeugte Signale ansprechende Steuerstufe einen Zungenschalter aufweist, der beim Anlegen eines Magnetfeldes schließt, und daß der Speicher in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Schließvorgängen des Zungenschalters zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand umschaltbar ist.

   18. Schrittmacher nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Sicherungsstufe, die ein Umschalten des Betriebszustandes des Speichers für eine vorbestimmte Zeitspanne nach jedem Umschalten des Betriebszustandes verhindert.

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   19. Schrittmacher nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsstufe einen den Zungenschalter und den Speicher verbindenden monostabilen Multivibrator aufweist und das Umschalten des Speichers in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Multivibrators erfolgt.

   20. Bedarfsherzschrittmacher mit einer Eingangs- und einer Ausgangsstufe, von denen die Eingangsstufe eine Einrichtung
   zum Erfassen von natürlichen Herzschlägen aufweist, einem Impulsgenerator sowie einer Hysteresestufe, die für unterschiedliche Bereitschafts- und Schrittmachertakte sorgt,
   gekennzeichnet durch eine Steuerstufe, die auf extern erzeugte Signale ansprechend die Hysteresestufe selektiv an den Impulsgenerator anschließt.

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