DE2701234A1 - Verfahren und geraet zur herztaktbeeinflussung - Google Patents

Verfahren und geraet zur herztaktbeeinflussung

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DE2701234A1
DE2701234A1 DE19772701234 DE2701234A DE2701234A1 DE 2701234 A1 DE2701234 A1 DE 2701234A1 DE 19772701234 DE19772701234 DE 19772701234 DE 2701234 A DE2701234 A DE 2701234A DE 2701234 A1 DE2701234 A1 DE 2701234A1
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electricity
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3925Monitoring; Protecting
    • A61N1/3937Monitoring output parameters

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Description

  • Verfahren und Gerät zur Iierztaktbeeinflussung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zur Jlerztaktbeeinflussunq insbesondere durch Kardioversion und zur Wiederbelebung in Notsituationen mittels eines durch Messunq dosierten voreinstellbaren elektrischen Impulses über Elektroden.
  • Es ist bekannt, zur Kardioversion und Defibrillation bzw. Wiederbelebung elektrische Impulse über Elektroden in das herz oder den Körper des Patienten einzuleiten. Dazu geben bekannte Geräte über ein RC-oder ein RCL-Glied eine bestimmte, in einem Kondensator elektrisch gespeicherte Energie ab.
  • Die Bedienungsperson stellt am Gerät die gewünschte Energie von beispielsweise 200 J ein und löst dann den elektrischen Impuls als Schock aus. Dieser elektrische Impuls nimmt dabei abhängig von der Impedanz im Entladungskreis, nämlich von dem Ubergangswiderstand zwischen den Elektroden und dem Patienten, dem Widerstand in dem Patienten und den Impedanzen wie Widerständen, Induktivitäten und Kapazitäten im Gerät die Form einer periodisch oder aperiodisch gedämpften Schwingung an.
  • Aus der DT-OS 2 352 631 ist ein Defibrillator bekannt, bei dem durch analoges Multiplizieren der an den Elektroden anliegenden Spannung mit dem durch die Elektroden und den Patienten fließenden Strom und Integrieren der als Multiplikationsresultat erhaltenen Spannung die an den Elektroden abgegebene Energiemenge errechnet wird. Sobald eine voreinstellbare Energiemenge erreicht ist, wird die Energiezufuhr zu den Elektroden unterbrochen. Ferner wird die Energiezufuhr auch dann unterbrochen, wenn beispielsweise wegen eines zu hohen übergangswiderstandes zwischen den Elektroden und dem Patienten die voreingestellte Energiemenge nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums erreicht ist. Die an den Elektroden abgegebene Energiemenge wird angezeigt, so daß die Bedienungsperson durch einen Vergleich der angezeigten Energiemenge mit der voreingestellten Energiemenge die Wirksamkeit des Defibrillators überprüfen kann und beispielsweise Maßnahmen zur Verringerung des Ubergangswiderstands treffen kann. Bei diesem bekannten Defibrillator besteht jedoch der Nachteil, daß die gemessene und die voreingestellte Energiemenge keinen echten Maßstab für die Wirksamkeit des Gerätes ergeben. Es sind zwar Anhaltswerte für die Energiemenge von Scockipulsen in Ws bzw. J bekannt, jedoch werden diese Energiemenqen aus unterschiedlichen Quellen mit verschiedenen Spannungen und aus verschiedenen Kondensatoren abgegeben. Da dabei die tatsächlich das Herz erreichenden Energiemengen nur sehr ungenau festzustellen sind, ist kein direkter Vergleich bezüglich der tatsächlichen Herzbeein- flussung möglich. Ferner ist es bei dem bekannten Defibrillator nachteilig, daß bei Auftreten eines zu hohen Ubergangswiderstands an den Elektroden am Patienten Verbrennungen auftreten können, da zunächst eine große Energiemenge unter hoher Spannung abgegeben wird.
  • Aus der DT-OS 2 104 591 ist ein Defibrillator bekannt, der für die Speisung am kerzen angebrachter Elektroden vorgesehen ist, an die ein elektrischer Impuls durch Anschließen eines festen Kondensators mit einer festen Ladespannung abgegeben wird, wenn der Iferzkammerdruck im Durchschnitt einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Gerät zur ilerztaktbeeinflussung insbesondere durch Kardioversion und zur Wiederbelebung in Notsituationen mittels eines durch Messung dosierten voreinstellbaren elektrischen Impulses zu schaffen. Mit diesem Verfahren und diesem Gerät soll eine wiederholbare genaue Dosierung des Schockimpulses ermöglicht werden; dabei sollen Verbrennungen vermieden werden.
  • Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Dosierung des Impulses dessen Elektrizitätsmenge unter gleichzeitiger Messung der Impedanz zwischen den Elektroden ermittelt und unter Berücksichtigung der gemessenen Impedanz gesteuert wird.
  • Da für die physiologische Wirkung des Schockimpulses nicht dessen Energiegehalt maßgebend ist, sondern der tatsächlich dem herzen zugeführte Strom sowie dessen zeitliche Verteilung, d.h. also die dem kerzen zugeführte Elektrizitätsmenge, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dosierung des elektrischen Impulses hinsichtlich der Elektrizitätsmenge desselben gemessen. Die tatsächlich wirksame Elektrizitätsmenge ist ein von der Elektrodenanbringung und der Beschaffenheit der verschiedenen Gewebe sowie dem anltomisctlen Bau des Patienten abhängiger Bruchteil der an den Elektroden abgegebenen Elektrizitätsmenge, so daß diese abgegebene Elektrizitätsmenge unter Berücksichtigung der Elektrodenanbringung und der Patientencharakteristika aufgrund von Efahrungswerten ein Maß für den tatsächlich wirksamen Strom untl dessen zeitliche Verteilung ist. Dabei ergibt die <leichzeitig mit der Ermittlung der abgegebenen Elektrizitätsmenge vorgenommene Messung tler Impedanz zwischen den Elektroden zusätzliche Anhaltspunkte sowohl über die Elektrodenanbringung als auch über die durch den Patienten in dem Elektrodenstromkreis gebildeten elektrischen Werte, so daß eine genaue und wirkungsvolle Dosierung des elektrischen impulses möglich ist. Durch die Berücksichtigung der gemessenen Impedanz zwischen den Elektroden, die insbesonders anfangs sehr stark stromabhängin, also von der Elektrizitätsmenge abhängig ist, können durch die entsprechende Steuerung der Elektrizitätsmenge auf sichere untl einfache Weise Verbrennungen vermieden werden, indem beispielsweise vor dem Auslösen eines wirksamen Schockimpulses mittels eines <Jefahrlosen schwächeren Impulses eine Prüfung im Hinblick auf die Verbrennungsgefahr vorgenommen wird oder der Schockimpuls vor Erreichen einer zu Verbrennungen führenden Elektrizitätsmenge ausgeschaltet wird.
  • Eine meßtechnisch besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Verfahrens liegt darin, daß die Elektrizitätsmenge durch Messen des Stroms durch die Elektroden und Integrieren der Meßergebnisse über die zeit ermittelt wird, wobei die Meßergebnisse auch zur Impedanzmessung verwendet werden.
  • Die Steuerung der Elektrizitätsmenge erfolgt vorzugswelse dadurch, daß die Elektrizitätsmenge durch Einprägen voll Strömen tiber die Elektroden unter Vorwahl des zeitlichen Einsetzens tin<l/oder der Stärken der Ströme aufgebracht wird.
  • Eine hinsichtlich der einfachen Ausbildung vorteilhafte Weiterbildung besteht dabei darin, daß die Ströme durch Kondensator-Ent ladungen hervorgerufen werden, der in Einsatzzeitpunkte und/oder Ladungsmengen vorgewählt werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind dabei vorteilhaft dadurh erweitert daß - unter Vorwahl des zeitlichen Einsetzens und/ oder der Stärken - entgegengesetzt gepolte Ströme eingeprägt werden.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient vorteilhaft ein Gerät, das einen in dem Stromkreis aus den Elektroden und dem Patienten eingeschleiften Strommeßgeber aufweist, dessen Ausgangssignal für die Elektrizitätsmengenermittlung an einem Integrator sowie für die Impedanzmessung an einer Dividierschaltung als Nennersignal anliegt, deren Zählersignal das Ausgangssignal eines zwischen die Elektroden geschalteten Spannungsmeßgebers ist. Bei diesem erfindungsgemäßen Gerät steht einerseits am Ausgang des Integrators ein Signal an, das als zeitliche Summierung der Ausgangssignale aus dem Strommeßgeber das Produkt aus Strom x Zeit und somit die Elektrizitätsmenge darstellt.
  • Andererseits steht am Ausgang der Dividierschaltung als Impedanzsignal das Ergebnis der Teilung des Signals aus dem Spannungsmeßgeber durch das Signal aus dem Strommeßgeber an.
  • Der Strommeßgeber kann beispielsweise ein Widrerstand sein, der zweckmäßig auch zur Strombegrezung dient. Das Elektrizitätsmengensignal aus dem Integrator und das Impedanzsignal aus der Dividierschaltung werden vorteilhaft in Anzeigevorrichtungen zur sichtbaren Anzeige gebracht, wobei es für eine bequemere Ablesung der Anzeigevorrichtungen vorteilhaft ist, wenn diesen Angevorrichtungen Anzeigewertspeicher vorgeschaltet sind. Dabei können an den Anzeigewertspeichern die Abfragezeit und auch die Speicherdauer vorbestimmi oder steuerbar sein.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Gerät eine mittels einer Ladenschaltung aufladbare Ladungsspeicherschaltung auf, deren Ladung über die Elektroden unter Steuerung durch einen Steuerrechner abführbar ist, der mit Eingabesignalen und den Ausgangssignalen des Integrators und/oder der Divisionsschaltung beaufschlagt ist.
  • Die Verwedung der Ladungsspeicherschaltung unter Steuerung durch d<n Steuerrechner erlaubt eine genaue Steuerung des an den Patienten abgegebenen Schockimpulses, da sowohl eingegebene als auch aus den Ermittlung-bzw. Meßresultaten abgeleitete Daten die Dosierung des Impulses bestimmen. Ein einfacher, übersichtlicher und zuverlässiger technischer Aufbau ergibt sich dadurch, daß die Ladungsspeicherschaltung aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten aufgebaut ist, die jeweils aus einer Reihenschaltung eines Kondensators und eines elektronischen Schaltelements sowie einem zu dieser parallel geschalteten Umleit-Element bestehen und deren jeweilige Ladung durch Schalten des Schaltelements freigegeben werden kain. Auf diese Weise ergibt sich eine große Erweiterung der Gestaltung der Schockimpulse hinsichtlich ihrer Zeit und Intensität. Eine weitere Steigerung der Variationsmöglichkeiten ergibt sich dadurch, daß die Speichereinheiten In Form einer Matrix zu Spalten in Reihe geschaltet sind und als Spalten gemeinsam parallel geschaltet sind. Zur Vermci dung einer gegensseitigen Beeinflussung müssen selbstverständlich zwischen parallel geschaltete Spalten Bauteile eingesetzt sein, die Gegenströme unterbinden. Diese Bauteile können natürlich gleichfalls schaltbar sein. Für eine Vervollständigung der Anwendungsmöglichkeiten des Geräts ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine aus der Mehrzahl von Speichereinheiten für die Aufnahme und Abgabe von Ladung gepolt ist, deren Polarität derjenigen der übrigen Speichereinheiten entgegengesetzt ist. Dadurch können periosch gedämpfte Schwingungen des Schockimpulses ohne Verwedung von Indutivitäten im Elektrodenstrokreis erreicht werden und zugleich können schmälere Impulse mit höherer Flankensteilheit erzeugt werden.
  • Eine besonders günstige und preiswerte Gestaltung des erfindungsgemäßen Geräts liegt dabei darin, daß als Schaltelemente Thyristoren verwendet werden. Damit kann ein schnelles und trägheitsioses Schalten seii>st hoher Ströme durch einfache Signale des Steuerrechners erreicht werden.
  • Als Umleitelemente können je nach dem beabsichtigten Umfang der Steuerbarkeit der Schockimpulse Dioden oder ebenfalls Thyristoren dienen.
  • Eine hinsichtlich der Genauigkeit der Schockimpulse und ferner auch der verwendeten Bauelemente besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Geräts liegt Ferner darin, daß die Ladung der Ladungsspreicherschaltung unter Steuerung durch den Steuerrechner erfolgt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß zum richtigen Zeitpunkt in allen Kondensatoren die richtige Ladung zur Verfügung steht. Dabei können vorteilhafterweise für die Kondensatoren gewöhnliche Elektrolytkondensatoren - natürlich mit entsprechendem Leckstromausgleich - verwendet werden, die wesentlich billiger und kleiner als bolist erforderliche Metallfilm-oder Kunststoffilmkondensatoren sind.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist das Gerät so ausgelegt, daß der Steuerrechner hinsichtlicht seiner Ausgabesignale durch Eingabesignale aus einer Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung und/oder Impulsprogrammschaltung einstellbar ist. Auf diese Weise ergibt sich eine Mehrzahl unterschledlicher austauschbarer Möglichkeiten der Schockimpulsgestaltung, so daß die Schockimpulse einerseits den gegebenen Umständen angepaßt werden können und andererseits auch optimiert werden können. Die Anwendbarkeit des Geräts wird weiter dadurch geisteigert, daß der Ablauf der Ausgabesignale des Steuerrechners über eine Synchronisierschaltung auslösbar ist.
  • Auf diese Weise kann erreicht werden, die Schockimpulse gezielt unter Auswertung externer Meßgrößen wie beispielsweise der R-Zache im Elektrokardiogramm einzusetzen. Weiterhin kann dabei ein Schockimpuls ausgelöst werden, wenn zu einem vorlestimmten Zeitpunkt eine erwartete Betzreaktion gar nicht oder unzureichend Fintzitt. Vorteilhafterweise weist dabei die Synchronisierschaltung ein Verzögerungsglied auf, damit zeitlich nicht konstant eintretende Herzreaktionen oder andere Auslösereaktionen für die Synchronisierschaltung nicht zu einem unnötigen Impuls führen, wenn die Herzreaktion oder dgl. verspätet auftritt. Vorzugsweise ist die Verzögerung in dem Verzögerungsglied einstellbar.
  • Die Sicherung des Patienten gegen Verbrennungen erfolgt zweckmäßig dadurch, daß der Steuerrechner die Ladungsabgabe aus der Ladungsspeicherschaltung aufgrund eines Vergleichssignals sperrt, das ein Vergleicher für die Ausgangssignale der Dividierschaltung und einer Impedanzvorwählschaltung bei einem vorbestimmten Unterschied der Signale abgibt. In Anbetracht der zeitlichen Veränderung der Patienten-Impedanz nach dem Anlegen eines Schockimpulses ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn das Vergleichssignal zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der ersten Ladungsabgabe wirksam wird. Damit kann vermieden werden, daß eine bei der Schockauslösung zu hohe Impedanz, die nicht auf ungünstige Elektrodenanbringung oder andere zeitlich konstante Umstände zurückzuführen ist, das Anlegen des Schockimpulses von Anfang an unterbindet.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Geräts zur Herztaktbeeinflussung.
  • Fig. 2 ist ein schematisches Teilschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Ladungsspeicherschaltung in dem Gerät nach Fig. 1.
  • Fig. 3 zeigt als Diagramm schematisch die zeitliche Veränderung der Impedanz zwischen den an einen Patienten angelegten Elektroden nach dem Anlegen eines Schockimpulses.
  • Das Gerät zur Herztaktbeeinflussung wird anhand der Fig. 1 durch die Beschreibung von Betriebsabläufen erläutert, die für seine Anwendung typisch sind. Zunächst wird das Gerät durch Einschalten eines Stromversorgungsteils 1 in Betrieb genommen, der alle Einheiten und Schaltungen des Geräts daraufhin mit den entsprechenden Spannungen versorgt.
  • Der Stromversorgungsteil kann entweder über Netz oder für den mobilen Einsatz aus Batterien gespeist werden. Durch das Anlegen der Speisespannung wird ein Steuerrechner 2 in seinen Ausgangszustand versetzt, bei dem er einerseits eine in einer Ladungsspeicherschaltung 3 eventuell verbliebene Restladung durch Kurzschließen bzw. Ableiten beseitigt und andererseits für Befehle aufnahmebereit ist. Danach können gefahrlos Elektroden 4 an den Patienten angelegt werden, der durch einen Widerstand 5 symbolisch dargestellt ist. Als erste Befehle erhält der Steuerrechner 2 entweder Instruktionen über eine abzugebende Elektrizitätsmenge aus einer Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung 6 oder einer Impulsprogrammschaltung 7. Die Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung 6 weist eine beispielsweise in As geeichte Einstellvorrichtung auf und gibt einen Befehl für die Abgabe der eingestellten Elektrizitätsmenge innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts ab. Die Impulsprogrammschaltung 7 gibt Befehle zur Abgabe bestimmter Strommengen innerhalb bestimmter Zeiträume aus. Zu diesem Zweck kann die Impulsprogrammschaltung 7 beispielsweise aus einer Reihe senkrecht verschiebbarer Schiebeschalter bestehen, deren senkrechte Stellung einer Stromstärke proportional ist, während ihre Position in der Reihe einem vorbestimmten Zeitabschnitt entsprichtplit einer derartigen Anordnung kann in entsprechender Stufung ein gewünschter zeitlicher Stromverlauf übersichtlich eingestellt und eingegeben werden. Weiterhin ist es möglich, als Impulsprogrammschaltung 7 eine Speicherschaltung beliebiger Art zu verwenden, die einen zeitlichen Stromablauf oder wahlweise unterschiedliche zeitliche Stromabläufe als Befehle ausgibt.
  • Aufgrund der empfangenen Befehle schaltet der Steuerrechner 2 eine Ladeschaltung 8 in der Weise, daß die Ladungsspeicherschaltung 3 unter Sperrung einer Ausgabe an die Elektroden 4 für die Abgabe der durch die Befehle bzw.
  • Instruktionen vorgeschriebenen Elektrizitätsmengen aufgeladen wird.Die Ladungsspeicherschaltung 3 wird in einem Ausführungsbeispiel später eingehend erläutert. Nach erfolgter Aufladung der Ladungsspeicherschaltung 3 ist das Gerät für die Abgabe eines Schockimpulses bereit, der nun ausgelöst werden kann. Das Auslösen erfolgt über eine Synchronisierschaltung 9 je nach dem Anwendungsfall des Geräts entweder manuell mittels einer Taste 10 oder unter Steuerung durch ein Auslösesignal, das an einen Anschluß 11 der Synchronisierschaltung 9 angelegt wird. Dieses Auslösesignal kann beispielsweise mittels eines EKG-Geräts erzeugt werden, das zur Abgabe eines Signals bei Eintreten bestimmter Zustände der Herzströme eingerichtet ist. Zum Beispiel kann auf diese Weise die Auslösung durch die sog. R-Zacke im Elektrokardiogramm oder durch Fehlen bestimmter EKG-Signale erfolgen.
  • Ferner kann auch das Auslösen durch andere Kriterien herbeigeführt werden. Für eine Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten bzw. für die Anpassung an unterschiedliche Auslösesignale ist ein Verzögerungsglied 12 vorgesehen, das nach einer vorbestimmten einstellbaren Zeit anstelle der Synchronisierschaltung 9 die Schockimpulsabgabe über den Steuerrechner 2 auslöst. Das Verzögerungsglied 12 kann eine in Zeiteinheiten geeichte Skala aufweisen, bei deren O-Stellung die Schockauslösung direkt von der Synchronisierschaltung 9 erfolgt, während bei den anderen entsprechend markierten Stellungen die Schockausläsung um die eingestellte Zeit verzögert wird.
  • Auf den Erhalt des Signals aus der Synchronschaltung 9 oder dem Verzögerungsglied 12 hin schaltet der Steuerrechner 2 die Ladungsspeicherschaltung 3 so, daß die zuvor gespeicherte Ladung entsprechend den Befehlen bzw. Instruktionen, die der Steuerrechner 2 anfänglich aus der Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung 6 oder der Impulsprogrammschaltung 7 aufgenommen hat , über die Elektroden 4 entladen wird. Dabei fließt über die Elektroden 4 und den durch den Patienten dargestellten Widerstand 5 ein Strom, der von einem Strommeßgeber 13 in ein proportionales Ausgangssignal I umgesetzt wird. Der Strommeßgeber 13 kann zugleich ein Strombegrenzungswiderstand sein, der im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Elektroden 4 das Gerät schützt. An dem durch den Patienten gebildeten Widerstand 5 entsteht bei der Schockimpulsabgabe zwischen den Elektroden 4 eine Spannung, die mittels eines Spannungsmeßgebers 14 in ein zur-Spannung proportionales Ausgangssignal U umgesetzt wird.
  • Das Ausgangssignal I des Strommeßgebers 13 liegt direkt am Steuerrechner 2, an einem Integrator 15 und als Nennersignal an einer Dividierschaltung 16 an. Das Ausgangssignal U-des Spannungsmeßgebers 14 liegt als Zählersignal an der Dividierschaltung 16 an. Falls zwischen den Elektroden 4 ein Kurzschluß besteht bzw. ein so niedriger Widerstand liegt, daß der Strom aus dem Gerät zu hoch ist und bei dem Patienten direkt oder durch Erwärmung der Elektroden zu Verbrennungen führen kann oder Bauelemente im Gerät geschädigt werden könnten, schaltet das Ausgangssignal I über den Steuerrechner eine weitere Stromabgabe ab. Wenn der Strom aus dem Gerät nicht übermäßig groß ist, wird er mittels des Ausgangssignals I des Strommeßgebers 13 in dem Integrator 15 über die Zeit integriert. Zugleich gibt die Dividierschaltung 16 ein Ausgangssignal Z = U/I aus, das einen Maßstab fÜr die zwischen den Elektroden 4 liegende Impedanz darstellt. Dieses Ausgangssignal Z wird in einem Vergleicher 17 mit dem Ausgangssignal einer Impedanzvorwähleinrichtung 18 verglichen. Der Vergleicher 17 erzeugt ein Ausgangssignal1 wenn die durch das Ausgangssignal Z der Dividierschaltung 16 dargestellte Ubergangsimpedanz zwischen den Elektroden 4 größer als eine an der Impedanzvorwähleinrichtung 18 eingestellte Sollimpedanz Zo ist. Dieses Ausgangssignal des Vergleicher 17 wird dem Steuerrechner 2 zugeführt und von diesem nach einer vorbestimtiitcn Zeitdauer von Beginn des Schockimpulses an abgefragt. Falls zu diesem Zeitpunkt die Ubergangsimpedanz zwischen den Elektroden 4 so hoch ist, daß für den Patienten eine Gefahr der Verbrennung besteht, sperrt der Steuerrechner 2 die weitere Ladungsabgabe der Ladungsspeicherschaltung 3. Ein weiterer Steuerungsfall für die Sperrung cler Ladungsabgabe durch die Ladungsspeicherschaltung 3 mittels des Steuerrechners 2 besteht dann,wenn eine Auslösung erfolgt ist, ohne daß die Elektroden 4 en Patienten angelegt worden sind. Der in diesem Fall extrem niedrige Strom durch den Strommeßgeber 13 bewirkt über dessen Ausgangssignal I gleichfalls eine Sperrung mittels des Steuerrechners 2.
  • Bei allen diesen vorgenannten Kriterien, nämlich Elektrodenkurzscluß, zu hohem Widerstand nach einer vorbestimmten Zeit oder fehlendem Elektrodenanscluß wird die Sperrung der Ladungsspeicherschaltung 3 mittels des Steuerrechners 2 an einer Anzeigevorrrichtung 19 zur Anzeige gebracht, die vorzugsweise so ausgebildet ist, daß sie auch die Ursache für die Sperrung ersichtlich macht. Der Steuerrechner wird auf <I<in ursprünglichen Ausgangszustand zurückversetzt.
  • Bei normalem Behandlungsablauf,d.h. wenn die Elektroden richtig angelegt sind und nach der vorbestimmten Zeitdauer die Ubergangsimpedanz zwischen den Elektroden 4 unterhalb eines für den Patienten qefährlichen Werts liegt, nimmt der Steuerrechner a vorn Integrator 15 ausgegebene Integrationssignale auf. Falls die Elektrizitätsmenge mittels der Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung 6 eingestellt worden ist, sperrt der Steuerrechner 2 die weitere Ladungsabgabe aus der Ladungsspeicherschaltung 3 bei Erreichen des eingestellten Werts. Bei Instruktion des Steuerrechners durch die Impulsprogrammschaltung 7 kann die Sperrung entweder gleichfalls nach Erreichen einer vorgegebenen Elektrizitätsmenge erfolgen oder als ein eingegebener Programmschritt ausgeführt werden.
  • Die Ausgangssignale des Integrators 15 und der Dcvidierschaltung 16 werden an Anzeigevorrichtungen 20 bzw. 21 angezeigt, wobei die Anzeige über Speicher 22 bzw. 23 erfolgt, mit denen die Anzeigezeit und die Anzeigedauer für eine gute Ablesbarkeit eingestellt werden.
  • Die Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Ladungsspeicherschaltung 3. Die Ladun<jsspeicherschaltung 3 ist aus im wesentlichen gleichen Speichereinheiten 30 aufgebaut, von denen nur zwei dargestellt sind. Die Speichereinheiten 30 besitzen jeweils cine Reihenschaltung aus einem KotidensaLor 31 und einem Thyristor 32, der als Schaltelement dient, sowie eine zur Reihenschaltung parallel geschaltete Diode 33 als Umleitelement. Der Kondensator 31 ist vorzugsweise ein Elektrolytkondensator. Die Kondensatoren 31 werden jeweils über Widerstände 34 aus der Ladeschaltung 8 unter Steuerung durch den Steuerrechner 2 aufgeladen.
  • Zur Ladungsabgabe werden vom Steuerrechner 2 die Thyristoren 32 in ihrer Anzahl und in der zeitlichen Aufeinanderfolge entsprechend den Befehlen bzw. Instruktionen gezündet, die dem Steuerrechner 2 eingegeben worden sind. Speichereinheiten 30,deren Thyristoren 32 nicht gezündet worden sind, sind in Flußrichtung durch die Umleitdioden 33 überbrückt und stellen damit austelle von Stromquellen bzw. Spannungsquellen gewöhnliche Kurzschlüsse dar. Während schenatisch in Spaltenrichtung zwei Speichereinheiten 30 dargestellt sind, können parallel dazu zwischen Ausgabesammelleitungen 35 weitere Spalten von Speichereinheiten angeschlossen werden, die selbstverständlich durch geeignete Dioden oder Thyristoren untereinander so abgesichert sein müssen, daß nicht ein Ladungsaustausch zwischen den Speichereinheiten stattfindet. Die Elektrolyt-Kondensatoren 31 sind vorzugsweise mit Widerständen überbrückt, um definierte Ladungsverhältnisse zu schaffen.
  • Die Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der über gangs-Impedanz Z zwischen den Elektroden 4 bei deren Anliegen an dem Patienten, wobei der Zeit-Nullpunkt dem Beginn des Schockimpulses entspricht. Durch chemische bzw. elektrolytische Veränderungen an der haut usw. ist die Ubergangsimpedanz für eine kurze Zeitspanne nach dem Anlegen des Schockimpulses relativ hoch. Sie sinkt jedoch nach beispielsweise ungefihr 0,5 ms unter einen Sollimpedanzwert Zo ab, unterhalb dem eine Wärmeentwicklung durch den Strom des Schockimpulses so gering ist, daß keine Gefahr von Verbrennungen besteht.
  • Leerseite

Claims (22)

  1. Patentansprüche <t9 Verfahren zur Herztaktbeeinflussung insbesondere durch Kardioversion und zur Wiederbelebung in Notsituationen mittels eines durch Messung dosierten voreinstellbaren elektrischen Impulses über Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dosierung des Impulses dessen Elektrizitätsmenge unter gleichzeitiger Messung der Impedanz zwischen den Elektroden ermittelt und unter Berücksichtigung der gemessenen Impedanz gesteuert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrizitätsmenge durch Messen über die Elektroden fließender Ströme und Integrieren derselben über die Zeit ermittelt wird, wobei die Meßergebnisse auch zur Impedanzmessung verwendet werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrizitätsmenge durch Einprägen von Strömen über die Elektroden unter Vorwahl des zeitlichen Einsetzens und/oder der Stärken der Ströme aufgebracht wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme durch Kondensator-Entladungen hervorgerufen werden, deren Einsatzzeitpunkte und/oder Ladungsmengen vorgewählt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzt gepolte Ströme eingeprägt werden.
  6. 6. Gerät zur Herztaktbeeinflussung nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in dem Stromkreis aus den Elektroden (4) und dem Patienten (5) eingeschleiften Strommeßgeber (13), dessen Ausgangssignal (I) für die Elektrizitätsmengenermittlung an einem Integrator (15) sowie für die Impedanzmessung als Nennersignal an einer Dividierschaltung 16 anliegt, deren Zählersignal das Ausgangssignal (U) eines zwischen die Elektroden (4) geschalteten Spannungsmeßgebers (14) ist.
  7. 7. Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine an dem Integrator (15) angeschlossene Anzeigevorrichtung (20) für die Elektrizitätsmenge.
  8. 8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine an die Dividierschaltung (16) angeschlossene Anzeigevorrichtung (21) für die Impedanz zwischen den Elektroden (4).
  9. 9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen einer jeweiligen Anzeigevorrichtung (20;21) vorgeschalteten Anzeigewertspeicher (22;23).
  10. 10. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine mittels einer Ladeschaltung (8) aufladbare Ladungsspeicherschaltung (3), deren Ladung über die Elektroden (4) unter Steuerung durch einen Steuerrechner (2) abführbar ist, der mit Eingabesignalen und den Allsgangssignalen des Integrators (15) und/oder der Dividierschaltung (16) beaufschlagt ist.
  11. 11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsspeicherschaltung (3) aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten (30) aufgebaut ist, die jeweils aus einer Reihenschaltung eines Kondensators (31) und eines elektronischen Schaltelements (32) sowie einem zu dieser parallel geschalteten Umleitelement (33) bestehen und deren jeweilige Ladung durch Schließen des Schaltelements (32) freigegeben werden kann.
  12. 12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheiten (30) in Form einer Matrix zu Spalten in Reihe geschaltet sind und als Spalten gemeinsam parallel geschaltet sind.
  13. 13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine aus der Mehrzahl von Speichereinheiten (30) für die Aufnahme und Abgabe von Ladung gepolt ist, deren Polarität derjenigen der übrigen Speichereinheiten (30) entgegengesetzt ist.
  14. 14. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (32) ein Thyristor ist.
  15. 15. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Umleitelement eine Diode ist.
  16. 16. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung der Ladungsspeicherschaltung (3) unter Steuerung durch den Steuerrechner (2) erfolgt.
  17. 17. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner(2) hinsichtlich seiner Ausgabesignale durch Eingabesignale aus einer Elektrizitätsmengen-Einstellschaltung (6) und/oder Impulsprogrammschaltung (7) einstellbar ist.
  18. 18. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der Ausgabesignale des Steuerrechners (2) über eine Synchronisierschaltung (9) auslösbar ist.
  19. 19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierschaltung (9) ein Verzögerungsglied (12) aufweist.
  20. 20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzöqerunq in dem Verzögerungsglied (12) einstellbar ist.
  21. 21. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner (2) die Ladungsabgabe aus der Ladungsspeicherschaltung (3) aufgrund eines Vergleichssignals sperrt, das ein Vergleicher (17) für die Ausgangssignale der Dividierschaltung (16) und einer rmpedanzvorwählschaltung (18) bei einem vorbestimmten Unterschied der Signale abgibt.
  22. 22. Gerät nach Anspruch 21 ,adurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der ersten Ladungsabgabe wirksam wird.
DE19772701234 1977-01-13 1977-01-13 Verfahren und geraet zur herztaktbeeinflussung Withdrawn DE2701234A1 (de)

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