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Schaltung für einen batteriebetriebenen, künstlichen
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Herzschrittmacher
Die Erfindung betrifft eine Schaltung
für einen batteriebetriebenen, künstlichen und insbesondere implantierbaren Herzschrittmacher.
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Es sind künstliche Herzschrittmacher bekannt, die in Fällen von Herzschwäche
oder von Herzrhythmusstörungen die Anregung des Herzens übernehmen und dafür sorgen,
daß trotz Vorliegens eines pathologischen Defektes im Bereich der natürlichen Funktionssteuerung
des Herzens, dieses seine lebenserhaltende Aufgabe erfüllen kann.
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Das Leben des Patienten hängt in entscheidendem Maße vom ordnungsgemäßen
Funktionieren des Herzschrittmachers ab. Es muß daher gewährleistet sein, daß das
Gerät unter allen Bedingungen über möglichst lange Zeiträume hinweg ohne äußeren
Eingriff kontinuierlich betriebsfähig ist.
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Regelmäßige Unterbrechungen des Betriebs eines Herzschrittmachers
sind durch die Erschöpfung der Energiequelle bedingt. Diese Art von Betriebsunterbrechun-Jen
ist für den Patienten nicht mit einem besonderen Risiko verbunden, da die Erschöpfung
der Energiequellen in regelmäßigen Zeitabständen erfolgt und sich diese durch entsprechende
Meßeinrichtungen rechtzeitig feststellen läßt. Auch eine außerplanmäßige vorzeitige
Erschöpfung der Energiequellen kann bei in größeren Abständen stattfindenden Kontrolluntersuchungen
ermittelt werden, da der Zeitraum zwischen dem ersten Anzeichen des Nachlassens
ihrer Leistungsfähigkeit bis zu ihrem endgültigen Versagen in der Regel ausreichend
groß ist. Es wird angestrebt, bei implantierbaren Schrittmachern die Betriebsdauer
der Energiequellen so groß wie möglich zu machen, da für den Wechsel stets eine
mit einem operativen Eingriff verbundene Explantation erforderlich ist, die man
jeweils so##e wie möglich hinausschieben möchte.
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Heute werden als Energiequellen für implantierbare, künstliche Herzschrittmacher
vorzugsweise chemische Primärelemente verwendet, deren vom Stromverbrauch der benutzten
elektrischen Schrittmacherschaltung abhängige Lebensdauer mindestens einige Jahre
beträgt. Bei den neuerdings auch benutzten Lithium-Silberchromat-Elementen beträgt
die zu erwartende Betriebszeit bereits ca. 8 bis 9 Jahre.
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Die Lithium-Silberchromat-Elemente weisen gegenüber den bisher in
der Hauptsache verwendeten Quecksilberoxid-Zink-Elementen als weiteren Vorteil neben
der längeren Einsatzzeit eine größere Energiedichte auf. Mit einer Potentialspannung
von zwei bis drei Volt liegen die Lithium-Elemente über den Werten der bisher hauptsächlich
verwendeten Primärelemente. Da man jedoch zugunsten einer die Ausfallsicherheit
erhöhenden vergrößerten Redundanz bevorzugt eine Parallelschaltung der Lithium-Zellen
anstelle der bisher üblichen Reihenschaltungen benutzt, steht zur Stromversorgung
der Herzschrittmacherschaltung im Endergebnis ein geringeres Potential zur Verfügung.
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Die bisher verwendeten Schaltungen haben den Nachteil, daß sie bei
niedrigeren Versorgungsspannungspotentialen schlechtere Betriebseigenschaften aufweisen
als bei höheren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für einen
Herzschrittmacher anzugeben, die auch bei niedrigeren Spannungspotentialen einen
sehr geringen Stromverbrauch aufweist und eine größtmögliche Betriebssicherheit
noch bei Störeinwirkungen, Parameterschwankungen und dergleichen besitzt. Weiterhin
soll der Betrieb auch mit Spannungsquellen, die ein größeres Potential aufweisen,
möglich und daneben eine verldßliche Aussage über das bevorstehende Ende der Betriebsfähigkeit
der verwendeten Energiequelle ableitbar sein. Die Schaltung soll auch bei bereits
abgesunkenem Spannungspotential der verwendeten Primärelemente Signale noch ebenso
zuverlässig verarbeiten, wie zu Beginn von deren Betriebszeit.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des hauptanspruchs angegebenen
Mittel gelöst.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Reihe von Unsicherheitsfaktoren
beim Betrieb von Herzschrittmacherschaltungen dadurch bedingt ist, daß Schaltungsteile
gegenseitig aufeinander einwirken und sich ihr Verhalten bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen
in komplexer Weise überlagert. Durch die Auftrennung von Funktionen und ihrer Ausführung
in verschiedenen Baugruppen wird eine Entkopplung erreicht, die es nicht nur gestattet,
die Schaltung bis zu extrem niedrigen Betriebsspannungen herab zu verwenden, sondern
es ergeben sich darüberhinaus noch eine Reihe von weiteren Möglichkeiten: Dadurch,
daß jeweils nur eine Baugruppe eine spezielle Funktion übernimmt, läßt sich das
Funktionsverhalten dieser einzelnen Baugruppe gezielt verbessern und kontrollieren.
Die einzelnen Baugruppen können noch mit weiteren Funktionen belegt werden, die
von untergeordneter Bedeutung sind und deren Veränderung im Rahmen der Änderung
äußerer Betriebsbedingungen eher hingenommen werden kann, als eine Beeinträchtigung
der Hauptfunktion. Durch aus der Schaltung herausgeführte Anschlüsse lassen sich
die einzelnen Baugruppen in unproblematische Weise für unterschiedliche Betriebsweisen
der Herzschrittmacherschaltung in verschiedener Art miteinander verbinden, da die
möglichen Rückwirkungen zwischen den einzelnen Schaltungsteilen bei den unterschiedlichen
Arten der Zusammenschaltung geringer sind. Es ist also der Entwurf einer Herzschrittmacherschaltung
möglich, die nicht nur hinsichtlich der zur Verwendung kommenden Energiequellen,
sondern auch in Bezug auf die unterschiedlichen Betriebsmöglichkeiten universell
verwendbar ist. Insoweit wird auf das gleichzeitig angemeldete Patent ...........
verwiesen.
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Mit der erfindungsgemäßen Schaltung lassen sich künstliche
Herzschrittmacher
herstellen, die nicht nur eine große Betriebszeit zulassen, sondern darüberhinaus
wegen einer identischen Schaltungskonzeption bei unterschiedlichsten Anforderungen
auch kostengünstig zu fertigen sind, so daß sie ein Mittel der Herztherapie darstellen,
das einer breiten Anwendung zugänglich ist.
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Bei weiteren bevorzugten Ausbildungen der Erfindung, die in den Unteransprüchen
gekennzeichnet sind, geht es darum, in den einzelnen Baugruppen der Herzschrittmacherschaltung
zusätzliche Verbesserungen vorzusehen, die zur vorteilhaften Arbeitsweise bei unterschiedlichen
und insbesondere niedrigen Betriebsspannungen beitragen. Sie haben auch auf das
Zusammenwirken der Baugruppen untereinander einen günstigen Einfluß, indem sie die
Stabilitat der Schaltung gegen Schwankungen von Betriebsparametern allgemein verbessern
und auf diese Weise beispielsweise eine Vielzahl von Betriebsweisen bei den verschiedenen
Betriebsspannungen zulassen, so daß sich trotz eines Mehraufwands an Bauelmenten
im Einzelfall im Endeffekt ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil ergibt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist in der Zeichnung dargestellt und
wird nachfolgend erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Ein Blockschaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform einer Herzschrittmacherschaltung gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein
Schaltbild der selben Herzschrittmacherschaltung, aus der die Anordnung der einzelnen
Bauelemente zu entnehmen ist und Fig. 3 eine Darstellung der Abhängigkeit der asynchronen
Grundrate von der Betriebszeit.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Herzschrittmacherschaltung
wird ein Eingangssignal
von einer nicht dargestellten, chirurgisch im Herzen des Patienten angebrachten
Elektrode über eine Anschlußklemme 1 einem Vorverstärker 2 zugeführt. In diesem
Vorverstärker erfolgt eine Pegelanhebung des Eingangssignals und gegebenenfalls
eine Formung des Frequenzgangs. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 2 wird einer
Triggerstufe 3 zugeführt.
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Eine Besonderheit dieser Triggerstufe liegt darin, daß sie auf Wechselspannungsimpulse
beider Polaritäten hin ein Ausgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal ist gleichzeitig
das Eingangssignal eines monostabilen Multivibrators 4, welcher der Impulsformung
dient, und auf einen Impuls der Triggerstufe 3 hin rechteckige Ausgangsimpulse vorgegebener
Dauer und entgegengesetzter Polarität abgibt. Die Impulse entgegengesetzter Polarität
erscheinen an zwei verschiedenen Ausgängen. Einer dieser Impulse wird einer weiteren
Triggerstufe 5 zugeführt, die gleichzeitig eine Begrenzung der oberen Grenzfrequenz
der Triggerimpulse bewirkt. Am Ausgang der Triggerstufe 5 ist außerdem eine Schaltung
vorgesehen, die verhindert, daß ein auf einen vorhergehengen Impuls folgender Triggerimpuls
vor Ablauf einer vorgegebenen Refraktärzeit abgegeben werden kann.
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Die von der Triggerstufe 5 abgegebenen Signale synchronisieren einen
astabilen Multivibrator 6. Dieser Multivibrator gibt, wenn er nicht getriggert wird,
Impulse in der asynchronen Grundrate der Herzschrittmacherschaltung ab. Die Wiederholungszeit
wird im wesentlichen durch eines der beiden in der astabilen Multivibratorschaltung
enthaltenen Zeitglieder bestimmt. Bei der Ansteuerung der nachfolgenden Stufen kommt
es nicht auf die Form der von dieser Multivibratorstufe abgegebenen Impulse an.
Wichtig sind dabei vielmehr die Zeitpunkte der Impulsflanken, so daß eine Ansteuerung
nachfolgender Stufen zu genau definierten Zeitpunkten präzise erfolgen
kann.
Wegen dieser Unabhängigkeit der Arbeitsweise der Schaltung von der Impulsform ist
ein sicherer Betrieb bei unterschiedlichen und insbesondere auch bei niedrigen Betriebsspannungen
und damit die universelle Verwendbarkeit der Herzschrittmacherschaltung auch mit
unterschiedlichen Batterietypen gewährleistet. Die Breite - also die zeitliche Dauer
- des von der astabilen Multivibratorstufe 6 ausgegebenen Impulses, dient daneben
- je nach Betriebsweise der Schaltung - zur direkten oder verzögerten Ansteuerung
nachfolgender Schaltgruppen.
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Es ist damit weiterhin die Möglichkeit gegeben, bei vorhofgesteuerten
Herzschrittmachern die Verzögerungszeit, welche der Dauer der physiologischen Reiz
leitung vom Vorhof zur Kammer des Herzens entspricht, in der Schaltung zu erzeugen,
welche als frequenzbestimmendes Element für die asynchrone Grundrate dient. Damit
wird also eine in der Schaltung enthaltene Baugruppe, die grundsätzlich bei jeder
Betriebsweise vorhanden sein muß, bei einer oder mehreren weiteren Betriebsweisen
für eine zusätzliche Funktion ausgenutzt. Hiermit ist die Möglichkeit eröffnet,
eine einheitliche Produktionslinie von Herzschrittmacherschaltungen zu schaffen,
bei denen bestimmte Schaltungsteile bei einzelnen Betriebsweisen nicht überflüssig
sind. Sie erfüllen in jeder Betriebsweise mindestens eine Grundfunktion und können
bei anderen Betriebsweisen mit zusätzlichen Funktionen belegt werden, wobei bei
solchen Betriebsweisen, in der nur die Grundfunktion ausgenutzt wird, die Schaltung
so ausgelegt ist, daß alle Baugruppen diese Funktionen optimal, das heißt mit größter
Stabilität auch bei der Schwankung von Parametern erfüllen. Bei einzelnen Betriebsweisen
nicht vollständig ausgenutzte Schaltungsteile tragen daher stets zur Gesamtfunktion
der Schaltung bei, wenn auch mit einer vergrößerten Redundanz, die eine zusätzliche
Sicherheit gegen Betriebsstörungen
bei verãnderlichen bzw. niedrigen
Betriebsspannungen bietet. Insgesamt ergibt sich also ein Schaltungskonzept, das
eine Universalität sowohl hinsichtlich der Betriebsweisen als auch hinsichtlich
der verwendeten Batterietypen beinhaltet, so daß sich für die erfindungsqemaße Schaltung
ein sehr breiter Anwendungsbereich ergibt.
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Der astabile Nultivibrator 6 gibt also auf ein Eingangssignal unmittelbar
ein Ausgangssignal ab, wenn der Herzschrittmacher imjakannergesteuerten Betrieb
arbeitet. Ist er dagegen vorhofgesteuert, so erfolgt die Impulsabgabe erst nach
Ablauf einer festgelegten Verzögerungszeit.
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Die astabile Multivibratorschaltung 6 wird durch ein vom Herzen empfangenes
Signal also stets zur Abgabe eines Impulses veranlaßt, wobei diese Impulsabgabe
im zeitlichen Abstand der Grundrate fortgesetzt wird, wenn vom Herzen keine weiteren
Inpulse mehr empfangen werden, die ausreichen, die Triggerstufe 3 zu aktivieren.
Das unverzögerte und das verzögerte Signal des astabilen Multivibrators 6 werden
flber getrennte Ausgangsleitungen den Anschlußpunkten 7 bzw. 8 zugeführt. Je nach
der Betriebsweise der Herzschrittnacherschaltung wird einer dieser Anschlußpunkte
mit den Anschlußpunkt 9 verbunden, so daß das betreffende Signal einer Triggerstufe
10 zugeführt wird, in derem Eingang eine noch zu erläuternde logische Schaltung
angeordnet ist. Die Anschlußpunkte 7 bzw. 8 können mit dem Anschlußpunkt 9 schon
auf der Produktionsstufe fest verbunden sein, es können jedoch auch Schaltmittel
vorgesehen werden, welche es ermöglichen, die Betriebsweise des Herzschrittmachers
durch Umschalten der Leitungsverbindung entweder in ex- oder implantierten Zustand
zu verändern. Derartige Umschaltmittel, die gegebenenfalls durch das Gehäuse bzw.
durch das Gehäuse und den Körper des Patienten hindurch mittels Fernsteuerung
betätigbar
sind, sind dem Fachmann bekannt.
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Das gewählte Ausgangssignal gelangt also vom Anschlußpunkt 9 zum Eingang
der Triggerstufe 10. Im Falle der synchronen Betriebsweise der Herzschrittmacherschaltung
löst diese Triggerstufe, wenn sie angesteuert wird, ohne weiteres einen Ausgangsimpuls
der Schrittmacherschaltung zur Stimulation des Herzens aus. Wird der Schrittmacher
jedoch im Demand-Betrieb benutzt, so wird beim Auftreten einer natürlichen Herz
reaktion die Abgabe eines Ausgangsimpulses unterbunden. Diese Funktion wird durch
logische Schaltungsmittel über einen zweiten Eingang von einem Anschlußpunkt 11
her gesteuert. Der Anschlußpunkt 11 wird im Demand-Betrieb mit einem Anschlußpunkt
12 verbunden, wobei dieselben Grundsatz wie bei den Anschlußpunkten 7 bis 9 gelten.
Der monostabile Multivibrator, der bei synchronem Betrieb des Herz schrittmachers
nur dazu dient, einen Impuls definierter Breite und Amplitude zu erzeugen, wird
nun zusätzlich dazu herangezogen,für eine bestimmte Zeit den Eingang der Triggerstufe
10 zu sperren, d.h. für ein von astabilen Multivibrator 6 kommendes Signal unempfindlich
zu machen. Während der monostabile Multivibrator also bei synchronem Betrieb des
Schrittmachers allgemein zur Erhöhung der Stabilität des Betriebs beiträgt,indem
er eine sichere Ansteuerung der nachfolgenden Stufen bewirkt, wird im Demand-Betrieb
die Zeitkonstante bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung zusätzlich
ausgenutzt. Bei dem Entwurf einer derartigen Schaltung geht es zunächst darum, daß
die jeweils härtere der durch die unterschiedlichen Bedingungen an die Schaltung
gestellte Anforderung erfüllt wird.
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Das kann dann bei den verschiedenen Betriebsweisen der Schaltung im
äußersten Fall nur dazu führen, daß die Möglichkeiten einzelner Schaltungsteile
nicht voll ausgenutzt werden, dafür aber die Sicherheit gegen Störungen in vielen
Fällen erhöht wird. Im vorliegenden Fall wird
man also die Zeitkonstante
des monostabilen Multivibrators 4 so wählen, daß sie sowohl hinreichend ist, einen
Impuls genügend langer Dauer zur Ansteuerung des astabilen Multivibrators 6 über
die Triggerstufe 5 zu ermöglichen, als auch eine ausreichend lange Inhibierung des
Eingangs der Triggerstufe 10 zu bewirken.
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Das Ausgangssignal der Triggerstufe 10 dient zur Ansteuerung eines
weiteren monostabilen Multivibrators 13, der eine Impulsformung in Bezug auf das
Ausgangssignal der Schrittmacherschaltung bewirkt. Durch die Trennung der Mittel
zur Bestimmung der Form der Ausgangsimpulse von denen zur Festlegung des Zeitpunkts
derselben läßt sich die Stabilität der gesamten Schaltungsanordnung insbesondere
bei schwankenden oder niedrigen Betriebsspannungen wesentlich erhöhen. Dazu kommt
die Möglichkeit, bei verschiedenen Betriebsweisen der Schaltung diese voneinander
getrennten Stufen jeweils auch getrennt zu beeinflussen. Das kann geschehen durch
das Verändern des Wertes einzelner Bauelemente, gegebenenfalls durch Parallelschalten
von zusätzlichen Bauteilen, oder durch das Zuführen elektrischer Signale. Auf jeden
Fall ist der durch Veränderung oder Beeinflussung zu erzielende Variationsbereich
der Schaltungsparameter so weitaus größer als wenn die beiden Funktionen Impulsfrequenz
und Impulsdauer durch die selbe Baugruppe erzeugt würden. Am Ausgang des monostabilen
Multivibrators 13 sind zusätzliche Mittel vorgesehen, um die Steigung der Rückflanke
des von dieser Stufe abgegebenen Impulses noch zu vergrößern, eine Maßnahme, die
eine Stromersparnis und damit eine verlängerte Lebensdauer der Energiequellen zur
Folge hat. Die Einzelheiten aller dieser Schaltungen sind weiter unten beschrieben.
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Das Ausgangssignal der Triggerstufe 13 gelangt zu einer Impulsverstärkerstufe
14, in der eine Spannungsverdopplung des Ausgangssignals bewirkt wird. Das verstärkte
Signal
wird über eine Ausgangsklemme 15, von wo es einer - ebenfalls nicht dargestellten
- in die Herzkammer des Patienten eingeführten Elektrode zugeführt wird. Im Falle
des kammergesteuerten Betriebs der Herzschrittmacherschaltung werden die Ausgangsklemmen
1 und 15 miteinander verbunden und an eine gemeinsame Elektrode angeschlossen. An
dieser Elektrode wird eine Spannung erzeugt gegenauer einer weiteren auf Massepotential
der Herzschrittmacherschaltung befindlichen, indifferenten Elektrode, die beispielsweise
durch das Gehäuse des Schrittmachers gebildet werden kann.
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Eine weiterhin vorgesehene Stromversorgungsschaltung 16 enthalt einen
Spannungsregler, der die Stufen 2 bis 6 der Schrittmacherschaltung mit einer festen,
gegenüber der Batteriespannung herabgesetzten Spannung versorgt.
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Die Ausgangsstufen 10 bis 14 erhalten die volle Batteriespannung.
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Dadurch, daß die für den Zeitpunkt der Stimulationsimpulse verantwortlichen
Bauelemente mit einer niedrigen geregelten Spannung versorgt werden, ist es möglich,
diesen Teil der Schaltung, der ja wie die gesamte Schaltung auch für den Betrieb
bei niedrigen Betriebsspannungen ausgelegt ist, zusatzlich gegen Xnderungen der
Versorgungsspannungen abzusichern, um eine genaue zeitliche Festlegung der Impulse
möglichst unter allen Bedingungen zu gewährleisten und so zum Beispiel auch noch
eine zusatzliche Sicherheit gegen die Veränderung der Werte von Bauelementen durch
Alterung oder dergleichen zu gewinnen. Ein besonderer Vorteil der Regelung der Betriebsspannung
nur für diejenigen Schaltungsteile, welche den Zeitpunkt des Stimulationsimpulses
festlegen, besteht darin, daß die am Regelglied auftretende Verlustleistung klein
ist, weil die Versorgung der Leistungsstufen
von der Regelung
ausgenommen ist. Dadurch, daß die Baugruppe zur Festlegung der Dauer der Stimulationsimpulse
von denjenigen Schaltungsteilen, die bestimmen, ob und wann ein Impuls abgegeben
wird, getrennt ist und nicht mit geregelter Spannung, sondern mit der ungeregelten
Batteriespannung versorgt wird, kann diese die Endstufe unter voller Ausnutzung
des zur Verfügung stehenden Batteriepotentials direkt ansteuern.
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Die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Schaltung durch die universelle
Verwendbarkeit zusammen mit unterschiedlichen Batterietypen wird dadurch erreicht,
daß die Schaltung für die niedrigste zur Versorgung in Betracht kommende Spannung
ausgelegt ist und auch hier noch eine ausreichende Sicherheit bei einem weiteren
Absinken der Batteriespannung bietet. Dieses wird durch die genannten Maßnahmen
zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs bei niedrigen Batteriespannungen erzielt.
Eine universelle Anpaßbarkeit bietet sich aber insbesondere dadurch, daß die asynchrone
Grundfrequenz der Impulse für den normalen Betrieb bei frischer Batterie getrennt
von derjenigen Rate einstellbar ist, die sich für einen Grenzbereich des Betriebs
bei zunehmender Erschöpfung der Batterie ergibt, so daß dieser Zustand dem Arzt
angezeigt wird. Bei der dargestellten Schaltung mit Regelung der Betriebsspannung
wird demnach die Grundfrequenz so eingestellt, daß diese eingehalten wird, wenn
die Batteriespannung oberhalb des geregelten Spannungswertes liegt. Die Grenzrate
wird dagegen für einen Spannungswert eingestellt, der auftritt, wenn die Regelwirkung
bereits aufgehört hat, so daß der steilere Abfall der Versorgungsspannung in diesem
Bereich eine starke Änderung der Frequenz zur Folge hat.
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Aus Fig. 2 ist die Innenschaltung der in Fig. 1 dargestellten Funktionsblöcke
im einzelnen zu entnehmen. Der Vorverstärker 2 enthält gleichstrommäßig gekoppelte
Transistoren T 1 bis T 3. Die Gesamtspannungsverstärkung
wird über
Widerstände R 8 und R 9 sowie R 5 und R 10 eingestellt. Kondensatoren C 2 und C
4 bestimmen die untere bzw. obere Grenzfrequenz der Verstärkerschaltung. Mittels
eines Schalters S 1 kann der Eingang des Verstärkers kurzgeschlossen werden, um
eine Triggerung des Herzschrittmachers durch Eingangsimpulse zu unterbinden.
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Die Triggerstufe 3 erhält das Ausgangssignal von dem Transistor T
3 des Vorverstärkers 2 über Kondensatoren C 5 und C 6 zugeführt. Mittels eines Transistors
T 4 wird das Signal von C 5 invertiert und über einen Widerstand R 13 mit dem Signal
von C 6, das über einen Widerstand R 11 zugeführt wird, an einem Widerstand R 14
zur Ansteuerung eines Transistors T 5 überlagert. Bei entsprechender Dimensionierung
der Bauelemente (Widerstände R 11/R 13 groß gegenüber den Ausgangswiderständen der
Transistorstufen T 3/T 4) erfolgt eine Ansteuerung der Impulsverstärkerstufe mit
dem Transistor T 5 bei beiden Polaritäten des Eingangssignals am Anschluß 1.
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Dadurch ist einerseits gewährleistet, daß beide Polaritäten der Änderungen
der Potentialspannung an der Elektrode verarbeitet werden, andererseits erfolgt
die Triggerung für beide Polaritäten gleichzeitig, d.h. ohne Verzögerung der einen
Polarität gegenüber der anderen.
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Änderungen der Betriebsparameter infolge von Änderungen der Schaltungsparameter
bei nach Polaritäten unterschiedlichen Signalwegen sind damit ausgeschlossen.
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Der Transistor T 5 steuert die monostabile Multivibratorschaltung
4 über einen anstelle eines Lastwiderstandes im Kollektorzweig eines Transistors
T 8 befindlichen Transistor T 9 an. Auch im Kollektorzweig eines weiteren Transistors
T 7, der zusammen mit dem Transistor T 8 die eigentliche Multivibratorschaltung
bildet, ist ein Transistor
T 6 anstelle eines Kollektorwiderstandes
angeordnet. Derartige Schaltungen haben den Vorteil eines geringen Stromverbrauchs,
da ein Transistor anstelle eines ohmschen Arbeitswiderstandes einen nahezu unendlich
großen Widerstandswert annehmen kann. Die Komplementärtransistorpaare T 8 und T
9 sowie T 7 und T 6 bilden jeweils ein Gegentaktsystem, das abwechselnd stromführend
und -sperrend ist. Die Zeitkonstante der monostabilen Multivibratorschaltung wird
festgelegt durch einen Kondensator C 7 und einen Widerstand R 18.
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Der durch den monostabilen Multivibrator erzeugte Impuls definierter
Amplitude und Zeitdauer, welcher aus dem undefinierten biologischen Signal gewonnen
wurde, gelangt über einen Kondensator C 9 an den Eingang eines Transistors T 10,
der einen Schaltverstärker in der Triggerstufe 5 bildet. Der Koppelkondensator C
9 ist so bemessen, daß er nur die Übertragung von Impulsen vom Ausgang der Stufe
4 mit einer maximalen Impulsrate ermöglicht. Die maximale Rate der von der Triggerstufe
5 noch verarbeiteten Impulse liegt bei 3 bis 5 Hz. Erscheinen Impulse am Ausgang
der Stufe 4 in einer schnelleren Folge, so ist die Zeit zwischen den Impulsen nicht
mehr ausreichend, um den Kondensator C 9 hinreichend zu entladen, so daß die übertragenen
Impulse nicht groß genug sind, um den Transistor T 10 durchzuschalten.
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Übersteigt die Rate der durch den monostabilen Multivibrator 4 erzeugten
Impulse die vorgegebene Grenzrate, so geht die Schrittmacherschaltung auf die Abgabe
von für den Patienten sicheren Impulse der asynchronen Grundrate über, was im Ergebnis
dem Betrieb entspricht, der eingeleitet wird, wenn überhaupt keine Impulse durch
den Vorverstärker 2 verstärkt werden.
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Während der Kondensator die Verarbeitung von Impulsen von einer bestimmten
oberen Wiederholungsfrequenz ab unterbindet,
sind im Kollektorzweig
des Transistors T 10 weitere Mittel vorgesehen, um beim Auftreten von in kurzem
Zeitabstand hintereinander vorkommenden (Doppel-) impulsen eine Signalabgabe beim
Auftreten des jeweils zweiten Impulses zu verhindern. Die Herzschrittmacherschaltung
ist also nach dem Auftreten eines Eingangsimpulses für eine bestimmte Zeit, die
beispielsweise zwischen 230 und 400 ms liegen kann, für Signale unempfindlich, d.h.
refraktär. Diese Refraktärzeit wird dadurch erzeugt, daß beim Triggern des nachfolgenden
astabilen Multivibrators 6 von diesem ein Signal auf einen Kondensator C 11 zurückgekoppelt
wird, wodurch dieser aufgeladen und dadurch der Eingang des Multivibrators für eine
bestimmte Zeit gesperrt wird. Dieser Vorgang läuft im einzelnen wie folgt ab: Auf
einen Impuls hin wird der Transistor T 10 durchgeschaltet, wodurch ein Transistor
T 13 des Multivibrators ebenfalls angesteuert wird. Dadurch wird ein Transistor
T 12 gesperrt und ein Transistor T 11 ebenfalls durchgeschaltet. Der Kondensator
C 11 wird dadurch aufgeladen. Kippt die astabile Multivibratorschaltung nach einiger
Zeit wieder in ihren Anfangszustand zurück, so wird der Transistor T 12 wieder leitend,
während der Transistor T 11 sperrt. Das Potential des Kondensators an seinem mit
der Diode D 2 verbundenen Anschluß wird jetzt über das Pluspotential hinaus angehoben.
Der Kondensator muß sich jetzt über den Widerstand R 30 entladen, da die Diode D
2 sperrt. Bei entsprechender Dimensionierung der Widerstände R 22 und R 23 läßt
sich jetzt der Transistor T 13 über den Transistor T 10 für die Refraktärzeit nicht
ansteuern, da selbst wenn der Transistor T 10 durchgeschaltet ist, das Potential
an der Basis des Transistors T 13 gegenüber seiner Emitterspannung nicht ausreichend
negativ ist, um eine Ansteuerung zu ermöglichen. Die Refraktärzeit selbst kann durch
Variation des Widerstandes R 30 verändert werden. Bei der dargestellten Schrittmacherschaltung
ist es
von besonderer Bedeutung, daß diejenigen Bauelemente, deren
Wert bei unterschiedlichen Betriebsweisen (Einstellung der Empfindlichkeit, von
Impulsbreiten und dergleichen) so angeordnet ist, daß sie mit einem Anschluß entweder
auf Massepotential oder auf Plus-Potential liegen. Dadurch ist eine Veränderung
der Werte durch Parallel- oder Reihenschaltung, gegebenenfalls auch über eine Fernsteuerung
auf besonders einfache Weise möglich, da die Zahl der aus einer abgekapselten Schaltung
herauszuführenden Anschlüsse ein Minimum ist.
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Die Schaltung zur Begrenzung der oberen Frequenzrate der zu verarbeitenden
Impulse und zur Unterdrückung von Doppelimpulsen zeigt besonders deutlich die Vorteile
der dargestellten Schaltung. Dadurch, daß in jeder Betriebsweise eine exakte Impulsformung
hinsichtlich Impulsbreite und -amplitude gewährleistet ist, treten in der Schaltung
um den Transistor T 10 definierte Kondensatorumladungen auf, so daß auch die Entladezeiten
konstant sind. Letztere können also direkt für Zeitbestimmungen, Steuerungen und
dergleichen in der Schaltung herangezogen werden, ohne daß noch einmal zusätzliche
monostabile Multivibratorschaltungen oder ähnliche erforderlich wären. Gleichzeitig
können - wie dargelegt -die impulsformenden Elemente bei anderen Betriebsweisen
zusätzlich die Steuerung von Baugruppen durch definierte Abgabe von Signalen zu
bestimmten Zeitpunkten, Zeitdauern etc. übernehmen.
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Die astabile Multivibratorschaltung 6 enthält ähnlich wie die monostabile
Multivibratorschaltung 4 in den Kollektorleitungen der Transistoren T 11 und T 14
zusätzliche Komplementärtransistoren T 12 und T 13 anstelle von Kollektorwiderständen.
Die Zeitkonstanten der Schaltung werden bestimmt durch die Widerstand - Kondensator-Kombinationen
R 36/C 10 und R 35/C 12. Die Zeitkonstante, die zu der Kombination R 35/C 12 gehört,
ist viel kleiner
als die der Kombination R 36/C 10. Die Wiederholrate
der Impulse wird damit in erster Linie durch R 36/C 10 bestimmt. R 35/C 12 dienen
in der vorliegenden Schrittmacherschaltung vorzugsweise der Impulsformung, d.h.
es sollen Impulse abgegeben werden, die nach Amplitude und Dauer bei allen Betriebszuständen
ausreichend sind, um nachfolgende Stufen zu aktivieren und einen stabilen Betrieb
zu gewährleisten. Die Zeitdifferenz zwischen Anstiegs- und Rückflanke des erzeugten
Impulses wird erst bei einer weiteren Betriebsweise des Gerätes - im vorhofgesteuerten
Betrieb - dazu benutzt, um eine Zeitverzögerung zwischen Triggerung der Multivibratorschaltung
und der Auslösung eines Signals zu bewirken. Da die nachfolgenden Stufen durch die
Impulsflanke getriggert werden, bedarf es nur - wie dargestellt - einer Umschaltu#ng
zwischen den Anschlußpunkten 7 und 8, um eine verzögerte Signalabgabe zu erreichen.
Der astabile Multivibrator wird bei jeder Triggerung durch die Triggerstufe 5 wieder
in seinen Anfangszustand versetzt. Dabei erfolgt eine sofortige Signalabgabe am
Anschlußpunkt 8 und eine um die Sperrzeit von T 14 infolge der Zeitkonstanten C
12/R 35 verzögerte Signalabgabe am Anschlußpunkt 7, wobei als "Signal" hier eine
Impulsflanke gleicher Polarität verstanden wird. Wird der astabile Multivibrator
nicht getriggert, so erfolgt eine regelmäßige Impulsabgabe im Takte der Grundfrequenz,
die, wie erwähnt, im wesentlichen durch die Zeitkonstante C 10/R 36 bestimmt wird.
Die Impulswiederholzeit ist über einen breiten Versorgungsspannungsbereich konstant.
Um einen weiteren Spannungsabfall der Betriebsspannung im Bereich eines Minimalwertes
bei einem implantierten Herzschrittmacher von außen feststellbar zu machen, sind
Mittel vorgesehen, damit sich dieser Spannungsabfall in Form eines Frequenzabfalls
bei der asynchronen Grundrate bemerkbar macht. Durch eine (Silizium-) Diode D 1,
deren Schleusenspannung zwischen 0,4 und 0,7 V liegt, wird die Spannung
am
Emitter des Transistors T 11 zusätzlich angehoben, so daß hinsichtlich der Zeitkonstanten
R 36/C 10 bereits eine Veränderung eintritt, wenn alle anderen in den Multivibratorstufen
vorkommenden Zeitkonstanten noch unbeeinflußt sind und einen konstanten Betrieb
gewährleisten. Die Spannungs-Frequenz-Charakteristik kann durch entsprechende Dimensionierung
der Bauelemente in weiten Grenzen frei eingestellt werden. Besondere Bedeutung hat
dabei die Tatsache, daß eine Einstellung der Frequenz für zwei verschiedene Spannungswerte
definiert festgelegt werden kann: einerseits durch die Wahl der Zeitkonstanten für
den Arbeitsbereich bei der normalen, nahezu gleichbleibenden Arbeitsspannung und
andererseits durch die Wahl der Schleusenspannung der Diode D 1, im Bereich des
Steilabfalls der Spannung im Bereich des Endes der Lebensdauer der Batterie, nachdem
die Stromversorgungsschaltung 16 keine regelnde Wirkung mehr hat.
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Das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 6 wird der Triggerstufe
10 zugefUhrt - eine Ansteuerung eines Transistors T 18 erfolgt durch positive Eingangssignale,
d.h., dann, wenn das Basispotential nicht über eine Diode D 3 oder D 4 in der Nähe
des Massepotentials gehalten wird. Damit ist über die Diode D 3 die genannte InhibiL-rung
der Ansteuerung der Ausgangsstufe möglich. Sind bei Demand-Betrieb die Anschlußpunkte
11 und 12 verbunden, so wird bei Auftreten eines herzeigenen Aktionspotentials durch
den monostabilen Multivibrator 4 der Eingang der Triggerstufe 10 für die Zeitdauer
des vom monostabilen Multivibrator abgegebenen Impulses gesperrt. Diese Sperrung
der Triggerstufe 10 ist eine zuzusätzliche Funktion der Multvibratorstufe, die nur
bei einigen Betriebsweisen ausgenutzt wird und sich in vorteilhafterweise aus der
Eigenschaft der Schaltung herleitet, daß am Ausgang der Multivibratorstufe 1 ohnehi
Impulse
vorgegebener Breite und Amplitude, die zur Erzeugung definierter Betriebszustände
notwendig sind, vorhanden sind.
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Der Ausgang des Transistors T 18 triggert über einen Kondensator C
15 den monostabilen Multivibrator 13, der in üblicher Weise aufgebaut ist, wobei
- im Gegensatz zu den Multivibratorschaltungen 4 oder 6 - allein im Kollektorzweig
eines Transistors T 21 ein komplementärer Schalttransistor T 20 angeordnet ist,
da lediglich dieser Zweig der Schaltung leistungsmäßig belastet ist.
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Der Kollektor eines Transistors T 19 ist mit einem Widerstand R 45
mit dem Pluspotential verbunden. Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators
13 wird durch einen Kondensator C 16 und einen Widerstand R 47 bestimmt. Beim Ausgang
der monostabilen Multivibratorschaltung 13 sind noch besondere Maßnahmen getroffen,
um die Ansteuerung der nachfolgenden Endstufe des Impulsverstärkers 14 zu verbessern.
Um nämlich einen minimalen Stromverbrauch der Schaltung sicherzustellen, kommt es
darauf an, bei der Leistungsstufe mittels steiler Impulsflanken ein schnelles Durchsteuern
aus dem gesperrten in den durchgeschalteten Zustand und umgekehrt zu erreichen.
Bei normalen monostabilen Multivibratoren weist die Abschaltflanke jedoch nicht
die genügende Steigung auf. Bei der dargestellten Schaltung hat das zur Folge, daß
der Transistor T 20 noch geringfügig länger leitend bleibt, wenn der Transistor
T 21 schon gesperrt ist. Während für die Durchschaltung des Transistors T 22 in
der Endstufe beim Durchschalten des Transistors T 20 des monostabilen Multivibrators
die über R 50 sowie R 48 und C 18 in die Basis von T 22 fließenden Ströme in gleicher
Weise zur Ansteuerung dieses Transistors beitragen, beschleunigt der Koppelkondensator
C 18 den Ausschaltvorgang des Transistors T 22, so daß dieser gesperrt wird, wenn
T 21 durchschaltet, auch wenn
der Transistor T 20 noch leitend
ist. Das geschieht durch eine Dimensionierung von R 48, R 50 und C 18 in der Weise,
daß der Strom über R 50 beim Durchschalten von T 21 in erster Linie in den Kondensator
C 18 fließt, um diesen aufzuladen und damit kein ausreichender Strom mehr in die
Basis von T 22 fließen kann, um diesen Transistor im leitfähigen Zustand zu halten.
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Der Impulsverstärker 14 enthält den Transistor T 22 und einen Transistor
T 23. Der Transistor T 23 wird in Basisschaltung betrieben und über seinen Emitter
mittels eines Koppelkondensators C 19 angesteuert. Ist C 19 über den Widerstand
R 51 auf das positive Potential der Versorgungsspannung aufgeladen und schaltet
der Transistor T 22 durch, so verschiebt sich das Potential am Emitter des Transistors
T 23 in negativer Richtung über das Massepotential der Schaltung hinaus. Da der
Basisanschluß des Transistors T 23 über den Widerstand R 52 mit dem Massepotential
verbunden ist, wird dieser Transistor durchgeschaltet und erzeugt am Ausgang über
den Kondensator C 20 einen Impuls, dessen Amplitude nahezu den doppelten Wert der
Versorgungsspannung erreicht. Die Schwankungen des Ausgangspotentials an der Anschlußklemme
15 werden begrenzt durch eine Zenerdiode D 5. Die Stromversorgung 16 enthält eine
Schaltung zur Regelung der Versorgungsspannung für die Stufen 2 bis 6. Ein Transistor
T 15 bildet in üblicher Weise einen regelbaren Widerstand und wird über Transistoren
T 16 und T 17 angesteuert. Die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T 12 dient
als Bezugswert für die Regelung, indem durch den Transistor T 17 ein Vergleich mit
der durch den aus den Widerständen R 39 und R 40 gebildeten Spannungsteiler herabgesetzten
Spannung erfolgt. Die geregelte Versorgungsspannung wird auf einen so niedrigen
Wert eingestellt, daß sie unterhalb der Arbeitsspännung der üblichen in Herzschrittmachern
verwendeten Batterietypen liegt
Die als Energiequelle dienende
Batterie ist in Fig. 2 nicht dargestellt, angeschlossen ist sie an Schaltungs-Punkte
17 und 18.
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Schließlich sollen noch in Verbindung mit Fig. 2 die Möglichkeiten
zusammengestellt werden, bei bevorzugten Ausführungsbeispielen von Herzschrittmacherschaltungen
gemäß der Erfindung das Betriebsverhalten zu verändern -ohne daß die einzelnen Schaltungsteile
ihre prinzipielle Betriebsweise wechseln müssen. Diese Änderungen des Betriebsverhaltens
sollen wie die Änderungen der Betriebsweisen entweder bereits während der Produktion,
oder aber vor der Implantation, im inplantierten Zustand bzw.
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vor der Reimplatation ausführbar sein, wozu gegebenenfalls Zusatzschaltmittel
wie Fernsteuerungseinrichtungen und dergl. vorzusehen sind.
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Eine günstige WProgrammierbarkeit" der Schaltkreise wird dann erreicht,
wenn die Schaltungen so konzipiert sind, daß Bauelemente zwischen einem zusätzlich
herausgeführten, auch bei Verkapselung der Schaltung zugänglichen Anschlußpunkt
und einem ohnehin zugänglichen Schaltungspunkt, wie + -Betriebsspannung oder einem
Masseanschluß zu- oder abschaltbar sind.
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Zusammengefaßt dargestellt sind bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schaltung die in der nachfolgenden Übersicht dargestellten
Änderungen des Betriebsverhaltens durch Variation von Widerständen möglich. (Die
betreffenden Widerstände sind in der Schaltung gemäß Fig. 2 geschwärzt dargestellt).
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In einigen Fällen sind auch die zusätzlich herauszuführenden Schaltungspunkte
bezeichnet.
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Betriebsgröße: Veränderung über Anschluß-Widerstand: punkt: Eingangsempfindlichkeit
R 10 19 minimaler Impulsabstand R 30 20 der Eingangssignale Refraktärzeit R 35 22
asynchrone Grundrate R 36 21 bei Normalbetrieb asynchrone Grundrate gegen Ende der
Betriebs- R 31 zeit der Batterie Breite der Stimulations- R 47 impulse am Ausgang
geregelte Versorgungs- R 40 spannung Durch die angeführten Widerstandsänderungen
werden entweder spannungsbestimmende Widerstandsverhältnisse (R 10, R 40), Zeitkonstanten
von RC-Kombinationen (R 30, R 35, R 36, R 47) oder aber der Spannungsabfall an einer
Diode in Flußrichtung (R 31 in Bezug auf D 1) verändert. Diese zahlreichen Variationsmögiichkeiten
sind bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ebenfalls durch die gezielte
Trennung von Funktionen der einzelnen Baugruppen möglich geworden, die die gegenseitige
Beeinflussung von Schaltungsteilen herabsetzen, so daß Veränderungen ohne Rückwirkungen
ohne weiteres durchführbar sind.
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Als weitere Folge dieser gleichzeitig die Betriebssicherheit
und
die Vielseitigkeit der Schaltung erhöhenden Funktionstrennung ergibt sich beispielsweise
auch, daß diese mit Standardhalbleitern bestückt werden können, da die Anforderungen
nicht in erhöhtem Maße kritisch sind.
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In Fig. 3 wird eine Darstellung der asynchronen Grundrate der erfindungsgemäßen
Herzschrittmacherschaltung, d.h. der Rate der Abgabe von Stimulationsimpulsen für
den Fall, daß keine Signale vom Herzen empfangen werden, in Abhängigkeit von der
Zeit gegeben. Diese Rate hängt von der Batteriespannung ab, die sich im Laufe der
Zeit, entsprechend der Entladungskennlinie der Batterie, ändert.
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Für das in Fig. 3 wiedergegebene Diagramm ist eine angenommene Entladungskurve
zugrundegelegt worden. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird der dargestellte
Verlauf für zwei verschiedene Punkte der Kurve eingestellt, nämlich entweder für
A und B oder für A' und B. Der Kurvenverlauf über die Punkte A und B stellt die
Frequenzabhängigkeit für den Fall der Versorgung der die Grundrate bestimmenden
Schaltung (Multivibrator 6) aus einer nicht geregelten Spannungsquelle dar, während
die Kurve durch A' und B dieselbe Abhängigkeit für den Fall der geregelten Spannungsversorgung
wiedergibt, wie er bei dem vorher dargestellten Ausführungsbeispiel vorkommt.
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Bei einer ungeregelten Spannungsversorgung der die Grundrate bestimmenden
Schaltung wird diese so eingestellt, daß sich der Punkt A', die Grundrate für den
überwiegenden Teil der Betriebszeit, im nahezu horizontal verlaufenden Bereich der
Kurve befindet. In diesem Kurventeil ändert sich die Frequenz nur wenig, da die
Betriebsspannung der Batterie ebenfalls fast konstant bleibt. Bei der Anpassung
an die jeweils zur Verwendung kommende Batterietype wird die Grundrate genau für
den jeweiligen Spannungswert abgeglichen, so daß sie für alle Schrittmachertypen
zusammen mit allen Batterietypen denselben Wert
annehmen kann.
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Bei der Kurve durch A und B für den Fall der geregelten Spannungsversorgung
wird die Versorgungsspannung unabhängig von der Batterie type auf den durch die
horizontale Gerade dargestellten Spannungsverlauf festgelegt -ein individueller
Abgleich für die jeweilige Batterietype ist damit überflüssig.
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Im Verlaufe der Alterung der Energiequelle, hier der Batterie, nimmt
ihre Spannung mehr und mehr ab. Diese Abnahme verläuft mit weiter zunehmender Erschöpfung
steiler.
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Bei der geregelten Spannungsversorgung tritt der Fall ein, daß die
Regelung nicht mehr wirksam ist, da sich die Spannung am Eingang des Regelgliedes
der Ausgangsspannung annähert. Von diesem Punkt (C) der Kurve ab stimmen beide Schaltungsvarianten
in ihrem Verhalten überein. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung sind nun Mittel
vorgesehen, die es ermöglichen, eine vorgegebene Frequenz für einen vorgegebenen
Spannungswert im abfallenden Bereich der Kurve zusätzlich einzustellen, die dem
behandelnden Arzt oder auch dem über ein geeignete Meßeinrichtung verfügenden Patienten
anzeigt, daß die Erschöpfung der Energiequelle bis zu einem bestimmten Grad fortgeschritten
ist. Durch die Beeinflußbarkeit der Kurve gemäß Fig. 3 durch zwei getrennte abstimmbare
Parameter läßt sich der Kurvenverlauf für alle verschiedenen Ausführungen von Schrittmachern,
die mit der Schaltung gemäß der Erfindung versehen sind, so einstellen, daß die
einen bestimmten Alterungszustand der Energiequelle anzeigenden Meßwerte gleich
sind.
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Die notwendigen Überwachungsgeräte können somit einheitlich aufgebaut
sein und die Messungen sind in einfacher Weise ohne Umschaltungen ausführbar.
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Zusätzlich. ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung noch die Möglichkeit
vorgesehen, den Verlauf der Kurve im abfallenden
Bereich weiter
zu versteilern, um die bevorstehende Erschöpfung der Energiequelle mit noch größerer
Sicherheit erkennbar zu machen und somit das Risiko für den Patienten weiter zu
verkleinern. Dazu dient die Diode D 1 im astabilen Multivibrator 6. Sobald das Verhältnis
ihrer nahezu gleichbleibenden Schleusenspannung in Durchlaßrichtung zur Versorgungsspannung
des Multivibrators 6 mit deren zunehmendem Absinken einen bestimmten Wert überschreitet,
wird die Ladezeit des Kondensators C 10 über R 36 und wegen R 36 ~ C 10 >>RR35
c C12 auch die Impulsrate im asynchronen Betrieb überproportional heraufgesetzt.
Mit R 31 läßt sich die Schleusenspannung von D 1 und damit der Beginn des verstärkten
Steilabfalls verändern, so daß die Kurve der asynchronen Grundrate -wie beschrieben
- durch den vorgegebenen Punkt B verläuft.
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Durch die Vielzahl der möglichen Betriebsarten der erfindungsgemäßen
Herzschrittmacherschaltung, wobei das dargestellte Ausführungsbeispiel nur eine
von vielen Realisierungsmöglichkeiten darstellt, ist die Möglichkeit gegeben - basierend
auf einer gemeinsamen Grundschaltung -eine Vielzahl von individuellen Bedürfnissen,
entsprechend dem jeweiligen Krankheitsbild, zu erfüllen, wobei auch durch die erzielten
Vereinfachungen bezüglich Herstellung und Lagerung eine breite Anwendbarkeit gewährleistet
ist.