DE2828127A1

DE2828127A1 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE2828127A1
Application number: DE19782828127
Authority: DE
Inventors: David Joseph Fisher
Original assignee: Cardiac Pacemakers Inc
Current assignee: Cardiac Pacemakers Inc
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-06-27
Publication date: 1979-08-30
Also published as: NL7901443A; GB2014858A; GB2014858B; BR7808176A; GB2048688A; FR2417977A1; GB2048688B

Description

Beschreibung
zum Patentgesuch

der Firma Cardiac Pacemakers, Inc..St. Paul, Minnesota 55165 / USA

"Herzschrittmacher"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Herzschrittmacher und bezieht sich insbesondere auf einen elektronischen Herzschrittmacher zur künstlichen, elektrischen Anregung des Herzens
eines Patienten.

In einem normalen, gesunden Herz werden elektrische Signale
erzeugt und liegen an dem Herzvorhof mit einer Frequenz von
etwa 60 bis 120 mal pro Minute in Abhängigkeit von der natürlichen Aktivität des einzelnen an. Etwa 0,1sek nach dem Erzeugen jedes Herzvorhofsignals wird ein Signal an die Herzkammer übertragen, worauf diese sich zusammenzieht und Blut von der
Herζvorkammer in den Körper pumpt. Nach dem Zusammenziehen
der Herzkammer erfährt das Herz eine refraktäre Verzögerungsperiode, welche etwa 0,4sek dauert und während welcher das
Herz nicht auf einen elektrischen Reiz anspricht.

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Eine oft beobachtete Abnormität des Herzens besteht darin, regelmäßig oder periodisch Herzvorhofsignale zu erzeugen. Solche Herzvorhofsignale werden mit exakter Regelmäßigkeit erzeugt, hören dann aber plötzlich gänzlich auf oder treten in einer ungewöhnlich niedrigen Folge auf. Um eine derartige Störung auszugleichen, hat sich in der Praxis der sogenannte "Anforderungs-Sperr-"Schrittmacher bewährt. Mit einem solchen Schrittmacher werden Reizimpulse an die Herzkammer mittels chirurgisch eingesetzter Elektroden nur dann angelegt, wenn natürliche Impulse nicht unmittelbar auftreten. Solange natürliche Impulse mit einer geforderten Frequenz auftreten, schafft der eingesetzte Schrittmacher keine Reize. Wenn jedoch die natürlichen oder unmittelbaren Impulse für die Herzkammer ausfallen oder in unregelmäßigen Intervallen auftreten, tritt der Schrittmacher in Tätigkeit, und schafft einen künstlichen Reiz mit einer bestimmten Frequenz.

Herkömmliche Schrittmacher, sowie der erfindungsgemäße Schrittmacher weisen eine simulierte, refraktäre Verzögerungsperiode auf. Der Grund für eine simulierte, refraktäre Verzögerung in der Schrittmacherschaltung liegt darin, spontane, von dem Herz geschaffene Signale zu übergehen welche innerhalb einer vorgeschriebenen Zeitperiode nach dem Auftreten eines künstlichen Reizimpulses auftreten.

Die Erfindung soll daher einen künstlichen Herzschrittmacher mit einem Impulsgenerator schaffen, wobei eine digitale und nicht eine analoge Schaltung verwendet ist, um dadurch eine Mikrominiaturisierung in einem bisher nicht möglichen Maß anzuwenden. Ferner soll gemäß der Erfindung eine Schrittmacherschaltung geschaffen werden, bei welcher die Frequenz der erzeugten Schrittmacherimpulse sowie die Breite der Schrittmacherimpulse wahlweise geändert werden kann, ohne daß ein weiterer operativer Eingriff erforderlich ist.

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Ferner soll gemäß der Erfindung ein ^Schrittmacher geschaffen werden, welcher sehr unempfindlich gegenüber externem Rauschen ist. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung ein Herzschrittmacher geschaffen werden, bei welchem das überprüfen des Zustandes einer verwendeten Energiequelle in der Weise vereinfacht ist, daß sie zur überprüfung nicht operativ entfernt zu werden braucht. Schließlich soll gemäß der Erfindung ein Schrittmacher der beschriebenen Art in Verbindung mit einer Sperrschaltung geschaffen werden, mit welcher die Schrittmacherfrequenz und/oder dessen Impulsbreite nur dann um- oder neu programmiert werden kann, wenn der richtige Freigabekode mittels eines externen Programms an die Einrichtung angelegt worden ist.

Hierzu arbeitet der erfindungsgemäße Schrittmacher asynchron mit einer vorbestimmten Frequenz (von beispielsweise 100 Schwingungen pro Minute), wenn ein Dauermagnet über dem eingesetzten Schrittmacher angeordnet wird. Dies ist dann die sogenannte "Magnetfrequenz bzw. -impulsfolge". Die Einrichtung bleibt auf der "Magnetfrequenz", solange der Dauermagnet sich in der Nähe des eingesetzten Schrittmachers befindet, und für maximal 2 256msek nach Entfernen des Magneten. Unmittelbar nach dem Magnetfrequenzintervall arbeitet der Schrittmacher für sechs Impulse asynchron mit der programmierten Nennfrequenz. Hierdurch kann der Impulsgenerator sowohl für die sogenannte Magnetfrequenz als auch für die Nennfrequenz mit Hilfe eines von außen angelegten Magnetfeldes überprüft werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist eine den gewählten Austauschzeitpunkt anzeigende Einrichtung auf. Diese Anzeigeeinrichtung wird mit der sogenannten Magnetfrequenz von 100 Schwingungen pro Minute in Übereinstimmung gebracht, so daß infolgedessen ein Magnet auch zur überprüfung der Anzeigeeinrichtung verwendet werden kann. Wenn der Ausgang der eingesetzten Energiequelle (Batterie) an der Anzeigeeinrichtung etwa auf die Hälfte abgenommen hat, sinkt die sogenannte Magnetfrequenz

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auf 90 Schwingungen pro Minute. Wenn der Austauschzeitpunkt erreicht ist, nimmt die Magnetfrequenz auf 85 Schwingungen pro Minute ab. Infolgedessen kann ein Techniker durch Fühlen der Frequenz oder der Folge der Schrittmacherimpulse mit Hilfe der sogenannten Magnetfrequenz ohne weiteres feststellen, wann ein weiterer chirurgischer Eingriff erforderlich ist, um die Energiequelle auszutauschen und zu ersetzen.

Die Schrittmacherschaltung nach der Erfindung weist auch eine Rausch-Schutzschaltung auf. Insbesondere ist ein Bandpaßverstärker als Signaldiskriminator verwendet, welcher unerwünschte Signale, beispielsweise elektromagnetische Störungen (EMI) , T-WeI-len, Abtastsignale von 60Hz usw., dämpft, aber Signale durchläßt, welche die Grundfrequenzkomponente von R-Wellen enthalten. Infolgedessen werden alle unerwünschten Signale gefiltert und nur erwünschte Signale durchgelassen. Ein Schutz bezüglich Rauschen ist durch die Tatsache gegeben, daß der erfindungsgemäße Schrittmacher eine Einrichtung zum Überwachen der Eingänge am Schrittmacher während refraktärer Intervalle aufweist. Wenn aus irgendeinem Grund ein elektrisches Rauschen über das Bandpaßfilter gelangen sollte, übernimmt es eine das Rauschen fühlende Schaltung mit einer Reihe von bistabilen Flip-Flops und schaltet den Impulsgenerator auf asynchronen Betrieb, in welchem Zustand er verbleibt, bis die Rauschquelle nicht mehr langer vorhanden ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schrittmachers ist ein refraktäres Dualsystem vorgesehen. Insbesondere schafft eine Schaltungsanordnung in dem Schrittmacher eine refraktäre Periode von 256msek im Anschluß an einen natürlichen Herzschlag und eine refraktäre Periode von 320msek im Anschluß an einen Herzschlag, welcher eine Folge eines künstlichen Schrittmacher-Reizimpulses ist. Während der letzten 64msek der refraktären Perioden überwacht der Impulsgenerator die Herzelektroden auf eine elektrische Signalwirksamkeit, läßt jedoch nicht das Rücksetzen der Impulsegenerator-Zeitsteuerung zu. Dies ist zu

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wichtig, um die Einrichtung unempfänglich für äußeres Rauschen zu machen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schrittmacher kann auch die Folgefrequens von Schrittmacherimpulsen sowie die Breite derartiger Impulse um- bzw. neu programmiert werden. Ein Programmieren kann mittels eines externen Steuerpultes erreicht werden, in welches eine Bedienungsperson eine Kodekombination eingibt, mittels welcher eine Schaltungsanordnung in der eingesetzten Einheit freigegeben wird, damit eine neue Impulsfrequenz und eine Impulsbreiteninformation eingegeben werden kann. Dies wird mittels eines Elektromagneten erreicht, welcher außerhalb des Körpers, aber in der Nähe des eingesetzten Schrittmachers in eine entsprechende Lage gebracht wird. Der Elektromagnet wird durch die Steuerschaltungen in dem Steuerpult gepulst bzw. impulsgesteuert und betätigt einen magnetischen Schutzgasschalter, welcher sich in der eingesetzten Schaltung befindet. Eine dreiziffrige Impulsfolge wird verwendet, um den Impulsgenerator zu programmieren. Bevor eine neue Impulsfrequenz eingegeben werden kann, muß die äußere Programmiereinrichtung zuerst einen bestimmten vorgewählten Kode, beispielsweise einen 5-3-4-Kode ,an dem Schutzgasschalter schaffen. In ähnlicher Weise muß, bevor die Breite der Taktgeberimpulse geändert wird, ein zweiter, vorgewählter Kode, beispielsweise ein 5-3-2-Kode, eingegeben werden.

Bei Anlegen des ersten Impulses der Anfangsziffer (5) wird die Schaltung auf die sogenannte "magnetische Frequenz" (100 Schläge pro Minute) umgeschaltet und bleibt in diesem Zustand, bis die Programmierung beendet worden ist. Wenn eine Impulsfolgefrequenz programmiert ist, legt die Bedienungsperson anfangs einen 5-3-4-Adressenkode an den Impulsgenerator. Sobald der Impulsfrequenzgenerator adressiert ist, leitet ein einziger Impuls von Seiten des Programmierers die Impulsperiodendauer ein. Ein zweiter,von dem Programmierer eingegebener Impuls beendet die Impulsperiodendauer bei dem gewünschten Impulsintervall. Dieses Intervall er-

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laubt in Verbindung mit dem inneren Takt des Impulsgenerators das Programmieren einer Folge zwischen 30 und 120 Schlägen pro Minute. Die Programmierzeit für eine Folge zwischen 30 und 120 Schlägen pro Minute ist 2256msek. Unabhängig von der programmierten Folgefrequenz, d.h. zwischen 30 und 120 Schlägen/min bleibt der Impulsgenerator für die vollen 2256msek auf der magnetischen Frequenz.

Wenn eine ungewöhnlich lange oder kurze Impulsfolge dem Impulsgenerator zugeführt wird, tritt das folgende ein. Bei einer übermäßg langen Folge ,die beispielsweise länger als 2048msek ist, bleibt der Impulsgenerator auf der sogenannten magnetischen Schrittmacherfrequenz (100 Schläge /min), bis eine annehmbare Folgefrequenz eingegeben wird. Wenn die Folge kürzer als 496msek ist, bleibt der Impulsgenerator auf der magnetischen Schrittmacherfrequenz, bis eine annehmbare Impulsfolge programmiert ist.

Eine andere Breite für den Schrittmacherimpuls wird auf etwas andere Weise programmiert. Sobald der Impulsgenerator adressiert ist, wird eine Impulsfolge, die einer bestimmten Impulsbreite entspricht, an den Impulsgenerator angelegt. Die minimale Impulsbreite ist durch eine festverdrahte Verbindung in dem Taktgeber gesichert und beträgt 0,05msek. Um ihn vor einem Ausfall zu schützen, ist vorgesehen, eine Breitenberechnung einzugeben, nachdem der Impulsgenerator durch den 5-3-2-Kode mit Erfolg adressiert ist. Für den Fall, daß eine übergroße Anzahl Impulse in der Impulsfolge enthalten ist, erreicht der Impulsgenerator seine maximale Breite von 3,2msek und kehrt auf 0,10msek zurück. Er läuft weiter periodisch durch, bis keine Impulse mehr erhalten werden. Nach dem Um- oder Neuprogrammieren schaltet der Impulsgenerator für sechs Schrittmacherimpulse auf asynchronen Betrieb und dann wieder auf Anforderungsbetrieb.

Die drei Ziffern der Freigabe- oder Entriegelungskode werden in drei aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten von 68msek übertragen.

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Der Zeitabschnitt für die erste Ziffer überdeckt sich um 4msek mit dem Zeitabschnitt für die erste Ziffer des Impulsgenerators, um eine Eingabe der Ziffer sicherzustellen. Der Zeitabschnitt für diß zweite Ziffer überdeckt sich um 8msek mit dem Zeitabschnitt für die zweite Ziffer des Impulsgenerators und die dritte Ziffer überdeckt sich um 12msek. Durch dieses überdecken ist sichergestellt, daß der Freigabekode eingegeben ist, selbst wenn die Taktfrequenz in dem eingesetzten Schrittmacher etwas bezüglich ihres vorgegebenen und eingestellten Wertes verschoben ist.

Gemäß der Erfindung ist somit ein einsetzbarer Herzschrittmacher des Anforderungs-Sperr-Typs geschaffen, um künstliche Reizimpulse mit einer geforderten Folgefrequenz und einer geforderten Impulsbreite bei Fehlen einer normalen R-Wellen-Aktivität im Herz eines Patienten zu erzeugen. Der Schrittmacher ist aus digitalen, logischen Bausteinen in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt und weist programmierbare Register auf, bei welchen, wenn sie durch ein extern angelegtes Kodewort eines vorbestimmten Formats adressiert werden, die Impulsbreite sowie die Impulsfolgefrequenz der Schrittmacherimpulse auf unterschiedliche, geforderte Werte geändert werden kann. In dem erfindungsgemäßen Schrittmacher ist auch eine Schaltungsanordnung vorgesehen, mittels welcher die eingesetzte Energiequelle prüfbar ist, so daß ein Arzt ohne weiteres feststellen kann, ob die Energiequelle sich soweit entladen hat, daß ein Austausch angezeigt ist. Eine duale, refraktäre Periode für vom Schrittmacher abgegebene Schwingungen und für normale Schwingungen ist mit Hilfe von digitalen Schaltungen geschaffen, um bei Vorhandensein von äußeren Rauschsignalen eine richtige Arbeitsweise zu gewährleisten. Ferner ist eine störungssichere Schaltung vorgesehen, um sicherzustellen, daß das Herz eines Patienten richtig angeregt und gereizt wird, selbst wenn durch einen Programmierfehler eine unannehmbare Impulsbreite oder Folgefrequenz in die programmierbaren Register eingegeben wird.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein Funktionsblockschaltbild des Herzschrittmachers gemäß der Erfindung;

Fig.2 ein schematisches Schaltbild eines Spannungsver-

dopplers, eines Bandpaßverstärkers und einer Pegeldetektorschaltung in dem Herzschrittmacher gemäß der Erfindung;

Fig.3a und 3b schematische Schaltbilder eines Teils der Schaltungsanordnung, die zur Durchführung der Prüfung des wählbaren Austauschzeitpunktes verwendet wird;

Fig.4a und 4b wenn sie so. wie in Fig.4 dargestellt, zusammengesetzt sind, die digitale, logische Schaltung zum Bestimmen der Impulsfolgefrequenz und der Impulsbreite der Schrittmacherimpulse sowie bestimmte zusätzliche logische Bausteine, die in der Beschreibungseinleitung angeführt sind;

Fig.5a und 5b wenn sie so_fwie in Fig.5 dargestellt, angeordnet

sind , die logische Schaltung für eine Sperrung und für bestimmte Steuervorgänge; und

Fig.6 in Form einer digitalen, logischen Darstellung die

Schaltung zur Durchführung der dualen refraktären Perioden und zur Rauschsteuerung.

In Fig.1 ist ein Funktionsblockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein quarzgesteuerter Oszillator 10 dient alsHauptzeitelement. Der quarzgesteuerte Oszillator kann so ausgelegt sein, daß er regelmäßig auftretende Rechteck-

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impulse mit einer Frequenz von beispielsweise 10KHz abgibt. Wenn Impulse einer niedrigen Frequenz gefordert werden, kann eine herkömmliche Prequenzteilerschaltung verwendet werden. Der Ausgang des Oszillators ist mit einem mit "Neue Frequenz-Speicherung" bezeichneten Block 12 sowie mit einem mit "Neue Frequenz-Überprüfung" bezeichneten Block 14 verbunden. Der Haupt-Zeitsteueroszillator 10 schafft auch Taktimpulse an dem mit "Neue Impulsbreiten-Speicherung" bezeichneten Block 16. Sowohl der Block 12 als auch der Block 16 werden von einem digitalen Kombinationsverriegelungselement 18 gesteuert. Infolgedessen muß, wie unten noch genauer ausgeführt wird, bevor ein neuer Wert für die Impulsfolgefrequenz oder für die Impulsbreite in der Einrichtung programmiert werden können, das digitale Kombinationsverriegelungselement 18 einen an dieses Element angelegten, vorbestimmten Kode aufweisen, damit die neuen Eingaben gemacht werden können. Der digitale Kombinationskode kann nur an das Element 18 angelegt werden, wenn ein magnetisch betätigbarer Schutzgasschalter betätigt wird. Dieser Schutzgasschalter 20 steuert auch das mit "Magnetische Frequenz" bezeichnete Element 22, dessen Zweck aus der nachfolgenden Beschreibung noch verständlicher wird. Der Block 24 gibt symbolisch die Schaltung wieder, mit welcher ein Arzt die Spannung der eingesetzten Energiequelle bestimmen und damit festlegen kann, ob ein chirurgischer Austausch der Energiequelle vorgenommen werden soll. Wie dies durchgeführt wird, wird dann beschrieben, wenn die im einzelnen wiedergegebene Schaltung der bevorzugten Ausführungsform erläutert wird. Vorerst reicht es jedoch aus, darauf hinzuweisen, daß der gewählte Austauschzeitpunkt (ERT) bestimmt wird, wenn der Taktgeber auf der sogenannten "Magnetischen Frequenz" arbeitet, und dies ist auch der Grund dafür, daß der Block 24, wie dargestellt, mit dem mit "Magnetischer Frequenz" bezeichneten Block 22 verbunden ist.

In ähnlicher Weise sollte, sobald eine neue Impulsfolge in die Einrichtung eingegeben worden ist, diese neue Impulsfolge überprüft werden, um zu sehen, daß sie richtig eingegeben ist. Dies wird auch durchgeführt, wenn die Einrichtung auf der sogenannten"Magnetischen

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Frequenz" arbeitet, und folglich ist der Block 14, wie dargestellt, auch mit dem Block 22 verbunden.

Der mit "Nenn- oder magnetische Frequenz auswählen" bezeichnete Block 26 erhält als einen Eingang den Ausgang von dem Block 12 "Neue Frequenzspeicherung" und dem Block 22 "Magnetische Frequenz" und ist vorgesehen, um die eine oder andere Frequenz auszuwählen, um dann den Ausgang an den rücksetzbaren Oszillator 28 anzulegen oder zu steuern, welcher die Einrichtung ist, die die Schrittmacherimpulse auf Anforderung erzeugt, um sie an das Herz des Patienten anzulegen. Der rücksetzbare Oszillator 28 wird auch durch den quarzgesteuerten Oszillator 10 und durch einen mit "Impulsbreite auswählen" bezeichneten Block 30 gesteuert. Mittels der letztgenannten Einrichtung werden Signale entweder von dem quarzgesteuerten Oszillator 10 oder von dem Block 16 "Neue Impulsbreiten-Speicherung" an den rücksetzbaren Oszillator 28 angelegt.

Der mit "Schutz gegen Weglaufen" bezeichnete Block 32 ist mit dem Ausgang des rücksetzbaren Oszillators 28 verbunden. Wie noch im einzelnen ausgeführt wird, dient die Schaltung 32 dazu, sicherzustellen, daß die Impulsfolgefrequenz unabhängig von dem Ausgang des rücksetzbaren Oszillators 28 niemals 130 Impulse bzw. Schläge pro Minute (BPM) überschreitet. In einem sogenannten Anforderungs-Taktgeber der vorbeschriebenen Art mit einer um- bzw. neu programmierbaren Folgefrequenz wird eine derartige Schutzschaltung für notwendig erachtet, um den Patienten für den Fall zu schützen, daß aufgrund einerStörung oder eines Versagens der Haupt-Zeitsteuerschaltung der rücksetzbare Oszillator mit einer zu hohen Impulsfolgefrequenz läuft.

tffie in Fig.l dargestellt, ist der Ausgang des Blocks 32 "Schutz gegen Weglaufen" mit einer Spannungsverdopplerschaltung 34 verbunden. Diese Schaltung arbeitet auf herkömmliche Weise, um etwa die Amplitude der an ihren Eingang angelegten Impulse zu verdoppeln und stellt sicher„ daß für ein gefordertes Batteriepotential die Anregungs- bzw.

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Reizsignale, die an das Herz über die chirurgisch eingesetzten, mit H+ und H- bezeichneten Elektroden angelegt sind, ausreichen, um den geforderten Anregungs- bzw. Reizgrad zu schaffen.

Wie in allen Anforderungs-Schrittmachern sind Einrichtungen vorgesehen, um die normale Herztätigkeit zu fühlen. Wie in dem Funktionsschaltbild der Fig.1 dargestellt ist, werden dieselben Elektroden H+ und H-, über welche die Herzanregungsimpulse vom Ausgang der Spannungsverdopplerschaltung 34 angelegt werden, dazu verwendet, um den elektrischen Ausgang des Herzens während dessen normalen Tätigkeit aufzunehmen oder zu fühlen. Diese Signale werden' über einen Bandpaßverstärker 38 und eine Pegelfühlschaltung 40 einem sogenannten "refraktären Generator" 42 zugeführt. In dem erfindungsgemäßen Schrittmacher ist eine doppelte refraktäre Anordnung vorgesehen. Insbesondere wird eine refraktäre Periode von 256msek für ein gefühltes Herzsignal geschaffen, und eine refraktäre Periode von 320msek wird für einen künstlich angeregten Herzschlag geschaffen. Während der letzten 64msek dieser refraktären Perioden überwacht der Verstärker 38 die Herzelektroden bezüglich der elektrischen Wirksamkeit, läßt aber, nicht ein Rücksetzen des rücksetzbaren Oszillators 28 zu.

Ein mit "Räuschpegel fühlen"b.ezeichneter Block 44 ist dem refraktären Generator 42 zugeordnet. Während der letzten 64msek der zwei vorerwähnten, refraktären Intervalle wird die elektrische Wirksamkeit der Schrittmachereingänge überwacht. Wenn aus irgendeinem Grund elektrische Rauschsignale von dem Bandpaßverstärker 38 durchgelassen werden sollten, übernimmt sie die Rauschpegel-Fühlschaltung 44 und schaltet den rücksetzbaren Oszillator 28 auf dessen "asynchronen Betrieb". Der Impulsgenerator bzw. der Oszillator 28 arbeitet dann asynchron auf seiner Nennfrequenz, bis die Rauschsignale verschwinden.

Nunmehr wird der gesamte Schaltungsaufbau des einsetzbaren Taktgebers gemäß der Erfindung mit Hilfe des Funktionsblockschaltbilds

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der Fig.1 beschrieben; die Einzelheiten der verschiedenen zur Systemdurchführung verwendeten, elektronischen Schaltungen werden nunmehr beschrieben. Daran anschließend wird dann die Arbeitsweise beschrieben.

In Fig.2 ist ein schematisches, elektrisches Schaltbild der Spannungsverdopplerschaltung 34, des Bandpaßverstärkers 38, der Pegelfühlschaltung 40 und eines Teils des refraktären Generators 42 wiedergegeben, die in dem Blockschaltbild der Fig.1 dargestellt sind. In Fig.2 ist eine positive Leitung 50 und eine negative Leitung 52 dargestellt, welche mit Anschlüssen 54 und 56 (B+ und B-) einer Gleichstromquelle verbunden sind, welche in der bevorzugten Ausführungsform eine Lithiumjodid-Batterie sein kann. Bekanntlich eignen sich Lithiumjodid-Batterien wegen ihrer verhältnismäßig großen Lebensdauer und dem Fehlen einer Gaserzeugung während ihrer Entladung besonders gut für eingesetzte Schrittmacher.

Über einen Widerstand 58 ist der Ausgang des Schrittmacher-Verknüpfungsglieds 330 (Fig.4b) mit der Basis eines PNP-Transistors 60 verbunden, dessen Emitter mit der positiven Leitung und dessen Kollektor über einen Widerstand 62 mit der Basis eines NPN-Transistors 64 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 64 ist mit der negativen Leitung 52 verbunden. Der Kollektor des Transistors 64 ist über einen Widerstand 66 mit der positiven Leitung und mittels einer Leitung 68 mit dem negativen Herzanschluß 70 verbunden, über eine Zweirichtungsdiode 72 ist der Kollektor des Transistors 64 (über die Leitung 68) mit dem positiven Herzelektrodenanschluß 74 verbunden. Die Elektrodenanschlüsse 70 und 74 sind mit chirurgisch eingesetzten Elektroden verbunden, die an dem Herz des Patienten angebracht sind. Sie dienen dazu, künstlich Anregungs- bzw. Reizimpulse an das Herz anzulegen und dienen auch als Abnahmeeinrichtung zum Fühlen des elektrischen Ausgangs von dem Herz während der normalen Kontraktionen.

Über einen Widerstand 76 ist der Kollektor des Transistors 64 mit

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der Basis oder der Steuerelektrode eines PNP-Transistors 78 verbunden. Der Emitter des Transistors 78 ist unmittelbar mit der positiven Leitung 50 verbunden, während sein Kollektor über einen Widerstand 80 mit der negativen Leitung 52 verbunden ist. Ein Spannungsverdopplungskondensator 82 ist zwischen den Kollektor des PNP-Transistors 78 und den positiven Herzanschluß 74 geschaltet.

Kopplungskondensatoren 84 und 86 koppeln die bipolaren Signale während der normalen Herzkontraktionen an die Eingangsanschlüsse eines Differenz-Bandpaßverstärkers 87 an. Ein Spannungsteiler aus in Reihe geschalteten Widerständen 92 und 94 ist unmittelbar zwischen die positive und negative Leitung 50 bzw. 52 geschaltet, und die Verbindung zwischen den beiden Widerständen ist mit dem positiven Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 87 verbunden. Diese Anordnung legt den Arbeitspunkt für den Differenzverstärker fest. Ein in Reihe zu dem Kopplungskondensator 86 geschalteter Widerstand 96 ist mit dem negativen Anschluß des Differenzverstärkers 87 verbunden. Ferner ist ein Rückkopplungswiderstand 97 zwischen den Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 87 und dessen negativen Eingangsanschluß geschaltet. Durch die Widerstände 96 und 97 ist die Spannungsverstärkung des Verstärkers 87 festgelegt. Mittels eines Widerstandes 98, der zwischen die positive Leitung 50 und einen Hilfsanschluß des Verstärkers 87 geschaltet ist, ist der Vorspannungsstrom für den Verstärker festgelegt. Auf diese Weise wird am Ausgang des Differenzverstärkers 87 ein verstärktes Signal geschaffen, welches proportional dem Differenzsignal an den eingesetzten Herzelektrodenanschlüssen 70 und 74 ist.

Die Emitter-Kollektor-Strecke eines PNP-Transistors 100 ist unmittelbar parallel zu dem Rückkopplungswiderstand . 97 geschaltet. Dessen Basis ist mittels einer Leitung 101 mit dem Ausgang eines Flip-Flops 550 (Fig.6) verbunden. Wie im einzelnen noch ausgeführt wird, wenn die Einzelheiten der Fig.6 beschrieben werden, schafft das Flip-Flop 550 ein Signal an dem Transistor 100 für ein vorbestimmtes Zeitintervall, während welchem die Verstärkung des Verstärkers

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87 auf null heruntergeschaltet wird. Infolgedessen nimmt die Amplitude des Ausgangesignals von dem Differenzverstärker 87 während der Zeit ab, während welcher das Flip-Flop 550 gesetzt ist.

Die Widerstände 92, 94, 96 und 97 bilden zusammen mit den Kopplungskondensatoren 84 und 86 ein Tiefpaßfilter. Der dem Verstärker 87 zugeordnete Rückkopplungswiderstand 99 schafft ein Hochpaßfilter. Infolgedessen kann die Verknüpfung dieser Bauelemente mit dem Differenzverstärker 87 als ein Bandpaßverstärker betrachtet werden. Die Werte der Bauelemente, die den Bandpaßverstärker bilden, sind entsprechend gewählt, damit sich eine Mittenfrequenz von etwa 31Hz mit einer 3dB tiefer liegenden Stelle bei 12Hz und 3dB höher liegenden Stelle bei 62Hz ergibt. Dieser Bandpaßverstärker wirkt als Diskriminator, der unerwünschte Signale dämpft, welche durch externe Quellen außerhalb des Körpers des Patienten erzeugt werden können. Er läßt jedoch Signale mit Grundfrequenzanteilen von R-Wellensignalen durch, die von dem Herzmuskel erzeugt werden. Der Ausgang des BandpaßVerstärkers wird über einen Kopplungskondensator 107 an die Basis eines PNP-Transistors 101 angelegt, dessen Emitter mit der positiven Leitung 50 und dessen Kollektor über einen Vorspannungswiderstand 102 mit der negativen Leitung 52 verbunden ist. Der Ausgang des Bandpaßverstärkers wird über einen Kopplungskondensator 108 auch an die Basis eines NPN-Transistors 103 angelegt, dessen Kollektor über einen Vorspannungswiderstand 104 mit der positiven Leitung 50 und dessen Emitter unmittelbar mit der negativen Leitung 52 verbunden ist.

Der SchaltungsSchwellenwert für den PNP-Transistor 101 ist mittels eines Spannungsteilers aus in Reihe geschalteten Widerständen bis 113 festgelegt, welche zwischen die positive Leitung 50 und die negative Leitung 52 geschaltet sind. Ein Emitter eines Transistors 105 mit offenem Kollektor ist unmittelbar mit der positiven Leitung 50 verbunden, während dessen Basis mit der Verbindung zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 110 und 111 verbunden ist. In ähnlicher Weise hat ein Transistor 106 des entgegengesetz-

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ten Leitfähigkeitstyps einen offenen Kollektor, während sein Emitter mit der negativen Leitung 52 und seine Basis mit der Verbindung zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 111 und 112 verbunden ist. Auf diese Weise arbeiten die Transistoren 105 und 106 als Halbleiterdioden. Wie vorstehend bereits angedeutet, legen die Widerstände 109 bis 113 zusammen mit den als Diode geschalteten Transistoren 105 und 106 den Schaltpunkt für die Pegelfühltransistoren 101 und 103 fest. Die Widerstände 109 und 113 können als Trimmeinrichtungen betrachtet werden, die verwendet werden, um den exakten Schaltpunkt der Pegelfühlschaltung genau einzustellen.

An dieser Stelle reicht es aus, zu erwähnen, daß die Pegelfühlschaltung den Ausgang des Bandpaßverstärkers fühlt und einen Impuls an den Ausgangsleitungen 114 oder 115 erzeugt, die den Pegelfühltransistoren 101 bzw. 103 zugeordnet sind, wenn der Ausgang des Bandpaßfilters einen vorbestimmten Wert entweder im positiven oder im negativen Sinn überschreitet. Die Ausgangssignale, welche an den Leitungen 114 und 115 anliegen, werden unmittelbar einem Pufferverstärker 504 und einem Inverter 506 in Fig.6 zugeführt.

Der Widerstand 109 ist so getrimmt, daß für den geforderten negativen Ausschlag des Verstärkerausgangs der Transistor 101 anschaltet, wobei dann die Leitung 114 positiv wird. Dieses Signal geht durch den Pufferverstärker 504 hindurch, wodurch der Ausgang eines Verknüpfungsglieds 508 positiv wird. In ähnlicher Weise ist der Widerstand 113 so getrimmt, daß für den geforderten positiven Ausschlag der Transistor 103 anschaltet, wodurch die Leitung 115 positiv wird und der Ausgang des Pufferverstärkers 504 niedrig wird, so daß infolgedessen der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 508 hoch wird. Folglich schafft, ganz gleich, welche Polarität der Verstärkerausgang hat, das Verknüpfungsglied 508 einen hohen Ausgang.

In Fig3a und 3b ist ein Teil der Schaltung dargestellt, die in der den gewählten Austauschzeitpunkt fühlenden Schaltung 24 in dem

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Funktionsblockschaltbild der Fig.1 verwendet ist. Diese zwei Schaltungen überwachen die Batteriespannung und geben logische Ausgangssignale ab, die von dem übrigen Teil der ERT-Fühlschaltung verwendet werden, was noch beschrieben wird. Anschlüsse 158 und 160 in Fig.3a sind jeweils mit der positiven Leitung 50 und mit der negativen Leitung 52 in Fig.2 verbunden. Ein Spannungsteiler aus einem Widerstand 162 und einem einstellbaren Widerstand 164 schafft ein Potantial an dem Mittelabgriff 166, welches proportional der Batteriespannung ist. Dieses Signal wird an die Basis eines Transistors 168 angelegt, um dadurch dessen Leitfähigkeitszustand zu steuern. Das Potentiometer 164 wird so eingestellt, daß, wenn das Potential der Batterie die vorbestimmte Spannung übersteigt, die als halber Austauschzeitpunkt (ERT) gewählt ist, der Transistor 168 leitend wird und der Ausgang auf der Leitung 170 in binärem Sinn relativ "niedrig" ist. Wenn jedoch die Spannung der Batterie unter die vorbestimmte, dem halben Austauschzeitpunkt entsprechende Spannung abfällt, schaltet der Transistor 168 ab, und das Binärsignal am Anschluß 170 wird "hoch".

Die Schaltung in Fig.3b entspricht im wesentlichen der der Fig.3a, außer daß das Potentiometer 172 anfangs so eingestellt ist, daß der Transistor 174 leitend wird, wenn die zwischen den Anschlüssen 176 und 178 angelegte Batteriespannung die vorbestimmte, dem gewählten Austauschzeitpunkt entsprechende (ERT-)Spannung übersteigt. Infolgedessen wird, wenn die Batteriespannung unter die ERT-Spannung fällt, der Transistor 174 nichtleitend gemacht, und das Binärsignal an der Ausgangsleitung 180 geht von einem "niedrigen" auf einen "hohen" Zustand über.

über die Arbeitsweise der Pegelfühlschaltung der Fig.3a und 3b wird mehr ausgeführt, wenn der übrige Teil der ERT-Fühlschaltung 24 weiter unten beschrieben wird.

Wenn die Fig.4a und 4b so, wie in Fig.4 dargestellt, angeordnet werden, weisen sie ein logisches Schaltbild des quarzgesteuerten

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Oszillators 10, der für eine neue Frequenz-Speicherung vorgesehe~ nen Schaltung 12, der für eine neue Frequenz-überprüfung vorgesehenen Schaltung 14, der für eine Speicherung der neuen Impulsbreite vorgesehenen Schaltung 16 und der zum Auswählen der Nennoder Magnetischen Frequenz vorgesehenen Schaltung 26 auf. In Fig.4a gibt ein stabiler Rechteckwellen-Oszillator 200, welcher quarzgesteuert ist, Impulse mit einer geforderten Folgefrequenz, z.B. von 1OkHz an seinem Ausgangsanschluß 202 ab. Mit dem Oszillator-Ausgangsanschluß 202 ist eine Frequenzteilerschaltung 204 verbunden, welche bei Empfang der Vorderflanken der Impulse von dem Oszillator 200 betrieben wird, um eine vorbestimmte Frequenzteilung zu erreichen. In der bevorzugten Ausführungsform teilt die Schaltung 204 die Eingangsfrequenz durch einen Faktor 10. Bei einem Oszillatorausgang von 1OkHz würde folglich der Ausgang des Frequenzteilers an einer Verbindung 206(Fig.4b) ein Signal mit einer Impulsfolgefrequenz von IkHz sein. Der Ausgang des Frequenzteilers 204 wird als erster Eingang an ein NAND-Glied 208 angelegt, dessen zweiter Ausgang von dem Q-Ausgang eines Flip-Flops 211 erhalten wird. Der Ausgang des NAND-Glieds 208 ist mit dem Eingangsanschluß eines 12-stuf igen., binären Vorwärts Zählers 210 verbunden, welcher mit der Rückflanke der angelegten Eingangssignale weitergeschaltet wird. Der Binärzähler 210 weist die für eine Speicherung einer neuen Frequenzfolge vorgesehene Einrichtung 12 auf, welche funktionell in dem Blockschaltbild der Fig.1 dargestellt ist. Die Ausgangsanschlüsse der zwölf Stufen des Zählers 210 sind mit Q.. bis Q^ - bezeichnet und sind einzeln mit den Y-Eingangsanschlüssen eines Multiplexers oder einer Wählschaltung 212 verbunden. Die Wählschaltung 212 entspricht der zum Auswählen der "Nennoder Magnetischen Folgefrequenz" vorgesehenen Schaltung 26 in Fig.1.

Außer den mit Α_γ, Β_γ, L„ bezeichneten Y-Eingangsanschlüssen

weist der Multiplexer 212 auch eine Anzahl mit A„, B ,.... L„ bezeichneter X-Eingan^sanschlüsse auf. Wenn der an den ausgewählten Eingangsanschluß 214 angelegte Eingang niedrig ist, werden die Eingabedaten an den X-Eingangsanschlüssen an die entsprechenden Ausgangsanschlüsse übertragen, z.B. ein Signal auf der Leitung A_v

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• 26.

wird an den A-Ausgangsanschluß, das Signal an dem Eingangsanschluß Β_χ wird an den B-Ausgangsanschluß, usw. übertragen. In ähnlicher Weise werden, wenn das Eingangssignal an dem Wählanschluß 214 hoch ist, die Signale an den Eingangsanschlüssen Ay, Β_γ usw. an die Ausgangsanschlüsse A, B usw. übertragen.

Wie in Fig.4b dargestellt, sind die Ausgangsanschlüsse des Multiplexers 212 mit den Exngangsanschlüssen J₁ bis J₁₂ eines zwölfstufigen, voreinstellbaren binären RückwärtsZählers 216 verbunden. Der Takteingang 218 des Zählers 216 ist mittels einer Leitung 220 an der Verbindung 206 mit dem Ausgang des Frequenzteilers 204 verbunden. Folglich wird der Zähler 216 in Schritten von 1msek verringert.

Die logische Schaltung, die durch den gestrichelt wiedergegebenen Block 222 dargestellt ist, bildet zusammen mit den ERT-Ftihlschaltungen der Fig.3a und 3b den Hauptteil der "den gewählten Austauschzeitpunkt anzeigenden Einrichtung". Eine Ausgangsleitung 170 der Fig.3a ist mit einer Eingangsleitung 224 und eine Ausgangsleitung 180 der Fig.3b ist mit einer Eingangsleitung 226 verbunden. Eine FET-Schaltanordnung, die durch den gestrichelten Block 228 wiedergegeben ist, ist über die Eingangsleitungen 224 und 226 mit der logischen Schaltung 222 verbunden.

Insbesondere ist die Eingangsleitung 224 über den FET-Schalter mit einem ersten Eingang eines NOR-Glieds 230 verbunden, während die Eingangsleitung 226 über den FET-Schalter mit dem Eingang eines NOR-Glieds 232 verbunden ist. Der zweite Eingang jedes der Verknüpfungsglieder 230 und 232 wird über eine Leitung 233 und über einen Inverter 471 (Fig.5b) von der zweiten Stufe eines zwölfstufigen, binären AufwärtsZählers 462 in Fig.5a angelegt. Der Ausgang des NOR-Glieds 232 wird an den Takteingang eines D-Flip-Flops 235 angelegt. In ähnlicher Weise wird der Ausgang von dem NOR-Glied 230 an denTakteingang eines D-Flip-Flops 237 angelegt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 235 dient als erster Eingang an einem

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NAND-Glied 234. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 237 wird als anderer Eingang an das NAND-Glied 234 angelegt.

Eine Leitung 236 verbindet den Ausgang des NAND-Glieds 234 mit dem Eingang G_v des Multiplexers 212. Leitungen 238 und 240 verbinden den Ausgang des Flip-Flops 237 mit den Eingangsanschlüssen B_v und

Η_χ des Multiplexers 212. Schließlich verbindet eine Leitung 242 den Ausgang des Flip-Flops 235 mit den Eingangsanschlüssen D und

Ey des Multiplexers. Die Anschlüsse A_v7 C_v, F_v, I_v, K_v und L_v sind

■" A A A A A A

fest mit Erde verbunden und führen infolgedessen ständig binäre "niedrige" Signale.

Die Schaltung zur Durchführung der "Überprüfung einer neuen Folgefrequenz ",die in Fig.1 durch den Block 14 dargestellt ist, ist in Fig.4b durch den gestrichelten Block 244 dargestellt. Sie weist ein ODER-Glied 246 und ein UND-Glied 248 sowie ein D-Flip-Flop auf, welches jeweils durch die Vorderflanke angesteuert wird. Das ODER-Glied 246 erhält als Eingang ein "Folgefrequenz-Rücksetz"-Signal auf einer Leitung 252 und den Ausgang von der höchstwertigen Stufe des Zählers 210. Insbesondere die Stufe Q₁₂ äes Zählers 210 ist über eine Leitung 254 mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 246 verbunden. Das UND-Glied 248 erhält als Eingänge die wahren Ausgänge derStufen 5 bis 9 des zwölfstufigen Vorwärtszählers 210. Der Ausgang des UND-Glieds 248 wird an den Takteingang eines D-Flip-Flops 250 angelegt. Der Ausgang des ODER-Glieds 246 ist mit dem Rucksetzeingang des D-Flip-Flops 250 verbunden. Eine Leitung 256 verbindet den Komplement-Ausgang (Q) mit einem ersten Eingang eines NOR-Glieds 258 (Fig.4a). Der zweite Eingang an dem NOR-Glied 258 ist mit dem Ausgang für die sogenannte "Magnetische Folgefrequenz¹¹ des Flip-Flops 414 in Fig.5a verbunden. Der Ausgang des NOR-Glieds 258 legt fest, ob die X- oder Y-Eingänge an dem Multiplexer an die Eingangsleitungen J₁ bis J₁~ des Rückwärtszählers 216 angelegt werden.

Die Schaltung zum Bestimmen der Impulsbreite der an das Herz ange-

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legten Anregungsimpulse ist hauptsächlich durch die Schaltung festgelegt, die durch einen gestrichelt wiedergegebenen Block dargestellt ist. Sie weist einen binären Aufwärtszähler 262, einen voreinstellbaren Abwärtszähler 264 und einen Inverter 266 auf. Aus gangsleitungen Q₁ bis Q₅ sind mit entsprechenden Eingangsanschlüssen J₁ bis J₅ des Zählers 264 verbunden. Die Zähler 262 und 264 haben jeweils fünf Stufen und der Überlaufanschluß des Zählers 264 ist als Eingang mit dem Inverter 266 verbunden. Der "Zählerüberlauf "-Anschluß (CO.) des Zählers 216 ist über einen Inverter 268 und über eine Leitung 270 mit dem "voreinstellbaren Freigabe"-Anschluß (P.E.) 272 des fünf stufigen Zählers 264 verbunden. Der Ausgang des Inverters 266 wird über eine Leitung 278 an den Takteingang eines D-Flip-Flops 276 angelegt. Der Ausgang des Inverters 268 ist durch eine Leitung 274 mit dem "Rücksetz"-Anschluß eines D-Flip-Flops 276 verbunden.

Signale mit einer neuen Impulsbreitenzählung werden über eine Leitung 280 an den Takteingang des binären Aufwärtsζählers 262 angelegt, welcher als Impulsbreitenregister dient. Wie unten noch im einzelnen ausgeführt wird, wird die neue Impulsbreitenzählung am Ausgang eines NOR-Glieds 254 in Fig.5b erhalten. Das Impulsbreitenregister 262 wird durch den Ausgang eines Inverters 282 rückgesetzt. Der Inverter 282 erhält als Eingang ein Impulsbreiten-Rücksetz-Signal auf einer Leitung 284, die zum Ausgang eines Verknüpfungsgliedes 458 in Fig.5b führt.

Um zumindest eine vorgegebene minimale Impulsbreite bei den Schrittmacherimpulsen sicherzustellen, ist für den Fall, daß eine neu programmierte Impulsbreitenzählung fälschlicherweise eingegeben wird, die durch einen gestrichelt wiedergegebenen Block 286 dargestellte Schaltung vorgesehen. Sie weist ein D-Flip-Flop 288 auf, dessen Rücksetzeingang mit der Eingangsleitung 280 und dessen Takteingang mit dem Ausgang des Inverters 282 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß Q des Flip-Flops 288 ist mit einem ersten Eingang eines NAND-Glieds 290 und eines Inverters 292 verbunden. Der zweite Eingang des NAND-Glieds 290 kommt über eine Leitung 294 direkt vom Ausgang des 10kHz-Oszillators 200. Dasselbe 10kHz-Signal auf

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der Leitung 294 wird durch einen Inverter 296 invertiert und an einen ersten Eingang eines NAND-Glieds 298 angelegt. Der zweite Eingang des NAND-Glieds 298 ist der Ausgang des Inverters 292. Die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 290 und 298 werden in einem NAND-Glied 300 logisch verknüpft ,dessen Ausgang über eine Leitung 302 mit dem Takteingang des Impulsbreitenzählers 264 verbunden ist. Die Verknüpfung der logischen Elemente 290, 292, 296, 298 und 300 schafft nur die exklusive ODER-Funktion bei den Ausgangssignalen des Haupttaktgebers 200 und des Flip-Flops 288. Infolgedessen kann diese Schaltung durch ein herkömmliches exklusives ODER-Glied ersetzt werden.

Um die Anordnung zu überprüfen, nachdem eine neue Folgefrequenz oder eine neue Impulsbreite eingegeben ist, ist eine zusätzliche Schaltung vorgesehen, die sechs Zyklen oder Perioden einer Schrittmacher-Impulserzeugung selbst bei Vorliegen einer normalen Herztätigkeit zuläßt. Diese Prüfschaltung ist durch einen gestrichelt wiedergegebenen Block 304 (Fig.4b) dargestellt. Sie weist einen dreistufigen Binärzähler 306, ein UND-Glied 308 und ein D-Flip-Flop 310 auf. Der Rücksetzanschluß des Zählers 306 ist über eine Leitung 313 und einen Inverter 311 mit einem NOR-Glied 312 (Fig. 4a) verbunden. Ein erster Eingang dieses NOR-Glieds ist mit dem Ausgang eines Flip-Flops 414 in Fig.5a verbunden und führt das Signal "Magnetische Folgefrequenz". Der zweite Eingang an dem NOR-Glied 312 wird über eine Leitung 314 angelegt und stammt von dem komplementären Ausgangsanschluß Q des D-Flip-Flops 250. Der Takteingang des Zählers 208 ist durch eine Leitung 316 mit dem komplementären Ausgangsanschluß Q des D-Flip-Flops 276 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der Stufen 2 und 3 des Zählers 306 werden als Eingänge an das UND-Glied 308 angelegt und der Ausgang des UND-Glieds 308 ist mit dem Takteingang des D-Flip-Flops 310 verbunden. Das Flip-Flop 310 wird mit der Vorderflanke des Eingangs-Taktimpulses angesteuert. Der Ausgang Q des Flip-Flops 310 ist mit einem ersten Eingang eines NAND-Glieds 318 verbunden. Der zweite Eingang an diesem NAND-Glied wird über eine Leitung 320 angelegt, welche

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das refraktäre Rücksetzsignal vom Ausgang eines Flip-Flops 568 in Fig.6 aufweist. Der Ausgang des Inverters 311 (Fig.4a) ist über Leitungen 313 und 322 mit dem Rücksetzanschluß des D-Flip-Flops 310 verbunden. Der Ausgang des Flip-Flops 310 ist auch mit einem NAND-Glied 524 (Fig.6) verbunden. Der Ausgang des NAND-Glieds 318 ist ein erster Eingang an einem weiteren NAND-Glied 324. Der zweite Eingang an dem NAND-Glied 324 stammt von dem Q-Ausgang des D-Flip-Flops 276. Der Ausgang des NAND-Glieds 322 wird über eine Leitung 326 an den voreingestellten Freigabeanschluß (P.E.) des Frequenzfolgezählers 216 angelegt.

Der Q-Ausgang des Flip-Flops 276 ist über eine Leitung 332 mit einem ersten Anschluß eines NAND-Glieds 330 (Fig.6) verbunden. Der komplementäre Ausgang Q des D-Flip-Flops 276 ist über die Leitung 232 mit dem Ansteuereingang eines durch eine negative Flanke angesteuerten ,nicht wieder triggerbaren, monostabilen Multivibrators 336 (Fig.6) angelegt. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 336 wird als zweiter Eingang an das NAND-Glied angelegt. Der Ausgang des NAND-Glieds 330 dient dann als "Schrittmacher-Folgefrequenz "-Eingang an der Spannungsverdopplerschaltung der Fig.2.

Als nächstes werden nunmehr die digitalen, logischen Schaltungen mit dem digitalen Kombinations-Verriegelungselement 18 in dem Funktionsblockschaltbild der Fig.1 beschrieben. Hierbei wird zur Erläuterung auf die logische Schaltung der Fig.5a und 5b verwiesen.

In Fig.5a ist ein einpoliger, magnetischer Schutzgas-Umschalter 400 dargestellt. Dieser Schalter steuert den Zustand eines bistabilen Flip-Flops 402, das die über Kreuz verbundenen (ODER) Inverter 404 und 406 aufweist. Das Flip-Flop 402 arbeitet in üblicher Weise, um die Einflüsse des Kontaktprellens bei Betätigung des magnetischen Schutzgaskontaktes 400 auszuschalten. Der Ausgang der "gesetzten" Seite des Flip-Flops 402 ist über eine Leitung 408 mit dem Takteingang eines dreistufigen Eingangsimpulszählers 410 ver-

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bunden. Es ist auch über eine Leitung 412 mit dem Rücksetzanschluß eines D-Flip-Flops 414 verbunden. Eine Gruppe von vier NOR-Gliedern 416 bis 422 sind vorgesehen, um die richtigen und invertierten Formen der Ausgangssignale von dem Binärzähler 410 umzusetzen. Insbesondere ist der Ausgang der Stufe Q₁ des Zählers 410 unmittelbar als ein Eingang an die NOR-Glieder 420 und 422 angelegt, während der invertierte Ausgang als Eingang an die NOR-Glieder 416 und 418 angelegt ist. In ähnlicher Weise ist der Ausgang von der Stufe Q~ des Zählers 410 unmittelbar mit einem Eingang der NOR-Glieder 416 und 420 und über einen Inverter mit den Eingängen der NOR-Glieder 418 und 422 verbunden. Schließlich ist der Ausgang Q_ des Zählers 410 unmittelbar mit einem Eingang der NOR-Glieder 418 und 422 und über einen Inverter mit den Eingängen der NOR-Glieder 416 und 420 verbunden. Die entsprechenden Ausgänge der NOR-Glieder 416 bis 422 sind als Eingänge an ein ODER-Glied 42 4 angelegt, dessen Ausgang über eine Leitung 426 mit dem Rücksetzanschluß eines Flip-Flops 425 verbunden ist. Der Ausgang des Flip-Flops 425 ist mit einem ODER-Glied 427 verbunden, dessen Ausgang dann über eine Leitung 429 mit dem Rücksetz-Eingangsanschluß des binären Aufwärtszählers verbunden ist. Die Ausgänge der NOR-Glieder 416 bis 422 sind auch einzeln mit einem Takteingang einer entsprechenden Gruppe von D-Flip-Flops 428 bis 434 verbunden. Die Rücksetzanschlüsse für jedes dieser Flip-Flops sind über eine Leitung 436 mit dem Q-Ausgang des D-Flip-Flops 414 verbunden. Ferner ist der Ausgang Q des Flip-Flops 428 durch eine Leitung 438 mit dem"Daten"-Eingabeanschluß (D) des Flip-Flops 430 verbunden, und in ähnlicher Weise ist der Ausgang Q des Flip-Flops 430 mit dem D-Eingabeanschluß der Flip-Flops 432 und 434 verbunden. Ein D-Flip-Flop 448, das hier als "Impulskode-Abfrage-Flip-Flop" bezeichnet wird, schafft, wenn es gesetzt ist, ein Freigabesignal über eine Leitung 450 an den NOR-Gliedern 416 bis 422. Die Bedingungen, unter welchen das Flip-Flop 448 gesetzt wird, werden später angeführt.

Eine weitere Gruppe von vier NOR-Gliedern 452 bis 458 ist eben-

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falls in der Kombinations-Verriegelungsschaltung vorgesehen. Das NOR-Glied 452 erhält als Eingang die komplementären Ausgänge Q der Flip-Flops 428 bis 432. Außerdem wird der Ausgang des NOR-Glieds 406 des Flip-Flops 402 über eine Leitung 460 an einen zusätzlichen Eingangsanschluß des NOR-Glieds 452 angelegt. Das NOR-Glied 454 erhält als Eingang die komplementären Ausgänge Q von den Flip-Flops 428, 430 und 434 sowie den Ausgang von dem Setzanschluß des Flip-Flops 402. Das NOR-Glied 456 weist als Eingänge den Q-Ausgang des Flip-Flops 430 und über einen Inverter 421 einen Ausgang von dem NOR-Glied 420 auf. Schließlich erhält das NAND-Glied 458 als Eingänge den Ausgang Q von dem Flip-Flop 430 sowie den Ausgang von dem NOR-Glied 422.

Der Ausgang des NOR-Glieds 452 weist das Eingangssignal "Neue Folgefrequenz-Zählung" auf, das an den Kippeingang (T) des Flip-Flops 211 (Fig.4a) angelegt wird. Der Ausgang des NOR-Glieds weist das Signal "Neue Impulsbreiten-Zählung" auf, das an die Eingangsleitung 280 (Fig.4a) angelegt wird. Der Ausgang des NOR-Gliedes 456 ist das "Folgefrequenz-Rücksetzsignal", das an die Eingangsleitung 252 in Fig.4a angelegt wird, und der Ausgang des NAND-Glieds 458 ist das Signal "Impulsbreite-Rücksetzen¹,¹ das an die Eingangsleitung 284 in Fig.4a angelegt wird. Der komplementäre Ausgang des Flip-Flops 432 weist das Eingangssignal "Löschen der Folgefrequenz-Freigabe" auf, das an den Rücksetzanschluß des Flip-Flops 211 in Fig.4a angelegt wird.

Der komplementäre Ausgangsanschluß Q des Flip-Flops 414 wird als erster Eingang an ein NAND-Glied 261 angelegt. Der zweite Eingang an diesem NAND-Glied ist der Ausgang des Frequenzteilers 204 in Fig.4a, und der Ausgang des NAND-Glieds 461 wird an den Zähleingang 0 des zwölfstufigen, binären AufwärtsZählers 462 angelegt. Die Ausgänge von den Stufen Q₅, Q₆, Qg und Q^₂ ^des Zählers 462 werden in einer UND-Schaltung 464 kombiniert, und deren Ausgang wird über eine Leitung 466 an den Takteingang des D-Flip-Flops und den D-Eingang eines Flip-Flops 462 angelegt. Der Takteingang

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des Flip-Flops 467 ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers 204 verbunden und wird infolgedessen mit einer Folgefrequenz von IkHz angeregt. Der Ausgang des Flip-Flops 467 ist mit dem Rücksetzanschluß des Zählers 462 verbunden. Der Ausgang von der Stufe Q₆ des Zählers 462 ist über einen Inverter 468 an den Takteingang des D-Flip-Flops 448 angelegt. Dieses Flip-Flop kann durch den Ausgang des NAND-Glieds 461 rückgesetzt werden. Das Signal "Mag. Folgefrequenz" ,das an das NOR-Glied 312 in Fig.4a angelegt ist, kommt von dem Ausgang Q des D-Flip-Flops 414. Die Ausgangsstufe Q₂ des Programm-IntervallZählers 462 ist über eine Leitung 469, einen Inverter 471 und eine Leitung 233 mit den Eingangsanschlüssen der NOR-Glieder 230 und 232 in Fig.4a verbunden. Die Ausgänge der Stufen Q5, Q₇ und Q₈ sind in einem UND-Glied 473 veknüpft und der sich daraus ergebende ,logische Signalausgang wird an den Takteingang eines D-Flip-Flops 475 angelegt. Der Rücksetzanschluß des Flip-Flops 475 ist mit dem Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 414 verbunden. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 475 ist mit dem ODER-Glied 427 verbunden. Der komplementäre Ausgang Q des Flip-Flops 475 ist mit dem D-Eingang des Impulskode-Abfrage-Flip-Flops 448 verbunden.

Als nächstes wird nunmehr der Aufbau des refraktären Generators 42 und der das Rauschen fühlenden Schaltung 44, die in dem Funk- *tionsblockschaltbild der Fig.1 dargestellt sind, anhand der Fig.6 beschrieben. In Fig.6 sind ein erstes und ein zweites Flip-Flop 500 und 502 dargestellt. Das Flip-Flop 500 kann als das "Refraktäre Fühl-Flip-Flop" bezeichnet werden, während das Flip-Flop 502 als das "dem Schrittmacher zugeordnete, refraktäre Flip-Flop" bezeichnet werden kann. Wie bereits früher ausgeführt, hat der Herzschrittmacher nach der Erfindung ein duales refraktäres System. Eine refraktäre Periode von 256msek folgt auf einen natürlich auftretenden Herzschlag, während eine refraktäre Periode von 320msek für einen Herzschlag geschaffen ist, der sich beim Anlegen eines Schrittgeberimpulses ergibt. Hierbei wird, wie bereits ausgeführt, ein Signal auf der Leitung 114 oder 115 (Fig.2) erzeugt, wenn das

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Herz bei einer Zusammenziehung einen natürlichen elektrischen Ausgang schafft, welcher einen vorgegebenen Schwellenwert bei Fehlen von externem Rauschen übersteigt. Diese Signale werden mittelsPufferverstärker 504 und 506 an die Eingänge eines NAND-Glieds 508 angelegt. Der Ausgang des NAND-Glieds 508 ist mit dem Takteingang des (refraktären Fühl-)Flip-Flops 500 verbunden. Das (refraktäre Schrittmacher-)Flip-Flop 502 hat das "refraktäre Schrittmacher-Freigabe"-Signal von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 276 (Fig.4b), das an dessen Takteingang angelegt wird. Der komplementäre Ausgang Q des Flip-Flops 502 ist mit dem Daten-Eingabeanschluß des Flip-Flops 500 verbunden. Die komplementären Ausgangssignale der beiden Flip-Flops 500 und 502 werden als Eingänge an ein NAND-Glied 512 angelegt. Der Ausgang des NAND-Glieds 512 ist mit dem D-Eingangsanschluß eines Rausch-Flip-Flops 514 verbunden. Er wird auch über einen Inverter 516 an einen Rücksetzanschluß des Rausch-Flip-Flops 514 angelegt.

Der Ausgang des NAND-Glieds 508 ist auch durch eine Leitung 518 mit einem ersten Eingang eines UND-Glieds 520 verbunden. Der Ausgang des UND-Glieds 520 ist mit dem Takteingang des D-Flip-Flops 514 verbunden. Der Ausgang des UND-Glieds 520 ist auch mit dem Eingang eines NAND-Glieds 522 verbunden. Ein zweiter Eingang an dem NAND-Glied 522 kommt von dem Q-Ausgang des Rausch-Flip-Flops 512. Der Ausgang des NAND-Glieds 522 ist mit einem Eingang eines vier Eingänge aufweisenden NAND-Glieds 522 verbunden? ein zweiter Eingang dieses NAND-Glieds kommt von dem Ausgang des Flip-Flops 310 (Fig.4b) und ein weiterer Eingang kommt von dem Flip-Flop in Fig.5a, welches das Signal "Mag. Folgefrequenz" ist. Der letzte Eingang an dem UND-Glied 524 kommt von dem Ausgang des NAND-Glieds 512.

Der Ausgang des NAND-Glieds 52.4 ist mit dem Rücksetzanschluß eines neunstufigen, binären Auf/Abwärtszählers 526 verbunden, welcher als "Refraktärer Intervallzähler" bezeichnet ist. Dieser Zähler wird durch Impulse weitergeschaltet, die an der Eingangsleitung

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528 jedesmal dann anliegen, wenn das UND-Glied 530 freigegeben wird. Das UND-Glied 530 hat zwei Eingänge, von welchen der eine mit dem Ausgang des NAND-Glieds 512 verbunden ist und der andere über eine Leitung 207 mit dem Ausgang des Frequenzteilers 204 in Fig.4a verbunden ist.

Bei diesem speziellen Anwendungsfall sind nur die Signale von Interesse, die am Ausgang der Stufen Q₇ bis Q_ des Zählers 526 anliegen. Der Ausgang der Stufe Q₇ wird an eine Anzahl NAND-Glieder angelegt. Insbesondere ein erster Eingang eines NAND-Gliedes 532 ist mit der Stufe Q₇ und ein zweiter Eingang ist mit dem Ausgang der Stufe Q_q des Zählers 526 verbunden. Der Ausgang der Stufe Q₇ ist auch als ein Eingang mit einem NAND-Glied 534 verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 536 mit einem ersten Eingang eines NAND-Glieds 538 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Glieds 53.8 ist mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 500 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gliedes 534 ist auch über ein NAND-Glied 540 über eine Leitung 542 mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 502 verbunden. Der zweite Eingang an dem NAND-Glied 540 ist der Ausgang des NAND-Glieds 532. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 538 kommt über einen Inverter 544 von der Stufe Q„des Zählers 526. Der Ausgang von derStufe Q₇ des Zählers 526 wird zusammen mit einem Ausgang von der Stufe Qg des Zählers an ein UND-Glied 546 angelegt. Der Ausgang des UND-Glieds 546 ist über eine Leitung 548 mit dem Rücksetzanschluß eines D-Flip-Flops verbunden. Der Takteingang dieses Flip-Flops 550 ist über Leitungen 552 und 554 mit dem Ausgang des Flip-Flops 276 (Fig.4) verbunden, das die "Refraktäre Schrittmacher-Freigabe" schafft.

Ein Signal von dem Q-Ausgang ;des Flip-Flops 500 wird logisch mit dem Ausgang des UND-Glieds 546 in dem NAND-Glied 556 verknüpft. Der Ausgang des NAND-Glieds 556 wird als ein erster Eingang an ein weiteres NAND-Glied 558 angelegt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Inverters 544 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Glieds 558 ist mit dem Rücksetzanschluß eines D-Flip-Flops 560

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ν ?, ί ρ ι Q 7

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verbunden. Der komplementäre Ausgang des Flip-Flops 560 ist mit einem zweiten Eingangsanschluß des UND-Glieds 520 verbunden.

Der Ausgang des NAND-Glieds 522 ist mit einem Takteingang eines D-Flip-Flops 564 verbunden. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 564 wird an einem zweiten Eingang des NAND-Glieds 534 angelegt. Der Rücksetzanschluß des Flip-Flops 564 ist mit dem Ausgang des Inverters 516 verbunden.

Ein Paar zusätzlicher D-Flip-Flops 566· und 568 sind zusammen mit einem NAND-Glied 570 in der Schaltung für eine duale refraktäre Periode vorgesehen. Der Takteingang des Flip-Flops 566 ist mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 500 verbunden, während der Q-Ausgang des Flip-Flops 566 mit dem Dateneingabeanschluß (D) des Flip-Flops 568 verbunden ist. Der Takteingang des Flip-Flops 568 ist über eine Leitung 572 mit der 1OkHz-Taktleitung verbunden, die zu dem Oszillator 200 in Fig.4a führt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 568 ist dem Rücksetzanschluß des Flip-Flops 566 verbunden. Das Signal, das von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 568 stammt, ist das Signal "Folgefrequenz-Zähler rücksetzen", das von der Schaltung der Fig.4a verwendet wird.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der verschiedenen Betriebsarten beschrieben .

Schrittmacherbetrieb mit programmierter Folgefrequenz

Wenn der Schrittmacher mit einer programmierten Folgefrequenz betrieben wird, liegen die folgenden Anfangsbedingungen vor:

1. Der Binärzähler 210 (Fig.4b) enthält einen Zählerstand, welcher dem Abstand der programmierten FoIgefrequenz entspricht.

2. Das Flip-Flop 250 ist gesetzt, und die Leitung "Magnetische FoI-

gefrequenz" (Fig.5b) ist niedrig.

Unter den angenommenen Voraussetzungen ist das NAND-Glied 258 voll-

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ORIGINAL INSPECTED

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ständig freigegeben und schafft ein hohes Ausgangssignal an der Eingabewählleitung 214 des Multiplexers 212. Wie aus der Beschriftung der Zeichnung zu ersehen ist, werden hierdurch die Y-Eingänge des Multiplexers 212 gewählt, so daß jeder der Ausgänge Q₁ bis Q₁₂ des Binärregisters 210 als die Eingänge J₁ bis J₁₂ an dem binären Folgefrequenzzähler 216 anliegen.

Wenn mit einem hohen Impuls an dem NAND-Glied 324 (Fig.4b) begonnen wird, ist der voreingestellte Freigabeeingang (P.E.) des ^¹Olgefrequenz.zählers 216 hoch, wodurch dann der Zählerstand des ?^ol~ gefrequenz e-Registers 210 in denFolgefrequenz wähler 216 eingegeben wird. Die IkHz-Taktsignale von dem Frequenzteiler 204 werden über die Leitung 218 an den Takteingang des FolgefrequenzZählers 216 angelegt, so daß jeweils in Schritten von 1msek der Zähler zurück- bzw. abwärts^zählt, bis er null erreicht. Bei dem nächsten Taktimpuls kehrt dann der Zähler 21⁶ überall in den Zustand 1 zurück. Hierdurch wird dann das Signal am Übertragausgang (CO.) niedrig. Dieses niedrige Signal wird dann durch den Inverter 268 invertiert, so daß das Signal auf der Leitung 270 hoch ist. Das hohe Signal wird über die Leitung 274 an den Rücksetzanschluß des Flip-Flops 276 angelegt, wodurch das Flip-Flop 276 rückgesetzt wird. Dies führt zu einer Entfernung der voreingestellten Freigabe des Zählers 216 (mittels des Glieds 324) wodurch dann der Ausgang des Inverters 268 auf seinen niedrigen Zustand zurückkehrt.

Durch die an den Impulsbreitenzähler 264 angelegte, voreingestellte Freigabe wird der Inhalt des Impulsbreitenregisters 262 an den Impulsbreitenzähler 264 übertragen. Die 1OkHz-Impulse am Ausgang des quarzgesteuerten Oszillators 200 werden über die Leitung 294 und über die die minimale Impulsbreite steuernde, logische Schaltung, die in dem gestrichelten Block 286 dargestellt ist^angelegt, so daß Taktimpulse von 0,1msek über die Leitung 302 an den Impulsbreitenzähler 264 angelegt werden. Durch diese Taktimpulse wird der- Inhalt des Zählers 264 verringert, bis ,wenn alle Stufen den Zustand 1 erreichen, der übertragausgang (CO.)

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niedrig wird. Dieses niedrige Signal wird dann mittels des Inverters 266 invertiert, so daß ein hohes Taktsignal über die Leitung 278 an das Flip-Flop 276 angelegt wird. Das an das Flip-Flop 276 angelegte Taktsignal kehrt dieses in den "gesetzten" Zustand um. Hieraus ist zu ersehen, daß ein Impuls, dessen Breite durch den Inhalt des Impulsbreitenregisters 262 festgelegt worden ist, an dem Q-Ausgang des Flip-Flops 2?6 mit einer Folgefrequenz erzeugt worden ist, die durch den Inhalt des Folgefrequenz-Registers 210 festgelegt ist. Dieser Impuls von dem Flip-Flop 276 geht durch das NAND-Glied 330 (Fig.6) hindurch, wodurch das Signal "Taktgeber-Folgefrequenz" erzeugt ist. Das Signal "Taktgeber-Folgefrequenz" von dem NAND-Glied 330 wird über den Widerstand 58 (Fig.2) angelegt, wodurch die Transistoren 60 und 64 angeschaltet werden. Wenn der Transistor 64 leitend ist, sinkt das Potential an seinem Kollektor, und es wird auch der Transistor 78 angeschaltet. Wenn der Transistor 78 leitend ist, wird ein Impuls, der etwa gleich der Summe der Batteriespannung plus der Spannung an dem Kondensator 82 ist, an die Herzelektrodenanschlüsse 70 und 74 und damit über eingesetzte nicht dargestellte Elektroden an das Herz des Patienten angelegt.

Schrittmacherbetrieb mit einer sogenannten magnetischen Folgefrelenz

Wenn ein Dauermagnet in die Nähe des eingesetzten Schrittmachers gebracht wird, schließt der Schutzgasschalter 400 (Fig.5a), wodurch ein Signal "O" an den Eingang des NOR-Glieds 404 des Flip-Flops 402 angelegt wird. Hierdurch wird das Flip-Flop 402 gesetzt, und durch den logischen Ausgang "1" des NOR-Glieds 404 wird, wenn es über die Leitung 412 angelegt wird, das Flip-Flop 414 rückgesetzt, wodurch die Leitung "Magnetische Folgefrequenz¹¹ (Fig.5b) hoch wird. Hierdurch nimmt dann der Ausgang des NOR-Glieds 258 (Fig.4a) einen niedrigen Zustand ein, wodurch dann die X-Eingänge des Multiplexers 212 gewählt werden. Infolgedessen ist die Impuls-

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* ³⁹'

folgefrequenz nunmehr durch die verknüpften Ausgänge des NAND-Gliedes 234 und der Flip-Flops 235 und 237 festgelegt. Das heißt, umso mehr als der Inhalt des BinärZählers 210 an den Impulsfolgezähler 216 übertragen wird ,was wie vorstehend beschrieben, der Fall bei dem "Taktgeberbetrieb mit programmierter Folgefrequenz¹¹ war, ist die neue Folgefrequenz eine Funktion der logischen Schaltungen in dem gestrichelt wiedergegebenen Block 222 zusammen mit den vorverdrahteten, niedrigen Eingängen des Multiplexers 212.

Wenn der Dauermagnet in die Nähe des Schrittmachers gebracht wird, wird auch der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 312 (Fig.4a) niedrig. Die P-Kanal-Feldeffekttransistoren (im Block 228)_#, welche normalerweise abgeschaltet sind, um Energie zu erhalten, werden nunmehr angeschaltet, während die N-Kanal-Feldeffekttransistoren abschalten. Der Widerstand 164 (Fig.3a) ist so eingestellt, daß der Transistor 168 sich auf dem LeitungsSchwellenwert befindet, wenn die Batterie die vorbestimmte Spannung (z.B. 2,3 Volt) hat, die als der halbe gewählte Austauschzeitpunkt (ERT-Zeitpunkt) gewählt ist. Wenn die Batteriespannung über diesem Wert liegt, bleibt die Leitung 170 niedrig, während ,wenn die Batteriespannung unter diesem halben Wert liegt, die Leitung hoch wird.

Der Transistor 174 wird in ähnlicher Weise auf den vorbestimmten ERT-Wert (z.B. 1,8V) gesetzt. Nachdem der Betrieb mit der sogenannten magnetischen Folgefrequenz eingeleitet worden ist, ist eine Verzögerungszeit von 2msek vorgesehen, damit sich die Leitungen 170 und 180 auf ihren genauen Zustand einstellen. Danach wird der Q„-Ausgang des Zählers 462 (Fig.5a) hoch, wodurch der Ausgang des Inverters 471 niedrig wird. Hierdurch wird dann das Flip-Flop 237 in dem gesetzten Zustand taktgesteuert, wenn der Transistor 168 leitend ist, und auch das Flip-Flop 235 wird in dem gesetzten Zustand taktgesteuert, wenn der Transistor 174 leitend ist.

Die Batteriespannung soll sich nun am Beginn ihrer Lebensdauer

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(BOL) befinden. Unter dieser angenommenen Voraussetzung sind die ERT-9O-Leitung 224 und die ERT-85-Leitung 226 (die Leitungen 170 und 180 in Fig.3a und 3b) beide niedrig. Infolgedessen wird der Q-Ausgang des Flip-Flops 235 hoch (eine binäre 1), der Q-Ausgang des Flip-Flops 237 wird niedrig (eine binäre 0) und der Ausgang des NAND-Glieds 234 wird hoch (eine binäre 1) . Somit nehmen dann die X-Eingänge an dem Multiplexer 212 den binären Zustand 001001011000 (60O₁₀) ein. (Der Α-Eingang ist das niedrigstwertige Bit). Dies entspricht eine:m Intervall bzw. Abstand von 600msek, und folglich beträgt die Schrittmacherfolgefrequenz 100 Impulse pro Minute.

Wenn sich die Batterie im Lauf ihrer Lebensdauer entlädt und auf halbem Weg auf den dem gewählten Austauschzeitpunkt (ERT) entsprechenden Wert abfällt, wird der Transistor 168 (Fig.3a) nichtleitend, wodurch die ERT-90-Leitung hoch wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 235 wird nunmehr eine binäre 1, der Q-Ausgang des Flip-Flops 237 wird eine binäre 1 und der Ausgang des NAND-Glieds 234 ist eine binäre 0. Dies führt zu einem binären Zählerstand von 001010011010 (666_1Q) an den X-Eingängen des Multiplexers 212. Diese Zahl entspricht einem Intervall von 666msek oder einer Schrittmacher-Folgefrequenz von 90 Impulsen pro Minute.

Wenn die Batteriespannung weiter abnimmt und auf die ERT-Span-■nung fällt, sind beide Transistoren 168 und 174 in Fig.3a und 3b nichtleitend, und die beiden ERT-90- und ERT-85-Leitungen 224 und 226 nehmen einen hohen Zustand ein. Unter diesen Umständen ist dann der Q-Ausgang des Flip-Flops 235 eine 0, der Q-Ausgang des Flip-Flops 237 eine 1, und der Ausgang des Glieds 234 eine 1, wodurch ein binärer Zählerstand von 001011000010 (706_1Q) erzeugt wird. Dies entspricht einem Intervall von 706msek oder von 85 Impulsen pro Minute. Hieraus ist zu ersehen, daß der Zustand der Batterie gefolgert werden kann, indem die Schrittmacher-Folgefrequenz überwacht wird, wenn das System "magnetisch betrieben" wird. Die Flip-Flops 235 und 237 können während des sogenannten

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magnetischen Folgefrequenz-Betriebs nicht zurückgestellt werden. Hierdurch ist die Möglichkeit von sprunghaften Schwankungen in der Folgefrequenz ausgeschlossen, wenn einer der Transistoren 168 oder 174 sich genau bei dem Leitungsschwellenwert befindet.

Refraktäre Zeitsteuerung

Fig.6 enthält alle Schaltungen, die für dieErzeugung des refraktären Intervalls des Schrittmachers gemäß derErfindung vorgesehen sind. Die refraktären Intervalle werden durch den neunstufigen, bin ären Aufwärtszähler 526 gesteuert. Bei normalem Betrieb ist bekanntlich die Leitung "magnetische Folgefrequenz¹¹ hoch. Anfangs sind auch die Flip-Flops 500 und 502 und der Zähler 526 zurückgesetzt. Wenn ein normales Herzsignal an den Herzelektroden-Anschlüssen 70 und 74 (Fig.3) abgenommen wird, wird es verstärkt, gefiltert und sein Pegel wird mittels der Schaltung der Fig.2 gefühlt; wenn die Amplitude des elektrischen, vom Herz stammenden Signals den erforderlichen Schwellenwert übersteigt, wird der Transistor 101 oder 103 (Fig.2) angeschaltet. Hierdurch wird ein positiver oder ein negativer Impuls am Ausgang des Pufferverstärkers 504 oder des Inverters 506 (Fig.6) erzeugt, wodurch das Flip-Flop 500 in seinen "gesetzten" Zustand gebracht wird. Durch die positiv verlaufende Flanke am Q-Ausgang des Flip-Flops 500 wird das Flip-Flop 566 in den gesetzten Zustand taktgesteuert. Die nächste Vorderflanke des lOkHz-Taktes setzt das Flip-Flop 568, welches das Flip-Flop 566 setzt, was ein Rücksetzen des Flip-Flops 568 bei dem nächsten Takt zur Folge hat. Ein positiv verlaufender ,den Folgefrequenzzähler rücksetzender Impuls von 0,1msek wird auf der Leitung 517 erzeugt. Dieser Impuls wird über die Leitung 320 (Fig.4a) an den Eingang des NAND-Glieds 318 (Fig.4b) angelegt. Der Ausgang des NAND-Glieds 318 wird infolgedessen niedrig, wodurch das NAND-Glied 324 ein hohes Ausgangssignal abgibt, welches als voreingestellte Freigabe für den Folgefrequenzzähler wirkt, und mit welchem der Inhalt des Folgefrequenzregisters wieder in den Folgefrequenzzähler 216 eingegeben wird. Zur glei-

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chen Zeit gibt das NAND-Glied 512 (Fig.6) ein hohes Ausgangssignal ab, durch welches, wenn es an einen Eingang des NAND-Glieds 524 angelegt wird, der Ausgang dieses NAND-Glieds niedrig wird, wodurch das Rücksetzen des refraktären Intervall-Zählers 526 freigegeben wird.

Durch den Ausgang des NAND-Glieds 512 wird auch das NAND-Glied 530 freigegeben, so daß das Taktsignal von IkHz an den Zählereingangsanschluß (528) übertragen werden kann. Bei jeder Rückflanke eines Taktsignals ,das an den Zählereingangsanschluß (528) angelegt wird, wird der Inhalt des Zählers erhöht, bis der Ausgang Qq, (die höchstwertige Stufe) den Zustand 1 einnimmt. Wenn dies eintritt, wird durch das Signal, das über den Inverter 544 und das NAND-Glied 538 an den Rücksetzeingang des Flip-Flops 500 angelegt wird, das Flip-Flop 500 rückgesetzt. Hierdurch liegt am Ausgang des NAND-Glieds 512 ein niedriges Signal und am Ausgang des NAND-Glieds 524 ein hohes Signal an, welches den refraktären Intervallzähler 52 6 auf einen Wert von null zurücksetzt. Bei einer Taktfrequenz von IkHz dauert es 256msek bis die Stufe Q_g des Zählers 526 eine binäre 1 wird. Dies entspricht der refraktären Grundperiode von 256msek, die einem gefühlten, natürlichen Herzschlag zugeordnet ist. Während dieser Zeit werden zusätzliche Herzausgangssignale ,die mittels der Elektroden 70 und 74*durch Erzeugen eines Impulsfolgezähler-Rücksetzimpulses unterbunden. Solange ein gefühltes, natürliches Herzsignal auf die refraktäre Periode folgt, welche eine Zählerrücksetzung vor dem Rückwärtszählen des Zählers 216 (Fig.4b)erzeugt, läuft die Einrichtung in dem normalen, gefühlten Betrieb mit einer refraktären Periode von 256msek. * abgenommen worden sind,

Wenn jedoch ein natürliches Herzsignal fehlt, so daß der Folgefrequenzzähler nicht zurückgesetzt wird, schließt der Zähler sein Rückwärtszählen ab, wodurch ein Schrittmacherimpuls und eine den Schrittmacher betreffende refraktäre Freigabe erzeugt wird, wodurch das Flip-Flop 502 in seinen gesetzten Zustand taktgesteu-

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ert wird. Von dem komplementären Ausgang Q desFlip-Flops 502 wird ein niedriges oder Nullsignal an den Dateneingang D des Flip-Flops 500 angelegt, wodurch verhindert wird, daß es gesetzt wird. Auf diese Weise steuert nunmehr der Zustand des Flip-Flops 502 die refraktäre Periode. Der Schrittmacherimpuls setzt auch das Flip-Flop 550, wodurch der Transistor 100 angeschaltet und der Differenz-Bandpaßverstärker 87 in einen Zustand mit einer Verstärkung null geschaltet wird. In diesem Fall fließen Ströme, um die Kondensatoren 86, 107 und 108 zu laden, um die Basen der Transistoren 101 und 103 unabhängig von irgendwelchen EingangsSignalen auf ihrem Ruhepegel zu halten. Bei dieser Betriebsart kann sich der Verstärker 87 schnell von großen Rauschimpulsen erholen, die durch einen Schrittmacherimpuls induziert worden sind, wenn der Transistor 100 abgeschaltet ist. Der Verstärker 87 nimmt einen Zustand mit hoher Verstärkung ein, und Eingangssignale haben dann Ausschläge bezüglich des festen Ruhepegels zur Folge. Aufgrund dieser gesteuerten Verstärkung sind die Schwierigkeiten bezüglich einer Verstärkererholung im Anschluß an ein natürliches Herzsignal auf ein Minimum herabgesetzt.

Wie bereits vorher ausgeführt, wird derAusgang des NAND-Glieds 512 hoch, worauf der Zähler 526 Taktimpulse zu zählen beginnt, die über das NAND-Glied 530 mit einer Folgefrequenz von IkHz anliegen. Bei einem Zählerstand von 192 wird das UND-Glied 546 hoch, welches das Flip-Flop 550 zurücksetzt, wodurch der Verstärker auf seine normale Verstärkung zurückgebracht wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Zählerstand 256^₀ erreicht, hat das an den Rücksetzanschluß des Flip-Flops 500 angelegte Signal keine Wirkung, da es niemals gesetzt war. Infolgedessen wird beim Zählen ein binärer Zählerstand von 101000000 überschritten, was einem Intervall von 320_i0msek entspricht. Wenn der vorerwähnte Zählerstand erreicht wird, wird das NAND-Glied 532 voll freigegeben und gibt ein Ausgangssignal ab, das über das NAND-Glied 540 (und eine Leitung 542) läuft, und welches das Flip-Flop 502 rücksetzt. Der D-

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Eingang des Flip-Flops 500 nimmt nunmehr einen Zustand "1" ein, und irgenwelche nachfolgenden natürlichen Herzsignale führen zu einem refraktären Rücksetzen. Infolgedessen ist eine refraktäre Periode von 320msek nach dem Auftreten eines vom Schrittmacher hervorgerufenen Herzschlages geschaffen.

Fühlen des Rauschens

Mittels der Schaltung zum Fühlen des Rauschens ist sichergestellt, daß der Folgefrequenzzähler nur bei einem gefühlten Herzschlag und nicht bei unerwünschtem, störendem Rauschen rückgesäzt wird. Wenn eine refraktäre Schrittmacherperiode durch Setzen des Flip-Flops 502 eingeleitet ist, wird der Ausgang des Inverters 516 niedrig um dadurch das Rücksetzen an den Flip-Flops 514 und 564 freizugeben. Das Flip-Flop 560 wird auch durch den negativ verlaufenden Schrittmacherimpuls gesetzt, der an den Eingang des NAND-Glieds 570 angelegt ist. Wenn der Q-Ausgang des Flip-Flops 560 niedrig ist, werden Rauschimpulse durch das UND-Glied 520 gesperrt. 256msek in der refraktären Periode wird die Stufe Q_g des refraktären Intervallzählers 526 gesetzt, wodurch der Ausgang des Inverters 544 niedrig und der Ausgang des NAND-Glieds 558 hoch wird, um auf diese Weise das Flip-Flop 560 rückzusetzen. Ein anschließender Rauschimpuls breitet sich über das UND-Glied 520 aus, setzt das Flip-Flop 514 und bewirkt, daß der Ausgang des NAND-Glieds 522 niedrig wird, wodurch der Zähler 526 über das NAND-Glied 524 rückgesetzt wird. Bei der Rückflanke des Rauschimpulses wird der Ausgang des NAND-Glieds 522 hoch, wodurch das Flip-Flop 564 gesetzt und infolgedessen das NAND-Glied 534 freigegeben wird. Wenn der Zähler 526 einen Zählerstand von 64_1Q erreicht, wird das NAND-Glied 534 hoch, wodurch das Flip-Flop über das NAND-Glied 538 rückgesetzt wird. Ein weiterer Rauschimpuls setzt jedoch den Zähler 526 zurück und infolgedessen wird die refraktäre Periode um zusätzliche 64msek verlängert.

Wenn das Flip-Flop 502 rückgesetzt ist, werden auch die Flip-

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Flops 514 und 564 über das UND-Glied 512 und den Inverter 516 rückgesetzt. Sollte der Rauschzustand bestehen bleiben, zählt der Folgefrequenzzähler 216 schließlich bis auf null zurück und gibt einen Schrittmacherimpuls ab. Die das Rauschen fühlenden Schaltungen arbeiten in dem sogenannten "Fühlbetrieb" auf dieselbe Weise, außer daß das Fühlen des Rauschens früher in der refraktären Periode begonnen wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 568 setzt das Flip-Flop 560 über das NAND-Glied 570, so daß, wie vorher, Rauschimpulse anfangs unterbunden sind. Wenn das Flip-Flop 500 gesetzt ist, wird das DHD-Glied 556 freigegeben worauf dann, wenn die Stufen Q₇ und Qg des Zählers 526 bei einem Zählerstand 192^_Q hoch sind, der Ausgang des UND-Glieds 546 hoch wird, wodurch dann das Flip-Flop 560 über die NAND-Glieder 556 und 558 rückgesetzt wird, so daß dann infolgedessen mit dem Fühlen des Rauschens 64msek früher begonnen wird als bei dem "Schrittmacherbetrieb".

Bei der Schaffung einer refraktären Periode geht, ohne daß der Folgefrequenzzähler zurückgesetzt wird, die Einrichtung auf einen Schrittmacherbetrieb über, wobei Schrittmacherimpulse mit einer Folgefrequenz erzeugt werden, die durch den Inhalt des Re gisters 210 festgelegt ist. Bei einer Rücksetzung des Folgefrequenzzählers muß auch das Flip-Flop 500 zurückgesetzt werden. Sobald das Flip-Flop 500 oder 502 gesetzt worden ist, kann es nur bei Erreichen des entsprechenden Zählerstandes in dem refraktären Intervallzähler 526 rückgesetzt werden. Bei irgendwelchen Rauschimpulsen während der Periode ,in welcher das Rauschen gefühlt wird, wird der Zähler 526 wiederholt zurückgesetzt und die refraktäre Periode verlängert, bis ein rauschfreies Intervall von 64msek vorgelegen hat. Ferner wird bei dem sogenannten "magnetischen Folgefrequenz"-Betrieb der Zähler 526 durch den Ausgang des NAND-Glieds 524 fortlaufend zurückgesetzt.

Kombinations-Verriegelungsschaltungen

Um eine neue Impulsfolgefrequens in dem eingesetzten Schrittma-

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eher von einer externen Quelle aus neu zu programmieren, muß bei Vorliegen eines vorbestimmten Kodewortes die Verriegelungsschaltung freigegeben werden - Hierzu ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Impulszug mit drei Ziffern verwendet. Um eine Änderung der Impulsfolgefrequenz zu bewirken, muß ein Kode 5-3-4 vorhanden sein. Um die Impulsbreite des Schrittmachersignals zu ändern, muß der Kode 5-3-2 vorhanden sein.

In Fig.5a und 5b werden anfangs alle Flip-Flops 428 bis 434 und die Zähler 462 und 410 rückgesetzt. Das Flip-Flop 414 bleibt jedoch gesetzt. Bei dem ersten Arbeitstakt desmagnetischen Schutzgasschalters 400 bei einer Impulsabgabe von einem externen Elektromagneten aus wird der Ausgang des Setzanschlusses des Flip-Flops 402 hoch, wodurch das Flip-Flop 414 mittels eines Impulses auf der Leitung 412 rückgesetzt wird. Hierdurch können sich dann die 1kHz-Taktsignale über das NAND-Glied 461 ausbreiten und damit beginnen, den Programmintervallzähler 462 schrittweise zu erhöhen. Das Flip-Flop 414 bleibt während des Programmierintervalls zurückgesetzt, so daß der Schrittmacher in dem vorstehend beschriebenen "magnetischen Folgefrequenz"-Betrieb läuft. Der in der Nähe des eingesetzten Schrittmachers angeordnete, externe Elektromagnet arbeitet mit einer Modulationsfrequenz von 100Hz. Bei jedem Arbeitstakt des magnetischen Schutzgasschalters 400 wird der Eingangszähler 410 schrittweise weitergeschaltet. Wenn der Programmintervallzähler 462 einen Zählerstand von 64-q erreicht, liegen am Ausgang des Inverters 468 positiv verlaufende Taktsignale für das Impulskode-Abfrage-Flip-Flop 448 an. Der komplementäre Ausgang Q des Flip-Flops 448 wird niedrig und wird dann bei dem nächsten Taktimpuls, der am Ausgang des NAND-Glieds 461 anliegt, unmittelbar in den hohen Zustand rückgesetzt. Der Ausgang des Flip-Flops 448 auf der Leitung 450 dient infolgedessen dazu, den Zustand des EingangsimpulsZählers 410 durch Freigeben der Verknüpfungsglieder 416 bis 422 abzufragen. Wenn fünf Impulse in dem Zähler 410 während des ersten Intervalls von 64msek eingegeben worden sind, ist der Zählerstand im Zähler 410 101, u¹¹^ ^die Aus-

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gänge der Inverter 411 und 413 sowie der Ausgang der Stufe Q₂ des Zählers 410 werden niedrig. Wenn alle vier Eingänge des Verknüpfungsgliedes 416 niedrig sind, wird dessen Ausgang hoch, wodurch dann der Ausgang des ODER-Glieds 424 hoch wird, sodaß infolgedessen das Flip-Flop 425 gesetzt wird, welches dann den Zähler 410 zurücksetzt. Gleichzeitig wird das Flip-Flop 428 in seinen"gesetzten" Zustand taktgesteuert. Bei einem anderen Zählerstand als fünf ,bleibt der Ausgang des Verknüpfungsglieds 416 niedrig, und der Zähler 410 sowie das Flip-Flop 428 werden nicht geändert. Der Zähler 410 addiefct dann die Zählergebnisse während des nächsten Abfrageintervalls und 64msek später wird der Q-Aus gang· des Flip-Flops 448 erniedrigt. Wenn ein Zählerstand von drei in den Zähler 410 eingegeben worden ist, wird der Ausgang des Verknüpfungsglieds 418 hoch, das Flip-Flop 430 wird taktgesteuert und auch der Zähler 410 wird durch den Ausgang des ODER-Glieds 424, des Flip-Flops 425 und des ODER-Glieds 427 zurückgestellt. In ähnlicher Weise wird bei einem Zählerstand von vier das Verknüpfungsglied 420 und bei einem Zählerstand von zwei das Verknüpfungsglied 422 freigegeben.

Hierbei sollte beachtet werden, daß der Ausgang des Flip-Flops 428 an das Flip-Flop 430 und der Ausgang des Flip-Flops 430 an das Flip-Flop 432 angelegt ist, so daß das Flip-Flop 430 nicht gesetzt werden kann, bis das Flip-Flop 428 zuerst gesetzt worden ist, und keines der beiden Flip-Flops 432 und 434 kann gesetzt werden, bis das Flip-Flop 43 0 gesetzt ist. Hierauf beruht daher die Kombinationsverriegelung. In der ersten Zeitperiode von 64msek muß ein Zählerstand von fünf, in der zweiten Zeitperiode muß ein Zählerstand von drei und in der dritten Zeitperiode muß entweder ein Zählerstand von vier oder von zwei vorliegen, um die Flip-Flops 432 bzw. 434 zu setzen. Ohne Ändern der Zähler 210 oder 262 (Fig.4b und 4a) wird ein anderes Impulsmuster nicht durchgelassen. Da die Kombinationsverriegelung einen bestimmten, unterschiedlichen Zählerstand für jedes der Abfrageintervalle erfordert, kann ein Rauschen mit einer einzigen Frequenz die Kom-

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bination nicht öffnen. Ferner ist es sehr unwahrscheinlich, daß irgendein beliebiges Rauschmuster der Kombination angepaßt ist.

Nachdem drei Abfrageimpulse von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 448 vorgelegen haben, wird das Flip-Flop 475 qesetzt, wodurch der D-Eingang des Flip-Flops 448 niedrig wird, so daß infolgedessen das Erzeugen weiterer Abfrageimpulse unterbunden ist. Der Zähler 410 wird über das Verknüpfungsglied 427 ebenfalls in einem rückgesetzten Zustand gehalten. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Verknüpfungsglieder 416 bis 422 während des Rests der Programmierperiode gesperrt sind.

Bei einem gültigen 5-3-4-Kode wird der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 420 hoch, so daß am Ausgang des Inverters 421 ein niedriges Signal.anliegt. Da das Flip-Flop 430 vorher gesetzt worden ist, wird der Ausgang des NOR-Gliedes 456 hoch, wodurch das "Folgefrequenz -Rücksetz "-Signal geschaffen ist, welches über die Leitung 252 an den Rücksetzanschluß des Registers 210 in Fig.4b angelegt wird. Zur selben Zeit wird das Flip-Flop 250, welches das Programmfolgefrequenz-tiberprüfungs-Flip-Flop ist, durch den Ausgang des ODER-Glieds 246 zurückgesetzt.

Wenn das Flip-Flop 432 seinen "gesetzten" Zustand einnimmt, wird die Leitung "Folgefrequenz-F-reigabelöschen" niedrig, so daß das Rücksetzen des Flip-Flops 211 freigegeben ist. Beim nächsten Arbeitstakt des Schutzgasschalters wird der Ausgang des Verknüpfungsglieds 452 hoch, wodurch das Flip-Flop 211 in den "gesetzten" Zustand kippt. Hierdurch wird dann das 1kHζ-Taktsignal über das Verknüpfungsglied 208 durchgelassen und beginnt den Zähler 210 in Schritten von 1msek zu erhöhen. Dieses Vorwärtszählen dauert an, bis bei einem zweiten Arbeitstakt des Schutzgasschalters 400 ein zweiter Impuls am Ausgang des Verknüpfungsglieds 452 erzeugt wird, welcher das Flip-Flop 211 in den "rückgesetzten" Zustand kippt und das Vorwärtszählen des Registers 210 beendet. Auf diese Weise wird der sich ergebende Zählerstand in dem Register 210 durch das

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Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Folgefrequenz-Zählimpuls festgelegt. Das Durchschalten von Taktimpulsen ist erheblich schneller als das Zählen von Eingangsimpulsen. Bei Anwenden dieses zuletzt erwähnten Verfahrens kann bis zu einer Minute erforderlich sein, um das Programmieren vollständig durchzuführen .

Wenn ein gültiger 5-3-2-Kode mittels des magnetischen Schutzgasschalters 400 eingegeben wird, wird das Flip-Flop 434 gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt schafft dann das Verknüpfungsglied 422 einen hohen Ausgang ,wodurch der Ausgang des NAND-Glieds 458 niedrig wird. Dieses niedrige Signal wird über eine Leitung 284 (Fig.4a) angelegt und. der Ausgang des Inverters 282 wird hoch, so daß der Impulsbreitenzähler 262 rückgesetzt wird. Mittels des Ausgangs des Inverters 282 wird auch das Flip-Flop 288 wirksam gesetzt. Bei jedem nachfolgenden Programmierimpuls wird der Ausgang des Verknüpfungsglieds 454 hoch_#wodurch das Signal "Neue Impulsbreite zählen" erzeugt wird, welches über die Leitung 280 an den Takteingang des Impulsbreitenregisters bzw. -Zählers 262 angelegt wird. Folglich werden die Inhalte des Impulsbreitenregisters schrittweise jedesmal dann erhöht, wenn durch einen Programmierimpuls der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 454 hoch wird.

Für den Fall, daß keine Impulsbreiten-Zählsignale von dem NOR-Glied 454 anliegen, bleibt das Flip-Flop 288 (Fig.4a) in seinem gesetzten Zustand. Sollte eine übermäßig große Anzahl Impulsbreiten-Zählsignale an den Zähler 262 angelegt werden, fließt er über und wird automatisch auf den niedrigsten Zählerstand zurückgebracht und beginnt dann wieder schrittweise zu zählen. Die Wirkung dieses Vorgangs besteht darin, daß am Ende des Programmierens das Flip-Flop 288 gelöscht ist, außer wenn sich der Zähler 262 in dem Zustand null befindet. Wenn das Flip- Flop 28 8 gesetzt ist, wird durch Verknüpfungsglieder 290 bis 300 die Phase des Takteingangs an dem Zähler 264 invertiert. Hierdurch wird dann die Zeit, die der Zähler hat,um seinen Zustand zu ändern, um einen

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halben Taktimpuls oder um 0,05msek verzögert. Infolgedessen weist die in dem gestrichelten Block 286 wiedergegebeneSchaltung eine feste Verdrahtung auf, wodurch zumindest eine minimale Impulsbreite der Schrittmacherimpulse sichergestellt ist. Hierdurch ist auch ein Schutz vor dem Fehler geschaffen, daß irgendein Impulsbreiten-Zählsignal nach einer erfolgreichen Adressierung des Impulsgenerators eingegeben wird.

Selbstverständlich werden bei irgendeinem anderen Kode als den R-3-4- oder den 5-3-2-Koden die Verknüpfungsglieder 452, 454, 456 oder 458 nicht freigegeben, und der vorher bestehende Wert für die Impulsbreite sowie die Impulsfolgefrequenz bleiben unverändert erhalten. Nachdem eine Zeit von 2256msek nach dem Beginn einer Umprogrammierung verstrichen ist, wird der Ausgang des Verknüpfungsglieds 464 hoch wodurch das Flip-Flop 414 in seinen "gesetzten" Zustand taktgesteuert wirdjUm dadurch Taktimpulse zu dem Zähler 462 zu sperren. Bei dem nächsten Taktimpuls wird das Flip-Flop 467 gesetzt und der Zähler 462 zurückgesetzt, wodurch der Ausgang des Verknüpfungsgiieds 464 das Flip-Flop 467 löscht. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 414 wird über die Leitung 436 jeweils an die Rücksetzanschlüsse der Flip-Flops 428 bis 434 angelegt, um sie zurückzusetzen und um dadurch sie oder die Kombinations-Verriegelungsschaltung bei Anliegen der nachfolgenden Umprogrammieikode in denentsprechenden Zustand zu versetzen

Programmieren der Folgefrequenzüberprüfung und eines Weglaufschutzes

Bei dem sogenannten "Magnetischen Folgefrequenz"-Betrieb wird das NOR-Glied 312 (Fig.4a) freigegeben, und der dreistufige Zähler 306 wird durch den Ausgang des Inverters 311 über die Leitung 313 zurückgesetzt. In ähnlicher Weise wird durch ein Signal "Magnetische Folgefrequenz" auf der Leitung 322 das Flip-Flop 310 rückgesetzt. Hierdurch ist unterbunden, daß der Impuls "Folgefrequenz-Zählung zurücksetzen" auf der Leitung 320 das NAND-Glied

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318 passiert. Folglich arbeitet die Einrichtung immer in dem sogenannten Schrittmacherbetrieb, wenn der sogenannten magnetische Folgefrequenz .-Betrieb wirksam ist. Nach Entfernen des Dauermagneten, der zur Ausbildung der sogenannten magnetischen Folgefrequenz verwendet wird, wird der Zähler 306 schrittweise jedesmal dann weitergeschaltet, wenn das Flip-Flop 276 takt gesteuert wird. Dies dauert an, bis der binäre Zählerstand 101 (eine dezimale 6) erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt dann der Ausgang des Verknüpfungsglieds 308 hoch wird, worauf dann das Flip-Flop 310 in den "gesetzten" Zustand taktgesteuert wird. Hierauf werden dann die Impulse "Folgefrequenz-Zählerkurücksetzen" von dem Verknüpfungsglied 318 durchgelassen. Dies gilt für sechs Schrittmacher-Intervalle, die mit der programmierten Folgefrequenz selbst bei einer natürlichen (elektrischen) Herztätigkeit durchlaufen, so daß wirksam refraktäre Rücksetzvorgänge erzeugt werden. Wenn das Flip-Flop 276 in den Zustand "1" taktgesteuert ist, wird der nicht-umtriggerbare monostabile Multivibrator 336 (Fig.6) in seinen aktiven Zustand gebracht, so daß der Q-Ausgang für eine vorbestimmte Zeitperiode positiv wird. Insbesondere bleibt der Ausgang des Miltivibrators 336 unabhängig von irgendwelchen weiteren Ansteuersignalen für eine Dauer von 462msek positiv. Wenn während dieses Intervalls ein zweiter Schrittmacherimpuls erzeugt wird, wird er durch das Verknüpfungsglied 330 unterbunden. Infolgedessen kann die Schrittmacher-Folgefrequenz niemals 130 Impulse pro Minute überschreiten. Wenn eine Folgefrequenz von mehr als 130 Impulsen pro Minute versucht wird, unterdrück der monostabile Multivibrator jeden weiteren Impuls, um die Ausgangsfolgefrequenz dadurch zu halbieren.

Während des Umprogrammierens der Folgefrequenz dient das Flip-Flop 250 (Fig.4b) zu einer Überprüfung der Folgefrequenzzählung. Wenn der Zähler 210 einen binären Wert von 11111000 (496.j _Q) erreicht, wird der Ausgang des Verknüpfungsglieds 248 hoch, und das Flip-Flop 250 wird in den "gesetzten" Zustand taktgesteuert. Wenn derZähler uber2047₁₀ hinausläuft, wird der Ausgang Q₁₂ des Zählers 210

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hoch, wodurch das Flip-Flop 250 durch einen Impuls von dem ODER-Glied 246 rückgesetzt wird. Wenn am Ende einer Umprogrammierperiode der Q-Ausgang des Flip-Flops 250 hoch ist, bleibt der Zähler 206 durch das NOR-Glied 312 und den Inverter 311 in dem rückgesetzten Zustand, und die Eingänge "Magnetische Folgefrequenz" an dem Multiplexer 212 werden mittels des NOR-Glieds 258 ausgewählt. Der Schrittmacher arbeitet folglich auf der "dem Schrittmacher zugeordenten, magnetischen Folgefrequenz", vorausgesetzt, daß der Folgefrequenz-Zählerstand zwischen 496.. _n und 2047.._n liegt. Dies entspricht einer programmierten Folgefrequenz zwischen 30 und 120 Impulsen pro Minute.

Die logischen, in Fig.4 bis 6 wiedergegebenen Schaltungen weisen alle im Handel erhältliche Bauelemente auf. Beispielsweise können die D-Flip-Flops, wie beispielsweise die Flip-Flops 500, 502, 508, 510, 512, 276, 288, 448, 414 usw. D-Flip-Flops des Typs CD 4013M/CD 4013C sein, die von der National Semiconductor Corporation hergestellt und vertrieben werden. Hierbei weisen sie monolithische , komplementäre, integrierte MOS-Schaltungen mit N-und P-Feldeffekttransistoren auf. Der logische Pegel an dem "D"-Eingang wird während des positiv verlaufenden Übergangs des Taktimpulses übertragen. Das Setzen und Rücksetzen ist unabhängig von dem Takt und wird bei einem hohen Pegel auf der Setz- bzw. Rücksetzleitung erreicht. Die Folgefrequenz- und Impulsbreitenzähler 210, 216, 262 und 264 können voreinstellbare binär/dekadische Vor-/Rückwärtszähler des Typs CD 4029M/CD4029C sein, die ebenfalls von der National Semiconductor Corporation hergestellt werden. In einem logischen, voreingestellten Freigabesignal "1" an einem derartigen Zähler ist eine Information an den sogenannten "Beleg"-Eingängen geschaffen, um den Zähler asynchron zu dem Takt in einen Zustand voreinzustellen. Der Zähler wird bei einem (bestimmten) Zählerstand mit der positiv verlaufenden Flanke des Taktimpulses weitergeschaltet, wenn die eingegebenen und die voreingestellten Freigabeeingänge sich auf logischen Pegeln "0" befinden. Ein Weiterschalten wird verhindert, wenn einer oder beide

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ORJGiNAL INSPECTED

dieser zwei Eingänge auf einem logischen Pegel "1" liegt. Das "Austrag"-Signal liegt normalerweise auf dem logischen Zustand "1" und kommt in den logischen Zustand "0" , wenn der Zähler den maximalen Zählerstand beim Vorwärtszählen oder den minimalen Zählerstand beim· Abwärtszählen erreicht, vorausgesetzt, daß der Übertragseingang im logischen Zustand "O" ist.

Der Programmintervallzähler 462 kann mit Hilfe eines Zählers des Typs CD4040M/CD4040C der National Semiconductor Corporation geschaffen werden. Dies ist ein zwölfstufiger Binärzähler zum Vor- und Rückwärtszählen mit gepufferten Ausgängen für jede Stufe. Der Zähler wird in den logischen Zustand "0" durch eine an seinen Rücksetzanschluß angelegte logische "1" rückgesetzt. Der Zähler wird bei einem negativen Übergang jedes Taktimpulses um 1 weitergeschaltet. Die NAND-, NOR-,UND- und ODER-Glieder sind in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Impulsgenerator geschaffen, mit welchem bei Fehlen oder Ausbleiben einer normalen Herztätigkeit künstliche, elektrische Anregungs- oder Reizimpulse erzeugt werden können, wobei die Impulsfolgefrequenz sowie die Impulsbreite der jeweiligen Anregungssignale durch eine außen angebrachte Einrichtung programmierbar sind. Da dies digital durchgeführt wird, ist eine Mikrominiaturisierung möglich, was natürlich bei eingesetzten Schrittmachern besonders vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung schafft auch die geforderte Sicherheit, so daß bei einer unachtsamen und falschen Bedienung ein Schaden für den Benutzer verhindert und unterbunden ist.

Ende der Beschreibung

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Claims

Cardiac Pacemakers Inc., St. Paul, Minnesota 55165/USA

Patentansprüche

1 J Herzschrittmacher mit einem Impulsgenerator mit veränderlicher Folgefrequenz, um künstliche Herzanregungsimpulse mit einer geforderten Folgefrequenz an das Herz eines Patienten bei Ausbleiben der normalen Herztätigkeit anzulegen, mit einer Einrichtung zum Ändern der Art der von dem Impulsgenerator angelegten Impulse von einem ersten auf einen zweiten, geforderten Wert, gekennzeichnet durch eine digitale Zählanordnung zum Speichern eines digitalen Wertes, der einer geforderten Impulscharakteristik entspricht; durch einen Taktgeber, der mit der digitalen Zählanordnung verbunden ist, um den Zähler mit einer fest vorgegebenen Folgefrequenz schrittweise zu erhöhen oder zu erniedrigen; durch eine mit der digitalen Zählanordnung verbundene Einrichtung, welche auf einen vorbestimmten Wert in der digitalen Zählanordnung anspricht, um einen Herzanregungsimpuls mit der geforderten Charakteristik zu erzeugen, wenn der Inhalt der digitalen Zählanordnung den vorbestimmten Wert erreicht; und durch eine Kombinations-Verriegelungseinrichtung, die mit der digitalen Zählanordnung verbunden ist und auf vorbestimmtes, digitales Kodemuster anspricht, um die Eingabe eines neuen digitalen Werts in die digitale Zählanordnung zu ermöglichen.
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinations-Verriegelungseinrichtung

eine Einrichtung zum Bestimmen eines Programmierintervalls mit einer vorbestimmten Länge ,eine Programmiereinrichtung, die außerhalb des Körpers des Patienten angeordnet ist, um ein vorbestimmtes, binäres Impulskodemuster zu schaffen, eine digitale logische Einrichtung in dem eingesetzten Herzschrittmacher, um ein Freigabesignal nur entsprechend dem vorbestimmten, binären Impulskodemuster zu erzeugen, wenn es von der Programmiereinrichtung während des Programmierintervalls geschaffen wird, und eine Einrichtung aufweist, welche die digitale, logische Einrichtung mit der digitalen Zählanordnung verbindet,und auf das Freigabesignal anspricht, um einen neuen digitalen Wert in der digitalen Zählanordnung zu speichern.
3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Register zum Speichern des digitalen Werts, der einer geforderten Impulsfolgefrequenz entspricht; durch eine magnetisch betätigbare Einrichtung, die auf das Vorhandensein eines extern angelegten,magnetischen Felds anspricht, um einen digitalen Kode zu erzeugen, der einer zweiten geforderten Impulsfolgefrequenz entspricht; und durch einen Multiplexer, der zwischen das Register, die magnetisch betätigbare Einrichtung und die digitale Zähleinrichtung geschaltet ist, um wahlweise den Inhalt des Registers oder den digitalen Kode, der einer zweiten, geforderten Impulsfolgefrequenz entspricht, an die digitale Zählanordnung zu übertragen.
4. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine elektrische Spannungsquelle zum Erregen des einsetzbaren Herzschrittmachers; durch eine mit der Spannungsquelle verbundene Schaltung zum Fühlen des Spannungsausgangs der Quelle, und durch eine Einrichtung, welche die magnetisch betätigbare Einrichtung aufweist und die Schaltungsanordnung mit dem Multiplexer verbindet, um ein vorbestimmtes binäres Kodemuster in die digitale Zählanordnung einzugeben, welches den Spannungsausgang derSpan nungsquelle anzeigt, wobei die Anordnung so bemessen ist, daß die

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Folgefrequenz, mit welcher die Herzanregungsimpulse erzeugt werden, wenn das extern angelegte Magnetfeld vorhanden ist, den Spannungsausgang der Spannungsquelle anzeigt.
5. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichne t,daß die geforderte Impulscharakteristik die Folgefrequenz der von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse ist.
6. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geforderte Impulscharakteristik die Impulsbreite der von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse ist.
7. Einsetzbarer Herzschrittmacher zum Anlegen von Herzanregungsimpulsen an das Herz eines Patienten bei Ausfallen der normalen Herzaktivität, mit einem rücksetzbaren Oszillator, dessen Ausgang über eingesetzte Elektroden mit dem Herz eines Patienten verbunden ist, mit einem ebenfallsnmit den Elektroden verbundenen Verstärker zum Verstärken von bipolaren Signalen, die während normaler Kontraktionen des Herzens erzeugt werden, und mit einem mit dem Ausgang des Verstärkers verbundenen Pegeldetektor,um einen Steuerimpuls zu erzeugen, wenn das Ausgangssignal von dem Verstärker einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen refraktären Generator mit einem ersten Digitalzähler, um einen Digitalwert zu speichern, der einer geforderten Herzanregungs-Impulsfolgefrequenz entspricht, mit einer Einrichtung, die mit dem ersten Digitalzähler verbunden ist, um ihn bei einer vorbestimmten Folgefrequenz schrittweise zu erniedrigen, mit einer Einrichtung, die auf das Vorhandensein eines vorbestimmten Zählerstandes in dem ersten Digitalzähler anspricht, um einen Herzanregungsimpuls zu erzeugen; mit einer auf Impulse ansprechenden Einrichtung, die entsprechend geschaltet ist, um einen ersten Steuerimpuls von dem Pegeldetektor aufzunehmen, um den digitalen Wert in den ersten Digitalzähler wieder einzugeben und um ein vorbestimmtes Zeitintervall einzuleiten, und mit einer Einrichtung, um

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die Wiedereingabe des digitalen Wertes in den ersten Digitalzähler zu verhindern, wenn ein nachfolgender Steuerimpuls am Ausgang des Pegeldetektors während des vorbestimmten Zeitintervalls anliegt.
8. Herzschrittmacher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Impulse ansprechende Einrichtung folgende Einrichtungen aufweist: einen zweiten Digitalzähler mit einer Anzahl Ausgangsanschlüsse; eine erste und eine zweite Verknüpfungseinrichtung, deren Ausgang mit dem Rücksetzanschluß bzw. dem Takteingang des zweiten Digitalzählers verbunden ist; eine Einrichtung zum Anlegen von Taktimpulsen einer vorbestimmten Folgefrequenz an die zweite Verknüpfungseinrichtung, um den Zählerstand in dem zweiten Digitalzähler weiterzuschalten, wenn die zweite Verknüpfugnseinrichtung freigegeben und die erste Verknüpfungseinrichtung gesperrt ist; und ein erstesFlip-Flop ,dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Pegeldetektors verbunden ist, dessen Rücksetzanschluß mit einem der Anzahl Ausgangsanschlüsse des zweiten Digitalzählers verbunden ist und dessen Ausgang mit einem Eingang der ersten und zweiten Verknüpfungseinrichtungen verbunden ist.
9. Herzschrittmacher nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein zweites Flip-Flop, dessen erster Eingang mit der Einrichtung verbunden ist, die auf das Vorhandensein eines vorbestimmten Zählerstandes in dem ersten Digitalzähler anspricht, durch eine dritte Verknüpfungseinrichtung,bei vvelcher eine Anzahl Eingangsanschlüsse mit der Anzahl Ausgangsanschlüsse der zweiten digitalen Zählanordnung verbunden ist und deren Ausgangsanschluß mit dem Rücksetzanschluß des zweiten Flip-Flops verbunden ist, und durch eine Einrichtung, die den Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flops mit den Eingangsanschlüssen der ersten und zweiten Verknüpfungseinrichtungen verbindet.
10. Herzschrittmacher nach Anspruch 9, gekennzeich-

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net durch eine das Rauschen fühlende Einrichtung, die mit dem Ausgang des Pegeldetektors und mit der ersten Verknüpfungseinrichtung verbunden ist, um den zweiten Digitalzähler zurück- · zusetzen, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Rauschimpulsen von der das Rauschen fühlenden Einrichtung aufgenommen ist.
11. Einsetzbarer Herzschrittmacher mit einem Impulsgenerator mit veränderlicher Folgefrequenz, um künstliche Herzanregungsimpulse einer geforderten Polgefrequenz an das Herz eines Patienten bei Ausfallen der normalen Herztätigkeit anzulegen, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine eine refraktäre Periode schaffende Einrichtung mit einer ersten Einrichtung, die auf das Auftreten eines natürlichen Herzanregungsimpulses anspricht, um ein erstes Intervall zu schaffen, während welchem der Impulsgenerator gehindert ist, die künstlichen Herzanregungsimpulse zu erzeugen, und mit einer zweiten Einrichtung, die auf eine künstlich angeregte Herzkontraktion anspricht, um ein zweites Intervall zu schaffen, das sich von dem ersten Intervall unterscheidet,und während welchem verhindert ist, daß der Impulsgenerator die künstlichen Herzanregungsimpulse abgibt.
12. Herzschrittmacher nach Anspruch 11, dadurch g e k e η nzeichne t,daß das zweite Intervall größer als das erste Intervall ist.
13. Herzschrittmacher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen N-stufigen Binärzähler mit einer'Anzahl Ausgängen, die vorbestimmten Stufen des N-stufigen Zählers zugeordnet sind, eine Verknüpfungseinrichtung, die mit dem Zählereingang verbunden ist, und einen Eingang aufweist, um regelmäßig auftretende Taktsignale von einer entsprechenden Quelle aufzunehmen, eine bistabile Schaltung mit einem Ausgang, der mit dem Rücksetzanschluß des N-stufigen BinärZählers und mit einem Eingang der Verknüpfungseinrichtung verbunden ist, eine Einrichtung, die eine.n der Anzahl Ausgangsanschlüsse des N-

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stufigen Binärzählers mit der bistabilen Schaltung verbindet, um die bistabile Schaltung in den rückgesetzten Zustand zu schalten, wenn die Anzahl der an den Zähler angelegten Taktimpulse einen vorbestimmten Wert erreicht, und eine Einrichtung aufweist, um die bistabile Schaltung entsprechend einem natürlich auftretenden Herzanregungsimpuls in den gesetzten Zustand zu schalten.
14. Herzschrittmacher nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η-zeichne t,daß die zweite Einrichtung eine weitere bistabile Schaltung mit einem Ausgangs- und einem Rücksetzanschluß, ein Koinzidenzglied, dessen Eingangsanschlüsse mit vorbestimmten Ausgangsanschlüssen des N-stufigen Zählers und dessen Ausgangsanschluß mit dem Rücksetzanschluß der weiteren bistabilen Schaltung verbunden ist/ eine Einrichtung, die den Ausgancrsanschluß der weiteren- bistabilen Schaltung mit der bistabilen Schaltung verbindet, um diese von dem rückgesetzten in den gesetzten Zustand zu schalten und um die Verknüpfungseinrichtung freizugeben, bis das Koinzidenzglied ein Rücksetzsignal an der weiteren bistabilen Schaltung schafft, und eine Einrichtung aufweist, die auf das Erzeugen der künstlichen Herzanregungsimpulse anspricht, um die weitere bistabile Schaltung in den gesetzten Zustand zu schalten.
15. Herzschrittmacher nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf Rauschimpulse anspricht, die während des ersten oder des zweiten Intervalls erhalten werden, und die mit dem Rücksetzanschluß des N-stufigen Binärzählers verbunden ist, um diesen zurückzusetzen, wenn die Anzahl der Rauschimpulse einen vorbestimmten Wert übersteigt.
16. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen eines Programmierintervalls mit einer vorbestimmten Dauer folgende Einrichtungen aufweist: einen N-stufigen Zähler mit einem Takteingang, einem Rücksetzeingang und einerAnzahl Ausgangsanschlüsse;

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ein D-Flip-Flop mit einem Takteingang, einem Rücksetzeingang und einem ersten Ausgangsanschluß; eine erste Verknüpfungseinrichtung mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang; eine Einrichtung, die den ersten Eingang der ersten Verknüpfungseinrichtung mit einer Quelle regelmäßg auftretender Taktimpulse verbindet; eine Einrichtung, die den zweiten Eingang der ersten Verknüpfungseinrichtung mit dem ersten Ausgang des D-Flip-Flops verbindet; eine Einrichtung, die den Ausgangsanschluß der ersten Verknüpfungseinrichtung mit dem Takteingang des N-stufigen Zählers verbindet; eine zweite Verknüpfungseinrichtung,von welcher eine Anzahl Eingangsanschlüsse mit der Anzahl Ausgangsanschlüsse des N-stufigen Zählers und deren Ausgangsanschluß mit dem Rücksetzanschluß des N-stufigen Zählers und mit dem Takteingang des D-Flip-Flops verbunden ist, und eine Einrichtung zum Anlegen eines Rücksetzimpulses an den Rücksetzeingang des D-Flip-Flops.
17. Herzschrittmacher nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die digitale, logische Einrichtung folgende Einrichtungen aufweist: einen Eingangsimpulszähler mit einem Rücksetzanschluß, einem Takteingang, um extern erzeugte Kodeimpulse aufzunehmen, und mit einer Anzahl Ausgängen; eine Verknüpfungseinrichtung, die mit der Anzahl Ausgangsanschlüsse des Eingangsimpulszählers verbunden ist, um das Vorhandensein von vorbestimmten Kodemustern in dem Eingangsimpulszähler zu diskreten Zeitpunkten zu fühlen; eine digitale Speichereinrichtung, die mit dem Ausgang der Verknüpfungseinrichtung verbunden ist, um eine Anzeige zu speichern, daß die Kodemuster in den Eingangsimpulszähler in einer vorgeschriebenen Folge eingegeben wurden; und eine Dekodiereinrichtung, die mit der digitalen Speichereinrichtung verbunden ist, um die Freigabesignale als Funktion des Inhalts der Speichereinrichtung zu erzeugen.
18. Einsetzbarer Herzschrittmacher zumErzeugen' von künstlichen Herzanregungsimpulsen, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung zum Speichern eines anfänglichen Digitalwertes, der einer geforderten

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Herz-Anregungsimpulsfolge entspricht; durch eine Zähleinrichtung, die mit der Speichereinrichtung verbunden ist, um periodisch den digitalen Anfangswert aufzunehmen; durch eine Einrichtung, um den digitalen Anfangswert in der Zähleinrichtung schrittweise zu erhöhen oder zu erniedrigen, und durch eine Einrichtung, um einen Herzanregungsimpuls zu erzeugen, wenn der digitale Wert in'Bern Zähler einen vorbestimmten Wert erreicht.
19. Herzschrittmacher nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf die Erzeugung eines Herzanregungsimpulses anspricht, um den digitalen Anfangswert an die Zähleinrichtung zu übertragen.
20. Herzschrittmacher nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf das Fühlen eines natürlichen Herzanregungsimpulses anspricht, um den digitalen Anfangswert an die Zähleinrichtung zu übertragen, bevor der digitale Wert in dem Zähler den vorbestimmten Wert erreicht.
21. Herzschrittmacher nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um den Inhalt der Speichereinrichtung von dem digitalen Anfangswert auf einen anderen geforderten Ausgangswert zu ändern.