DE3709022C2 - - Google Patents

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DE3709022C2
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/365Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • A61N1/36514Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
    • A61N1/3655Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure controlled by body or blood temperature

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen frequenzvariablen Herzschrittmacher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiger Herzschrittmacher mit zwei Einzelsensoren ist von H. Heuer et al in Herzschrittmacher 6, 1986, Nr. 2, Seiten 64 bis 67 beschrieben. Der eine Sensor ist ein Temperatursensor, der die von einer Belastung des Herzschrittmacherträgers etwa proportional abhängige zentralvenöse Bluttemperatur mißt, während der andere Sensor ein Aktivitätssensor mit einem piezoelektrischen Element ist, mit dem die Bewegungsaktivität des Herzschrittmacherträgers bestimmt wird. Die Signale der beiden Sensoren werden mit Hilfe eines Algorithmus miteinander verknüpft, wobei diesem Algorithmus die Erkenntnis zugrundeliegt, daß die zentralvenöse Bluttemperatur bei geringer Belastung kein spezifischer Parameter ist. So sinkt die zentralvenöse Bluttemperatur sogar zu Beginn einer Belastung und steigt erst nach einer Verzögerung an, so daß in dieser Zeitspanne eine etwa proportionale Steuerung der Stimulationsfrequenz mit Hilfe der Temperatur nicht möglich ist. Daher wird bei dem bekannten Zweisensor-Schrittmacher bei einer Belastung die Stimulationsfrequenz zunächst über die gemessene Aktivität gesteuert. Erst wenn tatsächlich eine länger dauernde Belastung vorliegt, wird die Stimulationsfrequenz anhand der zentralvenösen Bluttemperatur gesteuert, und zwar sobald die daraus errechnete Stimulationsfrequenz die aus der Aktivität bestimmte Frequenz übersteigt.
Bei einem solchen Schrittmacher ist es demnach notwendig, die Signale des Aktivitätssensors ähnlich auszuwerten, wie dieses mit den Signalen des Temperatursensors erfolgt. Dies setzt eine aufwendige Meß- und Kontrollschaltung voraus.
Die Bestimmung der Bewegungsaktivität in dem diskutierten Zweisensor-Herzschrittmacher erfolgt z. B. mit Hilfe eines Sensors und einer Auswerteschaltung, wie diese in der US-PS 44 28 378 beschrieben sind. In dem implantierten Herzschrittmachergehäuse ist hierbei ein piezoelektrischer Sensor eingebaut, der die auf diesen wirkenden Kräfte bestimmt und nach Filtern und Verstärken in ein der integrierten Aktivität proportionales Signal umwandelt. Die Amplitude dieses Signals ist ein Maß für die Aktivität und wird zur Berechnung der Stimulationsfrequenz herangezogen.
Aus der DE-PS 34 19 493 des Anmelders ist ein Herzschrittmacher bekannt, bei dem die Stimulationsfrequenz anhand der mit der Belastung des Herzschrittmacherträgers im wesentlichen korrelierenden zentralvenösen Bluttemperatur anhand eines Kennlinienfeldes bestimmt wird, mit dem die Stimulationsfrequenz mit der Bluttemperatur verkoppelt wird. Dieses Kennlinienfeld weist eine Ruhekennlinie und eine Belastungskennlinienschar auf, wobei die Belastungskennlinien von einem jeweiligen Arbeitspunkt auf der Ruhekennlinie entspringen und eine signifikant höhere Steigung hinsichtlich Frequenzänderung zur Temperaturänderung aufweisen als die Ruhekennlinie. Von der Ruhekennlinie wird auf eine der Belastungskennlinien umgeschaltet, sobald der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ein derartiger Herzschrittmacher wurde zwischenzeitlich entwickelt und hergestellt und befindet sich in weltweit klinischer Erprobung. Dabei zeigt sich, daß die Auftrennung in zwei unterschiedliche Kennlinienarten entscheidende Vorteile gegenüber Lösungen zeigt, die lediglich eine mathematische Beziehung zwischen Temperaturänderung und Herzfrequenzänderung angeben, wie dieses etwa bei einem Herzschrittmacher gemäß der US-PS 44 36 092 erfolgt. Sogar der initiale Temperaturabfall zu Beginn einer Belastung wird bei dem Herzschrittmacher gemäß der DE- PS 34 19 439 sozusagen "abgepuffert", da während dieses Temperaturabfalles die Stimulationsfrequenz lediglich anhand der sehr flachen Ruhekennlinie erfolgt, demnach wesentlich geringer abfällt als die Bluttemperatur.
Das Messen, Speichern und elektronische Auswerten der zentralvenösen Bluttemperatur bei dem bekannten Herzschrittmacher kann darüber hinaus dazu dienen, die Effektivität eines Herzschrittmachers zu kontrollieren, der als Steuerparameter nicht die zentralvenöse Bluttemperatur benutzt, sondern einen anderen physiologischen Parameter, wie zentralvenöse Sauerstoffsättigung, Atmungsfrequenz und dergleichen. Auch bei einem derartigen Zweisensor-Herzschrittmacher werden demnach die Signale beider Sensoren ausgewertet und für die Steuerung der Stimulationsfrequenz verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweisensor-Herzschrittmacher anzugeben, der bei einer einfachen Konstruktion und einfachen Auswertungsschaltung trotzdem eine Stimulationsfrequenz liefert, die der Herzfrequenz eines gesunden Menschen bei einer Belastungsänderung entspricht.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei diesem Zweisensor-Herzschrittmacher werden somit die Signale des Aktivitätssensors lediglich zur Herleitung eines Umschaltkriteriums bewertet und brauchen dementsprechend nicht hinsichtlich der Berechnung einer Stimulationsfrequenz ausgewertet zu werden. Dies erfolgt lediglich mit den Signalen, die aufgrund der Messung der zentralvenösen Bluttemperatur erhalten werden. Der Aktivitätssensor, der lediglich das Umschaltkriterium liefert, kann ein einfach konstruierter Bewegungssensor sein, vorzugsweise ein Quecksilberschalter, bei dem ein Quecksilberkügelchen in Abhängigkeit der Bewegung des Herzschrittmacherträgers mehr oder minder häufig eine elektrische Verbindung zwischen Kontakten schließt oder öffnet. Ab einer bestimmten Anzahl von Schließ- oder Öffnungsvorgängen pro Zeiteinheit wird dann die Stimulationsfrequenz auf einen höheren Wert angehoben. Durch die Vorgabe von Zeitspannen durch Zeitgeber kann anschließend ermittelt werden, ob die Belastung kurz- oder langfristig ist. Im ersteren Falle wird die Stimulationsfrequenz dann wieder in Richtung auf die Ruhekennlinie abgesenkt, im zweiten Falle wird die Stimulationsfrequenz anhand der gemessenen zentralvenösen Bluttemperatur gesteuert.
Mit einem Herzschrittmacher gemäß der Erfindung ist es möglich, aus gleichen absoluten Bluttemperaturwerten auf durchaus unterschiedliche Stoffwechselbedingungen rückzuschließen und daraus entsprechend unterschiedliche Stimulationsfrequenzen zu errechnen. Länger anhaltende konstante Temperaturerhöhungen werden über die Bewertung der Signale des Aktivitätssensors ebenfalls korrekt einem körperlichen Aktivitätszustand oder einem körperlichen Ruhezustand mit erhöhtem Grundstoffwechsel, z. B. bei Fieber, zugeordnet. Auch wenn der Aktivitätssensor auf Erschütterungen anspricht, die keiner tatsächlichen Belastung des Herzschrittmacherträgers entsprechen, so z. B. auf Erschütterungen beim Fahren mit dem Auto oder mit der Straßenbahn, wird zwar die Stimulationsfrequenz zunächst angehoben, jedoch ist diese Anhebung zeitlich limitiert durch die Bewertung mit Hilfe der Temperatursignale. Eine für die kurze Zeit fälschlicherweise angehobene Stimulationsfrequenz wird vom menschlichen Körper ohne Schädigung toleriert.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unter­ ansprüchen hervor.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Herzschrittmachers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines in dem Herzschrittmacher verwendeten Bewegungssensors;
Fig. 3a ein Kennliniendiagramm des Herzschrittmachers mit einem Betriebszyklus während einer Belastung des Herzschrittmacherträgers;
Fig. 3b einen Ausschnitt des Kennliniendiagramms bei Vorliegen einer Scheinbelastung und
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Funktion des Herzschrittmachers.
Ein Herzschrittmacher 1 weist eine Herzsonde 2 mit einer Stimulationselektrode 3 und einem Temperaturfühler 4 auf, der innerhalb der Herzsonde in einem Abstand von ca. 4 bis 8 Zentimeter hinter der vorderen Spitze der Elektrode ange­ ordnet ist. Die Elektrode wird in den Vorhof oder die Herz­ kammer eines Herzens 5 implantiert. Die Herzsonde 2 ist über einen Stecker 6 mit einem Schrittmachergehäuse 7 ver­ bunden, in dem eine Batterie 8, ein Impulsgenerator 9 zur Erzeugung der Stimulationsimpulse für die Elektrode 3, eine Auswerteschaltung 10, ein Speicher 11, eine Logikschaltung 12 sowie ein Bewegungssensor 13 mit zwei Zeitgliedern bzw. Timern 14 und 15 enthalten sind.
Der Temperaturfühler 4 mißt, gesteuert von der Logikschal­ tung 12, die zentralvenöse Bluttemperatur im Abstand von Sekunden oder Sekundenbruchteilen. Die Temperaturwerte wer­ den der Auswerteschaltung 10 zugeführt und in den Speicher 11 eingeschrieben. Aus diesen Werten und aus Werten des Be­ wegungssensors 13 errechnet die Logikschaltung 12 die Sti­ mulations- bzw. Herzfrequenz und steuert dementsprechend den Impulsgenerator 9 für die Elektrode 3 an.
Die Steuerung der Herzfrequenz durch die Logikschaltung 12 erfolgt anhand des in Fig. 3a dargestellten Kennliniendia­ gramms, in dem auf der Ordinate die Herzfrequenz in Schlä­ gen pro Minute und auf der Abszisse die Temperatur des zen­ tralvenösen Blutes in Grad Celsius angegeben sind. Eine im wesentlichen gerade Basis- oder Ruhekennlinie K 2 mit relativ geringer Steigung stellt eine absolute Beziehung zwischen Bluttemperatur und Herzfrequenz her. Je nach Patienten variiert die Steigung zwischen 10 und 20 Herzschlägen pro Minute und Grad Celsius. Dieser Ruhekenn­ linie ist eine Kennlinienschar aus ebenfalls linearen Belastungskennlinien K 1 überlagert, die jeweils von einem Arbeitspunkt auf der Ruhekennlinie K 2 ausgehen und eine signifikant höhere Steigung, in diesem Falle von 80 Schlägen pro Minute und Grad Celsius aufweisen. In der Fig. 3a sind mehrere Belastungs­ kennlinien angegeben für mehrere Temperaturen, wobei die Temperaturwerte in Klammern dargestellt sind. Die Punkte, von denen diese Belastungskennlinien K 1 von der Ruhekennlinie ausgehen, entsprechen den in Klammern hinzugefügten Temperaturwerten. Die Kennlinien können, wie für die Kennlinien K 1 (38) und K 1 (39) dargestellt, im oberen Bereich gekrümmt verlaufen.
Zusätzlich ist noch eine Sprungkennlinie K 3 vorgesehen, die dem Bewegungssensor 13 zugeordnet ist und die im wesent­ lichen parallel zu der Ruhekennlinie K 2 in einem Abstand von in diesem Falle 20 Schlägen pro Minute verläuft. Die­ ser Abstand ist auf die Konstitution eines jeden Herzschrittmacherträgers einstellbar, ebenso wie die Stei­ gung und der Verlauf der Ruhekennlinie K 2 und der Belastungskennlinien K 1.
Der Bewegungssensor 13 ist schematisch in der Fig. 2 dargestellt. Der Bewegungssensor weist ein Gehäuse 21 auf. In dem Gehäuse 21 ist eine in diesem Falle röhrenförmige Laufbahn 22 für eine Quecksilberkugel 23 vorgesehen. An einer Seite dieser Laufbahn ragen in das Innere Kontaktstifte 24 und 25. Die Kontaktstifte 24, 25 münden in äußeren Anschlüssen 26, 27, die mit einem Zähler und Schwellwertschalter 28 verbunden sind. Ein Ausgang 29 des Schwellwertschalters ist mit den beiden Timern 14 und 15 sowie mit der Logikschaltung 12 verbunden.
Je nach körperlicher Aktivität eines Herzschrittmacherträ­ gers wird sich die Kugel 23 mehr oder minder häufig längs der Laufbahn 22 bewegen. Die Kontaktstifte 24 und 25 sind hierbei so ausgebildet, daß bei einer Bewegung der Kugel die sich gegenüberstehenden Kontaktstifte durch diese Kugel intermittierend elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Diese Stellung der Kugel ist in Fig. 2 gezeigt. Rollt die Kugel aus dieser Stellung, so wird die Verbindung zwischen den Kontaktzungen aufgehoben (gestrichelt darge­ stellt). Die Anzahl der Öffnungs- und Schließvorgänge pro Zeiteinheit wird in dem Zähler 28 erfaßt. Überschreitet diese Anzahl pro Zeiteinheit einen vorgegebenen Schwellen­ wert, so wird dadurch Aktivität und somit eine Belastung gekennzeichnet. Der angegebene Schwellenwert ist je nach der Konstitution des Herzschrittmacherträgers und der individuellen Lage des Herzschrittmachers im Patienten frei wählbar und kann gegebenenfalls auch bei implantiertem Herzschrittmachergehäuse 7 von außen verändert werden. Die Steuerung der Herzfrequenz erfolgt in der Regel mit der Temperatur als Führungsgröße, wobei der Bewegungssensor 13 ein Umschaltkriterium für die Belastung liefert und zu Beginn der Belastung kurzzeitig die Führungsgröße für die Herzfrequenz bestimmt.
Zunächst sei angenommen, daß sich der Herzschrittmacher in Ruhe befindet. Die Kugel 23 in dem Bewegungssensor wird sich nicht oder nur wenig bewegen, so daß kaum oder nur wenige Öffnungs- und Schließvorgänge an den Kontaktstiften 24, 25 auftreten. Der in dem Zähler und Schwellwertschalter 28 vorgegebene Schwellwert wird nicht überschritten. Die Steuerung der Herzfrequenz erfolgt dann anhand der Ruhe­ kennlinie K 2 in Abhängigkeit der zentralvenösen Bluttempe­ ratur.
Tritt eine Belastung für den Herzschrittmacherträger auf, so wird die Kugel 23 entsprechend bewegt und verursacht bei ihrer Bewegung längs der Laufbahn 22 dementsprechend häufigere Öffnungs- und Schließvorgänge zwischen den Kontaktstiften 24 und 25. Wird der vorgegebene Schwellwert überschritten, so erscheint am Ausgang 29 des Zählers und Schwellwertschalters 28 ein Steuersignal. Dieses Steuersig­ nal wird als Umschaltkriterium für die Steuerung der Herzfrequenz nach einer anderen Kennlinie verwendet, wie anhand der Fig. 3 erklärt:
Das erwähnte Umschaltkriterium tritt zum in Fig. 3a mit 1 bezeichneten Zeitpunkt auf. Die Steuerung des Herzschritt­ machers wird in diesem Moment von der Ruhekennlinie K 2 auf die Sprungkennlinie K 3 geschaltet (Punkt 2), d. h. die Herz­ frequenz wird um z. B. 20 Schläge angehoben. Die weitere Steuerung erfolgt in Abhängigkeit der Temperatur auf der Sprungkennlinie K 3 oder die Herzfrequenz verbleibt trotz eines Temperaturabfalls für eine gewisse Zeit auf der durch den Punkt 2 gekennzeichneten Herzfrequenz.
Im Moment der Umschaltung von der Ruhekennlinie auf die Sprungkennlinie werden auch die beiden Timer 14 und 15 gestartet, die z. B. eine Zeit von zwei Minuten bzw. fünf bis zehn Minuten vorgeben. Bis jetzt hat sich die zen­ tralvenöse Bluttemperatur praktisch noch nicht geändert. Wie bekannt fällt anschließend nach Beginn einer echten Be­ lastung die Bluttemperatur geringfügig ab und steigt erst anschließend wieder an (sogenannter Dip). Dies entspricht einem Verlauf über die Punkte 3 und 4 in Fig. 3a. Nach Ab­ lauf des ersten Timers 14 im Punkt 4 wird auf eine Belastungskennlinie K 1 umgeschaltet, die von dem in diesem Zeitpunkt erreichten Punkt von der Sprungkennlinie ausgeht. Dies sei angenommen die Belastungskennlinie K 1 36,9, die demnach von dem Temperaturwert 36,9°C von der Ruhe­ kennlinie K 2 entspringt. Die zentralvenöse Bluttemperatur liegt in dem angenommenen Fall im Punkt 4 bei 37,1°C. Die angegebene "verzögerte" Umschaltung auf eine Belastungs­ kennlinie hat den Sinn, den erwähnten Dip zu überspielen. Würde man gleich im Punkt 2 auf eine Belastungskennlinie K 1 umschalten, so würde bei dem Temperaturabfall nach Beginn der Belastung die Stimulationsfrequenz entlang einer Belastungskennlinie K 1 überproportional abgesenkt und da­ mit die gewünschte Anhebung auf die höhere Stimulationsfre­ quenz, die man auch bei einem Gesunden beobachtet, zumin­ dest teilweise wieder zunichte gemacht.
Die Herzfrequenz wird nach der Umschaltung auf die Belastungskennlinie K 1 (36,9) entlang dieser Belastungs­ kennlinie in Abhängigkeit der zentralvenösen Bluttempera­ tur gesteuert, und zwar so lange, bis auch der zweite Timer 15 nach fünf oder zehn Minuten abgelaufen ist. Liegt eine echte Belastung vor, so ist die Herzfrequenz längs der Be­ lastungskennlinie K 1 (36,9) über den Punkt 5 z. B. bis zum Punkt 6 angestiegen und hat jetzt einen Wert von etwa 110 Schlägen pro Minute. Nach Ablauf des zweiten Timers 15 wird die aktuelle Stimulationsfrequenz mit dem Wert zum Punkt 4 verglichen, d. h. mit dem als Umschaltfrequenz be­ zeichneten Wert, bei dem auf die Belastungskennlinie K 1 (36,9) umgeschaltet wurde. Ist die aktuelle Stimulations­ frequenz größer als diese Umschaltfrequenz, so erfolgt die Steuerung der Stimulationsfrequenz weiter entsprechend der Belastungskennlinie K 1 (36,9) in Abhängigkeit der zentral­ venösen Bluttemperatur.
Die bisherige Schilderung galt für eine echte Belastung des Herzschrittmacherträgers. Nun gibt es aber auch Schein­ belastungen, bei denen der Bewegungssensor anspricht, ohne daß eine echte Belastung vorliegt. Dies kann z. B. dann vor­ kommen, wenn der Herzschrittmacherträger in eine Straßen­ bahn oder ein Auto einsteigt, wonach der Bewegungssensor durch die auftretenden Bewegungen des Fahrzeuges anspricht, ohne daß die Bluttemperatur merklich ansteigt. Dies ist in Fig. 3b dargestellt. Beim Überschreiten des Schwellenwertes des Bewegungssensors im Punkt 1′ springt die Stimulationsfrequenz zum Punkt 2′ auf der Kennlinie 3. Nach Ablauf des ersten Timers sei die Bluttemperatur wiederum leicht abgesunken, bis der Punkt 3′ auf der Kenn­ linie 3 erreicht ist, z. B. aufgrund der Tatsache, daß der Herzschrittmacherträger sich in sitzender Position in der Straßenbahn oder im Auto befindet. Gleichwohl wird jetzt auf eine Belastungskennlinie K 1 umgeschaltet. Nach Ablauf des zweiten Timers 15 sei die Bluttemperatur immer noch auf einem Wert entsprechend dem Punkt 3′. Durch den ange­ sprochenen Vergleich kann jetzt festgestellt werden, daß keine echte Belastung vorliegt, da die aktuelle Stimula­ tionsfrequenz mit der Umschaltfrequenz am Punkt 3′ gleich ist. Ist diese Bedingung erfüllt, d. h. ist die aktuelle Stimulationsfrequenz gleich oder kleiner bzw. nur geringfü­ gig größer als die Umschaltfrequenz, dann wird die Stimula­ tionsfrequenz wieder in Richtung auf die Ruhekennlinie K 2 zurückgeführt, was durch die Pfeile in Fig. 3b angedeutet ist. Die Belastungskennlinie K 1 wird hierbei mitgezogen und wird so zu einer parallelen Belastungskennlinie K 1′. Die Stimulationsfrequenz wird bei diesem Übergang in Rich­ tung auf die Ruhekennlinie K 2 entlang der Belastungskenn­ linie K 1′ gesteuert, und zwar so lange ein Steuersignal vom Bewegungssensor ausgeht.
Die angegebene Rückführung kann jedoch auch dann zum Tra­ gen kommen, wenn bereits während des Ablaufs eines oder beider Timer 14 und 15 der Schwellenwert des Bewegungssen­ sors für eine definierte Zeit unterschritten wird. Dies kann z. B. dann vorkommen, wenn sich der Herzschrittmacher­ träger nur kurz bewegt. Anschließend fällt die Herzfrequenz dann wieder ab. Auch in diesem Falle wird die Stimulations­ frequenz in Richtung auf die Ruhekennlinie K 2 zurückge­ steuert, wie zu Fig. 3b beschrieben.
Der zweite Timer 15 und der nach dessen Ablauf vorgenommene Vergleich dient somit im wesentlichen dazu, länger dauernde Fehltriggerungen des Herzschrittmachers zu vermei­ den und den Herzschrittmacherträger vor unnötig hohen Sti­ mulationsfrequenzen zu schützen. Die Beibehaltung der Steuerung der Stimulationsfrequenz entsprechend den Belastungskennlinien K 1 bzw. K 1′ während des Überschrei­ tens des Schwellenwertes des Bewegungssensors ermöglicht eine adäquate Frequenzrelation entsprechend einem Tempera­ turanstieg - für das angegebene Beispiel - beim Gehen in­ nerhalb oder beim Verlassen des Verkehrsmittels.
Der beschriebene Herzschrittmacher ermöglicht ein einfa­ ches Erkennen einer Belastungssituation mit Hilfe des als zusätzlicher Sensor dienenden Bewegungssensors. Das von diesem gelieferte Umschaltkriterium erfolgt sehr rasch, so daß der Beginn einer Belastung, der allein durch Bewertung der zentralvenösen Bluttemperatur nicht so schnell erkannt wird, sofort in eine adäquate Antwort der Stimulationsfre­ quenz umgewandelt werden kann.
Im übrigen ist es nicht unbedingt notwendig, zwei Timer 14 und 15 zu verwenden. Vielmehr kann z. B. der erste Timer 14 nach Ablauf nochmals gestartet werden, so daß dieser jetzt die Funktion des zweiten Timers übernimmt. Nach Ablauf des erneut gestarteten ersten Timers wird dann der oben angege­ bene Vergleich durchgeführt.
Anstelle des Bewegungssensors ist jeder andere Sensor geeignet, der eine belastungsbedingte Änderung von physio­ logischen Signalen rasch erfaßt. Hier ist z. B. an die Messung der zentralvenösen Sauerstoffsättigung und des Drucks im Herzen zu denken. Die beiden letzten und andere Parameter werden z. B. mit Mikrochips gemessen, die eine gleichzeitige Ermittlung der Temperatur als Steuerparameter erlauben.

Claims (4)

1. Frequenzvariabler Herzschrittmacher mit einem Temperatursensor zum Bestimmen der zentralvenösen Bluttemperatur eines Herzschrittmacherträgers und einem auf körperliche Belastung des Herzschrittmacherträgers schnell ansprechenden Aktivitätssensor, mit einer Auswerteschaltung zum Bestimmen einer Stimulationsfrequenz aus den Ausgangssignalen der beiden Sensoren, die einer an die kreislaufmäßigen Bedürfnisse des Herzschrittmacherträgers angepaßten Herzfrequenz entspricht, ferner mit einem von der Auswerteschaltung gesteuerten Impulsgenerator zum Erzeugen von Stimulationsimpulsen mit der Stimulationsfrequenz und mit einer mit dem Impulsgenerator verbundenen Stimulationselektrode zum Stimulieren der Herztätigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Signalen des Temperatursensors (4) Stimulationsfrequenzen aufgrund zweier, die Stimulationsfrequenz und die Bluttemperatur verknüpfenden Kennlinienarten ermittelt werden, nämlich einer Ruhekennlinie (K2) und einer Belastungskennlinienschar (K1), wobei die Belastungskennlinien (K1) von einem jeweiligen Arbeitspunkt auf der Ruhekennlinie (K2) entspringen und eine signifikant höhere Steigung hinsichtlich Frequenzänderung zu Temperaturänderung aufweisen als die Ruhekennlinie (K2), daß der Aktivitätssensor (13) mit einem Schwellwertschalter (28) mit einem eine Belastung des Herzschrittmacherträgers anzeigenden Schwellenwert verbunden ist, daß die Auswerteschaltung (10, 11, 12) bei Unterschreiten des Schwellenwertes aus den Signalen des Temperatursensors (4) eine Stimulationsfrequenz anhand der Ruhekennlinie (K2) bestimmt, daß der Aktivitätssensor (13) ferner mit einem Zeitglied (14) verbunden ist, das nach einem Ruhezustand des Herzschrittmacherträgers beim erstmaligen Überschreiten des Schwellenwertes des Schwellwertschalters (28) in die Auswerteschaltung (10, 11, 12) derart eingreift, daß die Stimulationsfrequenz während der Aktivierung des Zeitgliedes (14) sprungartig auf einen höheren Wert (Umschaltfrequenz) angehoben und nach Ablauf des Zeitgliedes anschließend anhand einer aus den Signalen des Temperatursensors (4) abgeleiteten Belastungskennlinie (K1) gesteuert wird, und daß eine Logik (12) vorgesehen ist, die nach Ablauf einer weiteren Zeitdauer (Zeitglied 15) die aktuelle Stimulationsfrequenz mit der Umschaltfrequenz vergleicht und die Stimulationsfrequenz anhand der momentanen Belastungskennlinie (K1) steuert, wenn die aktuelle Stimulationsfrequenz oberhalb der Umschaltfrequenz liegt, und andernfalls die Stimulationsfrequenz in Richtung auf die Ruhekennlinie (K2) zurückführt.
2. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der durch das erste Zeitglied (14) vorgegebenen Zeitspanne die Steuerung der Stimulationsfrequenz entlang einer zur Ruhekennlinie (K2) parallelen, um den höheren Wert der Umschaltfrequenz angehobenen Kennlinie (Sprungkennlinie K3) erfolgt.
3. Herzschrittmacher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivitätssensor (13) ein Gehäuse (21) mit einer röhrenförmigen Laufbahn (22) für eine Quecksilberkugel (23) aufweist, daß an einer Seite der Laufbahn (22) in das Innere elektrische Kontaktstifte (24, 25) ragen, die in bestimmten Stellungen der Kugel (23) auf der Laufbahn (22) durch die Kugel elektrisch miteinander verbunden werden, ansonsten jedoch getrennt sind, daß die Kontaktstifte (24, 25) mit einem den Schwellwertschalter enthaltenden Zähler (28) verbunden sind, der die durch die Kugel (23) pro Zeiteinheit hergestellten elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktstiften (24, 25) zählt und bei Erreichen eines Schwellwertes ein Signal an die Auswerteschaltung (10, 11, 12) als Umschaltkriterium für das Anheben der Stimulationsfrequenz abgibt.
4. Herzschrittmacher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schwellenwert als Umschaltkriterium liefernde zusätzliche Sensor (13) gleichzeitig die Temperatur miterfaßt.
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