JPH0647099A - デフィブリレータまたはカルジオバータ - Google Patents

デフィブリレータまたはカルジオバータ

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JPH0647099A
JPH0647099A JP5143396A JP14339693A JPH0647099A JP H0647099 A JPH0647099 A JP H0647099A JP 5143396 A JP5143396 A JP 5143396A JP 14339693 A JP14339693 A JP 14339693A JP H0647099 A JPH0647099 A JP H0647099A
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JP
Japan
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pulse generator
pulse
electrodes
cardioverter
defibrillator
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JP5143396A
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Inventor
Jakub Hirschberg
ヒルシュベルグ ヤークブ
Martin Obel
オーベル マルティン
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3956—Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3918—Heart defibrillators characterised by shock pathway, e.g. by electrode configuration

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス発生装置に接続され心臓の領域内に配
置されている３個以上のの電極を具備するデフィブリレ
ータにおいて、できるだけ効率の良い除細動を実現する
ために最適な電流密度を心臓内に設定する。 【構成】 電気パルス発生装置（１）がｎ−１の直列接
続出力側を具備し、出力側の出力端子に電極（１０，１
１，１２；２０，２１，２２）が接続され、その出力側
のそれぞれからそれぞれ１つの電極パルスを同時に送出
し、電極の間に位置する心臓組織（１３）に対する電極
の配置に依存する電気測定量の検出のための測定装置
（１８；２３）が電極に接続され、検出測定量に依存し
てパルス発生装置（１）の出力パルス波高値を個別に設
定する手段が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス発生装置に接続
され心臓の領域内に配置されている複数ｎ（ｎ≧３）の
電極を具備するデフィブリレータまたはカルジオバータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許出願公開第３９１９４９８号
公報から公知のこのようなデフィブリレータまたはカル
ジオバータでは複数の電極のうちの１つが心臓内部に配
置され、残りの電極は心臓の外部表面に配置されてい
る。外部の電極は電気的に互いに接続され、パルス発生
器の出力側の２つの出力端子のうちの第１の方に接続さ
れている。心臓内部に配置されている電極は第２の出力
端子に接続されている。これにより、パルス発生器が電
気パルスを送出すると電流密度が心筋内に電極配置に対
応して分布され、その際に除細動を実現するために心筋
の主要部分を形成する心筋最大肉厚領域を貫通浸透す
る。電流分布は個々の電極の配置および寸法のみにより
設定可能であるが、しかし電極の配置およびとくにそれ
らの相互間隔は解剖学的な所与の状態により制限され
る。
【０００３】米国特許第４５４８２０３号明細書から、
パルス発生器の異なる出力側に一対として接続され心臓
の異なる有利には互いに反対側の場所に配置されている
複数の電極を有する別のデフィブリレータが公知であ
る。心臓を除細動するために個々の一対の電極が順次に
パルス発生器の出力側を介してその都度に１つの電気パ
ルスが印加される。その際パルスはそれぞれ１つの時間
間隔により互いに分離されている。空間的にも時間的に
も離れているパルスの伝送により、除細動を始動するの
に必要なエネルギーの減少の試みられている。しかしそ
の都度２つの電極しか同時にパルス伝送に関与していな
いので心筋の異なる領域への電流密度の真の分布はほと
んど不可能である。
【０００４】米国特許第４７０８１４５号明細書から公
知の３つの電極を有する別のデフィブリレータでは除細
動パルスの伝送は、第１の電極とその他の２つの電極の
うちのその都度の１つとの間で順次に行われる。この場
合にもパルスは１つの時間間隔により互いに離されてい
る。
【０００５】ヨーロッパ特許出願第９２１０４３９２．
３剛明細書によると、複数の直列接続出力側を有し各出
力側から同時にそれぞれ１つの電気パルスを送出する装
置において前記直列接続出力側の出力端子のそれぞれが
その都度それぞれの電極に割当られこれに基づいてそれ
ぞれの電極がそれぞれの出力端子に接続されることによ
り空間的に最適な電流分布が達成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、でき
るだけ効率の良い除細動を実現するために空間的および
時間的に最適な電流密度を心臓内に設定することを可能
にするデフィブリレータまたはカルジオバータを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は冒頭に記載の
形式のデフィブリレータまたはカルジオバータにおいて
本発明により、電気パルス発生装置がｎ−１の直列接続
出力側を具備し、出力側の全部でｎの出力端子に電極が
接続され、パルス発生装置がその出力側のそれぞれから
それぞれ１つの電極パルスを同時に送出し、電極の間に
位置する心臓組織に対する電極の配置に依存する電気測
定量の検出のための測定装置が電極に接続され、検出測
定量に依存してパルス発生装置の出力側におけるパルス
のパルス波高値を個別に設定する設定手段が設けられて
いることにより解決される。これにより、心臓の除細動
の際に心臓組織にわたる電流分布がパルス波高値すなわ
ちパルス発生装置の出力側における電圧を介して設定可
能であることが実現される。なおその際に電流分布の設
定の際に心臓に対する電極のその都度の配置および電極
間の心臓組織の幾何学的分布とが考慮される。
【０００８】本発明のデフィブリレータまたはカルジオ
バータの１つの有利な実施例では、電極の間の電気イン
ピーダンスを測定するインピーダンス測定装置から測定
装置が成る。これにより得られるインピーダンス測定値
は、電極の配置に対する心筋の空間分布に関する確かな
情報を提供し、したがってこれに基づき心筋内で所与の
除細動電流密度を実現するためにパルスのパルス波高値
を最適に設定することが可能となる。
【０００９】測定装置の１つの別の実施例では、測定装
置がパルス発生装置の出力端子のうちの１つとこれに接
続されている電極との間に配置されている電流測定装置
から成り、パルス発生装置が測定量検出のためにその出
力側のうちの少なくとも１つから測定パルスを送出す
る。この場合、測定パルスにより発生される電流から電
極間の心筋の空間分布を推論することが可能である。
【００１０】とくに本発明のデフィブリレータまたはカ
ルジオバータが植え込み可能機器として形成されている
場合有利には、パルス発生装置の出力側におけるパルス
波高値を心臓内の所望の電流分布のために予めプログラ
ムすることが可能なように、パルスの波高のパラメータ
値が記憶されているパラメータ記憶装置にパルス波高値
設定手段が接続され、テレメータ装置とプログラミング
機器との間でパラメータ値を伝送するテレメータ装置に
パラメータ記憶装置が接続されている。この場合、測定
装置から送られる測定値は例えばプログラミング機器の
表示装置に表示され、このようにして心臓内に所望の電
流分布を実現するためにオペレータにパルス波高値の個
々のパラメータ値のプログラミングのための示唆を与え
ることが可能である。
【００１１】本発明のデフィブリレータまたはカルジオ
バータの１つの有利な実施例では、異なる所与の充電電
圧に充電するためにスイッチ装置を介して充電回路に接
続可能なｎ−１の直列接続のコンデンサをパルス発生装
置が具備し、個々のコンデンサの接続点が制御可能なス
イッチを介してパルス発生装置の出力端子に接続され
る。スイッチ装置が閉じているかぎりコンデンサその都
度に所与の充電電圧に充電され、その際に充電回路にお
けるコンデンサにその都度に割当られる電圧出力側にコ
ンデンサは同時に接続されるか、または個々に順次に充
電回路のただ１つの電圧出力側に接続される。この後で
電極へのパルス送出は制御可能なスイッチを同時に閉じ
ることにより行われる。
【００１２】有利には、個々の電極に流れる電流を付加
的に制御することが可能なように、パルス発生装置の出
力端子とそれらの接続されている電極との間の線路の途
中に受動電気素子有利にはインダクタおよび／または抵
抗が挿入接続される。これにより電極間の短絡の際に電
流制限が実現される。その上、簡単なコンデンサ回路に
おいて現れるような指数関数での減衰変化からずれ例え
ば強く減衰された正弦振動の形を有する電流変化が得ら
れる。このようなパルス形状は除細動の目的のためには
とくに有効であることが分かった。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
【００１４】植込み可能なデフィブリレータまたはカル
ジオバータの図１に示されているブロック回路図におい
て１により電気パルス発生装置が示されている。パルス
発生装置１は２つの直列接続出力側２および３を有す
る。出力側２および３の全部で３つの出力端子４，５，
６は電極線７，８，９を介して３つの電極１０，１１，
１３に接続されている。電極１０，１１，１２は、横断
面が図示されている心臓１３の表面に配置されている。
心臓１３に対する図示の電極１０，１１，１２の配置
は、多数の例のうちの１つにすぎない。例えば電極１
０，１１，１２は大静脈，右心室，皮下，左心室に対向
して皮下に配置することも可能である。
【００１５】パルス発生装置１は制御線１４を介してパ
ラメータ記憶装置１５に接続されている。出力側１およ
び３から発生するパルスのパルス波高値の異なる値がパ
ラメータ記憶装置１４には記憶されている。これらの値
は、パラメータ記憶装置１５に接続されているテレメー
タ装置１６および外部のプログラミング機器１７により
伝送することが可能である。出力端子４，５，６にはイ
ンピーダンス測定装置１８が接続されている。インピー
ダンス測定装置１８は所与の時点で電極１０，１１，１
２の間の心臓組織１３の電気インピーダンスを測定す
る。インピーダンス測定装置１８で測定インピーダンス
は、心臓１３に対する電極１０，１１，１２の空間的配
置に関する情報および電極１０，１１，１２の間の心筋
１３の分布に関する情報を得られるように評価される。
すなわち図１が示すように心筋は非常に不均一に心臓１
３断面にわたり分布されている。その上、電極１０，１
１，１２は前述のように心臓１３に対して非常に異なる
位置に配置することが可能である。したがって３つの電
極１０，１１，１２の間のインピーダンス測定により前
記情報は非常に簡単に得ることが可能である。このよう
に評価されたインピーダンス測定信号は制御線１９を介
してパラメータ記憶装置１５に送られる。パラメータ記
憶装置１５では、測定インピーダンス信号への発生パル
スのパルス波高値のためのプログラミング値の自動的整
合が行われるか、またはインピーダンス測定信号はテレ
メータ装置１５を介してプログラミング機器１７に伝送
され、パルス波高値のプログラミングのための付加的情
報をオペレータに与えるためにそこで表示される。その
上、自動パルス波高値設定を測定装置１８が行うことが
可能な境界条件をオペレータがプログラムすることが可
能である。
【００１６】心臓１３の除細動のためにパルス発生装置
１の出力側２および３に同時に除細動パルスが発生され
る。その際にそれぞれのパルス波高値は、心臓１３内に
所望の電流分布が実現されるように設定されている。こ
の場合、電流分布への心臓幾何学的形状および電極１
０，１１，１２配置の影響は、事前のインピーダンス測
定およびパルス波高値設定時のパルス波高値の対応する
事前の整合により考慮される。
【００１７】図２は本発明のデフィブリレータまたはカ
ルジオバータのための別の１つの実施例を示す。この実
施例では図１と同様にパルス発生装置１は２つの直列接
続出力側２および３を有し、直列接続出力側２および３
の全部で３つの出力端子４，５，６は電極線７，８，９
を介して心臓１３領域内の電極２０，２１，２２に接続
されている。出力端子５とこれに接続されている電極２
１との間には電流測定装置２３が配置されている。電流
測定装置２３は測定抵抗２４とこれに並列に配置されて
いる電圧測定装置２５とから成る。電流測定装置２３ま
たは電圧測定装置２５は出力側で制御線２６を介してパ
ラメータ記憶装置１５に接続されている。パラメータ記
憶装置１５にはパルス発生装置１の出力側２および３に
おけるパルス波高値の設定のためのパラメータ値が記憶
されている。このためにパラメータ記憶装置１５は制御
線１４を介してパルス発生装置１に接続され、さらに遠
隔計測装置１６を介してプログラミング機器１７と情報
のやりとりをする。最後に、電極線７，８の途中に２つ
のインダクタ２７および２８が配置されている。インダ
クタ２７および２８は電流パルス形成および短絡電流制
限のために用いられる。
【００１８】電極２０，２１，２２の配置および電極２
０，２１，２２間の心臓塊の空間分布に関する情報を得
るためにパルス発生装置１はその出力側２および３か
ら、数値的には明確であるが心臓１３の除細動閾値より
大幅に小さいパルス波高値の設定パルスをそれぞれ同時
に発生する。電極線８にその結果流れる電流は心臓１３
に対する電極配置に依存し、図１の実施例で既述のよう
に、出力側２および３から発生するパルスのパルス波高
値の設定または補正に用いられる。
【００１９】図３は、２つの直列接続コンデンサ２９お
よび３０を有するパルス発生装置１の実施例を示す。コ
ンデンサ２９および３０の接続点３１，３２，３３は、
４つの制御可能なスイッチ３４，３５，３６，３７から
成る制御可能なスイッチ装置を介して充電回路３８に接
続されている。この場合、２つのスイッチ３４および３
５のそれぞれはコンデンサ２９および３０の直列接続の
外部接続点３１および３３のそれぞれを充電回路３８の
電圧出力側の２つの出力側端子３９および４０のそれぞ
れに接続し、これに対してスイッチ３６および３７のそ
れぞれは中間の接続点３２を２つの出力側３９および４
０のそれぞれに接続する。さらにコンデンサ２９および
３０の接続点３１，３２，３３のそれぞれは３つの個別
かつ同時に制御可能なスイッチ４１，４２，４３のそれ
ぞれを介してパルス発生装置１の出力端子４，５，６の
それぞれに接続されている。制御可能な制御装置３４，
３５，３６，３７および４１，４２，４３には、それら
を制御する制御装置４４が配置されている。制御装置４
４は制御線１４を介してパラメータ記憶装置１５（図１
および図２）から制御される。
【００２０】コンデンサ２９を第１の電圧Ｕ１に充電し
コンデンサ３０を第２の電圧Ｕ２に充電するためにまず
初めにスイッチ３４および３７が、コンデンサ２９が電
圧Ｕ１に充電されるまで閉じられる。次いでスイッチ３
４および３７が開いた状態でスイッチ３５および３６が
閉じられる。コンデンサ３０の電圧が値Ｕ２に達すると
スイッチ３５および３６が開かれる。出力側２から電圧
Ｕ１のそして出力側３から電圧Ｕ２のパルスを送出する
ためにスイッチ４１，４２，４３が閉じられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インピーダンス測定装置を有する本発明のデフ
ィブリレータまたはカルジオバータの第１の実施例の回
路略図である。
【図２】電流測定装置を有する別の１つの実施例の回路
略図である。
【図３】図１および図２に示されているようなインピー
ダンス測定装置の１つの実施例の回路略図である。
【符号の説明】
１ パルス発生装置 ２，３ １の出力側 ４，５，６ ２，３の出力端子 ７，８，９ 電極線 １０，１１，１２ ｄｋｅｉ １３ 心臓 １４ 制御線 １５ パラメータ記憶装置 １６ 遠隔計測装置 １７ プログラミング機器 １８ インピーダンス測定装置 １９ 制御線 ２０，２１，２２ 電極 ２３ 電流測定抵抗 ２４ 電流測定装置 ２５ 電圧測定装置 ２６ 制御線 ２７，２８ 受動電気素子（インダクタ） ２９，３０ コンデンサ ３１，３２，３３ ２９，３０の接続点 ３４，３５，３６，３７ 制御可能なスイッチ装置のス
イッチ ３８ 充電回路 ３９，４０ ３８の出力端子 ４１，４２，４３ 制御可能なスイッチ ４４ ３４，３５，３６，３７，４１，４２，４３の制
御装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルス発生装置(１)に接続され心臓(１
    ３)の領域内に配置されているｎ≧３個の電極（１０，
    １１，１２）を具備するデフィブリレータまたはカルジ
    オバータにおいて、電気パルス発生装置（１）がｎ−１
    の直列接続出力側（２，３）を具備し、出力側(２，３)
    の全部でｎの出力端子（４，５，６）に電極（１０，１
    １，１２；２０，２１，２２）が接続され、パルス発生
    装置（１）がその出力側（２，３）のそれぞれからそれ
    ぞれ１つの電極パルスを同時に送出し、電極(１０，１
    １，１２；２０，２１，２２)の間に位置する心臓組織
    （１３）に対する電極（１０，１１，１２；２０，２
    １，２２）の配置に依存する電気測定量の検出のための
    測定装置（１８；２３）が電極（１０，１１，１２；２
    ０，２１，２２）に接続され、検出測定量に依存してパ
    ルス発生装置（１）の出力側（２，３）におけるパルス
    のパルス波高値を個別に設定する設定手段が設けられて
    いることを特徴とするデフィブリレータまたはカルジオ
    バータ。
  2. 【請求項２】 測定装置が電極（１０，１１，１２）の
    間の電気インピーダンスを測定するインピーダンス測定
    装置（１８）から成ることを特徴とする請求項１に記載
    のデフィブリレータまたはカルジオバータ。
  3. 【請求項３】 測定装置がパルス発生装置（１）の出力
    端子のうちの１つ（例えば５）とこれに接続されている
    電極（２１）との間に配置されている電流測定装置（２
    ３）から成り、パルス発生装置（１）が測定量検出のた
    めにその出力側（２，３）のうちの少なくとも１つから
    測定パルスを送出することを特徴とする請求項１に記載
    のデフィブリレータまたはカルジオバータ。
  4. 【請求項４】 パルス波高値のパラメータ値が記憶され
    ているパラメータ記憶装置（１５）にパルス波高値設定
    手段が接続され、テレメータ装置（１６）とプログラミ
    ング機器（１７）との間でパラメータ値を伝送するテレ
    メータ装置（１６）にパラメータ記憶装置（１５）が接
    続されていることを特徴とする請求項１から請求項３の
    うちのいずれか１つの請求項に記載のデフィブリレータ
    またはカルジオバータ。
  5. 【請求項５】 異なる所与の充電電圧（Ｕ１，Ｕ２）に
    充電するためにスイッチ装置（３４−３７）を介して充
    電回路（３１，３２，３３）に接続可能なｎ−１の直列
    接続のコンデンサ（２９，３９）をパルス発生装置
    （１）が具備し、個々のコンデンサ（２９，３０）の接
    続点（３１，３２，３３）が制御可能なスイッチ（４
    １，４２，４３）を介してパルス発生装置（１）の出力
    端子（４，５，６）に接続されていることを特徴とする
    請求項１から請求項４のうちのいずれか１つの請求項に
    記載のデフィブリレータまたはカルジオバータ。
  6. 【請求項６】 パルス発生装置(１)の出力端子（４，
    ５，６）とそれらの接続されている電極（２０，２１，
    ２２）との間の線路の途中に受動電気素子（２７，２
    ８）が挿入接続されていることを特徴とする請求項１か
    ら請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載のデフ
    ィブリレータまたはカルジオバータ。
JP5143396A 1992-06-17 1993-06-15 デフィブリレータまたはカルジオバータ Pending JPH0647099A (ja)

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EP92110292A EP0574608B1 (de) 1992-06-17 1992-06-17 Defibrillator/Kardiovertierer
DE92110292.7 1992-06-17

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US (1) US5397336A (ja)
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