JPS6311173A - 心臓ペ−スメ−カ− - Google Patents

心臓ペ−スメ−カ−

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JPS6311173A
JPS6311173A JP62147804A JP14780487A JPS6311173A JP S6311173 A JPS6311173 A JP S6311173A JP 62147804 A JP62147804 A JP 62147804A JP 14780487 A JP14780487 A JP 14780487A JP S6311173 A JPS6311173 A JP S6311173A
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    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362—Heart stimulators
    • A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • A61N1/36514—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人間の心臓を整調するための心臓ペースメー
カーであって、整調レートが患者の呼吸により制御され
ている心臓ペースメーカーに関する。
〔従来の技術〕
従来の心臓ペースメーカーは通常、整調電極および無関
係電極を含んでいる。整調電極は整調リード線により人
間の心臓の中に置かれている。心臓ペースメーカーの金
属製ハウジングが無関係電極を定める。
米国特許第３．５９３．７１８号明細書には、このよう
な従来の心臓ペースメーカーであって、胸郭のインピー
ダンス変化から呼吸信号を得るためインピーダンス式呼
吸運動計を追加的に利用するものが記載されている。イ
ンピーダンス式呼吸運動針は、それぞれ別の第１および
第２のリード線と接続されている第１および第２のイン
ピーダンス測定電極を含んでいる。インピーダンス式呼
吸運動計の両インピーダンス測定電極は患者の胸の表面
の上に置かれている。
ヨーロッパ特許出願第０．０８９，０１４号明細書には
、従来の心臓ペースメーカーであって、やはり呼吸信号
を得るためインピーダンス式呼吸運動計を利用するもの
が記載されている。同じくインピーダンス式呼吸運動針
は第１および第２のインピーダンス４り定電極を含んで
いる。しかし、第１のインピーダンス測定電極のみがリ
ード線に接続されており、第２のインピーダンス測定電
極は心臓ペースメーカーおよびインピーダンス式呼吸運
動計を収容する導電性（金属製）ハウジングにより定め
られている。さらに、第１のインピーダンス測定電極と
、導電性（金属製）ハウジングが植え込まれているので
第２のインピーダンス測定電極とは胸郭の中に皮下に置
かれている。これらの環境のもとに完全な整調およびイ
ンピーダンス測定システムは第１のリード線上の整調電
極と、第２のリード線上の第１のインピーダンス測定電
極と、心臓ペースメーカーの無関係電極およびインピー
ダンス式呼吸運動計の第２の電極の双方としての金属製
ハウジングとを含んでいる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、人間の心臓を整調するための心臓ペー
スメーカーであって、整調レートが患者の呼吸レートに
より制御されており、また胸郭インピーダンス変化から
呼吸信号を得るために必要な電極の数、従ってまた必要
なリード線の数が最小数に減ぜられている改良された心
臓ペースメーカーを提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、 ａ）予め定められた整調レートで整調パルスを発生する
ための手段と、 ｂ）心臓を整調することができない交番信号を発生する
ための手段と、 Ｃ）整調パルスを交番信号と一緒に心臓に伝達するため
の手段と、 ｄ）呼吸信号を得るために心臓への伝達後に交番信号を
測定かつ処理するための手段と、ｅ）呼吸信号に関係し
て、予め定められた整調レートを変更するための手段と を含んでいることを特徴とする改良された心臓ペースメ
ーカーにより達成される。
本発明は、整調およびインピーダンス変化測定の双方の
ために２つの電極および１つのリード線のみですますこ
と、すなわち整調リード線に接続されている整調電極と
ペースメーカーおよびインピーダンス式呼吸運動計を収
容する導電性（金属製）ハウジングとですますことがで
きる。これらの環境のもとに本発明によれば整調および
インピーダンス測定のための電極およびリード線が最小
数ですむ。
本発明の好ましい実施例では、前記交番信号発生手段は
、周波数に関係して心臓の筋肉性振動しきいよりも実質
的に小さい振幅（たとえば１０μＡよりも小さい、好ま
しくは２μＡの振幅）を有する交番電流を発生するべく
構成されている。周波数は１５０Ｈｚ以上、たとえば１
ｋＨｚないし１０ｋＨｚの周波数範囲内、好ましくは４
ｋＨｚである。
本発明の前記および他の目的、特徴および利点は以下に
その好ましい実施例を図面により詳細に説明するなかで
一層明らかである。
〔実施例〕
第１ＴＩ！Ｊには、整調されるべき人間の心臓が全体と
して参照符号１を付して示されている。整ｍ電極２が人
間の心臓１の中に、心臓を最も効率的に整調し得る仕方
および位置で挿入されている。整調電極２は整調リード
線３を通じて整調パルス発生器４と接続されている。タ
イムベースユニット５が導線６を通じて整調パルス発生
器４の整調レートを制御する。
インピーダンス式呼吸運動計７は連続的または（心臓サ
イクルまたはクロックによる）断続的交番電流を発生す
るＡＣ電源８と、心臓への伝達後に連続的交番電流から
呼吸信号を測定かつ評価するための装置９とを含んでい
る。ＡＣ電源８はリード線１０．１１を通じて整調リー
ド線３と接続されており、また装置９はリード線１１．
１２を通じて整調リード線３と接続されている。これ／
らの環境のもとにＡＣ電源８の電流は本発明による整調
パルスと一緒に整調電極２に供給される。
インピーダンス式呼吸運動計７は、整調パルス発生器４
の予め定められた基本整調レートが呼吸信号に関係して
変更されるように導線１４を通じてタイムベースユニッ
ト５を制御する。
第１図では整調パルス発生器４、タイムベースユニット
５およびインピーダンス式呼吸運動計７はすべて、心臓
ペースメーカーのハウジングである植え込み可能な導電
性（金属製）ハウジング１５の中に収容されている。金
属製ハウジング１５は整調のための電極と第１図中に参
照符号１６を付して示されているインピーダンス測定の
ための第２の電極との双方を定める。これらの環境のも
とに本発明による心臓ペースメーカーは整調およびイン
ピーダンス測定のために２つの電極および１つのリード
線、すなわち電極２．１６およびリード線３のみですま
すことができる。
第２図には第１図のブロック図が一層詳細に示されてい
る。心臓を含む完全なインピーダンスがＺで示されてい
る。整調パルス発生器４は電池１９　（スイッチ位置Ａ
）と整調リード線３　（スイッチ位置Ｂ）との間をスイ
ッチ１８により切換えられ得る出力キャパシタ１７を含
んでいる。スイッチ位置Ａでは出力キャパシタ１７は電
池１９により電圧ｖ１に充電される。スイッチ位置Ｂで
は出力キャパシタ１７は整調パルス１３として整調リー
ド線３を通じて放電される。
装置９は、患者から検出された交番電流に対する１夏調
器２０、フィルタ２１、非線形増幅（たとえば二乗）回
路２２、積分器２３および電圧−パルスレート変換器２
４を含んでいる。非線形増幅回路２２は、フィルタ２１
の出力端信号を、高いほうの振幅を有する信号部分が低
いほうの振幅を有する信号部分よりも大きい利得で増幅
されるように増幅する。これらの環境のもとに、呼吸信
号を含む関係ある信号部分がその後の処理のために小振
幅のノイズに対して高められる。この種の非線形増幅回
路は当業者によく知られているので、ここで詳細に説明
する必要はない。非線形増幅回路２２の出力信号は或る
時間、たとえば５ないし３０３の時間にわたり積分器２
３の中で積分される。積分により高周波ノイズが有意義
に低減される。電圧−パルスレート変換器２４が呼吸レ
ートに従って積分された信号をパルスレートに変換する
。
タイムベースユニット５は零デコーダ２５、パルスレー
トダウンカウンタ２６、タイムベースレジスタ２７およ
びアナログ信号−ディジタル制御語変換器２８を含んで
いる。アナログ信号−ディジタル制御語変換器２８は電
圧−パルスレート変換器２４のアナログパルスレート信
号をディジタル制御語に変換する。このディジタル制御
語はタイムベースレジスタ２７に供給される。ディジタ
ル制御語はタイムベースレジスタ２７を、基本整調レー
ト、たとえば６０ビ一ト／分が呼吸レートに関係して変
更されるように制御する。呼吸レートが増大する時、タ
イムベースレジスタ２７はダウンカウンタ２６のカウン
ト速度を、ダウンカウンタ２６が基本レートの場合より
も速く零に到達するように速くする。これらの環境のも
とに零デコーダ２５がより高いレートでスイッチング信
号を発生し、従って整調パルス発生器４の出力キャパシ
タ１７はより高いレートで充電かつ放電する。
その結果として、整調レートが所望のように、増大する
呼吸レートに関係して増大する。
以上に本発明をその好ましい実施例について説明してき
たが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは
当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を含む心臓ペースメーカーの概略ブロッ
ク図、第２図は第１図の詳細なブロック図である。 １・・・人間の心臓、２・・・整調電極、３・・・整調
リード線、４・・・整調パルス発生器、５・・・タイム
ベースユニット、６・・・導線、７・・・インピーダン
ス式呼吸運動計、８・・・ＡＣ源、９・・・呼吸信号測
定・評価装置、１０〜１２・・・リード線、１３・・・
整調パルス、１４・・・導線、１５・・・金属製ハウジ
ング、１６・・・無関係電極、１７・・・出力キャパシ
タ、１８・・・スイッチ、１９・・・電池、２０・・・
復調器、２１・・・フィルタ、２２・・・非線形増幅回
路、２３・・・積分器、２４・・・電圧−ハルスレート
変換器、２５・・・零デコーダ、２６・・・ダウンカウ
ンタ、２７・・・タイムベースレジスタ、２８・・・ア
ナログ信号−ディジタル制御語変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）予め定められた整調レートで整調パルス（１３
    ）を発生するための手段（４）と、 ｂ）心臓（１）を整調することができない交番信号を発
    生するための手段（８）と、 ｃ）整調パルスを交番信号と一緒に心臓に伝達するため
    の手段（２、３）と、 ｄ）呼吸信号を得るために心臓への伝達後に交番信号を
    測定かつ処理するための手段（９）と、 ｅ）呼吸信号に関係して、予め定められた整調レートを
    変更するための手段（５）とを含んでいることを特徴と
    する心臓ペースメーカー。 ２）前記交番信号発生手段（８）が、周波数に関係して
    心臓の筋肉性振動しきいよりも実質的に小さい振幅を有
    する交番電流を発生するべく構成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の心臓ペースメーカー
    。 ３）前記交番信号発生手段（８）が、周波数に関係して
    １５０Ｈｚ以上の周波数において心臓の筋肉性振動しき
    いよりも実質的に小さい振幅を有する交番電流を発生す
    るべく構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第２項記載の心臓ペースメーカー。 ４）前記交番信号発生手段（８）が１ｋＨｚないし１０
    ｋＨｚの周波数範囲内で、好ましくは４ｋＨｚで交番電
    流を発生するべく構成されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載の心臓ペースメーカー。 ５）前記交番信号発生手段（８）が１０μＡよりも小さ
    い、好ましくは２μＡの振幅を有する交番電流を発生す
    るべく構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第２項記載の心臓ペースメーカー。 ６）交番信号を測定かつ処理するための前記手段（９）
    が検出された交番信号に対する復調器（２０）を含んで
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
    項のいずれか１項に記載の心臓ペースメーカー。 ７）交番信号を測定かつ処理するための前記手段（９）
    が、さらに、呼吸信号を、高いほうの振幅を有する信号
    部分が低いほうの振幅を有する信号部分よりも大きな利
    得で増幅されるように非線形に増幅するための手段（２
    ２）と、非線形に増幅された呼吸信号を或る時間、たと
    えば５〜３０ｓにわたり積分するための手段（２３）と
    、積分された信号に関係して予め定められた整調レート
    を変更するための手段（５）とを含んでいることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１
    項に記載の心臓ペースメーカー。 ８）交番信号を測定かつ処理するための前記手段（９）
    が、さらに、積分された信号に対する電圧−パルスレー
    ト変換器（２４）を含んでいることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の心
    臓ペースメーカー。 ９）予め定められた整調レートを変更するための前記手
    段（５）が電圧−パルスレート変換器（２４）の出力信
    号に対するアナログ信号−ディジタル制御語変換器（２
    ８）と、アナログ信号−ディジタル制御語変換器（２８
    ）の出力信号に対するタイムベースレジスタ（２７）と
    、呼吸レートの増大時により高い零カウント速度に設定
    されるダウンカウンタ（２６）と、ダウンカウンタ（２
    ６）の出力端における零デコーダ（２５）とを含んでお
    り、前記零デコーダ（２５）が整調パルス発生器（４）
    と接続されており、整調パルスが各零カウントにおいて
    発生されるように整調パルス発生器（４）を制御するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の心臓ペース
    メーカー。 １０）前記交番信号発生手段（８）が連続的な交番信号
    を発生することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
    し第９項のいずれか１項に記載の心臓ペースメーカー。 １１）前記交番信号発生手段（８）が断続的な交番信号
    を発生することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
    し第９項のいずれか１項に記載の心臓ペースメーカー。 １２）断続的な交番信号が心臓サイクルまたはクロック
    で断続されることを特徴とする特許請求の範囲第１１項
    記載の心臓ペースメーカー。
JP62147804A 1986-06-16 1987-06-12 心臓ペ−スメ−カ− Expired - Lifetime JPH0647023B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US874597 1986-06-16
US06/874,597 US4790318A (en) 1986-06-16 1986-06-16 Cardiac pacer for pacing a human heart

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JPS6311173A true JPS6311173A (ja) 1988-01-18
JPH0647023B2 JPH0647023B2 (ja) 1994-06-22

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JP62147804A Expired - Lifetime JPH0647023B2 (ja) 1986-06-16 1987-06-12 心臓ペ−スメ−カ−

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