DE1916088A1

DE1916088A1 - Herzschrittmacher

Info

Publication number: DE1916088A1
Application number: DE19691916088
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1969-10-30
Also published as: GB1266907A; DE1916088C3; IL31473A0; US3528428A; NL6905157A; CH494028A; FR2006030A1; NL166405B; JPS495432B1; NL166405C; DE1916088B2; CA1110709A; IL31473A; AT307612B; BE730760A

Description

Patentanwälte Dlpl.-lng.W.Msissner

DipL-lng. H. Tischer 27.März I969

!Berlin 33 (Grunewald) N«rb«rtttr. 22 Tel. 847 7237 1916088

AMERICAN OPTICAL CORPORATION, Southbridgo, Mass., USA Her ζ schri t ttnacher

Die Erfindung betrifft sogenannte bei Erfordernis ansprechende Herzschrittmacher und insbesondere einen derartigen Herzschrittmacher, der nicht einer fehlerhaften Behinderung des Erzeugens eines oder mehrerer Impulse unterworfen ist»

* In der US-Patentschrift 3 3^5 990 ist ein bei Erfordernis ansprechender Herzschrittmacher offenbart) der dem Herzen des Patienten elektrische» die Herastätigkeit anregende Impulse nur zuführt, wenn natürliche Herzschläge nicht vorliegen· Wenn nur ein einziger natürlicher Herzschlag fehlt, wird nur ein einziger elektrischer Impuls zugeführt. Wenn mehr als ein natürlicher Herzschlag fehlt« wird eine gleiche Anzahl an elektrischen Impulsen zugeführt. Unabhängigk davon₀ wieviele elektrische Anregungen erzeugt werden, treten dieselben im wesentlichen im gleichen zeitlichen Abstand voneinander und von dem letzten natürlichen Herzschlag auf, wie es der Fall sein würde« wenn alle natürliche Herzschläge wären.

Die Vorrichtung iet normalerweise so angeordnet, daß elektrische Impulse mit vorherbestimmten Zeitintervallen angenähert mit der Geschwindigkeit der natürlichen Herz-(Deutsche Patentanmeldung P 14 64 789.6) ^Z

achiäge erzeugt werden· Bei dem Feststellen eines natürlichen Herzschlages wird die nächste elektrische Anregung unterdrückt) die ansonsten erzeugt würde· Gleichzeitig beginnt die Vorrichtung erneut ihren Zeitgeberzyklus, so daß der nächste elektrische Impuls (falls erforderlich) erzeugt wird, nachdem das vorherbestimmte Zeitintervall verstrichen ist, und zwar beginnend mit dem gerade festgestellten Herzschlag. Das Ergebnis ist ein insgesamt integrierter Vorgangs d.h_Q ein gemeinsam ausschließliches Zusammenwirken der natürlichen Herzschlag· und der anregenden Impulse.

Aber genau so wie ein natürlicher Herzschlag das Erzeugen •ines Impuls·· unterdrücken kann, so kann dies auch durch andere Signale geschehen· Der Gegenstand der oben angegebenen Erfindung sowie der vorliegenden Erfindung wird in gleicher Weise anwendbar auf Herzschrittmacher, die in den Körper eingepflanzt sind und außerhalb desselben vorliegen« In dem letzteren Falle kann die zusätzliche Krankenhausausrüstung, die im Zusammenhang mit dem Herzschrittmacher angewandt wird, ausreichend starke Signale dergestalt erzeugen, daß dieselben durch den Herzschrittmacher aufgenommen und als Signale erarbeitet werden, die als das Ergebnis eines natürlichen Herzschlages festgestellt werden. In ähnlicher Weis· kann sich ein Patient, der mit einem eipflanzbaren Herzschrittmacher ausgestattet ist_p in

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einer Umwelt befinden, wo starke elektrische Signale_t wie ein· gestreute 60 Hz Energie vorliegen» Xn beiden Fällen können die IGeräusch"~Signale in falscher Weise das Er·» !Beugen künstlicher Impulse unterdrücken, wenn der Herzschrittmacher die GeräuschsignaleV wie diejenigen behandelt_e die aufgrund natürlicher Herzschläge festgestellt werden«.

Ein· wichtige der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin» eine Sicherheit gegen die falsche Unterdrückung des Erzeugene eines oder mehrerer Impulse auf« grund unzweckmäßiger Signale zu schaffen.

Di· Fachwelt 1st allgemein der Auffaeaung, daß es bevor- -zugt ist, den QRS-Komplex in einem Elektrokardiogramm von den P und T Hellen für die Zwecke des Feststellene eines natürlichen Herzschlages zu unterscheiden _a Bezüglich Ginpflanzbarer Herzschrittmacher ist es tatsächlich das ssellu» lftre Elektrogramm in der Nachbarschaft der Elektroden, das Ton Wichtigkeit ist und nicht das Hautelektrokardiogramm_t da der Herzschrittmacher auch die elektrischen Signale anspricht» die durch die Zellen in der Nachbarschaft der Elektroden erzeugt werden. Das zellulare Elektrogramm unterscheidet sich allgemein erheblich von dem Hauptelektro--> kardiogramm· Das letztere ist das Integral aller, der zoll·¹» laren Elektrograonne» wie sie durch eine Schlagwirkung dor Herzens erzeugt werden« Da die verschiedenen Zellen ihre Signale zu unterschiedlichen Zeiten während jedes Herz-

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schlaues erzeugen_c unterscheidet oich das Integral (Elektrokardiogramm) in vielerlei Hinsicht von einem indi- , viduellen zellularen Elektrogramnu Genauso wie das Elektrokardiogranmi einen stark ansteigenden R-Inipuls zeigt» zeigt jedoch auch das zellular© Elektrokardiogramm diese Erschein nung. Es ist der stark ansteigende Impuls des Elektrogramms, der den besten Hinweis auf einen natürlichen Herzschlag gibt· Venn auch weiter unten bezug genommen wird auf den QRS=Komplex eines Elektrokardiogramms muß man doch berücksichtigen,, daß bezüglich der in das Herz eines l'atienten eingepflanzt ten Elektroden es der stark ansteigende Impuls des aellula=· r©n Elektrogramms ist, der von Wichtigkeit isto Auf dom einschlägigen Gebiet verfährt man allgemein dergestalt,, daß man sich auf den QRS«Komplex des Kardiogramms und nicht so sehr auf das individuelle zellulare Elektrogramm konzentriert, und zwar im wesentlichen wegen der R-Welie in dem Elektrokardiogramm, die größtenteils den echarf ansteigenden Impuls des zellularen Elektrogramms entspricht.

Nach dem Stande derTechnik ist es bekannt geworden« einen abgestimmten Schaltkreis vorzusehen, der mit den Elektroden für eine Unterscheidung zwischen dem QRS-Komplex einerseits und den unzweckmäßigen Signalen andererseits angeschlossen ist. Diese unzweckmäßigen Signale gehören in zwei-Hauptkategorien. Bratens liegen die P und T-Wellen des Elektrokardiogramms (oder die nicht stufenförmigen Funk-= tionen in dem zellularen Elektrogratnm vor_p die nicht die besten Hinweise auf eirion natüx'3iehen Herzschlag geben

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und sollten vorzugsweise nicht für das Unterdrücken des Arbeitens des Herzschrittmachers angewandt werden. Zweitens können, Streusignale vorliegen, und zwar insbesondere Streusignale mit 60 Hz· Die überwiegenden Frequenzen in dem zellularen Elektrogramm und insbesondere diejenigen, die der gezeigten Stufenfunktion zugehören„ liegen in dem 20 · 30 Hz Bereich· Venn auch ein Filter vorgesehen werden kann_B üb» Signale in diesem Bereich zu unterscheiden« ist es außer» ordentlich schwierig, ein Filter mit ausreichender Diskriminierung unter Ausschalten der 60 Hz Signale zu finden· Bei Anwenden lediglich derartiger Filter ist es außerordentlich schwierige vollständig die unzweckmäßigen Wirkungen der Streuung von 6O Hz auszuschalten, d.h, derartige Signale können den Herzschrittmacher selbst bei Nichtvorliegen natürlicher Herzschläge abschalten«

Erfindungsgemäß wird ein Schalter vorgesehen, der nach dem Erregen aufgrund eines natürlichen Herzschlages den Impuls erzeugenden Mechanismus für eine Periode abschaltet· Wenn der Schalter nicht erregt wird, d.h. wenn das Herz nicht natürlich schlägt, setzt der Impuls erzeugende Hechanismus seine Arbeit fort. Dem Schalter werden einpolare Impulse und nicht alternierende Signale zugeführt« Die natürliche Schlagwirkung des Herzens führt dazu, daß diese einpolaren Impulse dem Schalter mit einer typischen Geschwindigkeit von 72/min. zugeführt werden· Streusignale mit 60 Hs führen nach der Gleichrichtung zu ähnlichen Impulsen, die dem

Schalter mit einer-Geschwindigkeit von 120/seo· zugeführt

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werden« Für ein richtiges Arbeiten der Vorrichtung sollte der Schalter daran gehindert werden, mit den letzteren Signalen zu arbeiten»

Der Schalter als solcher weist einen ersten Wideretand in Serie geschaltet mit einer parallelen Kombination eines zweiten Widerstandes und eines Kondensators auf ₈ der vermittels Wechselstrom an ein Transistortor angeschlossen ist· Jeder an den Schalter abgegebene Stromimpuls fließt durch

" den ersten Widerstand unter Aufladen des Kondensators· Sobald der Impuls abgeschlossen ist» entlädt sich der Kondensator durch den zweiten Widerstand· Wenn die einzigen dem Schalter zugeführten Impulse sich durch natürliche Herzschläge ergebenι werden dem Kondensator Aufladeimpulse mit einer geringfügig höheren Geshwindigkeit als einer pro Sekunde zugeführt· Die Spannungsschwankungen über dem Kondensator sind ausreichend» um das Transistortor anzuschalten - und die das Herz anregenden Impulseau unterdrücken. Somit führt Jeder natürliche Herzschlag in dem Kondensator zunächst zu einem Aufblasen und sodann zu einem Entladen und die Schwankung ist ausreichend, um das Erzeugen des nächsten Impulses durchzudrücken·

Die dem Kondensator aufgrund der G*leichrichtung der Streusignale mit 60 Hz zugeführten 120. Impulse pro Sekunde tre-

ten jedoch mit so hoher Geschwindigkeit auf» daß der Kondensator nicht in der Lage ist» sich zwischen den Impulsen merklich zu entladen· Somit Verbleibt der Kondensator prak-

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tisch bei d&BBOti größtem Wert aufgeladene wenn Streusignale mit 6ö Hz festgestellt werden. Da die Spannungschwankung über dem Kondensator vernachlässigbar ist und es die durch'den Wechselatromanschluß bedingte Schwankung ist_e die das Traneistortor so betätigt_f daß der die Impulse erzeugen« d« Mechanismus abgeschaltet wird« ergibt eich, daß ein Mechanismus nicht abgeschaltet wird· Der Herzechrittmacher arbeitet kontinuierlich (free running mode}· Da der Kondensator praktisch vollständig geladen solange verbleibt_t wie die 6Ό Hz Signale empfangen werden₀ haben die an dem Kondensator aufgrund der natürlichen Herzschläge abgegebenen Impulse keine Wirkung - der Kondensator verbleibt praktisch vollständig geladen seifet ohne diese Impulse» Solange die Streueignale mit 60 Hz empfangen werden,, haben somit die natürlichen Herzschläge keine Wirkung auf das Abschalten des ■erzschrittmaxchers·

Es gibt noch eine andere Art unzweckmäßiger Signale _t gegen die nan sich hüten muß, und zwar RP-Impulse * .HF-Signale (Sinuswelley führen, wenn dieselben dem Herzschrittmacher zugeführt werden, dazu, daß der Kondensator im geladenen Zustand gehalten wird, wie dies auch dar Fall durch die Streusignale mit 6o Hz ist; ."1?ρ höher die Frequens der Streusignal·, uni so größer die Geschwindigkeit der an den Kondensator abgegebenen Iepu.lee. Es liegt somit noch weniger Zeit für den Kondensator zum Entladen zwischen Impulsen ▼or und der Herzechrittnache:* arbeitet kontinuierlich. Es gibt jedoch viele Fälle- bei deneii «in einzelner HF-Impuls

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erzeugt wird, ζ·Β» bei dem Anschalten der Zündung eines Kraftfahrzeugesο Ein Impuls dieser Art tritt oft ale solcher auf und ist somit ausreichend« um den Kondonsator auf— zuladen, der im Anschluß hieran entladen würde_β wodurch das Erzeugen dor erforderlichen Impuls© unterdrückt wird« Erfindungsgeraäß sind schmal© RF-Impuls© dieser Art unwirksam, um das Ericeugen ci.r.eo Iropulees su unterdrücken· Wie weiter oben &gogebais_f wird eier Kondensator über einen ersten Widerstand aufgeladsi?,» Die Soitkonstarite des Auflad©- kreises ist dergestalt,? daß für einen schmalen Icapuls der Kondensator keine merkliche Aufladung bis zu dem Zeitpunkt das Abschlusses des Inipuleon erfährt und οε erfolgt keine Spannungachwemkung über dea Kondensator wodurch dos Arbeiten des Schrittmachers nicht beeinflußt

Ein« weiterer erfindungegemäßer Aspekt betrifft die Ausgangs« stufe oder die Ic;puls erzeugende Stufe des Herzschrittmachers _β Auf decs einschlägigen Gebiet het man allgemein einen Kondensator vorgesehen_c der zwischen Impulsen ai%«laden wird_e wobei die ladung an deracslben dazu angotrandt wird« Jodon Impuls in dor erfc-rderlichon Weiso au orzougen, Erfindung»" genäß wird ein derartiger Kondenoetor für den gleichen Zwack angewandt« Dor Kondonsctor liogt jsdoch ia cinor Schalt» krsiskonfigurction dergootc.it vor _t daß ein© Anzahl an Vorteilen erzielt wird. Zwischen den zwei Elektroden liegt ein S«ri«nkr*is mit d«ra Kondensator und einen: Transistorschalter Tor« Zwischen den Impulsen wird der Kondensator auf den T/ert der Batteri®, dio in der Einheit vorlieget aufgc;laden„ Nach.

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BAD ORIGINAL

dom Stand der Technik floß der den Elakts.-odon ssugeführto Stroraimpuls in vielen Fällen durch die Batterie₀ Dies ist nachteilig dahingehende daß die Größe dor Batteriespannung in ©inam nicht zu großen Ausmaß eine Veränderung erfahren kanne jedoch die Impedanz der Batterie eine Veränderung erfahren kann» Wenn dorStromimpuls durch die Batterie fließt, wird sich dessen Größe mit der Zeit ändern· Erfindungsgemäß jedoch wird der Kondensator stets auf die gleiche Spannung aufgeladen, und bei einem Entladen desselben fließt dor Strom nicht durch die Batterie, Derselbe fließt vielmehr durch G in on im t/osontlichen kurzgeschlossenen Transistorschalter. Somit ©rgibt sich eine sehr gexringe Veränderung in der Größe der an die Elektroden abgegebenen Stromimpulse·

Bor Kondensator dient ebenfalls in seiner Funktion als eine "Auslösung¹* (booster-stage)· Bei einem typischen Herzschrittmacher nach dem Stande der Technik ergibt sich angenähert 905S der Energieverteilung durch das Aufladen des Ausgangskondensators und dom sich daran anschließenden Entladen«, In dom PaIIe₈ wo ein Impuls nicht erforderlich ist_B ist der Kondensator über aine Scheinbelastung entladen worden· Derselbe wird sodann vor der nächsten Periode vorbereitend für den Pallj, daß ©in Impuls erforderlich ist₆ ©rneut aufgeladene Dies stellt sine erhebliche Vex-schwendung dar,, da" während dieser Perioden» wenn das Herz des Patienten normal arbeitet, der Kondensator immer noch 90$ der Gesamtenergie abgibt» obgleich dies nicht erforderlich ist· Erfindungsgemäß jedoch

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verbloibt der Kondensator nachdem derselbe ©inmal aufgeladen ist im aufgeladenen Zustand, bis dorseIbq über den Transistorschaltor und die Elektroden kurzgeschlossen wird. Wenn auch dör Schrittmacher sahlreiciiQ leitfähige Transistoren einschließt,, die selbst dann arbeiten,, wenn das Herz normalerweise steht_s ist doch der den Kondensator mit den Elektroden verbindende Transistor normal er\?ei se nicht leitfähig· Derselbe leitet lediglich, wenn es erforderlich ist, dem Herz einen Impuls zuzuführen· Somit wird die in dom Ausgangskondonsator gespeicherte Energie nicht während derjenigen Perioden abgegeben» wenn ein Impuls nicht erforderlich ist» Der Kondensator verbleibt vielmsSir im aufgeladenen Zustand₉ bis ein Impuls erforderlich i/ird. Die niedriger ere Energiovei'teilung ermöglicht eine wesentlich längere Lebensauar des Herzschrittmachers und eine Verlängerung der Zeitspanne« zwischen Einpflanzungen desselben,?

Der erfindungsgemäße Herzschrittmacher besitzt ebenfalls eine längere Lagez'ungsfähigkeit (shelf-lifo), d.h. die darin angeordneten Batterien erfahren zwischen der Herstellung derselben und dem Einpflanzen eine nicht zu starke Abnutzung« Unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen,, wonach ddr Entladungskreis für den Kondensator durch die Elektroden verläuft, ergibt sich, daß während der Zeit, vo die Einheit noch nicht eingepflanzt ist und die Elektroden in einem offenen Schaltkreis vorliegen, der Kondensator nicht entladen werden kann, selbst obgleich der Transistorschalter in dem Ausgangskreis während jeder Periode leitfähig ist» Somit

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kann der Einheit ©ine länger© Lebensdauer-vermittelt x?ere

Es stellt ein erfindungsgemäßeε Merkmal dar_E daß eine Unter« scheidung zwischen dem QRS-Komplesc und den P- und T-WaIlen in dem festgestellten Herssciilagsignai erfolgt unter Steuern

des Unterdrückens eines erzeugten Impulses·

Ein weiteres erfindungsgemäßos Merkmal besteht darin _t daß ein Kondensator an dem Einlaß des den Impuls unterdrückenden Kreises vorgesehen ist₍ wobei der Kondensator durch einpol&re Impulse aufgeladen und nach Abschluß jedes Impulses entladen wird, wobei die Ezitladungszeitkonstante des Kondensators derge&alt ist, daß eine ausreichende SpannungsSchwankung erfolgt unter unterdrücken des Erzeugens eines Impulses_e- und diese Spannungs Schwankung wird lediglich über den Kondoriaator aufgrund der Impulse entwickelt_f die mit einer Geschwindigkeit benachbart zu derjenigen der natürlichen Horzschlaggesciiwin« digkeit auftreten.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merknal besteht darin, daß der Kondensator durch einpolare Impulse über einen Widoratand aufgeladen wird_ff dessen Größe ausreichend dergestalt ist _t daß die RF-Impulse den KondensTOr nur in veniachlässigbarer Weise aufladen·

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, daß ein Speicherkondensator in Serie mit den Auslaßelektroden und •inem Transistorschalter vorgesehen ist, wobei der Kondensator zwischen Phasen von der Battcriespeisung aufgeladen und lediglich dann entladen wird, venn die Elektroden ipiteinander

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in Verbindung stehen und der. Transistorschalter angeschaltet ist β

Die Erfindung· "wird im folgenden beispielsxieise unter Besugnähme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:

Fig, 1 ist ©in scheiaatisch.es Diagramm oiner erfindungsgetnäßen Ausführungsfornie

Fig. 2 seigt sin Elektrokardiogramm,, wie as durch das Hers während dor normalen Herzcjchlagwiarkurig' ausgebil.det wird. Der ©rfindungsgemäße Herzschrittmacher wird ausschließlich der Fraquens- und Gescmi'indigkeitfädiskriniinatorkroiso zunächst unter BesugrisliiK© auf dc-n Schaltkreis· rechts Von dem Schalter S in der¹ Figur 1 erlautsrt,, Dsr Koiidsriaatoi· 65 wird zunächst durch Strom atTg-claden, dex· von den Batterien 3« 5 und 7 durch, den Widerstand 39 s die Anschlüsse El und E2 und das Ilex'z des Patienten in einer vreoentlioh kürseren Zeit als dein Intervall von aufeinanderfolgenden Herzschlägen fließt₀. Der Widerstand 59 weist einen ausreichend niedrigen Wert auf_& um sin schnelles Aufladen dos Eondonsators 65 zu ermöglichen ₆-derselbe ist jodo'ch ausreichend groß, um ©ine wesentliche Schvrächung dee Signals au verhindern^ das an den Anschlüssen El und E2 festgestellt wird« - und diese Anschlüsse sind mit den eingeplflanzten Elektroden verbunden. Sobald der Tranaistor¹ T9 in den leitfähige-n Zustand überführt wird_r ©Rtlädt d©r Kondensator durch, dsnselben und es fließt Strom von dem ICc-xir» densator zurück durch den Kollektor=Emitter=Kreis des Transistors j Anschluß E2_f ein Kab^l zu einer Elektrode_t dae Herz und die andere Elektrode sowie sii.¹ weiteres- Kabel surück au

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dem Anschluß El_o Das Entladen des Kondensators 65 durefo di© Elektroden stellt dsn Impuls unter Auflösen d©s Horsschlagos soweit es erforderlich ist₉ dar„ Sobald dar Transistor T9 at»gsselialt©t ist» wird der Kondensator 65 wiederum in Vorbereitung für dis nächste Periode aufgeladene Dar Kondensator dient einfach als ©in© Stromquelle ρ wenn ein Impuls orf orderlich ist« D©r Kondensator 65 steht nicht in Beziehung zu den "vsrschiadenon Zeitgebersequensenj, wie si© für das Steuern des selektiven Sraeugens dar Impuls© angewandt werden_o

Der Kondensator wird isinier auf di© größte Battsriöspannung aufgaladsHo Da dersslb© dureh ©inen im wssntlichen kursgo-3ch!osß©ni»n Transistorachaltar entladen wird₀ varändert sich die Größe der Isjpulse· nicht t/ährand die Batt©riei'mpedanz mit dsm Alter suniaisato Auch arfolgt koin©rloi Verscht-iendan an Energie Bwiechea dem Herstellen und dein Einpflan3en₀ obgleich der Tranaistor T° während jsdor Poriode in Torstslluaig vor·= liegt₀ und avar solang© x-iiö die Elsktrodon im offenen _:Schalt» kreis -yorliagen,, so daß d.ez' öSondansator 65 nicht entladen werden

Dor Kondensator 6% wird durch daß Hera hindurch sowohl aufgeladen als auch entladen, so daß der rsine Gleichstrom durch die Elektroden von dem Schrittmacher aus gleich null ist_e Ansonsten könnten elektrolytische Prozesse in den Herzzellen zu einem Auslösen der Elektroden führen,

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Die in der gezeigten T/oi3e angeschlossenen Tranaistoren T7 und T8 sind äquivalent einem herkömmlichen Silicium-gesteuarten Gleichrichter ο Beide sind normalerweise nicht leitfähig,, Sobald die Emitterelektrode des Transistors T7 ausreichend positiv wird,, leiten die Transistoren und as fließt Strom durch den Emitterkreis des Tranaistors T8, Der Strom fließt weiter_e bis das Potential an dem Emitter des Transistors T7 unter einen vorherbestimmten Wert abfällt_a

Der Transistor T9 ist oin .einfacher Stromverstärker» der normalerweis© nicht laitoto Sobald der Transistor T8 jedoch leitet,, führt der durch die Widerstände 61 und 63 fließend® Emittorsirom dazu_B daß das Potsntial an dor Basis des Tran·= sistora T9 sich erhöht« Zu ©inera derartigen Zeitpunkt steht der Transistor T9 untar ainor Vorspannung unter Leiten und der Kondensator 65 kann hierdurch^ wie oben beschrieben,, entladen werdenο

Die Vorrichtung kann als kontinuierlich arbeitend angewandt werden, d.h. es kann ein Impuls mit einer Geschwindigkeit von 72 Impulsen pro Minute erzeugt werden, Z₀B. unabhängig von dem Auftreten der natürlichen Herzschläge· In einem derartigen Fall ist der Schalter S geschlossen und die Basis des Transistors T6 steht in Verbindung mit dem negativen Anschluß der Batterie 3„ Der Transistor T6 verbleibt somit im abge«=> schalteten Zustand« Die durch den Kondensator 53 (weiter unten beschrieben) übertragenen Impulse werden durch den Schalter weg von dem Transistor kurzgeschlossen* Anfänglich wird der Kondensator 57 entladen und die Transietoren & T7

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BAD ORiGIMAL

und TS sind nicht' leitend.' Es' fließt Strom von den' Batterien 3_B5 und 7 durch die Widerstand© 35 und 37 ₈ ^deⁿ Kondensator 57 und die Widerstände öl und 63« Der Strom durch, die Widerstände 6t und 63 ist nicht ausreichend_f um den Transistor T9

anzuschalten· Bei Aufladen dos Kondensators erfährt di© Verbindungsstelle des Kondensators des Widerstandes 37 eine Potentialerhöhung. Somit erfährt der Emittex" des Transistors T7 eine Potenti&lorhöhung. Schließlich ist öas Potential ausreichend^ mn den RelGjL&tionßoeKi.lletor auszulösen_r der aus den Tranaistoren T7 und T3 bseteht_e Der Kondensator 57 ©e*"¹* fährt ein Entladen durch dort Widerstand 37 und dies© sw.si Transistoren» Gleichseitig flioßt Strom von den Batterien, 3 und 5 durch den KollGlctor-Eiaitter-Kroie dos Transietore T8 und den Widerständen 6.1 und 63« Der Transistor T° leitet und der Kondensator 65 erfährt eine -Entladung- dux^vch denselben unter Ausbilden einos Irnpalses cn das H©rs<, Sobald der Kondensator 57 ausreichend entladen worden ist und das Potential des Emitters des Transistors T? auf einen ausreichend niedrigen Wert abgefallen ist, werden alle Transistoren T'7_E T8 und T9 abgeschaltet und der Impuls ist beendete Der¹ Kondensator 65 wird sofort erneut aufgeladen und der Kondsnsstoi* 57 erfährt wiederum ein Aufladen yorbereitcmd. zu dom nächsten Impuls·

Die Aufladezeit des Kondensators 57e d.h₀ der ZeiίintervalI zwischen den Impulsen._c wird durch den elektrisehen Wert des Kondensators» die elektrisch* η Werte der Widerstände 35_e37_c. 61 und 63 bestimmte Die Widerstände 37p öl und 6j sind sohr klein im Vergleich su dem oi®l:trischon Vert des Widoz'Dtandes

« l6 ·

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65« Somit ist es der elektrische Wert dos Widerstandes 35ο der das Intervall zwischen den Impulsen bestimmt_o Bei Ein« stollen des Wortes dös Widerstandes 35 ergibt sieh eins Veränderung der Geschwindigkeit der Impuls©„

In ähnlicher Weise kann ©3 sich als sweekiaäßig erw3ison₀ die Breite jedes an das Herz abgegebenen Impulses einzustellen. Der Kondensator 57 wird durch den Widerstand 37 und die Transistoren T7 und T8 entladen« Die Breite Jedes durch

* Kondensator 65 abgegebenen Impulses wird durch die Entladungszeit des Kondensators 57 bestimmt j d«h. die Zeitspann© innerhalb derer die Transistoren T7 und T8 leiten und hierdurch den Transistor T9 anschlaten. Durch Verändern des elsktischen Wertes des Widerstandes 37 kann die Breite jedes Impulses eingestellt werden« In dem Fall eines einpflansbarsn Heras ehritttnachers würden die elektrischen Werte der Widerstände 35 und 37 vor dem Einpflanzen der Vorrichtung in den Patienten eingestellt werden.

\ Wenn der Schalter S geöffnet wird_D d_eh. in dem Fall wo der Herzschrittmacher auf Anforderung arbeiten sollt, würde die gleiche Art der kontinuierlichen Arbeitsweise eintreten,, wenn kein Eingang zu dor. Basis des Transistors T6 über cL&n Kondeii* sator 53 vorliegen inirde. Der Transistor T6 würde ±m nicht leitenden Zustand verbleiben und würds nicht das Aufladen des Kondensators 57 beeinflussen« Hit offenem'Schalter S jedoch werden die durch den Kondensator 53 übertragenen Impulse nicht durch den Schalter weg von dem Basis-Eniitter-Kreis

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des Transistors T6 kurzgeschaltet. Bei offenem Schalter führt jeder durch den Kondensator 53 auf die Basis des Transistors T 6 übertragene Impuls dazu, daß der Transistor leitfähig wird«. Der Kondensator 57 wird durch den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors entladene In einem derartigen Fall wird der Zeitgeberzyklus unterbrochen und an der Verbindungsstelle des Kondensators 57 mit dem Widerstand 37 erfolgt keine Erhöhung d®s Potentials auf den Werte wo die Transistoren T? und T8.leitfähig werden· Wenn di© Vorrichtung als Herzschrittmacher a wenn erforderlich,, arbeitete führt jeder natürliche Herzschlag ssu dem Ueb©rtragen eines Impulses durch den Kondensator 53 untor Anschalten das Transistors Τδ_ο Der Transistor T6 wird leitfähig unter Entladen des Kondensators 57 unroittslbar su dem Zeitpunkt _s wo der Kondensator 57 die Transistoren T7 und T8 unter Steuern des Erzeugens eines Impulses auslöst und durch dieselben hindurch entladen wird·

Nachdem der Kondensator 57 durch den Transistor T6 entladen worden ist„ wird der Transistor abgeschaltet. Der Kondensator wird sodann wiederum aufgeladen· Die neue Periode beginnt unmittelbar nach Auftreten des letzten natürlichen Herzschlages ρ so daß der nächste Impuls ₉ falls orforderlich, erzeugt wird unmittelbar nachdem der nächste natürliche Herzschlag festgestellt werden sollte,, wenn das Hez'z richtig arbeiten würde·

Es ist die Funktion des Schaltkreises an der linken Seite des Schalters S die Stufenfunktion eines zellularen Elektrogramms festzustellen« das durch einen natürlichen Herzschlag gebildet wird, und zwar unter Ausschluß jeglicher unzweckmäßiger

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Signale und aufgrund eines Ansprechens hierauf einen positi ven Impuls auf die Basis des Transistors T6 zwecks Unterbrechen der Aufladeperiode des Kondensators 57 zu beauSchlagen.

Die natürliche Schlagwirkung des Hersans bildet elektrische Signale_β die kennzeichnend für aufeinanderfolge Stufen bei dem Auftreten des Herzschlages sind₉ Ein Herzschlag in normalem oder Synusrytlumus bildet elektrische Signale« die üblicherweise als Pj Q₉ R₉ S und T-VJeHon identifiziert werden₉ siehe die Fig. 2. Wie weiter oban erläutert < > ist ein derartiges Elektrokardiogramm das Integral vieler zellularer Elektrograirsme₉ die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erneut auf trot on. Jedoch wird die R-Welle in dem Eloktrokardiogramm,, die angenähert eine Stuf©nfunktion ist, im wesentlichen von den individuellen Stuf©nfunktionen in den zellularen Elektrogrammen abgeleitet und ist komiKeichnond für das ventrikal© Zusammenziehen in dem Herzen« Es sind die R-Maxima_e von donen gefunden wurde₈ daß sie den positiven Hinweis auf einen natürlichen Herzschlag geben_o Auf dsm einschlägigen Gebiet ist dia Entwicklung somit dahin gegangen„ zwischen dem QRS-Komplex einerseits und dem P- und T-We11en andererseits zwecks Feststellen eines natürlichen Herzschlages zu unterscheiden.

Unter Anwenden der Frequenzanalyse kann man zeigen« daß das R-Maximum Frequenzkomponenten im wesentlichen in dem 20 30 Hz Gebiet einschließt. Die P- und T-We11en schließen größtenteils die Komponenten niedrigerer Frequenz ein. Um ein Auslösen des Transistors Τ6 durch die P- und T-Wollen

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zu vermeiden, sind verschiedene Filter in dem Kreis für das Herauefiltern der Frequenzen unter 20 Hz» Bs ist natürlich vorteilhaft, zusätzliche Filter für das Herauafiltern von Frequenzen über 30 Hz und insbesondere Frequenzsignale mit 6o Hz vorzusehen· Derartige Filter werden in dem in der Fig« 1 wiedergegebenen Herzschrittmacher angewandt, obwohl gefunden wurde, daß derartige Filter nicht voll wirksam sind, um das Auslösen des Transistors T6 bei Streusignalen mit 60 Hz asu verhindern ο Für diesen Zweck ist_c wenn auch verschiedene Filter den Verstärkers! t^f-^si- Tl und T2 zugeordnet sind_n ein Geschwindigkeitsdiskriminatorkrels (einschließlich der Transistoren T3„ T*t_t und T5) Widerstände 45 und k"1 und Kondensatoren k9 und 53) vorgesehen,, um so das Auslösen des Transistors T6 durch Streusignale mit 60 Hz zu Verhindern. Dieser Geschwindigkeitsdiskrlminatorkreis wird weiter unten beschrieben, nachdem Fr,equenzdiskriminator-Kreis zunächst •ine Erläuterung erfährt«

Der Transistor Tl ist normalerweise leitend, und der Emitter-Anschluß des Transistors ist über den Widerstand 19 und Leiter 9 mit dem negativen Anschluß der Batterie 3 verbunden, und die Basis des Transistors ist über den Widerstand 15 und den Leiter 13 mit dem positiven Anschluß der Batterie verbunden. Dio durch die in das Herz des Patienten eingepflanzten Elektroden aufgenommenen elektrischen Signale werden iVbcr den Kondensator 17 und den Widerstand 15 in den Basiskreia des Transistors Tl übertragene Signale jeder Polarität werden durch den Transistor T1 verstärkte Der Transistor stellt

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unter Vorspannung für ein Arbeiten nach der Klasse A_f da die Polarität des feägostellten Signals jeder Art sein kann in Abhängigkeit von der Art und Weise« in der die Elektroden eingepflanzt werden.

Es ist zu beachten,, daß die Zener Diode 67 die Einlaßleiter 9 und 11 überbrückt. Es ist mögliche daß an den Elektroden sehr hohe Spannungen auftreten konnoiu Wenn Z₀B₀ eine Dofibrillierungsausrüotung angewandt wird,» kann auch auf das W Herz des Patienten eine sehr hohe Spannung beaufschlagt i/erden Um eine Beschädigung des Schaltkreises des Herzschrittmachers zu vermeiden, werden die Signale hoher Spannung über die Leiter 9 und 11 kurzgeschlossen« Die Zener Diode 67 leitet in der Richtung nach vorn© (für Spannungen über einige Zehntel eines Volts) sowie für Spannungen in der entgegengesetzten Richtung, die über dem Zusammenbruchpotential von zehn Volt liegen«·

Der Kondensator 17 und der Widerstand 15 betonen die Stufen«· funktion in deai zellularen Elektrogrämm. Diese zwei E lern ente weisen ainen Differentiator auf _t der die Frequsnzkomponenten «ber etwa 20 Hz betont» Für derartige Signale ist der Spannungsabfall über dom Widex-stand 15 erheblich und di© dem Transistor T1 zugeführte elektrische Energie relativ große Für Signale niedripererer Frequenz jGdoch. ist derSpannungsabfall über dem Kondensator 17 wesentlich größer und ©s wird ein kleineres Signal über die Basis-Emitter-Verbindung des Transistors TI beaufschlagt.

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Der Widerstand 19 und der kondensator 21 in dem Etnitterkreis des Transistors T1 dienen einer ähnlichen Funktion_o Die Impedanz des Parallelkreises nimmt bei abnehmender Frequenz zu. Die Emitterimpedans führt zu einer negativen Rückkopplung zu dem Transistor und die gesamte Verstärkung des Transistors nimmt bei abnehmender Frequenz ab·

Das verstärkte Signal an dem Kollektor des Transistors T1 wird an der Basis-Emitter-Verbindung des Transistors T2 beaufschlagt und dieser Transistor steht ebenfalls für ein Arbeiten nach Klasse A unter Vorspannungo Der Transistor T2 verstärkt weiterhin dia festgestellten Signaleo Der Konden» eator 25 und der Widerstand 27 in dem Emitterkreis des Transistors T2 dienen der gleichen Funktion wie der Widerstand 19 und der Kondensator 21 in dem Emitterkreis des Transistors TI» Diosar dritte Differentiator begrenzt weiterhin das Ansprechen bsi niedriger Frequenz des Dotoktorkreisas und das Diskriminieren gegenüber· P= und T-Wellen und allen anderen Frequenzen» die erheblich unter 20 Hs liegen_o

Der Widerstand 29 und der Kondensator 23 dienen als ein Integrator unter Verringern dar hochfrequenten Geräuschäomponenten erheblich über 30 Hz. Je höher die Frequenz_β um so niedriger die Impedanz des Kondensators 23ο und um so kleiner die gesamte Kollektroimpedanz des Transistors T1 und um so geringer die Verstärkung der Stufe_o Der Widerstand 31 und der Kondensator k3 in dem Kollektorkreis des Tran« sistors T2 dienen der gleichen Funktion· Tatsächlich dienen diese vier Elemente dem Schwächen der Frequenzen erheblich

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über 6O Hz und weisen eine geringe Wirkung auf die 6O Hz Signale auf· Bei der hier erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsform unterscheidet die Geschwindigkeits-Diskriroinator-Stufe die Streueignale mit 6O Hz von den gewünschten Sig-

AC-Signalβ an dem Kollektor des Transistors T2 werden über den Kondensator kl auf die Basis des Transistors T3 und die Basis des Transistors Tk übertragen. Die Gesamtverstärkungs-

W Charakteristik der Stufen T1 und T2 von den Anschlüssen E1 und £2 zu dem Kollektor des Transistors T2 und dem Leiter 9 ist dergestalt, daß Signale in dem Gebiet von 20-30 Hz im größtmöglichen Ausmaß verstärkt werden· Die Verstärkungsstufe fällt sehr schnell unter 20 Hz dergestalt ab, daß die Charakteristik der Prequenzkomponenten der P- i£ad T-=Wellen nicht ausreichend für ein Anseilten der Transistoren T3 und Tk verstärkt werden. Für Frequenzkomponenten über 30 Hz ist die Verstärkung für 60 Hz Signale so geringfügig kleiner als

t die maximale Verstärkung· Für Signale jedoch, die wesentlich höher liegen, z.B. über 150 Hz, ist die Verstärkung ausreichend gering, um einen falschen Betrieb der Transistoren T3 und Tk zu verhindern.

Wenn die Transistoren T3 und Tk ein Signal mit angenähert J 1 V für die Leitfähigkeit erfordern und die maximale Verstärkung der Stufen T1 und T2 über 50 liegt, ergibt sich, daß 20 rov Signal· in dem 20-30 Hz Gebiet an den Elektroden die Transistoren T3 und Tk über Überführen in den leitfähigen Zustand auslösen können« Die 20-30 Hz Komponenten in den elektrischen Signal, wie es durch das Schlagen des Herzens

benachbart zu den Elektroden erzeugt wird, liegt typischer- weise über 20 mv_o Die Charakteristik der Frequenzkomponenten der P— und T-We11en liegen nicht nur 2-3 mal kleiner bezüglich der Größe ale diejenige Chax'akteristik der R-Wello vor, sondern da die Verstärkung der Stufen Tl und T2 in dem Ge biet um 5 Hs lediglich einen Bruchteil der maximalen Verstärkung darstellt, lösen diese Signale nicht die Transistoren T3 und Tk unter Überfuhren in den leitfähigen Zustand aus»

Die Geschwindigkeits-Diskriminator-Stufe weist drei Tran sistoren T3« Τ4 und T5 auf, die gemeinsam einen Biphasen- schalter mit zwei Funktionen aufweisen· Zunächst dient der Schalter dazu« einpolare Stromimpulse unter Aufladen dee Kondensators 4l auszubilden. Der Schalter ist jedoch keiin echter Gleichrichter aufgrund seiner zweiten Funktion₀ Diese Funktion besteht darin_e einpolare Impulse konstanter Größe unabhängig von der Amplitude der zugeführten Signale über einen Schwellenwert auszubilden_c Jedes durch den Kondensator hl hindurchgeführte Signal» soi dasselbe positiv oder negativ» das über einem Schwellenwert liegt (typischer Weise 1 Volt) führt zu einem einpolaron Stromimpuls vorherbestimmter Größe« der durch den Widerstand 45 hindurch unter Aufladen des Kondensators 49 zugeführt wird.

Der Emitter des Transistors Τ4 ist mit dem positiven Anschluß der Batterie 5 verbunden und die Basis des Transistors ist über den Vorspannungswiderstand 39 mit dein gleichen Potential verbunden. Der Transistor Th leitet nor-

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malerxieise nicht_β Wenn jedoch oin negatives Signal durch den Kondensator kl übertragen wird_e x*ird der Tansistor angeschaltet und es fließt ©In Strom von dsrBatterie 5 durch den Emitter-Kolloktorkreis dee Transistors„ Wideretand 45_e und die Parallelkombination des Transistors 47 und Kondensators 49» Der Kondensator wird somit auf die volle Spannungsgrößo der Batterien 3 und 5 aufgeladene Wenn der Emitter-Kollektor- ICreis des Transistors als nur oine vernachlässigbare Impedanz aufweisende betrachtet wird_e wird der Ausla» dungsstrom lediglich durch die Größe des elektrischen Wertes der Batterien und der Größe dor elektrischen Werte der Elemente 45, kl und 49 bestimmt. Die Gz~öße des negativen zugeführ-. ten Signals ist vonkoinor Bedeutungo Solange dieselbe über dem Schwellenwert liegt» der für das Steuern der Leitfähigkeit des Transistors Τ4 erforderlich ist,, wird ein Stromimplus vorherbestimmter Größe unter Aufladen des Kondensators 49 abgegebene

Ein positives Signal;, das durch den Kondensator 4l andererseits übertragen wird₈ hat keine Wirkung auf den Transistor Τ4β Dasselbe führt jedoch dazu, daß der Transistor T'J leitfähig -wird und ge fließt Strom von der Batterie 7 durch den Widerstand 33 und dors Eraitter-Kollektor*»Kreis des Transistors T3o Es ist erforderlich, daß das durch dsri Kondensator 4l übertragene positive Signal ebenfalls au einem einpolaren Impuls der gleichen Polarität unter Aufladen des Kondensators 49 führte Die von dem Kollektor des Transistors T3 abgegebene elektrische Energie kann nicht zu diesem Zweck

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angewandt werden, da dieselbe in ihrem Potential abfällt, wenn der Transistor T3 leitfähig ist» Für diesen Zweck ist der Phaseninverter T5 vorgesehen· Während der Emitter dieses Transistors mit dem negativen Anschluß der Batterie 7 verbunden ist« ist die Basis des Transistors mit der Verbindungsstelle der Widerstände 51 und 69 verbunden« Normalerweise leitet der Transistor nicht· Wenn derTransistor T3 jedoch leitet und die Kollektorspannung abflaut _B fällt ebenfalls das Basispotential des Transistors T5 ab. Zu diesem Zeitpunkt leitet der Transistor T5_B und es fließt Strom von dem positiven Ansclluß der Batterie 5 durch den Emitter-Kollaktor-Kreis dos Transistors T5 au dem Widerstand 45· Es ergibt sich somit«, daß Jedes sich verändernd® Signal₉ das durch den Kondensator 4l über einem Schwellenwert übartragon wird_r zu der Ausbildung eines einpolaren Inipulsos führt ₀ der unter Aufladen des Schaltkreises abgegeben wird.

Es seien nun die einpolaren Impulse betrachtet, die entweder durch den Transistor Τ4 oder Transistor T5 oder beide abgegeben werden und mit sehr geringen Geschwindigkeiten auftreten. Jeder Stromimpuls führt dazu₀ daß der Kondensator 49 aufgeladen v;ird und Strom durch den Widerstand 45 und den Kondensator fließt (ein Teil des Stroms fließt durch den , Widerstand 47» jedoch wird der Kondensator 49 weiterhin aufgeladen« und die Spannung an demselben nimmt zu)· Sobald der Impuls abgeschlossen ist, beginnt der Kondensator 49 sich durch den Widerstand 47 zu entladen. Unter der Annahme, daß jeder Aufladeimpuls ausreichend ist, um den Kondensator 49 > vollständig aufzuladen„ wird das Potential an dem Kondensa-

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tor gleich dar Summe dor elektrischen Größen der Batterien 3 und 5 sein„da die zwei Batterien in Serie in den Schaltkreis geschaltet sind,, und zwar einschließlich entweder des Traneistore T4 und des Transistors T5» des Widerstandes 45 und des Kondensators 49 ο Der Widerstand 45 ist ausreichend niedrig in seinem elektrischen Wert dergestalt₀ daß der Kondensator 49 vollständig in praktisch allen Fällen aufgeladen wird (die Ausnahme des schmalen HF-Impulses wird weiter unten erläutert)·

Sobald ein derartiger einpolarer Impuls abgeschlossen ist, beginnt sich der Kondensator 49 durch denWiderstand 47 zu entladen· Wenn der Kondensator vollständig zu dem Zeitpunkt entladen ist, wo der nächste Aufladeimpuls abgegeben wird,, wird der Kondensator sodann wieder auf die volle Batterie« Spannung erneut aufgeladen, und im Anschluß hieran wird der» selbe wiederum vollständig entladen. Das Potential an dem Kondensator 49 ist über Wechselstrom vermittels des Kondensators 53 mit der Basis des Transistors T6 verbunden« Jeder Aufladeimpuls erhöht das Potential an dem Kondensator 49 von null auf die volle Batteriespannung· Die positive Stufe ist ausreichend^ um den Transistor T6 leitfähig zu machen₀ wo» durch der Kondensator 57 entladen wird und der nächste Impuls unterdrückt wird» der ansonsten erzeugt worden wäre·

Es werden nun die Aufladeimpulse in Betracht gezogen ₀ die mit höhererer Geschwindigkeit auftreten, z.B. mit einer Geschwindigkeit von 72 pro Minute und dies ist aufgrund der natürlichen Herzschläge zu erwarten« Jeder Aufladeimpuls ladet den Kondensator 49 auf die volle Batteriespannung auf „

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Der Kondensator beginnt sich sodann durch den.Wideretand zu entladen₀ bevor jedoch das Entladen zum Abschluß gekommen ist, tritt ein weiterer Aufladeimpuls ein. Der Kondensator ladet sich sofort auf die volle Batteriespannung auf und beginnt sich sodann wiederum zu entladen· Der Kondensator entladet sich niemals vollständig, jedoch ist die kleinste daran vorliegende Spannung (diejenige zu Ende der Entladeperiode» sobald der nächste Aufladezyklus empfangen wird) ausreichend niedrig dergestalt, daß die Erhöhung der Kondensatorspannung unter Auftreten jedes Aufladeimpulses immer noch ausreichend ist, um den Transistor T6 auszulösen* Somit wird jeder Aufladeimpuls _t wie es sich durch einon natürlichen Herzschlag ergibt, das Erzeugen eines Impulses unterdrücken »

Es wird nun die Wirkung der 60 Hz Signale auf den Schaltkreis in Betracht gezogen. Wenn ein Streusignal mit 60 Hz auf die Basis des Transistors T3 und die Basis des Transistors Τ4 beaufschlagt wird, wird jeder dieser Transistoren während jeder Periode leitfähig und der Transistor T3 für einige Zeit während der positiven Halbperiode und der Transistor Tk für einige Zeit während der negativen HalbperiodOo Somit werden die Aufladeimpulso an den Kondensator h9 mit einer Geschwindigkeit von 120K pro Minute abgegeben* Dies ist eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als diejenige von pro Minute· Jeder Impuls führt zu einem vollständigen Aufladen des Kondensators k$ und der nächste Impuls wird abgegeben, bevor der Kondensator eine Gelegenheit hat_D sich irgeindeinem merklichen Ausmaß au ontladen_o Obgleich jeder Impule voll don Kondensator aufiL'dt, örgibi sich soar'i, da"

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die Erhöhung der Kondensatorspannung veröachlässigbar ist« da die Kondensatorspännung niemals wesentlich unter das volle Battoriöpotential abnimmt_o Somit werden Stufen vernachlässigbar or Größe durch den Kondensator 53 auf die Basis des Transistors T6 übertragen· Dieser Transistor erfordert ein Signal von angenähert 0,5 V für die Ueberführung in den leitfähigen Zustand und die durch den Kondensator 53 abgegebenen Stufenfunktionen liegen erheblich unter diesem Wert aufgrund des Auftretens der einpolaren Impulse mit einer Geschwindigkeit von 120 pro Sekunde,

Bei der hier erläuterten erfindungsgemäßen AusfUhrungsfomi sind Aktivierungen der Transistoren T3 ader Τ4 mit einer Ge-' schwindigkeit von etwa 4θ pro Sekunde ( eine Intoraktivxerungsperiode von 25 Millisekunden) ausreichend, um eine erhebliche Entladung des Kondensators k9 und Auslösen des Transistors Τ6 zu verhindern. Es ergibt sich, daß für den Fall, daß irgendwelche Signale mit 60 Hz odor Signale irgendeiner höheren Frequenz in dem Schaltkreis vorliegen, Stufenfunktionen unzureichender Größe _t wie den Transistor T6 auslösen, durch den Kondensator 53 übertragen werden« Der Transistor To verbleibt im nicht leitfähigen Zustand und der Herzschrittmacher arbeitet kontinuierlich. Selbst wenn natürliche Herzschläge zu diesem Zeitpunkt vorliegen, haben dieselben keinerlei Wirkung. Jeder natürliche Herzschlag führt zu einem Aufladeimpuls, der an den Kondensator 49 abgegeben wird, hat jedoch keinerlei Wirkung, da der Kondensator zu jedem.Zeitpunkt praktisch auf dessen maximalen Wert aufgeladen ist. Nur bei Abwesenheit unzweckmäßiger hoher Frequen—

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ζen hat der Kondensator eine Möglichkeit sich zu entladen, bevor eine Abgabe von Stromimpuls en erfolgt, die durch einen natürlichen Herzschlag verursacht werden« Lediglich zu diesem Zeitpunkt führt jeder natürliche Herzschlag zu einer Leitfähigkeit des Transistors T6 und Unterdrücken eines Impulses» Die Widerstände 45 und 47 und der Kondensator 49 lassen sich als ein Schalter hoher Trägheitskraft betrachten. Dieser Schalter kann nicht auf Schläge mit einer Geschwindigkeit über 4θ pro Sekunde ansprechen· Jedes sich wiederholend® Signal mit mehr als 4o pro Sekunde ist unwirksame um den Impuls erzeugenden Kreis zu dasaktivieren,,

Während der Zeitspanne₀ wo Streuslgnale mit 60 Hz oder andere unzweckmäßige Signale vorliegen₉ arbeitet der Herzschrittmacher natürlich in seiner kontinuierlichen Weise-zusammen mit dem natürlichen Schlagen des Herzens des Patienten» Dies kann unvorteilhaft 3ein_f ist jedoch wesentlich besser als ein Aufhören der Funktion des Herzschrittmachers zu erlauben₀ (ein verheerender Zustand, wenn zu dem speziellen Zeitpunkt das Herz des Patienten aufgehört hat zu arbeiten)·

Während sehr hochfrequente Signale die gleiche Wirkung auf den Kondensator 49 wie die Signale mit 60 Hz besitzen» gibt

oa eine Signalart ₀ die nicht daran gehindert ist, den Transistor Τ6 aufgrund eines Michtvorliegens des Aufladens des Kondensators 49 falsch zu betätigen· Insbesondere können einzelne Impulse sehr schmaler Breite dazu führen_e daß jeder der Transistoren T3 oder Τ4 leitfähig wird und ein Auflade- ^! impuls an den Kondensator 49 abgegeben wird· Wenn der Kondensator 49 zu diesem Zeitpunkt entladen wird (wie dies der Fall sein würde vor Ende jeder Periode), kann die positive

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Stufe an dem Kondensator k9 in falscher Weise den Transietor Τ6 auslösen,, Vm diese Möglichkeit auszuschließen, ist der Widerstand 4-5 vorgesehen· Wenn auch jeder Aufladeirapuls zu einem schnellen Anstieg des Potentials an dem Kondensator führt, ist doch der Anstieg nicht eine einwandfreie Stufenfunktion, da der Widerstand k$ die Aufladungszeitkonstante vergrößert· Bei einem sehr schmalen Impuls wird der Impuls beendet zu dem Zeitpunkt, wo der Kondensator h$ begonnen hat sich merklich aufzuladen· Somit wird der Kondensator 49 nicht ausreichend aufgeladen, um don Transistor T6 auszulösen» Die Transistoren Tl und T2 dienen einer anderen Funktion als die Transistoren T3» Tk und T5. I>er erste und zweite Transistor dienen zusammen mit den verschiedenen Differentiatoren und Integratoren, die mit ihnen verbunden sind_B als Frequenzdiskriminator. Wenn av.ch höhere Frequenzen etwas geschwächt werden, ist es das Schwächen der niedriger©Fen Frequenz (unter 20 Hz), die von größter Wichtigkeit ist. Durch Schwächen dieser Signalffequenzen und unter Unterscheiden zwischen den verschiedenen Wellen in dem myokardinalen Signal ist es möglich, ein Auslösen des Transistors T6 durch P- und T-WeIlon zu verhindern« Wenn auch der Frequenzdiskriminatorkreis Signale unter 20 Hz schwächt, sollte dies doch nicht verwechselt «erden mit Schlägen, die mit einer Geschwindigkeit von 72 pro Minute auftreten. Ss ist die Betonung bezüglich der Signalfrequenzen in dem 20 - 30 Hz Gebiet, die sicherstellt, daß Schläge mit 72 pro Minute an der Basis des Transistors T3 und der Basis des Transistors Tk aufgrund der R-We11en unter Ausschließen anderer Signale auftreten« Soweit es sich vun Signale handelt, die durch den

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Kondensator 4l Übertragen worden« ist es zweckmäßiger den Betrieb des Herzschrittmachers ausgedrückt in Aktivierungsgeschvindigkeiten zu analysieren· Die Frequenzkomponenten in irgendeinem speziellen Signal sind nicht bestimmende sobald das Signal durch den Kondensator 4^ übertragen worden ist. Von diesem Zeitpunkt an ist die wichtige Überlegung die Anzahl der Aktivierungen jedes Transistors T3 oder T^ während irgendeiner gegebenen Zeitspanne· Da für jedes Signal der Biphasenschalter einen Stromimpuls vorhex^bostimmter Größe an den Kondensator-Aufladekreis abgibt, ist es der Geschwindigkeitε-diskriiainator-Kreis, der ein Ausschalten der Herzschrittmacheranregungen durch konkurrierende Sinuswelleninterferens oder irgendeine andere Indifferenz durch Signale verhindert, die mit einer Geschwindigkeit größer als ein kleinster Wert auftreten« Bei der hier erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Interferenz für alle Signale verhindert, die mit einer Geschwindigkeit von größer als 40 pro Sekunde auftreten«

Bei einer praktischen erfindungsgemäßen Ausführungsform können die Komponenten der beschriebenen Vorrichtung die folgenden Werte besitzen:

Batteriens

3 1,4 V

5,7 2,8 V

Tranaistoren t

Tl, T2, T3, T6, T8, T9 2 N4384

T4, T5. T7 2 N4413

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BAD ORIGINAL Widerstände %

15 .._β. ο. ο. c. ο 220 K

29 ..ο. 2,2 M

31,39 ο 1 M

27 .ο.·.......·. 68ο K

33 βΟΟΟ··β.ΟΟΟ··Οβ»»·β· 2 (J 7 M 45ο 47β 51 «ο U _οβο...... 330 K

οοβο«·α.οβ.·αοοοοο

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Kondeneatoren s

tfiX COC9.Cdoe..o.O*.0.9ö U J*r /UX

23_e4l οββ ο..β.ο... O„OO68uf

25 ....ο..ο ο.......... ο O_B68uf 43 . cc......,.....«... oO„o47uf

49 ο p47uf

53 O₀ 022 uf

57 c..oo.ο.«· Opluf

65 «eco.cao«.*.e*eo*«»_e 22uf

Zener Diode s

67 ac« co....... UZ8I2 (10 V)

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Im Rahmen der Erfindung lassen sich gegenüber der erläuterten Ausführungsform Modifizierungen durchführen und so gilt z.B_e daß zwar bei dem obigen Ausführungsbeispiele Jeder natürliche Herzschlag zum Unterdrücken eines Impulses führt, es auch möglich ist, bezüglich Jedes natürlichen Herzschlages ein Auslösen derTransistoren T7 und T8 dergestalt zu bewirken,, daß ein Impuls gleichzeitig mit dem natürlichen Herz« schlag herausgebildet wird₀ Es ist ebenfalls möglich,, die Frequenz« und Geschwindigkeits-Diskriminatorstufen des Überwachungssystems bei der geschilderten erfindungsgemäßen Ausführungsform in anderen elektrokardiοgraphischen Vorrichtungen oder selbst in ganz unterschiedlichen Systemen dort anzuwenden, wo es erforderlich ist, in sorgfältiger Weise ein festgestelltes Signal bezüglich eines vorherbestimmten Signals zu analysieren.

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BAD ORIGIN

Claims

Patentansprüche

Herzschrittmacher mit Anschlüssen für die Verbindung mit dem Herzen eines Patienten» einer Anordnung für das erzeugen elektrischer Impulse für das Beaufschlagen auf die Anschlüsse, gekennzeichnet durch eine Anordnung für das Ableiten von Zeitgeberimpulsen aufgrund des Auftretens an den Anschlüssen von Signalen über einem vorherbestimmten Vert« wie sie durch die Sohlagwirkungen des Herzens des Patienten ausgebildet werden und aufgrund von äußeren Geräuschsignalen, und einer Anordnung, die auf daz Ableiten dieser Zeitgeber«* impulse mit einer zeitlichen Trennung größer als ein vorher*· bestimmtes Intervall für das Steuern des Erseugens der elektrischen Impulse im zeitlich abgestimmten Verhältnis gegen« über der natürlichen Schlagwirkung des Herzens dee Patienten anspricht und einer Anordnung, die auf das Ableiten der Zeitgeber impulse mit einer zeitlichen Trennung kleiner als das vorherbestimmte Intervall für das Steuern des Erzeugene der elektrischen Impulse mit einer bestimmten Geschwindigkeit unabhängig vonder Zeitgebung der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten anspricht«

2· Herzschrittmacher nach Anspruch 1» gekennzeiohn e t durch das Vorliqpn der Zeitgeberimpulse in Form von einpolaren Stroaimpulsen konstanter Größe und eine· Kondensator·» einer Anordnung für das Beaufschlagen Jedes der einpolare· Stroftiapulse auf den Kondensator zweeks Auf laden desselten, eiM Azardmm* für da» Entladen des Kondensators zwischen den leaufeehlagungen der einpolaren Stroeiepulse,

und «in« Anordnung» die auf Spannungeechwonkungen an den Kondensator größer ale eine vorherbestimmte Grüße für das Steuern dee Erzeugene der elektrischen Impulse in zeitlich abgestimmten Verhältnis gegenüber der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten und auf Spannungssohwankungen an den Kondensator kleiner als die vorherbestimmte Größe für* das Steuern des Erzeugen« der elektrischen Impulse mit der ' bestirnten festgelegten Geschwindigkeit anspricht.

3« Herzschrittmacher nach Anspruch 2* gekennzeichnet durch eine AH\>vd-■««"»&· für das Verhindern des Auftretens eines «erllichen Aufladens des Kondensators durch einen einpolaren Stromimpuls mit einer Breite kleiner als derjeni«

■ ■ · «

gen eines vorherbestimmten Wertes·

4« Herzschrittmacher nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch einen Kondensator» eine Anordnung für das Auf«· laden und Entladen des Kondensators in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Zeitgeberimpulse und eine Anordnung, die auf die SpannungsSchwankungen an dem Kondensator über und-unter einer vorherbestimmten Größe für das selektive Steuern des Erzeugens elektrischer Impulse entweder in zeit· lieh abgestimmten Verhältnis gegenüber der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten oder der festgelegten Ge* schwindigkeit unabhängig vonder Zeitgebung der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten anspricht·

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J)I*

5· Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzelch» net durch die Auewahl des vorherbestimmten Intervalle dergeetalt, daß Zeitgeberimpulse» die aufgrund lediglich von Signalen abgeleitet werden, welche durch die Schlagwirkungen des Herzens des Patienten ausgebildet werden» so einwirken» daß das Erzeugen dmr elektrischen Impulse im zeitlich abgestimmten Verhältnis über der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten steuern» und aufgrund äußrerer Oe* r&ueehsignale «it 6*0 Hz abgeleitete Zeltgeberimpulee dem Steuern des Erzeugene elektrischer Impulse mit der festgelegten Geschwindigkeit dienen·

6· Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzeich« ' net durch die elektrische impulserzeugende Anordnung₉ die eine Anordnung für das Erzeugen elektrischer Impulse im Anschluß nach dem Vollenden jeder der aufeinanderfolgenden Ruheperloden aufweist, mroboi jeder der Zeitgeberimpulse so wirkt, daß die jeweilige Ruheperlode nur dann Inganggesetzt wird» wenn dieselbe zu einem Zeitpunkt nach dem vorhergehen·» den Zeitgeberimpuls auftritt» der länger als der vorherbestimmte Zeitintervall 1st·

7· Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzelch«- net durch eine Anordnung für das Unterdrücken des Arbeitens der den Zeitgeberimpuls ableitenden Anordnung aufgrund von Komponenten der Signale an den Anschlüssen, die durch die Schlagwirkung des Herzens des Patienten ausgebildet werden und im wesentlichen unter 20 Hz liegen.

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BAD

[Ul t

8. Herzschrittmacher naoh Anepruoh 1» g β k »uns ei c h · net durch das vorherbestimmte Zeitintervall dergestalt, daß die äußeren Ger&uechsignale von Wichtigkeit daau führen₉ daß die Zoitgeberinpulse mit einer seitlichen Trennung von kleiner als de« vorherbestimmten Zeitintervall abgeleitet wer-· den·

9· Herzschrittmacher naoh Anepruoh 1₍ gekennzeichnet duroh die elekttisohe inpulserzeugende Anordnung, die einen Speiohrkondensator und einen Schalter aufweist, der in Serie zwischen die Anschlüsse geschaltet ist« wobei der Schal» ter einen wirksamen Kurzschlußkreis bei Betätigen und einen wirksamen offenen Kreis bei Niohtbetätigen darstellt, eine Anordnung für das Speichern der Ladung in den Speicherkondensator bei Niehtbetätigen des Schalters und eine Anordnung für« das Betätigen des Schalters unter Erzeugen eines elektrischen Impulses vorliegt·

10· Herzschrittmacher nach Anspruch 9t gekennzeichnet durch den Stromweg für das Aufladen des Speicherkondensators, der die Anschlüsse und das Hers des Patienten einschließt·

11« Herzschrittmacher nach Anspruch 10» gekennzeichnet duroh das Vorliegen der Zeitgeberirapulse als einpolare Strotaimpulse konstanter Grüße und eines Kondensators, einer Anordnung für das Beaufschlagen jeder der einpolaren ötrominpulse auf den Kondensator zwecke Aufladen desselben, eine Anordnung für das Entladen des Kondensators «wischen den Beaufschlagungen der einpolaren Stromimpulse und eine Anordnung, die auf Spannungeschwankungen an den Konden-

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BAD OBiGINAL

J J Jl Jt Λ

3 J S 3 ϊ

•»tor größer »la «in· vorherbestimmt· GröQo für das Stauern d·» KrBeugen· der elektrischen Impule· i» zeitlich abge-•tisntea Verhältnis gegenüber der naturlidea Schlagwirkung de· Heraten· de« Patient·» und auf Spannun£ssehvaiikungen ^_n den Kondensator kleiner ale dl· vorherbostiante GräBe für da· Erseugen der elektrischen Impulse mit festgelegter Qeeohwin* di^ceit anaprioht· .

11· HersaohrittiHioher nach Anspruch 11* «·1<·ηη»·1 oh* η · t durch dl« elektrische impulserseusende Anordnung, di· •in· Anordnung tlix da« Erzeugen eine« elektrischen Sopulsee in AnsohluB aa das Ende jeder der aufeinanderfolgenden Buhe» Perioden auiyeist, vobel jeder der Zeltgeberiaqpulse so einwirkt« dall die jeweilige Ruheperiode nur dann wieder ingang* gesetst wird, wenn dieselbe su eine» Zeitpunkt nach den vorherigen Zeitgeberiapul· eintritt» der lunger als das vorherbestiBsrte Zeitintenrall iat« . .

13« HerseohrittSMicher nach Anspruch 12» gekenn-) zeichnet durch eine Anordnung für das Unterdrücken

des Arbeiten· der die Zeitgeberimpuls· ableitenden Anordnung ! aufgrund von Komponenten der Signale an den Anschlüssen, die durch Schlagwirkungen des Herzens des Patienten gebildet den, die wesentlich unter 20 Ha liegen·

1&» HersschrittBacher nach Anspruch 4, gekenn* seiohnet durch die elektrische isipulserseugende Anordnung, die eine Anordnung für das Brseugen ein·· elektrischen Hnpul··· ±m Anschluß an das End· jeder der aufeinanderfolgend auftretenden Ruheperioden aufweist» wobei jeder der aeitgeberinpulse so einwirkt, daß die jweilige Ruheperiode

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BAD

nur dun erneut inganggesetst wird, wenn dieselbe su einen Zeitpunkt nach, dem vorherigen Zeitgeberimpuls eintritt« der linger als das vorherbestimmte Zeitintervall ist·

15« Hereechritteetcher nach Anspruch, k, g e k · η η · • •lehnet durch eine Anordnung für das Unterdrücken d·· Betriebe· der die Zeltgeberi«pulee ableitenden Anordnung aufgrund yon Koaponer.ten der Signale an den Aneohlüeeen» die durch die Sahlagwirkungen des Heraene des Patienten ausgebildet werden« dl· wesentlich unter 20 Hs liegen·

16· BcrssehrlttMaoher nach Anspruch 1, gekenn· Belohnet durch eine Anordung für das noraale Ausbilden eine« Signals aufgrund jeder Schlagwirkung des Herzens des Patienten und einer Anordnung, die auf ein Signal anspricht» das su «inen Zeitintervall eintritt, das größer als •in vorherbeetiaerfces Intervall ist, naohdetn das vorhergehende Signal für das Steuern des Brseugens der elektrischen Impulse im seitlich abgestimmten Verhältnis su der natürlichen Schlagwirkung des Hersens des Patienten ist und auf ein Signal anspricht» das tu eines Seitpunktkleiner als das vorher* bestiisKte Zeitintervall eintritt« nachdem das -vorhergehende Signal für das Steuern des Brseugens der elektrischen Impulse ■it einer Geschwindigkeit unabhängig von der* Zeitgebung dor natürlichen Schlagwirkung des Hersens dee Patienten eingetreten ist·

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BAD

17· Herzschrittmacher nach Anspruch 16, g e k e η η -«•lohnet durch einan Kondensator _t ein· Anordnung für da· Aufladen und Entladen des Kondensators in Ueberein-•tiaaung mit der Geschwindigkeit dieser Signale und eine Anordnungf die auf die Spannungsschvankungen an dta Kondensator über und unter einer vorherbestimmten Oröße für da· selektive Steuern des Erzeugene jeder der elektrischen Impulse entweder im zeltlich abgestimmten Verhältnis gegenüber " der natürlichen Schlagwirkung dee Herzens des Patienten oder su einen Zeltpunkt unabhängig von der Zeitgebung der natttrllohen Schlagwirkung des Herzens dee Patienten anspricht«

18· Herzschrittmacher nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die das Erzeugen eines elektrischen Impulses unabhängig von der Zeitgebung der natürlichen Schlagwirkung des Herzens des Patienten aufgrund eines Signale alt einer Breite kleiner ale ein vor» herbestinuater Vert verhindert wird.

* 19· Herzschrittmacher nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine elektrische Impulse erzeugende Anordnung* die eine Anordnung für das Erzeugen eines elektrischen Impulses einschließt, der dem Endo jeder der aufeinanderfolgenden Ruheperioden folgt, und jedes der Signale in der Lage ist, die jeweilige Ruheporiode erneut lngangzusetzen, wenn dieselbe zu einem Zeitpunkt nach dem vorhergehenden Signal eintritt, das länger ale das vorherbestimmte Zeitintervall let·

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20« Hereschrittoacher nach Anspruoh 16, g e k e η η -atiohnit durch «ine Anordnung für das Unterdrücken des Arbeitena der Signal bildenden Anordnung aufgrund von Signalkomponenten, die durch die Schlagwirkung de· Hersens dea Patienten auegebildet werden und wesentlich unter 20 Ha liegen, eowie der vorherbes timte Zeitintervall dergestalt iet, daß äußere Geräusohsignale von Wichtigkeit daau führen» daß diese Signale «it einer seitlichen Trennung Ton kleiner als dem vorherbeetiamten Zeitintervall ausgebildet werden·

21· Herzschrittmacher nach Anspruch 16", g e k e η η -seichnet durch die elektrische Xmpulseraeugende Anordnung« die einen Speicherkondensator und einen Schalter in Serie geschaltet en den Anschlüssen aufweist» derSohal* ter einen wirksamen kurzgeschlossenen Schalttafel s darstellt» wenn derselbe betätigt wird« und einen wirksamen offenen Schaltkreis darstellt« wenn derselbe nicht betätigt wird« eine Anordnung für das Speichern der Ladung in den Speicher» kondensator wahrend der Sehalter nioht betätigt wird über einen Stromweg, der die Anschlüsse und das* Hers des Patien* ten einschließt» und eine Anordnung für das Betätigen des Schalters unter Erseugen eines elektrischen Impulses·

22· Herzschrittmacher naoh Anspruch 1« geke η η -zeichnet» durch eine Anordnung für das Feststellen elektrischerSignale» die durch die Schlagwirkung des Hersens des Patienten ausgebildet werden, wobei diese Anordnung sos Feststellen auf die Frequenzkomponenten abgestimmt ist« die kennzeichnend für die QKS-Vellen in eine« Elektrokardiograf sind unter Anasohluß der Frequenskoaponenten, die keoaseielM»

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nend für die P- und T-Yellen sind, und eine Geaohwindigkelta-Diskriminator-Anordnung» die auf das Arbeiten der Pestatellanordnung bei einer vorherbestimmten Geschwindigkeit wesentr' lieh unter ,;$) pro Sekunde für das Steuern des Braeugene der elektrischen lapulse la seitlich abgestlnsten Verhältnis gegenüber der natürlichen Schlagwirkung dea Herxens dea Patienten und gegenüber den Arbeiten der Peatatellenordnung mit einer Geschwindigkeit grußer ala die vorberboetiaate Geschwindigkeit für das Steuern des Erseugens der elektrischen lapulse alt einer bestimmten Geschwindigkeit unabhängig von der Zeitgebung der natürlichen Sehlagwirkung dea Henene des Patienten anspricht·

23« Heraschrittaaoher nach Anspruoh 22, gekennaei e h η e t durch die vorherbeatinate Geschwindigkeit, die wesentlich enger benachbart au der Geschwindigkeit der natürlichen Herasehlagwirkungen als gegenüber einer Geschwindigkeit von 60 pro Sekunde vorliegt·

24« Heraschrittaaoher nach Anspruch 23, gekennseiohnet durch eine Anordnung für das Steuern des Sraeugens der elektrischen lapulse la seitlich abgeetiaaten Verhältnis gegenüber der natürlichen Schlagwirkung des Hersens dea Patienten oder alt der bestiaaten Geaohwindigkeit unabhängig von dea Arbeiten der Peststellanordnung tür einen leltintervall kleiner ala ein vorherbestiaater wert·

•5· «erseclMritlas' maeh Anspruch 22, g e k e η η · seien a e t dareh die elektrlsehe iBpiaaevaeaeeiid· Aaerdmuagf 41· oiäea SpeleheirkMMleasator uad einen Sehalter

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4er Schalter einen wirksamen kursgosohlossenen Kreis bei d«B Betrieb und «inen wirksam offenen Kreis bei den Nicht« betrieb darstellte eine Anordnung für das Speichern der Ladung la de« Speloherkondensator, wahrend der Sehalter nicht

bet&tigt wird« über einen Stroanreg einschließlich der An* Schlüsse und des Bersens des Patienten und eine Anordnung fttr das Betätigen des Sehalters unter Ausbilden eines eiektrlsehen Xapulses·

26· Herssohrlttaacher nach Anspruch 1 mit einer elektrischen !■pulse erseugenden Anordnung für das Beaufschlagen elektrischer üspulse auf die Anschlüsse nach Abschluß Jeder der aufeinanderfolgenden Ruheperioden, einer Anordnung für das Feststellen eines elektrischen Signals, das durch eine natürliche Schlagwirkung des Hersens des Patienten ausgebildet wird, einer Anordnung, die auf ein festgestelltes Signal oberhalb eines Sdnrellsmrertes für das Ausbilden eines ein· polares Strosdjspulses konstanter Größe unabhängig von der QrttBe des festgestellten Signals anspricht« -einen Kondensator, einer Anordnung für das Beaufschlagen Jeder der einpolaren etroninpulse auf den Kondensator auf ein Aufladen auf einen vorherbestimmten Vert, einer Anordnung für das Entladen des Kondensators zwischen dem Beaufschlagen der einpolaren StroajMpulse auf denselben und einer Anordnung, die auf einen pltttsliehen Anstieg des Potentiale auf einen erüQertm als einen vorherbestimmten Vert an den Kondensator anspricht unter Beaufschlagen einer der einpolaren Stroainpulse für das erneute Ingangeetven der Ruheperiode der elektrische Impulse erseugenden Anordnung*

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27« Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Anordnung« um die Feststellanordnung gegenüber Frequenzsignalen unempfindlich asu machen» die kennzeichnend für die p- und T-Wellen in einem Elektrokardiogramm sind.

28· Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Stromimpulse ausbildende Anordnung ₀ die auf die festgestellten Signale Überhalb dee * Schwellenwertes Jeder Polarität anspricht.

29· Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Stromimpulse beaufschlagende Anord·» nung» die.eine Anordnung aufweist, durch die ein plötzlicher Anstieg des Potentials auf einen größeren als den vorherbestimmten Wert an dem Kondensator unter Beaufschlagen eines Stromimpulses kürzer als eine vorherbestimmte Breite verhindert wird·

30· Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die der Betrieb der Feststellanordnung aufgrund desBeaufschlc&ne eines Signals mit einer Größe über einem maximalen Wert hierauf verhindert wird·

31· Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durchdie Impuls erzeugende Anordnung, die •inen Zeitgeberkondensator, eine Anordnung für das Zuführen eines Aufladungsstronis in dem Zeitgeberkondensator» eine Anordnung, die auf das Potential an.dem Zeitgeberkondensator anspricht, der einen vorher eingestellten Wert für das

Steuern des Beaufschlagens eines elektrischen Impulses auf

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die Anschluss· erreicht und das Entlad·» des Zeitgeberkondensatore vorbereitend au dem Ingangsetzen einer neuen Ruheperiode und eine Anordnung, die auf den plötzlichen Anstieg des Potentials auf einen Wert größer als den vorherbestimmton Vert für das Entladen des Zeitgeberkondenaators anspricht₍ bevor das Potential an demselben den zuvor eingestellten Vert erreicht, aufweist·

32« Herzschrittmacher nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Geschwindigkeits-Diskriminator-Anordnung, die auf jedes Arbeiten der Feststellanordnung anspricht, das zu einem Zeitpunkt nach dem vorherigen Arbeiten der Festeteilanordnung eintritt, der größer als ein vorherbestimmtes Zeltintervall ist, das vorherbestimmte Zeitint er-» vall wesentlich größer als das Intervall zwischen den am stärksten vorherrschenden äußeren Geräusohsignalen 1st und eine Anordnung, die auf jedes Arbeiten der Geschwindigkeits-Diskrimlnatüranordnung für daa erneute Ingangsetzen der Ruheperiode der elektrische Impulse erzeugenden Anordnung anspricht.

33· Herzschrittmacher nach Anspruch 32» gekennzeichnet durch die Feetstellanordnung, die eine Frequenz-Diskrimlnatoranordnung für ein Arbeiten derselben aufgrund von Signalfrequenzen aufweist, die kennzeichnend für die QRS-Vellen eines Elektrokardiogramme sind unter Ausschluß der Signalfrequenzen, die kennzeichnend tüv die P- und T- Wellen sind·

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34. Herzschrittmacher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Speicherkondensator und »in in Serie zwischen den Anschlüssen angeschlossenen Schalter* wo« bei der Schalter in wirksamer Weise ein kurzgeschlossener ■ Schaltkreis bei dem Betrieb und in wirksamer Veise ein off·· nor Kreis bei dem Niohtbetrleb ist, eine Potentialquelle« ein Aufladungskreis für das Zuführen des Aufladungaatroms zu dem Speicherkondensator ausgehend von der Potentialquell·» wenn der Schalter nicht betrieben wird« der Aufladungskr·!· eine Zeitkonstante dergestalt besitzt« daß der Sondensator auf den vollen Wert der Pot^ntialquelle in einer Zeit spann· kurzer als das normale Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen aufgeladen wird» ein· Anordnung fur das Überwachen der Schlagwirkung d*s Herzens des Patienten und eine Anordnung, die auf die Überwachungsanordnung für den Betrieb des Schalters anspricht und in wirksamer Weis· den Speicherkondensator in Verbindung mit den Anschlüssen bringt* sobald ein elektrischer Impuls für das Anregen des Herzens des Patienten erforderlich ist* der Schalter im Anschluß hieran wieder in seinen Nichtarbeitszustand überführt wird« um ein Aufladen des Speicherkondensators zu ermöglichen·

35· Herzschrittmacher nach Anspruch 3^» gekenn· zeichnet durch den Aufladekreis* der einen Aufladestrom dem Speicherkondensator Über einen Mes einschließlich der Anschluss· und dem Hers des Patienten zuführt«

36· Herzschrittmacher nach Anspruch 3^» gekennzeichnet durch die Veberwachungsanordnung* die direkt an den Anschlüssen angeschlossen ist, der Aufladekrois eine

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Impedanz aufweist« um eine übermäßige Aufladung der An-•e&lüsee dergestalt su verhindern, daß die Übervachungsanordnung auf die elektrischen Signale anspricht» die an den Anschlüssen durch eine natürliche Schlagwirkung des Herzens

de· Patienten auegebildet werden·

37· Herssehrlttnacher nach Anspruch 34, gekenn» selcb.net durch einen Zeitgeberkondensator» einen Aufladekreis für das Zuführen von Strom zu dem Zeitgeberkonden-•atox», eine Anordnung» die auf das Potential an dem Zeitg^feerkondeneator über einen vorherbestimmten Vort für das B&täaden das Zeitgeberkondensators und für den Betrieb des Schalter· anspricht« vährend der Zeitgoberkondensator entladen wird«

38· Herssohrit teacher nach Anspruch 37» gekenn-Belehnet durch eine Anordnung für das Einstollen der Aufladcgeeohwindigkeit des Zeitgeberkondensatore unter Steuern des Zeitinterralls zwischen aufeinanderfolgenden Beaufschlagungen der elektrischen Impulse auf das Herz des Patienten.

39« Herasohrit teacher nach Anspruch 37» gekenn»

• •lohnet durch eine Anordnung für das Steuern der Sntladegeschwindigkelt des Zeitgeberkondonsators unter 3teu-•rn derDauer 4 »der der auf das Herz des Patentlenten beauf·» •chlaaTten elektrischen Xaqpulse·

%O. Herssohrit teacher nach Anspruch 35, gekenn-

• •lohnet durch einen Zeitgeberkondensator, einen Aufladekreis für das Zuführen des Stroms zu den Zeitgeber kondsnsator, die Anordnung, die auf das Potential an de:n

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Zeitgeberkondensator über einen vorherbestimmten Wort für dae Entladen dee Zeitgeberkondensators und für den Betrieb des Sehaltere anspricht» während der Zeltgeberkondensator entladen wird·

41· Herzschrittmacher nach Anspruch 1, geicens* st e 1 c h η et durch eine elektrische Impuls erzeugende Anordnung» die normalerweise eo arbeitet« daß elektrische Impulse den Anschlüge en im zeitlich abgestimmten Verhältnis bezüglich der orss&elten Schlagwirkung des Herzens dee Pa« tienten zugeführt werden» ein© Anordnung £ttr das Feststellen äußerer Geräueohalgnale und eine Äaorteassg, die aiaf den Betrieb der Festatellanordnung für ein Steuern der elektrl-, sehe Impuls© erzeugenden Anordnung unter 3»afiStecoa elektrl« scher Impulec zu den Anschlüssen mit einer bestimmten Oe* •ehwindigkeit unabhänlg von der Zeitgebung der natürlichen Sehlagwirkung des Herzens des Patienten anspricht«

42. Herzschrittmacher nach Anspruch 40» gekennzeichnet durch dieFeststellaxiordnung, die eine erreg-" bare Anordnung aufweist, welche durch äußere GteräuachsKgnale über einen vorherbestimmten Wert in Funktion gesetzt werden kann und eine Anordnung, die auf dae in Funktionsetzen der erregbaren Anordnung mit einer Geschwindigkeit größer als einer vorherbestimmten Geschwindigkeit für das Steuern des Erseugene der elektrischen Impulse mit der festgestellten Geschwindigkeit anspricht«

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4-3, Herzschrittmacher naoh Anspruoh 42» g e k β η η -zeichnet durch, die vorherbestimmte Geschwindigkeit «la ein« Geschwindigkeit wesentlich unter 60 pro Sekunde» Je· dooh Über der Geschwindigkeit der natürlichen Hersschlagwirkungen»

44· Herzschrittmacher nach Anspruch l_t gekennzeichnet durch ein Elektrokardiographisohes Weberwaohungssystem mit einer Anordnung für das Feststellen elektrokardiograhhiacher Signale, wobei die Peetatellanord· nung auf die Frequenakoftponenten abgestimmt ist, die kenn» aeiehnend für die QRS-WeIlon in den Signalen sind unter Ausschluß der Frequenaskontponenten» * die kennzeichnend für die P- und T*Vollen sind« eine Geachwindigkeita-Diekrininatoranord«· nung, die auf das Arbeiten der Featatellahordnung bei einer vorherbestimmten Geschwindigkeit im wesentlichen unter 6Ό pro Sekunde anspricht» und eine Anordnung« die auf diese Geechwindigkeits-Diekriminatoranordnung für das Arbeiten in Bwei entsprechenden Arten in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit der Peststellanordnung über und unter der vorherbestimmten Geschwindigkeit anspricht·

45· Herzschrittmacher naoh Anspruch 44« gekennzeichnet durch ein elektrokardiographisches Ueberwaohungesyatem, bei den die vorherbestimmte Geschwindigkeit wesentlich enger benachbart zu der Geschwindigkeit der natürlichen ilerzsohlagwirkung als gegenüber einer Geschwindigkeit von 60 pro Sekunde ist·

46« Herzschrittmacher naoh Anspruoh 44, g e k e η η ·· seiohnet duroh ein elektrokardiographisohes Heber-

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wachungssystem mit einer Anordnung für das Feetatellen elektrokardiographischer Signale, ein© Anordnung, die auf jedes festgestellte Signal über einen Schwellenwert für das Ausbilden eines einpolaren Strominipulses konstanter Größe unabhängig von derGröße des festgestellten Signals anspricht, einem Kondensator, einer Anordnung für das Beaufschlagen jedes einpolaren Stromimpulses auf den Kondensators durch Aufladen de3 Kondensators auf einen vorherbestimmten WeIJt₁, eine Anordnung für das Entladen dee Kondensators zwischen Beaufschlagungen auf denselben der einpolaren Stromimpuls© P und eine Ausgangsanordnung, die aufgrund eines plötzlichen Anstieges des Potentials auf einen Wert größer als einen vorherbestimmten Wert an dem Kondensator unter Beaufschlagen einer der einpolaren Stromimpulse arbeitet.

47. Herzschrittmacher nach Anspruch k6 gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die die Feststellanordnung gegenüber Frequenzsignalen unempfindlich gemacht wird, die kennzeichnend für die P- und T-We11en in einem elektrokardiographischen Signal sind·

* 48. Herzschrittmacher nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch die Stromimpulse auslösende Anordnung, die auf festgestellte Signale oberhalb des Schwellenwertes der Polarität anspricht.

49. Herzschrittmacher nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die ein plötzlicher Anstieg des Potentials auf einen Wert größer als dem vorherbestimmten Wert an dem Kondensator unter Beaufschlagen eines Stromimpulses kürzer als eine vorherbestimmte Breite

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verhindert wird. - 18 -

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50» Heraeehrittmacher nach Anspruch 1, gelcennseiohnet durch oin System für das überwachen von Signalen» dl· in idealorweiö© ein« vorherbestimmte, sich, wiederholende Wellenform aufweisen, mit einer Anordnung für das Feststellen dieser Signale» die Feetstellanordnung eine PrequenB-Diekrieinatoranordnung: aufweist» durch die die Fest-Sternanordnung gegenüber vorgewählten Frequenzkoraponenten in den vorherbe» titamt en, sich wiederholenden Signalen unempfindlich genacht wird, eiae Geaolmindigkeits-Diekriaiinatoranordnung» die aufgrund dee Auftretens der f@etgesteS.lten Signale Üb·? einen Bölxarellenwert mit einer Geschwindigkeit größer als eine Törfces?fc©efcisiimt» Geschwindigkeit arbeitete und eine Ausgangeanordnuag» die auf die» &eeeftsrl»digkelt3*Melsriiainator~ anordnung für das s41ekti<ve Arbeiten der in Udberelnstitomung eit den festgestellten Signalen über oder unter der vorherbestimten Oesohvindigkeit anspricht·

51· Hersschrittnaoher naoh Anspruch SP gekennseichnet durch die uesohwindigkeite-Dlskriaiinator» anordnungf die eine Anordnung aufweist« welche auf ein vorherbestinmtee Signal über einen Schwellenwert für das Ausbilden eines einpolaren Stromimpulsee konstanter Grüße unabhängig von derGröße des festgestellten Signale anspricht« einen Kondensator, eine Anordnung für das Beaufschlagen der einpolaren Strominpulse auf den Kondensator für das Aufladen desselben auf einen vorherbestimmten Ke*t, eine Anordnung für dae Entladen des Kondensator« zwischen Beaufschlagungen der einpolaren Stronimpulse auf denselben» eine Auegangeanordnung, die aufgrund eines plötzlichen Potentlalanstie- als au^ «ίιιβ« verderbestimwfc·«** toterfc

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Kondensator unter Beaufschlagen einer der einpolaren Strom» impulse arbeitet«

52. Hör ζ schrittmacher nach Anspruch 51 β gekennzeichnet durch die Stromimpuls© auslesende Anordnung« die auf festgestellte Signale über dem Schwellenwert Jeder Polarität anspricht·

53· Herzschrittmacher nach Anspruch 50, gekenn» seichnet durch dio vorherbestimmte Geschwindigkeit» die wesentlich unter <So pro Sekunde liegt, sowie die Strom« impulse auslösende Anordnung* die auf festgestellte Signale über dem Schwellenwert Jeder Polarität anspricht. 5^· Hersschrittmacher nach Anspruch 51, gekenn» seichnet duroh die Stromimpuls© beaufschlagende Anordnung, die «ine Anordnung aufweist, durch die ein plöta lleher Potentialanstieg auf einen Wort grüßer als den vorherbestimmten Wert an dem; Kondensator verhindert vird unter Beaufschlagen eines Stromimpuls es, der j eine vorherbestimmte Breit· 1st· g § ■§ _ \

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