Elektrischer Schrittmacher für das menschliche Herz
Die Erfindung betrifft einen chirurgisch in den menschlichen Körper einzupflanzen bestimmten Schrittmacher für das menschliche Herz, der einen battierie- gespeisten, elektrischen Impulsgeber und mindestens zwei Elektroden aufweist. Die Elektroden werden bekanntlich in der Nähe des Herzens des Patienten in dessen Körper eingepflanzt, und wenn der Impulsgenerator diesen Elektroden elektrische Impulse liefert, so wird das Herz dazu angeregt, mit der Impulsfrequenz zu schlagen.
Bekannte Schrittmacher werden bei der Einpflanzung in den menschlichen Körper ein für allemal in Tätigkeit gesetzt. In gewissen Fällen ist es aber erwünscht, den Schrittmacher rasch ausser Betrieb zu setzen. Ferner ist es wünschenswert, einen Schrittmacher, nachdem er zeitweise ausser Betrieb gesetzt worden ist, ohne jeglichen chirurgischen Eingriff sofort wie der in Betrieb nehmen zu können. Zur Erreichung dieses Zieles zeichnet sich der Schrittmacher nach der Erfindung dadurch aus, dass in mindestens einem seiner Stromkreise ein magnetischer Schalter angeordnet ist, dessen Schaltzustand durch Anlegen eines äusseren magnetischen Feldes veränderbar ist.
Das äussere magnetische Feld kann z. B. einfach mittels eines kleinen permanenten Magneten erzeugt wer den, den man auf der Haut ! des Patienten gegenüber der Stelle, wo der Magnetschalter in dessen Körper eingepflanzt ist, z. B. mittels eines Heftpflasters, befestigen kann. Der Magnetschalter ist vorzugsweise ein an sich bekannter magnetischer Zungenschalten. Ein solcher, im Handel auch etwa als Reed-Relais bezeichneter Zungenschalter, weist zwei als Kontakte dienende, elastische Zungen auf, von denen mindestens eine aus einem leicht magnetisierbaren Metall besteht und die in einer gasgefüllten Hülle hermetisch eingeschlossen sind. Meistens berühren sich die Zungen in Abwesenheit des magnetischen Feldes nicht, während durch dasselbe der Schalter geschlossen wird.
Es ist aber auch möglich, den Zungenschalter so auszubilden, dass er durch das Magnetfeld geöffnet wird. Es ist klar, dass der Schrittmacher nach der Erfindung leicht aus einem bekannten Schrittmacher hergestellt werden kann, wenn man in letzterem noch einen oder mehrere magnetische Schalter an geeigneter Stelle anbringt, z. B. zwischen dem Impulsgenerator und den Elektroden.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei die Fig.
1-3 je ein Blockschema einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Schrittmachers zeigen.
Der in Fig. 1 dargestellte Schritltmacher umfasst den Impulsgenerator 11 eines bekannten Schrittmachers und zwei durch Leiter 12 und 13 mit diesem Impulsgenerator 11 verbundene Elektroden. Zwischen den Leitern 12 und 13 ist ein normalerweise offener, magnetischer Zungenschalter angeordnet. Wenn der Schrittmacher 11-16 im Körper des Patienten eingepflanzt ist, der z. B. am verlangsamten Herzrhythmus leidet, so ist der Schrittmacher normalerweise in Tätigkeit.
Wenn aus irgendeinem Grund der normale, selbsttätige Herzrhythmus wieder auftritt, ist es notwendig, den Schrittmacher möglichst rasch unwirksam zu machen. Durch Anbringen eines Magneten unmittelbar über der markierten Hautstelle, unter der sich der Schalter 16 befindet, wird letzterer geschlossen. Der Generatorausgang ist infolgedessen kurzgeschlossen und die Elektroden spannungslos, obwohl der Impulsgenerator 11 weiter arbeitet. Da ein solcher handelsüblicher Impulsgenerator meistens ein Generator von konstantem Strom ist, wird derselbe durch den Kurzschluss nicht mehr als normal belastet.
Im Falle von Fig. 2 ist ein Impulsgenerator 21 über Leiter 22 und 23 mit zwei Elektroden 24 und 25 verbunden, wobei sich im Zuge des Leiters 23 ein normalerweise offener magnetischer Zungenschalter 26 befindet. Die Elektroden 24 und 25 werden somit normalerweise nicht durch die Ausgangsspannung des Generators 21 erregt. Der Patient hat einen normalen Herzrhythmus, wobei aber die Gefahr besteht, dass derselbe sich plötzlich verlangsamt oder aussetzt. Wenn dieser Fall eintritt, kann der Arzt oden ein Laienhel fer oder auch der Patient selbst den Schrittmacher mittels eines in die Nähe des Schalters 26 gebrachten Magneten sofort wirksam machen.
In Fig. 3 ist ein Schrittmacher mit drei Elektroden 34, 35 und 35'gezeigt, wobei die Elektrode 35' dazu bestimmt ist, die Elektrode 35 zu ersetzen, wenn letztere im Laufe der Zeit schadhaft wird. Bekanntlich wird im allgemeinen nur eine der beiden im Betrieb befindlichen Elektroden, nämlich die positive, mit der Zeit schadhaft. Der Impulsgenerator 31 ist durch einen Leiter 33 mit der Elektrode 34 und über einen Leiter 32 mit dem Umschaltkontakt eines magnetischen Umschalters 36 verbunden, der auf den einen oder auf den anderen von zwei festen Kontakten umgelegt werden kann, die mit den Elektroden 35 bzw. 35' verbunden sind.
Der als elastische Zunge ausgebildete Umschalter kontakt ist in transversaler Richtung magnetisch polarisiert, so dass er sich aus seiner dargestellten Mittellage je nach der Polarität des äusseren Magnetfeldes auf den einen oder auf den anderen festen Kontakt legt. Man kann somit mit diesem Umschalter 36 wahlweise den Ausgangskreis des Generators 31 unterbrechen oder eine der den beiden Elektroden 35 oder 35' in denselben aufnehmen.
Wenn man an Stelle des dargestellten Umschalters 36 einen Umschalter benützt, dessen Umschaltkontakt bei Abwesenheit des Magnets feldes auf dem einen festen Kontakt ruht und durch das Magnetfeld auf den anderen festen Kontakt umgelegt wird, so braucht man noch einen weiteren magnetischen Schalter, der wie 16, Fig. 1, oder 26, Fig. 2, angeordnet ist, um den Schrittmacher unwirksam machen zu können.
Es ist klar, dass die meistens unter Anwendung von Transistoren aufgebauten Impulsgeneratoren 11, 21 oder 31 auch eine Energiequelle in Form einer kleinen elektrischen Batterie enthalten müssen. Man kann nun im Impulsgenerator auch eine Reservebatterie anordnen und einen magnetischen Umschalter vorsehen, um dieselbe anstelle der anfänglich angeschlossenen Batterie einzuschalten, wenn letztere erschöpft ist. Um den Schrittmacher in oder ausser Funktion zu setzen, ist es selbstverständlich auch möglich, einen IEinweg- schalter im Batteriestromkreis anzuordnen, statt panallel zum Ausgangskreis des Impulsgenerators oder in Serie mit demselben wie in Fig. 1 bzw. 2. Man hat dann sogar den Vorteil, dass der Schrittmacher in seinem unwirksamen Zustand keinen Strom verbraucht.
Electrical pacemaker for the human heart
The invention relates to a pacemaker for the human heart which is to be surgically implanted in the human body and which has a battery-powered electrical pulse generator and at least two electrodes. The electrodes are known to be implanted in the patient's body near the heart, and when the pulse generator delivers electrical impulses to these electrodes, the heart is stimulated to beat at the pulse rate.
Well-known pacemakers are set into action once and for all when they are implanted in the human body. In certain cases, however, it is desirable to put the pacemaker out of operation quickly. Furthermore, it is desirable to be able to put a pacemaker into operation immediately after it has been temporarily taken out of operation without any surgical intervention. To achieve this aim, the pacemaker according to the invention is characterized in that a magnetic switch is arranged in at least one of its circuits, the switching state of which can be changed by applying an external magnetic field.
The external magnetic field can, for. B. simply created by means of a small permanent magnet who the one on the skin! of the patient opposite the point where the magnetic switch is implanted in his body, e.g. B. by means of an adhesive plaster can attach. The magnetic switch is preferably a magnetic reed switch known per se. Such a reed switch, also known commercially as a reed relay, has two elastic tongues serving as contacts, at least one of which is made of an easily magnetizable metal and which are hermetically enclosed in a gas-filled envelope. Most of the time, in the absence of the magnetic field, the tongues do not touch, while the switch is closed by it.
But it is also possible to design the reed switch in such a way that it is opened by the magnetic field. It is clear that the pacemaker according to the invention can easily be made from a known pacemaker if one or more magnetic switches are attached at a suitable location in the latter, e.g. B. between the pulse generator and the electrodes.
In the drawing, three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, FIG.
1-3 each show a block diagram of an embodiment of the pacemaker according to the invention.
The pacemaker shown in FIG. 1 comprises the pulse generator 11 of a known pacemaker and two electrodes connected to this pulse generator 11 by conductors 12 and 13. A normally open magnetic reed switch is arranged between the conductors 12 and 13. When the pacemaker 11-16 is implanted in the patient's body, e.g. B. suffers from a slow heart rhythm, the pacemaker is normally in action.
If for any reason the normal, spontaneous heart rhythm returns, it is necessary to disable the pacemaker as quickly as possible. By attaching a magnet directly above the marked area of skin under which the switch 16 is located, the latter is closed. As a result, the generator output is short-circuited and the electrodes are de-energized, although the pulse generator 11 continues to operate. Since such a commercially available pulse generator is usually a generator of constant current, it is not loaded more than normal by the short circuit.
In the case of FIG. 2, a pulse generator 21 is connected to two electrodes 24 and 25 via conductors 22 and 23, a normally open magnetic reed switch 26 being located in the course of the conductor 23. The electrodes 24 and 25 are thus normally not excited by the output voltage of the generator 21. The patient has a normal heart rhythm, but there is a risk that it will suddenly slow down or stop. If this occurs, the doctor or a lay helper or the patient himself can make the pacemaker effective immediately by means of a magnet brought into the vicinity of the switch 26.
3 shows a pacemaker with three electrodes 34, 35 and 35 ', the electrode 35' being intended to replace the electrode 35 if the latter becomes defective in the course of time. It is known that only one of the two electrodes in operation, namely the positive one, will generally become defective over time. The pulse generator 31 is connected by a conductor 33 to the electrode 34 and via a conductor 32 to the changeover contact of a magnetic changeover switch 36, which can be switched to one or the other of two fixed contacts connected to the electrodes 35 and 35, respectively ' are connected.
The changeover switch, which is designed as an elastic tongue, is magnetically polarized in the transverse direction, so that it moves from its illustrated central position onto one or the other fixed contact, depending on the polarity of the external magnetic field. With this switch 36 you can either interrupt the output circuit of the generator 31 or include one of the two electrodes 35 or 35 'in the same.
If, instead of the changeover switch 36 shown, a changeover switch is used whose changeover contact rests on one fixed contact in the absence of the magnetic field and is switched to the other fixed contact by the magnetic field, then one needs another magnetic switch, which, like 16, Fig. 1, or 26, Fig. 2, is arranged to disable the pacemaker can.
It is clear that the pulse generators 11, 21 or 31, which are mostly constructed using transistors, must also contain an energy source in the form of a small electric battery. You can now also arrange a reserve battery in the pulse generator and provide a magnetic switch to switch it on instead of the initially connected battery when the latter is exhausted. To put the pacemaker in or out of function, it is of course also possible to arrange a one-way switch in the battery circuit instead of parallel to the output circuit of the pulse generator or in series with the same as in Fig. 1 or 2. This then even has the advantage that the pacemaker in its inoperative state does not consume electricity