DE2554933A1 - Synchroner herzschrittmacher - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN

8000 MÜNCHEN 83 ELFENSTRASSE 32

Ger. P-225

5. Dezember 1975

MEDTRONIC, INC. 3055 Old Highway Eight, Minneapolis, Minn. 55440/V.St.A.

Synchroner Herzschrittmacher

Die Erfindung betrifft einen künstlichen Herzschrittmacher und befaßt sich insbesondere mit einem Herzschrittmacher, der implantiert werden oder als externer Schrittma- her verwendet werden kann und der auf die sich ändernden Bedürfnisse des Körpers anspricht, jedoch nicht mit der natürlichen elektrischen Herzaktivität beliebiger Art konkurriert.

Es ist bekannt (US-PS 3 057 356), für eine ungefährliche, schmerzlose Langzeitanregung des Herzens bei niedrigen Leistungspegeln dadurch zu sorgen, daß ein kleiner, vollständig implantierter, transistorisierter, batteriebetriebener Schrittmacher verwendet wird, der über flexible Elektrcdendrähte unmittelbar mit dem Herzmuskel verbunden wird. Ein solcher asynchroner Schrittmacher erlaubt zwar nur eine Anregung mit fester Anregungsrate, die nicht entsprechend

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FERNSPRECHER: 089/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

den Bedürfnissen des Körpers selbsttätig geändert wird; dessen ungeachtet erwies er sich als nützlich, den Symptomen eines vollständigen Herzblocks entgegenzuwirken. Ein asynchroner Schrittmacher hat jedoch den Nachteil, daß er bei zwischenzeitiger normaler Sinusreizleitung mit dem natürlichen, physiologischen Herzschrittmacher in Konkurrenz tritt.

Es sind auch synchrone oder P-Wellen-Schrittmacher bekannt (US-PS 3 253 596), die ein Reizsignal im Anschluß an jede P-Welle oder Vorhofschlag erzeugen. Wenn der Körper einen Bedarf an einer erhöhten Herzrate signalisiert, was sich an einem erhöhten Vorhofschlag erkennen läßt, reagiert der synchrone Schrittmacher darauf mit einer gesteigerten Kammerreizrate. Die Funktion des bekannten synchronen Schrittmachers spricht jedoch nicht auf eine unregelmäßige ventrikuläre ektopische Aktivität an; er kann in Konkurrenz gegen derartige Schläge treten. Während also der synchrone Schrittmacher nicht mit normal durchgeführten Schlägen konkurriert, kann es zu einer Konkurrenz mit ektopischen oder anomal ablaufenden Schlagen kommen. Jede Konkurrenz zwischen dem natürlichen und dem künstlichen Schrittmacher kann jedoch unerwünscht sein, weil es dadurch möglicherweise zu Tachy- cardie oder gar Herzflimmern kommen kann.

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Bekannt ist ferner ein ventrikulär gesperrter Schrittmacher oder Bedarfsschrittmacher (US-PS 3 478 746), bei dem die künstlichen Reizsignale nur im Bedarfsfall ausgelöst werden und anschließend unterdrückt werden können, wenn das Herz zu einem Sinusrhythmus oberhalb einer vorbestimmten Grundrate zurückkehrt. Der Bedarfsschrittmacher räumt das bei asynchronen Schrittmachern auftretende Problem aus, indem er sich bei Vorhandensein von Kammercktivität selbst sperrt, jedoch "anläuft" und fehlende Herzschläge bei Abwesenheit von Kammeraktivität nach einer Grundzeitdauer einfügt. Wenn der Bedarfsschrittmacher "anläuft", arbeitet er als asynchroner Schrittmacher, dessen Rate nicht auf eine Vorhof aktivität anspricht.

Angesichts der mit einem synchronen Schrittmacher verbundenen Probleme wurde auch ein Schrittmacher entwickelt (US-PS 3 648 707), der das Herz bei Nichtvorhandensein von elektrischer Herzaktivität irgendwelcher Art asynchron anregt, der bei Vorhandensein eines einzelnen ventrikulären Schlages, der ektopisch oder durch Reizleitung vom Vorhof aus ausgelöst sein kann, für eine zweckentsprechende Zeitdauer vollständig in einen Ruhezustand übergeht, und der das Herz bei Vorhandensein von Vorhofaktivität, die nicht von einer arhythmischen Kammeraktivität begleitet ist, synchron anregt.

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Bei allen bisher bekanntgewordenen vorhofsynchronen Schrittmachern kommt es zu einer synchronen Anregung des Herzens, wenn eine Vorhofaktivität in einem bestimmten Bereich erfaßt wird, der von der unteren Asynchronrate des Schrittmachers bis zu einer höchsten oberen Rate reicht. Jede natürliche P-Wellen-Rate, die die obere Rate überschreitet, führt zu einer plötzlichen Änderung des Herzschlages des Patienten und damit zu einem plötzlichen Absinken des Minutenvolumens des Herzens. Vermutlich hat dabei die Vorhofrate des Patienten auf Grund einer Anstrengung oder einer Streß-Situation, die ein erhöhtes Minutenvolumen erfordern, den oberen Grenzwert erreicht. Die plötzliche Änderung des Minutenvolumens des Herzens konnte dazu führen, daß der Patient plötzlich ohnmächtig wurde und angesichts der den Anstieg der Vorhofrate verursachenden Umstände möglicherweise in Gefahr kam.

Dieses besondere Merkmal des synchronen Schrittmachers wurde bewußt vorgesehen, weil ein physiologischer Zustand des Herzmuskels diesen gegenüber einer Reizung durch externe elektrische Stimuli während einer vorbestimmten Zeitdauer

an

im Anschluß/eine vollständige Depolarisierung des Herzmuskels vulnerabel macht. Wird beispielsweise die Depolarisierung des Herzens durch einen Schrittmacherreizimpuls verursacht, der auf eine erfaßte Vorhofdepolarisierung synchron folgt, muß eine Repolarisierung des Herzmuskels

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innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer eintreten, die als das T-WellenT-Intervall bezeichnet wird. Wird eine zweite Vorhofdepolarisierung zu früh im Anschluß an die erste Depolarisierung erfaßt, kann der Schrittmacherstimulus, wenn er dem Herzen während der vulnerablen Periode zugeführt wird, unter Umständen zu Stoßen von Tachykardie oder Herzflimmern führen, die unerwünscht sind und die sogar eine tödliche Folge von Rhythmusstörungen heraufbeschwören können.

Angesichts der vorstehend erläuterten Gefahren wurde der Umstand ausgenutzt, daß die Meßverstärkerschaltungen von synchronen Schrittmachern und Bedarfsschrittmachern eine bewußt vorgesehene Refraktärdauer haben, innerhalb deren sie gegenüber jedem ankommenden Signal unempfindlich sind, das einem zuvor erfaßten Signal zu dicht folgt. Damit wurde verhindert, daß der Meßverstärker den eigenen Reizimpuls des Schrittmachers erfaßt. Man ließ zu, daß diese Refraktärperiode der Meßverstärker von synchronen Schrittmachern die maximal zulässige Rate bestimmt, mit der der Schrittmacher den Vorhofdepolarisierungen synchron folgen kann. So ist es bekannt (US-PS 3 648 707), die Refraktcrperiode des Vorhofmeßverstärkers auf 500 ms einzustellen (was einer maximalen synchronen Rate von 120 Schlagen je Minute entspricht). Wenn die Vorhofdepolarisationen daher in weniger als 500 ms aufeinanderfolgten und an dem P-Wellen-Meßverstärker ein

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zweites P-Wellen-Signal ankommt, während der Verstärker noch refraktor ist, wird nur jede zweite Vorhofdepolarisation erfaßt; die Schrittmacherrate ist dann halb so groß wie die Vorhofrate. Steigt die Vorhofrate noch weiter an und treten innerhalb von 500 ms mehrere, beispielsweise drei, Vorhofdepolarisierungen auf, wird von diesen nur eine erfaßt; der Schrittmacher arbeitet beispielsweise mit einem Drittel der Vorhofrate.

Es wurden auch Schrittmacherschaltungen entwickelt, die zu einem Asynchronbetrieb mit der Grundrate zurückkehren, wenn es zu Vorhofdepolarisierungen mit einer Rate kommt, die den oberen Grenzwert überschreitet. Die Rate für den Asynchronbetrieb stellt den unteren Grenzwert dar, bei dem die Schrittmacherschaltung in Abwesenheit von irgendwelcher Herzaktivität arbeitet. Um für diese Arbeitsweise zu sorgen, wurden gleichfalls die Eigenschaften vorhandener Schrittmacherschaltungen ausgenutzt.

Der plötzliche Übergang von einer hohen auf eine niedrige Schrittmacherrate ist zwar physiologisch insofern von Vorteil, als eine Herzanregung während der vulnerablen Periode vermieden wird. Es kommt jedoch zu einer plötzlichen symptomatischen Absenkung des Minutenvolumens des Herzens, wodurch der Patient mittelbar Schaden erleiden kann.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Herzschrittmacher zu schaffen, der nicht nur eine Beaufschlagung des Herzens mit externen elektrischen Reizsignalen während der vulnerablen Phase, sondern auch eine plötzliche Absenkung der Schrittmacherrate verhindert, wenn die P-Wellen-Rate den oberen Grenzwert überschreitet.

Der künstliche Herzschrittmacher nach der Erfindung liefert auf Grund einer elektrischen Vorhofaktivität, die nicht von einer natürlichen Kammeraktivität begleitet wird, ventrikuläre Reizimpulse, die zweckentsprechend verzögert und synchron mit der Vorhofaktivität sind. Wenn die Vorhofaktivität einen oberen Grenzwert für die künstliche Anregung überschreitet, gibt der Schrittmacher weiterhin ventrikuläre Reizimpulse mit einer Rate ab, die sich dem oberen Grenzwert annähert. Der Schrittmacher liefert die ventrikulären Reizimpulse in Teilsynchronismus mit der Vorhofaktivität.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung versorgt der künstliche Herzschrittmacher das Herz mit elektrischen Reizimpulsen, die bei Fehlen irgendwelcher natürlicher elektrischer Herzaktivität eine vorbestimmte Rate haben. Bei Auftreten eines Kammerschlages, der entweder ektopisch auftreten oder durch eine Reizleitung von einer ■ beliebigen Quelle veranlaßt sein kann, sperrt sich der Schrittmacher selbst; er geht für eine geeignete Zeitspanne

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vollständig in den Ruhezustand über. Auf Grund einer
elektrischen Vorhofaktivität, die nicht von einer natürlichen Kammeraktivität begleitet wird, gibt der Schrittmacher Reizimpulse ab, die entsprechend verzögert und in Synchronismus mit den Vorhofschlägen sind.

Für den Patienten ist von besonderem Vorteil, daß der erfindungsgemäße künstliche Herzschrittmacher nicht plötzlich
auf eine niedrigere Anregungsrate übergeht, wenn die Vorhofaktivität einen oberen Grenzwert überschreitet, wodurch die Herzleistung (das Minutenvolumen des Herzens) abgesenkt wird, wenn der Patient diese möglicherweise am meisten benötigt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden
Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das vom Herzen während eines vollständigen Herzschlags erzeugte Spannungssignal,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines künstlichen Schrittmachers nach der.
Erfindung,

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Fig. 3 eine Blockdarstellung, die erkennen läßt, wie die Fig. 3a und 3b zusammenzulegen sind,

Fig. 3a und 3b ein schematisches Schaltbild der Schaltungsanordnung gemäß dem Blockschaltbild der Fig. 2,

Fig. 4 eine Darstellung, die erkennen läßt, wie die Fig. 4a und 4b nebeneinander zu legen sind, und

Fig. 4a und 4b die Signale, die an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung während verschiedener Betriebsarten erfaßt werden oder auftreten.

Der menschliche Herzschlag läßt sich elektrisch als eine komplexe Welle darstellen, die entsprechend Fig. 1 aus verschiedenen Teilen besteht, die als P-, Q-, R-, S- un^ T-Wellen bezeichnet sind. Die P-Welle stellt elektrisch einen Vorhofschlag mit zugeordneter Vorhofdepolarisierung dar. Dieser Schlag gibt die Herzrate als Funktion von Körpersignalen an, die kennzeichnend für das erforderliche Minutenvolumen des Herzens sind. Der hauptsächliche und am stärksten ausgeprägte elektrische Impuls des Herzsignals ist die R-Welle, die in der Herzkammer normalerweise eine Größe zwischen 2 und 20 mV hat. Die R-Welle, die die Kammer-

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kontraktion anregt und darstellt, hat typischerweise ein AmplitudenVerhältnis zur P-Welle von mindestens 3:1. Die R-Welle wird normalerweise durch Depolarisation der Kammer erzeugt. Kommt es aber auf Grund einer Fehlfunktion des Herzens nicht zur Ausbildung dieser Welle, hat der künstliche Schrittmacher die Aufgabe, dem Herzen periodisch elektronische Impulse zuzuführen, um auf diese Weise für eine fehlende R-Welle zu sorgen. Liefern jedoch sowohl der natürliche als auch der künstliche Schrittmacher eine R-Welle, kommt es zu einer Konkurrenz bezüglich der Steuerung des Herzens. Es kann zu gefährlichen Situationen kommen, wenn der elektronische Schrittmacherimpuls in einem T-Wellenbereich auftritt. Der T-Wellenbereich jedes vollständigen Herzschlages folgt nach ungefähr 0,3 s auf die R-Welle oder den Hauptschlagimpuls. Innerhalb der T-Welle liegt ein kritisches Intervall vor, das als vulnerable Periode oder vulnerable Phase bezeichnet wird. Im Falle eines hochgradig anomalen Herzens kann ein Schrittmacherimpuls, der in diese Periode fällt, möglicherweise Stöße von Tachykardie oder Kammerflimmern auslösen, die unerwünscht sind und sogar zu einer tödlichen Folge von Rhythmusstörungen führen können.

Die in Fig. 1 veranschaulichten Signale können mittels einer EKG-Einrichtung erfaßt und aufgezeichnet oder wiedergegeben werden. Findet sich in einer EKG-Aufzeichnung oder "

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-Wiedergabe ein künstlicher Herzschrittmacherimpuls, kann dieser Impuls als Schrittmacherartefakt oder als Spitze bezeichnet werden. In Fig. 1 ist eine solche Spitze bei A dargestellt.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäBen künstlichen Herzschrittmachers. Der Schrittmacher weist einen Impulsgenerator 1O auf, der dem Herzen Reizimpulse unter bestimmten Bedingungen und mit einer vorbestimmten Rate zuführt, die von einem Oszillatorzeitglied 12 vorgegeben wird. Eine erste Elektrode 14 ist an den Impulsgenerator 10 angekoppelt; diese Elektrode laßt sich mit dem Herzen des Patienten an oder in der Herzkammer verbinden. Eine indifferente Elektrode 16, die als neutrale Elektrode oder Bezugselektrode wirkt, kann mit einem anderen Teil des Körpers des Patienten oder einem vorbestimmten Teil des Herzens in Kontakt gebracht werden. Die indifferente Elektrode 16 ist scheibenförmig dargestellt, da solche indifferenten Elektroden im Falle von Schrittmachern häufig von leitenden Scheiben oder Gittern auf der Oberfläche des implantierten Impulsgenerators gebildet werden. Der Schrittmacher ist mit einer zweiten Elektrode 18 versehen, die mit dem Herzen des Patienten am oder im Vorhof verbunden werden kann. Die Vorhofelektrode 18 ist in der im folgenden näher erläuterten Weise an einen anderen Teil des Schrittmachers angekoppelt.

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Die veranschaulichte Elektrodenanordnung wird vorzugsweise verwendet, obwohl im Rahmen der Erfindung auch andere Elektrodenanordnungen benutzt werden können. Es ist nur eine Kammerelektrode erforderlich; diese wird auf chirurgischem Wege an der Kammer angebracht oder in diese hineingeführt. Die indifferente Elektrode 16 kann subkutan implantiert werden. Die Elektrode 14 wirkt als Meß- und Reizelektrode; es kann jedoch auch eine gesonderte Elektrodenanordnung vorgesehen sein, um die elektrischen Kammersignale zu erfassen. Die Elektrode 18 wird auf chirurgischem Wege am Vorhof des Herzens des Patienten angebracht oder in diesen eingeführt.

Die indifferente Elektrode 16 ist über eine Leitung 20 und eine damit verbundene Masseleitung 22 an den Impulsgenerator angeschlossen. Die Elektrode 16 dient als Masse für den Impulsgenerator 10 und andere Schaltungskomponenten des Schrittmachers. .

Der Schrittmacher weist ferner einen ersten Signalaufnehmer auf, der auf elektrische Kammersignale des Herzens anspricht

als

und infolge dessen vorliegena/R-Wellen-Detektor bezeichnet wird. Der R-Wellen-Detektor 24 steht mit der Kammerelektrode 14 über Leitungen 26 und 28 in Verbindung. Die Kammerelektrode 14 ist ferner über die Leitung 26 und eine Leitung 30 an den Ausgang des Impulsgenerators 10 angekoppelt.

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Der R-Wellen-Detektor 24 steht Über eine Leitung 39 mit
einem Rückstellanschluß des Impulsgenerators 10 in Verbindung. Ein ventrikuläres Signal, beispielsweise eine
R-Welle, das im Herz erzeugt wird, wird vom Detektor 24
erfaßt und dort mittels eines Meßverstärkers 25 verstärkt; der Impulsgenerator 10 wird daraufhin zurückgestellt, so
daß der Schrittmacher keinen Reizimpuls an das Herz gibt. Der Meßverstärker 25 des R-Wellen-Detektors 24 wird gegenüber jedem auf der Leitung 28 eingehenden Signal für eine
Zeitspanne unempfindlich gemacht, die als Refraktärperiode bezeichnet und mittels einer Refraktärschaltung 34 vorgegeben wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine
Refraktärperiode von 300 ms vorgesehen, Zur Sperrung
des Meßverstärkers 25 wird die Refraktärschaltung 34 durch eine verstärkte R-Welle, die über eine Diode 37 und
Leitungen 36, 38 zugeführt wird, oder durch ein Oszillatorausgangssignal wirksam gemacht, das vom Oszillator 12 über eine Leitung 40 und eine Diode 42 einläuft.

Der Oszillator 12 des Impulsgenerators 10 schwingt frei

mit einer voreingestellten Frequenz von beispielsweise

6O Schlagen pro Minute (entsprechend einem Impulsintervall von 1000 ms), so lange am Rückstelleingang des Oszillators kein verstärktes R-Wellensignal oder am Trigger-Eingang kein Ausgangssignal einer Speicherschaltung 44 für eine obere

Rate anliegt. Die von dem Oszillator 12 vorgegebenen 60 Schläge

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pro Minute stellen die untere Schrittmacherrate des Schrittmachers dar. Das von dem Oszillator 12 erzeugte Oszillatorausgangssignal geht über eine Leitung 46 an einen Impulsverstärker 48', der das Äusgangssignal auf einen ausreichenden Spannungs- und Strompegel verstärkt, um die Herzkammern des Patienten anzuregen. Dieser Schrittmacherreizimpuls wird der Kammerelektrode 14 über die Leitungen 3O und 26 zugeführt Der Schrittmacherreizimpuls ist in den Zeichnungen mit A bezeichnet. Der Oszillator 12 hat einen oberen Grenzwert, oberhalb dessen er an einem freien Schwingen im Falle einer Fehlfunktion der Schaltung oder der Batterie gesperrt wird; über diesen oberen Grenzwert kann der Oszillator 12 auch nicht durch einen zweiten Signalaufnehmer 48 hinausgetrieben werden. Dieser obere Grenzwert wird von einer Ratenbegrenzerschaltung 50 vorgegeben, die den Oszillator 12 für eine vorbestimmte Zeitdauer im Anschluß an die Aufnahme eines Oszillatorausgangssignais über die Leitungen 46 und 40 sowie eine Leitung 52 sperrt. Der obere Grenzwert kann beispielsweise bei 120 Schlägen pro Minute liegen, was einem Zeitintervall zwischen den Oszillatorausgangssignalen von 500 ms entspricht.

Der zweite Signalaufnehmer 48 spricht auf natürliche Vorhofschläge des Herzens an, die von der Vorhofelektrode 18 aufgenommen und einem Meßverstärker 54 über eine Leitung 56

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zugeführt werden. Der Signalaufnehmer 48 ist daher vorliegend als P-Wellen-Detektor bezeichnet. Der Meßverstärker 54 wird gleichfalls für eine Refraktärperiode . (beispielsweise 150 ms) refraktor oder unempfindlich gemacht. Diese Refraktärperiode wird von einer Refraktärschaltung 58 vorgegeben, die über die Diode 37, eine weitere Diode 60, die Leitungen 36, 39, 40 sowie Leitungen 62 und 64 wirksam gemacht wird, wenn der R.-Wellen-Detektor 24 eine R-Welle verstärkt. Auf diese Weise wird der P-Wellen-Detektor 48 daran gehindert, auf dieselbe R-Welle anzusprechen, wenn diese anschließend von der Vorhofelektrode 18 aufgenommen wird, nachdem sie von der Kammer zum Vorhof gelaufen ist. Die Refraktärschaltung 58 macht über die Dioden 42 und 60 sowie die Leitungen 4O₁ 61, 62 und 64 auch den Meßverstärker 54 gegenüber vom Impulsgenerator 10 erzeugten Oszillatorausgangssignalen und zugehörigen Herzsignalen für eine Zeitspanne von 150 ms refraktor. Schließlich macht die Refraktärschaltung 58 über die Leitungen 62 und 64 den Meßverstärker 54 für 150 ms unempfindlich, nachdem der Meßverstärker ein P-Wellensignal erfaßt und verstärkt hat.

Der Ausgang des P-Wellen-Detektors 48 ist mit der Speicherschaltung 44 verbunden, die beim normalen Arbeiten des Schrittmachers (d.h., bei einem Arbeiten unterhalb des oberen Grenzwertes im P-Wellen-Synchronbetrieb) für eine P-R-Verzb'gerung von ungefähr 100 ms zwischen dem Erfassen einer

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P-Welle und der Abgabe eines Schrittmacherimpulses A durch den·Impulsgenerator 10 sorgt. Die Speicherschaltung 44 für die obere Rate weist einen Speicher 66 auf, der durch die verstärkte P-Welle gesetzt werden kann, die über die Leitung 62 seinem Setzeingang zugeführt wird. Das Löschen des Speichers 66 erfolgt entweder durch ein verstärktes R-Wellen-Signal, das der R-Wellen-Detektor 24 abgibt (Diode und Leitungen 36, 39, 40), oder durch ein Oszillatorausgangssignal des Oszillators 12 (über die Leitungen 40 und 61 sowie die Dioden 42 und 60). Diese Signale werden jeweils gleichzeitig sowohl dem Setz- als auch dem Löscheingang des Speichers 66 zugeführt.

Wenn der Speicher 66 durch ein verstärktes P-Wellen-Signal an seinem Setzeingang gesetzt wird, gibt er ein Speicherausgangssignal auf eine Leitung 68. Beim Löschen des Speichers 66 entweder durch ein verstärktes R-Wellen-Signal oder das Oszillatorausgangssignal verschwindet das Speicherausgangssignal auf der Leitung 68. Bei dem Speicher 66 kann es sich umeinen bistabilen Multivibrator oder ein Flip-Flop beliebiger bekannter Ausführung handeln, der bzw, das bistabile B«triebszustände hat.

Das Speicherausgangssignal geht über die Leitung 68 zu einer P-R-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung 70. Bei der

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Schaltung 70 kann es sich um eine beliebige herkömmliche Zeitverzögerungsschaltungsanordnung handeln, die auf ein Speicherausgangssignal anspricht und ein voreingestelltes Zeitverzögerungsintervall von 80 bis 150 ms hat. Dieses Intervall ist so gewählt, daß es dem mittleren Intervall zwischen der natürlich auftretenden P-Welle und der anschließenden R-Welle eines normalen Herzens entspricht, das innerhalb eines normalen Bereichs schlägt. Vorzugsweise ist das -P-R-Intervall auf 100 ms eingestellt. Die Schaltung spricht nicht auf ein Speicherausgangssignal an, dessen Dauer nicht mindestens der Dauer des voreingestellten Intervalls entspricht.

Aufgrund des Speicherausgangssignals erzeugt die P-R-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung 70 ein Triggersignal, das über eine Leitung 72 zu dem Triggereingang des Oszillators geht. Der Oszillator 12 gibt daraufhin sofort das Oszillatorausgangssignal auf die Leitung 46. Dieses Signal wird verstärkt und dem Ventrikel des Patienten zugeführt. Das Oszillatorausgangssignal stellt ferner den Oszillator 12 zurück, löscht den Speicher 66 und macht den R-Wellensowie den P-Wellen-Detektor refraktor. Das gesamte Zeitintervall zwischen der Erfassung der P-Welle und der Anregung der Kammer beträgt auf diese Weise ungefähr 80 bis 150 msj die Schrittmacherschaltung spricht auf ein anschließendes R-Wellensignal mindestens 300 ms lang nicht an.

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Die Fig. 3α und 3b zeigen entsprechend Fig. 3 nebeneinandergelegt schematisch ein vollständiges Schaltbild einer Ausführungsform einer Herzschrittmacher-Impulsgeneratorschaltung, die entsprechend Fig. 2 arbeitet. Die Schaltungsstufen 10, 24, 44 und 48 und die zugehörigen Verbindungsleitungen können innerhalb einer Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störeinflüssen, die beispielsweise die indifferente Elektrode 16 bilden kann, gekapselt oder hermetisch abgedichtet sein. Die Schaltungsstufen 10, 24, 44 und 48 werden von einer gemeinsamen Stromquelle gespeist, die mehrere nicht veranschaulichte Batterien B+ aufweist, die untereinander in Serie geschaltet sind und parallel zu einem nicht veranschaulichten Kondensator und jeder der Schaltungsstufen liegen.

Die R-Wellen und -P-Wellen-Detektoren 24 und 48 stimmen bis auf die Zeitkonstanten der Refraktärteile überein. Daher ist nur die Schaltungsauslegung des R-Wellen-Detektors 24 im einzelnen dargestellt und beschrieben. Bei der Anordnung nach Fig. 3a wird die R-Welle der Gate-Elektrode eines Feldeffekttransistors Q1 über eine Filterschaltung zugeführt, die ^US Kondensatoren C1 und C2 sowie Widerständen R1 und R14 besteht. Das verstärkte Ausgangssignal des Feldeffekttransistors Q1 geht an die Basis eines Transistors Q2, der eine zweite Verstärkerstufe bildet. Ein Kondensator C6,

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der in Reihe mit einem Widerstand R5 und einer Diode CR1 zwischen einer positiven Sammelleitung 72' und einer Masseieitung 74 liegt, wird normalerweise aufgeladen. Wenn der Transistor Q2 entsprechend einem größeren oder kleineren Stromfluß über den Feldeffekttransistor Q1 mehr oder weniger Strom führt, ändert sich die Spannung am Kondensator C6 entsprechend. Liegt die erfaßte Amplitude der R-Welle über einem vorbestimmten Pegel, beispielsweise * 3 mV, ist die Ladespannung des Kondensators C6 hinreichend groß, um einen normalerweise gesperrten Transistor Q3 stromführend zu machen. Die Meß- und Verstärkerschaltung gemäß Fig. 3a spricht auf positive und negative R-Wellen-Signale an. Liegt ein Herzsignal von solcher Polarität vor, daß ein negatives Potential am Kollektor des Transistors Q2 erscheint, wird über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors Q3 und den Kondensator C6 ein Strom gezogen, wodurch der Transistor Q3 aufgesteuert wird. Liegt dagegen ein Herzsignal von entgegengesetzter Polarität am Eingang der Meß- und Verstärkerschaltung an, erscheint am Kollektor des Transistors Q2 ein positives Potential, das den Transistor Q3 zu sperren sucht. Wenn jedoch das positive Potential am Kollektor des Transistor^ Q2 verschwindet, lädt sich der über die Diode CR1 entladene Kondensator C6 Über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Q3 auf, Wodurch der Transistor Q3 stromführend gemacht wird.

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Ein magnetisch betätigter Schalter S1 liegt über eine Diode CR5 zwischen dem Kollektor des Transistors Q3 und der Masseleitung 74. In entsprechender Weise ist der Schalter S1mit derselben Stelle im P-Wellen-Detektor 48 verbunden. Er hat die Aufgabe, beide Meßverstärkerschaltungen zu sperren, wenn er auf magnetischem Wege geschlossen wird. Der Schalter S1 ist vorgesehen, damit der Arzt die Meß- und Verstärkerschaltung durch Betätigen des Schalters S1 mit Hilfe eines zweckentsprechenden Magnetfeldes sperren kann. Dabei wird der Kollektor des Transistors Q3 auf die Durchlaßspannung der Diode CR5 gelegt. Wenn die Meßverstärkerschaltungen auf diese Weise blockiert sind, schwingt der Oszillator 12 (Fig. 2) frei; er erzeugt Reizsignale mit einer von der Batteriespannung abhängigen Rate. Der Arzt kann daher die Funktionsfähigkeit des Impulsgenerators und den Zustand der Batterien kontrollieren, indem er die Freilaufrate überwacht und die jeweils gemessene Rate mit der Rate vergleicht, die zum Zeitpunkt der Implantation vorlag.

Der Kollektor des Transistors Q3 steht seinerseits über einen Kondensator C7 und eine Diode CR2 mit der Basis eines Transistors Q4 in Verbindung. Liegt die Amplitude des Herzsignals über dem vorbestimmten Wert, wird der Transistor Q3 aufgesteuert, wodurch die über den Kondensator C7 an die Basis des Transistors Q4 angelegte Spannung in Richtung

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auf das Potential B+ ansteigt; der Transistor Q4 wird aufgesteuert. Das Herzsignal wird also erfaßt und verstärkt; übersteigt es den vorbestimmten Pegel, wird der Transistor Q4 entsperrt.

Wenn der normalerweise keinen Strom führende Transistor Q4 entsperrt wird, wird auch der Transistor Q5 aufgesteuert, da an seine Basis über einen Widerstand R9 Spannung in Durchlaßrichtung angelegt wird. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Q5 liegt mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Q4 und Widerständen R11 und R12 in Reihe zwischen der positiven Sammelleitung 72' und der Masseleitung 74. Wenn die Transistoren Q4 und Q5 Strom führen, fällt die Spannung an der Verbindungsstelle der Widerstände R11 und R12 steil ab, wodurch ein Kondensator C8 veranlaßt wird, sich auf den Spannungsabfall am Widerstand R11 aufzuladen. Der Ladestrom für den Kondensator C8 wird von B+ über die Emitter-Basis-Strecke eines Transistors Q6 gezogen, was diesen Transistor stromführend zu machen sucht. Der Kondensator C8 kann sich auf die am Widerstand R11 abfallende Spannung abzüglich des Emitter-Basis-Durchlaßspannungsabfalls des Transistors Q6 aufladen.

Obwohl das verstärkte R-Wellen-Signal an der Basis des Transistors Q4 von verhältnismäßig kurzer Dauer ist, während deren die Transistoren Q4, Q5 und Q6 aufgesteuert werden,

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sucht eine über den Transistor Q6, einen Widerstand R13 und eine Diode CR13 anliegende Spannung den Transistor Q4 leitend zu halten. So lange sich daher der Kondensator C8 auflädt und der Transistor Q6 stromführend bleibt, bleiben auch die Transistoren Q4 und Q5 aufgesteuert. Dadurch, daß über den Transistor Q6 Strom fließt, sucht sich ein mit der Basis des Transistors Q5 verbundener Transistor C9 auf die

Batteriespannung aufzuladen. Während der Kondensator C9 aufgeladen wird, bleibt der Transistor Q5 stromführend. Wenn der Kondensator C8 jedoch voll aufgeladen ist, sperrt der Transistor Q6; der Kondensator C9 beginnt, sich zu entladen. Die Ladedauer des Kondensators C8 bestimmt die verhältnismäßig kurze Impulsdauer des verstärkten R-Wellensignals auf der Leitung 39. Während sich der Kondensator C9- entlädt, wird die Basisspannung des Transistors Q5 auf einen Wert abgesenkt, der zur Stromführung des Transistors nicht mehr ausreicht; der Transistor Q5 sperrt. Die Entladedauer des Kondensators C9 ist so gewählt, daß sie bei ungefähr 300 ms liegt. Während dieser Zeitspanne kann die Schaltungsanordnung auf ein ankommendes R-Wellensignal nicht ansprechen. Wenn der Transistor Q5 sperrt, wird der Kondensator C8 in umgekehrter Richtung vorgespannt; der Transistor Q6 wird weiter zugesteuert; der Kondensator C8 entlädt sich. Obwohl also der Transistor Q6 nur für eine kurze Zeitspanne Strom führt, um das Signal (b) auf der Leitung 39 zu erzeugen, ist die Schaltungsanordnung für eine Zeitdauer refraktor,

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die von der Bemessung der Kondensatoren C9 und C1O sowie der Bemessung des Widerstandes R9 abhängt.

Aus Fig. 3a geht hervor, daß die Refraktärschaltung 34 einen integralen Bestandteil des Meßverstärkers 25 bildet; die beiden Schaltungsanordnungen nutzen gemeinsam die Leitung aus, um abgehende verstärkte R-Wellensignale zu übermitteln und ankommende Oszillatorrückstellsignale aufzunehmen. Ein einlaufendes Oszillatorrückstellsignal gelangt über den Widerstand R13 und eine Diode CR3 zur Basis des Transistors Q4, wodurch dieser Transistor in der zuvor beschriebenen Weise aufgesteuert wird. Die Transistoren Q5 und Q6 werden gleichfalls stromführend gemacht. Der Kondensator C9 wird aufge-₍ laden und sorgt erneut für die Refraktärperiode, während er sich entlädt. Bei dem Kondensator C10 handelt es sich um einen verhältnismäßig kleinen Kondensator, der als Filter wirkt, um zu verhindern, daß hochfrequente Störsignale eine Stromführung durch den Transistor Q4 auslösen.

Der in Fig. 3b veranschaulichte Impulsgenerator 10 umfaßt den Oszillator 12 mit Transistoren Q7, Q8, Q9 und Q1O, die Ratenbegrenzerschaltung 50 mit einem Transistor Q12 sowie den Impulsverstärker 48', zu dem Transistoren Q11, Q13 und Q14 gehören.

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Was den Oszillator anbelangt, wird beim Ausbleiben der normalen Herztätigkeit, zu erkennen durch das verstärkte R-Wellen- oder P-Wellensignal, ein Taktkondensator C11 über einen Taktwiderstand R14·' mit einer Geschwindigkeit aufgeladen, die durch die RC-Zeitkonstante des Serienzeitgliedes bestimmt ist. Die Ladegeschwindigkeit des Kondensators C11 auf einen Bezugsspannungswert bestimmt die Grundrate, mit der Reizimpulse von dem künstlichen Herzschrittmacher an die Herzkammer des Patienten angelegt werden. Die am Kondensator C11 aufgebaute Ladespannung gelangt über Widerstände R15 und R16 zum Emitter des Transistors Q1O. Wird ein verbestimmter Wert oberhalb der Bezugsspannung erreicht, die von der Verbindungsstelle von Widerständen R17 und R18 aus an die Basis des Transistors angelegt wird, führt der Transistor Q1O Strom. Nach Aufsteuern des Transistors Q1O steigt die der Basis des Transistors Q9 zugeführte Spannung an, wodurch auch dieser Transistor entsperrt wird. Wie aus Fig. 3b hervorgeht, ist der Kollektor des Transistors Q1O unmittelbar an die Basis des Transistors Q9 angeschlossen. Führt der Transistor Q1O Strom, steigt die an der Basis des Transistors Q9 anliegende Spannung, wodurch der Transistor Q9 aufgesteuert wird. Nach Entsperrung des Transistors Q9 wird über Widerstände R20 und R21 Potential an die Basis des ersten Ausgangstransistors Q11 angelegt; der Transistor Q11 wird für eine Impulsdauer aufgesteuert, die in der im folgenden näher erläuterten Weise vorgegeben wird.

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Die Entsperrung der Transistoren Q9 und Q1O des Oszillators und die anschließende Entsperrung des ersten Ausgangstransistors Q11 sind dadurch bedingt, daß der Ratenbegrenzertransistor Q12 gleichfalls Strcm führt, weil die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors QI2 in Reihe mit dem von den Widerständen R17 und R18 gebildeten Bezugsspannungsteiler liegt. Zunächst sei angenommen, daß der Transistor Q12 aufgesteuert ist.

Die Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Ausgangstransistors QI1 liegt ferner in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Q12 und Widerständen R22 und R23. Wird beim Aufsteuern der Transistoren Q9 und QTO positive Spannung an die Basis des Transistors Q11 gelegt, führt dieser Transistor Strom; die Spannung an der Verbindungsstelle der Widerstände R22 und R23, die mit der Basis des zweiten Ausgangstransistors Q13 in Verbindung steht, wird abgesenkt. Die Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Ausgangstrcnsistors Q13 liegt in Reihe mit einem Widerstand R24, einer Diode CR9 und einem Widerstand R25. Der Transistor Q13 wird durch die niedrigere Spannung an seiner Basis aufgesteuert.

Wenn die Spannung am Kollektor des Transistors Q13 ansteigt, gelangt eine stärker positive Spannung über einen Widerstand R28, eine Diode CR6 (42 in Fig. 2) und Widerstände R37 und R38 zur Basis des Rückstelltransistors Q7, wodurch dieser

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Transistor stromführend gemacht wird. Der Taktkondensator C11 wird über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Q7 entladen, wodurch das nächste Arbeitsspiel des den Widerstand R14*und den Kondensator C11 umfassenden RC-Zeitgliedes vorbereitet wird. Das Rückstellsignal gelangt über die Diode CR6 und die Leitungen 40 und 39 auch zu der Refraktärschaltung des R-Wellen-Detektors 24, zum Löscheingang des Speichers 66 sowie über die weitere Diode 60 zu der Refraktärschaltung des P-Wellen-Detektors 48 und zum Setzeingang des Speichers 66.

Wie vorstehend erläutert, beruht das Refraktärhalten der Meßverstärker im wesentlichen auf der Aufrechterhaltung einer niedrigen Spannung an der Basis des Transistors Q5. Während sich der Kondensator C10 von der Batteriespannung auf einen Spannungswert entlädt, der nicht ausreicht, um den Transistor Q5 in Sperrichtung vorzuspannen, kann ein erfaßtes Signal an der Basis des Transistors Q4 diesen Transistor nicht aufsteuern und damit ein verstärktes R-Wellensignal auf der Leitung 39 erscheinen lassen.Entsprechendes gilt für den P-Wellen-Detektor.

Bei Aufsteuerung des Transistors Q13 kann Batteriestrom über den Widerstand R24, die Diode CR9 und den Widerstand R25 fließen; die am Widerstand R25 anstehende

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Spannung gelangt auf die Basis des Leistungsausgangstransistors GJI4, der auf diese Weise stromführend gemacht wird. Die Entsperrung des Transistors Q14 hat zur Folge, daß sich ein Ausgangstransistor C13 rasch über die Kammerelektrode 14, das Herz des Patienten und die indifferente Elektrode 16 entlädt. Der Kondensator C13 wird in der Zeitspanne zwischen den Schrittmacherausgangsimpulsen von der Batterie B+ über einen Widerstand R29 und die vorstehend genannten Elektroden wiederaufgeladen. Der Kondensator C13 entlädt sich rasch, und die Amplitude sowie die Impulsbreite des Schrittmacherausgangssignals sind so gewählt, daß sie über der Reizschwelle des Herzens liegen. Die Wiederaufladung des Kondensators C13 erfolgt jedoch wegen des hohen Widerstandswertes des Widerstandes R29 langsam; der Wiederaufladestrom wird unter der Reizschwelle des Herzens gehalten.

Ein Kondensator C14 und eine Zener-Diode CR1O schützen die Schrittmacherschaltung gegen elektrische Signale hoher Amplitude, die die Elektrode 14 von externen Quellen aus aufnehmen kann.

Zur Vorgabe der Impulsbreite der Schrittmacherausgangsimpulse ist eine Impulsbreitensteuerschaltung vorgesehen, die den Transistor Q8 und einen Kondensator C12 umfaßt. Wenn die Transistoren Q9 und Q10 gesperrt sind, sucht sich

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der Kondensator C1 2 zusammen mit dem Kondensator C11 über eine Reihenschaltung aufzuladen, zu der die Widerstände R14, R15, R16 der Kondensator C12, die Diode CR5 und der Widerstand R25 gehören. Die Spannung am Kondensator C12 folgt der Spannung am Kondensator C11.

Wenn der Transistor Q13 jedoch leitet, wird eine Spannung an dem damit in Reihe liegenden, von Widerständen R26 und R27 gebildeten Spannungsteiler aufgebaut. Die Verbindungsstelle der Widerstände R26 und R27 ist mit der Basis des normalerweise gesperrten Impulsbreitensteuertransistors Q8 verbunden, dessen Emitter-Kollektor-Strecke an die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R15 und R16 angeschlossen ist. Der Transistor Q8 wird durch die Spannung am Widerstand R27 leitend gemacht, die bei aufgesteuertem Transistor Q13 entwickelt wird, so lange die von der Stromversorgungsbatterie B+ abgegebene Spannung ihren Normalwert hat. Die Spannung am Kondensator C12 wird in diesem Falle Über die Widerstände R16 und R15 sowie den Transistor Q8 entladen. Gleichzeitig wird der über den Transistor Q13 und den Widerstand R24 fließende Strom der anderen Seite des Kondensators C12 zugeführt, so daß sich der Kondensator C1 2 in entgegengesetzte Richtung zu laden sucht.

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Wenn die Transistoren Q7 und Q8 aufgesteuert werden, fällt die Spannung am Emitter des Transistors Q1O in Richtung auf das Massepotential, was den Transistor Q1O zu sperren sucht. Die Ladespannung vcm Transistor Q13 über den Widerstand R24 und den Kondensator C12 sucht dagegen, den Transistor QIO für eine Zeitspanne stromführend zu halten, die von der Ladegeschwindigkeit des Kondensators C12 abhängt. Durch sorgfältige Auswahl der Bemessung der vorstehend genannten Widerstände, des Widerstandes R16 und des Kondensators C1 kann diese Zeitspanne, die ihrerseits die Entsperrdauer des Transistors Q1 4 und damit die Impulsbreite des Schrittmacherausgangsimpulses bestimmt, voreingestellt werden. Wird zusätzlich ein ferneinstellbarer Widerstand vorgesehen, kann die Impulsbreite entsprechend den physiologischen Gegebenheiten des Patienten geändert weraen. Der Schrittmacherimpuls hat typischerweise eine Impulsbreite zwischen 0,5 und 1,2 ms, worauf der Transistor Q10 gesperrt wird. Infolge dessen werden auch die Transistoren Q9, Q11 , Q13 und Q14 gesperrt, wodurch der vom Transistor Q14 angelieferte Ausgangsimpuls des Impulsgenerators 10 beendet wird. Wenn der Transistor Q13 sperrt, wird der Rückstellimpuls an der Basis des Transistors Q7 beendet, so daß sich der Kondensator C11 wiederaufladen kann, um den nächsten Arbeitszyklus in der oben erläuterten Weise einzuleiten. Außerdem beginnt die Wiederaufladung des Kondensators C12, wenn die Transistoren Q7 und Q8 gesperrt werden. Die Impulsbreite

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des künstlichen Schrittmacherimpulses wird selbsttätig vergrößert, wenn die Batteriespannung B+ infolge einer Erschöpfung der Batterie absinkt, um zu gewährleisten, daß der Schrittmacherreizimpuls eine ausreichende Energie hat, um das Herz weiterhin ansprechen zu lassen, d.h., den Herzmuskel zu depolarisieren. Der Impulsbreitensteuertransistor Q8 bewirkt dies dadurch, daß er keinen Strcm führt, wenn an seiner Basis und an dem Widerstand R27 eine niedrigere Spannung anliegt. Daraufhin muß sich der Kondensator C1 2 über den zusätzlichen Widerstand R15 und den Rückstelltransistor Q7 entladen. Durch den zusätzlichen Widerstand im Entladestromkreis werden die Entladedauer und die Entsperrzeit des Transistors Q1O verlängert; die Impulsbreite des Schrittmacherimpulses wird erhöht.

Der insoweit beschriebene Impulsgenerator 10 arbeitet also in einem als Betriebsart I bezeichneten Sperrbetrieb und einem als Betriebsart II bezeichneten Bedarfsbetrieb, wenn zu einem geeigneten Zeitpunkt ein Rückstellsignal eingeht, das den Transistor Q7 stromführend macht, um den Kondensator C11 zu entladen und das Taktintervall zurückzustellen. Der Impulsgenerator 10 arbeitet ferner in einem als Betriebsart III bezeichneten Asynchronbetrieb, wenn das RC-Zeitglied voll auslaufen kann, worauf sich der Oszillator zurückstellt. Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach den Fig. 2, 3a und 3b in dem mit Betriebsart IV

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und V bezeichneten Synchronbetrieb erfordert eine Erläuterung der Ratenbegrenzerschaltung des Impulsgenerators 10 und der Speicherschaltung 44 für die obere Rate.

Wie aus Fig. 3b hervorgeht, weist der Impulsgenerator den normalerweise leitenden Ratenbegrenzertransistor Q12 auf, dessen Kollektor mit der Basis des Transistors Q10 über den Widerstand RI8 verbunden ist und dessen Emitter an die Masseleitung 74 angeschlossen ist. Die Basis des Ratenbegrenzertransistors Q12 steht über einen Widerstand R30 mit der Spannungsversorgung sowie über einen Kondensator C15 und einen Widerstand R31 mit dem Kollektor des normalerweise gesperrten zweiten Ausgangstransistors Q13 in Verbindung. Der Transistor Q12 hat bei bekannten Oszillatorschaltungen die Aufgabe, zu verhindern, daß der Oszillator das Herz des Patienten mit einer zu hohen Rate anregt, falls eines der Oszillatortaktglieder ausfällt oder schadhaft wird. Wenn beispielsweise der Stromkreis am Widerstand R17 unterbrochen wird, würde der Transistor Q10 vorzeitig entsperrt, so daß eine sehr rasche, möglicherweise gefährliche Folge von Reizimpulsen zum Herz des Patienten gehen würde. Im Betrieb ist der Transistor Q12 durch die Batteriespannung über den Widerstand R3O normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannt. Um einen künstlichen Reizimpuls zu beenden, wird der Transistor QIO in der vorstehend erläuterten Weise gesperrt, wodurch auch die Transistoren Q9, Q11 und Q13

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gesperrt werden. Während der Transistor Q1 3 Strom führt, lädt sich jedoch der mit der Basis des Transistors Q12 verbundene Kondensator C15 auf. Wenn der Transistor Q13 gesperrt wird, bewirkt die negative Ladung des Kondensators C15 eine Vorspannung des Transistors Q1 2 in Sperrichtung, wodurch der Transistor Q1 2 am erneuten Entsperren für eine Zeitdauer gehindert wird_t die von der Entladedauer des Kondensators C15 abhängt. Wie aus Fig. 3b hervorgeht, entlädt sich der Kondensator C15 in erster Linie über die Widerstände R3O, R31, R26, R27 und R24, die Diode CR9 und den Widerstand R25. Die Entladedauer liegt in der Größenordnung von 500 ms. Während der Transistor Q12 gesperrt ist, können der Transistor Q1O und damit auch die Transistoren Q9, Q11, Q13 und Q14 nicht aufgesteuert werden. Wenn daher eines der Bauteile der Oszillatorschaltung schadhaft wird und den Transistor Q10 vorzeitig zu entsperren sucht, übernimmt der Transistor Q12 eine Schutzfunktion, indem er die vorzeitige Aufsteuerung der genannten Transistoren verhindert und damit die Rate, mit der Reizimpulse an das Herz des Patienten angelegt werden können, auf einen Wert in der Größenordnung von 12O Schlägen pro Minute begrenzt.

Die Ratenbegrenzerschaltung verhindert auf diese Weise ein Weglaufen des Schrittmachers in den Betriebsarten I bis III. Bei der vorliegend bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Ratenbegrenzerschaltung auch für den

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P-Wellen-Synchronbetrieb der Betriebsarten IV und V ausgenutzt. Im Synchronbetrieb erzeugen verstärkte P-Wellen-Signale, welche den Speicher der Speicherschaltung 44 für die obere Rcte setzen, ein Triggersignal, das unmittelbar an den Taktkondensator C11 angelegt wird und die dort aufgebaute Spannung sehr rasch auf den Wert erhöht, der erforderlich ist, um den Transistor Q1O leitend zu machen und in der vorstehend erläuterten Weise einen ventrikulären Reizimpuls zu erzeugen. Wenn jedoch die Ratenbegrenzung noch nicht ausgelaufen ist, bleibt das Impulssignal unwirksam, bis die Ratenbegrenzerschaltung abgelaufen ist. Infolge dessen kann der Schrittmacher nicht in Synchronismus mit Herz-P-Wellen getrieben werden, deren Rate 120 Schläge pro Minute überschreitet.

Die Speicherschaltung 44 für die obere Rate weist entsprechend Fig. 3a einen Speicher (66 in Fig. 2) mit

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einem Inverter sowie NOR-Schaltungen 84, 86 und 88, und eine Zeitverzögerungsschaltung (70 in Fig. 2) mit einem Widerstand R32, einer Diode CR7, einem Kondensator C17 und einem Transistor Q15 auf. Es versteht sich, daß der Inverter 82 und die NOR-Schaltungen 84, 86 und 88 auch als Festkörperschaltungen ausgebildet sein können, die an sich bekannt und infolge dessen vorliegend nicht näher dargestellt sind. Ein Inverter spricht auf ein Eingangssignal von positiver oder negativer Polarität an seinem

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Eingang in der Weise an, daß er die Polarität des Signcls umkehrt und am Ausgang ein invertiertes Signal abgibt. Eine NOR-Schaltung, beispielsweise die NOR-Schaltung 84, invertiert die Polarität und läßt Signale an ihren beiden Eingängen (beispielsweise 90 und 92) in der folgenden Weise durch, bzw. sperrt diese Signale:

90	92	Ausgang (94)
niedrig	niedrig	hoch
hoch	niedrig	niedrig
niedrig	hoch	niedrig
hoch	hoch	niedrig

In Fig. 3a liegt der Eingang 92 in Abwesenheit eines Setzsignals normalerweise hoch, weil der Inverter die normalerweise niedrige Eingangsspannung invertiert. Wird das Vorliegen eines Rückstellsignals vom Impulsgenerator 10 oder einer verstärkten R-Welle vom R-Wellen-Detektor durch ein hochliegendes Signal am Löscheingang (Eingang 9O) gekennzeichnet, während das Vorliegen eines der zuvor genannten Eingangssignale am Setzeingang dazu führt, daß der Inverter 82 am Eingang 92 ein niedrig liegendes Signal anliefert, reagieren die drei entsprechend Fig. 3a miteinander verbundenen NOR-Schaltungen wie folgt:

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90

96

niedrig (normal) hoch (Eingang) hoch (Eingang) niedrig (normal)

hoch (normal) niedrig

hoch (normal) niedrig

niedrig (Eingang) niedrig

niedrig (Eingang) hoch

Aus der Logiktabelle ist zu ersehen, daß der Speicherausgang normalerweise niedrig liegt oder niedrig gemacht wird. Dies gilt für alle möglichen Fälle, mit der Ausnahme, daß nur ein Eingangssignal am Setzeingang erscheint. Der Speicher ist bistabil, d.h., er verharrt an seinem Ausgang 96 in einem stabilen Hoch- oder Niedrigzustand, bis eine Kombination von Hoch- und Niedrig-Signalen, die seinen Zustand zu ändern vermag, am Setz- oder Löscheingang erscheint.

Zwischen den Setzeingang und den Inverter 82 ist eine Differentiationsschaltung gelegt, die Widerstände R33 und R34 sowie einen Kondensator C18 umfaßt und die so ausgelegt ist, daß ein hochliegendes Löschsignal länger dauert, als das momentane, niedrig liegende Setzsignal am Eingang 92.

Bei der PR-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung ist der Transistor Q15 in Emitterfolgeschaltung angeordnet. Seinem Kollektor wird die positive Batteriespannung zugeführt! sein

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Emitter steht mit dem Taktkondensator C11 über die Leitung in Verbindung; seine Basis ist an den Kondensator C17 angeschlossen. Wenn die Spannung an der Basis die Emitterspannung überschreitet, wird der Transistor Q15 ausreichend leitend gemacht, um seine Emitterspannung auf die Basisspannung abzüglich des Basis-Emitter-Durchlaßspannungsabfalls des Transistors anzuheben.

Die zwischen den Ausgang 96 und die Leitung 72 geschaltete Verzögerungsschaltung führt in ihrem normalen Ruhezustand keinen Strom; sie gibt dabei kein Triggersignal an den Taktkondensator C11. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei einem niedrig liegenden Ausgangssignal am Ausgang 96 der Kondensator C17 über die Diode CR7 entladen wird und den Transistor Q15 nicht bis zur Entsperrung vorspannen kann. Der logische Zustand "niedrig" kann dem Massepotential oder einer -negativen Spannung entsprechen, das bzw. die an der Basis des Transistors Q15 erscheint. Wenn jedoch der Speicher gesetzt wird, sucht eine hochliegende positive Spannung am Ausgang 96 den Kondensator C17 über den Widerstand R32 mit einer Geschwindigkeit aufzuladen, die von der RC-Zeitkonstante von Widerstand R32 und Kondensator C17 abhängt. Die Werte für die hochliegende positive Spannung', den Widerstand R32 und den Kondensator C17 können beispielsweise so gewählt sein, daß sich der Kondensator C17 innerhalb einer Zeitdauer von 100 ms auf die Bezugsspannung an der

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Basis des Transistors Q1O (Fig. 3b) auflädt, um den Transistor Q15 aufzusteuern (falls die Spannung am Kondensator C11 nicht bereits den Bezugsspannungswert erreicht hat), sobald die Spannung am Kondensator C1 7 die dann am Kondensator C11 anliegende Spannung plus den Basis-Emitter-Durchlaßspannungsabfall überschreitet. Unabhängig von der Spannung am Kondensator C11 zu dem Zeitpunkt während des 100 ms-Intervalls, zu welchem der Transistor Q15 leitet, lädt sich der Kondensator C11 dann mit der RC-Zeitkonstante von Widerstand R32 und Kondensator C17 auf, so daß er am Ende der 100 ms die Bezugsspannuing (abzüglich des Emitter-Kollektor-Spannungsabfalls des Transistors Q15) erreicht hat.

Wenn die Ratenbegrenzerschaltung des Impulsgenerators 10 im Anschluß an die Zeitverzögerung von 1OO ms noch nicht ausgelaufen ist, lädt sich der Kondensator C11 weiterhin auf Batteriespannung auf; er macht die Transistoren Q9 und Q1O leitend, wenn das Ratenbegrenzungsintervall verstrichen ist und der Ratenbegrenzertransistor Q12 wieder Strom führt. Wenn die Ratenbegrenzerschaltung abläuft und die Transistoren Q13 und Q14 dann ebenfalls entsperrt werden, wird ein Schrittmacherimpuls an die Kammerelektrode 14 angelegt, Ein Rückstellsignal geht vom Impulsgenerator über die Leitung 4O zum Löscheingang sowie über eine Diode CR8 zum Setzeingang. Das Rückstellsignal liegt

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gleichzeitig am Eingang 90 hoch und am Eingang 92 (infolge der Wirkung des Inverters 82) niedrig, wodurch der Ausgang des Speichers auf den logischen Zustand "niedrig" gelegt wird. Die Spannung am Kondensator C17 entlädt sich rasch über die Diode CR7 und den Ausgang 96, wodurch der Transistor Q15 an einer Stromführung gehindert wird. Gleichzeitig wird der Kondensator C11 entladen.

Wird der Speicherausgang innerhalb einer Zeitspanne von 100 ms nach dem Setzen auf den Zustand "hoch" zurück auf "niedrig" gesetzt, kann sich der Kondensator C17 auf einen Wert aufgeladen haben, der ausreicht, um den Transistor Q1 in Durchlaßrichtung vorzuspannen, so daß sich der Kondensator C11 auf einen entsprechenden Wert auflädt. Diese Arbeitsweise ergibt sich aus dem Betrieb der Schaltungsanordnung entsprechend der Betriebsart I nach Fig. 4a. Wenn jedoch die Speicherschaltung gelöscht wird, bewirkt dieses, daß ein Rückstellsignal innerhalb der Schaltung erzeugt wurde und daß das Rückstellsignal gleichzeitig dem Rückstelltransistor Q7 zugeführt wird, um den Kondensator C11 zu entladen. Auf diese Weise wird der Impulsgenerator 10 daran gehindert, einen Schrittmacherreizimpuls zu erzeugen.

Anhand der Fig. Aa und 4b seien verschiedene Betriebsarten des künstlichen Herzschrittmachers erläutert. In diesen

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Figuren sind die P-Welle und die R-WeIIe₁ die vom Herzen erzeugt und von den Elektroden 18. bzw. 14 aufgenommen werden, der Schrittmacherimpuls A, die Sägezahnspannung der einstellbaren Taktschaltung des Oszillators und die an den Stellen (a bis h) der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 erzeugten Signale zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten veranschaulicht. Der künstliche Schrittmacherimpuls A ist in gestrichelten Linien den P-Wellen und R-Wellen überlagert dargestellt, um anzudeuten, daß er von den betreffenden Detektoren nicht aufgenommen wird. Bei der Darstellung der P-Welle ist die R-Welle gestrichelt angedeutet; umgekehrt ist bei der R-Welle die P-Welle mit gestrichelten Linien veranschaulicht, um erkennen zu lassen, daß diese Wellen von den betreffenden Detektoren nicht erfaßt werden. Die auf diese Weise gebildete, bei der Darstellung der P-Welle gestrichelt veranschaulichte R-Welle ist zeitlich verzögert, um anzudeuten, daß diese Signale die Vorhofelektrode nach einem eine Zeitverzögerung bewirkenden Durchlaufen des Herzens erreichen wurden. Die Sägezahnwelle der RC-Oszillatorspannung tritt an der Verbindungsstelle von Widerstand R14¹ und Kondensator C17 des Oszillators 12 gemäß Fig. 3b auf. Alle in den Fig. 4a und 4b wiedergegebenen Wellenformen sind stilisiert, um das Arbeitsprinzip des Schrittmachers leichter veranschaulichen zu können; sie geben nicht unbedingt die tatsächliche Amplitude, Polarität oder Form der betreffenden Signale wieder.

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Es werden fünf Betriebsarten der Schaltungsanordnungen nach den Fig. 2, 3a und 3b diskutiert, wie dies über den betreffenden Diagrammen der Fig. 4a und 4b angedeutet ist. Die Betriebsart I stellt den Sperrbetrieb bei Vorhandensein von normaler Herzaktivität dar. In der Betriebsart I wird entsprechend Fig. 2 das P-Wellen-Signal von der Vorhofelektrode 18 aufgenommen. Dieses Signal wird von dem P-Wellen-Detektor 48 verstärkt; es tritt als Signal a an der Leitung 62 auf. Das verstärkte P-Wellen-Signal (a) wird dem Setzeingang des Speichers 66 zugeführt, der daraufhin das in Fig. 4 bei c) dargestellte Speicherausgangssignal auf die Leitung 68 gibt. Das Speicherausgangssignal (c) wird der PR-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung 70 gemäß Fig. 2 zugeleitet, die nach einer Zeitdauer von 100 ms den Oszillator 12 triggert, falls der Speicher 66 nicht vor ■Ablauf der 1OO ms gelöscht wird. Das verstärkte P-Wellen-

Signal (a) geht außerdem an die Refraktärschaltung 58, die das Refraktärsignal (g) erzeugt, das dem Meßverstärker zugeführt wird. Das Refraktärsignal (g) hat eine unveränderliche Impulsbreite von 150 ms. Die Refraktärdauer kann jedoch während des 150 ms-Intervalls von neuem gestartet werden.

Im Falle der Betriebsart I kontrahiert die Herzkammer auf Grund der Kontraktion des Vorhofes. Die 1OO ms der Zeitverzögerungsschaltung 70 verstreichen. Das natürliche

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R-Wellen-Signal wird von der Kammerelektrode 14 aufgenommen und mittels des R-Wellen-Detektors 24 verstärkt, um das verstärkte R-Wellen-Signal gemäß der Darstellung (b) zu erzeugen. Das verstärkte R-Wellen-Signal (b) wird an den Löscheingang des Speichers 66 angelegt, um den Speicher zu löschen und auf diese Weise das Speicherausgangssignal (c) zu beenden. Nimmt man an, daß die Zeitspanne zwischen der Erzeugung der Signale (a und b) 80 ms beträgt, löst die TR-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung 70 den Oszillator nicht aus, was sich in der Signaldarstellung (d) bemerkbar machen würde. Das verstärkte R-Wellen-Signal (b) wird dem Rückstelleingang des Oszillators 12 zugeführt, wodurch die Spannung auf oder nahezu auf das Massepotential zurückgestellt und damit die Taktgabe für den Oszillator 12 erneut gestartet wird. Es ist infolge dessen zu erkennen, daß in der Betriebsart I der künstliche Herzschrittmacher gemäß den Fig. 2, 3a und 3b daran gehindert wird, Reizimpulse zu erzeugen, weil die Kammer auf die Vorhofdepolarisation auf natürliche Weise rechtzeitig anspricht.

Zu der Betriebsart II des Schrittmachers nach den Fig. 2, 3a und 3b kommt es, wenn eine spontane Depolarisation der Kammer des Patienten stattfindet, ohne daß dem eine Depolarisation des Vorhofes oder die Zuführung eines elektrischen Reizsignals vorausgeht. Wenn eine derartige isoliert auftretende oder ektopische R-Welle erscheint,

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bevor das Zeitglied des Oszillators 12 voll abgelaufen ist, setzt sie das Zeitglied des Oszillators zurück, wodurch verhindert wird, daß dem Herzen ein künstlicher Reizimpuls zugeführt wird. Diese Betriebsart des Schrittmachers nach Fig. 2 wird als Ventrikelsperrbetrieb bezeichnet. Wird eine ektopische R-Welle von der Kammerelektrode 14 erfaßt und im R-Wellen-Detektor 24 verstärkt, gelangt sie über die Leitung 39 zum Rückstelleingang des Oszillators 12, zur Refraktärschaltung 34 des R-Wellen-Meßverstärkers 25, zur Refraktärschaltung 58 des P-Wellen-Meßverstärkers 54 und zum Löscheingang des Speichers 66. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, fällt die Spannung am Kondensator C11 in dem Augenblick wieder auf Null oder Masse zurück, in dem das verstärkte R-Wellen-Signal (b) zum Rückstelleingang des Oszillators 12 gelangt. Obwohl der P-Wellen-Detektor 48 so abgestimmt ist, daß er alle einlaufenden Signale mit Ausnahme der P-Welle abweist, ist für eine zusätzliche Sicherung dadurch gesorgt, daß die Refraktärschaltung 58 ausgelöst wird, so daß der Meßverstärker 54 für eine Zeitspanne von 150 ms kein ankommendes Signal erfassen kann. Da die Kammerelektrode 14 der ektopischen Depolarisationswelle in der Herzkammer näherliegt als die Vorhofelektrode 18, erreicht die R-Welle die in der Darstellung der P-Welle gemäß Fig. 4a gestrichelt wiedergegeben ist, die Vorhofelektrode nach einer gewissen Zeitverzögerung. Falls infolge der speziellen Form der ektopischen R-Welle der Meßverstärker

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diese möglicherweise verstärkt haben könnte, wird dies dadurch verhindert, daß die Refraktärschaltung 58 während dieser Zeitspanne ausgelöst wird.

Die dritte Betriebsart des künstlichen Herzschrittmachers nach den Fig. 2, 3a und 3b geht davon aus, daß es weder im Vorhof noch in der Herzkammer zu einer Depolarisation innerhalb eines bestimmten, voreingestellten Intervalls des Impulsgeneratorzeitgliedes im Oszillator 12 kommt. Dieses Intervall wird voreingestellt; es kann einer Zeitspanne von 1 OOO ms, bzw. einer Herzschlagrate von 60 Schlägen pro Minute entsprechen. Wenn die Herzschlagrate von Vorhof und Kammer des Patienten unter 60 Schläge pro Minute abfällt, sorgt der künstliche Herzschrittmacher für eine asynchrone Anregung des Herzens. Diese Betriebsart kann als Bedarfsbetrieb bezeichnet werden; sie ist in Fig. 4a in dem der ektopischen R-Welle der Betriebsart II folgenden Zeitbereich veranschaulicht. Aus der Darstellung der RC-Oszillator-Spannung ist zu erkennen, daß bei der Betriebsart II die Spannung auf Null vermindert wurde, und entsprechend dem dargestellten Sägezahnverlauf ständig ansteigt, bis eine vorbestimmte Bezugsspannung (+Ref.) erreicht wird, worauf der Oszillator das Oszillatorausgangssignal (e) abgibt. Das Oszillatorausgangssignal (e) wird zurückgeführt, um den Oszillator 12 zurückzustellen und die Spannung von dem positiven Bezugsspannungspegel wieder auf

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den Spannungspegel Null zurückzubringen, wie dies in Fig. 4a veranschaulicht ist. Gleichzeitig wird das Signal (e) den Refraktärschaltungen 34 und 58 sowie dem Löscheingang des Speichers 66 zugeführt. Entsprechend der Darstellung der R-Welle in Fig. 4a wird das Oszillatorausgangssignal (e) mittels des Impulsverstärkers 48" verstärkt, um den Schrittmacherimpuls A zu erzeugen. Dieser wird über die Kammerelektrode 14 angelegt; die Herzkammer wird depolarisiert; die R-Welle wird ausgebildet. Weil das Oszillatorausgangssignal (e) an die Refraktärschaltungen 34 und 58 angelegt wird, kann weder der R-Wellen-Detektor 24 noch der P-Wellen-Detektor 48 den Schrittmacherimpuls oder die induzierte R-Welle aufnehmen.

Bei der Betriebsart III spricht im Anschluß an die Erzeugung des Oszillatorausgangssignals (e) die Ratenbegrenzerschaltung 50 an, um den Oszillator 12 für 500 ms zu sperren, wie dies durch das Sperrsignal (.h) angedeutet ist.

Im Falle der Betriebsart IV der Schrittmacherschaltung nach den Fig. 2, 3a und 3b arbeitet die Schaltungsanordnung im P-Wellen-Synchronbetrieb. Dabei treten Vorhofdepolarisationen oder P-Wellen mit einer die Grundrate des Oszillators 12 überschreitenden Rate auf; wegen einer Störung des natürlichen Reizleitungssystems des Herzens

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sind sie jedoch nicht in der Lage, die Depolarisaticn der Herzkammer innerhalb des normalen P-R-Intervalls auszulösen, für das in diesem Falle 100 ms gewählt sind. Bei der Erläuterung dieser Betriebsart sei ferner angenommen, da3 die Vorhofrate unter dem Ratengrenzwert von 120 Schlägen pro Minute liegt, d.h., eine mittlere Dauer von mehr als 5OO ms, den von der Ratenbegrenzerschaltung 50 vorgegebenen Wert, hat.

Entsprechend Fig. 2 wird zu Beginn der Betriebsart IV das P-Wellen-Signal erfaßt und im P-Wellen-Detektor 48 verstärkt. Das verstärkte P-Wellen-Signal (a) setzt den Speicher 66 der Speicherschaltung 44. Der Setzzustand des Speichers 66 ergibt sich aus dem Signalverlauf (c in Fig. 4a). Die P-Welle trat nach Beendigung der Refraktärperiode des Meßverstärkers 54 auf, die auf das unmittelbar vorhergehende R-Wellen-Signal in der Betriebsart III zurückzuführen war. Das Speicherausgangssignal (c) wird der PR-Intervall-Zeitverzögerungsschaltung 70 zugeführt; diese löst nach einer Zeitdauer von 100 ms (Kurvenverlauf (d)) die Erzeugung eines Oszillatorausgangssignals (e) durch den Oszillator aus. Aus dem in Fig. 4a wiedergegebenen Verlauf der RC-Oszillatorspannung folgt, daß in dem Augenblick, in dem das Signal (d) erscheint, volle Spannung an das Zeitglied angelegt wird> die Form des Kurvenverlaufs ändert sich sofort. Bei Anlegen der vollen Spannung (B+) an das

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Zeitglied wird der Bezugsspannungspegel rasch erreicht und überschritten, was bewirkt, daß der Oszillator 12 das Oszillatorausgangssignal (e) abgibt. Das Oszillatorausgangssignal (e) stellt in der zuvor beschriebenen Weise den Oszillator 12 zurück und löscht den Speicher 66, wodurch das Oszillatorausgangssignal (e) und das Speicherausgangssignal (c) beendet werden. Das Oszillatorausgangssignal (e) wird mittels des Impulsverstärkers 48 verstärkt und als Schrittmacherimpuls A der Kammerelektrode 14 zugeführt; es regt die dem Schrittmacherimpuls A folgende R-Welle an. In der zuvor erläuterten Weise wird der Meßverstärker 54 durch das verstärkte P-Wellen-Signal (a) für seine Refraktärperiode unempfindlich gemacht. Nach 1OO ms innerhalb der 15O ms andauernden Refraktärperiode wird das Oszillatorausgangssignal (e) der Refraktärschaltung 58 zugeführt, um die Refraktärperiode des Meßverstärkers 54 entsprechend dem Kurvenverlauf (g) erneut zu starten. Nach Erzeugung des Oszillatorausgangssignals (e) sperrt die Ratenbegrenzerschaltung 50 den Oszillator 12 wiederum für 5OO ms; der Meßverstärker 25 wird für 300 ms refraktor gemacht.

Die vorstehend erläuterten Betriebsarten sind an sich bekannt. Erfindungsgemäe arbeitet der Schrittmacher in einer fünften Betriebsart, die in vorteilhafter Weise den Betrieb eines Synchronschrittmachers mit einem stabilen oberen Ratengrenzwert erlaubt.

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Für die in Fig. 4b veranschaulichte Betriebsart V sei angenommen, daß die Vorhof- oder P-W'ellenrate über 120 Schläge pro Minute ansteigt. Entsprechend Fig. 4b bedeutet dies, daß das Intervall zwischen den P-Wellen unter 500 ms absinkt. Zur einfacheren Darstellung ist davon ausgegangen, daß das P-Wellen-Intervall von gerade oberhalb 500 ms an der linken Seite der Darstellung auf ungefähr 45O ms (133 Schläge pro Minute) für die restlichen dargestellten Intervalle übergeht. Es ist ferner angenommen, daß das Ratenbegrenzungssignal (f) der Betriebsart IV gerade ausläuft, wenn die erste P-Welle (gezählt von links) erfaßt wird. Wie im Falle der Betriebsart IV wird wiederum ein Schrittmacherimpuls A 1OO ms nach dem Erfassen und Verstärken der P-Welle erzeugt. Die Ratenbegrenzerschaltung wird erneut gestartet, um den Oszillator für 5OO ms zu sperren? die Spannung des Oszillatorzeitgliedes fiängt wieder zu steigen an.

Die zweite P-Welle erscheint ungefähr 450 ms nach der ersten P-Welle. Der P-Wellen-Detektor 48 erzeugt daraufhin das verstärkte P-Wellen-Signal (a), weil die Refraktärschaltung 58 bereits ausgelaufen ist. Das Signal (a) setzt den Speicher 66, so daß das Speichercusgangssignal (c) erscheint. Nach 1OO ms wird Oszillator 12 getriggert. Der Oszillator kann jedoch 50 ms lang nicht ansprechen; wie aus dem Kurvenverlauf für die Spannung des Zeitgliedes hervorgeht, bleibt die Zeitgliedspannung nahe B+, bis die volle Zeitspanne von

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500 ms für den Betrieb der Ratenbegrenzerschaltung 50 abgelaufen ist. Sobald der Oszillator 12 nicht langer gesperrt wird, wird er veranlaßt, das Oszillatorausgangssignal (e) und den Schrittmacherimpuls A zu erzeugen. Gemäß Fig. 4b ist zu dem Zeitpunkt, zu dem das Oszillatorausgangssignal (e) erzeugt wird, die P-Wellen-Refraktärschaltung 58 voll ausgelaufen; infolge dessen wird sie jetzt erneut gestartet.

Die dritte und die vierte P-Welle lassen die Schrittmacherschaltung nach den Fig. 2, 3a und 3b in ähnlicher Weise ansprechen. Es ist jedoch festzustellen, daß die PR-Intervalle breiter werden, bis die vierte R-Welle zeitlich fast der fünften P-Welle entspricht. Weil der Fall eintreten könnte, daß die natürliche P-Welle und die ausgelöste R-Welle gleichzeitig erscheinen, und weil der P-Wellen-Detektor 48 unter Umständen nicht zwischen diesen beiden Wellen unterscheiden kann, es sei denn, die Detektorfilterkreise könnten kundenseitig für jeden Patienten abgestimmt werden, wird der P-Wellen-Detektor 48 sowohl durch die verstärkte P-Welle (a) als auch durch das Oszillatorausgangssignal (e) refraktor gemacht.

Wenn folglich die fünfte P-Welle auftritt, ist der P-Wellen-Detektor 48 auf Grund des vorausgegangenen Oszillatorausgangssignals (e) refraktor. Daher wird die Speicherschaltung 44 durch die fünfte P-Welle nicht gesetzt; der

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Schrittmacher wird gesperrt, bis die sechste P-Welle erscheint. Wie die Fig. 4b erkennen läßt, hat der Schrittmacher künstliche Reizimpulse A in konstanten Abständen von 500 ms bis zur vierten P-Welle geliefert. Das Intervall zwischen dem vierten Schrittmacherimpuls A und dem nächsten Schrittmacherimpuls A ist jedoch auf Grund der überprungenen P-Welle größer; es dauert ungefähr 650 ms. Bei der sechsten P-Welle befinden sich jedoch sämtliche Refraktärschaltungen und die Ratenbegrenzerschaltung im Ruhezustand; die R-Welle folgt in dem 100 ms-Intervall, und zwar in Übereinstimmung mit dem Ansprechverhalten der Schrittmacherschaltung auf die erste dargestellte P-Welle.

Fig. 4b läßt also erkennen, daß die erläuterte Schrittmacherschaltung in der fünften Betriebsart auf eine P-Wellenrate, die einen vorbestimmten oberen Grenzwert, beispielsweise 120 Schläge pro Minute, überschreitet, in der Weise reagiert, daß die Rate auf näherungsweise den oberen Grenzwert stabilisiert wird.

Die Rate fällt periodisch für einen Schlag auf eine niedrigere Rate ab, die jedoch noch immer die Grundrate der Oszillatorschaltung oder die Hälfte der tatsächlichen P-Wellenrate erheblich übertrifft. Die mittlere Schrittmacherrate ist gleich dem oberen Ratengrenzwert, wenn sie der P-Wellenrate entspricht; sie sinkt dann allmählich

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geringfügig ab, wenn die P-Wellenrate weiter ansteigt.

In physiologischer Hinsicht hat die erzielte obere Ratenstabilisierung im synchronen Schrittmacherbetrieb den Vorteil, daß das Minutenvolumen des Herzens des Patienten nicht plötzlich halbiert wird. Obwohl sich die mittlere Schrittmacherrate nahe der oberen Rate stabilisiert, wenn die natürliche P-Wellenrate ansteigt, sucht die damit verbundene Stabilisierung der Herzleistung die P-Wellenrate relativ langsam zurückbringen, wenn der Patient seine Aktivität verringert. Der für einen bestimmten Patienten vorgesehene obere Ratengrenzwert kann so gewählt werden, daß er sich dem erwarteten physikalischen Aktivitätsgrad anpaßt. Das Funktionsverhalten des Schrittmachers steigert das Wohlbefinden des Patienten; es wird eine zusätzliche Sicherheit gegen physikalische Schäden während Perioden anstrengender Aktivität oder physischen Stresses erzielt, auf Grund deren der Herzleistungsbedarf erhöht wird.

Was die Verläßlichkeit und physiologische Gesichtspunkte anbelangt, wird es durch die periodische Wiederherstellung des zeitlichen Synchronismus (die 100 ms-Verzögerung) zwischen dem künstlichen Schrittmacherimpuls und den selektiv erfaßten P-Wellen, in Fällen, in denen die Vorhofrate des Herzens die maximale Schrittmacherrate übertrifft, für den Arzt möglich, sich anhand eines EKG-Streifens davon zu überzeugen,

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daß der implantierte Schrittmacher einwandfrei arbeitet und nicht nur asynchron mit der oberen Schrittmacherrate läuft. In technischer Hinsicht wird bei dem oben erläuterten Schrittmacherbetrieb dadurch, daß der P-Wellen-Detektor im Anschluß an eine erfaßte P-WeIIe₁ eine erfaßte R-Welle und ein Impulsgeneratorausgangs- oder Rückstellsignal refraktor gemacht wird, berücksichtigt, daß es der P-Wellen-Detektormeßschaltung schwer fallen würde, zwischen einer natürlichen P-Welle und einer vom Schrittmacher verursachten R-Welle zu unterscheiden, die mit der natürlichen P-Welle zeitlich eng zusammenfällt , eine Erscheinung, zu der es in der Betriebsart V notwendigerweise kommt, wenn die natürliche Vorhofrate die obere Schrittmacherrate übersteigt.

Ansprüche:

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ί 1.ySynchroner Herzschrittmacher mit einer Einrichtung zum selektiven Erfassen von natürlichen elektrischen Herzsignalen, einer Einrichtung zum Erzeugen eines künstlichen Reizsignals in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal und einer Einrichtung, die dem Herzen das erzeugte Reizsignal zum Auslösen eines entsprechenden Herzschlages zuführt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die anspricht, wenn sich die erfaßten Herzsignale mit einer eine obere Schrittmacherrate überschreitenden Rate wiederholen, und die die synchrone Schrittmacherrate auf einer die obere Schrittmacherrate annähernden, aber nicht überschreitenden mittleren Rate stabilisiert und halt.

   2, Synchroner Herzschrittmacher mit einer Einrichtung zum selektiven Erfassen von natürlichen elektrischen Herzsignalen, einer Einrichtung zum Erzeugen eines künstlichen Reizsignals in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal und einer Einrichtung, die dem Herzen das erzeugte Reizsignal zum Auslösen eines entsprechenden Herzschlages zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Stabilisieren der synchronen Schrittmacherrate auf eine mittlere Rate, die die obere Schrittmacherrate annähert aber nicht überschreitet, eine Einrichtung zum Sperren

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   der Erzeugung eines nachfolgenden Reizsignales für eine einer oberen Schrittmacherrate entsprechende vorbestimmte Zeitdauer sowie eine Einrichtung vorgesehen sind, die die zwischen dem Erfassen von elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die obere Schrittmacherrate überschreitenden Rate wiederholen, und dem synchronen Erzeugen des künstlichen Reizsignals verstrichene Zeitspanne derart ändert, daß sie die vorbestimmte Zeitdau r einschließt,

   3. Synchroner Herzschrittmacher nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum periodischen Unterbrechen der selektiven Erfassung von natürlichen elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die obere Schrittmacherrate überschreitenden Rate wiederholen, derart, daß die Erzeugung eines nachfolgenden Reizsignals in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal erfolgt.

   4, Verfahren zum Steuern des Arbeitens eines synchronen Herzschrittmachers, bei dem natürliche elektrische Herzsignale selektiv erfaßt werden, ein künstliches Reizsignal in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal erzeugt wird und das erzeugte Reizsignal an das Herz zum Auslösen eines entsprechenden Herzschlages angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Stabilisieren der synchronen Schrittmacherrate auf eine mittlere

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   Rate, die die obere Schrittmacherrate annähert, aber nicht überschreitet, die Erzeugung eines nachfolgenden Reizsignals für eine einer oberen Schrittmacherrate entsprechende vorbestimmte Zeitdauer gesperrt und die Zeitspanne, die zwischen dem Erfassen von elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die obere Schrittmacherrate überschreitenden Rate wiederholen, und dem synchronen Erzeugen des künstlichen Reizsignals verstreicht, derart geändert wird, daß sie die vorbestimmte Zeitdauer einschließt.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung von natürlichen elektrischen Herzsignalen nach dem Erzeugen eines Reizsignals für eine weitere vorbestimmte Zeitdauer gesperrt und damit das synchrone Erzeugen des künstlichen Reizsignals mit der oberen Schrittmacherrate periodisch für einen Schrittmacherzyklus unterbrochen wird, um den zeitlichen Synchronismus der Erzeugung der künstlichen Reizsignale wiederherzustellen.

   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Erfassung von natürlichen elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die obere Schrittmacherrate übersteigenden Rate wiederholen, derart periodisch unterbrochen wird, daß die Erzeugung eines nachfolgenden Reizsignals in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal erfolgt.

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   7. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen von dem Herz des Patienten zwecks Auslösung eines Herzschlages in Synchronismus mit einem erfaßbaren natürlichen elektrischen Herzsignal des Patienten zuführbaren elektrischen Schrittmacherimpulsen mit einer synchronen Rate, die zwischen einer unteren Schrittmachergrundrate und einer oberen Schrittmacherhöchstrate liegt, sowie mit einem Zeitglied, das für das Erzeugen der Schrittmacherimpulse mit der unteren Schrittmachergrundrate sorgt, wenn der Schrittmacher innerhalb einer maximalen Zeitdauer keine natürlichen Herzsignale erfaßt, gekennzeichnet durch eine Höchstratenbegrenzerschaltung, die die maximale Schrittmacherrate vorgibt, indem sie die Erzeugung der Schrittmacherimpulse für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer im Anschluß an die Erzeugung jedes Schrittmacherimpulses verhindert, sowie durch eine Speicherschaltung, die aufgrund von natürlichen Herzsignalen den Impulserzeuger auf die natürlichen Herzsignale ansprechen läßt,' nachdem die vorbestimmte Mindestzeitdauer der Höchstratenbegrenzerschaltung verstrichen ist, so daß der Impulsgenerator in Synchronismus mit den natürlichen elektrischen Signalen, jedoch mit einer mittleren Rate arbeitet, die die maximale Schrittmacherrate nicht überschreitet.

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   8. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte erste Elektrode, die an das Herz des Patienten an oder innerhalb der Kammer anschließbar ist, um der Kammer die künstlichen Schrittmacherimpulse zuzuführen und natürliche elektrische Kammersignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Zeitglied und der ersten Elektrode gekoppelte Rückstellschaltung, die auf ein elektrisches Kammersignal hin die Höchstzeitdauer erneut anlaufen läßt und den Impulsgenerator daran hindert, dem Herz ein Reizsignal für die Höchstzeitdauer zuzuführen.

   9. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte zweite Elektrode, die mit dem Herz des Patienten an oder im Vorhof verbindbar ist, um natürliche elektrische Vorhofsignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Impulsgenerator und der zweiten Elektrode gekoppelte Triggerschaltung, die auf die elektrischen Vorhofsignale hin den Impulsgenerator veranlaßt, einen Schrittmacherimpuls synchron mit einem erfaßten elektrischen Vorhofsignal zu erzeugen.

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   10. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte zweite Elektrode, die mit dem Herz des Patienten an oder im Vorhof verbindbar ist, um natürliche elektrische Vorhofsignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Impulsgenerator und der zweiten Elektrode gekoppelte Triggerschaltung, die auf die elektrischen Vorhofsignale hin den Impulsgenerator veranlaßt, einen Schrittmacherimpuls synchron mit einem erfaßten elektrischen Vorhofsignal zu erzeugen.

   11. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der zweiten Elektrode und der Triggerschaltung gekoppelte Zeitverzögerungsschaltung vorgesehen ist, die auf jedes erfaßte elektrische Vorhofsignal hin die Triggerschaltung veranlaßt, den Impulsgenerator zur Erzeugung eines Schrittmacherimpulses in Synchronismus mit dem Erfassen des elektrischen Vorhofsignals und nach Verstreichen einer Vorhof-Kammer-Verzögerungsdauer anzuregen, und daß die Speicherschaltung mit der zweiten Elektrode und der Zeitverzögerungsschaltung gekoppelt ist und auf das elektrische Vorhofsignal hin das Antwortsignal der Zeitverzögerungsschaltung für eine Zeitdauer aufrechterhält, die größer als die verstrichene vorbestimmte Zeitdauer der Höchstratenbegrenzerschaltung ist, so daß die Triggerschaltung den

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   Impulsgenerator zum Erzeugen eines Schrittmacherimpulses in Synchronismus mit der elektrischen Vorhofaktivität des Herzens veranlaßt.

   12. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen von dem Herz des Patienten zwecks Auslösung eines Herzschlages in zeitlichem Synchronismus mit einem erfaßbaren natürlichen elektrischen Herzsignal des Patienten zuführbaren elektrischen Schrittmacherimpulsen mit einer synchronen Rate, die zwischen einer unteren Schrittmachergrundrate und einer oberen Schrittmacherhöchstrate liegt, sowie mit einem Zeitglied, das für die Erzeugung der Schrittmacherimpulse mit der unteren Schrittmachergrundrate sorgt, wenn der Schrittmacher innerhalb einer Höchstzeitdauer keine natürlichen Herzsignale erfaßt, gekennzeichnet durch eine Höchstratenbegrenzerschaltung, die die maximale Schrittmacherrate vorgibt, indem sie die Erzeugung der Schrittmacherimpulse für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer im Anschluß an das Erzeugen jedes Schrittmacherimpulses verhindert, eine Einrichtung, welche die zwischen dem Erfassen von elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die Schrittmacherhöchstrate überschreitenden Rate wiederholen, und dem synchronen Erzeugen von künstlichen Schrittmacherimpulsen verstrichene Zeitspanne derart ändert, daß sie die vorbestimmte Mindestzeitdauer einschließt,

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   sowie durch eine Einrichtung, welche das selektive Erfassen von natürlichen, elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die obere Schrittmacherrate überschreitenden Rate wiederholen, periodisch unterbricht, so daß die Erzeugung eines nachfolgenden Schrittmacherimpulses in zeitlichem Synchronismus mit dem erfaßten Herzsignal erfolgt.

   13. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte erste Elektrode, die an das Herz des Patienten an oder innerhalb der Kammer anschließbar ist, um der Kammer die künstlichen Schrittmacherimpulse zuzuführen und natürliche elektrische Kammersignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Zeitglied und der ersten Elektrode gekoppelte Rückstellschaltung, die auf ein elektrisches Kammersignal hin die Höchstzeitdauer erneut anlaufen läßt und den Impulsgenerator daran hindert, dem Herz ein Reizsignal für die Höchstzeitdauer zuzuführen.

   14, Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte zweite Elektrode, die mit dem Herz des Patienten an oder im Vorhof verbindbar ist, um natürliche elektrische Vorhofsignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Impulsgenerator und der zweiten Elektrode gekoppelte

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   Triggerschaltung, die auf die elektrischen Vorhofsignale hin den Impulsgenerator veranlaßt, einen Schrittmacherimpuls synchron mit einem erfaßten elektrischen Vorhof signal zu erzeugen.

   15. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte zweite Elektrode, die mit dem Herz des Patienten an oder im Vorhof verbindbar ist, um natürliche elektrische Vorhofsignale aufzunehmen, sowie durch eine mit dem Impulsgenerator und der zweiten Elektrode gekoppelte Triggerschaltung, die auf die elektrischen Vorhofsignale hin den Impulsgenerator veranlaßt, einen Schrittmacherimpuls synchron mit einem erfaßten elektrischen Vorhofsignal zu erzeugen.

   16. Syrichroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der zweiten Elektrode und der Triggerschaltung gekoppelte Zeitverzögerungsschaltung .vorgesehen ist, die auf jedes erfaßte elektrische Vorhofsignal hin die Triggerschaltung veranlaßt, den Impulsgenerator zur Erzeugung eines Schrittmacherimpulses in zeitlichem Synchronismus mit dem Erfassen des elektrischen Vorhofsignals und nach Verstreichen einer Vorhof-Kammer-Verzögerungsdauer anzuregen, und daß die

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   Einrichtung zum Ändern der Zeitspanne zwischen dem Erfassen von elektrischen Herzsignalen, die sich mit einer die Schrittmacherhöchstrate überschreitenden Rate wiederholen, und dem synchronen Erzeugen von künstlichen Schrittmacherimpulsen eine Speicherschaltung aufweist, die mit der zweiten Elektrode und der Zeitverzögerungsschaltung gekoppelt ist und auf das elektrische Vorhofsignal hin das Antwortsignal der Zeitverzögerungsschaltung für eine Zeitdauer aufrechterhält, die größer als die verstrichene vorbestimmte Zeitdauer der Höchstratenbegrenzerschaltung ist, so daß die Triggerschaltung den Impulsgenerator zum Erzeugen eines Schrittmacherimpulses in Synchronismus mit der elektrischen Vorhofaktivität des Herzens veranlaßt.

   17. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine periodische Unterbrechung des selektiven Erfassens von natürlichen elektrischen Herzsignalen sorgende Einrichtung eine mit der zweiten Elektrode und der Triggerschaltung gekoppelte Signalansprechstufe, die aufgrund von durch die zweite Elektrode aufgenommenen elektrischen Vorhofsignalen die Triggerschaltung wirksam macht, sowie eine mit der Signalansprechstufe und dem Impulsgenerator gekoppelte Refraktärschaltung aufweist, die aufgrund eines erzeugten Schrittmacherimpulses hin die Signalansprechstufe während einer

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   vorbestimmten Refraktärzeitdauer daran hindert, auf elektrische Vorhofsignale anzusprechen, so daß mit zunehmendem synchronen Schrittmacherzeitintervall bei steigender Vorhofherzrate ein Vorhofsignal in die Refraktärzeitdauer fällt und nicht zur Erzeugung eines Schrittmacherimpulses erfaßt wird.

   18. Künstlicher vorhofsynchroner Herzschrittmacher, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator zum Erzeugen von elektrischen Schrittmacherimpulsen, die der Herzkammer eines Patienten zum Anregen einer Herzkontraktion in Synchronismus mit einem erfaßbaren natürlichen elektrischen Vorhofsignal und mit einer synchronen Rate zuführbar sind, die zwischen einer unteren Schrittmachergrundrate und einer oberen Schrittmacherhöchstrate liegt, wobei der Impulsgenerator eine Taktsteuerschaltung zum Steuern der Erzeugung von Schrittmacherimpulsen mit der unteren Schrittmachergrundrate, wenn der Schrittmacher innerhalb einer Höchsttaktdauer keine elektrischen Vorhof- oder Kammersignale erfaßt, ferner eine Höchstratenbegrenzerschaltung zur Vorgabe der Schrittmacherhöchstrate durch Sperren der Erzeugung der Schrittmacherimpulse für eine vorbestimmte Mindestaktdauer im Anschluß an das Erzeugen jedes derartigen Schrittmacherimpulses, und eine mit der Taktsteuerschaltung gekoppelte Rückstellschaltung aufweist, mittels deren die Höchst-

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   taktdauer aufgrund von elektrischen Vorhofsignalen erneut gestartet werden kann; weiterhin durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte Triggerschaltung, mittels deren der Impulsgenerator unabhängig von der Taktsteuerschaltung zum Erzeugen eines Schrittmacherimpulses veranlaßbar ist;mit dem Impulsgenerator gekoppelte erste und zweite Elektroden, von denen die erste Elektrode an das Herz des Patienten an oder in der Herzkammer anschließbar ist, um die künstlichen Schrittmacherimpulse zur Herzkammer zu übertragen und natürliche elektrische Kammersignale aufzunehmen, und von denen die zweite Elektrode an das Herz an oder im Vorhof anschließbar ist, um natürliche elektrische Vorhofsignale aufzunehmen; eine mit der ersten Elektrode gekoppelte Signalansprechstufe, die aufgrund von durch die erste Elektrode aufgenommenen elektrischen Kammersignalen ein erstes Signal erzeugt; eine an die zweite Elektrode angekoppelte zweite Signalansprechstufe, die auf Grund von durch die zweite Elektrode aufgenommenen elektrischen Vorhofsignalen ein zweites Signal erzeugt; eine mit der ersten Signalansprechstufe und der Rückstellschaltung verbundene Schaltungsstufe, die auf Grund des ersten Signals die Taktsteuerschaltung zurückstellt, um die Höchsttaktdauer zwischen den Schrittmacherimpulsen erneut zu starten; eine mit der Triggerschaltung gekoppelte Zeitverzögerungsschaltung, die auf Grund

   jedes zweiten Signals den Impulsgenerator veranlaßt, nach einer Vorhof-Kammer -Zeitverzögerung einen Schrittmacherimpuls in Synchronismus mit dem Erfassen des elektrischen Vorhofsignals zu erzeugen; sowie durch eine Speicherschaltung mit einem an die erste und die zweite Signalansprechstufe angekoppelten Eingang und einem mit der Zeitverzögerungsschaltung gekoppelten Ausgang, wobei die Speicherschaltung auf Grund des zweiten Signals hin das zweite Signal an der Zeitverzögerungsschaltung für eine Zeitspanne hält, die die Zeitdauer des vorbestimmten Taktintervalls der HöchstratenbegrenzerSchaltung übersteigt, so daß der Impulsgenerator einen Schrittmacherimpuls in Synchronismus mit den erfaßten, vom Vorhof kommenden elektrischen Vorhofsignalen, jedoch mit einer die Schrittmacherhöchstrate nicht überschreitenden mittleren Rate erzeugt.

   19. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine mit der zweiten Signalansprechstufe und dem Impulsgenerator gekoppelte Refraktärschaltung, die auf Grund eines erzeugten Schrittmacherimpulses die zweite Signalansprechstufe sperrt, um die Erzeugung des zweiten Signals periodisch zu unterbrechen, wenn sich das elektrische Vorhofsignal mit einer die Schrittmacherhöchstrate überschreitenden Rate wiederholt, so daS die vorbestimmte Mindesttaktdauer

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   der Höchstratenbegrenzerschaltung verstreicht, bevor die zweite Elektrode ein nachfolgendes elektrisches Vorhofsignal aufnimmt.

   20. Synchroner künstlicher Herzschrittmacher nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Speicherschaltung an die Schaltungsanordnung zum Rückstellen der Taktsteuerschaltung angekoppelt ist und die Speicherschaltung auf Grund des ersten Signals hin das zweite Signal an der Zeitverzögerungsschaltung beim Auftreten des ersten Signals verschwinden läßt.

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