[go: up one dir, main page]

DE2661005C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE2661005C2
DE2661005C2 DE2661005A DE2661005A DE2661005C2 DE 2661005 C2 DE2661005 C2 DE 2661005C2 DE 2661005 A DE2661005 A DE 2661005A DE 2661005 A DE2661005 A DE 2661005A DE 2661005 C2 DE2661005 C2 DE 2661005C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
detector
output
circuit
circuit arrangement
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2661005A
Other languages
English (en)
Inventor
Alois A. Pittsburgh Pa. Us Langer
Marlin Stephen Gibsonia Pa. Us Heilman
Morton Maimon Baltimore Md. Us Mower
Mieczyslaw Owing Mills Md. Us Mirowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE2661005C2 publication Critical patent/DE2661005C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362Heart stimulators
    • A61N1/3621Heart stimulators for treating or preventing abnormally high heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/361Detecting fibrillation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7239Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3956Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3987Heart defibrillators characterised by the timing or triggering of the shock

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Ermitteln von Herzflimmern nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der US-PS 37 16 059 bekannt. Bei der vorbekannten Schaltungsanordnung sind zwei ge­ trennte Überwachungskanäle vorhanden, von denen jeder einen Detektor zum Überwachen der Herzfunktion enthält. Die Ausgänge beider Detektoren sind durch eine Verknüpfungsschaltung derart miteinander verbunden, daß beim gleichzeitigen Ansprechen beider Detektoren über den Ausgang der Verknüpfungsschaltung ein Defi­ brillator zur Ausführung einer Defibrillationsbehandlung an­ steuerbar ist.
Aus der US-PS 33 52 300 ist eine Schaltungsanordnung zum Er­ mitteln von Herzflimmern bekannt, die eine die Herzstromsignale verstärkende Schaltung aufweist, deren Ausgangssignale nach Ana­ lysierung zur Herzdefibrillation einen implantierbaren Defibril­ lator steuern. Bei der vorbekannten Schaltungsanordnung wird ein Kondensator einer Integrationsschaltung während der Zeiten ge­ laden, während der die Herzstromsignale über den für R-Zacken typischen Pegel liegen. Der Kondensator wird ständig durch einen parallel zu diesem geschaltetem Widerstand entladen, der so be­ messen ist, daß der den Alarm auslösende Schwellwert nur er­ reicht wird, wenn der Anteil der Zeiten, während der der Konden­ sator geladen wird, das für eine normale Herztätigkeit übliche Zeitmittlungsverhältnis überschreitet. Bei dieser bekannten Schaltung kann ein Alarmsignal durch frühzeitige ventrikuläre Kontraktionen ausgelöst werden, die sich dadurch auszeichnen, daß im Elektrokardiagramm QRS-Wellen mit langer Zeitdauer auf­ treten. In diesen Fällen kann ein Fehlalarm ausgelöst werden, aufgrund dessen ein Stromstoß zur Defibrillation abgegeben wird, der für den Patienten schädliche und sogar zu dessen Tod führen­ de Folgen haben kann.
Die genannte US-PS 33 52 300 zeigt weiterhin einen Detektor zum Ermitteln der durchschnittllchen anteiligen Verweilzeit der Signalamplitude der Herzstromsignale zwischen zwei Grenzwerten (Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor).
Aus der Literaturstelle "Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 1974, 37, S. 414-416" ist es bekannt, bei der Messung physiologischer Signale eine phasenstarre Schleife zu ver­ wenden. Im dort beschriebenen Fall wird ein EEG gemessen.
Aus der US-PS 35 90 811 ist ein R-Wellendetektor bekannt, der eine ähnliche Amplitudenmessung verwendet, wie sie in der US-PS 33 52 300 beschrieben ist. Die bekannte Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal durch einen monostabilen Multivibrator, sobald die Amplitude des Eingangssignals einen vorbestimmten Schwellen­ wert überschreitet.
Aus der US-PS 31 74 478 ist ein linear integrierender Kardio­ tachometer bekannt, der im wesentlichen nur zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Herzschläge aus den elektrischen Potentialen dient, die während der aufeinanderfolgenden Kontraktionen des Herzmuskels auftreten. Hierbei wird eine Schwellenschaltung ver­ wendet, die nur jene Signale durchläßt, die eine Anstiegsflanke haben, die größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der Ausgang der Schwellenschaltung wird an einen Multivibrator-Impulser­ zeuger angelegt, der etwa eine Rechteckwelle mit konstanter Zeit­ dauer an eine Integrationsschaltung anlegt. Die Integrations­ schaltung spricht auf die aufeinanderfolgenden Rechteckwellen des Multivibrators an, so daß man eine lineare steigende oder fallende Welle in Abhängigkeit von der Herzschlaggeschwindigkeit erhält.
Mit allen diesen bekannten Schaltungen läßt sich jedoch nicht zuverlässig der Beginn eines Herzkammerflimmerns feststellen, um entsprechend genau und zuverlässig einen Defibrillator zur Be­ seitigung dieser Herzrhythmusstörung zu aktivieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanord­ nung der eingangs genannten Art zur Steuerung eines Defibril­ lators derart weiter zu bilden, daß äußerst genau und zuver­ lässig eine Defibrillationsbehandlung dann und nur dann einge­ leitet wird, wenn tatsächlich durch eine entsprechende Analyse der von der die Herzstromsignale verstärkenden Schaltung ge­ lieferten Signale ein Fibrillationszustand des Herzens ermittelt wird.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Kombination der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zum Ermitteln von Herzflimmern wird ein zur Messung der Regelmäßigkeit der R-R-Intervalls dienender Detektor verwendet, der auf die Regel­ mäßigkeit des R-R-Intervalls anspricht. Auch bei Pulsrhythmus­ störungen mit hoher Pulszahl (ca. 250 Pulsschläge/Min.) sind somit die R-Zacken noch erkennbar, und sie treten stets mit einer konstanten Frequenz auf. Bei einer Fibrillation hingegen sind keine derartigen regelmäßigen R-Zacken vorhanden. Die phasen­ starre Schleife des Detektors ist mit regelmäßig auftretenden R-Zacken phasenstarr, wird aber bei unregelmäßigen R-R-Inter­ vallen, beispielsweise bei der Defibrillation, nicht mitge­ nommen.
Eine weitere Lösung der Aufgabe, für die selbständig Schutz be­ gehrt wird, besteht in der Kombination der Merkmale des nebenge­ ordneten Anspruchs 6. Hier werden mit Hilfe eines Widerstands­ detektors die Widerstandsänderungen zwischen zwei Herzelektroden erfaßt. Bei Herzkontraktionen wird der Widerstand um einen Betrag verändert, der mit dem Herzschlagvolumen in Beziehung steht. Da dem Widerstands-Detektor zur Durchführung seiner Meß­ funktion eine relativ hohe Leistung zugeführt werden muß, wird ein Detektor zum Ermitteln der durchschnittlichcn anteiligen Ver­ weilzeit der Signalamplitude der Herzstromsignale zwischen zwei Grenzwerten (Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor) vorgeschaltet, der die Widerstandsmessung mit Hilfe des Widerstands-Detektors dann aktiviert, wenn dieser bereits auf eine abnorme Herz­ funktion angesprochen hat, um ein energiesparendes Betreiben dieser Meßeinrichtung zu ermöglichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den weiteren Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 ein Blockschema eines zur Messung der Regelmäßigkeit des R-R-Intervalls dienenden Detektors mit einer phasenstarren Schleife,
Fig. 2(a) bis 2(f) Darstellungen von bei der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Signalen,
Fig. 3 ein Blockschema eines zur Messung des Widerstandes zwischen den Herzelektroden dienenden Widerstandsdetektors, und
Fig. 4(a) bis 4(f) Zustandsdiagramme zur Erläuterung der Funktion des Widerstands-Detektors nach Fig. 3.
Ein implantierbarer automatischer Defibrillator oder Kardio­ verter kann mit Erfolg nur verwendet werden, wenn er sehr zuver­ lässig ist. Es ist daher wünschenswert, eine Detektoranordnung zu schaffen, die noch genauer arbeitet, als die in der Patentan­ meldung P 26 43 907.6-35 beschriebene. Zu diesem Zweck kann man auf andere Parameter ansprechende Detektorstufen hinzufügen. Ein Parameter, der zum Unterscheiden von sehr starken Pulsrhythmus­ störungen und des Flatterns beitragen kann, ist die Variation des R-R-Intervalls. Selbst bei Pulsrhythmusstörungen mit sehr hoher Pulszahl können die R-Zacken noch erkannt werden und tre­ ten in diesem Fall mit konstanter Frequenz auf. Dagegen ist beim Flattern der Ausgang eines R-Zacken-Detektors vollkommen unregel­ mäßig. Man kann daher zwischen einem Flattern und Pulsrhythmus­ störungen unterscheiden, wenn man mittels eines R-Zacken-Detek­ tors die Variation der R-R-Intervalle bestimmt. Eine Kombination des Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektors und eines R-R- Detektors ermöglicht eine Unterscheidung zwischen dem Flattern und selbst starken Pulsrhythmusstörungen mit einer bisher nicht erzielten Genauigkeit.
Die Erfindung umfaßt ferner eine Schaltung zum Bestimmen der Variation des R-R-Intervalls mittels einer phasenstarren Schleife, deren Ausgangswechselspannung von periodischen Eingangssignalen mitgezogen wird und in die­ sem Fall eine phasenkonstante Augangswechselspannung erzeugt, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Eingangsfrequenz ist. Von einem nichtperiodischen Eingangssignal wird die Schleife dagegen nicht mitgenommen, was leicht erkannt werden kann. Wenn man den Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor als erste Stufe und einen Detektor mit phasenstarrer Schleife als zweite Stufe verwendet, zeigt bei einer Flatteranzeige der ersten Detektorstufe die Nichtmitnahme der phasenstarren Schleife an, daß ein Herzkammerflattern vor­ liegt. Diese Anzeige wird mit sehr hoher Genauigkeit erhalten. Schaltungen mit phasenstarren Schleifen sind bekannt. Ein Beispiel einer derartigen, direkt für die Flatteranzeige verwendbare Schaltung mit geringem Lei­ stungsverbrauch und Mitnahmeanzeige ist in der Application Note ICAN-6101 in RAC COS/MOS Integrated Circuits, 1975 Datebook Serie auf S. 471-478 beschrieben. Daher ist die Schaltung mit der phasenstarren Schleife in den Fi­ guren nur im Blockschema dargestellt. Neu ist dagegen die Anwendung dieser Schaltung zur Flatteranzeige.
An Hand der Figuren sei nun die er­ findungsgemäße Verwendung einer phasenstarren Schleife in einer Flatteranzeigeschaltung beschrieben. Der vor­ stehend beschriebene Wahrscheinlichkeitsdichte- Detektor 80 für die Flatteranzeige stellt einen Teil einer ersten Detektorstufe 76 dar, in der das Eingangssignal über einen Herzstromsignalverstärker 78 an den Wahrschein­ lichkeitsdichte-Detektor 80 angelegt wird. Ein Flatteranzeigesignal des Detektors 80 wird über die Leitung 82 an den einen Eingang eines UND-Gat­ ters 84 angelegt, dessen zweiter Eingang 86 der zweiten Stufe der kombinierten Detektoranordnung gemäß der Er­ findung, insbesondere der phasenstarren Schleife 92, zugeordnet ist.
Das Ausgangssignal des Herzstromsignalverstärkers 78 wird auch an den Eingang eines Filters 88 angelegt, das fil­ trierte Signale an einen R-Zacken-Detektor anlegt. Das Fil­ ter 88 und der Detektor 90 sind von üblicher Art. Das an das Filter 88 angelegte Herzstromsignal ist in Fig. 2(a), und das an den R-Zacken-Detektor 90 angelegte, gefilterte Signal ist in Fig. 2(b) dargestellt.
Der R-Zacken-Detektor spricht auf jede R-Zacke durch die Abgabe eines Ausgangsimpulses von endlicher Dauer an. Bei regelmäßigen R-R-Intervallen besteht das Ausgangssignal des R-Zacken-Detektors 90 aus einer pe­ riodischen Impulsfolge. Wenn das in Fig. 2(b) darge­ stellte, gefilterte Herzstromsignal an den R-Zacken-De­ tektor angelegt wird, erzeugt er das in Fig. 2(c) ge­ zeigte Ausgangssignal. Man erkennt, daß die ersten drei Ausgangsimpulse des R-Zacken-Detektors 90 periodisch sind.
Die phasenstarre Schleife 92 besitzt einen Phasen­ detektor 94, dessen Ausgangssignal in einem Tiefpaß 96 gefiltert wird, dessen Ausgangssignale an den Steuerein­ gang eines spannungsgesteuerten Oszillators 98 angelegt werden. Dieser gibt eine regelmäßige Folge von Rechteck­ impulsen an den Phasendetektor 94 ab, der die Phasenlage dieser regelmäßigen Impulse mit der Phasenlage des von dem R-Zacken-Detektor 90 angelegten Eingangssignals ver­ gleicht.
Für die phasenstarre Schleife 92 kann man ver­ schiedene bekannte Schaltungen verwenden. Im Rahmen der Erfindung wird das Ausgangssignal des Phasendetektors 94 an einen Mitnahmeanzeiger 100 angelegt, der die Phasen­ beziehung zwischen den Ausgangsimpulsen des R-Zacken-De­ tektors und den Ausgangsimpulsen des Oszillators ermit­ telt und anzeigt, ob die phasenstarre Schleife 92 von dem Eingangssignal mitgenommen wird, das von dem R-Zacken-De­ tektor 90 angelegt wird.
Wenn der Phasendetektor dem Mitnahmeanzeiger 100 anzeigt, daß die Schleife mitgenommen wird, gibt der Mit­ nahmeanzeiger 100 beispielsweise ein Kleinsignal ab. In diesem Fall bleibt das UND-Gatter 84 geschlossen, auch wenn der Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor 80 über die Leitung 82 ein Flattern anzeigt. Wenn der Mit­ nahmeanzeiger 100 dagegen eine Anzeige erhält, daß die Schleife 92 nicht mitgenommen wird, gibt er an das UND- Gatter 84 ein Großsignal ab. Wenn gleichzeitig ein ähn­ liches Ausgangssignall des Wahrscheinlichkeitsdichte- Detektors 80 an das UND-Glied 84 angelegt wird, gibt dieses über die Leitung 102 ein Ausgangssignal zum Auslösen des elektronischen Defibrillators ab. Wenn dagegen die phasenstarre Schleife 92 nicht mitgenommen wird und der Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor 80 kei­ ne Unregelmäßigkeit feststellt, bleibt das UND-Gatter 84 ge­ schlossen. Diese Zustände sind in den Fig. 2(d) bis 2(f) dargestellt. Dabei ist in Fig. 2(d) das Ausgangs­ signal des Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektors 88, in Fig. 2(e) das Ausgangssignal des Mitnahmeanzeigers 100 und in Fig. 2(f) das an den Leiter 102 abgegebene Aus­ gangssignal des UND-Gatters 84 dargestellt.
Nachstehend sei der Widerstands-Detektor zur Anzeige des Herzkammerflatterns beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß der Widerstand zwischen Herzelektroden von dem im Herzen befindlichen Blutvolumen abhängig ist. Beim normalen Rhythmus erfolgen die Kontraktion und das Füllen des Herzens regelmäßig, so daß auch die impulsförmigen Wi­ derstandsveränderungen periodisch sind. Beim Flattern geht das Herzschlagvolumen dagegen im wesentlichen auf Null, so daß die Amplitude der impulsförmigen Widerstandsveränderung stark abnimmt. Mit Hilfe der in Fig. 3 im Blockschema dar­ gestellten Schaltung gemäß der Erfindung kann man das einer Abnahme des Herzschlagvolumens und damit des Herzkammer­ druckes entsprechende Fehlen von impulsförmigen Wider­ standveränderungen erkennen. Die in den Fig. 4(a) bis 4(f) dargestellten Kurvenbilder wurden mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Schaltung erhalten.
In der Fig. 3 ist der erfindungs­ gemäße Widerstands-Detektor zur Anzeige des Herzkammer­ flatterns mit 104 bezeichnet. Der Detektor 104 erhält Strom von einer Stromquelle über eine Leitung 106 unter Steuerung durch eine Torschaltung 108, die ih­ rerseits von dem Wahrscheinlichkeitsdichte- Detektor 110 gesteuert wird. Wie vorstehend angegeben wurde, verbraucht der Widerstands-Detektor eine beträcht­ liche Leistung, die der implantierten Batterie entnommen werden muß. Um einen zu starken Verbrauch der Batterie zu vermeiden, wird daher der Detektor 104 an seine Stromquelle unter Steuerung durch den Wahrscheinlichkeitsdichte- Detektor 110 nur angeschlossen, wenn dieser auf eine Abnormalität anspricht. Die in Fig. 3 dargestellte Schal­ tungsanordnung arbeitet daher mit einer UND-Verknüpfung, die bewirkt, daß die zur zweiten Stufe gehörende Schal­ tung 104 zum Auslösen des elektronischen Defibrillators oder Kardioverters nur durch ein Ausgangssignal des zur ersten Stufe gehörenden Wahrscheinlichkeitsdichte- Detektors 110 angesteuert werden kann. Es müssen daher beide Schaltungen ein Flattern anzeigen, ehe die Schaltungsanordnung ein Flatteranzeigesignal abgibt.
Der wesentliche Teil des Widerstands-Detek­ tors 104 zur Flatteranzeige ist das schematisch darge­ stellte Widerstandsglied 112, dessen Wert beispielswei­ se mit dem zwischen im Herzinnern befindlichen, auf einem Katheter im Abstand voneinander angeordneten Elektroden gemessenen Widerstand des Blutes und Gewebes in einer Beziehung steht. Dem Widerstandsglied 112 ist eine Strom­ quelle 114 zugeordnet, die an das Widerstandsglied 112 einen Strom von konstanter Stärke anlegt. Die Stromquel­ le 114 wird von einem Oszillator 116 gespeist und gibt daher an das Widerstandeglied 112 einen Wechselstrom ab, so daß die an dem Widerstandsglied 112 liegende Spannung dem Produkt der Stromstärke und des Widerstandes propor­ tional ist. Beispielsweise kann der Oszillator 116 mit 100 kHz arbeiten und die Stromquelle 114 einen Strom von 100 µA abgeben. Das Widerstandsglied 112 hat beispiels­ weise eine Größenordnung von 50 Ohm, so daß die an ihm liegende Spannung etwa 5 mV beträgt. Die an dem Wider­ standsglied 112 liegende Spannung wird dann in einem Spannungsverstärker 118 verstärkt, dessen Ausgangsspan­ nung mit einem Synchrondemodulator 120 demoduliert wird.
Der Ausgang des Demodulators 120 wird über einen Bandpaß-Verstärker 122 an ein Auslösenetzwerk 124, einen Sägezahngenerator 126 und ein Schwellenwertglied 128 an­ gelegt. Ein von diesem an den Ausgang 130 angelegtes Si­ gnal dient zum Auslösen des Defibrillators oder Kardio­ verters.
In Fig. 4(a) ist ein Herzstromsignal darge­ stellt, das zuerst normal ist und dann ein Flattern an­ zeigt. In Fig. 4(b) ist in übertriebener Form in dem­ selben Zeitmaßstab das Ausgangssignal des Oszillators 116 dar­ gestellt. Fig. 4(c) zeigt ein Kurvenbild der in dem Verstärker 118 verstärkten, dem Herzstromsignal gemäß Fig. 4(a) entsprechenden Spannung an dem Widerstands­ glied 112. Aus der Fig. 4(c) geht hervor, daß bei je­ dem normalen Herzschlag die Spannung an dem Widerstands­ glied 112 zunimmt, wenn Blut aus dem Herzen herausgedrückt wird.
Fig. 4(d) stellt das in dem Verstärker 122 ver­ stärkte Ausgangssignal des Demodukators 120 dar. Dabei wird jede impulsförmige Abnahme der Spannung an dem Widerstands­ glied 112 durch ein negativgehendes Signal angezeigt. Das von dem Sägezahngenerator 126 erzeugte Sägezahnsignal ist in Fig. 4(e) dargestellt. Dieses Sägezahnsignal geht je­ desmal auf seinen Ausgangspegel zurück, wenn das in Fig. 4(c) dargestellte, durch Demodulation und Ver­ stärkung erhaltene Ausgangssignal des Verstärkers 122 durch einen eingestellten Schwellenpegel geht. Beim normalen Herzrhythmus wird das Schwellenwertglied 128 daher nicht angesteuert. Wenn jedoch gemäß Fig. 4(a) ein Flattern einsetzt, wird die in Fig. 4(d) darge­ stellte Kurve flacher, so daß sie den Schwellenwert nicht mehr erreicht und daher das in Fig. 4(e) dar­ gestellte Sägezahnsignal weiter ansteigt, bis es den Schwellenwert des Schwellenwertgliedes 128 überschrei­ tet, wodurch dieses angesteuert wird und über die Lei­ tung 130 ein Flattern anzeigt.

Claims (11)

1. Schaltungsanordnung zur Ermittlung von Herzflimmern mit zwei Überwachungskanälen, von denen jeder einen Detektor zum Über­ wachen der Herzfunktion enthält, deren Ausgänge durch eine Verknüpfungsschaltung derart miteinander verbunden sind, daß beim gleichzeitigen Ansprechen beider Detektoren über den Ausgang der Verknüpfungsschaltung ein Defibrillator zur Aus­ führung einer Defibrillationsbehandlung ansteuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem einen Kanal die Ausgangssignale einer die Herz­ stromsignale verstärkenden Schaltung einem zur Messung der Regelmäßigkeit des R-R-Intervalls dienenden Detektor (92) mit einer phasenstarren Schleife über einen R-Zacken-Detek­ tor (90)
und in dem anderen Kanal diese Ausgangssignale einem Detek­ tor (80) zum Ermitteln der durchschnittlichen anteiligen Ver­ weilzeit der Signalamplitude der Herzstromsignale zwischen zwei Grenzwerten (Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor) zuge­ führt werden.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verknüpfungsschaltung ein UND-Glied (84) ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ausgang der die Herzstromsignale verstärken­ den Schaltung (78) und dem Eingang des zur Messung der Regel­ mäßigkeit des R-R-Intervalls dienenden Detektors (92) ein Filter (88) und ein R-Zacken-Detektor (90) geschaltet sind.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor (92) mit der phasenstarren Schleife einen Phasendetektor (94) aufweist, dessen Ausgangssignal in einem Tiefpaß (96) gefiltert wird und über einen spannungsge­ steuerten Oszillator (98) zum Phasendetektor (94) zurückge­ führt wird.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des zur Messung der Regelmäßigkeit des R-R-Intervalls dienenden Detektors (92) über einen Mitnahme­ detektor (100), der ermittelt, ob die phasenstarre Schleife des Detektors (92) vom Eingangssignal mitgenommen wird, mit der Verknüpfungsschaltung verbunden ist.
6. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem einen Kanal ein Widerstands-Detektor (104) vorge­ sehen ist, der Widerstandsänderungen zwischen zwei Herzelek­ troden erfaßt,
und in dem anderen Kanal die Ausgangssignale einer die Herz­ stromsignale verstärkenden Schaltung einem Detektor (80) zum Ermitteln der durchschnittlichen anteiligen Verweilzeit der Signalamplitude der Herzstromsignale zwischen zwei Grenz­ werten (Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor) zugeführt wer­ den.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerstandsdetektor (104) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektors (110) nur dann aktiviert wird, wenn der Wahrscheinlichkeitsdichte-Detektor (110) einen abnormen Herzzustand ermittelt hat.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerstandsdetektor (104) ein Widerstandsglied (112) enthält, dem eine Stromquelle (114) zugeordnet ist, die einen Strom konstanter Stärke liefert.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromquelle (114) von einem Oszillator (116) ver­ sorgt wird.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die am Widerstandsglied (112) liegende Spannung in einem Spannungsverstärker (118) verstärkt wird, dessen Ausgang in einem Synchron-Demodulator (120) demoduliert wird.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des Demodulators (120) über einen Bandpaß- Verstärker (122) mit einer Auslöseschaltung (124), einem Sägezahngenerator (126) und einem Schwellwertglied (128) der­ art verbunden ist, daß der Ausgang des Schwellwert-Gliedes (128) den Defibrillator zur Durchführung einer Defibril­ lationsbehandlung aktiviert.
DE2661005A 1975-09-30 1976-09-29 Expired - Lifetime DE2661005C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62002575A 1975-09-30 1975-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2661005C2 true DE2661005C2 (de) 1990-03-08

Family

ID=24484280

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2661005A Expired - Lifetime DE2661005C2 (de) 1975-09-30 1976-09-29
DE2643907A Ceased DE2643907A1 (de) 1975-09-30 1976-09-29 System zum anzeigen von herzzustaenden

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2643907A Ceased DE2643907A1 (de) 1975-09-30 1976-09-29 System zum anzeigen von herzzustaenden

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5244089A (de)
CA (1) CA1087691A (de)
DE (2) DE2661005C2 (de)
GB (1) GB1538522A (de)
NL (1) NL177463C (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2814457C3 (de) * 1978-04-04 1981-10-15 Institutsgemeinschaft Stuttgart e.V., 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Erfassung des QRS-Komplexes aus einem elektrischen Herzaktionssignal
WO1980000006A1 (en) * 1978-06-02 1980-01-10 J Anderson Diagnostic apparatus
US4291699A (en) * 1978-09-21 1981-09-29 Purdue Research Foundation Method of and apparatus for automatically detecting and treating ventricular fibrillation
US4312356A (en) * 1979-03-07 1982-01-26 George Edgar Sowton Pacemakers for tachycardia control
US4295474A (en) * 1979-10-02 1981-10-20 The Johns Hopkins University Recorder with patient alarm and service request systems suitable for use with automatic implantable defibrillator
US4303075A (en) * 1980-02-11 1981-12-01 Mieczyslaw Mirowski Method and apparatus for maximizing stroke volume through atrioventricular pacing using implanted cardioverter/pacer
GB2083363B (en) * 1980-08-05 1985-02-27 Mirowski Mieczyslaw Automatic defibrillator
US4407288B1 (en) * 1981-02-18 2000-09-19 Mieczyslaw Mirowski Implantable heart stimulator and stimulation method
US4559946A (en) * 1982-06-18 1985-12-24 Mieczyslaw Mirowski Method and apparatus for correcting abnormal cardiac activity by low energy shocks
JPH01136783U (de) * 1988-03-11 1989-09-19
DE58909118D1 (de) * 1989-06-15 1995-04-20 Pacesetter Ab Verfahren und Einrichtung zum Detektieren einer Folge von anormalen Ereignissen in einem elektrischen Signal, insbesondere dem Depolarisationssignal eines Herzens.
US5301677A (en) * 1992-02-06 1994-04-12 Cardiac Pacemakers, Inc. Arrhythmia detector using delta modulated turning point morphology of the ECG wave
NO322399B1 (no) * 1999-09-07 2006-10-02 Laerdal Medical As System for a beregne sannsynlighetstallet for utfallet av et tenkt forestaende defibrillatorsjokk basert pa karakteristiske trekk ved hjertet malt under hjertestans og gjenoppliving
JP2008543479A (ja) * 2005-06-23 2008-12-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 自動ショックファースト/cprファーストアルゴリズムを有する除細動器
US8942800B2 (en) 2012-04-20 2015-01-27 Cardiac Science Corporation Corrective prompting system for appropriate chest compressions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3352300A (en) * 1964-10-28 1967-11-14 Fred A Rose Cardiac monitor
US3716059A (en) * 1970-08-24 1973-02-13 Cardiac Resuscitator Corp Cardiac resuscitator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3352300A (en) * 1964-10-28 1967-11-14 Fred A Rose Cardiac monitor
US3716059A (en) * 1970-08-24 1973-02-13 Cardiac Resuscitator Corp Cardiac resuscitator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Electroencephalography and Clinical Neurophysio- logy, 1974, 37, S.414-416 *

Also Published As

Publication number Publication date
NL7610831A (nl) 1977-04-01
JPS5244089A (en) 1977-04-06
JPS5753108B2 (de) 1982-11-11
DE2643907A1 (de) 1977-04-07
NL177463C (nl) 1985-10-01
CA1087691A (en) 1980-10-14
GB1538522A (en) 1979-01-17
NL177463B (nl) 1985-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60025486T2 (de) Anpassbare evozierte herzreaktionsmessvorrichtung für automatische erregungsbestätigung
DE2661005C2 (de)
DE2608095C2 (de)
DE69525561T2 (de) Vorrichtung zur Erkennung hämodynamischer Zustände eines Herzens
EP0402508B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Detektieren einer Folge von anormalen Ereignissen in einem elektrischen Signal, insbesondere dem Depolarisationssignal eines Herzens
DE69427802T2 (de) Verfahren zur automatischen Steuerung der Herzsignalschwellenwerte bei einer implantierbaren Vorrichtung
EP0212370B1 (de) Verfahren und Gerät zur Atmungsüberwachung
DE69302875T2 (de) Physiologische überwachungseinrichtung mit mehreren frequenzen arbeitendes impedanzmessungssystem für überwachung von dem befinden eines geweben eines patienten
DE3854732T2 (de) Physiologische Herz- und Lungenuntersuchung durch intrakardielle Messungen mit einem einzelnen Sensor.
AT396429B (de) Herzschrittmacher
DE3715823C2 (de)
DE3037927A1 (de) Respirations-ueberwachungs-einrichtung
CH632848A5 (de) Vorrichtung zur detektion von signalen, insbesondere von fetalen herzsignalen.
DE3249490C2 (de) Vorrichtung zum Erfassen der Herzaktion
DE2905407A1 (de) Verfahren und vorrichtung fuer das ueberwachen elektrokardiographischer wellenformen
DE3732699A1 (de) Implantierbarer herzschrittmacher
DE3243094A1 (de) Implantierbares reizstromgeraet
EP0586739B1 (de) Vorrichtung zum Behandeln von Tachyarrhythmien
DE2217235C3 (de) Vorrichtung zur Überwachung der Herztätigkeit eines Patienten durch Ermittlung und Vergleich von Formkriterien des Herzaktionssignals
DE69018924T2 (de) Verfahren zur Unterscheidung von Herz-Impulsenden.
DE3131042A1 (de) Anordnung und verfahren zum erfassen von herzrhythmusstoerungen
DE2253967C3 (de) Verfahren zur Erfassung von Arrhythmien im Verlauf von Herzaktionsspannungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1108390B1 (de) Vorrichtung zur Erkennung der Kreislaufwirkungen von Extrasystolen
DE2362063C3 (de) Schaltungsanordnung zum Erfassen von physiologischen elektrischen Meßsignalen
DE19844598B4 (de) Implantierbarer Kardioverter, insbesondere Defibrillator

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref country code: DE

Ref document number: 2643907

8110 Request for examination paragraph 44
8181 Inventor (new situation)

Free format text: LANGER, ALOIS A., PITTSBURGH, PA., US HEILMAN, MARLIN STEPHEN, GIBSONIA, PA., US MOWER, MORTON MAIMON, BALTIMORE, MD., US MIROWSKI, MIECZYSLAW, OWING MILLS, MD., US

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 2643907

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition