DE2446039A1

DE2446039A1 - Batterieladesystem fuer implantierte gewebestimulatoren

Info

Publication number: DE2446039A1
Application number: DE19742446039
Authority: DE
Inventors: Joseph Herman Schulman
Original assignee: Pacesetter Systems Inc
Current assignee: Pacesetter Systems Inc
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1975-04-03
Also published as: NL7412716A; CA1020233A; GB1492990A; FR2245334B1; JPS5060085A; FR2245334A1

Description

Pacesetter Systems, Inc.,

Batterieladesystem für implantierte Gewebestimulatoren

Die Erfindung bezieht sich auf ein aufladbares Gewebestimulationssystem, das eine in einen lebenden Körper implantierte Spannungsquelle wieder auflädt, wobei die Aufladung durch eine Telemetrieschaltung überwacht wird.

Ein Hauptanwendungsgebiet derartiger Gewebestimulationssysterae · ist die Aufrechterhaltung des Herzschlagal^thmus eines Patienten über eine implantierte Impulsquelle, Derartige Geräte werden fast ausschließlich, als Herzschrittmacher verwendet, sie sind jedoch auch in anderen Fällen einsetzbar, so etwa zur Betätigung von Prothesen and zur Korrektur von Atmungs- und Kreislauf fehlfunkt ionen.

Bei der Anwendung zur Aufrechterhaltung des Herzschlages eines Patienten wird ein Katheter durch eine Vene eingeführt und am Boden der rechten Herzkammer in den Herzmuskel eingebracht* Der Katheter steht in Verbindung mit einem Impulsgenerator, der von einer Gleichspannungsquelle gespeist wird, die sich wiederum zwischen der Haut und den Rippen des Patienten befindet. Zur Vermeidung der physiologischen Gefahren und der psychologischen Abneigung bei häufig wiederkehrenden Operationen zum Auswechseln, der Spannungsquelle, hat sich die Verwendung von Herzschrittmachern mit wieder auf ladbar er Spannung;squelle als vorteilhaft erwiesen. Eine geeignete Spannungsquelle bildet eine Batterie bestehend aus einer einzigen Mickel-Kadmium-Zelle mit einer Nennspannung von 1,25 Volt und einer Kapazität von 200 mAh» Eine solche Spannungsquelle besitzt eine !lebensdauer von ca,* 10 Jahren. Andere übliche Spannungsquellen für Schrittmacher¹ sind dagegen nur ca. 22 Monate lang verwendbar«

Mit der zunehmenden Verkleinerung von· Eeraschrittmacheru mit wiederaufladbarer Spannungsquelle ergaben sicii Schwierigkeiten beim exakten Lokalisieren der Ladeschaltung äes Schrittmacher** wobei gewährleistet sein mußte, daß auch tatsächlich eine Aufladung erfolgte, wenn die Steomquelle zur Batterieladung; in Betrieb ist. Wesentlich ist hierbei, daß das Aufladen eine zwar kurze, jedoch häufige Aufgabe darstellt, das zweckmäßiger Weise dr Patient selbst vornimmt. Da somit da* Aufladen. ErfLc&t in Gegenwart eines Arztes erfolgt, kam dieseramch, nicht ctarcfe physiologische Veränderungen des Patienten,, etwa Pulsschlag, sicher feststellen» ofe die

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stattgefunden hat. Aber auch wenn, die Aufladung in Gegenwart eines Arztes stattfindet, kann dieser nicht mit Sicherheit entscheiden, ob die wiederaufladbare Batterie die richtige Ladung erhalten hat oder nicht.

Es ist deshalb eine Hauptaufgabe der Erfindung die subjektiven Beobachtungen des Arztes oder des Patienten durch ein Telemetriesignal zu ersetzen, das die richtige Aufladung der implantierten Spannungsquelle angibt. In diesem Fall wird eine ungenügende Aufladung oder ein totales Versagen von der Ladeschaltung selbst erfaßt und ein Signal zur Aufladenden Stromquelle zurückgeführt, das den Ladezustand des Gewebestimulationssystems angibt. Dieses Signal steuert durch Ausdehnung des Ladeintervalles die Arbeitsweise der Aufladeeinheit und kompensiert dadurch Zeitabschnitte, in denen die Ladung nicht richtig erfolgt, wobei das Ende des Ladeintervalles ebenso angezeigt wird, wie der Ausfall der richtigen Wiederaufladung der Einheit.

Gemäß der Erfindung können ferner Ladung und Entladung des Gewebestimulationssystems automatisch aufgezeichnet v/erden. Dadurch muß sich der Arzt nicht auf das Gedächtnis seines Patienten verlassen, wenn er feststellen will, welchen Ladezustand die wiederaufladbare Spannungsquelle im Schrittmacher aufweist. .

In einer weiteren Ausgestaltung bezieht sich die Erfindung auf ein System, das das richtige Positionieren eines äußeren Ladekopfes erleichtert, der die Induktionswicklungen der Stromquelle für die implantierte Ladeschaltung besitzt. Dadurch wird von Anfang an das richtige Positionieren des Ladekopfes gewährleistet, da gemäß der Erfindung ein positives Signal erzeugt wird, das.dem Patienten anzeigt, daß er den Ladekopf an der richtigen Stelle positioniert hat. Durch das Anlegen

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einer Spezialweste oder eines Trägers kann die richtige Positionierung außerdem über das gesamte Ladeintervall automatisch eingehalten werden.

Durch die Erfindung wird ferner eine Schaltung geschaffen zur elektrischen Nebenschlußregulierung in der Ladeschaltung, wodurch vermieden wird, daß Spannung und Strom für die wiederaufladbare Spannungsquelle zu groß werden. Außerdem wird durch die Schaltung vermieden, daß der wiederaufladbaren Spannungsquelle bei einem Kurzschluß in der Ladeschaltung Energie entzogen wird.

Die Erfindung betrifft somit ein Ladesystem für einen im Körper zu tragenden, mit einer wiederaufladbaren Gleichspannungsquelle versehenen Gewebestimulator, der zur Aufrechterhaltung der Körperfunktion das Gewebe mit elektrischen Impulsen anregt. Das System ist gekennzeichnet durch einen an die wiederaufladbare Gleichspannungsquelle im Körper angeschlossenen, elektronischen (inneren) Impulsgenerator, durch eine im Körper unter der Haut angeordnete (innere) Ladeschaltung mit einer über Gleichrichterausgangsleitungen mit dem Geürebestimulator verbundenen Induktionswicklung, durch eine äußere Ladestromquelle mit einer in der Nähe der inneren Induktionswicklung anbringbaren, äußeren Induktionswicklung, durch eine mit der inneren Ladeschaltung in Verbindung stehende Telemetrieschaltung zur Erfassung der Größe eines von der Gleichspannungsquelle aufgenommenen Ladestromes und zur Abgabe eines magnetischen Ausgangssignales an die äußere Stromquelle, das dieser die Größe des Ladestromes angibt, durch einen zur äußeren Stromquelle gehörenden Wandler, der das magnetische Ausgangssignal in ein elektrisches Steuersignal umformt, und durch eine ebenfalls der äußeren Stromquelle zugeordnete, von diesem elektrischen Steuersignal abhängige Stromsteuerung zur Regulierung der Stärke des auf die innere Ladeschaltung wirkenden Magnetfeldes.

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Das erfindungsgemäße System eignet sich besonders für Herzschrittmacher, bei welchen eine Quelle von Herzstimulationsimpulsen für den Btienten in Betrieb gehalten werden muß. Ein solches Herzschrittmachersystem ist gekennzeichnet durch einen unter der Haut des Patienten implantierbaren Herzstimulator mit einer wiederaufladbaren Gleichspannungsquelle, mit einer Impulserzeugungsschaltung und mit einem mit Elektroden versehenen Katheter, der die Stimulationsimpulse dem Herz des Patienten zuführt, und durch eine vom magnetischen Ausgangssignal der Telemetrieschaltung abhängige Zeitsteuerung mit einem Register zur Speicherung eines Signales, zur Anzeige der Zeit, die verstrichen ist, in der das Ausgangssignal angibt, daß der Ladestrom mindestens einen vorgegebenen Betriebswert aufweist. Das magnetische Ausgangssignal kann auch zur Anzeige der Zeitdauer verwendet werden, in der der Ladestrom zwischen einer vorgegebenen oberen und unteren Grenze liegt. Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gewebestimulationssystems,

Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema der Lade- und Telemetrieschaltung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltschema eines Gewebestimulators gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein Schaltschema des Ladekopfes und der Stromversorgungsschaltungen gemäß Fig. 1 ,

Fig. 4A ein Schaltschema eines Abschnittes des Wandlers nach Fig. 1,

Fig. 4B ein Schaltschema des restlichen Abschnittes des Wandlers nach Fig. 1,

Fig. 5 ein Schaltschema zur Darstellung weiterer Merkmale des Gewebestimulationssystems nach Fig. 1 ,

Fig. 6 eine perspektivische Frontansicht einer tragbaren Stromquelle mit einem Wandler,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht von Stromquelle und Wandler nach Fig. § von hinten,

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Fig. 8 <äas Aussehen der Spezialtragweste gemäß der Erfindung, Fig. 9 die Veränderung des magnetischen Ladefeldes abhängig

von der Zeit, und
Fig. 10 den inneren Aufbau der implantierten Teile des Gewebestimulationssystemes nach Fig. 1 .

Das wiederaufladbare Gewebestimulationssystem nach Fig. 1 umfaßt eine Ladeschaltung 10 mit einer Telemetrieschaltung 12 und einen Gewebestimulator 11 mit einem Katheter 16, wobei alle diese Teile zur Implantation im Körper vorgesehen sind. Zum System gehört ferner eine Stromquelle 13 mit einem Wandler in Form einer Diele tor schaltung zur Aufladung und zur Herstellung des Ladezustandes der implantierten Abschnitte des Gewebestimulationssystems. Die Stromquelle 13 arbeitet mit einem Leistungsoszillator 104, der ein elektrisches Feld von 21 kHz erzeugt, das den Ladekopf 42 speist. Ein Teil des Feldes am Ladekopf 42 wird erfaßt und zur Detektorschaltung oder zum Wandler 14 zurückgegeben. Der Ausgang des Wandlers 14 dient zur Steuerung der Energieabgabe des Leistungsoszillators und zur Betätigung einer Zeitsteuerungseinrichtung 61, die eine Zeitsteuerungs- und Indikationsschaltung enthält.

Die Ladeschaltung nach Fig. 2 enthält zwei Induktionswicklungen 17 und 18. Die Ausgangsleitungen 51 und 52 der Induktionswicklung 17 gehen über Gleichrichter zum Gewebestimulator nach Fig. Die Induktionswicklungen 17 und 18 sind nicht auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt, sondern breitbandig. Man vermeidet dadurch eine immer kritische Abstimmung, so daß das System auch mit einer anderen Frequenz aufgeladen werden kann, falls dies zweckmäßig erscheint, beispielsweise um Interferenzen mit einer anderen, in der Nähe befindlichen Ausrüstung .zu vermeiden.

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Die Stromquelle 13 erzeugt somit zur Aufladung der Batterie des Gewebestirnulationssystemes beispielsweise ein Ladesignal von 21 kHz. Diese Frequenz ist relativ niedrig, liegt aber über der Hörbarkeit. Es kommen auch andere Frequenzen in Betracht, die ohne unzulässig große Verluste die Übertragung von Energie durch das Gewebe gestatten. Zur Erzeugung eines Gleichstromausganges wird der gesamte in der Induktionswicklung 17 induzierte Strom durch Dioden CR1 und CR2 gleichgerichtet. Man erhält dadurch an der Kathode der Dioden CR1 und CR2 eine positive Spannung gegenüber dem mittleren Anschluß der Induktionswicklung 17. Der Ladestrom geht durch einen Strommeßwiderstand R9 und durch die Diode CR5 zum Gewebestimulator. Über die Leitung wird der Strom zum mittleren Anschluß der Induktionswicklung zurückgeleitet.

Die Telemetrieschaltung 12 besteht zum Teil aus den Transistoren Q2 und Q3, die zusammen einen über Kondensatoren C3 und C4 gekoppelten und freischwingenden Multivibrator bilden. Der Speisestrom für die Transistoren Q2 und Q3 wird über den Kollektor der Transistoren Q4 und Q5 geliefert. Die Frequenz des Multivibrators wird durch den Basenstrom der Transistoren Q2 und Q3 und durch die Kondensatoren C3 und C4 gesteuert. Der Kollektorstrom von Q4 und Q5 hängt ab vom Spannungsabfall an der Reihenschaltung der Emitterwiderstände R4 und R5 und der Emitter-Basis-Grenzfläche der Transistoren Q4 und Q5· Die Spannung an den Emitterwiderständen R4 und R5ist praktisch gleich der Spannung am Strommeßwiderstand R9, da der Basis-Emitter-Spannungsabfall der Transistoren Q4 und Q5 eng am Basis-Emitter-Spannungsabfall des Transistors Q6 liegt. Ein kleiner Strom kann über den Kollektorwiderstand R7 durch den Transistor Q6 fließe^ so daß an diesem Transistor ein Basis-Emit ter-Spannungsabfall entsteht, der sich abhängig von der Temperatur ebenso ändert wie der Basis-Emitter-Spannungsabfall in den Transistoren Q4 und Q5. Beim Anstieg der. Spannung am

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Strommeßwiderstand R9 steigt somit auch die Spannung an den Widerständen R4 und R5 proportional an. Da der Kollelctorstrom der Transistoren Q4 und Q5 durch die Spannung an R4 und R5 bestimmt wird, steuert der Strom durch den Widerstand R9 die Frequenz des Multivibrators praktisch linear. Der Kollektorstrom des Transistors Q2 dient zum Ein- und Ausschalten des Transistors Q1 mit der Frequenz des Multivibrators» Jeweils wenn Q1 eingeschaltet ist ist die andere Seite der Induktionswicklung 18 für die getrennten Halbwellen jeder Schwingung des Ladesignales von 21 kHz kurzgeschlossen, wenn dieses vorhanden ist. Bei eingeschaltetem Q1 wird somit das Feld von 21 kHz durch das Äquivalent einer kurzgeschlossenen Wicklung, gleich einer Seite des Induktors 18 nach unten belastet. Das Feld von 21 kHz der Stromquelle 13 wird somit abwechselnd be- und entlastet, mit einer vom freischwingenden Multivibrator bestimmten Frequenz. Der Transistor Q1 ist mit der Induktionswicklung 18 über die Dioden CR3 und CR4 verbunden, wobei der Transistor Q1 als Schalter zur abwechselnden Belastung des Ladefeldes dient.

Die magnetische Feldstärke zwischen den Induktionswicklungen der Stromquelle und der Ladeschaltung in Abhängigkeit von der Zeit ist in Fig. 9 dargestellt. Das Intervall t, in dem die Belastung des Ladefeldes zunimmt (wodurch sich die Feldstärke verringert) variiert mit der Arbeitsfrequenz der Telemetrieschaltung. Wie bereits erläutert, wird die Telemetriefrequenz von den Transistoren Q2 und Q3 gesteuertρ die wiederum vom Strom durch den Strommeßwiderstand R9 gesteuert werden. Bei einer Zunahme der Energie des Ladungsfeldes ist zunächst der Strom durch den Widerstand R9 gleich dem Ladestrom für die Batterie 15 des Gewebestimulators, da der Nebenschlußstromregler anfangs nicht eingeschaltet ist. Der Nebenschlußstromregler besteht aus dem Nebenschlußtransistor Q7 und dem Nebenschlußwiderstand R8, der die Basisspannung des Transistors Q7 erzeugt.

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Der Nebenschlußstromregler hält einen konstanten Strom durch den Widerstand R8 aufrecht, der mit den Gleichrichterausgangsleitungen 51 und 52 in Reihe liegt. Die Zenerdiode VR1 verhindert, daß die gleichgerichtete Ausgangsspannung an den Leitungen 51 und 52 bei unbelasteter Batterie 15 zu groß wird. Man vermeidet dadurch gefährlich hohe Stimulationsfrequenzen im Leerlauf dieses Gewebestimulatorteiles, das mit der Batterie 15 in Reihe liegt, so daß Schaden des Gewebes durch unzulässig große Stimulationsfrequenzen verhindert werden.

Da der Strom durch den Widerstand R8 während des Betriebes des Nebenschlußstromreglers zunimmt, nimmt auch der Spannungsunterschied am Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q7 zu, so daß dieser Transistor stärker leitet und damit einen Teil des durch den Widerstand fließenden Stromes abzweigt. Durch die Stromführung von Q7 wird der Strom durch den Widerstand R8 relativ konstant gehalten. Wenn der Transistor Q7 auf konstanter Temperatur gehalten wird, kann der Widerstand R8 zur Regelung eines bestimmten Stromes dienen. Wenn beispielsweise ein Ladestrom von 40 mA für die Batterie 15 aufrechterhalten werden soll, und wenn der Baas-Emitter-Spannungsabfall für die Stromführung des Transistors Q7 ca. 0,4 V beträgt, kann man den Widerstandswert des Widerstandes R8 so wählen, daß diese 40 mA einen Spannungsunterschied von 0,4 V zwischen den Basis-Emitter-Leitungen des Transistors Q7 erzeugen. Wenn der Strom auf über 40 mA steigt, führt der Transistor Q7 in erheblich stärkerem Maße Strom. Durch diese zunehmende Belastung wird das vom Transistor Q1 erzeugte Telemetriesignal geändert. Die Ladung der Batterie 15 wird so lange als richtig angesehen, wie der Strom durch den Widerstand R9 auf 40 mA oder darüber bleibt. Die Diode CR5 verhindert jeden Kurzschluß zwischen den Leitungen 51 und 52 im Bereich zwischen den Induktoren 17 und 18 und der Diode CR5.

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Als weitere Sicherheitsmaßnahme arbeitet die implantierbare . Ladeschaltung nach Pig, 2 mit einer Zenerdiode VR1, die auf eine bestimmte, maximale Arbeitsspannung eingestellt ist und an den Gleichrichterausgangsleitungen 51 und 52 liegt. Für diese maximale Arbeitsspannung ist ein Wert von nicht mehr als 5 V typisch, vorzugsweise von nicht mehr als 3,6 V. Man erhält durch dieses Merkmal einen, positiven Schutz gegen zu hohe Spannung auf den Leitungen 51 und 52, wodurch wiederum eine unzulässig große Stimulationsfrequenz am Katheter 60 verhindert wird und damit auch die Gefahr eines Herzkammerflimmerns, wenn das angeregte Gewebe das Herz ist, was gewöhnlich zum Tod des Patienten führt. Wie bereits erwähnt, vermeidet die mit den Gleichrichterausgangsleitungen 51 und 52 der Ladeschaltung in Reihe liegende Diode CR5i daß die Zelle 15 durch einen Kurzschluß in der Ladeschaltung entleert wird, der etwa in den Transistoren Q6, Q7 oder dem Kondensator C1 auftreten könnte.

Aus Sicherheitsgründen wird neben der Induktionswicklung 17 der elektrischen Ladestromquelle eine getrennte Telemetrie-Induktionswicklung 18 verwendet, obgleich die beiden Wicklungen

17 und 18 als Teil der Induktionswicklung der implantierbaren Ladeschaltung anzusehen sind. Die getrennten Wicklungen 17 und

18 verhindern, daß Schwierigkeiten, die im Telemetrieabschnitt der Schaltung auftreten, das Laden der Zelle 15 sperren. Das bedeutet, daß durch Kurzschlüsse oder Unterbrechungen zwischen den Widerständen R4 oder R3 und der Induktionswicklung 18 die Ladung der Batterie 15 nicht beeinflußt wird.

Im folgenden wird die Funktion des magnetischen Ausgangssignales der Telemetrieschaltung 12 auf den Wandler I4 erläutert. Der zwischen den Magnetwicklungen der äußeren Ladestromquelle 13 und zwischen der implantierten Ladeschaltung 10 vorhandene Magnetfluß wird in seiner Intensität regelmäßig gemäß Fig. 9 variiert. Das Ausmaß der Belastung des durch die Stromquelle erzeugten Magnetfeldes bestimmt die maximale Amplitude des

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Magnetfeldes. Das bedeutet, daß die Amplitude des Magnetfeldes um so kleiner ist, je größer die Belastung der Ladeschaltung (und damit der Telemetrieschaltung) ist. Die Frequenz dieser auftretenden, schnellen Be- und Entlastung ist direkt proportional demStrom durch den Widerstand R9. Da der gesamte Strom bis zu einem maximalen Wert Über die Gleichrichterausgangsleitungen 51 und 52 die Batterie 15 auflädt, gibt ein unter diesem Maximalwert durch den Widerstand R9 fließender Strom an, daß die Ladung der Batterie 15 nicht ausreicht. Die oben beschriebene Telemetrieschaltung 12 erfaßt diesen Zustand und signalisiert ihn zu der Induktionswicklung 21 zurück, in dem die Frequenz der Amplitudenspitzendurchflutung des Ladefeldes moduliert wird. Bei nicht ausreichender Ladung wird somit die Periode t der Amplitudenspitzenänderung in Fig. 9 außergewöhnlich lang. Wenn die Induktionswicklungen der Stromquelle zur besseren Aufladung näher an die Induktionswicklung der' implantierten Ladeschaltung herangebracht werden, verringert sich die Periode t in Fig. 9. Die Frequenz der Spitzenamplitude der magnetischen Feldstärke steigt somit, wenn diese Frequenz ausreichend zunimmt und angibt, daß der maximale Ladestrom durch den Widerstand ES erreicht ist. Das durch das magnetische Ausgangssignal der Telemetrieschaltung 12 im Wandler 14 erzeugte elektrische Steuersignal verändert die Regelung der Stromquelle 13. Diese Veränderungen alternieren den Strom durch die lichtemittierenden Dioden 26 und 27, den Schaltzustand des Summers 28, erzeugen ein Signal im Stromkreis 59 zur Änderung des Ausganges der Stromsteuerung 60, und schalten die Zeitsteuerungseinrichtung 61 zur Betätigung des Registers 31 ein, wodurch angezeigt wird, daß das Gewebestimulationssystem richtig aufgeladen wird.

Die Telemetrieschaltung und der Wandler gemäß der Zeichnung belasten ein existierendes, elektromagnetisches Feld mit einer Telemetrieschaltung und steuern die Arbeitsweise der Stromquelle 13'abhängig von dem Einfluß, den die'Telemetriesehaltung 12 auf das von der Stromquelle 13 induzierte elektromagnetische Feld

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hat. Zu beachten ist jedoch, daß für die unterschiedlichen Arten der magnetischen Ausgangssignale andere Formen magnetischer Ausgangssignalerzeugung und andere Formen von Wandlern zuständig sind. So kann beispielsweise erstens ein elektromagnetisches Signal zu einem Wandler mit einer von der Ladefrequenz abweichenden Frequenz zurückgeführt werden. Zweitens kann die Stromquelle ein- und ausgeschaltet werden und ein kurzes Signal, das den Ladestrom durch den Widerstand R9 angibt, kann zum Wandler während der Abschaltperiode zurückgeführt werden. Drittens kann ein piezoelektrischer Kristall in der Telemetrieschaltung ein akustisches Ausgangssignal zur Anzeige des Ladezustandes erzeugen.

Außerdem können verschiedene Parameter als signifikante Variable im magnetischen Ausgangssignal verwendet werden. Man kann eine von Parametern, wie etwa dem Ladestrom, linear abhängige, einzelne Frequenzmodulation verwenden. Zwei verschiedene Frequenzen können die ausreichende oder nicht ausreichende Ladung angeben. Eine Variation dieser letzteren Betriebsart besteht darin, das Telemetriesignal nur dann zurückzuführen, wenn die Einheit richtig geladen wird. Außerdem kann man verschiedene Kombinationen von Amplituden- und Frequenzmodulation anstelle der Frequenzmodulationsform im Ausführungsbeispiel vorsehen.

In der Stromquelle nach Fig. 4 erzeugt eine Stromste\B?ung 60 am Ausgang einen konstanten Strom für die Induktionswicklung Die Stromsteuerung 60 enthält Widerstände R23 und R24_f parallelgeschaltet, und in Reihe mit dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q15. Diese Kombination liegt parallel zu Dioden CR5 und CR6 zwischen den Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q15. Eine Gleichspannungsquelle in Form einer wiederaufladbaren Batterie 53 ist mit einem Anschluß an diese Schaltungselemente und mit dem anderen Anschluß an den Widerstand R25 angeschlossen, der von der Basis des Transistors Q15 abgeht. Das elektrische

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Steuersignal auf der Leitung 59 vom Wandler stellt den Ausgangsstrom der Stromsteuerung 60 für die Induktionswicklung 24 zur Einstellung der Stärke des auf die implantierte Ladeschaltung gegebenen Magnetfeldes ein. Wenn der durch den Widerstand R9 in der Ladeschaltung fließende Strom einen maximalen Betriebswert überschreitet, setzt das Signal aus der Schaltung 59 den Ausgangsstrom der Stromsteuerung 60 herab. Der verringerte Ausgangsstrom führt über die Induktionswicklungen 22, 23 und 24 dazu, daß zwischen den Induktionswicklungen 19, 20 und 21 der Stromquelle und den Induktionswicklungen 17 und 18 der Ladeschaltung ein geringeres Magnetfeld wirksam wird.

Die Leistungsoszillatorschaltung 104 besteht aus zwei Transistoren

direkt Q16 und Q17, die mit den Transformatoren 20 und 23/und mit den Wicklungen 19, 21 und 100 induktiv verbunden sind. Beim Einschalten des Leistungsoszillators erhält die Basis des Transistors QT6 über den Widerstand R26, der an der Primärwicklung des Transformators 23 liegt, positive Spannung. Der Mittelanschluß des Transformators 23 führt über den Induktor 24 und die Strumsteuerung 60 zur wiederaufladbaren Batterie 53. Wenn die Basis des Transistors Q16 positiv ist, ist dieser durchgesteuert, so daß durch die Hälfte der Primärwicklung 23 Strom fließt, die mit dem Kollektor des Transistors Q16 verbunden ist. Dieser Stromfluß wird auf die Sekundärwicklung 22 transformiert und geht von hier zur Wicklung 19 des Ladekopfes. Der Strom in der Wicklung 19 erzeugt in der Wicklung 20 einen Stromfluß derart, daß die Basis des Transistors QT6 negativ und die Basis des Transistors Q17 positiv wird. Dadurch wird der Transistor Q16 abgeschaltet und der Transistor Q17 eingeschaltet, so daß nun ein Strom in der anderen Hälfte der Primärwicklung 23 fließt. Der Strom in der zweiten Hälfte der Wicklung 23 erzeugt in der Wicklung 22 einen entgegengesetzten Strom. Dieser nun in Richtung der Wicklung 19 fließende Strom kehrt den Stromfluß in der Wicklung 20 um, wodurch wieder der Transistor Q16

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ein- und der Transistor Qi7 abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird die Schwingung aufrechterhalten. Die Frequenz, des Oszillators wird gesteuert durch den Aufbau und das Zusammenbrechen des Magnetfeldes des Ladelcopfes 42. Das Haupt steuerelement für dieses Ladefeld ist die Wicklung 100 mit dem damit verbundenen Kondensator C28. Die Widerstände R27 und R30 begrenzen den Basisstrom der Transistoren Q16 und QI7. Außerdem schützt die aus den Widerständen R28, R29 und R31 und den Dioden CR8 und CR9 und dem Kondensator CI4 bestehende Schaltung die Basis der Transistoren Q16 und Q17 davor, zu stark positiv zu werden. Die Dioden CR7A und CR7B verhindern, daß die Basis der Transistoren Q16 und Q17 unter den Durchlaßspannungsabfall geht, so daß der Kollektor-Emitter-Übergang dieser Transistoren gegen unzulässig große Sperrbeanspruchungen geschützt ist.

Wenn die Leitung 101 der Wicklung 20 gegenüber der Leitung 102 positiv ist, gilt für den Stromfluß folgendes: Die Diode CR9 leitet, die Diode CR8 ist geöffnet und der Strom fließt über den Widerstand R27, durch den Emitter-Basis-Übergang des Transistors Q16, wodurch dieser durchgesteuert wird, über die parallele Schaltung aus Widerstand R31 und Kondensator CI4, über die Diode CR9 und über den Widerstand R29 zurück zur Leitung 102. Der BasLs-Emitter-Übergang des Transistors Q17 führt dabei Sperrspannung. Wenn der Transistor Q16 leitet, verhindert die Diode CR7B, daß der Kollektor des Transistors Q17 sehr viel negativer wird als der Emitter des Transistors Q17· Wenn die Leitung 102 der Wicklung 20 gegenüber der Leitung 101 positiv ist, fließt der Strom durch den Widerstand R30, den Emitter-Basis-Übergang des Transistors QI7, der durchgesteuert ist, durch die Parallelschaltung aus Widerstand R31 und Kondensator CI4, durch die Diode CR8 (die Diode CR9 sperrt) und über den Widerstand R28 zurück zur Leitung 101. Die Diode CR7A verhindert, daß negative Übergänge am Kollektor den Transistor Q16 zerstören. Beim ersten Einschalten wird der Transistor Q16

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durch den Basisstrom des Widerstandes R26 sofort durchgesteuert. Dies gewährleistet den sofortigen Schwingungseinsatζ und man vermeidet, daß weder der Transistor Q16 noch der Transistor Q17 leiten.

Wenn die Telemetrieerfassungsschaltang arbeitet,wird das Signal des Magnetfeldes durch die Wicklung 21 im Ladekopf 42 aufgenommen, durch den Vollweggleichrichter 25 gleichgerichtet und über das Bandpaßfilter 105 gegeben, das aus den Widerständen R32 bis R35 und den Kondensatoren 01 5 bis C 18 besteht.

Der Ausgang des Bandpaßfilters 105 steuert den aus dem Verstärker Al, den Widerständen R36 bis R39 und dem Kondensator C27 bestehenden, abgestimmten Verstärker 106. Der abgestimmte Verstärker 106 ist kapazitiv über C126 mit dem Tiefpaßfilter 107 gekoppelt, das aus dem Verstärker A2, den Kondensator C21 und dem Widerstand R40 besteht. Der Ausgang des Tiefpaßfilters geht über den Kondensator C19 zurück zum abgestimmten Verstärker um diesen Schaltungsteil zu stabilisieren, und wird kapazitiv über C22 auf den Frequenz-Spannungs-Wandler 108 gegeben, bestehend aus dem Verstärker A3, den Kondensator C2ü, dem Widerstand R41 und der Diode CR2G. Die Diode CR20 bewirkt am Eingang des Verstärkers A3 eine Qleichspannung, die durch die Reduktion des Rückkopplungssignales zunimmt, die bei Reaktanzänderungen der Kondensatoren C22 und C20 als Funktion der Frequenz auftreten. Der Ausgang des Frequenz-Spannungs-Wandlers 108 steuert die Komparatorschaltung 109, bestehend aus Verstärker A4, Widerständen R42 bis R44 und dem Kondensator C23. Durch entsprechende Einstellung des Widerstandes R42 wird der Ausgang des Verstärkers A4 positiv, wenn da? Ausgang des Verstärkers A3 unter die Spannung geht, auf die die Mittelanzapfung des Widerstandes R42 eingestellt ist. Wenn dies eintritt, wird der Ausgang des Verstärkers A4 positiv, wodurch der Transistor Q1'8 eingeschaltet Wird, der den Emitter-Basis-Strom dieses Transistors erhöht. Der Ausgang des Spannungs-Komparatorverstärkers A4 Vächst in negativer Richtung an, wenn ihr

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Eingangsfrequenz ansteigt.

\Ienn der Strom durch den Transistor Q1 8 zunimmt, nimmt auch der Strom im "Transistor Q1 5 über die Leitung 59 zu. Der Transistor Q15 ist ein Konstantstromregler. Der Strom am Kollektor von Q15 ermittelt sich aus dem Spannungsabfall aus der Diodenreihenschaltung bestehend aus den Dioden CR5 und CR6 und der Impedanz der Parallelschaltung bestehend aus den Widerständen R24 und R23, die in Reihe liegt mit dein Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q15. Der zunehmende Strom in der Leitung 5S bewirkt eine Zunahme der Spannung an den Dioden CR5 und CR6, wodurch sich auch der Strom erhöht, der den Stromregler 60 zu passieren versucht. Ebenso v/ird durch die Herabsetzung des Stromes in der Leitung 5S der Strom im Regler 60 herabgesetzt. Über die Leitung 59 wirkt somit der Wandler 14 auf die Stromsteuerung 60 und justiert die Stärke des auf die Ladeschaltung 10 gegebenen Magnetfeldes ein.

Das Frequenz-Spannungs-Umformungssystem 108 erzeugt ebenfalls einen Ausgang auf der Leitung 63. Dieser Ausgang führt zu einer Vergleichsschaltung 110, gebildet aus dem Operationsverstärker A5, den Widerständen R46, R47, R48 und dem Kondensator C24, die gemäß der Zeichnung geschaltet sind. Der Widerstand R46 läßt sich auf den geeigneten Betriebsladungsspannungsunterschied an den Leitungen 51 und 52 der implantierten Ladeschaltung anpassen. Eine Lampentreiberschaltung 111 mit einem Widerstand R49 und einem Lampentreiberverstärker A6, der geerdet ist, steht über einen Widerstand R50 mit einer lichtemittierenden Diode 26 in Verbindung. Diese lichtemittierende Diode 26 liefert gemäß Fig. 6 eine sichtbare Anzeige, verm, das Signal in der Schaltung 63 zu groß ist. Das Ansprechen der lichtemittierenden Diode 26 zeigt an, daß an den Leitungen 51 und 52 der üäeschaltung die Betriebsspannung erreicht ist und daß die Batterie 15 richtig aufgeladen wird. Umgekehrt geht bei ungenügendem Signal in der Schaltung 63 zur Betätigung der lichtemittierenden

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Diode 26 ein Signal zu einer Oszillator- und !reiberschaltang 112 für Lampen und Summer. Diese Schaltung arbeitet mit einem Operationsverstärker A7, Widerständen R5I bis R54, einer Diode CR1O und einem geerdeten Kondensator C25, wie in Fig. 5 dargestellt. Der Rechteclcausgang der Schaltung 112 geht über einen Widerstand R55 und wird von einem Lampentreiberverstärker Ab verstärkt. Eine lichtemittierende Diode 27 wird von der Rechteckquelle des Verstärkers Ad über den Widerstand R56 gespeist. Parallel zur lichtemittierenden Diode 27 liegt ein Summer.

Die Bedienungsperson des Ladesystems erkennt aus dem gelben Aufleuchten der lichtemittierende Diode 27 und dem intermittierenden Arbeiten des Summers 28, daß die Zelle 15 nicht richtig aufgeladen wird. Die Bedienungsperson muß nun den Ladekopf 42 mit den Indulctionswicklungen 1S, 20 und 21 so neu einstellen, daß diese Induktionswicklungen mit den Wicklungen 17 und 1b der Ladeschaltung 10 besser ausgerichtet sind. Sobald die geeignete Ausrichtung erreicht ist, werden das gelbe Licht 27 und der Summer 2ö abgeschaltet und das grüne Licht 26 leuchtet so lange auf, Avie der Ladekopf 42 in seiner Lage bleibt und diirch den Widerstand.R9 mindestens der Betriebsstrom fließt. Wenn der Strom durch den Widerstand R9 den Betriebsstrom überschreitet, wird weiter richtig aufgeladen, da der Hebenschlußstromregler (Transistor Q7 und Widerstand R8) und die Zenerdiode VR1 verhindern, daß unzulässig große Ströme oder Spannungen auf die Batterie 15 gegeben werden. In diesem Fall reduziert ein Stromsteuersignal auf der Leitung 5S die Stärke des Magnetfeldes und damit den durch den Widerstand RS fließenden Strom. Die Ladung der Batterie 15 wird jedoch erst dann betroffen, wenn der durch den Widerstand RS= fließende Strom unter seinem Betriebspegel absinkt. Dies wird von der V/andl er schaltung 14 erfaßt, die die grün leuchtende Diode 26 abschaltet und dafür wieder den intermittierend arbeitenden Summer 28 und die gelbe Diode 27 einschaltet.

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Gemäß der Erfindung ist ferner eine Zeitsteuerung 61 vorgesehen, die auf das magnetische Ausgangssignal anspricht und ein Register 31 zur Speicherung eines die Zeit anzeigenden Signales enthält, in der das magnetische Ausgangssignal angibt, daß der Ladestrom mindestens so groß ist wie ein vorgegebener Mindestbetriebspegel. Die Zeitsteuerung speichert somit im Register 31 so lange Signale, wie der Strom durch den Widerstand R9 nicht unter diesen Betriebspegel absinkt. D'ie Zeitsteuerung kann einen getrennten Wandler zur Umformung des magnetischen Ausgangssignales in ein elektrisches Signal verwenden, arbeitet jedoch vorzugsv/eise mit dem hier für diesen Zweck angegebenen Wandler 14. Ebenso gehören der Komparator mit dem Verstärker A5 und eine Treiberschaltung mit den Verstärker Αβ auch zu anderen Teilen des Systems. Der komparator dient als Teil der Zeitsteuerung zur Lieferung eines Zeitsteuerungssignales, wenn er durch ein magnetisches Ausgangssignal, das einen vorgegebenen Ilindestpegel überschreitet, betätigt wird. Eine Aufzeichnungseinrichtung für die Zeit ist vorgesehen in Form eines Oszillators 33, der'Taktimpulse zum Und-Gatter 29 liefert. Beim Vorhandensein eines Zeitsteuerungssignales auf der Leitung 64, wenn die Leitung herabgeschaltet ist, erzeugt die Zeitaufzeichnungseinrichtung ein Ausgangssignal zur Betätigung des Registers 31 zur Aufzeichnung der Zeit, die verstreicht, wenn ein Zeitsteuerungssignal durch die Zeitsteuerung 61 aufgenommen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Zeitsteuerung 61 ferner eine an das Register 31 angeschlossene Teilerschaltung 30, die eine Seihe identischer Ladeperioden von gleiche Dauer im Register 31 tabelliert. Das Register 31 kann außerdem über Zu- und Abnahmeleitungen 66, 65 zu- oder abnehmen. Eine Zunahme aus der Leitung 66 vom Oszillator 33 her gibt ein Entladungszeitintervall der Batterie 15 während des normalen Betriebes im Körper des Patienten an. Jedes derartige Entladungszeitiiitervall erfordert ein entsprechend versetztes, vorgegebenes Ladeintervall zur Wiederherstellung _t

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der dabei von der Zelle 15 abgegebenen elektrischen Ladung. Eine Teilerschaltung 35 ist hierzu so zu wählen, daß die Zu- und Abnahmesignale auf den Leitungen 66 und 65 das richtige Verhältnis im Register 31 zur exakten Zuordnung der Ladezeitperioden und der entsprechenden Entladungsintervalle aufrechterhalten. In der dargestellten Schaltung liegt das vom Oszillator 33 und dem Und-Gatter 29 gebildete Zeitaufzeichnungsgerät über die Teilerschaltung 30 an der Abnahmeleitung 65. Ein vom Oszillator 33 und dem Und-Gatter 34 gebildeter Talctmechanisrnus ist über die Teilerschaltung 35 mit der Zunahmeleitung 66 verbunden. Da der Ausgang des Ünd-Gatters 29 mit dem invertierenden Eingang des Und-Gatters 34 in Verbindung stfeht, sperrt das Vorhandensein eines Zeitsteuerungssignales (niedrigere Spannung) auf der Leitung den Ausgang vom Taktinechanismus zur Zunahmeleitung 66,

Das Register 31 besitzt vorzugsweise obere und untere Grenzen, die verhindern, daß das Register unter eine Zahl kleiner als Null abnimmt und die ebenso verhinderen, daß das Register eine maximal zulässige Zahl überschreitet. Dies läßt sich durch normale Sperrschaltungen erreichen. In jedem Fall ertönt eine Meldung 36. Ausserdem wird die gerade im Register 31 aufgezeichnete Zahl von der Anzeigeeinheit 32 sichtbar wiedergegeben.

Zusätzlich kann der Summer 36 über das Register 31 unter Verwendung einer normalen Schaltung jedesmal dann kurz betätigt werden, wenn eine Ladeperiode aufgezeichnet wird. Der Patient erfährt dann durch das hörbare Signal automatisch, daß er zu diesem Zeitpunkt seinen Herzschrittmacher nicht mehr weiter aufladen muß. " .

Ein Ausführungsbeispiel einer Stromquelle für ein wiederaufladbares Herzschrittmachersystem gemäß der Erfindung ist invden Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Stromquelle 37 besitzt eine eigene wiederaufladbare Batterie 53, die über eine elektrische Leitung 44 mit einer Induktionswicklung im Ladekopf 42 in Verbindung . steht. Die Einheit-läßt sich durch einen Schalter 4I ein- und

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ausschalten. Eine nicht richtige Ladung wird durch das intermittierende Aufleuchten eines gelben Lichtes 27 und das intermittierende Ertönen des Summers 28 im Gehäuse der Stromquelle angezeigt. Das grüne Licht 26 zeigt den richtigen Ladevorgang an, während ein blaues Licht 40, das parallel zum Summer 36 liegt, anzeigt, daß ein vorgegebenes Zeitintervall der richtigen Aufladung verstrichen ist, wie im Register 31 aufgezeichnet. Die Einheit 37 kann mittels eines Hakens 38 an einem Gurt des Patienten festgemacht werden. Ein Signal des roten Lichtes 39 gibt an, daß die Ladung der wiederaufladbaren Batterie 53 der tragbaren Stromversorgung unter eine zulässige Mindestspannung abgesunken ist. Der Patient v/eiß dann, daß er die wiederaufladbare Batterie 53 sobald als möglich aufladen muß.

Um das Ausrichten der Induktionswicklungen im Ladekopf 42 der Stromquelle mit den Induktionswicklungen in der Ladeeinheit 10 zu erleichtern, ist eine Tragweste 45 vorgesehen, die am Oberkörper 50 gehalten wird. Die Tragweste 45 besitzt Gurte 47 und 48 und Schnallen 46 und eine Kontaktfläche 67, die direkt auf der Haut in der Nähe der Ladeschaltung 10 positioniert wird. Ebenso besitzt der Ladekopf 42 eine Kontaktfläche 43. Eine der Kontaktflächen 43 und 67 enthält eine Vielzahl flexibler Häkchen, die aus der Kontaktfläche herausragen. Die andere Kontaktfläche ist dagegen mit einem vorspringenden Schiingenflor versehen. Eine solche Befestigungsart zeigt beispielsweise die US-Patentschrift 3 009 235. Die Kontaktfläche 43 läßt sich direkt auf der Kontaktfläche 67 positionieren, wobei die Häkchen der einen Kontaktfläche in den Flor der anderen Kontaktfläche eingreifen, wobei nur ein geringer Kontakt zwischen den beiden Flächen besteht. Die so aufeinander positionierten Kontaktflächen widerstehen einer gegenseitigen Verschiebung oder Verdrehung, die von außen wirkende Kräfte versuchen können. Wenn somit die Kontaktfläche 43 sich in der Stellung 49 gemäß Fig. befindet, in der die Ladeschaltung 10 richtig aufgeladen wird,

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kann das Gewicht des Ladekopfes 42 oder eine Oberkörperbewegung des Patienten die Ausrichtung der Induktionswicklungen nicht mehr beseitigen. " · ·

Die Schaltung des Gewebestiraulators nach Fig. 3 bezieht sich auf einen Schrittmacher mit fester Frequenz. Die Erfindung ist jedoch auch für Bedarfsschrittmacher einsetzbar. Der räumliche Zusammenbau der Ladeschaltung, der Telemetrieschaltung und des Gewebestimulators sind ausführlich in der US-Patentanmeldung Serial Nr. 267 114 vom 2ö. Juni 1972 beschrieben. Die Impulserzeugungsschaltung arbeitet vor allem mit einer Transistorschaltung mit Transistoren Q11, Q12, QI3 und Q14, die von der wiederaufladbaren Batterie 15 gespeist werden, die vom Strom der Leitungen 51 und 52 über den Widerstand R22 der Ladeschaltung aufgeladen wird. Die Transistoren Q11 und Q12, die Widerstände £10 bis RIS₁ der Bais-Emitter-Übergang vom Q13 und die Konden- · satoren C11 und C12 bilden einen Kippgenerator, der an Kollektor von Q12 eine Folge von Stromimpulsen liefert. Die Periode der Impulse folgt aus der Ladezeit von C11 über den Anschluß A und die hochohmigen Widerstände R12 und R17 an der negativen Spannung der Batterie 15, wobei der Anschluß B des Kondensators C über die Reihenschaltung der niederohmigen Widerstände 215, R19, R16, R10 und R22 praktisch konstant an der positiven Spannung der Batterie 15 liegt (R16 ist durch den Basis-Emitter-Übergang von Q13 und durch R1 S teilweise parallelgeschaltet). Sie hängt hauptsächlich ab von der Zeitkonstante von C11 und dem kombinierten Wert von IU 2 und R17. Während der Zeit zwischen den Impulsen sind beide Transistoren Q11 und Q12 gesperrt. Wenn jedoch die Basis des Transistors Q11 gegenüber dessen Emitter so weit negativ wird, daß Q11 einen Kollektorstrom führt, so fließt dieser über R13 und lädt C12 über den Basis-Emitter-Übergang von Q12 auf, wodurch dieser Transistor durchgesteuert wird. Ferner fließt da? Strom

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vom Kollektor von Q12 über R15 und lädt CT1 über den Basis- · Emitter-Übergang von Q11 umgekehrt auf. Dadurch wird Q11 noch stärker durchgesteuert. Durch diese Mitkopplung leiten Q11 und Q12 plötzlich. Sie bleiben so lange durchgesteuert, bis C11 bis zu dem Punkt aufgeladen ist, in dem der Basisstrom von Q11 zur Aufrechterhaltung der Mitkopplung nicht mehr genügt. Dies hängt ab von den Zeitkonstanten R11, C11 und R14, R1 3 und Q12.

Der Batterieladestrom über die Leitung 51 und R22 erhöht die Frequenz des Kippgenerators, indem die den Oszillator über den Spannungsabfall an R2ü, R21 und R22 speisende Spannung ansteigt. Q13 und Q14 bilden einen Leistungsverstärker und geben einen Stromimpuls auf die Primärwicklung des Transformators 54. Die Zenerdioden VR2 und VR3 schützen die Leitungen an der Sekundärwicklung des Transformators 54. Der Widerstand R1 8 ist insofern von Bedeutung, als er im Zusammenhang mit der Zenerdiode VRI verhindert, daß gefährlich hohe Frequenzen in der Schaltung nach Fig. 3 für feste Frequenz entstehen, wenn die Batterie 15 die Schaltung öffnet und ein Ladestrom fließt. Es vird nochmals erwähnt, daß anstelle der Schrittmacherschaltung nach Fig. 3 mit fester Rate auch eine Bedarfsschrittmacherschaltung verwendet werden kann.

Die räumliche Konfiguration der Schrittmacherteile ist in Fig. dargestellt. Hinsichtlich der Anordnung und der verwendeten Werkstoffe wird auf die US.Patentanmeldung Serial Nr. 267 114 vom 2d. Juni 1972 Bezxig genommen. Ein bedeutsamer Unterschied ist jedoch hervorzuheben. Bin ringförmiges und elektrisch leitendes Band 57 umschließt den Transformator 54 der Gewebestimulationsschaltung. Das Band 57 ^ist konzentrisch zu den ■ Primärwicklungen 55 und den Sekundärwicklungen 56 des Transformators 54, aber isoliert von diesen angeordnet. Ein gut leitender, geschlossener Behälter 58 schließt das elektrisch leitende Band 57 und den Transformator 54 ein. Der Behälter 5o

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ist gemäß der Darstellung vom Band 57 und dein Transformator 12 isoliert. Aufgabe des Metallbandes 57 und des Behälters 58 ist es zu verhindern, daß das Ladungsfeld der Stromquelle 13 einen Stromfluß im Transformator 54 bewirkt. Unter dem Einfluß eines Ladungsfeldes wird im Metallband 57 und im Behälter 58 ein Strom induziert. Der Strom im Band 57 und Behälter 58 erzeugt ein entgegengesetztes magnetisches Feld, das die Wirkung des ursprünglichen Magnetfelde.s der Stromquelle 13 oder der Ladeschaltung 10 aufhebt. Der Transformator 54 kann dadurch nicht auf das Feld des Ladekopfes 42 und der Ladeschaltung 10 ansprechen. Das Metallband 57 besteht vorzugsweise aus Kupfer, während das Metallgehäuse 58 aus einem magnetisch abschirmenden Material, wie z.B. Weicheisen, besteht.

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Claims

Patentansprüche

Q\j Ladesystem für ein im Körper zu tragendes, mit einer wiederaufladbaren Gleichspannungsquelle versehenes Gewebestimulations- · system, das zur Aufrechterhaltung der Körperfunktion das Gewebe mit elektrischen Impulsen anregt, gekennzeichnet durch einen an die wiederaufladbare Gleichspannungsquelle im Körper angeschlossenen, elektronischen (inneren) Impulsgenerator, durch eine im Körper unter der Haut angeordnete (innere) Ladeschaltung mit einer über Gleichrichterausgangsleitungen mit dem Gewebestimulator verbundenen Induktionswicklung, durch eine äußere Ladestromquelle, mit einer in der Nähe der inneren Induktionswicklung anbringbaren, äußeren Induktionswicklung, durch eine mit der inneren Ladeschaltung verbundene Telemetrieschaltung zur Erfassung der Größe eines von dec Gleichspannungsquelle aufgenommenen Ladestromes und zur Abgabe eines magnetischen Ausgangssignales an die äußere Stromquelle, das dieser die Größe des Ladestromes angibt, durch einen zur äußeren Stromquelle gehörenden Wandler, der das magnetische Ausgangssignal in ein elektrisches Steuersignal umformt, und durch eine ebenfalls der äußeren Stromquelle zugeordnete, von diesem elektrischen Steuersignal abhängige Stromsteuerung zur Regulierung der Stärke des auf die innere Ladeschaltung wirkenden Magnetfeldes.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an die Gleichrichterausgangsleitungen der implantierten Ladeschaltung angeschlossenes Filter, durch einen mit den Gleichrichterausgangsleitungen in Reihe liegenden Stromtneßwiderstand und durch einen an die Gleichrichterausgangsleitungen angeschlossenen Nebenschlußstromregler mit einem Nebenschlußstromtransistor, der einen konstanten Strom durch den Strommeßwiderstand aufrechterhält, wobei ein Nebenschlußwiderstand die Basisvorspannung des. Nebenschlußtransistors liefert und mit einer der ' Gleichrichterausgangsleitungen in Reihe geschaltet ist.

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3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierte Ladeschaltung eine an die Gleichrichterausgangsleitung angeschlossene Zenerdiode mit vorgegebener maximaler Betriebsspannung enthält.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierte Ladeschaltung in Reihe mit einer der aufnehmenden Ausgangsleitungen zum elektrischen Gewebestimulator eine Diode aufweist.
5. Anwendung des Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Herzschrittmachersystem zum Betrieb einer Stimulationsimpulsquelle für das Herz eines Patienten, gekennzeichnet durch einen unter der Haut des Patienten implantierbaren Herzstimulator mit einer wiederaufladbaren Gleichspannungsquelle, mit einer Impulsgeneratorschaltung und mit einem Katheter, der über Elektroden Stimulationsimpulse auf das Herz des Patienten gibt und durch eine auf die magnetischen Ausgangssignale der Telemetrieschaltung ansprechende Zeitsteuerungseinrichtung mit einem Register zur Speicherung eines Signales, das die Zeit angibt, die verstrichen ist, während das magnetische Ausgangssignal anzeigt, daß der Ladestrom sich mindestens auf einem vorgegebenen Mindestbetriebspegel befindet.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung einen Wandler enthält, der das magnetische Ausgangssignal in ein elektrisches Signal umformt, einen Komparator zur Lieferung eines Zeitsteuerungssignales, bei Betätigung durch ein magnetisches Ausgangssignal, das einen vorgegebenen Mindestpegel überschreitet, und ein Gerät zur Zeitaufzeichnung, das das Register betätigt, zur Aufzeichnung der verstrichenen Zeit, in der ein Zeitsteuerungssignal aufgenommen wird.

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7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung eine Teilerschaltung enthält, die an das Register angeschlossen ist und eine Anzahl identischer Ladeperioden von gleicher Dauer im Register tabelliert.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Register mit einem Tonfrequenzausgang versehen ist, wobei ein hörbares Signal erzeugt wird, wenn im Register eine Ladeperiode aufgezeichnet "wird.
S. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Register über Zu- und Abnahmeleitungen zu- Oder abnimmt und daß die Zeitsteuerung einen an die Zunahmeleitung angeschlossenen Taktmechanismus enthält, wobei das Zeitaufzeichnungsgerät mit der Abnahmeleitung verbunden ist.
1Cj. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Register so gesperrt ist, daß es nicht unter eine Zahl kleiner als Null abnehmen kann.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Register so gesperrt ist, daß es eine vorgegebene maximale Zahl nicht überschreiten kann.
12. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet, durch einen Tonfrequenzausgang, der durch die Stromquelle betrieben wird und mit einer Deaktivierungsleitung von der Telemetrieschaltung verbunden ist, so daß ein magnetisches Ausgangssignal, das einen Ladestrom angibt, der mindestens so groß ist, wie ein vorgegebener Mindestbetriebspegel, den Tonfrequenzausgang desaktiviert.

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13. System nach den Ansprüchen 1 und 5, gekennzeichnet durch den Anschluß an eine tragbare, äußere, elektrische Ladestromquelle mit einer wiederaufladbaren Batterie, die eine Induktionswicklung speist, die außen am Patienten in der Nähe der Induktionswicklung der implantierten Ladeschaltung anbringbar ist.
14. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die wiederaufladbare Batterie in der tragbaren Stromquelle eine Meldeschaltung angeschlossen ist, die anzeigt, wenn deren Ladezustand eine vorgegebene Mindestspannung unterschritten hat.
15. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Ladeschaltung mit einer Ladewicklung, die den Herzstimulator mit Ladestrom versorgt und ebenfalls unter der Haut des Patienten implantierbar ist, durch eine äußere Ladestromquelle mit einer Induktionswicklung, die mit einer ersten Kontaktfläche außen am Körper des Patienten in der Nähe der Induktionswicklung der Ladeschaltung positionierbar ist, durch eine Tragweste, die am Oberkörper des Patienten anbringbar ist und eine zweite Kontaktfläche zur Positionierung in der Nähe der Haut des Patienten und in der Nähe der Ladoschaltung aufweist, und durch die Anordnung einer Vielzahl nach außen ragender, flexibler Häkchen auf einer der beiden Kontaktflächen und durch einen nach außen vorspringenden Schiingenflor auf der anderen Kontakt- fläche, wobei die beiden Kontaktflächen aufeinander positionierbar sind, so daß die Häkchen bei nur leichtem Kontakt in den Flor greifen und seitlichen Verschiebungen und Verdrehungen durch äußere Kräfte widerstehen.
16. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der implantierbare Gewebestimulator einen Transformator mit Primär- und Sekundärwicklungen zur Erhöhung der Ausgangsspannung der elektrischen Impulse für den Katheter aufweist, daß ein elektrischer Leiter den Transformator des elektronischen

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Generators im Gewebestiraulator die Primär- und Sekundärwicklungen konzentrisch umschließt und von' diesen isoliert ist, und daß ein gut leitender, geschlossener Behälter den Leiter und den Transformator isolierend umschließt, so daß der "Transformator auf die Induktionswicklungen der Stromquelle und in der Ladeschaltung nicht anspricht.

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