DE69318626T2 - Pulserzeuger für einen implantierbaren Vorhof-Defibrillator - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf einen automatischen implantierbaren Vorkammer-Defibrillator, um der Vorkammer eines menschlichen Herzens kardiovertierende oder defibrilliernde elektrische Energie zuzuführen. Die vorliegende Erfindung richtet sich spezieller auf einen Impuisgenerator für die Verwendung in einem implantierbaren Vorkammer-Defibrillator, welcher die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie liefert, während er einen reduzierten Energieverbrauch bei einer sich erschöpfenden Energiequelle, wie beispielsweise einer Batterie, innerhalb eines solchen Defibrillators aufweist.
• Vorkammerflimmern ist wahrscheinlich die am stärksten übliche Herzarrhythmie. Obwohl sie gewöhnlich keine lebensbedrohende Arrhythmie ist, ist sie mit Stößen verbunden, von denen man meint, daß sie durch Blutgerinnsel verursacht werden, die sich in Bereichen eines stagnienrenden Blutflusses als Ergebnis eines länger andauernden Vorkammerflimmerns bilden. Zusätzlich tritt bei Patienten, die von Vorkammerflimmern gequält werden, im allgemeinen Herzklopfen auf, und es kann sogar Schwindel oder sogar Bewußtseinsverlust auftreten.
• Vorkammerflimmern tritt plötzlich auf und kann sehr oft nur durch eine Entladung elektrischer Energie an das Herz über die Haut des Patienten mit Hilfe eine externen Defibrillators des Typs korrigiert werden, der in der Technik allgemein bekannt ist. Diese Behandlung wird üblicherweise als synchronisiertes Kardiovertieren bezeichnet und bringt, wie es der Name sagt, das Anlegen elektrischer Energie an das Herz synchron mit einer festgestellten elektrischen Erregung (R-Welle) des Herzens mit sich. Die Behandlung ist sehr schmerzhaft und führt bedauerlicherweise häufig nur zu einer zeitweiligen Entlastung für Patienten, die nur ein paar Wochen andauert.
• Es stehen Medikamente zur Verfügung, um das Auftreten eines Vorkammerflimmerns zu reduzieren. Jedoch haben diese Medikamente viele Nebenwirkungen, und viele Patienten sind gegen diese resistent, was deren therapeutische Wirkung stark reduziert.
• Es sind implantierbare Vorkammer-Defibrillatoren vorgeschlagen worden, um damit Patienten zu versorgen, die unter einem Auftreten eines Vorkammerflimmerns mit Entlastung leiden. Leider sind zum Nachteil solcher Patienten keine dieser Vorkammer-Defibrillatoren kommerziell Realität geworden.
• In der Vergangenheit vorgeschlagene implantierbare Vorkammer- Defibrillatoren weisen bis jetzt eine Anzahl von Nachteilen auf, was wahrscheinlich die Ursache dafür gewesen ist, daß diese Defibrillatoren keine kommerzielle Realität geworden sind. Zwei solche Defibrillatoren waren, obwohl sie als implantierbar vorgestellt wurden, nicht vollautomatisch und erforderten einen Eingriff durch den Menschen zum Kardiovertieren oder Defibrillieren des Herzens. Diese beiden Defibrillatoren erfordern, daß der Patient die Symptome eines Vorkammerflimmerns erkennt, wobei ein Defibrillator das Aufsuchen eines Arztes erfordert, um den Defibrillator zu aktivieren und der andere Defibrillator erfordert, daß der Patient den Defibrillator von einer Stelle außerhalb der Haut des Patienten mit einem Magneten aktiviert.
• Ein implantierbarer Defibrillator muß durch eine sich erschöpfende Energiequelle, beispielsweise eine Batterie, mit Energie versorgt werden. Man hat lange Zeit geglaubt, daß ebensoviel elektrische Energie erforderlich ist, um die Vorkammer zu kardiovertieren oder zu defibrillieren, wie erforderlich ist, um die Kammern des Herzens zu kardiovertieren oder zu defibrillie ren, in der Größenordnung von zehn Joules oder mehr. Zusätzlich treten die gelegentlichen Ereignisse eines Vorkammerflimmerns sehr viel häufiger auf, als gelegentliche Ereignisse eines Herzkammerflimmerns. Das Ergebnis ist, daß als Folge der vorgesehenen erforderlichen kardiovertierenden oder defibrillierenden Energiepegel für das Kardiovertieren oder Defibrillieren der Vorkammer des Herzens und der vorausgesagten Häufigkeit für die Lieferung solcher Energien lange Zeit geglaubt worden ist, daß ein implantierbarer Vorkammer-Defibrillator seine Energiequelle so schnell erschöpfen würde, daß ein häufiger Batteriewechsel erforderlich ist. Da nun ein Batteriewechsel das chirurgische Explantieren des Defibrillators erfordert, hat man lange Zeit geglaubt, daß ein implantierbarer Vorkammer-Defibrillator keine kommerzielle Realität werden könnte. Bis zum heutigen Tag bleibt ein implantierbarer Vorkammer-Defibrillator unverfügbar
• Defibrillatoren besitzen im allgemeinen eine Einrichtung, wie beispielsweise einen Speicherkondensator, um die elektrische Energie, zu speichern, die erforderlich ist, um das Herz zu kardiovertieren oder zu defibrillieren. Da nun ein Herzkammerflimmern lebensbedrohlich ist, muß ein Herzkammer-Defibrillator seine Speicherkapazität schnell aufladen, um ein im wesentlichen sofortiges Kardiovertieren zu ermöglichen. Ein solcher Schnellade-Kondensator bringt eine außergewöhnlich große Entladebelastung für eine Defibrillatorbattene mit sich und beschränkt dadurch die Anzahl von Malen, in denen ein implantierbarer Herzkammer-Defibrillator kardiovertierende oder defibrillierende Energie liefern kann&sub0; Dies hat jedoch keinen Einfluß auf die kommerzielle Natur solcher Defibrillatoren, weil Herzkammerflimmern lebensbedrohend ist und ziemlich wenig häufig auftritt. Jedoch haben solche Ladeverfahren, von denen man meint, daß sie für einen implantierbaren Vorkammer-Defibrillator notwendig sind, bis jetzt zu der nicht-kommerziellen Natur dieser Vorrichtungen noch weiter beigetragen.
• Zusammengefaßt, die bis jetzt angenommen Erfordernisse des schnellen Aufladens eines Speicherkondensators, das häufige Aufladen eines Speicherkondensators und die hohen Pegel für die kardiovertierende oder defibrillierende Energie, die implantierbaren Vorkammer-Defibrillatoren zugeschrieben wurden, haben zu nur wenig oder gar keiner Entwicklung eines kommerziell ausführbaren implantierbaren Vorkammer-Defibrillators geführt. Folglich bleibt eine Notwendigkeit in der Technik bezüglich eines kommerziell lebensfähigen Vorkammer-Defibrillators bestehen.
• Der Impulsgenerator der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung in einem implantierbaren Vorkammer-Defibrillator stellt einen nennenswerten Fortschritt in Richtung auf einen kommerziell lebensfähigen implantierbaren Vorkammer-Defibrillator dar. Der Impulsgenerator der vorliegenden Erfindung spart Batterieenergie, während er immer noch für eine angemessene elektrische Energie sorgt, um die Vorkammer des Herzens zu kardiovertieren oder zu defibrillieren und so ein Vorkammerflimmern zum Stillstand zu bringen. Der Impulsgenerator dieser Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Erkenntnis, daß anders als ein Herzkammerflimmern ein Vorkammerflimmern nicht lebensbedrohend ist. Folglich lädt der Impulsgenerator der vorliegenden Erfindung seinen Speicherkondensator verhältnismäßig langsam auf, um das Abfließen von Energie bei der Batterie des Defibrillators zu minimieren, aber in ausreichender Zeit, um das Vorkammerflimmern zum Stillstand zu bringen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß die ziemlich niedrige Spannung von ungefähr drei Volt, die durch die Batterie geliefert wird, auf pulsierende hohe Spannung von beispielsweise 300 bis 400 Volt mit kleinem Tastverhältnis umgewandelt wird, um den Speicherkondensator auf zuladen. Wie hierin in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform offenbart, wird die pulsierende hohe Spannung durch einen Rücklauftransformator geliefert, der mit einem Oszillator gekoppelt ist, der einen hochf requenten Ausgang mit niedrigem Tastverhältnis liefert. Dank dieser Anordnung wird ausreichend elektrische Energie in dem Speicherkondensator gespeichert, ohne, daß der hohe Strom-Abfluß bei der Defibrillatorbattene entsteht, der durch Schnelladeverfahren des bekannten Standes der Technik verursacht worden ist. Selbst obwohl eine Minute erforderlich sein kann, um den Speicherkondensator vollkommen auf zuladen, ist dies ausreichend Zeit, das Vorkammerflimmern zum Stillstand zu bringen und dem Patienten Erleichterung zu verschaffen. Das Endergebnis ist ein implantierbarer Defibrillator&sub1; welcher kommerziell lebensfähig ist, weil er in der Lage ist, für eine wesentlich erhöhte Anzahl kardiovertierender oder defibrillierender Lieferungen von elektrischer Energie zu sorgen, bevor ein Auswechseln der Defibrillatorbattene erforderlich ist.
• Zusätzlich zu dem Vorstehenden hat der Impulsgenerator der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen Koppelpunktschalter für die Lieferung der kardiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen Energie von dem Speicherkondensator mit zweiphasiger Wellenform. Wir sind der Meinung, daß eine solche zweiphasige Wellenform den Energiebedarf für das Kardiovertieren oder Defibrillieren der Vorkammer des Herzens reduziert, um den Energieverbrauch aus der Defibrillatorbattene noch weiter herabzusetzen.
• US-A-4,800,883 richtet sich auf einen Herzkammer-Defibrillator, bei welchem der Speicherkondensator schnell aufgeladen werden muß, wenn ein unmittelbar lebensbedrohendes Herzkammerflimmern festgestellt wird. Diese Schnelladung wird mit Hilfe eines Rücklaufbeendigungsdetektors durchgeführt, welcher ein Laden mit einem niedrigen Tastverhältnis nur ein paar Sekunden lang gestattet und dann bewirkt, daß sich das Tastverhältnis drastisch erhöht. Das Ergebnis ist, daß die Ladefrequenz ansteigt, und wenn dies erfolgt, dann steigt das Tastverhältnis ebenfalls an. Der ganze Zweck ist, den Speicherkondensator so schnell aufzuladen, wie man kann, was eine große Menge an Energie erfordert.
Zusamenfassung der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgenerator wie in Anspruch 1 beansprucht.
Kurze Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines voll implantierbaren Vorkammerdefibrillators, der die vorliegende Erfindung verkörpert.
• Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des Impulsgenerators von Fig. 1, der die vorliegende Erfindung verkörpert.
• Fig. 3 ist ein Schema der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung von Fig. 2, die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert.
• Fig. 4 ist ein Schema der Hochspannungs-Abfühlschaltung von Fig. 2, die zusätzliche Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert.
• Fig. 5 ist ein Schema der Entlade-Steuerlogik von Fig. 2.
• Fig. 6 ist ein Schema des Koppelpunktschalter-Schaltkreises von Fig. 2, die weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Nehmen wir jetzt Bezug auf Fig. 1, so stellt diese einen vollkommen implantierbaren Defibrillator 30 dar, der die vorliegende Erfindung verkörpert, gezeigt in Verbindung mit einem schematisch dargestellten menschlichen Herzen 10, das eine überwachung des Vorkammerflimmerns und ein mögliches Kardiovertieren der Vorkammer benötigt. Die Teile des in Fig. 1 dargestellten Herzens 10 sind die rechte Herzkammer 12, die linke Herzkammer 14, die rechte Vorkammer 16, die linke Vorkammer 18, die obere Hohlvene 20, der Koronarsinus 22, der Eingang oder die öffnung des Koronarsinus 24, die linke freie Wand der Herzkammer 26 und die untere Hohlvene 28. Zusätzlich bezeichnet der Begriff "Depolarisations-Aktivierungswellen", wie er hierin verwendet wird, R- Wellen der Herzperiode, welche ein Depolarisieren der Herzkammern 12 und 14 induzieren.
• Der Vorkammer-Defibrillator 30 besteht generell aus einer Umhüllung 32 für ein hermetisches Abdichten der internen Schaltkreiselemente, einer ersten endokardialen Leitung 34 und einer zweiten intravaskulären Leitung 36. Die Umhüllung 32 und die erste und die zweite Leitung 34 und 36 sind so angeordnet, daß sie unter der Haut eines Patienten implantiert werden, um auf diese Weise den Defibrillator voll implantierbar zu machen.
• Die erste endokardiale Leitung 34 hat vorzugsweise einen zweipoligen endokardialen Leiter, welche Elektroden 38 und 40 hat, die angebracht sind, um einen elektrischen Kontakt mit der rechten Kammer 12 des Herzens 10 herzustellen. Die Elektroden 38 und 40 gestatten ein zweipoliges Abfühlen von Depolarisations-Aktivierungswellen in der rechten Herzkammer zwischen einem ersten Paar Orten 38a und 40a innerhalb der rechten Herzkammer 12. Wie veranschaulicht, wird die Leitung 34 durch die untere Hohivene 28 in die rechte Vorkammer 16 und dann in die rechte Herzkammer 12 eingeführt. Wie jene einschätzen können, die mit dieser Technik vertraut sind, könnte ein zweiter Weg für die Leitung 34 alternativ durch die obere Hohlvene 20, in die rechte Vorkammer 16 und dann in die rechte Herzkammer 12 verlaufen.
• Die zweite Leitung 36 hat generell eine erste oder distale Elektrode 42, eine zweite oder Ringelektrode 44 und eine dritte Elektrode 46. Wie veranschaulicht, ist die zweite Leitung 36 flexibel und so angeordnet, daß sie die obere Hohlvene 20 hinunter, in die rechte Vorkammer 16, in die öffnung des Koronarsinus 24 verläuft und in den Koronarsinus 22 des Herzens in der Nähe der linken Seite davon vorgeschoben wird, so daß sich die erste oder distale Elektrode 42 innerhalb des Koronarsinus oder innerhalb einer Koronarvene, beispielsweise der großen Vene des Herzens (nicht gezeigt) angrenzend an die linke Herzkammer befindet. Die Elektroden 42, 44 und 46 haben einen solchen Abstand voneinander, daß dann, wenn sich die erste Elektrode 42 inner halb des Koronarsinus 22 oder einer Koronarvene angrenzend an die linke Herzkammer 14 befindet, die zweite Elektrode 44 unterhalb der linken Vorkammer 18 in der Nähe der linken Herzkammer 14 befindet und die dritte Elektrode 46 sich innerhalb der rechten Vorkammer 16 befindet.
• Die erste Elektrode 42 der zweiten Leitung 36 und die Elektrode 38 der ersten Leitung 34 gestatten ein zweipoliges Abfühlen von Depolarisations-Aktivierungswellen zwischen einem zweiten Paar Orten 38a und 42a des Herzens. Alternativ kann das zweite Elektrodenpaar aus den Elektroden 42 und 40 bestehen, und als Ergebnis kann das zweite Paar Orte 42a und 40a sein. Wie man aus Fig. 1 erkennt, ist der Abstand zwischen dem zweiten Paar Orten 38a und 42a größer als der Abstand zwischen dem ersten Paar Orten 38a und 40a. Diese relativen Abstände zwischen dem ersten und dem zweiten Paar Orten, zwischen denen Depolarisations-Aktivierungswellen abgefühlt werden, ermöglichen ein zuverlässiges Erkennen von Depolarisations-Aktivierungswellen.
• Die zweite Elektrode 44 sorgt zusammen mit der dritten Elektrode 46 der zweiten Leitung 36 für die Lieferung von defibrillierender oder kardiovertierender elektrischer Energie an die Vorkammer. Weil die zweite Elektrode 44 unter der linken Vorkammer 18 in der Nähe der linken Herzkammer 14 liegt und weil sich die dritte Elektrode 46 innerhalb der rechten Vorkammer 16 befindet, wird die elektrische Energie, die zwischen diesen Elektroden angelegt wird, im wesentlichen auf die Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 begrenzt&sub0; Folglich bildet die Leitung 36 ein Leitungsmittel, das den Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 zugeordnet ist, um die defibrillierende oder kardiovertierende elektrische Energie an das Herz anzulegen.
• Innerhalb der Umhüllung 32 hat der Vorkammer-Defibrillator 30 einen ersten Abfühlverstärker 50, einen ersten R-Wellen-Detektor 52, einen zweiten Abfühiverstärker 54, einen zweiten R-Wellen- Detektor 56 und einen dritten Abfühlverstärker 58. Innerhalb der Umhüllung 32 besitzt der Vorkammer-Defibrillator 30 auch einen Mikroprozessor 60, einen Impulsgenerator 66 und eine sich erschöpfende Niedrigspannungs-Energiequelle oder Batterie 67. Die Batterie 67 hat einen positiven Anschluß 69, welcher mit den verschiedenen internen Komponenten des Defibrillators 30 verbunden sein kann und einen negativen Anschluß 71, der mit dem gemeinsamen Potential verbunden ist. Die Batterie 67 liefert Energie an die verschiedenen Komponenten mit einer niedrigen Spannung von beispielsweise drei Volt.
• Der erste Abfühlverstärker 50 hat einen ersten Eingang 68, der mit Elektrode 38 der ersten Leitung 34 verbunden ist und einen zweiten Eingang 70, er mit Elektrode 40 der ersten Leitung 34 verbunden ist. Der erste Abfühlverstärker 50 fühlt folglich die elektrische Aktivität des Herzens 10 zwischen dem ersten Paar Orten 38a und 40a des Herzens ab. Er verstärkt die abgefühlte elektrische Aktivität des Herzens und liefert an den Ausgang 72 ein verstärktes Signal oder erstes Elektrokardiogramm, das repräsentativ für die elektrische Aktivität des Herzens ist, die durch die zweipoligen Elektroden 38 und 40 abgefühlt wird.
• Der erste R-Wellen-Detektor 52 hat einen Eingang 74, welcher mit dem Ausgang 72 des ersten Verstärkers 50 verbunden ist. Der R- Wellen-Detektor 52 besitzt ein Schwellenwert-Erkennungsmittel oder eine solche Schaltung, welche einen im wesentlichen konstanten elektrischen Ausgang liefert, der eine Dauer hat, die im wesentlichen gleich der Dauer der Depolarisations-Aktivierungswellen (R-Wellen) ist, die zwischen den Elektroden 38 und 40 abgefühlt werden. Das Ergebnis ist, daß die Elektroden 38 und 40 und der erste Abfühlverstärker 50 eine erste Abfühleinrichtung 53 für das Abfühlen der elektrischen Aktivität des Herzens ist, die Depolarisations-Aktivierungswellen zwischen dem ersten Paar von in einem Abstand voneinander angeordneten Orten 38a und 40a des Herzens einschließt. Der erste R-Wellen-Detektor 52 bildet eine erste Ausgabeeinrichtung für ein Isolieren des R- Wellen-Merkmals des ersten Elektrokardiogramms und zum Erzeugen eines ersten elektrischen Ausgangssignals an Ausgang 76, das eine erste vorbestimmte Kennlinie oder Dauer hat, die der Dauer der Depolarisations-Aktivierungswellen (R-Wellen), die zwischen einem ersten Paar Orten 38a und 40a des Herzens abgefühlt werden, entspricht und im wesentlichen gleich dieser ist.
• Der zweite Abfühiverstärker 54 hat einen ersten Eingang 78, der mit der Elektrode 42 der zweiten Leitung 36 verbunden ist und einen zweiten Eingang 80, der mit Elektrode 38 der ersten Leitung 34 verbunden ist. Das Ergebnis ist, daß der zweite Abfühlverstärker 54 die elektrische Aktivität des Herzens zwischen dem zweiten Paar Orten 38a und 42a des Herzens abfühlt. Er liefert an einem Ausgang 82 ein verstärktes Signal oder zweites Elektrokardiogramm, das repräsentativ für die elektrische Aktivität des Herzens ist, die zwischen dem zweiten Paar Orten 38a und 42a des Herzens abgefühlt wird.
• Der zweite R-Wellen-Detektor 56 hat einen Eingang 84 für das Empfangen des verstärkten Signals, da& von dem Ausgang 82 des zweiten Abfühlverstärkers 54 geliefert wird. Der zweite R-Wellen-Verstärker 56 hat ein zweites Schwellenwert-Erfassungsmittel oder eine solche Schaltung für die Lieferung eines im wesentlichen konstanten zweiten elektrischen Ausgangssignals an Ausgang 86, das eine Dauer hat, die im wesentlichen gleich der Dauer der Depolarisations-Aktivierungswellen hat, die durch den zweiten Abfühiverstärker 54 abgefühlt werden. Das Ergebnis ist, daß die Elektrode 42, die Elektrode 38 und der Abfühlverstärker 54 eine zweite Abfühleinrichtung 57 für das Abfühlen der elektrischen Aktivität des Herzens bildet, die Depolarisations-Aktivierungswellen zwischen dem zweiten Paar Orten 38a und 42a des Herzens einschließt. Der zweite R-Wellen-Detektor 56 bildet eine zweite Ausgangseinrichtung für das Isolieren des R-Wellen-Merkmals des zweiten Elektrokardiogramms für das Erzeugen eines zweiten elektrischen Ausgangssignals, das eine zweite vorbestimmte Kennlinie oder Dauer hat, die der Dauer der Depolarisations-Aktivierungswellen (R-Wellen) zwischen dem zweiten Paar Orten 38a und 42a des Herzens entspricht und dieser im wesentlichen gleich ist.
• Ein erster Taktgeber 62 von Mikroprozessor 60 taktet die Dauer des ersten elektrischen Ausgangssignals des ersten elektrischen Ausgangs, das durch den ersten R-Wellen-Detektor 52 geliefert wird, für ein Takten der Dauer einer Depolarisations-Aktivierungswelle (R-Welle), die zwischen dem ersten Paar Orten 38a und 40a abgefühlt wird. Ein zweiter Taktgeber 64 von Mikroprozessor 60 taktet auch die Dauer des zweiten elektrischen Ausgangssignals, das durch den zweiten R-Wellen-Detektor 56 geliefert wird, für das Takten der Dauer derselben Depolarisations-Aktivierungswelle (R-Welle), die zwischen dem zweiten Paar Orten 42a und 38a abgefühlt wird. Da nun der Abstand zwischen dem zweiten Paar Orten 42a und 38a größer als der Abstand zwischen dem ersten Paar Orten 40a und 38a ist, ist die elektrische Aktivität des Herzens, die durch die erste Abfühleinrichtung 53 und eine zweite Abfühleinrichtung 57 abgefühlt wird, eine echte Depolansations-Aktivierungswelle (R-Welle), wobei die Dauer des durch den zweiten R-Wellen-Detektor 56 gelieferten elektrischen Ausgangssignals größer als die Dauer des ersten elektrischen Ausgangssignals ist, das durch den ersten R-Wellen-Detektor 52 geliefert wird. Folglich sind die vorbestimmten Merkmale (R- Wellen) des ersten und des zweiten Elektrokardiogramms und spezieller die erste und die zweite vorbestimmte Kennlinie (Dauer) jener Merkmale voneinander verschieden.
• Der Mikroprozessor 60 erfaßt zuverlässig eine Depolarisations- Aktivierungswelle, wenn das zweite elektrische Ausgangssignal eine Dauer hat, welche größer als die Dauer des ersten elektrischen Ausgangssignals ist. Wenn die elektrische Aktivität des Herzens, die durch die erste beziehungsweise zweite Abfühleinrichtung 53 und 57 abgefühlt wird, Rauschen ist, dann ist die Dauer des ersten und des zweiten elektrischen Ausgangssignals im wesentlichen dieselbe. Folglich erkennt in der vorstehenden Weise der Vorkammer-Defibrillator 30 in zuverlässiger Weise elektrische Aktivierungen (R-Wellen) des Herzens 10, selbst in einem Umfeld mit elektrischen Störungen.
• Der Mikroprozessor 60 nutzt die Intervalle zwischen den erfaßten R-Wellen, um zu bestimmen, ob ein Vorkammerflimmern vorhanden sein könnte. Wenn solche Kriterien erfüllt werden, dann aktiviert der Mikroprozessor 60 den dritten Abfühlverstärker 58, um elektrische Aktivität in den Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 abzufühlen. Zu diesem Zweck hat der dritte Abfühlverstärker 58 einen ersten Eingang 98, der mit Elektrode 46 verbunden ist und einen zweiten Eingang 100, der mit Elektrode 44 verbunden ist. Der dritte Abfühlverstärker 58 hat einen Ausgang 102, der mit dem Mikroprozessor 60 verbunden ist, um an den Mikroprozessor 60 ein verstärktes Signal zu liefern, das die elektrische Aktivität der Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 repräsentiert.
• Der Mikroprozessor 60 digitalisiert das verstärkte elektrische Signal, das von dem dritten Abfühlverstärker 58 geliefert wird und verarbeitet die digitalisierten Werte der Vorkammeraktivität für ein Erfassen und Bestätigen des Vorhandenseins eines Vorkammerflimmerns. Ein solches Erfassen von Vorkammerflimmern kann durch den Mikroprozessor 60 so implementiert werden, wie in der vorstehend erwähnten gleichzeitig anhängigen Anmeldung beschrieben. Alternativ kann der Mikroprozessor 60 in übereinstimmung mit dem Vorkammerflimmern-Erfassungs-Algorithmus implementiert werden, der in einer Veröffentlichung: Janice Jenkins, Ki Hong Noh, Alain Guezennec, Thomas Bump und Robert Arzbaecher, "Diagnose eines Vorkammerflimmerns unter Verwendung von Elektrokardiogrammen aus Dauerleitungen: Auswertung von Computer-Algorithmen", PACE, Band 11. 5. 622 - 631, Mai 1988, beschrieben ist. Das Implementieren solcher Algorithrnen durch einen Mikroprozessor, wie beispielsweise Mikroprozessor 60, liegt recht gut innerhalb der Möglichkeiten einer Person, die mit dieser Technik vertraut ist.
• Der Impulsgenerator 66 ist mit dem Mikroprozessor 60 über eine Vielzahl von Steuerleitungen 110, 112, 114, 116 und 118 und einen Vielfachbit-Bus 120 verbunden. Der Impulsgenerator 66 hat einen ersten Ausgang 90, der mit Elektrode 46 von Leitung 36 verbunden ist und einen zweiten Ausgang 92, der mit Elektrode 44 von Leitung 36 verbunden ist. Wie man im Nachstehenden sehen wird, reagiert der Impulsgenerator 66 auf Steuersignale, die über die Steuerleitungen 110, 112, 114, 116 und 118 empfangen werden, um kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie in einem Speicherkondensator zu speichern. Wenn der Speicherkondensator einmal auf einen gewünschten Wert aufgeladen ist, dann entlädt der Impulsgenerator 66 als Reaktion auf Steuersignale, die über die Leitungen 116, 110 und 112 empfangen werden, den Speicherkondensator über die Ausgänge 90 und 92, um kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Elektroden 46 und 44 anzulegen. Wie man im Nachstehenden weiter sehen wird, hat der Impulsgenerator 66 einen Koppelpunktschalter, welcher betätigt werden kann, um die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Elektroden 46 und 44 mit einer zweiphasigen Wellenform anzulegen, die eine erste und eine zweite Phase hat. In der ersten Phase wird Elektrode 46 bezogen auf Elektrode 44 positiv gemacht, in der zweiten Phase wird Elektrode 44 bezogen auf Elektrode 46 positiv gemacht. Zusätzlich sind die erste und die zweite Phase der zweiphasigen Wellenform vorzugsweise gleich in der Dauer, beispielsweise drei Millisekunden.
• Die Steuerleitung 118 leitet ein Ladesteuersignal an den Impulsgenerator 66, um zu verursachen, daß ein Ladeschaltkreis innerhalb von Impulsgenerator 66 die elektrische Energie in dem Speicherkondensator speichert. Die Steuerleitung 116 leitet ein Einschalt-Steuersignal an den Impulsgenerator 66, um zu verursachen, daß der Impulsgenerator 66 einen Inbetriebssetzungsschalter schließt, welcher den Speicherkondensator mit dem vorstehend erwähnten Koppelpunktschalter verbindet. Die Steuerleitungen 110 und 112 leiten Steuersignale zu dem Impulsgenerator 66 für die Steuerung der Lieferung der kardiovertierenden oder defibrilherenden elektrischen Energie an die Ausgänge 90 und 92 in Übereinstimmung mit der vorstehend erwähnten zweiphasigen Wellenform. Schließlich leitet die Steuerleitung 114 ein Test-Steuersignal an den Impulsgenerator 66, um zu bewirken, daß der Impulsgenerator 66 den Speicherkondensator innerhalb des Impulsgenerators 66 für Testzwecke entlädt. Ein solches Testen kann auch in periodischen Abständen zwecks Wiederbildung der Dielektrizität des eingebauten Speicherkondensators des Impulsgenerators 66 durchgeführt werden.
• Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 2 veranschaulicht diese in der Form eines Blockschaltbildes den Irnpulsgenerator 66 von Fig. 1 in Verbindung mit dem Mikroprozessor 60. Der Impulsgenerator 66 hat generell eine Entladelogik 130, einen Taktgenerator 132, eine Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134, eine Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 und einen Koppelpunktschalter- Schaltkreis 138.
• Die Steuerleitung 118 ist mit der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 verbunden. Die Steuerleitung 116 ist mit dem Taktgenerator 132 verbunden und der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 verbunden. Die Steuerleitung 114 ist mit dem Taktgenerator 132 verbunden und der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 verbunden. Schließlich sind die Steuerleitungen 110 und 112 mit der Entladelogik 130 verbunden.
• Der Taktgenerator 132 hat einen Ausgang 140, welcher mit der Entladelogik 130 und der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 verbunden ist. Die Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 hat einen ersten Ausgang 142, welcher mit dem Hochspannungs-Kopplungspunktschalter 138 verbunden ist und einen zweiten Ausgang 144, welcher mit dem Hochspannungs-Kopplungspunktschalter-Schaltkreis 138 und der Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 verbunden ist. Die Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 hat auch einen dritten Ausgang 146, welcher mit der Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 verbunden ist. Der zweite Ausgang 144 ist mit dem negativen Anschluß des Speicherkondensators verbunden, und der Ausgang 142 ist mit dem positiven Anschluß des Speicherkondensators verbunden, wenn der vorstehend erwähnte Inbetriebsetzungsschalter durch Empfang des Inbetriebsetzungs-steuersignals über Leitung 116 geschlossen wird. Dies gestattet, daß der Speicherkondensator mit dem Hochspannungs- Kopplungspunktschalter 138 für ein Anlegen der kardiovertieren den oder defibrillierenden elektrischen Energie an die Elektroden 44 und 46 von den Ausgängen 90 und 92 verbunden wird. Der dritte Ausgang 146 ist direkt mit dem positiven Anschluß des Speicherkondensators verbunden. Dies gestattet, daß die Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 die Spannung des Speicherkondensators abfühlt, wenn die defibrillierende oder kardiovertierende elektrische Energie darin gespeichert ist. Die Spannung über den Speicherkondensator wird durch einen Analog-Digital-Wandler innerhalb der Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 digitalisiert, und die aus mehreren Bits bestehende Darstellung der Speicherkondensatorspannung wird an den Mikroprozessor 60 über den Vielfachbit-Bus 120 geliefert. Wenn der Mikroprozessor feststellt, daß der Speicherkondensator voll aufgeladen ist, dann ist der Impulsgenerator 60 bereit, entweder die gesamte in dem Speicherkondensator abgespeicherte elektrische Energie innerhalb des Impulsgenerators 66 zu entladen oder die in dem Speicherkondensator gespeicherte elektrische Energie an den Hochspannungs- Kopplungsschalter 138 anzulegen, um sie an die Elektroden 46 und 44 für ein Kardiovertieren oder Defibrillieren der Vorkammern 16 und 18 des Herzens 10 anzulegen.
• Die Entladelogikschaltung 130 hat einen ersten Ausgang 148 und einen zweiten Ausgang 150. Die Ausgänge 148 und 150 sind mit dem Hochspannungs-Kopplungspunktschalter 138 verbunden. Wenn die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Elektroden 46 und 44 während der ersten Phase angelegt wird, dann ist der erste Ausgang 148 von Entladelogik 130 aktiv, und während der zweiten Phase ist Ausgang 150 aktiv. Der Hochspannungs-Kopplungspunktschalter-Schaltkreis 138 legt deshalb die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie, die in dem Speicherkondensator der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 gespeichert ist, als Reaktion auf die Inbetriebsetzungs-Steuersignale an, die an den Ausgängen 148 und 150 der Entladelogik 130 geliefert werden.
• Für ein Anlegen der kardiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen Energie an die Elektroden 46 und 44 besitzt der Hochspannungs-Kopplungspunktschalter-Schaltkreis 138 den vorstehend erwähnten ersten Impulsgeneratorausgang 90 und den zweiten Impulsgeneratorausgang 92. Wie dargestellt, sind diese Ausgänge mit den Elektroden 46 beziehungsweise 44 verbunden.
• Wenden wir und jetzt Fig. 3 zu, so veranschaulicht diese in der Form eines Schaltschemas die in Fig. 2 dargestellte Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 des Impulsgenerators 66. Die Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 hat generell einen Oszillator 160, einen Ladekreis 162, einen Inbetriebsetzungsschalter 164, einen Testschalter 166 und eine Steuersignal- Übertragungsschaltung 168.
• Der Ladekreis 162, der auf den Empfang des Ladesteuersignals bei Eingang 170 über Steuerleitung 118 anspricht (Fig. 2), wandelt die niedrige Spannung der Batterie 67 (Fig. 1) in eine pulsierende Hochspannung mit niedrigem Tastverhältnis für die Speicherung der elektrischen Hochspannungsenergie in dem Speicherkondensator 172 um. Zu diesem Zweck hat der Ladekreis 162 einen Rücklauftransformator 174, der eine Primärwicklung 176 und eine Sekundärwicklung 178 hat. Die Primärwicklung 176 hat einen ersten Anschluß 180, der mit der Batteriespannung (+V) verbunden ist und einen zweiten Anschluß 182, der mit einem Schalter 184 verbunden ist. Die Sekundärwicklung 178 hat einen ersten Anschluß 186, der mit dem positiven Anschluß 188 von Kondensator 172 über eine Gleichrichteinrichtung in der Form einer Diode 190 verbunden ist. Der zweite Anschluß 192 der Sekundärwicklung 178 ist mit dem negativen Anschluß 194 des Kondensators 172 verbunden. Das Ergebnis ist, daß die Sekundärwicklung 178 über den Speicherkondensator 172 angeschlossen ist.
• Wenn die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie in dem Kondensator 172 gespeichert ist, dann öffnet und schließt sich der Schalter 184 in Übereinstimmung mit einem Steuersignal mit kleinem Tastverhältnis Das Steuersignal mit niedrigem Tastverhältnis kann beispielsweise ein Tastverhältnis von weniger als 50 % und vorzugsweise von weniger als 30 % haben. Am meisten wird bevorzugt, daß das Steuersignal mit niedrigem Tastverhältnis in der Größenordnung von ungefähr 8 bis 10 % liegt. Das Steuersignal mit niedrigem Tastverhältnis, welches in einer im Nachstehenden zu beschreibenden Art und Weise erzeugt wird, schließt und öffnet den Schalter 184, um dementsprechend den zweiten Anschluß 182 der Primärwicklung des Rücklauftransformators 174 mit dem gemeinsamen Potential zu verbinden. Die Frequenz des Steuersignals mit niedrigem Tastverhältnis kann in der Größenordnung von 10 Kilohertz liegen, so daß für jeden Zeitraum von 100 Mikrosekunden der Schalter 184 10 Mikrosekunden lang geschlossen und 90 Mikrosekunden lang geöffnet ist. Das Schließen und Öffnen des Schalters 184 induziert eine periodische Spannung über die Sekundärwicklung 178 des Transformators, welche durch Diode 190 in eine pulsierende Spannung gleichgerichtet wird, die an den Kondensator 172 für ein Aufladen von - Kondensator 172 und ein Speichern der kardiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen Energie in diesem angelegt wird. Das Aufladen des Kondensators 172 bewirkt, daß die Spannung bei Kondensator 172 ansteigt.
• Das Steuersignal mit niedrigem Tastverhältnis wird durch den Oszillator 160 geliefert. Solche Oszillatoren sind in der Technik allgemein bekannt. Der Oszillator 160 hat einen Ausgang 196, der mit dem Schalter 184 über eine erste Einrichtung 198 verbunden ist, die verursacht, daß sich der Schalter 184 schließt und eine zweite Einrichtung 200, die verursacht, daß sich der Schalter 184 öffnet.
• Die erste Einrichtung 198 hat einen Koppelungskondensator 202, einen Widerstand 204, ein Paar in Reihe geschaltete Wechselrichter 206 und 208 und den Widerstand 210 und den Kondensator 212 in Parallelschaltung. Der gemeinsame Knotenpunkt von Widerstand 210 und Kondensator 212 ist mit der Basis eines zweipoligen NPN- Transistors 214 verbunden. Der Ernitter von Transistor 214 ist mit Masse verbunden, und der Kollektor von Transistor 214 ist mit dem zweiten Anschluß 216 einer Primärwicklung 218 eines Koppelungstransformators 220 verbunden. Der Transformator 220 hat einen ersten Prirnärwicklungsanschluß 222, der mit einer Batteriespannung (+V) verbunden ist&sub0; Der Transformator 220 hat eine Sekundärwicklung mit einem ersten Anschluß 224 und einem zweiten Anschluß 226.
• Der Schalter 184 hat die Form eines N-Kanal-Feldeffekttransistors 228. Das Gatter von Transistor 228 ist mit dem ersten Anschluß 224 der Sekundärwicklung von Transformator 220 durch eine gleichrichtende Einrichtung in der Form einer Diode 230 verbunden. Die Quelle von Transistor 228 ist mit dem gemeinsamen Potential und dem Gatter von Transistor 228 über einen Widerstand 232 verbunden. Die Senke von Transistor 228 ist mit dem zweiten Anschluß 182 der Primärwicklung 176 des Rücklauftransformators 174 verbunden.
• Die zweite Einrichtung 200 hat einen Wechselrichter 234, einen Kondensator 236, einen Widerstand 238 und einen zweipoligen NPN- Transistor 240. Der Kollektor von Transistor 240 ist mit dem Gatter des N-Kanal-Feldeffekttransistors 228 verbunden, und der Emitter von Transistor 240 ist mit dem gemeinsamen Potential verbunden. Der Emitter ist auch mit der Basis von Transistor 240 über eine Diode 242 verbunden.
• Wenn das Ausgangssignal von Oszillator 160 10 Mikrosekunden lang auf hohem Pegel ist, dann wird dieser hohe Pegel über die erste Einrichtung 198 geleitet, um den Transistor 214 einzuschalten. Dies bewirkt, daß der Koppelungstransformator 220 eine Spannung über seine Sekundärwicklung induziert, welche durch die Diode 230 gleichgerichtet wird, um den Feldeffekttransistor 228 einzuschalten und folglich den zweiten Anschluß 182 von Primärwicklung 176 von Rücklauftransformator 174 mit Masse zu verbinden. Wenn die ablaufende Kante des 10 Mikrosekunden langen hohen Pegels von Oszillator 160 auftritt und das Ausgangssignal des Oszillators auf niedrigen Pegel geht, dann wird der Transistor 240 eingeschaltet, um das Gatter von Feldeffekttransistor 228 mit dem gemeinsamen Potential zu verbinden. Dies schaltet den Transistor 228 ab. Der Transistor 228 bleibt über einen Zeitraum von 90 Mikrosekunden abgeschaltet. Folglich wird die Vorderkante des ins Positive gehenden Oszillator-Ausgangssignals durch die erste Einrichtung 198 geleitet, um den Transistor 228 einzuschalten, und die ablaufende Kante wird durch die zweite Einrichtung 200 geleitet, um den Transistor 240 einzuschalten, um ihrerseits den Transistor 228 abzuschalten. Das vorstehende Steuersignal mit niedrigem Tastverhältnis bewirkt, daß der Rücklauftransformator 174 die niedrige Batteriespannung in eine pulsierende Hochspannung mit niedrigem Tastverhältnis umwandelt, welche durch die Diode 190 gleichgerichtet und an den Kondensator 172 zum Speichern der kardiovertierenden oder defibrilherenden elektrischen Energie in dem Speicherkondensator 172 angelegt wird.
• Dank des niedrigen Tastverhältnisses des Steuersignals wird der Kondensator 172 langsam bis in seinen voll geladenen Zustand aufgeladen. Wenn beispielsweise die Batteriespannung 3 Volt beträgt und die endgültige Spannung des Kondensators in der Größenordnung von 350 Volt liegt und wenn das Tastverhältnis des Steuersignals ungefähr 10 % beträgt, dann liegt die Zeit zum Aufladen des Speicherkondensators 172 vorzugsweise in der Größenordnung von Sekunden und ist am stärksten vorzugsweise größer als ungefähr 60 Sekunden. Ein solches langsames Aufladen des Speicherkondensators 172 minimiert den Effekt der inneren Impedanz der Batterie und verlängert folglich die Nutz-Lebensdauer der Batterie, die den Vorkammer-Defibrillator mit Energie versorgt, dadurch, daß es eine effektivere Nutzung von Batterieenergie gestattet. Spezieller gesagt, wegen des langsamen Aufladens des Kondensators 172 wird die Anzahl von Malen, die der Kondensator 172 für ein Kardiovertieren oder Defibrillieren der Vorkammer des Herzens aufgeladen werden kann, nennenswert gegenüber Anordnungen des bisherigen Standes der Technik erhöht, bei denen solche Speicherkondensatoren schnell aufgeladen werden.
• Die Steuersignal-Weiterleitungsschaltung 168 des Hochspannungs- Lade- und Entladekreises 134 hat ein erstes UND-Gatter 250, ein zweites UND-Gatter 252, einen Widerstand 254, einen weiteren Widerstand 256, einen zweipoligen Transistor 258 und einen weiteren zweipoligen Transistor 260. Das UND-Gatter 250 hat einen ersten Eingang 262, welcher mit der Test-Steuerleitung 114 verbunden ist und einen zweiten Eingang 264, welcher mit dem Ausgang 140 des Taktgenerators 132 von Fig. 2 verbunden ist. Das UND-Gatter 250 hat auch einen Ausgang 266, der mit der Basis von Transistor 258 über den Widerstand 254 verbunden ist. Der Transistor 258 hat einen Emitter, der mit dem gemeinsamen Potential verbunden ist und einen Kollektor, der mit einem Ende von Pnmärwicklung 270 eines Koppelungstransformators 268 verbunden ist. Das andere Ende von Primärwicklung 270 ist mit dem Batteriepotential (+V) verbunden.
• In ähnlicher Weise hat das UND-Gatter 252 einen ersten Eingang 272, der mit der Inbetriebsetzungs-Steuerleitung 116 verbunden ist und einen zweiten Eingang 274, der mit dem Ausgang 140 des Taktgebers 132 von Fig. 2 verbunden ist. Das UND-Gatter 252 hat auch einen Ausgang 276, der mit der Basis von Transistor 260 über den Widerstand 256 verbunden ist. Der Transistor 260 hat einen Emitter, der mit dem gemeinsamen Potential verbunden ist und einen Kollektor, der mit einem Ende von Primärwicklung 280 eines anderen Koppelungstransforrnators 278 verbunden ist. Das andere Ende von Primärwicklung 280 ist mit einem Batteriepotential (+V) verbunden.
• Wenn das Aufladen von Speicherkondensator 172 abgeschlossen ist, dann liefert der Mikroprozessor entweder ein Test-Steuersignal über die Leitung 114 oder ein Inbetriebsetzungs-Steuersignal über die Leitung 116. Das Test-Steuersignal 114 führt letztendlich dazu, daß die gesamte elektrische Energie, die in dem Speicherkondensator 172 gespeichert ist, intern innerhalb des Hochspannungs-Lade- und Entladekreises 134 in einer im Nachstehenden zu beschreibenden Art und Weise entladen wird. Das über die Leitung 116 geleitete Inbetriebsetzungs-Steuersignal führt letztendlich dazu, daß der Kondensator 172 mit dem Koppelpunktschalter 138 von Fig. 2 verbunden wird, wie nachstehend beschrieben, damit die in dem Speicherkondensator 172 gespeicherte kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Elektroden 46 und 44 von Leitung 36 angelegt wird, um die Vorkammer des Herzens zu kardiovertieren oder zu defibrillieren. Das durch den Mikroprozessor ausgegebene Test-Steuersignal- und Inbetriebsetzungs-Steuersignal sind gleichbleibende Steuersignale mit konstantem Pegel. Der Taktgenerator von 132 von Fig. 2 spricht auf den Empfang entweder des Inbetriebsetzungs-Steuersignals oder des Test-Steuersignals an, um ein periodisches oder kippendes Ausgangssignal zu erzeugen, das an dem Eingang 264 von UND-Gatter 150 und dem Eingang 274 von UND-Gatter 252 empfangen wird. Da nun das Test- und das Inbetriebsetzungs-Steuersignal den Taktgenerator aktivieren, ist das Test-Steuersignal oder das Inbetriebsetzungs-Steuersignal schon bei der Steuersignal-Weiterleitungsschaltung 268 vorhanden, wenn das Ausgangssignal von Taktgenerator 132 an die UND-Gatter 250 und 252 angelegt wird. Das Ergebnis ist, daß das UND-Gatter 250 das Test-Steuersignal mit konstantem Pegel in ein sich mit der Zeit änderndes periodisches Test-Steuersignal umwandelt und das UND-Gatter 252 das Inbetriebsetzungs-Steuersignal mit konstantem Pegel in ein sich mit der Zeit änderndes periodisches Inbetriebsetzungs-Steuersignal umwandelt.
• Wenn der Mikroprozessor das Test-Steuersignal ausgibt, dann wird das periodische Test-Steuersignal, das am Ausgang 266 von UND- Gatter 250 erzeugt wird, zur Basis von Transistor 258 weitergeleitet. Dies bewirkt, daß der Transistor 258 ein- und ausgeschaltet wird, um für eine periodische Spannung in der Primärwicklung 270 von Trenn- oder Koppelungstransformator 268 zu sorgen. Diese induziert ihrerseits eine Spannung in der Sekundärwicklung 271 von Koppelungstransforrnator 268. Der Testschalter 166 nimmt die Form eines N-Kanal-Feldeffekttransistors 282 an. Das Gatter von Transistor 282 wird mit der Sekundärwicklung 271 von Koppelunqstransformator 268 über eine gleichrichtende Einrichtung oder Diode 284 verbunden. Die Diode 284 richtet das periodische Test-Steuersignal gleich, das an Transformator 268 angelegt ist, um Transistor 282 einzuschalten. Wie vermerkt, ist der Transistor 282 über den Kondensator 172 angeschlossen. Das Ergebnis ist, daß dann, wenn der Transistor 282 eingeschaltet wird, die in dem Kondensator 172 gespeicherte elektrische Energie über den Transistor 282 innerhalb des Hochspannungs-Ladeund Entladekreises 134 entladen wird. Ein Widerstand 286, der über das Gatter und die Quelle von Transistor 282 angeschlossen ist, schaltet den Transistor 282 ab, wenn das Test-Steuersignal beendet ist.
• Das UND-Gatter 252 wandelt das Inbetriebsetzungs-Steuersignal mit konstantem Pegel, das von der Leitung 116 empfangen wird, in ein sich mit der Zeit änderndes periodisches Inbetriebsetzungs- Steuersignal in ähnlicher Weise um. Es liefert das periodische Inbetriebsetzungs-Steuersignal an den Ausgang 276, welches an die Basis von Transistor 260 angelegt wird. Dies schaltet den Transistor 260 ein und aus, um das periodische Inbetriebsetzungs-Steuersignal zur Primärwicklung 280 von Trenn- oder Koppelungstransformator 278 weiterzuleiten. Dies induziert nun wieder ein periodisches Inbetriebsetzungs-Steuersignal in der Sekundärwicklung 281 von Koppelungstransformator 278. Der Inbetriebsetzungsschalter 164 nimmt die Form eines N-Kanal-Feldeffekttransistors 290 an. Das Gatter des Feldeffekttransistors 290 ist mit der Sekundärwicklung 281 von Koppelungstransformator 278 über eine gleichrichtende Einrichtung oder Diode 292 verbunden, die das periodische Inbetriebsetzungs-Steuersignal für ein Einschalten von Transistor 290 gleichrichtet. Wie man in der Figur feststellen wird, ist der Transistor 290 in Reihe mit dem positiven Anschluß 188 von Kondensator 172 geschaltet. Das Ergebnis ist, daß dann, wenn der Transistor 290 durch das Inbetriebsetzungs-Steuersignal eingeschaltet wird, der Kondensator 172 über die Ausgänge 142 und 144 des Hochspannungs-Lade- und Entladekreises 134 verbunden wird, um den Kondensator 172 mit dem Koppelungspunktschalter-Schaltkreis 138 von Fig. 2 zu verbinden. Ein Widerstand 294, der quer zu Gatter und Quelle von Transistor 290 geschaltet ist, schaltet den Transistor 290 ab, wenn das Inbetriebsetzungs-Steuersignal beendet ist.
• Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 4 veranschaulicht diese in schematischer Form die Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 von Fig. 2. Der Ausgang 146 und der Ausgang 144 sind über den Kondensator 172 angeschlossen bzw. mit der Hochspannungs-Abfühlschaltung 136 an den Eingängen 191 bzw.193 verbunden, um dem Hochspannungs- Abfühlkreis 136 die vorhandene Spannung von Kondensator 172 zuzuführen. Der Hochspannungs-Abfühlkreis 136 hat einen Verstärker 195 und einen Analog/Digital-Wandler 197. Der Verstärker 195 hat Eingänge 199 und 201 und einen Ausgang 203. Der Eingang 199 ist mit dem Eingang 191 mit Hilfe eines ersten Spannungsteilers 205 verbunden, der einen Widerstand 207, der zwischen dem Eingang 199 und dem Eingang 191 geschaltet ist und die Reihenschaltungskornbination aus festem Widerstand 209 und variablem Widerstand 211 hat, die zwischen dem Eingang 199 und dem Ausgang 203 geschaltet ist. In ähnlicher Weise ist der Eingang 201 mit dem Eingang 192 durch einen zweiten Spannungsteiler 213 verbunden, der den Widerstand 215 enthält, der zwischen dem Eingang 201 und dem Eingang 103 geschaltet ist und die Reihenschaltungskombination aus festem Widerstand 217 und variablem Widerstand 219, die zwischen den Eingang 201 und das gemeinsame Potential geschaltet ist.
• Der erste und der zweite Spannungsteiler 205 und 213 sorgen für zwei bedeutsame Funktionen. Erstens liefern die Spannungsteiler für die Niederspannungsschaltkreise, wie beispielsweise den Verstärker 195 und den Analog/Digital-Wandler 197 einen Isolationsschutz gegen die hohe Spannung an den Kondensator 172, um solche Niederspannungs-Schaltkreise gegen Schäden zu schützen. Zweitens sorgen die Spannungsteiler für ein Skalieren der Spannung an den Kondensator 172 für eine Verwendung durch den Verstärker 195. Vorzugsweise werden die Werte für die Widerstände, die den ersten und den zweiten Spannungsteiler bilden, so gewählt, daß für einen Skalierungsfaktor von ungefähr zweihundert zu eins gesorgt wird, wobei Widerstand 207 und 215 die Größenordnung von 50 Megaohm haben.
• Der Ausgang 203 von Verstärker 195 ist mit einem Eingang eines Analog/Digital-Wandlers 197 über einen Widerstand 223 verbunden. Ein Referenzeingang 225 von Analog/Digital-Wandler 197 ist mit der Batteriespannung (+V) verbunden.
• Der Analog/Digitaiwandler 197 digitalisiert den Ausgang von Verstärker 195 und überträgt eine Darstellung der Kondensatorspannung über den Mehrfachbit-Bus 120 an den Mikroprozessor 60. Dies gestattet, daß der Mikroprozessor 60 die Spannung von Kondensator 172 abfühlt und das Aufladen von Kondensator 172 beendet, wenn der Kondensator 172 voll aufgeladen ist.
• Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 5 veranschaulicht diese in schematischer Form die Entladelogikschaltung 130 von Fig. 2. Wie weiter vorn erwähnt, wird dann, wenn die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Vorkammer des Herzens über die Leitung 36 und die Elektroden 46 und 44 angelegt wird, die elektrische Energie vorzugsweise mit einer zweiphasigen Wellenforrn angelegt, wobei die Elektrode 46 während einer ersten Phase positiv bezogen auf die Elektrode 44 ist und die Elektrode 44 bezogen auf die Elektrode 46 während einer unmittelbar folgenden zweiten Phase positiv ist. Vorzugsweise haben die erste und die zweite Phase eine gleiche Dauer von 3 Millisekunden. Folglich gibt dann, wenn die kardiovertierende oder defibrillierende elektrische Energie an die Elektroden 46 und 44 für ein Kardiovertieren oder Defibrillieren der Vorkammer des Herzens angelegt wird, der Mikroprozessor zuerst ein Steuersignal Phase eins mit konstantem Pegel über die Leitung 110 und dann ein Steuersignal Phase zwei mit konstantem Pegel über die Leitung 112 aus. Wenn das Steuersignal Phase eins angelegt wird, hat es einen hohen Pegel und hat das Steuersignal Phase zwei einen niedrigen Pegel. Umgekehrt hat dann, wenn das Steuersignal Phase zwei angelegt wird, das Steuersignal Phase zwei einen hohen Pegel und hat das Steuersignal Phase eins einen niedrigen Pegel. Die Entlade-Steuerlogik 130 von Fig. 5 wandelt die Steuersignale Phase eins und Phase zwei mit konstantem Pegel in sich mit der Zeit ändernde periodische Signale Phase eins und Phase zwei für die Steuerung des Koppelungspunktschalter-Schaltkreises 138 von Fig. 2 in einer im Nachstehenden zu beschreibenden Art und Weise um.
• Die Entlade-Steuerlogik 130 hat Widerstände 300, 302, 304 und 306, Kondensatoren 308, 310, 312 und 314 und Wechselrichter 316, 318, 320 und 322. Die Entladelogik-Steuerschaltung 130 hat weiterhin Dioden 324 und 326, NOR-Gatter 328 und 330 und UND-Gatter 332 und 334. Der Eingang von Wechselrichter 316 ist mit der Steuerleitung 110 über den Widerstand 300 und mit dem gemeinsamen Potential über Kondensator 308 verbunden. Der Ausgang von Wechselrichter 316 ist mit einem ersten Eingang von NOR-Gatter 328 verbunden. Das NOR-Gatter 328 hat einen Ausgang, der mit einem ersten Eingang von UND-Gatter 332 verbunden ist.
• In ähnlicher Weise ist der Eingang von Wechselrichter 318 mit der Steuerleitung 112 über den Widerstand 302 und mit dem gemeinsamen Potential über den Kondensator 310 verbunden. Der Ausgang von Wechselrichter 318 ist mit einem ersten Eingang von NOR-Gatter 330 verbunden. Der Ausgang von NOR-Gatter 330 ist mit einem ersten Eingang von UND-Gatter 334 verbunden.
• Der Eingang von Wechselrichter 320 ist mit der Batteriespannung (+V) über den Widerstand 304 und mit dem gemeinsamen Potential über den Kondensator 312 verbunden. Der gemeinsame Knotenpunkt von Widerstand 304 und Kondensator 312 ist auch mit dem Ausgang von Wechselrichter 318 und dem ersten Eingang von NOR-Gatter 300 über die Diode 324 verbunden. Der Ausgang von Wechselrichter 320 ist mit dem zweiten Eingang von NOR-Gatter 328 verbunden.
• Der Eingang von Wechselrichter 322 ist mit der Batteriespannung (+V) über den Widerstand 306 und mit dem gemeinsamen Potential über Kondensator 314 verbunden. Der gemeinsame Knotenpunkt von Widerstand 306 und Kondensator 314 ist mit dem Ausgang von Wech selrichter 316 und mit dem ersten Eingang von NOR-Gatter 328 über die Diode 326 verbunden. Der Ausgang von Wechselrichter 322 ist mit dem zweiten Eingang von NOR-Gatter 330 verbunden.
• Das UND-Gatter 332 hat einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang 140 von Taktgenerator 132 von Fig. 2 verbunden ist. In ähnlicher Weise hat das UND-Gatter 334 einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang 140 von Taktgenerator 132 von Fig. 2 verbunden ist. Schließlich bildet der Ausgang von UND-Gatter 332 den Ausgang 148 der Entlade-Steuerlogikschaltung 130 und bildet der Ausgang von UND-Gatter 334 den Ausgang 150 der Entlade-Steuerlogikschaltung 130.
• Wie weiter vorn beschrieben, wird während des Anlegens der kardiovertierenden oder defibrillierenden elektrischen Energie an die Vorkammer des Herzens das Inbetriebsetzungs-Steuersignal durch den Mikroprozessor für eine Verbindung des Speicherkondensators mit dem Koppelungsschalter-Schaltkreis 138 geliefert. Das Inbetriebsetzungs-Steuersignal verursacht, daß der Taktgenerator 132 Taktimpulse liefert, die zusätzlich an die Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 an den zweiten Eingängen der UND-Gatter 332 und 334 geliefert werden. Während der ersten Phase des Kardiovertierens oder Defibrillierens hat das Steuersignal Phase eins auf der Leitung 110 einen konstanten hohen Pegel und ist das Steuersignal Phase zwei auf der Leitung 112 ein Signal mit konstantem niedrigem Pegel. Wenn das Steuersignal der ersten Phase in Funktion ist, dann liefert der Ausgang 148 der Entlade-Steuerlogikschaltung 130 das periodische Treib-Steuersignal Phase eins. Während der zweiten Phase liefert dann, wenn das Steuersignal Phase zwei auf der Leitung 112 einen konstanten hohen Pegel hat und das Steuersignal Phase eins auf der Leitung 110 einen konstanten niedrigen Pegel hat, der Ausgang 150 das periodische Treib-Steuersignal Phase zwei. Wie man im Nachstehenden sehen wird, steuern die periodischen Treib-Steuersignale Phase eine und Phase zwei den Koppelungspunktschalter- Schaltkreis 138, der jetzt detailliert beschrieben wird.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 6 veranschaulicht diese in schemati scher Form den Hochspannungsschalter-Schaltkreis 138, der in Fig. 2 dargestellt ist. Der Hochspannungsschalter-Schaltkreis 138 besteht generell aus einem ersten Schalter 350, einem zweiten Schalter 352, einem dritten Schalter 354 und einem vierten Schalter 356. Die Schalter 350, 352, 354 und 356 nehmen vorzugsweise die Form von N-Kanal-Feldeffekttransistoren 358, 360, 362 bzw. 364 an. Der Hochspannungsschalter-Schaltkreis 138 hat weiterhin einen ersten Trenn- oder Koppelungstransformator 366 und einen zweiten Trenn- oder Koppelungstransformator 368.
• Die Senken der Transistoren 358 und 364 sind mit dem Ausgang 142 der Hochspannungs-Lade-und Entladeschaltung 134 verbunden. Die Quellen der Transistoren 360 und 362 sind mit dem Ausgang 144 der Hochspannungs-Lade-und Entladeschaltung 134 verbunden. Die Quelle von Transistor 358 und die Senke von Transistor 362 sind mit dem Ausgang 90 der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 138 verbunden. Die Quelle von Transistor 364 und die Senke von Transistor 360 sind mit dem Ausgang 92 der Hochspannungs-Ladeund Entladeschaltung 138 verbunden. Das Ergebnis ist, daß dann, wenn der Inbetriebsetzungs-Schalttransistor 290 der Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 eingeschaltet wird, der Transistor 358 zwischen den positiven Anschluß von Kondensator 172 und Ausgang 90 und der Transistor 364 zwischen den positiven Anschluß von Kondensator 172 und Ausgang 90 geschaltet wird. Der Transistor 360 wird zwischen den negativen Anschluß von Kondensator 172 und Ausgang 92 und der Transistor 362 wird zwischen den negativen Anschluß von Kondensator 172 und Ausgang 90 geschaltet.
• Der erste Koppelungstransformator 366 koppelt das periodische Treib-Steuersignal von Phase eins mit den Transistoren 358 und 360. Zu diesem Zweck hat Koppelungstransformator 366 eine Primärwicklung 365, die ein erstes Ende hat, das mit der Batteriespannung (+V) verbunden ist und ein zweites Ende, das mit dem Kollektor des zweipoligen Transistors 370 verbunden ist. Der Transistor 370 hat einen Emitter, der mit dem gemeinsamen Potential verbunden ist und eine Basis, die mit dem Ausgang 148 der Entlade-Steuerlogik 130 über den Widerstand 372 für das Empfangen des periodischen Treib-Steuersignals Phase eins verbunden ist. Der Koppelungstransforrnator 366 hat auch ein Paar Sekundärwicklungen mit einer ersten Sekundärwicklung 367 und einer zweiten Sekundärwicklung 369. Die erste Sekundärwicklung hat ein erstes Ende oder einen ersten Anschluß, der mit dem Gatter von Transistor 358 über eine gleichrichtende Einrichtung oder Diode 374 verbunden ist. Das zweite Ende oder der zweite Anschluß von Wicklung 367 ist mit der Quelle von Transistor 358 verbunden. Das Gatter und die Quelle von Transistor 358 sind über einen Widerstand 376 miteinander verbunden.
• Die zweite Sekundärwicklung 369 hat ein erstes Ende oder einen ersten Anschluß, der mit dem Gatter von Transistor durch eine andere gleichrichtende Einrichtung oder Diode 378 verbunden ist. Das zweite Ende oder der zweite Anschluß von Sekundärwicklung 369 ist mit der Quelle von Transistor 360 verbunden. Das Gatter und die Quelle von Transistor 360 sind über einen Widerstand 380 miteinander verbunden.
• Der zweite Koppelungstransformator 368 koppelt das periodische Treib-Steuersignal von Phase zwei mit den Transistoren 362 und 364. Zu diesem Zweck hat der zweite Koppelungstransformator 368 - eine Primärwicklung 371 mit einem ersten Ende oder Anschluß, der mit der Batteriespannung (+V) verbunden ist und einem zweiten Ende oder Anschluß, der mit dem Kollektor eines anderen zweidoligen Transistors 382 verbunden ist. Der Transistor 382 hat einen Emitter, der mit dem gemeinsamen Potential verbunden ist und eine Basis, die mit dem Ausgang der Entlade-Steuerlogik 130 über einen Widerstand 384 verbunden ist.Der zweite Koppelungstransformator 368 hat weiterhin eine erste Sekundärwicklung 373 und eine zweite Sekundärwicklung 375* Die erste Sekundärwicklung 373 hat ein erstes Ende, das mit dem Gatter von Transistor 362 über eine andere gleichrichtende Einrichtung oder Diode 386 verbunden ist. Das zweite Ende oder der zweite Anschluß 373 ist mit der Quelle von Transistor 362 verbunden. Das Gatter und die Quelle von Transistor 362 sind über einen Widerstand 388 miteinander verbunden.
• Die zweite Sekundärwicklung 375 hat ein erstes Ende oder einen ersten Anschluß, der mit dem Gatter von Transistor 364 über eine andere gleichrichtende Einrichtung oder Diode 390 verbunden ist. Das zweite Ende von Wicklung 375 ist mit der Quelle von Transistor 364 verbunden. Das Gatter und die Quelle von Transistor 364 sind über einen Widerstand 392 miteinander verbunden.
• Wie man weiter in Fig. 6 feststellt, ist ein Widerstand 394 zwischen die Ausgänge 90 und 92 des Hochspannungs-Koppelungsschalter-Schaltkreises 138 geschaltet. Desgleichen ist ein Paar Dioden 396 und 398 antiparallel zu der Katode von Diode 396 geschaltet, wobei die Katode von Diode 396 mit der Anode von Diode 398 verbunden ist und die Katode von Diode 398 mit der Anode von Diode 396 verbunden ist. Der gemeinsame Knotenpunkt der Katode von Diode 396 und der Anode von Diode 398 ist mit dem Ausgang 90 verbunden, und der gemeinsame Knotenpunkt der Anode von Diode 396 und der Katode von Diode 398 ist mit der Elektrode 46 von Leitung 36 verbunden. Die antiparallelen Dioden 396 und 398 beseitigen zusammen mit dem Widerstand 394 Kriechströme zu den Elektroden 46 und 44 von Leitung 36. Zusätzlich dienen die Dioden 396 und 398 und der Widerstand 394 dazu, zu verhindern, daß niedrige Spannungen, die an den Feldeffekttransistor-Schaltern während Testoperationen des Speicherkondensators 172 vorhanden sein können, die Elektroden 46 und 44 erreichen.
• Während der Phase eins des Kardiovertierens oder Defibrillierens treibt das periodische Treib-Steuersignal Phase eins den Transistor 370 auf ein und aus. Dadurch wird das Treib-Steuersignal Phase eins zur Primärwicklung 365 des ersten Koppelungstransformators 366 übertragen. Die periodischen Treib-Steuersignale Phase eins werden in den Sekundärwicklungen 367 und 369 induziert. Die Dioden 374 und 378 richten die induzierten Steuersignale gleich und schalten die Feldeffekttransistoren 358 und 360 ein. Diese bringen den positiven Anschluß von Kondensator 172 an den Ausgang 90 und den negativen Anschluß von Kondensator 172 an den Ausgang 92.
• Während der Phase zwei des Kardiovertierens oder Defibrillierens schaltet das periodische Treib-Steuersignal Phase zwei den Transistor 382 ein und aus, um das Treib-Steuersignal Phase zwei zur Primärwicklung 371 des zweiten Koppelungstransformators 368 zu übertragen. Das periodische Treib-Steuersignal Phase zwei wird folglich in der Sekundärwicklung 373 und 375 des zweiten Koppelungstransformators 368 induziert. Die Dioden 386 und 390 richten das Treib-Steuersignal Phase zwei gleich, um die Transistoren 362 und 364 einzuschalten. Das Ergebnis ist, daß der positive Anschluß des Kondensators 172 mit dem Ausgang 92 verbunden wird und der negative Anschluß von Kondensator 172 mit dem Ausgang 92 verbunden wird. Die Widerstände 376 und 380 schalten die Transistoren 358 und 360 ab, wenn das Treib-Steuersignal Phase eins beendet wird, und die Widerstände 388 und 392 schalten die Transistoren 362 und 364 ab, wenn das Treib-Steuersignal Phase zwei beendet wird.
• Wie man aus dem Vorstehenden erkennen kann, wird die Transformatorkoppelung der Steuersignale für das Inbetriebsetzungs-Steuersignal, das Test-Steuersignal, das Steuersignal Phase eins und das Steuersignal Phase zwei genutzt. Eine solche Transformatorkoppelung wird zusammen mit den gleichrichtenden Dioden für das Ein- und Aus-Schalten entsprechender Feldeffekttransistoren vorzugsweise benutzt, um die Anzahl der Teile in dem resultierenden Vorkammer-Defibrillator zu reduzieren. Die interne Kapazität der entsprechenden Feldeffekttransistoren wird als Filterkapazität in Verbindung mit den entsprechenden Dioden genutzt. Das Vorstehende reduziert folglich die Kompliziertheit der Schaltkreise mit dem sich daraus ergebenden Vorteil einer hohen Zuverlässigkeit.
• In Betrieb, wobei auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird, erfassen die Abfühlverstärker 50 und 54 und die R-Wellendetektoren 52 und 56 kontinuierlich elektrische Erregungen (R-Wellen) des Herzens 10. Wenn die Intervalle zwischen den R-Wellen, wie sie durch den Mikroprozessor 60 bestimmt werden, anzeigen, daß ein Vorkammerflimmern vorhanden sein könnte, dann aktiviert der Mikroprozessor 60 den Abfühlverstärker 58. Dann wird die Vorkammertätigkeit des Herzens 10 überwacht. Wenn der Mikroprozessor 60 feststellt, daß ein Vorkammerflimmern vorhanden ist, dann gibt er das Ladesteuersignal auf die Leitung 118 aus, um zu bewirken, daß die Hochspannungs-Lade- und Entladeschaltung 134 den Speicherkondensator 172 auflädt (Fig. 3). Dabei wird der Ladeschaltkreis aktiviert, und das Hochfrequenzsignal mit niedrigem Tastverhältnis wird an den Rücklauftransforrnator 176 angelegt (Fig. 3), um den Speicherkondensator 172 auf zuladen. Dank des niedrigen Tastverhältnisses der Ladespannung wird der Kondensator 172 langsam aufgeladen und erreicht eine volle Ladung von beispielsweise 350 Volt in ungefähr einer Minute. Dieses langsame Aufladen des Speicherkondensators als Folge des niedrigen Tastverhältnisses verursacht eine geringe durchschnittliche Stromentnahme bei der Batterie 67-des implantierten Vorkammer-Defibrillators 30. Dies gestattet die Verwendung gegenwärtiger Batterietechniken, welche über eine nachgewiesene lange Lagerfähigkeit verfügen, welche aber bis jetzt für eine Verwendung bei bisherigen Defibrillatoren, wie beispielsweise Herzkammer-Defibrillatoren ungeeignet gewesen sind. Eine solche Batterie kann zum Beispiel eine Lithiurn-Silizium-Vanadiumoxid-Batterie sein, die drei Volt bei 15 Milliampere liefern kann.
• Wenn der Kondensator 172 aufgeladen wird, dann wandelt der Hochspannungs-Abfühlkreis 136 (Fig. 4) kontinuierlich die Spannung des Speicherkondensators in eine aus mehreren Bits, beispielsweise aus 8 Bits, bestehende Darstellung um und überträgt die aus mehreren Bits bestehende Darstellung der Kondensatorspannung zu dem Mikroprozessor über den Mehrf achbit-Bus 120. Wenn das Aufladen des Speicherkondensators abgeschlossen ist, dann liefert der Mikroprozessor das Inbetriebsetzungs-Steuersignal auf die Leitung 116. Dies bewirkt, daß der Hochspannungs- Lade- und Entladekreis 134 den Speicherkondensator 134 über den Hochspannungs-Koppelungsschalter-Schaltkreis 138 koppelt. Wenn der Speicherkondensator 172 über den Hochspannungs-Koppelungsschalter- Schaltkreis 138 gekoppelt ist, dann gibt der Mikroprozessor in Synchronismus mit einer erfaßten R-Welle das Steuersignal Phase eins aus. Die Entladelogikschaltung 130 wandelt das Steuersignal Phase eins mit konstantem Pegel in das periodische Steuersignal Phase eins um, um zu bewirken, daß der Hochspannungs-Koppelungsschalter-Schaltkreis 138 den positiven Anschluß von Kondensator 172 den an Ausgang 90 und folglich die Elektrode 46 und den negativen Anschluß von Kondensator 172 an den Ausgang 92 und folglich an die Elektrode 44 anlegt. Wie vorstehend beschrieben, dauert eine Phase vorzugsweise drei Millisekunden.
• Im Anschluß an Phase eins gibt der Mikroprozessor das Steuersignal mit konstantem Pegel Phase zwei aus. Dies verursacht, daß die Entladelogikschaltung 130 an den Hochspannungs-Koppelungsschalter-Schaltkreis 138 das periodische Steuersignal Phase zwei liefert. Dies bewirkt, daß der Hochspannungs-Koppelungsschalter- Schaltkreis 138 den positiven Anschluß von Kondensatqr 172 an den Ausgang 92 und folglich die Elektrode 44 und den negativen Anschluß von Kondensator 172 an den Ausgang 90 und folglich die Elektrode 46 anlegt. Wie vorstehend beschrieben, dauert Phase zwei vorzugsweise drei Millisekunden.
• Nach Abschluß von Phase zwei werden das Inbetriebsetzungs-Steuersignal und das Steuersignal Phase zwei beendet. Die Abfühlverstärker 50 und 54 und die R-Wellen-Detektoren 52 und 56 überwachen wieder elektrische Erregungen (R-Wellen) des Herzens, um den Mikroprozessor in die Lage zu versetzen, festzustellen, ob das Vorkammerflimmern zum Stillstand gebracht worden ist. Wenn das Vorkammerflimmern fortbestehen sollte, wird die vorstehende Operation wiederholt.

Claims (10)

1. Impulsgenerator (66) zur Verwendung in einem implantierbaren Vorkammer-Defibrillator (30), um der Vorkammer (16, 18) eines Herzens (10) über zumindest eine mit der Vorkainmer des Herzens in Beziehung stehenden Leitung (36) elektrische Kardioversionsenergie zuzuführen, wobei der Impuisgenerator eine entladbare Niederspannungs-Energiequelle (67), einen mit der Energiequelle gekoppelten Ladeschaltkreis (162), einen Speicherkondensator (172) zum Speichern von elektrischer Energie und einen Schalter (138) aufweist, um den Ladekondensator wahlweise mit der zumindest einen Leitung zu koppeln, um einen Teil der gespeicherten elektrischen Energie einzuspeisen, die in dem Speicherkondensator während einer Ladeperiode gespeichert wird, wobei der Impulsgenerator gekennzeichnet ist durch einen Oszillator (160), um während der Ladeperiode eine Steuerspannung mit kleinem Tastverhältnis zu erzeugen, wobei der Ladeschaltkreis (162) während der Ladeperiode auf die Steuerspannung mit kleinem Tastverhältnis anspricht, um die Niederspannung der Energiequelle (67) in pulsierende elektrische Hochspannungsenergie umzuwandeln, um diese während der Ladeperiode dem Speicherkondensator zuzuführen.

2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeschaltkreis außerdem einen Freigabeschalter (164) enthält, der auf ein Freigabesteuersignal anspricht, um den Ladekondensator (172) mit dem Schalter (138) zu koppeln.

3. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeschaltkreis außerdem einen Testschalter (166) enthält, der quer zu dem Ladekondensator (172) geschaltet ist und auf ein Teststeuersignal anspricht, um die gesamte gespeicherte elektrische Energie zu entladen.

4. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (138) auf ein erstes Steuersignal anspricht, um den Ladekondensator mit einer ersten Polarität an die zumindest eine Leitung anzuschließen, und auf ein zweites Steuersignal anspricht, um den Ladekondensator mit einer zweiten Polarität an die zumindest eine Leitung anzuschließen, die entgegengesetzt zur ersten Polarität ist, um der Vorkammer des Herzens den Teil der gespeicherten Energie mit einer zweiphasigen Wellenform zuzuführen.

5. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Leitung eine erste Elektrode (46) und eine zweite Elektrode (44) enthält, wobei der Schalter einen ersten Ausgang (90) und einen zweiten Ausgang (92) hat, wobei der zweite Ausgang mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist und wobei die Schaltereinrichtung einen Widerstand (394), der quer zu dem ersten und zweiten Ausgang geschaltet ist, und ein Paar antiparallel geschaltete Dioden (396, 398) enthält, durch die zumindest einer der Ausgänge mit einer der Elektroden verbunden ist.

6. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeschaltkreis einen Zeilenkipptransformator (174) enthält, um die Niederspannung der Energiequelle in eine pulsierenden elektrische Hochspannungsenergie umzuwandeln.

7. Impuisgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung mit kleinem Tastverhältnis eine Folge von Taktimpulsen mit kleinem Tastverhältnis ist.

8. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen Spannungssensor (136), der mit dem Ladekondensator gekoppelt ist, um die im Ladekondensator gespeicherte Energie zu erfassen, wobei der Spannungssensor einen Verstärker (195) und einen Spannungsteiler (205, 213) enthält, durch den der Verstärker mit dem Ladekondensator gekoppelt ist, um die Spannung an dem Verstärker zu normieren und um den Verstärker gegen Beschädigungen durch die in dem Ladekondensator gespeicherten Energie zu schützen.

9. Impulsgenerator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis der Steuerspannung mit kleinem Tastverhältnis kleiner als 50% beträgt.

10. Implantierbarer Vorkammer-Def ibrillator (30), dadurch gekennzeichnet, daß der Defibrillator (30) einen Impulsgenerator (66) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält.