JP2999252B2 - pacemaker - Google Patents
pacemakerInfo
- Publication number
- JP2999252B2 JP2999252B2 JP2331882A JP33188290A JP2999252B2 JP 2999252 B2 JP2999252 B2 JP 2999252B2 JP 2331882 A JP2331882 A JP 2331882A JP 33188290 A JP33188290 A JP 33188290A JP 2999252 B2 JP2999252 B2 JP 2999252B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- input
- output
- wave
- pacing pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、心臓に留置されている電極により、心内心
電を検出すると共に、この電極からペーシングパルスを
出力するタイプのペースメーカに係り、特に、ペーシン
グパルスを心内心電と誤って検出することのないペース
メーカーに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a type of pacemaker which detects an intracardiac electrocardiogram by an electrode placed on the heart and outputs a pacing pulse from the electrode. The present invention relates to a pacemaker that does not erroneously detect as intracardiac electrocardiogram.
発明の技術的背景 急性の徐脈、あるいは徐脈性の不整脈に陥った患者
に、緊急的、かつ一時的に、右心室内に2つの電極をも
つカテーテルを留置し、電極からのリード線をカテーテ
ル内を通じて体外部に導き出し、このリード線の末端に
ペースメーカーを接続して、ペーシングする方法があ
る。TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION A patient with acute bradycardia or bradyarrhythmia is urgently and temporarily indwelled with a catheter having two electrodes in the right ventricle, and the lead from the electrodes is disconnected. There is a method in which the lead is led out of the body through a catheter, a pacemaker is connected to the end of the lead wire, and pacing is performed.
このペーシング方法に使用するペースメーカーを体外
式ペースメーカーと言う。The pacemaker used for this pacing method is called an extracorporeal pacemaker.
この体外式ペースメーカーにおいては、主としてデマ
ンド型と称する、生体の心拍がある設定した拍動数以下
になるとペーシングを行い、設定拍動数以上の心拍では
ペーシングを行わない形式のペースメーカーが使用され
る。そのため、右心室内に入れたカテーテルの2つの電
極間に生ずる心内心電(波高値2〜20mV)をペースメー
カーにて検知し、その心電のR波と次のR波の周期間隔
が設定した拍動数に相当する時間より長い場合、ペーシ
ングパルス(波高値2〜4V、パルス幅1〜3mS)を同じ
2つの電極間に与えて、これが心筋を通じて心筋の収縮
を起こすように作られている。In this extracorporeal pacemaker, a pacemaker of a type called a demand type, which performs pacing when the heartbeat of a living body falls below a set number of beats and does not perform pacing when the heartbeat exceeds the set number of beats, is used. Therefore, the intracardiac electrocardiogram (peak value 2 to 20 mV) generated between the two electrodes of the catheter placed in the right ventricle was detected by a pacemaker, and the period interval between the R wave of the electrocardiogram and the next R wave was set. If it is longer than the time corresponding to the number of beats, a pacing pulse (peak value 2 to 4 V, pulse width 1 to 3 mS) is applied between the same two electrodes, and this is made to cause contraction of the heart muscle through the heart muscle. .
このペースメーカーは入力電極と出力電極が同じであ
り、ある時は微弱な電圧を入力し、ある時は高い電圧を
出力せねばならない。In this pacemaker, the input electrode and the output electrode are the same, and it must input a weak voltage at one time and output a high voltage at another time.
また、右心室内の2つの電極間に生ずる電位は心内心
電のみでなく、変化の遅い変動、すなわち、基線変動が
あるとともに、ペーシングパルスを与えた後に生ずるア
フターポテンシャルと称する大きく、かつ長い時間にわ
たる残留電位、すなわち、あたかも電極間に大きなキャ
パシター(静電容量)を並列に接続したが如き残留電位
が入力される。The potential generated between the two electrodes in the right ventricle is not only an intracardiac electrocardiogram, but also has a slowly changing fluctuation, that is, a baseline fluctuation, and a large and long time called an after-potential generated after applying a pacing pulse. , That is, as if a large capacitor (capacitance) was connected in parallel between the electrodes.
この残留電位を第10図の符号Aに示すと共に、残留電
位を疑似的に再現できるようにした疑似負荷回路の例を
第11図の符号「20」に示す。なお、第10図中の符号B
は、ペーシングパルスである。This residual potential is indicated by reference numeral A in FIG. 10, and an example of a pseudo load circuit capable of reproducing the residual potential in a pseudo manner is indicated by reference numeral "20" in FIG. It should be noted that reference symbol B in FIG.
Is a pacing pulse.
したがって心内心電を検知する回路においては、ペー
シングパルスBおよびアフターポテンシャルAが検知回
路に侵入するのを防止しないと、これらの電位を検知
し、心内心電と判別ができない。Therefore, in a circuit for detecting an intracardiac electrocardiogram, unless the pacing pulse B and the after-potential A are prevented from entering the detection circuit, these potentials are detected and cannot be discriminated as an intracardiac electrocardiogram.
心内心電を検知する回路においては、まず、入力側を
遮断周波数10〜30Hzの交流結合として基線変動を除去
し、ついで、増幅器で数100倍に増幅して、あるいは高
域周波数のノイズを除去するため、低域通過フィルター
を通し、心内心電のR波のみを強調した信号とし、これ
を比較器によって、一定以上の振幅のR波が入力したと
きに、これを検知する。In the circuit for detecting intracardiac electrocardiography, first, the input side is removed by AC coupling with a cutoff frequency of 10 to 30 Hz to remove baseline fluctuations, and then amplified by an amplifier by several hundred times, or high-frequency noise is removed. To this end, only the R wave of the intracardiac electrocardiogram is passed through a low-pass filter, and the signal is emphasized. This is detected by a comparator when an R wave having a certain amplitude or more is input.
また通常、検知回路は心内心電を検知した後、250〜3
00ミリ秒間は検知を停止する機能をもたせる。これは、
第12図に示すような心内心電のR波の後に続くS波、T
波、あるいは期外収縮などを検知しないようにするため
である。したがって、ペーシングパルスなどを誤って検
知してしまうと、その後250〜300ミリ秒間は心内心電を
検知できないと言う不都合を有する。Also, usually, after the detection circuit detects the intracardiac electrocardiogram,
A function to stop detection for 00 milliseconds is provided. this is,
S wave, T following R wave of intracardiac electrocardiogram as shown in FIG.
This is to prevent the detection of waves, extraordinary contractions, and the like. Therefore, if a pacing pulse or the like is erroneously detected, there is a disadvantage that the intracardiac electrocardiogram cannot be detected for 250 to 300 milliseconds thereafter.
よって、ペーシングパルスの開始時期に同期し、アフ
ターポテンシャルの終了するまでの間スイッチなどによ
って検知回路を閉じる回路を付属するのが通例である。Therefore, it is customary to attach a circuit that closes the detection circuit by a switch or the like until the end of the after-potential in synchronization with the start timing of the pacing pulse.
このような検知回路において、上記スイッチを付ける
場所としては、下記の方法によって検知回路を閉じるこ
とが考えられる。In such a detection circuit, as a place where the switch is attached, the detection circuit may be closed by the following method.
1. 増幅器の前に直列にスイッチを置き、これを開にす
る。1. Place a switch in series before the amplifier and open it.
2. 増幅器の前に直列に抵抗を入れ、その後に並列にス
イッチを置き、これを閉にする。2. Put a resistor in series before the amplifier, then put a switch in parallel and close it.
3. 増幅器の後に直列にスイッチを置き、これを開にす
る。3. Place a switch in series after the amplifier and open it.
4. 増幅器の後に直列に抵抗を入れ、その後に並列にス
イッチを置き、これを閉にする。4. Put a resistor in series after the amplifier, then put a switch in parallel and close it.
これらに使用するスイッチにはトランジスター、中で
もFETスイッチが使われる。The switches used for these are transistors, especially FET switches.
しかし、これらスイッチの中には、微量の漏れ電流が
存在し、これがスイッチを通じて回路に侵入し、スイッ
チングノイズとなり、後段の比較器にて検出される場合
があり、スイッチ部品の選別などが必要である。However, there is a small amount of leakage current in these switches, which enters the circuit through the switch and causes switching noise, which may be detected by a comparator at the subsequent stage. is there.
また、増幅器の前にスイッチを置いた場合、交流結合
の直前、あるいは直後であるので、前記基線変動電位が
ある場合にスイッチを開、閉したときに、交流結合のキ
ャパシターに蓄積された電位がパルス状に入力し、比較
器にて検出されることがあり、これらに対する対策が必
要であり、設計が困難であった。Further, when the switch is placed in front of the amplifier, immediately before or immediately after the AC coupling, when the switch is opened and closed in the presence of the baseline fluctuating potential, the potential stored in the capacitor of the AC coupling becomes It may be input in a pulsed form and detected by a comparator, and it is necessary to take a countermeasure against them and design is difficult.
このような不都合は、体内埋め込み式のペースメーカ
においても同様に生じる虞があった。Such inconvenience may also occur in an implantable pacemaker.
発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決
しようとするものであって、スイッチングノイズ等を発
生させることなく、ペーシングパルスを心内心電と誤っ
て検出することのないペースメーカーを抵抗するこを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems associated with the prior art as described above, and without erroneously detecting a pacing pulse as an intracardiac electrocardiogram without generating switching noise or the like. Aims to resist pacemakers.
発明の概要 このような目的を達成するために、本発明に係るペー
スメーカは、心内心電を検出するために心臓に留置され
た電極と、 この電極から入力された心内心電のR波を検出するた
めに、所定値以上の信号が入力された場合に、その入力
信号がR波であることを検知し、その場合に出力信号を
発生する比較回路と、 比較回路の出力信号に基づき、前記R波の周期を判別
し、R波が所定間隔以下の周期で検出される場合には、
ペーシングパルスを前記電極から出力させず、R波が所
定間隔以上検出されない場合には、ペーシングパルスを
前記電極から出力させるペーシングパルス発生回路とを
有するペースメーカであって、 前記電極からペーシングパルスが出力された場合に、
前記比較回路へ入る入力信号に、比較回路で判断する正
負いずれかの単極性の電位と反対極性で且つ前記入力信
号より大きい電位の引き下げパルスを所定時間加え、前
記比較回路に比較回路の判定極性と同極性の所定値以上
の入力信号が入力することを防止するパルス引き下げ回
路とをさらに有することを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the object, a pacemaker according to the present invention detects an electrode placed in the heart to detect an intracardiac electrocardiogram, and detects an R wave of the intracardiac electrocardiogram input from the electrode. In order to perform the above, when a signal of a predetermined value or more is input, the input signal is detected as an R wave, and a comparison circuit that generates an output signal in that case, based on an output signal of the comparison circuit, When the period of the R wave is determined and the R wave is detected at a period equal to or shorter than a predetermined interval,
A pacing pulse generating circuit that outputs a pacing pulse from the electrode when the pacing pulse is not output from the electrode and an R wave is not detected for a predetermined interval or more, wherein the pacing pulse is output from the electrode. If
To the input signal input to the comparison circuit, a pull-down pulse having a polarity opposite to the positive or negative unipolar potential determined by the comparison circuit and higher than the input signal for a predetermined time is added, and the determination polarity of the comparison circuit is added to the comparison circuit And a pulse pull-down circuit for preventing an input signal having the same polarity and having a predetermined value or more from being input.
このような本発明に係るペースメーカによれば、ペー
シングパルスを心内心電と誤まって検出しないようにす
るためのスイッチング回路を設けることなく、比較回路
において、ペーシングパルス及びそれに続くアフターポ
テンシャルを検出することがない。また、仮にスイッチ
ング回路を使用したとしても、その漏れ電流などによる
パルスは比較回路のR波検出に影響を与えない。According to such a pacemaker according to the present invention, the pacing pulse and the after potential subsequent thereto are detected in the comparison circuit without providing a switching circuit for preventing the pacing pulse from being mistakenly detected as an intracardiac electrocardiogram. Nothing. Even if a switching circuit is used, a pulse due to a leakage current or the like does not affect the detection of the R wave by the comparison circuit.
発明の具体的説明 以下、本発明に係るペースメーカについて図面に示す
実施例に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, a pacemaker according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係るペースメーカのブロ
ック図、第2,3,4図は第1図に示す各回路途中の信号波
形を示す概略図、第5図は第1図に示すブロック図をさ
らに具体化した回路図、第6,7,8,9図はそれぞれ本発明
の他の実施例に係るペースメーカの要部回路図である。FIG. 1 is a block diagram of a pacemaker according to one embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, and 4 are schematic diagrams showing signal waveforms in the course of each circuit shown in FIG. 1, and FIG. 5 is shown in FIG. FIGS. 6, 7, 8, and 9 are circuit diagrams each of which further embodies the block diagram, and FIGS. 6, 7, 8, and 9 are main part circuit diagrams of a pacemaker according to another embodiment of the present invention.
第1図に示す本発明の一実施例に係るペースメーカの
回路構成は、例えば、体外式のペースメーカに適用され
る。The circuit configuration of a pacemaker according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is applied to, for example, an extracorporeal pacemaker.
入出力端子2は、例えば、心臓内に埋め込まれる電極
を有するペーシングカテーテルにリード線などを通じて
接続される。The input / output terminal 2 is connected to a pacing catheter having electrodes implanted in the heart, for example, through a lead wire.
心臓内に埋め込まれるペーシングカテーテルにより採
取される心内心電は、波高値2〜20mVのR波であり、そ
の極性は+である時もあれば、−である時もある。これ
はカテーテルの先端の電極の位置と、それが接触した心
内膜の位置とにより異なる。An intracardiac electrocardiogram collected by a pacing catheter implanted in the heart is an R wave having a peak value of 2 to 20 mV, and its polarity may be + or-. This depends on the location of the electrode at the tip of the catheter and the location of the endocardium with which it has contacted.
従って、心内心電検知回路としては、両極性の検知が
必要である。通常、体外式ペースメーカにおいては、心
内心電の基線変動から逃げるため、入出力端子2は交流
結合とし、約20Hz以下を減衰させているので、この交流
結合により、片極性の心電でも微分されて両極性にな
る。Therefore, the intracardiac electrocardiographic detection circuit needs to detect both polarities. Normally, in an extracorporeal pacemaker, the input / output terminal 2 is AC-coupled in order to escape from the baseline fluctuation of the intracardiac electrocardiogram, and is attenuated at about 20 Hz or less. To be bipolar.
入出力端子2には、増幅回路3が接続してある。増幅
回路3では、入出力端子2から入力された微弱な心電を
数100倍に増幅する。入出力端子2に入力された心電の
波形を、第2,3図(A)に示す。また、この波形が微分
されて増幅回路3へ入力する前の波形を第2,3図(B)
に示す。第3図に示す波形は、第2図に示す波形の極性
が逆になったもので、前述したように、カテーテルの取
り付け位置などにより、いずれの波形が入出力端子2に
入るか分からない。An amplification circuit 3 is connected to the input / output terminal 2. The amplification circuit 3 amplifies the weak electrocardiogram input from the input / output terminal 2 several hundred times. The waveform of the electrocardiogram input to the input / output terminal 2 is shown in FIGS. Further, the waveform before this waveform is differentiated and input to the amplifier circuit 3 is shown in FIG.
Shown in The waveforms shown in FIG. 3 are obtained by reversing the polarities of the waveforms shown in FIG. 2. As described above, it is not known which waveform enters the input / output terminal 2 depending on the mounting position of the catheter.
増幅回路3には、フィルター回路4が接続してある。
フィルター回路4は、低域通過、高域通過フィルター等
からなり、これによってR波成分を取り出す。このR波
を直接比較回路6へ入れる。フィルター回路4からのR
波の出力信号は、第2,3図(C)に示すような波形であ
る。A filter circuit 4 is connected to the amplifier circuit 3.
The filter circuit 4 includes a low-pass filter, a high-pass filter, and the like, and extracts an R-wave component. This R wave is directly input to the comparison circuit 6. R from filter circuit 4
The output signal of the wave has a waveform as shown in FIGS.
比較回路6では、たとえば、正極側に若干のスレシホ
ールドを持たせてある。したがって、正極側の波を有す
るR波が入力してない時には、比較レベルの下であるの
で、比較回路6がトリガーせず、R波が入力して比較レ
ベルを越した時、比較回路6が反転して、トリガーパル
スを、検知停止回路7及びペーシングパルスリセット回
路8に出力する。比較回路6に入力するR波の波形は、
第2,3図(C)に示すように、入出力端子2に入力され
たR波の波形の正逆に応じて反転変化するが、いずれに
してもR波が入力されれば、比較レベル以上の正極性の
波が比較回路に入力するため、R波を検知することがで
きる。ただし、入出力端子2に入力されたR波の波形の
正逆に応じて反転変化する波形が比較回路6に入力する
ため、第3図に示すような反転波形が比較回路6に入力
された場合には、第2図に示すような波形が入力する場
合に比較して、検出時間遅れtが生じる。検出時間遅れ
tは、約30〜50ミリ秒程度であるため、問題はない。In the comparison circuit 6, for example, a slight threshold is provided on the positive electrode side. Therefore, when the R wave having the positive wave is not input, the comparison circuit 6 is not triggered because the comparison circuit 6 is below the comparison level. When the R wave is input and exceeds the comparison level, the comparison circuit 6 The trigger pulse is inverted and output to the detection stop circuit 7 and the pacing pulse reset circuit 8. The waveform of the R wave input to the comparison circuit 6 is
As shown in FIGS. 2 and 3 (C), the waveform of the R-wave input to the input / output terminal 2 changes inversion in accordance with the forward / reverse of the waveform. Since the above positive wave is input to the comparison circuit, the R wave can be detected. However, since a waveform that changes inversion in accordance with the normal or reverse of the waveform of the R wave input to the input / output terminal 2 is input to the comparison circuit 6, an inverted waveform as shown in FIG. In this case, a detection time delay t occurs as compared with the case where a waveform as shown in FIG. 2 is input. Since the detection time delay t is about 30 to 50 milliseconds, there is no problem.
検知停止回路7は、心内心電のR波を比較回路6で検
知した場合に、その出力信号に基づき、検知後所定時
間、比較回路6による検知を停止させるための回路であ
る。この所定時間は、第12図に示すような心内心電のR
波の後に続くS波、T波、あるいは期外収縮などを検知
しないようにするのに十分な時間であり、一般的には、
250〜300ミリ秒間である。The detection stop circuit 7 is a circuit for stopping the detection by the comparison circuit 6 for a predetermined time after the detection based on the output signal when the comparison circuit 6 detects the R wave of the intracardiac electrocardiogram. This predetermined time is determined by the intracardiac electrocardiogram R as shown in FIG.
Sufficient time to avoid detecting an S wave, T wave, or extra systole following the wave, and generally
250-300 milliseconds.
この検知停止回路7は、ペーシングパルスリセット回
路8と共に、ペーシングパルス発生回路9に接続する
か、またはペーシングパルスリセット回路に接続してあ
る。ペーシングパルス発生回路9は、入出力端子2に接
続してある。The detection stop circuit 7 is connected to the pacing pulse generation circuit 9 together with the pacing pulse reset circuit 8 or is connected to the pacing pulse reset circuit. The pacing pulse generation circuit 9 is connected to the input / output terminal 2.
ペーシングパルス発生回路9は、本実施例では、調節
可能な所定時間周期でペーシングパルスを発生する回路
であり、比較回路6でR波が検知された場合には、ペー
シングパルスリセット回路8により、ペーシングパルス
がリセットされ、入出力端子2に向けてペーシングパル
スが出力されないようになっている。そして、R波が検
知されてから次のR波が検知されるべき所定時間内に比
較回路6でR波が検知されない場合には、ペーシングパ
ルス発生回路9から入出力端子2に向けてペーシングパ
ルスが出力されるようになっている。その後所定時間の
間に、比較回路6でR波が検知されない場合には、さら
にペーシングパルスを出力し、その動作は、比較回路6
でR波が検知されるまで続く。入出力端子2は、前述し
たように、心臓内に埋め込まれた電極を有するカテーテ
ルに接続してあるので、入出力端子から出力されたペー
シングパルスにより心臓のペーシングを行うことができ
る。The pacing pulse generation circuit 9 is a circuit that generates a pacing pulse at a predetermined time period that can be adjusted in the present embodiment. When the comparison circuit 6 detects an R wave, the pacing pulse reset circuit 8 causes the pacing pulse reset circuit 8 to perform pacing. The pulse is reset so that no pacing pulse is output to the input / output terminal 2. If the comparison circuit 6 does not detect the R wave within a predetermined time after the detection of the R wave, the pacing pulse is sent from the pacing pulse generation circuit 9 to the input / output terminal 2. Is output. After that, if no R wave is detected by the comparison circuit 6 within a predetermined time, a pacing pulse is further output.
And continues until an R wave is detected. As described above, since the input / output terminal 2 is connected to the catheter having the electrode implanted in the heart, pacing of the heart can be performed by the pacing pulse output from the input / output terminal.
このようなペーシング発生回路9は、パルス引き下げ
回路10にも接続してある。パルス引き下げ回路10からの
出力信号は、比較回路6の入力側に接続してある。パル
ス引き下げ回路10は、ペーシングパルス発生回路9から
ペーシングパルスが入出力端子2に向けて出力された場
合に、比較回路6へ入る入力信号に、比較回路6で判断
する正負いずれかの単極性の電位と反対極性で且つ前記
入力信号より大きい電位の引き下げパルスを所定時間加
え、比較回路6に所定値以上の入力信号が入力すること
を防止する機能を有する。Such a pacing generation circuit 9 is also connected to a pulse reduction circuit 10. The output signal from the pulse reduction circuit 10 is connected to the input side of the comparison circuit 6. When the pacing pulse is output from the pacing pulse generator 9 to the input / output terminal 2, the pulse lowering circuit 10 applies a positive or negative unipolar signal determined by the comparator 6 to the input signal input to the comparator 6. It has a function of preventing the input of an input signal having a predetermined value or more to the comparison circuit 6 by applying a pull-down pulse having a polarity opposite to the potential and higher than the input signal for a predetermined time.
比較回路6で判断する電位が正極性の場合、すなわ
ち、正極側に若干のスレシホールドを持たせてある場合
には、第4図(B)で示すような正と反対極性の負極性
のパルスを比較回路6の入力側に入力させる。負極性の
パルス幅(時間)Tは、入出力端子2から入力されるペ
ーシングパルス及びそのアフターポテンシャルの影響時
間以上の幅であることが必要であり、一般的には、20〜
150ミリ秒である。また、負極性のパルス電位Vは、入
出力端子2から入力され、増幅回路3及びフィルター回
路4を通過した第4図(A)に示すようなペーシングパ
ルス及びそのアフターポテンシャルの最大波形電位V2よ
りも大きいことが必要である。そうすれば、比較回路6
の入力側において、ペーシングパルス及びそのアフター
ポテンシャルに相当する第4図(A)に示す波形に、同
図(B)に示すパルスが加わり、同図(C)に示す波形
となる。When the potential determined by the comparison circuit 6 has a positive polarity, that is, when a slight threshold is provided on the positive electrode side, a negative polarity having a polarity opposite to the positive polarity as shown in FIG. The pulse is input to the input side of the comparison circuit 6. The pulse width (time) T of the negative polarity must be equal to or greater than the influence time of the pacing pulse input from the input / output terminal 2 and the after-potential thereof.
150 milliseconds. Further, the pulse potential V of the negative polarity is input from the input / output terminal 2 and passed through the amplifier circuit 3 and the filter circuit 4 as shown in FIG. 4 (A) and the maximum waveform potential V 2 of the pacing pulse and its after potential. Must be larger than Then, the comparison circuit 6
On the input side of FIG. 3, the pulse shown in FIG. 4B is added to the waveform shown in FIG. 4A corresponding to the pacing pulse and its after potential, resulting in the waveform shown in FIG.
同図(C)に示す波形が比較回路6に入力されたとし
ても、ペーシングパルス及びそのアフターポテンシャル
に相当する波形は、引き下げパルスにより十分引き下げ
られているため、所定値以上の信号を検知する比較回路
6においては、その信号をR波と誤検知することはな
い。上記動作の説明では、比較回路6による比較レベル
が正の場合であったが、特性を全部逆として回路を構成
しても全く同様に作動し、引き下げを引き上げと読み変
えれば良い。Even if the waveform shown in FIG. 4C is input to the comparison circuit 6, the pacing pulse and the waveform corresponding to its after potential have been sufficiently lowered by the reduction pulse, so that the comparison for detecting a signal of a predetermined value or more is performed. In the circuit 6, the signal is not erroneously detected as an R wave. In the above description of the operation, the comparison level by the comparison circuit 6 is positive. However, even if the circuit is configured with all the characteristics reversed, the operation is exactly the same, and the lowering may be read as the raising.
このように構成すれば、スイッチ素子を使用しなくと
も、ペーシングパルス及びそのアフターポテンシャルを
比較回路6でR波と誤検知することはなくなる。また、
仮にスイッチ素子を使用したとしても、その漏れ電流な
どによるパルスはR波検出に影響を与えない。何故なら
ば、このスイッチ動作が検知すべき信号の極性と逆の負
側で行われているためである(正のノイズが出ない)。With such a configuration, the pacing pulse and its after-potential will not be erroneously detected as an R wave by the comparison circuit 6 without using a switch element. Also,
Even if a switch element is used, the pulse due to the leakage current or the like does not affect the detection of the R wave. This is because this switch operation is performed on the negative side opposite to the polarity of the signal to be detected (no positive noise is generated).
第1図に示すようなペースメーカのより具体的な回路
図を第5図に示す。FIG. 5 shows a more specific circuit diagram of a pacemaker as shown in FIG.
第5図において、符号2aは入出力端子であり、3aは増
幅回路で、オペアンプにより構成され数百倍の増幅率を
持つ。符号4aはフィルターであり、このフィルターは、
例えば低域通過型であり、オペアンプのバッファーを持
つ。符号6aは比較回路であり、この比較回路は、オペア
ンプをコンパレーター動作をさせており、比較電位を正
側に微調整して使用するようになっている。この比較回
路6aにおいては、比較電位より高い電位が入力した時、
正極性の出力信号を出し、それ以外では負の出力信号を
出す。フィルター回路4aからの出力は、抵抗15を介して
比較回路6aの入力端に接続するようになっている。In FIG. 5, reference numeral 2a denotes an input / output terminal, and 3a denotes an amplifier circuit, which is constituted by an operational amplifier and has an amplification factor of several hundred times. Reference numeral 4a is a filter.
For example, it is a low-pass type and has an operational amplifier buffer. Reference numeral 6a is a comparison circuit, which operates the operational amplifier as a comparator, and uses the comparison potential by finely adjusting the comparison potential to the positive side. In the comparison circuit 6a, when a potential higher than the comparison potential is input,
A positive output signal is output, and a negative output signal is output otherwise. The output from the filter circuit 4a is connected to the input terminal of the comparison circuit 6a via the resistor 15.
符号11は負の電源で動作しているスイッチ信号発生器
であり、スイッチ信号発生器は、ペーシング出力をレベ
ルシフトして負のレベルとし、ペーシング出力の立ち上
がりに同期し、出力「」からは0より負の出力がで
き、出力「Q」からは負から0の出力ができる1ショッ
ト・マルチバイブレーターで構成されており、ペーシン
グパルスの立ち上がりに同期して出力が出始め、数十ミ
リ〜百数十ミリ秒間後に出力が停止するようになってい
る。スイッチ信号発生器11の出力側は、抵抗13を介して
比較回路6aの入力端に接続してある。これらスイッチ信
号発生器11及び抵抗13及び15が、第1図に示すようなパ
ルス引き下げ回路10を構成している。Reference numeral 11 denotes a switch signal generator operating on a negative power supply. The switch signal generator shifts the level of the pacing output to a negative level, synchronizes with the rise of the pacing output, and outputs 0 from the output "". It is composed of a one-shot multivibrator that can output more negative and can output from negative to 0 from the output "Q". The output starts to be output in synchronization with the rising of the pacing pulse, and several tens of millimeters to one hundred The output stops after 10 milliseconds. The output side of the switch signal generator 11 is connected via a resistor 13 to the input terminal of the comparison circuit 6a. The switch signal generator 11 and the resistors 13 and 15 constitute a pulse pull-down circuit 10 as shown in FIG.
第5図に示す比較回路6a周辺の回路図を簡略化して説
明した回路図を第6図に示す。第6図に示す回路では、
増幅回路3aからの出力信号が抵抗15を介して直接比較回
路6aに入力するようになっている。この図においては、
スイッチ信号発生器を符号11aで示す。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a simplified circuit diagram around the comparison circuit 6a shown in FIG. In the circuit shown in FIG.
An output signal from the amplifier circuit 3a is directly input to the comparison circuit 6a via the resistor 15. In this figure,
The switch signal generator is indicated by reference numeral 11a.
他の回路例としては、第7図に示すように、信号発生
器11の出力からオープンコレクター、またはオープンド
レインのトランジスター16を比較回路6aの入力端に接続
し、これらのエミッター、あるいはソースを負の電源に
接続し、これらのベース、あるいはゲートを負電位でス
イッチするようにした回路がある。この回路によって
も、負電位への引き下げが可能である。As another circuit example, as shown in FIG. 7, an open collector or open drain transistor 16 is connected to the input terminal of the comparison circuit 6a from the output of the signal generator 11, and these emitters or sources are negative. There is a circuit in which these bases or gates are switched at a negative potential. This circuit also allows the potential to be reduced to a negative potential.
あるいは、第8図に示す如く、比較回路6aの入力端よ
り前であって、直流結合の続く回路中で、比較回路6aの
入力が負に引き下げられるように、たとえば比較回路6a
の入力の前に反転増幅回路17が直流結合で接続されてい
れば、この反転増幅回路17の入力側で、前記と同様であ
るが前記と逆極性なスイッチ電位発生回路11bによって
正に引き上げることによって可能である。また、同様に
第9図に示すように、比較回路6aの入力の前に反転増幅
回路6aが直接接続されていれば、この反転増幅回路6aの
非反転端子の電位を第7図に示すようなトランジスタ16
を用いて負に引き下げられるようにしても良い。Alternatively, as shown in FIG. 8, in a circuit before the input terminal of the comparison circuit 6a and continuing the DC coupling, for example, the input of the comparison circuit 6a is reduced to a negative value so that the input of the comparison circuit 6a is reduced.
If the inverting amplifier circuit 17 is connected by DC coupling before the input of, the input side of the inverting amplifier circuit 17 is pulled up positively by the switch potential generating circuit 11b having the same polarity as above but having the opposite polarity to the above. Is possible. Similarly, as shown in FIG. 9, if the inverting amplifier circuit 6a is directly connected before the input of the comparing circuit 6a, the potential of the non-inverting terminal of the inverting amplifier circuit 6a is changed as shown in FIG. Transistor 16
May be used to reduce the value to a negative value.
また、比較回路6,6aの比較電位側を正に引き上げるこ
とによっても、上記と同様な動作を行え、かつ、電子回
路設計者にとっては、この方が正しく、考え易いが、通
常比較電位端子側は、変動、ノイズを防止するため、キ
ャパシターを入れており、従って、この電位を大きく動
かす時、速度が遅くなると同時に、ここに、半導体素子
を入れることは、温度変化により、比較電位が変動し、
R波検知感度が変動することになり、一般的には好まし
くない。The same operation as described above can be performed by raising the comparison potential side of the comparison circuits 6 and 6a to a positive value, and this is more correct and easier for an electronic circuit designer. In order to prevent fluctuation, noise, a capacitor is inserted. Therefore, when this potential is largely moved, the speed is slowed down, and at the same time, when a semiconductor element is inserted here, the comparison potential fluctuates due to a temperature change,
The R-wave detection sensitivity varies, which is generally not preferable.
以上は比較回路の比較電位を正の極性として説明した
が、この反対に比較電位を負として、スイッチ信号にて
正に引き上げる様にしても同様である。In the above, the comparison potential of the comparison circuit has been described as having a positive polarity. However, the same applies to the case where the comparison potential is set to be negative and the potential is raised to be positive by a switch signal.
一方、スイッチ信号発生器11,11aは、ペーシングパル
スの立ち上がりによって動作を開始し、その後アフター
ポテンシャルが終了すると予想される時間(通常では30
0ミリ秒位であるが、減衰回路を設け、30〜150ミリ秒に
短縮する)まで動作を継続する1ショッチ・マルチバイ
ブレーターなど、あるいはマイクロコンピューターなど
で良い。この出力をそのまま、あるいは反転、あるいは
レベルシフトなどして、前記スイッチ電位発生器に都合
の良い電位でこれを駆動する。On the other hand, the switch signal generators 11 and 11a start operating at the rise of the pacing pulse, and thereafter the time when the after-potential is expected to end (usually 30 seconds).
Although it is about 0 milliseconds, a one-shot multivibrator or the like that continues to operate until an attenuation circuit is provided and shortened to 30 to 150 milliseconds) or a microcomputer may be used. This output is driven as it is, or inverted or level-shifted, with a potential convenient for the switch potential generator.
第5図中の符号12は、心内心電を検知した後、約250
〜300ミリ秒間、検知を停止するための1ショットマル
チバイブレーターである。このマルチバイブレータ12
は、比較回路6aの出力信号を受けて、ペーシングパルス
発生回路9aにリセット信号を送り、このペーシングパル
ス発生回路9aからペーシングパルスが入出力端子2aに出
力するのをリセットさせる作用も有する。すなわち、こ
のマルチバイブレータ12は、第1図に示す検知停止回路
7及びペーシングパルスリセット回路8に相当する。Reference numeral 12 in FIG. 5 indicates about 250 after detecting an intracardiac electrocardiogram.
This is a one-shot multivibrator for stopping detection for up to 300 milliseconds. This multivibrator 12
Receives the output signal of the comparison circuit 6a, sends a reset signal to the pacing pulse generation circuit 9a, and resets the output of the pacing pulse from the pacing pulse generation circuit 9a to the input / output terminal 2a. That is, the multivibrator 12 corresponds to the detection stop circuit 7 and the pacing pulse reset circuit 8 shown in FIG.
なお、ペーシングパルス発生回路9aは1ショットマル
チバイブレーター2個より成り、t1とt2とでパルス間隔
とパルス幅を定めるようになっている。符号14はペーシ
ングパルス出力手段である。Incidentally, the pacing pulse generator circuit 9a consists of two one-shot multivibrator, so as determine the pulse interval and the pulse width between t 1 and t 2. Reference numeral 14 denotes pacing pulse output means.
本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の発明の範囲内で種々に改変することが可能
である。The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
例えば、本発明に係るペースメーカを体内埋め込み式
のペースメーカに適用することも可能である。For example, the pacemaker according to the present invention can be applied to an implantable pacemaker.
発明の効果 このような本発明に係るペースメーカによれば、ペー
シングパルスを検出しないようにするためのスイッチン
グ回路を設けることなく、比較回路において、ペーシン
グパルス及びそれに続くアフターポテンシャルを検出し
ない様にすることができる。また、仮にスイッチング回
路を使用したとしても、その漏れ電流などによるパルス
はR波検出に影響を与えない。According to such a pacemaker according to the present invention, the comparison circuit does not detect the pacing pulse and the after potential subsequent thereto without providing the switching circuit for preventing the pacing pulse from being detected. Can be. Even if a switching circuit is used, a pulse due to a leakage current or the like does not affect the detection of the R wave.
また、本発明に係るペースメーカの回路によれば、ス
イッチの種類、品質にこだわらなくても良く、回路の安
定した生産が可能である。Further, according to the circuit of the pacemaker according to the present invention, there is no need to be concerned with the type and quality of the switch, and stable production of the circuit is possible.
[実施例] 以下、本発明をさらに具体的な実施例により説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with more specific examples, but the present invention is not limited to these examples.
第5図に示すような回路を作成した。 A circuit as shown in FIG. 5 was created.
増幅回路3aとしては、IC1=LM4250により構成された2
01倍の増幅率を持つオペアンプを用いた。フィルター回
路4aとしては、低域通過型でオペアンプ(IC2=LM425
0)のバッファーを持つものを用いた。比較回路として
は、オペアンプ(IC5=LM4250)を用い、コンパレータ
ー動作をさせており、比較電位を正側に微調整して使用
した。負の電源で動作しているスイッチ信号発生器11と
しては、ペーシング出力をレベルシフトして負のレベル
とし、ペーシング出力の立ち上がりに同期して出力
「」から0より負の出力が、出力「Q」からは負から
0の出力ができる1ショット・マルチバイブレーター
(IC6=CMOS4538)を用い、ペーシングパルスの立ち上
がりに同期して出力が出始め、約80ミリ秒間後に出力が
停止するようになっている。As the amplifier circuit 3a, IC1 = 2 composed of LM4250
An operational amplifier having an amplification factor of 01 times was used. As the filter circuit 4a, a low-pass type operational amplifier (IC2 = LM425
The one having the buffer of 0) was used. As a comparison circuit, an operational amplifier (IC5 = LM4250) was used to perform a comparator operation, and the comparison potential was finely adjusted to the positive side before use. As the switch signal generator 11 operating on the negative power supply, the pacing output is level-shifted to a negative level, and the output from the output "" to the output "Q" is more negative than "0" in synchronization with the rising of the pacing output. From "", a one-shot multivibrator (IC6 = CMOS4538) that can output from negative to zero is used, output starts in synchronization with the rising of the pacing pulse, and stops after about 80 milliseconds .
1ショットマルチバイブレーター12としては、心内心
電を検知した後、250〜300ミリ秒間、検知を停止するも
のを用い、ペーシングパルス発生回路9aとしては、t1と
t2でパルス間隔とパルス幅を定めるようにしたものを用
いた。The one-shot multivibrator 12, after detecting cardiac inwardly electrodeposition, 250-300 milliseconds, used as the stop detecting, as the pacing pulse generator circuit 9a, t 1 and
It was used to define a pulse interval and the pulse width t 2.
この回路の入出力端子に第11図に示すような疑似負荷
回路を接続し、動作させた所、ペーシングパルスとアフ
ターポテンシャルを有効に除去し、スイッチング時のノ
イズもなかった。When a pseudo load circuit as shown in FIG. 11 was connected to the input / output terminals of this circuit and operated, the pacing pulse and after potential were effectively removed, and there was no noise during switching.
第1図は本発明の一実施例に係るペースメーカのブロッ
ク図、第2,3,4図は第1図に示す各回路途中の信号波形
を示す概略図、第5図は第1図に示すブロック図をさら
に具体化した回路図、第6,7,8,9図はそれぞれ本発明の
他の実施例に係るペースメーカの要部回路図、第10図は
ペーシングパルスの波形を示すグラフ、第11図は疑似負
荷回路の回路図、第12図は心電図の概略図である。 2……入出力端子、6……比較回路、 9……ペーシングパルス発生回路、 10……パルス引き下げ回路。FIG. 1 is a block diagram of a pacemaker according to one embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, and 4 are schematic diagrams showing signal waveforms in the course of each circuit shown in FIG. 1, and FIG. 5 is shown in FIG. Circuit diagrams further embodying the block diagram, FIGS. 6, 7, 8, and 9 are main part circuit diagrams of a pacemaker according to another embodiment of the present invention, respectively, and FIG. 10 is a graph showing a waveform of a pacing pulse. FIG. 11 is a circuit diagram of a pseudo load circuit, and FIG. 12 is a schematic diagram of an electrocardiogram. 2 ... I / O terminal, 6 ... Comparison circuit, 9 ... Pacing pulse generation circuit, 10 ... Pulse reduction circuit.
Claims (1)
る電極と、 この電極から入力された心内心電のR波を検出するため
に、所定値以上の信号が入力された場合に、その入力信
号がR波であることを検知し、その場合に出力信号を発
生する比較回路と、 比較回路の出力信号に基づき、前記R波の周期を判別
し、R波が所定間隔以下の周期で検出される場合には、
ペーシングパルスを前記電極から出力させず、R波が所
定間隔以上検出されない場合には、ペーシングパルスを
前記電極から出力させるペーシングパルス発生回路とを
有するペースメーカであって、 前記電極からペーシングパルスが出力された場合に、前
記比較回路へ入る入力信号に、比較回路で判断する正負
いずれかの単極性の電位と反対極性で且つ前記入力信号
より大きい電位の引き下げパルスを所定時間加え、前記
比較回路に比較回路の判定極性と同極性の所定値以上の
入力信号が入力することを防止するパルス引き下げ回路
を有するペースメーカ。An electrode placed in the heart for detecting an intracardiac electrocardiogram, and a signal not less than a predetermined value is input for detecting an R wave of the intracardiac electrocardiogram input from the electrode. A comparison circuit that detects that the input signal is an R-wave, and generates an output signal in that case; and determines a cycle of the R-wave based on an output signal of the comparison circuit. If it is detected periodically,
A pacing pulse generating circuit that outputs a pacing pulse from the electrode when the pacing pulse is not output from the electrode and an R wave is not detected for a predetermined interval or more, wherein the pacing pulse is output from the electrode. In this case, a pull-down pulse having a polarity opposite to the unipolar potential of either positive or negative and larger than the input signal for a predetermined time is added to the input signal input to the comparison circuit, and the comparison signal is compared to the comparison circuit. A pacemaker having a pulse pull-down circuit for preventing an input signal having the same polarity as a determination polarity of a circuit and having a predetermined value or more from being input.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2331882A JP2999252B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | pacemaker |
US07/797,889 US5285780A (en) | 1990-11-29 | 1991-11-26 | Pacemaker with improved pulse detection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2331882A JP2999252B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | pacemaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04197365A JPH04197365A (en) | 1992-07-16 |
JP2999252B2 true JP2999252B2 (en) | 2000-01-17 |
Family
ID=18248678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2331882A Expired - Lifetime JP2999252B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | pacemaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2999252B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6123603B2 (en) * | 2013-09-19 | 2017-05-10 | カシオ計算機株式会社 | Heart rate monitor, heart rate measuring method and heart rate measuring program |
JP6341314B2 (en) * | 2017-03-30 | 2018-06-13 | カシオ計算機株式会社 | Heart rate monitor, heart rate measuring method and heart rate measuring program |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2331882A patent/JP2999252B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04197365A (en) | 1992-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL193054C (en) | Device for stimulating a heart. | |
US4821724A (en) | Pacing pulse compensation | |
AU651989B2 (en) | Electronic capture detection for a pacer | |
US4114627A (en) | Cardiac pacer system and method with capture verification signal | |
US4108148A (en) | Pacer with automatically variable A-V interval | |
US5083564A (en) | Method for alleviating and diagnosing symptoms of heart block | |
US4091817A (en) | P-Wave control, R-wave inhibited ventricular stimulation device | |
US5324310A (en) | Cardiac pacemaker with auto-capture function | |
US6169921B1 (en) | Autocapture determination for an implantable cardioverter defibrillator | |
US5161529A (en) | Cardiac pacemaker with capture verification | |
US5891171A (en) | Apparatus with noise classification in an implantable cardiac device by using an amplifier with a variable threshold | |
US8442634B2 (en) | Systems and methods for controlling ventricular pacing in patients with long inter-atrial conduction delays | |
US5891048A (en) | Signal detector | |
US5861013A (en) | Peak tracking capture detection circuit and method | |
US4516579A (en) | Interference recognition circuit in a heart pacemaker | |
US20090299423A1 (en) | Systems and methods for determining inter-atrial conduction delays using multi-pole left ventricular pacing/sensing leads | |
US4825870A (en) | Pacemaker having crosstalk protection feature | |
US4649931A (en) | Sampled data sense amplifier | |
US6928326B1 (en) | Diagnosis of fusion or pseudofusion | |
US6950704B1 (en) | Use of ER signal variability for fusion detection and response in ventricular and atrial autocapture algorithms | |
US4298007A (en) | Atrial rate sensitive cardiac pacer circuit | |
US5285780A (en) | Pacemaker with improved pulse detection | |
US4149527A (en) | Pacemaker artifact suppression in coronary monitoring | |
US3661157A (en) | Inhibited demand pacer with a two-rate pulse generator | |
GB1594902A (en) | Cardiac pacemakers |