DE2826189A1 - METHOD OF MONITORING AND CHANGING CONTROL OF AN IMPLANTED PACEMAKER - Google Patents

METHOD OF MONITORING AND CHANGING CONTROL OF AN IMPLANTED PACEMAKER

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DE2826189A1
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Description

2826189 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte 2826189 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch patent attorneys

- Lj- - - Lj- - Diplom-PhysikerPhysicist

Dr. Walter AndrejewskiDr. Walter Andrejewski Diplom-IngenieurGraduate engineer Dr.-lng. Manfred HonkeDr.-lng. Manfred Honke Diplom-IngenieurGraduate engineer Hans Dieter GesthuysenHans Dieter Gesthuysen Diplom-PhysikerPhysicist Dr. Karl Gerhard MaschDr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 43 Essen 1,Theaterplatz 3, Postf.789Lawyer files: 43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 789

52 067,'Ti"th 10. Juni I97852 067, 'Ti' th June 10, 1978

PatentanmeldungPatent application

ESB International CorporationESB International Corporation

2625 Concord Pike2625 Concord Pike

Wilmington, Delaware I9803/USAWilmington, Delaware I9803 / USA

Verfahren zur Überwachung und veränderlichen Steuerung eines eingepflanzten Schrittmachers.Method for monitoring and variably controlling an implanted pacemaker.

Man kennt bereits seit einiger Zeit Vorrichtungen, sogenannte Schrittmacher, welche in den Körper eines Patienten eingepflanzt werden können und dazu dienen, die Arbeitsweise bestimmter Organe durch Beaufschlagung derselben mit elektrischen Auslöseimpulsen zu steuern. Am bekanntesten ist beispielsweise der Herzschrittmacher, welcher praktisch ein batteriebetriebener Impulsgenerator ist und dazu dient, Auslöseimpulse an das Herzgewebe seines Trägers zu übermitteln.Devices, so-called pacemakers, which are implanted in the body of a patient, have been known for some time can be and serve to improve the functioning of certain organs by applying electrical triggering pulses to them to control. The best known, for example, is the pacemaker, which is practically a battery-operated pulse generator and serves to transmit triggering impulses to the heart tissue of its wearer.

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Ursprünglich arbeiteten Herzschrittmacher mit einer feststehenden, unveränderlichen Frequenz. In letzter Zeit wird jedoch allgemein der sogenannte "Bedarfs-Schrittmacher" ("demand"-type) verwendet. Bei diesem Schrittmacher werden die Auslöseimpulse lediglich dann erzeugt, wenn die natürlichen Herzschläge aussetzen, d.h. nicht vorhanden sind. Schrittmacher wurden auch auf andere Weise weiter entwickelt und liefern herkömmlicherweise ein Impulsintervall, welches überwacht werden kann, um den Zustand der Schrittmacher-Batterie festzustellen.Originally, pacemakers worked with a fixed, invariable frequency. Recently, however, the so-called "demand pacemaker" type has been widely used. With this pacemaker, the trigger pulses are only generated when the natural heartbeats stop, i.e. not available. Pacemakers have developed in other ways and traditionally provide a pulse interval that which can be monitored to determine the condition of the pacemaker battery.

Bekannt ist, daß bestimmte Betriebsparameter eines Schrittmachers verändert werden müssen, um diesen den Bedürfnissen des einzelnen Trägers anzupassen. So muß beispielsweise die Mindestfrequenz, mit welcher Impulse erzeugt werden, auf den einzelnen Träger abgestimmt werden. Außerdem ändern sich oftmals weitere Faktoren, wie beispielsweise die Zeitdauer des Auslöseimpulses und die Empfindlichkeit des Schrittmachers auf die natürlichen Herzschläge seines Trägers. Infolgedessen wurden Schrittmacher konstruiert, welche vor dem Einpflanzen eingestellt werden können, sodaß ein Arzt tatsächlich die Betriebseigenschaften des Schrittmachers einem bestimmten Patienten genau anpassen kann.It is known that certain operating parameters of a pacemaker must be changed to meet the needs of the individual To adapt the carrier. For example, the minimum frequency with which pulses are generated must be matched to the individual carrier will. In addition, other factors often change, such as the duration of the trigger pulse and the Sensitivity of the pacemaker to the wearer's natural heartbeat. As a result, pacemakers have been designed which can be adjusted prior to implantation so that a physician can actually check the operating characteristics of the pacemaker can adapt precisely to a specific patient.

Es wurde auch erkannt, daß es oftmals erforderlich sein kann, einige oder alle Betriebsmerkmale eines eingepflanzten Schrittmachers nach Belieben zu verändern. Es wurden bereits Schrittmacher konstruiert, welche diese Funktion erfüllen. So wurde beispielsweise bei einer Lösung ein Schrittmacher mit einem beweglichen Magnetelement versehen, welches sich entsprechend der Bewegung eines auf der Haut des Trägers nahe dem eingepflanztenIt has also been recognized that often some or all of the operational features of an implanted pacemaker may be required to change at will. Pacemakers have already been designed to perform this function. So became For example, in one solution, a pacemaker is provided with a movable magnetic element, which is in accordance with the Movement of one on the wearer's skin near the implanted

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Schrittmacher angelegten Magneten gedreht werden kann. Andere Systeme wurden konstruiert, bei denen Schall-, Ultraschall- oder Radiofrequenzsignale, welche von einem Signalgenerator geliefert werden, von einer Antenne in einem eingepflangten Schrittmacher empfangen und in demselben zwecks Veränderung des Betriebes des Schrittmachers verarbeitet werden. Derartige Systeme sind beispielsweise in den US-PSen 3.631.680, 3.718.909, 3.805.796, 3.833.005 und 3.945.387 beschrieben. Die meisten dieser Systeme weisen Zähler und Decodiereinrichtungen auf, welche die Anzahl von empfangenen Signalimpulsen zählen und in binäre Zahlen umwandeln, welche eine gewünschte Betriebsart darstellen.Pacemaker applied magnet can be rotated. Other systems have been designed in which sonic, ultrasonic or Radio frequency signals supplied by a signal generator are received by an antenna in a implanted pacemaker and in the same for the purpose of changing the operation of the Pacemaker are processed. Such systems are, for example, in US Patents 3,631,680, 3,718,909, 3,805,796, 3,833,005 and 3,945,387. Most of these systems have counters and decoders which indicate the number count of received signal pulses and convert them into binary numbers, which represent a desired operating mode.

Aus verschiedenen Gründen kann die Anwendung einer veränderlichen Anzahl von Signalimpulsen nicht als zufriedenstellendes Verfahren zur Einstellung der Schrittmacher-Parameter angesehen werden. So ergibt sich beispielsweise ohne unpraktische und hochentwickelte Prüfsysteme kein wirksamer Weg für den Schrittmacher, zu erkennen, ob eine geeignete Impulszahl empfangen wurde. Der zusätzliche Empfang eines falschen Impulses beispielsweise durch Lärm, oder das Entfallen eines Impulses bei der Erzeugung, der Ausgabe oder der Feststellung kann schwerwiegende Resultate mit sich bringen. S-o ergibt beispielsweise in einem System der Empfang von 16 Bits nach der Decodierung die binäre Zahl 10 000.Das Fehlen eines einzigen Bits, aus welchen Gründen auch immer, so daß nur 15 Impulse oder Zählungen empfangen werden, ergibt dann das binäre Signal 01111. Ein weiterer Nachteil bei den bisher bekannten Systemen besteht darin, daß weitschweifige Zählstufen oder -register vorgesehen werden müssen, um jeden Prozeß veränderlich zu steuern.For various reasons, the application of a variable number of signal pulses may not be considered satisfactory Procedures for setting the pacemaker parameters are considered. For example, it results without impractical and Sophisticated test systems are not an effective way for the pacemaker to determine if an appropriate number of pulses is being received became. The additional reception of a wrong impulse, for example due to noise, or the omission of an impulse generation, output, or detection can have serious results. For example, S-o gives in a system the reception of 16 bits after decoding the binary number 10 000. The lack of a single bit from which Reasons whatever, so that only 15 pulses or counts are received then results in the binary signal 01111. A further disadvantage in the previously known systems is that rambling counting stages or registers must be provided in order to variably control each process.

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Des weiteren ist es für einen Arzt oder einen Techniker von Interesse, den Betrieb eines eingepflanzten Schrittmachers überwachen zu können. Diese Überwachung wird üblicherweise in der Art durchgeführt, daß an den Körper des Trägers eines Schrittmachers Elektroden angelegt werden und der Effekt von Sehrittmacher impulsen auf das Körpergewebe gemessen wird. Die Schwächung der Schrittmacherimpulse, welche oftmals dicke Körpergewebe durchdringen müssen, kann es jedoch schwierig machen, die Signale genau festzustellen und zu interpretieren. Gleichzeitig ist die physikalische Verbindung von Elektroden oder anderen Sensoren mit einem eingepflanzten Schrittmacher zwecks Erzielung einer direkteren Ablesung nicht praktisch. Schließlich ist bisher auch noch kein praktisch durchführbares Verfahren bekannt, um einem Schrittmacher spezifische Antworten zu entlocken und dadurch die Überwachung zu verbessern.It is also of interest to a physician or technician to monitor the operation of an implanted pacemaker to be able to. This monitoring is usually carried out by applying electrodes to the body of the wearer of a pacemaker and the effect of the pacemaker pulses on the body tissue is measured. The weakening of the pacemaker impulses, which are often thick body tissue However, having to penetrate can make it difficult to accurately identify and interpret the signals. Simultaneously is the physical connection of electrodes or other sensors with an implanted pacemaker for the purpose of achieving not practical for a more direct reading. Finally, no practically feasible method is known to date elicit specific responses from a pacemaker, thereby improving monitoring.

Infolgedessen dürfte es äußerst wünschenswert sein, einen Schrittmacher vorzusehen, dessen Betriebsmerkmale ohne Schwierigkeiten einfach und äußerst zuverlässig verändert werden könnten, wobei außerdem der Betrieb des Schrittmachers direkt überwachbar sein müßte.As a result, it would be highly desirable to provide a pacemaker which can operate without difficulty could be changed easily and extremely reliably, and the operation of the pacemaker can also be monitored directly should be.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu verwirklichen, mittels welchem die Betriebs-Parameter eines eingepflanzten Schrittmachers veränderbar gesteuert werden können, wobei der Verlust oder der Zusatz von Signalimpulsen das Laden und Speichern neu empfangener Daten verhindern kann, wobei gleichzeitig der Betrieb eines eingepflanzten Schrittmachers besser als bisher überwacht werden soll.The invention has therefore set itself the task of realizing a method by means of which the operating parameters of a implanted pacemaker can be variably controlled, with the loss or addition of signal pulses the Loading and saving of newly received data can prevent, at the same time the operation of an implanted pacemaker should be monitored better than before.

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Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur überwachung und Steuerung eines eingepflanzten Schrittmachers durch Veränderung seiner Arbeitsmerkmale im wesentlichen dadurch, daß ein Schrittmacher mit einem Detektor, einem Datenspeicher und einer Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen wird, bei welchem die Datenverarbeitungseinrichtung an den Detektor und den Speicher angekoppelt ist, daß ein an den Datenspeicher angekoppelter Impulsgenerator vorgesehen wird, bei welchem zumindest ein Betriebs-Parameter vom Datenspeicher bestimmt wird, daß eine Impulsfolge aus einer unveränderlichen Anzahl von Signalimpulsen erzeugt wird, in welcher jeder Impuls einen ersten oder einen zweiten Zustand darstellt, daß diese Impulse dem Detektor zugeleitet werden, in der Datenverarbeitungseinrichtung ein die Zustände der abgegebenen Signale darstellendes internes Signal entwickelt wird und dieses interne Signal an den Datenspeicher zwecks Bereitstellung der Betriebsdaten des Schrittmachers weitergeleitet wird.A method for monitoring according to the invention is identified and controlling an implanted pacemaker by altering its operating characteristics essentially by a pacemaker with a detector, a data memory and a data processing device is provided in which the data processing device is coupled to the detector and the memory, that one coupled to the data memory Pulse generator is provided, in which at least one operating parameter is determined by the data memory that one Pulse sequence is generated from an invariable number of signal pulses, in which each pulse has a first or a second state represents that these pulses are fed to the detector, a die in the data processing device Internal signal representing the states of the output signals is developed and this internal signal is sent to the data memory is forwarded for the purpose of providing the operating data of the pacemaker.

Vorzugsweise wird einer der empfangenen Impulse verwendet, um den Ladevorgang entweder auszulösen oder zu verhindern, und es werden Anordnungen vorgesehen, um festzustellen, ob die volle Anzahl von Daten-Bits in einem Wort empfangen wurde, woraufhin die Ladung der Speichereinheit mit Daten freigegeben wird. Des weiteren wird vorzugsweise ein festgestelltes Signal verwendet, um einen Geber oder Sender auszulösen, welcher ein zu überwachendes Signal abgibt, welches \om Schrittmacher erzeugte Impulse darstellt.Preferably, one of the received pulses is used to either trigger or prevent the charging process, and it arrangements are made to determine whether the full number of bits of data in a word have been received, whereupon the loading of the storage unit with data is released. Furthermore, a detected signal is preferably used, in order to trigger a transmitter or transmitter, which emits a signal to be monitored, which generated a pacemaker Represents impulses.

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Eine genaue Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der eingehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Datenverarbeitungs- und Übertragungssystems für einen einpflanzbaren Schrittmacher anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigtA detailed explanation of the invention results from the detailed Description of a preferred embodiment of a data processing and transmission system according to the invention for an implantable pacemaker based on the accompanying drawings; it shows

Fig.l ein Punktionsschema eines erfindungsgemäßen Datenverarbeitungs- und Übertragungssystems für einen einpflanzbaren Schrittmacher;Fig.l a puncture scheme of a data processing system according to the invention and implantable pacemaker delivery system;

Fig.2 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Antwort bestimmter Elemente des Systems aus Pig.l auf ein Eingangssignal; und2 shows a flow chart to illustrate the response certain elements of the system from Pig.l on an input signal; and

Pig.3 ein Punktionsschema eines Signalgenerators und der Anzeigeeinrichtungen für das System aus Pig.l.Pig.3 a puncture scheme of a signal generator and the Display devices for the system from Pig.l.

Pig.l zeigt ein System, welches in einen einpflanzbaren Schrittmacher eingebaut ist und auf ein angelegtes Radiofrequenzsignal oder das Magnetfeld eines nahe dem eingepflanzten Schrittmacher angeordneten Dauermagneten antwortet bezw. anspricht. Dabei ist der Reed-Schalter 10 am ODER-Gatter 12 angekoppelt sowie an ein zweites ODER-Gatter 16. Letzteres liefert ein Signal an eine Steuerstufe 18 mit fester Frequenz, welche ihrerseits an den Impulsgenerator 20 des Schrittmachers angekoppelt ist. Wie jeder Fachmann weiß, wird der Impulsgenerator von einer Kleinstbatterie 22 angetrieben und gibt elektrische Auslöseimpulse an das geeignete Gewebe des Körpers des Patienten, und zwar mittels eines Katheders 24, der am Ende eine einpflanzbare Elektrode aufweist.Pig.l shows a system that works in an implantable pacemaker and to an applied radio frequency signal or the magnetic field of a nearby implanted pacemaker arranged permanent magnets responds respectively. appeals to. The reed switch 10 is coupled to the OR gate 12 and to a second OR gate 16. The latter supplies a signal to a control stage 18 with a fixed frequency, which in turn is sent to the Pulse generator 20 of the pacemaker is coupled. As every skilled person knows, the pulse generator is powered by a miniature battery 22 driven and gives electrical triggering pulses to the appropriate tissue of the patient's body, by means of a Catheter 24, which has an implantable electrode at the end.

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Ein von außen her erzeugtes Signal wird von der Antenne 26 empfangen und an einen Detektor 28 weitergeleitet. Das festgestellte Signal wird dann durch das ODER-Gatter 12 an einen Decoder 30, ein Lade-Freigabe-Flip-Flop 32 und die Startklemme des Gebers 13 weitergeleitet. Mit dem Geber 13 ist eine zweite Antenne 34 gekoppelt, um Signale zu erzeugen, welche, wie nachstehend noch zu erläutern sein wird, überwacht werden können.A signal generated from the outside is received by the antenna 26 and forwarded to a detector 28. That stated The signal is then passed through the OR gate 12 to a decoder 30, a load enable flip-flop 32 and the start terminal of the encoder 13 forwarded. With the encoder 13 is a second Antenna 34 coupled to generate signals which, as follows yet to be explained, can be monitored.

Das Flip-Flop 32 sitzt am Kopfende eines Schieberegisters 36, sodaß dieses die Signale vom Flip-Flop empfängt. Eine Datenspeicherstufe 37 empfängt die Signale von den vorhergehenden Datenverarbeitungsstufen und verwendet sie, um den Betrieb des Impulsgenerators 20 zu steuern. Am unteren Ende des Schieberegisters 36 befindet sich ein "Wortende"-Flip-Flop 38 (end of Word). Signale von diesem Flip-Flop 38 werden einem ODER-Gatter 16 und dem UND-Gatter 4o zugeleitet. Das UND-Gatter löst die Ladestufe 42 beim Vorhandensein eines Signals vom Flip-Flop 32 aus. Das Flip-Flop 3Ö ist außerdem mit dem Auslösegatter eines Rückstell-Flip-Flop 44 gekoppelt. Letzteres stellt das Schieberegister 36 über das ODER-Gatter 15 am Ende einer Signalübertragung zurück. Vom Schrittmacher abgegebene Impulse werden an das Gatter 14 geleitet, wodurch dieses erregt wird. Einzelheiten eines entsprechend Fig.l konstruierten Systems sind im einzelnen in einer US-Parallelanraeldung mit der Bezeichnung "implantable Pacer Having Variable Characteristics and Signal-Actuated Data Transmitter" beschrieben und in der nachfolgenden Beschreibung aufgenommen.The flip-flop 32 sits at the head of a shift register 36, so that it receives the signals from the flip-flop. A data storage stage 37 receives the signals from the previous ones Data processing stages and uses them to control the operation of the pulse generator 20. At the bottom of the shift register 36 is an "end of word" flip-flop 38 (end of word). Signals from this flip-flop 38 become an OR gate 16 and fed to the AND gate 4o. The AND gate triggers the charging stage 42 when a signal from the flip-flop 32 is present the end. The flip-flop 3Ö is also one with the trigger gate Reset flip-flop 44 coupled. The latter represents the shift register 36 via the OR gate 15 at the end of a signal transmission return. Pulses delivered by the pacemaker are directed to gate 14, thereby energizing the gate. details a system constructed according to Fig.l are detailed in a US parallel application with the designation "implantable Pacer Having Variable Characteristics and Signal-Actuated Data Transmitter "and in the description below recorded.

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Zur Erläuterung einer Arbeitsweise des dargestellten Systems wird davon ausgegangen, daß das System überwacht werden soll und keine neuen Betriebsdaten eingespeist werden. Entsprechend wird ein nicht dargestellter Magnet nahe dem Reed-Schalter 10 angeordnet und durch letzteren ein Stromkreis mit dem Potential V, geschlossen. Dadurch werden die ODER-Gatter 12 und 16 erregt, wobei letzteres ein Signal erzeugt, welches die Steuerstufe auslöst. Diese Steuerstufe IS bringt ihrerseits den Impulsgenerator 20 zu der eingeführten (nicht bedarfsmäßigen) Arbeitsweise mit fester Frequenz. Dementsprechend beginnt der Schrittmacher, Auslöseimpulse in feststehenden, gleichmäßigen Intervallen zu erzeugen.To explain a mode of operation of the system shown, it is assumed that the system is to be monitored and no new operating data are fed in. Accordingly, a magnet (not shown) is arranged near the reed switch 10 and through the latter a circuit with the potential V i is closed. This energizes OR gates 12 and 16, the latter generating a signal which triggers the control stage. This control stage IS in turn brings the pulse generator 20 to the introduced (not required) working method with a fixed frequency. Accordingly, the pacemaker begins Generate trigger pulses at fixed, even intervals.

Das vom ODER-Gatter 12 erzeugte Einschaltsignal wird auch an den Decoder J>0, das Flip-Flop J>2 und die Startklemme des Gebers Ij5 geleitet. Da jedoch der Decoder J>0 und das Flip-Flop 32 nicht auf das feststehende Startsignal ansprechen, wird nur der Geber IJ) ausgelöst, d.h. gestartet.The switch-on signal generated by the OR gate 12 is also passed to the decoder J> 0 , the flip-flop J> 2 and the start terminal of the encoder Ij5. However, since the decoder J> 0 and the flip-flop 32 do not respond to the fixed start signal, only the transmitter IJ) is triggered, ie started.

Wenn vom Schrittmacher ein Auslöseimpuls erzeugt wird, wird dieser Impuls dem Gatter I2J- zugeleitet. Ein Signal vom Gatter wird dann an den Geber 1J> geleitet, wodurch letzterer ein geballtes Trägersignal der Ausgangsantenne ;>4 zuleitet. Eine geeignete Empfangsantenne und ein nicht dargestellter Detektor können dann verwendet werden, um das abgegebene Trägersignal aufzuspüren und die Breite der Ballungen sowie die Intervalle zwischen ihnen und damit die Impulsbreite des Schrittmachers bezw. die Impulsfrequenz festzustellen.When a trigger pulse is generated by the pacemaker, this pulse is passed to gate I 2 J-. A signal from the gate is then sent to the transmitter 1J> , whereby the latter sends a concentrated carrier signal to the output antenna;> 4. A suitable receiving antenna and a detector (not shown) can then be used to track down the emitted carrier signal and to determine the width of the clusters and the intervals between them and thus the pulse width of the pacemaker respectively. determine the pulse frequency.

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Um die Betriebsraerkmale des Schrittmachers zu verändern, wird ein codiertes Signal erzeugt und der Empfangsantenne 26 zugeleitet. Im vorliegenden Fall besteht das codierte Signal aus einer Impulsfolge mit fünf Impulsen. Jeder Impuls stellt einen von zwei Zuständen dar, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Zustände der Impulse durch die Breite unterschieden sind. Ein derartiges Signal (als "coded date" in Pig.2 dargestellt) kann durch Verwendung geeigneter Codierungstechniken erzeugt werden, sodaß beispielsweise ein kurzer Impuls als ein Digital-"o" interpretiert werden kann, während ein längerer Impuls verwendet wird, um ein Digital-"l" darzustellen. Entsprechend ist der Impuls Nr.1, oder P^, ein "θ"-Impuls, der Impuls P2 ebenfalls. Die Impulse P^ und P^ zeigen eine längere Dauer und werden dementsprechend zur Darstellung von Digitalen "1" interpretiert. Der Schlußimpuls P1- wiederum ist kurz und stellt infolgedessen das Digital "θ" dar.In order to change the operating characteristics of the pacemaker, a coded signal is generated and fed to the receiving antenna 26. In the present case, the coded signal consists of a pulse train with five pulses. Each pulse represents one of two states, the states of the pulses being distinguished by the width in the exemplary embodiment shown. Such a signal (shown as "coded date" in Pig.2) can be generated by using suitable coding techniques so that, for example, a short pulse can be interpreted as a digital "o", while a longer pulse is used to represent a digital "o". "l" to represent. Correspondingly, pulse # 1, or P ^, is a "θ" pulse, so is pulse P 2 . The pulses P ^ and P ^ show a longer duration and are accordingly interpreted to represent digital "1". The final pulse P 1 - again is short and therefore represents the digital "θ".

Während die Impulsbreite steuerbar verändert wird, sind die Perioden t, bis t^ identisch. Dementsprechend verändert sich nicht die Dauer eines Datenwortes mit fünf Bits. Naturgemäß können mehr als fünf Bits oder Impulse verwendet werden, je nach der speziellen Konstruktion des Systems und seiner beabsichtigten Leistungsfähigkeit. Bei einem erfolgreich geprüften Ausführungsbeispiel erwies sich jedoch ein Datenwort mit fünf Bits als durchaus angemessen.While the pulse width is controllably changed, the periods t 1 to t ^ are identical. Accordingly, the duration of a data word with five bits does not change. Of course, more than five bits or pulses can be used depending on the particular design of the system and its intended performance. In a successfully tested embodiment, however, a data word with five bits was found to be perfectly adequate.

Die dritte Zeile der Fig.2 mit der Bezeichnung "modulated carrier11 zeigt eine Art der Modulation einer Trägerfrequenz von beispielsweise 10 kHz mit der codierten Information. Bei der dargestelltenThe third line of FIG. 2 with the designation “modulated carrier 11” shows a type of modulation of a carrier frequency of, for example, 10 kHz with the coded information

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Wellenform ist ein Impuls durch eine Unterbrechung der Trägerfrequenz dargestellt. Einem Fachmann wird es einleuchten, daß zur Unterscheidung eines Digitals "1" von Digitalimpulsen "θ" auch andere Lösungswege beschritten werden können. Außerdem kann naturgemäß eine Trägerfrequenz auch auf die verschiedenste Weise moduliert werden, um das Vorhandensein der einen Impulsart oder der anderen zu reflektieren. Infolgedessen ist die dargestellte spezielle Impulsbreiten-Modulations-Trägerunterbrechung lediglich als Beispiel anzusehen.Waveform is a pulse caused by an interruption in the carrier frequency shown. It will be apparent to a person skilled in the art that in order to distinguish a digital "1" from digital pulses "θ" other solutions can also be pursued. Also can Naturally, a carrier frequency can also be modulated in the most varied of ways in order to detect the presence of the one type of pulse or to reflect on the other. As a result, the particular pulse width modulation carrier interrupt illustrated is merely to be regarded as an example.

Das von der Antenne 26 aufgefangene modulierte Trägersignal wird in den Detektor 2δ geleitet, welcher eineImpulsfolge abgibt, die stark der "coded data"-Linie der Fig.2 entspricht. Diese Impulse werden direkt der CLK-Klemme des Flip-Flops 32 eingespeist und außerdem dem Decoder 30. Dieser Decoder J>0, welcher eine monostabile Schaltung aufweisen kann, wird verwendet, um eine Bezugszeitspanne aufzubauen, um festzustellen, ob die aufgenommenen Impulse "lang" oder "kurz" sind. Naturgemäß hängt die spezielle Art des ausgewählten Decoders von der Art der verwendeten Signalmodulation ab.The modulated carrier signal picked up by the antenna 26 is passed into the detector 2δ, which emits a pulse train which corresponds closely to the "coded data" line of FIG. These pulses are fed directly to the CLK terminal of the flip-flop 32 and also to the decoder 30. This decoder J> 0, which may have a monostable circuit, is used to establish a reference period of time in order to determine whether the received pulses are "long "or" short ". Of course, the specific type of decoder selected depends on the type of signal modulation used.

Die demodulierte und decodierte Angabe wird dann mit einem Impuls nach dem anderen dem Lade-Freigabe-Flip-Flop 32 zugeleitet. Dieses Flip-Flop 32 bildet die erste Stufe eines Schieberegisters 36. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt dieses Schieberegister 36 vier Signalübertragerstufen, deren Ausgänge in Fig.2 durch die Wellenlinien SR1 bis SR^ dargestellt sind. Diese Ausgangssignale werden dem Speicher 37 zugeleitet. Das "Wortende"-Flip-Flop 38 bildet die Endstufe des zusammengesetztenThe demodulated and decoded information is then fed to the charge release flip-flop 32 with one pulse after the other. This flip-flop 32 forms the first stage of a shift register 36. In the embodiment shown, this shift register 36 has four signal transmitter stages, the outputs of which are shown in FIG. 2 by the wavy lines SR 1 to SR ^. These output signals are fed to the memory 37. The "end of word" flip-flop 38 forms the final stage of the composite

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Schieberegisters und enthält schließlich das erste Signal, welches vom Flip-Flop J>2 übertragen wird. Das Flip-Floß 32 gibt in seiner Ruhelage ein Signal "1" ab. Nach Empfang der Daten und Weiterleitung an das Flip-Flop 32 wird dieser anfängliche Signalzustand mit jedem nachfolgenden Empfangsimpuls durch das Register 36 durch jede einzelne Stufe verschoben. Da das Schieberegister 56 vier Signalübertragerstufen besitzt, wird die Ziffer "1", welche ursprünglich im Flip-Flop 32 lag, bei Empfang eines fünften Datenimpulses zum Flip-Flop 38 vorgeschoben. Wenn keine weiteren Signale empfangen werden, bleibt das Flip-Flop 3& im Zustand "1", während die vier Ausgangsleitungen des Schieberegisters 36 die Art der Impulse P1 bis P^ reflektieren. Der zuletzt empfangene Impuls (P1-) verbleibt im Flip-Flop 32. Wenn der fünfte Impuls eine Ziffer "O" ist, gibt das Flip-Flop 32 ein Signal an das UND-Gatter 40, welches in Übereinstimmung mit der im Flip-Flop 30 verbleibenden Ziffer "1" die Ladestufe freigibt oder auslöst. Infolgedessen kann das Laden nur erfolgen, wenn das Flip-Flop 3& ein Signal enthält, welches angibt, daß fünf Bits empfangen wurden und wenn der Impuls P1-, welcher im Flip-Flop 38 verbleibt, von der Art ist, welche ein Laden erlaubt. Zusätzlich zur Freigabe der Ladestufe 42 liefert das Flip-Flop 38 auch ein Signal an die Steuerung 18 mit fester Frequenz. Wie bereits eingangs erwähnt wird dadurch der Schrittmacher veranlaßt, mit fester Frequenz zu arbeiten.Shift register and finally contains the first signal which is transmitted by the flip-flop J> 2. The flip-float 32 emits a "1" signal in its rest position. After the data has been received and forwarded to the flip-flop 32, this initial signal state is shifted through the register 36 through each individual stage with each subsequent receive pulse. Since the shift register 56 has four signal transmission stages, the number "1", which was originally in the flip-flop 32, is advanced to the flip-flop 38 when a fifth data pulse is received. If no further signals are received, the flip-flop 3 & remains in the "1" state, while the four output lines of the shift register 36 reflect the type of pulses P 1 to P ^. The last received pulse (P 1 -) remains in the flip-flop 32. If the fifth pulse is a digit "O", the flip-flop 32 sends a signal to the AND gate 40, which corresponds to that in the flip-flop Flop 30 remaining digit "1" enables or triggers the charging stage. As a result, loading can only take place if flip-flop 3 & contains a signal indicating that five bits have been received and if pulse P 1 -, which remains in flip-flop 38, is of the type which allows loading . In addition to enabling the charging stage 42, the flip-flop 38 also supplies a signal to the controller 18 with a fixed frequency. As already mentioned at the beginning, this causes the pacemaker to work at a fixed frequency.

Wenn sich auch die empfangenen und decodierten Daten nunmehr im Schieberegister 36 befinden, so werden sie doch tatsächlich nicht in den Speicher 37 geladen, es sei denn, daß von der Ladestufe 42 ein Ladebefehlsimpuls empfangen wird. Ein derartiger Befehls-Even if the received and decoded data are now in the shift register 36, they are actually not loaded into memory 37 unless a load command pulse is received from load stage 42. Such an instruction

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impuls wird vom Gatter 14 entsprechend dem Eintreffen eines Schrittmacherimpulses erzeugt. Dadurch wird gewährleistet, daß in den Schrittmacher Daten nur in einer Zwischenimpulsperiode eingegeben werden, sodaß die einwandfreie Einordnung der Daten möglich ist. Außerdem kann die Hinterflanke des Schrittmacherimpulses vom Gatter 14 zur Betätigung des Rückstellgatters 46 verwendet werden, wodurch das Flip-Flop 32 und die Signalübertragerstufen des Schieberegisters 36 zurückgestellt werden können.pulse is generated by gate 14 in response to the arrival of a pacemaker pulse. This ensures that Data can only be entered into the pacemaker in an intermediate pulse period, so that the data can be correctly classified is possible. In addition, the trailing edge of the pacing pulse from gate 14 can be used to actuate reset gate 46 are used, whereby the flip-flop 32 and the signal transmitter stages of the shift register 36 can be reset.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Flip-Flop nicht durch einen Schrittmacherimpuls zurückgestellt, sondern verbleibt vielmehr in seinem freigegebenen Zustand, bis ein sechster Rucksteilimpuls empfangen wird. Wie die Linie 2 in Fig.2 zeigt, folgt der Schlußimpuls Pg erst eine beträchtliche Zeitspanne nach dem Ende des übertragenen Wortes. Diese Zeitspanne sollte langer sein als die Periode zwischen den Impulsen des Schrittmachers bei seiner Mindestimpulsfrequenz, sodaß das Auftreten eines Schrittmacherimpulses zum Laden gewährleistet ist. Durch den Ruckste11impuls wird über das Flip-Flop 44 das Flip-Flop 38 und der Rest des Schieberegisters 36 durch das ODER-Gatter 15 zurückgestellt, um es für den weiteren Datenempfang bereitzustellen. Das System verbleibt im zurückgestellten Zustand bis die Hinterflanke des nächsten Schrittmacherimpulses erscheint, welche alle Register initialisiert.In a preferred embodiment, the flip-flop is not reset by a pacemaker pulse, but rather Rather, it remains in its enabled state until a sixth partial jerk pulse is received. Like line 2 in Figure 2 shows, the final pulse Pg only follows a considerable period of time after the end of the transferred word. This time should be longer than the period between the pulses of the Pacemaker at its minimum pulse rate, so that the occurrence of a pacemaker pulse for charging is guaranteed. The flip-flop becomes the flip-flop through the backlash pulse 38 and the rest of the shift register 36 through the OR gate 15 deferred to it for further data reception provide. The system remains in the deferred state until the trailing edge of the next pacemaker pulse appears, which initializes all registers.

Während alle festgestellten Datenimpulse dem rückgestellten Flip-Flop zugeleitet werden, haben die fünf Impulse des Datenwortes keine Einwirkung auf das rückgestellte Flip-Flop, da dieses noch nicht freigegeben ist. Eine Freigabe des rück-While all detected data pulses are fed to the reset flip-flop, the five pulses of the data word have no effect on the reset flip-flop because it has not yet been released. A release of the return

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- hergestellten Flip-Flops erfolgt erst, wenn der letzte Datenimpuls empfangen wurde und das Flip-Flop 38 zur Veränderung seines Zustandes gebracht ist. Der nächste festgestellte Datenimpuls betätigt dann das rückgestellte Flip-Flop 44 und bewirkt die vollständige Rückstellung des Datenverarbeitungssystems. - Manufactured flip-flops only takes place when the last data pulse has been received and the flip-flop 38 is brought to change its state. The next detected data pulse then operates the reset flip-flop 44 and causes the data processing system to be completely reset.

Die Arbeitsweise des Lade-Freigabe-Flip-Flops 32, des Schieberegisters 36, des "Wortende"-Flip-Flop 3δ und der Übertragerstufe der dargestellten Schaltung zeigt Fig.2. Anfänglich befindet sich das Flip-Flop 32 im Ruhezustand "1". Bei der Hinterflanke des Impulses P,, welche eine Ziffer "θ" darstellt, wird das Flip-Flop 32 auf einen entsprechenden "niedrigen" Zustand getaktet. Gleichzeitig werden die vier Signalübertragerstufen SR, bis SRh des Schieberegisters 36 getaktet. Infolge des vorher vom Flip-Flop 32 gelieferten Digitalsignal "l" schaltet die erste Stufe SR-, des Schieberegisters auf hohe Ausgabe.The operation of the load enable flip-flop 32, the shift register 36, the "end of word" flip-flop 3δ and the transfer stage the circuit shown is shown in Fig.2. Initially, the flip-flop 32 is in the idle state "1". On the back flank of the pulse P i, which represents a digit "θ" the flip-flop 32 is clocked to a corresponding "low" state. At the same time, the four signal transmitter stages SR, to SRh of the shift register 36 clocked. As a result of the previously dated Flip-flop 32 supplied digital signal "1" switches the first Level SR-, the shift register on high output.

Wenn ein zweiter Impuls P2 empfangen wird, wird das Flip-Flop 32 wieder getaktet. Da es sich jedoch bereits in einem "niedrigen" Zustand befindet, bleibt es einfach in demselben und reflektiert den "θ"-Status des Impulses Pp. Das Schieberegister SR., welches sich jedoch in einem höheren Zustand befindet, wird nun in einen niedrigen Zustand getaktet, der den vorherigen Ausgang des Flip-Flops 32 reflektiert. Gleichzeitig wird die zweite Schieberegisterstufe SRp auf hohen Zustand getaktet, der den vorher abgegebenen Wert des Schieberegisters SR, reflektiert.When a second pulse P 2 is received, the flip-flop 32 is clocked again. However, since it is already in a "low" state, it simply stays in the same and reflects the "θ" state of the pulse Pp. The shift register SR., Which is however in a higher state, now goes low clocked, which reflects the previous output of the flip-flop 32. At the same time, the second shift register stage SRp is clocked to the high state, which reflects the previously output value of the shift register SR.

In der gleichen Weise, wie jeder Impuls empfangen wird, wird der anfängliche Zustand "1" des Flip-Flops 32 durch das Schiebe-In the same way as each pulse is received, the initial state "1" of the flip-flop 32 is set by the shift

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register hindurchgetaktet, sodaß der fünfte Schlußimpuls P1- den ursprünglichen Zustand des Flip-Flop j52 in das "Wortende"-Flip-Flop 38 taktet. Wenn daher die fünf Impulse 00110 empfangen wurden, reflektieren die Signalübertrager- und Ladefreigabeausgänge den gleichen Zustand, d.h. 00110, in der Reihenfolge der Ausgangsleitungen von unten nach oben in Fig.l.register clocked through, so that the fifth final pulse P 1 - clocks the original state of the flip-flop j52 in the "end of word" flip-flop 38. Therefore, when the five pulses 00110 have been received, the signal transmitter and charge enable outputs reflect the same state, ie 00110, in the order of the output lines from bottom to top in Fig.l.

Das vorstehend beschriebene System kann auch Signale übermitteln, welche die Arbeitsweise des Schrittmachers darstellen, und zwar entsprechend einer festgestellten Empfangstragerfrequenz, gleichgültig ob sie moduliert oder unmoduliert ist. Der Anteil der unterbrochenen Zeitspanne der empfangenen modulierten Trägerfrequenz ist relativ klein und beeinflußt nicht die Freigabe der Übertragerstufe I3 durch das festgestellte Signal, welches das Vorhandensein der Trägerfrequenz darstellt. Sobald daher ein Trägersignal von der Antenne 2.6 festgestellt wird, gleichgültig ob es Daten trägt oder nicht, wird der Geber I3 automatisch freigegeben und beginnt, Signale abzugeben, welche die Merkmale der Schrittmacherimpulse anzeigen.The system described above can also transmit signals which represent the operation of the pacemaker, specifically in accordance with a determined receiver carrier frequency, regardless of whether it is modulated or unmodulated. The proportion of the interrupted time span of the received modulated carrier frequency is relatively small and does not affect the release of the transmitter stage I3 by the detected signal, which represents the presence of the carrier frequency. As soon as a carrier signal is detected by the antenna 2.6 , regardless of whether it is carrying data or not, the transmitter I3 is automatically enabled and begins to emit signals which indicate the characteristics of the pacemaker pulses.

Die Arbeitsweise des in Fig.l dargestellten Systems ist in gedrängter Form in nachstehender Tabelle zusammengefasst.The operation of the system shown in Fig.l is summarized in the following table.

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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen Tabelle ITable I.

Auslb'se-Impuls Nur Magnetfeld Auslb'se impulse Magnetic field only

Nur Träger Datenwort mit fünf BitsCarrier data word with five bits only

Datenwort mit fünf Bits empfangen, fünftes Bit gleich NullData word received with five bits, fifth bit equal to zero

Schrittmacher-Impuls (Vorderflanke)Pacemaker pulse (leading edge)

Schrittmacher-Impuls (Hinterflanke) Sechstes Daten-BitPacemaker pulse (trailing edge) Sixth data bit

Antwortanswer

Abgabe der Impuls-Information einer Impulsfolge mit feststehender Pequenz.Delivery of the pulse information of a pulse train with a fixed Sequence.

Abgabe der Impuls-Information.Delivery of the impulse information.

Abgabe der Impuls-Information, Sammlung der Daten im Schieberegister. Delivery of the pulse information, collection of the data in the shift register.

Auslösung des Speicher-Ladekreises Impulsfolge mit feststehender Frequenz.Triggering of the storage charging circuit pulse train with a fixed frequency.

Dateneingabe in Speicher.Data entry into memory.

Rückstellung des Schieberegisters. Resetting the shift register.

Rückstellung des Systems.Resetting the system.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß, wenn mehr Bits empfangen werden als ein übliches Datenwort enthält, das System zurückgestellt wird und die fehlerhafte Information ignoriert. Wenn weniger als eine volle Wortlänge von Bits empfangen werden, wird die Schaltung zum Laden des Speichers des Systems nicht freigegeben und die gespeicherte Information wird nicht ersetzt, wenn der nächste Schrittmacherimpuls eintrifft. Wenn das Schieberegister einmal ein geeignetes Datenwort empfangen hat, kannIt follows from the foregoing that if more bits are received than a common data word contains, the system is deferred and the incorrect information is ignored. If less than a full word length of bits is received, the circuit for loading the system's memory is not released and the stored information is not replaced, when the next pacemaker pulse arrives. Once the shift register has received a suitable data word, can

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dieses Datenwort lediglich dann vom Schieberegister in den Speicher geladen werden, wenn ein Schrittmacherimpuls erfolgt. Nachfolgende Schrittmacherimpulse stellen das System nur zurück und haben keinerlei Einfluß auf die gespeicherte Information. Infolgedessen ist ein extrem hohes Maß an Datenintegrität gewährleistet. this data word can only be loaded from the shift register into the memory when a pacemaker pulse occurs. Subsequent pacemaker pulses only reset the system and have no influence on the stored information. As a result, an extremely high level of data integrity is guaranteed.

Fig.3 zeigt ein System zur Erzeugung von Datensignalen zwecks Übertragung an den Schrittmacher von Fig.l sowie zur Feststellung und Anzeige der vom Schrittmacher übertragenen impulsbezogenen Information. Ein Ausführungsbeispiel dieses Systems gemäß Fig.3 ist im einzelnen in der US-Parallelanmeldung unter der Bezeichnung "Control Signal Transmitter and Monitor for Implanted Pacer" beschrieben, wobei auf diese Beschreibung Bezug genommen wird. Ein Oszillator 50 ist an eine geeignete Codiereinrichtung 52 angekoppelt, deren Zustand durch die Zustände einer Gruppe von Programmschaltern 5^ bestimmt wird. Die Daten der Codiereinrichtung 52 werden in einer Modulatorstufe 56 moduliert, in welcher sie mit einem 10 kHz-Trägersignal, welches vorzugsweise vom Oszillator 50 abgeleitet wird, gemischt werden. Das modulierte Signal wird von einem Verstärker 5& verstärkt, welcher eine Ausgangsantenne βθ ansteuert.Fig.3 shows a system for generating data signals for the purpose of Transmission to the pacemaker of Fig.l as well as for determining and displaying the pulse-related transmitted by the pacemaker Information. An exemplary embodiment of this system according to FIG. 3 is described in detail in the US parallel application under the designation "Control Signal Transmitter and Monitor for Implanted Pacer", reference being made to this description. An oscillator 50 is connected to a suitable encoder 52 coupled, the state of which is determined by the states of a group of program switches 5 ^. The data from the encoder 52 are modulated in a modulator stage 56, in which they are mixed with a 10 kHz carrier signal, which is preferably derived from the oscillator 50. That modulated Signal is amplified by an amplifier 5 &, which drives an output antenna βθ.

Mittels eines Sendeschalters 62, welcher manuell betätigbar ist, wird eine monostabile Schaltung 6K freigegeben. Vom eingepflanzten Schrittmacher übertragene Signale werden von der Eingangsantenne 66 aufgefangen und vom Detektor 68 demoduliert. Die festgestellten oder aufgefangenen Signale werden zum Triggern der monostabilen Leitung 64 verwendet, welche die Codierein- A monostable circuit 6K is enabled by means of a transmission switch 62, which can be operated manually. Signals transmitted by the implanted pacemaker are picked up by the input antenna 66 and demodulated by the detector 68. The detected or captured signals are used to trigger the monostable line 64 which controls the coding

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richtung 52 startet, woraufhin den vorher ausgewählten Daten entsprechende Signale dem Modulator 56 zugeleitet werden und das 10 kHz-Trägersignal die Daten aufgedrückt erhält.direction 52 starts, prompting the previously selected data corresponding signals are fed to the modulator 56 and that 10 kHz carrier signal receives the data imprinted.

Die Impulsinformation, welche die Form eines modulierten Trägersignals annehmen kann, wird vom Detektor 68 demoduliert. Das sich ergebende Signal wird einem ersten Zähler/Decoder 70 zugeleitet, welcher eine Impuls-Intervall-Anzeige 72 ansteuert, um das Zeitintervall zwischen Schrittmacherimpulsen anzugeben. Die Information wird auch einem zweiten Zähler/Decoder Jk zugeleitet, welcher eine Impulsbreiten-Anzeige J6 ansteuert. Letztere liefert eine Sichtanzeige der Breite oder Zeitdauer eines jeden vorhergehenden Schrittmacherimpulses.The pulse information, which can take the form of a modulated carrier signal, is demodulated by the detector 68. The resulting signal is fed to a first counter / decoder 70 which controls a pulse interval display 72 to indicate the time interval between pacemaker pulses. The information is also passed to a second counter / decoder Jk which controls a pulse width display J6 . The latter provides a visual indication of the width or duration of each previous pacemaker pulse.

Bei Inbetriebnahme des Systems gemäß Fig.5 wird der Oszillator 50 mit Strom versorgt, wodurch dem Modulator 56 ein 10 kHz-Signal zugeleitet wird. Das unmodulierte Trägersignal wird vom Verstärker 58 aufgearbeitet und von der Antenne 60, welche nahe dem eingepflanzten Schrittmacher fixiert wird, abgegeben. Von dieser Antenne 60 abgestrahlte Signale werden vom Schrittmacher aufgenommen und dienen dazu, bestimmte Elemente desselben zu erregen, wie dies im Zusammenhang mit Fig.l erläutert wurde. Insbesondere wird die Geberstufe des Schrittmachers gestartet, welche Ballungen eines Trägersignals ausgibt, und zwar mit einer geeigneten Frequenz während des Auftretens von Schrittmacherimpulsen. Das auf diese Weise modulierte Schrittmachersignal wird von der Antenne 66 aufgefangen und vom Detektor 68 demoduliert. Das aufgefangene Signal wird einem Integral-Zähler-Decoder 70 zugeleitet, welcher derart auf das eingegebene Signal ant-When the system according to FIG. 5 is put into operation, the oscillator 50 is supplied with current, as a result of which a 10 kHz signal is fed to the modulator 56. The unmodulated carrier signal is processed by the amplifier 58 and emitted by the antenna 60, which is fixed near the implanted pacemaker. Signals emitted by this antenna 60 are picked up by the pacemaker and are used to excite certain elements of the same, as was explained in connection with FIG. In particular, the transmitter stage of the pacemaker is started, which outputs clusters of a carrier signal at a suitable frequency during the occurrence of pacemaker pulses. The pacemaker signal modulated in this way is picked up by the antenna 66 and demodulated by the detector 68. The captured signal is fed to an integral counter decoder 70, which responds to the input signal in this way.

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wortet, daß er das Zeitintervall von einem Schrittmacherimpuls zum nächsten zählt oder mißt. Entsprechend wird innerhalb des Zähler/Decoders 70 eine das ImpulsIntervall darstellende Zählung vorgenommen und die auf diese Weise gesammelten Zählungen werden decodiert und der Anzeige 72 zugeleitet. In gleicher V/eise wird das festgestellte und empfangene Schrittmachersignal dem Zähler/ Decoder 7·^ zugeleitet. Letzterer antwortet nur auf ein Signal, welches das Vorhandensein eines Schrittmacherimpulses anzeigt, beispielsweise eine fortlaufende Ballung von Trägersignalen, deren Zeitdauer zeitlich mit dem Schrittmacherimpuls übereinstimmt. Infolgedessen kann der Zähler/Decoder 7^ eine Anzahl von Zählungen sammeln, welche die Zeitdauer oder Breite des Schrittmacherimpulses angeben, und die so gesammelte Zählung in ein geeignetes Signal transformieren oder decodieren zwecks Betätigung der Impulsbreitenanzeige J6. Der Decoder ist derart ausgelegt, daß er zwischen Schrittmacherimpulsen, welche von natürlichen Herzschlägen herrühren, und denen, welche Schrittmacherauslöseimpulse darstellen, unterscheiden kann. Diese Information wird verwendet, um anzugeben, ob das Herz des Patienten vom Schrittmacher bestimmt wird oder in seinem normalen Sinus-Rythmus arbeitet.Words that he is counting or measuring the time interval from one pacemaker pulse to the next. Correspondingly, a count representing the pulse interval is carried out within the counter / decoder 70 and the counts collected in this way are decoded and fed to the display 72. In the same way, the determined and received pacemaker signal is fed to the counter / decoder 7 · ^. The latter only responds to a signal which indicates the presence of a pacemaker pulse, for example a continuous concentration of carrier signals, the duration of which coincides in time with the pacemaker pulse. As a result, the counter / decoder 7 ^ can collect a number of counts indicative of the duration or width of the pacemaker pulse and transform or decode the count thus collected into an appropriate signal for actuation of the pulse width display J6. The decoder is designed in such a way that it can distinguish between pacemaker pulses which originate from natural heartbeats and those which represent pacemaker trigger pulses. This information is used to indicate whether the patient's heart is paced or operating in its normal sinus rhythm.

Die Impuls-Intervallanzeige 72 und die Impuls-Breitenanzeige können aus vierziffrigen, Sieben-Strich-Anzeigen einer handelsüblichen Type bestehen. Herkömmliche Decoder können verwendet werden, um die gesammelte Zählung in Signale zu transformieren, um geeignete angezeigte Zahlenstellen zu erregen und geeignete Sieben-Strich-Elemente einer jeden Anzeige. Auf diese V/eise werden zwei mehrziffrige Zahlen angezeigt, welche von der dasThe pulse interval display 72 and the pulse width display can consist of four-digit, seven-line displays of a commercially available type. Conventional decoders can be used to transform the collected count into signals to excite appropriate displayed digits and appropriate Seven-line elements of each ad. In this way two multi-digit numbers are displayed, which one depends on the das

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System überwachenden Person visuell wahrnehmbar sind. Vorzugsweise stellt die Impuls-Intervallanzeige 72 das ImpulsIntervall in Millisekunden dar, in welchem Fall normalerweise nur drei Ziffern erforderlich sind. Die Impuls-Breitenanzeige 76 kann auch die Impulsbreite in drei kennzeichnenden Ziffern darstellen. Da jedoch eine Impulsbreite normalerweise weniger als 10 Millisekunden erfordert, werden zweckmäßigerweise die Impulsbreiten in 0,01 Millisekunden aufgelöst.Are visually perceptible to the person monitoring the system. Preferably the pulse interval display 72 sets the pulse interval in milliseconds, in which case only three digits are normally required. The pulse width indicator 76 can also represent the pulse width in three identifying digits. However, since a pulse width is usually less than 10 milliseconds requires, the pulse widths are expediently resolved in 0.01 milliseconds.

Wie bereits erwähnt, wird der Ausgang des Detektors 68 auch an die monostabile Schaltung 64 zwecks Triggerns der Decodiereinrichtung 52 angelegt. Durch Schließen des Geberschalters 62 wird die monostabile Schaltung 64 zwar freigegeben, jedoch nicht getriggert. Auf diese Weise kann das 10 kHz-Trägersignal durch codierte Datenimpulse nur unmittelbar nach dem Empfang eines Schrittmacherimpulses moduliert werden. Dadurch wird sichergestellt, daß die Daten nur während der Zeitspannen zwischen den Impulsen ausgegeben werden. Durch Schließen eines geeigneten Schalters der Schaltergruppe 54, deren jeder einem spezifischen Daten-Bit entspricht, gibt die Codiereinrichtung 52 eine Folge von η Impulsen ab, deren Breiten entsprechend dem Zustand der η Schalter 54 moduliert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt das Schließen eines Schalters eine Ziffer 11O" oder einen "kurzen" Impuls. Um weitere Impulse zu erhalten, deren Breiten derart moduliert werden, um den Ziffern 00110 zu entsprechen, werden der erste, der zweite und der fünfte Schalter geschlossen. Da jeder Schalter den Zustand eines Impulses einer Anzahl von serienmäßig erzeugten ModulationsimpulsenAs already mentioned, the output of the detector 68 is also applied to the monostable circuit 64 for the purpose of triggering the decoder 52. By closing the transmitter switch 62, the monostable circuit 64 is released, but not triggered. In this way, the 10 kHz carrier signal can only be modulated by coded data pulses immediately after a pacemaker pulse has been received. This ensures that the data is only output during the time periods between the pulses. By closing a suitable switch of the switch group 54, each of which corresponds to a specific data bit, the coding device 52 emits a sequence of η pulses, the widths of which are modulated in accordance with the state of the η switches 54. In the illustrated embodiment, closing a switch produces a digit 11 "or a" short "pulse. To obtain additional pulses whose widths are modulated to correspond to digits 00110, the first, second and fifth switches Since each switch indicates the state of a pulse from a number of modulation pulses generated in series

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steuertj wird der 10 kHz-Ausgang des Modulators 56 für eine entsprechend lange oder kurze Zeit unterbrochen.controls the 10 kHz output of modulator 56 for one interrupted for a long or short time.

Die einmal getriggerte monostabile Schaltung 64 hält ein Freigabesignal für den Decoder 52 lange genug aufrecht, daß ein volles Datenwort erzeugt werden kann. Ein unbeabsichtigtes erneutes Öffnen des Geberschalters 42 negiert daher nicht die Übertragung der Nachricht. Das letzte Rückstell-Bit (hier der Impuls Pg) erfolgt entsprechend dem Öffnen des Geberschalters 62. So lange daher der Schalter geschlossen bleibt, kann der Schrittmacher nicht vollkommen zurückgestellt werden, selbst wenn die codierten Daten empfangen wurden und in die Speicherstufe des Schrittmachers geladen wurden.The monostable circuit 64, once triggered, holds an enable signal for the decoder 52 long enough that a full data word can be generated. Unintentional reopening of the transmitter switch 42 therefore does not negate the transmission the message. The last reset bit (here the pulse Pg) occurs according to the opening of the control switch 62. So therefore, as long as the switch remains closed, the pacemaker can cannot be fully reset even after the encoded data has been received and stored in the Pacemaker have been charged.

Vorstehende Erläuterungen zeigen, daß die Erfindung ein Schrittmachersystem und ein Verfahren zu seiner Betätigung liefert, welches viele der Nachteile der bisher bekannten Aggregate vermeidet. So läßt sich beispielsweise die Länge eines Datenwortes ausdehnen, indem lediglich die entsprechende Anzahl von Stufen im Schieberegister J56 und im Speicher J57 hinzugefügt werden. Das Datenverarbeitungssystem im allgemeinen braucht nicht verändert zu werden. Die Veränderung des Schieberegisters und des Speichers läßt sich einfach durch Hinzufügung eines weiteren Flip-Flops für jedes zusätzliche Bit in einem Datenwort erreichen. Infolgedessen läßt sich die Datenempfangs- und Speicherfähigkeit des Systems und damit die Anzahl von Schrittmacher-Prozeßvariablen, welche beeinflußt werden können, weitgehend vergrößern, ohne daß die Abmessung des Datenverarbeitungssystems proportional vergrößert werden müßte. Es zeigt sich auch, daß,The above explanations show that the invention is a pacemaker system and provides a method of actuating it which avoids many of the disadvantages of previously known assemblies. For example, the length of a data word can be extended by simply adding the appropriate number of stages in shift register J56 and in memory J57. The data processing system in general does not need to be changed. The change in the shift register and the Memory can be achieved simply by adding another flip-flop for each additional bit in a data word. As a result, the data reception and storage capacity of the system and thus the number of pacemaker process variables, which can be influenced, largely increase without reducing the size of the data processing system would have to be increased proportionally. It also shows that,

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hauptsächlich weil eine feststehende unveränderliche Anzahl von Daten-Bits stets übertragen wird und außerdem infolge der Art und Codierung der Information, die Hinzufügung von falschen Bits oder die Nichtaufnahme von echten Bits das System unfähig macht, die Speicherelemente des Schrittmachers erneut zu programmieren. Schließlich läßt sich ein Signal, welches vom Schrittmacher erzeugt wird, direkt vom Schrittmacher ablesen, statt nach der Übertragung desselben durch eine relativ große Masse von Körpergeweben abgetastet zu werden. Die Unversehrtheit der auf diese Weise erzeugten Information ist wesentlich größer und deutlicher definiert als Daten, welche durch Elektroden oder dergl. aufgenommen werden, die am Körper des Trägers eines Schrittmachers angeordnet werden. Außerdem werden die Daten lediglich auf Wunsch erzeugt, d.h. wenn das Gebersystem durch Empfang eines spezifischen Trägersignals aktiviert wird.mainly because a fixed, unchangeable number of data bits is always transmitted and also because of the nature and coding the information, adding false bits or not including real bits renders the system incapable of reprogram the memory elements of the pacemaker. Finally, a signal generated by the pacemaker is read directly from the pacemaker rather than after it has been transmitted through a relatively large mass of body tissues to be scanned. The integrity of the information generated in this way is much greater and clearer defined as data recorded by electrodes or the like placed on the body of the pacemaker wearer. In addition, the data is only available on request generated, i.e. when the encoder system is activated by receiving a specific carrier signal.

Es bedarf wohl keines besonderen Hinweises, daß die Erfindung keineswegs auf die speziellen Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Eeispiele beschränkt ist und daß Abwandlungen oder andere Anwendungen ohne weiteres möglich sind.Needless to say, the invention is in no way limited to the specific details of the above Examples described is limited and that modifications or other applications are readily possible.

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Claims (13)

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen Patentansprüche:Patent claims: 1/ Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines eingepflanzten Schrittmachers durch Veränderung seiner Arbeitsmerkmale, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmacher mit einem Detektor (68), einem Datenspeicher (37) , und einer Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen wird, bei welchem die Datenverarbeitungseinrichtung an den Detektor und den Speicher angekoppelt ist, daß ein an den Datenspeicher angekoppelter Impulsgenerator (20) vorgesehen wird, bei welchem zumindest ein Betriebsparameter vom Datenspeicher bestimmt wird, daß eine Impulsfolge aus einer unveränderlichen Anzahl von Signalimpulsen erzeugt wird, in welcher jeder Impuls einen ersten oder einen zweiten Zustand darstellt, daß diese Impulse dem Detektor zugeleitet werden, in der Datenverarbeitungseinrichtung ein die Zustände der abgegebenen Signale darstellendes internes Signal entwickelt wird und dieses interne Signal an den Datenspeicher zwecks Bereitstellung der Betriebsdaten des Schrittmachers weitergeleitet wird.1 / Method of monitoring and controlling a planted Pacemaker by changing its working characteristics, characterized in that a pacemaker with a detector (68), a data memory (37), and a data processing device is provided in which the Data processing device is coupled to the detector and the memory, that one coupled to the data memory Pulse generator (20) is provided, in which at least one operating parameter is determined by the data memory that a Pulse sequence is generated from an invariable number of signal pulses, in which each pulse has a first or a second state represents that these pulses are fed to the detector, a die in the data processing device Internal signal representing the states of the output signals is developed and this internal signal is sent to the data memory is forwarded for the purpose of providing the operating data of the pacemaker. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand eines der abgegebenen Impulse durch die Impulsdauer bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the state of one of the pulses emitted by the pulse duration is determined. 3. Verfahren räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Betriebsdaten des Impulsgenerators (20) des eingepflanzten Schrittmachers ein Trägersignal mit einer vorgegebenen Frequenz erzeugt wird, dieses Trägersignal während3. The method according to claim 1, characterized in that for Changing the operating data of the pulse generator (20) of the implanted pacemaker a carrier signal with a predetermined Frequency is generated during this carrier signal ORIGINAL INSPECTED 809883/0887 ORIGINAL INSPECTED 809883/0887 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen einer festen Zeitspanne eine vorgegebene Anzahl von Malen moduliert wird, wobei jede Modulation innerhalb eines gegebenen Teilintervalls auftritt und jedes Teilintervall einen vorgegebenen Betriebsparameter des Schrittmachers darstellt, daß das Trägersignal erfaßt wird und ein den Modulationen des Trägersignals entsprechendes internes Signal erzeugt wird, daß dieses interne Signal einer Speicherstufe (37) mit einer vorgegebenen Anzahl von Ausgängen eingespeist wird und diese Ausgänge an den Impulsgenerator (20) angekoppelt werden, wodurch wenigstens ein Betriebsparameter des Impulsgenerators veränderbar ist.modulated a predetermined number of times over a fixed period of time where each modulation occurs within a given sub-interval and each sub-interval a predetermined one Operating parameters of the pacemaker represents that the carrier signal is detected and the modulations of the carrier signal corresponding internal signal is generated that this internal signal of a memory stage (37) with a predetermined Number of outputs is fed and these outputs are coupled to the pulse generator (20), whereby at least one Operating parameters of the pulse generator can be changed. 4. Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersignal für eine erste, längere Periode oder eine zweite, kürzere Periode moduliert wird.4. The method according to claim 3 *, characterized in that the Carrier signal is modulated for a first, longer period or a second, shorter period. 5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationen aus Unterbrechungen des Trägersignals bestehen.5 · The method according to claim 4, characterized in that the Modulations consist of interruptions in the carrier signal. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmacherimpuls erfaßt wird und das interne Signal an die Speicherstufe entsprechend der Peststellung des Schrittmacherimpulses weitergeleitet wird.6. The method according to claim 4, characterized in that a Pacemaker pulse is detected and the internal signal to the memory stage in accordance with the position of the pacemaker pulse is forwarded. 7· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterleitung der internen Signale bis zur Feststellung einer vorgegebenen Anzahl von Modulationen blockiert wird.7 · The method according to claim 4, characterized in that the Forwarding of the internal signals is blocked until a specified number of modulations is detected. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Betriebes eines eingepflanzten Schrittmachers8. The method according to claim 1, characterized in that for Monitoring the operation of an implanted pacemaker 809883/0687809883/0687 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen im Schrittmacher ein Oszillator (50) vorgesehen wird und an ihm eine Ausgangsantenne (60) angekoppelt wird, daß der Oszillator entsprechend den vom Schrittmacher erzeugten Impulsen gestartet wird, wodurch seine Ausgangsantenne ein für den Schrittmacherbetrieb repräsentatives Signal abstrahlt, und daß dieses abgestrahlte Signal erfaßt wird.an oscillator (50) is provided in the pacemaker and an output antenna (60) is coupled to it, that the oscillator is started according to the pulses generated by the pacemaker, making its output antenna one for pacemaker operation emits representative signal, and that this emitted signal is detected. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlung der Signale bei Fehlen eines Eingangssignals blockiert wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the Radiation of the signals is blocked in the absence of an input signal. 10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal aus einem Magnetfeld besteht.10. The method according to claim 9 *, characterized in that the Input signal consists of a magnetic field. 11. Verfahren nach Anspruch 9* bei welchem der Schrittmacher als "Bedarfs-Schrittmacher" ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmacher durch ein Eingangssignal auf eine Betriebsart mit fester Frequenz eingerichtet wird.11. The method of claim 9 * wherein the pacemaker is designed as a "demand pacemaker", characterized in that the pacemaker is activated by an input signal a fixed frequency mode is established. 12. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß im Schrittmacher ein Detektor (68) zur Auslösung des Oszillators (50) vorgesehen wird und der Detektor von außerhalb des Körpers des Schrittmacherträgers mit einem Schwingsignal beaufschlagt wird.12. The method according to claim S, characterized in that a detector (68) for triggering the oscillator (50) is provided in the pacemaker and the detector is acted upon by an oscillation signal from outside the body of the pacemaker wearer. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingsignal und das Sendesignal aus Radiofrequenz-Schwingungen bestehen.13. The method according to claim 12, characterized in that the The vibration signal and the transmission signal consist of radio frequency vibrations. 809883/0687809883/0687
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