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Malcolm Begemann, Willem Boute und Marijn Van Gemert (Die Niederlande)

Lebensrhythmus

Im Jahre 1995 wurde von den niederländischen Erfindern Malcolm Begemann, Willem Boute und Marijn Van Gemert ein Patent veröffentlicht, das eine immense Auswirkung auf die Lebensqualität von Patienten mit Herzschrittmachern hatte. Im Rahmen ihrer Tätigkeit für die in den Niederlanden ansässige Firma Vitatron entwickelten die Innovatoren einen Schrittmacher mit dynamischem, nicht linearem Reaktionsverhalten - ein Produkt, das sich auf den einzelnen Patienten und dessen spezielle Krankheitsgeschichte anpassen ließ. In den darauf folgenden Jahren wurde diese Technologie in zahllosen Produkten genutzt und ist heute nach wie vor in einschlägigen Vitatron-Schrittmachern vorhanden.

Jeder Mensch hat einen Schrittmacher.

Das Schlagen des menschlichen Herzens wird von Schrittmacherzellen kontrolliert, die die lebensrhythmischen Impulse erzeugen. Wenn aber diese Zellen in irgendeiner Weise beschädigt sind und unser angeborener natürlicher Schrittmacher nicht mehr so funktioniert, wie er sollte, dann müssen diese elektrischen Impulse auf einem anderen Wege erzeugt werden.

Hier setzt der künstliche Schrittmacher an. In den 1950-er Jahre wurde von verschiedenen Forschungsgruppen mit ersten Schrittmachertechnologien experimentiert und seit diesen frühen Tests rankte sich eine der größten Herausforderungen um die Frage, wie man ein Stück Maschinentechnik so gestaltet, dass es in vollkommenem Einklang mit lebendem Gewebe arbeitet.

Dieses Problem wurde natürlich gelöst. Malcolm Begemann, Willem Boute und Marijn Van Gemert sahen jedoch Entwicklungsspielraum für ein Produkt, das eine noch bessere Reaktion auf die physiologischen Bedürfnisse des Patienten gewährleistet.

In einem 1995 veröffentlichten Patent schrieben die niederländischen Erfinder ein Stück Herzschrittmacher-Geschichte. Als Beschäftigte der in den Niederlanden ansässigen Firma Vitatron, einem Spezialunternehmen für Herzschrittmacher, gelang ihnen der Durchbruch mit einem Schrittmacher mit einem verbesserten dynamischen Reaktionsverhalten.

Nach Ansicht Begemanns und seiner Kollegen sollte das Verhältnis zwischen dem QT-Intervall (der Zeit zwischen dem Beginn der Q-Welle und dem Ende der T-Welle im elektrischen Herzzyklus) und der gewünschten Schrittmacherfrequenz variabel und nicht (wie in älteren Modellen der Fall) feststehend sein. Sie gingen davon aus, dass es Mittel zur automatischen Anpassung des Gefälles in Abhängigkeit von der Anamnese des Patienten geben sollte, um ein optimales langfristiges Frequenzverhalten zu sichern. Und genau das machten sie wahr.

Doppelte Herausforderung

Begemann ist inzwischen pensioniert, während Willem Boute, Mitverfasser des Patents, heute leitender Wissenschaftler bei der Firma Medtronic ist, der 100%-gen Eigentümerin von Vitatron. Laut Boute steht dieses Patent für zwei revolutionierende Neuerungen: ersten behandelt es ein wesentlich komplexeres Verhältnis von Parametern, die das Maß der Belastung und die optimale Herzfrequenz anzeigen; zweitens misst das Produkt die Änderungen der physiologischen Parameter des Patienten während seiner täglichen Verrichtungen und regelt entsprechend die Einstellung.

Die Wissenschaftler arbeiteten bei der Entwicklung des Patents eng mit einem Arzt zusammen, um abzusichern, dass das Endprodukt in der Handhabung für Ärzte nicht komplizierter sein würde als frühere Modelle.
In einem bahnbrechenden Augenblick fanden sie dieses nicht-lineare Verhältnis und erkannten, dass hier etwas im Werden war, das wirklich einen Unterschied im Leben der Patienten ausmachen könnte. Von da an handelte es sich nur um die Realisierung der Vision.

Es gab zwar im Zuge der Entwicklung einige Rückschläge - niedrige Verarbeitungsleistung der technologischen Plattform und knapper Speicherplatz -, aber diese wurden letztlich überwunden.

Lebensqualität

Die Aussage, dass dieses Produkt erfolgreich vermarktet wurde, hat schon etwas von einer Untertreibung. Das Produkt wurde in zahlreiche Schrittmacher-Sortimente von Vitatron und Medtronic aufgenommen - in den 1990-er Jahren sowohl bei den Topaz-Schrittmachern als auch in den Kollektionen I, II und III - und ist nach wie vor in den jüngsten Produkten wie in den digitalen Herzschrittmacher-Serien C und T auf eindrucksvollste Weise präsent.

Laut Vitatron hat sich der Umsatz bei den Schrittmachern seit der Einführung dieser neuen Technologie im Jahr 1998 mehr als verdoppelt.
Auch als die Merkmale mit dem Programmiergerät Modell 9790 von Medtronic kombiniert wurden und in einem kleinen Schrittmacher verfügbar waren, ging der Umsatz sprunghaft nach oben.

Dieses Patent hat für eine höhere Lebensqualität bei Menschen gesorgt, die an Herzproblemen leiden und Herzschrittmacher benötigen. Die Schrittmacherentwicklung machte einen bedeutsamen Schritt nach vorn, indem der beste Herzschrittmacher von allen eng nachempfunden wurde - der natürliche Schrittmacher.

FUNKTIONSWEISE

In diesem innovativen Patent gab es in Wirklichkeit zwei getrennte, aber miteinander verbundene Neuerungen: die erste bestand in der Bearbeitung des komplexen Verhältnisses zwischen den physiologischen Parametern und der optimalen Herzfrequenz; die zweite konzentrierte sich auf die Verwirklichung dieses Ziels durch Entwicklung eines Produktes, das die Änderungen der physiologischen Parameter des Patienten während seiner täglichen Verrichtungen messen und die Einstellungen entsprechend anpassen konnte, ohne das Produkt (für den Arzt) zu kompliziert geraten zu lassen. So wird der Herzschrittmacher beispielsweise die Schrittmacherfrequenz zwischen Tiefstfrequenz (dem unteren Grenzwert: wenn sich der physiologische Parameter an einem Ende dieses speziellen Patientenspektrums befindet) und Höchstfrequenz (dem oberen Grenzwert: wenn der physiologische Parameter sich am anderen Ende dieses speziellen Patientenspektrums befindet) variieren.
Auf diese Weise folgt die Herzfrequenz des Patienten (die vom Schrittmacher vorgegeben wird, was bei vielen Patienten der Fall ist, deren Herzfrequenzen fehlen bzw. zu langsam sind) eng dem Stoffwechselbedarf.

Obwohl frequenzadaptive Herzschrittmacher seit vielen Jahren verfügbar sind, gewährleistet dieses Patent ein verbessertes Ansprechverhalten gegenüber den physiologischen Bedürfnissen des Patienten.

Es realisiert erhebliche Verbesserungen bei der Bestimmung der Korrelation zwischen der gemessenen Indikatorvariablen des Patienten und der ausgewählten Schrittmacherfrequenz. Ferner beinhaltet die Erfindung Mittel der Frequenzansteuerung für die dynamische Anpassung der Schrittmacherfrequenz in Abhängigkeit von einer überwachten Patientengröße und stellt ein verbessertes Mittel und eine verbesserte Methode für die Anpassung des Schrittmacherfrequenz-Reaktionsvermögens auf den Herzpatienten bereit.

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