Measurement techniques for assessing the influence of electromagnetic fields on implanted pacemakers

A method is described for assessing quantitatively the influence of electromagnetic fields on the function of implanted cardiac pacemakers. This influence may occur either indirectly by the action as an antenna of the catheter, or directly by induction into the pacemaker's electronic circuit.The technique comprises: measurement of the influence of electric voltages of various frequencies applied directly across the generator's output connections; determination of the aerial factor of the catheter configuration; combination of the data acquired to a diagram of overall sensitivity of the combination, in which a 10% variation of maximum output pulse amplitude, pulse width, or repetition rate of the pacemaker, whichever occurs first, has been chosen as a limit; comparison of this sensitivity/frequency curve with the electromagnetic field strength produced by several commonly used apparatus; and measurement of the direct influence of fields on the pacemaker itself.It is concluded, that disturbance of pacemaker action may occur in the vicinity of apparatus designed to produce electromagnetic fields, such as broadcast transmitters, diathermy applicators, and radar sets. Normal household appliances appear to be safe in the respect investigated.SommaireOn décrit une méthode d'évaluation quantitative de l'effet des champs éléctromagnétiques sur les noueds sinusaux cardiaques implantés. Cet effet peut être causée soit indirectement par le cathéter agissant comme antenne, soit directement par induction dans le circuit électronique du noeud sinusal.La technique comprend: la mesure de l'effet de voltages électriques de différentes fréquences appliqués directement aux bornes de sortie du générateur; la détermination du facteur d'antenne des configurations du cathéter; la combinaison des données recueillies avec un diagramme de la sensibilité totale de la combinaison, dans laquelle une variation de 10% de l'amplitude maxima des impulsions de sortie, de la longueur de l'impulsion, ou du taux de répétition du noeud sinusal, dépendant duquel se produit d'abord, a été pris pour limite; la comparaison de cette courbe de sensibilité/fréquence avec l'intensité du champ électromagnétique produit par plusieurs appareils d'usage commun; et la mesure de l'effet direct de champs sur le noeud sinusal.On conclut que des dérangements de l'action du neoud sinusal peuvent se produire au voisinage d'appareils conçus pour produire des champs électromagnétiques tels que les transmetteurs de radiodiffusion, les applicateurs de diathermie et les postes de radar. Les appareils ménagers semblent sans danger dans le contexte de cette étude.ZusammenfassungEine Methode zur quantitativen Erfassung des Einflusses elektromagnetischer Felder auf die Funktion implantierter Herzschrittmacher wird beschrieben. Dieser Einfluss kann entweder indirekt durch die Wirkung des Katheters als Antenne oder direkt durch Induktion in die elektronische Schaltung des Herzschrittmachers erfolgen.Das Verfahren beeinhaltet: die Messung des Einflusses von elektrischen Spannungen verschiedener Frequenz, die direkt an die Ausgangsbuchsen des Generators angeschlossen sind; Bestimmung des Antennenwirkungsgrades der Katheteranordnung; Zusammenfassung der erhaltenen Daten zu einem Diagramm der Gesamtempfindlichkeit der Kombination worin eine ±10% ige Abweichung von der maximalen Ausgangspulsamplitude, Pulsbreite oder der Wiederholungsfrequenz des Schrittmachers (je nachdem was zuerst auftritt) als Grenzwert gewählt wurde; Vergleich dieser Empfindlichkeit/Frequenz-Kurve mit der elektromagnetischen Feldstärke verschiedener häufig benutzter Apparate; und die Messung des direkten Einflusses von Feldern auf den Schrittmacher selbst.Es ergibt sich, dass Störung der Schrittmacherfunktion in der Nähe von Apparaten, die ihrer Natur nach elektromagnetische Felder erzeugen, wie Rundfunksender, medizinische Kurzwellengeräte und Radargeräte eintreten werden kann.Normale Haushaltsgeräte scheinen in dieser Hinsicht einwandfrei zu sein.