Неинвазивный стимулятор

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для чреспищеводной стимуляции сердца. Цель изобретения-исключение болевых ощущений у пациента, повышение помехозащищенности и исключение искажения записи ЭКГ. В стимулятор введены формирователь длительности импульсов 2, блок логики 3, формирователь формы импульсов 4, разрядный блок 5. регулятор напряжения 7, повторитель напряжения 8, накопительный конденсатор 9 и распределительный блок 10. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 61 N 1/36

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685640/14 (22) 06,05.89 (46) 15,05.91. Бюл, М 18 (71) Инженерно-физический институт и Научно-производственное объединение радиоэлектронной медицинской аппаратуры (72) И.А.Дубровский, Н.Л.Кузьмин и Б.А. Котлик (53) 615.,475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 799187, кл. А 61 N 1/36, 1983, (54) НЕИНВАЗИВНЫЙ СТИМУЛЯТОР

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для чреспищеводной стимуляции сердца в условиях неотложной терапии.

Цель изобретения — снижение дискомфортных и исключение болевых ощущений пациента, повышение экономичности и помехозащищенности, а также исключение искажения записи ЭКГ, На фиг.1 изображена функциональная схема неинвазивного стимулятора; на фиг.2 — схема блока логики; на фиг.3 — схема регулятора напряжения; на фиг.4 — схема повторителя напряжения; на фиг,5 — схема формирования формы импульсов; на фиг.6— схема разрядного блока; на фиг,7 — схема распределительного блока; на фиг,8 — блок защиты от перегрузки.

Неинваэивный стимулятор состоит из последовательно соединенных генератора импульсов 1, формирователя длительности импульсов 2, блока логики 3, формирователя формы импульсов 4, разрядного блока 5, блока защиты от перегрузки 6. Один из вы,, Я2,„1648498 А1 (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для чреспищеводной стимуляции сердца. Цель изобретения — исключение болевых ощущений у пациента, повышение помехозащищенности и исключение искажения записи ЭКГ. В стимулятор введены формирователь длительности импульсов 2, блок логики 3, формирователь формы импульсов 4, разрядный блок 5, регулятор напряжения 7, повторитель напряжения В, накопительный конденсатор 9 и распределительный блок 10. 7 з.п. ф-лы, 8 ил. ходов блока логики 3 подключен к регулятору напряжения 7, который через двухтактный повторитель напряжения 8, накопительный конденсатор 9 и распределительный блок 10 подключен к электроду

11. Преобразователь напряжения 12 подключен к регулятору напряжения 7 и двухтактному повторителю напряжения 8, выход которого подключен к второму входу разрядного блока 5. Выход блока формирования длительности импульсов 2 соединен с вторым входом блока защиты 6, выход которого подключен ко второму входу блока логики 3. К электроду 11 подключен блок индикации наличия импульсов 13.

Блок логики 3 состоит из последовательно соединенных элементов ИЛИ 14 и

НЕ 15. При этом выходами блока являются выходы как элемента ИЛИ, так и элемента

НЕ. Регулятор напряжения 7 содержит двухкаскадный усилитель на транзисторах 16 и 17, Повторитель напряжения 8 содержит два транзистора 18 и 19, включенных по

1648498 двухтактовой схеме,эмиттеры которых связаны с выходом блока через резистор 20.

Блок формирования формы импульсов 4 содержит схему эмиттерного повторителя на транзисторе 21 с Т-образным НЧ-фильт- 5 ром, к выходу которого подключен разрядный ключ 22, собранный по схеме с ОЭ.

Разрядный блок 5 выполнен по схеме переключателя на транзисторе 23.

Распределительный блок 10 выполнен 10 в виде двух диодов 24 и 25, один из которых (24) шунтирован резистором 26 и соединен с общей шиной, а второй (25) — с выходом блока.

Блок защиты от перегрузки 6 содержит 15 компаратор 27 и элемент ИЛИ-НЕ 28, соединенные последовательно, которые о6разуют триггер Шмидта с принудительным сбросом и запретом запуска по второму входу элемента ИЛИ-НЕ 28. 20

Стимулятор работает следующим образом.

Включается генератор импульсов 1. На начальном этапе устанавливают частоту стимуляции, сообразуясь с состоянием па- 25 циента. Блок формирования длительности импульсов 2 формирует импульсы необходимой длительности. Кроме того, блок может работать и от внешних синхроимпульсов, формируя из них требуемую после- ЗО довательность импульсов.

Импульсы стимуляции одновременно поступают на вход блока логики 3 и на вход блока защиты 6, На выходе блока логики 3 формиру.отся три импульса, один из кото- 35 рых поступает на два входа блока формирования формы импульсов 4, где формируется импульс с плавно нарастающим фронтом и крутым срезом.

Нарастающее напряжение импульса 40 исключает большой выброс тока на переднем фронте импульса, что снижает дискомфортные и исключает болевые ощущения, а также исключает ложное срабатывание блока защиты 6 от выброса тока. Крутой срез 45 исключает протекание большого сквозного тока через повторитель 8 и разрядный блок

5, что повышает экономичность стимулятора.

Преобразователь напряжения 12, уп- 50 равляемый импульсами с блока логики 3, обеспечивает повышение напряжения до уровня стимуляции 25 — 53 B.

В паузе между импульсами напряжение 55 с преобразователя 12 через регулятор напряжения 7 и двухтактный повторитель на-. пряжения 8 прикладывается к левой обкладке конденсатора 9. При этом его правая обкладка имеет нулевой потенциал, При приходе импульса на регулятор напряжения 7 и разрядный блок5 последние стробируются, прекращается подача напряжения на конденсатор 9, открывается и насыщается транзистор 23 разрядного блока

5, замыкая левую обкладку конденсатора 9 на общую шину. На правой обкладке конденсатора 9 появляется отрицательный импульс напряжения, который через диод 25 распределительного блока 10 поступает на пищеводный электрод 11.

Подобная схема управления стимуляции, когда в период длинной паузы накапливается заряд на конденсаторе 9, а в период действия короткого импульса на разрядном блоке 5 конденсатор 9 разряжается, обеспечивает высокую экономичность работы стимулятора, что существенно отличает его от известных стимуляторов подобного типа и, в частности, от прототипа, Кроме того, исключается мощная импульсная помеха по общей шине питания в течение длительности импульса, что повышает помехоустойчивость всех узлов стимулятора, а также значительно уменьшается помеха в паузе между импульсами, что повышает стабильность генератора импульсов 1.

Регулятором напряжения 7 на начальном этапе стимуляции производится подстройка амплитуды стимулирующего напряжения с учетом индивидуальных особенностей пациента до надпорогового значения, что контролируется по записи ЭКГ.

Стимулятор имеет защиту от помех и перегрузок, Помехи могут быть как внутренние, обусловленные перезаряэкой конденсатора 9 в паузе между импульсами, так и внешние, вызываемые наводками от работы внешних электроустановок, Внутренняя помеха в паузе между импульсами действует, как правило, по шине питания. При этом блок логики 3 вырабатывает сигнал, который поддерживает регуля- . тор напряжения во включенном состоянии, а блок формирования формы импульсов 4, разрядный блок 5 и блок защиты от перегрузок 6 — в закрытом состоянии.

В случае возникновения помехи (перегрузок) в течение длительности импульса срабатывает блок защиты 6, который формирует сигнал запрета, поступающий на блок логики 3, который прекращает через блок формирования формы импульса 4 и разрядный блок 5 протекание импульсного тока через конденсатор 9, предотвращая прохождение стимулирующего импульса повышенной амплитуды к пациенту.

Распределительный блок 10 служит для предотвращения динамического смещения на нагрузке — контактах пищеводного элек1648498 трода, снижая дискомфортные ощушения и исключая болевые, для повышения помехоустойчивости блока индикации наличия импульсов 13, предотвраше;!!n; протекания тока заряда конденсатора 9 в паузе между импульсами через нагрузку, также исключает искажение ЭКГ и раздражение слизистой оболочки пищевода при регулировке амплитуды стимулирующего импульса путем предотвращения подзаряда накопительного конденсатора 9 через электрод..

Кроме того, повышается надежность стиь,улятора при пробое накопительного конденсатора 9, Формула изобретения

1. Неинвазивный стимулятор, содержащий генератор импульсов, преобразователь напряжения, блок индикации наличия импульсов, блок загциты от перегрузки и электрод, отличающийся тем, что, с целью снижения дискомфортных и исключения болевых ощущений пациента, повышения экономичности и помехозащищенности и исключения искажения записи ЭКГ, в него введены последовательно соединенные формирователь длительности импульсов, блок логики, формирователь формы импульса, разрядный блок, подключенный к блоку защиты от перегрузки, а также регулятор напряжения, двухтактный повторитель напряжения, накопительный конденсатор и распределительный блок, подключенный к пищеводному электроду, причем один выход блока логики подключен к входу регулятора напряжения, а два других выхода — к двум входам формирователя формы импульсов, преобразователь напряжения подключен к второму входу регулятора напряжения и двухтактному повторителю напряжения, выход которого подключен к разрядному блоку, блок индикации наличия импульсов подключен к пищеводному электроду, выход формирователя длительности импульсов подключен к второму входу блока защиты ст перегрузки, выход котооого сое5 динен со вторым входом блока логики, 2, Стимулятор по п,1, отл и ч а ю щи йс я тем, что блок логики содержит последовательно соединенные элементы ИЛИ и НЕ, 3. Стимулятор по п.1, о тл и ч а ю щ и й10 с я тем, что формирователь формы импульса выполнен в виде эмиттерного повторителя с Т-образным НЧ-фильтром, к выходу которого подключен разрядный ключ, 4. Стимулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й15 с я тем, что разрядный блок выполнен в виде транзисторного переключателя.

5. Стимулятор по п.1,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что регулятор напряжения выполнен в виде двух последовательно соединен20 ных транзисторных усилительных каскадов, первый выполнен по схеме с общим эмиттером, второй — по схеме с общим коллектором, 6. Стимулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й25 с я тем, что повторитель выполнeí на двух транзисторах, базы которых являются входом, а эмиттеры через резистор — выходом повторителя.

7. Стимулятор по п,1, о т л и ч а ю щ и й30 с я тем, что распределительный блок выполнен в виде двух диодов, один из которых шунтирован резистором и в прямом направлении соединен с общей шиной, а второй— в обратном направлении — с пищеводным

35 электродом, В. Стимулятор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок защиты от перегрузки выполнен в виде последовательно. соеди-. ненных компаратора и элемента ИЛИ вЂ” НЕ, 40 выход которого является выходом блока, а входами — входы компаратора и элемента

ИЛИ вЂ” НЕ.

1648498

1648498

Составитель Б. Попов

Техред М.Моргентал

Редактор С. Рекова

Корректор. Л. Бескид

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1863 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5