Устройство для защиты пациента к электростимулятору Советский патент 1987 года по МПК A61N1/37 

Изобретенир относится к медицине, а именно к устройствам защиты пациента к,электростимулятору.

Цель изобретения - повышение безопасности стимуляции путем устранения импульсов самоиндукции электростимулятора.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого -устройства.

Устройство для защиты пациента к электростиг лятору содержит электростимулятор 1, первый ключ 2, электроды 3, первый элемент И-НЕ 4, генератор 5 электростимулятора 1, трансформатор 6 электростимулятора 1, первый и второй нелинейные элементы 7, трансформатор 8, усилитель 9, вь(соко- частотный генератор 10, синхронный детектор 11, второй ключ 12, компа- ратор 13, источник 14 опорного напря

жения, расширитель 15 импульсов, первый индикатор 16, второй элемент И-НЕ 17, резистор 18, конденсатор 19, RS-триггер 20, резистор 21, выключатель- 22, регулятор 23 амплитуды стимулов электростимулятора 1 и второй индикатор 2А.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания зг счет заряда конденсатора 19 через резистор 18 происходит выработка на выходе второго элемента И-НЕ 17 сигнала, воздействующего на S-вход RSтриггера 20 и устанавливающего его I

в состояние, соответствующее нулевому потенциалу на инверсном выходе. При этом запрещается прохождение низирующих сигналов от генератора 5 электростимулятора 1 через первый элемент И-НЕ 4 и .загорается первый индикатор 16 Защита. Выходные стимулы электростимулятора 1, передаваеДля выработки стимулов вновь вращают регулятор 23 электростимулятора 1, но уже в сторону увеличения амплитуды стимулов. В это время срабатывает выключатель 22 и закорачивает R-вход RS-триггера 20. Дальнейшая работа схемы зависит от наличия или отсутствия обрыва в цепи электродов

25 Если цепь электродов 3 оказывается замкнутой, то вторичная обмотка тран сформатора 8 оказывается щунтирован- ной достаточно малым сопротивлением участка тела пациента, находящегося между электродами 3. Это приводит к тому, что напряжение на первичной обмотке трансформатора 8, подключенной к высокочастотному генератору 10 мало и, соответственно, напряжение на выходах усилителя 9 и синхронного детектора 11 также имеет величину, не превьш1ающую величину источника 14 опорного напряжения. В результате этого сигнал на выходе компаратора 1 имеет высокий уровень и, следователь

30

3.5

40

но, на входах второго элемента И-НЕ

17 действуют только высокие уровни, что, в свою очередь, приводит к установке нулевого уровня на S-входе Mbie через трансформатор 6, шунтируют- 5 RS-триггера 20, который не меняет ся вторым ключом 12. Электроды 3 в состояние RS-триггера 20; С помощью

это же время оказываются закороченными через нелинейные элементы 7, которые необходимы для того, чтобы выходное сопротивление электростимулятора 1 не щунтировало сопротивление межэлектродного участка.

Для выхода устройства из этого устойчивого состояния регулятор 23 амплитуды стимулов электростимулятора 1, обьединенный с выключателем 22, поворачивают в сторону уменьшения амплитуды стимулов до срабатывания выключателя 22. При этом на Rвход Кй-тригт ет)а 2Г) через резистор

0

0

21 поступает высокий потенциал, вызывающий переключение RS-триггера 20 в противоположное состояние.

На входе первого элемента И-НЕ 4 устанавливается потенциал, разрешающий прохождение синхронизирующих сигналов от генератора 5 электростимулятора 1 на второй ключ 12. Первый индикатор 16 сигнализации Защита гаснет. Однако стимулы на выходе электростимулятора 1 отсутствуют, так как амплитуда их с помощью регу5 лятора 23 электростимулятора 1 установлена на нулевом уровне.

Для выработки стимулов вновь вращают регулятор 23 электростимулятора 1, но уже в сторону увеличения амплитуды стимулов. В это время срабатывает выключатель 22 и закорачивает R-вход RS-триггера 20. Дальнейшая работа схемы зависит от наличия или отсутствия обрыва в цепи электродов 3.

5 Если цепь электродов 3 оказывается замкнутой, то вторичная обмотка трансформатора 8 оказывается щунтирован- ной достаточно малым сопротивлением участка тела пациента, находящегося между электродами 3. Это приводит к тому, что напряжение на первичной обмотке трансформатора 8, подключенной к высокочастотному генератору 10, мало и, соответственно, напряжение на выходах усилителя 9 и синхронного детектора 11 также имеет величину, не превьш1ающую величину источника 14 опорного напряжения. В результате этого сигнал на выходе компаратора 13 имеет высокий уровень и, следователь0

.5

0

но, на входах второго элемента И-НЕ

0

5

регулятора 23 электростимулятора 1 устанавливается необходимая амплитуда стимулов.

Во время действия стимулов, имеющих значительную амплитуду (до 60 В), происходит перегрузка усилителя 9 и синхронного детектора 11. Однако воздействующий при этом на первый ключ 2 синхронный сигнал, длительность которого превышает длительность сигнала генератора 5 электро- стимулятора 1 за счет прохождения его через расширитель 15 импульсов.

отключает вход компаратора 13 от выхода синхронного детектора 11 н препятствует срабатыванию компаратора 13 при воздействии стимулов.

При наличии обрыва в цепи электродов 3 происходит резкое увеличение амплитуды сигнала на входе усилителя 9, а следовательно, и на выходе синхронного детектора 11, что приводит к срабатыванию компаратора 13, включению второго индикатора 24 сигнализации Обрыв и затем к установке RS-триггера 20 в состояние, запрещающее выработку стимулов. Одновременно загорается первый индикатор 16 сигнализации Зап1;ита.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает рядом тех- нических преимуществ, которые повышают безопасность электростимуляци- онного воздействия, а именно: исключение подачи на электроды, наложенные на пациента, электрических стимулов при. неустановленном в нулевое положение регуляторе амплитуды стимулов и включении питания, прекращение элёкт- ростимуляционного воздействия при кратковременном отключении питания, обрыве цепи электродов, высыхании раствора, смачивающего электроды.

Формула изобретения

Устройство для защиты пациента к электростимулятору, содержащее пер- вьгй элемент И-НЕ, электроды, компаратор, интегрирующую цепь, второй

Редактор А.Маковская Заказ 5735/8

Составитель Б.Попов Техред, А. Кравчук

Тираж 595 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0 5 о

5

элемент И-НЕ, входы которого подключены к выходам компаратора и интегрирующей цепи, выключатель, резистор, первый индикатор и RS-триггер, R-вход которого подключен к резистору и выключателю, S-вход - к выходу второго элемента И-НЕ, а выход - к первому индикатору, отличающееся тем, что, с целью повьшения безопасности стимуляции путем устранения импульсов самоиндукции электростимулятора, оно снабжено вторым индикатором и последовательно соединенными высокочастотным генератором, усилителем, синхронным детектором и первым ключом, выход которого подключен к компаратору, источником опорного напряжения, расширителем импульса, вторым ключом, двумя нелинейными элементами и трансформатором, первичная обмотка которого подключена к выходу высокочастотного генератора, а вторичная - к электродам, а также - через нелинейные элементы - к второму ключу и одним входам устройства, причем другой его вход соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через расширитель импульса - с управляющим входом первого ключа, второй вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу RS-триггера, а выход - к входу второго ключа, другой вход компаратора соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с ВТО-рым индикатором, причем второй выход высокочастотного генератора соединен с другим входом синхронного делителя.

Корректор М.Шароши Подписное

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для защиты пациента от электрического поражения током при электростиму -f /5т + ляции. Цель изобретения - повьшение безопасности стимуляции. Для достижения цели в устройство введены второй индикатор 24, высокочастотный генератор 10, усилитель 9, синхронный детектор 11, первый ключ 2, источник 14опорного напряжения, .расширитель 15импульсов, второй ключ 12, два нелинейных элемента 7 и трансформатор 8. Устройство позволяет исключить подачу электрических стимулов при различных неисправностях электростимулятора. 1 ил. (Л