Устройство для поддержания нервно-мышечного блока Советский патент 1988 года по МПК A61B5/00 

to

со

Инобретеиис относится к области медицины, а именно к устройствам для поддержания нервно-мыи1еч1и)го блока.

Цель изобретенияповышение точности иодде)жания заданного состояния не1)вно-мьниечного блока.

На фиг. I представлена блок-схема устройства д, 1Я поддержания нервно-мьпнечного блока; на (jiHr. 2временная диаграмма ф -цкциониронаиия устройства; на (})иг. 3 блок-схема блока управления.

Усг|)ойств() для поддержания нервно-мы- пючного блока содержит блок 1 управления, лектросгимхлятор 2, тсст-мышну 3. датчик 4, первый компаратор 5, первый счетчик 6, линию 7 задержки, второй счетчик 8, вго- poii компаратор 9, третий счетчик 10, пер- lihiii элемент И И, фильтр 12 поме.х, регистр 13, т()игге|) 14, второй :);1емент И 15, э, 1е- менг ИЛИ И), трегий у,1еменг И 17, чет- всрт1,1Й счетчик 18, четвертый элемент И 19 и дозирующее устройство 20.

Блок 1 управ, 1ения содержит генера- юр 21 импульсов, второй триггер 22, .пятый : лемент И 23, пятый счетчик 24, шес- loii счетчик 25, дешифратор 2(), шестой э.ле- ienT И 27, грегий гри1 гер 28, седьмой элемент 11 29, четверты11 триггер 30, второй ИЛИ 31.

N c гроЙ1-т1 ,о работает c,)nuiM об)азо.м.

(. 1. уп(ан,-и ния на 1.од б,тока 1 управ.leiuiH НОС г наег сигпа, «Начальная уста- HoFiKa и и,Ч(|к)рмация о количестве ответ- пьг се)И11, которая запосигся в регистр 13 по сигна,1у , 1ьная установка. Информация 1 ко, 1пчестве ответных ce)nii с 151)Гхода |)егисгра 13 в об)агп()м коде запо- С1ГГСЯ в т)ети11 счетчик К) с 11Омопи)Ю на.та «Нача.1Ы1ая установка, который но- стунает на вход э.1емета ИЛИ И) и из выхода э,1емепга И, 1И Hi в виде сигнала (аппси 11осг пает на установочный в.ход трет1 его счетчика И). С.игнал начальной ус- laiioBKU ус1-анаил инае I такж в нача,1ьпое состояние ipiiii cp 14. (Д1гнал начальпой ус- аповки с(.| ciopoHi) вьгхода б,|()ка 1 уп- рав,те11ия поступает па установочный в.ход первого счетчика (i и на установочный в.ход второго счетчика S, устанавливая оба счетчика в п(.), 1Ь. (дп пал начальпой установки поступает также на установочный в.ход четвертого счетчика 18, на информаиионные входы которого постоянно Н(х тупают с iiy,ib- га управления данные в нара, 1лельном коде об обьеме вводимой до.)ы ре.таксанта. Эта пнформапия по (диналу начальной установки заносится в четвертый счетчик 18.

К входу б, 1ока I управ:1епия поступают также сигна. И) «Иуск и «Остановка ci- ройства.

Но сигналу «Иуск на нервом вы.ходе блока I управления появляется задапная серия иМну, 1Ьсов (пан))имер, восемь импульсов д;|ите.1ьпостьк) I мс, с периодом с, 1едования имиульсов 400 мс и интервалом между сериями 16с).

Эта серия импульсов поступает на вход электростимулятора 2, усиливается до требуемой амплитуды (30-120 В). С выхода э.тектростимулятора 2 сигнал поступает на вход линии 7 задержки и на двигательный нерв тест-мышцы 3 и с выхода тест- мышцы 3 на вход датчика 4. До введения ре таксанта нервно-мышечный блок отсут0 ствует) проводимость в сигналах тест-мышцы 3 нормальная (высокая) и тест-мышца 3 сокращается под воздействием каждого раз- дражаюшего импульса с выхода элект- ростиму, 1ятора 2. Нри каждом сокраше5

НИИ тест-мышцы 3 на выходе датчика 4

ответов тест-мышцы 3 с некоторым запаздыванием (на время реакции тест-мышцы 3 порядка 20 мс) относительно раздражаю- Н1ИХ импульсов появляются сигиалы ответа.

0Сигпал с выхода датчика 4 поступает

на первый вход первого компаратора 5. На второй в.ход первого компаратора 5 с выхода линии 7 задержки поступают нормированные импульсы раздражения, задер/канпые на время реакции тест-мышцы 3 на раздражающий импульс (порядка 20 мс). сигнал с выхода датчика 4 превы- niaei (на порог срабатывания первого компаратора 5) нормированный сигнал с вьгхода линии 7 задержки, то па вькходе пер

вою компаратора а появ.чяется сигнал

импульс), который поступает на вход «-|-1 первог о счетчика 6,

К(.1личество импульсов, поступающих на входы счетчиков 6 и 8 (чис,,1О ответных импульсов), сравнивается с ко.тичоством

разд)ажаюп1их импу,тьсов, 11оступивн их с В111хода линии 7 задержки на вход «-f 1 вто- )ого счетчика 8. Ср.- внение производится вторым компаратором 9, на входы которого поступают сигналы с выходов счетчиков ) и 8. В отсутствие нервио-мьипечкого блока (НМБ) тест-мышца 3 реагирует (сок1)ан|ается) на каждый импульс раздражения, вследствие чего происходит срабатывание первого компаратора 5 по каждому С1тветному импу;1ьсу и соответственно запись

сигналов срабатывания первого компаратора 5 в первый счетчик 6. Следовательпо, в отсутствие НМБ в счетчиках 6 и 8 записаны одинаковые числа (восемь) и на выходе второго компаратора 9 гюявляется сигнал, регистрирующий равенство числа импульсов раздражения числу ответных импульсов в одной серии.

Сигнал с выхода второго компаратора 9 ноступает на единичный вход триггера 14 (устанавливает его в состояние «I) и иа вход « + 1 третьего счетчика 10 ответных

серий. Каждый импульс с выхода второго компаратора 9 увеличивает число, храр1я- цееся в третьем счетчике 10,на единицу относите,тьно начального состояния третьего

счетчика 10. Начальное состояние третьего счетчика 10 изменяется (в случае необходимости) сигналом «Начальная установка но команде «Число ответных се рий, которая поступает с пульта управ- . 1ения и через регистр 13 на установсч ный вход третьего счетчика 10.

Коэффициент пересчета в данном случае может меняться от 1 до 8 в зависимости от начального состояния третьего счетчика 10. Ве;1ичина коэффициента перо- счета задается с выхода регистра 13. Например, пусть число ответных серий -- одна. В это ч случае в третьем счетчике 10 зане сен в три cтapпJиx разряда из регистра 13 код 111 (в три млaдuJИx разряда третьего счетчика 10 постоянно заносится код 11il. После прихода импульса с выхода второ О компаратора 9 третий счетчик 10 переходит в состояние 100 000.

Сигнал с выхода третьего счетчика 10, с выхода триггера старшего разряда через первый элемент И 11 поступает на первый вход третьего элемента И 17 и на первый вход блока I управления.

Серия импульсов с второго выхода блока 1 управления через третий элеме1;т И 17 поступает на вход «+1 четвертого счетчика 18. Назначение четвертого счетчика 18 - формировать код объема дозы вводимого релаксанта, т.е. четвертый счетчик 18 работает в режиме таймера, задающего время работы дозирующего устройства.

Дозирующее устройство 20 представляет собой шаговый дви|-атель с редуктором, вызывающим перемеп ение порщня шприца на определенное расстсшние на заданное время и те.м самым осуществляющим ввод заданной дозы релаксанта. Дозирующее устройство 20 может вводить релаксант, например, дозами 0,5: I и 2 см за 2,4 и 8 с соответственно.

Объе.м вводимой дозы определяется временем от момента начала работы четвертого счетчика 18 до появления импульса переноса на выходе четвертого счетчика 18, который блокирует третий и четвертый элементы И 17 и 19, прекращая тем самым ввод релаксанта. Время работы четвертого счетчика 18 определяется ко.мандой «Объем вводимой дозы, которая поступает с пульта управления и задает коэффициент пересчета четвертого счетчика 18 за счет установки заданного начального значения в четвертом счетчике 18. После поступления на вход четвертого счетчика 18 определенного количества импульсов, число которых зависит от за- .аанного объема вводимой дозы, четвертый счетчик 18 переходит в состояние 100000 и импульс переноса (выхОлЧ триггера старшего разряда) прекращает работу дозирующего устройства 20.

После временной паузы, задаваемой блоком 1 управления (это вре.мя порядка 60 с, лостаточное для того, чтобы релаксант начал ,iu( гвовать), на перво.м выходе блока 1 управления вновь появляется серия импу1ь- соБ раздражения и цикл работы повторяется. До начали появления серии импульсов раздражения на третьем выходе блока 1 управления появляется начальной ус., ганоьки, который ставит в ис.ходное состояние пс|1вый 6, второй 8, четвертый 18 счетчики, триггер 14 и третий счетчик 10 not.ie установки триггера 14 в исходное сосгоянпе. Рели посте ввода релаксанта НААБ не пил,то весь описанный цикл работы повто5 ряется до наступления НМБ.

После наступления ь-роводимость тест-мышцы 3 снижается и при подаче на двигательный нерв импульсов 1аздражения тест-мышца не сокращается или происходит слабое сокращение. На выходе датчи - ка 4 сигнал недостаточен для срабатывания первого компаратора 5 на каждый импульс ответа и код во втором счетчике 8 больше кода в первом счетчике 6. Второй компаратор 9 не выдает си1-нал на третьем

5 счетчике 10, на выходе гтервого э,1емента Н 11 не появляется сигнал разрешения запуска дозируюн|его устройства 20 и формирования серии имгтульсон в блоке 1 управления для работы четвертого счетчика 1Н. Через заданный временной интерва.ч (Ih с)

0 на первом выходе блока 1 управления появляется следующая серия импу,тьсов pai- .:ражения и цикл работы устройства повторяется.

Если по истечении какого-то времени па5 циент выйдет из НМБ, то каждый из импульсов ответной серии вызывает срабатывание первого KOMtiapaTOpa 5, в первом и втором счетчиках б и 8 записаны равные коды, сработает второй компаратор 9, триггер 14 будет ycтaнoвлeFl в «I/ и содержимое третьего счетчика И) увеличится. Если при этом третий счетчик 10 не перейдет в состояние 000000, то на выходе третьего счетчика К) пе появпгся сигнал переноса и дозирующее устройство 20 пе

5 сработает, и цикл работы усгройства будет повторяться, т.е. каждые 16 с на выходе блока I управления будет появляться серия импульсов раздражения и при срабатывании второго компаратора 9 содержимое третьего счетчика 10 будет увеличи0 ваться, пока третий счетчик 10 не перейдет в состояние 000000.

Для повыщения надежности работы ст- ройства выход второго компаратора 9 соединен с единичным входом триггера 14. При каждо.м срабатывании второго компа()ато5 ра 9 триггер 14 устанавливается в «I и блокирует прохождение сигна,1а начальной установки третьего счетчика 10. При этом сигнал нача,тьной установки задним фронтом

сгаБИт триггер 14 в состояние «О. Если юсле прохожения очередной серии им}1уль- сов ответа второй компаратор 9 не срабатывает, триггер 14 остается в состоянии ((}. третий счетчик П устанавливается в начальное состояние. Так повторяется до тех пор, пока второй компаратор 9 не сработает подряд : аданное число раз, т.е. от датчика 4 не пройдет следую пая бе. пере- pi)iBa пос,|едоваге.1ьность ответных серий, что является свидете,1ьством выхода папиента из .

При проведении операний испо;|ьзук)т- ся мо1пные электрические генерато)ы (аи- 111)ат «искусственные , дефиб)ил;|я- то) и т.д.).

Эти п)иборы работаюг в имнульснсхм ре/киме и яв.чяются источниками помех, .ло- то) .могут сбой устройства д, 1Я поддержания НЛАБ. С пе,тьк) устранения ь,1ии-- ния источников ио.ме.х на |)аботу устрой- сгва введен (|1ильтр 12 помех, которьи б,1о- ки)ует ввод релаксанта во время )абогы нсючпиков иомех. К входам фи, 12 помех подключены датчики, сиг на,1изирук)- цие о работе однсмч) и,:|и неско, 1Ь)Ких источников помех, и тогда сигнал с выхода (,:|ьтра 12 помех б,;1окирует разрепюние fia ввод ре,1аксанта с выхода nepBoio :1ле- мсн га И II.

( (1М им11у, 1ьса с пу/1ьта уп|)ав- .1епия «Нача.1ьпая установка на второй б.юка 1 прав1епия ус ганав.1ивак)тся в ну- iCBoe состояние триггеры 22, 2S и 30 н сче1чики 24 и 25. По сигна, 1у . второй т|1иггер 22 yv j a iaB, uiBaeTCH в «l.v, и се|1ия )1мп льсов от генератора 21 импульсов через пягый /leMefrr И 23 носг ;1ает па вход «-1. пяго1 о счетчика 24 iKosif- фипиепт пересчета М). Вос1)Мой импульс переноса с вьгхода пят(П о счег чика 1:- по- сгунаег на еД1П1ичп1 п1 четвертою три1 ера 30. Iloc. it устапо П и четвертом) триг- 30 в - I б, 1оки|)уется прох(}жде,чие пмпульсов С пятого счетчика 24 на neiHib B,,i блока I )а14лення (формируется серия l.t восьми ИМПХ/П.СШ

раздраж1. 1:11Я, фиг. 2). При ш охп/кд. - иии черс 4 1 :ес (1И сче 1чпк 2;) чс1ырех импульсов I И) (} па выход1 де1:|ифрато- ра 2t) выдс. 32-ii имгпмьс, который пск тупает н качесгве сигл1а,1а нача,1ьпо11 установки па пягый счетчик 24, чет и-ргь й грпггер 30 и па третий в з1ход б,:|ока I ун- )ав, 1е1П1я, ра (1)ен|ая те.м самы.м (})о|1.мирова ние новой серии. Нсли после прохождения очередной серии осуи1ествлен ввод pe.iaK- санга, то грстий 28 n(j сигпа.ту раз)еп1енпя ввода релаксанта устанав,;|ива- ется в «1 и блокирует форми и)ваппе очередной серии, пока 128-й имиульс с выхода ден1ифратора 2ti lie установи: третий три1ч-ер 2М Е «О, iioc. ie чего на 32-м импульсе через седьмой :. 1еме1 Т 11 29 четвертый Tfiniiep 30 также усганав, 1иваег

ся в «о, и формируется новая серия |1М11ульсов раздраж(Ч1ия (фиг. 2). С выхода пятого элемепга I 23 поступает серия им- пу, |ьсов па BTOpoii выход б.юка I управления.

11сио;||13ование новых 4, 1емептов вьп отличает 1})ед.:|агаемое устройств) д/т 1од- держапия ог известного, т.е. нри -/том cyniecineHuo повьннается- надежность рабо1ы ycTpo icTBa за счет блокирования ложшях срабаrbHiaiuni.

5

0

5

0

5

Формула u:t(}i pcri Hii4

)йство дли подде)жа н ия первпо-мы- ; |счно|-о б.юка, со.т()жап1ее .тонирующее vcTpo.iuTBO, но1.:|едова-|ельно соеди11(.чные Г:;1ок управления и -,|ектрО1 тимулятор, датчик, iecr-Mbi:ii:i вклн. :ен1;VKi iniMii, и первый счетчик, iie|)Bi,iii вход кото)ог-) |1о. 1,к.тючен к Eiropo.MN выхол) б. юка прав- .1епия, () г.111ччн1щсеся ;е.м, то, пе,ТЕ)К) ni.)- вьпнеппя нод.тержаиия заданно1ч состояния пе;)В11о-.м|)11печпого 6,ioi :j, одержит пер- Bi)H i К()мпарато|1, пе()вьп вход KOTO()r(j 1одклк.)чен к (выходу 1а чика, а выхо.ч к В1о)о.му входу первого счетчика, . шппю за- ц ржкп, вто()ой счетчик, ;го|)1)й KOMnajia- тпр, т)етий счегчпк, nt piii iii у.и Мгп II (}1ил1;тр помех. регп(.лп, liMuier , «го)(Я1 .:ц - ienr И, 1ре-1ИЙ .1емен1 И, четверг ЫЙ счетчик и чет верты11 :i, ieMeiir П. выход KOi-opoi D |||).1К.К1чен к о )HU My с гройсгв при ,| М ,.|ниии .-;а 1ержки IKMK мочеп к выхо- -л1екг 1остим . 1НИгра, . ;i,-i-..i.; к вчодам иерап|-(1 Ki; in:i:.a 11 IJ.M ii iuopoio сче -чика, iie)Bi)iii и f,iof)ofi входы второго омпаратора подк.ноч I bi -оо ; вс; c l Htnnio i; 11ыхолам пе ||иич) и и иом сч1 1чиков, пеГ)

0

5

0

5

подклк)чен1 i }.л nei cTp.einKj к 1Ыходам . 1емепга ИЛИ, в; nxv.-i комн,-1|)а юра и ре- гис1)а. а выхо.т к , ii. .iy lu-pijo- Г I -.1,темента II, 1г:орои и...од I Oioporo сое- .iHiieii с (JДOM (|1ильгра помс-х, а ныхот с первыми входами б,. прав,тения и тре- Ti.ei o :1лемента 11, вгорой вьгход б.пока. уп- paвлeJ ия гюдключеп к He|)i(ijiM 1,х.|дам григ- i epa, второго :),чемента И и четве))того етчика, второй вход KOTOptx ri соедипеЕ с BE.iходом третЕ его ,Еемепта И и первым вхо- .4OV1 4i TEiepToE (J :)Лемепта И, а ВЕ)1ход с вто- |л..м входом четвертоЕ о демсч;-, - И и вто()Е..1М Eixo.ioM т)) элемента И, т 1еЕий кг Торого Еюдключен к г 1етье.му вьЕХоду б,-;о- к;- Е1))авлепия, Еггорой вход триггера lEO. i- к, 1Е)чеЕ; к выходу второго KoMEiapa i ора, ег(; вьlX(JД соедиЕ ен с вторым Е5ходом второго эле- меига М, выход кото|)01 о Е1олк,. к иер- Ei()M Eixo;iy j. EeMeEiTa И, 1И, перЕп-ле ВХОДЕ | лагчика, (})И, ЕЕ)Т})а помех и р(чистра. нго|ч,1е Е1ходЕ)Е pcE HCTfia, у.темеЕЕЕа 11,. 1П и блока п- jjaii. н ЕЕИя, а также Е регЕ й вхг;д грнг.ч р;

и третий вход четвертого счетчика являются входами устройства, второй вход второго счетчика соединен с вторым выходом

блока управления, BTOJIOH в.ход у.1скт)()сг1(- мулятора является одним из входов уст- пойства.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть иснользовано при проведении операций, требуюпшх контроля и автоматического поддержания нерв- }1о-мын1ечного блока. Цель изобретения - повышение поддержания заданного состояния нервно-мьинечного блока. Сигналы реакции тест-мышцы на раздражающую серию поступают на блок 12, в котором осуществляется селекция от ложных срабаты- :;а счет стробирования отдельных им- пульсон раздражения или раздражающей се)ии в целом. 3 ил.

/

7(7

JZ

-а1

4i llllllllj 1 8 J 8

Jf

JZ/

-ifJ2 28 зг

8

;/

J

J

J2

ф1/е.2