Электростимулятор мышечного насоса крови Советский патент 1991 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к различным устройствам для электростимуляции трансплантируемой на пораженный участок сердца скелетной мышцы для поддержания нормального кровообращения.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем сохранения требуемых физиологических функций работы электростимулятора в течение длительного времени эксплуатации.

На чертеже приведена функциональная схема электростимулятора мышечного насоса крови.

Устройство содержит биоусилитель 1, формирователь 2 рефрактерного интервала, программируемый делитель 3 кардиоциклов, генератор 4 стимулирующих импульсов и выходной каскад 5.

Формирователь 2 рефрактерного интервала состоит из первого счетчика 6 и первого триггера 7.

Генератор 4 стимулирующих импульсов содержит синхронизируемый задающий генератор 8, второй триггер 9, второй счетчик 10 и блок II совпадения.

Биоусилитель 1 предназначен для выделения сигналов естественной сердечной активности и производит селективное усиление миокардиального кардиосигнала до величины, необходимой для устойчивой работы следующего за ним формирователя 2 рефрактерного интервала.

Для различения сигналов естественной сердечной активности от стимулирующих импульсов и вызванного ими сердечного сокращения, а так же дополнительной защиты устройства от ложного срабатывания, в него введен формирователь 2 рефрактерного интервала, который производит блокировку работы устройства в течение некоторого времени после подачи стимулирующих импульсов на аутомышцу и после каждого выделенного миокардиального сигнала и формирует на своем выходе сигналы, синхронные с выделенными биоусилителем 1 естественными сердечными сокращениями, если

05 N3

оо О5

05 СП

они зарегистрированы после окончания времени рефрактерного интервала.

Программируемый делитель 3 кардиоцик- лов представляет собой счетчик-делитель с программируемым коэффициентом деления и предназначен для формирования требуемого коэффициента пересчета формирования пачек стимулирующих импульсов относительно выделенного миокардиального сигнала.

Генератор 4 стимулирующих импульсов по сигналу с выхода программируемого де- лителя 3 кардиоциклов производит формирование длительности пачки стимулирующих импульсов, которая определяется требуемым количеством импульсов в одном цикле стимуляции, при помощи второго триггера 9 второго счетчика 10 и блока совпадения 11 Синхронизируемый задающий генератор 8 этого блока работает только при наличии сигнала с выхода формирователя рефрактерного интервала 2

Выходной каскад 5 по сигналам с выхо- да генератора 4 стимулирующих импульсов, которые сформированы по длительности и периоду повторения, производит формирование выходных стимулирующих импульсов отрицательной полярности но амплитуде, чем обеспечивает получение требуемой энергии стимулирующих импульсов, необходимой для проведения эффективной стимуляции мышцы

Электростимулятор мышечного насоса крови работает следующим образом

Биопотенциалы сердца, соответствующие естественным сокращениям сердца, выделяются биоусилителем 1 и сформированными по амплитуде поступают на входы установки нуля первого счетчика 6 и первого триггера 7 формирователя 2 рефрактерного интервала и далее на вход синхронизируе- мого задающего генератора 8 генератора 4 стимулирующих импульсов на вход программируемого делителя 3 кардиоциклов, который в соответствии с раьее установленным (запрограммированным) коэффициентом деления по срезу входного сигнала произ- R дит их пересчет и формирование выходного сигнала, поступающего на счетный вход второго триггера 9 генератора 4 стимулирующих импульсов.

Под действием сигнала с прямого выхо- да первого триггера 7 синхронизируемый задающий генератор 8 начинает формирование последовательности импульсов с временными значениями длительности и периода повторения, равными параметрам стимулирующих импульсов в одном цикле (пачке) стимуляции

Выходные импульсы с выхода синхронизируемого задающего генератора 8 поступают на счетный вход первого счетчика о, который после пересчета определенного их количества в соответствии с требуемым зна- ченирм рефрактерного интервала, формиру- ет сигнал, поступающий на счетный вход первого триггера 7 и устанавливающий его

в единичное состояние. Синхронизируемый задающий генератор 8 завершает стадию формирования импульсов

Если в течение времени формирования рефрактерного интервала биоусилитель 1 зарегистрировал сигнал естественной сч рлеч- ной активности, то происходит поВ Орие обнуление первого счетчика 6 и первог) триггера 7 и стадия формирования рефрач терного интеррала начин ет я чань При эгом на выходе первого грипера 7 сохраняется постоянное напряжение Г и перепад напряжения с высоко п уровне нг ни ж,(и на его выходе отсу /о.гет, а ..,Арони и- руемый задающий генератор 8 продолжает свою работу до окончания стадии формирования рефрактерного интервала

Если выделение олопотенцилла геодца происходит после завершения стадии фор мирования рефрактерного интервала, прои1 ходит повторение пронсччс.1 di:; логично описанному

По сигналу с выход; программируемого делители 3 кардиоциклов второй триггер 9 генератора 4 стимулирующих импульсов устанавливается в С(/.-:оьние «1 и сигналом с инверсного выхода разрешает работу второго счетчика 10

Сигнал с прямого выхода второго триггера 9, поступатщнй на второй вход блока 1 1 совпадения, разрешает прохождение импуль ов синхронизируемого задающего ге нераторэ 8 через JTOT блок на вход выходного каскада 5 и алее на трансплантированную мышцу, вызывая ее сокращение Этот же сигнал с прямого выхода триггера 9 поступает на вход рафешения первого счетчика 6 формирователя рефрактерного интервала 3 и блокирует счет импульсов последним на время действия пачки стимулирующих импульсов в одном цикле стимуляции, что вызывает соответствующее увеличение времени рефрактерного интервала

Второй счетчик 10 по срезу поступаю щих с выхода синхронизируемого задающе- io генератора 8 сигналов производит счет импульсов в соответствии с установленным (запрограммированным) коэффициентом деления, численно равным требуемому количеству стимулирующих импульсов в одном цикле стимуляции, и формирует на своем выходе сигнал, поступающий на вход vcTa- новки нуля второго счетчика 9 и возвращающий его в первоначальное (исходное) состояние

Поел, установки второго трип ера 9 в исходное состояние прохождение сигналов с выхода синхронизируемого падающего генератора 8 на выход электростимулятора прекращается, а блокировка счета импульсов с первого счетчика 6 снимается Происходит дальнейшее продолжение стадии формирования рефрактерного ингертяла и далее

весь процесс работы устройства происходит аналогично описанному после каждого выделеного аппаратом естественного сердечного сокращения

Формула изобретения

Электростимулятор мышечного насоса крови, содержащий последовательно соединенные биоусилитель, вход которого является входом устройства, формирователь рефрактерного интервала, программируемый делитель кардиоциклов, генератор стимулирующих импульсов и выходной кэскад, выход которого является выходом устройства отличающийся тем, что, с целью повышения надеж ости устройс тва путем сохранения требуемых физиологических функций его работы в течение длительного времени эксплуатации, в нем формирователь рефрактерного интервала содержит соединенные входами установки с выходом биоуснлителя, первый

и

10

15

20

счетчик импульсов и первый триггер, счетный вход которого соединен с выходом первого счетчика, а генератор стимулирующих импульсов содержит синхронизируемый задающий генератор, вход которого соединен с прямым выходом первого триггера и входом программируемого делителя кардиоциклов, второй триггер, счетный вход которого соединен с выходом программируемого делителя кардиоциклов, второй счетчик, вход установки которого соединен с инверсным выходом второго триггера, а выход соединен с входом установки этого триггера, и блок совпадения, выход которого соединен с входом выходного каскада, первый вход соединен с выходом синхронизируемого задающего генератора и счетными входами первого и второго счетчиков, а второй вход соединен с прямым выходом второго триггера и входом разрешения первого счетчика, причем входы данных обоих триггеров являются входом для сигнала логической единицы

Изобретение относится к области медицинского приборостроения, а именно к различным устройствам для электростимуляции трансплантируемой на пораженный участок сердца скелетной мышцы для поддержания нормального кровообращения. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем сохранения требуемых физиологических функций работы аппарата в течение длительного времени эксплуатации. Поставленная цель достигается синхронным изменением длительности рефрактерного интервала в соответствии с каждым выделенным в этот интервал естественным сердечным сокращением и количеством стимулирующих импульсов в одном цикле стимуляции. 1 ил.