Имплантируемый электромиостимулятор Советский патент 1991 года по МПК A61N1/36 

И

Изобретение относится к области медицины, а именно к имплантируемым электромиостимулятйрам трансплантируемой на сердце мышцы. Цель изобретения -улучшение кровообращения путем регулирования изменения частоты подачи электростимулов. Устройство содержит биоусилитель 1, формирователь 2 рефрактерного интервала, программируемый делитель 3 кардиоциклов, управляемый ключ 4, блок 5 задания данных, генератор 6 стимулирующих импульсов и выходной блок 7. При замыкании ключа 4 изменяется состояние регистров 10- 12 группы, которые управляют временами задержки между электростимулами. Это позволяет получить заданный закон сокращения стимулируемый мышцы и увеличить сердечный выброс крови. 1 ил.

О

чэ ел ю

4 СО

Изобретение относится к медицине, а именно к имплантируемым электромиости- муляторам, предназначенным для электрической стимуляции трансплантируемой на сердце мышцы.

Цель изобретения - улучшение кровообращения путем регулирования изменения частоты подачи электростимулов.

На чертеже приведена структурная схема имплантируемого электромиостимулято- ра.

Электромиостимулятор содержит биоусилитель 1, формирователь 2 рефрактерного интервала, состоящий из триггера и счетчика, программируемый делитель 3 кар- диоциклов, управляемый ключ 4, блок 5 задания данных, генератор 6 стимулирующих импульсов и выходной блок 7.

Блок 5 задания данных содержит второй счетчик 8, постоянное запоминающее устройство 9 и группу регистров 10-12, Генератор 6 стимулирующих импульсов содержит первый триггер 13, группу триггеров 14-16, синхронизируемый задающий генератор 17, группу счетчиков 18 и 19, первый счетчик 20 и блок 21 суммирования.

Электромиостимулятор работает следующим образом.

Сигналы естественной сердечной активности, поступающие на вход устройства, выделяются биоусилителем 1 и сформированные по амплитуде поступают на вход формирователя 2 рефрактерного интервала, на выходе которого появляется сигнал логического О. Этот сигнал поступает на входы программируемого делителя 3 карди- оциклов, управляемого ключа 4 и синхронизируемого задающего генератора 17, который начинает генерировать тактовые импульсы.

Выходные импульсы с выхода синхронизируемого t задающего генератора 17 по- ступают на вход формирователя 2 рефрактерного интервала, который, отсчитав определенное их количество, устанавливает на своем выходе сигнал логической 1. Синхронизируемый задающий генератор 17 завершает стадию формирования импульсов.

Если в течение времени формирования рефрактерного интервала биоусилителем 1 зарегистрирован сигнал естественной сердечной активности, то происходит повторное обнуление сигнала на выходе формирователя 2 рефрактерного интервала и синхронизируемый задающий генератор 17 продолжает генерировать импульсы до окончания стадии формирования рефрактерного интервала. Если выделение биопотенциала сердца происходит после

завершения стадии формирования рефрактерного интервала, происходит повторение процесса указанным образом.

В случае, когда управляемый ключ 4,

например геркон, замкнут, сигнал с выхода формирователя 2 рефрактерного интервала поступает на счетный вход второго счетчика 8, который по срезу поступившего сигнала меняет состояние на своих выходах. Дан0 ные с второго счетчика 8 поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 9, на выходе которого появляются данные, соответствующие поступившему на его вход адресу. Эти данные поступают

5 на входы данных регистров 10-12 группы и фиксируются на их выходах сигналом логического О, поступающим с выхода управляемого ключа 4. В случае, когда управляемый ключ 4 разомкнут, данные на выходах регист0 ров 10-12 группы остаются постоянными.

Замкнут управляемый ключ 4 и следя за электрокардиограммой и кровяным давлением, определяют максимальный сердечный выброс. После этого размыкают

5 управляемый ключ 4 и стимулятор начинает постоянно работать с найденными оптимальными значениями задержек между импульсами в стимулирующей пачке. Если через какое-то время необходимо скоррек0 тировать величину сердечного выброса, то эту операцию еще раз повторяют.

Программируемый делитель 3 кардио- циклов в соответствии с ранее установленным,(запрограммированным)

5 коэффициентом деления по срезу входного сигнала производит пересчет выделенных биопотенциалов сердца и формирует выходной сигнал, поступающий на следующий за программируемым делителем 3 кардиоцик0 лов блок.

С выхода программируемого делителя 3 кардиоциклов сигнал поступает на счетный вход первого триггера 13, на прямом выходе которого появляется сигнал, поступающий

5 на второй вход формирователя 2 рефрактерного интервала и блокирующий тем самым его счетную работу. Кроме того, этот же сигнал поступает на счетный вход триггера 14 группы, на инверсном выходе которого

0 появляется сигнал логического О, снимающий блокировку работы счетчика 18 группы. Счетчик 18 группы отсчитывает число импульсов, поступающих от синхронизируемого задающего генератора 17 на его счет5 ный вход, которое задается данными на его входах данных, поступившими с выхода регистра 10 группы. Таким образом, формируется время задержки для первого импульса, появляющегося после окойчания счета на выходе счетчика 18 группы, задним фронтом

которого устанавливается сигнал блокировки триггера 14 группы в логическую Г, тем самым останавливается работа счетчика 18 группы.

Этим же импульсом инверсный выход триггера 15 группы переводится в состояние логического О, разрешая тем самым работу следующего счетчика 19 группы. Счетчик 19 группы отрабатывает время за- держки для второго импульса точно так же, как отрабатывалось время задержки первого импульса счетчиком 18 группы.

Таким же образом формируется время задержки для N-ro импульса в пачке первым счетчиком 20, который сбрасывает в логический О состояние на прямом выходе первого триггера 13, снимая тем самым блокировку с работы счетчика формирова- теля 2 рефрактерного интервала.

Сигналы с выходов счетчиков 18-20 поступают также на входы блока 21 суммирования (элемент ИЛИ), на выходе которого пойвляется пачка импульсов. Выходной блок 7 формирует из импульсов, поступающих на его вход, импульсы отрицательной полярности и необходимой энергии для стимуляции мышцы.

Таким образом, введение в электроми- остимулятор управляемого ключа 4, блока 5 задания данных, а также предлагаемое построение генератора 6 стимулирующих импульсов позволяют управлять временными параметрами пачки стимулирующих импульсов по анализу гемодинамики работы сердца конкретного пациента, что повышает эффективность проведения стимуляции аппарата и обеспечивает получение макси- мально возможного сердечного выброса крови в течение всего времени эксплуатации электромиостимулятора.

5

0

5 0

5 0

5 0

5

Формула изобретение Имплантируемый электромиостимуля- тор, содержащий биоусилитель, программируемый делитель кардиоциклов, генератор стимулирующих импульсов, включающий задающий генератор, первый триггер и первый счетчик, первый вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к первому входу первого триггера, формирователь рефрактерного интервала, входы которого подключены соответственно к выходам биоусилителя, первого триггера и задающего генератора, а выход подключен к входам программируемого делителя кардиоциклов и задающего генератора, причем второй вход первого триггера соединен с выходом программируемого делителя кардиоциклов, а также выходной блок, отличающийся тем, что, с целью улучшения кровообращения путем регулирования изменения частоты подачи электростимулов, он содержит блок задания данных, включающий последовательно соединенные второй счетчик и постоянное запоминающее устройство, а также группу регистров, одни входы которых подключены к выходам постоянного запоминающего устройства, управляемый ключ, вход которого подключен к выходу формирователя рефрактерного интервала, выход- к входу второго счетчика и другим входам группы регистров, а генератор стимулирующих импульсов содержит блок суммирования, выход которого подключен к входу выходного блока, группу триггеров и группу счетчиков, выходы которых подключены к входам блока суммирования и первым входам триггеров группы, первые входы подключены к выходам триггеров группы, вторые входы подключены к выходу генератора стимулирующих импульсов, а третьи - к выходам регистров группы попарно, причем другие входы триггеров группы подключены к выходам счетчиков последовательно.