Радиочастотный кардиостимулятор Советский патент 1992 года по МПК A61N1/362 

w

Ј

Изобретение относится к медицине, а именно к радиочастотным кардиостимуляторам. Цель изобретения - повышение эффективности стимуляции путем ее синхронизации с кардиосигналами. Передатчик устройства содержит формирователь стимулирующих импульсов, радиочастотный генератор, резистор, передающую антенну, дифференциальный усилитель, амплитудный детектор, первый фильтр, делитель кар- диоциклов и блок задержки. Приемник устройства содержит приемную антенну, второй, третий и четвертый амплитудные детекторы, конденсатор, стабилизатор напряжения, второй фильтр, разрядный ключ и модулятор. 2лл.

Изобретение относится к медицине, а именно к радиочастотным кардиостимуля- торам.

Цель изобретения - повышение эффективности стимуляции путем ее синхронизации с кардиосигналами.

На фиг.1 приведена стурктурная схема передатчика: на фиг.2 - структурная схема приёмника предлагаемого радиочастотного кардиостимулятора.

Передатчик содержит формирователь 1 стимулирующих импульсов, радиочастотный генератор 2, резистор 3, передающую антенну 4, дифференциальный усилитель 5, первый амплитудный детектор 6, первый фильтр 7, делитель 8 кардиоциклов и блок 9 задержки. Имплантируемый приемник содержит приемную антенну 10, второй 11, третий 12 и четвертый 14 амплитудные детекторы, конденсатор 14, стабилизатор 15 напряжения, второй фильтр 16, разрядный ключ 17 и модулятор 18.

Радиочастотный кардиостимулятор ра- б отает следующим образом.

Формирователь 1 стимулирующих импульсов, который работает в автоколебательном режиме или в режиме внешней синхронизации(выбирается врачом в зависимости от вида нарушения сердечной деятельности и способа восстанрвления нормального ритма сердца), вырабатывает прямоугольные импульсы длительностью, периодом повторения или задержкой относительно выделенного кардиосигнала, необходимымидля проведения электростимуляции. Эти импульсы, поступающие на вход радиочастотного генератора 2 и вход делителя 8 кардиоциклов, блокируVI

О О О

СО

ют формирование импульсоп высокой (несущей) частоты радиочастотным генерзтором 2 и за счет импульсов, соответствующих выделенным биопотенциалам сердца, делителем 8 кардиоциклов.

В паузе между стимулирующими импульсами радиочастотный генератор 2 формирует переменное напряжение высокой частоты, поступающее через резистор 3 на вход передающей антенны 4 и далее через ткани пациента в ггриемную антенну 10, содержащуюся в имплэнтироознном приемнике.

На выходе приемной антенны 10 производится выделение положительных и отрицательных полуволн сигнала несущей частоты амплитудными детекторами 11-13 соответственно.

Стабилизатор 15 напряжения преобразует входной сигнал с выхода второго амплитудного детектора 11 в положительное постоянное напряжение заданного уровня, соответствующего амплитуде стимулирующего импульса, до которого заряжается разделительный конденсатор 14 о паузе между импульсами стимуляции.

Постоянное напряжение на выходе второго фильтра 16, сформированное из выделенных положительных полуволн сигнала несущей частоты третьим амплитудным детектором 12, поступает на вход разрядного ключа 17 и удерживает его в закрытом состоянии. Во время действия стимулирующего импульса на приемной антенне 10 входных высокочастотных импульсов нет и напряжение на выходе второго фильтра 16 отсутстоует, а разрядный ключ 17 открывается. Это приводит к разряду разделительного конденсатора 14 по цепи открытый разрядный ключ 17 - электроды - сердце пациента, чти вызывает его электрическое возбуждение.

После окончания действия стимулирующего импульса повторяется описанный процесс.

Выделение биопотенциалов сердца в приемнике, модуляция отрицательных полуволн сигнала несущей частоты в передатчике и последующая синхронизация работы формирователя 1 стимулирующих импульсов происходит следующим образом.

В паузе между импульсами стимуляции на первый вход модулятора 18 поступают отрицательные полуволны сигнала несущей частоты, выделенные четвертым амплитудным детектором 13, а на его второй вход - биопотенциалы сердца с выхода приемника, электрически соединенного по электродной системе с сердцем пациента. Под действием кардиосигналоэ, поступающих

на второй вход модулятора 18, представляющего, например, транзистор, происходит изменение его сопротивления, что приводит к изменению величины нагрузки приемной

антенны 10 для отрицательных полуволн сигнала несущей частоты.

В зависимости от изменения сопротивления нагрузки происходит изменение величины тока, протекающего через

передающую антенну 4 и резистор 3, для отрицательных полуволн сигнала несущей частоты. Амплитудные значения положительных полуволн сигнала несущей частоты в этом случае практически не изменяются и

определяются только месторасположением передающей антенны 4 относительно имп- лантируемого приемника.

Дифференциальный усилитель 5 выделяет напряжение на резисторе 3, пропорциональное протекающему через него току, а

следовательно, и величине нагрузки передающей антенны 4, и производит его усиление до требуемой величины, необходимой для устойчивой работы следующих за ним первого амплитудного детектора б, первого

фильтра 7 и депъпепя 8 кардиоциклов. Первый амплитудный детектор 6 производит выделение отрицательных полуволн сигнала высокой частоты и формирует выходной сигнал, огибающая которого соответствует изменениям биопотенциалов сердца, поступающим на вход первого фильтра 7, который производит сглаживание высокочастотных сигналов и выделение требуемого биопотенциала сердца (Р или R

волны)из полного кардиоцикла, зарегистрированного устройством.

Делитель 8 кардиоциклов8 производит счет импульсов, поступающих на его первый вход с выхода первого фильтра 7 и соответствующих выделенным кардиосигналам, После счета импульсов (п 1. .... N. где N - любое число целое) на выходе делителя 8 кардиоциклов формируется импульс, запускающий работу блока 9 задержки, который

формирует на своем выходе один или серию (пачку) задержанных относительно входного стартового сигнала импульсов с регулируемыми временными характеристиками.

Коэффициент пересчета п, количество стимулирующих импульсов в одном цикле стимуляции, время задержки относительно выделенного кардиосигнала и временные интервалы между импульсами в пачке выбираются и устанавливаются врачом в соответствии с зарегистрированным видом нарушения сердечной деятельности и требуемым для его восстановления режимом электростимуляции.

Сигналы с выхода блока 9 задержки поступают на вход синхронизации формирователя 1 стимулирующих импульсов, который синхронно с входными сигналами вырабатывает сформированные по длительности (равной длительности стимулирующих импульсов) выходные сигналы, поступающие на вход модуляции радиочастотного генератора 2 и вход блокировки счета (второй вход) делителя 8 кардиоцик. лов.

Далее работа устройства происходит

так, как описано.

Таким образом, радиочастотный кэр- диостимулятор позволяет организовать синхронизацию работы аппарата с выделенными им сердечными сокращениями.

Формула изобретения Радиочастотный кардиостимулятор, содержащий передатчик, включающий формирователь стимулирующих импульсов, последовательно соединенные радиочастотный генератор, резистор и передающую антенну, а также последовательно соединенные дифференциальный усилитель, входы которого подключены к выводам резистора, и первый амплитудный детектор и приемник, включающий последовательно соединенные приемную антенS

-

ну и второй амплитудный детектор, а также конденсатор, подключенный одним выводом к выходу приемника, отличающий- с я тем, что. с целью повышения эффективности стимуляции путем ее синхронизации

с кардиосигналами, передатчик содержит последовательно соединенные делитель кардиоциклов и блок задержки, выход которого подключен к входу формирователя стимулирующих импульсов, а также первый

0 фильтр, вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а выход - к одному входу делителя кардиоциклов, другой вход которого соединен с выходом формирователя стимулирующих импульсов и

5 входом радиочастотного генератора, а

приемник содержит стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, а выход - с другим выводом конденсатора.

0 последовательно соединенные третий амплитудный детектор, второй фильтр и разрядный ключ, другой вход которого подключен к другому выводу конденсатора, а также последовательно соединенные четвертый ам5 плитудный детектор и модулятор, другой вход которого подключен к выходу приемника, причем выход приемной антенны подключен к входам третьего и четвертого амплитудных, детекторов.

Фие.1

# Ал. 0

Й#2