Имплантируемый кардиостимулятор Советский патент 1980 года по МПК A61N1/36 

(54) ИМПЛАНТИРУЕМЫЙ КАРДИОСТИМУЛЯТОР

I

ИзобретенИб отнооитоя к медицин-окой технике, ,а именно к кардиологии, и может быть использовано nipn эл1ектро,ка,рдио1СТ1И.-муляции.

Известен имплантируемый кардиостя- 5 мулятор, содержащий соединенные последовательно автаномНЫЙ 1источн1ик питания, задающий генератар импульсав и элект|роды 1.

Кардиостимулятор обеспечивает форми- Ю рование непрерывного электрического стимула и лодачу этого стимула на сердце.

Недостатком этого устройства является его отпооительно .низкий срок службы вследствие сравнительно большого лотреб- 5 лен1И1Я электрической энергии от источника питания во врамя дейст;в1ия яеп1рарывного электрического стимула.

Целью изОбретения является создание

стимулятора с большим ОраНОМ службы ЛрИ 20

сохранении эффект1ивности стимуляции.

Поставленная цель достигается тем, что между задающим генератором импульсов и элект1родам1и включен вспомогательный 25 генератор импульсов, лричем частота следования импульсов вспомогательного генераTOipa не менее, чем в раза -больше частоты следования импульсов задающего генератора.30

На фиг. 1 изображена структурная схема имллантируемого кардиостимулятора; на фиг. 2 - принципиальная схема аюинхроиного с фиксированными частотами ка рдиостимулятор а; «а фиг. 3 - принципиальная схема кардиостимулятора, улравляемого от -волны желудочка сердца.

Кардиостимулятор содержит автономный источник 1 питания, за.дающий генератор 2 .импульсов, вспомогательный генератор 3 импзльсов .и электроды 4, соединенные с сердцем. Нр.ичем частота с.ледован:Ия импульсов вспомогательного генератора не менее, чем в два .раза больше частоты следования импульсов задающего генератора.

Кардиостимулятор работает следующим образом.

Задающий генератор 2 импульсов, питающийся от источника 1, фор мирует непрерывные однополярные прямоугольные импульсы. Вспомогательный импульсный генератор 3 включенный последовательно с генератором 2, работает лишь на интервале действия импульса задающего генератора, что обеспечивает формирование электричес;ких стимулов IB виде пачек импульсов « подачу этих стимулов на электроды 4.

Кардиостимулятор может -быть выполнен асинхронным с фи1ксирова.нным.и частотами. Задающий генератор его выполнен

на транзисторах 5-9, резистарах 10-18, конденсаторах 19-21, ,а еапомогателнный генератор выполнен «а о-онове триггера 22, транзистора 23, диодах 24, 25 и 26, резисторах 27, 28, 29 И конденсаторах 30 я 31. Вспо:мо:гательный генератор имлульсов включан в выходную цепь основного генератора. Выход элект|ронной части стимулятора соединен с электродами непосредственно иди через разделительный .конденсатор.

При открытом транзисторе 7 задающего генератора транзисторы 5, 6, 8, 9 я 23 закрыты. ПрИ закрытом транзисторе 9 цеиь питания Вспамогательного генератора разомкнута, этот генератю,р выключен, и на электроды не поступает электрический сигнал. Так как тра1н:зи1СТ01р 5 за1крыт, то происходит заряд канденсатора 19 через резистор п.

Как только :конденсато|р 19 зарядится до напряж-ения, примерно равного напряжению на резисторе 14, транзистор 6 отпирается, а транзистор 7 запирается. При этом открываются транзисторы 5, 8, 9 и вспомогательный генератор через транзистор 9 подключается к источнику питания. Одновременно начинается разряд конденсатора 19 через транзистор 5 и перезаряд конденсатара 20, время которого (перезаряда) и определяет время включенного состояния транзистора 6, а следовательно, и вспомогательного генератора, фор-мирующего 1П1ачку импз льсов.

При подключении питания (через транзистор 9) триггер 22 |находится в одном из устойчивых состояний (например, в состоянии I). Тогда на его выходе а будет высок ий потенциал, а на выходе б - низкий. При этом Конденсатор 31, подключенный через диод 26 к счетному входу триггера 22, будет заряжаться, а конденсатор 30- разряжаться. ОдноЕременно через резистор 29 в базу выходного транзистора 23 поступает отпирающий токи в его коллекторной цепи формируется один из имлульсов стимулирующей пачжи.

Как только напряжение на конденсаторе 31 станет равным напряжению срабатывания, триггер 22 перебрасывается в состояние «ноль (высокий потенциал на выходе б и низкий -на выходе а). После этого начинается зар,яд конденсатора 50 и разряд конденсатора 31. Транзистор 23 при этом включен и осуществляется формирован|ие паузы ъ стимулирующей пачке.

Как только напряжение на конденсаторе 30 станет ра1вным напряжению срабатывания, триггер 22 вновь переходит в состояние I, после чего все процессы повторяются.

Поскольку частота работы вспомогательного генератора еыбДрается.вььше собственной частоты работы задающего генератора, на выходе стимулятораформируются пачки И мпульсов с определенным временным интервалом между этими пачками. Кардиостимулятор, управляемый от R-волны желудочка сердца содержит задающий генератор импульсов, вспомогателкный генератор импульсов, уоилитель / -волиы сердца, схему защиты стимулятора от промыщленных помех, рефракторную и гистерезисную схемы.

Задающий и вспомогателыный генераторы импульсов выполнены по схемам, аналогичным принципиальной схеме, изображенной на фиг. 2.

Усилитель / -вол1ны и рефракторная схема выполнены на транзисторах 32-35. Схема защиты от промышленных помех построена на элементах 36-42. Гистерезисная схема включает в себя транзисто р 43, резистор 44 и конденсатор 45.

Кроме приведенных примеров реализации, изобретение может |быть использовано и в кардиостимуляторах других типов, например в стимуляторах, управляемых от -волны сердца.

Электрические параметры кардиостимулятора следующие: длительность пачки - 2 мс, длительность импульса внутри пачки-б МКС, период работы задающего генератора - 830 мс (72 удара в мин), период работы вопомогательного генератора - 25 МКС.

Кардиостимулятор обеспечивает формирование электрических стимулов в виде пачек однополярных прямоугольных или квазипрямоугольных импульсов и яодачу этих стимулов на сердце. Причем чем больще ооотнощение частот задающего и вспомогательного генераторов и чем больше сквал ность импульсО В внутри пачки, тем больший энергетический вынлрыщ будет иместь место и тем, следов ательно, больщи1М будет срок службы стимулятора.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Имплантируемый кардиостимулятор, содержащий соединенные последовательно автономный источник .питания, задающий генератор импульсов и электроды, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы кардиостимулятора с сохранением эффективности стимуляции, между задающим генератором импульсов и электродами включен В1спомогательный генератор импульсов, причем частота следования импульсов вспомогательного генератора не менее, чем в два раза больше частоты следования импульсов задающего генератора.

Источник ин|фор|мащни, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США л№ 3908667, кл. А 61 N 1/36, опубл. 1975.