Управляемый генератор импульсов имплантируемого кардиостимулятора Советский патент 1980 года по МПК A61N1/36 A61H31/00 

. Изобретение относится к медицин ской технике, а именно к устройствам :для стимулирования сердечной деятель ности. Известен управляемый генератор импульсов имплантируемого кардиости:мулятора, содержащий разрядное устройство, первый вход которого подклю чен к входной клемме генератора импульсов, хронирующую цепь и цепь задания длительности выходного импульс пороговое устройство, первый выход которого соединен со вторым входом разрядного устройства, причем выходы Рэзрядного. устройства и хронирующей цепи подключены к первому входу цепи задания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко в.ходу порогового устройства 1. : Недостатками этого устройства являются большая потребляемая мощность и нестабильность параметров выходных импульсов. Целью изобретения является повышение экономичности и стабильности .параметров выходных импульсов управляемого генератора при уменьшении на пряжения питания. указанная цель достигается тем, что в хронирующую цепь генератора введен стабилизатор зарядного тока, ;а второй вход цепи задания длительности выходного импульса подключен ко вторсму выходу порогового устройства, первый в .ыход которого предназначен для подключения к выходной клемме генератора импульсов, пороговое устройство имеет переключающий блок и цепь стабилизации амплитуды импульса, причем вход переключающего блока подключен к вьЬсрду цепи задания длительности выходного импульса, а выход предназначен для подключения к выходной Клемме генератора импульсов и входу цепи стабилизации амплитуды импульса, выход которой также предназначен- для подключения ко входу кардиостимулятора. Разрядное устройство выполнено в виде двух МОП-транзисторов с п каналами, стоки которых объединены и являются выходе разрядного устройства, а истоки соединены с общей оогрицатёльной шиной, питания, причем первый вход разрядного устройства образует затвор первого транзистора,а второй - затвор второго транзистора. Храйирующая цепь выполнена в виде конденсатора, полевого транзистора с р-п переходе и каналом р-типа реэйЬтора, причем сток транэистора соединен с первой клеммой конденсаTopSi й затвортранз1истор с1 подключен к общей положительной шине питания, к которой подключен через резистор ИСТОК транзистора, а вторая клемма конденсатора соединена с общей отрицательной шиной питания. Переключающий блок выполнен в вид двух МОП-транзисторов с каналами п й р-тйпоа соотвётственно и резистора исток первого транзистора соединен с общей отрицательной шиной питания, а подключен к затвору второго транзистора и через резистор соединенс общей положительной шиной питания, к которой подключен исток второго транзистора, причем затвор первого транзистора является входом, а Сток второго транзистора - выходом переключающего блока. Цепь стабилизации амплитуды импульса выполнена в виде двух резисто ров и опорного диода, первые клеммы резисторов и катод опорного диода со динены между собой и образуют выход цепи стабилизации амплитуды импульса причем входом цепи стабилизации амплитуды импульса является вторая клемма первого резистора, а вторая клемма второго резистора и анод опор ного диода соединены с общей отрицательной шиной питания. л,:,,-..-,;Изобретение, иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена блоксхема управляемого генератора импуль сов имплантируемого кардиостимулятора; на фиг. 2 - блок-сХёма порогового устройства; на фиг. 3 - принципиальная схема генератора импульсов. Устройство содержит разрядное .устройство 1, первый рход которого подключен к входной клемме генератора импульсов (на чертеже не показан хронирующую цепь 2, цепь 3 задания длительности выходного импульса, пороговое устройство 4, первый выход которогр соединен со вторым входом разрядного устройства 1, причем выходы разрядного устройства и хронирующей цепи 2 подключены к первому входуцепи 3 задания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко входу порогового уст ройства 4. Второй вход цепи 3 задани длительности выходного импульса подклю ен ко второму выходу порогового устройства 4, первый выход которого является выходом генератора импульсов. Пороговое устройство содержит переключающий блок 5, вход которой является входом порогового устройства, а выход - первым выходом порогового устройства, цепь, б стабилизации амплитуды импульса, выход которой является вторым выходом порогового устройства, а вход подсоединен к первому выходу переключающего блока 5 порогового устройства. Разрядное устройство 1 выполнено в виде первого и второго МОП-транзисторов 7 .и 8 с п каналами соответственно, стоки которых объединены и являются выходом разрядного устройства, а истоки соединены с общей отрицательной шиной питания, при этом первым входом разрядного устройства является затвор первого транзистора 7 , а вторым входом - затвор второго транзистора 8. Хронирующая цепь 2 выполнена в виде конденсатора 9, стабилизатора тока на полевом транзисторе 10 с переходом и каналом р-типа и резисторе 11, выходом которого является точка соединения стока транзистора 10 и конденсатора 9. Причем затвор транзистора подключен к об-, щей положительной шине питания, куда подсоединен через резистор 11 и его исток, а второй конец конденсатора 9 соединён с общей отрицательной шиной питания. Переключающий блок 5 выполнен в виде двух МОП-транзисторов 12 и 13 с каналами п- и р-типов соответственно и резистора 14, исток транзистора 12 соединен с общей отрицательной шиной питания, а его сток подключен к затвору транзистора 13 и через резистор 14 соединен с общей положительной шиной питания, к которой подключен и исток .транзистора 13. Причем затвор транзистора 12 является входом, а сток транзистора 13 - выходом переключающей схемы. Цепь б стабилизации амплитуды импульса выполнена в виде соединенных в одной точке, являющейся выходом цепи, двух резисторов 15 и 16 и опорного диода 17. При этом входом цепи стабилизации амплитуды импульса является вторая клемма резистора 16, а вторая клемма резистора 15 и анод опорного диода 17 соединены с общей отрицательной шиной питания. Устройство работает следующим обра 3 ом. В начальный момент времени транзисторы 7, 8, 12 и 13 закрыты. Происходит заряд конденсаторов 9 и 18через транзистор 10 и резисторы 11, 19 и 15 до - когда потенциал на затворе транзистора 1-2 достигнет порога его открывания. Если в течение этого интервала времени на управляющий вход генератора поступает запрещающий импульс, то транзистор 7 разрядного устройства 1 бткрытвается, и конденсаторы 9 и 18 разряжаются до нуля. После прохождения запрещающего импульса транзистор 7 закрывается, и процесс заряда конденсаторов повторяется до момента прихода следующего запрещающего импульса, Таким образом, при поступлении на управляющий вход генератора импульсо запрещающих импульсов с периодом сле дования, мены11им, чём период следова НИН выходных импульсов генератора, потенциал на затворе транзистора 12 не достигает порогового значения, и импульсы на выходе генератора отсутствуют. Мощность, потребляемая предп гаемым генератором импульсов в такой режиме работы достаточно точно определяется формулой г,г - Р, - Зсгтл Е , где Р - электрическая мощность, потребляемая хронирующей цепь cm - стабилизированный зарядный ток хронирующего конденсатора ; Е - напряжение источника питаИз анализа этого выражения следует, что потребляемая генератором импульсов электрическая мощность в этом режиме составляет малую величину, так как определяется лишь зарядным токсмл хронирующего конденсатора незначительной величины. Если запрещающие импульсы не поступают на управляющий вход генератора, то напряжение на затворе транзистора 12 достигнет порогового значения, что приводит к его открыванию, а это в свою очередь приведет к открыванию транзистора 13 и возрас танию потенциала на его стоке, кото{ -зй передается на затвор транзистора 12 положительньвл зарядньм током конденсатора 18, протекающим через балластный резистор 16 и резистор 19 а также транзистор 8, открытый появившимся положительн1Ж1 потенциалом на его затворе. Таким образстл, происходит лавинообразное открывание транзисторов 8, 12ti 13 и повышение потенциала стока транзистора 13 до величины, несколько меньшей, чем напряжение источника питакщего напряжения. Одновременно происходит разряд конденсатора 9 до нуля через отт крытый транзистор 8, Стабилизация длительности, выходного импульса с из менением напряжения питания достигается тем, что цепь задания длитель ности выходного импульса питается от стабилизированного при помощи опорного диода 17 напряжения. Ток заряда конденсатора определяет потенциал на затворе транзистора 12, и когда он уменьшится (за счет заряда конденсатора 18) настолько, что потенциал на затворе транзистора 12 станет меньше порогового значения, то транзисторы 8, 12 13 закроются, и начнется новый цик возрастания потенциала на затворе транзистора 12 до порогового значения. Таким образом, при отсутствии запрещающих импульсов на управляющем входе гёйёратбра на ёгй вйхоДе формируются выходные импульсы заданной длительности и периода следования. Мощность, потребляемая предлагаемым генераторомиктульсов в таком режиме работы, определяется выражением: t . V I, PI+ Рг- ЕО, tn Е- D, , где PJ - мощность, потребляемая элементом схемы; 3с - ток стсжа транзистора 13; tn - длительность выходного импульса;Т - период следования выходных импульсов. Из анализа выражений (1) и (2) видно, что потребляемая предлагаемым .генератором электрическая мощность увеличилась на величину лр; р. - н з„ т г Т с Т которая при заданной скважности импульсов также мала. Таким образом, данное устройство повышает стабильность параметров выходных импульсов при меньшем потреблении электрической мощности от источника питания. Формула изобретения 1. Управляег№1й генератор импульсов имплантируемого кардиостимулятора, содержащий разрядное устройство, первый вход которого подключен к входной клемме генератора импульсов, хронирующую цепь и цепь задания длительности выходного импульса, пороговое устройство, первый вход которого соединен со вторым входом разрядного устройства, причем выходы разрядного устройства и хронирующей цепи подключены к первому входу цепи задания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко входу порогового устройства, отлиЧающ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и стабильности параметров выходных импульсов управляемого генератора при уменьшении напряжения питания, в хронирующую цепь генератора введён стабилизатор зарядного тока,-а второй вход цепи задания длительности выходного импульса -подключен ко второму выходу порогового устройства, первый выход которого предназначен для подключения к выходной клемме генератора им- пульсов, пороговое устройство имеет переключаквдий блок и цепь стабилиза Тхйи «ЙИлитуды импульса, причем вход переключающего блока подключен к выходу цепи задания длительности €ыХОДНОГЧ5 ийпульса,а выход предназначен для подключения к выходной Мё reifepaTOiJa входу импульсов JH ueni. стабилиза.ции амплитуды импульсй, вй-, ход которой также прёдназначен ;а;яя йодключения ко второму входу цепи заЖнияг длительности выходнбгоим пульса. 2. Устройство по п. I, jo и ч sr ю ш, е е с я тем, что разрядное устройство выполнено в виде двух МОП-транзисторов с пканйлймй, j стоки которых объединены и яв ляются выходом разрядного устройства, а истоки соединены с общей отрицательной шиной питания, причем первый вход разрядного устройства обра§ тэатво первого транзистора, а второй - затвор второго транзистора. 3. Устройство .по п. 1, о т личАющеес я тем, 4T61 b 8W yroщая цепь выполнена в виде койДенсато ра, полевого транзистора с р-п пёреходом и каналов р-типа, резистора, причем сток транзистора соединен с первой клеммой крнденсатр ра, а зат -iBos) транэистора подключён к общеЙ п(: ложитёльной шине питаний, к которо рбдключён через резистор исток тран - fШ врЖ; авторая клемма конденсатор соединена с общей отрицательной щино питания. ,. 4. Устройство по п. 1, о т л и ающеес я тем, что переключаюий блок ВапЬлнен в виде двух МОПранзистЬтЕЗОвс Каналами п- и р-типов оответственно и резистора, исток первого транзистора соединен с общей отрицательной шиной питания, а его сток подключен к затвору второго транзиСтора и через резистор соединен с общей положительной шиной питания, к которой подключен исток второго транзистора, причем затвор перво го транзистора является входом, а сток второго транзистора - выходом переключающего блока. 5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ её С я тем, что цепь стабйЛиза)аЕйй айплитуды импульса выполнена в виде Двух резисторов и опорного диода, первые клеммы резисторов и к атод бйбрного диода соединены между собой и образуют выход цепи стабилизации амйлитуДЫ импульса, причем входом цепи Стабилизации амплитуды ймпулЁСй Является вторая клемма первого резистора, а вторая клетлма второго рёэйств ра и анод опорного диода соединены с общей отрицательной шиной rftiTaHHH. Источники информации, прйнятыё 1в6 ЙййМанйе при экспертизе 1. Medtronic ТМ, mpl antabEe De- ,mahd t/sotopicpulse generator L-A, model 9000. Техническое описание, 1973..

Puz.Z