Устройство для стимуляции и регистрацииэлЕКТРОАКТиВНОСТи СЕРдцА Советский патент 1981 года по МПК A61N1/36 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ И РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРОАКТИВНОСТИ СЕРДЦА полярности (например положительной) устройство 4 выдержки времени, упра ляемый ключ 5 с входом б управления запоминающий элемент (конденсатор) 7, регистратор 8 и кардиальные элек роды 9 и 10. Генератор 1 вырабатывает импульсы с длительностью периодом следо вания Т((с(Фиг.2), определяемым требуемым ритмом стимуляции, которые запускают формирователи 2 и 3, а также устройство 4 выдержки времени В паузе между импульсами генератора 1 стимулирующий ток на сердце не поступает, ключ 5 открыт, а напряже ние на кардиальных электродах 9 и 10 конденсаторе 7 равно поляризацио ному потенциалу равновесия Jf . Фор мирователи 2 и 3 являются формирова телями импульсов тока. Импульс гене ратора 1 передним фронтом запускает формирователь 2 который вырабатывае прямоугольный импульс тока амплитудой TV ; и длительностью Т и устрой ство 4 выдержки времени, которое вы рабатывает импульс длительности Тд, а задним фронтом запускает формиров тель 3, который вырабатывает прямоугольный импульс тока амплитудой I2 и длительностью В результате на сердце через электроды 9 и 10 поступает бифазный (двуполярный) стимулирующий импульс тока 1 и одновременно выходной импульс устройства 4, поступающий на вход 6 ключа 5, приводит к его закрыванию на вре мя Тд, то есть к отключению конденсатора 7 и регистратора 8 от кардиального электрода 9. Это предотвращает перегрузку регистратора 8, обладающего при регистрации электроак тивности сердца чувствительностью порядка единиц милливольт, напряжением V( стимулирующего импульса, развиваемым на электродах 9 и 10, которое имеет величину порядка единиц вольт и приводит к сохранению потенциала tfo на конденсаторе 7 до конца импульса выдержки длительностью Тд .fПосле окончания бифазного стимулирующего импульса тока 1 напряжение V(j на кардиальных электродах может возвращаться к потенциалу фд различным образом в зависимости от соотношений между параметрами I, Z H-l и2 .Дпительность, импульса выдержки Tg выбирается равной 1520 мс - меньше минимального латентного периода сердца, то есть времени, которое проходит с момента нанесения стимулирующего импульса до во никновения возбуждения сердца, отражаемого сигналом вызванной электроактивности. Существует оптимальное соотношение между параметрами T.j,Tj , Ти„,Ти2 с точки зрения регистрации вызванной стимулирующим импульсом электроактивности сердца без искажений из-за поляризационных эффектов. Наилучшим условием регистрации сигнала вызванной электроактивности чувствительным регистратором 8 является равенство напряжения на кардиальных электродах .9 и 10 в конце импульса выдержки Tg Гна момент подключения конденсатора 7 к электроду 9) потенциалу с который хранился на конденсаторе 7. Такое равенство можно обеспечить двумя путями: изменением соотношения между амплитудами .Ц и 1д (например изменение амплитуды I2 при фиксированной амплитуде 1 ) при обеспечении равенства длительностей ,2Или же изменением соотношения между длительностями Т и (например изменением длительности Тц1при фиксированной длительности f) при обеспечении равенства амплитуд I I. На практике настройка по длительности импульсов при равных амплитудах предпочтительнее из-за большей плавности настройки чем настройка по амплитудам импульсой при равных длительностях. При обычно используемой для стимуляции сердца длительности Т около 1 мс и длительности T.g 15-20 мс настройка достигается при длительности составляющей 0,75-0,95 мс от длительности Tj и амплитудах Ц 1-2 1-10 мА, достаточных для возбуждения сердца. Следует отметить, что при указанных соотношениях разность напряжений между электродом 9 и элект родом 10 (потенциал (f оказывается отрицательной и, тем самым, обеспечивается катодная электрохимическая заа,ита электрода 9, препятствующая его электрохимической коррозии. Это важно при использовании в качестве электрода 9 обычного клинического активного эндокардиального или миокардиального электрода малой площади, а в качестве электрода 10 - индифферентного электрода большой площади при широко применяемой монопо-лярной системе стимуляции. Величина емкости конденсатора 7 ограничена снизу токами утечки ключа 5 в закрытом состоянии и выходными токами регистратора 8 для того, чтобы обеспечить хранение потенциала ( на конденсаторе 7 в течение длительности Тц с требуемой точностью (эпюра Vq фиг.2), а сверху требуемой величиной верхней, граничной частоты для регистрации вызванной естественной электроактивности сердца,Устройство регистрирует как вызванную стимулирующим импульсом злектроактивность, так и естественную (спонтанную) электроактивность сердца. На фиг.З показана синхронная запись электрокардиограммы собаки во втором отведении (для идентификации моментов нанесения стимулирующего импульса, вызванной и естественной электроактивности) и внутрипплосной электрокардиограммы (ВпЭКГ).с кардиальных электродов, сделанной с помощью устройства после его настройки. Стрелками с кружками показаны моменты нанесения стимулирующих импульсов На записи фиг.З отчетливо различаются естественная моменты 1,4,5) и вызванная (моменты 2,3,.6) электроактивность, а также отсутствие перегрузки регистратора стимулирующим импульсом (запись ВпЭКГ) после момента 4. О

Таким образом, устройство уменьшает искажения после стимулирующего импульса и упрощает настройку устройства при стимуляции сердца и одновременной регистрации его электроактивности с помощью двух обычных кардиальных электродов.

Формула изобретения

Устройство для стимуляции и регистрации электроактивности сердца.

содержащее генератор, свяаанный с формирователем стимулирующих импульсов одной полярности, выход которого соединен с кардиальными электродами и ключом, и устройством выдержки времени, связанным с управляющим входом ключа/ и регистратор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений и упрсяцения настройки устройства, в него введены формирователь импульсов проoтивоположной полярности, вход которого подключен к генератору, а выходы к кардиальным электродам, и запоминающий элемент, связанный с регистратором, ключом и одним кардиаль5 ным электродом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l.Vaughan W, Locke S. Acircult 0 for stimlating and rekording.though a singJe-capi1tary micropipette , IEEETrans. on Biomed. Eng., 1971, V 18

№ Г p 71-72.

. Вызванная .

электроактидность

(риг. 2

Естественная и бызбанная активность сороки .

ВпЗКГ 20 nS/Cfi

V

cmecmeefffiaa элек-троа ти8ност/