Кардиостимулятор Советский патент 1982 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится кмедици-не, а именно к кардиостимуляторам.

Известен кардиостимулятор, содержащий связанные между собой цифроаналоговый преобразователь, формирователь стимулирующих импульсов, первую схему пропускания, выделитель R-зубцов, вторую схему пропускания, схему синхронизации и генератор, подключенный к формирователю стимуЛИРУ1СХЦИХ импульсов, третью схему пропускания, связанную с выделителем R-зубцов, и реверсивный счетчик 1.

Однако известный кардиостимулятор имеет сравнительно большое время восстановления усвоения сердцем искусственного ритма, что повышает травматичность его стимуляции.

Цель изобретения - уменьшение травмирования сердца путем сокращения времени восстановления усвоения им искусственного ритма.

Поставленная цель достигается тем, что в кардиостимулятор, содержащий связанные между собой цифроаналоговый преобразователь, формирователь стимулирующих импульсов, первую схему пропускания, выделитель Я-зубцов,,вторую схему пропускания, схему синхронизации и генератор,

подключенный к формирователю стимулирующих импульсов, третью схему пропускания, связанную с выделителем R-зубцов, и реверсивный счетчик, введены последовательно соединенные первый блок вьщержки времени, второй блок выдержки времени, дифференцирующая цепочка, четвертая схема пропускания, RS-триггер, связанный с пере10ключателем, первая схема И, вторая схема И, первый дешифратор и второй дешифратор, причем реверсивный счетчик связан с-первой схемой И, второй схемой И, RS-триггером, первым, дешиф15ратором, вторым долифратором и цифрсаналоговьв преобразователем, при этом первая схема И подключена к первому дешифратору, третьей схеме пропускания и третьему блоку выдержки

20 времени, вторая схема И соединена с четвертой схемой пропускания и вторым дешифратором, первый блок выдержки времени подключен к генератору и первой схеме пропускания, вто25рой блок выдержки времени связан со второй схемой пропускания, а третий блок выдержки времени соединен с четвертой схемой пропускания.

Кроме того, переключатель режима

30 работы выполнен в виде геркона. На чертеже приведена схема устрсэ ства. Кардиостимулятор содержит генера тор 1, схему 2 синхронизации, форми рователь 3 стимулирующих импульсов, выделитель 4 R-зубцов, реверсивный счетчик 5, цифроаналоговый преобра зователь 6, первый 7 и второй 8 дешифраторы, первую 9:--и вторую 10 схемы И, первый 11, второй 12, третий 13 блокивыдержки времени, первую 14, вторую 15, третью 16 и четвертую 17 схемы пропускания, дифференцирующую цепь 18, RS-триггер 19 и переключатель 20. Первый 7 и.второй 8 дешифраторы, , а также первая 9 и вторая 10 схемы И служат для предотвращения изменения состояния реверсивного счетчика 5 в некоторого определенного диапазона (например, при использовании в качестве реверсивного счетчика 5 четы рехразрядного двоичного реверсивного счетчика его состояние до.гшно изменяться в пределах от 1 до 15 в деся тичной записи и не должно выходить за эти пределы). При минимальном сос тоянии реверсивного -счетчика 5 (например, состоянии 1) на выходе первого дешифратора 7 формируется сигнал О, запрещающий прохождение сигналов на выходе первой схемы 9 И, т.е. вычитающий вход реверсивного счетчика 5, и тем самым препятствующий уменьшению состояния счетчика ниже минимально допустимого. Во всех других состояних реверсивного счетчика 5 на выходе первого дешифратора 7 формируется сигнал 1. Аналогично при максимальном состоянии реверсивного счетчика 5 например, состоя НИИ 15) на выходе второго дешифратора 8 формируется сигнал О, запрещающий прохождение сигналов на выходе второй схемы 10 И, т.е. суммирующий вход реверсивного счетчика 5,и тем самым препятствующий увеличеН1-по состояния реверсивного счетчик выше максимально допустимого. Во всех других состояниях реверсивного счетчика 5 на выходе второго дешифра тора В формируется сигнал 1. Таким образом, дешифраторы 7 и 8 являются комбинационными схемами, мето ды построения которых хорошо известн Например, в качестве таких дешифрато ров можно использовать схемы И-НЕ с числом входов, соответствующим чис лу разрядов реверсивного счетчика 5, а комбинируя подключения, этих выходов к соответствующим выходам разрядов счетчика, можно получить ограничение диапазона изменения состояния реверсивного счетчика 5 в любых требуемых пределах внутри . полного максимально возможного диапа зона. Кардиостимулятор работает следующим обоазом. Генератор 1 вырабатывает импульсы с требуемым периодом Т(- следования, определяемым необходимым ритмом стимуляции, которые одновременно запускают формирователь 3 стимулирующих импульсов, поступающих через электроды на сердце, и первый блок 11 выдержки времени, импульс которого запрещает прохождение сигналов на выход первой .схемы 14 пропускания, т.е. на вход выделителя 4 зубцов, тег1 предотвращая его перегрузку стимулирующим импульсом. Длительность импульса первого блока 11 выдержки времени больше -длительности стимулирующего импульса (1-2 мс), но несколько меньше длительности минимального латентного периода сердца (15-20 мс), поскольку в течение этого времени любая электроактивность сердца невозможна. Импульс первого блока 11 выдержки времени своим задним фронтом запус.кает второй блок 12 выдержки времени, длительность импульса которого выбирается несколько большей максимального латентного периода сердца (100-120 мс). В течение длительности импульса второго блока 12 выдержки времени синхроимпульс выделителя 4 R-зубцов, соответствующий вызванному стимулирующими импульсом R-зубцу, проходит на выход третьей схемы 16 пропускания, так как она открыта сигналом с прямого выхода второго блока 12 выдержки времени, но не проходит на выход второй схемы 14 пропускания, так как она закрыта по входу сигналом с инверсного выхода второго блока 12. Вне импульса вьщержки второго блока 12 выдержки времени закрыта третья схема 16 пропускания, но открыта вторая схема 15 пропускания, на выход которой проходит синхроимпульс, соответствующий естественному R-зубцу, который через схему синхронизации синхронизирует как обычно, работу генератора 1. Таким образом, первый 11 и второй 12 блоки выдержки времени и первая 14, вторая 15 и третья 16 схемы пропускания разделяют соответствующие вызванному и естественному R-зубцам синхроимпульсы, сформированные с помощью обычно используемых известных методов (например, частотной фильтрацией и амплитудной дискриминацией выделителем 4 R-зубцов. Схема 2 синхронизации, как и в известных синхронизированных кардиостимуляторах (например, запрещающего типа), выдает на своем выходе импульс синхронизации генератора 1 в том случае, если очередной импульс, соответствующий естественному R-зубцу, поступил на ее вход не ранее чем по истечении определе ного рефрактерного интервала (около 300 мс) после прихода предьщущего входного импульса. Синхроимпульс, соответствующий вызванному R-зубцу и сформированный на выходе третьей схемы 16 пропуска ния, запускает третий блок 13 выдержки времени, импульс которого, имеющий длительность, несколько большую, чем длительность импульса второго бло-ка 12 выдержки времени, запрещает по входу прохождение на выход четвертой схемы 17 пропускания сигнала, соответствующего окон чанию импульса второго блока 12 выдержки времени, сформированного дифференцирующей цепью 18. Таким образом, сигнал на выходе четверто схемы 17 пропускания появляется лишь в том случае, если до окончан импульса второго блока 12 выдержки времени на выход третьей схемы 16 пропускания не поступил синхроимпу Такая ситуация соответствует отсут ВИЮ ответа сердца на стимулирующий импульс в виде вызванного R-зубца. При измерении порога стимуляции сердца период следования импульсов генератора 1 устанавливают со ответствуюцим требуемому ритму стимуляции, а переключатель 20 переводят в нижнее положение Измерение С например, нажимают кнопку переключателя 20). При этом через S-вход триггера 19 он устанавливает ся в состояние 1, что приводит к установлению сигнала 1 на его выходе, т.е. на входе первой схемы 9 И, и установке реверсивного счетчика 5 в максимальное состояние, а через цифроаналоговый преобразова тель б и вход формирователя 3 стиму лирующих импульсов - к установле ию максимальной амплитуды стимулирующего импульса, величина которой выбирается заведомо достаточной в пр делах физиологической нормы)для вызывания возбуждения сердца. Поэтому при поступлении очередного импул са запуска от генератора 1 через электроды на сердце наносится указанный стимулирующий импульс, вызва ный которым R-зубец приводит как описано выше к формированию синхро пульса на входе третьей схемы 16 пропускания, т.е. на входе первой схемы 9 И, который (поскольку на других ее входах присутствует сигна 1) проходит на ее выход и приводит к уменьшению состояния реверсив ного счетчика 5 на единицу, а через цифроаналоговый преобразователь б к установке уменьшенной на величину одного шага асмплитуды стимулирующего импульса в формирователе 3 стиму лирующих импульсов. При приходе очередного импульса запуска от генератора 1 на сердце наносится стимулирующий импульс с уменьшенной на один шаг амплитудой. Такой процесс уменьшения амплитуды продолжается до тех пор, пока амплитуда стимулирующего импульса не ста-нет меньше порога стимуляции сердца, что приводит к отсутствию вызванного R-зубца, а значит, по окончании импульса выдержки блока 12 (120-140 мс после стимулирующего импульса) - к формирователю синхроимпульса на выходе четвертой схемы 17 пропускания. Этот синхроимпульс проходит на выход второй схемы 10 и увеличивает состояние реверсивного счетчика 5 на единицу, что приводит через циФроаналоговый преобразователь 6 к установке в формирователе 3 амплитуды стимулирующего импульса в минимальной степени (на один шаг амплитуды), превышающий порог стимуляции сердца. Одновременно этот синхроимпульс переводит по R-выходу RS-триггер 19 в состояние О, сигнал с выхода которого запрещает прохождение сигналов на выход первой схемы 9 И, т.е. на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, тем самым запрещая уменьшение его состояния, а значит, уменьшение амплитуды стимулирующего импульса. -Поэтому при проходе очередного импульса запуска от генератора 1 на сердце наносится стимулирующий импульс с минимально необходимой г-ля стимуляции амплитудой, а вызванный им Rзубец, хотя и приводит к формированию соответствующего синхроимпульса на выходе третьей схемы 16 пропускания, уже не может привести к уменьшению амплитуды стинулирующего импульса, поскольку первая схема 9 И закрыта по входу сигналом О, с выхода триггера 19. Время, требуемое для установления амплитуды стимулируницего импульса, минимально необходимой для стимуляции и измерения порога стимуляции сер|дца определяется периодом стимуляции мaкcимaльны 1 числом разрешенных состояний реверсивного счетчика 5. Например, при типичном значении Тк. с использованием четырехразрядного двоичного счетчика 5 с разрешенными состояниями от 1 до 15 это время не превышает 15 с. Если порог стимуляции сердца по каким-либо причинам (.например, изза обрастания кончика электрода фиброзной тканью увеличивается и сердце не откликается на стимулирующие импульсы, то с выхода четвертой схемы 17 пропускания через вторую схему 10 И на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 поступают синхроимпульсы, увелйчиЬаювше его состояние, и, тем самым, амплитуду стимулирующих импульсов до тех пор, пока она не установится на уровне, минимально необходимом для стимуляции сердца. Известно, что эффект стимуляции возбудимой ткани (в частности сердца зависит от интенсивности стимулирующего импульса, т.е. от произведения его амплитуды тока или напряжения на длительность. Поэтому формирователь 3 стимулирующих импульсов может быть выполнен управляемым -как по амплитуде тока или напряжения при постоянной длительности стимулирующих импульсов, так и по длительности при постоянной амплитуде тока или напряжения стимулирующих импульсов . . Для индикации текущего значения амплитуды или длительности стимулирующих импульсов с целью оценки величины порога стимуляции сердца кардиостимулятор в наружном варианте исполнения может быть инабжен блоком индикации, измерительные входы которого могут быть подключены либо к вы ходам разрядов реверсивного счетчика 5 при цифрово й .индикации, либо к выходу преобразователя б при аналого вой индикации, Таким образом, отслеживание порога стимуляции путем регистрации реак ции сердца на каждый стимулирунвдий импульс позволяет сократить время восстановления усвоения им искусстве ного ритма и снизить травматичность стимуляции. Формула изобретения 1. Кардиостимулятор, содержащий связанные между собой цифроаналоговый преобразователь, формирователь стимулирукядих импульсов, первую схему пропускания, выделитель R-зубцов, вторую схему пропускания, схему синхронизации и генератор, подключенный к формирователю стимулирующих импульсов, третью схему пропускания, связанную с вьделителем R-зубцов, и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью уменьшения травмирования сердца путем сокращения времени восстановления усвоения им искусственного ритма, в кардиостимулятор введены последовательно соединенные первый блок выдержки времени, второй блок выдержки времени, дифференцирующая цепочка, четвертая схема пропускания, RS-триггер, связанный с переключателем, первая схема. И, вторая схема И, третий блок выдержки времени, первый и второй деишфраторы, причем реверсивный счетчик связан с первой схемой И, второй схемой И, RS-триггером, .первым дешифратором, вторым дешифратором и цифроаналоговым преобразователем, при этом первая схема И подключена к первому дешифратору, третьей схемепропускания, третьему блоку выдержки времени, а вторая схема И соединена с четвертой схемой пропускания и вторым дешифратором, первый блок выдержки времени подключен к генератору и первой схеме пропускания, второй блок выдержки времени связан со второй и третьей схемами пропускания, а третий блок вьщержки времени соединен с четвертой схемой пропускания . 2. Кардиостимулятор по n.i, о тличающийся тем, что, переключатель режима работы выполнен в виде геркона. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1496273j кл. А 61N 1/36, 1976.

.