Устройство для исследования порога раздражения миокарда Советский патент 1982 года по МПК A61N1/36 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРОГА РАЗДРАЖЕНИЯ МИОКАРДА

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к кардиостимуляторам.

Известно устройство для исследования порога раздражения миокарда, содержащее электроды, индикаторы и генератор парных импульсов, включающий в себя задающий генератор и схему фиксированной задержки 1.

.Однако- данное устройство не позволяет определять момент достижения стимулирующим импульсом величины, достаточной для порогового возбуждения, а измерение порога раздражения миокарда путем стимуляции сердца одиночным импульсом с умень шаемой амплитудой связано с опасностью для жизни больного, так же как и определение порога раздражения в момент прекращения навязывания ритма сердцу.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для исследования порога раздражения миокарда, содержащее электроды, соединенные через защитную цепь с первым и вторым выходными каскадами и первым индикатором, задающий генератор, подключенный через последовательно соединенные элемент задержки, первый регулятор длительности и первый регулятор амплитуды к первому выходному каскаду, второй регулятор длительности, соединенный через второй регулятор амплитуды с вторым выходным каскадом датчик пульсовых

5 колебаний, который подключен через последовательно соединенные усилитель, формирователь и элемент совпадения к второму индикатору, блок регулируемой задержки, выход которого подключен к вто,Q рому входу элемента совпадения, а вход соединен с выходом задающего генератора и с входом второго регулятора длительности 2.

Однако известное устройство не обеспечивает точного определения порога раздражения миокарда вследствие дискретного характера процесса измерения, срабатывания индикатора с задержкой 200-300 мс и наличия гистерезиса порога раздражения, при этом время измерения составляет 15- 20 с.

Целью изобретения является повыщение точности определения порога раздражения миокарда при сокрушений времени измерения.

Эта цель достигается тем, что в устройство для исследования порога раздражения миокарда, содержащее электроды, соединенные через защитную цепь с первым и вторым выходными каскадами и первым индикатором, задающий генератор, подключенный через последовательно соединенные элемент задержки, первый регулятор длительности и первый регулятор амплитуды к первому выходному каскаду, второй регулятор длительности, соединенный через второй регулятор амплитуды с вторым выходным каскадом, датчик пульсовых колебаний, который подключен через последовательно соединенные усилитель, формирователь и элемент совпадения к второму индикатору, блок регулируемой задержки, выход которого подключен к второму входу элемента совпадения, а вход соединен с выходом задающего генератора и с входом второго регулятора длительности, введены триггер, кнопка запуска, цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные ключ, счетчик и дещифратор два элемента поразрядного пропускания, первые входы которых соединены между собой и с выходом дешифратора и последовательно соединенные регистр, блок вывода информации и цифровой дисплей, причем выход регистра через цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом второго регулятора амплитуды, первый вход - с выходом первого элемента поразрядного пропускания, второй вход - с выходом второго элемента поразрядного пропускания, а третий вход - с вторым выходом блока вывода информации, с вторым входом счетчика -и с первым входом триггера, второй вход которого соединен с кнопкой запуска, а выход - с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с вторым входом первого элемента поразрядного пропускания, при этом второй вход второго элемента поразрядного пропускания соединен с выходом элемента совпадения.

На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования порога раздражения миокарда.

Устройство для исследования порога раздражения миокарда содержит электроды 1, соединенные через защитную цепь 2 с первым и вторым выходными каскадами 3 и 4 и первым индикатором 5, задающий генератор 6, подключенный через последовательно соединенные элемент 7 задержки, первый регулятор 8 длительности и первый регулятор 9 амплитуды к первому выходному каскаду 3, второй регулятор 10 длительности, соединенный через второй регулятор 11 амплитуды с вторым выходным каскадом 4, датчик 12 пульсовых колебаний, которьш подключен через последовательно соединенные усилитель 13, формирователь 14 и элемент 15 совпадения к второму индикатору 16, блок 17 регулируемой задержки, выход которого подключен к второму входу элемента 15 совпадения, а вход соединен с выходом задающего генератора бис входом второго регулятора 10 длительности, при этом в устройство введены триггер 18, кнопка 19 запуска, цифроаналоговый преобразователь 20, последовательно соединенные ключ 21, счетчик 22 и дешифратор 23, два элемента 24 и 25 поразрядного пропускания, первые входы которых соединены между собой и с выходом дешифратора 23 и последовательно соединенные регистр 26, блок 27 вывода информации и цифровой дисплей 28, причем выход регистра 26 через цифроаналоговый преобразователь 20 соединен с вторым входом второго регулятора 11 амплитуды, первый вход - с выходом первого элемента 24 поразрядного пропускания, второй вход - с выходом второго элемента 25 поразрядного пропускания, а третий вход - с вторым выходом блока 27 вывода информации, с вторым входом счетчика 22 к с первым входом триггера 18, второй вход которого соединен с кнопкой 19 запуска,

5 а выход - с первым входом ключа 21, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 6, а выход соединен с вторым входом первого элемента 24 поразрядного пропускания, при этом второй вход второго элемента 25 поразрядного

пропускания соединен с выходом элемента 15 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

5 Устройство подсоединяют к имплантаированному в сердце электроду 1, на палец больного надевают датчик 12 пульсовых колебаний. Импульсы от задающего генератора 6 задерживаются элементом 7 задержки на 100-120 мс, формируются по длительности первым регулятором 8 длительности и через первый регулятор 9 амплитуды и первый выходной каскад 3 поступают на первый индикатор 5 и защитную цепь 2. При этом амплитуда задержанного

5 импульса составляет 7-9. В при длительности 2 мс, что гарантирует значительное превышение порога раздражения миокарда и, следовательно, эффективную стимуляцию сердца. Через защитную цепь 2 и электроды 1 импульсы поступают На сердце, вызывая его сокращение с частотой генерирования импульсов в генераторе 6. Одновременно импульсы с задающего генератора 6 формируются по длительности вторым регулятором 10 и поступают на второй регулятор 11 амплитуды, который управляется цифроаналоговым преобразователем 20. В исходном состоянии -на выходе цифроаналогового преобразователя 20 стоит нулевой уровень напряжения, и на выходе

второго регулятора 1 амплитуды отсутствуют импульсы. После нажатия кнопки 19 запуска триггер 18 открывает ключ 21 и импульсы с задающего генератора б начинают поступать на счетный вход счетчика 22 числа циклов уравновешивания. С приходом первого импульса от генератора 6, дешифратор 23 выберет первую позицию в элементах 24 и 25 поразрядного пропускания, соответствующую старщим разрядам регистра 26, и сигнал с выхода ключа 21 через элемент 24 поразрядного пропускания запищет единицу в старщий разряд регистра 26. На выходе цифроаналогового преобразователя 20 появится напряжение, соответствующее половине значения шкалы измерения. Время установления напряжения на выходе регулятора 11 амплитуды с момента прихода импульса с задающего генератора 6 не превышает 10 мкс. Полученный с выхода регулятора 11 импульс усиливается по мощности выходным каскадом 4 и, проходя через защитную цепь 2, поступает на имплантированный электрод I. Если амплитуда этого измерительного импульса превышает значение порога раздражения миокарда, то происходит сокращение сердца. Сигнал пульсовой волны, вызванный сокращением сердца, снимается с руки больного датчиком 12 пульсовых колебаний, усиливается усилителем 13, формируется формирователем 14 и поступает на элемент 15 совпадений, на другой вход которого поступает импульс генератора 6, задержанный блоком 17 регулируемой задержки на время запаздывания пульсовой волны. Таким образом, при наличии сердечного сбкращения, вызванного измерительным импульсом, на выходе эле:мента 15 совпадения появится сигнал, который зафиксируется индикатором 16 и через элемент 25 поразрядного пропускания поступит на вход сброса старшего разряда регистра 26 и вернет его в исходное состояние. При этом цифроаналоговый преобразователь 20 возвратится в исходное состояние. Через 100-200 мс после начала действия измерительного импульса на сердце пойдет задержанный элементом 7 задержки импульс, который попадет в абсолютный рефрактерный период сердечного цикла и не вызовет сокращения се|)дца. В случае, когда амплитуда измерительного импульса имеет значение меньше порога раздражения миокарда, сердечного сокращения не происходит, на выходе элемента 15 совпадения сигнал отсутствует и сброса старшего разряда регистра 26 не происходит. Однако непрерывность процесса электрической стимуляции сердца при этом не Нарушается. Его непрерывность обеспечивает задержанный элементом 7 задержки импульс, имеющий параметры, достаточные для стимуляции сердца. Второй (после нажатия кнопки 19 запуска)

импульс с задающего генератора 6 изменит состояние счетчика 22 циклов уравновешивания и дешифратор 23 переключит элементы 24 и 25 поразрядного пропускания в положение опроса следующего разряда регистра 26. На выходе цифроаналогового преобразователя 20 в зависимости от результата предыдущего взвешивания появится напряжение, равное или 1/4 всей щкалы (если амплитуда предыдущего измерительного импульса, равная 1/2 всей щкалы превысила порог раздражения миокарда) или (1/2+ 1/4) всей шкалы (если амплитуда предыдущего измерительного импульса не превысила порог раздражения миокарда). Далее процесс измерения происходит аналогично вышеописанному до тех пор, пока не будут опрошены все разряды п-разрядНого регистра 26. Таким образом, в регистре 26 будет записано в двоичном коде значение величины порога раздражения миокарда с погрешностью дискретизации 1/2 шкалы измеряемых значений. Окончание цикла измерения фиксирует дешифратор 23, выдающий сигнал на блок 27 вывода информации, который считывает двоичную информацию из регистра 26 и преобразует ее в число импульсов, фиксируемых трехдекадным цифровым дисплеем 28, то есть выводится истинное значение порога раздражения. После окончания считывания на выходе «конец считывания блока 27 вывода информации появится импульс сброса, возвращающий в исходное состояние регистр 26, счетчик 22 циклов уравновещивания и триггер 18 управления.

Предложенное устройство повышает точность определения порога раздражения миокарда за счет исключения субъективных погрешностей измерения и сокращает время измерения (при частоте генератора бОимп/мин время измерения равно 8 с, а при частоте 120 имп/мин - 4 с), что влечет за собой уменьшение количества, повторных замеров, необходимых для определения среднего статистического значения порога раздражения миокарда, что позволяет разгрузить медицинский персонал, меньше травмировать сердце больного в процессе измерения.

Формула изобретения

Устройство для исследования иорога раздражения миокарда, содержащее электроды, соединенные через защитную цеиь с первым и вторым выходными каскадами и первым индикатхэром, задающий генератор, подключенный через последовательно соединенные элемент задержки, первый регулятор длительности и первый регулятор амплитуды к первому выходному каскаду, второй- регулятор длительности, соединенный через второй регулятор амплитуды

с вт)|)ы.м выходным каскадом датчик пульсовых колебаний, который подключен через последовательно соединенные усилитель, формирователь и элемент совпадения к второму индикатору, блок регулируемой задержки, выход которого подключен к второму входу элемента совпадения, а вход соединен с выходом задающего генератора и с входом второго регулятора длительности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения порога раздражения миокарда при сокращении времени измерения, в него введены триггер, кнопка запуска, цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные ключ, счетчик и дешифратор, два элемента поразрядного пропускания, первые входы которых соединены между собой и с выходом дешифратора, и последовательно соединенные регистр, блок вывода информации и цифровой дисплей, причем выход регистра через цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом второго регулятора амплитуды, первый вход - с выходом первого элемента

поразрядного пропускания, второй вход - с выходом второго элемента поразрядного пропускания, а третий вход - с вторым выходом блока вывода информации, с вторым входом счетчика и с первым рходом

триггера, второй вход которого соединен с кнопкой запуска, а выход - с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с вторым входом первого

элемента поразрядного пропускания, при этом второй вход второго элемента поразрядного пропускания соединен с выходом элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 787040, кл. А 61 N 1/36, 1980.