Наружный кардностимулятор
.. - . <-((1 (G П И C А Н И Е (<) 5998)2
Свюз Советских
Социалистических
Республик
И 3 G Б Р Е 1 Е Б ("1 =
Н АВ GPCJ_#_Ghky аЬИ,цйыйЬСЫЪ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.75 (21) 2177617j28-13 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,03.78. Ьюс!.!етснь ¹ 12 (-15) Дата опубликования описания 07.04.78 (51) М. Кл.-" А 61N 1/36
Государственный ко())итвт
Совета Министров СССР
R0 делам изобретений и открытий (53) УДК 615.475(088,8) (72) Авторы изобретеш!я И. А. Дубровский, А. И. Шереметьев и С. С. Григоров (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (5 1) 11 А Р УЖ 11 Ь! Й КА РД И О С Т И М УЛ Я Т О 1) Изобретение относится к медицинской тееникс, а именпно к устройствам для электрической стимуляции сердца.
Известен наружный кардиостимулятор, содержащий генератор импульсоз, ключ на трап- 5 зисторс n — р — n-типа проводимости, собранный по с.;.Смс с общим эмиттером и источи);к и ИТ2НИЯ.
О,(FIcl KO 1(3()CC I II I>l Й К ардиОСТП М) .1 я ГО() ll (< 110:Jволя«т еонтролиров;ггь состоя:tl!(. эл(е1ро,)ной )Н
CJ!(Tf V(!! f11 Кf ((0(I II(! Ill, ll !):! ()01 У В«« I () в I(
ВЕ;1 !0>! II Г(Л 1>IIO.
11ел1>!О 1!зобj)(. (. IIIIЯ 5! 1!л51(. тс)1 Об(. с(1«
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый кардиостимулятор введены два транзистора и-р-и и р-и-р типов прово.)имости, ту(!нсльный д((од, светодиод и диод, кондснсаToji и пять рсзисторов, через од)щ из которы.; база транзистора р-n-p типа проводимост
ПОДКЛ!О IСН2 К ВЫЕОД> КЛIОЧ2, У )
ГР;! 12!:ËOj;J I«P«2 Р(З:ICT()P CО(,ДIIII«II С Г, Н Н «511>)1((! О д I (), (f!,;I (! 0 -) М Н 1 ;(. j) П ОДЕЛ 10 (СН Е (IЛ I()() I (I () I!!IJ(;! И!111!1!1!51.! 1а I(."1)тг>ж«!!20()p;!i!>(>н;1 (.".>(х!1! 1 21) дl l0ñi (! х! 3 1511 0P 2 11аружный еардиостимулятор содержит ген«ратор 1 импульсов, ключ 2 на транзисторе f(-р-п типа провод !Мости. резистор 3, конденса ГOp 4, 0()Op!I)>)11 .()(од 5, положительный )3blеодной з;(жим 6, отрицательны l вы),одной зажим 7, н(ин" 8 питания, общую ивину 9, транзистор 10 н-р-п T!tпа проводимости, транзистор 11 р-и-р тип". проводимости, туннсльный диод 12, светодио1 13, днод 14, конденсатор 15 и резисторы 16 — 20. Нагрузка 21 (электродная система пациента) подключается к выходным зажимам 6 и 7. Кар 1ПОС I >I)115!TO)) ра Оота ст c1« $ 5 )Опlим оо ,)2ЗОМ, 599812 1О )д зо 5..! 6,") 6э Генератор импульсов 1 вырабатывает IIoc;Icдовательность импульсов, которая поступасT на вход ключа 2. B паузе между импульсам; ключ 2 закрыт, конденсатор 4 разряжен до юлевого напряжения, а резистор 3, диод 14 и нагрузка 21 обесточены. При этом транзистор 11 закрыт, тупнельный диод 12 обссточсн, транзистор 10 закрыт и светодиод 13 обссточен. В течение длительности импульса, поступающего на вход ключа 2, последний открывастся и через конденсатор 4 в нагрузку 21 (т. е. в сердце) поступает стимулирующий импульс. Одновременно на базу транзистора 11 поступают импульсы отпирающей полярности с диода 14 чсрсз резистор 16 и с зажима 7 через р ез и стор 17. Если напряжение источника питания (батареи) имеет номинальную величину и в электродной цепи нет короткого замыкания, то поступающие на базу транзистора 11 импульсы насыщают его, через резистор 18 протекает ток, туннельный диод 12 псреключается в «ысоковольтное состояние, транзистор 10 насыщается, через токоограничивающий резистор 20 и светодиод 13 протекает ток, вызывая свечение светод1!ода 13, правая обкладка конденсатора 15 оказывается под потснцпа Ioì 00щей шины 9 п через резистор 19 в базу транзистора 11 поступает ток, поддср;кивающий его в состоянии насыщения. По мере заряда конденсатора 15 ток базы транзистора 11 уменьшается, транзистор 11 выходит из насыщения, что приводит к переключению туннельного диода 12 в низковольтное состояние, закрыванию транзистора 10, а затем и транзистора 11. Длительность свечения светодиода 13 определяется величиной постоянной врс;Ic.ни конденсатора 15 и резистора 19 и сост !«ляст 20 ... 50 мс, что необходимо для уверенного наблюдения вспышек светодиода 13. Таким образом, при номинальной величине напряжения источника питания и нормальном состоянии электродной цепи контролируется ритм кардиостимулятора по вспышкам светодиода 13 на каждый поступивший в нагрузку 21 стимулирующий импульс. Если величина напряжения источника питания становится меньше заданного уровня (разряд батареи), то хотя транзистор 11 и насыщается, однако тупнельный диод 12 не переключается в высоковольтное состояние и поэтому транзистор 10 пе открывастся, а светодиод 13 не вспыхивает. Уровень иапряхкеппя источника питания, при котором происходит переключение туннельного диода 12 (напряжение смены батареи), определяется величинами пикового тока туннельного диода 12 и сопротивления резистора 18. Если сопротивление электродной цспп становится ненормально малым (режим короткого замыкания в электродной цепи), то величина амплитуды импульса напряжения, поступающего с за кима 7 через резистор 17 на базу транзистора 11, оказывается недостаточной дл!! Откры«а!1!!я последнеl 0 il Ilo J 103!у 1) !1-!!Сльны1! диод 12 нс переклкн!астся, транзистор 10 нс открывается и светодиод 13 не вспыхи«аст. Сопротивлснпс электродной цепи склаДЫ«астСЯ из СОНРОТИВ 1СНИЯ ЭЛЕКТроДОВ ВЕЛПчнной 50 ... 150 ом и сопротивления ткани между проксимальными концами электродов, которое принято считать равным по величине 500 ом. Если сопротивление электродной цепи оказывается мсньше 50 ... 100 ом, это означает не:1справность электродной системы (режим короткого замыкания). При типичных величинах тока стимуляции 2 ... 10 ма амплитуда импульса напряжения на зажиме 7, соответствующая режиму короткого замыкания в электродной цепи, составляет 0,1 ... 1,0 в. Соответствующий указанной границе порог отпирания транзистора 11 устанавливается с помощь!о диода 14 и резистора 16. Поскольку сигнал снимается с выходных зажимов 6 и 7, то одновременно контролируется работа всех узлов кардиостимулятора до выходных зажимов включительно. При этом, поскольку порог открывания транзистора 11 устанавливается с помощью диода 14 и резистора 16, величина сопротивления резистора 17 может быть выбрана достаточно большой, например больше 100 ком. Поэтому даже в случае внезапного отказа транзистора 11 постоянный ток через нагрузку 21 (т. е. через сердце) будет ограничен а безопасном уровне, например ниже 10 мка. В результате гарантируется безопасность пациента от электропоражепия постоянным током при внезапном отказе любого компонента схемы. Формула изобретения Парт:к11ый кардиостимулятор, содержа1ции генератор импульсов, ключ на транзисторе и-р-п типа проводимости, собранный по схеме с общим эмиттером и источник питания, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля работоспособности как всего кардиостимулятора, так и отдельных его узлов, а также обнаружения короткого замыкания электродной цепи, в него введены д«а транзистора и-р-и и р-и-р ти ов проводимости, туннельный диод, светодиод и диод, конденсатор и пять резисторов, через один из которых база транзистора р-и-р типа проводимости подключена к выходу. ключа, у которого точка соединения коллекторного резистора и катода диода, анод которого подключен к плюсу источника питания, через другой рсзистор также сосд1шена с базой этого транзистора и далее через цепь послсдоватсльно сос;1пнснных резистора и конденсатора подключена к коллектору второго транзистора л-р-и типа проводимости, который через цепь последо«атсльно соединенных резистора и прямовключснного светодиода подключен к плюсу источника питания, кроме этого, эмиттер второго транзистора непосредственно, а база черсз прямовключснный туннсльный диод подключены к минусу источника питания, кол599812 Составитель В. Головин Техред Н. Рыбкина Редактор А. Осочииков Корректор Л. Котова Заказ 412/10 Изд. ¹ 351 Тира>к 708 11ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 лектор первого транзистора через резистор соединен с анодом туннельного диода, а его эмиттср подключен к плюсу источника питания. 11сгочники ин4о1)мапи1к принятые Во внимание при экспертизе 1. Патент США ¹ 3433228 кл. 128 — 422. опублик. 19б9.
