Имплантируемый кардиостимулятор

 

е.

Ь

О П И С А Н И Е «>736985

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со.оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.03.76 (21) 2340848/13 с присоединением заявоои №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30,05.80. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.80 (51) М,Кл з А 61 N 1/36

Гасударственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 616.12-008. .315.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Е. Смольников, А. Б. Анаров, М. М. Исаченко, В. Н. Королев и Ю. И. Абашеев

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) 3 аявитель (54) ИМПЛАНТИРУЕМЫИ КАРДИОСТИМУЛЯТОР

Изобретение относится,к медицинской технике, .а именно к кардиологии, IH может быть использовано при электрокардиости:муляци и.

Известен имплантируемый кардиостимулятор, содержащий соед иневные последовательно автономный источник питания, задающий генератор им пульсов и электроды (1).

Кардиостимулятор обеспечивает фо рмирование непрерывного электрического стимула и подачу этого стимула на сердце.

Недостатком этого устройства является его относительно .нижий срок службы вследствие сравнительно большого потребленвя электрической энергии от источника питания во время дейстния непрерывного электрического стимула.

Целью .изобретения является создание ствмулятора с больш им сроком службы при сохранении эффективности стимуляции.

Поставленная цель достигается тем, что между задающим генератором .импульсов и электродами включен вспомогательный генератор, импульсов, причем частота следования импульсов вспомогательного генератора не менее, чем в два раза больше частоты следования импульсов задающего генер ато1р а.

На фиг, 1 изображена структурная схема имплантируемого кардиостимулятора; на фиг. 2 — принципиальная схема асинхронного с фиксированными частотами кардиостимулятора; на фиг. 3 — принципиальная схема кардиостимулятора, управляемого от R-волны желудочка сердца.

Ка рдиостимулято!р содержит автономный (источник 1 питания, задающий генератор 2 импульсов, вспомогательный генератор 8,импульсов и электроды 4, соединенные с сердцем. Причем частота следования импульсов вспомогателынопо генератора не менее, чем в д|ва раза больше частоты следования импульсов задающего генератора.

Кардиостимулятор работает следующим образом.

Задающий генератор 2 импульсов, питающийся от источника 1, формирует непрерывные однополярные прямоугольные импульсы. Вспомогательный импульсный генератор 8, включенный последовательно с тенератором 2, работает лишь,на интервале действия импульса задающего генератора, что обеспечивает формирование электричес,ких стимулов в .виде, пачек импульсов и подачу этих стимулов на электроды 4.

Кардиостимулятор может быть выполнен асинхронньвм с фиксированными частотами, Задаю.ций генератор его выполнен

736985

60 на транзисторах 5 — 9, ревисторах 10 — 18, конденсаторах 19 — 21, à вспомогательный генерато!р выполнен на основе триггера 22, транзистора 28, диодах 24, 25 и 26, резисторах 27, 28, 29 и конденсаторах 80 и 81.

Вспомогательный генератор импульсов включен в выходную цепь основ ного генератора. Выход электронной части стимулятора соединен с электродами непосредственно или через разделительный,конденсато,р.

При открытом транзисторе 7 задающего генератора транзисторы 5, б, 8, 9 и 28 закрыты. При закрытом транзисторе 9 цепь питан ия вспомогательного генератора разомкнута, этот генерато1р:выключен, и на электроды не поступает электрический сигнал.

Так как тра нзисто р 5 за крыт, то п роисходит заряд конденсатора 19 через резисто р 11.

Как только конденсатор 19 зарядится до .напряжения, примерно равного напряжению на резисторе 14, транзистор б отпирается, а транзистор 7 запирается. При этом открываются транзисторы 5, 8, 9 и вспомогательный генератор через транзистор 9 подключается к источнику питания.

Одновременно начинается разряд конденсатора 19 через траизистор 5 и перезаряд конденсатора 20, время которого (перезаряда) и определяет время включенного состоян ия транзистора б, а следовательно, и вспомогательного генератора, фо|рмирующего лачку импульсов. "

При подключении п итан ия (через тран зисто р 9) триггер 22 находится в одном из устойчивых состояний (например, в состояни и I). Тогда на его выходе а будет высоиий потечциал, а на выходе б — низкий.

При этом конденсатор 81, подключенный через диод 26 к счетному входу триггера

22, будет заряжаться, а конденсатор 80— разряжаться. Одновременно через резистор

29 в базу выходного т ранзисто ра 28 поступает отпирающий ток и в его коллекторной цепи формируется один из имлуль сов стимул ирующей пачки.

Как только напряжение на конденсаторе

81 станет равным напряжению срабатызан ия, триггер 22 иеребра сывается в состояние «ноль» (высокий потен п1иал на выходе б и .низкий — на выходе а). После этого начинается заряд конденсатора 80 и,раз ряд ко нденсато1ра 81. Транзистор 28 при этом включен и осуществляется формирова,н не паузы в спимулирующей пачке.

KBK тольио напряжен не на конденсаторе 80 cTBHBT;pBIBHblM,напряжению срабатывания, триггер 22 вновь переходит в состояние I, после чего все процессы повторяются.

Поскольку частота работы вспомогательного генератора выбирается выше соб"пвенной частоты работы задающего генератора, на выходе стимулятора форми руют5

40 ся пачки импульсов с определенным временным интервалом между этими .пачками.

Кардиостимулятор, управляемый от R-волны желудочка сердца содержит задающий генератор импульсов,,вспомогательный генерато р импульсов, усилитель R-волны сердца, схему защиты стимулятора от промышленных помех, рефракторную и гистерезисную схемы.

Задающий и вспомогательный генераторы импульсов .выполнены по схемам, аналогичным принципиальной схеме, изображенной на фиг. 2.

Усилитель R-волны и рвфракторная схема выполнены,на транзисторах 82 — 85. Схема защиты от промьппленных помех построена на элементах 86 — 42. Гистерезисная схема включает в себя транзистор 48, резистор 44 и конденсатор 45.

Кроме приведенных,пр имеров реализации,,изобретение может быть использовано и в кардиостимуляторах .других типов, напр имер в стимуляторах, упра вляемых от

R-волны сердца.

Электр ические параметры ка рдиостимулятора следующие.. длительность пачки—

2 мс, длительность импульса внутри,пачки — о мкс, период работы задающего генератора — 830 мс (72 удара в мин), период работы вспомогательного генератора—

25 мкс.

Кардиостимулято р обеспечивает формирование электрических стимулов в ваде пачек однополя рных прямоугольных или .кваз ипрямоугольных .импульсов и подачу этих стимулов на сердце. Причем чем больше соотношение частот задающего и вспомогательного генераторов m чем больше скважность имлульсо в внутри пачки, тем больший энергетический выигрыш будет иместь место и тем, следовательно, большим будег срок службы стимулятора.

Ф ормула,из о бр етення

Имплантируемый кардиост имулятор, содержащий соед инениые последовательно автономный источник питания, задающий генератор импульсов и электроды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы кардиостимулятора с сохранением эффективности стимуляции, между задающим генератором импульсов и электродам и включен вопомогательный генератор импульсов, причем частота следования импульсов вспомогательного генератора не менее, чем,в два раза больше частоты c;ieдования импульсов задающего генератора.

Источник и нфор мации, принятый во внимание ири экспертизе:

1. Патент США № 3908667, кл. А 61 IN

1 36, опубл. 1975.

736985

Г !

1

l

1

1

I !

I !

1 ! ! ! ! !

Риз 1 г

Г !

I ! Zf

Риг.З

Составитель А. Соловьев

Техред В. Серякова

Корректор И. Осиновская

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 573/707 Изд. № 305 Тираж 673 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, K-35, Раушская наб.. д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»