Электрический нейростимулятор

 

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ HEEPOCTH- .МУЛЯТОР, содержавщй источник питания и последовательно соединенные гене-* ратор тактовых импульсов, ждущий мультивибратор и выходной каскад,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целвю увеличения срока, службы, в ждущий мультивибратор введен эмиттервый делитель и компенсирующий двухполюсник, один полюс которого соединен с источником питания, а другой со средней точкой эмиттерного делителя.21 Нейростимулятор по п.1, от - ли чающийся тем, что ком- ;пенсирующий двухполюсник состоит из последовательно соединенных резистора и стабилитрона.>&еs^^^<;о сосх>& ^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSЛИК (19) (3 l) ц5ц A 61 М 1/36

- ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМЪ CENQETHlhCTHY (21) 2814588/28-.13 (22) 04.07.79 (46) 30.03.85. Бюл. В 12 (72) В.Е. Бельгов и Б.И. Поляк, (53) 615.4?1{088.8) (56) 1. Проспект фирмы Nedtronic .

"Neuromod" model 3701 stim, 1973. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НЕЙРОСТИ- ,МУЛЯТОР, содержащий источник питания и последовательно соединенные гене ратор тактовых импульсов, ждущий мультивибратор и выходной каскад, отличающийся тем, что, с целвю увеличения срока службы, в ждущий мультивибратор введен эмиттерный делитель и компенсирующий двухполюсник, один полюс которого соединен с источником питания, а другой со средней точкой эмиттерного делителя.

2. Нейростимулятор по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что ком.Пенсирующий двухполюсник состоит иэ последовательно соединенных резистора и стабилитрона.

7991

Изобретение относится к области медицинского приборостроения и предназначен для использовани в медицинской лечебной .практике для стимуляции нервов электричейкими сигналами при 5 снятии хронической боли.

Известен электрический нейростимулятор, содержащий источник .питания и последовательно соединеннь|е генератор тактовых импульсов, ждущий муль- 10 тивибратор и выходной каскад (11 .

К недостаткам таких нейростиму-ляторов следует отнести уменьшение амплитуды выходных сигналов при уменьшении напряжения источника пи- I5 тания, что приводит к значительному сокращению времени работы источника питания.

Цель изобретения. - увеличение срока службы.. 20

Для этого в электрическом нейростимуляторе, содержащем источник питания и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ждущий мультивибратор и выходной каскад, . 25 в ждущий мультивибратор введен эмиттерный делитель и компенсирующий двухполюсник, один полюс которого соединен с источником питания, а .другой — со средней точкой эмиттер- 30 ного делителя.

Кроме того, компенсирующий двухполюсник состоит из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, На чертеже изображена схема нейро. З5 стимулятора.

Электрический нейростимулятор содержит источник 1 питания, генератор 2 тактовых импульсов, ждущий мультивибратор 3 и выходной каскад 4.

Ждущий мультивибратор включает в себя резисторы 5 и,,б базового делителя напряжеп.я, транзисторы 7 и 8, резисторы 9 и 10 коллекторных нагрузок транзисторов, резистор 11 и кондея" сатор .12 времязадающей цепочки, резисторы 13 и 14 эмиттерного делите.ля и резистор 15 и стабилитрон 1б компенсирующего двухполюсника. Выход" ной каскад содержит разделительные 50 конденсаторы 17 и 1Й, базовый резистор 19, дроссель 20 и транзистор 21.

К выходу выходного каскада подключено сойротивление нагрузки 22

Компенсирующий двухполюсник включен между шиной источника питания и средней точкой эмиттерного делителя.

87 2

Нейростимулятор работает следующим образом.

Генератор 2 тактовых импульсов вы" дает на своем выходе последовательность импульсов, каждый из которыхосуществляет запуск ждущего мультивибратора 3. Последний генерирует импульс напряжения, длительность которого Т определяется параметрами времязадающей цепочки. С выхода ждущего мультивибратора 3 импульс напря-. жения поступает через разделительный конденсатор 17 на базу транзистора 21 выходного каскада 4. Транзистор 21 открывается.на время, равное длитель- ности импульса напряжения, генерируемого ждущим мультивибратором 3, при этом через дроссель 20 начинает про. текать экспоненциально нарастающий ток с постоянной времени, онределяемой сопротивлением К н и индуктивностью L дросселя 20 и сопротивлением К„ открытого транзистора 21

Опием (у "òPЬ (Ф) 1-erp - I (t)

RA1 tRòÐ Ь У .где U„„ — напряжение питания.

При достаточно большой постоянной времени по сравнению с длительностью импульса ждущего мультивибратора на- растание тока через дроссель 20 можно считать линейным

ИЦ"- . (2)

К концу действия импульса напряжения ток че@ез дроссель достигает некоторого конечного значения с „ „ =

0 нт — ниг — Т, пропорнноннньного напрнженив питания и длительности импульса. Энергия, запасенная в дросселе

20, равняется (3)

В момент окончания импульса ждущего мультивибратора 3 транзистор 21 запирается и на сопротивлении нагрузки 22, вследствие возникновения

ЭДС самоиндукции в дросселе 20, вы.деляется импульс напряжения. Энергия этого импульса равна (11 л (1н "

2РН (4) где 0„ - максимальная амплйтуда импульса напряжения;

3 799187 — постоянная времени, опреде- ляемая индуктивностью дросселя и сопротивлениями дросселя и нагрузки;

Кн — сопротивление нагрузки.

Из сопоставления выражений (3) и (4) имеем

R„,+9, („„,-,) " „

f+ з

4ит "6 кос (6) 1„=С Ь

1 (5) "н = К "п Т.

Составитель Н. Карамьнпева

Редактор О.Юркова Техред:Т.Иаточка Корректор Е. Рошко

Заказ 1733/5 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ж„ где К, = " — постоянный коэффил1 циент.

Из выражения (5) видно, что амплитуда U импульса напряжения на нагрузке, определяющая терапевтический эффект, прямо пропорциональна напряжению источника питания и длительности импульса напряжения, генерируе. мого ждущим мультивибратором 3. 20

При уменьшении напряжения источника питания будет уменьшаться и амплитуда Пн импульса напряжения на нагрузке, что будет вызывать соот- д ветствующее снижение терапевтического эффекта и сокращение срока службы (использования) источника питания так как возникает необходимость его смены нри напряжении, превьппающем допустимое минимальное для источника питания.

Введение эмиттерного делителя и компенсирующего двухйолюсиика п йап ляет предотвратить снижение терапев-:

: .35 тического эффекта нри уменьшении напряжения источника питания.

Длительность импульса, генериру емого ждущим мультивибратором 3, оп,,ределяется выражением где К„, — сопротивление резистора 9,;

К вЂ” суммарное сопротивление резисторов 13 и 14

С вЂ” емкость конденсатора 12R6 — сопротивление резистора 11;.

U — падение напряжения на резисторах 13 и 14;

Т„,„ - тепловой ток транзистора 8.

Полагая Пп„,Кь1 ког в n eì

; (6) в виде

, <„=C,,Å. ° <-" f, ) (7)

"nor 8к, З

Из выражения (7) видно, что для того,,чтобы обеспечить возрастание ,длительности импульса при уменьшении напряжения питания, необходимо, чтобы напряжение Пз убывало с большей крутизной, чем 0п

Необходимая крутизна изменения напряжения V устанавливается выбо-. ром параметров эмиттерного делителя и компенсирующего цвухполюсника таким образом, чтобы длительность импульса, генерируемого ждущим мультивибратором 3, возрастала обратно пропорционально величине напряжения источника питания при изменении последнего.

При этом, как это следует из, выражения (5), будет обеспечена необходимая стабильность амплитуды импульса напряжения на нагрузке и, соответственно, сохранение терапевтического эффекта при.значительн м снижении напряжения источника питания, также увеличение срока службы источника питания нейростимулятова.