CN2030488U

CN2030488U - 体外膈肌起搏器及其使用方法

Info

Publication number: CN2030488U
Application number: CN 87208778
Authority: CN
Inventors: 谢秉煦; 毛依理; 伍于添
Original assignee: Biomedical Engineering Development Cent Sun Yatsen University Of Medical Sciences; NO 1 HOSPITAL ATTACHED TO ZHON
Current assignee: Biomedical Engineering Development Cent Sun Yatsen University Of Medical Sciences; NO 1 HOSPITAL ATTACHED TO ZHON
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1989-01-11

Abstract

本实用新型为体外膈肌起搏器。属于一种医疗仪器，它是由外壳、手动开关、转换开关及集成电路块组成的两个通道。其特点在于严密控制各电路的输出参数，使其能达到治疗的目的。

本实用新型具有无创伤性，操作简便等优点，适用于慢性肺阻塞性肺病引起的呼吸困难综合症。呼吸肌病引起的呼吸功能不全的治疗。并对急性呼吸衰竭的病人有效。

Description

本实用新型为一种体外膈肌起搏器，所涉及的是一种新型的物理疗法和功能康复的医疗仪器。

国外于一个世纪前已有人用电刺激膈神经作负压呼吸。美国的鲍洛（Boulogne）曾应用电刺激膈神经作复苏。1950年苏纳夫（Sarnoff）开始研究长期性刺激膈神经的方法。1967年格林（Glenn）发明了植人体内的膈肌起搏器，主要用于慢性通气功能不全，如中枢性肺胞低通气综合症、脑干、脊髓等中枢性病变所致的呼吸麻痹。这种植入式膈肌起搏装置，电极埋藏在颈下皮内左右膈神经处，按呼吸节律自动地单侧或双侧从体外通过电磁偶合传送电脉冲刺激膈神经，达到改善呼吸功能的目的。格林（Glenn）在过去的20年期间，用上述膈肌起搏装置治疗81例各种原因引起的慢性通气不全病人，所用的电刺激频率为8－25赫兹，这种植入体内的膈肌起搏器，虽然对部分慢性呼吸功能不全患者的通气有一定改善，但合并症多。如植入电极时损伤膈神经可造成永久性损害，局部易致感染，病人不易接受。为此，诺乔莫德（Nochomovitz）应用膈肌内电极植入来达到辅助呼吸的目的。但这种方法仍有创伤性，不易被患者所接受，尤其是对还有自主呼吸的患者。

本实用新型的任务在于克服现有的植入体内式膈肌起搏装置的缺点，采用体外刺激膈神经而引起膈肌起搏，从而达到改善呼吸功能的目的。

解决上述任务的方案是通过手控或自动讯号，在触发脉冲包络电路的控制下，功率放大电路输出双向刺激脉冲经皮肤电极至双侧胸锁乳突肌下缘1／2－1／3处。

下面结合附图及实施例进一步说明：

图1、体外膈肌起搏器原理框图：

此结构框图展示了体外膈肌起搏器原理图的组成单元，虚线框表示有两个输出通道，即通道1和通道2。并且结合具体使用展示了人体接触部位。

1、IC5 脉冲信号发生器。

2、IC1 触发电路，单稳整形电路。

3A、IC3 脉冲包络时序电路，单稳整形电路。

3B、IC4 脉冲包络时序电路，单稳整形电路。

4A、BG1 振荡及放大电路。

4B、BG2 振荡及放大电路。

5、IC2 延时电路，单稳延时电路。

6、皮肤电极。

7、手动开关。

8、转换开关。

9、膈神经。

电路型号：IC1－IC4为555，IC5为CD4001，BG1－BG2为3DA87。

图2、体外膈肌起搏器的电路原理图：

下面为图2的原理及结构说明：转换开关（8）使触发电路IG1（2）的脚2与B点接通，每按一次手动按钮K₁，此时触发器的脚3输出一个脉冲宽度为0.05－1毫秒的脉冲波。而转换开关。使脚2与A点接通时，则由脉冲信号发生器IC5（1）产生每分钟9次的方波触发由IC1组成的触发电路。此时IC1的脚3输出脉冲宽度为0.05－1毫秒，重复频率为每分钟9次的触发脉冲，分别触发通道2的脉冲包络时序电路IC3（3A）和通道1的延时电路IC₂（5）。此时IC4（3B）的脚3输出一个脉冲宽度为1－1.5秒，最佳1.2秒的方波，该方波用来控制由BG2组成的振荡及放大电路（4B），从而产生持续时间为1.2秒频率为20－150赫兹，最佳为40赫兹的双向矩形方波。方波宽度为0.05－1毫秒，最佳为0.2毫秒。方波幅度为0－200伏。输出幅度大小由W2或W3调节。W1用来调节延时电路的延时时间，调节范围为0－10秒。

由IC3组成的脉冲包络时序电路及由BG1组成的振荡及放大电路，是通道2的电路组成单元。其工作原理与通道1相同。为了使病人呼吸同步，呼吸未可扭动手动开关（7）而产生以上工作原理，皮肤电极（6）采用导电的硅橡胶，涂上导电糊。当手动开关起动后，脉冲信号发生器将刺激脉冲串按规律经1、2通道输出标准刺激参数至皮肤电极。皮肤电极放置在双侧颈部胸锁乳突肌外缘下1／2－1／3处。此处为刺激膈神经（9）的最佳部位。经电刺激膈神经而引起膈肌起搏，从而达到改善病人的呼吸困难症状。

下面通过实施例进一步说明本实用新型用于临床的作用及效果：

我们用休外膈肌起搏器对9例慢性阻塞性肺病患者治疗，通过X线透视下，观察其膈肌运动的变化。结果表明9例患者在静息通气时，X线荧光屏下的膈肌运动范围是0.8－1.5厘米（1.28±0.78厘米），膈肌运动幅度明显增加，从1.5－4厘米（2.51－0.72厘米）比膈肌起搏前增加0.79－1.67厘米（P＜0.01）。证明本实用新型可以提高慢阻肺患者的肺肌运动。

膈肌运动的增加，对增加病人的通气量和改善血气变化有重要的作用。我们用体外膈肌起搏器对16例慢性阻塞肺疾病者进行治疗，发现体外膈肌起搏之后，16例患者出现深吸气和补呼气静息潮气量增加，由376.2±81.6毫升增至627.5±146.6毫升（P＜0.01），自觉胸闷、气紧等缺氧症状改善。另10例慢阻肺病者用本实用新型治疗后，二氧化碳潴留有明显改善，二氧化碳分压由治疗前的63.3±35.0毫米汞柱降低至46.8±21.3毫米汞柱（P＜0.01），证明本体外膈肌起搏器可用来治疗慢性阻塞性肺病的高碳酸血症，并可改善缺氧症状，提高氧分压。

本实用新型对高位截瘫、呼吸肌病变引起的呼吸功能不全的治疗有显著疗效，对睡眠性呼吸困难综合征和急性呼吸衷竭病人的抢救也有效。同时具有操作简便、无创伤性、造价低廉等优点，易被患者和医务人员接受。

Claims

1、一种体外膈肌起搏器，它是由外壳与集成电路组成。其特征在于外壳的左上端装有手动开关及转换开关，由集成电路块组成通道1与通道2，手动开关与转换开关接脉冲信号发生器IC5，经触发电路IC1发出触发信号，在脉冲络时序电路IC3和IC4控制下，同步或异步地经振荡及放大电路BG1和BG2输出双向矩形方波，输出幅度大小由W2和W3调节，W1调节延时电路IC2的延时时间。

2、根据权利要求1所述的体外膈肌起搏器，其特征在于：IC5以每分钟9次的重复频率产生方波触发IC1，IC1的脉冲宽度为0.05－1毫秒，最佳为0.2毫秒。IC3和IC4的脉冲宽度为1－1.5秒，最佳1.2秒，BG1和BG2的频率为20－150赫兹，最佳为40赫兹，脉冲宽度为0.05－1毫秒，最佳为0.2毫秒，脉冲幅度为0－200伏；IC2的调节时间为0－10秒。