PL156131B1 - Stimulator's output circuitry - Google Patents

Abstract

Uklad wyjsciowy stymulatora zwlaszcza do zastosowan biomedycznych, uaktywniany przez uklad sterujacy, skladajacy sie ze stero- wanego zródla pradowego i czterech kluczy elektronicznych, znamienny tym, ze zródlo pradowe (5) wlaczone jest pomiedzy pierwsza szyne zasilania (6) a polaczone w punkcie wez- lowym (8) wejscie dwóch kluczy (1,2), których wyjscia (9 i 10) stanowiace wyjscie stymulatora lacza sie z wyjsciami dwóch kolejnych kluczy (4 i 3), a wejscia tych kluczy lacza sie z druga szyna zasilania (7). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ wyjściowy stymulatora, generujący impulsy prądowe bipolarne, mający zastosowanie w diagnostyce i terapii w medycynie.

Znane są rozwiązania układów wyjściowych stymulatorów generujących impulsy bipolarne prądowe na przykład z opisów patentowych: polskiego nr91456 oraz Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 924 641.

Na pierwsze rozwiązanie składają się dwa źródła prądowe mające dwie końcówki wspólne, połączone do jednej szyny zasilania, a pozostałe dwie stanowią wyjście stymulatora połączone z impedancją obciążenia. Końcówki wyjścia kluczowane są na przemian do drugiej szyny zasilania, co powoduje przepływ prądu przez obciążenie w obydwu kierunkach.

Drugie rozwiązanie zawiera dwa źródła prądowe połączone szeregowo z dwoma kluczami elektronicznymi i dalej do pierwszej szyny zasilania, których pozostałe końcówki stanowią wyjście stymulatora i są połączone poprzez dwa klucze do drugiej szyny zasilania. Kolejne włączenie przeciwstawnych par kluczy powoduje przepływ prądu przez impedancję obciążenia w dwóch kierunkach.

W znanych rozwiązaniach uzyskanie symetrii kształtu i symetrii ładunku obydwu połówek impulsu niezbędnej dla korzystnych zastosowań, wymaga precyzyjnego zestrojenia źródeł prądowych w dwu gałęziach układu wyjściowego. Stanowi to duże utrudnienie operacji strojenia oraz nic zabezpiecza stabilności długoczasowej symetrii impulsu wyjściowego).

W celu uzyskania korzystnej symetrii kształtu i ładunku impulsu wyjściowego oraz prostoty strojenia w układzie wyjściowym zastosowano jedno, sterowane napięciem źródło prądowe współpracujące z mostkiem złożonym z czterech kluczy elektronicznych.

W układzie wyjściowym stymulatora wykonanym według wynalazku symetria impulsu bipolarnego prądowego jest zapewniona przez zastosowanie jednego, sterowanego napięciem źródła ^pr^ądowego. Zródto ^pr^ądowe w^łączone jest ^pomi.ędz^{y p}ierwszą sz^yn^ę zasnania, a po^łączoⁿe w punkcie węzłowym wejścia dwóch kluczy, których wyjścia stanowiące wyjście stymulatora łączą się z wyjściem dwóch kolejnych kluczy. Ich wejścia łączą się z drugą szyną zasilania. Na skutek działania sygnałów sterujących przez impedancję pacjenta przepływają dwukierunkowe impulsy prądowe, symetryczne pod względem kształtu jak i ładunku obydwu połówek. Takie rozwiązanie układu wyjściowego zapewmia minimalizację zakłóceń na zapisach potencjałów czynnościowych w czasie stymulacji i minimalizację zjawisk elektrochemicznych na elektrodach oraz ułatwia proces strojenia stymulatora.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej opisany w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem blokowym korzystnej jego realizacji praktycznej.

Źródło prądowe 5 włączone jest pomiędzy pierwszą szynę zasilania 6 a punkt węzłowy 8 wejść kluczy elektronicznych 1 i 2. Wyjścia 9 i 10 tych kluczy , które stanowią zarazem wyjścia stymulatora połączone są z wyjściami kluczy 4 i 3, a ich wejścia włączone są do drugiej szyny zasilania 7. ^Źr^ódło ^prądowe ⁵ oraz kUcze elektromczne 1 2 ³ i 4 ^połączone są z uktadem sterowama 11.

156 131

Układ wyjściowy uaktywniany jest z układu sterującego 11, który ustała na czas trwania impulsu amplitudę prądu wyjściowego poziomem napięcia 12. Równocześnie na zadany odstęp czasu, włączane są klucze elektroniczne 1 i 3 w równoległych gałęziach mostka, a następnie klucze elektroniczne 2 i 4 w pozostałych dwu gałęziach.

W pierwszej fazie impulsu prąd przepływa z szyny zasilania 6 poprzez źródło prądowe 5, klucz 1, punkt wyjściowy 9, impedancję pacjenta 13, punkt wyjściowy 10, klucz 3 do szyny zasilania 7.

W drugiej fazie impulsu prąd przepływa z szyny zasilania 6 poprzez źródło prądowe 5, klucz 2, punkt wyjściowy 10, impedancję pacjenta 13, punkt wyjściowy 9, klucz 4, do szyny zasilania 7. Możemy zaobserwować, że kierunek przepływu prądu przez impedancję pacjenta 13 w drugiej fazie impulsu jest przeciwny niż w pierwszej, a przy zapewnieniu stałości amplitudy prądu generowanego przez źródło prądowe 5 i dokładnym odliczeniu czasu trwania obydwu faz impulsu jest zachowana symetria kształtu i zerowy ładunek wypadkowy przepływający przez impedancję pacjenta 13.

Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane we wszystkich układach wyjściowych stymulatorów, szczególnie mięśnia sercowego, gdzie istotne jest spełnienie warunku zerowego ładunku wypadkowego przepływającego przez impedancję tkanki przy zachowaniu krótkiego czasu trwania impulsu wyjściowego.

>&S131

^Zakład w_yda

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ wyjściowy stymulatora zwłaszcza do zastosowań biomedycznych, uaktywniany przez układ sterujący, składający się ze sterowanego źródła prądowego i czterech kluczy elektronicznych, znamienny tym. że źródło prądowe (5) włączone jest pomiędzy pierwszą szynę zasilania (6) a połączone w punkcie węzłowym (8) wejście dwóch kluczy (1,2), których wyjścia (9 i 10) stanowiące wyjście stymulatora łączą się z wyjściami dwóch kolejnych kluczy (4 i 3), a wejścia tych kluczy łączą się z drugą szyną zasilania (7).