Przedmiotem wynalazku jest stymulator implantowany do uruchamiania i wspomagania narzadów organi¬ zmu zywego, zwlaszcza miesni konczyn.Stan techniki. Znane sa dotychczas stymulatory implantowane do pobudzania i sterowania praca serca, dzialajace w sposób ciagly i posiadajace mozliwosc korygowania z zewnatrz czestotliwosci bodzca. Zródlo energii i generator impulsów wraz z obwodami korekcyjnymi stanowia jedna calosc i sa implantowane do organizmu zywego. Oslone stymulatora stanowi dotychczas silikon wulkanizujacy w temperaturze okolo 25 C lub zywice epoksydowe.Wobec wyczerpania sie zródel energii zachodzi potrzeba czestej ich wymiany, zatem przeprowadzania kazdorazowo zabiegu chirurgicznego. Wymienia sie drogie urzadzenia z duza liczba selekcjonowanych elementów o wysokiej niezawodnosci i na ich miejsce implantuje nowe. Poza tym dotychczasowe stymulatory implantowane ze wzgledu na swoja wielkosc, nieodpowiednie parametry elektryczne bodzca stymulacyjnego oraz trudnosci ze sterowaniem uniemozliwiaja stosowanie ich do stymulacji miesni konczyn. Stosowane rozwiazania ukladów elektronicznych wytwarzajacych bodzce nie zapewniaja odpowiedniej wielkosci amplitudy pradu impulsu stymulacyjnego dla uzyskania efektu silowego miesni konczyn. Oslony z silikonów wulkanizujacych i zywic epoksydowych daja w organizmie odczyn biologiczny niekiedy przed wyczerpaniem sie zródla zasilania.Celem wynalazku jest zwiekszenie niezawodnosci stymulatorów implantowanych, kilkakrotne zwiekszenie amplitudy bodzca stymulacyjnego, zmniejszenie wymiarów implantowanych odbiorników oraz calkowite wyeliminowanie potrzeby reimplantacji. Aby osiagnac ten cel wytyczono zadanie opracowania stymulatora implantowanego, skladajacego sie z dwu czesci: zewnetrznego urzadzenia zasilajacego i implantowanego odbior¬ nika, który zbudowany jest z jak najmniejszej liczby elementów o praktycznie nieograniczonej dlugotrwalosci pracy i posiadajacego male wymiary. - ¦ Istota wynalazku. Zgodnie z wytyczonym zadaniem wymagane cechy uzyskuje sie dzieki temu, ze urzadzenie zasilajace umieszcza sie w dowolnym miejscu na przyklad w kieszeni ubrania i laczy sie z przewodami elektrycznymi z zewnetrznym uzwojeniem wzbudzajacym umieszczonym nad implantowanym odbiornikiem, polaczonym z elektrodami przylozonymi do punktów motorycznych miesnia. Zewnetrzne urzadzenie przekazu-2 89189 jace energie implantowanemu odbiornikowi sklada sie z modulatora pracujacego w ukladzie wtórnika emitero- wego, którego wejscie polaczone jest z wyjsciem generatora wzbudzajacego, a zasilanie odbywa sie z ukladu multiwibratora, przy czym modulator sprzezony jest z ukladem wyjsciowym mocy. Implantowany odbiornik zawiera obwód rezonansowy polaczony z podwajaczem napiecia, na wyjsciu którego znajduja sie elektrody.Oslona implantowanego odbiornika sklada sie z kilku warstw zawierajacych metakrylan metylu, perelkowy polimetakrylan metylu i metakrylan j3-etylu kolejno nakladanych i napromieniowanych dawka kilku Mradów promieniowania jonizujacego.Stytnulator wedlug wynalazku, skladajacy sie z dwu zasadniczych czesci—zewnetrznej zasilajacej i implan¬ towanego odbiornika—daje w porównaniu z dotychczas stosowanymi wiele korzysci. Po pierwsze pozwala na osiaganie amplitudy pradu impulsu stymutacyjnego, regulowanej w granicach od zera do wartosci kilkudziesieciu mA oraz umozliwia regulacje czasu trwania i czestotliwosci powtarzania impulsów stymulacyjnych w szerokim zakresie, a wiec moze byc stosowany do stymulacji miesni praktycznie wszystkich narzadów organizmu zywego, w których stosuje sie pobudzanie miesni na drodze stymulacji bodzcami elektrycznymi. Po drugie wyklucza koniecznosc implantacji do organizmu zródel energii, tym samym zapobiega reimplantacji. Male wymiary implantowanych odbiorników pozwalaja na implantacje kilku odbiorników dla wielu miesni w jednej konczynie.Proste rozwiazania oraz niewielka ilosc elementów i polaczen implantowanego do organizmu odbiornika zapewniaja duza niezawodnosc i dlugotrwala prace. Calkowicie skopolimeryzowana oslona stymulatora wedlug wynalazku przebadana na odczynnosc biologiczna nie wykazuje cech ujemnych. Stymulator wedlug wynalazku stosuje sie do stymulacji miesni narzadów ruchu, miesni pecherza moczowego i innych narzadów zmieniajac odpowiednie parametry impulsu elektrycznego. Stosowanie stymulatorów implantowanych na przyklad w proce¬ sie rehabilitacji chorych z porazeniami konczyn przyspiesza regeneracje niektórych funkcji lub wrecz umozliwia wykonywanie ruchów. Elementarne ruchy konczyn wywolywane stymulacja w przypadkach tetraplegii pozwa¬ laja inwalidzie na wykonywanie najprostszych funkcji czynnosciowych, uniezalezniajac go czesciowo od pomocy innych osób.Objasnienie rysunków. Stymulator wedlug wynalazku jest dokladnie wyjasniony na podstawie jego przykladuwykonania. , Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia schemat elektryczny zewnetrznego urzadzenia zasilajacego, fig. 2 przedstawia implantowany odbiornik z ukla¬ dem podwajacza napiecia z dopasowaniem energetycznym. < Jak uwidoczniono na fig. 1 zewnetrzne urzadzenie zasilajace sklada sie z generatora wzbudzajacego 1 sprzezonego z modulatorem 3, którego kolektor 6 polaczony jest z ukladem multiwibratora 2. Wyjscie 7 modulatora 3 polaczone jest z ukladem wyjsciowym mocy 4. W obwodzie zasilania ukladu mocy 4 znajduje sie obwód rezonansowy zewnetrzny 8. Uzwojenie wzbudzajace 9, które jest jednym z elementów obwodu rezonansowego 8 stanowi cewka indukcyjna. Uklad zasilacza 5 polaczony jest z generatorem wzbudzajacym 1 multiwibratorem 2, modulatorem 3 i ukladem wyjsciowym mocy 4. Implantowany odbiornik przedstawiony na fig. 2'zawiera obwód rezonansowy 10, uklad podwajacza napiecia 11 oraz elektrody 12.Jak juz wspomniano zewnetrzne urzadzenie zasilajace jest zródlem energii przekazywanej na drodze indukcji elektromagnetycznej implantowanemu odbiornikowi. Przekazywanie energii odbywa sie na wysokiej czestotliwosci w czasie trwania impulsu stymulacyjnego. Zadaniem zewnetrznego urzadzenia zasilajacego jest wytworzenie napiecia sinusoidalnego wysokiej czestotliwosci modulowanego przebiegiem odpowiadajacym elektrycznemu bodzcowi stymulacyjnemu. Generator wzbudzajacy 1 urzadzenia zasilajacego jest zródlem napiecia sinosoidalnego wysokiej czestotliwosci, która jest czestotliwoscia nosna. Sygnal z generatora czestotli¬ wosci nosnej podawany jest na wejscie modulatora 3, którego zasilanie sterowane jest z multiwibratora 2. Na wyjsciu modulatora 7 uzyskuje sie przebieg wysokiej czestotliwosci modulowany napieciem z multiwibratora 2.Modulowany przebieg wysokiej czestotliwosci z wyjscia modulatora, steruje ukladem wyjsciowym mocy 4, w obwodzie zasilania, którego znajduje sie obwód rezonansowy zewnetrzny 8 dostrojony do czestotliwosci wzbudzajacej. Elementy obwodu oraz czestotliwosc dobrano tak, by na stronie wtórnej czyli w odbiorniku uzyskac maksymalna moc. Uzwojenie wzbudzajace 9 oblane tworzywem o malej stratnosci, uformowanym w ksztalcie plytki o niewielkiej grubosci jest polaczone z reszta ukladu elastycznym przewodem elektrycznym.Uklad zasilajacy 5 sklada sie z akumulatora, który jest zródlem energii elektrycznej dla poszczególnych podzespolów oraz odpowiednich elementów, które, jak równiez sposób ich polaczen, zapewniaja niezaleznosc i niewielkie spadki napiecia zasilajacego kazdy z podzespolów w czasie trwania impulsu stymulacyjnego. Ponadto posiada urzadzenie pozwalajace na ladowanie akumulatora bezposrednio z sieci pradu zmiennego. Zewnetrzne urzadzenie zasilajace wraz z akumulatorem posiada objetosc pozwalajaca na umieszczenie go na przyklad w kieszeni ubrania. Obwód rezonansowy 10 implantowanego odbiornika dostrojony do czestotliwosci wzbudzaja-89189 3 cej jest odbiornikiem energii wysylanej przez zewnetrzne urzadzenie zasilajace. Uklad podwajacza napiecia z dopasowaniem energetycznym 11, realizowanym przez dobór odczepu na cewce przetwarza napiecie wysokiej czestotliwosci uzyskiwane na obwodzie rezonansowym 10 na przebieg o podwyzszonej amplitudzie, którego ksztalt odpowiada przebiegowi napiecia modulujacego.Uklad podwajacza 11 polaczony jest z elektrodami 12, które umieszcza sie w poblizu punktów motory- cznych miesnia. Obciazeniem dla implantowanego odbiornika jest miesien i otaczajaca tkanka. W wyniku zblizenia uzwojenia wzbudzajacego 9 zewnetrznego urzadzenia zasilajacego do miejsca, w którym znajduje sie implantowany odbiornik na opornosci obciazenia-miesniu, uzyskuje sie impulsy prostokatne o czasie trwania i czestotliwosci powtarzania równej czasowi trwania i czestotliwosci impulsów multiwibratora 2, które moga byc regulowane w szerokim zakresie. Regulacja wielkosci amplitudy elektrycznego bodzca stymulacyjnego nastepuje przez zmiane stopnia sprzezenia obwodów wzbudzajacego z odbierajacym, zmiane wielkosci pradu plynacego poprzez uzwojenie wzbudzajace oraz zmiane napiecia zródla energii elektrycznej.Implantowany odbiornik pokryty jest propolimerem uzyskanym z mieszaniny metakrylanu metylu, perelkowego polimetakrylanu metylu i metakrylanu^-etylu — trójmetylositoksy etylu, które podaje sie dziala¬ niu promieniowania w komorze radiacyjnej celem calkowitej kopolimeryzacji tworzywa, stanowiacego powloke stymulatora. Przewody laczace odbiornik z elektrodami pokryte sa kauczukiem silikonowym. Calosc ma ksztalt krazka o typowej srednicy okolo 20 mm i grubosci ponizej 6 mm. Elementy implantowanego odbiornika i tworzywa sa tak dobrane, by umozliwily przeprowadzenie suchej sterylizacji przed implantacja.Oczywiscie wynalazek nie jest ograniczony tylko do opisywanego szczególowo i przedstawionego na rysunku przykladu jego wykonania, albo do stosowania wszystkich jego cech, lecz obejmuje równiez stosowanie oddzielnie pojedynczych cech i odmian opisanego rozwiazania, o ile nie wykraczaja one poza zakres podstawowej mysli wynalazku. • PL