SE439732B - Digitalt styrd pulsgenerator - Google Patents

Description

7806319-5 10 15 20 25 30 35 ark/va.. =N t " á 2 torer önskar man minimera belastningen på strömkällan för att förlänga pulsgeneratorns livslängd och därmed utsätta patienten för mindre ofta återkommande kirurgiska ingrepp.

En annan nackdel med den tidigare teknikens anordning- ar, vilka utnyttjar enbart en enda oscillator, är den att som följd av slumpmässiga komponentfel en oscillator kan börja oscillera vid en mycket högre frekvens än den avsed- da frekvensen. Om detta är fallet, kommer en fast räknare, som åstadkommer en stimuleringspuls efter det att ett visst antal tidräkningspulser har uppträtt, att åstadkomma sådana pulser i alltför hög takt, vilket kan förorsaka allvarliga problem hos den person som utnyttjar stimulatorn. Detta är ett såsom stimulatorrusning känt fenomen och kan, om det ej regleras, slutligen leda till kammarefibrillering och döden. När endast en enda oscillator lämnar tidräk- ningssignaler, finns det ej något direkt Sätt, Vari" genom oscillatorns frekvens kan jämföras helt oberoende för säkerställande av att den arbetar inom föreskrivna gränser.

Ett särdrag, som saknas i den tidigare teknikens digi- tala, såsom del i stimulatorsystem använda pulsgeneratorer, är inbegripandet av okänslighetslogik för att göra pulsge- neratorn okänslig för hjärtsignaler under en bestämd tid efter avgivandet av stimulanspulsen. Ett annat särdrag, som saknas i den tidigare teknikens pulsgeneratorer, är âtergångslogik för att bringa en kammarinhiberad pulsgene- rator (av behovstypen) att återgå till asynkront arbets- sätt vid förekomsten av kraftiga, kontinuerliga störnings- signaler. Båda dessa särdrag finns i den tidigare teknikens analoga anordningar samt är realiserade genom kapacitiva tidräkningskretsar i de anordningarna. Liksom med vilken som helst analog, kapacitiv tidräkningskrets följer emel- lertid tillförlitlighetsproblem med kondensatorerna för att ej nämna deras höga kostnad. Det är vidare svårt att variera parametrarna för okänslighets- eller àtergângsti- derna.

I överensstämmelse med en föredragen utföringsform av 10 15 20 25 30 7806319-5 3 föreliggande uppfinning kännetecknas den digitalt styrda, medicinska anordningen av en andra oscillator för åstad- kommande av en andra tidräkningssignal i en andra, perio- disk takt, där den andra takten är högre än den första, samt av styrorgan för att som gensvar på den första tidräk- ningssignalen styra den förutbestämda frekvensen och för att som gensvar på den andra tidräkningssignalen styra den bestämda längden.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritning, som är ett blockschema över en digitalt styrd pulsgenerator, använd tillsammans med en ledning, som är kopplad mellan puls- generatorn och en persons hjärta, för bildande av en sti- mulator.

En på ritningen visad digitalt styrd pulsgenerator 10 innefattar en lågfrekvensoscillator 12 och en högfrekvens- oscillator 14. Lågfrekvensoscillatorn 12 kan vara vald att oscillera vid en frekvens på 200 Hz, och högfrekvens- oscillatorn 14 kan vara vald att oscillera vid en frek- vens på 20 kHz, när en verksamgöringssignal är tillförd respektive verksamgöringsingång.

Utsignalen från oscillatorn 12 tillföres en räknare 16, som kan innefatta åtta steg. Räknaren 16 är utformad att öka sitt räknetal med ett varje gång en puls från lågfrekvensoscillatorn 12 tillföres dess klockingång.

Närhelst en puls tillföres räknarens 16 återställnings- ingång ändras dessutom räknarens räknetal till noll, dvs vart och ett av de åtta stegen nollställes.

Utsignalerna från vart och ett av räknarens 16 åtta steg avges till en serie avkodningsgrindar, vilka på ett känt sätt åstadkommer digitala signaler när räknaren 16 uppnår valda räknetal. Såsom kommer att beskrivas närmare i detalj längre fram kan avkodningsgrindar 18 innefatta en serie grindar, vilka verksamgöres av valda signaler, som tillföres från detekterings- och avkodningslogik 20.

Högfrekvensoscillatorn 14 är utformad att selektivt verksamgöras genom tillförsel av en signal till dess verk- samgöringsingång. När den är verksamgjord, lämnar oscil- latorn 14 en pulssignal med en frekvens på 20 kHz till en 7806319-5 10 lS 20 25 30 35 4 räknare 22. Räknaren 22 kan innehålla sexton steg och kom- mer att beskrivas i detalj längre fram. Utsignalerna från räknarens 22 första sju steg tillföres grindarna i en av- kodningsgrindlogik 24. Avkodningsgrindlogiken 24 kan be- stå av en serie verksamgjorda OCH-grindar, vilka är kopp- lade till räknarens 22 olika utgångar på sådant sätt, att särskilda räknetal i räknaren 22 kan anges medelst signa- ler på avkodningsgrindlogikens 24 utgång.

Kodningsgrindlogiken 18 lämnar fem utpulssignaler på utgångar 26, 27, 28, 29 och 30. En signal uppträder på ut- gången 26 närhelst räknetalet i räknaren 16 är ett, och en signal uppträder på utgången 27 närhelst räknetalet i räk- efter till puls- naren l6 är två. En signal uppträder på utgången 28 den tid det tar för räknaren 16 att räkna från noll ett räknetal, som är ekvivalent med tiden mellan av generatorn 10 åstadkomna stimuleringspulser. Om man exem- pelvis önskar åstadkomma pulser i en takt på en per sekund, så skulle en grind i avkodningsgrindlogiken 18 reagera för att räknaren 16 uppnår räknetalet 200 och vid den tidpunk- ten åstadkomma en utsignal på utgången 28. Denna grind skulle kunna vara en OCH-grind, som är kopplad till de tredje, sjunde och åttonde stegens utgångar. Utgångarna 29 och 30 användes för att reglera pulsgeneratorns 10 okänslighets~ och återgångsperioder. Utgången 29 kan vara kopplad att avge en signal 175 ms efter det att räknaren l6 har återställts eller med andra ord när räknaren 16 når räknetalet 35, och utgången 30 kan vara kopplad att åstadkomma en signal 300 ms efter det att räknaren 16 har återställts eller med andra ord när räknaren 16 når räknetalet 60. talj längre fram kan räknetalen, vid vilka grindarna i Såsom kommer att förklaras närmare i de- logiken 18 reagerar, selektivt förändras genom påverkan av detekterings- och avkodningslogiken 20.

Avkodningsgrindlogiken 24 har tre utgångar 32, 34 och 36, på var och en av vilka en pulssignal uppträder vid förutbestämda räknetal i räknaren 22. Grindarna i logi- ken 24 är så anordnade, att en signal uppträder på utgång- en 36 en tid efter det att räknaren 22 är återställd, vil- 10 15 20 25 30 35 7806319-5 5 ken tid är lika med halva tiden mellan lågfrekvensoscil- latorns l2 pulser, eller när räknaren 22 når räknetalet 50. På utgången 34 uppträder en signal ett räknetal i räknaren 22 efter det att signalen uppträder på utgången 32. En signal uppträder på utgången 36 en tid ef&n'afl:räk- naren 22 är återställd, vilken tid är lika med stimule- ringspulsens tid. Om stimuleringspulsen exempelvis har en längd på 1 ms, skulle de grindar som åstadkommer ut- pulsen till utgången 36 detektera ett räknetal på 20 i räknaren 22.

För reglering av stimuleringspulsen är två tider be- tydelsefulla. Den första tiden är tiden mellan stimule- ringspulser och den andra tiden är stimuleringspulsens längd. Eftersom tiden mellan stimuleringspulser är rela- tivt lång, användes lâgfrekvensoscillatorn l2 och räkna- ren 16 för reglering, och eftersom stimuleringspulsens längd är relativt liten användes högfrekvensoscillatorn 14 och räknaren 22 för den regleringen. Dessutom använ- des en ELLER-grind 40, en låskrets 42 samt en utgångs- förstärkare 44 för åstadkommande av stimuleringspulsen.

Logikenhetens 18 utgång 28 är via en ingång till ELLER- grinden 40 kopplad till inställningsingången till låskret- sen 42. Såsom välkänt inom tekniken är en låskrets, såsom låskretsen 42, en bistabil anordning med en Q- och en Ö-utgång samt en inställningsingång (S) och en återställ- ningsingång (R). När en pulssignal pålägges inställnings- ingången, avges en logisk "l" eller positiv spänning från' Q-utgången samt en logisk "O" eller jordspänning för Ö-utgången. Dessa spänningar kvarstår till dess att en signal logisk "l" pålägges återställningsingången, vil- ken signal bringar en logisk "O" att avges från Q-ut- gången och en logisk "l" från Ö-utgången. Också detta tillstånd hos lâskretsen kvarstår till dess att en sig- nal logisk "l" avges till inställningsingången. En lås- krets kan konstrueras av två OCH-grindar med vardera två ingångar, vilka grindars utgångar är korskopplade till en ingång, medan den andra grindingången är låskretsens in- ställning- eller återställningsingâng. 10 15 20 25 30 35 7806319-5 6 Låskretsens 42 Q-utgång är ansluten till ingången till utgångsförstärkaren 44, vars utgång är kopplad till led- ningen 46. Förstärkaren 44 är så utformad, att närhelst den från låskretsens 42 Q-utgång tillförda signalen är logisk "l" en stimuleringspuls avges från förstärkaren 44 till ledningen 46. Låskretsens kopplad via en ELLER-grind 50 för ren l6 till noll.

Utgången 36 från logikenheten ställningsingången till låskretsen 42. Närhelst en puls avges för återställning av låskretsen 42, blir spänningen 42 Q-utgång är också återställning av räkna- 24 är kopplade till åter- logisk "l" på låskretsens 42 Q-utgång logisk "O" och den från förstärkarens 44 utgång avgivna stimuleringspulsen till ledningen 46 upphör. Stimuleringspulsen från förstär- karen 44 avges således enbart mellan den tidpunkt då en signal lämnas för inställning av låskretsen 42 och den tid- punkt dâ en signal avges för återställning av låskretsen 42, eller med andra ord mellan den tidpunkt då en signal uppträder pâ logikenhetens 18 utgång 28 och den tidpunkt då en signal uppträder på logikenhetens 24 utgång 36.

Låskretsens 42 Q-utgång är också ansluten till en in- gång till en ELLER-grind 48, vars utgång är kopplad till verksamgöringsingången till högfrekvensoscillatorn 14 för avgivande av en verksamgöringssignal för att bringa oscil- latorn att börja tillföra pulser till räknaren 22. Samti- digt som en signal uppträder på logikenhetens 18 utgång 28 och inställer låskretsen 42 blir således oscillatorn 14 verksamgjord och börjar lämna pulser till räknaren 22.

Efter det att ett räknetal'har uppnåtts i räknaren 22, vilket räknetal anger den önskade pulsbredden, uppträder en signal på utgången 36 och återställer låskretsen 42, varigenom stimulanspulsen avslutas vid den önskade tid- punkten och oscillatorn 14 samtidigt bringas att upphöra att avge pulser till räknaren 22.

Pulsgeneratorn 10 är utformad att arbeta som en hjärt- stimulator av kammarinhiberad typ eller av behovstypen, dvs hjärtat ges en möjlighet att åstadkomma ett naturligt hjärtslag före en viss tidpunkt och en stimuleringspuls 10 15 20 25 30 35 7806319-5 7 avges från förstärkaren 44 till ledningen 46 enbart i hän- delse av att hjärtat ej slår naturligt före den tidpunkten.

Såsom välkänt inom tekniken utnyttjas ledningen 46 både som en sändningsledning och som en mottagningsledning, dvs den överför stimuleringspulsen från förstärkaren 44 till hjärtat och överför också elektriska signaler från hjärtat till pulsgeneratorn 10.

Till ledningen 46 är en avkännande förstärkare 50 kopp- lad, vilken förstärkare avkänner de elektriska signaler från hjärtat som uppträder som följd av ett hjärtslag samt avger en förenlig, digital signal på sin utgång, vilken signal anger ett sådant hjärtslags uppträdande. Förstär- " karen 50 kan vara utformad att detektera R-vågen och ej P- eller T-vågorna i den elektrokardiografiska vågformen genom inbegripande av lämpliga frekvensfilter och tröskel- don. Förstärkarens 50 utsignal avges via en ingång till en normalt verksamgjord OCH-grind 51 med tre ingångar till en ingång till en ELLER-grind 52, vars utgång är kopplad till räknarens l6 återställningsingång för återställning av räknaren 16 till noll. Om ett naturligt hjärtslag upp- träder före den tidpunkt då räknetalet i räknaren 16 når det värde som är tillräckligt för att bringa en signal att uppträda på utgången 28, kommer således räknetalet i räknaren 16 att återställas till noll, varigenom en ny cykel utlöses för pulsgeneratorn 10 och avgivandet av en signal på utgången 28 för utlösning av en stimulerings- puls förhindras.

Säsom välkänt inom tekniken är det önskvärt att en kammarinhiberad hjärtstimulator göres okänslig under en viss tidsperiod (t ex 300 ms) efter avgivandet av en sti- muleringspuls, om åstadkommen, eller i annat fall efter uppträdandet av ett naturligt hjärtslag. Det skall påpe- kas, att under den okänsliga tiden pulsgeneratorn l0 ej reagerar för nâgra signaler som tillföres densamma över ledaren 46. Okänslighetsfunktionen styres av en låskrets 53 i förening med en OCH-grind 51 och en ELLER-grind 52.

Låskretsens 53 inställningsingång (S) är kopplade till utgången från ELLER-grinden 52 och dess återställningsin~ Poon Quinn 7806319-5 10 15 20 25 30 35 8 gång (R) är kopplad till utgången 30 från logikenheten 18, dvs tidräkningssignalen 300 ms. Låskretsens 53 Ö-ingång är kopplad till en andra ingång till OCH-grinden 5l och är anordnad att overksamgöra OCH-grinden 51, närhelst lås- kretsen 53 inställes, dvs närhelst dess Ö-utgång uppvisar en logisk "O". Vid den tidigare delen av tiden, under vil- ken en signal avkännes av förstärkaren 50, varigenom en pulssignal åstadkommes på utgången från ELLER-grinden 52, eller en stimuleringspuls utlöses av en pulssignal, som uppträder pâ ELLER;grindens 40 utgång och tillföres via ELLER-grinden 52, blir under drift låskretsen 53 inställd av signalen på ELLER-grindens 52 utgång, vilket bringar en logisk "O" att uppträda på Ö-utgången, så att ytterligare signaler hindras att passera OCH-grinden 51 från avkännings- förstärkaren 50. Samtidigt återställes räknaren 16 till noll och börjar ånyo räkna. När räknetalet i räknaren 16 - når talet 60, motsvarande en förfluten tidsperiod på 300 ms vid en frekvens på 200 Hz, återställes låskretsen 53, varigenom Ö-utgången bringas återgå till logisk "l" och OCH-grinden 51 åter verksamgöres för att släppa fram sig- naler från förstärkaren 50.

Såsom välkänt inom tekniken är det också önskvärt att en kammarinhiberad hjärtstimulator återgår till ett asyn- kront arbetssätt vid närvaro av en kontinuerlig störnings- signal, vilken är tillräckligt stark för att detekteras av förstärkaren och återställa räknaren 16. Den vanligaste störningssignalen är en signal av frekvensen 60 Hz. Dennai återgångskrets i pulsgeneratorn 10 innefattar en låskrets 54, en OCH~grind 55 och en låskrets 56 i förening med OCH-grinden 51 samt tidräkningssignalerna på logikenhe- tens l8 utgångar 29 och 30. Närmare bestämt kopplas tid- räkningssignalen 175 ms på utgången 29 till låskretsens 54 inställningsingång (S) och låskretsens 56 återställ- ningsingång (R) samt kopplas tidräkningssignalen 300 ms på utgången 30 till låskretsens 54 återställningsingång (R). Låskretsens 54 Q-utgång är kopplad till en ingång till OCH-grinden 55 och OCH-grindens 55 andra ingång är kopplad till utgången från avkänningsförstärkaren 50. OCH- 10 15 20 25 30 35 7806319-5 9 gríndens 55 utgång är kopplad till inställningsingângen (S) till lâskretsen 56, vars Ö-utgång är kopplad som den tredje ingången till OCH-grinden 51.

Vid drift observerar âtergångskretsen ett gensvar hos avkänningsförstäflfimen under tidsluckan av längden 125 ms vid slutet av okänslighetsperioden. Det skall påpekas, att avkänningsförstärkaren är utformad att filtrera vissa signaler av låg frekvens och låg amplitud, så att speci- ellt T-vågor ej förorsakar avgivande av någon puls på ut- gången. Med valet av en tidslucka på 125 ms kommer varje signal av tillräcklig storlek och en frekvens på 8 Hz eller mera att bringa åtminstone en puls att uppträda under tidsluckan.

I pulsgeneratorns 10 återgångskrets inställes låskret- sen 54 av signalen på logikenhetens 18 utgång 29 och lås- kretsen 56 återställes 175 ms efter det att räknaren 16 är återställd samt förblir inställd under 125 ms, dvs till dess att räknaren l6 bringar en signal att uppträda på lo- gikenhetens 18 utgång 30. Under den tidsperiod på 125 ms då lâskretsen 54 är inställd före återställning uppvisar Q-utgången en logisk "l" och verksamgör OCH-grinden 55 för framsläppande av varje pulssignal som avges av av- känningsförstärkaren 50. Om en sådan pulssignal skulle uppträda, kopplas den via OCH-grinden 55 och inställer låskretsen 56, varigenom Ö-utgången bringas att uppvisa en logisk "O" och OCH-grinden 51 overksamgöres. Med OCH- grinden 51 overksamgjord kan pulsgeneratorn 10 ej arbeta på kammarinhiberat sätt, eftersom inga avkända hjärtslag kan passera via OCH-grinden 51, utan pulsgeneratorn 10 arbetar på det synkrona sättet, varvid OCH-grinden 51 återställes vid l75 ms i den nästa cykeln av signalen på logikenhetens 18 utgång 29. Om den störande signalen har försvunnit, kommer låskretsen 56 ej att åter inställas, medan i annat fall låskretsen 56 inställes och det asyn- krona arbetssättet fortsätter.

En fördel med utnyttjandet av de tvâ oscillatorerna l2 och 14 i pulsgeneratorn är den, att en jämförelse kan göras mellan de två för att förhindra hjärtstimulatorrus- ,,...,-...\,.,..........,~..,......,_.i._ _ 'mwfnirv-'v r f-f: f w ..- vwup. \,¿ ---Qin .. -n-Q-Q_>¿J.L.____. __ ^------40& 7806319-5 10 15 20 25 30 35 10 ningen. För åstadkommande av detta är en jämförelsekrets, som består av låskretsar 57, 64 och 65, OCH-grindar 58 och 62 samt en inverterare 6Q anordnad och kopplad på föl- jande sätt.

Logikenhetens 18 utgång 26 är kopplad till låskretsens 57 inställningsingång och logikenhetens 18 utgång 28 är kopplad till låskretsens 57 återställningsingång. Lås- kretsens 57 Ö-utgång och utgången 32 från logikenheten 24 är kopplade som de två ingångarna till OCH-grinden 58, vars utsignal via inverteraren 60 tillföres en ingång till OCH-grinden 62. Logikenhetens 24 utgång 34 är kopp- lad till den andra ingången till OCH-grinden 62. OCH-grin- dens 62 utgång är kopplade till en ingång till ELLER-grin- den 67, vars utgång är kopplad till återinställningsin- gången till räknaren 22 för återställning av denna till noll. OCH-grindens 58 utgång är också kopplad till in- ställningsingången till låskretsen 64, och ELLER-grindens 40 utgång är kopplad till återställningsingången till lås- kretsen 64. Logikenhetens 18 utgång 26 är kopplad till in- ställningsingången till låskretsen 67, och logikenhetens 24 utgång 34 är kopplad till återställningsingången till låskretsen 67. Låskretsens 67 Q-utgång är kopplad till en andra ingång till ELLER-grinden 48, och låskretsens 64 Q-utgång är kopplad till en tredje ingång till ELLER-grin- den 48.

Vid drift av pulsgeneratorns l0 jämförelsekrets utnytt- jas signalen på logikenhetens 18 utgång 26 för inställning av låskretsarna 57 och 65 kort efter det att räknaren 16 är återställd, dvs ett räknetal därefter. Logiksignalens "l" på den inställa låskretsens 65 Q-utgång matas via ELLER- grinden 48 för att verksamgöra oscillatorn l4 för åstadkom- mande av pulser till räknaren 22. Logiksignalen "O" på Ö-utgången från den inställda låskretsen 57 tillföras för att overksamgöra OCH~grinden 58 och hindra denna att släppa fram någon signal som tillföres dess andra ingång. 7 En puls från oscillatorn 12 senare återställer utsigna- len på logikenhetens 18 utgång 27 låskretsen 57 och bring- ar därmed Q-utgången att återgå till logisk "l" samt verk- _._....,._....-m-._.-._...fr_D._-,____.. _ 10 15 20 25 30 35 7806319-5 ll åter OCH-grinden 58 för framsläppande av dess andra tillförda signaler. Under normalt arbete kommer en samgör ingång signal att uppträda på logikenhetens 24 utgång 32 ungefär i mitten av den tidslucka, under vilken OCH-grinden 58 är overksamgjord, och kommer därmed ej att släppas genom OCH-grinden för inställning av låskretsen 64. En puls från oscillatorn 14 efter det att en signal uppträder på ut- gången 32 kommer en signal att uppträda på utgången 34 och återställa låskretsen 65, varigenom den oscillatorn 14 via ELLER-grinden 48 pålagda verksamgöringssignalen avlägsnas.

Den enda gång som en signal från utgången 32 uppträder under det att OCH-grinden 58 ej är overksamgjord och där- med signalen släppes fram genom OCH-grinden 58 är när os- cillatorns 12 frekvens är mer än dubbelt så stor som nor- malt, t ex 200-400 Hz eller högre, eller när oscillatorns 14 frekvens sjunker till hälften eller mindre, exempelvis från 20 kHz till 10 kHz. I det senare fallet finns det ingen risk för stimulatorrusning, men om i det förra fal- let oscillatorns 12 frekvens blir alltför hög kommer hjär- tat att stimuleras i alltför hög takt och allvarliga följ- der skulle kunna uppstâ. För att hindra hjärtat att stimu- leras i alltför hög takt inställer pulssignalen logisk "l" på OCH-grindens 58 utgång låskretsen 64, varigenom dess Q-utgång bringas att uppvisa logisk "l". Denna signal lo- gisk "l" matas via ELLER-grinden 52 för att bibehålla räk- naren 16 i ett kontinuerligt återställt tillstånd. Dess- utom matas den logiska signalen "l" från låskretsens 64 Q-utgång via ELLER-grinden 48 för verksamgöring av hög- frekvensoscillatorn 14. Detta tillstånd kommer att kvar- stå till dess att låskretsen 64 återställes vid den tid- punkt då pulsgeneratorns 10 stimuleringspuls avges, dvs vid den tidpunkt då en signal uppträder på ELLER-grindens 40 utgång.

Med oscillatorn l4 verksamgjord räknar räknaren 22 framåt genom alla sina sexton steg. Vid den tidpunkt då det sextonde steget blir inställt ungefär 1,64 s efter det att räknaren 22 innehöll räknetalet noll matas en sig- nal från det sextonde steget via ELLER-grinden 40 för in- 7806319-5 10 15 20 25 30 35 12 ställning av låskretsen 42, varigenom en stimuleringspuls börjar tillföras ledningen 46. Pulsen på ELLER-grindens 40 utgång tillföres också för återställning av låskretsen 64, varigenom återställningssignalen avlägsnas från räkna- ren 16 och en av oscillatorns 14 verksamgöringssignaler tillföres via ELLER-grinden 48. Samtidigt matas utsignalen från det sextonde steget via ELLER-grinden 67 för återställ- ning av räknaren 22 på noll och signalen, som åstadkommer' stimuleringspulsen på lâskretsens 42 Q-utgång, matas via ELLER-grinden 48 för verksamgöring av oscillatorn 14. Detta bringar oscillatorn 14 att räkna framåt från noll till dess att en signal uppträder på utgången 36 för återställning av lâskretsen 42 och avlägsnande av verksamgöringssignalen vid rätt tidpunkt.

När räknaren 16 ej längre bibehålles kontinuerligt åter- ställd, kommer en signal att uppträda på utgången 26 kort efter stimuleringspulsens slut. Detta förorsakar utförande av en ny jämförelse mellan oscillatorns 12 och oscillatorns 14 frekvenser, och om oscillatorns 12 frekvens är alltför hög eller oscillatorns 14 frekvens är alltför låg uppträder en puls på OCH-grindens 58 utgång och räknaren 22 kommer åter att räkna pulserna från oscillatorn 14 till dess att det sextonde steget åter blir inställt. Vid detta arbets- sätt arbetar pulsgeneratorn 10 med andra ord på asynkront sätt för åstadkommande av stimuleringspulser.

I den händelse oscillatorn 12 arbetar korrekt och en signal uppträder på utgången 32 före den tidpunkt då lås- kretsen 57 blir inställd, åstadkommes en utsignal logisk "l" från OCH-grinden 62 via ELLER-grinden 67 för återställ- ning av räknaren 22 till noll. Om önskat skulle utsignalen från förstärkaren 50 kunna grindstyras via ELLER-grinden 67 till räknarens 22 återställningsingång under detta funk- tionssätt för ändring av anordningen till en hjärtstimula- tor av kammarinhiberad typ eller behovstyp och lämpliga signaler från räknaren 24 skulle kunna grindstyras till lâskretsarna 53, 54 och 56 för inbegripande av okänslig- hets- och återgângsfunktionerna.

Pulsgeneratorn 10 har kapacitet för att variera både 10 15 20 25 30 35 7806319-5 13 frekvensen och pulslängden samt okänslighets- och åter- gångstiderna. Detta åstadkommes av detekterings- och av- kodningslsgiken 20, vilken mottager radiofrekvent, kodad information, vilken utsändes till en antenn 66 på känt sätt, såsom beskrivet i ovan nämnda amerikanska patent- skrift 3 833 005. Vid avkodning av denna information matas valda signaler över ledningar 68, 70... och 72, vilka är dragna från logikenheten 20 till logikenheten 18. Var och en av dessa ledningar 68, 70... och 72 är kopplade till en särskild grupp av grindar med avseende på utgångarna 28, 29 och 30 från logikenheten 18, så att det räknetal i räknaren 16 som är nödvändigt för att bringa signaler att uppträda på utgângarna 28, 29 och 30 kan varieras, varigenom stimulanspulsens frekvens varieras liksom okäns- lighets- och âtergångstiderna. Logikenheten 20 lämnar dess- utom signaler via ledningar 74, 76, ... 78, vilka i sin tur är anslutna till logikenheten 24, för att variera det räknetal som är nödvändigt för att bringa en signal att uppträda på utgången 36, varigenom pulslängden varie- ras. Signaler kan dessutom hindra OCH-grindens 58 funk- tion för overksamgöring av jämförelsefunktionen i den händelse att det problem som bringar OCH-grinden 58 att avge en puls är alltför låg frekvens hos oscillatorn 14.

Utöver att reagera för till antennen 66 sända radio- frekvenssignaler reagerar logikenheten 20 också för en signal från en analog-digitalomvandlare 80, vilken lämnar ett digitalt ord, som anger strömkällans spänningsstorlek.

Detta digitala ord kan behandlas av logikenheten 22 för automatisk variation av pulsbredden i överensstämmelse med strömkällans spänning. Allteftersom strömkällans spänning börjar avta som följd av åldring är det således nödvändigt att öka stimuleringspulsbredden. Kretsar i lo- gikenheten 20 kan bringa lämpliga signaler att avges via ledningarna 74, 76, ... 78 i överensstämmelse med värdet av den från analog-digitalomvandlaren 80 tillförda, digi- tala signalen.

Claims (21)

7806319-5 l4 PATENTKRAV

1. l. Digitalt styrd, medicinsk anordning med förmåga att åstadkomma utpulser av en bestämd längd vid en förut- bestämd frekvens, vilken anordning innefattar en första oscillator (12) för àstadkommande av en första tidräk- 5 ningssignal i en första, periodisk takt, k ä n n e - t e c k n a d av en andra oscillator (14) för åstadkom- mande av en andra tidräkningssignal i en andra, perio- disk takt samt styrorgan (16, 18, 20, 22, 24) för att som gensvar på den första tidräkningssignalen styra lo den förutbestämda frekvensen och som gensvar på den andra tidräkningssignalen styra den bestämda längden.

2. Anordning enligt patentkravet 1, varvid var och en av de första och andra tidräkningssignalerna är pulssignaler, k ä n n e tee c k n a d därav, att 15 den första, periodiska takten är en heltalsmultipel av den förutbestämda frekvensen samt att den bestämda längden är en heltalsmultipel av tiden mellan tidräk- ningspulser i den andra tidräkningssignalen.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e - 20 t e c k n a d därav, att tiden mellan pulser i den första tidräkningssignalen är större än den bestämda längden.

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av organ (57, 58, 60, 62, 64, 65) för 25 jämförelse av de första och andra tidräkningssignalerna och för att hindra styrorganen att reagera på den första tidräkningssignalen i händelse av att den första, perio- diska takten överskrider en viss gräns relativt den andra, periodiska takten.. 3O

5. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrorganen verksamgör den andra oscillatorn (14) för àstadkommande av den andra tidräkningssignalen under en bestämd tid, inbegripet den tid anordningens utpuls åstadkommes, samt hindrar 35 den andra oscillatorn att åstadkomma den andra tidräk- ningssignalen vid andra tider än den bestämda tiden. lO 15 20 25 30 35 7806319-5 15

6. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrorganen innefattar en räknare (16, 22), vilken är anordnad att som gensvar på de första och andra tidräkningssignalerna öka sitt räknetal vid uppträdandet av varje puls i den första och den andra tidräkningssignalen, för räknaren känsliga organ (18, 24) för uppnående av ett första räknetal som gensvar på den första tidräkningssignalen för verk- samgöring av den andra tidräkningssignalen för avgivande till räknaren och för att bringa avgivandet av anord- ningens utpuls att börja, vilka organ vidare är känsliga för att räknaren uppnår ett andra räknetal som gensvar på den andra tidräkningssignalen för avslutande av av- givandet av anordningens utpuls, samt organ (50) för àterställning av räknarens räknetal och hindrande av den andra tidräkningssignalens tillförsel till den andra räknaren.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att räknaren har en första, för den första tidräkningssignalen känslig räknare (16) samt en andra, för den andra tidräkningssignalen känslig räknare (22).

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n - n e t e c k n a d därav, att organen för återställning innefattar en avkänningsförstärkare (50) för avkänning av ett gensvar och för återställning av räknaren vid det avkända gensvarets uppträdande.

9. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n - n e t e c k n a d därav, att styrorganen innefattar àtergàngsorgan (54-56) för avkänning av närvaron av en kraftig störningssignal, avkänd av avkänningsförstär- karen, och för att hindra återställning av räknaren, närhelst störningssignalen avkännes.

10. Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att återgàngsorganen (54-56) inne- fattar organ, vilka som gensvar pà att räknaren uppnår valda räknetal bestämmer en tidslucka i relation till störningssignalens låga frekvens, samt organ (55) för Penn ense-rn* 7806319-5 10 15 20 25 30 35 16 bestämning av huruvida avkänningsförstärkaren avkänner någon signal under den bestämda tidsluckan.

11. ll. Anordning enligt patentkravet 10, k ä n n e - t e c k n a d däav, att den bestämda tidsluckan upp- träder inom en kort tid efter avkänningsförstärkarens (50) avkänning av ett gensvar.

12. Anordning enligt patentkravet 6, 7 eller 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrorganen inne- fattar okänslighetsorgan (5l*53) för att under en given period efter det att den första räknaren (16) är åter- ställd hindra varje ytterligare àterställning av den första räknaren (12) som följd av avkänningsförstärka- rens (50) avkänning av ett gensvar.

13. l3. Anordning enligt patentkravet 12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att okänslighetsorganen innefattar låskretsorgan (53), vilka inställes av antingen åstad- kommandet av en utpuls från anordningen eller avkännings- förstärkarens (50) avkänning av ett gensvar och vilka làskretsorgan âterställes genom att den första räknaren (16) uppnår ett med den givna perioden ekvivalent räknetal.

14. Anordning enligt patentkravet 13, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den bestämda tidsluckan uppträ- der under den givna perioden.

15. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att återställningsorganen inne- fattar organ för att som gensvar pá att den andra räkna- ren (22) uppnår ett tredje räknetal före den tidpunkt då den första räknaren (16) uppnår ett fjärde räknetal återställa den andra räknaren, varvid det tredje räkne- talet återställa den andra räknaren, varvid det tredje räknetalet uppträder före den tidpunkt då det fjärde räknetalet uppträder så länge den första oscillatorn åstadkommer den första tidräkningssignalen i den första, periodiska takten och den andra oscillatorn åstadkommer den andra tidräkningssignalen 1 den andra periodiska takten.

16. Anordning enligt patentkravet 15, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrorganen innefattar organ 10 15 20 25 30 35 78Û6319~5 17 för att i beroende av den första räknaren (16) före det att nämnda räknare uppnår det första räknetalet åstadkomma tredje och fjärde signaler, vilka anger en tidslucka i relation till den första oscillatorns frek- vens, organ för att i beroende av den andra räknaren (22)àstadkomma en'femte signal under tidsluckan så länge de första och andra oscillatorerna åstadkommer signaler i respektive första och andra periodiska takter samt organ för att som gensvar på'de tredje, fjärde och femte signalerna åstadkomma en sjätte signal, närhelst den femte signalen i tiden ej uppträder mellan de tredje och fjärde signalerna.

17. Anordning enligt patentkravet 16, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrorganen innefattar organ för att som gensvar på den sjätte signalen hindra den första räknaren (16) att uppnå det första räknetalet och för att bringa den andra tidräkningssignalen att avges till den andra räknaren (22) samt organ för att som gensvar på att den andra räknaren uppnår ett tredje räknetal bringa avgivandet av anordningens utpuls att börja samt återställa den andra räknaren för att låta denna uppnå det andra räknetalet.

18. Anordning enligt patentkravet 17, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de för den andra räknaren (22) känsli- ga organen åstadkommer en sjätte signal efter åstadkomman- det av den femte signalen, varvid de tredje och fjärde sig- nalerna åstadkommas efter det att den första räknaren är återställd samt den tredje signalen tillföres för åter- ställning av den andra räknaren samt att styrorganen vi- dare innefattar organ för att som gensvar på de tredje och sjätte signalerna åstadkomma den andra tidräkningssignalen mellan de tredje och sjätte signalerna, organ för bestäm- ning av huruvida den femte signalen är åstadkommen före tidpunkten för den fjärde signalen samt organ för att hind- ra den första räknaren att åstadkomma den första signalen och verksamgöra den andra oscillatorn för att tillåta den andra räknaren att åstadkomma en sjunde signal för att bringa anordningen att börja avge utpulsen. 7806319-5 18

19. Anordning enligt patentkravet 1, 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrorganen innefat- tar organ för val av en av ett flertal bestämda takter, samt en av ett flertal bestämda längder i beroende av uti- 5 från tillförda styrsignaler.

20. Anordning enligt patentkravet l, 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrorganen innefat- tar organ för val av en av ett flertal bestämda takter, samt en av ett flertal bestämda längder i beroende av lo

21. Anordning enligt patentkravet 20, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrorganen innefattar organ för val av en av ett flertal bestämda takter samt en av ett flertal bestämda längder i beroende av utifrån till- förda styrsignaler.