SE460018B

SE460018B - SEQUENCER FOR ELECTRONICALLY CONTROLLED RESPIRATOR

Info

Publication number: SE460018B
Application number: SE8304927A
Authority: SE
Inventors: F Stiegler; H-J Horn
Original assignee: Medizin Labortechnik Veb K
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1989-09-04
Also published as: DD225842A3; SE8304927D0; HU192252B; DE3333133A1; SU1496796A1; SE8304927L

Description

460 018 10 15 20 25 30 35 2 kopplas den efter denna anordnade magnetventilen. Därmed är inandningstiden tl avslutad och inandningstiden t2 börjar löpa. Det fortsatta förloppet i skiftregistren om 4 bitar är analogt. Med aktiveringen av det fjärde skiftregistret om 4 bitar inställes via den andra 4-vägs- omkopplaren den tredje vippan och den denna efterföl- jande magnetventilen inkopplas. Därmed börjar utandnings- tiden t3 löpa, tills vid slutet av dennas löptid mag- netventilen åter stängas. Under utandningstiden t4 är de tre magnetventilerna stängda. Vid slutet av utandnings- tiden t4 startas via det tredje skiftregistret om 3 bitar äter det första skiftregistret om 4 bitar. 460 018 10 15 20 25 30 35 2 the solenoid valve arranged after this is connected. Thus, the inhalation time t1 is completed and the inhalation time t2 begins to run. The continued process in the shift registers of 4 bits is analogous. With the activation of the fourth shift register of 4 bits, the third flip-flop is set via the second 4-way switch and the solenoid valve which follows it is switched on. Thus, the exhalation time t3 begins to run, until at the end of its duration the solenoid valve closes again. During the exhalation time t4, the three solenoid valves are closed. At the end of the exhalation time t4 is started via the third shift register of 3 bits eats the first shift register of 4 bits.

Med denna kretsuppbyggnad är det visserligen möj- ligt att åstadkomma de olika andningsslagens funktioner med tillfredsställande kvalitet men den är dock för dyrbar och komplicerad, särskilt för apparater med en- staka, bestämda andningsslag.With this circuit structure, it is admittedly possible to achieve the functions of the various types of breathing with satisfactory quality, but it is nevertheless too expensive and complicated, especially for devices with single, specific types of breathing.

Inom televisions- och radiotekniken användes för val av sändarminne en programvalskrets, i vilken tvâ räknare om tre bitar och två binära l-av-8-avkodare är sammankopplade till en 16-kanalsvariant. Genom an- vändandet av denna krets i stället för mekaniska knapp- satser uppnås en höjning av betjäningskomforten och -- tillförlitligheten liksom möjlighet till fjärrmanövre- ring skapas. Vid 16-kanalsvarianten kvarstår serie- och parallelldriften liksom företrädesläge vid inkopp- ling erhålles utan inskränkningar. Ändamålet med uppfinningen består i att utforma sekvenserarens kopplingsanordning på sådant sätt, att den trots stor användningsbredd och hög funktionssäker~ het är enkel och ekonomisk till sin konstruktion.In television and radio technology, a program selection circuit is used for transmitting memory selection, in which two three-bit counters and two binary 1-by-8 decoders are connected to a 16-channel variant. By using this circuit instead of mechanical keypads, an increase in operating comfort is achieved and - reliability as well as the possibility of remote control is created. With the 16-channel variant, the series and parallel operation remains as well as the preferred position when connected is obtained without restrictions. The object of the invention is to design the sequencing device of the sequencer in such a way that, despite its large width of use and high functional reliability, it is simple and economical in its construction.

Uppfinningen har till uppgift att med hjälp av från radio- och televisionsteknik kända programvalskretsar, bestående av tvâ parallellkopplade räknare om tre bitar och tvâ binära 1-av-8-avkodare utveckla en sekvenserare med kalibrerad andningsfrekvens- och andningstidsförhål- landeinställning, vilka kan varieras oberoende av var- andra, vilken sekvenserare är uppbyggd av kända sensor- 'we 10 15 20 25 30 35 460 018 3 kretsar samt säkerställer en större noggrannhet och bätt- re reproducerbarhet- Enligt uppfinningen löses denna uppgift genom att sekvenseraren har två i och för sig kända skiftregister- kedjor, som vardera består av en kombination av två räknare om 3 bitar och_tvà binära l-av-8-avkodare, att den ena kedjans räknares klockingångar C är för- bundna med en fyrkantsvàgsgenerator via en frekvensde- lare, att 12 valda utgångar från samma kedjas avkodare är förbundna med en 12-vägsomkopplare, som är ansluten dels till den andra kedjans räknares klockingàngar och dels till 0-ingången till den ena kedjans ena räknare via en signalledning, att tolv valda utgångar fràn den andra kedjans avkodare är förbundna med en andra l2~vägs- omkopplare, som är ansluten till àterställningsingàngen till en vippa, samt att den andra kedjans ena avkodares O-utgång är förbunden med inställningsingàngen till vippan, som styr ett efterföljande ställorgan. I en föredragen utföringsform är en ELLER-grind pà ingångs- sidan förbunden med dels en utgàng från den andra ked- _jans andra avkodare, dels med en slutkontakt till en P/E-omvandlare via ett deriveringselement samt på utgångs- sidan förbunden med en ingång till den andra kedjans ._ första räknare.The object of the invention is to develop with the aid of program selection circuits known from radio and television technology, consisting of two parallel-connected counters of three bits and two binary 1-of-8 decoders, a sequencer with a calibrated breathing frequency and breathing time ratio setting, which can be varied independently. of each other, which sequencer is built up of known sensor circuits and ensures a greater accuracy and better reproducibility. According to the invention, this task is solved by the sequencer having two per se. known shift register chains, each of which consists of a combination of two 3-bit counters and two binary 1-of-8 decoders, in that the clock inputs C of one chain are connected to a square-wave generator via a frequency divider, to 12 selected outputs from the decoder of the same chain are connected to a 12-way switch, which is connected partly to the clock inputs of the counter of the other chain and partly to 0-input n to one counter of one chain via a signal line, that twelve selected outputs of the decoder of the other chain are connected to a second l2 ~ road switch, which is connected to the reset input of a flip-flop, and that the O-output of one of the decoders of the other chain is connected to the setting input of the rocker, which controls a subsequent adjusting means. In a preferred embodiment, an OR gate on the input side is connected to an output from the second decoder of the second chain, partly to an output contact of a P / E converter via a derivation element and on the output side connected to an input. to the second chain ._ first counter.

Uppfinningen skall förklaras närmare i det följande i anslutning till ett utföringsexempel, vars kretskon- struktion är visad på medföljande ritning.The invention will be explained in more detail in the following in connection with an exemplary embodiment, the circuit construction of which is shown in the accompanying drawing.

Sekvenseraren består väsentligen av tvâ i och för sig kända programvalskretsar, vilka bildas genom sam- mankoppling av i vartdera fallet tvâ räknare l, 2 och 3, 4 om 3 bitar samt två binära l-av-8-avkodare 5, 6-och 7, 8. Sammankopplingen säkerställer även den seriella styrningen på så sätt att den i vartdera fallet andra avkodaren 6, 8 aktiveras först efter den första avkodaren 5, 7. Räknarnas l, 2 klockingàngar C tillföres pulser av omkopplingsbar klockfrekvens fT . Pulserna l alstras i en fyrkantsvàgsgenerator 9 och frekvensdelas 4,60 018 lO 15 20 25 30 35 4 på lämpligt sätt i en efterföljande frekvensdelare 10.The sequencer essentially consists of two per se known program selection circuits, which are formed by interconnecting in each case two counters 1, 2 and 3, 4 of 3 bits and two binary 1-of-8 decoders 5, 6 and 7 , 8. The interconnection also ensures the serial control in such a way that in each case the second decoder 6, 8 is activated only after the first decoder 5, 7. The clocks 1, 2 clock inputs C are supplied with pulses of switchable clock frequency fT. The pulses 1 are generated in a square wave generator 9 and frequency divided 4.60 018 10 in a suitable manner in a subsequent frequency divider 10.

Olika delarsteq föres tillsammans med det ej frekvens- delade pulståget till en 4-vägsomkopplare ll, vilken är ansluten till klockingångarna C till räknarna l, 2 om 3 bitar. Tolv lämpliga utgångar fràn avkodarna 5, 6 ledes till en 12-vägsomkopplare 12, som är ansluten dels till klockingângarna C till den andra skiftregis- terkedjans räknare 3, 4, dels till 0-ingången till räkna- ren 1 via en signalledning 13.Various dividers are fed together with the non-frequency divided pulse train to a 4-way switch 11, which is connected to the clock inputs C to the counters 1, 2 of 3 bits. Twelve suitable outputs from the decoders 5, 6 are led to a 12-way switch 12, which is connected partly to the clock inputs C to the counter 3, 4 of the second shift register chain, and partly to the 0 input of the counter 1 via a signal line 13.

Om högnivåsignalen när en via omkopplaren l2 in- kopplad utgàng fràn avkodaren 5 eller 6 så avges en puls till räknarnas 3, 4 klockingångar C. Med samma puls àterställes via signalledningen 13 räknaren l och via logiken räknaren 2. En ny klockpulsning med klock- frekvensen fT börjar. Den alstrade andningsfrekvensen l är beroende av läget av 12-vägsomkopplaren 12, som i takten fT2 styr räknarna 3, 4 och avkodarna 7, 8.If the high-level signal reaches an output from the decoder 5 or 6 via switch 12, a pulse is emitted to the clock inputs C of the counters 3, 4. fT begins. The generated breathing frequency 1 depends on the position of the 12-way switch 12, which at the rate fT2 controls the counters 3, 4 and the decoders 7, 8.

Avkodarens 7 0-utgång är förbunden med en vippas 14 inställningsingàng S, medan tolv ytterligare utgångar från avkodarna 7, 8 är anslutna till en l2-vägsomkopp- lare l5, som i sin tur är förbunden med vippans 14 åter- ställningsingång R. Med högnivåsignalen på avkodarens __ 7 0-utgång avger vippan 14 en högnivàsignal till ett efterföljande ställorgan (ej visat). Om höghivàsignalen när en inkopplad utgång áterställes vippan 14 och avger en làgnivàsignal.The output of the decoder 70 is connected to the setting input S of a flip-flop 14, while twelve further outputs of the decoders 7, 8 are connected to a l2 path switch 15, which in turn is connected to the reset input R of the flip-flop 14. at the output of the decoder __ 70, the flip-flop 14 outputs a high-level signal to a subsequent switching means (not shown). If the high-level signal reaches an on-off output, the flip-flop 14 is reset and emits a low-level signal.

Avkodarens 8 utgång 7 är förbunden med en ingång till en ELLER-grind 16. ELLER-grindens l6 andra ingång är ansluten via ett deriveringselement l7 till ett slut- ningselement i en P/E-omvandlare 18. ELLER-grindens l6.utgång är ansluten till räknarens 3 0-ingång.The output 7 of the decoder 8 is connected to an input of an OR gate 16. The second input of the OR gate 16 is connected via a derivative element 17 to a closing element of a P / E converter 18. The output of the OR gate 16 is connected to the counter 30 input.

Om högnivåsignalen vid den fortsatta klockningenø når avkodarens 8 utgång 7, så återställes räknaren 3 via ELLER-grinden 16 och räknaren 4 via logiken samt börjar ett nytt räkneförlopp med den nästa pulsen fT . ' 2 15. 10 15 20 460 018 5 Antalet klockpulser fT från avkodarens 7 0-utgång 2 fram till den inkopplade omkopplarutgângen anger inand- ningslängden, och antalet steg från den inkopplade om- kopplarutgàngen fram till den sista utgången från av- kodaren 8 ger utandningstiden.If the high level signal at the continued clocking time reaches the output 7 of the decoder 8, the counter 3 is reset via the OR gate 16 and the counter 4 via the logic and a new counting process begins with the next pulse fT. '2 15. 10 15 20 460 018 5 The number of clock pulses fT from the decoder 70 output 2 to the switched switch output indicates the inhalation length, and the number of steps from the switched switch output to the last output from the decoder 8 gives exhalation time.

För realisering av en assisterad andning måste den andra programvalskretsens räknare 3, 4 áterställas vid varje godtycklig tidpunkt i utandningsfasen då en hjälppuls från patienten utlöses. Vid det kortvariga slutandet av slutningskontakten i P/E-omvandlaren 18 1 en hjälpgivare (ej visad) erhålles fràn en likspänning via deriveringselementet 17 en spikpuls, vilken genast återställer räknarna 3, 4 via ELLER-grinden 16.To realize an assisted breathing, the counter 3, 4 of the second program selection circuit must be reset at any time in the exhalation phase when an auxiliary pulse from the patient is triggered. Upon the short-term closing of the closing contact in the P / E converter 18 in an auxiliary sensor (not shown), a nail pulse is obtained from a direct voltage via the derivation element 17, which immediately resets the counters 3, 4 via the OR gate 16.

Frekvensdelaren 10 har omkopplingsbara utgångar med såväl högre som lägre frekvensdelning. För realise- ring av IMV-andningsformer, vid vilka extremt långa utandningsfaser erfordras, inkopplas utgången med den högre frekvensdelningen. För realisering av HF-andnings- former inkopplas frekvensdelarens 10 utgång med lägre frekvensdelning, vilket ger pulser, som tillsammans med ej frekvensdelade pulser, möjliggör olika frekvens- band i området för HF-andning.The frequency divider 10 has switchable outputs with both higher and lower frequency division. For the realization of IMV waveforms, in which extremely long exhalation phases are required, the output is connected with the higher frequency division. For the realization of HF waveforms, the output of the frequency divider 10 is connected with lower frequency division, which gives pulses which, together with non-frequency divided pulses, enable different frequency bands in the area of HF respiration.

Claims

1. 460 018 10 15 20 25 30 PATENT REQUIREMENTS. An electronically controlled respirator sequencer, in which the respiratory rate and the respiration time ratio are to be set calibrated and varied independently using program selection circuits known from television and radio technology, each consisting of two parallel-connected counters (1, 2 and 3, 4) of 3 bits and two binary 1-of-8 decoders (5, 6 and 7, 8). outputs from the decoder of the first program selection circuit are characterized in that twelve selected (5, 6) are connected to a 12-way switch (l2), which is connected partly to the clock inputs C of the second_ program selection circuit (3, 4) and partly to 0- the input to one counter (1) of the first program selection circuit via a signal line (13), that twelve selected outputs from the decoder (7, 8) of the second program selection circuit are connected to a second 12-way switch (15), which is connected to the reset input of a flip-flop (14), that the clock inputs C of the first program selection circuit counter (1, 2) are connected to a square wave generator (9) via a frequency divider (10), and that one of the second program selection circuits is decoded (7) 0-output is connected to the setting input of the flip-flop (14), which controls a subsequent adjusting means.

Sequencer according to Claim 1, characterized in that an OR gate (16) on the input side is connected to an output of the decoder (8) of the second program selection circuit and to an end contact to a P / E. -converter (18) via a derivative element '(17) and on the output side are connected to an input of the counter (3) of the second program selection circuit.