SU1351611A1 - Электростимул тор дыхани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицинской технике. Цель изобретени  - увеличение времени непрерьюной стимул ции . Электростимул тор содержит суммирующий счетчик I, вычитающий счетчик 2, делитель 3 частоты, схему 4 сравнени , первый элемент И 5, схему 6 пересчета, группу. 7 элементов И, формирователь 8 импульсов, группу 9 формирователей управл ющих сигналов, каждьш из которых содержит элемент И 10, элемент И II и инвертор 12. Незначительное изменение начальной частоты позвол ет даже при сильном сокращении диафрагмы получить вдох не резким. При этом искусственный вдох моделируетс  близким к естественному и пациент не ощущает физиологических неудобств. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л с: :о :л г-21

Description

1135161

Изобретение относитс  к медицине может бьггь использовано в качестве лектростимул тора дыхани .

Цель изобретени  - увеличение вреени непрерьшной стимул ции путем меньшени  усталости диафрагмы.

На фиг.1 показана функциональна  хема предлагаемого устройства; на иг.2 - диаграммы напр жени  на вы- Q одах различных блоков.

Электростимул тор дыхани  содерит сзпФ1ирующий счетчик 1 , вычитаюий счетчик 2, делитель 3 частоты схему 4 сравнени , первый элемент g И 5, схему 6 пересчета, группу 7 элементов И, формирователь 8 импульсов, группу формирователей 9 управл ющих сигналов. Каждый формирователь 9 управл ющих сигналов (1-п) содержит 20 первый 10 и второй 11 элементы И и инвертор 12.

Электростимул тор дыхани  работает следующим образом.

На вход вычитани  вычитающего 25 счетчика 2 с входа эталонной частоты устройства непрерывно поступает последовательность импульсов эталонной частоты следовани  и каждый импульс вызьгоает уменьшение кода на зо его выходах, а на вход сложени  суммирующего счетчика 1 непрерывно поступает последовательность импульсов с частотой следовани , меньшей эталонной частоты на произведение коэффициента делени  делител  3 частоты , и каждьш импульс выэьюа- ет увеличение кода на его выходах . Когда на старшем разр де суммирующего счетчика 1 присутствует I 40 код на выходах группы 7 элементов И соответствует коду на выходах суммирующего счетчика 1, а когда на старшем разр де суммирующего счетчика 1 присутствует О, выходы группы 7 45 элементов И наход тс  в состо нии О независимо от кода на выходах суммирующего счетчика 1, Коды на выходах группы 7 элементов И сравниваютс  поразр дно с кодами на выходах gQ вычитающего счетчика 2 блоком 4 сравнени  и при совпадении коДов на выходе блока 4 сравнени  по вл етс  1, котора  поступает на управл ющие входы группы формировател  9 уп- gg равл ющих сигналов, в результате че го на выходах вычитающего счетчика 2 устанавливаетс  начальный код, соответствующий коду установки частоты

35

Q

g 0

5 о 0 5 Q g

5

. 2 (1-п). Это осуществл етс  следующим образом (рассмотри дл  одного элемента управлени , остальные работают идентично).

В том случае, если на шине кода установки частоты присутствует 1, то на выходе инвертора 12 - О, который устанавливает на выходе второго элемента И I сигнал О, на выходе первого элемента И 10 - сигнал 1, так как на его первом и втором входах -. сигнал 1.

Сигнал 1 с первого выхода первого формировател  9 управл ющих сигналов группы поступает на S-вхЬд счетчика соответствующего разр да управл емого вычитающего счетчика 2 и устанавливает его выход в состо ние 1 (на его R-вход при этом поступает сигнал О с второго выхода первого формировател  9 управл ющих сигналов группы).

В том случае, если на шине кода установки частоты присутствует О, то на выходе инвертора 12 - сигнал 1, а значит и на выходе второго элемента И 11 - сигнал 1, так как на его первом и втором входах сигнал 1, на выходе первого элемента И 10 - сигнал О, так как на его втором входе присутствует сигнал О. Сигнал 1 с второго Выхода формировател  9 управл ющих сигналов группы поступает на R-вход счетчика соответствующего разр да управл емого вычитающего счетчика 2 и устанавливает его выход в состо ние О (на S- вход при этом поступает сигнал О с первого выхода формировател  9 уп- равл ющих сигналов группы). Таким образом, сигнал О или 1 передаетс  с шины кода установки частоты на выход соответствующего разр да вычитающего счетчика 2 при по влении сигнала 1 на выходе схемы 4 сравнени , т.е. на выходах вычитающего счетчика 2 устанавливаетс  код установки частоты и вькод схемы 4 сравнени  возвращаетс  в исходное состо ние О, формиру  тем самым положительный:- импульс. Следующее совпадение кодов на выходах группы 7 элементов И и выходах вычитающего счетчика 2 вызывает по вление на выходе схемы 4 сравнени  положительного импульса и т.д.

3 .

Рассмотрим закон изменени  частоты импульсов, формируемых, на выходе схемы 4 сравнени ,

Когда на старшем разр де суммирующего счетчика 1 присутствует I, код на его выходах измен етс  от 10000000 до I 1 I 1 11 М (при 8-разр дном счетчике), или в дес тичном ис- лислении от до . Максимальное число импульсов, требуемых на вход вычитани  вычитающего счетчика 2 дл  по влени  импульса на выходе схемы А сравнени  (момент совпадени  кодов на выходах группы 7 элементов И и на выходах вычитающего счетчика 2), равно

и.с (2 - Hl)+H,j,, , где Н „ст - число кода установки часто ты.

Минимальное число импульсов, требуемых на вход вычитани  вычитающего счетчика 2 дл  по влени  импульса на выходе схемы 4 сравнени , равно

NMHH С2 - Н2) + Н,,.. Начальна  (минимальна ) частота импульсов в пачке

. Ь„ .n

N«,, .(2 -НО+Ну 128+Н ст Конечна  (максимальна ) частота импульсов в пачке

f р2 12: FI г

л,ин ()+H, i+Hucr т.е. f, f,.

Так как код на выходах суммирующего счетчика 1, а значит, и на выходах группы 7 элементов И увеличиваетс  а код на выходах управл емого вычитающего счетчика 2 уменьшаетс  со скоростью на коэффициент делени  делител  3 частоты большей, причем скорости изменени  кодов посто нны, то частота импульсов на выходе схемы 4 сравнени  увеличиваетс  от импульса к импульсу по линейно-ступенчатому закону. Когда на старшем разр де суммирующего счетчика i присутствует О, код на выходах группы 7 элементов И равен 00000000, т.е. нулю в дес тичном исчислении, поэтому число импульсов, требуемых на вход вьиита- ни  вычитающего счетчика 2 дл  по в- лени  импульса на выходе схемы 4 сранени , посто нно и равно Ng Кц,,,. , что соответствует посто нной частоте на выходе схемы сравнени .

На фиг.2а показана последовательность импульсов на старшем разр де суммирующего счетчика 1, а на фиг.26 51611 -

закон изменени  частоты следовани - импульсов на выходе схемы 4 сравнени . Длительность 1 равна длительности О в течение одного периода на старшем разр де суммирующего счетчика 1, так как он  вл етс  двоичным , поэтому длительность нарастани  частоты на выходе схемы 4 сравнени 

д равна длительности посто нства частоты . На фиг.2в показан сигнал на выходе схемы 6 пересчета, у которой 1 формируетс  в течение одного периода 1- мпульсОЕ на старшем разр де сумми15 РУющего счетчика 1, а О - в течение времени, кратного данному периоду . Когда на выходе схемы 6 пересчета присутствует I,открьтаетс  первый элемент И 5 и сигнал с выхода

2Q схемы 4 сравнени  поступает на вход формировател  8 импульсов, который формирует импульсы в пачке по длительности , которые поступают на выход устройства. Длительность формиру25 емьж импульсов величина регулируема  и подбираетс  индивидуально дл  каждого пациента. Частота формируемых пачек импульсов на выходе устройства равна

30 .ач э Кд X 2 X ,

где К - коэффициент делени  делител  3 частоты; Kjjg - коэффициент делени  схемы

6 пересчета.

Использу  делитель 3 частоты с переменным коэффициентом делени  К можно регулировать частоту следовани  пачек и тульсов, а значит, и частоту дыхани  больного, так как пачка

дд формирует вдох больного (выдох осуществл етс  спонтанно).. При этом начальна  f и конечна  f частоты импульсов сохран ют свои значени ,так как они не завис т от коэффициента делени  делител  3 частоты, а определ ютс  соответственно начальным и конечным кодами на выходах суммирующего счетчика 1, эталонной частоты F и начальным кодом вычитающего счетчика

gQ 2 (кодом установки частоты), причем начальный и конечный коды на выходах суммирующего счетчика 1 и эталонна  частота  вл ютс  посто нной величиной, а код установки частоты gg переменной.

Закон изменени  частоты выходных импульсов показан на фиг.2г. Как видно из формул (1) и (2), начальна  и

35

45

конечна  частоты завис т от Нц. , поэтому автоматически измен   код ус- .тановки частоты по программе индивидуально дл  каждого больного, например , при помощи реверсивного счетчика или набором кода при помощи переключателей , можно измен ть начальную f, и конечную f частоты по опреде- ленному закону. Уменьшение Hug. приводит к увеличению начальной и конечной частот, причем, конечной частоты в большей степени. Так, например, при изменении Н,,. от 79 до 39. f, измен етс  в 2 раза, а f, в 1,24 ра за. Незначительное изменение начальной частоты позвол ет даже при сильном сокращении диафрагмы (дл  высоких частот) получить вдох не резким, так как начальные сокращени  диафрагмы осуществл ютс  частотами,, близкими к выбранной оптимальной начальной частоте, благодар  этому искусствен- ный вдох моделируетс  близким к естественному и пациент не ощущает физиологических неудобств.

Claims (2)

1. Электростимул тор дыхани , содержащий делитель частоты, С уммиру- ющий счетчик и последовательно соединенные вычитающий счетчик, первый вход которого соединен с входом делител  частоты, схему сравнени , пер- вый элемент И и формирователь импульсов , выход которого  вл етс  выходом электростимул тора, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  времени непрерьгоной стимул ции путем уменьшени  усталости диафрагмы, он содержит схему пересчета , группу элементов И и группу формирователей управл ющих сигналов, выходы которых подключены к вторым и

третьим входам вычитающего счетчика, причем вход суммирующего счетчика подключен к выходу делител  частоты, а выходы - к первым входам элементов И группы, вторые входы которых и

вход схемы пересчета соединены с последним выходом суммирующего счетчика, выходы элементов И группы подключены К другим входам схемы сравнени , а выход схемы пересчета соединен с другим входом первого элемента И.

2. Электростимул тор по п,1, о т- личающийс  тем, что каждый формирователь управл ющих сигналов

содержит первый элемент И и последовательно соединенные инвертор и второй элемент И, выход которого  вл етс  одним выходом формировател  управл ющих сигналов, первый вход первого

элемента И соединен с входом инвертора , вторые входы первого и второго элементов И  вл ютс  входом формировател  управл ющих сигналов, другим выходом которого  вл етс  вькод первого элемента И.

а j

f fn

S

В г

/ 

t

Y

//

/

Cfjae.Z