SU277172A1 - Кардиостимулятор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к биологическим электростимулирующим устройствам, в частности к кардиостимул торам, предназначенным дл  снижени  повышенной частоты сердечных сокращений человека или животного с одновременным усилением этих сокращений в услови х клиники или физиологического эксперимента .

Известнь кардиостимул торы, содержащие задающий генератор частоты следовани  пар импульсов, генератор временного сдвига мелсду импульсами в паре, выходной каскад н схему индикации. Однако у таких кардиостимул торов максимальный временной сдвиг между импульсами в паре не зависит от периода следовани  пары импульса, в результате чего возможно случайное совиадепие длительности сдвига с ноловиной нериода, что приводит к удвоению частоты сердцебиени . Кроме того, эксплуатационный контроль подачи стнмулирующнх импульсов у них неудобен.

Предлагаемый кардиостимул тор отличаетс  от известных тем, что в генераторе временного сдвига, выполненном, например, в виде мультивибратора с магнитно-резистивной св зью, база одного полупроводникового триода подключена через дифференцирующую цепь к выходу генератора частоты следовани  пар импульсов, выполненного, например, в виде мультивибратора с магнитно-резистивной

св зью. Такое выполнение кардиостимул тора обеспечивает автоматическое ограничение временного сдвига между имиульсами при проведении экспериментов н исключает возможность стимулировани  удвоенной частоты, сердечных сокращений.

В кардиостимул торе установлен также триггер, нагруженный на электромагнитные реле, коммутирующие сигнальные лампочки, присоединенный к нагрузке выходного каскада , что делает удобной регулировку и эксплуатационный контроль подачи стимулирующих импульсов.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предлагаемого кардиостимул тора; на фиг. 2 - временна  диаграмма.

Предлагаемый кардиостимул тор содержит силовой трансформатор /, который с помопхью ключа 2 через предохранитель 3 подключаетс  к сети иеремеиного тока. Силовой трансформатор имеет одну первнчную обмотку Wj четыре вторичные обмотки W:, , 1F4 и W:,.

Обмотка служит дл  питани  выпр мител  опорного нанр женн , собранного на полунроводниковом диоде 4. Выпр мленное напр жение подаетс  на фильтр, состо и1,нй из конденсаторов 5, 6 и резистора 7. После фнльтра напр женне поступает на стабилизатор напр жени , собранный на стабилитроне S с балластным резистором Р. Стабилизированное опорное напр жение со стабилнтрона 8 через регулировочные резисторы 10 и )/ иоступает на етабнлизаторы с регулируемым стабилизированным напр жением.

Обмотка Ws служит дл  н ггани  выпр мител  12, собранного но мостовой схеме на полупроводниковых диодах. Этот выпр митель нагружен на конденсатор 13, с которого снимаетс  нанр жение на два Г-образных фильтра , состо щих нз резисторов 14 и 15 н конденсаторов 16 и 17. После фнльтра наир женн  иостуиают на стабилизаторы с регулируемым стабнлнзированным напр женней. Стабилизаторы собраны ио cxeiMe с иоследовательными регулирующими элементами, в качестве которых исиользуютс  транзисторы 18 н 19, н с двухкаекадными усилител ми чносто нного тока. Первые каскады собраны на транзнеторах 20 и 21 но схеме с коллекторной нагрузкой, в качестве которой нснользуютс  резисторы 22 н 23. Вторые каскады собраны на транзисторах 24 и 25 ио схеме с эмиттерной нагрузкой, в качестве которой используютс  резисторы 26 н 27. Ыаир жение обратной св зи на усилитель иосто нного тока иостуиает через конденсаторы 28 н 29 н регулировочные резисторы 30 н 31. Дл  изменени  выходного стабилизированного наир жени  служат нотенцнометры 32 и 33. Дл  фильтрации выходного нанр женн  нснользуютс  конденеаторы 34 н 35.

Обмотка W4 дл  интани  выир мител  36, собранного ио мостовой схеме на нолунроводниковых диодах. Этот вынр мнтель нагружен на конденсатор 37, с которого напр жение снимаетс  на стабилизатор наир жени . Стабилизатор напр жени  собран ио такой же схеме, как и описанные выще, на транзисторах 38, 39, 40, резисторах 41 и 42 и конденсаторе 43. Опорное напр жение снимаетс  со стабилизатора, собранного на стабилитроне 44 и резисторе 45. Дл  установлени  необходимого стабнлизированного напр жени  на выходе этого стабилизатора служит делитель из резисторов 46 н 47, один из которых  вл етс  регулировочным. Дл  фильтрации выходного напр жени  имеетс  конденсатор 48.

Обмотка W служит дл  питани  индикаторных ла.мночек накаливани  49, 50, 51. С одного нз стабнлизаторов с регулируемым напр жением сннмаетс  напр женне на задающий генератор частоты следованн  парных импульсов . Ыапр л ение, подаваемое на этот генератор , измер етс  вольтметром 52 с добавочным резистором 53. Шкала вольтметра ироградунрована в импульсах в минуту. Задающий генератор частоты следовани  парных импульсов собран ио схеме мультивибратора с магнитно-резистивной св зью на транзисторах 54, 55 и тороидальном траисформаторе 56. Дл  установки ключевого режима работы транзисторов служат резисторы 57, 58.

днфференцнруюилую цепочку, состо щую из конденсаторов 59 и 60 и резисторов 61 и 62. С резистора 61 дифференцируюн;ей цепочки синмаетс  имиульс дл  заиуска задающего генератора временного интервала между парой импульсов. Вот геператор питаетс  от второго стабилизатора с регулируемым наир л ением н собран по схеме мультивибратора с магнитно-резистисной св зью, работающего в ждущем режиме на транзисторах 63, 64 и тороидальном трансформаторе 65. Ждущий режим мультивибратора устанавливаетс  с иомощью резисторов 66 и 67. Выходна  обмотка трансформатора 65 нагружена на

дифференцирующую цепочку из конденсатора 68 и резистора 69.

Паир жение, подаваемое на этот генератор , измер етс  вольтметром 70 с добавочным резистором 71. Шкала вольтметра 70 проградуирована в миллисекуидах.

С резисторов 62 и 69 диффереицирующих цепочек импульсы снимаютс  на формирователи импульсов, собранные на транзисторах 72 и 73, нагрузкой когорых  вл ютс  резисторы 74 и 75. С формирователей импульсы через разв зывающие диоды 76, 77 и разделительный копденсатор 78 поступают на одновибратор . Одновибратор собраи ио схеме с эмиттерной св зью на транзнеторах 79 н 80.

Исходное состо ние одновибратора устанавливаетс  резисторами S1, 82 и 83.

Резистор 84  вл етс  коллекторной нагрузкой транзистора 79, с коллектора этого транзистора на базу транзистора 80 св зь осуществл етс  через конденсатор 85. Коллекторной нагрузкой транзистора 80  вл етс  резистор 86. Регулировка длительности имиульсов одновибратора осуплествл етс  с помощью резистора 87.

Необходимые пределы регулировки длительиоети импульсов подбираютс  регулировочным резистором 88. С одновибратора импульсы через разделительный конденсатор 89 поступают па выходной каскад.

Выходной каскад собран по схеме с эмиттерной нагрузкой на транзисторе 90. Эмиттерной нагрузкой этого транзистора  вл етс  потенциометр 91, с которого снимаетс  нанр жение на выход ирибора. Дл  уменьщени 

посто нной времени разр да разделительного конденсатора 89 нспользуетс  резистор 92. Чтобы транзистор 90 работал в ключевом режиме , в цепь коллектора его включен резистор 93.

Усилители-ограничители, одновнбратор, выходной каскад п первые два каскада усилителей иоето ипого тока стабилизаторов с регулируемым напр жением питаютс  от стабилизатора с посто нным напр жением.

Дл  визуальной иидикании работы прибора в схеме имеетс  триггер, собранный на транзисторах 94 н 95 по схеме с автоматическим смеп;енпем, которое снимаетс  с параллельноеоедииенных резистора 96 н конденсаи 99 прикладываетс  к базам транзисторов 94 и 95. Обратна  св зь в триггере осуществл етс  через цепочки соединенных параллел но резистора 100 и конденсатора 101 и резистора 102 и конденсатора 103. В цени коллекторов транзисторов 94 и 95 включены реле 104 п 105, которые своими контактами переключа/от ламиочки 50 и 51. Дл  ограничени  тока через реле включаютс  резисторы 106 и 107. Запуск триггера (базовый, раздельный) производитс  через разв зывающие диоды 108 и 109.

На одном илече триггера имнульс запуска снимаетс  с дифференцирующей цепочки, состо щей из резисторов 110 и 111 и коиденсатора 112, нодсоединенной к нагрузке выходного каскада. На другое илечо трнггера импульс запуска снимаетс  с усилител  ограничител , собранного на транзисторе 73, через конденсатор 113. Диод 114 служит дл  разр да конденсатора в момент, когда транзистор 73 открываетс .

Триггер питаетс  от нестабилизированного напр жени , снимаемого с конденсатора 37, к которому он подключаетс  с помощью ключа 115. Резистор 116 служит дл  разв зки измерительного выхода нрибора от рабочего выхода.

Кардиостимул тор работает следующим образом .

Задающий генератор частоты следовани  нмиульсов генерирует двухпол рные импульсы , по форме близкие к пр моугольным. Частота следовани  этих пмиульсов ир мо иропорциональна нанр жению питаии  генератора . Дифференцировапные импульсы этого геиератора с резистора 62 снимаютс  на формирователь , на выходе которого формируютс  положительные импульсы запуска одновибратора . Одновибратор запускаетс  и генерирует имиульсы, длительность которых регулируетс  резистором 87, а амплитуда - резистором 91. Частота следовани  этих импульсов раина частотезадающего генератора. С резистора 61 снимаетс  дифференцированный пмпульс , который поступает на задающий генератор временного интервала t между парой импульсов. Этот генератор запускаетс  и геиерирует один период. уДлительность иолупериода импульсов генератора обратно пропорциональна приложенному питающему напр жению . В момент опрокидывани  мультивибратора на выходной обмотке трансформатора 65 получаетс  ступенька напр жепп  за счет изменени  пол рности, котора  диффереицируетс  цепочкой, состо щей из конденсатора 68 и резистора 69.

Дифференцированный импульс, снимаемый с резистора 69, оказываетс  сдвинутым по времени относительно нмпульса, снимаемого с

резистора 62, на величину длительности иолупериода . Этот импульс поступает на формирователь , на выходе которого формируетс  положительный импульс заиуска одиовибратора . Одиовибратор запускаетс  и генерирует импульс, совпадающий по времени с дифференцированным импульсом, снимаемым с резистора 69, т. е. он оказываетс  сдвпн}тым по времени относптельно пмпульса, задающего начало периода Т следовани  пары па величииу длительиости полуиериода импульса, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора 65.

Такнм образо-м, измен   величины питающих иаир жеипй мультивибраторов с магнитно-резистивиой св зью, можно плавно измен ть частоту следоваии  и времеииой сдвиг в паре имиульсов. В св зи с тем. что измерение частоты следовани  пары импульсов п временного сдвпга в паре нропзводитс  косвенным образом и показани  приборов еще не говор т о нормальном функционировании прибора , предусмотрен трпггер. Запуск транзисторов триггера выбран таким образом, чтобы по переключению триггера, которое иаблюдаетс  визуально по индикаторным лампочкам 50 и 51, можно было судитп о иормальном функциоиироваиин всех узлов прибора. Отказ любого функционального узла прибора приводит к тому, что триггер перестает опрокидыватьс , ламиочки 50 и 51 - переключатьс , что сигнализирует о иепсправности прибора.

Предмет изобретени 

1.Кардиостимул тор, содержащий задающий генератор частоты следоваии  иар импульсов , генератор временного сдвига между пмнульсами в иаре, выходной каскад и схему индикации, огличающийс.ч тем, что, с целью автоматического обеспсчепи  ограничени  временного сдвига между плгиульсамц ири нроведепии экспериментов, исключени  возмол ностп стимулироваип  удвоенной частоты сердечных сокращений, в генераторе временного сдвига, выполненном, нанример, в виде мультивибратора с магиитно-резистивной св зью, база одного полупроводникового триода подключена через дифференцирующую цепь к выходу геиератора частоты следоваии  пар имиульсов. выполг1епиого, наиример, в виде мультивибратора с магнитно-резистивной св зью.

2.Кардиостимул тор по и. 1, отличающийстем . что, с целью обеспечени  удобного эксплуатацпопного коптрол  подачн стпмулируюпдих имиульсов, в нем установлен триггер, иагружеииый на электромагнитные реле, коммутирующие сигнальные .лампочки, присоединенный к нагрузке выходного каскада.

.I

ffta„riUe 1A.„,Bsfc.3Mw

Г т г

4-J

i-«- г -J

inr l TV

1,

L

r

.l.i1

уг.