SU556816A1 - Электрокардиостимул тор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к медицине,а именно к электрокардиосгимул торам, и может быть использовано также в биологии дл  исследовани  сердечной де тельности.

Известны электрокардиостимул торы, примен емые дл  урежени  сердечного ритма.

Из известных электрокардкостимуп торов наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  электрокардиостимул тор , содержащий выделитель F -зубцов , выделитель экстрасистол, формирователь строба, блок задержки, блок увеличени  задержки и формирователь стимулирующих импульсов 1.

Недостатком известного электрокардио- стимул тора  вл етс  необходимость ручной установки начальной величины задержки урежающего стимула, что требует высокой квалификации медицинского персонала и может ттривести к опасным осложнени м сердечной де тельности вплоть до фибрилл ции желудочков вследствие субъективных ошибок

того, в известном электрокардиостимул торе невозможна автоматическа 

коррекци  задержки в случае необходимости ее уменьшени , что также может привести к осложнени м - учашению ритма сердца вместо урежени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и безопасности процедуры уре- жени  частоты сердечных сокращений.

Достигаетс  это тем, что в устройство, содержащее выделитель R -зубцов, вгэгделиf

тель экстрасистол, формирователь строба, блок задержки, блок увеличени  задержки и формирователь стимулирующих импульсов, включены схема запрет, измеритель длительности сердечного цикла, блок уменьшени  задержки и интегратор. Вход выде.лите л  R - зубцов соединен с выходом формировател  cти yлиpyющиx импульсов, а выходсо входами схемы запрет и выделител  экстрасистол, которь е дpyги 4и входами соединены с выходом формировател  строба и входом блока увеличени  задержки. Выход схемы запрет соединен со входами блока задержки и измерител  длительности сердечного цикла. Выход выдештел  экстра.систол соединен со входами блока увели-

чени  задержки и блока уменьшени  задержки , которые выходами соединены со входами интегратора, а также между собой со ответственно от выхода блока увеличени  задержки ко входу блока уменьшени  задерж ки. Блок задержки соединен выходом с фор мирователем строба и формирователем стимулирующих и шyльcoв, а входами - с измерител ми длительности сердечного цикла и интегратором.

При этом блок увеличени  задержки выполнен в виде триггера, дифференцирующей цепочки и схемы И. Выходы триггера и дифференцирующей цепочки соединены со вхо- дами схемы И. Вход дифференцирующей цепочки и один из входов триггера соединены с выходом формировател  строба, а другой вход триггера соединен с выходом выделител  экстрасистол.

Кроме того, блок задержки выполнен в виде последовательно соединенных генератора линейно измен ющегос  напр жени , схемы сравнени , одновибратора и дифференцирующей цепочки. Запускающий вход генератора линейно измен ющегос  напр жени  соединен с выходом схемы запрет. Один из входов схемы сравнени  соединен с измерителем длительности сердечного цикла. Управл ющий вход генератора линейно измен - ющегос  напр жени  и управл ющий вход одновибратора соединен с выходом интегратора .

Такой электрокардиостимул тор обеспечи-вает полную автоматизацию установки и кор рекцию величины задержки урежающих стимулов , при этом устран етс  возможность субъективных ощибок, наблюдаемых при ру ной установке задержки, и обеспечиваетс  своевременна  коррекци  задержки в случае необходимости.

На фиг. 1 изображена блок-схема элек- трокардиостимул тора; на фиг. 2 - структурна  схема блока уменьщени  задержки; на фиг. 3 - структурна  схема блока увеличени  задержки; на фиг. 4 - структурна  схема блока задержки; на фиг. 5 - эпюры напр жений , по сн ющие работу электрокардиостимул тора; на фиг. 6 - эпюры напр жений, по сн ющие работу блока уменьшени  задержки; на фиг. 7 - эпюры напр жений, по сн ющие работу блока увеличени  задержки; на фиг. 8 - эпюры напр жений, по сн ющие работу блока задержки.

Электрокардиостимул тор содержит выделитель 1 R -зубцов, выделитель 2 экстрасистол , схему 3 запрет, измеритель 4 длительности сердечного цикла, блок 5 задержки , формирователь 6 строба, формирователь 7 стимулирующих импульсов, блок

8 увеличени  задержки, блок 9 уменьшени  задержки и интегратор 10.

На вход выделител  1 R -зубцов поступает внутриполостна  ЭКГ с сердечной мыщцы . Выделитель 1 R - зубцов в моменты по влени  QRS - комплексов формирует синхронизирующие импульсы, которые поступают на один из входов выделител  2 экстрасистол и вход схемы 3 запрет. Выделитель 2 экстрасистол осуществл ет формирование синхронизирующих импульсов, соответствующих экстрасистолическим QP S - комплексам, вызванным урежаюшими стимулирующими импульсами, которые нанос тс  на сердце в фазу относительной рефрактерности сердечной мыщцы. Схема 3 запрет пропускает на вход измерител  4 длительности сердечного цикла и вход блока 5 задержки синхронизирующие импульсы, соответствующие естественным QPS -комплекса Измеритель 4 длительности сердечного цикла формирует напр жение, пропорциональное длительности сердечного цикла, которое передаетс  на один из управл ющих входов блока 5 задержки. Блок задержки формирует синхронизирующие импульсы, задержанные относительно предыдущих естественных комплексов. Величина задержки регулируетс  так, чтобы синхроимпульсы совпали по времени с фазой относительной рефрактерности сердечной мыщцы и наносимые в этот момент урежающие стимулирую, щие импульсы вызывали гемодинамические неэффективные экстрасистолы. Начальна  челичина задержки устанавливаетс  в зависимости от исходной длительности серде ного цикла и меньще необходимой. В процессе стимул ции величина задержки стимулов регулируетс  в зависимости от изменени  текущей длительности сердечного цикла и их электрической эффективности. Выходные импульсы блока 5 задержки подаютс  на вход формировател  6 строба и на вход формировател  7 стимулирующих импульсов . Формирователь 6 строба вырабатывает импульсы, длительность которых выбираетс  равной периоду времени, в течение которого после нанесени  урежающего стимула возникает вызванный им экстрасистолический QPS - комплекс и осуществл ет с  его выделение, например, 100 мсек. Импульс формировател  6 строба подаетс  на один из входов выделител  2 экстрасистол и на запрещающий вход схемы 3 запрет . Таким образом, после нанесени  уре- жающего стимула схема 3 запрет запираетс  и импульс выделител  1 R-зубцов, соответствующий вызванной этим стимулом экстрасистоле, схемой 3 запрет не пропускаетс . Выходные импульсы блока 5 задержки подаютс  на вход формировател  7 стимулирующих импульсов, выходные импуль сы которого подаютс  на сердце. Один из входов блока 8 увеличени  задержки соединен с выходом выделител  2 экстрасистол, другой - с выходом формировател  строба. Если во врем  действи  строба не по вилс  экстрасистолический QI 5 - комплекс, это свидетельствует об электрической неэффективности урежающего стимулирующего импульса вследствие его попадани  в фазу абсолютной рефрактерноети из-за недостаточной величины задержки. При этом с выхода блока 8 увеличени  задержки на один из входов блока 9 уменьщени  задержки и на один из входов интегратора 10 подаетс  импульс. При этом увеличиваетс  выходное напр жение интегратора, которое подаетс  на один из управл ющих входов блока 5 задержки, и длительность задержки увеличиваетс . Процесс увеличени  задержки продолжаетс  до тех пор, пока стимулирующие импульсы не станут электрически эффективными . Один из входов блока 9 уменьщени  задержки соединен с выходом выделител  2 экстрасистол, другой - с выходом блока 8 увеличени  задержки. Если в течение определенного эремени например 30 мин, все стимулы электрически эффективны, о чем свидетельствует наличие импульсов на выходе выделител  2 экстрасистол и отсут ствие импульсов на выходе блока 8 увеличени  задержки, после нанесени  очередного стимула с выхода блока 9 уменьщени  задержки на один из входов интегратора 10 подаетс  импульс. При этом напр жение поступающее с выхода интегратора 10 на один из управл ющих входов блока 5 задержки , уменьщаетс  и уменьщаетс  величина задержки. При этом компенсируетс  возможное укорочение периода рефрактерности сер)- дечной мыщцы за предшествующие 30 мин. Процесс уменьщени  задержки продолжаетс  до тех пор, пока очередной стимул не станет электрически неэффективным. Задержка следукицего стимулирующего импульса увеличиваетс  и, если он вызывает экстрасистолу , задержка фиксируетс .

Блок уменьщени  задержки состоит из реле 11 времени и схемы 12 И (фиг. 2).

На вход реле времени подаютс  выходные импульсы блока увеличени  задержки, которые осуществл ют его сброс. При нав зывании устойчивого урежени  через определенный интервал времени после прихода последнего импульса блока увеличени  задержки реле 11 времени сбрасывает и с его выхода на один из входов схемы 12 И

подаетс  напр жение. На другой вход схемы И поступают импульсы с выхода выделител  экстрасистол, которые после срабатывани  реле 11 времени проход т на ее выход. При этом задержка урежающих сти-мулов уменьшаетс . Когда очередной уре- жающий стимул не вызывает экстрасистолу , на вход реле 11 времени приходит импульс с блока увеличени  задержки, который осуществл ет сброс реле 11 времени и схема 12 И запираетс .

Блок увеличени  задержки Состоит из дифференцирующей цепочки 13, триггера 14 схемы 15 И (фиг. З).

При включении электрокардиостимул тора триггер 14 устанавливаетс  в положение , при котором на его выходе, соединенном с одним из входов схемы 15 И, отсут сгвует сигнал. В момент нанесени  урежающего стимула на вход дифференцирующей цепочки 13 и на один из входов триггера 14 поступает импульс с выхода формировав тел  строба, который измен ет состо ние триггера 14. Если стимул электрически неэффективен, то выходной импульс диф41еренцирующей цепочки, соответствующий заднему фронту стробирующего импульса, проходит на выход схемы И. Рели же урежающий стимул электрически эффективен, то соответствующий вызванной им экстраснсто ле импульс выделител  экстрасистол поступает на один из входов триггера и измен ет его состо ние, и выходной импульс дифференцирующей цепочки не проходит на выход схемы И.

Схема блока задержки состоит из генератора 16 линейно измен ющегос  напр жени  (ЛИН), схемы 17 сравнени , одновибратора 18, и дифф1еренцируюшей цепочки 19 (фиг. 4).

Claims (1)

1. При включении электрокардиостимул то- ра на запускающий вход генератора 16 поступают синхроимпульсы, соответствующие QRS- комплексам ЭКГ. На управл ющий вход генератора поступает напр жение с интегратора, которое регулирует крутизну линейно измен ющегос  напр жени . Когда линейно измен ющеес  напр жение, поступающее на один вход схемы 17 сравнени , достигает величины напр жени , пропорционального длительности сердечного цикла, подаваемого на другой вход схемы сравнени , с ее выхода на запускающий вход од- новибратора подаетс  импульс. Одновибра- тор формирует импульс, длительность которого зависит от величины управл ющего напр жени , поступающего с выхода интегратора . Выходной импульс одновибратора пдаетс  на вход дифференцирующей цепоч ки 19. Дифференцирующа  цепочка формиру ет импульс, совпадающий по времени с зад ним фронтом импульса одновибратора. Таки образом, длительность задержки, складыва ща с  из времени нарастани  линейно изме н юшегос  напр жени  до напр жени , про порционального длительности сердечного цикла, и длительности импульса одновибра тора, зависит от текущей длительности сердечного цикла и амплитуды напр жени  на выходе интегратора. При включении электрокардиостимул то- ра начальное выходное напр жение интегратора 10 устанавливаетс  таким, что задерж ка урежак дего импульса получаетс  заведомо меньше необходимой и первый урежавл щий стимул  вл етс  гемодинамически неэффективным . После этого увеличиваетс  напр жение интегратора 10, Вследствие этого уменьщаетс  крутизна линейно измен ющегос  напр жени , увеличиваетс  длительность импульса одновибратора 18 и таким образом увеличиваетс  длительность задержки. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока урежающие стимулы не стану электрически эффективными, Уменьщение длительности задержки при ее коррекции через определенные интервалы времени производитс  увеличением крутизны линейно измен ющегос  напр жени  и уменьщением длительности импульса сдновибратора 18 посредством уменьи ени  управл ющего нап- р  :ени  на выходе интегратора. Если в процессе урежени  длительность текущего сердечного цикла изменитс , например увеличитс , то это приведет к увеличению напр жени , пропорционального длительности сердечного цикла на входе схемы 17 сра&нени  и соответственно к увеличению длительности задержки урежающих стимулов. Предлагаемый электрокардиостимул тор обеспечивает повышение надежности и безопасности процедуры урежени  частоты cepvдечных сокращ.ений. Кроме того, электро- кардиостимул тор обеспечивает упрощение процедуры электрокардиостимул ции.так как отпадает необходимость непрерывного контрол  параметров сердечной де тельности пациента высококвалифицированным меди- цинским персоналом, Формула изобретени  1, Электрокардиостимул тор, содержащий выделитель R-зубцов, выделитель эк- страсистол, формирователь строба, блок задержки , блок увеличени  задержки и формирователь стимулирующих импульсов, о т л и Чающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности и безопасности процедуры урежени  частоты сердечных сокращений , он имеет схему запрет, измеритель длительности сердечного цикла, блок уменьщени  задержки и интегратор, причем выделитель R - зубцов по входу соединен с выходом формировател  стимулирующих импульсов , а вьрсодом - со входами схемы запрет и выделител  экстрасистол, которые другими входами соединены с выходом фо1. мировател  строба и входом блока управлени  задержки; выход схемы запрет соединен со входами блока задержки и измерител  длительности сердечного цикла, а выход выделител  экстрасистол соединен со входами блока увеличени  задержки и блока уменьщени  задержки, которые выходами соединены с входами интегратора, а также между собой соответственно от выхода блока увеличени  задержки ко входу блока уменьще- ни  задержки; блок задержки соединен выходом с формирователем строба и формирователем стимулирующих импульсов, а входами - с измерителем длительности сердечного цикла и интегратором, 2, Электрокардиостимул тор по п, 1, отличающийс  тем, что блок увеличени  задержки выполнен в виде триггера , дифференцирующей цепочки и схемы И, причем выходы триггера и дифференхшруюьщей цепочки соединены со входами схемы И, вход дифференцирующей цепочки и один из входов триггера соединены с выходом формировател  строба, а другой вход триггера соединен с выходом выделител  экстрасистол , 3, Электрокардиостимул тор по п, 1, тличающийс  тем, что блок адержки выполнен в виде последовательно оединенных генератора линейно измен ющеос  напр жени , схемы сравнени , одновиб- атора и дифференцирующей цепочки, причем апускающий вход генератора линейно изме ющегос  напр жени  соединен с выходом хемы запрет, один из входов схемы сравени  соединен с измерителем длительноси сердечного цикла, а управл ющий вход енератора линейно измен ющегос  напр жеи  и управл ющий вход одновибратора соеинены с выходом интегратора. Источники информации, прин тые во внимаие при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР № 337136, 61 N 1/36, 1972,

   П

   73

   75

   fPu8.2

   Лг4

   /4

   а

   if, S г, д

   е

   Hi

   3 .

   и ,

   п

   л

   tf

   /1ДлУиДЛ-ЛЛ--ЛЛ-ДЛ-ЛЛ5

   Vus.S

   f;f

   t .SZ о

   bb

   Ч

   9us.7

   UsTn

   J

   -I-l

   I I

   n