Устройство для электрической стимуляции дыхания

Устройство для электрической стимуляции дыхания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г.С. Лескин, 6.Н. Огурцов, Ю.В. Шийкаренко и М. А. Белиловский.

Р (72) Авторы изобретения

Московский областной научно-исследарательский

;клинический институт им. М.Ф. Владимирского (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ

ДЬЗХАНИЯ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам

1 для электрической стимуляции дыхания, оно найдет применение в ме" дицинской практике при восстановлении дыхания, а также:при лечении ост" рой и хронической дыхательной недос" таточности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электростимуляции дыхания, содержащее датчик дыхания, синхронизатор, формирователь стимулирующих импульсов и .стимулирующие электроды (1 ).

Однако в известном устройстве . отсутствуют средства автоматического поиска двигательных точек диафрагмы или диафрагмального нерва, что не позволяет эффективно испольэовать устройство в случаях экстренной необходимости, например, для реанимации. Кроме того, отсутствие средств стабилизации воздействия за2 трудняет использование устройства при длительной стимуляции, в процессе которой неизбежны вызванные движениями больного частые смещения активного электрода с двигательной точки.

Цель изобретения - повышение эффективности электрической стимуляции дыхания путем автоматического поиска двигательных точек диафрагмы

1О или диафрагмального нерва и.стабилизации воздействия на них.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, для электростимуляции, содержащее датчик дыхания, первый выход которого через.синхронизатор соединен с формирователем импульсов, первым выходом подключенным к пассивному электроду, и активные электроды снабжено коммутатором и блоком управления, первый вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания, второй вход - с первым выходом формирователя импульсов, а

3 98071 выход - с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя импульсов.

Кроме того, коммутатор выполнен в виде последовательно соединенных кольцевого счетчика и блока аналоговых ключей, в котором вход каждого из ключей соединен с вторым выходом формирователя импульсов, а выход - с .соответствующим контактом ак" О тивного электрода.

Кроме того, блок управления выполнен в виде компаратора, вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания,а выход через элемент блокировки соединен с. первым входом генератора счетных импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов,а выход " с входом кольцевого счетчика коммутатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит датчик дыхания 1, первый выход которого через синхронизатор 2 соединен с форми. рователем импульсов 3, первым выходом подключенным к пассивному электроду 4, активные электроды 5, коммутатор 6 и блок 7 управления, причем коммутатор 6 выполнен в виде соединенных между собой кольцевого счетчика 8 и блока 9 аналоговых ключей, каждый иэ которых соединен входом с вторым выходом формирователя 3 импульсов, а выходом - с соответст33 вующими контактами активного .электрода 5. Схема управления коммутатором выполнена в виде компаратора 10, вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания 1, а выход че49 рез элемент блокировки ll соединен с первым входом генератора 12 счетных импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом формиро« вателя импульсов 3, а выход - c входом кольцевого счетчика 8.

Датчик 1 дыхания служит дпя измерения дыхательного объема и выполнен, например, в виде пневмотахо- 50 графической трубки, соединенной с вторичным преобразователем давления в электрический сигнал.

Синхронизатор 2 служит для синхронизации ритма электростимуляции И с ритмом собственного дыхания больного и представляет собой пороговую схему.

3 4

Формирователь 3 импульсов предназначен для формирования серий стимулирующих импульсов и выполнен в виде работающего в ждущем режиме релаксационного генератора, а также имеет средства регулирования длительности и амплитуды серий, позволяющие в процессе регулировать, соответственно, длительность входа и дыхательный объем.

Пассивный электрод 4 предназначен для подведения стимулирующих импульсов к выбранному для воздействия участку тела и выполнен в виде эластичной пластины из электропроводящего материала.

Многоконтактный активный электрод

5 служит для подведения стимулирующих импульсов к двигательным точкам дифрагмы или диафрагмального нерва, выполнен в виде многоконтактной матрицы, которая может иметь различные конструктивные решения.

Кольцевой счетчик 8 служит для управления блоком аналоговых ключей 9.

Разрядность кольцевого счетчика 8 определяется числом аналоговых ключей блока 9, при этом выход каждого разряда соединен с цепью управления одного из ключей блока 9, которые служат для коммутации контактов активного электрода 5 и поочередного подключения их к выходу формирователя импульсов 3.

Компаратор 10 служит -для сравнения величины сигнала, поступающего> от датчика 1 дыхания, с предварительно установленной пороговой величиной, а также для формирования сигнала управления генератором 12 счетных импульсов.

Генератор 12 счет ных импуль сов вы " попнен в виде одновибратора и служит для запуска кольцевого счетчика 8, Элемент блокировки 11 предназначен для управления работой генератора 12 счетных импульсов и выполнен на одновибраторе.

Устройство работает следующим о6разом.

Активный электрод 5 фиксируется в области двигательной точки. При черезкожной стимуляции диафрагмы ипи диафрагмального нерва - на грудной клетке или на шее больного, при трансвенозной стимуляции диафрагмального нерва - в полой вене в месте наиболее близкого прохождения нерва. Пассивный электрод 4 располагается накож10!

23

43

И 98 но так, .что стимулирующие имп ЧТьсы, проходя между электродами 4 и 5, охватывают область расположения двигательной точки.

Дыхательные попытки больного воспринимаются датчиком 1 дыхания, вырабатывающим электрический сигнал, пропорциональный объему дыхания. Сигнал поступает на входы синхронизатора 2 и компаратора 10 блока 7, уровни срабатывания которых задаются, врачом-оператором до начала воздействия. При этом порог срабатывания синхронизатора 2 задается из условия

его запуска при любой, даже слабой, дыхательной попытке больного, а порог срабатывания компаратора 10 задается так, что он работает только при возрастании дыхательного объема, вызванном электростимуляцией.

Синхроимпульсами, сформированными синхронизатором 2, в такт дыхательным попыткам больного запускается формирователь 3 импульсов.

Серии импульсов, отрегулированные оператором по длительности и амплитуде, с формирователя 3 через пассивный электрод 4, а также через открытый в данный момент один из аналоговых ключей блока 9 и связанный с ним контакт активного электрода

5 подаются на стимулируемый участок.

Задним фронтом серии стимулирующих импульсов запускается генератор

12 счетных импульсов. Счетный им пульс, поступая на вход кольцевого счетчика 8, сдвигает его на один разряд, в результате чего происходит переключение аналоговых ключей блока 9, и к выходу формирователя 3 импульсов подключается другой контакт активного электрода 5.

По окончании прохождения следующей серии стимулирующих импульсов контакты активного электрода 5 снова переключаются. Этот процесс повторяется до тех пор, пока к выходу формирователя 3 импульсов не подключется расположенный непосредственно на двигательной точке диафрагмы или диафрагмального нерва контакт активного электрода 5. В этом случае стимулирующие импульсы вызывают возбуждение диафрагмы и за счет ее со" кращения происходит увеличение дыхательного объема. Соответственно возрастает и сигнал, снимаемый с датчика 1 дыхания. Величина сигнала теперь превосходит пороговый уровень

0713 6 компаратора 10, в результате срабатывания которого запускается схема блокировки t l . Блокирующий импульс поступает на генератор 12 счетных импульсов и запирает его.

Формирование счетных импульсов, а следовательно, и коммутация контактов активного электрода 5 прекращается.

Если в процессе воздействия, по какой-либо причине (чаще всегО из-за движения больного) активный электрод смещается с двигательной точки, то устройство автоматически возобновляет ее поиск, продолжая осуществление эффективной стимуляции. Таким образом, достигается стабилизация воздействия на найденную двигательную точку диафрагмы или диафрагмального нерва.

Устройство позволяет повысить эффективность воздействия за счет .автоматизации и ускорения поиска, повышения точности обнаружения двигательных точек диафрагмы или диафрагмального нерва как в начале стимуляции, так и в процессе ее длительного проведения при движениях больного.

Устройство для электрической стимуляции дыхания может использоваться при лечении различных форм дыха" тельной недостаточности, обусловленных нарушениями центрального и периферического механизмов регуляции дыхания, при отсутствии поражений легочной ткани и сохранении проводи мости дыхательных путей, а также в реанимации и интенсивной терапии.

Предлагаемое устройство, кроме обеспечения воэможности проведения контроля за объемом дыхания и автоматического поиска оптимальных точек для воздействия, позволяет обеспечить стабилизацию воздействия и, тем самым, повысить эффективность и надежность метода электрической стимуляции дыхания.

Устройство просто в работе, так как освобождает врача от трудоемкой и длительной операции поиска двигательных точек, а также от необходимости частой коррекции расположения электродов в процессе длительной стимуляции дыхания.

Формула изобретения

1. Устройство для электрической стимуляции дыхания, содержащее дат7 9807 чик дыхания, первый выход которого через синхронизатор соединен с формирователем импульсов, первым выходом подключенным к пассивному электроду, и активные электроды, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности электрической стимуляции дыхания путем автоматического поиска двигательных точек диафрагмы или диафрагмального 10 нерва и стабилизации воздействия на них, оно снабжено коммутатором и блоком управления, первый вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания, второй вход - с первым И выходом формирователя импульсов, а выход - c первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя импульсов. 20

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммута13 тор выполнен в виде последовательно соединенных кольцевого счетчика и блока аналоговых ключей, в котором вход каждого из ключей соединен с вторым выходом формирователя импульсов, а выход с соответствующими контактами активного электрода.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде компаратора, вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания, а выход через элемент блокировки соединен.с первым входом генератора счетных импульсов, второй вход которого. соединен с первым выходом формирователя импульсов, а выход - с входом кольцевого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2.305.168, кл. Л 61 Н 31/00, 1976.

2 . t 3. t. 6

Фи пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Б. Фигурин

Редактор T. Митрович Техред С.Мигунова Корректор Г. Orap

Заказ 9416/4 Тираж 714 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5 Москва Ж- 5 Раушская наб. . 4/