Электростимулятор дыхания

(19) Щ) РЕСПУБ 31/О 4 А 6 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.ъм ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ Св и С.А.Приймак8.8)свидетельство СССР 61 Н 31/00, 1983.(54)(57) ЭЛЕКТРОСТИИУЛЯ содержащий датчик, ген катор и последовательн формирователь импульсо мощности и электроды, ю щ и й с я тем, что, дупреждения гиповентил ствии естественной дых Р ДтХАНИН ратор,соединеусилитт л и ч ндинныеель а преотсут актив цель и пр ьно(56) АвторскоеУ 1050704,кл. А Бюл. Р 17Всесоюзного научноого института элект ности, он снабжен последовательносоединенными первым делителем частоты, вторым делителем частоты, счетчиком, инвертором, первой схемойИЛИ-НЕ и второй схемой ИЛИ-НЕ, подключенной к входу Формирователя импульсов, а также синхронизатором,вход которого соединен с датчиком, авыход - со счетчиком, третьей схемойИЗ%-НЕ, выход которой подключен квходу второй схемы ИЛИ-НЕ, причемвыход первого делителя частоты соединен с первой схемой ИЛИ-НЕ, выходсчетчика подключен к его входу итретьей схеме ИЛ-НЕ, выход Формирователя импульсов соединен с индикатором, а в качестве датчика используется преобразователь частоты ды"хания в электрический сигнал.12Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для электростимуляции дыхания, и может быть использовано при лечении острой и хронической дыхательной недостаточности.Цель изобретения - предупреждение гиповентиляции при отсутствии естественной дыхательной активности путем осуществления электростимуляции синхронно и асинхронно дыхательным попыткам, а также путем автоматического включения асинхронной электростимуляции дыхания при отсутствии сигна. ла датчика дыхания.На чертеже изображена структурная схема электростимуляции дыханияЭлектростимулятор дыхания содеряит датчик 1, генератор 2, индикатор 3 и последовательно соединенные фор-. мирователь 4 импульсов, усилитель 5 мощности и электроды б и 7. Кроме того, электростимулятор снабжен последовательно соединенными первым делителем 8 частоты, вторым делителем 9 частоты, счетчиком 10, инвертором 11, первой схемой ИЛИ-НЕ 12 и второй схемой ИЛИ-НГ 13, подключенной к входу формирователя 4 импульсов, а также синхронизатором 14, вход которого соединен с датчиком 1, а выход - со счетчиком 10 и третьей схемой ИЛИ-НЕ 15, Выход последней подключен к входу второй схемы ИЛИ-НЕ 13, причем выход первого делителя 8 частоты соединен с первой схемой ИЛИ-НЕ 12, выход счетчика 10 подключен к его входу и третьей схеме ИПИ-НЕ 15. Выход формирователя 4 импульсов соединен с индикатором 3, а в качестве датчика 1 используется преобразователь частоты дыхания в электрический сигнал.Устройство работает следующим образом.Дыхательные попытки пациента зоспринимаются датчиком 1, вырабатьпзающим электрический сигнал, пропорциональный объему дыхания. Датчик 1 может быть выполнен, например, в виде пневмотахографической трубки, соединенной со вторичным преобразователем дыхания в электрический сигнал, или в виде термистора со схемой измерения, который фиксирует прохождение газа через верхние дыхательные пути.Сигнал с выхода датчика 1 поступает на вход синхронизатора 14, который на каждую дыхательную попытку 28853 2пациента (возрастание электрическогосигнала на выходе датчика 1) формирует на выходе синхроимпульс Синхроимпульсы, поступая на вход установки"нуля" счетчика 10, устанавливают его.выход в состояние логического "0",которое подтверждается при каждомпоявлении синхроимпульса. Но приэтом необходимо выполнение следующегоусловия;(1)где Т - пауза между соседними синйхроимпульсами;Тг - период следования импульсов 15 на выходе генератора,К, - коэффициент деления первогоделителя частоты;К - коэффициент деления второго2делителя частоты;К - коэффициент деления счетчи 3ка, т.е. коэффициент пересчета счетчика от нулевогосостояния до состояния логической "1" на его выходе.2 Это условие говорит о том, чтосостояние на выходе счетчика не должно изменяться из состояния логического "0" из-за поступления импульсовпа счетном входе счетчика 10.Сигнал логического 0 с выходасчетчика 10 поступает на второй входтретьей схемы ИЗБ-НЕ 15 и "разрешает" прохождение синхроимпульсов свыхода синхронизатора 14 на первыйвход третьей схемы ИЛИ-НЕ 15Синхро 35импульсы инвертируются и поступаютна первый вход второй схемы ИЛИ-НЕ13, на второй вход которой поступает сигнал логического О, так как 40сигнал логического "0" с выходасчетчика 10 через инвертор 11 поступает инвертированным (сигнал логической "1") на первый вход первойсхемы ИЛИ-НЕ 12 и устанавливает еговыход в состояние логического нО",Инвертированные импульсы с выходавторой схемы ИЛИ-НЕ 13 поступают навход формирователя 4 импульсов ещераз инвертированными, Формирователь4 импульсов по каждому импульсу, поступакщему на его вход, формируетна выходе пачку импульсов, требуемуюдля моделирования процесса вдоха.Пачки импульсов с выхода формирователя 4 импульсов, поступая на вход уси-лителя 5 мощности, усиливаются дотребуемой величины и поступают наэлектроды б и 7, которые располагаются на стимулирующих участках тела5 10 15 О пациента для электростимуляции диафрагмы или диафрагмальных нервов, И таким образом осуществляется электро- стимуляция дыхания синхронно дыхательным попыткам пациента (синхронная электростимуляция).При отсутствии синхроимпульсов на выходе синхронизатора 14 в течение . заданного времени, т.е, не выполняется условие (1), на выходе счетчика 10 появляется сигнал логической "1, который по входу разрешения счетчика 10 останавливает счетчик.Отсутствие синхроимпульсов на выходе синхронизатора 14 может быть обусловлено следующими причинами: не срабатывает датчик дыхания, например термисторный датчик дыхания в носовой полости при насморке, отключается датчик, например вынимается пневмотахографическая трубка изо рта при разговоре при приеме пищи, а также отключается врачом-оператором с целью осуществления асинхронной электростимуляции дыхания, отсутствует собственное дыхание пациента.Сигнал логической 1 с выхода счетчика 10 поступает на вход инвертора 11, инвертируется на его выходе (сигнал логического 0") и прступает на первый вход первой схемы ИЛИ-НЕ 12, разрешая прохождению импульсов с выхода первого делителя 8 частоты через второй вход первой схемы ИЛИ-НЕ 12, Инвертированные импульсы поступают на второй вход второй схемы ИЛИ-НЕ 13, на первый вход которой поступает сигнал логического 0, так как сигнал логической "1" на выходе счетчика 10 устанавливает вь 1 хсд третьей схемы ИЛИ-НЕ 15 в состояние логического 0", Инвертированные импульсы со второй схемы ИЛИ-НЕ 13 поступают на вход Формирователя 4 импульсов еще раз инвертированными.Пачки импульсов, сформированные формирователем 4 импульсов, усиливаются до требуемой величины усилителем 5 мощности и поступают на электроды 6 и 7, которые располагаются на стимулируемых участках тела пациента, И таким образом осуществляется асинхронная электростимуляция дыхания, так как формирование импульсов на выходе первого делителя 8 частоты не связано с дыхательными попытками пациента, а их параметры определяются лишь параметрами генератора 2 и первого делителя 8 частоты, Р,1, = 25 30 35 40 45 50 55- где Г - частота следования1Т К фас1асинхронных импульсов на выходе первого делителя частоты или частота следования пачек импульсов на выходе Формирователя импульсов.Такий образом, изменяя коэффициент деления первЬго делителя 8 часто. ты, можно регулировать частоту дыхания пациента при электростимуляции дыхания в асинхронном режиме, так как пачка импульсов соответствует вдоху пациента, а пауза между пачками - выдоху пациента.Поступления пачек импульсов с выхода Формирователя 4 импульсов в индикатор 3 сопровождается звуковой и световой сигнализацией, что позволяет подстраивать собственное дыхание пациента под пачки стимулирующих импульсов, т.е, синхронизировать собственное дь 1 хание со стимулируюп 1 им сигналомПояглепие синхроимпульсов на выходе синхронизатора 14 вызывает поюявление си гн яла логического 0навыходе счетчика 1 0 , при выполненииусловия ( 1 ) , и о суше ствляе тс я элекТРОСПП 5 УЛ 55 ЦИЯ ДЫХаНИЯ СИНХРОННО ДЫхательным попыткам пациента.вменением коэффициента делениявтсрого делителя 9 частоты можно Выбирать 1 лител 1 ность паузы между синхроимп 5 л 1 сами ф пр 11 которои пс 5 троисходит адтомат 11 ческое Бкльэчение асинхронной электрост 1 П 1 уля 1 сии дыхания,конкретно дл 51 квждОго пациента исходя из его 1 П 1 д 11 нидуа 51 ьных Особепностеи.Таким Образом предлагаемое устройство поволяет Осуществлять электростимуляцию дь 1 хания пациента синхронно и асинхронно его дыхательнымпопыткам, что обеспечивает расширениеконтингента больных, лечащихся с по- .мощью данного электростимулятора дыхания, а также повышение эффективнос"ти электростимуляции дыхания.Автоматическое включение асинхрон"ной электростимуляции дыхания при отсутствии его в течение заданного времени или малой величине сигнала датчика дыхания обеспечивает высокуюнадежность работы электростимуляторадыхания, уменьшение летальных исходов, повышение эффективности электростимуляции дыхания, а также расширения функциональных возможностейпациейта,