Блок управления имплантируемого дефибриллятора

(19) (11) 61 1 х 1/36 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР1178456, кл. А 61 х 136, 984. (54) БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ИМПЛАНТИРУЕМОГО ДЕФИБРИЛЛЯТОРА . (57) Блок управления имплантируемого дефибриллятора позволяет осуществить раздельное формирование сигналов управления имплантируемым дефибриллятором при возникновении желудочковой тахикардин или фибрилляции сердца. Устройство содержит усилители 1 и 2, компараторы 3 и 8, детектор 4, блок 5 обработки кардиосигналов, интегратор 6 со сбросом, источник 7 опорных напряжений и таймер 9. Усилитель 1 осуществляет фильтрацию и дифференцирование сигнала. Процесс анализа внутрисердечного кардиосигнала идет по двум каналам: каналу анализа по величине Я - Р интервала желудочковой тахикардии блоком 5 и каналу выявления фибрилляции по уровню выходного напряжения интегратора 6. Сброс интегратора 6 осугцествляется импульсами компаратора 3 через управляемый таймер 9. Дополнительный усилитель 2 повышает устойчивость работы при мелковолновой форме фибрилляции. 2 ил.Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для использования в автоматических имплантируемых кардиовертерах-дефибрилляторах.Целью изобретения является обеспечение формирования управляющих сигналов при возникновении тахикардии или фибрилляции желудочков сердца.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока обработки кардиосигнала.Блок управления содержит усилители 1 и 2, первый компаратор 3, детектор 4, блок 5 обработки кардиосигнала, интегратор 6 со сбросом, источник 7 опорных напряжений, второй компаратор 8 и таймер 9.Блок 5 обработки кардиосигнала содержит задающий генератор 10, счетчики 1 и 12 и Я 5-триггер 13.Устройство работает следующим образом.На вход усилителя 1 поступает сигнал внутрисердечной электрограммы с чувствительных электродов имплантируемого кардиовертера-дефибриллятора, В усилителе осуществляется фильтрация и дифференцирование сигнала с целью ослабления амплитуды составляющих с более низкой крутизной, чем у Я-зубца. Пороговый уровень компаратора 3 выбран так, чтобы компарирование осуществлялось на уровне 75 - 85 Я от амплитуды Я-зубца на выходе усилителя 1. Прямоугольные импульсы с выхода компаратора 3 поступают на блок 5 обработки кардиосигнала. На выходе этого блока при нормальном сердечном ритме формируется уровень лог. О.Амплитуда Я-зубца на выходе дифференцирующего усилителя 1 при нормальном ритме или при возникновении желудочковой тахикардии является достаточной для срабатывания компаратора 3. При частоте следования Я-зубцов 180 в 2 уд/мин (тахикардия) в блоке 5 обработки кардиосигнала производится частотное кОмпарирование и на выходе формируется уровень лог. 1. При этой команде появляется возможность формирования низкоэнергетического (от 0,5 до 2 Дж) электрического кардиосинхронизированного разряда, т, е. проведения кардио- версии. Одновременно кардиосигнал поступает на вход второго усилителя 2, выпрямляется детектором 4 и поступает на вход интегратора 6 со сбросом. На выходе интегратора начинается рост уровня постоянного напряжения, скорость роста которого прямо пропорциональна частоте выпрямленного сигнала, а уровень в установившемся режиме обратно пропорционален скважности.При сравнении кардиосигналов по скважности после дифференцирования в усилителе 1 при выбранном пороге срабатывания компаратора 3 скважность составляет для нормального ритма 22 - 28, при тахикардии 8 - 20, Преобразование фибрилляции в по 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 4) 50 55 следовательность импульсов на выходе компаратора 3 при этом отсутствует ввиду меньшей крутизны волн фибрилляции в сравнении с крутизной Я-зубца при нормальном ритме и тахикардии. При этом амплитуда сигнала на выходе усилителя 1 недостаточна для срабатывания компаратора 3.Наличие в устройстве второго усилителя 2 позволяет установить требуемый уровень ограничения кардиосигнала, при котором фибрилляция устойчиво преобразуется в последовательность импульсов со скважностью 1,5 - 2,5. При частоте фибрилляции 5 - 8 Гц и указанной скважности величина напряжения в установившемся режиме (3 - 5 с) на выходе интегратора 6 со сбросом достаточна для срабатывания компаратора 8.При нарушениях электрофизиологических свойств миокарда даже при синусовом ритме, тахиаритмиях наблюдаются значительные изменения конфигурации ЯЮ-комплекса (высокоамплитудные Т-волны, экстрасистолы, изменения внутрижелудочковой проводимости). Указанные изменения, усиливаясь усилителем 2, преобразуются в последовательность импульсов со скважностью и частотой, соответствующим критерию фибрилляции. При этом на выходе интегратора 6 уровень постоянного напряжения также достаточен для срабатывания компаратора 8, т. е. возможно формирование ложной команды фибрилляция.Для устранения этого недостатка в устройство введен таймер 9, который запускается импульсами компаратора 3 и выход которого соединен с входом сброса интегратора 6. Длительность импульса при нормальном сердечном ритме или приступе тахикардии на выходе таймера 9 постоянна и составляет 250 мс, поэтому выходные импульсы таймера периодически обнуляют интегратор 6, Таким образом, при выделении кардиосигнала компаратором 3 в условиях значительных патологических измене. ний ЯЯ 5-комплекса уровень постоянного на. пряжения на выходе интегратора 6 недостаточен для срабатывания компаратора 8,Отсутствие импульсов на выходе компаратора 3 является разрешением для работы канала фибрилляция. Если при этом на выходе усилителя 2 появится последовательность импульсов со скважностью, соответствующей ранее обоснованному критерию фибрилляция, что возможно лишь при наличии кардиосигнала фибрилляции, формируется уровень лог, 1 на выходе компара. тора 8. Таймер 9 в этом случае переходит в иной режим управления сбросом интегратора 6, Длительность импульсов таймера, если таковые возникнут, составляет 1 мс. Это необходимо для предотвращения ложных снятий команды фибрилляция,При крупноволновом характере фибрилляции не исключается появление отдельных. фальцман Составитель .Техред И. ВерТираж 527 Редактор М. БандураЗаказ 508/5 ИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж - 35, Ра Производсгвенно.издательский комбинат Па импульсов на выходе компаратора 3, однако формируемые при этом короткие (1 мс) импульсы та ймера 9 не сбрасывают напряжение на выходе интегратора 6 до уровня, достаточного для уровня отпускания компаратора 8. Компарирование импульсов по частоте в блоке 5 обработки кардиосигнала (фиг. 2) осуществляется следующим образом.На счетные входы счетчиков 11 и 12 постоянно поступают импульсы с задающего генератора 10. Частота , задающего генератора 10 и коэффициент пересчета К счетчика 11 должны быть связаны с минимальной частотой обнаруживаемой желудочковой тихикардиисоотношением При этом коэффициент пересчета К 2 счетчика 12 К)Кы При отсуТствии прямоугольных импульсов на выходе компаратора 3 счетчик 11 осуществляет пересчет импульсов задающего генератора 10. На входе счетчика 11 имеется последовательность импульсов с частотой =,которые периодически обнуляют счетчик 12. Так как К 2)К, счетчик 12 обнуляется ранее, чем успевает сформироваться на его выходе лог. 1. Поскольку Я-вход Я 5-триггера 13 соединен с выходом счетчика 11, а 5-вход с выходом счетчика 12, то Ю-триггер находится в статическом состоянии, при котором на его информационном выходе присутствует лог. 0, Состояние Я 5-триггера не изменяется до тех пор, пока частота импульсов компаратора 3, обнуляющих счетчик 11, ниже . Как только частота этих импульсов, а значит и частота следования Я-зубцов кардиосигнала превысит , на выходе счетчика 11 устанавливается лог. 0. При этом прекращается периодическое обнуление счетчика 12, который осуществляет пересчет импульсов задающего генератора 1 О до появления на выходе лог. 1, которая изменяет состояние Ю- триггера 13. Лог. 1 на выходе й 5-триггера указывает на обнаружение желудочковой тахикардии. При этой команде проводится кардиоверсия,Блок управления имплантируемого дефибриллятора по авт. св.1178456, отличающийся тем, что, с целью обеспечения формирования управляющих сигналов 20 при возникновении тахикардии или фибрилляции желудочков сердца, в него введены последовательно соединенные второй усилитель, детектор, интегратор со сбросом и второй компаратор, выход которого являетсянвторым выходом блока, а также таимер, первый вход запуска которого подключен к выходу первого компаратора, второй вход запуска - к выходу второго компаратора, а выход - к входу сброса интегратора со сбросом, при этом опорный вход второго 30 компаратора подключен к источнику опорныхнапряжений, а сигнальный вход первого компаратора и вход второго усилителя - к выходу первого усилителя. с Корректор М. СамборскаяПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ ССтаская наб ь 45тент, г. ужгород, ул. Гагарина, О