Устройство для электрической стимуляции дыхания

.А. Белиловс Г.С. Лескин, Ю енко стной научно-исследарательскийтитут им. И.Ф. Владимирского Иосковскии оклинический 7) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЦЕСДЫХАНИЯ ИМУЛЯ тройства в процес анные дви льзование у и стимуляци иэбежны выз ного частые рода с двиг рудняет испори длительне которой нжениями больивного элек ещения акельной точк 1Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам 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 .стимулирующиеэлектроды Г 3 .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 заЦель изобретения - повышение эффективности электрической стимуляции дыхания путем автоматического поиска двигательных точек диафрагмы в 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 подключеннымк пассивному электроду, и активныеэлектроды снабжено коммутатором иблоком управления, первый вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания, второй вход - с первымвыходом формирователя импульсов, а3 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" 1 В тивного электрода.Кроме того, блок управления выполнен в виде компаратора, вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания,а выход через элемент бло- и кировки 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 дыха" ния 1, первый выход которого через синхронизатор 2 соединен с формирователем 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 соответст 33 вующими контактами активного .электрода 5. Схема управления коммутатором выполнена в виде компаратора 10, вход которого соединен с вторым выходом датчика дыхания 1, а выход че 49 рез элемент блокировки 11 соединен с первым входом генератора 12 счетных импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом формиро вателя импульсов 3, а выход - с входом кольцевого счетчика 8.Датчик 1 дыхания служит дпя измерения дыхательного объема и выполнен, например, в виде пневмотахо- Я 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 4Формирователь 3 импульсов предназначен для формирования серий стимулирующих импульсов и выполнен в видеработающего в ждущем режиме релаксационного генератора, а также имеетсредства регулирования длительностии амплитуды серий, позволяющие в процессе регулировать, соответственно,длительность входа и дыхательныйобъем.Пассивный электрод 4 предназначендля подведения стимулирующих импульсов к выбранному для воздействияучастку тела и выполнен в виде эластичной пластины из электропроводящегоматериала.Многоконтактный активный электрод5 служит для подведения стимулирующих импульсов к двигательным точкамдифрагмы или диафрагмального нерва,выполнен в виде многоконтактной матрицы, которая может иметь различныеконструктивные решения.Кольцевой счетчик 8 служит для управления блоком аналоговых ключей 9,Разрядность кольцевого счетчика 8 определяется числом аналоговых ключейблока 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 формирователяимпульсов 3,Компаратор 1 О служит для сравнения величины сигнала, поступающегоот датчика 1 дыхания, с предварительноустановленной пороговой величиной,а также для формирования сигнала управления генератором 12 счетных импульсов.Генератор 12 счет ных импупь сов вы"попненв виде одновибратора и служит длязапуска кольцевого счетчика 8,Элемент блокировки 11 предназначен для управления работой генератора 12 счетных импульсов и выполнен на одновибраторе.Устройство работает следующим образом.Активный электрод 5 фиксируется вобласти двигательной точки, При чрезкожной стимуляции диафрагмы ипи диафрагмального нерва - на грудной клеткеили на шее больного, при трансвенозной стимуляции диафрагмального нерва - в полой вене в месте наиболееблизкого прохождения нерва. Пассивный электрод 4 располагается накож98но так, .цто стимулирующие импульсы, проходя между электродами 1 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 срабатываниясинхронизатора 2 задается из условияего запуска при любой, даже слабой,дыхательной попытке больного, а порог срабатывания компаратора 10 задается так, что он работает толькопри 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 связанныйс ним контакт активного электрода5 подаются на стимулируемый участок.Задним фронтом серии стимулирующих импульсов запускается генератор12 счетных импульсов, Счетный импульс, поступая на вход кольцевогосчетчика 8, сдвигает его на одинразряд, в результате чего происходит переключение аналоговых ключейблока 9, и к выходу формирователя 3импульсов подключается другой контакт активного электрода 5.По окончании прохождения следующей серии стимулирующих импульсовконтакты активного электрода 5 снова переключаются. Этот процесс повторяется до тех пор, пока к выходуформирователя 3 импульсов не подключется расположенный непосредственно на двигательной точке диафрагмыили диафрагмального нерва контактактивного электрода 5. В этом случаестимулирующие импульсы вызывают возбуждение диафрагмы и за счет ее со"кращения происходит увеличение дыхательного объема. Соответственновозрастает и сигнал, снимаемый сдатчика 1 дыхания. Величина сигналатеперь превосходит пороговый уровень0713 6 3 20 13 30 3 компаратора 10, в результате срабатывания которого запускается схема блокировки 11. Блокирующий импульс поступает на генератор 12 счетныхимпульсов 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-задвижения 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 тоцек для воздействия, позволяет обеспечить стабилизацию воздействия и, тем самым, повысить эффективность и надежность метода электрической стимуляции дыхания.Устройство просто в работе, так как освобождает врачаот 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 электрическойстимуляции дыхания, содержащее дат 7 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 дат" чика дыхания, второй вход - с первым И выходом формирователя импульсов, а выход - с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя импульсов. 292. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммута 13тор 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 Ю 2.305.168,кл, Л 61 Н 31/00, 1976.ин Митро Корцекто Подписно 16/чПИ Государсо делай изобр рыЦМосква ЖРаушская /ипиал ППП "Патентфф, г. Ужгород, ул, Проектная,Редактор Заказ 94 ВНИИ п 1130Состави Ц Техред Тираж 7 твенного комите етений и отктель Б. ФигуС.Мигунова а СССР тий наб д. 1 Г, Огар