Управляемый генератор импульсов имплантируемого кардиостимулятора

О П И ЗГИ-В Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл. А 61 И 1/36А 61 Н 31/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 615.841: :616.12-008. ,315-08(088.8) Дата опубликования описания 080680(54 ) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВИМПЛАНТИРУЕМОГО КАРДИОСТИМУЛЯТОРАе Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам :для стимулирования сердечной деятель" ности.5Известен управляемый генераторимпульсов имплантируемого кардиостимулятора, содержащий разрядное устройство, первый вход которого подключен к входной клемме генератора импульсов, хронирующую цепь и цепь задания длительности выходного импульса,пороговое устройство, первый выходкоторого соединен со вторым входом разрядного устройства, причем выходы разрядного устройства и хронирующейцепи подключены к первому входу цепизадания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко входу йорогового устройства (1).Недостатками этого устройства яв- .ляются большая потребляемая мощностьи нестабильность параметров выходныхймпульс ов .Целью изобретения является повышение экономичности и стабильностипараметров выходных импульсов управляемого генератора при уменьшении напряжения питанияуказанная цель достигается тем, что в хронирующую цепь генератора введен стабилизатор зарядного тока, а второй вход цепи задания длительности выходного импульса подключен ко второму выходу порогового устройства, первый выход которого предназначен для подключения к выходной клемме генератора импульсов, пороговое устройство имеет переключающий блок и цепь стабилизации амплитуды импульса, причем вход переключающего блока подключен к выходу цепи задания длительности выходного импульса, а выход предназначен для подключения к выходной клемме генератора импульсов и входу цепи стабилизации амплитуды импульса, выход которой также предназначен для подключения ко входу кардиостимулятора.Разрядное устройство выполнено в виде двух МОП-транзисторов с п каналами, стоки которых объединены и являются выходом разрядного устройства, а истоки соединены с общей отрицательной шиной питания, причем первый вход разрядного устройства образует затвор первого транзистора,а второй - затвор второго транзистора.Хронирующая цепь выполнена в видеконденсатора, полевого транзисторас р-п переходом и каналом р-типа,резистора, причем сток транзисторасоединен с первой клеммой конденса тора, а"затвор транзистора подключенк общей положительной шине питания,к которой подключен через резистористок транзистора, а вторая клеммаконденсатора соединена с общей отрицательной шиной питания.Переключающий блок выполнен в видедвух МОП-транзисторов с каналами п й"р"-типов соответственно и резистора,исток первого транзистора соединенс общей отрицательной шиной питания,а его сток подключен к затвору второго транзистора и через резисторсоединенс общей положительной шинойпитания, к которой подключен истоквторого транзистора, причем затворпервого транзистора является входом, 2 Оа бток второго транзистора - выходомпереключающего блокаЦепь стабилизации амплитуды импульса выполнена в виде двух резисто ров и опорного диода, первые клеммырезисторов и катод опорного диода соединены между собой и образуют выходцепи стабилизации амплитуды импульса,причем входом цепи стабилизации амплитуды импульса является втораяклемма первого резистора, а втораяклемма второго резистора и анод опорного диода соединены с общей отрицательной шиной питания,-.- Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг, 1 изображена блоксхема управляемого генератора импульсов имплантируемого кардиостимулятора; на фиг. 2 - блок-схемапорогового устройства; на фиг. 3принципиальная схема генератора импульсов,Устройство содержит разрядное .устройство 1, первый вход которого подключен к входной клемме генератора импульсов (на чертеже не показан), хронирующую цепь 2, цепь 3 задания длительности выходного импульса, пороговое устройство 4, первый выход которого соединен со вторым входом разрядного устройства 1, причем выходы разрядного устройства и хронирующей цепи 2 подключены к первому входуцепи 3 задания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко входу порогового уст ройства 4, Второй вход цепи 3 задания длительности выходного импульса подключен ко второму выходу порогового устройства 4, первый выход которого является выходом генератора импуль" 4 О сов. Пороговое устройство содержит переключающий блок 5, вход которой является входом порогового устройства, а выход - первым выходом порогового устройства, цепь б стабилизации .65,амплитуды импульса, выход которой является вторым выходом порогового устройства, а вход подсоединен к первому выходу переключающего блока 5 порогового устройства,Разрядное устройство 1 выполненов виде первого и второго МОП-транзисторов 7 и 8 с и каналами соответственно, стоки которых объединены иявляются выходом разрядного устройства, а истоки соединены с общей отрицательной шиной питания, при этомпервым входом разрядного устройстваявляется затвор первого транзистора 7, а вторым входом - затвор второго транзистора 8Хронирующая цепь 2 выполнена ввиде конденсатора 9, стабилизаторатока на полевом транзисторе 10 ср-п переходом и каналом р-типаи резисторе 11, выходом которогоявляется точка соединения стока транзистора 10 и конденсатора 9. Причемзатвор транзистора подключен к об-,щей положительной шине питания, кудаподсоединен. через резистор 11 и егоисток, а второй конец конденсатора 9соединен с общей отрицательной шинойпитания,Переключающий блок 5 выполнен ввиде двух МОП-транэисторов 12 и 1.3с каналами п- и р-типов соответственно и резистора 14, исток транзистора 12 соединен с общей отрицательной шиной питания, а его сток подключен к затвору транзистора 13 ичерез реэистбр 14 соединен с общейположительной шиной питания, к которой подключен и исток транзистора 13,Причем затвор транзистора 12 является входом, а сток транзистора 13 -выходом переключающей схемы.Цепь б стабилизации амплитуды импульса выполнена в виде соединенныхв одной точке, являющейся выходомцепи, двух резисторов 15 и 16 и опорного диода 17. При этом входом цепистабилизации амплитуды импульса является вторая клемма резистора 16,а вторая клемма резистора 15 и анодопорного диода 17 соединены с общейотрицательной шиной питания,Устройство работает следующим образом,В начальный момент времени транзисторы 7, 8, 12 и 13 закрыты. Происходит заряд конденсаторов 9 и 18через транзистор 10 и резисторы 11,19 и 15 до момеыэа-, когда потенциална затворе транзистора 12 достигнетпорога его открывания, Если в тече-ние этого интервала времени на управляющий вход генератора поступаетзапрещающий импульс, то транзистор 7разрядного устройства 1 бткрытвается, и конденсаторы 9 и 18 разряжаютсядо нуля, После прохождения запрещающего импульса транзистор 7 закрывается, и процесс заряда конденсаторов повторяется до момента прихода следу 1 ощего запрещающего импульса,Таким образом, при поступлении науправляюций вход генератора импульсовзапрещающих импульсов с периодом сле-дования, меньшшим, чем период следования выходных импульсов генератора,потенциал на затворе транзистора 12не достигает порогового значения, иимпульсы на выходе генератора отсутствуют, Мощность, потребляемая предла гаемым генератором импульсов в такомрежиме работы достаточно точно определяется формулойР- Р - 3, Е, (1)где Р - электрическая мощность, потребляемая хронирующей цепью;с - стабилизированный зарядныйток хронирующего конденсатора;Е - напряжение источника питания,Из анализа этого выражения сле-.дует, что потребляемая генераторомимпульсов электрическая моцность вэтом режиме составляет малую величину, так как определяется лишь зарядным током хронирующего конденсаторанезначительной величины.Если запрещающие импульсы не поступают на управляющий вход генератора, то напряжение на затворе транзистора 12 достигнет порогового значения, что приводит к его открыванию, а это в свою очередь приведетк открыванию транзистора 13 и возрастанию потенциала на его стоке, кото- З 5рий передается на затвор транзистора 12 положительньм зарядньм токомконденсатора 18, протекаюцим черезбалластный резистор 1 б и резистор 19,а также транзистор 8, открытый появившимся положительнщл потенциаломна его затворе, Таким образом, происходит лавинообразное открываниетранзисторов 8, 12 м 13 и повышениепотенциала стока транзистора 13 до 45величины, несколько меньшей, чем напряжение источника питающего напряжения, Одновременно происходит разряд конденсатора 9 до нуля через от-,крытый транзистор 8, Стабилизация 50длительности выходного импульса с изменением напряжения питания достигается тем, что цепь задания длительности выходного импульса питается отстабилизированного при помоци опор-.ного диода 17 напряжения.5 э 60 Ток заряда конденсатора определяет потенциал на затворе транзистбра 12, и когда он уменьшится (за счет заряда конденсатора 18) настолько, что потенциал на затворе транзистора 12 станет меньше порогового значения, то транзисторы 8, 12 и 13 закроются, и начнется новый цикл" возрастания потенциала на затворе 55 транзистора 12 до порогового значения,Таким образом, при отсутствии запрещающих импульсов на управляющемвходе гейбратора на-его вь)ходе формируютсявыходные импульсы заданнойдлительности и периода следования,Мощность, потребляемая предлагаемьи генераторомимпульсов в таком режиме работы, определяется выражением:ЕР( Р 1 + Р Е с11 й сщсСп(2)где Р; - мощность, потребляемая эле"ментом схемы 1с - ток стока транзистора 13;йп - длительность выходного импульса;Т - период следования выходныхимпульсов,Из анализа выражений (1) и (2) видно, что потребляемая предлагаемы генератором электрическая моцность . увеличилась на величинуЬР =Р-Р-Е 3- (3)2 - . Йпг г г Ткоторая при заданной скважности импульсов также мала.Таким образом, данное устройство повышает стабильность параметров выходных импульсов при меньшем потреблении электрической мощности от источника питания,Формула изобретения1. Управляемый генератор импульсов имплантируемого кардиостимулятора, содержаций разрядное устройство, первый вход которого подключен к входной клемме генератора импульсов, хронируюцую цепь и цепь задания длительности выходного импульса, пороговое устройство, первый вход которого соединен со вторым входом разрядного устройства, причем выходы разрядного устройства и хронируюцей цепи подклю" чены к первому входу цепи задания длительности выходного импульса, выход которой подсоединен ко входу порогового устройства, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности и стабильности параметров выходных импульсов управляемого генератора при уменьшении напряжения питания, в хронируюцую цепь генератора введен стабилизаТор зарядного тока, а второй вход цепи задания длительности выходного импульса. подключен ко второму выходу порогового устройства, первый выход которого предназначЕн для подключения к выходной клемме генератора им- пульсов, пороговое устройство имеет" ййи "амплитуды импульса," причем входпереключающего блока подключенк выходу цепи задания длительностй-выходногоюЗпульса а выход йредйазначен для-подключения к вьиодйойклем." мегенератора входу импульсов и цепстабилизации амплитуды импульса;-"вы;ход которой также предназначен дляПодключенияко второму входу цепи= эадайия длйтельности вЫходнбго-иМпульса,102. Устройство по и. 1; о т л ич а; ю щ е е с я тем, что разрядноеустройство выполнено в виде двухМОП-транзисторов с пканалами,стоки которых объединены и являются 15вйходом разрядного устройства, а ис-. токи соединены с общей отрицательнойшиной питания, причем первый входразрядного устройства образует затворпервого транзистора, а второй - зат- ;щвор второго трайзистора.3. Устройство по и. 1, о т л и -.,ч а ю ще е с я тем, что 33 ВЯФйощая цепь выполнена в виде койденсатора, полевого транзистора с р-ппереходом и каналом р-типа, резистора", йричем сток транзистбра соединенс первой клеммой конденсатора, а зат;"вор транзистора подключен к общейположительной шйне питания, к котороПодключен через резистор исток тран- Зп =зйСтора,: а"вторая клемма конденсаторасоединена с общей отрицательной шинойпитания. 4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с ятем, что переключающий блок" выполнен в виде двух МОПтранзисторовс каналами и- и р-типовсоответственно и резистора, истокпервого транзистора соединен с общейотрицательной шиной питания, а егосток подключен к затвору второготранзистора и через резистор соединен с общей положительной шиной питания, к которой подключен исток второго транэистора, причем затвор первого транзистора является входом, асток второго транзистора - выходомпереключающего блока.5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цепь стабилизации амплитуды импульса выпол-нена в виде двух резисторов и опорного диода, первые клеммы резисторови катодбпорного диода соединены между собой и образуют выход цепи стабилизации амплитуды импульса, причемвходом цепи стабилизации амплитудыимпульса является вторая клемма первого резйстора, а вторая клемма второго резистора и анод опорного диодасоединены с общей отрицательной шинойглотания.Источники информации,принятйе "во "вйимание при экспертизе1. Мей 1 хоп 3 с ТМ, 6 прйапСаЬУе Оешапй Ъо 1 ор 1 срц 1 эе депегаог 1-А,шойе 1 9000 Техническое описание,1973.738624 ор М. Пожо о каз 2710 Тираж 673 НИИПИ Государственн по делам иэобрете 13035, Москва, Жд. 4/ Филиал ППП Проектная,едактор Ж. Рожкова Составитель В. ОстапчТехред А.Куликовская Подписио комитета СССРй и открытийРаушская наб тент, г. Ужго