專利名稱：膈肌起搏呼吸儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)體外膈肌起搏器的一種改進(jìn)，為一種物理療法和功能康復(fù)的醫(yī)療儀器。
中國專利申請(qǐng)?zhí)?7208778.6申請(qǐng)的一種體外膈肌起搏器，其特征是通過手控或自動(dòng)迅號(hào)，在觸發(fā)脈沖絡(luò)電路的控制下，功率放大電路輸出雙向刺激脈沖經(jīng)皮膚電極至雙側(cè)胸鎖乳突肌外緣下1／2－1／3處，刺激膈神經(jīng)而引起膈肌起搏，改善呼吸功能。其缺點(diǎn)為(1)膈肌起搏次數(shù)只固定輸出9次／分，是用繼電器接點(diǎn)控制，繼電器的工作壽命短，機(jī)械誤差大，故障率高，接點(diǎn)易產(chǎn)生火花，參數(shù)不穩(wěn)，干擾大；(2)其電路末級(jí)為高頻脈沖自激振蕩器兼輸出放大電路，直接輸出電極，易受患者體表參數(shù)反饋，造成振蕩條件改變，振蕩頻率不穩(wěn)定；(3)輸出的脈沖沒有同步及強(qiáng)度指示，因無內(nèi)置可調(diào)電路，故輸出脈沖有很大的隨機(jī)性，造成膈肌起搏不同步而引起呼吸紊亂；(4)無交直流自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，在交流電源突然中斷時(shí)，無法繼續(xù)治療。
為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型在于提供一種改進(jìn)的體外膈肌起搏裝置。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣完成的，按下手動(dòng)或自動(dòng)開關(guān)，由集成電路產(chǎn)生治療用的脈沖串，經(jīng)過整形、放大的脈沖串通過治療電極分別作用于患者左右兩側(cè)膈神經(jīng)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(胸鎖乳突肌外緣下1／2－1／3處)，刺激膈神經(jīng)而引起膈肌起搏，改善呼吸生理功能，促進(jìn)患者呼吸功能康復(fù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型的工作原理方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實(shí)用新型的后視圖。
圖4為本實(shí)用新型的電路圖。
在
圖1中，實(shí)線部分為樣機(jī)實(shí)施的單元，虛線部分為微機(jī)程序控制所需加入的單元。
1－IC5、LED1。A輸出電平指示電路。
2－IC1、IC2、BG1、BG2。定時(shí)告警電路。
3、4－IC3。低頻脈沖信號(hào)發(fā)生器及整形電路。
5－IC4、IC7。脈沖混合及控制電路。
6－BG3、B1。A輸出通道脈沖放大電路。
7－D7。A輸出通道取樣電路。
8－D8。B輸出通道取樣電路。
9－BG4、B2。B輸出通道脈沖放大電路。
10、11－IC8。高頻脈沖信號(hào)發(fā)生器及整形電路。
12－IC6、LED2。B輸出電平指示電路。
13－微機(jī)程序控制電路。
14－醫(yī)療參數(shù)取樣電路。
15－膈神經(jīng)。
儀器接通電源，按動(dòng)手動(dòng)／自動(dòng)開關(guān)(17)，使(3)及(4)產(chǎn)生低頻脈沖，并加以整形。高低頻脈沖同時(shí)輸入(5)，混合成治療所需起搏次數(shù)的包絡(luò)脈沖串，通過A細(xì)調(diào)(18)、B細(xì)調(diào)(22)分別控制A、B兩路的輸出強(qiáng)度，將A、B兩通道的脈沖串電壓送到A輸出通道脈沖放大電路(6)和B輸出通道脈沖放大電路(9)，A通道一對(duì)電極及B通道一對(duì)電極分別涂上導(dǎo)電糊，其中小電極(治療電極A、B－將刺激脈沖串分別作用于患者左右兩側(cè)膈神經(jīng)運(yùn)動(dòng)點(diǎn))和大電極(無關(guān)電極A、B－置于胸大肌表面)形成刺激脈沖串的電場(chǎng)回路。刺激強(qiáng)度大小受(6)、(9)中的手動(dòng)電位器(即W3、W4)控制，由醫(yī)護(hù)人員操作，根據(jù)治療需要及患者適應(yīng)程度而調(diào)節(jié)。刺激強(qiáng)度大小的顯示，是通過(7)、(8)A、B通道輸出端取樣，經(jīng)(1)和(12)的LED1、LED2顯示。如要定時(shí)治療，由(2)控制時(shí)間，到時(shí)關(guān)閉(5)的脈沖串輸出，并發(fā)出音樂聲告知。
(13)和(14)是將發(fā)展為微機(jī)程序控制電路和醫(yī)療參數(shù)取樣電路，儀器內(nèi)將根據(jù)C通道輸入的患者有關(guān)參數(shù)，經(jīng)處理后，分別控制(3)、(11)以及(5)，調(diào)整脈沖串的頻率及起搏次數(shù)，調(diào)整輸出強(qiáng)度大小，此時(shí)儀器將完全進(jìn)入全自動(dòng)控制治療參數(shù)的狀態(tài)。
在圖4中，接通交流電源，將開關(guān)K6接合，儀器處于待用狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)K2接通“1”點(diǎn)時(shí)，IC8產(chǎn)生脈沖寬度為0.1－1毫秒，周期為10－50毫秒的矩形脈沖，由內(nèi)置W2連續(xù)可調(diào)，并在IC8內(nèi)加以整形，由IC8“5”腳輸出；IC3產(chǎn)生重復(fù)頻率為8－16次／分，由W1連續(xù)可調(diào)，持續(xù)時(shí)間為0.5－2秒的方波，并在IC3內(nèi)加以整形，由IC3“5”腳輸出；IC3和IC5的脈沖同時(shí)輸入IC4、IC7的“1”、“5”和“2”、“6”腳，IC4、IC7分別組成脈沖混合和控制電路，形成治療要求的包絡(luò)脈沖串，由IC4和IC7的“10”腳輸出，通過W3、W4可連續(xù)調(diào)節(jié)脈沖電平，分別進(jìn)入A通道BG3的基極和B通道BG4的基極，將脈沖串進(jìn)行功率放大，通過集極輸出至特殊設(shè)計(jì)的脈沖輸出變壓器，輸出幅度為0－140V的雙向能量相等的電刺激脈沖，K4、K5分別調(diào)節(jié)A、B通道的低0－50V、高0－140V脈沖電平(結(jié)合W3、W4的細(xì)調(diào)節(jié))。
開關(guān)K2接通“2”點(diǎn)時(shí)，起搏頻率將由K3手動(dòng)控制，此時(shí)特別適用于搶救病人。
D7和D8分別為A、B通道輸出脈沖取樣，經(jīng)IC5和IC6放大、控制電路，由LED1和LED2顯示電平大小，由下至上每個(gè)啟亮指示電平分別為15、30、50、70、100V，避免操作不慎，輸出過高，刺激過強(qiáng)發(fā)生意外，同時(shí)可觀察到A、B通道輸出脈沖的同步狀態(tài)。
IC1、IC2、BG1、BG2、SP組成定時(shí)告警電路，使用時(shí)可設(shè)定治療時(shí)間，到時(shí)自動(dòng)停止輸出，發(fā)出音樂聲為通知信號(hào)。
D1、D2、D3、D4為交直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路。
圖2、圖3的圖面說明16－手控開關(guān)。當(dāng)自動(dòng)／手動(dòng)開關(guān)按下時(shí)，此開關(guān)每按下一次觸發(fā)脈沖產(chǎn)生一次。自動(dòng)／手動(dòng)開關(guān)在正常位置，此開關(guān)不起作用。
17－自動(dòng)／手動(dòng)開關(guān)?？刂朴|發(fā)脈沖產(chǎn)生，正常位為自動(dòng)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生，按下為手動(dòng)脈沖觸發(fā)產(chǎn)生，與手控開關(guān)結(jié)合使用。
18、22－A細(xì)調(diào)、B細(xì)調(diào)。用于連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電脈沖的幅度，結(jié)合輸出強(qiáng)弱開關(guān)的使用，分別控制弱0－50V和強(qiáng)0－140V連續(xù)調(diào)節(jié)。
19、21－A輸出、B輸出。A、B兩對(duì)電極的輸出插座。
20－電源開關(guān)。交流電源的電源開關(guān)，帶有指示燈，按下即儀器接通電源，指示燈亮。
23－起搏次數(shù)調(diào)整。調(diào)整起搏此數(shù)8－16次連續(xù)可調(diào)，其次數(shù)在起搏次數(shù)顯示器顯示。
24－起搏次數(shù)顯示。為發(fā)展設(shè)計(jì)的起搏次數(shù)顯示器，受起搏次數(shù)調(diào)整控制，8－16兩位數(shù)顯示。
25－B輸出強(qiáng)度指示。五位LED指示，由下而上分別指示輸出強(qiáng)度15、30、50、70、100V。
26－定時(shí)時(shí)間顯示。為發(fā)展設(shè)計(jì)的定時(shí)時(shí)間顯示，包括時(shí)、分、秒。
27－A輸出強(qiáng)度指示。作用與25相同。
28－輸出強(qiáng)弱開關(guān)。正常位為強(qiáng)輸出0－140V，按下為弱輸出0－50V。
29－定時(shí)開關(guān)。按下為30分鐘定時(shí)控制，到時(shí)儀器停止輸出，并有音樂聲告知。
30－控制面板31－控制元件裝配板32－后元件板33－程序控制電路板34－電源電路板35－主電路板36－機(jī)箱37－機(jī)箱上蓋板38－提把手39－交流電源插座40－保險(xiǎn)絲座41－直流電源插座42－外接程序控制器接口。為發(fā)展微機(jī)處理程序控制時(shí)，接入程序控制器。
43－定時(shí)音樂揚(yáng)聲器。按下定時(shí)開關(guān)，到時(shí)間，此揚(yáng)聲器發(fā)出音樂聲，表示治療完畢，刺激脈沖停止輸出，告知醫(yī)務(wù)人員及患者。
本實(shí)用新型除了具有原體外膈肌起搏器的優(yōu)點(diǎn)外，且有如下優(yōu)點(diǎn)(1)輸出脈沖波形平穩(wěn)，各項(xiàng)脈沖參數(shù)經(jīng)優(yōu)化調(diào)整，起搏次數(shù)由電子振蕩器控制在8－16次／分連續(xù)可調(diào)；(2)脈沖形成電路與輸出電路分開，波形參數(shù)不受患者人體體表參數(shù)影響，保證最佳治療脈沖參數(shù)穩(wěn)定，提高治療效果；(3)輸出脈沖串幅度大小，有同步的多級(jí)LED指示，便于調(diào)節(jié)輸出強(qiáng)度，可觀察到A、B通道兩組脈沖完全同步，避免對(duì)患左右膈神經(jīng)刺激不同步，而造成的呼吸紊亂；(4)內(nèi)置脈沖可調(diào)電路、交直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，其電路設(shè)計(jì)可發(fā)展為微處理機(jī)控制的綜合呼吸功能治療裝置；(5)采用交流電源懸浮隔離，保證了儀器及使用者的安全。
權(quán)利要求1.一種膈肌起搏呼吸儀，其特征為(1)通過按動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)，低頻脈沖信號(hào)發(fā)生器及整形電路(IC3)產(chǎn)生低頻脈沖，并加以整形，同時(shí)高頻脈沖信號(hào)發(fā)生器及整形電路(IC8)產(chǎn)生高頻脈沖，并加以整形；(2)高低頻脈沖同時(shí)輸入脈沖混合及控制電路(IC4、IC7)，混合成治療所需起搏次數(shù)的包絡(luò)脈沖串，由A、B細(xì)調(diào)分別控制A、B兩路的輸出強(qiáng)度；(3)將A、B兩通道的脈沖串電壓送到A輸出通道脈沖放大電路和B輸出通道放大電路，A通道一對(duì)電極及B通道一對(duì)電極分別涂上導(dǎo)電糊，其中小電極(治療電極A1、B1-將刺激脈沖串分別作用于患者左右兩側(cè)膈神經(jīng)運(yùn)動(dòng)點(diǎn))和大電極(無關(guān)電極A2、B2-置于胸大肌表面)形成刺激脈沖串的電場(chǎng)回路；(4)刺激強(qiáng)度大小由A輸出通道脈沖放大電路和B輸出通道脈沖放大電路中的手動(dòng)電位器(即W3、W4)控制，通過D7、D8取樣，由LED1、LED2顯示；(5)微機(jī)程序控制電路和醫(yī)療參數(shù)取樣電路與IC3、IC8以及IC4、IC7連接，自動(dòng)地控制治療參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膈肌起搏呼吸儀，其特征為IC3產(chǎn)生重復(fù)頻率為8－16次／分，持續(xù)時(shí)間為0.5－2秒的方波，IC8產(chǎn)生脈沖寬度為0.1－1毫秒，周期為10－50毫秒的矩形脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膈肌起搏呼吸儀，其特征為由IC4和IC7輸出的包絡(luò)脈沖串，經(jīng)BG3和BG4脈沖放大電路，通過脈沖輸出變壓器，輸出幅度為0－140V的雙向能量相等的電刺激脈沖，電刺激脈沖幅度的大小分別由W3、W4連續(xù)細(xì)調(diào)節(jié)，輸出強(qiáng)弱由開關(guān)K4、K5控制強(qiáng)輸出0－140V，弱輸出0－50V。
專利摘要一種膈肌起搏呼吸儀，是對(duì)體外膈肌起搏器的一種改進(jìn)，屬于物理療法和功能康復(fù)的醫(yī)療儀器。其特征為按下手動(dòng)或自動(dòng)開關(guān)，由集成電路產(chǎn)生治療作用的脈沖串，經(jīng)過整形、放大的脈沖串通過治療電極分別作用于患者左右兩側(cè)膈神經(jīng)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(胸鎖乳突肌外緣下1/2-1/3處)，刺激膈神經(jīng)而引起膈肌起搏。具有輸出脈沖波形平穩(wěn)、交直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換、發(fā)展為微處理機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61N1/36GK2058102SQ8920005
公開日1990年6月13日 申請(qǐng)日期1988年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月30日
發(fā)明者謝秉煦, 張燦輝 申請(qǐng)人:中山醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院, 中山醫(yī)科大學(xué)