專利名稱：自動控制膈肌起搏裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種膈肌起搏裝置，尤指一種用于睡眠呼吸驟?；颊叩淖詣涌刂齐跫∑鸩b置。
背景技術(shù)：
國外在很早以前已開始研究膈肌起搏裝置，1967年格林(Glenn)發(fā)明了植入入體內(nèi)的膈肌起搏器，主要用于治療慢性通氣功能不全，該膈肌起搏器的電極埋入頸下皮內(nèi)左右膈神經(jīng)處，按呼吸節(jié)律自動地單側(cè)或雙側(cè)從體外通過電磁耦合傳送電脈沖刺激膈神經(jīng)，而達到改善呼吸功能的目的。但是，此種植入式膈肌起搏器在植入時可能會對膈神經(jīng)造成永久性損害，并且局部易受感染。為克服上述植入式膈肌起搏器的缺點，科學家研制出了體外膈肌起搏裝置，目前，已有多種體外膈肌起搏裝置在臨床上應用，并有不少膈肌起搏裝置已申請了專利，如中國專利第87208778.6號公開了一種體外膈肌起搏器，該體外膈肌起搏器由外殼、手動開關、轉(zhuǎn)換開關及集成電路塊組成兩個通道。其通過手控或自動訊號，在觸發(fā)脈沖包絡電路的控制下，功率放大電路輸出雙向刺激脈沖經(jīng)皮膚電及至雙側(cè)胸鎖乳突肌下緣1/2至1/3處，其特點在于嚴密控制各電路的輸出參數(shù)，使其能達到治療的目的。另一中國專利第89220851.1號公開了一種改進的體外膈肌起搏器，其特征在于采用晶振時鐘經(jīng)分頻、控制和放大后產(chǎn)生治療作用的脈沖串，通過置于胸鎖乳突肌外緣下1/2至1/3處的導電橡膠治療電極，刺激患者雙側(cè)膈神經(jīng)運動點，引起膈肌運動。由于采用了晶振時鐘，具有高準確性和穩(wěn)定性；同時，采用脈沖放大器代替以前的其他振蕩器，輸出信號穩(wěn)定、負載能力強。
但是，上述體外膈肌起搏裝置也存在以下缺陷首先，該體外膈肌起搏裝置只能對慢性呼吸疾患者使用，而對呼吸驟?；颊哌_不到及時救助的作用；另外，該體外膈肌起搏裝置不能對患者進行實時監(jiān)控，這樣對于睡眠呼吸驟?；颊撸鶗捎谖醇皶r恢復呼吸而因缺氧損害肌體，甚至因窒息而死亡。
實用新型內(nèi)容基于現(xiàn)有膈肌起搏裝置的不足，本實用新型目的之一在于提供一種自動控制膈肌起搏裝置，該自動控制膈肌起搏裝置可實時監(jiān)測呼吸驟?；颊摺⒂绕涫撬吆粑E?；颊撸⒃跈z測出患者呼吸驟停時及時啟動和控制膈肌起搏裝置進行膈肌起搏。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型自動控制膈肌起搏裝置主要由一個呼吸換能器及相應呼吸監(jiān)測電路、控制電路、膈肌起搏電路、膈肌起搏電極以及報警電路組成。其中呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路用于監(jiān)測患者的呼吸信號，并當患者的呼吸信號中止超過設定時間時立即通過控制電路觸發(fā)報警電路以及觸發(fā)膈肌起搏電路而產(chǎn)生重復脈沖頻率為6-15次每分鐘，持續(xù)時間為0.5-2秒的包絡刺激信號，其中每個包絡由三個幅度為10-140伏的脈沖組成，每個脈沖由重度頻率為20-70赫茲，最好為35-40赫茲的方波調(diào)制，這種脈沖串的起搏信號通過膈肌起搏電極作用于患者，引起患者的膈肌動作而產(chǎn)生呼吸；所述呼吸換能器可為壓敏呼吸換能器、熱敏呼吸換能器、阻抗呼吸換能器或者其他可用于監(jiān)測患者的呼吸信號的換能器?？刂齐娐分饕糜诟鶕?jù)呼吸監(jiān)測電路的指示來觸發(fā)膈肌起搏電路以及報警電路。
采用本實用新型后，首先其可對患者進行實時監(jiān)控，這樣對于呼吸驟?；颊?、尤其對于睡眠呼吸驟停患者，本自動控制膈肌起搏裝置可及時恢復呼吸，因而避免患者因缺氧損害肌體，甚至因窒息而死亡。


圖1為本實用新型自動控制膈肌起搏裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實用新型自動控制膈肌起搏裝置的電路圖；圖3為圖2中單片機電路的另一半電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步闡述本實用新型自動控制膈肌起搏裝置。
本實用新型自動控制膈肌起搏裝置包括呼吸監(jiān)測裝置、控制裝置以及膈肌起搏裝置。參考圖1，該裝置具體是由一個包含呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路的呼吸監(jiān)測裝置、包含控制電路的控制裝置、包含膈肌起搏電路及膈肌起搏電極的膈肌起搏裝置以及包含報警電路的報警裝置所構(gòu)成，其中報警裝置為可選裝置。
呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路用于監(jiān)測患者的呼吸信號，并當患者的呼吸信號中止超過設定時間時立即通過控制電路觸發(fā)膈肌起搏電路；所述呼吸換能器可為壓敏呼吸換能器、熱敏呼吸換能器、阻抗呼吸換能器或者其他可用于監(jiān)測患者的呼吸信號的換能器。其中壓敏呼吸換能器上可設置一個或兩個管體插入患者鼻孔，并通過患者在正常呼吸時及呼吸驟停時產(chǎn)生的壓力不同實現(xiàn)監(jiān)測功能；熱敏呼吸換能器則是通過患者在正常呼吸時及呼吸驟停時鼻孔的溫度不同而實現(xiàn)監(jiān)測功能；阻抗呼吸換能器則可設置一個或一個以上的探測儀安裝于患者胸部并通過患者在正常呼吸時及呼吸驟停時胸部阻抗的不同而實現(xiàn)監(jiān)測功能。
控制電路主要用于根據(jù)呼吸監(jiān)測電路的指示來觸發(fā)膈肌起搏電路以及報警電路。膈肌起搏電路則主要用于控制膈肌起搏電極來對患者進行膈肌起搏。
本實用新型自動控制膈肌起搏裝置可以采用以單片機為主設計，亦可根據(jù)圖1所示的結(jié)構(gòu)采用分立元件和集成電路進行設計。
下面以單片機為主的設計方案為例具體說明本實用新型自動控制膈肌起搏裝置的電路圖。參考圖2及圖3，本實用新型自動控制膈肌起搏裝置的電路主要包括換能器1、呼吸監(jiān)測電路2、控制電路3、膈肌起搏電路4、膈肌起搏電極5以及報警電路6。其中呼吸監(jiān)測電路2包括放大電路21；控制電路3包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路31及單片機電路32(分兩半顯示在圖2與圖3中)，圖2與圖3中的單片機電路32通過接口8、9相接合。
自動控制膈肌起搏裝置的工作原理如下?lián)Q能器1及相應的呼吸監(jiān)測電路2監(jiān)測患者的呼吸信號，然后通過放大電路21對呼吸信號進行放大，隨后放大的呼吸信號經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路31將呼吸信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后該呼吸數(shù)字信號輸入單片機電路32進行處理。當患者的呼吸信號中止超過設定時間時立即通過單片機電路32觸發(fā)膈肌起搏電路4及報警電路6，然后膈肌起搏電路4控制膈肌起搏電極5對患者進行膈肌起搏。在本實用新型中，所述設定時間可為4-70秒，最好為8-12秒。另外，前述單片機電路32觸發(fā)膈肌起搏電路4時，產(chǎn)生重復脈沖頻率為6-15次每分鐘，持續(xù)時間為0.5-2秒的包絡刺激信號，其中每個包絡由三個幅度為10-140伏的脈沖組成，每個脈沖由重度頻率為20-70赫茲，最好為35-40赫茲的方波調(diào)制，這種脈沖串的起搏信號通過膈肌起搏電極5作用于患者，引起患者的膈肌動作而產(chǎn)生呼吸。
權(quán)利要求1.一種自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于包括呼吸監(jiān)測裝置、控制裝置以及膈肌起搏裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述呼吸監(jiān)測裝置包括呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路，所述膈肌起搏裝置包括膈肌起搏電路及膈肌起搏電極，所述控制裝置包括控制電路。
3.如權(quán)利要求1所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述自動控制膈肌起搏裝置還包括內(nèi)含報警電路的報警裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路用于監(jiān)測患者的呼吸信號，并當患者的呼吸信號中止超過設定時間時立即通過控制電路觸發(fā)報警電路以及觸發(fā)膈肌起搏電路而產(chǎn)生特定脈沖串，該脈沖串的起搏信號通過膈肌起搏電極作用于患者，引起患者的膈肌動作而產(chǎn)生呼吸。
5.如權(quán)利要求4所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述設定時間可為4-70秒，最好為8-12秒。
6.如權(quán)利要求5所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述脈沖串為重復脈沖頻率為6-15次每分鐘，持續(xù)時間為0.5-2秒的包絡刺激信號。
7.如權(quán)利要求6所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述每個包絡由三個幅度為10-140伏的脈沖組成，每個脈沖由重度頻率為20-70赫茲，最好為35-40赫茲的方波調(diào)制。
8.如權(quán)利要求7所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述呼吸監(jiān)測電路包括放大電路。
9.如權(quán)利要求8所述的自動控制膈肌起搏裝置，其特征在于所述控制電路包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路及單片機電路。
專利摘要本實用新型公開了一種自動控制膈肌起搏裝置，其主要由一個呼吸換能器及相應呼吸監(jiān)測電路、控制電路、膈肌起搏電路、膈肌起搏電極以及報警電路組成。其中呼吸換能器及相應的呼吸監(jiān)測電路用于監(jiān)測患者的呼吸信號，并當患者的呼吸信號中止超過設定時間時立即通過控制電路觸發(fā)膈肌起搏電路而產(chǎn)生特定脈沖串，該脈沖串的起搏信號通過膈肌起搏電極作用于患者，引起患者的膈肌動作而產(chǎn)生呼吸，從而可及時恢復呼吸，避免患者因缺氧損害肌體，甚至因窒息而死亡。
文檔編號A61N1/36GK2617403SQ0322617
公開日2004年5月26日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者陳家良, 伍于添, 潘競學, 蘇乾灼 申請人:陳家良