электростимулятор желудочно-кишечного тракта

Формула изобретения

Электростимулятор желудочно-кишечного тракта, содержащий герметичную капсулу, включающую диэлектрическую втулку, выполненную с возможностью изоляции друг от друга двух электродов, подключенных к схеме генератора стимулирующих импульсов, соединенной с источником питания в герметичной капсуле, отличающийся тем, что первый вход схемы сравнения соединен с одним из полюсов источника питания, второй вход - с выходом схемы генератора стимулирующих импульсов, а выход - с входом ключевого элемента, выводы которого замыкают электроды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к электростимуляторам желудочно-кишечного тракта.

Известен электростимулятор желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), содержащий два изолированных друг от друга электрода, герметичную капсулу, содержащую диэлектрическую втулку, изолирующую электроды друг от друга, подсоединенную к электродам схему генератора стимулирующих импульсов и источник питания для нее в герметичной капсуле [1] (прототип).

Схема генератора импульсов может быть выполнена, например, в гибридном интегральном исполнении в виде подложки из керамики (или иного материала), на которую нанесены толсто- или тонкопленочные резисторы и проводники, а также установлены бескорпусные навесные элементы - конденсатор и специальная полупроводниковая микросхема И106А. Специальная полупроводниковая микросхема И106А представляет собой делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выходной каскад которой с малым выходным сопротивлением выполнен в виде эмиттерного повторителя на МОП транзисторе для обеспечения токового выхода, [2]. Выходной каскад с токовым выходом может быть выполнен также и по ключевой схеме с общим эмиттером [3]. Применение полупроводниковой микросхемы И106А не является принципиальным. Для этих же целей может быть использовано другое схемное решение. Определяющим в данном случае является то, что выходной каскад генератора импульсов должен иметь малое выходное сопротивление, то есть должен быть обеспечен его токовый выход. Данные схемные решения могут привести к тому, что при выходе из строя делителя частоты и/или транзистора выходного каскада на электродах электростимулятора возникнет постоянное напряжение источника питания [З], что приведет к протеканию между электродами большого постоянного тока (порядка 15-20 мА (ток, в основном, определяется величиной ограничительного сопротивления на выходе гибридной интегральной схемы генератора импульсов [1] и значительно превышает нормы электробезопасности [4])), а следовательно, к ускорению коррозионных процессов электродов электростимулятора и электрохимическому ожогу слизистой желудочно-кишечного тракта в месте нахождения электростимулятора.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение электробезопасности электростимулятора желудочно-кишечного тракта.

Эта задача достигается тем, что в электростимулятор желудочно-кишечного тракта, содержащий герметичную капсулу, включающую диэлектрическую втулку, выполненную с возможностью изоляции друг от друга двух электродов, подключенных к схеме генератора стимулирующих импульсов, соединенной с источником питания в герметичной капсуле дополнительно введены схема сравнения, первый вход которой соединен с одним из полюсов источника питания, а второй вход - с выходом схемы генератора стимулирующих импульсов и ключевой элемент, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выводы замыкают электроды, при появлении на них постоянного напряжения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображена структурная схема электростимулятора желудочно-кишечного тракта.

На чертеже:

1, 2 - электроды электростимулятора;

3 - схема генератора стимулирующих импульсов;

4 - источник питания;

5 - схема сравнения;

6 - ключевой элемент.

На чертеже изображена структурная схема электростимулятора желудочно-кишечного тракта, включающая источник питания 4, соединенный со схемой генератора стимулирующих импульсов 3, схемой сравнения 5, первый вход которой соединен с одним из полюсов источника питания 4. Электрод 1 электростимулятора соединен с основным выводом ключевого элемента 6, выходом схемы генератора стимулирующих импульсов 3 и вторым входом схемы сравнения 5, выход которой соединен с входом ключевого элемента 6. Электрод 2 и основной вывод ключевого элемента 6 соединены с другим полюсом источника питания 4.

Работает электростимулятор следующим образом. При попадании в желудочно-кишечный тракт схема генератора стимулирующих импульсов выдает на электроды 1, 2 серии электрических импульсов, которые воздействуют на слизистую желудочно-кишечного тракта, вызывая ответную реакцию в виде перистальтической волны, продвигающей электростимулятор в дистальные отделы ЖКТ. Очередная серия электрических импульсов снова воздействует на слизистую желудочно-кишечного тракта и весь процесс повторяется. На первом входе схемы сравнения 5 постоянно действует опорное напряжение от источника питания 4. При этом на втором входе схемы сравнения 5 формируется напряжение, пропорциональное выходному сигналу генератора импульсов так, что оно не может превысить величину опорного напряжения на ее первом входе. На выходе схемы сравнения 5 сигнал отсутствует, ключевой элемент 6 разомкнут. В случае отказа (выход из строя транзистора выходного каскада или делителя частоты схемы генератора стимулирующих импульсов) на выходе схемы генератора стимулирующих импульсов появляется постоянное напряжение, равное по величине опорному напряжению на первом входе схемы сравнения 5. В результате на выходе схемы сравнения 5 появляется сигнал, управляющий ключевым элементом 6, который своими выводами замыкает электроды 1 и 2 электростимулятора, предотвращая протекание тока в наружной цепи электродов.

В качестве схемы сравнения можно использовать компаратор напряжения с накопительным элементом по напряжению (например, конденсатором) на втором входе.

Таким образом, предложенное схемное решение позволяет добиться желаемого технического результата - обеспечение электробезопасности электростимулятора желудочно-кишечного тракта.

Данный технический результат достигнут благодаря введению в схему электростимулятора схемы сравнения и ключевого элемента, определенным образом соединенных со схемой генератора стимулирующих импульсов и источником питания.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.Ф.Агафонников, Г.Ц.Дамбаев, М.Н.Романовский Автономные электроостимуляторы желудочно-кишечного тракта: монография. - Томск: Изд-во ТУСУР, 1999. - 194 с.

2. ТУ КЛГЯ.431238.600 ТУ. Микросхема И 106А. - 1991. - 22с.

3. А.Ф.Белов, А.Ф.Леонов Схемотехника радиоизотопных кардиостимуляторов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 152с.

4. ГОСТ Р 50267.0-92. Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности. Введен впервые. Введ. С 01.07.93. - М.: Изд-во стандартов, 1993. 210 с.