Медицина \ Введение в биомедицинскую инженерию

Аппараты электрической стимуляции работы сердца, страница 7

Наименование функционального узла

Монофокальные

Бифокальные

VOO (АОО)

VVI (VVT)

VAT

VDD

DOO

DVI

ODD

Выходной каскад

1

1

1

1

2

2

2

Формирователь длительности

1

1

1

1

2

2

2

Генератор стимулирующих импульсов

1

1

1

1

2

2

2

Усилитель

–

1

1

1

–

1

2

Фильтр

–

1

1

2

–

1

2

Формирователь времени нечувствительности

–

1

1

1

–

1

2

Устройство задержки

–

–

1

1

1

1

1

Всего функциональных узлов

3

6

7

10

5

9

12

Кф

1

2

2.33

3.33

2

3

4

Безопасность эксплуатации складывается из следующих основных компонентов:

- надежности ЭКС, в особенности элементов, отказ которых создает недопустимые для пациента режимы работы;

- контроля работоспособности некоторых узлов ЭКС, например, напряжения источников питания, герметичности корпуса и т. п.;

- автоперестройки алгоритма работы при наличии внешних возмущающих факторов, например, в условиях мощных электромагнитных полей.

Таким образом, можно выделить следующие основные критерии оценки ЭКС, которыми следует руководствоваться при сравнительном анализе и принимать за основу при разработке новых типов имплантируемых ЭКС:

- срок службы;

- массогабаритные характеристики;

- безопасность эксплуатации;

- физиологичность функционирования.

Срок службы ЭКС при выбранном типе источника питания определяется следующими факторами: электрической емкостью и долговечностью химического источника питания, долговечностью атомного источника питания; током потребления электронной схемы; средним током стимуляции; надежностью элементов ЭКС.

В ЭКС с химическим источником питания должны выполняться условия:

,(5.3)

где Е – электрическая емкость батареи; Iэс – ток потребления электронной схемы; Iст – средний ток стимуляции; Тб – долговечность батареи; Тэкс – предполагаемый срок службы ЭКС.

Под долговечностью батареи в данном случае понимается гарантийный срок службы, при котором обеспечиваются заданные требования по надежности. Увеличение соотношения:

ТТ = Е / (Iэс+Iст),                                                                        (5.4)

где ТТ – теоретическое время службы ЭКС позволяет продлить срок службы ЭКС и при наличии схемы сигнализации снизить напряжение питания и полностью использовать энергетические возможности батареи, то есть эксплуатировать ЭКС после истечения гарантийного срока службы батареи.

При заданном типе батареи увеличение достигается за счет снижения тока потребления электронной схемой ЭКС и среднего тока стимуляции. Уменьшение среднего тока стимуляции ограничено порогом раздражения, который характеризуется минимальной энергией, необходимой для искусственного возбуждения сердца. Приближение тока стимуляции к пороговому значению кроме экономии энергии позволяет продлить срок службы электродов и корпуса, так как при снижении плотности тока снижается скорость электрохимического растворения материалов, из которых они изготовлены. Однако, следует иметь в виду, что минимизация тока стимуляции (энергии выходного импульса) без принятия мер его автоматической или экстракорпоральной коррекции небезопасна для пациента, так как в противном случае возможно прекращение стимуляции сердца вследствие непостоянства значения порога раздражения миокарда во времени.

Скачать файл