现代医学电子仪器原理与设计7.ppt

第七章 心脏治疗仪器 与高频电刀 简介 电刺激器是医学电子仪器中非常重要的治疗类设备。 第一节 电刺激治疗类仪器设计原理 频率小于1kHz时的电流对 人体细胞组织的作用主要 是以刺激效应为主。 第一节 电刺激治疗类仪器设计原理 当刺激频率大于1MHz 后，几乎没有任何刺激 作用了。这时人体承受 电流的能力随频率逐步 增大，其产生的效应主 要是热效应。 刺激方式与效应 电刺激的类型 电刺激的类型 电刺激的类型 按电刺激部位分为三类：⑴表面刺激；⑵ 经皮刺激；⑶植入式刺激。 电刺激的类型 经皮刺激 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激与电兴奋的基本因素 电刺激引起组织兴奋的原理 电刺激引起组织兴奋的原理 电刺激引起组织兴奋的原理 电刺激引起组织兴奋的原理 电刺激的其他效应 电刺激的常见波形 植入式电刺激器的基本要求 植入式电子仪器的封装设计 植入式电子仪器的封装设计 导联和电极设计 植入式刺激器的安全设计 第二节 心脏起搏器简介 一、人工心脏起搏器的作用 1．用于治疗： 病症：心律失常（高度或完全性房室传 导阻滞、重度病态窦房结综合症等） 效果：显著，死亡率↓↓，大部分可从事工作。 用者：1976年始，全世界新装约：20～30万人／年，目前依靠起搏器维持生命的＞500万人。 一、人工心脏电起搏器的作用 二、心脏起搏器临床应用的适应症 二、心脏起搏器临床应用的适应症 二、心脏起搏器临床应用的适应症 (4)心脏手术后出现Ⅳ度房室传导阻滞者。 (5)电解质紊乱，如高血钾引起高度房室传导阻滞者。 (6)超速驱动起搏应用于诊断上，以及用于治疗其他治疗方法已经无效的室性或室上性心动过速者。 (7)在必要时可应用于安置长期心外膜或心肌起搏电极之前，冠状动脉造影、电击复律手术、重大的外科手术及其他手术科室的手术中或手术后作为保护性措施者。 (8)其他紧急抢救的垂危病人。 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 (2)??经皮式(体外携带式)： 原理：体外（按需或固定）起搏器→电极经皮肤、静脉→心脏。 优点：起搏频率、输出幅度、脉冲宽度、感知灵敏度等均可调。 缺点：导线经过皮肤，易感染，携带不便， 应用：仅用于临时抢救，不宜永久佩带。 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 3．P波同步起搏器 心房P波→放大→延迟120ms→脉冲→心室（人造房室传导） 电极：心房1个，心室2个 适用：房室传导阻滞 缺点：电路复杂，使用不方便。 4. 房室顺序型起搏器 脉冲→心房→延迟→（可被QRS波抑制）心室。 缺点：性能尚不够完善，房、室各一个电极。 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 三、心脏起搏器的分类及临床应用的起搏器简介 四、心脏起搏器的几个参数 四、心脏起搏器的几个参数 四、心脏起搏器的几个参数 第三节 固定型和R波抑制型心脏起搏器 一、一种固定型心脏起搏器电路分析 1．多谐振荡器 组成：CMOS与非门F1、F2、F3、RC电路—环形多谐振荡器 波形：图7-9中VA 调节：T ∝ R2×C1，可变R2。 工作状态分析：初始状态A点为低→ F1输出为高→ F2输出为低→（此时C1两端电压不能突变）R1 → C1 → R2对C1充电至F3输入端为低→ A点电平翻转；反向过程同理。波形如图7-9中的VA，VB所示。 一、一种固定型心脏起搏器电路分析 一、一种固定型心脏起搏器电路分析 二、R波抑制型心脏起搏器的一般结构原理 二、R波抑制型心脏起搏器的一般结构原理 1．感知放大器 作用：选择R波放大，限制T波及干扰波， 辨认心脏自身搏动。 目的：用以辨认心脏自身搏动。 要求：正、负感知（双向感知）； 放大倍数=800～1000； 频宽=10～50Hz（3dB带宽）； 电流＜3mA（微功耗）； 电路稳定、可靠，抗干扰强。 二、R波抑制型心