Электрокардиостимулятор ЭКСК-02
В СССР серийно выпускается универсальный клинический электрокардиостимулятор ЭКСК-02, выполненный по рассмотренной схеме. Помимо кардиосинхронизированной парной стимуляции ЭКСК-02 обеспечивает упреждение сердечного ритма методами парной и сочетанной стимуляции сердца и учащение сердечного ритма методами асинхронной и запрещающей стимуляции. Включение требуемого метода стимуляции осуществляется простым изменением связей между блоками с помощью переключателей (П1...ПЗ).
Необходимо отметить, что временное положение и длительность фазы относительной рефракторности имеют индивидуальный разброс у различных пациентов и могут изменяться с течением времени, в частности, при изменении частоты сердечного ритма. Неправильная установка задержки может привести не только к отсутствию эффекта упреждения сердечного ритма, но и при достаточно большой амплитуде стимулирующих импульсов вызвать фибрилляцию желудочков сердца. Ручная регулировка параметров стимулирующих импульсов требует постоянного наблюдения за эффективностью стимуляции и из-за возможных субъективных ошибок не всегда обеспечивает эффективное и безопасное упреждение ритма сердца, что сдерживает широкое распространение методов электростимуляционного упреждения сердечного ритма.
В настоящее время разработан электрокардиостимулятор ЭКСК-03, в котором параметры стимулирующих импульсов устанавливаются автоматически. ЭКСК-03 помимо режимов стимуляции, которые могут быть реализованы с помощью ЭКСК-02, обеспечивает также возможность нормализации сердечного ритма одиночными стимулирующими импульсами и стимуляцию предсердий импульсами повышенной частоты (250...750 имп./мин). Выделитель зубцов осуществляет формирование синхронизирующих импульсов в начале сокращений сердца. Синхроимпульсы с выделителя зуб-цов подаются на входы деманд-генератора и блока задержки. Деманд-генератор формирует импульс, задержанный относительно начала предыдущего естественного сердечного сокращения или предыдущего стимулирующего импульса на время, равное выбранной длительности сердечного цикла. Блок задержки формирует урежающий импульс, задержанный относительно начала предыдущего естественного сердечного сокращения или стимулирующего импульса, сформированного в момент появления импульса деманд-генератора. Длительность задержки регулируется вручную или автоматически. В последнем случае на блок задержки подается управляющее напряжение с блока автоматической регулировки задержек (АРЗ).
Формирователь стимулирующих импульсов при поступлении на его вход импульсов деманд-генератора или блока задержки формирует на двух выходах следующие друг за другом импульсы: на одном отрицательной, на другом — положительной полярности, которые соответствуют отрицательной и положительной частям биполярного стимулирующего импульса. Помимо этого, в автоматическом режиме при поступлении импульса с блока задержки формируется строб-импульс, который подается на выделитель -зубцов и блокирует его вход во время нанесения стимулирующего импульса и в течение нескольких миллисекунд после него, предотвращая срабатывание выделителя зубцов от стимулирующего импульса.
Выходной каскад формирует биполярные стимулирующие импульсы, амплитуда которых регулируется вручную или автоматически. В последнем случае управляющий сигнал поступает с блока управления. Выделитель экстрасистол осуществляет обнаружение импульсов электрического возбуждения желудочков, вызванных упреждающими стимулирующими импульсами, что необходимо для оценки электрической эффективности упреждающих стимулирующих импульсов при автоматической установке параметров стимуляции. Выделитель экстрасистол обнаруживает кардиоимпульсы, появившиеся в интервале 30...60 мс после нанесения стимулирующего импульса.
Блок АРЗ вырабатывает напряжение, управляющее величиной задержки при автоматической установке параметров упреждающей стимуляции. Блок имеет два входа. Появление импульса на одном входе приводит к уменьшению управляющего напряжения, а на другом — к увеличению, что соответствующим образом влияет на задержку. Блок управления вырабатывает командные сигналы для автоматической регулировки задержки и амплитуды стимулирующих импульсов.
В автоматическом режиме работы параметры упреждающей стимуляции устанавливаются и корректируются автоматически. При включении стимуляции задержка упреждающего стимулирующего импульса максимальна для данной частоты сердечного ритма, а амплитуда увеличивается от импульса к импульсу начиная с нулевого значения до тех пор, пока очередной стимулирующий импульс не вызовет возбуждения желудочков. После этого задержка уменьшается до минимальной, при которой стимулирующие импульсы вызывают электрическое возбуждение желудочков. Таким образом обеспечивается минимальная механическая реакция сердца на стимулирующие импульсы и максимальный эффект упреждения. Установленная задержка может стать со временем неоптимальной в результате, например, изменения частоты сердечного ритма. Поэтому через 15 мин при условии, если за это время не произошло сбоев стимуляции, автоматически осуществляется проверка, осталась ли задержка минимально возможной. Задержка начинает уменьшаться до тех пор, пока очередной стимулирующий импульс не окажется неэффективным, после чего немного увеличивается и фиксируется. Такой процесс проверки производится периодически. Если в процессе стимуляции, при постоянных параметрах, очередной упреждающий импульс оказывается неэффективным, увеличивается амплитуда стимулирующих импульсов. Неэффективность следующего стимулирующего импульса вызывает увеличение задержки. Такая последовательная коррекция параметров продолжается до тех пор, пока упреждающие стимулирующие импульсы не станут вызывать электрического возбуждения желудочков. Если стимуляция остается неэффективной при максимальных амплитуде и задержке стимулирующих импульсов вырабатывается сигнал тревоги.