RU197853U1 - Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности - Google Patents
Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности Download PDFInfo
- Publication number
- RU197853U1 RU197853U1 RU2019145214U RU2019145214U RU197853U1 RU 197853 U1 RU197853 U1 RU 197853U1 RU 2019145214 U RU2019145214 U RU 2019145214U RU 2019145214 U RU2019145214 U RU 2019145214U RU 197853 U1 RU197853 U1 RU 197853U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- case
- rotor
- power source
- heart failure
- Prior art date
Links
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 title claims abstract description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 title 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 208000006218 bradycardia Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 239000004792 Prolene Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000013130 cardiovascular surgery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 229910000575 Ir alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000002695 general anesthesia Methods 0.000 description 1
- 230000010247 heart contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
- A61N1/36514—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
- A61N1/36578—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure controlled by mechanical motion of the heart wall, e.g. measured by an accelerometer or microphone
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Устройство относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности.Беспроводной эпикардиальный ЭКС для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности содержит герметичный титановый корпус, имеет форму цилиндра с диаметром, превышающим его высоту. На боковой поверхности корпуса расположен гермоввод для подключения к блоку электроники спиральных стимулирующих электродов. В корпусе размещены блок электроники и гальванический источник питания, а также дополнительный источник питания - МЭМС-преобразователь, в нем инерционная масса в виде сектора жестко закреплена на вращающемся валу, на котором также закреплено ведущее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым колесом с образованием мультипликатора. Ведомое зубчатое колесо и ротор жестко закреплены на ведомом валу с обеспечением возможности синхронного вращения. Ротор расположен в зазоре магнитопровода статора. На нижней боковой части корпуса установлены скобы для фиксации проленовыми лигатурами, а на нижнем торце корпуса установлен электрод спиралевидной формы, имеющий с ним электрический контакт.Техническим результатом предлагаемого устройства является увеличение его срока службы, что приводит к увеличению межоперационного периода. 4 ил.
Description
Устройство относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности.
Известен беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор (ЭКС) для лечения брадиаритмий RU 143968, 2014, A61N 1/362, 1/365, G01L 1/18, содержащий электрод, корпус с расположенными в нем источником питания и блоком электроники. Корпус выполнен герметичным из титана в форме цилиндра, на нижней боковой части которого установлены скобы для фиксации. В основании цилиндра имеется чашеобразное углубление, заполненное изолирующим материалом, при этом в центре основания, в изолирующем материале, установлен спиралевидной формы электрод, вход которого через гермоввод сквозь стенку корпуса соединен с первым выходом блока электроники, а второй выход блока электроники соединен с корпусом. Электрод выполнен из сплава платины и иридия, имеет внешний диаметр спирали от 3,5 до 5,0 мм, количество витков спирали от 2 до 3,5, шаг между витками спирали от 2,0 до 3,5 мм и выступает на высоту от 4 до 10 мм над изолирующим материалом основания.
Недостатками данного устройства является следующее.
Использование в качестве единственного источника питания гальванических батарей снижает общую надежность ЭКС и увеличивает его массу, что ведет к возникновению травмирования эпикарда в местах фиксации корпуса вследствие воздействия циклического усилия на отрыв. Увеличение импенданса между эпикардом и корпусом, являющегося вторым полюсом, вследствие образования фиброзной ткани в месте соприкосновения эпикарда к корпусу ЭКС. Эластичный корпус не обеспечивает длительную защиту внутренних электронных узлов от проникновения жидкостей организма.
В качестве ближайшего аналога рассмотрено решение US 2009299447 А1, 03.12.2009, где раскрыт беспроводной эпикардиальный ЭКС, содержащий герметичный титановый корпус, с размещенным в нем блоком электроники и гальваническим источником питания, на нижней боковой части которого установлены скобы для фиксации проленовыми лигатурами. На нижнем торце корпуса установлен электрод спиралевидной формы, который имеет с ним электрический контакт. Эти признаки являются общими для известного устройства и предлагаемого ЭКС.
Известное устройство имплантируется под кожную жировую клетчатку грудной клетки, а электродные головки - в миокард со стороны эпикарда. Кроме этого, использование в качестве источника питания гальванической батареи за счет увеличения массы с увеличением ее емкости ведет к возникновению травмирования эпикарда, снижению срока службы ЭКС и к сокращению межоперационного периода.
Техническим результатом предлагаемого устройства является увеличение его срока службы, что приводит к увеличению межоперационного периода.
Технический результат достигается тем, что беспроводной эпикардиальный ЭКС содержит герметичный титановый корпус, имеет форму цилиндра с диаметром, превышающим его высоту. На боковой поверхности корпуса расположен гермоввод для подключения к блоку электроники спиральных стимулирующих электродов. В корпусе размещены блок электроники и гальванический источник питания, а также дополнительный источник питания - МЭМС-преобразователь. В этом преобразователе инерционная масса в виде сектора жестко закреплена на вращающемся валу, на котором также закреплено ведущее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым колесом с образованием мультипликатора. Ведомое зубчатое колесо и ротор жестко закреплены на ведомом валу с обеспечением возможности синхронного вращения. Ротор расположен в зазоре магнитопровода статора. На нижней боковой части корпуса установлены скобы для фиксации проленовыми лигатурами, а на нижнем торце корпуса установлен электрод спиралевидной формы, имеющий с ним электрический контакт.
Снижение потребления тока от гальванического источника позволяет увеличить время его работы до замены.
Технический результат увеличения срока службы ЭКС доказан при проведении следующих испытаний:
1. Лабораторных, с использованием стенда имитации механической активности эпикарда. Испытания заключались в измерении тока потребления от гальванического источника питания ЭКС как при отсутствии имитации сокращения сердца, так и при имитации сокращений с частотой 70 уд./мин и амплитудой 8 мм. В первом случае ток потребления составил 4 мкА, а при имитации сокращения - 3,1 мкА. Снижение тока потребления от гальванического источника (батареи) происходит в случае выработки МЭМС-преобразователем электрической энергии за счет преобразования механической энергии сокращений сердца.
2. Доклинических, с использованием группы лабораторных животных (свиньи домашние). После имплантации и адаптации животных производили считывание информации программатором о количестве и длительности работы ЭКС от батареи и МЭМС-преобразователя. При постепенном увеличении активности животных наблюдалась тенденция на увеличение времени работы ЭКС от МЭМС-преобразователя.
Описание фигур.
На фиг. 1 изображен беспроводной эпикардиальный ЭКС, где корпус 1, блок электроники 2, гальванический источник питания 3, электромеханический МЭМС-преобразователь 4, скобы для фиксации 5, электрод 6, гермовод 7, электроды стимуляции 8 и 9.
На фиг. 2 изображен электромеханический преобразователь, где инерционная масса в виде сектора 10, вращающийся вал 11, ведущее зубчатое колесо 12, ведомое колесо 13, ротор 14, ведомый вал 15, статор 16, катушка 17.
На фиг. 3 и фиг. 4 показано расположение беспроводного эпикардиального ЭКС на эпикарде.
Устройство работает следующим образом.
В условиях кардиохирургической операционной на работающем сердце проводят эпикардиальную имплантацию устройства из миниторакотомного доступа (или срединной стернотомии) под общим наркозом. В момент имплантации выполняют вкручивание корпуса ЭКС на 2,5-3 оборота в межсосудистую область эпикарда, далее - дополнительную фиксацию устройства путем подшивания скоб 4 проленовыми лигатурами (нитями). Блок электроники 2 обеспечивает работу стимулятора в однокамерном или двухкамерном режимах. Спиральные электроды 8 и 9 регистрируют электрические потенциалы, поступающие с кардиомиоцитов эпикарда непосредственно в блок электроники 2. Блок электроники 2 анализирует сигнал, и если электрический сигнал собственной активности сердца не поступил, выдает через электрод 8 (в случае двухкамерной стимуляции также и через электрод 9) стимулирующий импульс для навязывания сокращения сердца. Электромеханический МЭМС-преобразователь 4 по принципу действия относится к электрическому генератору переменного тока. Инерционная масса в виде сектора 10 жестко закреплена на вращающемся валу 11, также на валу закреплено ведущее зубчатое колесо 12, которое в зацеплении с ведомым колесом 13 образует мультипликатор. Зубчатое колесо 13 и ротор 14 жестко закреплены на ведомом валу 15 и вращаются синхронно. Ротор 14 расположен в зазоре магнитопровода статора 16. Отклонение сектора на некоторый угол относительно начального положения вследствие воздействия сил ускорения или изменения положения тела пациента вызывает поворот ведущего колеса 12 и ведомого 13 с ротором 14. Вращающийся магнитный ротор вызывает изменение магнитного потока через катушку 17 статора и индуцирует в ее витках электродвижущую силу магнитной индукции. Выход преобразователя соединен с блоком электроники ЭКС, где напряжение переменного тока преобразуется в постоянное и используется для питания ЭКС.
Пример.
Корпус эпикардиального ЭКС выполнен из титана, что обеспечивает биосовместимость с тканями организма. Корпус имеет форму цилиндра с диаметром, превышающим его высоту; диаметр основания 30 мм, высота 6,5 мм, масса 14 г. При таком соотношении основания и высоты удельная нагрузка на эпикард не вызывает его травмирования. Диаметр корпуса ЭКС определяется принципом функционирования электромеханического МЭМС-преобразователя, эффективность которого прямо пропорциональна моменту инерции инерционной массы (маятника). Момент инерции есть произведение массы на квадрат расстояния. Таким образом, увеличить момент маятника и, следовательно, эффективность МЭМС-преобразователя можно увеличением массы маятника или его длины, что более предпочтительно ввиду квадратичной зависимости. Увеличение массы нежелательно, поскольку это вызывает пропорциональное увеличение массы ЭКС, что увеличивает нагрузку на эпикард и может привести к его травмированию.
Работоспособность полезной модели подтверждается испытаниями, при которых на стенде имитации сокращений закреплялся МЭМС-преобразователь и имитировалось перемещение эпикарда за сердечный цикл. При этом сила тока, развиваемая преобразователем, варьировала в диапазоне 7-12 мкА при напряжении 3,5 В, что превышает потребление блока электроники, переводя основной источник питания (гальваническую батарею) в дежурный режим. В этом случае электропитание осуществляется от МЭМС-преобразователя, а снижение уровня заряда батареи определяется саморазрядом.
Claims (1)
- Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности, содержащий герметичный титановый корпус с размещенными в нем блоком электроники и гальваническим источником питания, на нижней боковой части которого установлены скобы для фиксации проленовыми лигатурами, на нижнем торце корпуса установлен электрод спиралевидной формы и имеющий с ним электрический контакт, отличающийся тем, что корпус имеет форму цилиндра с диаметром, превышающим его высоту, на боковой поверхности корпуса расположен гермоввод для подключения к блоку электроники спиральных стимулирующих электродов, в корпусе размещен дополнительный источник питания в виде МЭМС-преобразователя, в котором инерционная масса в виде сектора жестко закреплена на вращающемся валу, на котором также закреплено ведущее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым колесом с образованием мультипликатора, ведомое зубчатое колесо и ротор жестко закреплены на ведомом валу с обеспечением возможности синхронного вращения, ротор расположен в зазоре магнитопровода статора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145214U RU197853U1 (ru) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145214U RU197853U1 (ru) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU197853U1 true RU197853U1 (ru) | 2020-06-02 |
Family
ID=71066923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019145214U RU197853U1 (ru) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU197853U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004073138A1 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Medtronic Inc. | Self-powered implantable element |
| US20090299447A1 (en) * | 2005-07-01 | 2009-12-03 | Marc Jensen | Deployable epicardial electrode and sensor array |
| RU123269U1 (ru) * | 2012-04-18 | 2012-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | Реверсивный электростатический микродвигатель вращения |
| US20140303688A1 (en) * | 2011-11-02 | 2014-10-09 | Haluk Kulah | Energy harvesting cochlear implant |
-
2019
- 2019-12-30 RU RU2019145214U patent/RU197853U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004073138A1 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Medtronic Inc. | Self-powered implantable element |
| US20090299447A1 (en) * | 2005-07-01 | 2009-12-03 | Marc Jensen | Deployable epicardial electrode and sensor array |
| US20140303688A1 (en) * | 2011-11-02 | 2014-10-09 | Haluk Kulah | Energy harvesting cochlear implant |
| RU123269U1 (ru) * | 2012-04-18 | 2012-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | Реверсивный электростатический микродвигатель вращения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2344028B1 (en) | Energy harvesting-mechanism for medical devices | |
| US20050256549A1 (en) | Micro-generator implant | |
| US5749909A (en) | Transcutaneous energy coupling using piezoelectric device | |
| EP2525870B1 (en) | Physiologically responsive vad | |
| US20040073267A1 (en) | Micro-generator implant | |
| US20070293895A1 (en) | Acoustically-powered wireless defibrillator | |
| US10905890B2 (en) | Autonomous cardiac implant of the leadless capsule type with energy harvester and controlled-charge energy storage buffer | |
| CN108310649B (zh) | 一种具有充电管理技术的自供能无线起搏器 | |
| CN101612451A (zh) | 可充电的植入性心脏起搏器设备及其充电方法 | |
| Senning | Cardiac pacing in retrospect | |
| Arzuaga | Cardiac pacemakers: Past, present and future | |
| HUP0004856A2 (hu) | Berendezés a szívritmus kétfázisú elektromos szabályozására a villamos vezetőképesség és a szív összehúzódó képességének növelésével | |
| RU197853U1 (ru) | Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий и сердечной недостаточности | |
| CN201437021U (zh) | 可充电的植入性心脏起搏器设备 | |
| CN107929943B (zh) | 无线充电的心脏起搏器 | |
| FURMAN et al. | Rechargeable pacemaker for direct myocardial implantation | |
| RU143968U1 (ru) | Беспроводной эпикардиальный электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий | |
| CN111407263A (zh) | 一种植入医疗设备固定组件 | |
| Bockeria et al. | Potential Use of Heart Contractions as a Source of Energy for Implantable Devices | |
| Bolz | Cardiac pacemaker systems | |
| Starr et al. | Ventricular tracking pacemaker and teletransmitter follow-up system | |
| Bockeria et al. | Conversion of Cardiac Contractions into Electrical Energy Using an Epicardial Wireless Pacemaker | |
| RU116356U1 (ru) | Электрокардиостимулятор для лечения брадиаритмий | |
| SU648231A1 (ru) | Электрокардиостимул тор | |
| CN201643415U (zh) | 一种心脏起博器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210510 |
|
| TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM9K- IN JOURNAL 24-2021 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20210907 |
|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210908 Effective date: 20210908 |