CN111628741A - 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器 - Google Patents

一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器 Download PDF

Info

Publication number
CN111628741A
CN111628741A CN202010435648.7A CN202010435648A CN111628741A CN 111628741 A CN111628741 A CN 111628741A CN 202010435648 A CN202010435648 A CN 202010435648A CN 111628741 A CN111628741 A CN 111628741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
circuit
electrode
pacing
common
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010435648.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王俊
李烨
何青云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Original Assignee
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS filed Critical Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority to CN202010435648.7A priority Critical patent/CN111628741A/zh
Publication of CN111628741A publication Critical patent/CN111628741A/zh
Priority to PCT/CN2020/139581 priority patent/WO2021232788A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • H03F3/45928—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection using IC blocks as the active amplifying circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/056—Transvascular endocardial electrode systems
    • A61N1/0563—Transvascular endocardial electrode systems specially adapted for defibrillation or cardioversion
    • 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
    • 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
    • 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
    • A61N1/37—Monitoring; Protecting
    • A61N1/3702—Physiological parameters
    • 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
    • A61N1/37—Monitoring; Protecting
    • A61N1/3702—Physiological parameters
    • A61N1/3704—Circuits specially adapted therefor, e.g. for sensitivity control
    • 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
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/375—Constructional arrangements, e.g. casings
    • A61N1/37512—Pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

本申请属于医疗器械技术领域，提供了一种起搏切换电路、起搏切换装置以及植入式心脏起搏器，通过心电采集电路与第一电极和第二电极连接，以接收心电采集信号，并采用开关电路连接起搏电路和第一电极、第二电极，通过开关控制信号对开关电路的开关状态进行控制，从而对起搏脉冲信号的输出状态进行控制，从而将起搏电路和心电采集电路集成于同一电路中，根据需要进行即时切换，解决了现有的起搏器电路存在的体积较大、电路结构十分复杂、功耗较高的问题。

Description

一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器
技术领域
本申请属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器。
背景技术
心脏起搏器可以显著的改善心脏病人尤其是心动过缓病人的生活质量，延长病人寿命，由于起搏器是植入式器件，使用时需要植入体内，所以起搏器的体积大小决定着病人的基础感觉，小的体积可以让病人感觉更自然舒适。植入体内的医疗器械除了体积外，还有一个更为重要的指标，就是寿命，也就是起搏器的功耗，一个更小功耗的起搏器具有更长的寿命，相同能量下可以工作更长的时间，这样病人不用担心起搏器能量耗尽，更避免了由于能量耗尽而重新手术植入起搏器的风险，不但节省了资金而且省去了再次手术带来的诸多问题。
然而，现有的起搏器电路通常将起搏电路与心电采集电路独立设置，存在体积较大、电路结构十分复杂、功耗较高的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器，旨在解决现有的起搏器电路存在的体积较大、电路结构十分复杂、功耗较高的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种起搏切换电路，包括：
第一电极；
第二电极；
起搏电路，用于提供起搏脉冲信号和开关控制信号；
开关电路，分别与所述第一电极、所述第二电极以及所述起搏电路连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏脉冲信号的输出状态进行控制；以及
心电采集电路，分别与所述第一电极和所述第二电极连接，用于接收所述第一电极和所述第二电极输出的心电采集信号。
可选的，所述开关电路包括：
第一开关单元，分别与所述起搏电路和所述第一电极连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路与所述第一电极之间的连接状态进行控制；
第二开关单元，分别与所述起搏电路和所述第一电极连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路与所述第二电极之间的连接状态进行控制。
可选的，所述第一开关单元为第一晶体管，所述第一晶体管的输入端与所述起搏电路的起搏脉冲信号输出端连接，所述第一晶体管的控制端与所述起搏电路的开关控制信号输出端连接，所述第一晶体管的输出端与所述第一电极连接。
可选的，所述第二开关单元为第二晶体管，所述第二晶体管的输入端与所述起搏电路的接地端连接，所述第二晶体管的控制端与所述起搏电路的开关控制信号输出端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电极连接。
可选的，所述心电采集电路包括：
共模信号跟随单元，分别与第一电极和第二电极连接，用于接收所述第一电极和所述第二电极输出的心电采集信号，并根据所述心电采集信号生成参考电压信号；
共模放大单元，分别与所述共模信号跟随单元、所述第一电极以及所述第二电极连接，用于对所述心电采集信号进行放大处理，并根据所述参考电压信号对所述心电采集信号进行共模抑制处理。
可选的，所述共模信号跟随单元包括：第一差分放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第一电极连接，所述第二电阻的第一端与所述第二电极连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端以及所述第三电阻的第一端共接，所述第三电阻的第二端与所述第一差分放大器的第一输入端连接，所述第一差分放大器的第二输入端、所述第一差分放大器的输出端、所述第四电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接构成所述共模信号跟随单元的参考电压信号输出端与所述共模放大单元连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第四电阻的第二端与工作电源连接。
可选的，所述共模放大单元包括：第二差分放大器、第三差分放大器、第四差分放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻以及第十二电阻；
所述第二差分放大器的第一输入端与所述第一电极连接，所述第三差分放大器的第一输入端与所述第二电极连接，所述第二差分放大器的第二输入端、所述第六电阻的第一端以及所述第七电阻的第一端共接，所述第三差分放大器的第二输入端、所述第七电阻的第二端以及所述第八电阻的第一端共接，所述第六电阻的第二端、所述第二差分放大器的输出端以及第十电阻的第一端共接，所述第八电阻的第二端、所述第三差分放大器的输出端以及所述第九电阻的第一端共接，所述第九电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端以及所述第四差分放大器的第一输入端共接，所述第十二电阻的第二端与所述共模信号跟随单元连接，所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第一端以及所述第四差分放大器的第二输入端共接，所述第十一电阻的第二端与所述第四差分放大器的输出端共接构成所述共模放大单元的输出端。
可选的，所述起搏切换电路还包括：
控制电路，分别与所述起搏电路和所述心电采集电路连接，用于接收所述心电采集信号，并根据所述心电采集信号发送控制信号至所述起搏电路；
其中，所述起搏电路根据所述控制信号生成所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号。
本申请实施例第二方面还提供了一种起搏切换装置，包括如上述任一项所述的起搏切换电路。
本申请实施例第三方面还提供了一种植入式心脏起搏器，包括如上述任一项所述的起搏切换电路。
本申请实施例提供的起搏切换电路、起搏切换装置以及植入式心脏起搏器中，通过心电采集电路与第一电极和第二电极连接，以接收心电采集信号，并采用开关电路连接起搏电路和第一电极、第二电极，通过开关控制信号对开关电路的开关状态进行控制，从而对起搏脉冲信号的输出状态进行控制，从而将起搏电路和心电采集电路集成于同一电路中，根据需要进行即时切换，解决了现有的起搏器电路存在的体积较大、电路结构十分复杂、功耗较高的问题。
附图说明
图1为本申请的一个实施例提供的起搏切换电路的结构示意图；
图2为本申请的另一个实施例提供的起搏切换电路的结构示意图；
图3为本申请的一个实施例提供的心电采集电路的结构示意图；
图4为本申请的另一个实施例提供的起搏切换电路的结构示意图；
图5为本申请的一个实施例提供的起搏电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供了一种起搏切换电路，该起搏切换电路包括第一电极11、第二电极12、起搏电路20、开关电路30以及心电采集电路40；其中，起搏电路20用于提供起搏脉冲信号和开关控制信号；开关电路30分别与所述第一电极11、所述第二电极12以及所述起搏电路20连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏脉冲信号的输出状态进行控制；心电采集电路40分别与所述第一电极11和所述第二电极12连接，用于接收所述第一电极11和所述第二电极12输出的心电采集信号。
在本实施例中，开关电路30的第一输入端与起搏电路20的起搏脉冲信号输出端连接，开关电路30的第二输入端与起搏电路20的接地端连接，开关电路30的第一输出端与第一电极11连接，开关电路30的第二输出端与第二电极 12连接，其中，开关控制信号用于控制其第一输入端与第一输出端之间的连接状态，以及第二输入端与第二输出端之间的连接状态。在具体应用中，通过开关电路30控制其第二电极12的接地状态，从而使得心电采集电路40可以引入差分电路，从而可以增加其共模抑制比。例如，在非起搏状态时，第二电极12作为阳极电极与接地端断开，此时第二输出端为高阻状态，心电采集电路40 的前置放大器可以采用差分电路，增加了心电采集电路40的共模抑制比，共模抑制比越高，50Hz工频干扰抑制能力越强，其采集的心电波形质量越好。
在一个实施例中，参见图2所示，所述开关电路30包括第一开关单元31 和第二开关单元32；其中，第一开关单元31，分别与所述起搏电路20和所述第一电极11连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路20与所述第一电极11之间的连接状态进行控制；第二开关单元32，分别与所述起搏电路20和所述第一电极11连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路20与所述第二电极12之间的连接状态进行控制。
在本实施例中，第一开关单元31设于起搏电路20与第一电极11之间，第二开关单元32设于起搏电路20与第二电极12之间，起搏电路20通过输出开关控制信号对第一开关单元31和第二开关单元32的导通和关断进行控制。例如，在起搏状态，通过发送对应的开关控制信号将开关电路30导通，从而通过起搏电路20向第二电极12发送起搏脉冲信号。
进一步的，还可以通过在心电采集电路40与第一电极11和第二电极12 之间设置一个开关电路30，并采用同一开关控制信号进行控制，两个开关电路 30同时只有一个导通，从而避免起搏状态发送的起搏脉冲信号对心电采集电路 40的影响。
在一个实施例中，参见图2所示，所述第一开关单元31为第一晶体管T1，所述第一晶体管T1的输入端与所述起搏电路20的起搏脉冲信号输出端连接，所述第一晶体管T1的控制端与所述起搏电路20的开关控制信号输出端连接，所述第一晶体管T1的输出端与所述第一电极11连接。
在一个实施例中，参见图2所示，所述第二开关单元32为第二晶体管T2，所述第二晶体管T2的输入端与所述起搏电路20的接地端连接，所述第二晶体管T2的控制端与所述起搏电路20的开关控制信号输出端连接，所述第二晶体管T2的输出端与所述第二电极12连接。
在本实施例中，起搏切换电路包括起搏输出状态和心电采集状态，当起搏切换电路工作在起搏输出状态时，第一晶体管T1和第二晶体管T2导通，起搏脉冲信号输出至第一电极11和第二电极12上，当起搏切换电路工作在心电采集状态时，第一晶体管T1和第二晶体管T2关断，起搏电路20与第一电极11 和第二电极12断开，从而不影响心电采集电路40的正常工作。
在一个实施例中，参见图3所示，所述心电采集电路40包括共模信号跟随单元41和共模放大单元42；共模信号跟随单元41，分别与第一电极11和第二电极12连接，用于接收所述第一电极11和所述第二电极12输出的心电采集信号，并根据所述心电采集信号生成参考电压信号；共模放大单元42，分别与所述共模信号跟随单元41、所述第一电极11以及所述第二电极12连接，用于对所述心电采集信号进行放大处理，并根据所述参考电压信号对所述心电采集信号进行共模抑制处理。
在本实施例中，通过共模信号跟随单元41减小共模信号的幅度，从而提高共模抑制比。具体的，共模信号跟随单元41基于第一电极11和第二电极12 采集的信号生成一个参考电压信号，并将该参考电压信号叠加到共模放大单元 42的参考信号源上，当共模信号发生变化时，参考电压信号也发生变化，从而间接降低共模电压的幅度。
在一个实施例中，参见图3所示，所述共模信号跟随单元41包括：第一差分放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5；所述第一电阻R1的第一端与所述第一电极11连接，所述第二电阻 R2的第一端与所述第二电极12连接，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第二端以及所述第三电阻R3的第一端共接，所述第三电阻R3的第二端与所述第一差分放大器U1的第一输入端连接，所述第一差分放大器U1的第二输入端、所述第一差分放大器U1的输出端、所述第四电阻R4的第一端以及所述第五电阻R5的第一端共接构成所述共模信号跟随单元41的参考电压信号输出端与所述共模放大单元42连接，所述第五电阻R5的第二端接地，所述第四电阻R4的第二端与工作电源连接。
在本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2之间为输入的共模信号的电压，该共模电压经过第一差分放大器U1后，叠加到单电源的共模放大单元42的参考信号源上，当共模信号发生变化时，参考电压信号也发生变化，从而间接降低共模电压的幅度。
在一个实施例中，参见图3所示，所述共模放大单元42包括：第二差分放大器U2、第三差分放大器U3、第四差分放大器U4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11以及第十二电阻R12；所述第二差分放大器U2的第一输入端与所述第一电极11连接，所述第三差分放大器U3的第一输入端与所述第二电极12连接，所述第二差分放大器U2的第二输入端、所述第六电阻R6的第一端以及所述第七电阻R7的第一端共接，所述第三差分放大器U3的第二输入端、所述第七电阻R7的第二端以及所述第八电阻R8的第一端共接，所述第六电阻R6的第二端、所述第二差分放大器U2的输出端以及第十电阻R10的第一端共接，所述第八电阻R8的第二端、所述第三差分放大器U3的输出端以及所述第九电阻R9的第一端共接，所述第九电阻R9的第二端、所述第十二电阻R12的第一端以及所述第四差分放大器U4的第一输入端共接，所述第十二电阻R12的第二端与所述共模信号跟随单元41连接，所述第十电阻R10的第二端、所述第十一电阻R11的第一端以及所述第四差分放大器U4的第二输入端共接，所述第十一电阻R11的第二端与所述第四差分放大器U4的输出端共接构成所述共模放大单元42的输出端。
在本实施例中，共模信号跟随单元41输出的参考电压信号Vref叠加到第四差分放大器U4的第一输入端的参考电压源上，从而使得第四差分放大器U4 的第一输入端的信号随共模信号的变化而变化，以间接降低共模电压的幅度。
在一个实施例中，参见图4所示，所述起搏切换电路还包括：控制电路50，分别与所述起搏电路20和所述心电采集电路40连接，用于接收所述心电采集信号，并根据所述心电采集信号发送控制信号至所述起搏电路20；其中，所述起搏电路20根据所述控制信号生成所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号。
在本实施例中，起搏切换电路处于心电采集状态时，控制电路50接收心电采集信号，并对心电采集信号进行分析，例如，判断心电采集信号是否在预设阈值范围内，若不在，则起搏切换电路处于起搏输出状态，通过输出起搏信号至起搏电路20，以及输出开关控制信号至开关电路30，将起搏脉冲信号通过第一电极11和第二电极12输出至心脏，刺激心脏跳动。
在一个实施例中，图5为本实施例提供的起搏电路20的电路结构示意图，参见图5所示，起搏电路20包括：第五差分放大器U5、第六差分放大器U6、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15以及第十六电阻R16；其中，第十三电阻R13的第一端与控制电路50连接，第十三电阻R13的第二端、第十五电阻R15的第一端以及第五差分放大器U5的第二输入端共接，第五差分放大器U5的第一输入端与第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端接地，第五差分放大器U5的电源端与第一电源连接，第五差分放大器U5的接地端与第二电源连接，第五差分放大器U5的输出端、第十五电阻 R15的第二端以及第十六电阻R16的第一端共接，第十六电阻R16的第二端与第六差分放大器U6的第一输入端连接，第六差分放大器U6的输出端、第六差分放大器U6的第二输入端共接于开关电路30。
在本实施例中，起搏切换电路工作在起搏输出状态时，起搏电路20对控制电路50发送的起搏输出信号进行放大后输出对应的起搏脉冲信号，并由控制电路50发送对应的开关控制信号控制开关电路30导通，从而将起搏脉冲信号输出至第一电极11和第二电极12，以对心脏进行刺激。
进一步的，控制电路50在预设时间间隔后，发送对应的开关控制信号关断开关电路30，并通过心电采集电路40对心脏进行心电信号采集，若心电信号在预设阈值范围内，则停止输出起搏脉冲信号，此时起搏切换电路进入心电采集状态。
在一个实施例中，控制电路50还用于根据采集的心电信号调节工作时钟频率，以降低控制电路的功耗，控制电路50根据采集的心电信号调节工作时钟频率包括：
步骤1，控制电路50初始化，并将工作频率降低至第一预设阈值频率，以进入睡眠模式。
在本实施例中，控制电路50初始化后进入主循环流程，主循环流程的第一个步骤为将工作频率降低至第一预设阈值频率，以使控制电路50进入睡眠模式。
当心电采集电路40定时采样中断后，控制电路50进入中断心电采集电路 40读取的响应。该响应先唤醒控制电路50进入工作模式，然后读取心电数据保存在缓存器，且采样数加一，最后退出循环。控制电路50被唤醒后，进行主循环的步骤2。
步骤2，判断心电信号的采样周期是否结束，若否，则继续执行步骤1，若是，则增加控制电路50的工作频率至第二预设阈值频率，并将采集的心电数据存入存储器。
在本实施例中，主要是判断心电信号的采样周期是否结束，若没有结束，则继续执行步骤1，若结束，则可以执行步骤21，即增加控制电路50的工作频率至第二预设阈值频率，并将采集的心电数据存入存储器。
其中，存储器可以为大容量的flash(闪存)或者sd卡(安全数码卡)。
步骤3，根据心电数据判断该采集周期内的心电信号是否异常，若是，则将控制电路50的时钟频率调整为预设的高频频率，若否，则将控制电路50的时钟频率调整为预设的低频频率。
在本实施例中，控制电路50可以基于心电信号评估算法对心电信号进行评估，如果异常，则采用高频时钟下的繁琐心电处理算法，若正常，则采用低频时钟下的简易心电算法。
在本实施例中，通过增加一个心电信号质量评估的步骤，该心电信号质量评估的过程在低时钟频率下运行。当评估心电信号质量正常时，使用低时钟频率的简易心电算法处理心电信号，而发现异常时，切换到高时钟频率下运行的繁琐心电算法处理心电信号，减少控制电路50操作的时间，从而降低功耗。
进一步的，在本实施例中，控制电路50还通过增加一个控制时钟频率的方法，计算与存储较多的任务采用高时钟频率，IO操作较多的任务采用低时钟频率，通过改变时钟频率，从而降低功耗。
进一步的，若控制电路50判断心电信号存在异常，还可以驱动LED灯或者蜂鸣器等警报模块动作发出警报信号。
进一步的，若控制电路50判断心电信号存在异常，还可以驱动开关电路 30导通，以控制起搏电路20输出起搏脉冲信号。
本申请实施例第二方面还提供了一种起搏切换装置，包括如上述任一项所述的起搏切换电路。
本申请实施例第三方面还提供了一种植入式心脏起搏器，包括如上述任一项所述的起搏切换电路。
本申请实施例提供的起搏切换电路、起搏切换装置以及植入式心脏起搏器中，通过心电采集电路与第一电极和第二电极连接，以接收心电采集信号，并采用开关电路连接起搏电路和第一电极、第二电极，通过开关控制信号对开关电路的开关状态进行控制，从而对起搏脉冲信号的输出状态进行控制，从而将起搏电路和心电采集电路集成于同一电路中，根据需要进行即时切换，解决了现有的起搏器电路存在的体积较大、电路结构十分复杂、功耗较高的问题。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起搏切换电路，其特征在于，包括：
第一电极；
第二电极；
起搏电路，用于提供起搏脉冲信号和开关控制信号；
开关电路，分别与所述第一电极、所述第二电极以及所述起搏电路连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏脉冲信号的输出状态进行控制；以及
心电采集电路，分别与所述第一电极和所述第二电极连接，用于接收所述第一电极和所述第二电极输出的心电采集信号。
2.如权利要求1所述的起搏切换电路，其特征在于，所述开关电路包括：
第一开关单元，分别与所述起搏电路和所述第一电极连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路与所述第一电极之间的连接状态进行控制；
第二开关单元，分别与所述起搏电路和所述第一电极连接，用于接收所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号，并根据所述开关控制信号对所述起搏电路与所述第二电极之间的连接状态进行控制。
3.如权利要求2所述的起搏切换电路，其特征在于，所述第一开关单元为第一晶体管，所述第一晶体管的输入端与所述起搏电路的起搏脉冲信号输出端连接，所述第一晶体管的控制端与所述起搏电路的开关控制信号输出端连接，所述第一晶体管的输出端与所述第一电极连接。
4.如权利要求2所述的起搏切换电路，其特征在于，所述第二开关单元为第二晶体管，所述第二晶体管的输入端与所述起搏电路的接地端连接，所述第二晶体管的控制端与所述起搏电路的开关控制信号输出端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电极连接。
5.如权利要求1所述的起搏切换电路，其特征在于，所述心电采集电路包括：
共模信号跟随单元，分别与第一电极和第二电极连接，用于接收所述第一电极和所述第二电极输出的心电采集信号，并根据所述心电采集信号生成参考电压信号；
共模放大单元，分别与所述共模信号跟随单元、所述第一电极以及所述第二电极连接，用于对所述心电采集信号进行放大处理，并根据所述参考电压信号对所述心电采集信号进行共模抑制处理。
6.如权利要求5所述的起搏切换电路，其特征在于，所述共模信号跟随单元包括：第一差分放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第一电极连接，所述第二电阻的第一端与所述第二电极连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端以及所述第三电阻的第一端共接，所述第三电阻的第二端与所述第一差分放大器的第一输入端连接，所述第一差分放大器的第二输入端、所述第一差分放大器的输出端、所述第四电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接构成所述共模信号跟随单元的参考电压信号输出端与所述共模放大单元连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第四电阻的第二端与工作电源连接。
7.如权利要求5所述的起搏切换电路，其特征在于，所述共模放大单元包括：第二差分放大器、第三差分放大器、第四差分放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻以及第十二电阻；
所述第二差分放大器的第一输入端与所述第一电极连接，所述第三差分放大器的第一输入端与所述第二电极连接，所述第二差分放大器的第二输入端、所述第六电阻的第一端以及所述第七电阻的第一端共接，所述第三差分放大器的第二输入端、所述第七电阻的第二端以及所述第八电阻的第一端共接，所述第六电阻的第二端、所述第二差分放大器的输出端以及第十电阻的第一端共接，所述第八电阻的第二端、所述第三差分放大器的输出端以及所述第九电阻的第一端共接，所述第九电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端以及所述第四差分放大器的第一输入端共接，所述第十二电阻的第二端与所述共模信号跟随单元连接，所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第一端以及所述第四差分放大器的第二输入端共接，所述第十一电阻的第二端与所述第四差分放大器的输出端共接构成所述共模放大单元的输出端。
8.如权利要求1所述的起搏切换电路，其特征在于，所述起搏切换电路还包括：
控制电路，分别与所述起搏电路和所述心电采集电路连接，用于接收所述心电采集信号，并根据所述心电采集信号发送控制信号至所述起搏电路；
其中，所述起搏电路根据所述控制信号生成所述起搏脉冲信号和所述开关控制信号。
9.一种起搏切换装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的起搏切换电路。
10.一种植入式心脏起搏器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的起搏切换电路。
CN202010435648.7A 2020-05-21 2020-05-21 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器 Pending CN111628741A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010435648.7A CN111628741A (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器
PCT/CN2020/139581 WO2021232788A1 (zh) 2020-05-21 2020-12-25 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010435648.7A CN111628741A (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111628741A true CN111628741A (zh) 2020-09-04

Family

ID=72272069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010435648.7A Pending CN111628741A (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111628741A (zh)
WO (1) WO2021232788A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021232788A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201147314Y (zh) * 2007-10-11 2008-11-12 复旦大学 用于心脏除颤器的心电图r波快速检测电器
EP2441491B1 (fr) * 2010-10-18 2013-01-09 Sorin CRM SAS Implant médical actif autonome, avec un circuit de réveil de l'alimentation sur réception d'impulsions transmises via les tissus interstitiels du corps
CN103027675B (zh) * 2012-12-28 2015-05-20 上海交通大学 新型便携式三导联实时无线心电监测***及分析方法
CN104491986B (zh) * 2014-12-16 2016-08-17 西安交通大学 一种应用于心脏起搏器的极性选择电路
CN105342601A (zh) * 2015-12-21 2016-02-24 重庆大学 一种家用心电检测仪
CN111628741A (zh) * 2020-05-21 2020-09-04 中国科学院深圳先进技术研究院 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021232788A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021232788A1 (zh) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105311750B (zh) 一种骶神经刺激***
JP2002502641A (ja) デジタル波形遠隔測定での移植可能なデバイス
CN204049971U (zh) 一种无线智能止鼾器
CN108096703B (zh) 一种多通道经颅电刺激装置及其方法
CN101612451A (zh) 可充电的植入性心脏起搏器设备及其充电方法
CN108578891B (zh) 一种疼痛电脉冲治疗仪的硬件电路
CN204091974U (zh) 一种穿戴式心电检测仪
CN111628741A (zh) 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器
US20240165414A1 (en) Methods, systems, and devices for improving communication between external devices and implantable medical devices
CN203458691U (zh) 植入式神经电刺激***
CN105832300A (zh) 智能眼镜装置
CN212392861U (zh) 一种起搏切换电路、起搏切换装置及植入式心脏起搏器
CN201437021U (zh) 可充电的植入性心脏起搏器设备
CN108853722A (zh) 一种经皮神经电刺激物理头痛治疗仪的控制***
CN112754503A (zh) 植入式低功耗闭环自响应***的实时监控装置、方法
CN209347931U (zh) 一种贴片式头痛舒睡仪
CN113134159A (zh) 一种体外电刺激治疗***
US7896808B1 (en) System and method to suppress noise artifacts in mixed physiologic signals
CN200966842Y (zh) 临时起搏分析仪
US9238148B2 (en) Method for increasing buck regulator efficiency using charge recapturing in an implantable cardiac device
CN217138061U (zh) 血糖监测电路及医疗设备
CN205864080U (zh) 一种用于植入式设备的无线电能传输***
CN208785590U (zh) 一种疼痛电脉冲治疗仪的硬件电路
CN210931395U (zh) 一种动态心电图机
CN208017932U (zh) 一种经颅神经物理治疗仪的控制***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination