电子膀胱刺激器电路原理图

电子膀胱刺激器实际上是一个无线电能量传送器。它的发射机要求是：①有足够的工作距离(大于2.5cm)；②有足够的功率输出。由于受到重量、体积的限制，又由于接收机是一个无源网络，因此这种刺激器与一般无线电发射机和接收机的要求不同而有其一定的特殊性。

图72-2(a)为该刺激器电路原理图(发射机部分)。其中TV1和TV2组成多谐振荡器，其脉冲频率为60Hz，脉冲宽度为1ms。VT3为正弦波振荡器，其频率为1MHz。多谐振荡器的低频脉冲通过VD1对1MHz的正弦波进行脉冲调制。VT1～VT3均为3DG6型管；VT4采用3DG12型管；VT5采用3DD2型管，VT6采用3DD15型管。VD1采用2AP9型管；VD2、VD3均采用2CK10型管。

图72-1

图72-2(a)

图72-2(b)

被调制的信号通过VT4和VT5的推动放大以及VT6的功率放大，最后被发射出去。在接收机部分如图72-2(b)，其中，L及C1*组成谐振回路，VD1*～VD4*为桥式检波器，R1*、R2*、C2*、C3*组成隔直网络。发射机中的C13、L2与接收机中的L、C1*组成两个谐振回路，其谐振频率均为1MHz。

在图72-2(a)中，线圈L1用Φ0.1mm漆包线在Φ10mm、长15mm的绝缘管上绕200匝，分5段均绕。L2用Φ1.5mm漆包线绕12匝，外径42mm。L用1.5mm漆包线绕9匝，外径47mm。高频变压器T1和T2分别用Φ0.2mm漆包线绕初级40匝，Φ0.6mm漆包线绕次级10匝；磁环为Φ13×Φ8×8(NX-100)。CD1和CD2为两只24V镍镉蓄电池。

图72-2(a)中R11及C17为储能网络。在功率放大器间隙工作时间内，电源通过电阻R11向电容器C17充电。当电容器上的电压上升至电源电压时，功放级开始短时工作。电容器放电，功放级消耗的电能由电容器负担。该刺激器取R11为250Ω，C17取2000μF。因此，应用储能网络，减少了功率放大器的能量消耗。

电子膀胱刺激器的作用对象是膀胱，其接收机所接收到的信号电流通过检波由引线、电极作用于膀胱壁上的逼尿肌，整个膀胱相当于此接收机的负载。此刺激器的发射机、接收机与膀胱之间的连接如图72-3所示。

图72-3

当膀胱处于低频脉冲作用下时，膀胱主要呈现为纯电阻RH。RH的大小完全取决于膀胱外壁电解质浓度及机体本身的电阻。大量实测表明：膀胱的等效电阻不仅因人而异，而且因电极位置不同也可能有较大变动，电极应埋藏在膀胱的顶部，两极间距为2mm，造成膀胱大面积收缩。若放在三角区则引起膀胱颈部过早地收缩或呈葫芦样收缩，而不能排尿。等效电阻的变动范围可达50～200Ω。

人体膀胱是一个低阻抗负载，要在它上面建立足够的电压必须考虑发射机、接收机和机体之间阻抗的匹配和功率的传递。实验证明，当工作脉冲的最大值为20～30V即最大瞬时功率PH为8～18W时，才能使膀胱壁上的逼尿肌收缩。

因为膀胱外壁和电极之间存在接触电阻，其数值大致为2～5Ω，所以当电流通过时，它们之间的接触面上必须产生热量。如果热量积聚到一定程度，接触面上的肌肉就会出现灼伤，甚至发生组织坏死。由实验得知，由于膀胱外壁，0.5～0.1W/cm的功率密度是一个临界区域。为了把功率密度限制在安全区域内，应采用4对电极，直径为6mm，埋藏在膀胱的肌层和浆液层之间，这就提供了大面积的低电阻刺激面。因此，在实验过程中没有发现动物的膀胱有明显灼伤现象。

人的排尿生理作用受两个神经中枢的控制。比较重要的神经中枢位于腰椎2、3、4之中；另一个次要的神经中枢位于大脑。有些患者虽然上运动神经已损害，而膀胱的脊髓中枢并未被破坏，伤后数周或数月可建立“自动反射膀胱”而排尿，所以此装置只适用于下运动神经无灼伤的患者。