由于脊柱拉傷,，病人的排尿功能喪失,，平時不得不在體內(nèi)保留導尿管排尿。但這種方法經(jīng)常引起尿路感染和膀胱結(jié)石。如果累及腎臟,，甚至會危及病人生命,。電子膀胱刺激器就是為了解決下運動神經(jīng)元較差的患者的排尿功能而設(shè)計的,。此刺激器包括發(fā)射機和接收器兩部分,，其方框圖如圖72-1所示。發(fā)射機置于體外部,，它所發(fā)射的是1MHz載頻的脈沖調(diào)制信號,。接收器為一無源網(wǎng)絡(luò)，用醫(yī)用硅橡膠全部密封,，永久性地埋藏在人體內(nèi),。其輸出端導線和電極與膀胱壁相連。當發(fā)射機工作時,，接收器輸出的低頻脈沖刺激膀胱壁上的逼尿肌,，使之收縮，從而達到排泄小便的目的,。經(jīng)過多次動物實驗,，證明效果良好。
電子膀胱刺激器實際上是一個無線電能量傳送器,。它的發(fā)射機要求是：①有足夠的工作距離(大于2.5cm),；②有足夠的功率輸出。由于受到重量,、體積的限制,，又由于接收機是一個無源網(wǎng)絡(luò)，因此這種刺激器與一般無線電發(fā)射機和接收機的要求不同而有其一定的特殊性,。
圖72-2(a)為該刺激器電路原理圖(發(fā)射機部分),。其中TV1和TV2組成多諧振蕩器，其脈沖頻率為60Hz,，脈沖寬度為1ms,。VT3為正弦波振蕩器，其頻率為1MHz,。多諧振蕩器的低頻脈沖通過VD1對1MHz的正弦波進行脈沖調(diào)制,。VT1～VT3均為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,。
圖72-1
圖72-2(a)
圖72-2(b)
被調(diào)制的信號通過VT4和VT5的推動放大以及VT6的功率放大,，最后被發(fā)射出去,。在接收機部分如圖72-2(b)，其中,，L及C1*組成諧振回路,，VD1*～VD4*為橋式檢波器，R1*,、R2*,、C2*、C3*組成隔直網(wǎng)絡(luò),。發(fā)射機中的C13,、L2與接收機中的L、C1*組成兩個諧振回路,，其諧振頻率均為1MHz,。
在圖72-2(a)中，線圈L1用Φ0.1mm漆包線在Φ10mm,、長15mm的絕緣管上繞200匝,，分5段均繞。L2用Φ1.5mm漆包線繞12匝,，外徑42mm,。L用1.5mm漆包線繞9匝，外徑47mm,。高頻變壓器T1和T2分別用Φ0.2mm漆包線繞初級40匝,，Φ0.6mm漆包線繞次級10匝；磁環(huán)為Φ13×Φ8×8(NX-100),。CD1和CD2為兩只24V鎳鎘蓄電池,。
圖72-2(a)中R11及C17為儲能網(wǎng)絡(luò)。在功率放大器間隙工作時間內(nèi),，電源通過電阻R11向電容器C17充電,。當電容器上的電壓上升至電源電壓時，功放級開始短時工作,。電容器放電,，功放級消耗的電能由電容器負擔。該刺激器取R11為250Ω,，C17取2000μF,。因此，應(yīng)用儲能網(wǎng)絡(luò),，減少了功率放大器的能量消耗,。
電子膀胱刺激器的作用對象是膀胱,，其接收機所接收到的信號電流通過檢波由引線、電極作用于膀胱壁上的逼尿肌,，整個膀胱相當于此接收機的負載,。此刺激器的發(fā)射機、接收機與膀胱之間的連接如圖72-3所示,。
圖72-3
當膀胱處于低頻脈沖作用下時,，膀胱主要呈現(xiàn)為純電阻RH。RH的大小完全取決于膀胱外壁電解質(zhì)濃度及機體本身的電阻,。大量實測表明：膀胱的等效電阻不僅因人而異,，而且因電極位置不同也可能有較大變動，電極應(yīng)埋藏在膀胱的頂部,，兩極間距為2mm,，造成膀胱大面積收縮。若放在三角區(qū)則引起膀胱頸部過早地收縮或呈葫蘆樣收縮,，而不能排尿,。等效電阻的變動范圍可達50～200Ω。
人體膀胱是一個低阻抗負載,，要在它上面建立足夠的電壓必須考慮發(fā)射機,、接收機和機體之間阻抗的匹配和功率的傳遞。實驗證明,，當工作脈沖的最大值為20～30V即最大瞬時功率PH為8～18W時,，才能使膀胱壁上的逼尿肌收縮。
因為膀胱外壁和電極之間存在接觸電阻,，其數(shù)值大致為2～5Ω,，所以當電流通過時，它們之間的接觸面上必須產(chǎn)生熱量,。如果熱量積聚到一定程度,，接觸面上的肌肉就會出現(xiàn)灼傷，甚至發(fā)生組織壞死,。由實驗得知,，由于膀胱外壁，0.5～0.1W/cm的功率密度是一個臨界區(qū)域,。為了把功率密度限制在安全區(qū)域內(nèi),，應(yīng)采用4對電極，直徑為6mm,，埋藏在膀胱的肌層和漿液層之間,，這就提供了大面積的低電阻刺激面。因此,，在實驗過程中沒有發(fā)現(xiàn)動物的膀胱有明顯灼傷現(xiàn)象,。
人的排尿生理作用受兩個神經(jīng)中樞的控制,。比較重要的神經(jīng)中樞位于腰椎2、3,、4之中,；另一個次要的神經(jīng)中樞位于大腦。有些患者雖然上運動神經(jīng)已損害,，而膀胱的脊髓中樞并未被破壞,，傷后數(shù)周或數(shù)月可建立“自動反射膀胱”而排尿,，所以此裝置只適用于下運動神經(jīng)無灼傷的患者,。
