ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР БУРЕНКО Российский патент 1996 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к устройствам для электрической стимуляции импульсными токами низкой частоты нервно-мышечной системы человека в профилактических и лечебных целях, может быть использовано в стационарах, амбулаториях и домашних условиях.

Известно устройство для электрической стимуляции нервно-мышечного аппарата, содержащее блок формирования стимулов, электроды, генератор посылок импульсов и измеритель.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность электростимуляции.

Известно также устройство для чрескожной стимуляции мышц, содержащее задающий генератор, делитель частоты, формирователь длительности импульсов, электронный коммутатор и усилитель формирователь выходного сигнала.

Недостатком известного устройства является быстрое привыкание организма к электровоздействию, что приводит к необходимости периодического увеличения амплитуды подводимого сигнала, а это, в свою очередь, снижает безопасность воздействия и резко повышает вероятность передозировок организма вводимой в него энергией преформированного фактора.

Наиболее близким к заявленному является многоканальный стимулятор, содержащий последовательно соединенные регулятор частоты, задающий генератор и распределитель импульсов, выходы которого связаны с последовательно соединенными в каждом канале задатчиком параметров сигналов заполнения и усилителем, генераторы сигналов заполнения, регулятор тока и контактное устройство, задатчик параметров сигналов заполнения в каждом канале состоит из последовательно соединенных формирователя закона модуляции и модулятора по амплитуде, при этом выход формирователя закона модуляции связан с генератором сигналов заполнения, выход которого подключен к модулятору по амплитуде, а регулятор тока соединен с усилителями, которые через задатчик программы коммутации соединены с контактным устройством.

Недостатком известного устройства являются ограниченные возможности применения преимущественно стимуляции мышечного аппарата.

Решаемая техническая задача повышение эффективности рефлексо- и физиотерапии путем ослабления эффекта привыкания к электровоздействию, увеличение безопасности и комфортности сеансов электростимуляции за счет повышения прецельности воздействия и снижения дозы вводимой в организм энергии, а также расширение областей применения устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема электростимулятора; на фиг. 2 функциональная схема преобразователя "код-частота"; на фиг. 3 форма стимулирующего импульса (СИ); на фиг. 4 схема коммутатора выходов; на фиг. 5 выходные сигналы электростимулятора в режимах "A ∪ Б", "A ∩ ", "A ∩ Б".

Электростимулятор является двухканальным и содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель 2 частоты, преобразователи 3, 4 "код-частота", формирователи 5, 6 стимулирующих импульсов, коммутатор 7 выходов, переключатель 8 режима, электродное устройство 9. Преобразователи 3, 4 "код-частота", в свою очередь содержат генератор 10 с времязадающей RC-цепью, аналоговый коммутатор 11, набор резисторов 12(R₁, R₂.R)_N, делитель 13 частоты, элементы И 14,15, элемент НЕ 16 и элемент ИЛИ 17.

Выход генератора 1 соединен со входом делителя 2 частоты, выходы разрядов которого подключены к информационным входам преобразователей 3 и 4 "код-частота", а выход старшего разряда ко входу переключателя 8 режима, выход которого соединен с управляющими входами переключателей 3 и 4 "код-частота". Выход преобразователей 3 и 4 "код-частота" подключены соответственно ко входам формирователей 5 и 6 стимулирующих импульсов, имеющих трансформаторные выходы, подключенные к соответствующим входам коммутатора 7 выходов, выходы которого подключены к электродному устройству 9, информационными входами преобразователей 3, 4 "код-частота" являются входы аналогового коммутатора 12, управляющий вход преобразователя 3, 4 "код-частота" соединен с входом элемента НЕ 16, выходом подключенного к первому входу элемента И 15, и первым входом элемента И 14, второй вход которого подключен к выходу старшего разряда делителя 13 частоты, выход младшего разряда которого соединен со вторым входом элемента И 15, выход элемента ИЛИ 17 является выходом преобразователя 3, 4 "код-частота".

Электростимулятор работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы с выхода генератора 1 поступают на делитель 2 частоты, коды с выходов которого подаются на информационные входы преобразователей 3 и 4 "код-частота", с выходов которых последовательности импульсов, частота которых изменяется в зависимости от входных кодов, поступают на входы формирователей 5 и 6 стимулирующих импульсов, с выходов которых сформированные стимулирующие импульсы через коммутатор 7 выходов поступают на электродное устройство.

Преобразователь 3, 4 "код-частота" работает следующим образом.

Двоичный код на информационных входах преобразователя 3, 4 "код-частота" поступает на управляющие входы аналогового коммутатора 11, вследствие чего происходит подключение резисторов R₁, R₂.R_N набора резисторов 12 параллельно резистору R, что приводит к уменьшению постоянной времени RC-цепи и увеличению частоты следования импульсов, при этом резистор R и конденсатор С задают минимальную частоту следования импульсов, а резисторы R₁, R₂.R_N шаг, закон и диапазон изменения частоты следования импульсов.

Импульсы с выхода генератора 10 поступают на делитель 13 частоты, сигналы с выходов которого (низкой частоты (Нч) с выхода старшего разряда, а высокой частоты (ВЧ) c выхода младшего разряда) коммутируются на выход преобразователя 3, 4 "код-частота" в зависимости от сигнала на его управляющем входе, поступающем с трехпозиционного переключателя 8 режима.

Указанный переключатель 8 режима управляется вручную и обеспечивает работу электростимулятора в трех частотных режимах воздействия режим Нч, режим Вч и режим Нч/Вч попеременной генерации режимов Нч и Вч со скважностью 2.

В режиме Нч с переключателя 8 на управляющий вход преобразователя 3, 4 "код-частота" поступает сигнал "0", в режиме Вч "1", а в режиме Нч/Вч сигнал с выхода старшего разряда делителя 2 частоты, обеспечивая переключение режимов с Вч на Нч и обратно с периодом 4 сек.

Преобразователи 3, 4 "код-частота" имеют отличающиеся друг от друга характеристики преобразования, при этом диапазоны частот стимулирующих импульсов согласованы с ритмами электрической активности головного мозга, что обеспечивает повышение прицельности воздействия.

Формирователи 5 и 6 стимулирующих импульсов имеют трансформаторные выходы, на которых формируются асимметричные биполярные энергетические уравновешенные стимулирующие импульсы (см. фиг. 3), причем амплитуда активной части стимулирующих импульсов достигает 45В (при стимуляции точек акупунктуры) и 130 В (при стимуляции нервно-мышечных структур), в то время как амплитуда пассивной части стимулирующих импульсов в 3-7 раз меньше, но во столько же раз больше ее длительность. Указанные параметры стимулирующих импульсов обеспечивают достаточно высокие пороги болевой и тактильной чувствительности при высоком динамическом диапазоне.

Коммутатор 7 выходов выполнен в виде управляемого вручную шестиполюсного 3-позиционного переключателя (см. фиг. 4), который обеспечивает коммутацию стимулирующих импульсов на входы электродного устройства 9.

Положение I коммутатора 7 выходов соответствует режиму электростимулятора "A ∪ Б" при котором с обоих формирователей 5 и 6 стимулирующие импульсы подаются на два независимых входа электродного устройства 9, положение II режиму "A ∩ ", а положение III режиму "A ∩ Б" (см. фиг. 5).

Использование режима "A ∪ " положения I коммутатора 7/ c применением чаcтотномодулированных поcледователь-ноcтей аcимметричных биполярных энергетичеcки уравновешенных СИ оcлабляет эффект привыкания организма к электровоздейcтвиям и позволяет воздейcтвовать краниально на рефлекторные зоны в более "низкочаcтотной" чаcти диапазона ритмов головного мозга.

Использование режимов A ∩ и "A ∩ Б" (положения II и III коммутатора), во-первых, исключает эффект привыкания организма к электровоздействию, что вместе с прицельностью электровоздействия по частоте и локализации повышает безопасность терапии и позволяет резко снизить дозу вводимой в организм энергии при более высоком терапевтическом эффекте, получаемом за время стандартной по длительности лечебной процедуры; во-вторых, позволяет воздействовать на краниальные рефлекторные зоны в "высокочастотной" части диапазона ритмов головного мозга; в-третьих, значительно расширяет области применения электростимулятора за счет обогащения стимулирующих импульсных последовательностей новыми биотропными качествами (стохастичность, модальность, многопараметричность функции модуляции), что обеспечивает специалисту большую свободу выбора режимов электровоздействия при построении индивидуализированных тактик лечения, исходя из амплитудно-частотных характеристик сигналов и характера той или иной нозологической формы применительно к конкретному больному.

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в стационарах, амбулаториях и в домашних условиях. В изобретении решается задача повышения эффективности рефлексо-и физиотерапии путем ослабления эффекта привыкания организма и электровоздействию, увеличения безопасности и комфортности сеансов электростимуляции за счет повышения прицельности воздействия и снижения дозы вводимой в организм энергии, а также расширения областей его применения. Сущность: электростимулятор является двухканальным и содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель 2 частоты, преобразователи 3, 4 "код - частота", формирователи 5, 6 стимулирующих импульсов, коммутатор 7 выходов, переключатель 8 режима, электродное устройство 9, причем преобразователь 3 "код - частота" в совокупности с формирователем 5 стимулирующих импульсов образуют канал А электростимулятора, а преобразователь 4 "код - частота" и формирователь 6 стимулирующих импульсов - канал Б. 5 ил.

Электростимулятор, содержащий генератор прямоугольных импульсов, коммутатор, выходы которого соединены с входами электродного устройства, отличающийся тем, что в него введены два преобразователя код - частота, два формирователя стимулирующих импульсов, переключатель режима и делитель частоты, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом делителя частоты, выходы разрядов которого подключены к информационным входам преобразователей код - частота, а выход старшего разряда - к входу переключателя режима, выход которого соединен с управляющими входами преобразователей код - частота, выходы которых подключены соответственно к входам формирователей стимулирующих импульсов, выходы которых подключены к соответствующим входам коммутатора выходов.