МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР Российский патент 1998 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электрофизиотерапевтическим устройствам, и может быть использовано в физиотерапевтической практике как в лечебных, так и в профилактических целях.

Эксплуатируемые в настоящее время электростимуляторы не обеспечивают достижение оптимальной эффективности электростимуляции из-за отсутствия возможности оперативного варьирования индивидуальными программами для пациентов с различными заболеваниями и в зависимости от их состояния, а также имеются ограничения по количеству видов направленного воздействия на пациента.

Известен электростимулятор (см. авт. св. N 914069, кл. A 61 N 1/36, 1982 г.), содержащий регулятор частоты, задающий генератор, распределитель импульсов, задатчик параметров сигнала заполнения, усилитель. Задатчик сигналов заполнения в каждом канале состоит из последовательно соединенных формирователя закона модуляции и модулятора по амплитуде. 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 электростимулятора является сложность конструкции, ограниченность применения и малая эффективность стимуляции.

Из известных многоканальных электростимуляторов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электростимулятор (см. авт. св. N 1653788, кл. A 61 N 1/36, 1991 г.), содержащий кассетный стереомагнитофон, ряд каналов, каждый из которых содержит ключи, фильтры нижних частот, усилители, регуляторы амплитуды, модуляторы амплитуды, модуляторы частоты, генераторы, выходные каскады, усилители низкой частоты, средство воздействия на пациента в виде электродов. Кроме того, в электростимуляторе используется электроакустической преобразователь.

Недостатками этого электростимулятора являются ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные наличием строго определенной программы воздействия (которая, кстати, не всегда может соответствовать состоянию пациента), что снижает эффективность самого процесса электростимуляции. Кроме того, при эксплуатации указанный электростимулятор требует высоких профессиональных навыков, что ограничивает возможность его использования.

В основу изобретения положена задача создания такого устройства, которое позволило бы повысить эффективность стимуляции за счет расширения видов воздействия и изменения его в зависимости от состояния пациента.

Предлагаемый многоканальный электростимулятор содержит источник звуковой информации, ряд каналов, блок фильтров, последовательно соединенные усилитель низкой частоты (УНЧ) и электроакустический преобразователь, а также содержит средство воздействия на пациента в виде электродов.

Электростимулятор снабжен коммутатором, усилителями мощности и дополнительными средствами воздействия на пациента в соответствующих каналах, а блок фильтров выполнен в виде параллельно установленных полосовых фильтров, при этом выход источника звуковой информации соединен с входом УНЧ и входом упомянутого блока фильтров, группа выходов которого соединена с соответствующими входами коммутатора, выходы которого соединены в каждом канале через усилителя мощности с входами соответствующих средств воздействия. В качестве дополнительных средств воздействия введены охладитель в виде вентилятора, нагреватель и ИК-излучатель.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый многоканальный электростимулятор отличается наличием новых узлов и новых связей между узлами, т.е. устройство соответствует критерию "новизна".

Введение в конструкцию электростимулятора полосовых фильтров, коммутатора, усилителей мощности и дополнительных средств воздействия позволяет организовать гибкое варьирование средствами воздействия на пациента, что повышает эффективность процесса электростимуляции, создает условия для активной роли любого средства воздействия или их комбинации. Признаки, касающиеся наличия в устройстве для электростимуляции коммутатора и генератора импульсов, известны и выявлены в ряде технических решений (см. авт. св. N 1309988, кл. A 61 N 1/36, 1985 г.; N 914069, кл. A 61 N 1/36, 1982 г.).

Однако сравнительный анализ сходных признаков по свойствам, проявляемым ими в известных технических решениях, показал, что ни одно из них не обладает свойствами заявляемого, т.е. обеспечением одновременно лечебных и стимулирующих свойств, а также высокой гибкости процесса варьирования различными средствами воздействия или их комбинацией.

Признаки, касающиеся связей узлов и блоков многоканального электростимулятора, представляет собой часть объекта, не являющейся самостоятельной и не обладающей какой-либо самостоятельной функцией, в силу чего поиск этих признаков осуществляется без отрыва от функциональных частей устройства, т. е. по всей совокупности признаков. В процессе поиска не выявлены технические решения, содержащие аналогичные связи между узлами, следовательно, эти связи являются новыми.

Наличие новых признаков и сходных, сообщающих устройству другое свойство, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Выбор в качестве фильтров именно полосовых фильтров обусловлен необходимостью разделения единой звуковой информации на несколько электрически управляемых средств воздействия (электростимуляции) путем деления полосы звукового канала (например, 20 Гц - 20 кГц) на несколько полос, что позволяет осуществлять плавное электростимулирование без появления дискомфортных состояний, т.е. повышает эффективность электростимуляции.

Введение коммутатора в конструкцию многоканального электростимулятора вызвано необходимостью реализации различных программ комплексного воздействия электрически управляемых средств электростимуляции, что позволило обеспечить многовариантность и гибкость процесса электростимуляции в зависимости от состояния пациента, т. е. повышает эффективность лечения и электростимуляции.

Введение дополнительных средств воздействия на пациента обусловлено необходимостью повышения эффективности устройства. Кроме того, в едином процессе возможно осуществление как контактного, так и бесконтактного воздействия.

Таким образом, предложенное техническое решение ново и соответствует критериям изобретательский уровень, промышленная применимость.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема многоканального электростимулятора, на фиг. 2 - один из вариантов реализации коммутатора.

Электростимулятор содержит источник 1 звуковой информации, в качестве которого может быть использован микрофон, магнитофон, телевизор и т.д., который выходом соединен с блоком 2 фильтров, состоящим из n-полосовых фильтров 3, и с входом усилителя 4 низкой частоты (УНЧ), последовательно соединенным с электроакустическим преобразователем 5. Группа выходов блока 2 фильтров соединена с входами коммутатора 6, выходы которого подключены к входам соответствующих каналов 7. Каждый канал 7 содержит последовательно соединенные усилитель 8 мощности и средства воздействия 9 на пациента. В качестве средств воздействия могут быть использованы охладитель, нагреватель, ИК-излучатель, электроды и т.д.

Блок 2 фильтров состоит из ряда полосовых фильтров 3, установленных каждый в своем канале 7 и обеспечивающих разделение информационных сигналов по частоте, что позволяет комбинировать средства 9 воздействия на пациента в зависимости от характера частотного спектра звукового сигнала.

Коммутатор 6 предназначен для обеспечения различных вариаций комплексного воздействия электрически управляемых средств 9 воздействия порознь или в какой-либо комбинации.

Коммутатор 6, в частности, может быть выполнен в виде набора ключей 10, с помощью которых оператор осуществляет произвольную (или по заданной программе) коммутацию входных 11 и выходных 12 цепей, т.е. обеспечивает необходимое переключение каналов 7.

Регулируемые усилители 8 мощности предназначены для согласования средств 9 воздействия с сигналом и для задания выходной мощности самого средства 9 воздействия. Усилитель 8 мощности может быть выполнен по любой классической схеме (например: см. Р. Фелпс "750 Практических электронных схем", рис. на стр. 304, 1986 г.).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода источника 1 звуковой информации поступает одновременно на вход блокf 2 фильтров и вход УНЧ 4. В блоке 2 фильтров звуковой сигнал делится на несколько частотных диапазонов. Каждому диапазону соответствует свой выход блока 2 фильтров, каждый из которых подключен к соответствующему входу коммутатора 6. С выхода УНЧ 4 сигнал поступает на электроакустический преобразователь 5 (например, динамик) и в виде музыкального (или какого-либо другого) сопровождения воздействует на пациента через органы слуха. С помощью коммутатора 6 оператор (врач) в соответствии с методикой лечения (программой) подключает сигнал одного из звуковых диапазонов к одному или нескольким средствам 9 воздействия на пациента путем замыкания соответствующих ключей 10. Коммутатор 6 позволяет оперативно изменять подачу сигнала с одного средства 9 воздействия на другое, комбинировать воздействие. Сигнал поступает на средство 9 воздействия через усилители 8 мощности, которые выполняют дополнительную функцию согласующих устройств в каждом канале 7.

Такая конструкция устройства позволяет комплексно воздействовать на пациента, изменять средства воздействия и силу воздействия по ходу сеанса лечения, оперативно вмешиваться в этот процесс в зависимости от состояния пациента, т. е. повышается эффективность стимуляции, учитывается состояние пациента, оперативно корректируется программа воздействия.

Проведены технические и клинические испытания предлагаемого многоканального электростимулятора. Получены положительные результаты. Акты испытаний прилагаются.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электрофизиотерапевтическим устройствам, и может быть использовано в физиотерапевтической практике как в лечебных, так и в профилактических целях. Сущность: многоканальный электростимулятор содержит источник звуковой информации, ряд каналов, блок фильтров, средства воздействия на пациента (электроды, охладитель, нагреватель, ИК-излучатель и т.п.), последовательно соединенные с выходом источника звуковой информации усилитель низкой частоты и электроакустический преобразователь. Блок фильтров подключен к источнику звуковой информации и выполнен в виде параллельно установленных полосовых фильтров, группа выходов которого соединена с соответствующими входами коммутатора, выходы которого соединены в каждом канале через усилители мощности с входами соответствующих средств воздействия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многоканальный электростимулятор, содержащий источник звуковой информации, ряд каналов, блок фильтров, средство воздействия на пациента в виде электродов, последовательно соединенные усилитель низкой частоты и электроакустический преобразователь, отличающийся тем, что он снабжен коммутатором, усилителями мощности и дополнительными средствами воздействия на пациента, а блок фильтров выполнен в виде параллельно установленных полосовых фильтров, при этом выход источника звуковой информации соединен с входом усилителя низкой частоты и входом упомянутого блока фильтров, группа выходов которых соединена с соответствующими входами коммутатора, выходы которого соединены в каждом канале через усилители мощности с входами соответствующих средств воздействия. 2. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительных средств воздействия введены охладитель в виде вентилятора, нагреватель и ИК излучатель.