ПЬЕЗОСТИМУЛЯТОР Российский патент 2000 года по МПК A61N1/10 A61H39/00 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам электрофизического воздействия, и может быть использовано для нейростимуляции и лечебного воздействия посредством стимуляции биологически активных зон поверхности тела человека, а также активации процессов регенерации при травмах и послеоперационного вмешательства.

Известно устройство для рефлексотерапии, содержащее корпус из диэлектрического материала и пьезогенератор, взаимодействующий с ручкой, и дополнительный контактор, выполненный составным из стержней с возможностью осевого перемещения (1).

Недостатком известного решения является недостаточный диапазон регулирования сигнала воздействия.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для рефлексотерапии, содержащее электрод воздействия с внутренним разрядником и пьезоэлектрический генератор, причем обеспечена возможность изменения расстояния между заостренным выступом воронкообразного электрода и конусом заостренного (2).

Недостатком известного решения является невозможность формирования сигнала целенаправленного лечебного воздействия и низкий диапазон регулирования.

Техническим результатом изобретения является обеспечение широкого диапазона регулирования сигнала воздействия и формирование параметров воздействия заданной полярности.

Поставленная цель достигается тем, что пьезостимулятор, содержащий съемный электродный блок, наружная поверхность которого выполнена из токопроводящего материала, а по продольной оси закреплен электрод воздействия и корпус, в котором размещены пьезоэлектрический генератор, привод которого механически соединен через рычаг с клавишей, регулятор и разрядник, образованный его контактором и электродом воздействия электродного блока, снабжен переключателем, соединенным тягой с клавишей, и контактной шайбой с токопроводом, выполненной с возможностью подключения к ней электродного блока, а регулятор выполнен в виде подвижной каретки, нижний заостренный конец которой является контактором разрядника, при этом контактор и токопровод контактной шайбы электрически подключены через сопротивления гашения к выходам переключателя, входы которого соединены с выходами пьезоэлектрического генератора.

При этом электрод воздействия электродного блока может быть выполнен с заостренным рабочим концом и может быть выполнен Т- образным, которые жестко закреплены в электродном блоке и своим противоположным концом образуют управляемый разрядник с контактором подвижной каретки регулятора, а наружная поверхность электродного блока снабжена контактным кольцом, который через токопровод контактной шайбы соединен с выходом переключателя.

Кроме того, наружная поверхность электродного блока может быть выполнена с заглушенным сферическим рабочим концом, а также может быть выполнена конусообразно со сквозным каналом и воронкообразной внутренней поверхностью. При этом предусмотрено продольное перемещение одновременно с контактором подвижной каретки регулятора и электрода воздействия, выполненного в виде заостренного рабочего конца с буртиком, который своим буртиком и заостренным концом образует управляемый разрядник с внутренней частью рабочего конца поверхности электродного блока, рабочий конец поверхности электродного блока контактирует с токопроводом контактной шайбы через диэлектрическую прокладку.

Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 приведена конструктивная схема пьезостимулятора, на фиг.2 - выполнение переключателя, на фиг.3 (I-IV) - выполнение электродных блоков.

Пьезостимулятор (фиг. 1) состоит из пьезоэлектрического генератора 1 в составе узла 2 сжатия, пьезоэлементов 3, рычага 4, клавиши 5, а также состоит из токопровода 6 пьезоэлементов, переключателя 7, тяги 8 переключателя, регулятора 9, состоящего из колеса 10, эксцентрика 11, оси 12, каретки 13 подвижной, амортизатора 14 каретки, контактора 15, резистора 16 гашения, контактной шайбы 17 и блока 18 электродного.

Переключатель 7 (фиг.2) может быть выполнен, например, как механическая конструкция и состоять из стойки 19 крепления, где первая контактная пластина 20 содержит первый и второй поперечный контакт 21, а вторая контактная пластина 22 содержит верхний и нижний продольный контакт 23, бегунок 24 переключателя содержит два верхних контакта 25 и два нижних контакта 26, первая ось крепления 27 соединяет контактные пластины с бегунком переключателя, а вторая ось крепления 28 крепит контактные пластины со стойкой переключателя, электрический вход переключателя - первый и второй поперечный контакт 21 электрически соединен с токопроводами 6 пьезоэлементов, а выход переключателя - верхний и нижний продольный контакт 23, являющимися первым и вторым выходами переключателя, подключены соответственно к контактору 15 разрядника и через сопротивление 16 гашения к токопроводу 30 контактной шайбы 17.

Электродный блок 18 показан на фиг.3 (I) вместе с контактной шайбой 17, где расположен контактор 15 и токопровод 30 контактной шайбы. При этом заостренный наконечник контактора 31 образует собственно разрядник 32 с электродом 34 воздействия в диэлектрическом корпусе 33, электрод воздействия заключен в изолятор 35 и имеет заостренный рабочий конец 36. Наружная поверхность электродного блока токопроводна и заканчивается контактным кольцом 37 электрода, соединенным с токопроводом 30 контактной шайбы.

Электродный блок на фиг.3 (II) содержит разрядник 32, образованный заостренным наконечником контактора 31 в корпусе с Т-образным электродом 38 воздействия, соединенным электрически с группой сферических контактов 39, закрепленных в изоляторе. Воронкообразная поверхность электрода токопроводна и соединена с токопроводом 30 контактной шайбы. Электродный блок заканчивается контактным кольцом 40.

На фиг.3 (III) показан электродный блок, где электрод 41 воздействия имеет заостренный буртик 42 и заостренный рабочий конец 43, пружиной 44 электрод подпружинивается к заостренному наконечнику 31 контактора 15 при включении электродного блока, т.е. закрепления на контактной шайбе 17. Наружная поверхность электрода выполнена с заглушенным сферическим рабочим концом 45 с внутренней полостью 46, имеющей цилиндрическую 47 и конусообразную 48 внутреннюю поверхность.

Электродный блок на фиг.3 (IV) содержит электрод 49 воздействия с заостренным буртиком 50 и заостренным рабочим концом 51, который с помощью пружины электрода при подключении к контактной шайбе 17 подпружинивается пружиной 52 к заостренному наконечнику 31 контактора 15. Наружная поверхность электрода выполнена с конусообразным 53 рабочим концом с внутренней полостью 54, имеющей воронкообразную внутреннюю поверхность 55 со сквозным каналом 56, оканчивающимся заостренной кромкой 57.

Электродные блоки, изображенные на фиг. 3 (III-IV), закреплены в диэлектрических корпусах 58 и 60, снабженных контактами 59 и 61, электрически соединенными с токопроводящей наружной поверхностью электродов. Электродные блоки подключаются к контактной шайбе 17 электродами воздействия 41 и 49 электрически непосредственно с контактором 15, а контактами 59 и 61 подключаются к токопроводу 30 контактной шайбы 17 через диэлектрическую прокладку 62.

Пьезостимулятор (фиг. 1) работает следующим образом.

Пьезоэлектрический генератор 1 в составе узла 2 сжатия и пьезоэлементов 3 срабатывает при нажатии на клавишу 5 рычага 4 и вырабатывает высокое напряжение (до 15 кВ), которое поступает по токопроводу 6 пьезоэлементов на вход переключателя 7. Переключатель срабатывает при перемещении тяги 8 переключателя, управляемой рычагом клавиши 5, и предназначен для попеременного подключения контактора 15 регулятора 9 и токопровода 30 контактной шайбы 17 электродного блока 18 к разноименным контактам пьезоэлементов 3 в период сжатия и разжатия клавиши.

Введение переключателя 7 обусловлено тем, что в период сжатия и отжатия клавиши полярность напряжения на контактах пьезоэлементов изменяется на противоположную. С целью получения одинаковой полярности сигнала воздействия использован, например, механический переключатель. Применение переключателя, например электродного, возможно, но представляет значительную сложность из-за сигнала высокого напряжения (до 15 кВ) при малых токах пьезогенератора (до 20 мкА).

Однополярное напряжение, например отрицательное, обладающее максимальными лечебными свойствами, с первого выхода переключателя через регулятор 9 подается на электрод воздействия электродного блока. Регулятор 9 состоит из колеса 10 регулятора и эксцентрика 11, закрепленного на оси 12. При вращении колеса 10 регулятора эксцентрик 11 продольно перемещает каретку 13 с закрепленным на нем токопроводом выхода переключателя. Амортизатор 14, выполненный в виде конструкции с вырезом в пластическом корпусе каретки 13, подпружинивает каретку при предельном перемещении ее в канале контактной шайбы 17 при соприкосновении контактора 15 каретки с электродом воздействия электродного блока 18.

Токопровод второго выхода переключателя 7 с зарядом напряжения противоположной полярности через сопротивление гашения 16 соединен с токопроводом 30 контактной шайбы 17, к которому подключаются электропроводные наружные поверхности электродных блоков, показанные на фиг.3 (I-IV).

Электродный блок фиг.3 (I) предназначен для терапевтического воздействия искровым разрядом на биологически активные зоны и для воздействия на раневое поле через повязку при стимуляции заживления. Напряженность разряда управляется с помощью регулятора 9, устанавливающего разрядное расстояние между контактором 31 и электродом 34 разрядника 32. Контактное кольцо 37 электрода, соединенное с токопроводом 30 контактной шайбы 17, образует индифферентный электрод, а искровой воздействующий разряд отрицательной полярности формируется на заостренном рабочем конце 36 электрода 34.

Электродный блок, фиг. 3 (II) предназначен для контактной электронейростимуляции. Формирователем воздействующего сигнала с импульсами отрицательной полярности высокого напряжения и малого тока служит управляемый с помощью регулятора 9 разрядник 32, выполненный заостренным наконечником 31 контактора и внутренней поверхностью электрода 38. Наружная поверхность электрода 38 выполнена Т-образно и соединена с рабочими сферическими контактами 39, которые представляет собой группу активных электродов, а контактное кольцо 40, соединенное с токопроводом 30 контактной шайбы, является пассивным индифферентным электродом.

Электродный блок 18 фиг.3 (III) предназначен для локального массажного воздействия с использованием электростатических процессов. Сферический рабочий конец 45 электрода располагают над обрабатываемым участком тела. При контакте электрода воздействия 41 с внутренней поверхностью сферического рабочего конца 45 на его поверхности при поступлении высоковольтного напряжения формируется электростатический потенциал, который воздействует на электрически нейтральный объект. При размыкании контакта между электродом 41 воздействия и внутренней поверхностью сферического рабочего конца 45 происходит перераспределение заряда. На внутренней поверхности сферического рабочего конца в зоне буртика 42 и заостренного наконечника 43 электрода 41 воздействия формируется заряд противоположной полярности, чем на поверхности сферы рабочего конца электродного блока. Пульсирующее в период нажатия и отжатия пьезоэлементов изменение статического потенциала осуществляет сильное биологическое воздействие на активные зоны поверхности тела.

Электродный блок фиг.3 (IV) предназначен для точечной локальной стимуляции потоком газового разряда. Концентрация заряда электрического поля и формирование газового разряда осуществляется с помощью буртика 50 и заостренного рабочего конца 51 электрода 49 воздействия. При этом, если электродный блок контактирует с объектом, воздействие осуществляется газовым разрядом, сформированным буртиком 50 и заостренным рабочим концом 51 электрода 49, который направляется с помощью сформированного потенциала обратной полярности на внутренней поверхности 55 конусообразного электрода 53 через его наружное отверстие 56 на объект.

При неконтактной стимуляции воздействие происходит электроразрядным потоком, сформированным воронкообразной внутренней поверхностью 55 с отверстием 56, оканчивающимся заостренной кромкой 57 конусообразной поверхности 53 электрода.

Такое воздействие обеспечивается тем, что электродные блоки, показанные на фиг.3 (III-IV) закреплены в диэлектрических корпусах 58 и 60, снабженных контактами 59 и 61, электрически соединенными с токопроводящей наружной поверхностью электродов. При этом электродные блоки подключаются к контактной шайбе 17 электродами воздействия 41 и 49 электрически непосредственно с контактором 15, а контактами 59 и 61 подключаются к токопроводу 30 контактной шайбы 17 через диэлектрическую прокладку 62. Подключение электрода с использованием диэлектрической прокладки 62 обеспечивает формирование статического потенциала наружной поверхности электродов обратной полярности по отношению к электроду воздействия без формирования искрового воздействующего разряда.

Проведенные испытания показали высокую эффективность изделия при различных приемах контактной и неконтактной электростимуляции и рефлексотерапии. Устройство рекомендовано МЗ России для промышленного производства как стимулятор пьезоэлектрический.

Источники информации
1. Авт. свид. N 1674842.

2. Патент РФ N 1817694к

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам электрофизического воздействия, и может быть использовано для нейростимуляции и лечебного воздействия посредством стимуляции биологически активных зон поверхности тела человека и активации процессов регенерации при травмах и послеоперационного вмешательства. Пьезостимулятор снабжен размещенными в корпусе переключателем, соединенный тягой с клавишей, и контактной шайбой, выполненной с возможностью соединения ее с электродным блоком. Регулятор выполнен в виде подвижной каретки, нижний заостренный конец которой является контактором. Выходы переключателя электрически соединены соответственно с контактором и токопроводом контактной шайбы электродного блока. Входы соединены с выходами пьезоэлектрического генератора. Электрод воздействия электродного блока может быть выполнен с рабочим концом в виде заостренного наконечника. Может быть выполнен Т-образным. Электродный блок может быть выполнен с заглушенным сферическим рабочим концом. Электродный блок может быть выполнен конусообразно со сквозным каналом и воронкообразной внутренней поверхностью. Пьезостимулятор обеспечивает широкий диапазон регулирования сигнала воздействия и формирования параметров воздействия заданной полярности. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Пьезостимулятор, содержащий съемный электродный блок, наружная поверхность которого выполнена из токопроводящего материала, а по продольной оси закреплен электрод воздействия и корпус, в котором размещены пьезоэлектрический генератор, привод которого механически соединен через рычаг с клавишей, регулятор и разрядник, образованный его контактором и электродом воздействия электродного блока, отличающийся тем, что он снабжен переключателем, соединенным тягой с клавишей, и контактной шайбой с токопроводом, выполненной с возможностью подключения к ней электродного блока, а регулятор выполнен в виде подвижной каретки, нижний заостренный конец которой является контактором разрядника, при этом контактор и токопровод контактной шайбы электрически подключены через сопротивление гашения к выходам переключателя, входы которого соединены с выходами пьезоэлектрического генератора. 2. Пьезостимулятор по п.1, отличающийся тем, что рабочий конец электрода воздействия выполнен с заостренным рабочим концом. 3. Пьезостимулятор по п.1, отличающийся тем, что электрод воздействия выполнен Т-образным, и электрически соединен с группой сферических контактов, закрепленных в изоляторе. 4. Пьезостимулятор по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность электродного блока выполнена с заглушенным сферическим рабочим концом. 5. Пьезостимулятор по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность электродного блока выполнена конусообразно со сквозным каналом и воронкообразной внутренней поверхностью.