Электростимулятор Советский патент 1983 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицине а именно к электростимуляторам.

Известны электростимуляторы, содержащие генератор, активный электрод, блок нагрузки и индифферентный электрод fll.

Недостатком данных устройств является большое время коррекции поляризационных искажений.

Известны также электростимулятор содержащие генератор, блок выдержки времени, схему .пропускания, активный электрод, блок нагрузки и индифферентный электрод С2 1

Недостатком известных устройств является большая величина остаточных поляризационных искажений, вызванная необходимостью коррекции сигнала обратной полярности при изменении параметров стимулов.

Цель изобретения - уменьшение поляризационных искажений.

Для достижения поставленной цели в электростимулятор, содержащий последовательно соединенные генератор, блок выдержки времени, схему пропускания, активный электрод, блок нагрузки и индифферентный электрод, введены последовательно соединенные формирователь длительности, формирователь тока, индуктивность и ключ, причем формирователь длительности связан с генератором, блок выдержки времени подключен к ключу, а формирователь тока сОёд;-1г иен со схемой.пропускания и активным электродом. .

На фиг 1 изображена функциональная схема электростимулятора} на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

I

Электростимулятор содержит гене

гратор -1, формирователь 2 длительности, формирователь 3 амплитуды, активный электрод 4, блок 5 нагрузки, индифферентный электрод 6, ключ 7, блок 8 выдержки времени, индуктивность 9 и схему 10.пропускания. Блок 8 имеет прямой выход 11 и ин.версный выход 12, а схема 10 имеет выход 13. Блок 5 нагрузки соединяется с электродами 4 и б, имеет сопротивление 14 и емкость 15 поляризации, а также сопротивление 16.

Электростимулятор работает следующим образом.

До прихода запускающего импульса генератора 1 в момент tg ключ 7 за-: крыт, схема 10 пропускания открыта, ток через электроды 4 и б и блок 5 нагрузки не протекает - выходной ток формирователя 3 а1 тлитуды стимула I Qjjix О (режим холостого хода по выходу). На эпюрах Вых. 11 и Вых. 12. (фиг. 2) верхним уровнем обозначено открытое, а нижним - закрытое состояние соответственно ключа 7 и схемы 10 пропускания. Для

определенности будем также считать, что формирователь 3 тока обеспечивает по своим выходным з жимам режим генератора тока во время длительности стимула.

Генератор 1 вырабатывает импульсы с требуемым периодом стимуляции Т Снапример 0,3 - 1с), каждый из которых в момент tg запускает блок 8 выдержки времени и формирователь 2 длительности стимула Т, (0,5 - 1мс), управляющий формирователем 3 тока. Б результате этого блок 8 вьщержки времени .по выходу 1 открывает ключ 7, подключая, тем самым, индуктивность 9 параллельно электродам 4 и б, а по выходу 12 закрывао1Т схему 10 пропускания. Одновременно формирователь 3 тока вырабатывает импульс тока амплитудой I вь|х IQ °яиа часть которого 1| - ответвляется в катушку 9 индуктивности, а другая часть 1 протекает через электроды 4 и б, равивая на них напряжение Оэ достаточно большой величины (1 - 5В). Однако, поскольку схема 10 пропускания закрыта, то это напряжение не проходит на ее выход 13 и не вызывает перегрузки подключенного к нему блока 5 для регистрации-.электроактивности .

В момент t. импульс тока I рых заканчивается и формирователь 3 ток переходит в режим холостого хода. Б результате этого напряжение поляризации, т.е. напряжение, накопленное за время стимула Тис на сопротивлении 14 и емкости 15 эквивалентной схемы контакта электродов 4 и 6 с блоком 5, выравнивается к первоначальному уровню за счет энергии, накопленной в индуктивности 9 за время стимула Ту,« . При этом оказывается, что при соответствующём вы,боре величины индуктивности 9 СР,5 1 Гн) выравнивание напряжения Ug происходит за время 10-15 мс, независимо от интенсивности стимула, в данном случае величину IQ-Tj,. Объясняется это тем., что например при увеличении амплитуды JQ увеличивается падение напряжения на электродах 4 и б и.блока 5, что, в свою очередь, приводит к увеличению тока, протекающего через индуктивность 9 в конце длительности стимула . Это приводит к увеличению энергии, запасаемой индуктивностью 9 за время , за счет которой после момента -t окончания стимула корректируется напряжение поляризации, накопленное за время стимула на сопротивлении 14 емкости 15.

После окончания коррекции напряжения поляризации через 20-30 мс после момента t в момент t2 блок 8 выдержки времени вырабатывает сигналы, переводя11в е ключ 7 в разомкнутое, а схему 10 пропускания в открытое состояние. Тем самлм от электродов 4 и 6 и блока -5 отключается индуктивность 9, что предотвращает шунтирование ее сопротивлением сигналов электроактйвности блока 5, которые проходят на выход 13. При этом с выхода 13 схемы 10 после момента t« можно снимать неискажелные стимулом и поляризационными явлениями после него сигнгшы, вызванные стимулом и естественной электроактирностью блока 5, обозначенные соответственно ВЭА и ЕЭА на эпюре Вых 13 (фиг. 2). При переходе очередного запускающего импульса генератора 1 весь цикл работы электростимулятора повторяется.

В предлагаемом электростимулятор свойство быстрой (за 10-15 мс )коррекций напряжение поляризации сохраняется и при задании формирователем 3 напряжения на нагрузке во время стимула. Существенным является лишь то обстоятельство, что

формирователь 3 амплитуды стимула должен быть выполнен по схеме, обеспечивающей в паузе между стимулами режим холостого хода по своему выходу. ..

Для обеспечения возможности работы электростимулятора с дешевыми электродами из неблагородных металлов, т.е. уменьшения их электрохимической коррозии, достаточно между активным электродом 4 и точкой соединения формирователя 3 тока с индуктивностью 9 ввести разделительный конденсатор.. Отметим, что введение разделительного конденсатора одновременно повышает электробезопасность стимуляции, поскольку в случае возможного отказа компонентов предотвращает протекание постоянного тока через электроды и биоткань.

Таким образом, предлагаемой электростимулятор устраняет ручную настройку коррекций, позволяя уменьшить поляризационные искажения после стимула.

ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные генератор, блок выдержки йремени, схему пропускания, активный электрод, блок нагрузки и индифферентный электрод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения поляризационных искажений, он снабжен последовательно соединенными формирователем длительности, формирователем тока, индуктивностью и ключом, причем формирователь длительности связан с генератором, блок выдержки времени .подключен к ключу, а формирователь тока соединен со схемой пропускания и активным электродом. . §