Рабочая часть электрода Советский патент 1988 года по МПК A61N1/04 

г

00 Од

со

sj

со

Изобретение предназначено для электрического обезболивания и может быть использовано в урологии, хирургии. Цель изобретения - уменьшение послеоперационных осложнений путем исключения попадания углеродных волокон в и снижения электротравмирования тканей. Устройство представляет собой рабочую часть электрода, которая содержит токопроводящий элемент в виде углеродной нити 1, покрытой токораспределяющей оболочкой 2 из диэлектрика, наполненного токо- проводящими частицами. Соотношение диаметров нити и оболочки выбрано из определенной зависимости. Рабочая часть электрода при проведении стимуляции, особенно полостных органов, не вызывает послеоперационных осложнений, так как не происходит разво- локнения углеродной нити. 1 ил. 9 СЛ

/

Ь

20

25

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использова- 1;о в физиотерапевтической практике, ,1 урологии, хирургии и для электрического обезболивания.

Целью изобретения является уменьшение послеоперационных осложнений путем исключения попадания углеродных волокон в рану и снижения электротрав-iQ мирования тканей за счет покрытия гибкой токопроводящей нити токорас- пределяющей оболочкой из эластичного материала.

На чертеже изображена рабочая часть р, электрода.

Рабочая часть электрода содержащая токопроводящую нить 1 и токорас- пределяющую оболочку 2, представляет собой конструкцию КЦ в виде композиционной нити, в которой токопроводящая нить 1 выполнена, например из углеродного волокна, а токораспределяющая оболочка 2 - из диэлектрика, например силиконовой резины, наполненного токопроводящими частицами, например частицами углерода. В составе электрода она может использоваться для доведения процедур электростимуляции как наружных, так и полостных органов, например мочевыводящих путей, желудочно-кишечного тракта.

Возможно также использование предлагаемой рабочей части в составе электрода, помещаемого на теле человека, в полостях организма, имплантируемого в живые ткани, а также в качестве элемента текстильных и трикотажных конструкций.

Прочность токопроводящей нити должна быть больше прочности оболочки, так как через нить передается электрический сигнал, и при обрыве нити прерывается передача электрической энергии на следующие за местом обрыва участки рабочей части электрода. В то же время обрыв или повреждение токораспределяющей оболочки не приводит к потере проводимости электрода.

Гибкость должна обеспечить использование рабочей части электрода в указанных случаях при удовлетворительной прочности.

В расчетных формулах приняты следующие обозначения: d, - наружный диа метр оболочки; fl - диаметр токопро- водяшей ити, о, - плотность материала оболочки р - плотность нити, С р - предел прочности материала оболочки; о д, - предел прочности токо- проводяшеГ нити.

По условиям требуемой прочност.и рабочая часть электрода в виде композиционной нити должна удовлетворять условиям:

30

35

50

1

AL.

г

рг

бг:

(1)

Композиционная нить, изготовленная из материалов в соответствии с указанными условиями гибкости и прочности, позволяет получить электроды как в виде нитей, так и в виде текстильных и трикотажных изделий, выполненных из нитей.

Для случая п-кратного увеличения удельной жесткости, величина которой обратно пропорциональна гибкости материала, при заданной гибкости рабочей части электрода требования к расчетным диаметрам композиционной нити можно записать в следующем виде:

при

AL -DiELlPLL..

, 5 PJ- пр,

гибкость теряется в п раз.

Таким образом, по условиям требуемой гибкости композиционная нить должна удовлетворять условиям:

40

- (

1 -:-

di d

n

.Bi i-ifiL

PZ- np,

Так как диаметр оболочки d, больше диаметра нити d , можно

(2)

всегда исклю45

чить левую часть неравенств (2) и объединить их в одно

(1) и

d, n(i-p, )

X-il

da

PI- пр.

Обследуемые биологические объекты (нервные стволы, мочеточники кроликов, кровеносные сосуды) имеют диаметр не менее 1 мм. Для охвата

данных органов потеря гибкости ис- Расчет относительных размеров рабо-gg пользуемой композиционной нити прини- чей части электрода позволяет опре- мается равной п 1,5 (для данных делить условия, при которых она од- композиционных нитей теоретически до- новременно удовлетворяет требованиям пустимая потеря гибкости п 2). При гибкости и прочности.этом

В расчетных формулах приняты следующие обозначения: d, - наружный диаметр оболочки; fl - диаметр токопро- водяшей ити, о, - плотность материала оболочки р - плотность нити, С р - предел прочности материала оболочки; о д, - предел прочности токо- проводяшеГ нити.

По условиям требуемой прочност.и рабочая часть электрода в виде композиционной нити должна удовлетворять условиям:

AL.

г

рг

бг:

(1)

Композиционная нить, изготовленная из материалов в соответствии с указанными условиями гибкости и прочности, позволяет получить электроды как в виде нитей, так и в виде текстильных и трикотажных изделий, выполненных из нитей.

Для случая п-кратного увеличения удельной жесткости, величина которой обратно пропорциональна гибкости материала, при заданной гибкости рабочей части электрода требования к расчетным диаметрам композиционной нити можно записать в следующем виде:

при

AL -DiELlPLL..

, 5 PJ- пр,

гибкость теряется в п раз.

Таким образом, по условиям требуемой гибкости композиционная нить должна удовлетворять условиям:

- (

1 -:-

di d

n

.Bi i-ifiL

PZ- np,

(2)

Так как диаметр оболочки d, больше диаметра нити d , можно

всегда исклю45

чить левую часть неравенств (2) и объединить их в одно

(1) и

d, n(i-p, )

X-il

da

PI- пр.

Обследуемые биологические объекты (нервные стволы, мочеточники кроликов, кровеносные сосуды) имеют диаметр не менее 1 мм. Для охвата

|lz5(2 г/смз - 1 г/смМ |Т75 N 2 г7см -Т, 0,

1,73, значит, при di

О,1 мм, d,

i VHH

0,173 мм, а при . 0,3 мм,

d,M(,kc О, мм.

Таким образом, используемые мате- риаль: обеспечивают необходимую гибкость композиционной нити в указанных пределах изменения диаметров волокна.

Данная конструкция рабочей части электрода не приводит к разволокне- нию углеродной нити в живых тканях при ее имплантации, так как волокна нити, окружены токораспределяющей оболочкой, вследствие чего электрод практически не вызывает послеоперационных осложнений. Формула изобретения

Рабочая часть электрода, содержащая токопроводящий элемент в виде

уг лерод}Ю1 { нити, отличающая- с я тем, что, с целью уменьшения послеоперационных осложнений путем исключения попадания углеродных волокон в рану и снижения электротравмирования тканей, нить покрыта цилиндрической оболочкой биоинертного токо- распределяющего эластичного материала, причем отношение внешнего диаметра оболочки d, к диаметру нити d, определяется соотношением

15

.

PI- np,

гдеб а - предел прочности материала

оболочки; Рг предел прочности токопроводящей нити,п - кратность увеличения удельной жесткости;

PI - удельная плотность материала оболочки;

PJ - удельная плотность токопро- водягаей нити.