Электростимулятор Советский патент 1991 года по МПК A61N1/36 

о

1ЧЭ

ю ел о

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к импульсным электростимуляторам, и предназначено для использования в физиотерапевтической практике. Цель изобретения - уменьшение болевых ощущений и адаптационных эффектов при электростимуляции. Электростимулятор содержит шину 1 электропитания, к которой параллельно подключены регулятор 2 амплитуды и управляемый генератор 3, а также генератор 5 огибающей и последовательно включенные усилитель 6 мощности и трансформатор 7, к вторичной обмотке которого подключены электроды 8.Новым является то, что в него введен блок 4 начального сброса, а управляющий генератор 3 выполнен трехвходовым, при этом первый выход блока 4 начального сброса подключен к регулятору 2 амплитуды и первому входу управляемого генератора 3. Второй выход блока 4 начального сброса подсоединен к входу генератора 5 огибающей, выходы которого соединены с вторым и третьим вхо дами управляемого генератора 3, выход которого подключен к усилителю 6 мощности. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. со

Фиг.1

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к импуль- сным электростимуляторам, и предназначено, например, для массового использования в физиотерапевтической практике, спорте, в домашних условиях, в поездке при ограниченной подвижности стимулируемого объекта, для восстановительного лечения и тренировки нервно-мышечного аппарата.

Целью изобретения является уменьше- ние болевых ощущений и адаптационных эффектов при электростимуляции.

На фиг. 1 показана функциональная схема электростимулятора; на фиг. 2 - вре- менные диаграммы работы; на фиг, 3 - схема блока начального сброса; на фиг. 4 - временные диаграммы работы блока; на фиг. 5 - схема управления генератора; на фиг. 6- временные диаграммы работы гене- ратора.

Электростимулятор содержит шину 1 электропитания, к которой подключены регулятор 2 амплитуды и управляемый генератор 3. К выходу регулятора 2 амплитуды подключен первым входом блок 4 начального сброса. К второму выходу блока 4 подключен генератор 5 огибающей. Выходы генератора 5 огибающей объединены вторым и третьим входами генератора 5, а пер- вый вход последнего подсоединен к первому выходу блока 4. К выходу генератора 5 подключены последовательно соединенные усилитель 6 мощности и трансформатор 7, к вторичной обмотке ко- торого подсоединены электроды 8.

Блок 4 начального сброса содержит первый элемент НЕ 9, вход которого через конденсатор 10 подключен к шине нулевого потенциала и через первый резистор 11 к первому выходу блока 4 начального сброса. К выходу элемента НЕ 9 подключен эмиттером транзистор 12, к коллектору которого подключен входом второй элемент НЕ 13. Вход последнего через второй резистор 14 подсоединен к шине нулевого потенциала, а его выход - к первому выходу блока 4, База транзистора 12 через третий резистор 15 подключен ко/второму выходу блока 4.

Управляемый генератор 3 содержит первый одновибратор 16, к инверсному выходу которого подключен первым ьходом второй одновибратор 17, а прямой выход одновибратора 16 является выходом генератора 3. Инверсный выход одновибратора 17 подсоединен к первому входу одновибратора 16. Между вторым входом одновибратора 16 и каждым из двух входов генератора 3 параллельно подключены два элемента, состоящие из последовательно

включенных диодов 18 и 19 и резисторов 20 и 21, а между вторым входом одновибратора 17 и третьим входом генератора 3 подключен элемент, состоящий из последовательно включенных диода 22 и резистора 23. Между шиной 1 и шиной нулевого потенциала параллельно включены два элемента, каждый из которых состоит из последовательно соединенных резисторов 24 и 25 и конденсаторов 26 и 27. Точка соединения резистора 24 и конденсатора 26 подключена к второму входу одновибратора 16, а точка соединения резистора 25 и конденсатора 27 подключена к второму входу одновибратора 17.

Электростимулятор работает следующим образом.

При включении электростимулятора и любом положении регулятора 2 амплитуды, отличном от исходного, блок 4 начального сброса вырабатывает на выходе б сигнал, запрещающий включение генератора 5 огибающей. Запуск генератора 5 осуществляется при установке исходного положения регулятора 2 амплитуды. С противофазных выходов виг генератора 5 снимаются напряжения трапециедальной формы (диаграмма UeB, фиг. 2). Напряжение, снимаемое с выхода в генератора 5 огибающей, управляет длительностью импульсов генератора 3, а напряжение, снимаемое с выхода г - частотой генератора 3. В результате на выходе генератора 3 формируется последовательность частотно-модулированных импульсов Us переменной длительности по закону, определяемому формой напряжений на его входах виг.

Импульсы Us, снимаемые с выхода генератора 3, поступают на усилитель 6 мощности, нагрузкой которого является трансформатор 7. Такое включение позволяет непосредственно преобразовать величину длительности импульсов Us в соответствующую амплитуду стимулирующих импульсов Us без введения дополнительного регулятора амплитуды. Это объясняется тем, что амплитуда импульсов тока, снимаемых с вторичной обмотки трансформатора, возрастает при увеличении длительности импульсов напряжения, подаваемых на его первичную обмотку. Импульсами тока, снимаемыми с вторичной обмотки трансформатора 7, возбуждаются электроды 8, при этом стимулирующий сигнал оказывается промодулированным по частоте и амплитуде.

Блок 4 начального сброса работает следующим образом. При включении источника питания Urwr (появлении напряжения +Е к э шине 1) конденсатор 10 разряжен, вследствие чего на выходе элемента НЕ 9 устанавливается уровень логической единицы (напряжение + Е, фиг. 4). Если регулятор 3 амплитуды (в качестве которого можно применять, например, переменный резистор, включенный между шиной 1 и землей) находится в произвольном, но не нулевом положении (диаграмма Ite), то транзистор 12 открыт напряжением Uper и на выходе элемента НЕ 13 устанавливается уровень логического О и13,являющийся выходным сигналом блока 4.Нулевое значение напряжения U13 запрещает работу генератора 5 огибающей. Установление регулятора 2 амплитуды в нулевое положение приводит к закрыванию транзистора 12 и появлению на выходе элемента НЕ 13 уровня логической 1м. На выходе элемента НЕ 9 при этом устанавливается уровень логического О, закрывающий транзистор 12. Дальнейшая регулировка амплитуды регулятора 2 закрытое состояние транзистора не меняет.

Управление частотой генератора 3 осуществляется изменением тока заряда конденсатора 27 при поступлении сигнала Usr, а управление длительностью импульсов генератора 3 - изменением тока заряда конденсатора 26 при поступлении сигнала Us (диаграммы U26, U27, фиг. 6). Одновременно сигналом U4a, снимаемым с регулятора 2 амплитуды, производится управление длительностью выходных импульсов генератора 3, т.е. регулирование амплитуды стимулирующих импульсов. Резисторы 20, 21 и 23 и диоды 18, 19 и 22 устраняют влияние входом одновибраторов 16 и 17 (цепей разряда конденсаторов 26 и 27) на выходы генератора 5 огибающей и регулятор 2 амплитуды.

При включении источника питания на нулевом выходе одного из одновибраторов (например, одновибратор 16) установится уровень логической 1. Тогда положительным фронтом сигнала 1Нб запускается другой одновибратор, например , 17, формирующий импульс, длительность которого определяется постоянной времени заряда конденсатора 27. По окончании импульса Ui7 положительным фронтом вновь запускается одновибратор 16, формирующий импульс, длительность которого определяется постоянной времени заряда конденсатора 26. В результате одновйбра- торы 16 и 17 поочередно запускают один другой и формируют модулированную выходную последовательность йз(фиг. 2).

Формула изобретения

генератор огибающей и последовательно включенные усилитель мощности и трансформатор, к вторичной обмотке которого подключены электроды.о тличающийс я тем, что, с целью уменьшения болевых ощущений и адапционных эффектов при электростимуляции, в него введен блок начального сброса, а управляемый генератор выполнен трехвходовым, при этом первый

выход блока начального сброса подсоединен к входу регулятора амплитуды и первому входу управляемого генератора, второй выход блока начального сброса подсоеди- нен-к входу генератора огибающей, выходы

которого соединены соответственно с вторым и третьим входами управляемого генератора, выход которого подключен к усилителю мощности.

транзистора, вход второго элемента НЕ параллельно подключен через второй резистор к шине нулевого потенциала и к коллектору транзистора, база которого через третий резистор подключена к второму

выходу блока начального сброса.

второго одновибратора, а инверсный выход второго одновибратора подключен к первому входу первого одновибратора, прямой выход которого подсоединен, к выходу управляемого генератора, вторые входы одновибраторов подключены к соответствующим точкам соединения резистора и конденсатора элементов из последовательно включенных резистора и конденсатора, другие выводы этих резисторов подсоединены к шине питания, а другие выводы этих конденсаторов подсоединены к шине нулевого потенциала, между каждым из двух входов управляемого генератора и вторым входом первого одновибратора подключены соответственно первый и второй элементы из

последовательно включенных резистора и новибратора подключен третий элемент из диода, а между третьим входом управляемо- последовательно включенных резистора и го генератора и вторым входом второго од- диода.

3

ппппппппп

и

8

Фиг. 2

фиг.З

Фиг. f

U,

26

% % п

i

паппштг

ПШШШ U

паппштг