Чрескожный импульсный биостимулятор Советский патент 1993 года по МПК A61N1/36 

формированием короткого импульса отрицательной полярности на активном входе электродов.

Так как в цепи питания источника тока нет других узлов (напр.генератора импульсов), то это позволяет: во первых - снизить его напряжение до минимально возможных значений, обеспечивающих работоспособность преобразователя напряжений. Учитывая применение . в преобразователе напряжения кремневого транзистора с напряжением база-эмиттер 0,7 В и потерь на переходе коллектор-эмиттер 0,3 В в открытом состоянии, напряжение источника постоянного тока должно быть более 1 В. Стандартным напряжением одного элемента типа А336, А332 и др. является напряжение 1,45 В -1,5 В. Возможно применение и аккумулятор с напряжением 1,35 В типа D 0,06, D 0,1, D 0,25 и др.,, а также элементов типа СЦ, применяемых для электронных часов; во-вторых - увеличить срок службы элемента питания, т.к. егЪ энергия расходуется лишь на один преобразователь напряжения; в-третьих - увеличить ресурс работоспособности устройства на отказ, т.к. содержится небольшое количество элементов т.е. повысить надежность.

Все это достигается не только введение новых связей, но и выполнением генератора импульсов в виде порогового устройства высокого напряжения, не требующего большого количества элементов и срабатывающего лишь на время выдачи импульса на активном входе электродов при достижении высокого напряжения на выходе преобразователя напряжения.

При этом не требуется специальных схем стабилизации выходного импульса по амплитуде и введение схем слежения изменения амплитуды выходного импульса от изменения напряжения источника постоянного тока (питания). Эти задачи решает генератор импульсов, выполненный в виде порогового устройства высокого напряжения, пороговые свойства которого определены более высокими напряжениями, чем напряжение источника постоянного тока.

Кроме того устройство сохраняет все признаки повышения терапевтической эффективности прототипа, т.к. обеспечивает генерацию отрицательной полярности импульсов на активном входе электродов с большой скважностью, малой длительностью и высокого напряжения, аналогичных прототипу.

На фиг.1 изображена блок-схема чрез- кожного импульсного биостимулятора, на фиг.2 и 3 - пример принципиальной электрической схемы чрезкожного импульсного биостимулятора.

Чрезкожный импульсный биостимулятор содержит источник 1 постоянного тока

низкого напряжения, преобразователь 2 напряжения, генератор 3 импульсов, выполненный в виде порогового устройства высокого напряжения, ключевой элемент 4, делитель напряжения 5, электроды б, выход

0у источника 1 постоянного тока низкого напряжения, соединенный с входом 8 преобразователя 2 напряжения, выход 9 источника 1 постоянного тока низкого напряжения, соединенный с входом 10 преоб5 разователя2 низкого напряжения и другими входами: 11 генератора импульсов 3, 12 делителя напряжения 5, 13 электродов 6 (индифферентный), выход 14 преобразователя напряжения 2, соединенный с входом 15

0 генератора импульсов 3 и эмиттером ключевого элемента 4, выход 16 генератора импульсов 3, соединенный с базой ключевого элемента 4, вход 17 делителя напряжения 5, соединенный с коллектором ключевого эле5 мента 4, выход 18 делителя напряжения, соединенный с активным входом 19 электродов 6.

Источник 1 постоянного тока низкого уровня содержит тумблер 20 и источник 21,

0 соединенные последовательно (см.фиг,2 и 3). Преобразователь 2 напряжения содержит автотрансформатор 22, выводы которого через резистор 23 и последовательно соединенные диод 24 и резистор 25 соеди5 йены соответственно с базой транзистора 26, и выводом конденсатора 27, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора 26, коллектор которого подключен к одному из выводов автотрансформатора

0 22.

Генератор 3 импульсов содержит пороговый элемент 30 (на фиг.2 - это неоновая лампа, на фиг.З - это транзистор), через резисторы 28-29 соединенный со входом 15

5 генератора 3 импульсов.

Ключевой элемент 4 выполняет на транзисторе 31, делитель напряжения 5 - на резисторах 32, 33, 34 - активный электрод, 35 - индифферентный электрод.

0 На фиг.З: 36-37 - соединение дополнительного вывода автотрансформатора 22 через резистор 38 с базой транзистора 30, соединенной также через конденсатор 39 и провода 40-41 - с дополнительным выводом

5. делителя 5 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении тумблера 20 напряжение источника 21 подается на выходы 7 и 9 источника 1 постоянного тока низкого напряжения и входы 0.10 преобразователя напряжения 2. Преобразователь напряжения 2 выполнен по схеме блокинг-генерэтора на транзисторе 26 и автотрансформаторе 22. Резистор 23 задает режим преобразователя напряжения 2 и определяет ток потребления устройством (не более 2 мА) от источника 21. По окончанию каждого бло- кинг-процесса транзистор 26 запирается и накопленная энергия в автотрансформаторе преобразуется в импульсы высокого напряжения, которые через диод 24 и резистор 25 заряжают конденсатор 27, соединенный с выходом 14 преобразователя. Время заряда конденсатора определяется индуктивностью автотрансформатора 22, резистором 25 и емкостью конденсатора 27.

С выхода 14 преобразователя 2 высокое напряжение подается на вход 15 - генератора 3 импульсов и эмиттер ключевого элемента 4. Генератор 3 импульсов пред: ставляет собой пороговое устройство высокого напряжения. В данном примере пороговым элементом является неоновая лампа 30 (фиг.2), у которой напряжение зажигания значительно выше напряжения питания 21 и не зависит от его параметров. Вместо неоновой лампы может быть и транзистор с соответствующими связями, определяющими его как пороговое устройство высокого напряжения (фиг.З). Напряжение с входа 15 через резистор 28 подается на выход 16 генератора 3 импульсов, соединенного с базой ключевого элемента 4, выполненного на транзисторе 31, и через резистор 29 - на катод неоновой лампы 30, анод которой соединен с входом 11 генератора 3 импульсов.

.При достижении на выходе 14 преобразователя 2 напряжение, равного высокому пороговому напряжению (здесь до напряжения зажигания неоновой лампы 80 В-150 В, в зависимости от типа неоновой лампы) на входе 15 генератора 3 импульсов, по следний включается и формирует сигнал на выходе 16, который включает ключевой элемент 4, таким образом, что все напряжение с выхода 14 преобразователя 2 напряжения поступает на вход 17 делителя 5 напряжения, с выхода 18 которого это напряжение в пропорции положения движка потенциометра 32 и резистора 33 поступает на активный вход 19 электродов. Время включенного состояния генератора 3 импульсов, а сле. довательно и ключевого элемента 4, опре- деляется емкостью конденсатора 27 преобразователя 2 напряжения и током потребления генератора 3 импульсов. За это время (время длительности импульса на активном входе электродов) происходит полный или частичный ря. рчд конденсатора /.7 до напряжения гашения неоновой Вследствие снижения напряжения на ком денсаторе 27 неоновая лампа РЫКЛЮЧЛОТСЧ 5 и выключается ключевой элемент 4. На активном входе 19 электродов устанавливает - ся нулевое напряжение. Вследствие непрерывной работы преобразователя 2 напряжение происходит вновь заряд конден0 сатора 27 и процесс повторяется.

С помощью потенциометра 25 можно регулировать период следования импульсов на активном входе 19 электродов относительно индифферент ного входа 13 электро5 дов, как и амплитуду импульсов с помощью потенциометра 32 делителя 5.

Применение чрезкожного импульсного биостимулятора может осуществляться врачом или самим пациентом известным

0 способом электрорефлексотерапии или нейростимуляции,

На предприятии изготовлены макетные образцы: первый - с транзистором в качестве генератора импульсов, оформленный

5 конструктивно в виде карандаша, металлизированный корпус которого является индифферентным электродом и удерживается в ладони руки, а активный электрод изолирован от корпуса и выполнен в виде съемно0 го щупа различной конфигурацией, которым .касаются точек кожи пациента. Элемент питания А332 устанавливается в корпус аппарата с обратной стороны активного электрода; второй - с неоновой лампой в

5 качестве генератора импульсов, конструктивно оформленный в виде пенала с выводом активного электрода в виде штырей, расположенных по внутреннему кругу, а индифферентный электрод - в виде таких же

0 штырей, расположенных по внешнему кругу, причем электроды изолированы друг от друга. Элемент питания А332 располагается внутри корпуса.

Как показали испытания оба прибора

5 имеют ток потребления не более 2 мА, что составляет не менее 750 ч непрерывной работы от свежего источника А332 или проведение не менее 9000 процедур продолжительностью 5 мин. Амплитуда отрица0 тельного импульса регулируется от 30 до 150 В, длительность импульса (0,05-1,0) мс, частота следования импульсов регулирует от 3 Гц до 10 Гц,

5 .Аппарат прост в обращении, безотказен в работе и имеет большое время непрерывной работы от недефицитного 1,5 В элемента питания, с сохранением работоспособности при снижении питания до 1,3 В.

Формула изобретения 1. Чрёскожный импульсный биостимулятор, содержащий источник постоянного тока низкого напряжения, преобразователь напряжения, генератор импульсов, ключе вой элемент, делитель напряжения и электроды, причем первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с первыми входами преобразователя напряжения и генератора импульсов, второй выход этого источника соединен с вторым входом преобразователя напряжения, выходом соединенного с эмиттером ключевого транзистора, база которого соединена с выходом генератора импульсов, а коллек0

5

тор - с первым входом делителя напряжения, выход которого соединен с активным входом электродов, отличающийся тем, что. с целью снижения энергопотребления от источника тока низкого напряжения, выход преобразователя напряжения соединен с вторым входом генератора импульсов, а первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с вторым входом делителя напряжения и индифферентным входом электродов.

2. Биостимулятор по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде порогового элемента.

ФигЛ

Фиг.2.