Многоканальное устройство био-элЕКТРичЕСКОгО упРАВлЕНия дВижЕНи-яМи чЕлОВЕКА Советский патент 1981 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам биоэлектрического управления движениями человека. Известно многоканальное устройство биоэлектрического управления движениями человека, содержащее програм мйое устройство, усилитель биопотен циалов, интегратор, модулятор, гене ратор импульсов, электроды реципиен та и обратную связь, выполненную в виде усилителя биопотенциалов, дете тора, интегратора, корректирующего устройства, выполняющего одновремен функцию сравнивающего устройства и включенную между стимулирующими эле тродами и одним из входов корректир щего устройства Однако известное устройство не обеспечивает возбуждения каждсй нервно-мьлиечной группы реципиента пропорционально возбуждению соответствующей группы донора синусоидальными стимулирующими сигналами Цель изобретения - возбуждение каждой нервно-мыщечной группы реципиента пропорционально возбуждению ,соответствующей группы донора синусоидешьными стимулирукяцими сигналаУказанная цель достигается тем, что в каждом канале выход блока сравнения соединен с другим входом модулятора, а стимулирующие электроды соединены с выходом усилителя мощности через фильтр верхних частот и со входом цепи обратной связи через фильтр нижних частот. На чертеже приведена блок-схема одного канала многоканального устройства биоэлектрического управления движениями человека. Устройство содержит цепь стимуляции, состоящую из электродов 1 донора и стимулирующих электродов 2, усилителя 3 биопотенциалов, интегратора 4, модулятора 5, один из входов которого соединен с генератором 6 стимулирующего сигнала, а выход - с усилителем 7 мощности, цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных усилителя 8 биопотенциалов и интегратора 9, выход цепи обратной связи соединен с одним из входов блока 10 сравнения, к другому входу которого подключен выход интегратора 4 цепи стимуляции, выход блока 10 сравнения соединен с другим входом модулятора 5, а стимулирующие электроды 2 соединены с выходом усилителя 7 мощности через фильтр 11 верхний частот и со входом обратной связи через фильтр 12 нижних частот. Устройство работает следующим образом. Программный сигнал в виде электромиограммы, снятой при помощи электродов 1 с нервно-мышечных групп донора, через усилитель 3 биопотенциалов подается на интегратор 4, выполняющий .усреднение электромиограммы нервно-мышечных групп донора во времени Далее программный сигнал через блок 10 сравнения поступает на одим из входов модулятора 5, На второй вход модулятора 5 поступает стимулирующий сигнал, например в виде синусоиды 5 кГЦр от генератора 6 стимулирующего сигнала. Назначение модулятора заключается в преобразовании ст мулирующего сигнала так, что на выхо де модулятора появляется управляющий сигнал, по форме совпадающий со стимулирующим сигналом (синусоида 5 кГц но по .амплитуде пропорциональной вел чине среднего значения Электромиограм мы нервно-мышечных групп донора. Пос ле модулятора через усилитель 7 мощности и фильтр 11 верхних частот управляющий сигнал поступает на стимулирующие электроды 2, наложенные на соответствующие нервно-мышечные группы реципиента. Назначение фильтра 11 верхних частот (частота среза 3 кГц) состоит в том, чтобы собственные шумы усилителя мощности не по пали в состав вызванной электромиограммы реципиента (электромиограмма в полосе частот до 1 кГц). Вызванная электромиограмма нервно-мышечных гру реципиента снята при помощи стимулирующих электродов 2, которые в дан ном случае выполняют функцию и отводящих электродов, через фильтр 12 нижних частот (частота среза 1 кГц) и усилитель 8 биопотенциалов поступает на интегратор 9, выполняющий усреднение вызванной электромиограмм реципиента во времени. От интеграФора 9 усредненная электромиограмма нервно-мышечных групп реципиента пос тупает на один из входов блока 10 сравнения, на второй вход которого поступает усредненная электромиограм ма нервно-мышечных групп донора (от интегратора 4), В блоке 10 производится сравнение средних значений электромиограммы нервно-мышечных групп донора с вызванной электромиограммой соответствующих нервно-мышечных групп реципиента, и сигнал рассогласования используется для коррекции одного или нескольких параметров управляющего сигнала, например изменяется амплитуда управляющего сигнала. Таким образом, параметры управляющего сигнала автоматически изменяются так, чтобы в каждый момент времени возбуждение нервно-мышечных групп реципиента было пропорционально возбуждению соответствующих нервно-мышечных групп донора. Формула изобретения Многоканальное устройство биоэлектрического управления движениями человека, каждый канал которого содержит цепь стимуляции, состоящую из глектродов донора и реципиента, усилителя биопотенциалов, интегратора и модулятора, один из входов которого соединен с генератором стимулирующего сигнала, а выход с усилителем мощности и цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных усилителя биопотенциалов и интегратора, выход цепи обратной связи соединен с одним из входов блока сравнения, к другому входу которого подключен выход интегратора цепи стимуляции, отличающееся тем, что, с целью возбуждения каждой нервно-мышечной группы реципиента пропорционально возбуждению соответствующей группы донора синусоидальными стимулирующими сигналами, в каждом канале выход блока сравнения соединен с другим входом модулятора, а стимулирующие электроды соединены с выходом усилителя мощности через фильтр верхних частот и со входом цепи обратной связи через фильтр нижних частот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Моделирование в биологии и медицине. Вып. 2, К. 1966, с. 34-39 (поототип).