Электростимулятор Советский патент 1982 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электростимуляторам мышц.

Известен электростимулятор, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, генератор высокой частоты, модулятор, усилитель мощности и электроды стимуляции, генератор посылок стимулов, подключенный к модулятору, предназначенный для электростимуляции мышц (1.

Однако известный электростимулятор не позволяет контролировать параметры кровообращения в стимулируемой ткани между посылками стимулов, что снижает качество контроля.

Цель изобретения повышение качества контроля параметров кровообращения в стимулируемой ткани во время посылки стимулов.

Для этого в электростимулятор введены последовательно соединенные потенциальные электроды, усилитель, схема перемножения, запоминающее устройство и регистратор, последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, преобразователь напряжение - ток и токовые электроды, генератор посылок импульсов связан с запоминающим устройством, а генератор ультразвуковой частоты соединен со схемой перемножения.

Изобретение поясняется блок-схемой, на которой изображен электростимулятор.

Электростимулятор содержит генератор 1 ультразвуковой частоты, преобразователь 5 2 напряжение - ток, генератор 3 импульсов, генератор 4 высокой частоты, модулятор 5, усилитель 6 мощности, токовые электроды 7, электроды 8 стимуляции, потенциальные электроды 9, усилитель 10,

10 схему 11 перемножения, запоминающее устройство 12, генератор 13 посылок стимулов и регистратор 14.

Электростимулятор работает следующим образом.

15 Выходные сигналы генератора 3 импульсов управляют генератором 4 высокой частоты, в,результате чего формируются стимулы с несущей частотой, определенной генератором 4 высокой частоты (например,

20 10 кГц), частотой следования (например, 70 Гц) и длительностью (например, 1 мс), заданной генератором 3 импульсов. Сформированные стимулы поступают на один из входов модулятора 5, а на его вход управления поступает сигнал от генератора 13 посылок стимулов. Таким образом формируются посылки стимулов (длительностью, например, 2с), чередующиеся с паузами (длительностью, например, 2 с). Посылки

30 стимулов после усиления усилителем 6 мощности через электроды 8 стимуляции воздействуют на иервно-мьшдечный аппарат скелетной мышцы и вызывает ее периодическое сокращением расслабление. Сигнал генератора 1 ультразвуковой частоты поступает на преобразователь 2 напряжение - ток с высо1 им выходным сопротивлением. Его выходной ток через токовые электроды 7 непрерывно протекает через стимулируемую мышцу. Амплитуда этого тока незначительна (порядка 1 мА), что не вызывает возбуждения чувствительных нервных окончаний. Ток, протекающий между токовыми электродами 7, определяется выражением i 1т sin wt, а напряжение, снимаемое с этого участка потенциальными электродами 9 и усиливаемое усилителем 10, пропорционально нолному электрическому сопротивлению ткани. Так как полное сопротивление ткани имеет емкостной характер, тОЭто напряжение опережает по фазе ток, протекающий на этом участке ткани, и равно: и„ /С U,,sm(wt + (f), но так как f/m 1,п Z, а Z и - :-о) ™ COS 9 где L/m и 1т - максимальное значение соответственно напряжеи . и ( - y)-: 2 fftSin wt

cos ср

но так как среднее значение за период выcos(2wt - о) ражения равно нулю, то,

среднее значение произведения U,, t/,. равно .

Un- и, .

Так как величины Ki, Kz и /m постоянны, то выходное напряжение схемы 11 перемножения пропорционально активному сопротивлению 1, то есть величине кровотока в исследуемом участке.

Для исключения влияния на измеряемую величину высокоамплитудных стимулов и изменяющегося сопротивления сокращающейся мышцы, измерение сопротивления / производит во временной интервал между посылками стимулов, то есть когда мышца расслаблена.

Для этого выходной сигнал схемы 11 перемножения поступает на вход запоминающего устройства 12, представляющего собой последовательно соединенные ключ и конденсатор. Выходной сигнал генератора 13 посылки стимулов размыкает ключ и на запоминающем- конденсаторе сохраняется при этом уровень напряжения, выcos

Кг ,2

COS

даваемый схемой перемножения до нодачи стимулирующего импульса.

Ключ остается разомкнутым на все время длительности пачки стимзлоз.

Таким образом, регистратор 14, включенный на выходе устройства, производит запись или индикацию параметров, имею дих отношение только к кровообращению в исследуемом участке.

Благодаря возможности предложенного электростимулятора одновременно с процедурой электростимуляции нервно-мышечного аппарата осуществлять контроль параметров кровообращения существенно расширяются его функциональные возможности.

Использование электростимулятора в

терапии позволяет повысить качестве контроля параметров кровообращения в стимулируемых структурах во время „посылки стимулов.

Стимулы в виде радяоимпульсов по сравнению с видеоимпульсами, использующимися в прототипе, не вызывают лужения у пациента при воздействии через поверхностно-наложенньте электроды и

поэтому более физиологичны. ния на потенциальных электродах 9 и тока, протекающего через исследуемый участок; 7 - соответственно нолное и активное сопротивление ткани между потенциальным электродами 9; ф - фазовый угол между током и напряжением на участке ткани между потенциальными электродами 9; - угловая частота генератора 1 ультразвуковой частоты;и) - коэффициент усиления усилителя 10. ение на выходе генератора 1 овой частоты по фазе совпадает протекающим через токовые 7, и равно Ur Kzfm sin wt, коэффициент преобразования напряжения в ток преобразователя 2 напряжение - ток (имеющий размерность сопротивления) . рование сигналов производнтся перемнол ения, на выходе котоатывается напряжение

Формула изобретения

Электростимулятор, содержащий после.довательно соединенные генератор импульсов, генератор высокой частоты, модулятор, усилитель мощности и электроды стимуляции, генератор посылок стимулов, подключенный к модулятору, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля параметров кровообращения в стимулируемой ткани, в него введены последовательно соединенные потен-циальные электроды, усилитель, схема

перемножения, запоминающее устройство и регистратор и последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, преобразователь напряжение - ток и токовые электроды, причем генератор посылок стимулов связан с запоминающим устройством, а генератор ультразвуковой частоты соединен с схемой перемножения.

Источник информации,

принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 302127, кл. А 61 N 1/Зб, 1971.