Транскраниальный электростимулятор

Транскраниальный электростимулятор

Реферат

 

Использование: транскраниальный электростимулятор относится к медицинской технике и может быть использован для лечения различных заболеваний центральной и периферической нервной системы человека. Сущность изобретения: устройство позволяет автоматически переключать полярность выходного напряжения на электродах по сравнению с аналогом. Это дает возможность уменьшить почти в четыре раза время стимуляции, исключить ожог кожи пациента и увеличить эффективность лечения за счет увеличения силы тока в электродах. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам транскраниальной электростимуляции.

Известно устройство электростимуляции сфинктеров мочевого пузыря при недержании мочи, содержащее генератор с емкостным выходом и не имеющее постоянной составляющей.

Недостатком этого прибора являются слабые лечебные свойства при применении этого устройства для транскраниальной электростимуляции из-за отсутствия в сигнале постоянной составляющей.

Наиболее близким к предлагаемому является транскраниальный стимулятор содержащий источник питания, преобразователь напряжения с принудительным возбуждением, первый и второй электроды, задающий генератор импульсов стимуляции, импульсный регулятор напряжения, выходной формирующий блок.

Известное устройство работает следующим образом.

Задающий генератор вырабатывает импульсы, поступающие на преобразователь напряжения с принудительным возбуждением. С выхода преобразователя напряжение поступает на выходной формирующий блок и далее на электроды, один из которых подключен к корпусу прибора. Импульсный ток с электродов воздействует на пациента.

Недостатком этого устройства является достаточно большое время процесса стимуляции и часто возникающий при этом ожог кожи.

Задачей изобретения является уменьшение времени процесса стимуляции и исключение при этом ожога кожи пациента.

Поставленная задача достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник питания, преобразователь напряжения с принудительным возбуждением, задающий генератор импульсов стимуляции, выходной формирующий блок, первый и второй электроды, введены блок переключения полярности выходного напряжения на электродах, первый вход которого подключен к выходу выходного формирующего блока, а первый и второй выходы блока переключения полярности выходного напряжения соединены с электродами, линейный регулятор напряжения, вход которого подключен к выходу источника питания, интегрирующее устройство, первый вход которого соединен с выходом линейного регулятора напряжения, выход подключен к входу преобразователя напряжения с принудительным возбуждением, выход которого соединен с первым входом выходного формирующего блока, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора импульсов стимуляции, цифровое устройство управления, первый выход которого соединен с вторым входом интегрирующего устройства, а второй выход - с вторым входом блока переключения полярности, формирователь временных интервалов, первый выход которого подключен к входу цифрового устройства управления, блок звуковой сигнализации, вход которого соединен с вторым выходом формирователя временных интервалов.

Авторам неизвестны технические решения, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам предлагаемого решения, в которых указанные признаки обуславливают достижение поставленной задачи, а именно такие, в которых бы введение блока переключения полярности выходного напряжения на электродах, интегрирующего устройства, цифрового устройства управления, формирователя временных интервалов, линейного регулятора напряжения, блока звуковой сигнализации приводило бы к уменьшению времени процесса стимуляции и исключению ожога кожи пациента.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Транскраниальный электростимулятор содержит задающий генератор импульсов стимуляции 1, выходной формирующий блок 2, преобразователь напряжения с принудительным возбуждением 3, интегрирующее устройство 4, линейный регулятор напряжения 5, источник питания 6, блок переключения полярности выходного напряжения на электродах 7, цифровое устройство управления 8, формирователь временных интервалов 9, блок звуковой сигнализации 10.

При этом выход задающего генератора импульсов стимуляции 1 соединен с вторым входом выходного формирующего блока 2, первый вход которого является выходом преобразователя напряжения с принудительным возбуждением 3, вход преобразователя 3 подключен к выходу интегрирующего устройства 4, первый вход которого соединен с выходом линейного регулятора напряжения 5, выход регулятора 5 является входом источника питания 6, выход формирующего блока 2 подключен к первому входу блока переключения полярности выходного напряжения на электродах 7, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым электродами, второй вход блока переключателя полярности 7 является вторым выходом цифрового устройства управления 8, первый выход которого подключен к второму входу интегрирующего устройства 4, вход устройства управления 8 соединен с первым выходом формирователя временных интервалов 9, второй выход которого является входом блока звуковой сигнализации 10.

Транскраниальный электростимулятор работает следующим образом.

При включении источника питания 6 цифровое устройство управления 8 и формирователь временных интервалов 9 находятся в исходном состоянии, интегрирующее устройство 4 включено и пропускает напряжение питания, устанавливаемое линейным регулятором напряжения 5, на преобразователь напряжения с принудительным возбуждением 3. Линейным регулятором напряжения 5 через преобразователь напряжения 3 и выходной формирующий блок 2 устанавливается необходимое напряжение на электродах.

Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы стимуляции определенной амплитуды, частоты и скважности. Импульсы стимуляции усиливаются в выходном формирующем блоке 2 до величины, определяемой напряжением, поступающим с преобразователя напряжения 3. С выхода формирующего блока 2 импульсы подаются на блок переключения полярности выходного напряжения 7, с выхода которого поступают на первый и второй электроды в положительной полярности.

Формирователь временных интервалов 9 выдает на устройство управления 8 положительные импульсы длительностью 1 мин и периодом следования 2 мин. После включения питания первый импульс с формирователя 9 приходит на устройство управления 8 через 1 мин. С приходом первого импульса устройство управления 8 переключает интегрирующее устройство 4, которое через преобразователь напряжения 3, плавно снижает напряжение питания выходного формирующего блока 2 и, соответственно, напряжение на электродах пациента до нуля. Одновременно формирователь 9 выдает импульс на блок звуковой сигнализации 10, с приходом которого блок 10 подает звуковой сигнал, сообщающий пациенту о начале переключения полярности выходного напряжения.

Процесс уменьшения выходного напряжения до нуля продолжается в течение 5 с, после чего устройство управления 8 через блок переключения полярности 7 изменяет полярность напряжения на электродах пациента на отрицательную. Одновременно устройство управления 8 включает интегрирующее устройство 4, которое плавно в течение 10 с увеличивает напряжение на электродах пациента до уровня, установленного линейным регулятором напряжения 5. Процесс стимуляции с отрицательной полярностью напряжения импульсов на электродах пациента продолжается в течение времени действия положительного импульса формирователя 9. С окончанием действия первого импульса устройство управления 8 снова переключает интегрирующее устройство 4, которое плавно снижает напряжение на электродах до нуля, одновременно формирователь 9 через блок 10 выдает звуковой сигнал пациенту о переключении полярности напряжения на электродах. Устройство управления 8 через блок переключения полярности 7 изменяет полярность напряжения на электродах на положительную и включает интегрирующее устройство 4, которое плавно увеличивает напряжение на электродах до величины, установленной регулятором 5, после чего процесс стимуляции продолжается.

В течение одного цикла стимуляции формирователь 9 выдает на устройство управления 8 четыре положительных импульса, таким образом цикл стимуляции для одного пациента продолжается 8 мин.

Время, необходимое для проведения цикла стимуляции устройством, выбранным в качестве прототипа, составляет 30 мин. Электростимуляция проходит в одной полярности выходного напряжения на электродах, около которых возникает процесс электролиза. У отрицательного электрода образуется щелочная среда, около положительного электрода кислая среда. Это вызывает раздражение рецепторов и ожог кожи, особенно у женщин и детей, и часто при первом сеансе не позволяет достичь необходимой величины тока для проведения лечения.

Автоматическое переключение полярности выходного напряжения является преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом и позволяет сократить время стимуляции почти в четыре раза и исключить ожог кожи пациента. Переключение полярности выходного напряжения на электродах нейтрализует продукты электролиза. Так, где была щелочь, образуется кислота и наоборот. Это и позволяет сократить время, бесполезно затрачиваемое на достижение величины тока, оказывающего лечебное воздействие, и исключить раздражение рецепторов и ожог кожи.

Опытный образец предлагаемого устройства успешно прошел клинические испытания в Нижегородском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии, где в настоящее время продолжается использование опытного образца предлагаемого устройства для лечения различных заболеваний пациентов.

Формула изобретения

Транскраниальный электростимулятор, содержащий источник питания, преобразователь напряжения с принудительным возбуждением, задающий генератор импульсов стимуляции, выходной формирующий блок, первый и второй электроды, отличающийся тем, что в него введены блок переключения полярности выходного напряжения на электродах, первый вход которого подключен к выходу выходного формирующего блока, а первый и второй выходы блока переключения полярности выходного напряжения соединены соответственно с первым и вторым электродами, линейный регулятор напряжения, вход которого подключен к выходу источника питания, интегрирующее устройство, первый вход которого соединен с выходом линейного регулятора напряжения, а выход подключен к входу преобразователя напряжения, выход которого соединен с первым входом выходного формирующего блока, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, цифровое устройство управления, первый выход которого соединен с вторым входом интегрирующего устройства, а второй выход устройства управления подключен к второму входу блока переключения полярности, формирователь временных интервалов, первый выход которого подключен к входу цифрового устройства управления, блок звуковой сигнализации, вход которого соединен с вторым выходом формирователя временных интервалов.

РИСУНКИ

Рисунок 1