Портативный импульсный прибор для электротерапии

Портативный импульсный прибор для электротерапии

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам электростимулирующего воздействия на человека в целях терапии, коррекции стрессовых состояний и т.п.

Изобретение представляет собой малогабаритный, простой в эксплуатации прибор, пригодный для применения в амбулаторных и стационарных условиях.

Известны малогабаритные приборы для электроакупунктуры, содержащие автономный источник питания (батарейка) и, как минимум, один импульсный низкочастотный или высокочастотный генератор, выход которого через регулируемую цепь соединен с одним или несколькими электродами, посредством которых осуществляют воздействие на человека (например, US 4180079, 1979.12.25; CN 1280861, 24.01.2001).

Известен портативный электрический стимулятор, содержащий сверхвысокочастотный генератор малой мощности с регулируемым источником питания, выход генератора подключен к антенне (FR 2617723, 13.01.1989).

Эти приборы стимулируют нервные окончания на теле человека, но не позволяют изменять функциональное состояние организма. Эту задачу решает другой класс приборов, использующий принцип согласования уровня стимулирующего воздействия с электрофизическими параметрами участка тела, на которое оказывают воздействие.

Известен низкочастотный портативный прибор, содержащий источник питания, последовательно соединенные блок задания параметров стимулирующего сигнала, микропроцессор, усилитель и блок управления параметрами выходного сигнала, выполненный как реактивная нагрузка. Один выход нагрузки через аналого-цифровой преобразователь подключен ко входу микропроцессора, а другой - к электродам, с помощью которых оказывается стимулирующее воздействие на участки тела пациента; выход микропроцессора подключен к блоку индикации (RU 2162353, 27.01.2001). Частотный режим определяется реактивной нагрузкой (˜100 кГц).

Недостатком этого прибора является слабая эффективность терапевтического воздействия, поскольку в поступающем на микропроцессор сигнале информация об электрофизических параметрах участка тела пациента, необходимая для адаптивной подстройки микропроцессора, имеет временные и фазовые искажения. Этот недостаток оказывает влияние и на длительность лечебной процедуры и на количество сеансов, необходимых для коррекции состояния пациента. Кроме того, используемый частотный диапазон не влияет на органные клетки, а использование высокочастотного диапазона в этом приборе невозможно из-за отсутствия калиброванной связи с низкими потерями в канале передачи информации от пациента в микропроцессор.

Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, является повышение эффективности терапевтического воздействия.

Для достижения технического результата в приборе, содержащем, как и известный прибор, источник питания, последовательно соединенные микропроцессор, усилитель и блок управления параметрами выходного сигнала, выход которого подключен к средству воздействия на тело человека и через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом микропроцессора, выход которого подключен к блоку индикации, в соответствии с изобретением в качестве блока управления параметрами выходного сигнала использован сверхвысокочастотный приемопередатчик, выполненный по схеме с нулевой промежуточной частотой преобразования принимаемого сигнала, а средство воздействия на тело пациента выполнено в виде сверхвысокочастотного излучателя.

Целесообразно в качестве приемопередатчика использовать автодин.

Использование в качестве блока управления параметрами выходного сигнала высокочастотного приемопередатчика позволяет создать прибор с терапевтическим воздействием не только на нервные, но и на органные клетки, что повышает эффективность лечения пациента. Использование в качестве приемопередатчика автодина - генератора с нулевой промежуточной частотой преобразования принимаемого сигнала и калиброванной фазой излучения при приеме и передаче - позволяет простыми техническими средствами обеспечить в реальном масштабе времени адаптивную настройку прибора без искажения снимаемой с пациента информации на параметры воздействующего излучения, необходимые для эффективного лечения пациента.

На чертеже представлена блок-схема прибора.

Прибор содержит последовательно соединенные источник питания (батарейка) 1, микропроцессор 2, усилитель 3, приемопередатчик - автодин 4, выход которого подключен к излучателю 5. Адаптивность прибора обеспечивается подключением приемопередатчика 4 через аналого-цифровой преобразователь 6 к порту микропроцессора 2. Выход последнего соединен с блоком индикации 7.

Микропроцессор 2 содержит информацию о рабочих характеристиках приемопередатчика - автодина 4, совокупность параметров, соответствующих состоянию здорового человека, и алгоритм определения характеристик воздействующего излучения по параметрам принятого излучения для адаптивной настройки прибора путем изменения напряжения питания автодина 4 или изменением его управляющего напряжения, а также алгоритм выдачи команды на включение блока 7 регистрации. Блок регистрации 7 предназначен для отображения состояния прибора: его работоспособности (норма напряжения источника питания, готовность к проведению процедуры, работоспособность отдельных блоков прибора), режим (проведение терапевтической процедуры, окончание терапевтической процедуры). Параметры усилителя 3 обеспечивают выход автодина 4 на рабочий режим и усиление сигнала микропроцессора 2 для перестройки его частоты. Выходная мощность автодина 4 соответствует медицинским нормам на уровень СВЧ излучения при воздействии им на человека. Излучатель 5 может быть выполнен в виде гибридно-интегральной схемы с полупроводниковым активным элементом, в качестве которого могут быть использованы генераторные диоды, транзисторы, микросхемы. В частных случаях излучатель 5 представляет собой микрополосковую или рупорную антенну. Стандартная функция аналого-цифрового преобразователя 6 позволяет выполнить его по любой схеме, преобразующей уровень входного постоянного напряжения в цифровой код. Аналого-цифровой преобразователь 6 работает в режиме, при котором в качестве управляющего напряжения используется уровень постоянного напряжения на его входе, т.е. параметры преобразователя 6 не зависят от реактивных параметров цепей связи его с автодином 4 и, как следствие, имеют высокую помехозащищенность и повторяемость при изготовлении. Блок 7 индикации дает возможность получить информацию о длительности процедуры как в световом так и в звуковом виде.

Частотный режим прибора определяется частотной зависимостью уровня отраженного от пациента сигнала (40-100 ГГц). Для различных патологий существует своя характерная зависимость частоты от уровня интенсивности отраженного сигнала, определяемая структурными изменениями тканей с патологическими изменениями. Реперная зависимость частоты отраженного сигнала от уровня его интенсивности, которая снимается у здорового человека, закладывается в память микропроцессора 2 и используется для задания частотного режима работы прибора при терапевтическом воздействии на аналогичные ткани. В этом диапазоне частот находится резонансное значение частоты и, следовательно, наименьший уровень интенсивности отраженного сигнала. На резонансной частоте производится лечебное воздействие на пациента, причем частоту лечебного воздействия постоянно меняют путем изменения частоты излучаемого передатчиком излучения в соответствии с изменением резонансной частоты отраженного сигнала. Изменение последней связано с восстановлением структуры тканей вследствие терапевтического воздействия на них.

Прибор работает в импульсном режиме, необходимом для ускорения процесса релаксации тканей, на которые оказывают терапевтическое воздействие.

Прибор работает следующим образом.

На тело пациента в патологическую зону помещают излучатель 5. Отраженный сигнал принимается автодином 4. На активном элементе автодина 4 принятый отраженный сигнал смешивается с излучаемым сигналом, что приводит к изменению уровня напряжения на электродах активного элемента в соответствии с отношением интенсивности отраженного сигнала и излучаемого сигнала. Активный элемент автодина 4 является одновременно преобразователем (смесителем отраженного и излучаемого сигналов), формирователем терапевтического сигнала и генератором излучения, воздействующего на пациента. Особенностью автодина является то, что преобразование сигналов осуществляется на нулевой промежуточной частоте и, следовательно, в режиме приема - передачи фаза излучения калибрована (равна нулю), что исключает фазовые искажения при формировании терапевтического сигнала.

С выхода автодина 4 сигнал в виде постоянного напряжения поступает на аналого-цифровой преобразователь 6 и с выхода преобразователя 6 в цифровой форме - на микропроцессор 2. В микропроцессоре 2 поступившая информация сравнивается с заложенной в память микропроцессора и вырабатывается сигнал на задание параметров терапевтического излучения в следующий момент времени. Этот сигнал используется для коррекции частоты автодина 4. Обратная связь автодина 4 с микропроцессором 2 обеспечивает подстройку частоты воздействующего излучения в течение всей лечебной процедуры

Выходной сигнал микропроцессора 2 определяется интенсивностями отраженного и излучаемого сигналов и заложенной в микропроцессор 2 информацией об отраженном сигнале, полученной от здорового человека. Формируемый микропроцессором 2 сигнал используется для подстройки частоты воздействующего излучения либо изменением напряжения питания автодина 4, либо изменением его управляющего напряжения.

Прибор может содержать второй приемопередающий канал, который можно использовать для одновременного воздействия на одноименный рефлексотерапевтический меридиан или патологическую зону в случае ее больших размеров (обширная гематома, нейродермит, экзема, псориаз и т.п.) излучением разных частот.

Прибор имеет автономное питание, может быть снабжен средствами для световой и звуковой индикации режимов работы и автоматического отключения после проведения лечебной процедуры.

1. Портативный импульсный прибор для электротерапии, содержащий источник питания, последовательно соединенные микропроцессор, усилитель и блок управления параметрами выходного сигнала, выход которого подключен к средству воздействия на тело человека и через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом микропроцессора, выход которого подключен к блоку индикации, отличающийся тем, что в качестве блока управления параметрами выходного сигнала использован сверхвысокочастотный приемопередатчик, выполненный по схеме с нулевой промежуточной частотой преобразования принимаемого сигнала, а средство воздействия на тело пациента выполнено в виде сверхвысокочастотного излучателя.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в качестве приемопередатчика использован автодин.