Система неинвазивной нейростимуляции

Система неинвазивной нейростимуляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к лечению человека или животного с использованием системы неинвазивной нейростимуляции.

Уровень техники

Человеческое тело подвержено многочисленным заболеваниям. Был разработан прибор нейростимуляции, показавший эффективность в лечении многих заболеваний и, в частности боли, связанной с этими заболеваниями. Среди заболеваний, поддающихся лечению, можно указать острые травмы, ускоренное восстановление после обширных ортопедических операций на суставах и остеоартритах и отеки, связанные с этими заболеваниями, и пр. Ранние версии технологии были разработаны в России и включают в себя электронную схему для подачи к коже пациента последовательности электрических импульсов относительно высокого напряжения, но малой длительности. Напряжение может быть высоким, например, иметь форму импульса с очень короткими временами роста и спада, но с очень мягкой величиной энергии, передаваемой пациенту. Многие параметры прибора можно изменять для подачи последовательности импульсов разными путями. Приборы этого типа можно называть приборами электростимуляции и обычно включают в себя импульсный генератор и механизм управления для управления импульсным генератором, причем кожа пациента составляет часть цепи LCR, поглощающей энергию импульса. Прибор такого типа позволяет определять импеданс кожи. Одним примером прибора электростимуляции этого типа является прибор SCANER (самоконтролируемый энергонейроадаптивный регулятор), разработанный в России.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор с электронным механизмом управления для подачи к коже пациента последовательности электрических импульсов относительно высокого напряжения, но малой длительности. Напряжение может быть высоким, иметь форму импульса с очень короткими временами роста и спада, но с очень мягкой величиной энергии, передаваемой пациенту. Многие параметры прибора можно изменять для подачи последовательности импульсов в разных режимах. Блок управления имеет, по меньшей мере, один заранее установленный параметр лечения для установки определенных переменных импульсного генератора для генерации серии заданных импульсов. Можно предусмотреть интерфейс, позволяющий оператору прибора выбирать заранее установленный параметр лечения из одного или нескольких меню.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления имеет дисплей, показывающий хорошо понятную модифицированную кривую травматизма, которая показывает ход восстановления после травмы. В качестве примера можно упомянуть кривую восстановления после острой спортивной травмы, которая хорошо известна спортивным терапевтам и тренерам. Заранее установленные параметры лечения можно задать для различных стадий восстановления после травмы, которые соответствуют кривой травматизма. Прибор отображает кривую травматизма и обеспечивает пользователю доступ к ранее определенным наилучшим параметрам предварительной установки, которые оптимизируют восстановление для данной стадии травмы. Прибор также может отображать слова или символы, которые идентифицируют стадии на кривой, например, которые затем можно выбирать для выбора параметров предварительной установки для лечения выбранной стадии. Другими словами, пользователь, определив стадию травмы по кривой травматизма, может осуществлять доступ, через дисплей, к ранее определенным параметрам предварительной установки. Кроме того, предварительно установленные параметры лечения можно задать для конкретных состояний, например острого, хронического или воспаленного. Прибор позволяет пользователю осуществлять доступ к ранее определенным наилучшим параметрам предварительной установки, которые, например, определяют лечение каждого из этих состояний.

Прежде один импульс, генерируемый импульсным генератором, использовался для лечения пациента и, одновременно, как часть схемы, которая определяет относительный импеданс кожи. Недостаток этого подхода в том, что все лечебные импульсы изменяют импеданс кожи. Поэтому повторные измерения дают разные результаты. Важно понимать, что абсолютное значение импеданса кожи определяется многими параметрами, например типом кожи, влажностью, давлением и площадью контакта электрода. Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для избирательной подачи импульса считывания импеданса, которое использует более низкие параметры, чем обычно требуется для эффективного лечения, благодаря чему они оказывают минимальное влияние на импеданс кожи. Импульс считывания импеданса подается к коже в выбранных местах для измерения относительного импеданса тела в этих местах. Это позволяет выбирать наиболее эффективное место для лечения лечебным импульсом (которое далее называется "активной областью" или "участком"). Обычно предполагается, что области кожи с более низким импедансом обеспечивают более эффективное лечение и, таким образом, являются активными областями.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор имеет схему мониторинга для генерации визуального сигнала или звукового сигнала, представляющего измеренный относительный импеданс. Это особенно полезно для мониторинга изменений состояния кожи в ходе лечения путем изменения частоты звука или визуального сигнала по мере изменения измеренного относительного импеданса в ходе лечения. Это позволяет пользователю находить активные участки на коже.

Прибор может дополнительно включать в себя схему определения фазы для измерения компонентов импеданса для разделения емкостного сопротивления и активного сопротивления. Это определение можно производить, эффективно измеряя соотношение между напряжением, током и фазой импульсов, подаваемых к коже. Таким образом, можно обеспечить индикацию того, например, что кожа слишком влажна или слишком суха для надлежащего лечения.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для подачи управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Другим аспектом изобретения является вычисление заряда, подаваемого к коже пациента путем интегрирования мгновенного тока по времени. Это облегчает поддержание постоянного сообщаемого заряда независимо от изменений импеданса кожи при перемещении прибора по коже. Возможность измерения приложенного заряда также помогает поддерживать устойчивое восприятие стимуляции для различных параметров сигнала стимуляции.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к выбранному участку ткани пациента через кожу пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Импульс подается к пациенту по цепи, которая включает в себя импеданс кожи. Поэтому по мере изменения импеданса кожи в ходе лечения форма лечебного сигнала будет изменяться.

Прежде, после установки параметров подачи импульсов, изменение частоты повторения импульсов или количества импульсов в последовательности импульсов не учитывалось в новых измерениях энергии, подводимой к коже. В результате, некоторые параметры, имеющие переменные компоненты, подводили больше энергии в течение определенных частей цикла подвода. Например, при удвоении частоты повторения подаваемых импульсов, энергия, подводимая к пациенту, удваивается, и это изменение энергии воспринимается пациентом.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Прибор дополнительно включает в себя схему для нормализации воздействия импульса на пациента, блок управления, регулирующий параметры электронного импульса для поддержания одинакового восприятия стимуляции в ходе лечения пациента. Например, для одной и той же формы сигнала, повышение частоты повторения приводит к увеличению энергии, подводимой к пациенту. Например, два импульса более высокой амплитуды могут быть эквивалентны четырем импульсам более низкой амплитуды. При подводе слишком большой энергии, можно снижать амплитуду импульсов для снижения скорости подвода энергии.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд. Зонд - это прибор, непосредственно контактирующий с кожей пациента и имеющий, по меньшей мере, два электрода для контакта с кожей. Зонд может иметь разные конструкции с двумя или более электродов для передачи импульса к коже пациента. Прибор автоматически идентифицирует тип зонда, подключенного к прибору. Кроме того, прибор имеет возможность ограничивать свой выходной сигнал в соответствии с режимами работы для выбранного зонда или нормализовать рабочие параметры между зондами.

Зонд является съемным, что позволяет использовать второй зонд, имеющий другую конструкцию.

Поскольку прибор способен автоматически идентифицировать тип зонда, подключенного к прибору, попытка подключить неразрешенный или нестандартный зонд будет обнаружена прибором, и прибор не позволит подавать импульсы энергии на неразрешенный или нестандартный зонд из соображений безопасности.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор включает в себя автоматический способ для регулировки уровня стимуляции. Раньше требовалось вручную регулировать амплитуду стимуляции. Прибор автоматически увеличивает установку стимуляции одновременно с мониторингом импеданса кожи. Изменения импеданса кожи в зависимости от амплитуды позволяют определить оптимальную настройку амплитуды стимуляции. Этот метод особенно полезен при использовании прибора в домашних условиях или при отсутствии достаточного опыта у пользователя.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет множественные электроды, контактирующие с кожей, которые хорошо прилегают к коже для обеспечения надежного контакта. Альтернативно, к одному прибору можно прикрепить множественные электронные зонды, что позволяет одновременно лечить отделенные друг от друга области на пациенте. Лечебные импульсы можно прикладывать одновременно, по существу, одновременно, параллельно или последовательно подавая их на зонды. Например, два или три зонда могут располагаться в разных местах на пациенте, и импульсы могут поступать от единичного прибора на все зонды одновременно, или на каждый зонд по очереди. Прибор также может иметь множественные импульсные генераторы, каждый из которых подает импульсы на один или более зондов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет матрицу электродов, причем соседние электроды имеют противоположные полярности. Поскольку активная область на коже имеет более низкий импеданс, электрод, контактирующий с этой активной областью, будет проводить более сильный электрический ток в область вследствие более низкого импеданса, таким образом, подводя больше энергии в активную область, что и требуется. Промежутки в матрице электродов должны быть достаточными, чтобы электроды не касались друг друга и были правильно распределены, обеспечивая эффективную стимуляцию по всей области, подлежащей лечению. Промежутки между краями соседних электродов, предпочтительно, составляют, по меньшей мере, около 0,1 дюйма, могут составлять, например, около 0,22 дюйма, и, предпочтительно, не более около 0,5 дюйма, и еще более предпочтительно, не более около 1 дюйма. Матрица электродов предназначена для приложения в фиксированной позиции на тело в течение всего лечения, в отличие от предыдущих протоколов лечения, согласно которым оператор перемещал электроды с места на место. В результате, были определены определенные комбинации параметров лечения, обеспечиваемого матрицей электродов, которые автоматически синхронизируются и изменяются. Продолжительные периоды лечения должны перемежаться периодами отдыха. Настоящее изобретение позволяет останавливать лечение в течение выбранного интервала времени для обеспечения периода отдыха. Матрица электродов может представлять собой матрицу электродов, образующую квадрат, например, 2×2 или 4×4, прямоугольник 2×4 или 4×8 электродов, или любой другой нужной конфигурации.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет матрицу электродов, причем соседние электроды имеют противоположные полярности. Предусмотрена схема для измерения тока, подаваемого через электроды, или может быть предусмотрена расширенная схема для измерения тока отдельно в каждом из электродов. Таким образом, схема способна определять активные участки (т.е. участки низкого импеданса, порождающие более сильный электрический ток) для лечения на пациенте. Когда зонд использует двухпроводную систему, где все электроды данной полярности подключены к общему проводнику, ток можно измерять, когда зонд находится на первом участке пациента, и повторно измерять, после перемещения зонда на второй участок, для определения, какой участок более активен. Если зонд способен измерять электрический ток через отдельные электроды, активные участки на коже пациента, покрытой зондом, можно определять без необходимости перемещать зонд, оценивая, через какие электроды течет наибольший ток. Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, ориентация многоэлектродных зондов считывается измерительным прибором на основании метки ориентации на матрице зонда. Зонд обеспечивает средство передачи относительного тока, подаваемого на каждый электрод, без необходимости в электрическом соединении с каждым электродом между прибором и зондом.

Прибор может дополнительно иметь графический дисплей для отображения активных участков, показывающий изменение импеданса при перемещении зонда по коже пациента или, когда можно измерять токи через отдельные электроды, отображающий наиболее активную область под зондом. В матрице электродов, приложенной в фиксированной позиции, когда можно измерять токи через отдельные электроды, зонд может оставаться в фиксированной позиции на пациенте, т.е. не двигаться, и дисплей может отображать наиболее активную область кожи под фиксированным зондом.

Когда прибор способен измерять отдельные токи через каждый электрод в зонде, прибор отображает относительный электрический ток или относительную активность на дисплее в соответствии с положением конкретного электрода на конкретном зонде, чтобы информировать пользователя, где фактически находится активная область под зондом.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, между электродами могут располагаться LED для обеспечения световой стимуляции. Предполагается, что световая стимуляция дополняет нейростимуляцию.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен центральный блок питания и управления для генерации последовательности импульсов. По меньшей мере, один прибор захвата пациента подключен к блоку управления для направления последовательности импульсов ко множеству электродов на прибор захвата пациента, которые контактируют с пациентом. Прибор захвата пациента может представлять собой, например, манжету для руки, колена, локтя или ноги. Блок управления регулирует параметры последовательности импульсов в ответ на ответную реакцию пациента, включающую в себя как пассивную ответную реакцию, такую как импеданс кожи, так и активную ответную реакцию пациента. Например, ряд индикаторных ламп может отображаться на блоке управления, чтобы сообщать пациенту об уровне лечения, и чтобы пациент мог обеспечивать ввод в соответствии с нужным уровнем.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления может включать в себя схему для подачи перемежающихся импульсов на первый прибор захвата пациента и промежуточного импульса на второй прибор захвата пациента, что позволяет лечить нескольких пациентов с помощью одного и того же блока управления. Использование блока управления, отдельного от прибора захвата пациента, позволяет блоку подключаться к сети электропитания, что позволяет избежать проблем, связанных со сроком службы батарей или ограничениями по мощности.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления можно запрограммировать на автоматическое осуществление заранее определенного анализа и режима лечения для лечения пациента. Это исключает необходимость в использовании обученного персонала в ходе лечения, что позволяет высвободить ресурсы для решения других задач и снизить затраты.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления может осуществлять связь через систему обмена данными пакетного типа, например интернет, с центральным пультом управления, определяющим режим лечения блока управления через систему обмена данными. Блок управления может обеспечивать обратную связь с центральным пультом управления для изменения режима лечения на основании измеренного импеданса ткани пациента. Блок управления может передавать начальные данные импеданса кожи на центральный пульт управления, при этом центральный пульт управления оценивает начальные данные и передает рекомендованный режим лечения на блок управления для лечения пациента. Двойное управление посредством локального блока управления и удаленного центрального пульта управления возможно за счет того, что локальный блок управления обеспечивает грубые регулировки, и удаленный центральный пульт управления обеспечивает более тонкие регулировки режима лечения.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор захвата пациента, может представлять собой прибор для лечения спины, электроды которого располагаются вдоль позвоночника пациента и по обе стороны позвоночника пациента. Блок управления можно запрограммировать на подачу последовательности импульсов на выбранные электроды по заранее определенной схеме для лечения спины и шеи. Блок управления будет иметь возможность отображать представление спины или шеи и расположение электродов на ней. Зонд можно располагать в известном или идентифицированном месте на спине или шее, чтобы дисплей на приборе представлял точное местоположение электродов на спине или шее. Сначала блок управления будет идентифицировать активные области на спине или шее путем измерения импеданса вдоль спины, а затем будет производить лечение в активных областях.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, для лечения пациента можно использовать холодный лазер совместно с блоком управления.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, использование множественных электродов обеспечивает возможность применять разные шаблоны импульсов для разных электродов, которые имеют, например, переменные амплитуду, длительность и интенсивность, и, таким образом, лечить разные области пациента с помощь разных шаблонов. Например, на первую и вторую пары электродов можно подавать импульсы в течение 20 секунд, или на первую пару электродов в течение 30 секунд, а на вторую пару электродов в течение 5 секунд. В другом примере, если используется 20 пар электродов, пары электродов 1, 4, 8 и 11 могут работать при более высоких напряжениях. Различные режимы стимуляции можно обеспечивать путем мультиплексирования одного импульсного генератора или множественных импульсных генераторов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, электроды могут располагаться на противоположных сторонах конечности.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, карманный прибор можно первоначально применять для изоляции области для лечения, а затем для осуществления лечения с помощью электрода на приборе или многоэлектродного зонда или подушки, предпочтительно, гибкой матрицы, присоединенной к прибору, или с помощью центрального блока управления и прибора захвата пациента, например, фиксированного зонда.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, центральный блок управления генерирует последовательность импульсов, причем перемежающиеся импульсы используются для лечения разных областей на пациенте или даже для лечения разных пациентов. Например, использование 12 электродов (образующих 6 пар электродов) позволяет лечить шесть разных областей, направляя каждый шестой импульс на конкретную пару электродов. Это позволяет эффективно лечить все области одновременно, несмотря на то, что в данный момент времени лечению подвергается только одна область.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, процесс лечения можно осуществлять, определяя область, подлежащую лечению, с помощью обратной связи с пациентом или с помощью измерительного прибора, идентифицирующего активные области. Эту область можно обследовать, а затем лечить. Например, боль в ноге может затрагивать области спины. Если область спины, содержащая соответствующую область, определена, можно снять ряд показаний импеданса кожи в расположенных на расстоянии друг от друга точках этой области на спине и отправить эти данные посредством ВЧ передачи с карманного блока на центральный компьютер. Центральный компьютер проанализирует данные и передаст обратно порядок лечения или протокол лечения. Прошлые записи пациентов могут храниться в памяти компьютера, чтобы когда пациент приходит на лечение, центральный компьютер мог загрузить рекомендованный протокол лечения в карманный блок для лечения пациента.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, можно использовать прибор захвата пациента, имеющий множественные пары электродов, контактирующие с областью тела, например манжету для колена, в которой пары электродов контактируют с передней и боковыми частями колена. Лечение можно начать с подачи импульсов равной интенсивности на каждую пару электродов. Импульсы могут иметь интенсивность ниже уровня восприятия, или их интенсивность может постепенно увеличиваться, пока пациент не почувствует импульсы. Затем осуществляется диагностическая процедура в точках лечения для определения импеданса кожи в каждой точке. Лечение можно производить в тех точках, которые демонстрируют наибольшие аномальные показания. Предполагается, что в этом случае лечение будет осуществляться быстрее, чем лечение простым карманным блоком, поскольку множественные области можно диагностировать и лечить одновременно. Кроме того, предполагается, что возможность одновременного лечения множественных точек обеспечивает дополнительный лечебный эффект.

Прибор захвата пациента, может иметь перемежающиеся электроды и LED для одновременного лечения пациента электрическими импульсами и светом.

Краткое описание чертежей

Чтобы лучше понять настоящее изобретение и его преимущества, следует обратиться к нижеследующему подробному описанию, приведенному совместно с прилагаемыми чертежами, в которых:

фиг.1 - вид в перспективе прибора, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, прибора для профессионального спорта;

фиг.2 - плоский вид пары электродов на приборе;

фиг.3 - график типичного выходного импульса или всплеска;

фиг.4 - график типичной последовательности выходных импульсов;

фиг.5 - изображение прибора, подключенного к прибору захвата пациента;

фиг.6 - схема системы, использующей прибор, центральный пульт управления и связь между ними через интернет;

фиг.7 - многоэлектродный прибор захвата пациента, например, для лечения спины;

фиг.8 - пример использования прибора с холодным лазером;

фиг.9 - изображение прибора, предназначенного для профессионального использования;

фиг.10 - иллюстративные режимы дозировки/автостимуляции;

фиг.11 - изображение прибора, предназначенного для индивидуальных занятий спортом;

фиг.12 - изображение прибора, предназначенного для домашнего применения;

фиг.13 - изображение прибора, предназначенного в косметических целях;

фиг.14 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе, позволяющих пользователю выбирать из меню заранее установленные протоколы лечения;

фиг.15 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню для выбора предварительно установленного протокола лечения;

фиг.16 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с меню для выбора параметров прибора, например, интенсивности;

фиг.17 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню;

фиг.18 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с пятью стадиями восстановления после травмы, представленными на дисплее в виде пяти расположенных рядом вертикальных прямоугольников, что позволяет реализовать предварительно установленный протокол лечения в соответствии с конкретной стадией, путем выделения конкретной стадии с помощью кнопок выбора;

фиг.19 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе, демонстрирующий импеданс, измеренный в конкретных местах на коже пациента;

фиг.20 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню;

фиг.21 - эквивалентная электрическая схема с учетом электрических характеристик человеческой кожи и находящейся под ней ткани;

фиг.22 - электрическая схема для подачи импульса в ткань;

фиг.23 - блок-схема алгоритма, демонстрирующая этапы измерения импеданса кожи и выражения представления измеренного импеданса в виде звукового или визуального сигнала, изменяющегося по частоте или интенсивности в зависимости от измеренного относительного импеданса;

фиг.24 - схема, пригодная для измерения импеданса кожи и преобразования измеренного значения в частоту, используемую для генерации звуковой или визуальной индикации относительного импеданса;

фиг.25 - частотная характеристика низкочастотного фильтра, позволяющего прибору компенсировать изменения импеданса кожи в ходе лечения;

фиг.26 - схема преобразователя частоты в напряжение, который можно использовать в приборе;

фиг.27 - схема преобразователя напряжения в звуковую частоту, который можно использовать в приборе;

фиг.28 - график изменения частоты преобразователя и звуковой частоты в зависимости от измеренного импеданса кожи, пригодный для использования с прибором;

фиг.29 - схема преобразователя частоты в цвет свечения, который можно использовать в приборе;

фиг.30 - блок-схема алгоритма программного обеспечения, которое можно использовать для осуществления преобразования измеренного импеданса кожи в звуковой или визуальный сигнал, представляющий относительный импеданс;

фиг.31 - схема возможной матрицы пар электродов на зонде, которую можно использовать в приборе;

фиг.32 - вид в перспективе зонда с гибкой матрицей;

фиг.33 - вид сбоку зонда с гибкой матрицей;

фиг.34 - схема зонда с гибкой матрицей;

фиг.35 - вид в перспективе шарового зонда;

фиг.36 - вид в перспективе зонда с круглыми электродами;

фиг.37 - вид в разборе куполообразного зонда;

фиг.38 - вид в перспективе гребенчатого зонда;

фиг.39 - вид в перспективе внутренней панели электродов гребенчатого зонда;

фиг.40 - вид в перспективе внешней панели электродов гребенчатого зонда;

фиг.41 - вид в перспективе зонда с некруглыми электродами;

фиг.42 - зонд с гибкой матрицей, в котором используется надувная манжета;

фиг.43a и 43b - возможные шаблоны электродов;

фиг.44 - вид прибора, предназначенного для косметического использования, где применяется два набора электродов;

фиг.45 - вид с торца прибора, показанного на фиг.44, демонстрирующий один набор электродов;

фиг.46 - иллюстративный вид подушкообразного зонда с неравномерно разнесенными электродами;

фиг.47 - иллюстративный вид подушкообразного зонда для колена;

фиг.48a-d - конструкция гибкого зонда; и

фиг.49 - гибкий зонд, в котором используются электроды и источники света.

Подробное описание

Обратимся к прилагаемым чертежам, в которых аналогичные или соответствующие части обозначены одинаковыми позициями. На фиг.1 показан прибор 10 неинвазивной нейростимуляции для профессионального спорта, который включает в себя определенные признаки настоящего изобретения. Прибор 10 имеет два электрода 12 и 14, смонтированные совместно с ним, образующие пару электродов, размеры и форма которых подобраны так, чтобы облегчить контакт с кожей пациента для лечения пациента. Прибор 10 также можно использовать с разными зондами, например, зондами 16, 130, 150, 170, 180, 190, 200 и 220, описанными ниже, которые вставляются в соответствующий разъем на приборе 10. Каждый из этих зондов также имеет электроды. Если зонд присоединен к прибору 10, встроенные электроды 12 и 14 деактивируются, и сигналы, которые должны были поступать на электроды 12 и 14, вместо этого поступают на электроды в зонде.

Схемы в приборе 10 выдают ряд острых импульсов напряжения на электроды, которые демонстрируют переходные колебания с естественным затуханием. Выход обычно генерируется путем возбуждения обмотки трансформатора в приборе, подключенной между выходными электродами одиночным цифровым импульсом тока. Результатом является индуктивный инерционный эффект, который вызывает резкий переходный отклик на приложенное цифровое возбуждение противоположной полярности и с гораздо большей амплитудой. Переходный отклик претерпевает классический электронный "звон", т.е. электронные колебания с естественным затуханием согласно фиг.3.

Например, автотрансформатор можно возбуждать отрицательным электронным импульсом длительностью 10-12 микросекунд, в результате чего получается колебательный выходной сигнал, затухающий в отсутствие нагрузки, импульс или всплеск на электродах 12 и 14 с начальным пиковым напряжением 200 вольт и собственной частотой колебаний около 45 кГц, который затухает с периодом около 300 микросекунд. Схемы в приборе 10 позволяют добавлять нагрузку или затухание к основному возбуждению для изменения выходных характеристик помимо естественного изменения в резистивной и емкостной нагрузке, представленной кожей и телом пациента, подлежащего лечению. Затем эти выходы или импульсы повторяются с заранее определенными интервалами, т.е. повторяются с нужной частотой, например 60 выводов в секунду.

Длительность возбуждающего импульса в трансформаторе можно изменять для регулировки амплитуды выходного сигнала или импульса на электродах 12 и 14. Например, длительность входного импульса можно выбирать в диапазоне от около 10 микросекунд до около 500 микросекунд.

Прибор 10 также способен изменять интервалы между выходными сигналами или импульсами заранее определенным образом. Помимо вышеупомянутого варианта равных интервалов, интервалы между последовательными импульсами могут непрерывно изменяться, например, в пределах от 8 миллисекунд до 30 миллисекунд между импульсами в течение всего периода лечения, например 7 секунд.

Другое изменение предусматривает последовательность из, например, трех импульсов, быстро следующих друг за другом, согласно фиг.4, после которой, с интервалом, следует другая последовательность импульсов, быстро следующих друг за другом, причем интервалы между последовательностями импульсов непрерывно изменяются, как указано выше. При таком изменении можно также одновременно изменять интервал между любыми импульсами в последовательности. Например, интервал между любыми импульсами в последовательности может изменяться от около 200 микросекунд до около 2,0 миллисекунд.

Вышеупомянутая последовательность импульсов может включать в себя один или более импульсов. Обычно прибор 10 может обеспечивать от одного до восьми импульсов в данной последовательности. Количество импульсов в последовательности называется интенсивностью. Как отмечено выше, интервал между любыми импульсами в последовательности может меняться, обычно от около 200 микросекунд до около 2,0 миллисекунд.

Прибор 10 также имеет схемы для определения электрических характеристик выходного сигнала, когда прибор контактирует с кожей, и сравнения выходного сигнала с выходным сигналом, генерируемым, когда прибор 10 не контактирует с кожей, для оценки состояния кожи и тела пациента. Эти характеристики включают в себя активное сопротивление и емкостное сопротивление кожи и тела пациента. Эти характеристики непрерывно измеряются в ходе лечения пациента, поскольку они изменяются в ходе лечения, по меньшей мере, на ранних стадиях лечения. Наблюдение ограниченного изменения характеристик по истечении интервала лечения можно использовать в качестве сигнала для остановки лечения, указывающего, что лечение завершено.

Помимо рассмотренных выше аспектов прибора 10, прибор 10 включает в себя дополнительные признаки новизны. Прибор 10 можно подключать к совокупности пар электродов, смонтированных в приборе 16 захвата пациента или зонде для контакта с пациентом. Прибор 16 захвата пациента может представлять собой, например, манжету для руки, колена, локтя или ноги. Прибор 10 регулирует параметры последовательности импульсов ответ на ответную реакцию пациента, включающую в себя как пассивную ответную реакцию, такую как импеданс кожи, так и активную ответную реакцию пациента. Например, ряд индикаторных ламп может отображаться на приборе 10, чтобы сообщать пациенту об уровне лечения, и чтобы пациент мог обеспечивать ввод в соответствии с нужным уровнем.

Согласно фиг.5, прибор 10 может включать в себя схему для подачи перемежающихся импульсов на первый прибор захвата пациента, или зонд 16a и промежуточного импульса на второй прибор захвата пациента или зонд 16b, что позволяет лечить нескольких пациентов с помощью одного и того же прибора 10. Использование прибора 10, отдельного от прибора 16 захвата пациента позволяет прибору 10 подключаться к сети электропитания, что позволяет избежать проблем, связанных со сроком службы батарей или ограничениями по мощности.

Прибор 10 можно запрограммировать на автоматическое применение заранее определенного режима лечения или заранее установленного протокола лечения для лечения пациента. Это исключает необходимость в использовании обученного персонала в ходе лечения, что позволяет высвободить ресурсы для решения других задач и снизить затраты.

Согласно фиг.6, прибор 10 может осуществлять связь через систему 19 обмена данными пакетного типа, например, интернет, с центральным пультом 20 управления, определяющим режим лечения прибора 10, через систему 19 обмена данными. Прибор 10 может обеспечивать обратную связь с центральным пультом 20 управления для изменения режима лечения на основании обратной связи с пациентом. Пациент может сообщать начальные симптомы на центральный пульт 20 управления, при этом центральный пульт 20 управления оценивает начальные симптомы и передает рекомендованный режим лечения на прибор 10 для лечения пациента. Прибор 10 также может измерять состояние кожи пациента в области, подлежащей лечению, передавать эти данные на центральный пульт 20 управления и принимать в ответ рекомендованный режим лечения от центрального пульта 20 управления на основании состояния кожи. Двойно