Способ и электростимуляции остеогенеза и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дд 4 А 61 В 17/56

ВСЕО.»:

13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3358498/28-14 (22) 21.06.81 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (72) В. В. Руцкий и В. Н. Свидлер (53) 613.647 (088.8) (56) Ортопедия, травматология и протезирование, 1977, № 11, с. 81 — 86.

Патент США № 3628533, кл. А 61 N 1/38, 1971. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

ОСТЕОГЕНЕЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ электростимуляции остеогенеза путем воздействия на область перелома электрическими импульсами, отличающийся тем, что, с целью сокращения сроков сращения кости, накладывают на расстоянии до

20 см от места перелома ряд электродов для формирования потенциального поля и.Я0„». 1266535 А1 проводят стимуляцию в течение 2 — 8 недель периодически, при этом частоту электрического воздействия определяют по уровню потенциалов в экстремальных точках поля.

2. Устройство электростимуляции остеогенеза, содержащее последовательно соединенные электрод, компаратор, ключ и одновибратор, а также источник питания, отличающееся тем, что, с целью поддержания потенциала костной ткани на заданном уровне, он снабжен последовательно соединенными конденсатором и развязывающим каскадом, подключенным к источнику питания и центру электрода, а также переменным резистором, соединенным с компаратором, причем одновибратор подключен к конденсатору, а источник питания соединен с концами электрода, выполненного из материала с высоким удельным сопротивлением.

1266535

15

50

ВНИИПИ Заказ 5692/3 Тираж 660 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения переломов в случаях замедленной консолидации костных отломков.

Целью изобретения является сокращение сроков сращения кости за счет того, что накладывают на расстоянии до 20 см от места перелома ряд электродов для формирования потенциального поля и проводят стимуляцию в течение 2 — 8 недель периодически, при этом частоту электрического воздействия определяют по уровню потенциалов в экстремальных точках поля.

Кроме того, целью изобретения является

Поддержание потенцйала костной ткани на заданном уровне, для чего устройство для его осуществления снабжено последовательно соединенными конденсатором и развязывающим каскадом, подключенным к источнику

Питания и центру электрода, а также переменным резистором, соединенным с компаратором, причем одновибратор подключен к конденсатору, а источник питания соединен с концами электрода, выполненного из материала с высоким удельным сопротивлением.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Способ электростимуляции остеогенеза осуществляют следующим образом.

После анестезии в асептических условиях осуществляют послойный доступ к области замедленно консолидирующегося перелома и поднадкостнично имплантируют электрод, центральную часть которого располагают непосредственно над линией перелома.

Производят точечную ультразвуковую сварку электрода по его периметру с наружной поверхностью кортикальной пластинки кости и изолированные электропроводники от электрода выводят через мягкие ткани накожно. Операционную раму зашивают и электропроводники подсоединяют к устройству электростимуляции остеогенеза. После достижения консолидации костных отломков электростимулятор отключают, электропроводники удаляют.

Для сокращения сроков вращения кости в области стимуляции формируют потенциальное поле, для чего на костные отломки накладывают на расстоянии до 20 см от места перелома электрод, выполненный из материала с высоким удельным сопротивлением, нелинейнораспределенным по его длине, и связанный с устройством электростимуляции. Электростимуляцию проводят в течение 2 — 8 недель периодически, а частоту электрического воздействия определяют по уровню потенциалов в экстремальных точках поля.

Устройство для осуществления способа электростимуляции остеогенеза содержит последовательно соединенные электрод !, компаратор 2, ключ 3, одновибратор 4, конденсатор 5 и развязывающий каскад 6, подключенный к источнику 7 питания и центру электрода 1, а также переменный резистор 8, соединенный с компаратором 2.

При этом источник 7 питания соединен с концами электрода 1, выполненного из материала с высоким удельным сопротивлением.

Через электрод, обладающий нелинейнораспределенным высоким омическим сопротивлением, протекает ток, что приводит к падению напряжения как по всей длине электрода, так и на отдельных его участках.

При этом разность потенциалов в отдельных точках электрода определяется падением напряжения на участках электрода между этими точками. Удельная проводимость отдельных участков электрода применяется нелинейно и соответствует статистически достоверному выявленному экспериментальному закону распределения потенциалов при травме кости в организме с нормальным уровнем биоэлектрической активности. Сформированное потенциальное поле приводит к мобилизации регенеративных функций организма за счет активации и общих обменных процессов.

Поддержание потенциала костной ткани на заданном уровне обеспечивается периодическим воздействием с условием интерактивного режима работы устройства, Если сигнал на выходе развязывающего каскада 6 будет меньше порога, установленного с помощью переменного резистора 8, срабатывают компаратор 2, который через ключ

3 запускает одновибратор 4, импульсы с которого заряжают конденсатор 5 до некоторого потенциала, который через развязывающий каскад 6 подается на электрод 1. Потенциал в точке выхода развертывающего каскада 6 или равно в центре электрода зависит от потенциала на обкладке конденсатора 5 и биопотенциалов организма. Таким образом, если даже конденсатор 5 за счет утечки токов разрядится, то вполне вероятно несрабатывание схемы запуска одновибратора 4 из-за того, что собственный потенциал организма в этой точке достаточно высок и требует компенсирующего внешнего воздействия. Следовательно, срабатывание будет происходить только в моменты времени, когда электрическая активность организма будет недостаточной.

Наличие переменного резистора 8 обеспечивает возможность учитывать особенности биоэлектрической активности пациентов, а также корректировать характер электростимуляции по мере заживления перелома.

Применение данного способа позволяет снизить число неудовлетворительных исходов лечения на 20 — 26Я и сократить сроки анатомического и функционального восстановления соответственно в 1,9 и 2,3 раза.