Чрескожный импульсный биостимулятор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<ч) А 61 N 1/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4900347/14 (22) 08.01,91 (46) 30 03.93. Бюл. (Ф 12 (71) Рязанское конструкторское бюро Тлобус" (72) В.Д.Харитонов (73) Промышленно-медицинский экологический центр "Призма" .(56) Авторское свидетельство СССР

М 799754, кл. А 61 Н 39/00, 1976. (54) ЧРЕСКОЖНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ БИОСТИМУЛЯТОР (57) Использование: относится к медицинской технике, в частности к устройствам для рефлексотерапии. и предназначено для стиИзобретение относится к медицинской технике, преимущественно к устройствам .для рефлексотерапии и предназначено для использования в лечебных учреждениях и на дому длA стимуляции нервов электрическими сигналами в целях профилактики, лечения и снятия хронической боли.

Цель изобретения — снижение энергопотребления от источника постоянного тока низкого напряжения с сохранением терапевтической эффективности прототипа.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник постоянного тока низкого напряжения, генератор импульсов. ключевой элемент, делитель напряжения и электроды, причем первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения и генератора импульсов, второй выход этого источника соединен с вторым входом

„„. ЖÄÄ 1805985 АЗ муляции нервов электрическими сигналами в целях профилактики, лечения и снятия хронической боли. Чрескожный импульсный биостимулятор содержит источник постоянного напряжения низкого уровня, преобразователь напряжения, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения и электроды. Энергопотребление снижается за счет того, что к источнику тока подключается только один преобразователь напряжения, а преобразуемая им энергия используется для питания генератора импульсов с одновременным формированием короткого импульса на активном входе электродов. 1 з.п,ф-лы, 3 ил.. преобразователя напряжения, выходом соединенного с эмиттером ключевого транзистора, база которого соединена с выходом генератора импульсов, а коллектор — с первым входом делителя напряжения, выход которого соединен с активным входом электродов, вводятся новые связи: выход преобразователя напряжения соединяется с вторым входом генератора импульсов, а первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединяется с вторым входом делителя напряжения и индифферентным входом электродов. При этом генератор импульсов выполняется в виде порогового элемента.

Сущность изобретения состоит в том, что к источнику постоянного тока низкого напряжения подключается лишь один преобразователь напряжения. а преобразуемая им энергия используется для питания генератора импульсов с одновременным

1805985 формированием короткого импульса отри- рической схемы черезкожного импульсного цательной полярности на активном входе биостимулятора. электродов. Чрезкожный импульсный биостимуляТак как в цепи питания источника тока тор содержит источник 1 постоянного тока нет других узлов (напр. генератора импуль- 5 низкого напряжения, преобразователь 2 насов), то это позволяет; во первых — снизить пряжения, генератор 3 импульсов, выполего напряжение до минимально возможных ненный в виде порогового устройства значений, обеспечивающих работоспособ- высокого напряжения, ключевой элемент 4, ность преобразователя напряжений. Учи- делитель напряжения 5, электроды 6, выход . тывая применение, в преобразователе "0 7 источника 1 постоянного тока низкого нанапряжения кремневого транзистора с на- пряжения, соединенный с входом.8 преобпряжением база-эмиттер 0,7 В и потерь на разователя 2 напряжения, выход 9 переходе коллектор-эмиттер 0,3 В в откры- источника 1 постоянного тока низкого натам состоянии, напряжение источника по- пряжения, соединенный с входом 10 преобстоянного тока должно быть более 1 В. 15 разователя2 низкогонапряжения идругими

Стандартным напряжением одного элемен- входами: 11 генератора импульсов 3, 12 дета типа А336, А332 и др. является напряже- лителя напряжения 5, 13 электродов 6 (инние 1,45  — 1,5 В. Возможно применение и дифферентный), выход 14 преобразователя аккумулятор с напряжением 1,35 В типа 0 = напряжения 2, соединенный с входом 15

=0,06, 0 = 0,1, D = 0,25 и др„, а также 20 генератора импульсов 3 и эмиттером ключеэлементов типа Сц, применяемыхдля алек- вого элемента 4, выход 16 генератора имтронных часов; во-вторых — увеличить срок пульсов 3, соединенный с базой ключевого службы элемента питания, т,к, егЬ энергия элемента 4, вход17делителя напряжения 5, расходуется лишь на один преобразователь соединенный с коллектором ключевого эленапряжения; в-третьих — увеличить ресурс 25 мента 4, выход 18 делителя напряжения, работоспособности устройства на отказ, т.к, соединенный с активным входом 19 элект содержится небольшое количество элемен- родов 6. тов т.е. повысить надежность. Источник 1 постоянного тока низкого

Все это достигается не только введение уровня содержит тумблер 20 и источник 21, новых связей, но и выполнением генератора 30 соединенные последовательно (см.фиг,2 и импульсов в виде порогового устройства 3). Преобразователь 2 напряжения содервысокого напряжения, нетребующего боль- жит автотрансформатор 22, выводы котошого количества элементов и срабатываю- рого через резистор 23 и последовательно щего лишь на время выдачи импульса на соединенныедиод24и резистор25соедиактивномвходеэлектродовпридостижен 35 нены соответственно с базой транзистора высокого напряжения на выходе преобразо- 26, и выводом конденсатора 27, второй вывателя напряжения. вод которого соединен с эмиттером транзиПри этом не требуется специальных стора 26, коллектор которого подключен к схем стабилизации выходного импульса по одному из выводов автотрансформатора амплитуде и введение схем слежения из- 40 22.менения амплитуды выходного импульса Генератор 3 импульсов содержит пороот изменения напряжения источника посто-. говый элемент 30 (на фиг.2 — это неоновая янного тока (питания), Эти задачи решает лампа, на фиг.3 — это транзистор), через генератор импульсов, выполненный в ви- резисторы 28-29 соединенный со входом 15 де порогового устройства высокого на- 45 генератора 3 импульсов. пряжения, пороговые свойства которогО Ключевой элемент 4 выполняет на транопределены более высокими напряжени- зисторе 31, делитель напряжения 5 — на я ми, чем напряжение источника постоянно- резисторах 32, 33, 34 — активный электрод, го тока. 35 — индифферентный электрод.

Кроме того устройство сохраняет все 50 На фиг.3: 36-37 — соединение дополнипризнаки повышения терапевтической эф- тельноговыводаавтотрансформатора22чефективности прототипа, т.к, обеспечивает рез резистор 38 с базой транзистора 30, генерацию отрицательной полярности им- соединенной также через конденсатор 39 и пульсов на активном входе электродов с провода 40-41 — сдополнительным выводом большой скважностью, малой длительно- 55 делителя 5 напряжения. стью и высокого напряжения, аналогичных, УстройствО работает следующим обрапрототипу, зом, На фиг.1 изображена блок-схема через- При включении тумблера 20 напряжекожного импульсного биостимулятора, на ние источника 21 подается на выходы 7 и 9 фиг.2 и 3 — пример принципиальной злект- источника 1 постоянного тока низкого напряження и входы 0.10 преобразователя напряжения 2, Преобразователь напряжения

2 выполнен по схеме Ьлокинг-генератора на транзисторе 26 и автотрансформаторе 22, Резистор 23 задает режим преобразователя напряжения 2 и определяет ток потребления устройством (не более 2 мА) от источника 21. По окончанию каждого блокинг-процесса транзистор 26 запирается и накопленная энергия в автотрансформаторе преобразуется в импульсы высокого напряжения, которые через диод 24 и резистор 25 заряжают конденсатор 27, соединенный с выходом 14 преобразователя, Время заряда конденсатора определяется индуктивностью автотрансформатора 22, резистором

25 и емкостью конденсатора 27.

С выхода 14 преобразователя 2 высокое напряжение подается на вход 15 — генератора 3 импульсов и эмиттер ключевого элемента 4, Генератор 3 импульсов пред ставляет собой пороговое устройство высокого напряжения. В данном примере пороговым элементом является неоновая лампа 30 (фиг.2), у которой напряжение зажигания значительно выше напряжения питания 21 и не зависит от его параметров.

Вместо неоновой лампы может быть и транзистор с соответствующими связями, определяющими его как пороговое устройство высокого напряжения (фиг.3). Напряжение с входа 15 через резистор 28 подается на выход 16 генератора 3 импульсов, соединенного с базой ключевого элемента 4, выполненного на транзисторе 31, и через резистор 29 — на катод неоновой лампы 30, анод которой соединен с входом 11 генератора 3 импульсов.

При достижении на выходе 14 преобразователя 2 напряжение, равного высокому пороговому напряжению (здесь до напряжения зажигания неоновой лампы 80 В-150

В, в зависимости от типа неоновой лампы) на входе 15 генератора 3 импульсов, последний включается и формирует сигнал на выходе 16, который включает ключевой элемент 4, таким образом, что все напряжение с выхода 14 преобразователя 2 напряжения поступает на вход 17 делителя 5 напряжения, с выхода 18 которого это напряжение в пропорции положения движка потенциометра

32 и резистора 33 поступает на активный вход 19 электродов. Время включенного состояния генератора 3 импульсов, а сле. довательно и ключевого элемента 4, определяется емкостью конденсатора 27 преобразователя 2 напряжения и током потребления генератора 3 импульсов, 3а это время (время длительности импульса на активном входе электродов) происходит пол10 сатора 27 и процесс повторяется.

С помощью потенциометра 25 можно

35

45 ный или части <ный pë. г д конде нсзтс па 2 до напряжения гашения неоновой лампы

Вследствие снижения напря кения на конденсаторе 27 неоновая лампа íblêëê ÷ëется и выключается ключевой элемент 4. На активном входе 19 электродов устанавливзется нулевое напряжение. Вследствие непрерывной работы преобразователя 2 напряжение происходит вновь заряд конденрегулировать период следования импульсов на активном входе 19 электродов относительно индифферент ного входа 13 электродов, как и амплитуду импульсов с помощью потенциометра 32 делителя 5, Применение черезкожного импульсного биостимулятора может осуществляться врачом или самим пациентом известным способом электрорефлексотерапии или нейростимуляции, На предприятии изготовлены макетные образцы: первый — с транзистором в качестве генератора импульсов, оформленный конструктивно в виде "карандаша", металлизированный корпус которого является индифферентным электродом и удерживается в ладони руки. а активный электрод изолирован от корпуса и выполнен в виде съемного щупа различной конфигурацией, которым касаются точек кожи пациента, Элемент питания А332 устанавливается в корпус аппарата с обратной стороны активного электрода; второй — с неоновой лампой в качестве генератора импульсов, конструктивно оформленный в виде "пенала" с выводом активного электрода в виде штырей, расположенных по внутреннему кругу, а индифферентный электрод — в виде таких же штырей, расположенных по внешнему кругу, причем электроды изолированы друг от друга, Элемент питания А332 располагается внутри корпуса, Как показали испытания оба прибора имеют ток потребления не более 2 мА, что составляет не менее 750 ч непрерывной работы от свежего источника А332 или проведение не менее 9000 процедур продолжительностью 5 мин, Амплитуда отрицательного импульса регулируется от 30 до

150 В, длительность импульса (0,05-1,0) мс, частота следования импульсов регулирует от 3 Гцдо 10 Гц, .Аппарат прост в обращении, безотказен в работе и имеет большое время непрерывной работы от недефицитного 1,5 В элемента питания, с сохранением работоспособности при снижении питания до

13 В, Формула изобретения

1. Чрескожный импульсный биостимулятор, содержащий источник постоянного тока низкого напряжения, преобразователь напряжения, генератор импульсов, ключе- 5 вой элемент, делитель напряжения и электроды, причем первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с первыми входами преобразователя напряжения и генератора импульсов, вто- 10 рой выход этого источника соединен с вторым входом преобразователя напряжения, выходом соединенного с эмиттером ключевого транзистора, база которого соединена с выходом генератора импульсов, а коллек- 15 тор — с первым входом делителя напряжения, выход которого соединен с активным входом электродов, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления от источника тока низкого напряжения, выход преобразователя напряжения соединен с вторым входом генератора импульсов, а первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с вторым входом делителя напряжения и индифферентным входом электродов.

2. Биостимулятор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что генератор импульсов выполнен в виде порогового элемента.

Киа.2.

Составитель В. Харитонов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 955 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5