Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов

 

Изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно к электростимуляторам желудочно-кишечного тракта. Обеспечивает контролируемое введение комплекса микроэлементов без ущерба для эффективности процесса электростимуляции. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов содержит электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, на поверхности которых нанесено покрытие, содержащее микроэлементы, в виде полос из материалов с различными электродными потенциалами. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно к электростимуляторам (ЭС) желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с эндогенным ионофорезом микроэлементов, которые могут быть использованы, например, для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции ЖКТ или других органов.

Известен ЭС ЖКТ, включающий источник питания и формирователь импульсов, размещенные внутри капсулы, образованной электрически изолированными друг от друга электродами, с покрытием на поверхности электрода - анода в виде сплошной проводящей пленки из микроэлемента толщиной не менее 10 мкм (1).

Известен и электронный нормализатор (ЭН), содержащий электроды из металлического или неметаллического токопроводящего материала с покрытием из микроэлемента или без него, представляющие собой две изолированные части герметичного корпуса капсулы, внутри которой расположены формирователь сигналов и источник питания (2).

Основным их недостатком является то, что и ЭС ЖКТ (1), и ЭН (2) не обеспечивают введения комплекса микроэлементов.

В заявляемом электростимуляторе желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов, содержащем электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в виде полос из материалов с различными электродными потенциалами.

Известно, что при контакте разнородных материалов с электролитной средой возможно возникновение так называемых локальных гальванических элементов, способствующих коррозии металла с меньшей величиной стационарного электронного потенциала. Скорость коррозии металла M₁ заметно увеличивается, если q₁K_k1 << q₂K_k2, где q₁, q₂ - соответственно доли поверхности электрода, занятой металлами M₁ и M₂; K_k1, K_k2 - контакты скорости восстановления деполяризатора (окислителя) на поверхности металлов M₁ и M₂.

Данное неравенство будет справедливо даже при весьма малой доле q₂, если K_k2 на несколько порядков больше, чем K_k1. При этом скорость коррозии (без учета диффузионных процессов) j_корр = q₁K_a1 = (q₁K_k1 + q₂K_k2)C₀ ≈ q₂K_k2C₀, где K_a1 - константа скорости ионизации металла M₁; C₀ - концентрация деполяризатора.

Сущность изобретения заключается в том, что для введения комплекса микроэлементов на поверхности электродов ЭС ЖКТ создаются локальные гальванические элементы. Указанное усовершенствование позволяет более эффективно использовать ЭС для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции ЖКТ или других органов.

На фиг. 1 изображен пример конструкции ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов. На фиг. 2 изображен пример конструкции электрода-колпачка 2.

ЭС состоит из герметичной капсулы, выполненной в виде двух электродов-колпачков 1 и 2, изолированных втулкой 3. Внутри капсулы размещены источник электропитания 4 и интегральная схема формирователя импульсов 5. Один полюс источника электропитания 4 контактирует с заклепкой 6, закрепленной на втулке 3, второй - с пружиной 7, закрепленной на электроде 1. На электродах 1 и(или) 2 сформированы покрытия 8 в виде полос. Нанесение покрытия может быть осуществлено из молекулярных пучков, ионным легированием, электрохимически, осаждением из газовой фазы или другим способом, причем как на всю поверхность, так и на часть поверхности электродов ЭС. Размеры ЭС ограничиваются возможностью его введения в ЖКТ.

В качестве электродных материалов ЭС могут выступать сами микроэлементы или содержащие их соединения или сплавы - при условии, что они обладают необходимыми электропроводностью, электрохимическими и конструкционными свойствами и за время экспозиции гарантировано не перейдут в организм в количествах, способных вызвать отравление или гипермикроэлементы. Поскольку далеко не все эссенциальные микроэлементы удовлетворяют в полной мере указанным требованиям, более гибким представляется изготовление электрода-основы из нейтрального, достаточно инертного материала с последующим нанесением покрытия, содержащего микроэлементы в оптимальной дозе.

Пример. В лечении больных сахарным диабетом показаны микроэлементы медь, хром, цинк, ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом указанного комплекса микроэлементов может быть выполнен на базе серийно выпускаемого автономного ЭС ЖКТ 1МО.089.331 ТУ с электродами из нержавеющей стали 12Х18Н9. Электрод-колпачок ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов, изображенный на фиг. 2, изготовлен нанесением на основу из нержавеющей стали 2 полос меди 9, хрома 10 и цинка 11. Стандартные электродные потенциалы (E₀), массы микроэлементов на электроде (M), скорости коррозии (J), соответствующие среднестатистической потребности организма человека в указанных микроэлементах, доли поверхности электрода (Q), занятой микроэлементами, приведены в таблице. Регуляция скорости коррозии и, соответственно, поступления микроэлементов в организм достигается изменением долей поверхности электрода, занятой микроэлементами.

ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов вводится в организм, например, путем проглатывания. При шунтировании межэлектродного зазора стенкой и содержимым ЖКТ формирователь импульсов переходит из ждущего режима в режим генерации импульсов. Электроимпульсы поступают на электроды, воздействуют на стенку ЖКТ и вызывают появление ответной реакции в виде волн перистальтики. Последние продвигают ЭС вместе с содержимым ЖКТ в дистальные его отделы. На них подается очередная серия импульсов, и процесс повторяется. При функционировании ЭС имеют место электрохимическая коррозия электродов в кислотно-щелочной среде ЖКТ и эндогенный ионофорез. Неоднородности стационарного потенциала по поверхности электродов приводят к возникновению локальных токов. Последние протекают через прилегающие к электроду полосы электродной среды и способствуют коррозии материала с меньшим стационарным потенциалом. Доза микроэлементов, введенных в организм, определяется суточной среднестатистической потребностью и ограничивается массой покрытия.

Список литературы 1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта /В.Ф. Агафонников. Патент РФ N 2036671, 1995.

2. Электронный нормализатор /С.А. Хворостов. Патент РФ N 2071368, 1997.

Формула изобретения

Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов, содержащий электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, отличающийся тем, что покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в виде полос из материалов с различными электродными потенциалами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3