Устройство для электростимуляции мышц

 

Союэ Саеетскмх

Соцмалмстмчесммк

Рес убттмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.03.78 (2l ) 2583640/28-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Прноритет— (5l) М. Кл.

А6) N I/36

Гееударствелиме кемнтет

СССР (53) УДК 6 l 5.84! (088.8) Опубликовано 23.09.8l. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 25.09.8 l до делам лэебретенкй и еткрмтий

Г. И. Михайличенко, Я. В. Дроздов и Э. С. ндргттье

Д;Ъ

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ МЫШЦ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электростимуляторам.

Известно устройство электростимуляции мышц, которое содержит генератор стимулирующих модулированных сигналов, преобразовательные элементы, демодулирующую электрическую цепь и переключатель в виде контактного датчика, реагирующи% на поднятие ноги и включающий генератор сигналов, сигналы с которого через преобразовательные элементы поступают на блок электродов для осуществления движения ноги больного. Устройство предназначено для стимуляции мышц по одному элементу шагового цикла (!1.

Однако в этом устройстве отсутствует возможность проследить последовательную обратную связь между всеми фазами шагового цикла и подаваемым стимуляционным сигналом на определенные мышцы с учетом временной коррекции, осуществляемой этой обратной связью, что затрудняет восстановление и нормализацию стереотипа шагового движения у больных, Кроме того, устройство не обеспечивает электростимуляцию мышц в статическом режиме, что затрудняет уста2 новку режима стимуляции для каждого больного.

Цель изобретения — повышение эффективности восстановления и нормализации стереотипа шагового движения у больного, а также обеспечение возможности электростимуляции мышц в статическом режиме.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для электростимуляции мышц, содержащее генераторы стимулирующих импульсов, блок электродов, соединенных с выходами генераторов стимулирующих импульсов, контактным датчик, введены .последовательно соединенные блок фиксации этапов шагового цикла, состоящий иэ ряда дополнительных контактных датчиков, расположенных под передним и задним отделамн стопы, первого элемента совпадения и узла временной коррекции импульсов, блок формирования импульсов,. включающий в себя задающий генератор, счетчик импульсов с дешифратором и узел формирования импульсов запуска генераторов стимулирую20 щнх импульсов, имеющий второй элемент совпадения, входы которого соединены с выходом дешифратора и узла временной

4 коррекции импульсов, а выходы второго элемента совпадения подключены к входам запуска генераторов стимулирующих импульсов, при этом контактные датчики соединены со входами первого элемента совпадения, выходы которого соединены со входами узла временной коррекции импульсов.

Кроме того, в устройство дополнительно введен блок-задатчик, имитирующий сигналы, вырабатываемые контактными датчиками, выходы которого соединены с входами узла временной коррекции импульсов.

На чертеже изображена структурная схема устройства для электростимуляции мышц.

Устройство содержит блок фиксации этапов шагового цикла, состоящий из ряда контактных датчиков 1 для правой ноги и ряда контактных датчиков 2 для левой ноги, предназначенных для расположения под передним и задним отделами стопы первого элемента 3 — 10 совпадения и узла 11—

18 временной коррекции импульсов. К выходу блока фиксации этапов шагового цикла подключен блок формирования импульсов, включающий в себя задающий генератор 19, счетчик 20 импульсов с дешифратором и узел 21 — 28 формирования импульсов запуска, имеющий второй элемент 29 — 36 совпадения.

Входы второго элемента совпадения соединены с выходом дешифратора и узла 11—

18 временной корректировки импульсов.

Выходы второго элемента 29 — 36 совпадения подключены через узел формирования импульсов запуска к входам запуска генераторов 37 — 44 стимулирующих импульсов.

При этом контактные датчики 1 и 2 соединены со входами первого элемента 3 — 10 совпадения, выходы которого; в свою очередь, соединены со входами узла 11 — 18 . временной коррекции импульсов. Блок электродов (на чертеже. указан) подключен к выходу генераторов 37 — 44 стимулирующих импульсов через потенциометры 45 — 52.

Кроме того, устройство содержит блок-задатчик 53, имитирующий сигналы вырабатываемые контактными датчиками, выходы которого соединены с входами узла 11 — 18 временной коррекции импульсов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для расшифровки комбинаций положения концевых выключателей датчиков 1 и 2 и формирования импульса запуска узла временной коррекции служит элемент 3 — 10 совпадения, собранный на микросхемах диодно-транзисторной логики. На выходе этого элемента действует в каждый момент времени один из четырех импульсов, сигнализирующих о положении стопы.

Сигналы, снимаемые с элемента совпадения, поступают на узел 11 — 18 временной коррекции. Узел временной коррекции дает возможность плавно передвигать импульс, поступающий из элемента совпадения относительно его переднего фронта на величину равную 3/4 его длительности в сторону увеличения. Этот импульс является выходным импульсом блока фиксации этапов шагового . цикла.

В блок формирования импульсов задающий генератор 19 вырабатывает сигнал в виде меандра. F = 400 — 800 Гц. Величина частоты продиктована физиологическими требованиями к параметрам стимулирующеro сигнала, по форме представляющего со1о бой радиоимпульс с F= 50 —.100Гц, f заполнения = 5 кГц, 1 = 4мкс

Стимулятор имеет 8 каналов, которые запускаются по кольцу последовательно один за другим. Если в паузе между двумя импульсами каждого из каналов поместить импульсы всех остальных и если при этом частота повторения импульсов этого канала равна F = 50 Гц, мы получаем 8 Х 50 =

= 400 Гц, что является необходимой частотой генерации.

Импульсы с частотой F= 400 Гц поступают на двоичный счетчик 20 с коэффициентом пересчета К = 8. Счетчик снабжен дешифратором, на выходе которого вырабатывается последовательность импульсов

25 с 1 по 8 с длительностью импульса 2500 мкс.

Если брать один из цифровых выходов дешифратора, то периодом повторения импульсов на нем является Т = 20000 мкс, т. е. частота F = 50 Гц. Эти импульсы зо появляются только тогда, когда на один или группу дополнительных выходов дешифратора поступает разрешение, кондный импульс с блока фиксации этапов шагового цикла.

Каждый из 8 импульсов дешифратора поступает иа свой вход узла формирования импульсов запуска генераторов стимулирующих импульсов. Этот узел из сигнала длительностью 2500 мкс формирует импульс запуска Т1 —— 400 мкс. Такая длительность импульса запуска дает дополнительную воз4О можность экономии источника питания.

При поступлении импульсов запуска каждый из этих генераторов (по кольцу) вырабатывает радиои мпульсы со следующими параметрами; U = 90 В, 5 = 400 мкс, F = 50 Гц, f заполнения = 5 кГц. Эти им45 пульсы чер з енциом тры авной регулировки амплитуды поступают на стимулирующие электроды.

В устройстве предусмотрен статическим режим работы, который осуществляется с помощью блока-задатчика, имитирующего сигналы, поступающие от контактных. датчиков. Программа посылки стимуляционных сигналов на мышцы подбирается для каж= дого больного индивидуально.

Таким образом, предлагаемое устройство

ss позволяет проводить электростимуляцию основных мышц ног в те фазы Шагового движения, в которые эти мышцы сокращаются в норме у здорового человека. Четко,, выпаженная обпатная связь междч <Ьазами

Формула изобретения

На улктрюЬ приЕМ но « пп ppcrmpp /н меЮ® мщ

Составитель А. Соловьев

Редактор С. Родикова Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 7913/8 Тираж f190 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

II0 делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4 шагового цикла и посылкой стимуляционных сигналов на определенные мышцы, создает условия работы мышц, приближенные к физиологическим, что и обуславливает хороший леч<.бный эффект.

У больных с вялыми парезами мышц нижних конечностей такое устройство может быть использовано не только в лечебных целях, но и как «биоэлектрический протез», 1. Устройство для электростимуляции мышц, содержащее генераторы стимулирующих импульсов, блок электродов, соединенных с выходами енераторов стимулирующих импульсов, контактный датчик, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности восстановления и нормализаций стереотипа шагового движения у больных, в него введены последовательно соединенные блок фиксации этапов щагового цикла, состояший из ряда дополнительных контактньи датчиков, расположенных под передним и задним отделами стопы, первого элемента совпадения и узла временной коррекции, импульсов, блок формирования импульсов, включающий в себя задающий генератор, счетчик импульсов с дешифратором и узел формирования импульсов запуска генераторов стимулирующих импульсов, имеющий второй элемент совпадения, входы которого соединены с выходом дешифратора и узла временной коррекции импульсов, а выходы второго элемента совпадения подключены к входам запуска генераторов стимулирующих импульсов, при этом контактные датчики соединены со входами первого элемента совпадения, выходы которого соединены со входами узла временной коррекции импульсов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности электростимуляции мышц в статическом . режиме, в него дополнительно введен блокзадатчик, имитирующий сигналы, вырабатываемые контактными датчиками, выходы которого соединены с входами узла времен20 ной коррекции импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3204637, кл. 128-423, . опублик. 1965.