Электростимулятор

 

О Л И С А Н И Е ()925349

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АЗТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.05.80 (21) 29254.10/28-13 (51) М.Кл.з A 61 N 1/36 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

1осудерствеииьй комитет

ССС.P ие ивлев изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 07.05.&2. Бюллетень № 17 (53) УДК 615.647 (088.8) (45) Дата опублккования описания 07.05.82 (72) Авторы изобретения

В. В. Шпак, P. Д. Столяренко, А. Ю. Ратманскими и А. А. Остапенко л

1 (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электроотимуляторам мышц, Известен электростимулятор, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, генератор высокой частоты, модулятор, усилитель мощности и электроды стимуляции, генератор посылок стимулов, подключенный к модулятору, предназначенный для электростимуляцни мышц (1).

Однако известный электростимулятор не позволяет контролировать параметры кровообращения в стимулируемой ткани между посылками стимулов, что снижает качество контроля.

Цель изобретения повышение качества контроля параметров кровообращения в стимулируемой ткани во время посылки стимулов.

Для этого в электростимулятор введены последовательно соединенные потенциальные электроды, усилитель, схема перемножения, запоминающее устройство и регистратор, последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, преобразователь напряжение — ток и токовые электроды, генератор посылок импульсов связан с запоминающим устройством, а генератор ультразвуковой частоты соединен со схемой перемножения.

Изобретение поясняется блок-схемой, на которой изображен электростимулятор.

Электростимулятор содержит генератор

1 ультразвуковой частоты, преобразователь

5 2 напряжение — ток, генератор 3 импульсов, генератор 4 высокой частоты, модулятор 5, усилитель 6 мощности, токовые электроды 7, электроды 8 стимуляции, потенциальные электроды 9, усилитель 10, 10 схему 11 перемножения, запоминающее устройство 12, генератор 13 посылок стимулов и регистратор 14.

Электростимулятор работает следующим образом.

Выходные сигналы генератора 3 импульсов управляют генератором 4 высокой частоты, в, результате чего формируются стимулы с несущей частотой, определенной генератором 4 высокой частоты (например, 20 10 кГц), частотой следования (иапример, 70 Гц) и длительностью (например, 1 мс), заданной генератором 3 импульсов. Сформированные стимулы поступают на один из входов модулятора 5, а на его вход управления поступает сигнал от генератора 13 посылок стимулов. Таким образом формируются посылки стимулов (длительностью, например, 2 с), чередующиеся с паузами (длнтельностью, например, 2 с). Посылки стимулов после усиления усилителем 6

925349 мощности через электроды 8 стимуляции возденствуют на нервно-мышечный аппарат скелетной мышцы и вызывает ее перно:„ическое сокращение и расслабление.

Сигнал генератора 1 ультразвуковой частоты поступает на преобразователь 2 напряжение — ток с высоким выходным сопротивлением. Его выходной ток через токовые электроды 7 непрерывно протекает через стимулируемую мышцу. Лмплитуда этого тока незначительна (порядка 1 MA), что не вызывает возбуждения чувствительных нервных окончаний. Ток, протекающий между токовыми электродами 7, определяется выражением i = Im sin wt, а напряжение, снимаемое с этого участка потенциальными электродами 9 и усиливаемое усилителем 10, пропорционально полному электрическому сопротивлению ткани. Так как полное сопротивление ткани имеет емкостной характер, то это напряжение опережает по фазе ток, протекающий на этом участке ткани, и равно:

U„= К U„,sin(wt+q;), но так как U„, = I„„Z, à Z=— р

cos -;

К, T„R sin (wt - ) то ӄ— —

cos

cos p но так как среднее значение за период выcos (2И вЂ” р) ражения равно нулю, то

cos y среднее значение произведения U„. U,. равно. и Ur 1 1г зн Р.

Так как величины Кь Кг и I постоянны, то выходное напряжение схемы 11 перемножения пропорционально активному сопротивлению Я, то есть величине кровотока в исследуемом участке.

Для исключения влияния на измеряемую величину высокоамплитудных стимулов и изменяющегося сопротивления сокращающейся мышцы, измерение сбпротивления R производит во вре ленной интервал между посылками стимулов, то есть когда мышца расслаблена.

Для этого выходной сигнал схемы 11 перемножения поступает на вход запоминающего устройства 12, представляющего собой последовательно соединенные ключ и конденсатор. Выходной сигнал генератора 13 посылки стимулов размыкает ключ и на запоминающем. конденсаторе сохраняется при этом уровень напряжения, выния на потенциальных электродах 9 и тока, протекающего через исследуемый участок;

Z u R — соответственно полное и активное сопротивление ткани между потенциальным электродами 9;

q> — фазовый угол между то10 ком и напряжением на участке ткани между потенциальными электродами 9;

w — угловая частота генератоl5 ра 1 ультразвуковой частоты;

k — коэффициент усилителя 10.

Напряжение на выходе генератора 1

20 ультразвуковой частоты по фазе совпадает с током, протекающим через токовые электроды 7, и равно усиления

U, = Кг1т sin wt, 25 где Кг — коэффициент преобразования напряжения в ток преобразователя 2 напряжение — ток (имеющий размерность сопротивления).

Детектирование сигналов производится схемой 11 перемножения, на выходе которой вырабатывается напряжение

= У(, 7,Р7„г — 7, К-Р7„г " (cos p

Стимулы в виде радиоимпульсов по сравнению с видеоимпульсами, использующимися в прототипе, не вызывают жжения у пациента при воздействии через поверхностно-наложенные электроды и

5О пoýòîìó более физиологичны. даваемый схемой перемножения до подачи стимулирующего импульса.

Ключ остается разомкнутым»а все время длительности пачки стимулов.

Таким образом, регистратор 14, включенный на выходе устройства, производит запись или индикацию параметров, имею4с щнх отношение только к кровообращению в исследуемом участке.

Благодаря возможности предложенного электростимулятора одновременно с процедурой электростимуляции нервно-мы45 шечного аппарата осуществлять контроль параметров кровообращения существенно расширяются его функциональные возможности.

Использование электростимулятора в терапии позволяет повысить качество контроля параметров кровообращения в стимулируемых структурах во время, посылки стимулов.

925349

Формула изобретения

Составитель Б. Попов

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Хейфиц

Корректор С. Файн

Заказ 409/327 Изд. № 136 Тираж 717 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Электростимулятор, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, генератор высокой частоты, модулятор, усилитель мощности и электроды сти- муляции, генератор посылок стимулов, подключенный к модулятору, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества контроля параметров кровообращения в стимулируемой ткани, в него введены последовательно соединенные потенциальные электроды, усилитель, схема перемножения, запоминающее устройство и регистратор и последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, преобразователь напряжение — ток и токовые электроды, причем генератор посылок стимулов связан с запоминающим устройством, а генератор ультразвуковой частоты соединен с схемой перемножения.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Хз 302127, кл. А 61 N l/36, 1971.