Способ определения порога электрического раздражения нерва

 

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии. Способ позволяет повысить точность определения порога электрического раздражения нерва. Для этого устанавливают на нерв два активных электрода и референтный электрод в любой части тела, подают на них одиночные импульсы электрического тока постоянной длительности с возрастающей амплитудой. Между активными электродами регистрируют разность потенциалов и за порог раздражения принимают минимальнее значение амплитуды раздражающего импульса, после которого через 2-3 мс регистрируется волнообразное изменение разности потенциалов . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 5/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 д

)о

IV (21) 4768134/14 (22) 11.12.89 (46) 15.09.92. Бюл. N 34 (71) Самарский медицинский институт им.

Д.И. Ульянова и Самарский авиационный институт им. С.П. Королева (72) С.В. Улькин, А.В. Логвинов и В.И. Иванченко (56) Косицкий Г.И., Полянцев В,А. Руководство к практическим занятиям по физиологии. М.: Медицина, 1988, с. 77. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОГА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗДРАЖЕНИЯ HEPВА (57) Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии. Способ позволяет поИзобретение относится к медицине, в частности к электрической стимуляции нерва.

Известен способ определения порога электрического раздражения нерва по появлению минимального сокращения мышцы, обладающий низкой точностью. Для раздражения нерва используют биполярные электроды, расположенные непосредственно на нерве.

Наиболее близким по технической сути и предлагаемому способу является способ определения порога электрического раздражения нерва, заключающийся в том„что на выделенный нерв, иннервирующий соматическую мышцу, устанавливают активный электрод, в любую точку тела вводят индифферентный электрод, и на активный электрод подают одиночные электрические импульсы постоянной длительности, увеличивающиеся по амплитуде, и определяют порог электрического раздражения по появ„„ 4 „„1761117 А1 высить точность определения порога электрического раздражения нерва. Для этого устанавливают на нерв два активных электрода и референтный электрод в любой части тела, подают на них одиночные импульсы электрического тока постоянной длительности с возрастающей амплитудой.

Между активными электродами регистрируют разность потенциалов и за порог раздражения принимают минимальное значение амплитуды раздражающего импульса, после которого через 2 — 3 мс регистрируется волнообразное изменение разности потенциалов. 2 ил. лению минимального сокращения соматической мышцы.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения порога электрического раздражения. Это обусловлено тем, что используют самодельные, не имеющие метрологической аттестации датчики сократительной активности мышцы, которые с вольтметром для измерения амплитуды раздражающих импульсов, усилителем и регистратором составляют существенную аппаратурную погрешность, Другим слагаемым точности является методическая погрешность, зависящая от умения пользователя установить датчик, который в некоторых случаях, например для диафрагмальной мышцы, лишь косвенно характеризует степень сокращения мышцы, что существенно уменьшает точность, Целью изобретения является повышение точности определения порога электрического раздражения нерва, 1761117

20

Использование предлагаемого способа определения порога электрического раздражения нерва позволяет повысить точность за счет использования во всех случаях сдних и тех же стандартизированных средств измерения, входящих в Государственную систему измерений и отказаться от разработки, изготовления и метрологической аттестации разнообразных датчиков, которые должны располагаться на различных эффекторных органах и служащих для регистрации их сокращения или активации функции. Предлагаемый способ может быть использован при непосредственном электрическом раздражении поперечнополосатой мышцы и сердца, и позволяет ликвидировать такие осложнения как утомление, образование соединительной ткани вокруг электродов, поляризации электродов, пграбиотические реакции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения порога электрического раздражения нерва, основанном на выделении нерва, установке на него активного электрода с одновременным расположением индифферентного электрода в любой части тела, подаче на активный электрод одиночных раздражающих импульсов постоянной длительность и увеличивающихся по амплитуде, на нерв дополнительно устанавливают активный электрод, на который синхронно подают импульсы электрического тока, регистрируют между активными электродами разность потенциалов и за порог раздражения принимают минимальное значение амплитуды раздражающего импульса, после которого через 2 — 3 мс регистрируется волнообразное изменение разности потенциалов. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых операций: устанавливают на нерв второй активный электрод, на который подают такие же электрические импульсы как и на первый, а порог электрического раздражения нерва определяют как минимальное значение амплитуды раздражающего импульса, после которого через

2 — 3 мс регистрируют возникновение волнообразного изменения разности потенциалов между активным электродами.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства, которое осуществляет предлагаемый способ; на фиг, 2 — запись электрической активности нерва и механической активности мышцы, иннервируемой этим нервом, при раздражении импульсом пороговой величины.

Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, содержит активные электроды

1, 2, расположенные на нерве 3, индифферентный электрод 4, расположенный в любой части тела и подключенный к общей шине стимулятора 5. Активные электроды 1, 2 подключены к выходу стимулятора 5 и входам дифференциального усилителя 6 через аналоговые ключи 7 и 8 соответственно. 3апись электрической активности нерва содержит артефакт 9 от раздражающего импульса, волнообразное изменение потенциала нерва 10, и возникающее при этом сокращение мышцы 11.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Выделяют нерв 3 в любой части тела лабораторного животного. Устанавливают на него два электрода 1, 2 расстояние между которыми составляет 2...5 мм. Индифферентный электрод 4 устанавливают в любой части тела. С выхода стимулятора 5 подают раздражающие импульсы, увеличивающиеся по амплитуде от нулевого значения, которые проходят через замкнутые аналоговые ключи 7 на электроды 2, 1. Аналоговые ключи 7 замкнуты только на время прохождения через них раздражающих импульсов, В межимпульсный промежуток времени они разомкнуты так, что выход стимулятора 5 изолирован от электродов 1, 2. Поступление на электроды 1, 2 раздражающих импульсов приводит к возникновению тока между этими электродами и индифферентным электродом 4. В результате под каждым электродом 1 и 2 возникает так называемый электротонический потенциал, Значение и форма электротонического потенциала под электродами 1, 2 зависят от значения тока, протекавшего через электроды, который в свою очередь зависит от многих факторов, в частности от количества тканей, расположенных между электродом и нервными волокнами нерва, площади электрода, которая соприкасается с нервом и т.д. Неравенство электротонических потенциалов под активными электродами после окончания раздраI жающего импульса создает большую помеху дифференциальному усилителю 6, которая ухудшает или делает невозможным регистрацию волнообразного изменения потенциала нерва, В эксперименте были использованы интегрирующие RC-цепочки, у которых переменный резистор R включается последовательно между выходом стимулятора 5 и электродом 1 или 2, а переменный конденсатор С включается параллельно этому электроду. Изменением величины R и С достигают выравнивания электротонических потенциалов под электродами 1, 2

Ключи 8, разомкнутые в момент прохождения раздражающих импульсов, замыкаютс

1761117 в межимпульсный промежуток времени и пропускаютэлектротонические потенциалы с электродов 1, 2 на входы дифференциального усилителя 6, на выходе которого регистрируют разность потенциалов нерва. При 5 амплитуде раздражающих импульсов меньших, чем величина порога раздражения эта разность равна нулю.

В момент достижения амплитуды раздражающих импульсов значения порога 10 раздражения возникает потенциал действия нерва 3, который выделяется из равных электротонических потенциалов под электродами 1, 2. Поэтому на выходе дифференциального усилителя 6 регистрируют 15 возникновение волнообразного изменения разности электротонических потенциалов

10. Экспериментально установлено, что оно возникает через 2...3 мс после окончания раздражающего импульса, значение кото- 20 рого равно порогу раздражения. Для доказательства возникновения волнообразного изменения потенциала нерва 10 после раздражающего импульса 9 пороговой величины, было зарегистрировано сокращение мышцы 11, иннервируемой этим нервом.

Волнообразное изменение потенциала нерва не регистрируется при отсутствии сокращения мышцы. оно появляется только при возникновении сокращения мышцы.

Формула изобретения

Способ определения порога электрического раздражения нерва путем воздействия импульсами электрического тока постоянной длительности и возрастающей амплитуды через активный и индифферентный электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на нерв дополнительно устанавливают активный электрод, на который синхронно подают импульсы электрического тока, регистрируют между активными электродами разность потенциалов и за порог раздражения принимают минимальное значение амплитуды раздражающего импульса, после которого через 2 — 3 мс регистрируется волнообразное изменение разности потенциалов.

1761117

30

40

50

Составитель С.Улькин

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор Н,Ревская

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

Заказ 3202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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