Устройство электроимпульсной и световой стимуляции

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для нейростимуляции и лечебного воздействия на биологически активные зоны поверхности тела человека и процессов регенерации при травмах и послеоперационного вмешательства. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия и обеспечение безопасности при эксплуатации. Устройство содержит источник питания, генератор прямоугольных импульсов, узел установки частоты, формирователь импульсов высокого напряжения, выходы которого соединены с электродом воздействия и индифферентным электродом, узел установки амплитуды, блок световой стимуляции, конденсатор накопительный, ключ тока управления, узел установки длительности прямоугольных импульсов и коммутатор, выходы которого соединены с входами блока световой стимуляции, а первый вход - с первым выходом генератора, подключенного к первому входу формирователя импульсов высокого напряжения, второй вход которого через последовательно соединенные ключ тока управления и узел установки амплитуды соединен со вторым выходом генератора, подключенного первым и вторым входами к выходам соответственно узла установки частоты и узла установки длительности прямоугольных импульсов. При этом первый выход источника питания соединен с третьим входом генератора, вторыми входами узла установки амплитуды и ключа тока управления, а также входами узлов установки длительности прямоугольных импульсов и частоты, второй выход источника питания подключен ко второму входу коммутатора, накопительный конденсатор включен между выходами источника питания. Формирователь импульсов высокого напряжения конструктивно выполнен в виде индуктивного преобразователя на стальном магнитопроводе, обработанном и скрепленном склеивающим составом с добавлением магнитонаполнителя, с сопротивлением вторичной обмотки катушки преобразователя, подключенной ко входам блока электродов, не менее 500 Ом. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам электрофизического воздействия, и может быть использовано для нейростимуляции и лечебного воздействия на биологически активные зоны поверхности тела человека и стимуляции процессов регенерации при травмах и послеоперационного вмешательства, а также обезболивания.

Известно устройство, содержащее блок коммутации, соединенный с контактными и воздействующими электродами, с выходами блока поиска биологически активных зон, блоком контроля контакта и реле времени с генератором воздействия [1] .

Недостатком известного устройства является сложное техническое решение, при этом стимуляция биологически активных зон осуществляется большим током, что в некоторых случаях приводит к осложнениям.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее источник питания, генератор прямоугольных импульсов, узел установки частоты, формирователь импульсов высокого напряжения, выходы которого соединены с электродом воздействия и индифферентным электродом, узел установки амплитуды, блок световой стимуляции, конденсатор накопительный, ключ тока управления, узел установки длительности прямоугольных импульсов и коммутатор, выходы которого соединены с входами блока световой стимуляции, а первый вход - с первым выходом генератора, подключенного к первому входу формирователя импульсов высокого напряжения, второй вход которого через последовательно соединенные ключ тока управления и узел установки амплитуды соединен со вторым выходом генератора, подключенного первым и вторым входами к выходам соответственно узла установки частоты и узла установки длительности прямоугольных импульсов [2] .

Недостатком известного решения является значительный ток воздействия, что является противопоказанием при лечении ряда заболеваний, и невозможность саморегуляции сигнала воздействия в зависимости от реакции биологически активной зоны.

Технической сущностью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности и обеспечение безопасности за счет высокого напряжения при минимальном токе стимуляции с одновременным световым воздействием.

Технический результат достигается тем, что в устройстве электроимпульсной и световой стимуляции, содержащем источник питания, генератор прямоугольных импульсов, узел установки частоты, формирователь импульсов высокого напряжения, выходы которого соединены с электродом воздействия и индифферентным электродом, узел установки амплитуды, блок световой стимуляции, конденсатор накопительный, ключ тока управления, узел установки длительности прямоугольных импульсов и коммутатор, выходы которого соединены с входами блока световой стимуляции, а первый вход - с первым выходом генератора, подключенного к первому входу формирователя импульсов высокого напряжения, второй вход которого через последовательно соединенные ключ тока управления и узел установки амплитуды соединен со вторым выходом генератора, подключенного первым и вторым входами к выходам соответственно узла установки частоты и узла установки длительности прямоугольных импульсов, при этом первый выход источника питания соединен с третьим входом генератора, вторыми входами узла установки амплитуды и ключа тока управления, а также входами узла установки длительности прямоугольных импульсов и частоты, второй выход источника питания подключен ко второму входу коммутатора. накопительный конденсатор включен между выходами источника питания, формирователь импульсов высокого напряжения конструктивно выполнен в виде индуктивного преобразователя на стальном магнитопроводе, обработанном и скрепленном склеивающим составом с добавлением магнитонаполнителя карбонильного железа, с сопротивлением вторичной обмотки катушки преобразователя, подключенного ко входам блоки электродов, не менее 500 Ом.

Устройство (см. чертеж) содержит источник 1 питания, конденсатор 2 накопительный, узел 3 установки частоты и узел 4 установки длительности прямоугольных импульсов, генератор 5 прямоугольных импульсов, узел 6 установки амплитуды, ключ 7 тока управления и формирователь 8 импульсов высокого напряжения, а также блок 9 электродов в составе электродов 10 воздействия и электрода 11 индифферентного и коммутатора 12 с блоком 13 световой стимуляции.

Устройство работает следующим образом. При включении источника 1 питания начинает работать формирователь 5 прямоугольных импульсов и блок 13 световой стимуляции, который одновременно является и индикатором работы устройства. Прямоугольные импульсы с выхода генератора 5 прямоугольных импульсов поступают на управляющий вход узла 6 установки амплитуды, который служит для ограничения выходного тока ключа 7 тока управления. Ток управления с ключа 7 поступает на вход формирователя 8 импульсов высокого напряжения, к которому подключен блок 9 электродов в составе воздействующих 10 и индифферентного 11 электродов.

При этом генератор 5 прямоугольных импульсов собран по схеме управляемого мультивибратора, где с помощью узла 3 установки частоты задается частота импульсов; а узла 4 формируется сигнал установки длительности импульсов. Длительность этих импульсов должна быть определенной и строго заданной. При очень малой длительности ток в цепи ключа 7 не успевает вырасти до величины, достаточной для формирования импульсов высокой амплитуды. При большой длительности возрастает ток потребления и происходит сбой работы формирователя 8 импульсов высокого напряжения.

Формирователь 8 импульсов высокого напряжения конструктивно выполнен как индуктивный преобразователь или трансформатор. При этом напряжение сигнала тока управления первичной обмотки составляет около 9 В, а напряжение сигнала стимуляции вторичной обмотки преобразователя должно быть не менее 1200-1500 В при сопротивлении нагрузки 1 МОм.

Такое решение достигается тем, что индуктивный преобразователь выполнен на стальном магнитопроводе, обработанном и скрепленном клеящим составом с добавлением магнитонаполнителя, например карбонильного железа. Соотношение витков первичной и вторичной обмотки катушки преобразователя составляет не менее 1/5 при сопротивлении вторичной обмотки, соединенной со входами блока электродов, не менее 500 Ом.

При этом выходы преобразователя 8 подключены к блоку электродов таким образом, чтобы на группу воздействующих электродов блока 9 поступал сигнал отрицательной полярности.

Такое решение позволяет наиболее оптимальным и простейшим способом отслеживать состояние биологически активной зоны, на которую направлено воздействие и осуществлять автоматическое саморегулирование параметрами сигнала стимуляции. В частности при уменьшении сопротивления зоны в процессе лечебного воздействия уменьшается и амплитуда воздействующего сигнала. В случае необходимости быстрого обезболивания сопротивление зоны воздействия автоматически понижается за счет высокой начальной амплитуды сигнала, что особенно важно, например, при купирования постравматических шоковых состояний.

Таким образом, достигается электрическое взаимодействие с состоянием проводимости биологически активной зоны воздействия, которое в свою очередь влияет на изменение индуктивности преобразователя, чем и осуществляется саморегуляция лечебного процесса стимуляции.

Так как работа устройства происходит в импульсном режиме, наиболее экономичном для автономного источника питания, то наличие накопительного конденсатора создает условия дополнительного накопительного источника тока. Так, в момент импульсного его потребления, накопительный конденсатор сохраняет работоспособность устройства за счет накопленного напряжения в межимпульсном периоде и позволяет удерживать амплитуду сигнала воздействия, необходимую и заданную трансформатором в зависимости от состояния зоны воздействия.

Кроме того, накопительный конденсатор позволяет срабатывать источнику световой стимуляции блока 13 в импульсном режиме вспышки, не создавая дополнительной нагрузки на источник питания. При этом источник световой стимуляции выполнен с использованием полупроводниковых светоэлементов с генерацией излучения в диапазоне от 400 до 750 нм.

Коммутатор 12 предназначен для возможности включения источников световой стимуляции блока 13 в зависимости от необходимости использования их в различном диапазоне излучения. Так, например для лечения вирусных заболевании слизистых необходимо использовать источник с излучением в диапазоне 690-710 нм, а при лечении воспалительных процессов необходимо использовать более короткий диапазон излучения.

Таким образом, представленное решение позволяет осуществлять лечебное воздействие на биологически активные зоны поверхности тела человека амплитудой, достаточной для высокой эффективности лечения при, исключительно минимальном токе воздействующего сигнала, а следовательно и полной безопасности в любых условиях. Световая стимуляция дополняет лечебный эффект за счет возможности импульсного воздействия и фотосинтеза биологически активных веществ в зоне воздействия.

Техническое решение устройства позволяет использовать автономный источник питания с минимальным потреблением тока в процессе работы, что повышает его потребительские свойства.

Устройство рекомендовано Минздравом России для практического применения как аппарат электроимпульсной и световой стимуляции "ЭЛЕАН".

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 525961, кл. G 06 F 15/42, опубл. 1975 г.

2. Патент РФ 2017506, кл. А 61 N 39/00 опубл. 15.08.1994 г. (прототип).

Формула изобретения

Устройство электроимпульсной и световой стимуляции, содержащее источник питания, генератор прямоугольных импульсов, узел установки частоты, формирователь импульсов высокого напряжения, выходы которого соединены с электродом воздействия и индифферентным электродом, узел установки амплитуды, блок световой стимуляции, конденсатор накопительный, ключ тока управления, узел установки длительности прямоугольных импульсов и коммутатор, выходы которого соединены с входами блока световой стимуляции, а первый вход - с первым выходом генератора, подключенного к первому входу формирователя импульсов высокого напряжения, второй вход которого через последовательно соединенные ключ тока управления и узел установки амплитуды соединен со вторым выходом генератора, подключенного первым и вторым входами к выходам соответственно узла установки частоты и узла установки длительности прямоугольных импульсов, при этом первый выход источника питания соединен с третьим входом генератора, вторыми входами узла установки амплитуды и ключа тока управления, а также входами узлов установки длительности прямоугольных импульсов и частоты, второй выход источника питания подключен ко второму входу коммутатора, накопительный конденсатор включен между выходами источника питания, формирователь импульсов высокого напряжения конструктивно выполнен в виде индуктивного преобразователя на стальном магнитопроводе, обработанном и скрепленном склеивающим составом с добавлением магнитонаполнителя, с сопротивлением вторичной обмотки катушки преобразователя, подключенной ко входам блока электродов, не менее 500 Ом.

РИСУНКИ

Рисунок 1