Устройство для диагностики и индуцированной регенерации тканей

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, предназначенным для диагностики и лечения нейро-мышечных скелетных повреждений. Устройство для диагностики и индуцированной регенерации тканей содержит, по меньшей мере, одну биполярную иглу (25), имеющую скос (6), внешний и внутренний проводники, оканчивающиеся электродами (7, 8) на скосе (6), по меньшей мере, один генератор (9) переменного напряжения, содержащий в себе осциллятор, выполненный с возможностью генерации тактовой частоты для прямого цифрового синтезатора (DDS) и цифро-аналоговый преобразователь, контроллер (1), выполненный с возможностью генерации синусоидального сигнала посредством по меньшей мере одного генератора (9) переменного напряжения, и с возможностью усиления сигнала по заданной программе, полученного в результате цифро-аналогового преобразования, переходное устройство (11) импеданса, выполненное с возможностью минимизации погрешности сигнала, полученного в результате усиления сигнала по заданной программе, аналого-цифровой преобразователь (16), снабженный фильтром низких частот для обработки сигнала, преобразователь (14) проходящего через ткань тока в напряжение, выполненный таким образом, что под управлением контроллера (1) напряжение усиливается по заданной программе посредством переходного устройства (11) и аналого-цифрового преобразователя, в результате чего через иглу (25) посредством, по меньшей мере, одного источника постоянного тока (19) подается доза электрического заряда, по меньшей мере, две иглы (26) для сфокусированной электростимуляции, в которых внутренний проводник представляет собой электрод, а внешний - экран, средства (4) для сфокусированной электростимуляции, содержащие, по меньшей мере, один источник постоянного тока (22), выполненный с возможностью генерации биполярного пульсирующего сигнала, накладываемого на ткань посредством по меньшей мере двух игл (26), средства для выявления утечки тока, проходящего через каждый электрод (7, 8), и измерения существующей между ними разности потенциалов и импеданса, содержащие, по меньшей мере, амперметр (20, 23), вольтметр (21, 24) и контроллер (1), ограничивающий максимальные и минимальные величины.

Использование изобретения позволяет сократить площадь лечения при более точных показаниях и снижении значений электрического биоимпеданса. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к электромедицине, в частности, к устройствам, предназначенным для диагностики и лечения дегенеративных заболеваний нейро-мышечно-скелетной системы, осуществляемого путем электролиза и электростимуляции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Как это хорошо известно, существуют электромедицинские приборы, предназначенные для регенерации и восстановления нейро-мышечно-скелетных повреждений, работа которых основана на электролизе и электростимуляции.

В лечении, основанном на чрескожном электролизе, в настоящее время используются два электрода - анод и катод, к которым подводят постоянный ток в пораженную ткань, находящуюся между указанными электродами, вызывая нагревание и разложение пораженной ткани. В аноде основной реакцией является разложение воды с уменьшением водородного показателя в обрабатываемой зоне, тогда как реакция катода порождает водород в газообразном состоянии и ионы гидроксила, увеличивая водородный показатель вблизи катода, повреждая пораженные мягкие ткани и вызывая последующее воспаление, необходимое для начала регенерации и восстановления ткани.

Ранее указанные следствия - электролиз и нагрев ткани напрямую зависят от плотности тока, а также времени воздействия, где указанная плотность тока зависит от генерируемого тока и площади контакта электрода.

Как это хорошо известно, технология электрической стимуляции основана на использовании электрических биполярных импульсов низкой интенсивности, стимулирующих таким образом ткань в болеутоляющих, противовоспалительных, расслабляющих или тонизирующих целях, ускоряя тем самым восстановление поврежденных тканей.

В технической сфере известны электромедицинские приборы, предназначенные для лечения дегенеративных тканей нейро-мышечно-скелетной системы. Их работа основана на двух физически разделенных электродах, задача которых состоит в том, что они способствуют прохождению гальванического тока, предназначенного для начала регенерации тканей, расположенных между этими электродами, где катод состоит из одной однополярной или изолированной однополярной иглы, которая может быть покрыта тефлоном. Указанная игла вводится через кожу в зону пораженной ткани. Между тем как анод состоит из электрода, который можно держать в руке или приклеить к эпидермису пациента, как это сделано в американском патенте US 7725193 изобретательницы Дженнифер Чу или в приборе "Physio Invasiva" компании Enraf Nonius. В этих случаях располагая двумя физически разделенными электродами часть электрического тока, предназначенного для лечения поврежденной ткани, где находится игла, проходит также по части здоровой ткани, расположенной рядом с пораженной тканью, сокращая таким образом эффективность лечения. Это происходит из-за низкой фокусировки тока в зоне лечения. В то же время благодаря прохождению тока в ткани увеличивается появление возможных вторичных эффектов в здоровой ткани. В связи с тем, что в этих приборах это большое расстояние между анодом и катодом увеличивает имеющийся между ними биоимпеданс и заставляет использовать большую разницу потенциала между электродами для достижения желаемой величины тока. Электрический биоимпеданс является более высоким, так как действует на все ткани, находящиеся между двумя электродами - как на пораженную ткань, так и на здоровую ткань. Эта проблема решена в предлагаемом изобретении, излагаемом в данном документе.

Вследствие того, что гальванический ток проходит между двумя электродами по длине находящегося между ними расстояния, указанный ток может воздействовать на любую патологию, встречающуюся на его пути. Поэтому в приборах такого рода имеются противопоказания по применению их на пациентах, имеющих эндопротезы и костные швы, на пациентах с кардиомониторами или любыми электронными имплантами, на пациентах, страдающих сердечными заболеваниями, на беременных, на пациентах, имеющих злокачественные опухоли или на пациентах с тромбофлебитом.

Известны также приборы и техники лечения, использующие биполярный сигнал, достигаемый при помощи двух электродов, использующих поверхностные электроды или однополярные иглы, где в зависимости от поражения подлежащей лечению ткани и его глубины применяется переменный сигнал между двумя электродами определенной частоты, в основном, составляющей около 100 Гц. В этом интервале частот биоимпеданс ткани является очень высоким, в связи с чем между двумя электродами необходимо использовать очень высокое напряжение, равняющееся приблизительно 100 Вт. Такое высокое напряжение, увеличиваемое в зависимости от глубины поражения, может воздействовать на всю ткань, расположенную между двумя электродами, независимо от того является ли она здоровой или пораженной.

С другой стороны, известны также приборы, использующие четырехполюсные сигналы. Они разрешают вышеуказанную проблему. В этих приборах для достижения желаемого тока требуется высокое напряжение, что связано с высоким биоимпедансом в тканях при частотности лечения. Работа этих приборов основана на генерировании переменного тока между двумя противоположными электродами частотой от 1000 до 10000 Гц, В другой же паре электродов, находящихся под углом в 90° по отношению к паре предыдущих электродов, порождается тот же сигнал, но со смещением частоты на 100 Гц, являющейся частотой лечения. На пересечении обоих сигналов в зоне пораженной подлежащей лечению ткани осуществляется смешивание обоих сигналов, в результате чего возникает модулированный сигнал частотой, являющейся результатом разницы частоты между стимулирующим током и таким током. Электрический биоимпеданс ткани является намного меньшим, в связи с чем для получения желаемого тока отпадает необходимость в использовании высокого напряжения. Несмотря на это, та же проблема, что и в предыдущих случаях сохраняется, заключающаяся в том, что генерируемый ток воздействует на всю ткань, расположенную между электродами - как на здоровую, так и на пораженную ткань. При этом размер ткани, на которую осуществляется воздействие, при ее более глубоком поражении может быть еще большим. Также остается проблема невозможности использования такого прибора на пациентах, имеющих эндопротезы и костные швы, на пациентах с кардиомониторами или любыми электронными имплантами, на пациентах, страдающих сердечными заболеваниями, на беременных, на пациентах, имеющих злокачественные опухоли или на пациентах с тромбофлебитом.

Известен также прибор, имеющий американский патент US 6058938 изобретателей Дженнифера Чу и Питера Стайлза, использующих биполярную иглу в качестве электрода, а также поверхностный электрод в качестве обратного электрода для осуществления электростимуляции пациента, направленной на снижение боли и неприятных ощущений во время процедуры после первоначального ввода указанной иглы. Но по сравнению с предлагаемым в данной работе изобретением в случае намерения стимулирования пораженной глубокой ткани воздействие оказывается также на часть здоровой ткани, в результате чего эффективность лечения снижается. Кроме того, отсутствует возможность установить диагноз степени дегенерации пораженной ткани, с тем чтобы рассчитать величину тока, необходимого для лечения вышеуказанной ткани.

Существуют патенты и приборы, снимающие показания импеданса тканей для локализации и лечения при помощи акупунктуры, но они не в состоянии осуществлять самодиагностику для определения степени дегенерации исследуемой ткани, а также не обладают средствами настройки лечебного сигнала. Кроме того, электроды используются по-другому, что является отличием от предлагаемого изобретения.

Таким образом, все еще имеется необходимость в создании электромедицинского прибора, который мог бы осуществлять диагностику и лечение при помощи электролиза или электростимуляции поврежденных тканей нейро-мышечно-скелетной системы, сфокусированного в зоне поврежденных подлежащих лечению тканей, не воздействуя при этом на рядом расположенные здоровые ткани, что достигнуто не было. Следовательно изобретение, по патенту, позволяет, при том же лечебном эффекте, сократить необходимый электрический ток, что объясняется сокращением площади лечения. При использовании меньшего тока можно добиться той же плотности тока в зоне лечения, а также более точных показаний и снижения значения электрического биоимпеданса, так как не добавляется электрический биоимпеданс здоровой ткани. Благодаря этому, для получения необходимого тока отпадает необходимость в использовании высокого напряжения, а также устраняются противоречия в имеющихся в настоящее время приборах, предназначенных для осуществления вышеуказанного лечения.

КРАТКОЕ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предметом изобретения является электромедицинский прибор, предназначенный для диагностики и лечения при помощи чрескожного электролиза или электростимуляции дегенерированных тканей нейро-мышечно-скелетной системы. Этот прибор позволяет сфокусировать лечение в зоне поврежденных тканей, не оказывая воздействия при этом на рядом расположенные здоровые ткани, снижая благодаря этому значения тока лечения, достигая точного показания значения электрического биоимпеданса поврежденных тканей, интерпретируя степень повреждения ткани. При этом не сказывается значение биоимпеданса здоровой ткани. Таким образом, для достижения необходимого тока, предназначенного для лечения, нет необходимости в использовании повышенного напряжения. Кроме того, такой электромедицинский прибор действует без таких противопоказаний, имеющихся в нынешних приборах, как запрет на использование приборов на пациентах, имеющих эндопротезы и костные швы, на пациентах с кардиомониторами или любыми электронными имплантами, на пациентах, страдающих сердечными заболеваниями, на беременных, на пациентах, имеющих злокачественные опухоли или на пациентах с тромбофлебитом.

ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет собой электромедицинский прибор, предназначенный для диагностики и лечения, осуществляемого при помощи чрескожного электролиза или электростимуляции поврежденных тканей нейро-мышечно-скелетной системы.

При использовании переменных сигналов переменной частоты существует разница в импедансе между здоровыми и поврежденными тканями. Это доказано в исследовании об электрических биоимпедансах здоровых тканей и тканей с тендинитом под названием "Electrical impedance spectroscopy and diagnosis of tendinitis", осуществляемом несколькими отделами медицинской инженерии, патологии, физической медицины и реабилитации Южной Кореи, а также в исследовании под названием "The dielectric properties of biological tissues" авторов К. Габриэля, С. Габриэля и Э. Кортхаута отделения физической медицины King's College, Лондон, в связи с чем при оценке степени повреждения ткани следует точно замерять электрический импеданс. Для этого измерение следует производить лишь в поврежденных тканях. При этом следует соблюдать одинаковое расстояние между двумя электродами, избегая интерференции здоровых тканей. По этой причине настоящее изобретение основывается на использовании по меньшей мере одной биполярной иглы, состоящей на очень ограниченной площади из скоса, двух электродов, находящихся во внешнем и внутреннем проводнике указанной биполярной иглы. Площадь скоса позволяет сфокусироваться лишь на зоне подлежащей лечению поврежденной ткани, не воздействуя при этом на здоровую ткань.

Тот факт, что здоровая ткань не мешает измерению электрического биоимпеданса, позволяет достичь меньших значений указанного электрического импеданса, так как не прибавляется ненужный электрический биоимпеданс здоровой ткани. Это позволяет не использовать повышенное напряжение для генерирования электрического заряда, необходимого для лечения диагностированной поврежденной ткани.

В связи с этим имеются средства для самодиагностики степени дегенерации ткани и осуществления последующего расчета электрического заряда, необходимого для лечения при помощи электролиза, где указанные средства включают, по меньшей мере,

контроллер, при анализе электрического импеданса ткани, на которую воздействует синусоидальный сигнал переменной частоты при помощи, по меньшей мере, одного генератора переменного напряжения, состоящего из одного осциллятора, генерирующего тактовую частоту по направлению к прямому цифровому синтезатору (DDS), и аналого-цифровому преобразователю для преобразования указанного сигнала в аналоговый сигнал;

программируемого этапа усиления, задача которого состоит в усиление сигнала, являющегося результатом цифрового аналогового преобразования и

переходного устройства импеданса, предназначенного для минимизации погрешности выхода из программируемого этапа усиления;

преобразователя тока в напряжение, задача которого заключается в преобразовании тока, проходящего через диагностируемую ткань, в напряжение.

При использовании указанного синусоидального сигнала, исходящего от генератора переменного напряжения при помощи биполярной иглы мы более точно воздействуем на поврежденную зону ткани, не воздействуя при этом на здоровую ткань, расположенную вблизи поврежденной ткани, так как указанная биполярная игла состоит на том же скосе из двух электродов, ограничивая исследуемую ткань площадью, расположенной рядом с упомянутым скосом.

При воздействии указанного синусоидального сигнала при помощи биполярной иглы на диагностируемую ткань, индуцируется электрический ток, проходящий через ткань, расположенную между двумя электродами, находящимися на скосе биполярной иглы, где интенсивность зависит от электрического биоимпеданса исследуемой ткани. Электрический биоимпеданс может изменяться в зависимости от частоты возбуждения различных видов ткани и их состояния. Указанный индуцированный ток, проходящий между двумя электродами биполярной иглы, подлежит измерению, что позволяет рассчитать сложный электрический биоимпеданс исследуемой ткани и его коэффициент рассеивания по закону Ома.

Напряжение, полученное при помощи преобразователя тока в напряжение, усиливается программируемым этапом усиления переходным устройством импедансов и аналого-цифровым преобразователем с фильтром низких частот для обработки сигнала; после указанного обработанного сигнала применяется алгоритм, позволяющий рассчитывать сложный импеданс и коэффициент рассеивания диагностируемой ткани, где результаты сохраняются, по меньшей мере, в одной памяти для осуществления дальнейшего сравнения полученных значений образца здоровой ткани самого пациента, с контрольным образцом или со значениями, полученными в ходе нескольких клинических испытаний для расчета степени дегенерации измеряемой ткани и электрического заряда, необходимого для лечения электролизом для стимуляции регенерации поврежденных тканей при помощи той же биполярной иглы. При этом воздействие осуществляется лишь на пораженные зоны ткани пациента без воздействия на здоровые ткани, находящиеся рядом с поврежденными тканями, как это было указано выше.

Следует отметить, что в данном приборе предусмотрены средства для калибровки прибора, предназначенные для исключения погрешностей при снятии показаний биоимпеданса при помощи мультиплексора, под управлением контроллера, позволяющего выбрать диагностику при помощи биполярной иглы или осуществлять калибровку при помощи по меньшей мере импеданса калибровки известного значения, позволяющей узнать погрешность имеющегося в приборе импеданса, которая подлежит компенсации при измерении биоимпеданса исследуемой ткани.

Данный прибор располагает также средствами для лечения электролизом, выбираемым при помощи мультиплексора контролером, при котором применяется рассчитанный электрический заряд для генерирования электролиза, сфокусированного на поврежденных тканях, не затрагивая при этом близлежащие здоровые ткани и не применяя для этого высокое напряжение, где под указанными средствами понимается по меньшей мере источник постоянного тока, применяющий рассчитанный электрический заряд на поврежденных тканях при помощи электродов, - анода и катода, - расположенных на скосе биполярной иглы, где имеются средства для контроля указанного электрического заряда, основанные на, по меньшей мере, амперметре, который вместе с контроллером занимается ограничением переданного электрического заряда и выявлением утечки тока, контролируя ток, проходящий по каждому из электродов, - аноду и катоду, - расположенным на скосе указанной биполярной иглы, путем сравнения обоих токов, для того, чтобы определить превышают ли они установленный логическим контролем уровень порога безопасности и следует ли приостановить лечение и, по меньшей мере, на вольтметре, который вместе с контроллером выявляет разницу потенциала между двумя электродами, рассчитывая настоящий импеданс между двумя электродами во время лечения электролизом таким образом, что если рассчитываемый импеданс превышает установленные максимальные или минимальные значения, то посредством контроллера лечение приостанавливается. Лечение данным прибором не имеет противопоказаний для лечения пациентов, имеющих эндопротезы и костные швы, пациентов с кардиомониторами или любыми электронными имплантами, пациентов, страдающих сердечными заболеваниями, беременных, пациентов, имеющих злокачественные опухоли или пациентов с тромбофлебитом, благодаря фокусированию лечения и контролю возможной утечки тока.

При использовании биполярной иглы и ранее указанных средств безопасности, ткань, на которую воздействует электрический заряд, ограничена площадью, расположенной рядом со скосом биполярной иглы, полностью ограничивая воздействие указанного электрического заряда поврежденной тканью, не воздействуя при этом на близлежащие здоровые ткани и не используя повышенное напряжение. Данный прибор не имеет противопоказаний, имеющихся в нынешних приборах.

Данный прибор также располагает средствами для генерирования сфокусированной электростимуляции, предназначенной для стимуляции чувствительных нервных волокон поврежденной ткани, при которых при помощи контроллера применяются биполярные пульсирующие сигналы при помощи, по меньшей мере, двух биполярных игл, работающих однополярно, используя центральный проводник каждой иглы в качестве электрода и внешний проводник - в качестве экрана.

Указанные пульсирующие сигналы генерируются при помощи по меньшей мере одного источника постоянного тока, генерирующего шаблон сигнала тока, состоящего из импульсов одинаковой амплитуды и продолжительности, но смещенных на 180°, для того чтобы среднее значение указанного сигнала было бы равно нулю, а также во избежание возникновения феноменов электролиза. В приборе имеются также средства, основанные, по меньшей мере, на одном амперметре и одном вольтметре для осуществления контроля указанного пульсирующего сигнала, основанного на измерении тока, проходящего через каждый из электродов, а также на выявлении утечки тока путем измерения тока, проходящего через каждый из электродов, расположенных в центральном проводнике каждой иглы, таким образом, чтобы осуществлялось сравнение двух токов на предмет выявления превышения уровня порога безопасности, установленного логическим контролем, и остановки стимуляции, а также для выявления разницы потенциала между двумя электродами, предназначенной для расчета импеданса, имеющегося между двумя электродами, во время стимуляции. При этом если расчетный импеданс превышает максимальные или минимальные значения, установленные контроллером, стимуляция прекращается. Данный прибор не имеет противопоказаний для использования его ранее указанными пациентами.

Для диагностики, лечения и электростимуляции предусмотрено также использование, по меньшей мере, двух биполярных игл и/или, по меньшей мере, двух однополярных изолированных игл с возможным тефлоновым покрытием.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Для дополнения настоящего описания, а также в целях лучшего понимания характеристик изобретения в качестве неотъемлемой части вышеупомянутого описания в виде примера, не исчерпывающего себя, прилагаются следующие рисунки:

На фигуре 1 изображена общая диаграмма блоков изобретения.

На фигуре 2 изображен силуэт и сечение биполярной иглы.

На фигуре 3 изображена диаграмма блоков модуля электронной диагностики.

На фигуре 4 изображена диаграмма блоков модуля лечения электролизом.

На фигуре 5 изображена диаграмма блоков модуля электростимуляции.

На фигурах приняты следующие обозначения:

1 - Контроллер.

2 - Модуль электронной диагностики.

3 - Модуль лечения.

4 - Модуль электростимуляции.

5 - Мультиплексор переключатель диагностики / лечения.

6 - Сечение конца биполярной иглы.

7 и 8 - Электроды биполярной иглы.

9 - Генератор переменного напряжения.

10 - Программируемый усилитель.

11 - Переходное устройство импедансов.

12 - Мультиплексор переключатель биполярной иглы или калибровки.

13 - Известный импеданс для калибровки оборудования.

14 - Преобразователь тока в напряжение.

15 - Усилитель.

16 - Аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

17 - Алгоритм для расчета электрического биоимпеданса.

18 - Компаратор биоимпедансов.

19 - Источник постоянного тока.

20 - Амперметр (анода и катода).

21, 24 - Вольтметр.

22 - Источник постоянного тока.

23 - Амперметры.

25 - Биполярная игла для диагностики/лечения.

26 - Биполярные иглы для сфокусированной электростимуляции.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В качестве примера приводится предпочтительный способ использования электромедицинского прибора, предназначенного для лечения дегенерированных тканей нейро-мышечно-скелетной системы.

Предмет изобретения не зависит от материалов, используемых при изготовлении прибора, а также от методов применения и любых дополнительных деталей при условии, что они не скажутся на его сущности.

В настоящем изобретении используется по меньшей мере одна биполярная игла, состоящая на очень ограниченной площади из скоса (6), двух электродов (7 и 8), расположенных во внешнем и внутреннем проводнике указанной биполярной иглы (фигура 2), ограниченных площадью скоса, позволяющего сфокусироваться на зоне поврежденной ткани, где проводится лечение, без воздействия на здоровую ткань. Следует также отметить, что, то, что здоровая ткань не оказывает влияния на измерение электрического биоимпеданса, позволяет получать меньшие величины указанного электрического биоимпеданса поврежденной ткани, так как к нему не прибавляется электрический биоимпеданс здоровой ткани, отпадает необходимость в использовании повышенных напряжений для генерирования электрического заряда для лечения поврежденной ткани.

Поэтому данное устройство имеет средства для осуществления самодиагностики (2) степени дегенерации ткани, а также осуществления последующего расчета электрического заряда, необходимого для лечения (3) электролизом, при котором указанные средства основаны по меньшей мере на контроллере (1) и анализе электрического биоимпеданса ткани при использовании синусоидального сигнала переменной частоты при помощи, по меньшей мере, одного генератора переменного напряжения (9), состоящего из осциллятора, генерирующего тактовую частоту по направлению к прямому цифровому синтезатору (DDS) и цифро-аналоговому преобразователю (ЦАП) для преобразования указанного цифрового сигнала в аналоговый.

Устройство включает:

программируемый усилитель (10), предназначенного для усиления сигнала, полученного в результате цифро-аналогового преобразования по заданной программе,

переходное устройство импеданса (11) предназначенное для того, чтобы свести к минимуму погрешность на выходе из усилителя (10),

преобразователь тока в напряжение (14), задачей которого является преобразование тока, проходящего через диагностируемую ткань, в напряжение.

При использовании указанного синусоидального сигнала, исходящего от генератора переменного напряжения (9), при помощи биполярной иглы (25) достигается более точное воздействие на зону поврежденных тканей, без воздействия при этом на здоровые ткани, находящиеся вокруг поврежденной ткани, поскольку указанная биполярная игла (25) имеет на упомянутом скосе (6) два электрода (7 и 8), тем самым ограничивая обрабатываемую ткань зоной, расположенной вблизи указанного скоса (6).

При использовании указанного синусоидального сигнала посредством биполярной иглы (25) на диагностируемую ткань наводится электрический ток, проходящий сквозь ткань, расположенную между двумя электродами (7 и 8), расположенными на скосе (6) биполярной иглы (25), при этом ток зависит от электрического биоимпеданса исследуемой ткани. Электрический биоимпеданс может варьировать. Он зависит от частоты возбуждения различных видов ткани и их состояния. Указанный индуцированный ток, проходящий между двумя электродами (7 и 8) биполярной иглы (25), подлежит измерению, что позволяет рассчитать сложный электрический биоимпеданс исследуемой ткани и его коэффициент рассеивания при помощи закона Ома.

Напряжение, полученное при помощи преобразователя тока в напряжение (14) подвергается усилению, проходя через программируемый усилитель (15) и далее через переходное устройство импедансов и АЦП (16) с фильтром низких частот для обработки сигнала; после обработки указанного сигнала используется алгоритм (17), позволяющий рассчитать сложный импеданс и коэффициент рассеивания диагностируемой ткани, результаты которых сохранятся в памяти для дальнейшего сравнения (18) с полученными значениями образцов здоровой ткани самого пациента, контрольным образцом или значениями, полученными в результате нескольких клинических испытаний для расчета степени дегенерации измеряемой ткани и необходимого электрического заряда, определяемого модулем лечения (3) электролизом для стимуляции регенерации поврежденной ткани при помощи той же биполярной иглы (25), используемой лишь в зоне поврежденной ткани пациента, без воздействия на здоровые ткани, находящиеся вблизи поврежденных тканей, как это было описано ранее.

Во избежание погрешностей при снятии показаний биоимпеданса при помощи мультиплексора (5), под управлением контроллера (1), в данном приборе предусмотрены средства для его калибровки, обеспечивающие выбор диагностики при помощи биполярной иглы (25) или осуществление вышеуказанной калибровки при помощи импеданса калибровки (13) известного значения, позволяющего узнать погрешность имеющегося в приборе импеданса, которая подлежит компенсации во время измерения биоимпеданса исследуемой ткани.

Имеются средства для лечения электролизом, который выбирает при помощи мультиплексора (5) контроллера (1), во время которого для возникновения электролиза применяется рассчитанный электрический заряд, сфокусированный на поврежденной ткани, но не воздействующий на близлежащую здоровую ткань. Это помогает избежать использования высокого напряжения. Указанные средства состоят по меньшей мере из источника постоянного тока (19), использующего рассчитанный электрический заряд, воздействующий на поврежденную ткань при помощи электродов (7 и 8) - анода и катода, находящихся на скосе (6) биполярной иглы (25), где имеются средства для контроля указанного электрического заряда, основанные на работе амперметра (20), который вместе с контроллером (1) занимается ограничением выданного электрического заряда и выявлением утечки контролируемого тока, проходящего через каждый из электродов (7 и 8) - анод и катод, расположенные на скосе (6) указанной биполярной иглы (25), таким образом осуществляется сравнение обоих токов для того, чтобы определить превышают ли они уровень порога безопасности, установленный контроллером (1) или нет. Если это так, то лечение приостанавливается. Имеется также вольтметр (21), который вместе с контроллером (1) выявляет имеющуюся между двумя электродами (7 и 8) разницу потенциала и рассчитывает импеданс, имеющийся между двумя электродами во время осуществления лечения. Если рассчитанный импеданс превышает максимальные и минимальные величины, установленные логическим контролем (1), то лечение (3) приостанавливается. Кроме того, следует отметить, что благодаря сфокусированности лечения и контролю возможных утечек тока, устраняются имеющиеся противопоказания, действующие в отношении пациентов, имеющих эндопротезы и костные швы, пациентов с кардиомониторами или любыми электронными имплантами, пациентов, страдающих сердечными заболеваниями, беременных, пациентов, имеющих злокачественные опухоли или пациентов с тромбофлебитом.

Используя биполярную иглу (25) и ранее указанные средства безопасности, ткани, на которые воздействует электрический заряд, ограничиваются площадью, расположенной вблизи скоса (6) биполярной иглы (25) Действие указанного электрического заряда полностью ограничивается поврежденной тканью. При этом исключается воздействие на близлежащую здоровую ткань, а также отпадает необходимость в использовании высокого напряжения. По сравнению с ныне существующими приборами данный прибор не имеет противопоказаний.

У прибора имеются также средства сфокусированной электростимуляции (4), предназначенной для стимуляции чувствительных нервных волокон поврежденной ткани, на которой при помощи контроллера (1) применяются биполярные пульсирующие сигналы, возникающие при помощи не менее двух биполярных игл (26). Эти иглы работают униполярно, используя в качестве электрода центральный проводник каждой иглы, а в качестве экранирования внешний проводник.

Указанные пульсирующие сигналы возникают, по меньшей мере, при помощи генератора постоянного тока (22), генерирующего шаблон сигнала тока, состоящего из импульсов одинаковой амплитуды и продолжительности, но смещенных на 180°, для того чтобы средняя величина указанного сигнала была бы равна нулю, а также во избежание возникновения феноменов электролиза. В приборе имеются также средства, основанные, по меньшей мере, на работе одного амперметра (23) и одного вольтметра (24), которые вместе с контроллером (1) контролируют указанный пульсирующий сигнал, основывающийся на измерении тока, проходящего через каждый из электродов, а также на выявлении утечки тока путем измерения тока, проходящего через каждый из электродов, расположенных в центральном проводнике каждой иглы, осуществляя таким образом сравнение двух токов на предмет выявления превышения уровня порога безопасности, установленного логическим контролем (1), и остановки электростимуляции (4), а также на предмет выявления разницы потенциала между двумя электродами и расчета импеданса, имеющегося между двумя электродами во время стимуляции. Если же рассчитанный импеданс превысит максимальные или минимальные величины, установленные логическим контролем (1), то электростимуляция (4) прекратится. Данный прибор не имеет противопоказаний, касающихся указанных пациентов.

Для диагностики, лечения и электростимуляции предусматривается также использование, по меньшей мере, двух биполярных игл и/или по меньшей мере двух изолированных однополярных игл. Они могут иметь тефлоновое покрытие.

1. Устройство для диагностики и индуцированной регенерации тканей, характеризующееся тем, что оно содержит в себе:

по меньшей мере, одну биполярную иглу (25), имеющую скос (6), внешний и внутренний проводники, оканчивающиеся электродами (7, 8) на скосе (6),

но меньшей мере, один генератор (9) переменного напряжения, содержащий в себе осциллятор, выполненный с возможностью генерации тактовой частоты для прямого цифрового синтезатора (DDS) и цифро-аналоговый преобразователь,

контроллер (1), выполненный с возможностью генерации синусоидального сигнала посредством упомянутого, по меньшей мере, одного генератора (9) переменного напряжения, и с возможностью усиления сигнала по заданной программе, полученного в результате цифро-аналогового преобразования,

переходное устройство (11) импеданса, выполненное с возможностью минимизации погрешности сигнала, полученного в результате усиления сигнала по заданной программе,

аналого-цифровой преобразователь (16), снабженный фильтром низких частот для обработки сигнала,

преобразователь (14) проходящего через ткань тока в напряжение, выполненный таким образом, что под управлением упомянутого контроллера (1) указанное напряжение усиливается по заданной программе посредством упомянутого переходного устройства (11) и упомянутого аналого-цифрового преобразователя, в результате чего через упомянутую иглу (25) посредством, по меньшей мере, одного источника постоянного тока (19) подается доза электрического заряда,

по меньшей мере, две иглы (26) для сфокусированной электоостимуляции, в которых внутренний проводник представляет собой электрод, а внешний - экран,

средства (4) для сфокусированной электростимуляции, содержащие, по меньшей мере, один источник постоянного тока (22), выполненный с возможностью генерации биполярного пульсирующего сигнала, накладываемого на ткань посредством упомянутых, по меньшей мере, двух игл (26),

средства для выявления утечки тока, проходящего через каждый электрод (7, 8), и измерения существующей между ними разности потенциалов и импеданса, содержащие, по меньшей мере, амперметр (20, 23), вольтметр (21, 24) и упомянутый контроллер (1), ограничивающий максимальные и минимальные величины.

2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что оно содержит в себе, по меньшей мере, одну биполярную иглу (25) и, по меньшей мере, две изолированные иглы (26) для сфокусированной электростимуляции с тефлоновым покрытием.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области стоматологического отбеливания и касается способов отбеливания зубов. Один из вариантов способа отбеливания зубов включает стадии, в которых: наносят пленку первой отбеливающей композиции, имеющей первую концентрацию первого отбеливающего агента, на зубы для отбеливания, затем наносят вторую отбеливающую композицию, имеющую вторую концентрацию второго отбеливающего агента, на зубы, при этом первая отбеливающая композиция остается на зубах; и где вторая концентрация второго отбеливающего агента меньше, чем первая концентрация первого отбеливающего агента.

Изобретение относится к области электротехники и биомедицины и может быть использовано при изготовлении биосовместимых элементов питания, которые могут эффективно удерживать химический состав батареи, при этом конструктивное выполнение элемента питания позволяет осуществлять внутренний контроль количества элементов питания.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для лечения амблиопии у детей. Для этого проводят электроэнцефалографию с определением амплитуды альфа-ритма.
Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для профилактики осложнений в послеоперационном периоде при хирургическом лечении полипоза носа в позднем послеоперационном периоде.
Изобретение относится к медицине, в частности к оториноларингологии, и может быть использовано для профилактики осложнений в послеоперационном периоде при лечении больных с врожденными пороками развития наружного и среднего уха.

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, урологии. Воздействие осуществляют постоянным электрическим током посредством накожных пластинчатых электродов.
Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для лечения хронического эндометрита. Воздействуют на органы малого таза с помощью аппарата КАП-ЭЛМ-01 «Андро-Гин».
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано для лечения внебольничной пневмоний у детей. Для этого на фоне медикаментозной терапии на второй день после нормализации температуры тела назначают электрофорез водным раствором природного средства «Реликт-05» при биполярном наложении электродов на грудную клетку ежедневно силой тока от 2 до 4-5 мА у детей в возрасте 3-7 лет и от 5 до 8 мА у детей старше 7 лет.

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для проведения стабильного остеосинтеза при лечении повреждений костной ткани (эндопротезирование, переломы с замедленной консолидацией, ложные суставы, хронический остеомиелит).

Группа изобретений относится к медицине и включает устройства и способ лечения потливости и гипергидроза путем воздействия электрическим током на участок кожи, требующий лечения.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для электропорации бактериальных клеток, присутствующих на поверхности рогового слоя кожи человека, содержит электроды, размещаемые с зазором от упомянутой поверхности, прокладку для разнесения электродов от поверхности рогового слоя и генератор для регулирования и подачи заданного напряжения на электроды для создания электрического поля с напряженностью 10-50 кВ/см на упомянутой поверхности для инактивации бактериальных клеток.

Изобретение относится к медицине, а именно к лечению ожоговых поражений поверхности тела. Для этого проводят санацию очагов пораженной ожогом кожи.
Изобретение относится к области медицины, психиатрии, психологии и может быть использовано для выбора тактики лечения психического расстройства. Осуществляют иммунологическое, патопсихологическое и нейрофизиологическое исследования.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для догоспитальной неотложной помощи состоит из двух объединенных в сеть между собой модулей, которые посредством объединения в сеть обеспечивают возможность ситуационно-зависимого процесса выполнения действий.

Группа изобретений относится к области продуктов для ухода за полостью рта и способов их получения. Предлагается продукт для ухода за полостью рта, содержащий композицию по уходу за полостью рта, включающую: эффективное количество растворимого приемлемого для применения в полости рта сульфата, и забуференную электропроводную среду, имеющую рН от 4 до 6,5, где персульфат синтезируется, когда электрический потенциал прикладывается к сульфату в забуференной электропроводной среде; и капу, включающую по меньшей мере два электрода, электрически соединяемых с источником напряжения с электрическим потенциалом от 1 до 5 В, в котором электроды включают катод и анод.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Способ предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента содержит: соединение мундштука с контроллером; передачу числовой последовательности, генерируемой первым процессором внутри контроллера, в мундштук; генерирование первого хеш-кода вторым процессором внутри мундштука, причем первый хэш-код основан на принятой числовой последовательности и секретном ключе, хранящемся в памяти внутри мундштука, причем секретный ключ является разделяемым между мундштуком и контролером; передачу первого хеш-кода из мундштука контроллеру; генерирование второго хеш-кода первым процессором внутри контроллера, причем второй хеш-код основан на случайном числе и секретном ключе; сравнение первым процессором первого хэш-кода со вторым хеш-кодом; разрешение электрической связи между мундштуком и контроллером, только если первый хеш-код соответствует второму хэш-коду; приведение в контакт мундштука с внутриротовой полостью пациента; предоставление нейростимуляции во внутриротовую полость пациента, причем нейростимуляция предоставляется контроллером через мундштук.

Группа изобретений относится к медицине. Группа изобретений представлена способом и устройством для стимуляции волосистой части головы.

Группа изобретений относится к медицине и может применяться для объединения данных на дефибрилляторе и мониторе пациента. При этом принимают входные физиологические данные от пациента с помощью измерительного модуля дефибриллятора.

Изобретение относится к медицинской технике. Внутриротовое устройство для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента содержит удлиненный корпус, позиционируемый в полости рта и содержащий переднюю область постоянной первой ширины и заднюю область постоянной второй ширины, позиционирующую подушечку и печатную плату.

Группа изобретений относится к медицине. Автоматический наружный дефибриллятор (АНД) содержит схему (11) самотестирования, устройство (13) кодирования и кодированный индикатор состояния.

Изобретение относится к области криминалистики и судебной экспертизы, в частности к дактилоскопии, и может быть использовано для опознавания личности человека путем выявления латентных следов рук, оставленных на различных следовоспринимающих объектах, подвергшихся воздействию влаги, при проведении криминалистической экспертизы.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, предназначенным для диагностики и лечения нейро-мышечных скелетных повреждений. Устройство для диагностики и индуцированной регенерации тканей содержит, по меньшей мере, одну биполярную иглу, имеющую скос, внешний и внутренний проводники, оканчивающиеся электродами на скосе, по меньшей мере, один генератор переменного напряжения, содержащий в себе осциллятор, выполненный с возможностью генерации тактовой частоты для прямого цифрового синтезатора и цифро-аналоговый преобразователь, контроллер, выполненный с возможностью генерации синусоидального сигнала посредством по меньшей мере одного генератора переменного напряжения, и с возможностью усиления сигнала по заданной программе, полученного в результате цифро-аналогового преобразования, переходное устройство импеданса, выполненное с возможностью минимизации погрешности сигнала, полученного в результате усиления сигнала по заданной программе, аналого-цифровой преобразователь, снабженный фильтром низких частот для обработки сигнала, преобразователь проходящего через ткань тока в напряжение, выполненный таким образом, что под управлением контроллера напряжение усиливается по заданной программе посредством переходного устройства и аналого-цифрового преобразователя, в результате чего через иглу посредством, по меньшей мере, одного источника постоянного тока подается доза электрического заряда, по меньшей мере, две иглы для сфокусированной электростимуляции, в которых внутренний проводник представляет собой электрод, а внешний - экран, средства для сфокусированной электростимуляции, содержащие, по меньшей мере, один источник постоянного тока, выполненный с возможностью генерации биполярного пульсирующего сигнала, накладываемого на ткань посредством по меньшей мере двух игл, средства для выявления утечки тока, проходящего через каждый электрод, и измерения существующей между ними разности потенциалов и импеданса, содержащие, по меньшей мере, амперметр, вольтметр и контроллер, ограничивающий максимальные и минимальные величины. Использование изобретения позволяет сократить площадь лечения при более точных показаниях и снижении значений электрического биоимпеданса. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх