Електростимулятор

Електростимулятор, що включає блок формування сигналу, який містить задавальний генератор, джерело живлення, принаймні два електроди, який відрізняється тим, що додатково включає блок регулювання частоти сигналу, блок регулювання амплітуди сигналу, блок переключення режимів та мостовий підсилювач потужності, вхід 3 межує, включений між керуючим входом мінусової шини і ланцюгом живлення генератора, і індикатор спрацьовування, включений між контрольним виходом генератора і мінусовою шиною джерела живлення. При цьому блок формування сигналу, розміщений у портативному корпусі зі знімною кришкою і просторово рознесений із тримачем електродів, один з яких підключений до виходу генератора, а другий до його керуючого входу. Генератор виконаний з можливістю регулювання частоти повторення імпульсів, тривалості імпульсів, періоду повторення пачки імпульсів, числа імпульсів у пачці. Тримач електродів може бути виконаний у виді циліндричного стрижня з закругленим кінцем, на поверхні якого розміщені кільцеподібні електроди заданої ширини, або у виді таблетки, на протилежних сторонах якої розташовані електроди. Параметри сигналів генератора імпульсів складають: тривалість імпульсу 5-7мс; період проходження імпульсів 20-28мс; тривалість пачки імпульсів 300-450мс; період проходження пачок 2500-3500мс. Час процедури складає 20-30хв. у дорослих. Тримач електродів вводиться в пряму кишку на глибину металевих електродів. Процедури проводяться щодня або через день. Курс лікування 1015 процедур. Після процедури тримач електродів стерилізується. Недоліки зазначеного електростимулятора полягають у його недостатній ефективності, що обумовлено низькою точністю дозування енергії випромінювання на внутрішні органи хворого в процесі фізіотерапії, а також у значних габаритах електростимулятора. До недоліків відноситься також те, що в електронну схему відомого електростимулятора введений пристрій, що обмежує величину струму електростимуляції до 500мА. Завдяки тому, що у кожної людини існує індивідуальний поріг чутливості на вплив електричного струму, встановлене обмеження струму в 500мА може виявитися для одних хворих занадто великим, а для інших хворих - занадто малим. При цьому, у першому випадку, хворі будуть постійно відчувати неприємні відчуття під час проведення процедури, а інші хворі, навпаки, не будуть відчувати ефективного впливу електростимуляції. Недоліком є також те, що джерело живлення відомого електростимулятора складається з двох батарей типу ФЛ 2325, які, по-перше, є недостатньо потужними для проведення якісної електростимуляції і одержання пачки імпульсів з амплітудою до 18В; по-друге, їх необхідно через визначений час роботи пристрою заміняти на нові; по-третє, батареї через визначену кількість часу починають втрачати енергоємність, що може протікати непомітно, але буде погіршувати якість проведеної електростимуляції. Таким чином відомий пристрій характеризується низькою точністю регулювання впливу на пацієнта, а також складністю конструкції і незручністю при проведенні процедур, що призводить до недостатньої ефективності його використання. 40948 4 В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення електростимулятора, у якому нове виконання елементів пристрою та нові зв'язки між елементами пристрою дозволяють оптимізувати вплив на пацієнта за рахунок підвищення точності регулювання та спростити конструкцію і підвищити зручність при проведенні процедур, що призводить до підвищення ефективності використання пристрою. Поставлена задача вирішується тім, що у відомому електростимуляторі, що включає блок формування сигналу, який містить задавальний генератор, джерело живлення, принаймні два електроди, новим відповідно до технічного рішення, є те, що він додатково включає блок регулювання частоти сигналу, блок регулювання амплітуди сигналу, блок переключення режимів та мостовий підсилювач потужності, вхід якого з'єднаний з джерелом живлення, блок формування сигналу виконаний у виді послідовно з'єднаних блока регулювання частоти сигналу, задавального генератора, одновібратора, двох інверторів, між яких включені послідовно генератор пачок імпульсів та суматор, при цьому мостовий підсилювач потужності двома входами паралельно приєднаний до другого інвертора, а його виходи приєднані - перший через блок регулювання амплітуди сигналу до першого електрода, а другий через блок переключення режимів до другого електрода. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвихознак пристрою, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в тому, що заявлене конструктивне виконання електростимулятора, а саме, те, що він додатково включає: - блок регулювання частоти сигналу, - блок регулювання амплітуди сигналу, - блок переключення режимів та - мостовий підсилювач потужності, вхід якого з'єднаний з джерелом живлення, при цьому - блок формування сигналу виконаний у виді послідовно з'єднаних блока регулювання частоти сигналу, генератору, що задає, одновібратора, двох інверторів, між яких включені послідовно генератор пачок імпульсів та суматор, - мостовий підсилювач потужності двома входами паралельно приєднаний до другого інвертора, а його виходи приєднані-перший через блок регулювання амплітуди сигналу до першого електрода, а другий через блок переключення режимів до другого електрода, у сукупності з відомими ознаками пристрою дозволяє спростити конструкцію і підвищити зручність при проведенні процедур, що приводить до підвищення ефективності використання пристрою. Підвищення ефективності електростимулятора досягається за рахунок забезпечення конструкцією, що заявляється, більш точного регулювання та дозування енергії випромінювання на внутрішні органи хворого в процесі фізіотерапії. Одночасно забезпечується простота використання, доступність широким шарам населення; мініатюрні габарити та компактність пристрою. Ці властивості дозволяють хворим зручно користатися пристроєм у 5 будь-яких умовах, у тому числі і вдома, після консультації лікаря й ознайомлення з інструкцією до застосування. Заявлений електростимулятор, зокрема елементи, що його складають, та зв'язки між ними забезпечують те, що для фізіотерапії використана енергія випромінювання синусоїдальних імпульсних, біполярних (для електростимуляції) і однополярних (для електрофорезу, проведеного на основі електростимуляції), модульованих, регульованих по амплітуді і частоті струмів, з пачками імпульсів прямокутної форми. Нервові і м'язові волокна найбільш чуттєві до синусоїдальних імпульсів з амплітудною модуляцією. При амплітудній модуляції, здійсненій в заявленому пристрої, серії імпульсів з визначеною частотою коливань струму відділені одна від одної проміжками з нульовою амплітудою. Вплив таких серій несучих коливань струму носить переривчастий характер, що значно підвищує їх вплив на тканині м'язів і нервів людини і зменшує звикання до них організму. Характер відчуттів хворого й ефективність електростимуляції визначається параметрами струму, а саме, частотою і амплітудою модуляції, що повинні бути близькими до параметрів роботи живої клітини в природних умовах. При користуванні електростимулятором пацієнт сам визначає поріг впливу енергії на хворий орган у відповідності зі своїми відчуттями й особливостями свого організму. Обертаючи ручки блоків регулювання частоти сигналу та амплітуди сигналу пацієнт обирає для себе режим найбільш ефективного стимулювання органа і комфортного стану. При низькій частоті модуляції імпульси коливань викликають поодиночні скорочення м'язових волокон. Зі збільшенням частоти модуляції відчуття набувають характер сильної вібрації, а при подальшому збільшенні частоти модуляції - вібрації дрібної, але більш глибокої. З подальшим збільшенням частоти модуляції і зменшенням тривалості імпульсів коливань струму зменшується збудливість і, у підсумку, м'язи припиняють скорочуватися, не встигаючи реагувати на ці імпульси коливань струму. Механізм лікувального впливу полягає в тому, що при проходженні синусоїдального імпульсного струму з прямокутною формою імпульсів через тканини і нерви органів людини у момент швидкого включення і переривання струму у мембранах тканин і в клітинних оболонках відбувається раптове скупчення великої кількості однойменно заряджених іонів. Це веде до зміни стану клітинних колоїдів і приводить клітку в стан порушення. При цьому заявлений пристрій виробляє імпульси коливань струму, які діють на нерви і м'язові волокна, з частотою, що дуже близька до частоти потенціалів дії нервів, тобто до частоти природних біострумів. Це не приводить м'язи у стан порушення норми і патології. При повільному наростанні струму порушення м'язів не відбувається. У процесі фізіотерапії відбувається перетворення енергії імпульсних модульованих коливань у тепло, що підвищує температуру тканини органів хворого. Це приводить до збудження кліток і до 40948 6 стимуляції лімфо- та кровообігу, ліквідації застійних зон, до активізації обмінних процесів у роботі органа і всього організму. Істотною перевагою таких коливань є відсутність дратівної дії струму й ушкодження поверхні тканини органа під електродами при тривалій дії. При цьому синусоїдальні модульовані імпульси, що мають у своїй основі перемінний струм підвищеної частоти, вільно проходять через шкіру, майже не поглинаючись в ній і не викликають неприємних відчуттів під електродами. Поглинання енергії синусоїдальних модульованих струмів відбувається в більш глибоко розташованих тканинах на всьому шляху проходження струму. Суть технічного рішення пояснюється кресленням, де на Фіг. зображена схема електрична електростимулятора. Електростимулятор включає блок 1 формування сигналу, який містить генератор 2, що задає, джерело 3 живлення, принаймні два електроди 4, 5, блок 6 регулювання частоти сигналу, блок 7 регулювання амплітуди сигналу, блок 8 переключення режимів та мостовий підсилювач 9 потужності, вхід якого з'єднаний з джерелом 3 живлення. Блок 1 формування сигналу виконаний у виді послідовно з'єднаних блока 6 регулювання частоти сигналу, генератора 2, що задає, одновібратора 10, двох інверторів 11, 12, між яких включені послідовно генератор 13 пачок імпульсів та суматор 14. При цьому мостовий підсилювач 9 потужності двома входами паралельно приєднаний до другого інвертора 12, а його виходи приєднані - перший через блок 7 регулювання амплітуди сигналу до першого електрода 4, а другий - через блок 8 переключення режимів до електрода 5. Генератор 2, що задає, формує сигнал з визначеною амплітудою і видає меандр потрібної форми. Блок 6 регулювання частоти сигналу регулює частоту отриманого вище сигналу. Одновібратор 10, що з'єднаний послідовно з генератором 2, що задає, на виході формує імпульси негативної полярності. Інвертор 11, з'єднаний послідовно з одновібратором 10, на виході формує імпульс позитивної полярності. Генератор 13 пачок імпульсів з'єднаний послідовно з одновібратором 10 і інвертором 12. При дозвільному сигналі, що надходить з одновібратора 10, інвертор 12 та генератор 13 пачок формують сигнали, якими заповнюються отримані раніше імпульси негативної і позитивної полярності. Вихід генератора 13 пачок імпульсів з'єднаний із входом суматора 14. На його виході формується біполярний сигнал з негативною і позитивною полярністю, що надходить через інвертор 12 на підсилювач 9 потужності. Інвертор 12 контролює роботу підсилювача 9 потужності, з яким з'єднаний блок 7 регулювання амплітуди сигналу Підсилювач 9 потужності через вимикач/вмикач з'єднаний з джерелом 3 живлення, він перетворює напругу 220В у постійну напругу не більш 20В. Блок 8 переключення режимів має два положення: - 1 - режим електростимуляції з біполярною пачкою імпульсів та - 2 - режим електрофорезу з одночасною електростимуляцією. 7 В положенні 1 пачка біполярних імпульсів, з клем, розташованих на корпусі пристрою, (на фігурі не показані) через штекер і кабелі надходить на електроди 4, 5.У цьому випадку не має значення, до якої з клем приєднують який з електродів. В положенні 2 одержують пачку імпульсів негативної полярності, яка через клему на корпусі пристрою, штекер і кабель надходить на пасивний електрод 5 для введення лікарської речовини з негативною полярністю іонів. Пачка імпульсів позитивної полярності через блок 7 регулювання амплітуди сигналу і клему, що розміщена на корпусі пристрою, штекер і кабель надходить на активний електрод 4, для введення лікарської речовини з позитивною полярністю іонів. Електростимулятор складається з технологічного комплекту послідовно з'єднаних електронних блоків, розміщених у портативному корпусі зі знімною кришкою. Джерело 3 живлення і електроди 4, 5 виконані з можливістю рознімного підключення до корпуса пристрою через клеми, штекер і кабель. Електростимулятор працює таким чином. Імпульси від генератора 2, що задає, надходять до одновібратора 10 і запускають його. Одновібратор 10 своїм імпульсом дозволяє роботу генератора 13 пачок імпульсів, з виходу якого через суматор 14 прямий і інвертирующий імпульси подають на відповідні входи підсилювача 9 потужності з двома виходами. З першого виходу мостового підсилювача 9 потужності 8 імпульс через блок 7 регулювання амплітуди сигналу та електрод 4 діє на пацієнта. Електричний ланцюг замикається і починається процес лікування. З другого виходу мостового підсилювача 9 потужності імпульс через блок 8 переключення режимів та електрод 5 діє на пацієнта. Іспити електростимулятора були проведені на хворих на таких режимах: Регульована амплітуда напруги, В від 0 до18 Тривалість однієї пачки імпульсів, 8,5 мс Кожна пачка містить імпульсів, од 19 Частота імпульсів у пачці, кГц 2,2 Регульована частота проходження 2-8 пачок імпульсів, Гц Тривалість паузи між пачками ім130-450 пульсів, з амплітудою 0В, мс 40948 8 Процес лікування захворювань з використанням електростимулятора здійснюється таким чином. Установлюють ручки блока 6 регулювання частоти сигналу та блока 7 регулювання амплітуди сигналу в нульове положення, а блок 8 переключення режимів електростимуляції в положення 1. Двоконтактний електрод уводять у пряму кишку хворого до відповідної мітки. Вмикають пристрій, установлюють блок 6 регулювання частоти сигналу на 5Гц і повільно регулятором блока 7 регулювання амплітуди сигналу установлюють рівень амплітуди напруги, при якому хворий відчуває могутнє і приємне «биття» відповідного органа. Процедура триває 20-30 хвилин в залежності від захворювання. При запальному процесі органів спочатку установлюють частоту 3Гц і проводять процедуру протягом 5 хвилин. Під впливом теплової енергії і вібрації усі капіляри органа, що стимулюють, наповняються кров'ю. Через 5 хвилин після початку стимуляції установлюють частоту 5-6Гц на 20-30 хвилин. Потужність установлюють так, щоб хворий відчував комфорт при максимальній амплітуді сигналу і максимальному «битті» органа, що стимулюють. При використанні одного контактного ректального електрода і плоского електрода уводять контактний ректальний електрод у пряму кишку, як зазначено вище, а плоский електрод через змочений ватно-марлевий тампон установлюють на нижню частину лобка, де він утримується медичним урологічним поясом. Всі інші маніпуляції проводять, як описано вище. Електрофорез на основі електростимуляції здійснюється одним контактним ректальним електродом і плоским електродом. Його проводять, як описано вище, але блок 8 переключення режимів встановлюють в положення 2. Перед початком процедури у пряму кишку за допомогою медичної гумової груші уводять лікарський «коктейль», що відповідає полярності ректального електрода (+/-), а ватно-марлевий тампон змочують лікарським «коктейлем», що відповідає полярності плоского електрода (+/-). Процедуру проводять протягом 20-25 хвилин. У процесі процедури хворий самостійно регулює параметри впливу електростимуляції (рівень амплітуди і частоту), обертаючи ручки настроювання й одержуючи найбільш комфортні відчуття. 9 Комп’ютерна верстка C.Литвиненко 40948 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601