Багатоканальний електростимулятор

Многоканальный злектрос тиму лятор, кажд ая пара каналов ко тор ого с од ержит генератор импу льс ов и пос лед овательно с оед иненные ис точник питания, преобра 1 зователь напряжения и первый кяю ', под* ключенны й к парал ле льно с оед инен ным первому конд енс атору и первому форми рователю с тиму лов, д ругой вх од которого подключен к выходу генератора, о т л и н а ю щ и й с я тем, что в каждую пару каналов введ ены пос лед овательно с оед иненные переключатель режима, д елитель час тоты, переключатель д лительнос ти и инвертор, а также с оед иненные между с обой второй ключ, второй конденс атор и второй формирователь с тиму лов, д ру гой вх которого под ключен к вых оду генератора импу ль сов, од ин вх од второго ключа с оед инен с вых од ом прео браз ова те ля н апряже ния, д ругие вх од ы первого и второго ключей подключены соответс твенно к входу и выходу инвертора, а вывод ы переключателя режима од ной пары каналов с оед инены с вых одом генератора тай же пары каналов и выводом переключателя режима д ругой пары каналов. Изобретение относитс я к мед ицинской технике, а именно, к ус тройс твам д ля э лектричес кого возд ейс твия на нервно-мыш ечный аппарат скелетных мыш ц, и может быть использовано в физиотерапии, при спортивных тренировках, в профилактических целях при ограниченной подвижнос ти, например, для послеоперационных больных, космонавтов при д лительных полетах, членов экипажей д лительного автономного плавания и ДР. Извес тен э лектрос тиму лятор, с од ержащ ий как и з аяв л ен ны й м ног ока на ль н ый злектрос тиму лптор, ис точник питании, преобразователь пос тоянного напряжения в лос тоянное, генератор импу льс ов, ключ конд енс атор и формирователь с тиму лов Этот э лектрос тиму лятор позволяет формировать пачки с тиму лов с плавно нарас таю щ им фрон том Отличительной ос обеннос тью э того э лектрос тиму лятора явпяетс я формирование с тиму лов в оконечном каскаде, что позволяет провод ить над лороговое злектрос тиму ляционное возд ейс твие зату хающими синусоидальными колебаниями в зависимос ти от параметров с тиму лиру емых тканей. К роме того, э тот э лектросгиму лятор позволяет работать о т низковолыного ис точника пос тоянного тока. Недос татком э того э лектрос тиму л^гира является то, что он является одкоканальным и позволяет воздейс твовать только на од ну мыш цу ипіА гру ппу мыш ц Для приближ ения фу нкционирования двигательного аппарата человека при внеш нем у правлении, то еегь при возд ейс твии на нервно-мыш ечный аппарат скелетных мыш ц э лектрос тиму ляцион н ым и с игн а л ам и, к ес тес тв е нн ому , 6602 чрезвычайно важным является сох ранение с инх ронн ой д вига те льно й коорд и на ции. Элементарным звеном такой д вигательной коорд инации являетс я обязательное у час тие мыш ц антагонис тичес кого д ейс тпия. 5 При э том реципрокная иннервация обеспечивает торможение центра од ной из мыш цан тагон ис то о пр и в озбу жд е ни и ц ен тра другой из них. Такой врожд енный коорд инационный механизм мыш ц-антагонис тов еле- 10 дует с охранить и при внеш нем управлении, то ес ть с трукту ра управления д олжна учитывать что коорд инированное взаимодейс твие мыач биомеханические с войс тва опорнодвигательного аппарата конечнос тей, в кто- 15 чая с инх ронное к о о рд и н и р о в а н н о е управление работой нескольких мыш ц-антзЮмисгов. В ос нову изобретения пос тавлена задача созд ания многоканального э лектрос тиму ля- 20 тора, п «GropOM каналы с тиму ляции сгруппированы попарно и работают в противофазе. Каждая пара ведомых каналов стимуляции засинхронизирована с ведущей парой каналов. Это" обеспечивает с инх ронную коорд иниро- 25 ванную работу двух и более мыш ц-антагонистов в различных временных режимах. За счет э того расширяю тся функ циональные возможнос ти злектрос тмму ляции, так как такое многокана льн ое э лек тр ос тиму л яц ио нно е 30 воздейс твие приближает фу і -..циони сование нерв но -мыш еч ного апп ара та к ес тес твен ному . Д и ф фе ре н ци аль но *: вк лю че ние с тиму лиру емых мыш ц и различ ная прод олжи тельн ос ть І - ра бо ты ос о бенн о 35 ва ж н ы п р и о бу ч е н ии бо л ь н ог о в ос п ро и зв ед е н ию д в и же н и й п р и у тр а ч е н н ом д вигательном навыке, д ля повыш ения тренировочного э ффекта, д ля ус транения двигательных расс тройс тв, возникающих при 40 воздейс твии неблагоприятных фактооов(гипод инамия, травма и др. ). Пос тавленная зад ача решается гем. что в многоканальный э лектрос тиму лятор, с од ерж ащий ис точник питания, с оед иненный 45 с преобразователем пос тоянного напряжения в пос тоянное, вых од которого через ключ под ключен к параллельно с оединенным конденс атору и формирователю с тиму лов, вход управления которого с оединен с 50 генератором импу льс ов, с огласно изобретению каналы с тиму ляции сгру ппированы попарно и в кажд ую пару канзлов введ ены зторой ключ, второй конд енс атор, второй формирователь с тиму лов, переключатель 55 режима работы, делитель час тоты, переключатель длительнос тей пачек-пауз и инвертор, причем преобразователь пос тоянного напряж ения s пос тоянное через вто рой ключ подключены к параллельно соед инен ным второму конд енсатору и второму формирователю с тиму лов, вх од у правления которого с оед инен с генератором импу льс ов, вых од которого через переключатель режима ра бо ты с оед и нен с внеш н им вых од о м/ вх од ом у п р ав л е н и я и с о вх од о м делителя час тоты, выход ы которого через переключатель д лительнос тей пач ек-пау з соед инены со вх одом управления первого ключа, а через инвертор с оед инены с о вх одом управления второго ключа и при возможнос ти раб о ты кажд ой пары каналов с тиму ляции в многоканальном комплекс е вход делителя час тоты ведущей пары каналов через переключатель режима работы ведомой пары каналов с оед инен с о входом делителя час тоты аедомой пары каналов отключенного от генератора импу льс ов. На фиг. 1 приведена функ циональная схема многоканального э лектрос тиму лятора; на фиг. 2 приведена функ циональная схема формирователя с тиму лов по первому варианту; на фиг. 3 - привед ена фу нк циональная схема формирователя с тимулов по второму варианту. Многоканальный э лектрос тимулятор содержит в кажд ой паре каналов ис точник 1 питания соед иненный с преобразователем 2 пос тоянного напряжения в пос тоянное, выход которого через первый ключ 3 под ключен к параллельно с оед иненным первому конденсатору 4 и первому формирователю 5 стиму лов, а через второй ключ 6 подключен к параллельно с оединенным второму конденсатору 7 и второму формирователю 8 стимулов. Вход ы у правления первого и второго формирователей 5 и 8 с тиму лов с оед инены с генератором импу льс ов 9, вых од которого через переключатель 10 режима с оед инен со входом делителя 11 час тоты, выход которого через переключатель 12 д лительнос тей пач ек-пауз с оединен с о вход ом управления первого ключа 3. а через инвертор 13 соединен с о вх одом управления второго ключа 6. Переключатель 10 режима соединен также с внеш ним вых од ом/вх од ом у правления. Первый и второй формирователи 5 и 8 стиму лов одинаковые и сод ержат резис тор 14, конд енс атор 15, ключ 16 и транс форматор 17. В первом варианте выполнения формирователей 5 и 8 с тиму лов резис тор 14, первичная обмотка транс форматора 17 и ключ 16 включены пос ледовательно между вх одами формирователей стиму лов 5 и 8. Конд енсатор 15 включен между точкой соед инения резис тор И - первичная обмотка транс форматора 17 и вторым входом формирователей с тиму лов 5 и 8. В торичная обмотка транс 6602 форматора 17 является выходом канала стимуляции. Во втором варианте выполнения формирователей 5 и 8 стимулов резистор 14, конденсатор 15 и первичная обмотка транс- 5 форматора 17 включены последовательно между входами формирователей стимулов 5 и 8. Ключ 16 включен между точкой соединения резистор 14 ~ конденсатор 15 и вторым входом формирователей стимулов 5 и 8. Вто- 10 ричмая обмотка трансформатора 17 является выходом канала стимуляции. Многоканальный электростимулятор работает следующим образом, Постоянное напряжение от низкооольт- 15 ного источника питания, например, 2 5-9 В, преобразуется в постоянное напряжение 20 - 140 В в преобразователе 2 постоянного напряжения в постоянное. Полученное на выходе преобразователя 2 постоянное на- 20 пряжение используется затем для формиро вания стимулирующего сигнала, который представляет собой пачки стимулов, череду ющиеся с паузами. Для этого постоянное напряжение, полученное на выходе преоб- 25 разователя 2, периодически прерывается (модулируется) ключами 3 и 6. Управление ключами 3 и 6 осуществляется импульсами длительностью, например. 1 — 16 с, которые формируются путем деления частоты сигна- 30 ла от генератора 9 делителем 11. Причем управление ключом 6 осуществляется ин версным сигналом (инвертор 13) по сравне нию с ключом 3. Таким образом, на выходе ключей 3 и 6 имеются импульсы постоянного 35 напряжения амплитудой 20-140 В, находя щиеся а противофазе. Длительность этих импульсов равна, соответственно, пачке стимулов в одном канапе и паузе во втором канале и наоборот. 40 При частоте следования импульсов гене ратора 9 равной, например 64 Гц и делении делителем 11 на 128, 256, 512, 1024 и т.д. длительность импульсов на выходе ключей 3 и 6 будет, соответственно, 1 с, 2 с, 4 с, 8 с и 45 т.д. Для исключения скачкообразного изме нения напряжения на выходе ключей 3 и 6 включены конденсаторы, соответственно, 4 и 7, которые сглаживают фронт импульсов до 0,2-0,5 с. 50 Полученные таким образом импульсы со сглаженным фронтом затем используются для формирования стимулов в формирователях 5 и 8. Для этого во время пачки заряжается конденсатор 15 через резистор 14 до 55 напряжения 20 - 140 Б. Ключ 16 включен таким образом, что при его замыкании с частотой генератора 9 образуется параллельный колебательный контур, состоящий из конденсатора 15 и перзичной обмотки 6 трансформатора 17. Постоянная времени цепи, состоящей из резистора 14 и конденсатора 15, выбирается таким образом, чтобы за время между импульсами генератора 9 конденсатор 15 зарядился до максимально возможного напряжения, то есть до 20-140 В. Замыкание ключа 16 приводит к возникновению колебательного процесса е колебательном контуре. Этот колебательный процесс представляет собой радиоимпульс в виде затухающей синусоиды. Учитывая то, что ключ 46 периодически, с частотой генератора 9, замыкается, в колебательном контуре буду г периодически, во время длительности пачки, возникать радиоимпульсы, которые будут передаваться во вторичную обмотку трансформатора 17. Частота колебаний может быть в пределах 1-10 кГц и зависит, в основном, от емкости конденсатора 15 и индуктивности первичной обмотки трансформатори 17. Радиоимпульсы а колебательном контуре Оудут возникать только в течение длительности пачки, так как ' . ,ко є этот промежуток времени имеется напряжение на выходе ключей 3 и 6. Причем всегда в начале пачки амплитуда радиоимпульсов будет постепенно увеличиваться, что обеспечит необходимую комфортность воздействия. Вторичная обмотка трансформатора 17 является выходом канала стимуляции и служит для подключения стимуляционныхзлектродоо. Выбор различных длительностей пачек и пауз осуществляется при помощи переключателя 12 путем подключении входов управления ключей 3 и 6 к разным выходам делителя 11 частоты, осуществляющим деление, например, на 128, 256,512, 1024 и т.д. Таким образом, одна пара канз/.а стимуляции работает в противофазе и позволяет стимулировать одну пару мышц-антагонистов. При комплексировании пвр каналов в многоканальный электросткмуаятор выход генератора 9 импульсов через переключатель 10 режима ведущей пары каналов соединен со входом делителя 11 частоты ведомой пары каналов. Дальнейшее наращивание пзр каналов в многоканальный електростимулятор аналогично описанному. При этом во всех ведомых парах каналов генераторы 9 импульсов отключены отделителей 11 частоты. Это позволяет синхронизировать пачки стимулов во всех каналах относительно ведущей пары каналов. Причем длительность пачки стимулов и паузы в каждой паре каналов можно устанавливать независимо от ведущей пары 6602 каналов и тем с амым осущес твлять с инх ронную двигательную коорд инацию мыш ц-ан Ф и г. I 8 тагонис тов в различных временных режимах. 6602 Фиг. 2 О Фи. . 5 Упорядник Замовлення 635 Техред М.Моргентал Коректор М Куль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101