RU2722812C1 - Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof - Google Patents

Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2722812C1
RU2722812C1 RU2019120456A RU2019120456A RU2722812C1 RU 2722812 C1 RU2722812 C1 RU 2722812C1 RU 2019120456 A RU2019120456 A RU 2019120456A RU 2019120456 A RU2019120456 A RU 2019120456A RU 2722812 C1 RU2722812 C1 RU 2722812C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stimulation
module
duration
pulse
change
Prior art date
Application number
RU2019120456A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Юрьевич Рявкин
Original Assignee
Сергей Юрьевич Рявкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Юрьевич Рявкин filed Critical Сергей Юрьевич Рявкин
Priority to RU2019120456A priority Critical patent/RU2722812C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722812C1 publication Critical patent/RU2722812C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: group of inventions refers to medicine, is intended for percutaneous electrical stimulation for providing additional general-purpose action on body physiological systems. Method of neuron-like dynamic electric stimulation consists in generation of pulses with preset frequency, their modulation by duration, amplification, and delivery through the electrodes to the skin surface of the biological object. During stimulation, the rate of change of the capacitive component of the impedance of the object under-electrode skin area is determined, and when the value of the capacitance component of the impedance close to zero is reached, time interval of stimulation is maintained for 3 minutes, after which stimulation is stopped. Rate of change of capacitance component of impedance of object under-electrode area of object is defined as duration of change of first or third half-wave of signal in second phase. Device for realizing the method includes pulse power amplifier, connected to stimulation electrodes applied to biological object, indicator, memory element, microcontroller connected to quartz resonator and two-way communication with memory element, which combines and is intended to control pulse generator through module of programs, modes, functions, connected to control elements and pulse duration modulator, as well as peripheral control module connected to control module, peripheral control module is connected to time counting module, pulse duration modulator and interconnected power amplifier and stimulation unit, wherein module of programs, modes, functions directly and through time counting module is connected to indicator, as well as a feedback pulse duration comparison module, a feedback pulse duration determination module is connected to the feedback pulse converter supplied from the stimulation electrodes, which are connected to the amplifier via a stimulation unit.EFFECT: method and device enable to reduce level of errors and spread of stimulation parameters due to signal stabilization, as well as broader functional capabilities of the apparatus.2 cl, 5 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к области медицины, предназначено для проведения чрескожной электростимуляции для оказания дополнительного общерегулирующего воздействия на физиологические системы организма, а также в качестве основного и/или вспомогательного средства при лечении функциональных расстройств в широком спектре патологий и может быть использовано в медицинских, лечебных и профилактических учреждениях, преимущественно в физиотерапии и рефлексотерапии.The claimed invention relates to medicine, is intended for percutaneous electrical stimulation to provide additional General regulatory effects on the physiological systems of the body, as well as the main and / or auxiliary means in the treatment of functional disorders in a wide range of pathologies and can be used in medical, therapeutic and prophylactic institutions, mainly in physiotherapy and reflexology.

Известно, что нейростимуляция мышц вызывает их сокращение и двигательное возбуждение. Биологическая система – это комплекс структур, которые связаны между собой функционально и постоянно обмениваются друг с другом информацией и энергией. Если на пути болевого импульса ввести дополнительный аналогичный электрический сигнал, то импульс и сигнал компенсируют друг друга.It is known that neurostimulation of muscles causes their contraction and motor excitement. A biological system is a complex of structures that are interconnected functionally and constantly exchange information and energy with each other. If an additional similar electrical signal is introduced along the path of the pain impulse, then the impulse and the signal cancel each other out.

Чрескожная электронейростимуляция – процедура, которая проводится с помощью импульсных токов и помогает восстановить ткани, органы, мышцы, работу нервной системы, не выполняющих свои функции из-за травмы или болезни.Percutaneous electroneurostimulation is a procedure that is performed using pulsed currents and helps to restore tissues, organs, muscles, the nervous system, which do not perform their functions due to trauma or illness.

В случае биоуправляемой стимуляции выбор вида и параметров стимуляции должен базироваться на ряде показателей, которые могут быть объединены в три группы: 1) физиологические, характеризующие субъективное восприятие сигналов и влияние их на процессы в организме; 2) функциональные, характеризующие качество выполнения движения (сила сокращения, точность и объем движения); 3) технические (минимальное потребление энергии, возможность регулирования управляющего сигнала и т. д.).In the case of biocontrolled stimulation, the choice of the type and parameters of stimulation should be based on a number of indicators that can be combined into three groups: 1) physiological, characterizing the subjective perception of signals and their influence on processes in the body; 2) functional, characterizing the quality of the movement (reduction force, accuracy and volume of movement); 3) technical (minimum energy consumption, the ability to control the control signal, etc.).

Результаты исследований показали, что независимо от частоты стимула амплитудные характеристики мышечного напряжения в большем диапазоне усилий сохраняют приблизительно линейный характер. В околопороговой области наблюдается значительная нелинейность. Такая зависимость соответствует общеизвестным физиологическим данным.The research results showed that regardless of the frequency of the stimulus, the amplitude characteristics of muscle tension in a larger range of efforts remain approximately linear. In the near-threshold region, significant non-linearity is observed. Such a dependence corresponds to well-known physiological data.

Отношение силы раздражения, вызывающего болевую реакцию, к пороговой (у) (пределы комфортной зоны) характеризует диапазон интенсивностей, в котором можно изменить сигнал управления. Это отношение максимально в области 2-5 кГц. При увеличении и уменьшении частоты стимуляции пределы комфортной зоны сужаются. Чем больше (у), тем точнее можно дозировать движение. Поэтому для получения более высокой точности движения предпочтение отдается именно области 2-5 кГц.The ratio of the irritation force causing the pain reaction to the threshold (y) (limits of the comfort zone) characterizes the range of intensities in which the control signal can be changed. This ratio is maximum in the range of 2-5 kHz. With an increase or decrease in the frequency of stimulation, the limits of the comfort zone narrow. The larger (y), the more accurately the movement can be dosed. Therefore, in order to obtain a higher accuracy of motion, preference is given precisely to the region of 2-5 kHz.

Межэлектродное сопротивление (сопротивление стимулируемых нервно-мышечных групп с учетом сопротивления прохождению стимулирующего сигнала через кожу и жировую прослойку) в диапазоне частот 500 Гц-10 кГц не претерпевает существенных изменений в зависимости от интенсивности стимула. Наоборот, в диапазоне 100-200 Гц с ростом амплитуды стимула межэлектродное сопротивление уменьшается. На низких частотах 100-500 Гц изменяется и характер сопротивления. С ростом стимула возрастает его активный компонент, на что указывает уменьшение угла сдвига фаз между током и напряжением стимуляции. В области 2-10 кГц наблюдается относительная независимость фазовых сдвигов от интенсивности стимула.The interelectrode resistance (resistance of stimulated neuromuscular groups, taking into account the resistance to the passage of the stimulating signal through the skin and the fat layer) in the frequency range 500 Hz-10 kHz does not undergo significant changes depending on the intensity of the stimulus. On the contrary, in the range of 100–200 Hz, with increasing stimulus amplitude, the interelectrode resistance decreases. At low frequencies of 100-500 Hz, the nature of the resistance also changes. As the stimulus grows, its active component increases, as indicated by a decrease in the phase angle between the current and the stimulation voltage. In the range of 2–10 kHz, a relative independence of phase shifts from the stimulus intensity is observed.

Выбор вида управляющего сигнала находится в прямой зависимости от способа передачи энергии тканям – с помощью поверхностных или имплантируемых электродов. По физиологическим и функциональным показателям наиболее приемлемыми частотами в качестве стимулов являются прямоугольные импульсные сигналы частотой 80-200 Гц при длительности 0,1-0,5 мс, а также синусоидальные сигналы в диапазоне частот 2-5 кГц, при этом параметры импульсов примерно соответствуют по длительности хронаксии большинства мышц человека в норме, а по частоте – порогу суммации одиночных сокращений в тетанус. Рекомендуемые частоты синусоидальных сигналов обладают меньшей болезненностью при стимуляции и обеспечивают лучшие функциональные показатели. Именно на частотах 2-5 кГц пределы комфортной зоны и связанная с ними точность дозирования сигнала управления максимальны и создаются наилучшие условия для прохождения электрического тока через живую ткань. При увеличении или уменьшении частоты стимула по сравнению с областью 2-5 кГц превалирование активной составляющей сопротивления приводит к увеличению порога возбудимости мышц, поскольку непосредственно на возбуждение приходится меньшая доля энергии стимула (Система комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов/под ред. А.М. Беркутова, В.И. Жулева, Г.А. Кураева, Е.М. Прошина. – М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000 г. – 376 с.; Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей/Под ред. Р.И. Утямышева и М. Враны – М.: Энергоатомиздат, 2003, 384 с.; Ливенсон А.Р. Электромедицинская аппаратура.: [Учебн. пособие] – Мн.: Медицина, 2001. – 344 с.; Катона З. Электроника в медицине: Пер. с венг. /Под ред. Н.К. Розмахина – Мн.: Медицина, 2002. – 140 с.).The choice of the type of control signal is directly dependent on the method of energy transfer to tissues - using surface or implantable electrodes. According to physiological and functional indicators, the most acceptable frequencies as stimuli are rectangular pulsed signals with a frequency of 80-200 Hz for a duration of 0.1-0.5 ms, as well as sinusoidal signals in the frequency range 2-5 kHz, while the pulse parameters approximately correspond to the duration of the chronaxy of most of the muscles of a person is normal, and in frequency - the threshold for the summation of single contractions in tetanus. Recommended frequencies of sinusoidal signals have less pain during stimulation and provide better functional indicators. It is at frequencies of 2-5 kHz that the limits of the comfort zone and the associated accuracy of dosing the control signal are maximum and the best conditions are created for the passage of electric current through living tissue. With an increase or decrease in the frequency of the stimulus compared with the region of 2-5 kHz, the prevalence of the active component of the resistance leads to an increase in the threshold of excitability of the muscles, since the stimulus directly accounts for a smaller fraction of the stimulus energy (Complex electromagnetotherapy system: Textbook for universities / edited by A.M. Berkutova, V.I. Zhuleva, G.A. Kuraeva, E.M. Proshina.- M .: Laboratory of Basic Knowledge, 2000 - 376 p .; Electronic equipment for stimulation of organs and tissues / Ed. R. I. Utyamysheva and M. Vrana - M .: Energoatomizdat, 2003, 384 pp .; Livenson AR Electro-medical equipment .: [Textbook] - Mn .: Medicine, 2001. - 344 pp .; Katona Z. Electronics in medicine: Translated from Hungarian / Edited by N.K. Rozmakhin - Mn .: Medicine, 2002. - 140 p.).

Необходимость регулирования силы тока в сторону его повышения таким образом, чтобы пациент постоянно испытывал интенсивные неболевые ощущения, вызвана обстоятельствами, связанными с физиологией нервной системы человека. Если оказывать воздействие на организм человека с постоянной интенсивностью, в частности, электрическим током, то организм адаптируется к этому воздействию через некоторое время и интенсивность ощущений снижается вплоть до исчезновения. В связи с этим перестают выделяться эндогенные опиоиды, что приводит к снижению или отсутствию эффекта уменьшения боли от их воздействия. Таким образом, пока организм воспринимает стимуляцию электрическим током, то есть чувствует его, он выделяет эндогенные опиоиды, находящиеся в периферических нервных окончаниях и головном мозге, которые модулируют прохождение болевых импульсов.The need to regulate the current strength in the direction of increasing it so that the patient constantly experiences intense non-painful sensations is caused by circumstances related to the physiology of the human nervous system. If you exert an effect on the human body with a constant intensity, in particular, electric current, the body adapts to this effect after some time and the intensity of sensations decreases until it disappears. In this regard, endogenous opioids cease to be secreted, which leads to a decrease or absence of the effect of reducing pain from their exposure. Thus, while the body perceives stimulation with an electric current, that is, feels it, it excretes endogenous opioids located in the peripheral nerve endings and the brain, which modulate the passage of pain impulses.

Как только у пациента прекращается или снижается ощущения от чрескожной электронейростимуляции, он перестает выделять эндогенные опиоиды и поток болевой информации беспрепятственно поступает в соответствующие отделы центральной нервной системы, где формируется болевая реакция. Поэтому, для предотвращения адаптации, ЧЭНС обязательно производится на «фоне» непрерывного поддержания у пациента восприятия электрического тока, как интенсивных неболевых ощущений. Это достигается различными путями, например, периодическим увеличением силы тока, проходящего между электродами в течение всей процедуры чрескожной электронейростимуляции (Г.Н.Крыжановский. Общая патофизиология нервной системы. Руководство, М., Медицина, 1997, с. 253-255).As soon as the patient ceases or decreases sensations from percutaneous electroneurostimulation, he ceases to secrete endogenous opioids and the flow of pain information flows unhindered into the corresponding sections of the central nervous system where the pain reaction is formed. Therefore, to prevent adaptation, CHENS is necessarily carried out against the “background” of continuously maintaining the patient's perception of electric current as intense non-painful sensations. This is achieved in various ways, for example, by periodically increasing the amperage passing between the electrodes throughout the procedure of percutaneous electroneurostimulation (G. N. Kryzhanovsky. General pathophysiology of the nervous system. Manual, M., Medicine, 1997, pp. 253-255).

Из уровня техники известен биоэлектрический регулятор психосоматического гомеостаза, с помощью которого достаточность воздействия определяют по стабилизации первой полуволны сигнала, при этом устройство, в качестве фактора достаточности электростимуляции учитывает динамику изменения импеданса. В состав конструкции входит генератор импульсов, который соединен с модулятором и усилителем, а также генератор импульсов, задатчик энергии стимулов и усилитель (патент № 2068277 на изобретение «Биоэлектрический регулятор психосоматического гомеостаза», дата подачи 01.03.1993 г.).A bioelectric regulator of psychosomatic homeostasis is known from the prior art, by which the sufficiency of the effect is determined by stabilizing the first half-wave of the signal, while the device, as a factor in the sufficiency of electrical stimulation, takes into account the dynamics of impedance changes. The structure of the design includes a pulse generator, which is connected to the modulator and amplifier, as well as a pulse generator, stimulator of energy stimuli and amplifier (patent No. 2068277 for the invention "Bioelectric regulator of psychosomatic homeostasis", filing date 01.03.1993).

Недостатки данного технического решения обусловлены тем, что длительность первой полуволны определяется с помощью выпрямителя, что снижает быстродействие всей схемы. При этом, электростимуляция необоснованно прекращается, как только перестает изменяться длительность первой полуволны, что негативно сказывается на точности, достаточности процесса стимуляции и времени ее прекращения.The disadvantages of this technical solution are due to the fact that the duration of the first half-wave is determined using a rectifier, which reduces the speed of the entire circuit. At the same time, electrical stimulation unreasonably stops as soon as the duration of the first half-wave ceases to change, which negatively affects the accuracy, sufficiency of the stimulation process and the time of its termination.

Известен способ омоложения кожи лица и шеи, включающий воздействие электрическим током на кожу лица и шеи, которое осуществляют с использованием электронейроадаптивного стимулятора путем перемещения плавно и/или перестановкой по массажным линиям лица и/или шеи его электродного устройства, включающего коаксиально расположенные внешний пассивный и внутренний активный электроды, подключенные к отводам высокодобротной катушки индуктивности, периодически насыщаемой электромагнитной энергией путем подключения части витков на заданное время к полюсам источника постоянного тока, а воздействующим электрическим током являются электрические колебания, возникающие после отключения высокодобротной катушки индуктивности от одного из полюсов источника постоянного тока в колебательном контуре, включающем в качестве реактивных элементов индуктивность высокодобротной катушки индуктивности и емкостную составляющую суммарного импеданса между пассивным и активным электродами при их контакте с кожей лица и/или шеи, при этом произведение амплитуды первой полуволны этих колебаний на их период повторения равно А⋅ Т=10-2÷10-4 В⋅ с, где А - амплитуда первой полуволны, В; Т - период повторения колебаний, с, а скорость перемещения электродного устройства электронейроадаптивного стимулятора по массажным линиям лица и/или шеи не превышает 20 см/мин.A known method of rejuvenating the skin of the face and neck, including exposure to electric shock on the skin of the face and neck, which is carried out using an electroneuroadaptive stimulator by moving smoothly and / or by moving along the massage lines of the face and / or neck of its electrode device, including coaxially located external passive and internal active electrodes connected to the taps of a high-quality inductor, periodically saturated with electromagnetic energy by connecting part of the turns for a predetermined time to the poles of a direct current source, and the acting electric current are electrical vibrations that occur after disconnecting a high-quality inductor from one of the poles of a direct current source in an oscillatory a circuit comprising as reactive elements the inductance of a high-quality inductor and the capacitive component of the total impedance between the passive and active electrodes when they come in contact with the skin of the face and / or neck, while the product of the amplitude of the first half-wave of these oscillations for their repetition period is A⋅ T = 10 -2 ÷ 10 -4 V⋅ s, where A is the amplitude of the first half-wave, B; T is the period of repetition of the oscillations, s, and the speed of movement of the electrode device of the electro-neuroadaptive stimulator along the massage lines of the face and / or neck does not exceed 20 cm / min.

Электронейроадаптивный стимулятор, содержащий источник постоянного тока, блок управления и формирования запускающих импульсов и электродное устройство, включающее пассивный и активный электроды, при этом содержит двухсекционную высокодобротную катушку индуктивности и демультиплексор, сигнальный вход которого соединен с импульсным выходом блока управления и формирования запускающих импульсов, а вход управления с кодовым выходом блока управления и формирования запускающих импульсов, один из полюсов источника постоянного тока соединен с пассивным электродом электродного устройства и точкой соединения секций двухсекционной высокодобротной катушки индуктивности, секции которой включены согласно, второй конец секции с большим количеством витков соединен с активным электродом и входом сигнала обратной связи блока управления и формирования запускающих импульсов, секция с меньшим количеством витков выполнена с отводами, каждый отвод этой секции через ключевой усилитель подключен ко второму полюсу источника постоянного тока, вход управления каждого ключевого усилителя соединен с соответствующим ему выходом демультиплексора (патент № 2244574 на изобретение «Электронейроадаптивный стимулятор «Космодик» (варианты), электродное устройство для электростимуляции (варианты) и способ Карасёва А.А. омоложения и оздоровления кожи лица и шеи», дата подачи 27.01.2003 г., дата публикации заявки 27.07.2004 г.).An electron-adaptive stimulator containing a direct current source, a control unit for generating triggering pulses, and an electrode device including passive and active electrodes, it contains a two-section high-quality inductor and a demultiplexer, the signal input of which is connected to the pulse output of the control unit and generating triggering pulses, and the input control with the code output of the control unit and the formation of triggering pulses, one of the poles of the DC source is connected to the passive electrode of the electrode device and the connection point of the sections of the two-section high-quality inductor, the sections of which are connected according to, the second end of the section with a large number of turns is connected to the active electrode and the input feedback signal of the control unit and the formation of triggering pulses, the section with fewer turns is made with taps, each tap of this section through a key amplifier is connected to the second field sous of a direct current source, the control input of each key amplifier is connected to the corresponding output of the demultiplexer (patent No. 2244574 for the invention "Cosmodic electron-adaptive stimulator (options), electrode device for electrical stimulation (options) and A. Karasev’s method rejuvenation and healing of the skin of the face and neck ", filing date 01/27/2003, the date of publication of the application 07/27/2004).

Недостатки обусловлены ограниченной областью применения – только для проведения косметологических процедур, которые выполняются на определенных зонах: лице и шее объекта. При этом энергетическая мощность стимулирующего сигнала зависит от длительности запускающего импульса. В качестве критерия степени влияния стимулирующего воздействия принимают фактор изменения параметра и признак окончания стимуляции – отсутствие изменения параметров стимулирующего сигнала, таких, как амплитуда первой полуволны или частота затухающих колебаний, которые, в свою очередь, зависят от реактивного и активного сопротивлений межэлектродной ткани.The disadvantages are due to the limited scope - only for cosmetic procedures that are performed in certain areas: the face and neck of the object. In this case, the energy power of the stimulating signal depends on the duration of the triggering pulse. The factor of parameter change and the sign of the end of stimulation are taken as a criterion of the degree of influence of the stimulating effect - the absence of changes in the parameters of the stimulating signal, such as the amplitude of the first half-wave or the frequency of damped oscillations, which, in turn, depend on the reactive and active resistances of the interelectrode tissue.

Устройство громоздко и выполнено с возможностью осуществления только одного режима стимуляции, который запускается после предварительного выполнения режима «ПОИСК», предусматривающего осуществление нескольких серий запускающих импульсов, приводящих к изменению амплитуды первой полуволны стимулирующего сигнала и частоты затухающих колебаний.The device is cumbersome and configured to implement only one stimulation mode, which is launched after the preliminary execution of the “SEARCH” mode, which provides for the implementation of several series of triggering pulses, leading to a change in the amplitude of the first half-wave of the stimulating signal and the frequency of the damped oscillations.

Кроме того, из уровня техники известен способ импульсной электротерапии, включающий воздействие электрическими импульсами на кожные проекции патологического очага и рефлексогенные зоны биологического объекта через неподвижные или перемещаемые электроды, при этом импульсы формируют из двух частей: прямоугольной и затухающего синусоидального колебания, при этом частоту и декремент затухания синусоидальных колебаний устанавливают в зависимости от проводимости кожного покрова биологического объекта (патент № 2118901 на изобретение «Способ импульсной электротерапии и устройство для его осуществления», дата подачи 19.03.1997 г., опубликовано 20.09.1998 г.)In addition, the prior art method of pulsed electrotherapy, including the action of electric pulses on the skin projection of the pathological focus and reflexogenic zones of a biological object through fixed or movable electrodes, the pulses are formed of two parts: a rectangular and a damped sinusoidal oscillation, the frequency and decrement the attenuation of sinusoidal oscillations is set depending on the conductivity of the skin of the biological object (patent No. 2118901 for the invention "Method of pulsed electrotherapy and device for its implementation", filing date 03/19/1997, published on 09/20/1998)

Известный способ осуществляется с помощью устройства для импульсной электротерапии, содержащего блок управления, ключ и согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с электродами, при этом в устройство введены блок коррекции импульсов и измеритель амплитуды, вход которого соединен с выходом ключа и одним из выводов первичной обмотки согласующего трансформатора, в цепь которой подключен блок коррекции импульсов, а выход измерителя амплитуды соединен с входом блока управления, выход которого соединен с входом ключа.The known method is carried out using a device for pulsed electrotherapy containing a control unit, a key and a matching transformer, the secondary winding of which is connected to the electrodes, while a pulse correction unit and an amplitude meter are introduced into the device, the input of which is connected to the output of the key and one of the terminals of the primary winding matching transformer, in the circuit of which a pulse correction unit is connected, and the output of the amplitude meter is connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the key input.

Достаточность электростимуляции в указанном изобретении определяется по амплитуде первой полуволны, при этом амплитуда в значительной степени зависит от активной составляющей импеданса, которая, в свою очередь, определяется величиной давления электродов на поверхность кожи живого объекта, а не от емкостной составляющей, что приводит к снижению достоверности осуществления самой процедуры и точности времени ее окончания. При этом, как только амплитуда первой полуволны прекращает изменяться, стимуляция без всякого основания завершается.The sufficiency of electrical stimulation in this invention is determined by the amplitude of the first half-wave, and the amplitude largely depends on the active component of the impedance, which, in turn, is determined by the pressure of the electrodes on the skin surface of a living object, and not on the capacitive component, which leads to a decrease in reliability the implementation of the procedure and the accuracy of the time of its completion. Moreover, as soon as the amplitude of the first half-wave stops changing, stimulation is completed without any reason.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ электростимуляции, заключающийся в том, что генерируют импульсы с заданной частотой, модулируют их по длительности, усиливают и подают через электроды на поверхность кожи биологического объекта, при этом при стимуляции определяют скорость изменения емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи объекта и при достижении значения скорости изменения импеданса, близкого к нулю, выдерживают временной интервал стимуляции в течение 3-5 мин, после чего стимуляцию прекращают.The closest technical solution to the claimed invention is a method of electrical stimulation, which consists in the fact that they generate pulses with a given frequency, modulate them in duration, amplify them and feed them through the electrodes to the skin surface of a biological object, while the stimulation determines the rate of change of the capacitive component of the impedance of the sub-electrode section skin of the object and when reaching a value of the rate of change of the impedance, close to zero, withstand the time interval of stimulation for 3-5 minutes, after which the stimulation is stopped.

Устройство для электростимуляции, содержит генератор, подключенный к одному из выходов модулятора импульсов по длительности, к другому входу которого подсоединен задатчик энергии стимулов, усилитель мощности импульсов, подключенный к модулятору импульсов по длительности, индикатор, подключенный к одному из выходов усилителя мощности, и электроды, соединенные с другими выходами усилителя мощности импульсов, прикладываемые к биологическому объекту и соединенные со входом дифференцирующего элемента, при этом в него дополнительно введены формирователь импульсов по длительности, элемент памяти, таймер, сумматор, причем выход дифференцирующего элемента соединен со входом формирователя импульсов по длительности, выход которого соединен с входом памяти и с одним из входов сумматора, к другому входу которого подсоединен выход элемента памяти, а выход сумматора соединен с таймером, выход которого подключен к индикатору (патент № 2266762 на изобретение «Способ динамической электростимуляции и устройство для его осуществления», дата подачи 18.11.2003 г., дата публикации заявки 20.04.2005 г.).The device for electrical stimulation, contains a generator connected to one of the outputs of the pulse modulator in duration, to the other input of which is connected a stimulator of energy stimuli, a pulse power amplifier connected to a pulse modulator in duration, an indicator connected to one of the outputs of the power amplifier, and electrodes, connected to other outputs of the pulse power amplifier, applied to the biological object and connected to the input of the differentiating element, while a pulse shaper for duration, a memory element, a timer, an adder are additionally introduced into it, and the output of the differentiating element is connected to the input of the pulse shaper for the duration, output which is connected to the memory input and one of the inputs of the adder, to the other input of which the output of the memory element is connected, and the output of the adder is connected to a timer, the output of which is connected to the indicator (patent No. 2266762 on the invention "The method of dynamic electrical stimulation and equipment for its implementation ”, filing date 11/18/2003, the date of publication of the application 04/20/2005).

Недостатки прототипа связаны с функциональными ограничениями из-за отсутствия удобного интерфейса и, следовательно, невозможности реализации нескольких программ стимуляции. Кроме того, из-за применения трансформатора существует высокая степень отклонений (погрешностей) параметров, в частности по напряжению, форме импульса стимуляции, отличной от эталонной, а также стабильности работы устройства в целом.The disadvantages of the prototype are associated with functional limitations due to the lack of a convenient interface and, therefore, the inability to implement several stimulation programs. In addition, due to the use of the transformer, there is a high degree of deviations (errors) in the parameters, in particular in terms of voltage, stimulation pulse shape, different from the reference one, as well as the stability of the device as a whole.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое к защите изобретение, заключается в снижении уровня погрешностей и разброса параметров стимуляции за счет стабилизации сигнала, а также в расширении функциональных возможностей аппарата.The technical result, to which the invention is proposed to be protected, is to reduce the level of errors and the spread of stimulation parameters due to signal stabilization, as well as to expand the functionality of the device.

Указанный результат достигается тем, что способ нейроподобной динамической электростимуляции, заключающийся в том, что генерируют импульсы с заданной частотой, модулируют их по длительности, усиливают, подают через электроды на поверхность кожи биологического объекта, при стимуляции определяют изменения емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи объекта и при достижении значения изменения импеданса, близкого к нулю, выдерживают временной интервал стимуляции в течение 3 минут, после чего стимуляцию прекращают, согласно изобретению при стимуляции изменения емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи объекта определяют как длительность изменения первой или третьей полуволны сигнала во второй фазе.This result is achieved by the fact that the method of neural-like dynamic electrical stimulation, which consists in generating pulses with a given frequency, modulating them in duration, amplifying them, feeding them through electrodes to the skin surface of a biological object, during stimulation, determining changes in the capacitive component of the impedance of the sub-electrode section of the skin of the object and when the value of the impedance change is close to zero, the stimulation time interval is maintained for 3 minutes, after which the stimulation is stopped, according to the invention, when the change in the capacitive component of the impedance of the sub-electrode portion of the skin of the object is stimulated, it is determined as the duration of the change in the first or third signal half-wave in the second phase.

Устройство для осуществления нейроподобной динамической электростимуляции, включающее усилитель мощности импульсов, связанный с электродами стимуляции, прикладываемыми к биологическому объекту, индикатор, элемент памяти, согласно изобретению содержит микроконтроллер, соединенный с кварцевым резонатором и двусторонней связью с элементом памяти, объединяющий в себе и предназначенный для управления генератором импульсов через модуль программ, режимов, функций соединенным с органами управления и модулятором импульсов по длительности, а также связанным с модулем управления периферией, который подключен к модулю отсчета, модулятору импульсов по длительности и связанных между собой усилителю мощности и узлу стимуляции, при этом модуль программ, режимов, функций напрямую и через модуль отсчета соединен с индикатором, а также к нему через модуль сравнения длительности импульсов обратной связи подключен модуль определения длительности импульсов обратной связи, соединенный с преобразователем импульсов обратной связи, поступающих от электродов стимуляции, которые через узел стимуляции связаны с усилителем. Известно, что обычно применяемые методы измерения импеданса основаны на законе Ома. Схема поверхностного импеданса кожи состоит из активного сопротивления, связанного с проводящей средой, и реактивного в виде емкости, образованной под электродами устройства. Совокупность емкостей устройства и подэлектродного участка кожи образуют емкостную составляющую поверхностного импеданса кожи, увеличивающуюся при контакте устройства с кожей из-за перспирации, которая изменяется, в том числе, из-за появления между пластинами электродов раствора хлористого натрия и/или иных веществ (например, пота) с высокой диэлектрической проницаемостью. Электростимуляция ускоряет процесс и увеличивает значение емкости при выходе на плато, при этом активная составляющая зависит от силы прижатия электродов к поверхности кожи. Изменение емкости подэлектродного участка кожи приводит к изменению частоты во второй фазе, представляющей собой вынужденные затухающие синусоидальные колебания, которые выполняют две основные функции: непосредственно электростимуляцию и оценку характера ее протекания. При этом колебания образуются непосредственно на электродах устройства. Синусоидальные колебания в первой или третьей полуволн второй фазы обладают наибольшей информативностью о поверхностном импедансе.A device for performing neuro-like dynamic electrical stimulation, including a pulse power amplifier, connected to stimulation electrodes applied to a biological object, an indicator, a memory element, according to the invention, contains a microcontroller connected to a quartz resonator and two-way communication with a memory element, combining and intended for control a pulse generator through a module of programs, modes, functions connected to the controls and a pulse modulator in duration, and also connected to a peripheral control module, which is connected to a reference module, a pulse modulator in duration and interconnected power amplifier and stimulation unit, while the module of programs, modes, functions directly and through the reference module is connected to the indicator, and also to it through the feedback pulse duration comparison module is connected a feedback pulse duration determination module connected to the impu converter feedback from the stimulation electrodes, which are connected to the amplifier through the stimulation node. It is known that commonly used impedance measurement methods are based on Ohm's law. The surface impedance pattern of the skin consists of active resistance associated with a conductive medium, and reactive in the form of a capacitance formed under the electrodes of the device. The combination of capacities of the device and the sub-electrode area of the skin form the capacitive component of the surface impedance of the skin, which increases when the device contacts the skin due to perspiration, which changes, including due to the appearance of a solution of sodium chloride and / or other substances between the electrode plates (for example, sweat) with high dielectric constant. Electrical stimulation accelerates the process and increases the value of the capacitance upon reaching a plateau, while the active component depends on the force of pressing the electrodes to the skin surface. A change in the capacitance of the subelectrode region of the skin leads to a frequency change in the second phase, which is a forced damped sinusoidal oscillation that performs two main functions: directly electrical stimulation and assessment of the nature of its course. In this case, vibrations are formed directly on the electrodes of the device. Sinusoidal oscillations in the first or third half-waves of the second phase have the greatest informativeness about surface impedance.

Основным параметром для оценки динамики электрокожных характеристик в процессе стимуляции, является значение резонанасной частоты этого контура и скорости ее изменения, которая зависит от появления и скорости изменения водного состава гидрофильной прокладки в подэлектродном участке, что, в свою очередь, определяется уровнем активности вегетативной нервной системы. Предлагаемое к защите изобретение поясняется чертежами, гдеThe main parameter for assessing the dynamics of electrodermal characteristics during stimulation is the value of the resonant frequency of this circuit and its rate of change, which depends on the appearance and rate of change of the aqueous composition of the hydrophilic laying in the sub-electrode section, which, in turn, is determined by the level of activity of the autonomic nervous system. The invention proposed for protection is illustrated by drawings, where

фиг. 1 – блок-схема устройства для нейроподобной динамической электростимуляции;FIG. 1 is a block diagram of a device for neural-like dynamic electrical stimulation;

фиг. 2 – график импульса, формируемого узлом стимуляции, содержащим трансформатор, при максимальной мощности;FIG. 2 is a graph of a pulse generated by a stimulation unit containing a transformer at maximum power;

фиг. 3 - график импульса, формируемого узлом стимуляции, содержащим трансформатор, при минимальной мощности;FIG. 3 is a graph of a pulse generated by a stimulation unit comprising a transformer at minimum power;

фиг. 4 – график импульса, формируемого узлом стимуляции, содержащим катушку индуктивности;FIG. 4 is a graph of a pulse generated by a stimulation assembly comprising an inductor;

фиг. 5 – график импульса, формируемого узлом стимуляции, содержащим катушку индуктивности при минимальной мощности.FIG. 5 is a graph of a pulse generated by a stimulation assembly containing an inductor at minimum power.

Принцип работы заявляемого устройства основан на параллельном колебательном контуре, в котором при достижении резонанса импеданс максимален и частота, на которой происходит резонанс, определяется величинами используемых элементов, а именно, индуктивности устройства и емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи. Известно, что в электронных устройствах резонанс возникает на определённой частоте, когда индуктивная и ёмкостная составляющие реакции системы уравновешены, что позволяет энергии циркулировать между магнитным полем индуктивного элемента и электрическим полем конденсатора: магнитное поле индуктивности генерирует электрический ток, заряжающий конденсатор, а разрядка конденсатора создаёт магнитное поле в индуктивности - процесс, который повторяется многократно, по аналогии с механическим маятником.The principle of operation of the inventive device is based on a parallel oscillatory circuit, in which, when resonance is reached, the impedance is maximum and the frequency at which the resonance occurs is determined by the values of the elements used, namely, the inductance of the device and the capacitive component of the impedance of the sub-electrode area of the skin. It is known that in electronic devices resonance occurs at a certain frequency when the inductive and capacitive components of the reaction of the system are balanced, which allows energy to circulate between the magnetic field of the inductive element and the electric field of the capacitor: the magnetic field of the inductance generates an electric current charging the capacitor, and the discharge of the capacitor creates a magnetic field in inductance is a process that is repeated many times, by analogy with a mechanical pendulum.

Устройство для электростимуляции содержит корпус (на чертеже не показан), в котором размещен микроконтроллер 1 (МК), координирующий работу всего устройства. МК 1 связан с кварцевым резонатором 2 и двусторонней связью соединен с элементом памяти 3. В микроконтроллере объединены генератор импульсов 4, ко входу которого через модуль программ, режимов и функций 5, подключены органы управления 6, модуль сравнения длительности импульсов обратной связи (ОС) 7, модулятор импульсов по длительности 8, построенный на таймере, а также модуль отсчета времени 9. Органы управления 6 расположены на лицевой панели корпуса и выполнены в виде кнопок, например, сенсорных, включая кнопки навигации, включения/выключения, возврата в предыдущее меню, выбора пункта меню, возврата в главное меню. С помощью органов управления осуществляют выбор программы и режима стимуляции, а также выбор функции, выполняемой аппаратом.The device for electrical stimulation contains a housing (not shown in the drawing), in which a microcontroller 1 (MK) is placed, which coordinates the operation of the entire device. MK 1 is connected to a quartz resonator 2 and is connected by a two-way communication with a memory element 3. The microcontroller combines a pulse generator 4, to the input of which through a module of programs, modes and functions 5, control elements 6, a module for comparing feedback pulse durations (OS) 7 are connected , a pulse modulator of duration 8, built on a timer, as well as a countdown module 9. The controls 6 are located on the front panel of the case and are made in the form of buttons, for example, touch buttons, including navigation, on / off, return to the previous menu, select menu item, return to the main menu. Using the controls, a program and a stimulation mode are selected, as well as a function selected by the apparatus.

К входу модуля сравнения длительности импульса ОС 7 присоединен модуль определения длительности импульса обратной связи (ОС) 10, построенный на таймере с функцией триггера. Модуль 10 и элемент памяти 3 имеют двустороннюю связь.To the input of the module for comparing the pulse width of OS 7 is attached a module for determining the duration of a feedback pulse (OS) 10, built on a timer with a trigger function. Module 10 and memory element 3 have two-way communication.

Помимо этого, модули программ, режимов, функций 5 и отсчета времени 9 соединены с индикатором 11 в виде дисплея. Органы управления 6 через модуль программ, режимов, функций 5 подключены к модулятору импульсов по длительности 8, который, как и генератор импульсов 4 соединены с модулем управления периферией 12, связанным с модулем отсчета времени 9, узлом повышения напряжения (усилителем) 13 и узлом стимуляции 14, включающем катушку индуктивности (коммутатор).In addition, the modules of programs, modes, functions 5 and time count 9 are connected to the indicator 11 in the form of a display. Controls 6 through a module of programs, modes, functions 5 are connected to a pulse modulator of duration 8, which, like a pulse generator 4 is connected to a peripheral control module 12, connected to a time reference module 9, a voltage boosting unit (amplifier) 13 and a stimulation unit 14, including an inductor (switch).

При этом узел стимуляции 14 связан с, по меньшей мере, одним электродом электростимуляции 15, имеющим два контакта «+» и «-», и узлом повышения напряжения (усилителем) 13. Электроды, в свою очередь, подключены к преобразователю импульсов 16, осуществляющим обратную связь с микроконтроллером, в частности, с модулем определения длительности импульса обратной связи 10.In this case, the stimulation unit 14 is connected to at least one electrostimulation electrode 15 having two contacts “+” and “-”, and the voltage increasing unit (amplifier) 13. The electrodes, in turn, are connected to the pulse converter 16, which carries out feedback with the microcontroller, in particular, with the module for determining the duration of the feedback pulse 10.

Управление узлом повышения напряжения 13 осуществляет модуль управления периферией 12.The control unit voltage increase 13 is carried out by the peripheral control module 12.

Корпус снабжен разъемом для подключения выносных терапевтических электродов (на чертеже не показаны). The housing is equipped with a connector for connecting external therapeutic electrodes (not shown in the drawing).

Количество электродов стимуляции определяется в зависимости от площади поверхности кожи.The number of stimulation electrodes is determined depending on the surface area of the skin.

Питание схемы реализуется с помощью внутреннего источника питания (на чертеже не показан), электрически связанного с элементами схемы. При этом питание подается на микроконтроллер 1, элемент памяти 3, дисплей 11, узел повышения напряжения 13, узел стимуляции 14, преобразователь импульсов 16.The circuit power is implemented using an internal power source (not shown in the drawing), electrically connected to the circuit elements. In this case, power is supplied to the microcontroller 1, a memory element 3, a display 11, a voltage boosting unit 13, a stimulation unit 14, a pulse converter 16.

Наличие в устройстве микроконтроллера обеспечивает возможность реализации множества программ, режимов работы, выполняемых функций. В совокупности с дисплеем, элементом памяти и органами управления для пользователя создается удобный интерфейс. The presence of a microcontroller in the device provides the ability to implement many programs, operating modes, and functions. Together with the display, the memory element and the user controls, a user-friendly interface is created.

Кроме того, за счет использования микроконтроллера, предназначенного для управления различными функциями, упрощается электрическая схема аппарата.In addition, through the use of a microcontroller designed to control various functions, the electrical circuit of the apparatus is simplified.

Применение кварцевого резонатора позволяет формировать электрический сигнал (импульс) с точными временными параметрами. Кварцевый резонатор задает тактирование микроконтроллера.The use of a quartz resonator allows the formation of an electrical signal (impulse) with accurate time parameters. A quartz resonator sets the timing of the microcontroller.

Использование катушки индуктивности по сравнению с трансформатором в известных решениях способствует стабилизации импульса, снижению искажений его формы, что, в свою очередь, обеспечивает повторяемость параметров выходных импульсов с меньшей погрешностью, т.к. характеристики катушки индуктивности имеют меньший разброс, чем трансформатор.The use of an inductor in comparison with a transformer in known solutions helps to stabilize the pulse, reduce distortion of its shape, which, in turn, ensures the repeatability of the parameters of the output pulses with less error, because the characteristics of the inductor have a smaller scatter than the transformer.

Применение в устройстве известных средств, таких, как кварцевый резонатор, катушка индуктивности и микроконтроллер, влияет на достижение технического результата, что подтверждается фиг. 2-5.The use of known means in the device, such as a quartz resonator, an inductor and a microcontroller, affects the achievement of a technical result, which is confirmed by FIG. 2-5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При определении скорости изменения параметра используются известные принципы преобразователей параметров во временные интервалы с элементами памяти для сравнения предыдущего значения с последующим. When determining the rate of change of a parameter, the well-known principles of converting parameters to time intervals with memory elements are used to compare the previous value with the subsequent one.

Известный метод вариационной кардиоинтервалометрии позволяет определить уровень включения процессов управления сердечным ритмом и отражающий напряжение регуляторных механизмов в виде индекса напряжения. Установлено, что в интервале 3 - 5 минут после снижения скорости изменения емкостной составляющей импеданса до некоторого значения, близкого к нулю, происходит значимое и устойчивое снижение индекса напряжения регуляторных систем на сегментарном уровне вегетативной регуляции, вплоть до его стабилизации. Достижение таких физиологических изменений принято считать минимальной эффективной дозой электростимуляции для получения заметных и устойчивых сдвигов функционального состояния.The known method of variational cardiointervalometry allows you to determine the level of inclusion of heart rhythm control processes and reflects the voltage of regulatory mechanisms in the form of a voltage index. It was found that in the range of 3-5 minutes after a decrease in the rate of change of the capacitive component of the impedance to a value close to zero, there is a significant and steady decrease in the voltage index of regulatory systems at the segmental level of vegetative regulation, up to its stabilization. The achievement of such physiological changes is considered to be the minimum effective dose of electrical stimulation to obtain noticeable and stable shifts in the functional state.

Заявляемый аппарат выполнен с возможностью подбора как индивидуальной программы стимуляции, так и использования уже установленного программного контента в виде готовых программ стимуляции.The inventive apparatus is configured to select both an individual stimulation program and the use of already installed software content in the form of ready-made stimulation programs.

С помощью органов управления – кнопок навигации пользователь выбирает (задает) программу и режим стимуляции. В зависимости от выбранной программы и режима стимуляции происходит настройка генератора импульсов, модулятора импульсов по длительности, а также модуля отсчета времени, при этом частота и длительность импульсов, а также время воздействия или уже определены, если выбрана заранее установленная программа, либо настраиваются вручную с помощью органов управления. Модуль управления периферией, получая сигналы управления от генератора импульсов, модулятора импульсов по длительности и модуля отсчета времени, подает сигнал включения на узел повышения напряжения и начинает формировать прямоугольные импульсы с заданной частотой и длительностью (мощностью), направляя их на узел стимуляции, с которого усиленные импульсы передаются на, по меньшей мере, один электрод и вход преобразователя импульсов. С преобразователя импульсов сигнал проходит на модуль определения длительности импульса обратной связи (ОС), который сформирован из его первой или третьей полуволн во второй фазе, и затем на модуль сравнения длительности импульса обратной связи (ОС) и элемент памяти для выполнения сравнения с его предыдущим значением. Когда длительность импульса первой или третьей полуволн во второй фазе (отрезок времени, через который сигнал начинает повторяться) перестает изменяться, что соответствует снижению скорости изменения емкостной составляющей импеданса до значения, близкого к нулю, модуль сравнения длительностей импульса ОС подает сигнал модулю программ, режимов и функций о возможности перехода к следующему этапу или программе стимуляции, или режиму стимуляции, или выбору новой функции. При этом направляемый с выхода модуля программ, режимов, функций сигнал запускает таймер модуля отсчета времени для отсчета временного периода, в котором происходит снижение индекса напряжения.Using the controls - navigation buttons, the user selects (sets) the program and stimulation mode. Depending on the selected program and stimulation mode, the pulse generator, pulse modulator in duration, as well as the time counting module are set, and the frequency and duration of the pulses, as well as the exposure time, are either already determined if a pre-set program is selected, or manually configured using governing bodies. The peripheral control module, receiving control signals from a pulse generator, a pulse modulator in duration, and a time reference module, supplies an enable signal to the voltage boosting unit and begins to generate rectangular pulses with a given frequency and duration (power), directing them to the stimulation unit from which the amplified pulses are transmitted to at least one electrode and the input of the pulse Converter. From the pulse converter, the signal passes to the feedback pulse (OS) duration determination module, which is formed from its first or third half-waves in the second phase, and then to the feedback pulse (OS) duration comparison module and a memory element for comparing it with its previous value . When the pulse duration of the first or third half-waves in the second phase (the length of time after which the signal begins to repeat) ceases to change, which corresponds to a decrease in the rate of change of the capacitive component of the impedance to a value close to zero, the OS pulse duration comparison module sends a signal to the program, mode and functions about the possibility of moving to the next stage or stimulation program, or stimulation mode, or choosing a new function. At the same time, the signal sent from the output of the program module, modes, functions starts the timer of the time counter module for counting the time period in which the voltage index decreases.

Вся информация отображается на дисплее. Автоматическое выключение аппарата происходит по окончании заданного интервала времени с момента прекращения стимуляции, потери контакта с кожей или последнего нажатия на одну из кнопок при неактивной стимуляции. All information is displayed. The device automatically turns off at the end of a predetermined time interval from the moment of termination of stimulation, loss of contact with the skin, or the last pressing of one of the buttons during inactive stimulation.

Заявляемое устройство выполнено с возможностью реализации и выбора программ стимуляции, в том числе специальных, например, в зависимости от заболевания, возраста пользователя, определенной зоны воздействия.The inventive device is made with the possibility of implementing and selecting stimulation programs, including special ones, for example, depending on the disease, the age of the user, a certain exposure zone.

Стимуляция может быть проведена с использованием электродов, как установленных в аппарате, так выносных, которые присоединяются через соответствующее гнездо.Stimulation can be carried out using electrodes, both installed in the device, and remote, which are connected through the corresponding socket.

Имеется возможность настройки частот импульсов в следующих диапазонах и их комбинаций:It is possible to adjust the pulse frequencies in the following ranges and their combinations:

1 - 10±2; 20±2; 60±2; 77±3; 125±4; 140±5; 200±5;1 - 10 ± 2; 20 ± 2; 60 ± 2; 77 ± 3; 125 ± 4; 140 ± 5; 200 ± 5;

2 – от 1,0 до 9,9 с шагом 0,1±0,05.2 - from 1.0 to 9.9 in increments of 0.1 ± 0.05.

Элемент памяти используется для хранения настроек аппарата и данных, выводимых на дисплей, в том числе о параметрах предыдущих режимов стимуляции.A memory element is used to store the device settings and data displayed on the display, including the parameters of previous stimulation modes.

В качестве дисплея используют жидкокристаллический экран.As the display using a liquid crystal screen.

Мониторинг поверхностного импеданса кожи (МПИК), осуществляемый через определенные частоты, а точнее длительности полуволны во второй фазе и оценке динамики ее изменения, позволяет осуществлять следующие режимы работы устройства:Monitoring of the surface impedance of the skin (MPIC), carried out through certain frequencies, or rather the half-wave duration in the second phase and assessing the dynamics of its change, allows the following modes of operation of the device:

«Терапия» - режим, при котором параметры стимуляции устанавливаются пользователем, а функции МПИК используются только для контроля контакта с поверхностью кожи;“Therapy” is a mode in which the stimulation parameters are set by the user, and the MPIK functions are used only to control contact with the skin surface;

«Тест» - режим, основанный на определении момента времени в процессе тестовой стимуляции, в котором значение частоты во второй фазе (импеданса) стабилизируется, при этом функция МПИК контролирует скорость изменения импеданса. Стимуляция заканчивается как только скорость его изменения приближается к нулю, что указывает на стабилизацию локальной реакции вегетативной нервной системы в подэлектродной зоне. Принцип работы в данном режиме сводится к формированию пачки импульсов с частотой 1 Гц, частота заполнения в пачке 10 Гц, при этом в печке по 4 импульса. По окончании формирования пачки импульсов измеряются параметры вынужденных колебаний во второй фазе импульса для последнего импульса в пачке. В качестве параметра измеряется длительность последнего затухающего импульса второй фазы. Сравниваются значения за 10 пачек импульсов, при этом, если ширина импульса не изменилась более чем на 2 мксек, программа завершается. Минимальная длительность программы ограничена значениями, выбранными в диапазоне не менее 1 сек. и не более 2 мин;“Test” is a mode based on determining the point in time during the test stimulation, in which the frequency value in the second phase (impedance) is stabilized, while the MPIC function controls the rate of change of the impedance. Stimulation ends as soon as the rate of change approaches zero, which indicates the stabilization of the local reaction of the autonomic nervous system in the subelectrode zone. The principle of operation in this mode is reduced to the formation of a burst of pulses with a frequency of 1 Hz, the filling frequency in a burst of 10 Hz, while in the oven there are 4 pulses. At the end of the formation of the burst of pulses, the parameters of the forced oscillations in the second phase of the pulse are measured for the last pulse in the burst. As a parameter, the duration of the last decaying pulse of the second phase is measured. Values for 10 bursts of pulses are compared, and if the pulse width has not changed by more than 2 microseconds, the program ends. The minimum program duration is limited by the values selected in the range of at least 1 second. and no more than 2 minutes;

«Скрининг» - программа выявления и локализации латентных триггерных рефлексогенных зон скрининг-обследования. Режим основан на определении значения скорости изменения частоты во второй фазе в интервале времени 4 сек, выраженной в условных единицах в диапазоне от 0 до 100. Параметром для выявления болезненной зоны является модуль разности значений скоростей в соседних областях поверхности кожи.“Screening” is a program for identifying and localizing latent trigger reflexogenic zones of screening examinations. The mode is based on determining the value of the rate of change of frequency in the second phase in a time interval of 4 seconds, expressed in arbitrary units in the range from 0 to 100. The parameter for detecting a painful area is the modulus of the difference in speed values in neighboring areas of the skin surface.

Заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности аппаратов для электростимуляции, снизить погрешности измерения и разброс параметров, а также значительно стабилизировать сигналы электростимуляции. The claimed invention allows to expand the functionality of apparatus for electrical stimulation, to reduce measurement errors and variation of parameters, as well as significantly stabilize electrical stimulation signals.

Claims (2)

1. Способ нейроподобной динамической электростимуляции, заключающийся в том, что генерируют импульсы с заданной частотой, модулируют их по длительности, усиливают, подают через электроды на поверхность кожи биологического объекта, при стимуляции определяют скорость изменения емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи объекта и при достижении значения скорости изменения емкостной составляющей импеданса, близкого к нулю, выдерживают временной интервал стимуляции в течение 3 минут, после чего стимуляцию прекращают, отличающийся тем, что при стимуляции скорость изменения емкостной составляющей импеданса подэлектродного участка кожи объекта определяют как длительность изменения первой или третьей полуволны сигнала во второй фазе. 1. The method of neural-like dynamic electrical stimulation, which consists in generating pulses with a given frequency, modulating them in duration, amplifying them, applying them through electrodes to the skin surface of a biological object, during stimulation, determining the rate of change of the capacitive component of the impedance of the sub-electrode portion of the skin of the object and when the value is reached the rate of change of the capacitive component of the impedance close to zero withstand the time interval of stimulation for 3 minutes, after which the stimulation is stopped, characterized in that during stimulation, the rate of change of the capacitive component of the impedance of the sub-electrode portion of the skin of the object is determined as the duration of the change in the first or third signal half-wave in the second phase. 2. Устройство для осуществления нейроподобной динамической электростимуляции по п.1, включающее усилитель мощности импульсов, связанный с электродами стимуляции, прикладываемыми к биологическому объекту, индикатор, элемент памяти, микроконтроллер, соединенный с кварцевым резонатором и двусторонней связью с элементом памяти, объединяющий в себе и предназначенный для управления генератором импульсов через модуль программ, режимов, функций, соединенным с органами управления и модулятором импульсов по длительности, а также связанным с модулем управления периферией, который подключен к модулю отсчета времени, модулятору импульсов по длительности и связанным между собой усилителю мощности и узлу стимуляции, при этом модуль программ, режимов, функций напрямую и через модуль отсчета времени соединен с индикатором, а также к нему через модуль сравнения длительности импульсов обратной связи подключен модуль определения длительности импульсов обратной связи, соединенный с преобразователем импульсов обратной связи, поступающих от электродов стимуляции, которые через узел стимуляции связаны с усилителем. 2. The device for performing neuro-like dynamic electrical stimulation according to claim 1, including a pulse power amplifier connected to stimulation electrodes applied to the biological object, an indicator, a memory element, a microcontroller connected to a quartz resonator and two-way communication with a memory element, combining and designed to control the pulse generator through a module of programs, modes, functions connected to the controls and the pulse modulator in duration, as well as associated with the peripheral control module, which is connected to the time reference module, the pulse modulator in duration and interconnected power amplifier and node stimulation, while the module of programs, modes, functions is connected directly and through the time reference module to the indicator, and also a module for determining the duration of feedback pulses connected to the pulse converter is connected to it through the module for comparing the duration of feedback pulses Feedback from the stimulation electrodes, which are connected to the amplifier through the stimulation node.
RU2019120456A 2019-07-30 2019-07-30 Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof RU2722812C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120456A RU2722812C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120456A RU2722812C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722812C1 true RU2722812C1 (en) 2020-06-04

Family

ID=71067605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120456A RU2722812C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722812C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115762303A (en) * 2022-11-07 2023-03-07 深圳职业技术学院 System construction method of transcranial magnetic stimulation coil electromagnetic field simulation system
RU221493U1 (en) * 2023-08-17 2023-11-09 Сергей Георгиевич Кораблев INDIVIDUAL ELECTROPULSE STIMULATOR
CN117297617A (en) * 2021-05-27 2023-12-29 徐志强 Implantable brain-computer interface

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU18353U1 (en) * 2001-02-19 2001-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный центр адаптивно-рецепторной терапии" ELECTRIC STIMULATOR
RU2266762C2 (en) * 2003-11-18 2005-12-27 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Интерра" Method and device for applying dynamic electrostimulation
RU158122U1 (en) * 2015-06-23 2015-12-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" NEUR-LIKE OSCILLATOR GENERATOR

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU18353U1 (en) * 2001-02-19 2001-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный центр адаптивно-рецепторной терапии" ELECTRIC STIMULATOR
RU2266762C2 (en) * 2003-11-18 2005-12-27 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Интерра" Method and device for applying dynamic electrostimulation
RU158122U1 (en) * 2015-06-23 2015-12-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" NEUR-LIKE OSCILLATOR GENERATOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Терзи М.С., Никитина В.И. Динамическая электронейростимулирующая терапия спортивного травматизма: Учебно-метод. пособие. - Челябинск: ООО "Гармония", 2009. - 80 с. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117297617A (en) * 2021-05-27 2023-12-29 徐志强 Implantable brain-computer interface
CN115762303A (en) * 2022-11-07 2023-03-07 深圳职业技术学院 System construction method of transcranial magnetic stimulation coil electromagnetic field simulation system
CN115762303B (en) * 2022-11-07 2023-08-18 深圳职业技术学院 System construction method of transcranial magnetic stimulation coil electromagnetic field simulation system
RU221493U1 (en) * 2023-08-17 2023-11-09 Сергей Георгиевич Кораблев INDIVIDUAL ELECTROPULSE STIMULATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4055190A (en) Electrical therapeutic apparatus
US10518088B2 (en) Method of adaptive electric action on a living organism (variants)
US4340063A (en) Stimulation device
US6792315B2 (en) Electro therapy method and apparatus
EP0111229B1 (en) Electric nerve stimulator device
US4124030A (en) Electro-therapeutic faradic current generator
US20050192567A1 (en) Nervous tissue stimulation device and method
US8175713B1 (en) Electro-stimulation device to pump blood from legs
JPH03505051A (en) Method and device for generating electrical pulses for biological stimulation
KR950014481B1 (en) Electrostimulating device
JP2004510562A (en) System and method for altering properties of electrotherapy
WO2014195516A1 (en) Transcranial pulsed current stimulation
RU2178319C2 (en) Electric stimulator
RU2722812C1 (en) Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof
US4815475A (en) Modulation system for evoked response stimulation and method
KR102515448B1 (en) bio stimulator
KR20210146276A (en) Mask pack system including electrical stimulation device
EP1181951B1 (en) Electro-neuro-adaptive stimulator
US10716939B2 (en) Methods and systems for intersperse pain treatment
US11826566B2 (en) Method of treating a patient and apparatus therefor
WO2022146294A1 (en) System and method where auricular vagus nerve is stimulated by intermittent direct current for treatment of diseases and disorders
RU2325929C2 (en) Method of electric impact on living organism and related device
RU2128529C1 (en) Multichannel stimulator
RU2812398C1 (en) Device and method of electrical stimulation of nerve tissue
RU202855U1 (en) DEVICE FOR ELECTRONIC STIMULATION

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200901

Effective date: 20200901