BG4315U1

BG4315U1 - System for non-invasive electrical stimulation of acupuncture points

Info

Publication number: BG4315U1
Application number: BG5525U
Authority: BG
Inventors: Павел Венев; Христов Венев Павел; Георги Кацаров; Петров Кацаров Георги; Иванка Венева; Петкова Венева Иванка; Пенко Пенков; Минчев Пенков Пенко; Димитър Чакъров; Иванов Чакъров Димитър; Гергана Александрова; Пенкова Александрова Гергана
Original assignee: Институт По Механика-Бан; "Многопрофилна Болница За Активно Лечение "Хаджи Димитър"" Оод
Priority date: 2022-05-13
Filing date: 2022-05-13
Publication date: 2022-09-15

Abstract

This utility model relates to a system for non-invasive electrical stimulation of acupuncture points, which will find application in medicine and in particular for stimulating various acupuncture points on a person's leg or arm, to restore natural movement of the limbs, in cases of spinal cord injury resulting from disease. The designed system for non-invasive electrical stimulation of acupuncture points comprises an electronic device for electrical stimulation (3) with a housing (1), which on the one hand is connected via a USB cable (13) to a computer (16) and on the other hand is connected via a polycore cable (22) to an electrical stimulation module (4). The electrical stimulation module (4) comprises a flexible pad (24) on which a layer of soft Velcro material (25) is glued and on which a matrix of 64 movable stimulating electrodes (21) is arranged. The stimulating electrodes (21) consist of pressed metal rivets (27), on the outer side of which an electrically conductive coating (28) is disposed and on the inner side of which an adhesive Velcro material (26) is fixed.

Description

Област на техникатаField of technique

Настоящият полезен модел се отнася до система за неинвазивна електростимулация на акупунктурните точки, която ще намери приложение в медицината и по-специално за стимулиране на различни акупунктурни точки на крака или ръката на човек, за възстановяване на естественото движение на крайниците, в случаите на увреждане на гръбначния мозък в резултат от заболяване.The present utility model relates to a system for non-invasive electrostimulation of acupuncture points, which will find application in medicine, and in particular to stimulate various acupuncture points on a person's leg or arm, to restore the natural movement of limbs, in cases of damage to spinal cord as a result of disease.

Предшестващо състояние на техникатаPrior art

Акупунктурата е терапия, разработена в Китай, която може да предотврати разстройство и да лекува болести без странични ефекти. През 1825 г. Сарландиер за първи път използва нискочестотна електрическа стимулираща игла за лечение на ревматизъм и неврологични заболявания. Това е първото използване на електрическо устройство за акупунктура.Acupuncture is a therapy developed in China that can prevent disorder and treat disease without side effects. In 1825, Sarlandier first used a low-frequency electrical stimulating needle to treat rheumatism and neurological diseases. This is the first use of an electric acupuncture device.

От патентен документ US 5195517 е известно „Устройство за терапевтична електростимулация с дисплей за акупунктурните точки”. Известното устройство се състои от корпус, електронна система за акупунктурните точки и система за електростимулиране. От външната страна на корпуса са монтирани превключвател на захранването, светлинни индикатори, комплект регулатори и дисплей. Във вътрешността на корпуса е разположена електронната система за акупунктурните точки, която включва USB входно/изходен порт, микропроцесор, памет, генератор на времева последователност, дисплей, както и конектори. Системата за електростимулиране се състои от отделни стимулиращи електроди и електрически акупунктурни игли, свързани с кабели към съответните конектори на устройството. Микропроцесорът извлича данни от паметта, които се визуализират на дисплея, като показват местоположението и описанието на съответните акупунктурни точки върху човешкото тяло. След това, като се позовава на дисплея, операторът прилага стимулиращите електроди върху съответните акупунктурни точки на тялото за провеждане на терапия. Чрез комплекта регулатори върху корпуса, операторът регулира напрежението, и честотата на електрическия сигнал за стимулиране. С известното „Устройство за терапевтична електростимулация с дисплей за акупунктурните точки” ръчно се прилагат стимулиращите електроди върху отделните акупунктурни точки и ръчно се регулира напрежението и честотата на електрическия сигнал за стимулиране, което може да доведе до грешки в изпълнението на подходящата терапевтична процедура. Освен това, възможностите на изходните сигнали са ограничени, както са ограничени и възможностите за настройка и обратна информация в реално време, което не създава възможност за изготвяне на персонализирани профили на отделните пациенти и съответно за следене на тяхното развитие след електростимулацията.From patent document US 5195517 is known "Device for therapeutic electrostimulation with display for acupuncture points". The known device consists of a housing, an electronic system for the acupuncture points and an electrical stimulation system. A power switch, indicator lights, a set of regulators and a display are mounted on the outside of the case. Inside the housing is the electronic system for the acupuncture points, which includes a USB input/output port, microprocessor, memory, time sequence generator, display, and connectors. The electrical stimulation system consists of individual stimulating electrodes and electrical acupuncture needles connected by cables to the appropriate connectors on the device. The microprocessor retrieves data from the memory, which is visualized on the display, showing the location and description of the corresponding acupuncture points on the human body. Then, referring to the display, the operator applies the stimulating electrodes to the corresponding acupuncture points on the body to conduct therapy. Through a set of regulators on the housing, the operator adjusts the voltage and frequency of the electrical stimulation signal. With the famous "Therapeutic Electrical Stimulation Device with Acupuncture Point Display", the stimulating electrodes are manually applied to individual acupuncture points and the voltage and frequency of the electrical stimulation signal are manually adjusted, which may lead to errors in the performance of the appropriate therapeutic procedure. In addition, the possibilities of the output signals are limited, as are the possibilities of adjustment and feedback in real time, which does not create the possibility of preparing personalized profiles of individual patients and, accordingly, of monitoring their development after the electrical stimulation.

Техническа същност на полезния моделTechnical nature of the utility model

Задачата на полезния модел е да се създаде система за неинвазивна електростимулация на акупунктурните точки, която да е автоматизирана и да осигурява възможност за създаване на персонализиран терапевтичен профил и проследяване на терапията за всеки пациент.The task of the utility model is to create a system for non-invasive electrostimulation of acupuncture points that is automated and provides the possibility of creating a personalized therapeutic profile and therapy tracking for each patient.

Задачата е решена като е създадена система за неинвазивна електростимулация на акупунктурните точки, която включва електронно устройство за електростимулация с корпус, в който са разположени микропроцесор, памет, входно-изходен порт и конектори за връзка. Съгласно полезния модел, във вътрешността на корпуса на електронното устройство за електростимулация е поместена печатна платка, върху която са разположени вход за външно захранване, акумулаторна батерия и входно-изходния порт, който е USB, свързани с регулатор на напрежение. Регулаторът на напрежение е свързан с хаптик драйвер за високо напрежение, с високоволтов 64-канален конвертор и с микроконтролер, включващ микропроцесора и паметта. Микроконтролерът е свързан с хаптик драйвера за високо напрежение и с високоволтовия 64-канален конвертор, който е свързан с първи многоканален конектор. Корпусът е затворен с капак, а към гърба на корпуса е прикрепена щипка. Системата включва и компютър, свързан чрез USB кабел с USB входно-изходния порт, и модул за електростимулиране, който чрез многожилен кабел и втори многоканален конектор е свързан с първия многоканален конектор. Модулът за електростимулиране е съставен от гъвкава подложка, върху която е залепен слой от мек велкро материал и върху него е разположена матрица от 64 подвижни стимулиращи електроди. Гъвкавата подложка е снабдена с ластични колани. Стимулиращите електроди се състоят от пресовани метални нитове, върху външната страна на които е разположено електропроводимо покритие, а върху вътрешната им страна е закрепен залепващ велкро материал.The task was solved by creating a system for non-invasive electrostimulation of acupuncture points, which includes an electronic device for electrostimulation with a housing in which a microprocessor, memory, input-output port and connection connectors are located. According to the utility model, a printed circuit board is placed inside the housing of the electronic electrostimulation device, on which are located an input for external power, a rechargeable battery and the input-output port, which is USB, connected to a voltage regulator. The voltage regulator is connected to a high-voltage haptic driver, a high-voltage 64-channel converter, and a microcontroller including the microprocessor and memory. The microcontroller is connected to the high-voltage haptic driver and to the high-voltage 64-channel converter, which is connected to a first multi-channel connector. The case is closed with a lid, and a clip is attached to the back of the case. The system also includes a computer connected by a USB cable to the USB input-output port, and an electrical stimulation module that is connected to the first multi-channel connector by a multi-wire cable and a second multi-channel connector. The electrical stimulation module is composed of a flexible pad on which a layer of soft velcro material is glued and a matrix of 64 movable stimulating electrodes is placed on it. The flexible pad is equipped with elastic belts. Stimulating electrodes consist of pressed metal rivets, on the outside of which there is an electrically conductive coating, and on their inside an adhesive Velcro material is attached.

Предимство на създадената система е това, че осигурява автоматизирано стимулиране на различни акупунктурни точки на крака или ръката на пациента, чрез прилагане на електрически импулси. Системата има възможност за създаване на персонализиран терапевтичен профил и проследяване на терапията за всеки пациент. Освен това, системата осигурява оптимизиране и съхраняване на отделните профили.An advantage of the created system is that it provides automated stimulation of various acupuncture points on the patient's leg or arm by applying electrical impulses. The system has the ability to create a personalized therapeutic profile and track therapy for each patient. In addition, the system provides optimization and storage of individual profiles.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Настоящият полезен модел е илюстриран на приложените фигури, където:The present utility model is illustrated in the attached figures, where:

фигура 1 представлява принципна схема на системата за неинвазивна електростимулация на акупунктурните точки, съгласно полезния модел;Figure 1 is a schematic diagram of the system for non-invasive electrical stimulation of acupuncture points, according to the utility model;

фигура 2 показва общ вид на електронното устройство за електростимулация от фигура 1;Figure 2 shows a general view of the electronic electrostimulation device of Figure 1;

фигура 3 показва електронното устройство за електростимулация от фигура 1 със свален капак; фигура 4 представлява блок схема на електронното устройство за електростимулация от фигура 3;Figure 3 shows the electronic electrostimulation device of Figure 1 with the cover removed; Figure 4 is a block diagram of the electronic electrostimulation device of Figure 3;

фигура 5 показва общ вид на модула за електростимулиране от фигура 1; и фигура 6 показва напречен разрез на два съседни стимулиращи електрода от модула за електростимулиране от фигура 5.Figure 5 shows a general view of the electrostimulation module of Figure 1; and Figure 6 shows a cross-section of two adjacent stimulating electrodes of the electrostimulation assembly of Figure 5.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Създадената система за неинвазивна електростимулация на акупунктурните точки, показана на фигура 1, се състои от електронно устройство за електростимулация 3 с корпус 1, което от една страна чрез USB кабел 13 е свързано с компютър 16, а от друга страна чрез многожилен кабел 22 е свързано с модул за електростимулиране 4.The created system for non-invasive electrostimulation of acupuncture points, shown in figure 1, consists of an electronic electrostimulation device 3 with a housing 1, which is connected on the one hand via a USB cable 13 to a computer 16, and on the other hand via a multi-core cable 22 is connected with electrostimulation module 4.

Във вътрешността на корпуса 1 на електронното устройство за електростимулация 3, показано на фигури 3 и 4, е поместена печатна платка 11, върху която са разположени вход за външно захранване 15, акумулаторна батерия 8 и USB входно-изходен порт 12, свързани с регулатор на напрежение 18. Регулаторът на напрежение 18 е свързан с хаптик драйвер за високо напрежение 19, с високоволтов 64 канален конвертор 17 и с микроконтролер 14, включващ микропроцесор 5 и памет 10. Микроконтролерът 14 е свързан с хаптик драйвера за високо напрежение 19 и с високоволтовия 64-канален конвертор 17, който е свързан с първи многоканален конектор 9. Отвън на корпус 1 е монтиран превключвател на захранването 6, като корпусът 1 е затворен с капак 2, а към гърба на корпуса 1 е прикрепена щипка 7 (показано на фигура 2).Inside the housing 1 of the electronic electrostimulation device 3, shown in figures 3 and 4, is placed a printed circuit board 11, on which are located an input for an external power supply 15, a storage battery 8 and a USB input-output port 12, connected to a regulator of voltage 18. The voltage regulator 18 is connected to the high voltage haptic driver 19, to the high voltage 64 channel converter 17 and to the microcontroller 14 including the microprocessor 5 and memory 10. The microcontroller 14 is connected to the high voltage haptic driver 19 and to the high voltage 64 -channel converter 17, which is connected to a first multi-channel connector 9. A power switch 6 is mounted on the outside of the housing 1, the housing 1 is closed with a cover 2, and a clip 7 is attached to the back of the housing 1 (shown in figure 2) .

Компютърът 16 е свързан чрез USB кабела 13 с USB входно-изходния порт 12.The computer 16 is connected via the USB cable 13 to the USB input-output port 12.

Модулът за електростимулиране 4 чрез многожилния кабел 22 и втори многоканален конектор 20 е свързан с първия многоканален конектор 9. Модулът за електростимулиране 4, показан на фигури 5 и 6, е съставен от гъвкава подложка 24, върху която е залепен слой от мек велкро материал 25 и върху него е разположена матрица от 64 подвижни стимулиращи електроди 21. Гъвкавата подложка 24 е снабдена с ластични колани 23. Стимулиращите електроди 21 се състоят от пресовани метални нитове 27, върху външната страна на които е разположено електропроводимо покритие 28, а върху вътрешната им страна е закрепен залепващ велкро материал 26.The electrical stimulation module 4 is connected to the first multi-channel connector 9 through the multi-core cable 22 and second multi-channel connector 9. The electrical stimulation module 4 shown in Figures 5 and 6 is composed of a flexible pad 24 on which a layer of soft Velcro material 25 is glued and a matrix of 64 movable stimulating electrodes 21 is placed on it. The flexible pad 24 is equipped with elastic belts 23. The stimulating electrodes 21 consist of pressed metal rivets 27, on the outside of which an electrically conductive coating 28 is placed, and on their inside adhesive velcro material 26 is attached.

Създаденият полезен модел се използва по следния начин.The generated utility model is used as follows.

Електронното устройство за електростимулация 3 се включва през USB порта 12 чрез USB кабела 13 към компютъра 16. Включва се и превключвателят на захранването 6. Когато акумулаторната батерия 8 е достатъчно заредена, се появява съответната светлинна индикация. Ако няма светлинна индикация, следва през входа 15 да се включи външно захранване, чрез което регулаторът на напрежение 18 ще зареди акумулаторната батерия 8.The electronic electrostimulation device 3 is switched on through the USB port 12 via the USB cable 13 to the computer 16. The power switch 6 is also switched on. When the battery 8 is sufficiently charged, the corresponding light indication appears. If there is no light indication, an external power supply should be turned on through input 15, through which the voltage regulator 18 will charge the storage battery 8.

Съгласно персонализирания профил на пациента за електростимулация чрез компютъра 16 се определят специфичните акупунктурни точки за въздействие. Всеки един от подвижните стимулиращи електроди 21 се поставя на съответното място върху гъвкавата подложка 24 така, че залепващият велкро материал 26 да залепне върху мекия велкро материал 25 на подложката 24 и електропроводимото покритие 27 да има възможност за допир с кожата на пациента. След това гъвкавата подложка 24 се стяга с ластичните колани 23 така, че да се осигури добър контакт с кожата. Вторият многоканален конектор 20 се включва към първия многоканален конектор 9 на електронна система за акупунктурните точки 3, след което корпусът 1 се закрепва към тялото на пациента чрез щипката 7.According to the personalized electrostimulation profile of the patient, the specific acupuncture points for impact are determined by the computer 16. Each of the movable stimulating electrodes 21 is placed in a corresponding place on the flexible pad 24 so that the adhesive velcro material 26 sticks to the soft velcro material 25 of the pad 24 and the electrically conductive coating 27 has the possibility of contact with the patient's skin. The flexible pad 24 is then tightened with the elastic belts 23 so as to ensure good contact with the skin. The second multi-channel connector 20 is connected to the first multi-channel connector 9 of the electronic system for the acupuncture points 3, after which the housing 1 is attached to the patient's body by the clip 7.

Включва се компютърен интерфейс и за съответния персонализиран профил на пациента, се задават: напрежение, честота и широчина на импулса за стимулиращите електроди 21. Стартира се електрическата 4 стимулация, при което микроконтролерът 14 приема персонализираните технически параметри и започва да генерира управляващи сигнали. Управляващият сигнал за амплитудата на изходното напрежение се подава към хаптик драйвера 19, където се усилва. Управляващият сигнал за избор на специфична комбинация от стимулиращите електроди 21, както и управляващият сигнал за честота и широчина на импулса, се подават към високоволтовия конвертор 17. Микроконтролерът 14, хаптик драйверът 19 и конверторът 17 се захранват от регулираното напрежение на регулатора 18. Чрез първия 9 и втория многоканални конектори 20 и многожилния кабел 22, електрическият сигнал се подава към стимулиращите електроди 21 за изпълнение на терапевтичната процедура. В процеса на изпълнение на процедурата операторът проследява терапията като следи на компютърния монитор изменението на изходните данни и реакциите на пациента, след което оптимизира данните и ги съхранява в персонализиран профил на пациента.A computer interface is turned on and for the corresponding personalized patient profile, the following are set: voltage, frequency and pulse width for the stimulating electrodes 21. The electrical 4 stimulation is started, in which the microcontroller 14 accepts the customized technical parameters and starts generating control signals. The output voltage amplitude control signal is fed to the haptic driver 19 where it is amplified. The control signal for selecting a specific combination of the stimulating electrodes 21, as well as the control signal for frequency and pulse width, are supplied to the high-voltage converter 17. The microcontroller 14, the haptic driver 19 and the converter 17 are powered by the regulated voltage of the regulator 18. Through the first 9 and the second multi-channel connectors 20 and the multi-wire cable 22, the electrical signal is supplied to the stimulating electrodes 21 to perform the therapeutic procedure. In the process of performing the procedure, the operator monitors the therapy by monitoring the changes in the output data and the patient's responses on the computer monitor, then optimizes the data and stores it in a personalized patient profile.

Claims

A system for non-invasive electrostimulation of acupuncture points, comprising an electronic electrostimulation device with a housing in which a microprocessor, memory, input/output port and connection connectors are located, characterized in that inside the housing (1) of the electronic electrostimulation device ( 3) a printed circuit board (11) is placed, on which an external power supply input (15), a rechargeable battery (8) and the input-output port (12), which is USB, are located, connected to a voltage regulator (18), as the voltage regulator (18) is connected to a high voltage haptic driver (19), to a high voltage 64-channel converter (17) and to a microcontroller (14) including the microprocessor (5) and the memory (10), wherein the microcontroller (14) ) is connected to the high-voltage haptic driver (19) and to the high-voltage 64-channel converter (17), which is connected to a first multi-channel connector (9), the housing (1) being closed with a cover (2), and to the back a clip is attached to the housing (1). (7), wherein the system includes a computer (16) connected via a USB cable (13) to the USB input-output port (12), and an electrical stimulation module (4), which via a multi-wire cable (22) and a second multi-channel connector ( 20) is connected to the first multi-channel connector (9), and the electrical stimulation module (4) is composed of a flexible pad (24) on which a layer of soft velcro material (25) is glued and on it is located a matrix of 64 movable stimulating electrodes (21), which stimulating electrodes (21) consist of pressed metal rivets (27), on the outer side of which an electrically conductive coating (28) is located, and on their inner side an adhesive velcro material (26) is attached, such as the flexible pad (24) is equipped with elastic belts (23)