CN1045529A - 生物体刺激的电脉冲形成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本方法为产生给定频率脉冲；按持续时间调制脉冲；产生给定系列持续时间和系列间隔的刺激脉冲系列；放大组成系列的刺激脉冲；在进行治疗的同时按生物体电极间部位状况电生理参量改变加到生物体上脉冲系列持续时间。装置包括脉冲发生器；脉宽调制器；刺激脉冲功率放大器；确定生物体对刺激脉冲反应的第一信号发生器；脉冲系列持续时间可变脉冲发生器；第二信号发生器；以及调制控制信号最大电平限制器。

Description

本发明涉及电疗装置，更准确地说是涉及刺激生物体的电脉冲形成方法和装置。

本发明可应用于临床医学和运动医学，也可用于个人使用的仪器，其中包括用来预防和治疗疾病及病理性代偿与适应过程失调病变的仪器。

现有的刺激生物体的方法是产生刺激电脉冲。

处置方法的顺序如下：

以标准刺激进行刺激，而后进行特征性刺激以确定生物体反应，同时完成刺激治疗，为此要产生给定频率和给定持续时间的电脉冲。将这些脉冲放大，并在某个时间间隔内给出脉冲进行刺激。此后，重复进行特征性刺激，根据它评价治疗刺激效果，并判断停止或继续实施刺激治疗（US，A，4505275）。

用这种方法产生的电脉冲在刺激治疗期其参量不变，不能适应刺激对象的进展状况。反复进行治疗刺激延长了作用过程，也增加了超剂量的可能性。所有这些情况将会降低治疗效果。

已知的产生刺激基础运动器官和机体的神经-肌肉组织的电脉冲的方法在于产生给定频率的脉冲，调制每一脉冲的持续时间，产生给定系列的持续时间和系列间的间歇时间的脉冲系列，而且其给定频率的脉冲持续时间的增加和减少是线性的，放大刺激脉冲系列，并把它们送到生物体上，而且，根据生物体的自我感觉来调节脉冲系列中给定频率脉冲的最大持续时间（SU，A，1169669）

脉冲系列起作用的参量是在生理舒适条件下，生物体有最大反应时，用经验方法确定的。没有因人而异的量值，这就可能引起超剂量。这种脉冲能适应生物体进展状况，同时所有这些情况都会降低总的治疗效果。

已知的产生电脉冲刺激的装置装有脉冲发生器、与它相联结的调制器、放大器和输出级（SU，A，1069832）。

从脉冲发生器输出的矩形脉冲电压加到调制器一个输入端。在它的第二个输入端加上调频发生器的脉冲。在调制器的输出端产生矩形载频脉冲-调制电压，该电压加到放大器的输入端，而从它的输出端加到生物体上。

在这种装置中，所产生的脉冲非常固定，预先就给定了各种参量。该装置不能对生物体状态进行评价，也不能评价这种状态的动态变化，这就导致无根据地拖延刺激治疗时间和可能会超剂量。

还有一种已知的电刺激装置，它装有彼此串联的脉冲发生器、脉宽形成器、用功率放大器做成的幅值形成器及附加到人体组织的一个部位的活动电极（SU，A，1011130）。

发生器产生刺激所要求的周期性脉冲，每个脉冲都来触发刺激脉宽形成器，并由幅值形成器控制。同时，幅值形成器输出流过电极的电流脉冲。

这种装置的缺点也就是前面所述已知装置的缺点。

本发明的目的是在应用本发明的条件下提高治疗效果。

本发明的任务是：建立刺激生物体用的电脉冲的形成方法和装置;它们能通过改变评价生物体状况的参量来改变电脉冲，以适应被刺激的生物体的状况。

这个任务用以下方法解决：刺激生物体的电脉冲形成方法是产生给定频率的脉冲，调制每个脉冲持续时间，形成具有给定系列持续时间和系列间歇时间的刺激脉冲系列，而且使给定频率的脉冲持续时间线性增加和减少，放大组成系列的刺激脉冲，同时将它们通过电极加到生物体上，而且根据生物体的自我感觉来调节系列中给定频率脉冲的最大持续时间，根据本发明，根据对与刺激生物体同时产生的生物体上电极间部位的状况的电生理参量的评价来改变加到生物体上的刺激脉冲系列的持续时间。

用生物体上电极间部位的阻抗作为评价生物体状况的电生理参量是适宜的，且要按照在每个刺激脉冲结束以后所产生的电信号的时间特性来评价这个阻抗。

还可以对给定持续时间的刺激脉冲系列的持续时间的变化进行比较，若变化后的系列持续时间小于给定值，那么对生物体的该部位要重新提供刺激脉冲系列，而如果变化后的持续时间等于或大于给定值，则停止向生物体的该部位提供刺激脉冲系列。

形成作用于生物体部位的附加的反向的电脉冲也是适宜的。

这些和其它一些目的也可通过电路来达到。

这些和其它一些目的用以下方法达到：刺激生物体电脉冲形成装置，根据发明，装有脉冲发生器;脉宽调制器，它的一个输入端与脉冲发生器的输出端相连;刺激脉冲功率放大器，它的输入端与脉冲宽度调制器的输出端相连，而输出端则与进行刺激时贴在生物体的部位上的电极相连;第一信号发生器，该信号用来测定生物体对刺激脉冲的反应，它的输入端与刺激脉冲功率放大器的输出端相连，而在它的输出端形成控制刺激脉冲系列宽度（持续时间）的信号;刺激脉冲系列宽度可变脉冲发生器，以其输入端与第一信号发生器的输出端相连;第二信号发生器，该信号具有与刺激脉冲系列宽度一致的脉宽，还具有以恒速变化的前沿和后沿，以其输入端与宽度可变脉冲发生器的输出端相连;调制控制信号最大电平限制器，它的一个输入端与信号电平给定电路相连，另一输入端则与第二信号发生器的输出端相连，而输出端则与脉宽调制器的第二输入端相连。

该任务也可用下述方法解决;生物体刺激电脉冲形成装置装有脉冲发生器;脉宽调制器，它的一个输入端与脉冲发生器输出端相连;刺激脉冲功率放大器，它的输入端与脉宽调制器的输出端相连接，而输出端与刺激时贴近生物体部位的电极相连接，根据发明，装置装有第一信号发生器，该信号用来测定生物体对刺激脉冲的反应，它的输入端与刺激脉冲功率放大器输出端相连接，而在其输出端形成控制刺激脉冲系列宽度的信号;刺激脉冲系列脉宽可变脉冲发生器，以其输入端与第一信号发生器的输出端相连接;第二信号发生器，该信号具有与刺激脉冲系列宽度一致的脉宽，还具有以恒速变化的前沿和后沿，其输入端与脉宽可变脉冲发生器的输出端相连接;以及调制控制信号最大电平限制器，它的一个输入端与信号电平给定电路相连接，另一输入端与第二信号发生器的输出端相连接，而输出端则与脉宽调制器的第二输入端相连接。

装置可以装有时间识别器，在其输出端形成刺激结束信号，它的一输入端与脉宽可变脉冲发生器的输出端相连接，而另一输入端则与时间识别器控制部分的输出端相连接，而该控制部分的输入端与刺激脉冲放大器的输入端相连接。

时间识别器控制部分的第二输入端或时间识别器的第三输入端可以与脉冲发生器的输出端相连接。

装置含有定时器是适宜的，以其输入端与时间识别器控制部分的输出端相连接;电源控制部分，以其输入端接入定时器的输出端，该电源控制部分用来接通电源，而定时器的第二输入端接入脉冲发生器的输出端。

时间识别器输出端与调制控制信号最大电平限制器的第三输入端或电源控制部分的第二输入端相连接也是适宜的。

此外，在电极和刺激脉冲功率放大器之间装入电极切换器是很有利的。

第一信号发生器和脉宽可变脉冲发生器是用晶体管KM ㄇ制成的多谐振荡器，在它的第一级中，每个晶体管的源极接入电阻;而在P沟道晶体管源极上接入电容，该电容器的第二引线是第一信号发生器的输入端，多谐振荡器的第一级有由串联的二极管和电阻组成的反馈电路，而多谐振荡器的第二级的输出端则是脉宽可变脉冲发生器的输出端;第二信号发生器可以是由KM ㄇ晶体管组成的积分器，在晶体管的电源线和源极之间接入电阻。

这样做同样是有益的。脉宽调制器装有KM

ㄇ晶体管放大器，在其输入端设置微分电路，它的时间常数由单个晶体管M ㄇ改变，它的栅极与调制器的一个输入端相连接，而微分电路的输入端则是调制器的第二输入端。

信号电平给定电路可包括由一些KM

ㄇ晶体管组成的积分器，在它们的电源线和源极间加入电阻，而积分器输入端通过转换开关就能连接到电源线上。

脉冲发生器是由KM

ㄇ晶体管组成的多谐振荡器，它的第一级含有由KM

ㄇ晶体管做成的放大器，在反馈电路中加入由电阻和电容组成的惯性环节，在电源线与第一级KM

ㄇ晶体管的源极之间也要接入一个附加的M

ㄇ晶体管，而且，各附加M

ㄇ晶体管连在一起的栅极组成第一级的输入端，而放大器的输出则是多谐振荡器的第一级输出端。

时间识别器控制部分包括串联的电阻和转换开关;第一脉冲计数器，它的计数输入端接入转换开关的输出端，转换开关的控制输入端与它的输出端连接，而清零输入端是控制部分的输入端;第二脉冲计数器，它的计数输入端与第一脉冲计数器的清零输入端相接，第二脉冲计数器的控制输入端与它的输出端相连，而第二脉冲计数器的清零输入端则的第一计数器的输出端相连。

时间识别器最好要装有或门元件和脉冲计数器，它的清零输入端与或门元件的输出相接，计数输入端是时间识别器的输入端，而控制输入端与它的输出端相接。

电源控制部分最好要包括电压电源和触发器，它的调节输入端经过开关与电压电源的输出端连接，触发器清零输入端是电源控制部分的输入端，而触发器的输出端与电子开关的控制输入端相连，它的输入端与电压电源相连。

所提供的方法和装置可对生物组织有区别地进行由组织的电生理参量决定的剂量刺激，这种刺激还具有最小外施能量和最小电耗的特点。

下面用本发明的实施例並参考附图对本发明进行说明，其中：

图1a、b、c、d、e表示电极上的电脉冲时间图;

图2，表示符合本发明的电脉冲形成装置的结构示意图;

图3，表示符合本发明带有时间识别器的装置结构示意图;

图4，为符合本发明的此种装置制作的另一方案的结构示意图;

图5表示符合本发明的另一种制作装置的方案结构示意图;

图6表示符合本发明的含有定时器的装置的结构示意图;

图7表示符合本发明的含有定时器的另一种制作方案的装置结构示意图;

图8表示符合本发明的有限制刺激能量功能的装置结构示意图;

图9表示符合本发明的有中断刺激措施的同一装置;

图10表示符合本发明的具有电极转换开关的装置结构示意图;

图11表示符合本发明的第一信号形成器;

图12表示符合本发明的第二信号形成器;

图13表示符合本发明的脉冲宽度调制器;

图14表示符合本发明的信号电平给定电路;

图15表示符合本发明的脉冲发生器;

图16表示符合本发明的时间识别器控制部分;

图17表示符合本发明的时间识别器;

图18表示符合本发明的电源部分;

图19表示符合本发明的信号最大电平限制器;

图20表示符合本发明的功率放大器;

图21表示符合本发明的定时器。

实现刺激生物体用的电脉冲形成方法如下。

产生给定重复频率的矩形脉冲序列，而后将它们按脉宽进行调制，产生给定重复频率和给定系列持续时间及系列间隔时间的矩形脉冲系列。而且系列中的给定频率的脉冲宽度线性地增加到最大值，该最大值根据生物体自身感觉来调节，在这种情况下，患者自我感觉到有舒适的轻微电刺痛感，而后线性地减到零。

将所获得的刺激脉冲系列1（图1a）进行放大。没有接触到生物体的单独的放大了的刺激脉冲2如图1b所示。

形成系列的放大了的刺激脉冲1加到生物体上。同时，根据生物体电极间部位的电生理参量状况，刺激脉冲具有如图1c、d、e的形式，这里表示出较小的、中间的和电生理参量偏离标准的各种刺激脉冲的差异。

利用生物体电极间部位的用来评价生物体状况的阻抗值作为电生理参量。

根据每个刺激脉冲1结束后所产生的电信号的时间特性3、4、5（图1c、d、e）进行阻抗估算。然后，根据阻抗计算值改变刺激脉冲系列持续时间，并且比较所取得的持续时间值和给定值。

这时，如果取得的值小于给定值，那么就要重新发出刺激脉冲系列，而如果所取得的值大于或等于给定值，那么就要停止继续加在生物体该部位的刺激脉冲系列。

为了提高电刺激治疗效果，反复进行上述电刺激作用，同时改变作用脉冲方向。

根据由刺激脉冲系列的作用而引起的障碍的动态变化情况决定下一步刺激所应通过的部位，这就可以减少外部作用的能量，并且缩短治疗过程的时间，这样也就逐渐缩小治疗面积。

刺激电脉冲形成装置装有脉冲发生器6（图2），以其输出端7与脉宽调制器9的输入端8相连接;刺激脉冲功率放大器10，以其输入端11与调制器9的输出端12相连接，而输出端13、14、与电极15、16相连，电极15、16分别在治疗时加到生物体被治疗部位17。

信号发生器19的输入端18与放大器10的输出端13相接，该信号用来确定刺激脉冲对生物体的反应。在发生器19的输出端20产生控制刺激脉冲系列持续时间的信号。发生器19的输出端20接入刺激脉冲系列宽度可变脉冲发生器22的输入端21，22的输出端23接入信号发生器25的输入端24，此信号具有与刺激脉冲系列相应的持续时间，且具有以恒速变化的前沿和后沿。

装置还有调制控制信号最大电平限制器26，它的输入端27接入信号发生器25的输出端28，而输入端29则与信号电平给定电路30相连。限制器26的输出端31接入脉宽调制器9的第二输入端32。显示器34接到功率放大器10的输出端33。

装置还装有时间识别器35（图3），在它的输出端36产生刺激中止信号，而它的输入端37与时间识别器35的控制部分39的输出端38相接。时间识别器35的控制部分39的输入端40与功率放大器10的输出端13相接，而时间识别器35的输入端41接到宽度可变脉冲发生器22的输出端23。

时间识别器35的控制部分39的输入端42（图4）和时间识别器35的输入端43（图5）接到脉冲发生器6的输出端7（图4、5）。

装置还有定时器44（图6），它以输入端45与时间识别器35的控制部分39的输出端38相接;以及电源控制部分46，它的输入端47与定时器44的输出端48相接，而定时器44的输入端49（图7）接入脉冲发生器6的输出端7。

时间识别器35的输出端36（图8）与调制控制信号最大电平限制器26的输入端50相接。

在实现装置的另一方案中，时间识别器35的输出端36（图9）与电源部分46的输入端51相接。

在两种实施方案中，装置含有电极转换开关52（图10），该开关接在功率放大器10的输出端13、14和电极15、16之间，它有两个位置，可将电极15（16）中的任一电极接入到放大器10的每一个输出端13（14）。

在装置中，第一发生器19和脉宽可变脉冲发生器22主要是由用KM

ㄇ晶体管53（图11）、54和55、56组成的多谐振荡器构成的，其中在第一级晶体管53和54的源极57和58分别接入电阻59和60，而晶体管53的源极57接入电容器61，该电容器的第二引出线62是第一发生器19的输入端18（图2）。第一级有由二极管63（图11）和电阻64串联组成的反馈电路，而多谐振荡器的第二级输出端65是脉宽可变脉冲发生器22的输出端23（图2）。

第二信号发生器25是由晶体管KM

ㄇ66（图12）和67组成的积分器，在它们的电源线68和69与它们的源极70和71之间分别接入电阻72和73。

脉宽调制器9（图2）含有由晶体管KM

ㄇ74（图13）和75组成的放大器，在该放大器的输入端76设置由电容器77和电阻78组成的微分电路，该电路的时间常数由独立的晶体管M

ㄇ79改变，晶体管79的栅极80是脉宽调制器9的输入端32（图2），而微分电路的输入端81（图13）是脉宽调制器9的输入端8（图2）。

信号电平给定电路30包括由KM ㄇ晶体管82（图14）和83组成的积分器，在这些晶体管的电源线84和85，源极86和87之间分别接入电阻88和89，而积分器的输入端90通过转换开关91和92分别与电源线84和85相接。

脉冲发生器6（图2）是由KM ㄇ晶体管93（图15）、94、95、96、97、98组成的多谐振荡器，其第一级有由KM

ㄇ晶体管95、96组成的放大器，在反馈电路中接入由电阻99和电容器100组成的惯性环节，而在电源线101、102和KM ㄇ晶体管95、96源极103、104之间接入附加的M ㄇ晶体管93、94。

同时，M

ㄇ晶体管93、94的连在一起的栅极105、106组成第一级输入端107，而由KM

ㄇ晶体管95、96组成的放大器的输出端108是多谐振荡器的第一级输出端。

时间识别器35的控制部分39（图3）含有串联在一起的电阻109（图16）的转换开关110;第一脉冲计数器111，它的计数输入端112与转换开关110的输出端113相接，而它的控制输入端114则与它的输出端115相接。

脉冲计数器111的清零输入端116是时间识别器35的控制部分39的输入端40（图3），时间识别器35的控制部分39还包括第二脉冲计数器117（图16），它的计数输入端118与脉冲计数器111的清零输入端116相接。脉冲计数器117的控制输入端119与它的输出端120相接，而它的清零输入端121与脉冲计数器111的输出端115相接。

时间识别器35（图3）装有或门元件122（图17）和脉冲计数器123，该计数器的清零输入端124与或门元件122的输出端125相接。脉冲计数器123的计数输入端126是时间识别器35的输入端43（图3），而脉冲计数器123的控制输入端127（图17）与它的输出端128相接。

电源部分46（图6）安装有电压电源129（图18）和触发器130，该触发器的调节输入端131经过开关132与电压电源129的输出端133相接。触发器130的输入端134，135是电源部分46的输入端47（图6）、51，而触发器130的输出端136（图18）与电子开关138的控制输入端137相接，该电子开关的输入端139与电压电源129相接。

电压电源129可以是一次电池和太阳能电池，而用晶体三极管作为电子开关130。

调制控制信号最大电平限制器26（图2）包括三个电路，由电阻140（图19）、141、142和分别与它们串联的晶体二极管143、144、145组成。晶体二极管143、144、145另外的引出线连接在一起，且与调制控制信号最大电平限制器26的输出端31（图2）相连接，並通过电阻146（图19）接入总馈线147。

功率放大器10（图2）和显示器34装有由KM ㄇ晶体三极管149、150组成的放大器148（图20）;晶体三极管151，它的基极152接入放大器148的输出端153。晶体管151的集电极通过晶体二极管155接向电感线圈157分接头156。线圈157的第一引出线158与电源线159相接，而它的第二引出线160则是功率放大器10的第一输出端13（图2）。功率放大器的第二输出端14与电源线159（图20）相联接。晶体管151的发射极161与功率放大器10的第三输出端33（图2）相接，并且接向显示器34，其中含有晶体二极管162（图2），将其接入总馈线163。

定时器44（图7）装有脉冲计数器164（图21），它的计数输入端165与定时器44的输入端49（图7）相连，而计数器164的清零输入端166（图21）与定时器44的输入端45（图7）相连。输出端167（图21）与计数器164的控制输入端168和定时器44输出端48（图7）相连接。

在分析实现装置的各种独立单元的实例中，它们的某些元件未曾提及到。例如，信号发生器19（图2）包括有时间给定的电容169（图11）和电阻170，发生器25（图2）含有电阻171和电容172（图12），给定电路30（图2）含有时间给定的电阻173和电容174（图14），而脉冲发生器6（图2）含有时间给定的电阻175和电容176（图15）。

根据图10，装置是按下述方式工作的。

闭合电源部分46中的开关132而使装置接通电源。这时触发器130的输出端136上的信号触发电子开关138，电源电压便加到装置的各个部件上。

脉冲发生器6的工作情况与用于已知的这种用途中的脉冲发生器的工作情况相类似，但能耗小。在发生器6的输出端7产生给定重复频率的矩形脉冲序列，而后该序列加到调制器9的输入端8。

调制器9按宽度调制到达的脉冲，使脉冲宽度与调制器9的输入端32上的信号电平成比例的减小直到0为止。调制器9的工作与用于同一目的的已知调制器相类似。

按持续时间调制的刺激脉冲从调制器9的输出端12加到功率放大器10的输入端11。

放大器10中的电感线圈157是升压自耦变压器，保证在放大器10的输出端13产生高压脉冲，而后这些高压脉冲行进到电极15。电极16无关紧要，并通过放大器10的输出端14与电源线159相连。电极15上的脉冲持续时间根据显示器34发光强度来估算。

在最初状态下发生器22在输出端23产生矩形脉冲，它们的持续时间决定了脉冲系列持续时间。

发生器22有可能根据它的输入端21上的信号改变所形成的脉冲的持续时间，而脉冲间的间隔时间不变。

来自发生器22的输出端23的脉冲加到发生器25上，它保证在输出端28上形成脉冲，其前沿线性增长，后沿线性下降。

形成的脉冲加到限制器26的输入端27，该限制器保证到达的所形成的脉冲的幅值被限制在由电路30在限制器26的输入端29上给定的值。

同时，通过闭合相应的转换开关92或91，保证由电路30产生的电压电平相应地增大或减小。

因此，在限制器26的输出端31上形成具有线性变化的前沿和后沿的负极性脉冲，其持续时间与脉冲系列持续时间相对应，脉冲之间的间隔时间是给定的，并且具有由限制器26的输入端29上的电压电平决定的最小值。

限幅脉冲进入调制器9的输入端32，这就保证了在调制器9的输出端12上产生矩形刺激脉冲系列，系列中的脉冲持续时间线性增长直到给定值（由电路30决定）的，并且刺激脉冲系列间的脉冲间隔时间是给定的。

在电极15和16不与生物体部位17相接触的情况下，在放大器10的输出端13上，脉冲2（图1b）具有高频振荡且衰减相对地说是很小的等特征。同时，在发生器19的输出端20上的信号不足以改变发生器22的工作状态。

时间识别器35的控制电路39保证在输入端40识别振荡频率。电路39的工作类似已知的应用于同一目的的电路，但为了提高识别频率的准确性，电路30用数字元件组成，并且用来自发生器6的输出端7的脉冲序列实现同步。

由此可见，当存在高频时（例如，图1b中脉冲2），在电路39的输入端40和输出端38产生中止时间识别器35工作的和允许定时器44工作的信号。

为了提高时间间隔形成的准确性，定时器44用数字元件制成并且用来自发生器6的输出端7的脉冲序列实现同步。

如果在定时器44中所调定的时间间隔内，在电路39的输入端40上将存在高频信号的话，这对应于装置未与生物体部位17相接触，则在定时器44的输出端产生信号，该信号到达电源部分46的输入端47上，同时切断整个装置。

当电极15、16与生物体部位17接触时，根据生物体17的状况，在两电极上出现具有相应于3、4或5特征（图1c、d、e）的信号。同时，在发生器19的输出端20上产生足以能改变由脉冲发生器22形成的持续时间的信号。因为这时在电路39的输入端40上过程具有低频性质的特点（相对而言），则在电路39的输出端上产生使定时器44清零的信号，并中止它的工作，而同时允许时间识别器35工作。

时间识别器35对由发生器22形成的脉冲持续时间和给定的持续时间加以比较，其工作与用于同一目的的已知时间识别器相类似，但它是用数字元件作成的，这是为了提高时间间隔形成的准确性，并且用来自发生器6的输出端7的脉冲序列实现其同步。

因为在作用于生物体的过程中，生物体的状况，因而放大器10的输出端13上的过程的特性（图1）都在发生变化，那么从某个时刻开始，在发生器19的输出端20上的信号变成这样：由发生器22产生的脉冲持续时间将等于或者大于给定值。同时在时间识别器35的输出端36上形成信号，该信号经过限制器26作用到调制器9的控制输入端32上，结果调制器9的输出端12上的刺激脉冲持续时间就下降到某一最小值，因而就降低了刺激作用超剂量的可能性。

保持调定的工作状态，暂且使电极15、16与生物体相接触。当中止电极15、16与生物体的接触时，装置自动地恢复初始状态，如同前面所述的那样。

为了提高治疗效果，在放大器10的输出端13、14和电极15、16之间接入转换开关52，用它来实现将电极15、16中的一个有效电极和一个无关紧要的电极转换到输出端13和14上。

根据图9，11-21，装置的工作与以前所述不同之处在于来自时间识别器35的输出端36的信号进入电源部分46的输入端51，同时切断装置电源，这样就排除了作用在生物体具体部位17上的超剂量的可能性。

因此，在电极15、16与生物体中止接触时不会恢复装置的初始状态，这就要求重新接通装置。

图2-8所示的各种装置的工作与上面介绍的相似，因为它们只是各种不同实施方案。

上述装置和方法应用于临床试验，其结果说明如下。

本方法应用于一组患者身上，他们有的患有椎尖盘病变和神经炎，静态-动态障碍等末梢神经系统的疾病;不同病因的支撑运动器官方面的疾病（炎症性的、互换性的、创伤性的、遗传性的及其它）;脑髓液动态障碍，失调和脑血循环障碍后遗症等中枢神经系统疾病;上呼吸道炎症;胃肠阻塞症;营养性神经系统病症，以及其它病理性适应过程障碍疾病。

在末梢神经系统的疾病中，最常见的有脉管-小茎和静态-动态障碍的颈椎与腰椎节的骨质软化。治疗开始之前，病情加重日期从3-5天到2.5-3个月，病期同样是各不相同的。需指出以下情况：作用时间要严格按各人的情况确定。在病情加重日期短并且病人有很好的机体补偿能力的情况下，治疗时间就短些。在治疗前，病情加重拖延很久和病得很久时，治疗时间就会增长。

从由10个病人组成的对照小组获得很好的治疗效果，病人获得综合治疗，包括针刺反射疗法，治疗后效果是好的，不仅降低了机能性和功能性的病灶变化，而且也缩小了精神-感情易激动的范围。作用是局部的，分段的，治疗次数为隔一天3-15次或一星期2次。病人总数-门诊病人和医院神经科病人。

不论是对门诊还是对住院的病人，单独应用所建议的方法，或者与其它方法一起进行综合治疗，都能缩短治疗日期，作用向好的方向转化很明显，未曾发现病人病情恶化的情况。在治疗病理性方面的其它一些疾病时也能看到积极效果。

在六种场合下，已证明借助于其它已知的类似装置进行电刺激时，只能起到“安慰剂”的作用。刺激作用后，在所有六种情况中，根据特征性症状和效果表明，其它类似装置的作用只具有“安慰剂”的意义。

为证明个人的刺激剂量标准，进行以下临床试验。曾选取20个患椎尖盘病变等末梢神经系统病的人，在他们中间观察到同一种静态-动态障碍，三天前开始定期的加重，病情持续达5年，属神经活动型-多血质者和胆汁质者。20个病人中12个男性，8个女性。他们编成三组。

第一组8人，5男3女。对椎骨病患部位的皮肤进行治疗的时间要根据达到稳定结果之前组织部位的阻抗值来确定，治疗是在一种极性电极的作用下进行的（采用个人-剂量刺激法）。

在第二组中有6人，2男4女，进行类似的个人-剂量刺激法，但用不同极性电极进行治疗。

在第三组中，有6人，5男1女，在采用个人-剂量刺激法之后，进行强制性的作用（是用一个极性电极进行剂量刺激时间的两倍）。

在刺激前，刺激后和每个作用后都对静态-动态变化和椎尖盘障碍情况进行了检查。

在所有各组中，均获得积极的治疗效果，表现在改善静态-动态脊椎指数，减少椎尖盘脱出，治疗后效果都能保持址，且随继续治疗而进一步好转。治疗效果与病人的情感背景和总的状态变化相符。最明显的临床效果可以从第二组病人看出。这些病人在取得劳动能力之前需要较少的治疗（3-4次），而第一组需要治4-6次，第三组需要治疗6-10次。

在第三组中可看出，在采用剂量刺激方法后比用强制刺激之后达到的临床变化减少5-7%。

对所有病人通过6-7个月的动态观察，在各组中没有发现病情加重的情况。在第三组病人中看到周期性的不愉快的感情异常情况，伴随着不显著的有限的脊椎不稳性。

所推荐的方法可用作个人剂量电子刺激疗法，而且，外界作用能量减少，根据个人情况调节作用时间，由于选择了作用部位，治疗时间就可缩短。装置以自动方式实施这种方法，具有低能耗特点。装置所提供的作用会影响生物体内代偿和适应过程。

很大的缩短了治疗日期，比在医院住院减少5-10天或更多。

未经专门训练的操作者就会使用本装置，甚至病人自己无需辅助说明书也可使用。

由于应用本装置，就提供了对病人治疗和病情监察兼而有之的可能。

本发明可以应用于临床和运动医学，如象作为个人使用的仪器，尤其可用来预防和治疗疾病，以及病理性代偿和适应过程失调。

Claims (38)

1、生物体刺激电脉冲形成方法包括产生给定频率的脉冲；调制每个脉冲的持续时间；产生具有给定系列持续时间和脉冲间隔及给定频率脉冲的持续时间线性增加和减小的刺激脉冲系列；放大构成系列的刺激脉冲；并且将它们经过电极加到生物体上；而且根据生物体自身感觉调节系列中给定频率脉冲的最大持续时间，其特征是：在对生物体进行刺激的同时，根据对生物体电极间部位的电生理参量的评价改变加到生物体的刺激脉冲系列的持续时间。

2、根据权利要求1所述的方法的特征是：利用生物体电极间部位的阻抗值作为评价生物体状况的电生理参量。

3、根据权利要求1或2所述的方法的特征是：根据每个刺激脉冲结束后所发生的电信号的时间特性估算生物体电极间部位的阻抗值。

4、根据权利要求1或2所述的方法的特征是：对可变的刺激脉冲系列的持续时间和给定持续时间进行比较，如果系列的可变持续时间小于给定值，则需重新给生物体指定部位追加刺激脉冲系列;而如果可变持续时间等于或大于给定值，则停止对生物体指定部位施加刺激脉冲系列。

5、根据权利要求3所述的方法的特征是：将刺激脉冲系列的持续时间与给定持续时间相比较，如果系列的可变持续时间小于给定值，则需重新对生物体指定部位追加刺激脉冲系列;而如果可变持续时间等于或大于给定值，则停止给生物体指定部位加刺激脉冲系列。

6、根据权利要求1或2所述的方法的特征是：产生反向附加电脉冲用于对生物体部位的治疗。

7、根据权利要求5的方法的特征是：产生反向附加电脉冲用于对生物体部位的治疗。

8、生物体刺激电脉冲形成装置包括脉冲发生器（6）;脉宽调制器（9），它的一个输入端与脉冲发生器（6）的输出端相接;刺激脉冲功率放大器（10），它的输入端与脉宽调制器（9）的输出端相接，而输出端则与治疗时贴在生物体组织部位的电极（15、16）相连接，其特征是：装置含有确定生物体对刺激脉冲反应的第一信号发生器（19），它的输入端与刺激脉冲功率放大器（10）的输出端相接，而在它的输出端产生控制刺激脉冲系列持续时间的信号;刺激脉冲系列持续时间可变脉冲发生器（22），以其输入端与确定生物体对刺激脉冲反应的第一信号发生器（19）的输出端相接;第二信号发生器（25），该信号有与刺激脉冲系列相应的持续时间，并具有以恒速变化的前沿和后沿，以其输入端与持续时间可变脉冲发生器（22）的输出端相连;调制控制信号最大电平限制器（26），它的一个输入端与信号电平给定元件（30）相接，另一输入端与第二信号发生器（25）的输出端相接，而输出端与脉宽调制器（19）的第二输入端相接。

9、根据权利要求8所述的装置的特征是：它装有时间识别器（35），它的输出端与调制控制信号最大电平限制器（26）的第三输入端相接，一个输入端与持续时间可变脉冲发生器（22）的输出端相接，而另一输入端与时间识别器（35）的控制部分（39）的输出端相接，两个输出端则与刺激脉冲放大器（10）和脉冲发生器（6）的输出端相连接。

10、根据权利要求9所述的装置的特征是：时间识别器（35）的控制部分（39）的第二输入端与脉冲发生器（6）的输出端相接。

11、根据权利要求9或10所述的装置的特征是：时间识别器（35）的第三输入端与脉冲发生器（6）的输出端相接。

12、根据权利要求9或10所述的装置的特征是：它装有定时器（44），以其输入端与时间识别器（35）的控制部分（39）的输出端相接;电源控制部分（46），其输入端与定时器（44）的输出端相接;以及装有切断电源机构。

13、根据权利要求11所述的装置的特征是：它装有定时器（44），其输入端与时间识别器（35）的控制部分（39）的输出端相接;电源控制部分（46），其输入端与定时器（44）的输出端相接;并装有切断电源的机构。

14、根据权利要求12所述的装置的特征是：定时器（44）的第二输入端与脉冲发生器（6）的输出端相接。

15、根据权利要求13所述装置的特征是：定时器（44）的第二输入端与脉冲发生器（6）的输出端相接。

16、根据权利要求9或10所述装置的特征是：时间识别器（35）的输出端与调制控制信号最大电平限制器（26）的第三输入端相接。

17、根据权利要求13所述装置的特征是：时间识别器（35）的输出端与调制控制信号最大电平限制器（26）的第三输入端相接。

18、根据权利要求15所述装置的特征是：时间识别器（35）的输出端与调制控制信号最大电平限制器（26）的第三输入端相接。

19、根据权利要求12所述装置的特征是：时间识别器（35）输出端与电源控制部分（46）的第二输入端相接。

20、根据权利要求13所述装置的特征是：时间识别器（35）的输出端与电源控制部分（46）的第二输入端相接。

21、根据权利要求5所述装置的特征是：时间识别器（35）的输出端与电源控制部分（46）的第二输入端相接。

22、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：它装有电极（15、16）的转换开关（52），并接到电极（15，16）与刺激脉冲功率放大器（10）之间。

23、根据权利要求15所述装置的特征是：它有接入到电极（15，16）和刺激脉冲功率放大器（10）之间的电极（15，16）的转换开关（52）。

24、根据权利要求21所述装置的特征是：它有接到电极（15，16）和刺激脉冲功率放大器（10）之间的电极（15，16）的转换开关（52）。

25、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：第一信号发生器（19）和持续时间可变脉冲发生器（22）是由KM

ㄇ晶体管（53-56）制成的多谐振荡器，在它的第一级中，每个晶体管（53，54）的源极接入电阻（59，60），而P沟道晶体管的源极则接入电容（61），该电容的第二引线是第一信号发生器（19）的输入端，多谐振荡器的第一级有由晶体二极管（63）和电阻（64）串接组成的反馈电路，而多谐振荡器的第二级的输出端是持续时间可变脉冲发生器（22）的输出端。

26、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：第二信号发生器是由KM

ㄇ晶体管（66，67）组成的积分器，在它们的电源线（68，69）与源极间接入电阻（72，73）。

27、根据权利要求25所述装置的特征是：第二信号发生器（25）是由KM ㄇ晶体管（66，67）组成的积分器，在它们的电源线（68，69）与源极之间接入电阻（72，73）。

28、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：脉宽调制器（9）装有由KM ㄇ晶体管（74，75）组成的放大器，在该放大器的输入端设置微分电路，该电路的时间常数由单独的晶体管M

ㄇ（79）改变，其栅极与脉宽调制器（9）的一个输入端相接，而微分电路输入端则是脉宽调制器（9）的第二输入端。

29、根据权利要求27所述装置的特征是：脉宽调制器（9）装有由KM ㄇ晶体管（74，75）组成的放大器，在该放大器输入端设置微分电路，用单独的M

ㄇ晶体管（79）改变该电路的时间常数，它的栅极与脉宽调制器（9）的一个输入端相接，而微分电路的输入端则是脉宽调制器（9）的第二输入端。

30、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：信号电平给定电路（30）包括由KM

ㄇ晶体管（82，83）组成的积分器，在它们的电源线（84，85）和源极之间接入电阻（88，89），而积分器的输入端通过转换开关（91，92）与电源线（84，85）相接。

31、根据权利要求29所述装置的特征是：信号电平给定电路（30）包括由KM

ㄇ晶体管（82，83）组成的积分器，在它们的电源线（84，85）与源极之间接入电阻（88，89），而积分器的输入端经过转换开关（91，92）与电源线（84，85）相接。

32、根据权利要求8或9或10所述装置的特征是：脉冲发生器（6）是由KM

ㄇ晶体管（97，98）组成的多谐振荡器，它的第一级含有由KM

ㄇ晶体管（95，96）组成的放大器，在反馈电路中接入由电阻（99）和电容（100）组成的惯性环节，在电源线（101，102）和第一级KM

ㄇ晶体管（95，96）的源极之间分别接入附加M ㄇ晶体管（93，94），同时，附加的M ㄇ晶体管（93，94）的栅极连接起来构成第一级的输入端，而放大器的输出端则是多谐振荡器第一级输出端。

33、根据权利要求31所述装置的特征是：脉冲发生器（16）是由KM

ㄇ晶体管（97，98）组成的多谐振荡器，它的第一级包括由KM

ㄇ晶体管（95，96）组成的放大器，在反馈电路中接入由电阻（99）和电容（100）组成的惯性环节，在电源线（101，102）和第一级KM

ㄇ晶体管（95，96）的源极之间接入附加M

ㄇ晶体管（93，94），同时，附加的M ㄇ晶体管（93，94）的栅极连接起来构成第一级输入端，而放大器的输出端则是多谐振荡器第一级输出端。

34、根据权利要求9或10所述装置的特征是：时间识别器（35）的控制部分（39）装有串联的电阻（109）和转换开关（110）;第一脉冲计数器（111），它的计数输入端与转换开（110）的输出端相接，它的控制输入端和它的输出端相接，而清零输入端则是控制部分（39）的输入端;第二脉冲计数器（117），它的计数输入端与第一脉冲计数器（111）的清零输入端相接，第二脉冲计数器（117）的控制输入端与它的输出端相接，而第二脉冲计数器（117）的清零输入端接向第一脉冲计数器（111）的输出端。

35、根据权利要求9或10所述装置的特征是：时间识别器（35）装有或门元件（122）和脉冲计数器（123），该计数器的清零输入端与或门元件（122）输出端相接，计数输入端是时间识别器（35）的输入端，而控制输入端与它的输出端相接。

36、根据权利要求34所述装置的特征是：时间识别器（35）含有或门元件（122）和脉冲计数器（123），该计数器的清零输入端与或门元件（122）的输出端相接，计数输入端是时间识别器（35）的输入端，而控制输入端与它的输出端相接。

37、根据权利要求12所述装置的特征是：电源控制部分（46）包括电压电源（129）和触发器（130），该触发器的调节输入端经过开关（132）与电压电源（129）的输出端相接，触发器（130）的清零输入端就是电源控制部分（46）的输入端，而触发器（130）的输出端则与电子开关（138）的控制输入端相接，该电子开关的输入端接向电压电源（129）。

38、根据权利要求36所述装置的特征是：电源控制部分（46）包括电压电源（129）和触发器（130），该触发器的调节输入端经过开关（132）与电压电源（129）的输出端相接，触发器（130）的清零输入端是电源控制部分（46）的输入端，而触发器（130）的输出端与电子开关（138）的控制输入端相接，该电子开关的输入端接向电压电源（129）。

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