Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.10.1975 82271 KI. 21g,23/01 MKP A61n 1/04 Twórcawynalazku: Henryk Borowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób ksztaltowania pola elektrycznego stymulatora Przedmiotem wynalazku jest sposób ksztaltowania pola elektrycznego stymulatora wspólpracujacego ze stymulowanym nerwem.Znane rozwiazania sluzace do pobudzania nerwu oparte sa na zasadzie oddzialywania pola elektrycznego na stymulowany nerw, w wyniku czego nastepuje skurcz miesnia. Wielkosc tego skurczu zalezy od natezenia pola elektrycznego wytwarzanego przez stymulator. Natezenie tego pola zwieksza sie na drodze stosowania specjalnych ukladów elektronicznych, badz poprzez odpowiednie usytuowanie i ksztaltowanie elektrod. Nie¬ stety, oba te sposoby powoduja, ze sprawnosc stymulatora nie jest zadawalajaca. Uniemozliwia to miniaturyzacje i powieksza koszty wykonania stymulatora.Wytyczonym w tej sytuacji zadaniem jest opracowanie metody ksztaltowania pola elektrycznego wytwa¬ rzanego przez stosowane obecnie stymulatory, zwiekszajacej sprawnosc stymulatora, dajacej wiekszy efekt stymulacji oraz umozliwiajacej znaczna miniaturyzacje, a takze zmniejszenie energii pobieranej z zewnatrz.Zadanie to zostalo zrealizowane poprzez opracowanie sposobu ksztaltowania pola elektrycznego stymulatora wspólpracujacego ze stymulowanym nerwem, polegajacego na tym, ze w poblizu co najmniej jednej elektrody tego stymulatora i jednoczesnie obok (wokól stymulowanego nerwu wprowadza sie co' najmniej jeden element zaklócajacy w postaci bryly o dowolnym ksztalcie, wykonany z metalu i/lub dielektryka. Elementy zaklócajace w tym przypadku spelniaja role soczewki skupiajacej lub rozpraszajacej linie pola elektrycznego. Kombinacje usytuowan przestrzennych takich elementów zaklócajacych i odpowiednie ich wzajemne rozmieszczenie maja na celu ukierunkowanie pola elektrycznego w taki sposób, aby mozliwie duzo linii tego pola skupic na stymulowa¬ nym odcinku nerwu.Sposób ksztaltowania pola elektrycznego stymulatora poprzez wprowadzenie elementów zaklócajacych (biernych) pozwala znacznie zwiekszyc sprawnosc urzadzenia, poniewaz linie pradu, prostopadle do linii ekwipotencjalnych pola elektrycznego, zostaja skupione dokladnie w zadanym miejscu i daja kilkakrotnie wiekszy efekt stymulacyjny w porównaniu ze stymulatorami bez takich elementów zaklócajacych. W wyniku, w zadanym miejscu nerwu otrzymuje sie duza gestosc pradu.Przedmiot wynalazku jest blizej przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia deformacje ekwipotencjalnych' linii pola elektrycznego i linii pradu, w przypadku zaklócenia2 82 271 izolatorem umieszczonym przy jednej elektrodzie, a fig. 2 — deformaqe pola elektrycznego wywolana umiesz¬ czeniem przewodnika, zas fig. 3 — wzajemne rozmieszczenie stymulatora, elementów zaklócajacych i nerwu oraz widok ogniskujacego dzialania zaklócen.Na fig. 1 stymulator 1 ma elektrody 2. Napiecie na elektrodach 2 tego stymulatora wytwarza pole elektryczne, uwidocznione w postaci ekwipotencjaInyeh linii 3. Przykladowo, w tym polu elektrycznym, w poblizu jednej z elektrod umieszcza sie bryle izolatora 4. Ekwipotencjalne linie sil pola elektrycznego 3 zageszczaja sie, wnikajac w obszar izolatora 4. Prostopadle do nich — to linie pola magnetycznego 6, odpowiadajace liniom przeplywu pradu elektrycznego. Na fig. 2 przedstawiono podobny obraz pola elektryczne¬ go, lecz zaklóconego przewodnikiem. Przykladowo, w poblizu jednej z elektrod 2 stymulatora 1 umieszczono bryle przewodnika 5. Ekwipotencjalne linie pola elektrycznego 3 zostaly odksztalcone tak, ze linie pola magnetycznego 6 sa skupione w bryle przewodnika 5. Na fig. 3 podano przykladowo jeden z mozliwych sposobów rozmieszczenia bryl izolatora i przewodnika wzgledem stymulatora i nerwu. W okolicy jednej z ele¬ ktrod 2 stymulatora 1, w obszarze dzialania pola elektrycznego 3, umieszczono z obu stron nerwu 7 dwie pary bryl izolatora 4, a miedzy nimi dwie bryly przewodnika 5. Takie wzajemne rozmieszczenie bryl 4 i 5 posiada dzialanie ogniskujace linii pola magnetycznego 6, a tym samym powoduje zwiekszenie natezenia pradu elektrycznego. PLPriority: Application announced: May 31, 1973 Patent description was published: October 30, 1975 82271 KI. 21g, 23/01 MKP A61n 1/04 Invention creator: Henryk Borowski Authorized by the provisional patent: Politechnika Warszawska, Warszawa (Poland) Method of shaping the electric field of a stimulator The subject of the invention is a method of shaping the electric field of a stimulator cooperating with the stimulated nerve. Known solutions for stimulating the nerve. they are based on the principle of an electric field acting on a stimulated nerve, resulting in muscle contraction. The amount of this contraction depends on the intensity of the electric field generated by the pacemaker. The intensity of this field is increased by the use of special electronic systems, or by the appropriate positioning and shaping of the electrodes. Unfortunately, both of these methods render the performance of the stimulator unsatisfactory. This makes it impossible to miniaturize and increases the cost of making the stimulator. In this situation, the task is to develop a method of shaping the electric field generated by the currently used stimulators, increasing the efficiency of the stimulator, giving a greater effect of stimulation and enabling a significant miniaturization, as well as reducing the energy taken from the outside. this was achieved through the development of a method of shaping the electric field of a stimulator cooperating with the stimulated nerve, consisting in the fact that near at least one electrode of this stimulator and at the same time next to it (around the stimulated nerve, at least one disturbing element in the form of a lump of any shape is introduced, made of metal and / or dielectric. In this case, the disturbing elements fulfill the role of a lens converging or diffusing electric field lines. Combinations of spatial positions of such disturbing elements and their respective mutual distribution puppies aim to direct the electric field in such a way that as many lines of this field as possible focus on the stimulated section of the nerve. The method of shaping the stimulator's electric field by introducing interfering (passive) elements allows to significantly increase the efficiency of the device, because the current lines, perpendicular to the line electric field equipotentials, are focused exactly in a given place and give a stimulating effect several times greater than with stimulators without such disturbing elements. As a result, a large current density is obtained at a given location of the nerve. The subject of the invention is presented in more detail in the examples of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the equipotential deformation of the electric field lines and the current lines, in the event of a disturbance with an insulator placed at one electrode. and Fig. 2 shows the deformation of the electric field caused by the location of the conductor, and Fig. 3 shows the mutual arrangement of the stimulator, the disturbing elements and the nerve and the view of the focal action of the disturbances. In Fig. 1, the stimulator 1 has electrodes 2. The voltage on the electrodes 2 of this stimulator creates an electric field, visualized in the form of the equipotentiality of line 3. For example, in this electric field, a block of insulator 4 is placed near one of the electrodes. The equipotential lines of force of the electric field 3 condense, penetrating into the area of the insulator 4. Perpendicular to them - these are the lines magnetic field 6, corresponding to the electric current flow lines. Fig. 2 shows a similar picture of the electric field, but disturbed by a conductor. For example, near one of the electrodes 2 of the stimulator 1, a conductor block 5 was placed. The equipotential lines of the electric field 3 were deformed so that the magnetic field lines 6 are concentrated in the conductor body 5. Fig. 3 shows an example of one of the possible ways of arranging the insulator bodies and conductor relative to the stimulator and the nerve. In the vicinity of one of the electrodes 2 of the stimulator 1, in the area of the electric field 3, two pairs of insulator pieces 4 are placed on both sides of the nerve 7, with two conductor bodies 5 between them. magnetic 6, and thus increases the intensity of the electric current. PL