RU1711370C - Устройство для электрофореза - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии, а также для электростимуляции. Цель изобретения - повышение точности дозирования лекарственного вещества, вводимого в кожу пациента. Устройство состоит из источника 1 питания, блока 2 воздействия, электродов 3 и блока 4 контроля и управления. Лекарственное вещество подается в кожу пациента одинаковыми порциями, соответствующими порциям количества электричества, проходящего в цепи пациента. Блок 2 формирует постоянные по величине порции количества электричества, а дозировка осуществляется подсчетом количества этих порций. Контроль за прохождением порции электричества в цепи пациента, подсчет количества порций, сбор информации о прохождении процедуры или ее окончании и индикация этой информации, приостановка процедуры в случае нарушения контакта электрод - кожа или набора заданной величины порций осуществляется блоком 4 контроля и управления. Устройство позволяет выбрать наиболее благоприятный режим для введения лекарственного вещества в кожу пациента без уменьшения точности дозирования. Режим подачи заряда в цепь пациента может изменяться в процессе процедуры по заданному закону (в том числе случайным образом) либо синхронизированно с частотой определенного биологического параметра, например с кровенаполнением в данном участке кожи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии, а также для электростимуляции.

Цель изобретения - повышение точности дозирования лекарственного вещества, вводимого в кожу пациента.

На фиг.1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - электрическая принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из источника 1 питания, блока 2 воздействия электродов 3 и блока 4 контроля и управления. Указанные элементы соединены с блоком 2 воздействия.

Источник 1 питания выполнен на химическом элементе "Крона ВЦ", но может быть заменен на аккумулятор, солнечную батарею или сетевой блок питания.

Блок 2 воздействия состоит из коммутатора 5, выполненного на базе мультиплексора (например, К561КП1); который осуществляет коммутацию накопительного конденсатора 6 с цепью источника 1 питания или с электродами 3. Пороговый элемент 7 включает стабилитрон 8, соединя- ющий базу биполярного транзистора 9 с плюсом источника 1 питания. Коллектор транзистора 9 соединен через резистор 10 с базой биполярного транзистора 11, коллектор которого через резистор 12 связан с эмиттером транзистора 9, а через резистор 13 - с базой транзистора 9. Эмиттеры транзисторов 9 и 11 соединены с соответствующими полюсами накопительного конден- сатора 6. Положительный полюс источника 1 питания соединен с электродом через резистор 14.

Мультиплексор служит для коммутации накопительного конденсатора 6 емкостью 500 мкФ к источнику 1 питания во время зарядки и цепи пациента во время разрядки. Уровни напряжений заряда и разряда определяются пороговым элементом 7. На переменном резисторе 14 построен управляемый ограничитель тока в цепи пациента.

Блок 4 контроля и управления содержит последовательно соединенные генератор 15 опорной частоты, блок счета и индикации и индикатор 17. Блок 16 счета и индикации включает счетчик 18 (например, К176ИЕ12), выходы которого через элементы 2 ИЛИ-НЕ 19, 20 и инвертор 21 связаны с входом элемента 3 ИЛИ-НЕ 22, а через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23 на вход управления полярностью счетчика-дешифратора 24 (например, К176ИЕ4). Выходы последнего соединены с электродами индикатора 17, выполненного на базе жидкокристаллического индикатора 25, а общий электрод последнего соединен с выходом генератора 15 опорной частоты, выполненного в виде генератора прямоугольных импульсов частотой 30 Гц. Выход элемента 3 ИЛИ-НЕ 26 соединен с счетным входом счетчика-дешифратора 24. Кнопка 27 позволяет подать высокий уровень на вход обнуления счетчика-дешифратора 24, а кнопка 28 - на вход обнуления счетчика 18. Переключатель 29 позволяет подать на вход элемента 3 ИЛИ-НЕ 22 импульсы синхронизации, а выход этого элемента соединен с управляющим входом мультиплексора.

Инвертор 30, счетчик 18, резистор 31 и конденсатор 32 служат для построения генератора 15 прямоугольных импульсов с частотой следования 30 Гц (питание жидкокристаллического индикатора). Кроме того, счетчик 18 используется как делитель частоты для обеспечения заданных величин интервалов времени: 1, 500, 1000 с.

Счетчик-дешифратор 24 применяется для подсчета количества разрядов накопительного конденсатора в цепь пациента (порций количества электричества), перевода этой величины в семисегментный код для отображения количества разрядов на жидкокристаллическом индикаторе 25, сигнализации об окончании процедуры (в данном случае процедура заканчивается после подачи в цепь пациента порций количества электричества).

Все используемые цифровые микросхемы КМОП сери К176, К561, К164, К564 и т.д. Питание микросхем осуществляется следующим образом: общий вывод подключается в точке В (отрицательный полюс накопительного конденсатора 6, фиг. 2), плюсовой вывод - в точку А, минусовой вывод (у микросхем типа К561КП1) - в точку Д. Исключение может составлять микросхема, содержащая инвертор 30. Ее общий и плюсовой выводы рекомендуется подключать к соответствующим точкам В и А через резисторы величиной 100 кОм в целях уменьшения потребляемой мощности генератора 15.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии накопительный конденсатор 6 разряжен, стабилитрон 8 удерживает в закрытом состоянии транзистор 9, а последний - в закрытом состоянии транзистор 11. В результате нулевой уровень сигнала на коллекторе транзистора 11 открывает первый канал мультиплексора, соединяя накопительный конденсатор 6 с источником 1 питания и отключая его от электродов 3. Зарядка накопительного конденсатора 6 происходит до напряжения пробоя стабилитрона 8, после чего лавинообразный процесс открывания транзисторов 9 и 11 завершается появлением на коллекторе транзистора 11 высокого уровня. Высокий уровень переключает первый канал мультиплексора, отключая накопительный конденсатор 6 от источника 1 питания и подсоединяя к цепи пациента через второй канал мультиплексора, открытый в исходном состоянии: переключатель 29 подает на управляющий вход мультиплексора высокий уровень. Если переключатель 29 перевести во второе положение, то второй канал мультиплексора может открываться синхронно с сигналом, поданным на вход синхронизации. Во время разряда накопительного конденсатора 6 синхронно с этим же сигналом вводится лекарственное вещество.

Разряд накопительного конденсатора 6 продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не снизится до уровня около 3 В. В этот момент базовые токи биполярных транзисторов 9 и 11, которые определяются подбором резисторов 10 и 13, уменьшатся до критической величины, инициируя обратный лавинообразный процесс закрывания транзисторов 9 и 11. В результате на коллекторе транзистора 11 вновь появляется низкий уровень, мультиплексор прозводит переключение накопительного конденсатора 6 из цепи пациента в цепь источника 1 питания. Далее описанный процесс заряд-разряд накопительного конденсатора 6 начинает повторяться. И каждый раз в кожу пациента вводится одна и та же доза лекарственного вещества, пропорциональная величине заряда, прошедшего в цепи пациента (в данном случае количество заряда-емкость конденсатора х разность напряжений на накопительном конденсаторе 6 в заряженном и разряженном состоянии). Счетчик-дешифратор 24 подсчитывает количество таких доз и индицирует текущую величину на индикаторе 25. После девятой дозы на десятичном выходе счетчика-дешифратора 24 появляется высокий уровень, который через логический элемент 3 ИЛИ-НЕ 22 закрывает второй канал мультиплексора. Ток в цепи пациента прекращается. Окончание процедуры сопровождается появлением на индикаторе точки. Это достигается подачей высокого уровня на один из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23. Кнопка 27 служит для сброса показаний индикатора 25 и возобновления процедуры.

В процессе процедуры может нарушиться контакт между электродами 3 и кожей пациента. Это может повлечь снижение эффективности или просто нарушение хода процедуры. Поэтому в процессе введения каждой порции лекарственного вещества счетчик 18 контролирует время разряда конденсатора 6. Если это время превышает некоторое значение (в данном случае 500 с), контакт между электродами 3 и кожей пациента нарушается. Тогда на выходе счетчика 18 появляется высокий уровень. Элементы 2 ИЛИ-НЕ 19 и 20, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23 переводят ндикатор 25 в режим пульсации с частотой 1 Гц. Одновременно элемент 2 ИЛИ-НЕ 20 и элемент 3 ИЛИ-НЕ 22 переводят второй канал мультиплексора в закрытое состояние (прерывание процедуры), а элемент 3 ИЛИ-НЕ 26 блокирует продолжение счета циклов заряд-разряд (на индикаторе 17 таким образом остаются зафиксированными показания той дозы, которая была набрана пациентом до момента нарушения контакта электрод-кожа). Процедура приостанавливается до тех пор, пока пациент или мед. персонал не увидит пульсацию показаний индикатора 17. После этого он самостоятельно или с помощью медицинского персонала должен поправить электроды 3 и после нажатия кнопки 28 показания счетчика 18 обнуляются и процедура продолжается. Индикация нарушения контакта электрод-кожа в виде пульсаций показаний индикатора может быть заменена на зажигание определенного знака на индикаторе или дополнительного светодиода или на включение звукового сигнала.

Все компоненты устройства могут быть расположены в отдельном корпусе, который крепится на самом пациенте в удобном для него месте. Это дает возможность ему передвигаться и выполнять большинство видов работ на производстве.

При использовании внешней синхронизации режим подачи заряда в цепь пациента может изменяться в процессе процедуры по заданному закону (в том числе случайным образом) либо синхронизированно с частотой определенного биологического параметра, например с кровенаполнением в данном участке кожи.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА, содержащее источник питания и электроды, подключенные к нему через блок воздействия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования лекарственного вещества, вводимого в кожу пациента, в него введен блок контроля и управления, соединенный с блоком воздействия, причем блок воздействия включает накопительный конденсатор, коммутатор и пороговый элемент, причем накопительный конденсатор, соединен с входом порогового элемента и первым входом коммутатора, второй вход которого связан с источником питания, выход коммутатора подключен к электродам, выход порогвого элемента соединен с первым управляющим входом коммутатора, блок контроля и управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора опорной частоты, блока счета и дешифрации, индикатора, при этом второй вход блока счета и дешифрации связан с выходом порогового элемента блока воздействия, а второй выход блока счета и дешифрации подключен к второму управляющему входу коммутатора блока воздействия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок счета и дешифрации блока контроля и управления включает блок внешней синхронизации.

Images