RU181726U1 - DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS - Google Patents
DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS Download PDFInfo
- Publication number
- RU181726U1 RU181726U1 RU2018102866U RU2018102866U RU181726U1 RU 181726 U1 RU181726 U1 RU 181726U1 RU 2018102866 U RU2018102866 U RU 2018102866U RU 2018102866 U RU2018102866 U RU 2018102866U RU 181726 U1 RU181726 U1 RU 181726U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- generator
- voltage
- electrodes
- compensation unit
- Prior art date
Links
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 title abstract description 10
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title description 6
- 102000009025 Endorphins Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108010049140 Endorphins Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 230000008309 brain mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 4
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N hydrocortisone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 208000000114 Pain Threshold Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000003862 glucocorticoid Substances 0.000 description 1
- 229960000890 hydrocortisone Drugs 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000037040 pain threshold Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 229940037128 systemic glucocorticoids Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к физиотерапии и может быть использовано для стимуляции эндорфинных механизмов мозга.Аппарат транскраниальной электростимуляции эндорфинных механизмов мозга в соответствии с полезной моделью включает генератор 6, преобразователь напряжение-ток 2, регулятор уровня тока 1 и электроды 4, при этом генератор выполнен с возможностью формирования прямоугольных импульсов длительностью 3,75 мс ±0,5 мс частотой 77,5±2,5 Гц, при лобно-затылочном расположении электродов. В аппарат дополнительно включены коммутатор полярности 3 и блок компенсации 5, при этом регулятор уровня тока, преобразователь напряжение-ток, коммутатор полярности и электроды соединены последовательно, блок компенсации и генератор подключены ко вторым входам преобразователя напряжение-ток и коммутатора полярности, соответственно, а второй выход генератора подключен на вход блока компенсации.Аппарат может быть выполнен в виде моноблока, включающего генератор, регулятор уровня тока, преобразователь напряжение-ток, блок компенсации, коммутатор полярности и электроды.Техническим результатом от использования полезной модели является повышение эффективности применения при одновременном повышении безопасности проведения процедур.The invention relates to physiotherapy and can be used to stimulate the endorphin mechanisms of the brain. The transcranial electrostimulation apparatus of the endorphins of the brain according to the invention includes a generator 6, a voltage-current converter 2, a current level regulator 1, and electrodes 4, while the generator is configured to the formation of rectangular pulses with a duration of 3.75 ms ± 0.5 ms with a frequency of 77.5 ± 2.5 Hz, with fronto-occipital arrangement of the electrodes. The apparatus additionally includes a polarity switch 3 and a compensation unit 5, while the current level regulator, voltage-current converter, polarity switch and electrodes are connected in series, the compensation unit and generator are connected to the second inputs of the voltage-current converter and polarity switch, respectively, and the second the output of the generator is connected to the input of the compensation unit. The device can be made in the form of a monoblock, including a generator, a current level regulator, a voltage-current converter, a compensation unit, to mmutator polarity and elektrody.Tehnicheskim result from the use of the utility model application is to increase efficiency while improving the safety of the procedures.
Description
Полезная модель относится к физиотерапии и может быть использовано для стимуляции эндорфинных механизмов мозга.The utility model relates to physiotherapy and can be used to stimulate the endorphin mechanisms of the brain.
Известно устройство для электротранквиллизации "Микро-ЛЭНАР", (SU, авторское свидетельство №1711914 A61N 1/34, 1992) содержащее блок ритмического воздействия, коммутатор, усилитель, усилитель-ограничитель, регулятор амплитуды, предварительный усилитель, усилитель мощности, блок защиты, электроды, измеритель тока, ключ, резистор, блок питания и таймер.A device for electro-tranquillization "Micro-LENAR", (SU, copyright certificate No. 1711914 A61N 1/34, 1992) containing a rhythmic impact unit, a switch, an amplifier, an amplifier-limiter, an amplitude regulator, a pre-amplifier, a power amplifier, a protection unit, electrodes , current meter, key, resistor, power supply and timer.
В устройстве за счет переключения коммутатора на прямой или инверсный выходы блока ритмического воздействия ступенчато возрастает длительность электростимулов.In the device, by switching the switch to direct or inverse outputs of the rhythmic action unit, the duration of the electrical stimuli increases stepwise.
Недостатком устройства являются следующее. Переключение длительности импульсов с помощью коммутатора во время процедуры без соблюдения условия равенства энергий положительного и отрицательного импульсов будет приводить к скачкам величины тока стимуляции и вызывать болезненные ощущения у пациентов. В свою очередь, это может приводить к активации стресс-лимитирующих систем пациента, в частности, к выделению глюкокортикоидов и кортизола, тем самым вызывая скачки кровяного давления, что будет нивелировать эффект от процедуры или даже наносить вред.The disadvantage of the device are the following. Switching the pulse duration using the switch during the procedure without observing the condition of equality of the energies of the positive and negative pulses will lead to jumps in the magnitude of the stimulation current and cause painful sensations in patients. In turn, this can lead to the activation of stress-limiting systems of the patient, in particular, to the release of glucocorticoids and cortisol, thereby causing a jump in blood pressure, which will level the effect of the procedure or even cause harm.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транскраниальной электростимуляции (полезная модель RU 16826 U1, A61N 1/34, 2000), содержащее блок питания, регулятор тока, блок ритмического воздействия, усилитель, измеритель тока и электроды, кроме того, в него дополнительно включены стабилизатор тока, переключатель и эквивалент нагрузки, а блок питания включает аккумуляторную батарею, преобразователь напряжения питания, компаратор, индикатор напряжения батареи и стабилизатор напряжения, причем с аккумуляторной батареей соединены преобразователь напряжения питания, стабилизатор напряжения и первый вход компаратора, в качестве блока ритмического воздействия используют генератор, выход которого соединен с первым входом стабилизатора тока, второй вход которого соединен с регулятором тока, а выход подключен через усилитель, измеритель тока и первый выход переключателя к электродам, при этом второй вход компаратора соединен с выходом стабилизатора напряжения, а эквивалент нагрузки подключен ко второму выходу переключателя.The closest in technical essence and the achieved result is a device for transcranial electrostimulation (utility model RU 16826 U1,
В данном устройстве генератор вырабатывает монополярные прямоугольные импульсы периодом следования Т=12,9±0,4 мс, скважностью К=3,2…3,7 и длительностью фронта и среза на более 20 мкс. Преобразователь напряжения повышает напряжение батареи в более высокое, которое подается на усилитель в качестве питания. Применение усилителя с обратной связью от датчика тока позволяет снизить зависимость силы тока в цепи пациента от меняющегося сопротивления нагрузки (кожных покровов и внутренних тканей головы). При этом один из электродов располагается в области лба, а другой - за ушами, на свободной от волос коже. Компаратор следит за напряжением батареи и сигнализирует о ее разряде.In this device, the generator generates monopolar rectangular pulses with a repetition period of T = 12.9 ± 0.4 ms, a duty cycle of K = 3.2 ... 3.7, and a front and slice duration of more than 20 μs. The voltage converter raises the battery voltage to a higher one, which is supplied to the amplifier as power. The use of an amplifier with feedback from the current sensor can reduce the dependence of the current strength in the patient circuit on the changing load resistance (skin and internal tissues of the head). In this case, one of the electrodes is located in the forehead, and the other behind the ears, on the skin free from hair. The comparator monitors the voltage of the battery and signals about its discharge.
Устройство обладает следующими недостатками. Несмотря на то, что параметры устройства, в целом, позволяют активировать эндорфинные механизмы мозга, тем не менее, применение монополярных прямоугольных импульсов несет в себе определенную опасность, т.к. известно, что такие импульсы имеют среднюю величину тока за период (постоянную составляющую), равную частному от амплитуды тока А и скважности импульсной последовательности К.The device has the following disadvantages. Despite the fact that the parameters of the device, in general, allow activation of the endorphin mechanisms of the brain, nevertheless, the use of monopolar rectangular impulses carries a certain danger, because it is known that such pulses have an average current value per period (constant component) equal to the quotient of the current amplitude A and the duty cycle of the pulse sequence K.
Воздействие постоянного тока на кожные покровы и ткани мозга может вызывать электрохимические ожоги на коже, а также приводить к временной деактивации нейронов головного мозга. Кроме того, применение монополярных импульсов не позволяет установить необходимую силу тока, т.к. для достижения последней приходится устанавливать амплитуду импульсов в К раз большей, а это может превышать болевой порог пациента.The effect of direct current on the skin and brain tissue can cause electrochemical burns on the skin, as well as lead to temporary deactivation of brain neurons. In addition, the use of monopolar pulses does not allow to establish the necessary current strength, because to achieve the latter, it is necessary to set the amplitude of the pulses to K times greater, and this may exceed the patient's pain threshold.
Технической проблемой является создание эффективного устройства, позволяющего стимулировать эндорфинные механизмы мозга, в котором имеет место необходимая компенсация энергии положительного импульса отрицательным импульсом с равной энергией и обеспечение безопасного использования устройства.The technical problem is the creation of an effective device that allows stimulating the endorphin mechanisms of the brain, in which there is the necessary compensation of the energy of the positive pulse with a negative pulse with equal energy and ensuring the safe use of the device.
Техническим результатом от использования полезной модели является повышение эффективности применения при одновременном повышении безопасности проведения процедур.The technical result of using the utility model is to increase the efficiency of the application while increasing the safety of the procedures.
Аппарат транскраниальной электростимуляции эндорфинных механизмов мозга в соответствии с полезной моделью включает генератор, преобразователь напряжение-ток, регулятор уровня тока и электроды, при этом генератор выполнен с возможностью формирования прямоугольных импульсов длительностью 3,75 мс ±0,5 мс частотой 77,5±2,5 Гц, при лобно-затылочном расположении электродов. В аппарат дополнительно включены коммутатор полярности и блок компенсации, при этом регулятор уровня тока, преобразователь напряжение-ток, коммутатор полярности и электроды соединены последовательно, блок компенсации и генератор подключены ко вторым входам преобразователя напряжение-ток и коммутатора полярности, соответственно, а второй выход генератора подключен на вход блока компенсации.The apparatus of transcranial electrical stimulation of the endorphin brain mechanisms in accordance with the utility model includes a generator, a voltage-current converter, a current level regulator, and electrodes, while the generator is configured to generate rectangular pulses of 3.75 ms ± 0.5 ms duration with a frequency of 77.5 ± 2 , 5 Hz, with fronto-occipital arrangement of the electrodes. The apparatus additionally includes a polarity switch and a compensation unit, while the current level controller, voltage-current converter, polarity switch and electrodes are connected in series, the compensation unit and generator are connected to the second inputs of the voltage-current converter and polarity switch, respectively, and the second generator output connected to the input of the compensation unit.
Аппарат может быть выполнен в виде моноблока, включающего генератор, регулятор уровня тока, преобразователь напряжение-ток, блок компенсации, коммутатор полярности и электроды.The device can be made in the form of a monoblock, including a generator, a current level regulator, a voltage-current converter, a compensation unit, a polarity switch, and electrodes.
Блок-схема аппарата транскраниальной электрсетимуляции эндорфинных механизмов мозга изображена на Фиг. 1, где 1 - регулятор уровня тока, 2 - преобразователь напряжение-ток, 3 - коммутатор полярности, 4 - электроды, 5 - блок компенсации, 6 - генератор;A block diagram of an apparatus for transcranial electrical stimulation of endorphin brain mechanisms is depicted in FIG. 1, where 1 - current level regulator, 2 - voltage-current converter, 3 - polarity switch, 4 - electrodes, 5 - compensation unit, 6 - generator;
Аппарат работает следующим образом. Регулятор уровня 1 задает необходимую силу тока аппарата, напряжение с его выхода подается на вход преобразователя напряжение-ток 2, выход которого подключен через коммутатор полярности 3 к электродам 4. Электроды 4 выполнены с возможностью приложения выходного тока аппарата в лобно-затылочном направлении. Генератор 6 генератор выполнен с возможностью формирования прямоугольных импульсов длительностью 3,75 мс ±0,5 мс частотой 77,5±2,5 Гц, что в совокупности с лобно-затылочным положением электродов 4 позволяет селективно активировать эндорфинные механизмы мозга пациента. Коммутатор полярности 3 изменяет направление протекания тока в электродах 4 на противоположное следующим образом: во время действия положительного импульса с первого выхода генератора 6 направление протекания тока задается от затылка ко лбу, а во время паузы между импульсами - от лба к затылку. При этом сигнал со второго выхода генератора 6 синхронно подается на вход блока компенсации 5, сигнал с выхода которого поступает на второй вход преобразователя напряжение-ток 2. Функцией блока компенсации 5 является такое управление коэффициентом преобразования преобразователя напряжение-ток 2, чтобы энергии импульсов, равные произведениям (сила тока)*(длительность импульса), были одинаковы для положительного и отрицательного импульсов на выходе аппарата. В результате на выходе преобразователя напряжение-ток 2 формируется последовательность импульсов тока с разной амплитудой,.The device operates as follows. The
На Фиг. 2 представлены временные диаграммы работы аппарата транскраниальной электростимуляции эндорфинных механизмов мозга. На верхней диаграмме показан сигнал на выходе генератора 6, представляющий собой последовательность импульсов длительностью 3,75 мс ±0,5 мс, следующих с частотой 77,5±2,5 Гц, где импульс обозначен цифрой I, а пауза между импульсами - цифрой II. На средней диаграмме показан сигнал на выходе преобразователя напряжение-ток 2, где S1 - это энергия импульса I, равная произведению (сила тока)*(длительность импульса), S2 - это энергия импульса II, равная произведению (сила тока)*(длительность паузы). При этом энергии импульсов I и II должны быть одинаковы. На нижней диаграмме показан сигнал на выходе коммутатора полярности 3, который подается на электроды 4, где S1 - это энергия положительного импульса I, S2 - это энергия отрицательного (инвертированного) импульса II. Из данной диаграммы видно, что поскольку энергии положительного и отрицательного импульсов равны, то средний ток за период будет равен нулю.In FIG. Figure 2 shows the timing diagrams of the operation of the apparatus of transcranial electrical stimulation of the endorphin mechanisms of the brain. The upper diagram shows the signal at the output of
На Фиг. 3 показан вариант исполнения аппарата в виде моноблока 7. При этом блоки 1…6 расположены внутри моноблока 7.In FIG. 3 shows an embodiment of the apparatus in the form of a
Дополнительно можно отметить, что при равной силе тока в действующем значении для монополярного сигнала и биполярного сигнала, амплитуда положительного импульса биполярного сигнала (на выходе коммутатора полярности 3) меньше амплитуды монополярного сигнала при данных параметрах генератора на 40%. Поскольку кожные рецепторы головы пациента реагируют именно на амплитуду импульсов, это позволяет при биполярном сигнале использовать на 40% большую силу тока при одних и тех же ощущениях, что повышает эффективность аппарата.In addition, it can be noted that with equal current strength in the effective value for the monopolar signal and the bipolar signal, the amplitude of the positive pulse of the bipolar signal (at the output of the polarity switch 3) is less than the amplitude of the monopolar signal for these generator parameters by 40%. Since the skin receptors of the patient’s head respond precisely to the amplitude of the pulses, this allows using a bipolar signal to use a 40% greater current strength with the same sensations, which increases the efficiency of the device.
Таким образом, созданный в рамках данной полезной модели аппарат транскраниальной электростимуляции эндорфинных механизмов мозга обеспечивает достижение технического результата повышения эффективности работы при одновременном повышении безопасности процедур.Thus, the apparatus of transcranial electrical stimulation of the endorphin mechanisms of the brain, created in the framework of this utility model, ensures the achievement of a technical result of increasing work efficiency while increasing the safety of procedures.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102866U RU181726U1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102866U RU181726U1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181726U1 true RU181726U1 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62982047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018102866U RU181726U1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181726U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU16826U1 (en) * | 2000-11-01 | 2001-02-20 | Лебедев Валерий Павлович | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION |
US20110093033A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Stanford University | Eliciting analgesia by transcranial electrical stimulation |
US20150025421A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Highland Instruments, Inc. | Stimulation to guide physical therapy |
US20160038049A1 (en) * | 2012-11-13 | 2016-02-11 | Elminda Ltd. | Neurophysiological data analysis using spatiotemporal parcellation |
-
2018
- 2018-01-25 RU RU2018102866U patent/RU181726U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU16826U1 (en) * | 2000-11-01 | 2001-02-20 | Лебедев Валерий Павлович | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION |
US20110093033A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Stanford University | Eliciting analgesia by transcranial electrical stimulation |
US20160038049A1 (en) * | 2012-11-13 | 2016-02-11 | Elminda Ltd. | Neurophysiological data analysis using spatiotemporal parcellation |
US20150025421A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Highland Instruments, Inc. | Stimulation to guide physical therapy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5447526A (en) | Transcutaneous electric muscle/nerve controller/feedback unit | |
US8868204B2 (en) | Esthetic device useful for increasing skin beautification and methods thereof | |
US4340063A (en) | Stimulation device | |
RU2178319C2 (en) | Electric stimulator | |
US9186505B2 (en) | Transcranial electrostimulation device and method | |
US6123658A (en) | Magnetic stimulation device | |
US20190255321A1 (en) | Skin treatment device comprising a pulse modulator | |
KR950014481B1 (en) | Electrostimulating device | |
MX2013010215A (en) | Devices and methods for non-invasive capacitive electrical stimulation and their use for vagus nerve stimulation on the neck of a patient. | |
WO2003090845B1 (en) | Procedure and machine for electro-inducing/stimulating deep-layered muscle contractions using a biphasic faradic pulse sequence | |
ES2661188T3 (en) | Interferential non-invasive temporary heart rate regulator | |
Grishin et al. | A five-channel noninvasive electrical stimulator of the spinal cord for rehabilitation of patients with severe motor disorders | |
JP6424402B2 (en) | Bioelectric stimulation device | |
RU2722812C1 (en) | Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof | |
RU181726U1 (en) | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS | |
US6450940B1 (en) | Magnetic stimulation device | |
RU2159639C1 (en) | Method and device for performing transcranial electrostimulation of cerebral endorphin mechanisms | |
AU2020369800B2 (en) | Iontophoresis administration device | |
RU189238U1 (en) | Adaptive programmable percutaneous pacemaker | |
RU2547796C1 (en) | Electric cardiac pacemaker | |
JP2004049536A (en) | Pulsing electrostimulator | |
CN104485926A (en) | Overshoot waveform generation system for microcurrent treatment and use method of overshoot waveform generation system | |
RU16826U1 (en) | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION | |
KR200328964Y1 (en) | A electrical acupunctures-apparatus with phase difference | |
BG3455U1 (en) | Device for non-invasive electrical stimulation of the endorphinergic center of the brain in human and animals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200514 Effective date: 20200514 |