RU186964U1 - Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний - Google Patents
Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний Download PDFInfo
- Publication number
- RU186964U1 RU186964U1 RU2018114131U RU2018114131U RU186964U1 RU 186964 U1 RU186964 U1 RU 186964U1 RU 2018114131 U RU2018114131 U RU 2018114131U RU 2018114131 U RU2018114131 U RU 2018114131U RU 186964 U1 RU186964 U1 RU 186964U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control signal
- nerve endings
- stimulation
- damaged nerve
- paralyzed
- Prior art date
Links
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 title claims abstract description 14
- 210000001640 nerve ending Anatomy 0.000 title claims abstract description 11
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 230000004092 musculoskeletal function Effects 0.000 title claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 4
- 241001634549 Microcos Species 0.000 claims 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 abstract description 7
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 4
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 3
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000000256 facial nerve Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 210000003481 parotid region Anatomy 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 210000001364 upper extremity Anatomy 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
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/06—Electrodes for high-frequency therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- 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
- A61N1/36003—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of motor muscles, e.g. for walking assistance
-
- 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
- A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
- A61N1/3603—Control systems
- A61N1/36031—Control systems using physiological parameters for adjustment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области медицины, а именно к нейрохирургии, и может быть применена при восстановлении подвижности парализованных конечностей и стимуляции поврежденных нервных окончаний. Система содержит датчик нейронной активности головного мозга, блок управления, а также токопроводящие дорожки, нанесенные на поверхность кожи. Техническим результатом является удешевление конструкции, отсутствие хирургического вмешательства при установке, повышение функциональности, а также простота при эксплуатации. Устройство для безоперационного восстановления опорно-двигателтьной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний, включающее центральный блок, средство съема управляющего сигнала, средство передачи управляющего сигнала, согласно заявляемому техническому решению средство съема управляющего сигнала выполнено в виде внешнего ЭЭГ-модуля, а средство передачи управляющего сигнала выполнено в виде токоведущих дорожек, с выполненными на них электродами и нанесенных на поверхность кожи. 4 фиг.
Description
Полезная модель относится к области медицины, а именно к нейрохирургии и может быть применена при восстановлении подвижности парализованных конечностей и стимуляции поврежденных нервных окончаний. Система содержит датчик нейронной активности головного мозга, блок управления, а также токопроводящие дорожки, нанесенные на поверхность кожи.
Известен способ для стимуляции лицевого нерва [1], система стимулирования включает в себя электрод, содержащий множество контактов, для размещения в околоушном участке лица и процессор для раздельного стимулирования каждого из множества контактов. Однако конструкция устройства не подразумевает возможность управления парализованными конечностями.
Известно нейропротекторное устройство [2], содержащее группы неинвазивных электродов, источник питания и пульт управления, позволяющее управлять парализованной конечностью. Недостатком такого устройства является невозможность его использования при обширном параличе верхней части тела, к примеру, обоих рук.
Известен протез руки управляемой с помощью электрических сигналов мозга и мышечной электроэнергии [3], устройство включает в себя множество микроэлектрических датчиков и датчики захвата электрической активности мозга, входные клеммы микроэлектрических датчиков и датчики захвата электрической активности мозга соединены с входными клеммами схемы преобразования. Метод используемый качественно позволяет применять его для управления парализованными конечностями, однако алгоритм генерирования управляющих сигналов требует дополнительно выдавать сигналы для стимуляции, что не позволит поврежденному нерву деградировать.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному устройству является нейромост [4], содержащий командный модуль и минимум один модуль драйвера, указанная система выполнена с возможностью реализации способа подключения поврежденной нервной системы к цели назначения, который принимаем за прототип.
К недостатку известного устройства относится отсутствие возможности стимуляции поврежденных нервных окончаний, а также внедрение имплантата операционным путем, который сложнее и дороже, и как следствие более длительная реабилитация.
Задачей полезной модели является создание устройства позволяющего восстанавливать подвижность парализованных частей тела без хирургического вмешательства, и одновременно с этим стимулировать поврежденные нервные окончания.
Техническим результатом является удешевление конструкции, отсутствие хирургического вмешательства при установке, повышение функциональности, а так же простота при эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для безоперационного восстановления опорно-двигателтьной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний, включающем центральный блок, средство съема управляющего сигнала, средство передачи управляющего сигнала согласно заявляемому техническому решению средство съема управляющего сигнала выполнено в виде внешнего ЭЭГ-модуля, а средство передачи управляющего сигнала выполнено в виде токоведущих дорожек, с выполненными на них электродами и нанесенных на поверхность кожи.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схематическое изображение токоведущей дорожки; на фиг. 3 общий вид системы установленной на человеке; на фиг. 4 приведена зависимость глубины проникновения поля от расстояния между электродами.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - ЭЭГ модуль (нейрогарнитура); 2 - центральный блок; 3, 3' - токоведущие дорожки; 4 - микроконтроллер; 5 - высоковольтный коммутатор; 6 - повышающий высокочастотный преобразователь; 7 - источник питания; 8 - контактные площадки центрального блока; 9 - ответные контактные площадки токоведущих дорожек; 10 - область расположения контактных площадок центрального блока; 11 - электрическое поле; 12 - соединительный провод; 13 - парализованная часть тела.
Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний содержит средство съема управляющего сигнала, выполненное в виде ЭЭГ модуля 1, подключенного к центральному блоку 2 соединительным проводом 12, выполненному в виде микроконтроллера 4, высоковольных коммутаторов 5, высокочастотного преобразователя 6 и источника питания 7. Выходы центрального блока 2 выполнены в виде контактных площадок 8, выполненных с возможностью подключения ответных контактных площадок 9 токоведущих дорожек 3, являющихся средством передачи управляющего сигнала и выполненных из токопроводящего состава нанесением на парализованную часть тела 13. На токоведущих дорожках выполнены электроды (фиг. 2), представляющие собой емкость в виде группы колец с определенным зазором между ними.
Устройство работает следующим образом. ЭЭГ модуль (нейрогарнитура) 1 (фиг. 1), закрепленный на поверхности головы пациента, считывает активность альфа и бэтта частот головного мозга и передает оцифрованную информацию на микроконтроллер 4 расположенный в центральном блоке 2. Микроконтроллер 4 преобразует полученную информацию в последовательность управляющих импульсов поступающих на входы высоковольтных коммутаторов 5 и далее на токоведущие дорожки 3 посредством контактных площадок 8 и 9. Высоковольтные коммутаторы 5 запитывают от повышающего высокочастотного преобразователя 6, питание центрального блока осуществляют от источника питания 7.
Принцип передачи управляющих электрических сигналов основан на использовании свойств скин-эффекта. Высокочастотное напряжение подводят к группам мышц по токоведущим дорожкам 3, выполненным из специального токопроводящего состава, отличающегося по проводимости от человеческой кожи в большую сторону и нанесенным на кожный покров. Как известно, высокочастотный ток течет по поверхности кожи от источника хаотично, дорожки 3 ограничивают и направляют распространение электрического поля до достижения нервного узла или мышцы. В области колец электродов поле электрическое поле проникает сквозь кожный покров и оказывает электрическое воздействие на группу мышц или нервный узел.
Зависимость глубины проникновения поля Z в кожный покров имеет сложный нелинейный характер, зависимость глубины проникновения поля Z от зазора L между электродами приведена на фиг. 4. При зазоре больше критического свойство скин-эффекта не даст электрическому полю выйти за пределы некоторой области вокруг электрода (фиг. 4, в). При уменьшении этого расстояния между электродами начинает течь электрический ток, и глубина проникновения поля увеличивается (фиг. 4, б), при уменьшении зазора плотность тока увеличивается и соответственно глубина проникновения уменьшается (фиг. 4, а).
Данное нововведение позволяет практически полностью избавиться от "проводов", что в свою очередь упрощает использование устройства. Имитация нервных импульсов происходит напрямую к группам мышц в обход нервной системы человека.
Технико-экономическая эффективность практического использования предлагаемого способа заключается в следующем:
1. Конструкция устройства выполнена таким образом, что позволяет увеличить время стимуляции поврежденных нервных окончаний, тем самым время восстановления опорно-двигательной функции сокращается;
2. Использование унифицированных элементов и узлов делает устройство более дешевым по сравнению с аналогами;
3. Замена проводов и электродов на токопроводящие дорожки делает устройство более эргономичным и простым при эксплуатации;
4. Устройство выполняет две функции одновременно - стимуляцию нервных окончаний и восстанавливает опорно-двигательную функцию пациента.
Источники информации
5. Пат. RU2511082 C2 Российская Федерация, МПК A61N 1/36, A61N 1/08. Заявитель и патентообладатель МЕДЕЛ ЭЛЕКТРОМЕДИЦИНИШЕ ГЕРЭТЕ ГМБХ (AT) - №RU 2511082 С2; заявл. 27.11.2012; опубл. 10.04.2014 Бюл. №10. - 29 с.
6. Pat. US 2016/0303369 А1 USA, A61N 1/04; А61В 5/04. NEUROPROSTHETIC SYSTEM RESTORING UPPER LIMB FUNCTION THROUGH COORDINATED ELECTRICAL STIMULATION /; applicant: ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE (EPFL), Lausanne, ОТ (CH) - Pub. №.: US 2016/0303369 A1; PCT. Filed: Oct. 17.2014; Pub. Date: Oct 20,2016, 24 page.
7. Заявка на патент CN 201227336Y China, Электрическая искусственная рука управляемая при помощи электрических сигналов мозга и мышечной электрической активности / Ло Чжи, заявитель и патентообладатель Ханчжоу университет Электроник и техники. Заявл. 1.08.2008; опубл. 29.04.2009.
8. Pat. US 2010/0286748А1 USA, A61N 1 /36. METHOD AND SYSTEM FOR CONNECTING AN IMPAIRED NERVOUS SYSTEM TO A MUSCLE OR A GROUP OF MUSCLES BASED ON TEMPLATE MATHING AND INTELLIGENT END POINTS /; applicant: HANI MIDANI, West Sand Lake, NY (US). MOWAFFAK MIDANI, Naperville, IL (US) - Pub. Date. №.: US 2010/0286748 Al; PCT. Filed: Nov. 11, 2010, 26 page.
Claims (1)
- Устройство для безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний, включающее центральный блок, средство съема управляющего сигнала, средство передачи управляющего сигнала, отличающееся тем, что средство съема управляющего сигнала выполнено в виде внешнего ЭЭГ-модуля, средство передачи управляющего сигнала выполнено в виде токоведущих дорожек с выполненными на них электродами, и нанесенных на поверхность кожи, а центральный блок выполнен в виде микроконтроллера, высоковольтных коммутаторов, высокочастотного преобразователя и источника питания, выходы центрального блока выполнены в виде контактных площадок с возможностью подключения ответных контактных площадок токоведущих дорожек с электродами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114131U RU186964U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114131U RU186964U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186964U1 true RU186964U1 (ru) | 2019-02-11 |
Family
ID=65442110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018114131U RU186964U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186964U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036634C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1995-06-09 | Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия" | Устройство для электропунктуры |
| RU2113839C1 (ru) * | 1989-11-01 | 1998-06-27 | ЭсПиИЭс Пейтентс Лимитед | Электрод и прибор для проведения транскраниальной электротерапии |
| WO2012121750A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Electrocore Llc | Devices and methods for non-invasive capacitive electrical stimulation and their use for vagus nerve stimulation on the neck of a patient |
| US20130317580A1 (en) * | 2005-11-10 | 2013-11-28 | ElectroCore, LLC | Vagal nerve stimulation to avert or treat stroke or transient ischemic attack |
| US20150313496A1 (en) * | 2012-06-14 | 2015-11-05 | Medibotics Llc | Mobile Wearable Electromagnetic Brain Activity Monitor |
-
2018
- 2018-04-17 RU RU2018114131U patent/RU186964U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113839C1 (ru) * | 1989-11-01 | 1998-06-27 | ЭсПиИЭс Пейтентс Лимитед | Электрод и прибор для проведения транскраниальной электротерапии |
| RU2036634C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1995-06-09 | Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия" | Устройство для электропунктуры |
| US20130317580A1 (en) * | 2005-11-10 | 2013-11-28 | ElectroCore, LLC | Vagal nerve stimulation to avert or treat stroke or transient ischemic attack |
| WO2012121750A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Electrocore Llc | Devices and methods for non-invasive capacitive electrical stimulation and their use for vagus nerve stimulation on the neck of a patient |
| US20150313496A1 (en) * | 2012-06-14 | 2015-11-05 | Medibotics Llc | Mobile Wearable Electromagnetic Brain Activity Monitor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2488543T3 (es) | Aparato para la activación externa de partes paralizadas del cuerpo mediante estimulación de nervios periféricos | |
| Popović | Advances in functional electrical stimulation (FES) | |
| CN103691059B (zh) | 基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激康复装置及方法 | |
| JP2010207268A (ja) | 治療用生体磁気刺激方法及び装置 | |
| CN105148404B (zh) | 基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法 | |
| CN105194798A (zh) | 一种肌电生物反馈刺激按摩仪 | |
| JP2010166971A (ja) | 筋肉の動きを増強又は回復させる方法及び装置 | |
| RU186964U1 (ru) | Устройство безоперационного восстановления опорно-двигательной функции парализованных частей тела и стимуляции поврежденных нервных окончаний | |
| Shi et al. | Sensation feedback and muscle response of electrical stimulation on the upper limb skin: A case study | |
| CN109976199A (zh) | 一种信号发生装置以及具有信号发生装置的设备 | |
| CN110882485A (zh) | 采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统 | |
| CN208888607U (zh) | 一种信号发生装置以及具有信号发生装置的设备 | |
| Schill et al. | Automatic adaptation of a self-adhesive multi-electrode array for active wrist joint stabilization in tetraplegic SCI individuals | |
| CN207992737U (zh) | 一种信号发生装置以及具有信号发生装置的设备 | |
| Nohama et al. | Electrotactile stimulator for artificial proprioception | |
| Muraoka et al. | Specifications of an electromyogram-driven neuromuscular stimulator for upper limb functional recovery | |
| JP2004129699A (ja) | 多チャンネル表面機能的電気刺激装置 | |
| RU2016109027A (ru) | Аппарат электрической стимуляции вен, соответствующий способ и применения аппарата | |
| CN114652958A (zh) | 基于神经电刺激系统的替代型腕肘关节本体觉重建方法 | |
| CN211097043U (zh) | 一种中风患者手部康复治疗球 | |
| Wang et al. | An electrical muscle simulator based on functional electrical stimulation | |
| TW201309358A (zh) | 回饋控制之穿戴式上肢電刺激裝置 | |
| CN110840736A (zh) | 采用电针和电灸医疗技术的瘫痪肢体运动功能重建系统 | |
| CN213964822U (zh) | 一种男性阴茎神经干涉和锻炼的手套装置 | |
| CN212038226U (zh) | 采用电针和电灸医疗技术的瘫痪肢体运动功能重建系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190124 |