RU2098919C1 - Pulse burst shaping process - Google Patents

Pulse burst shaping process Download PDF

Info

Publication number
RU2098919C1
RU2098919C1 RU95104563A RU95104563A RU2098919C1 RU 2098919 C1 RU2098919 C1 RU 2098919C1 RU 95104563 A RU95104563 A RU 95104563A RU 95104563 A RU95104563 A RU 95104563A RU 2098919 C1 RU2098919 C1 RU 2098919C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
pulses
duration
delay
bursts
Prior art date
Application number
RU95104563A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95104563A (en
Inventor
А.И. Колодин
М.А. Колодина
А.Ф. Дмитриев
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "ТИНГ"
Колодин Андрей Иванович
Колодина Марина Алексеевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "ТИНГ", Колодин Андрей Иванович, Колодина Марина Алексеевна filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "ТИНГ"
Priority to RU95104563A priority Critical patent/RU2098919C1/en
Publication of RU95104563A publication Critical patent/RU95104563A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2098919C1 publication Critical patent/RU2098919C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: pulse technique; medical electronic apparatuses, such as muscle electrostimulators. SUBSTANCE: process involves supply of trigger pulses and clock pulses, delay of pulse train being shaped relative to trigger pulse rise times, shaping of rectangular pulse trans of desired repetition rate, burst length, output pulse amplitude control; delay of pulse train being shaped relative to trigger pulse rise times is adjusted between 0 and 0.1 s; pulse repetition rate is adjusted between 40 and 80 Hz, pulse burst length, between 50 and 1250 ms, output pulse amplitude, between 0 and 105 V by means of resistive dividers incorporating variable resistors; specified length of single pulse is fixed value. EFFECT: facilitated shaping of pulse bursts. 4 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования пачек импульсов, например, в медицинских электронных приборах - электростимуляторах мышц. The invention relates to a pulse technique and can be used to form bursts of pulses, for example, in medical electronic devices - muscle stimulators.

Изобретение направлено на решение задач создания предпосылок для выработки правильного двигательного стереотипа путем улучшения координационных соотношений активизации мышц, искусственного управления движениями различного уровня сложности, снижения рефлекторного тонуса мышц при лечении больных с системными нарушениями мышечного тонуса (детский церебральный паралич), а также при изменении условий функционирования сухожильных и мышечных рецепторов. The invention is aimed at solving the problems of creating the prerequisites for developing the correct motor stereotype by improving coordination ratios of muscle activation, artificially controlling movements of various difficulty levels, reducing reflex muscle tone in the treatment of patients with systemic muscle tone disorders (cerebral palsy), as well as when changing operating conditions tendon and muscle receptors.

Известен способ формирования пачки импульсов, в котором длительность стимулирующего воздействия определяется блоками задержки (время задержки 0,4-7,5 с). Генератор тактовых импульсов (ГТИ) запускается сигналом с выхода элемента ИЛИ и вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с частотой 100±30 Гц. С выхода генератора тактовых импульсов импульсы поступают на симметричный триггер, который делит их частоту в отношении 1:2. Одновременно импульсы с выхода ГТИ поступают на формирователи стимулирующих импульсов (ФСИ) двух каналов. ФСИ определяет длительность импульсов стимуляции. Импульсные последовательности с выходов формирователя пачки импульсов (ФПИ) обоих каналов, симметричного триггера и ФСИ обоих каналов поступают на входы трехвходовых схем и каждого канала. На выходах элементов и образуются полные стимулирующие импульсы обоих каналов. Эти импульсы поступают в выходные каскады каналов, где происходит усиление мощности и регулировка амплитуды. С выходов каналов импульсы поступают на первичные обмотки выходного трансформатора, с вторичной обмотки которого происходит фазовое расщепление (разделение) импульсов разной полярности по каналам [1]
Известен способ формирования пачки импульсов ("Корректор движений "КОРД-1" "Протезирование и протезостроение", вып. 65, 1983 г. 130-137, ЦНИИПП).
A known method of forming a burst of pulses in which the duration of the stimulating effect is determined by the delay units (delay time of 0.4-7.5 s). The clock pulse generator (GTI) is started by a signal from the output of the OR element and generates a sequence of rectangular pulses with a frequency of 100 ± 30 Hz. From the output of the clock generator, the pulses are fed to a symmetric trigger, which divides their frequency in a ratio of 1: 2. At the same time, pulses from the GTI output are fed to stimulating pulse shapers (PSI) of two channels. FSI determines the duration of stimulation pulses. Pulse sequences from the outputs of the pulse train former (FPI) of both channels, the symmetric trigger, and the FSI of both channels are fed to the inputs of the three-input circuits and each channel. At the outputs of the elements, complete stimulating pulses of both channels are formed. These pulses enter the output stages of the channels, where the power is amplified and the amplitude is adjusted. From the outputs of the channels, the pulses are fed to the primary windings of the output transformer, from the secondary winding of which phase splitting (separation) of pulses of different polarity through the channels occurs [1]
A known method of forming a packet of pulses ("Corrector of movements" KORD-1 "" Prosthetics and prosthetics ", issue 65, 1983 130-137, Central Research Institute of Applied Scientific Research).

В известном способе осуществляется электрическая стимуляция мышц сериями однополярных электрических импульсов. Серии импульсов синхронизируются при ходьбе с движениями в коленном или тазобедренном суставе и формируются периодически при тренировке мышц в покое. Регулируется длительность стимулирующих импульсов в пределах 20 200 мкс, продолжительность возбуждения мышц в пределах 0,2 2,0 с, продолжительность отдыха мышц в пределах 0,4 - 7,5 с, задержка начала стимуляции в режиме "коррекция" после срабатывания датчика синхронизации в пределах 0,09 0,9 с. Индивидуально подбираются параметры частоты стимулирующих импульсов в пределах 40 400 Гц. In the known method, electrical stimulation of the muscles is carried out with a series of unipolar electrical impulses. A series of impulses are synchronized when walking with movements in the knee or hip joint and are formed periodically when training the muscles at rest. The duration of stimulating pulses is regulated within 20 200 μs, the duration of muscle excitation within 0.2 2.0 s, the duration of muscle relaxation within 0.4 - 7.5 s, the delay in the start of stimulation in the "correction" mode after the synchronization sensor is triggered in within 0.09 s. Individually selected frequency parameters of stimulating pulses in the range of 40 to 400 Hz.

Известен способ формирования пачки импульсов ("Ортопедический аппарат с электронной системой управления" "Протезирование и протезостроение". М. ЦНИИПП, вып. 80, с. 123 127). A known method of forming a packet of pulses ("Orthopedic apparatus with an electronic control system" "Prosthetics and prosthetics." M. TsNIIPP, issue 80, p. 123 127).

В известном способе в качестве информативного параметра используется угол сгибания разгибания сустава. Регулируется длительность задержки стимулирующего сигнала относительно момента срабатывания датчика синхронизации (информационный параметр), длительность пачки выходных импульсов, частота следования импульсов, амплитуда напряжения стимулирующего сигнала. In the known method as an informative parameter, the flexion angle of the joint extension is used. The delay time of the stimulating signal is regulated relative to the moment the synchronization sensor is triggered (information parameter), the duration of the output pulse train, the pulse repetition rate, the voltage amplitude of the stimulating signal.

Для решения поставленных задач в предлагаемом способе формирования пачек импульсов осуществляют следующие операции:
регулирование задержки формирования пачек импульсов относительно импульса запуска в пределах 0 1,0 с;
задание частоты следования импульсов в пачке в пределах 40 80 Гц;
регулирование общей длительности пачки импульсов в пределах 50 1250 мс;
регулирование амплитуды выходных импульсов в пределах от 0 до 105 В;
задание фиксированной длительности одиночного импульса.
To solve the problems in the proposed method of forming bursts of pulses carry out the following operations:
regulation of the delay in the formation of bursts of pulses relative to the start pulse within 0 1.0 s;
setting the pulse repetition rate in a packet within 40–80 Hz;
regulation of the total duration of the pulse train within 50 1250 ms;
regulation of the amplitude of the output pulses in the range from 0 to 105 V;
setting a fixed duration of a single pulse.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для реализации способа; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства для реализации способа; на фиг.3 - принципиальная схема устройства для реализации способа; на фиг.4 реальная осциллограмма одиночного импульса предлагаемого способа (сплошная линия) и способа-прототипа (пунктирная линия. На участке совпадения осциллограммы предлагаемого способа и способа-прототипа пунктирная линия для удобства восприятия показана рядом со сплошной линией). Figure 1 shows a block diagram of a device for implementing the method; figure 2 timing diagrams of the operation of the device for implementing the method; figure 3 is a schematic diagram of a device for implementing the method; figure 4 is a real waveform of a single pulse of the proposed method (solid line) and the prototype method (dashed line. On the coincidence plot of the waveform of the proposed method and the prototype method, the dashed line for convenience is shown next to the solid line).

На фиг. 1 изображены вход 1 внешнего датчика синхронизации, генератор 2 инфранизкочастотных (ГИНЧ) колебаний, каналы I и II, каждый из которых содержит регулятор 3 фазы, одновибратор 4, модулятор 5, усилитель-формирователь 6, выход 7 I-го канала, выход 8 ll-го канала. Кроме того, на фиг.1 изображены блок 9 индикации и генератор 10 тактовых импульсов (в данном случае генератор низкой частоты). In FIG. 1 shows the input 1 of the external synchronization sensor, the generator 2 infra-low-frequency (GINCH) oscillations, channels I and II, each of which contains a 3-phase regulator, one-shot 4, modulator 5, amplifier-shaper 6, output 7 of the 1st channel, output 8 ll channel. In addition, figure 1 shows the display unit 9 and the clock generator 10 (in this case, a low frequency generator).

Вход 1 предназначен для поступления сигнала от внешнего датчика синхронизации стимулирующего воздействия в режиме "коррекция". Input 1 is intended for receiving a signal from an external stimulation synchronization sensor in the "correction" mode.

ГИНЧ 2 предназначен для формирования команд стимуляции мышц в режиме "тренировка". GINCH 2 is designed to form muscle stimulation commands in the "training" mode.

На фиг.3 изображены ГИНЧ 2, в состав которого входят элементы HE 11, HE 12, резистор 13, резистор 14, конденсатор 15. Figure 3 shows GINCH 2, which includes the elements HE 11, HE 12, resistor 13, resistor 14, capacitor 15.

ГТИ 10, в состав которого входят элементы HE 16, HE 17, резисторы 18, 19, 20, конденсатор 21. GTI 10, which includes elements HE 16, HE 17, resistors 18, 19, 20, capacitor 21.

Канал I(II), в состав которого входят регулятор 3 фазы, одновибратор 4, модулятор 5, усилитель-формирователь 6. Channel I (II), which includes a 3-phase controller, a single-shot 4, a modulator 5, an amplifier-shaper 6.

Регулятор 3 фазы содержит D-триггер 22 (23), резистор 24 (25), конденсатор 26 (27). The phase 3 controller contains a D-trigger 22 (23), a resistor 24 (25), a capacitor 26 (27).

Одновибратор 4 содержит D-триггер 28 (29), резистор 30 (31), конденсатор 32 (33), диод 34 (35). The one-shot 4 contains a D-flip-flop 28 (29), a resistor 30 (31), a capacitor 32 (33), a diode 34 (35).

Усилитель-формирователь 6 содержит конденсатор 36 (37), резистор 38 (39), резистор 40 (41), транзистор 42 (43), трансформатор 44 (45), резистор 46 (48), резистор 47 (49), диод 50 (51). The amplifier-driver 6 contains a capacitor 36 (37), a resistor 38 (39), a resistor 40 (41), a transistor 42 (43), a transformer 44 (45), a resistor 46 (48), a resistor 47 (49), a diode 50 ( 51).

Модулятор 5 содержит элемент HE 52 (53), резистор 54 (55). Modulator 5 contains element HE 52 (53), resistor 54 (55).

Блок 9 индикации содержит резистор 56, резистор 57, транзисторный ключ 58, резистор 59, светодиод 60. The display unit 9 comprises a resistor 56, a resistor 57, a transistor switch 58, a resistor 59, an LED 60.

На фиг.3 также показаны накопительный конденсатор 61, резистор 62, точки 63 и 64 подключения источника питания, разъемы 65-67, переключатель К2: Контакты "5" и "6" разъема 66 (сигнал "SIN") служат для подключения внешнего датчика синхронизации к входу 1. Figure 3 also shows the storage capacitor 61, the resistor 62, points 63 and 64 connecting the power source, connectors 65-67, switch K2: Contacts "5" and "6" of connector 66 (signal "SIN") are used to connect an external sensor sync to input 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В зависимости от положения переключателя К1 входным сигналом каналов I И II является либо сигнал от внешнего датчика синхронизации (режим "коррекция"), либо непрерывно следующие с частотой 0,3 Гц прямоугольные импульсы от ГИНЧ 2 (режим "тренировка"). Входной сигнал в режиме "коррекция" синхронизирован с движениями сустава. Depending on the position of the K1 switch, the input signal of channels I and II is either a signal from an external synchronization sensor (“correction” mode) or rectangular pulses from GINCH 2 (training mode) that are continuously following with a frequency of 0.3 Hz. The input signal in the "correction" mode is synchronized with the movements of the joint.

Отрицательный фронт входного сигнала переключает в низкий логический уровень C-вход D-триггера 22 (23) регулятора 3 фазы, инициируя начало регулируемой в пределах 0 1 с временной задержки срабатывания одновибратора 4 и соответственно начало формирования пачки стимулирующих импульсов. По прошествии этой временной задержки регулятор 3 фазы запускает одновибратор 4, задающий длительность пачки выходных импульсов. Резистором 30 (31) ее можно регулировать в пределах 50 1250 мс. С выхода одновибратора 4 импульс поступает на первый вход модулятора 5, на второй вход которого постоянно подаются тактовые импульсы с ГТИ 10 с частотой, заданной в пределах от 40 до 80 Гц. При регулировке общей длительности вырезаемой модулятором 5 пачки тактовый импульсов в пределах 50 1250 мс количество отдельных тактовых импульсов в ней может, таким образом, составлять от 2 до 100. The negative edge of the input signal switches the C-input of the D-flip-flop 22 (23) of the 3-phase controller to a low logic level, initiating the start of a single-vibrator 4 adjustable within 0 1 s of the time delay and, accordingly, the beginning of the formation of a stimulating pulse train. After this time delay, the phase 3 controller starts the one-shot 4, which sets the duration of the output pulse train. Resistor 30 (31) can be adjusted within 50 1250 ms. From the output of the one-shot 4, the pulse is fed to the first input of the modulator 5, the second input of which is constantly fed with clock pulses from the GTI 10 with a frequency set in the range from 40 to 80 Hz. When adjusting the total duration of the burst cut out by the modulator 5, the clock pulses within 50 1250 ms the number of individual clock pulses in it can, therefore, be from 2 to 100.

Пакет тактовых импульсов с ГТИ 10, промодулированных модулятором 5, поступает на вход усилителя-формирователя 6. Тактовые импульсы пакета по своему переднему фронту открывают имеющийся в усилителе-формирователе 6 транзисторный ключ 42 (43), который разряжает накопительный конденсатор 61 через первичную обмотку трансформатора 44 (45) и таким образом формирует импульсы. Трансформатор 44 (45) усилителя-формирователя 6 обеспечивает повышение напряжения выходных импульсов и гальваническую развязку выходных и управляющих цепей устройства. The packet of clock pulses from the GTI 10, modulated by modulator 5, is fed to the input of the driver-amplifier 6. The clock pulses of the package along its leading edge open the transistor switch 42 (43), which is available in the amplifier-driver 6, which discharges the storage capacitor 61 through the primary winding of the transformer 44 (45) and thus forms impulses. The transformer 44 (45) of the amplifier-former 6 provides an increase in the voltage of the output pulses and galvanic isolation of the output and control circuits of the device.

Регулировка амплитуды в пределах от 0 до 105 B осуществляется с помощью резистивных делителей 46, 47 (48, 49), включенных в качестве нагрузки вторичной обмотки трансформатора 44 (45). The amplitude adjustment in the range from 0 to 105 V is carried out using resistive dividers 46, 47 (48, 49), included as a load of the secondary winding of the transformer 44 (45).

Блок 9 индикации подключен по схеме ИЛИ к обоим каналам. С помощью транзисторного ключа 58 на время генерации пакета импульсов в любом из каналов включается светодиод 60, расположенный на передней2 панели устройства. Свечение светодиода 60 индицирует, таким образом, активное состояние устройства. The display unit 9 is connected in an OR circuit to both channels. Using the transistor switch 58 for the duration of the generation of the pulse packet in any of the channels, the LED 60 located on the front2 of the device is turned on. The glow of the LED 60 thus indicates the active state of the device.

Временные диаграммы сигналов в соответствующих точках блок-схемы показаны на фиг. 2. Две верхние диаграммы являются альтернативой. Первая диаграмма

Figure 00000002
соответствует входному сигналу "SIN" от внешнего датчика синхронизации в режиме "коррекция". Следующая диаграмма
Figure 00000003
соответствует входному сигналу каналов, вырабатываемому ГИНЧ 2 (режим "коррекция". Фронт "SYN" показан совпадающим с отрицательным фронтом ГИНЧ 2 условно, для удобства и в режиме "коррекция" приводит к формированию лишь одного из представленных на диаграммах
Figure 00000004
и
Figure 00000005
пакетов (в интервалах времени t2 t5), в то время как режим "тренировка" соответствует диаграммам
Figure 00000006
Figure 00000007
полностью.Timing diagrams of signals at corresponding points in the block diagram are shown in FIG. 2. The two upper charts are an alternative. First chart
Figure 00000002
corresponds to the input signal "SIN" from an external synchronization sensor in the "correction" mode. Next chart
Figure 00000003
corresponds to the input signal of the channels generated by GINCH 2 ("correction" mode. The front "SYN" is shown to coincide with the negative front of GINCH 2 conditionally, for convenience and in the "correction" mode, only one of those shown in the diagrams is formed
Figure 00000004
and
Figure 00000005
packets (in time intervals t2 t5), while the "training" mode corresponds to the diagrams
Figure 00000006
Figure 00000007
completely.

Claims (1)

Способ формирования пачек импульсов, включающий подачу импульсов запуска, импульсов тактовой частоты, формирование импульсов, задержанных относительно фронтов импульсов запуска, формирование на основе задержанных импульсов и импульсов тактовой частоты пачек импульсов с заданной длительностью пачки и заданной частотой следования импульсов в пачке и последующее регулирование амплитуды импульсов в пачке, отличающийся тем, что регулируют задержку формируемых пачек импульсов относительно фронтов импульсов запуска в пределах 0 1 с, частоту следования импульсов в пачке регулируют в пределах 40 80 Гц, длительность пачки импульсов регулируют в пределах 50 1250 мс, регулирование амплитуды импульсов в пачке в пределах 0 105 В осуществляют при помощи резистивных делителей напряжения с изменяющимся сопротивлением, длительность одиночного импульса в пачке задают фиксированной. A method of generating bursts of pulses, including supplying triggering pulses, clock pulses, generating pulses delayed relative to the edges of the triggering pulses, generating, based on the delayed pulses and pulses of the clock frequency, bursts of pulses with a given burst duration and a given pulse repetition rate in the burst and subsequent pulse amplitude control in a pack, characterized in that the delay of the formed bursts of pulses is regulated relative to the fronts of the start pulses within 0 1 s, often The pulse repetition in the packet is controlled within 40–80 Hz, the pulse train duration is controlled in the range of 50–1250 ms, the pulse amplitude in the packet is controlled within 0 105 V using resistive voltage dividers with varying resistance, and the duration of a single pulse in the packet is fixed.
RU95104563A 1995-03-28 1995-03-28 Pulse burst shaping process RU2098919C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95104563A RU2098919C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Pulse burst shaping process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95104563A RU2098919C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Pulse burst shaping process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95104563A RU95104563A (en) 1996-12-10
RU2098919C1 true RU2098919C1 (en) 1997-12-10

Family

ID=20166129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95104563A RU2098919C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Pulse burst shaping process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098919C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618788C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-11 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" Method for forming pulses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Протезирование и протезостроение. Сборник трудов ЦНИИПП. Вып.81. - М.: 1988, с.128 - 133. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618788C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-11 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" Method for forming pulses

Also Published As

Publication number Publication date
RU95104563A (en) 1996-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2004108212A (en) DEVICE AND METHOD OF BIOELECTRIC STIMULATION, ACCELERATION OF HEALING AND FACILITATION OF PAIN FEELINGS
AU2003220507A1 (en) Programmable waveform pulses for an implantable medical device
WO2003090844A3 (en) Wave shaping for an implantable medical device
JPH0218856B2 (en)
CA1098176A (en) Apparatus for current pulses action upon central nervous system
US10335591B2 (en) Auditory signal processing
US4158164A (en) Phase control of power to a load using a single capacitor
US6512955B1 (en) Electrical apparatus for therapeutic treatment
RU2098919C1 (en) Pulse burst shaping process
US2711729A (en) Apparatus for the stimulation of respiration and electrorespirator
US3295528A (en) Electrical therapeutic equipment
JPH04221576A (en) Low frequency curer
RU2151559C1 (en) Device for stimulating tissue metabolism with shock wave impulses
RU2098918C1 (en) Pulse burst shaping device
US5504420A (en) Current-generating apparatus for therapeutic treatments in the field of biophysics and physiology
SU1660705A1 (en) Movement corrector
RU2021830C1 (en) Multichannel electric stimulator
RU2056118C1 (en) Multichannel device for stimulation of man face muscles and locomotor system (versions)
RU2090215C1 (en) Device for acting with electric current
SU1621950A1 (en) Electrostimulator
KR200244823Y1 (en) multi-channel low frequency wave beauty apparatus
SU1044292A1 (en) Motion corrector
SU1567212A1 (en) Electrostimulator
SU1466758A1 (en) Corrector of movements
SU1526703A1 (en) Multichannel electrostimulator