RU2113249C1 - Electrostimulator - Google Patents
Electrostimulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113249C1 RU2113249C1 RU97108359A RU97108359A RU2113249C1 RU 2113249 C1 RU2113249 C1 RU 2113249C1 RU 97108359 A RU97108359 A RU 97108359A RU 97108359 A RU97108359 A RU 97108359A RU 2113249 C1 RU2113249 C1 RU 2113249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- generator
- key
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к электронным устройствам электростимуляции организма человека, и предназначено для воздействия на участки кожного покрова человека электрическими импульсами с целью оказания общерегулирующего влияния на физиологические системы организма и достижения анальгетического эффекта. The invention relates to the field of medical technology, in particular to electronic devices for electrical stimulation of the human body, and is intended to affect the skin areas of a person with electric pulses in order to provide a general regulatory effect on the physiological systems of the body and achieve an analgesic effect.
Известен электростимулятор (авт. св. СССР N 1817335, М. кл. 6 A 61 N 1/36, БИ N 24 от 27.08.95), содержащий генератор прямоугольных импульсов, модулятор, усилитель мощности, узел задания энергии, умножитель, индикатор, дифференцирующий элемент, генератор периода, формирователь огибающей и два электрода, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом модулятора, второй вход которого соединен с выходом умножителя, а выход - с входом усилителя мощности, первый выход которого соединен с входом индикатора, второй выход - с первым электродом, а третий выход - с вторым электродом и входом дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом генератора периода, выход которого соединен через формирователь огибающей с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом узла задания энергии. Known electrical stimulator (ed. St. USSR N 1817335, M. class. 6 A 61
Однако недостаток известного устройства состоит в том, что при проведении лечения путем чрезкожного воздействия отсутствует возможность выбора параметров стимулирующих импульсов, что в свою очередь препятствует достижению достаточного терапевтического эффекта. However, a disadvantage of the known device is that when conducting treatment by transdermal exposure there is no possibility of choosing the parameters of stimulating pulses, which in turn prevents the achievement of a sufficient therapeutic effect.
Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются генератор прямоугольных импульсов, усилитель мощности, узел задания энергии, два электрода. Signs of an analogue that coincide with the features of the claimed technical solution are a rectangular pulse generator, a power amplifier, an energy setting unit, two electrodes.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, состоят в особенностях структурной реализации известного устройства, позволяющих регулировать только энергию импульсов. The reasons that impede the achievement of the required technical result, are the structural features of the known device, allowing only the pulse energy to be regulated.
Известен электростимулятор (см. решение ВНИИГПЭ от 13 июня 1996 г. о выдаче патента РФ на изобретение "Устройство для электростимуляции" по заявке N 04654349/14 (029772) от 06.03.89 г. на имя ОКБ "РИТМ" при Таганрогском радиотехническом институте им. В.Д. Калмыкова, МКИ 5 A 61 N 1/36), содержащий генератор прямоугольных импульсов, модулятор, усилитель мощности, узел задания энергии, умножитель, индикатор, дифференцирующий элемент, формирователь сигнала отрыва, генератор периода, формирователь огибающей, временной дискриминатор и два электрода, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом формирователя сигнала отрыва и с первым входом модулятора, второй вход которого соединен с выходом умножителя, а выход - с входом усилителя мощности, первый сигнальный выход которого соединен с первым электродом, второй сигнальный выход - с вторым электродом, с входом дифференцирующего элемента и с вторым входом формирования сигнала отрыва, третий сигнальный выход усилителя мощности соединен с входом индикатора, выход узла задания энергии соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, выход дифференцирующего элемента соединен с входом генератора периода, выход которого соединен с входом формирователя огибающей и с первым входом временного дискриминатора, выход формирователя сигнала отрыва соединен с вторым входом временного дискриминатора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом формирователя огибающей. Known electrical stimulator (see the decision of VNIIGPE of June 13, 1996 on the grant of a patent of the Russian Federation for the invention of "Device for electrical stimulation" by application N 04654349/14 (029772) of 03.03.89 in the name of OKB "RITM" at the Taganrog Radio Engineering Institute named after VD Kalmykova, MKI 5 A 61
Недостаток известного устройства состоит в том, что врачу представляется возможность выбрать лишь только энергию стимулирующих импульсов, в то время как для снижения болевых ощущений и достижения наилучшего терапевтического эффекта при лечении путем чрезкожной стимуляции желательно регулировать и другие параметры стимулирующих импульсов. A disadvantage of the known device is that the doctor has the opportunity to choose only the energy of stimulating impulses, while to reduce pain and achieve the best therapeutic effect in the treatment by percutaneous stimulation, it is desirable to adjust other parameters of stimulating impulses.
Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются генератор прямоугольных импульсов, усилитель мощности, узел задания энергии, два электрода. Signs of an analogue that coincide with the features of the claimed technical solution are a rectangular pulse generator, a power amplifier, an energy setting unit, two electrodes.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, состоят в особенностях структурной реализации известного устройства, не позволяющих врачу подбирать параметры стимулирующих импульсов, за исключением их энергии. The reasons that impede the achievement of the required technical result are the structural features of the known device that do not allow the doctor to select the parameters of stimulating pulses, with the exception of their energy.
Наиболее близким к предлагаемому электростимулятору по совокупности функциональных и конструктивных признаков является электростимулятор (патент России N 2011386, М. кл. 5 A 61 N 1/36,БИ N 8 от 30.04.94 г.), содержащий блок питания, два электрода, генератор прямоугольных импульсов, усилитель мощности, причем выходы блока питания соединены с входами подачи напряжения генератора прямоугольных импульсов и усилителя мощности, сигнальный выход генератора прямоугольных импульсов соединен с сигнальным входом усилителя мощности, первый и второй сигнальные выходы которого соединены с первым и вторым электродами соответственно. The closest to the proposed electrical stimulator by the combination of functional and structural features is an electrical stimulator (Russian patent N 2011386, M. class 5 A 61
Однако в известном устройстве не осуществляется выбор оптимальных параметров стимулирующих импульсов с учетом индивидуальных особенностей пациента, что не обеспечивает должную вариативность сигнала воздействия. В известном устройстве форма импульса меняется в процессе воздействия в зависимости от величины кожного импеданса, что характерно для всех устройств данного класса. В известном устройстве нет возможности реализовать правило аккомодации, а также осуществлять подбор такой энергии и варьировать параметрами стимулирующих импульсов, которые наилучшим образом бы соответствовали требованиям кривой "сила - длительность", индивидуальной для каждого организма и меняющейся в зависимости от стадии заболевания. Отсутствие этой возможности может повлечь за собой при стимуляции появление воспалительных процессов (например, из-за большой энергии воздействия), неприятных ощущений, неприятия самой методики лечения пациентом и прочие нежелательные побочные эффекты. However, in the known device, the optimal parameters of stimulating pulses are not selected taking into account the individual characteristics of the patient, which does not provide the proper variability of the exposure signal. In the known device, the pulse shape changes during exposure, depending on the magnitude of the skin impedance, which is typical for all devices of this class. In the known device, it is not possible to implement the accommodation rule, as well as select such energy and vary the parameters of stimulating pulses that would best meet the requirements of the force-duration curve, individual for each organism and changing depending on the stage of the disease. The absence of this possibility can lead to the appearance of inflammatory processes during stimulation (for example, due to the high energy of exposure), discomfort, rejection of the patient’s treatment methods and other undesirable side effects.
Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются генератор прямоугольных импульсов, усилитель мощности и два электрода. Signs of an analogue that coincide with the features of the claimed technical solution are a rectangular pulse generator, a power amplifier and two electrodes.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, состоят в особенностях структурной реализации известного устройства, которые не представляют врачу возможность оптимального подбора параметров стимулирующих импульсов, что в результате может повлечь за собой нежелательные побочные эффекты. The reasons that impede the achievement of the required technical result are the structural features of the known device, which do not present to the doctor the possibility of optimal selection of stimulating impulse parameters, which as a result may lead to undesirable side effects.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении терапевтического эффекта от применения электростимулятора и предоставлении врачу дополнительных возможностей подбора оптимальных стимулирующих воздействий с учетом индивидуальных особенностей пациента. The problem to which the invention is directed is to increase the therapeutic effect of the use of an electric stimulator and provide the doctor with additional options for selecting optimal stimulating effects, taking into account the individual characteristics of the patient.
Технический результат от применения предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей электростимулятора за счет индивидуального подбора врачом параметров стимулирующих импульсов, что обеспечивает улучшение терапевтического эффекта. The technical result from the application of the invention is to expand the functionality of the electric stimulator due to the individual selection of stimulating impulse parameters by the doctor, which provides an improvement in the therapeutic effect.
Для достижения технического результата в электростимулятор, содержащий генератор прямоугольных импульсов, усилитель мощности и два электрода, дополнительно введены первый и второй генераторы пилообразного напряжения, узел задания энергии, генератор трапецеидальных сигналов, индикатор и узел управления формой сигнала, причем первый установочный вход электростимулятора соединен с установочным входом генератора прямоугольных импульсов, управляющий вход которого соединен с первым управляющим входом электростимулятора, сигнальный вход генератора прямоугольных импульсов соединен с сигнальным выходом первого генератора пилообразного напряжения, а выход - с тактовыми входами узла задания энергии и генератора трапецеидальных сигналов, второй управляющий вход электростимулятора соединен с управляющим входом узла задания энергии и с первым управляющим входом генератора трапецеидальных сигналов, третий управляющий вход электростимулятора соединен с вторым управляющим входом генератора трапецеидальных сигналов, второй установочный вход электростимулятора соединен с установочным входом узла задания энергии, сигнальный вход которого соединен с сигнальным выходом генератора трапецеидальных сигналов, а сигнальный выход узла задания энергии соединен с сигнальным входом усилителя мощности, первый и второй сигнальные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым сигнальными входами узла управления формой сигналов, а третий сигнальный выход - с сигнальным входом индикатора, третий и четвертый установочные входы электростимулятора соединены соответственно с первым и вторым установочными входами узла управления формой сигналов, четвертый управляющий вход электростимулятора соединен с управляющим входом узла управления формой сигналов, третий сигнальный вход которого соединен с сигнальным выходом второго генератора пилообразного напряжения, а первый и второй сигнальные выходы узла управления формой сигналов соединены соответственно с первым и вторым электродами. To achieve a technical result, the first and second sawtooth generators, an energy setting unit, a trapezoidal signal generator, an indicator and a waveform control unit are additionally introduced into the electric stimulator containing a square-wave pulse generator, a power amplifier and two electrodes, the first installation input of the electric stimulator being connected to the installation the input of the rectangular pulse generator, the control input of which is connected to the first control input of the electric stimulator, signal input A square-wave pulse generator is connected to the signal output of the first sawtooth voltage generator, and the output is connected to the clock inputs of the energy setting unit and the trapezoidal signal generator, the second control input of the electric stimulator is connected to the control input of the energy-setting unit and the first control input of the trapezoidal signal generator, third control input the electrical stimulator is connected to the second control input of the keystone generator, the second installation input of the electrical stimulator is connected with the installation input of the energy setting unit, the signal input of which is connected to the signal output of the trapezoidal signal generator, and the signal output of the energy setting unit is connected to the signal input of the power amplifier, the first and second signal outputs of which are connected to the first and second signal inputs of the signal form control unit, and the third signal output - with the signal input of the indicator, the third and fourth installation inputs of the electric stimulator are connected respectively to the first and second installation and the inputs of the waveform control unit, the fourth control input of the electric stimulator is connected to the control input of the waveform control unit, the third signal input of which is connected to the signal output of the second sawtooth voltage generator, and the first and second signal outputs of the waveform control unit are connected to the first and second electrodes, respectively .
В генераторе прямоугольных импульсов установочный вход определяет положение регулятора переменного сопротивления, управляющий вход определяет положение ключа, первый вход оптрона соединен с шиной питания, второй вход оптрона соединен с сигнальным входом генератора прямоугольных импульсов, первый выход оптрона соединен с нормально разомкнутой клеммой ключа, а второй выход - с выходом первого элемента НЕ, входом второго элемента НЕ; через переменное сопротивление с нормально замкнутой клеммой ключа; а через резистор - с общей клеммой ключа, входом первого элемента НЕ и через конденсатор с выходом второго элемента НЕ и выходом генератора прямоугольных импульсов. In the rectangular pulse generator, the installation input determines the position of the variable resistance regulator, the control input determines the key position, the first input of the optocoupler is connected to the power bus, the second input of the optocoupler is connected to the signal input of the rectangular pulse generator, the first output of the optocoupler is connected to the normally open terminal of the key, and the second output - with the output of the first element NOT, the input of the second element NOT; through variable resistance with a normally closed key terminal; and through a resistor - with a common key terminal, the input of the first element NOT and through the capacitor with the output of the second element NOT and the output of the square-wave generator.
В первом и втором генераторе пилообразного напряжения сигнальный выход соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен через первый резистор с земляной шиной, выход первого элемента НЕ соединен со входом второго элемента НЕ, через второй резистор соединен со входом первого элемента НЕ и через первый конденсатор с выходом второго элемента НЕ и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с базой транзистора и через второй конденсатор с земляной шиной. In the first and second sawtooth voltage generators, the signal output is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected through the first resistor to the ground bus, the output of the first element is NOT connected to the input of the second element NOT, through the second resistor is connected to the input of the first element NOT and through the first capacitor to the output the second element NOT and the first terminal of the third resistor, the second terminal of which is connected to the base of the transistor and through the second capacitor to the ground bus.
В узле задания энергии установочный вход определяет положение регулятора переменного сопротивления, управляющий вход определяет положение ключа, общая клемма которого соединена с шиной питания и первым входом оптрона, второй вход которого соединен с сигнальным входом узла задания энергии, первый выход оптрона соединен с нормально разомкнутой клеммой ключа, тактовый вход узла задания энергии соединен с входом запуска одновибратора, первый времязадающий вход которого соединен через конденсатор с вторым времязадающим входом одновибратора, вторым выходом оптрона и через переменное сопротивление с нормально замкнутой клеммой ключа, выход одновибратора соединен с сигнальным выходом узла задания энергии. In the energy setting unit, the installation input determines the position of the variable resistance regulator, the control input determines the position of the key, the common terminal of which is connected to the power bus and the first input of the optocoupler, the second input of which is connected to the signal input of the energy setting unit, the first output of the optocoupler is connected to the normally open key terminal , the clock input of the energy setting unit is connected to the start input of the single-shot, the first time-of-input of which is connected via a capacitor to the second time-set input of the single-shot ora, and the second output of the optocoupler via a variable resistance with a normally closed terminal key monostable output is connected to the signal output power reference node.
В генераторе трапецеидальных сигналов первый управляющий вход определяет положение ключа, а второй управляющий вход определяет положение переключателя, тактовый вход генератора трапецеидальных сигналов соединен со счетным входом двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами дешифратора, разрядные выходы которого, за исключением последнего, соединены с соответствующими клеммами переключателя, а последний разрядный выход дешифратора соединен с первым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен с общей клеммой переключателя, второй вход установки в ноль триггера соединен через первый резистор с земляной шиной и через ключ - с шиной питания, единичный выход триггера соединен через второй резистор с базой транзистора и через конденсатор с земляной шиной, эмиттер транзистора соединен через третий резистор с земляной шиной, а коллектор - с сигнальным выходом генератора трапецеидальных сигналов. In the keystone generator, the first control input determines the position of the key, and the second control input determines the switch position, the clock input of the keystone generator is connected to the counter input of the binary counter, the bit outputs of which are connected to the bit inputs of the decoder, the bit outputs of which, with the exception of the latter, are connected to the corresponding switch terminals, and the last bit output of the decoder is connected to the first input of the installation to zero trigger, the installation input to whose terminal is connected to the common terminal of the switch, the second input of the zero trigger is connected through the first resistor to the ground bus and through the key to the power bus, the single output of the trigger is connected through the second resistor to the base of the transistor and through the capacitor to the ground bus, the emitter of the transistor is connected through a third resistor with an earth bus, and a collector with a signal output of the trapezoidal signal generator.
В усилителе мощности сигнальный вход усилителя мощности через элемент НЕ и резистор соединен с базой транзистора, шина питания соединена с первым сигнальным выходом усилителя мощности и с началом первичной обмотки импульсного трансформатора, конец которой соединен с концом вторичной обмотки трансформатора и через диод с коллектором транзистора, начало вторичной обмотки импульсного трансформатора соединено с вторым сигнальным выходом усилителя мощности, третий сигнальный выход которого соединен с эмиттером транзистора. In the power amplifier, the signal input of the power amplifier through the element NOT and the resistor is connected to the base of the transistor, the power bus is connected to the first signal output of the power amplifier and to the beginning of the primary winding of the pulse transformer, the end of which is connected to the end of the secondary winding of the transformer and through a diode with the collector of the transistor, the beginning the secondary winding of the pulse transformer is connected to the second signal output of the power amplifier, the third signal output of which is connected to the emitter of the transistor.
В узле управления формой сигналов первый установочный вход определяет положение регулятора переменного сопротивления, а второй установочный вход определяет положение регулятора переменного конденсатора, управляющий вход определяет положение ключа, первый сигнальный вход узла управления формой сигнала соединен с первым сигнальным выходом узла управления формой сигналов и через переменный конденсатор с общей клеммой ключа, второй сигнальный вход узла управления формой сигналов соединен с вторым сигнальным выходом узла управления формой сигналов, первым выходом оптрона и первым выводом переменного сопротивления, второй вывод которого соединен с нормально замкнутой клеммой ключа, нормально разомкнутая клемма которого соединена с вторым выходом оптрона, первый вход оптрона соединен с шиной питания, а второй вход оптрона соединен с третьим сигнальным входом узла управления формой сигнала. In the waveform control unit, the first installation input determines the position of the variable resistance controller, and the second installation input determines the position of the variable capacitor controller, the control input determines the key position, the first signal input of the waveform control unit is connected to the first signal output of the waveform control unit and through the variable capacitor with a common key terminal, the second signal input of the waveform control unit is connected to the second signal output of the control unit a signal frame, the first output of the optocoupler and the first output of variable resistance, the second output of which is connected to a normally closed terminal of the key, the normally open terminal of which is connected to the second output of the optocoupler, the first input of the optocoupler is connected to the power bus, and the second input of the optocoupler is connected to the third signal input of the node waveform control.
Наличие причинно-следственной связи между техническим результатом и признаками заявляемого изобретения доказывается следующими логическими посылками. The presence of a causal relationship between the technical result and the features of the claimed invention is proved by the following logical premises.
Эффективность лечения функциональных расстройств в широком спектре патологий посредством применения терапевтического воздействия сигналами электрического происхождения доказана в физиотерапии (электролечении). Известна кривая неврологии (см. книгу М. Бреже. Электрическая активность нервной системы. - М. : Мир, 1979, с. 30), показывающая порог "чувствительности" нервных волокон в зависимости от силы и длительности воздействия. При наличии патологий эта кривая сдвигается (фиг. 12). The effectiveness of the treatment of functional disorders in a wide range of pathologies through the use of therapeutic effects with signals of electrical origin has been proven in physiotherapy (electrotherapy). The neurology curve is known (see the book by M. Breguet. Electrical activity of the nervous system. - M.: Mir, 1979, p. 30), showing the threshold of "sensitivity" of nerve fibers depending on the strength and duration of exposure. In the presence of pathologies, this curve shifts (Fig. 12).
Если воздействовать стимулами с параметрами меньше пороговых значений (импульс "С" на фиг. 12), то не будет никакой реакции (потенциал действия отсутствует), даже если сила стимула велика. If we act with stimuli with parameters less than threshold values (pulse "C" in Fig. 12), then there will be no reaction (there is no action potential), even if the strength of the stimulus is large.
Если подавать импульсы, превышающие пороговые значения, то независимо от их энергии (импульс "А" и "Б" на фиг. 12) отклик будет одинаков, т.к. клетка "живет" за счет своего внутреннего метаболизма. Но импульс со значительной энергией может нанести "очень сильный удар", вызвать болевые ощущения и нежелательные реакции организма в целом. Действительно, не известно на какие "цели" эта энергия в организме будет применена. If pulses exceeding the threshold values are supplied, then regardless of their energy (pulse "A" and "B" in Fig. 12), the response will be the same, because the cell "lives" due to its internal metabolism. But an impulse with significant energy can deliver a "very strong blow", cause pain and undesirable reactions of the body as a whole. Indeed, it is not known for what "purpose" this energy in the body will be used.
Кроме того, известен эффект аккомодации (эффект Э. Дюбуа-Реймона), согласно которому реакция возбудимых тканей определяется не только силой воздействия, но и скоростью его изменения. Следовательно, эти показатели воздействия, фактически определяемые формой стимулирующих импульсов и их энергией, будут влиять и на вызываемый терапевтический эффект. In addition, the accommodation effect is known (the effect of E. Dubois-Reymond), according to which the reaction of excitable tissues is determined not only by the strength of the effect, but also by the rate of its change. Therefore, these impact indicators, actually determined by the shape of the stimulating impulses and their energy, will also affect the therapeutic effect caused.
Отсюда следует важность выбора формы сигнала и длительности его воздействия, позволяющих учитывать индивидуальные особенности организма. Длительные по времени воздействия могут вызвать воспалительные процессы, а недостаточные не дадут эффекта. Следовательно, наиболее эффективным с точки зрения терапевтического воздействия будет такое, которое осуществляется за счет подбора предельно коротких импульсов и в то же время обладающих нужной энергией, способной вызвать отклик клетки. This implies the importance of choosing the shape of the signal and the duration of its exposure, allowing to take into account the individual characteristics of the body. Long-term exposure can cause inflammatory processes, and insufficient ones will not produce an effect. Therefore, the most effective from the point of view of therapeutic effect will be one that is carried out by selecting extremely short pulses and at the same time possessing the necessary energy that can cause a cell response.
Невозможность учета многообразия индивидуальных особенностей пациентов оставляет единственно возможный путь - индивидуальный подбор параметров стимулирующих импульсов при одновременном наблюдении врачом за пациентом с целью выявления реакции организма (покраснение либо побеление кожного покрова, анальгетический эффект, болевые ощущения и т.д.). Критерии подбора могут быть только физиологического характера при наблюдении за больным. The inability to take into account the variety of individual characteristics of patients leaves the only possible way - an individual selection of parameters of stimulating impulses while the doctor is monitoring the patient in order to detect the body's reaction (redness or whitening of the skin, analgesic effect, pain, etc.). Selection criteria can only be of a physiological nature when observing a patient.
Однако, что такое индивидуальный подбор и как его можно эффективно осуществить? Если нет адекватной математической модели, которая бы определила для данного организма при данной патологии конкретные значения дозы воздействия (а ее нет и быть не может), то остается единственный путь - эмпирический подбор параметров стимулирующих импульсов. Необходимо представить врачу возможность самого широкого варьирования параметрами стимулирующих импульсов. However, what is an individual selection and how can it be effectively implemented? If there is no adequate mathematical model that would determine specific values of the dose of exposure (and there is none and cannot be) for a given organism with a given pathology, then the only way remains - an empirical selection of parameters of stimulating impulses. It is necessary to present to the doctor the possibility of the widest variation in the parameters of stimulating impulses.
Изменять параметры стимулирующих импульсов можно следующим образом. The parameters of stimulating pulses can be changed as follows.
Во-первых, можно управлять энергией стимулирующих импульсов. Firstly, one can control the energy of stimulating impulses.
Во-вторых, можно управлять частотой следования стимулирующих импульсов. Secondly, it is possible to control the repetition rate of stimulating pulses.
В третьих, можно управлять амплитудой стимулирующих импульсов. Thirdly, the amplitude of stimulating pulses can be controlled.
В четвертых, управлять частотой следования пачек стимулирующих импульсов. Fourth, control the repetition rate of bursts of stimulating impulses.
Подобные виды "модуляции" позволят в результате эмпирическим путем найти те параметры воздействия, которые окажут наилучший терапевтический эффект при лечении больного. Such types of "modulation" will allow, as a result, to empirically find those exposure parameters that will have the best therapeutic effect in treating a patient.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение предоставляет врачу возможность поиска тех параметров воздействия, при которых терапевтический эффект будет наилучшим. Given the above, we can conclude that the proposed technical solution provides the doctor with the opportunity to search for those exposure parameters at which the therapeutic effect will be the best.
Это достигается за счет реализации в предлагаемом техническом решении электростимулятора дополнительных функциональных возможностей, позволяющих в широких диапазонах варьировать параметры сигналов выходного каскада электростимулятора. This is achieved due to the implementation in the proposed technical solution of the electric stimulator of additional functionality that allows varying the parameters of the output stage signals of the electric stimulator in wide ranges.
На фиг. 1 приведена структурная схема электростимулятора; на фиг. 2 - функциональная схема генератора прямоугольных импульсов 2; на фиг. 3 - то же, первого и идентичного первому по реализации второго генератора пилообразного напряжения 4; на фиг. 4 то же, узла задания энергии 5; на фиг. 5 то же, генератора трапецеидальных сигналов 6; на фиг. 6 то же, усилителя мощности 10 и функциональная схема индикатора 12; на фиг. 7 - то же, узла управления формой сигналов 11; на фиг. 8 - временные диаграммы, поясняющие изменение сигнала на сигнальных выходах узла управления формой сигналов 11; на фиг. 9 - то же, поясняющие изменение сигналов на выходе 28 генератора прямоугольных импульсов 2 и на выходе 43 узла задания энергии 5; на фиг. 10 - то же, поясняющие изменение формы стимулирующих импульсов под действием регулировки по третьему установочному входу 13 электростимулятора; на фиг. 11 - то же, поясняющие изменение формы стимулирующих импульсов под действием регулировки по четвертому установочному входу 14 электростимулятора; на фиг. 12 - график, отображающий пороговые значения стимулирующих импульсов; на фиг. 13 - временные диаграммы, поясняющие изменение формы сигналов на выходах генератора трапецеидальных сигналов 6 и узла задания энергии 5; на фиг. 14 - то же, поясняющие изменение формы сигналов на выходах первого генератора пилообразного напряжения 4 и генератора прямоугольных импульсов 2. In FIG. 1 shows a structural diagram of an electrical stimulator; in FIG. 2 is a functional diagram of a
Структурная схема электростимулятора (фиг. 1) содержит 1 - первый установочный вход; 2 - генератор прямоугольных импульсов; 3 - первый управляющий вход; 4 - первый генератор пилообразного напряжения; 5 - узел задания энергии; 6 - генератор трапецеидальных сигналов; 7, 8 - второй и третий управляющие входы соответственно; 9 - второй установочный вход; 10 - усилитель мощности; 11 - узел управления формой сигнала; 12 - индикатор; 13, 14 - третий и четвертый установочный входы соответственно; 15 - четвертый управляющий вход; 16 - второй генератор пилообразного напряжения; 17, 18 - первый и второй электроды. The structural diagram of the electric stimulator (Fig. 1) contains 1 - the first installation input; 2 - a generator of rectangular pulses; 3 - the first control input; 4 - the first sawtooth voltage generator; 5 - node job energy; 6 - trapezoidal signal generator; 7, 8 - the second and third control inputs, respectively; 9 - second installation input; 10 - power amplifier; 11 - control unit waveform; 12 - indicator; 13, 14 - the third and fourth installation inputs, respectively; 15 - fourth control input; 16 is a second sawtooth voltage generator; 17, 18 - the first and second electrodes.
Функциональная схема генератора прямоугольных импульсов 2 (фиг. 2) содержит 1 - установочный вход; 3 - управляющий вход; 19 - переменное сопротивление; 20 - ключ; 21 - оптрон; 22 - шина питания; 23 - сигнальный вход; 24 - первый элемент НЕ; 25 - второй элемент НЕ; 26 - резистор; 27 - конденсатор; 28 - сигнальный выход. Functional diagram of the generator of rectangular pulses 2 (Fig. 2) contains 1 - installation input; 3 - control input; 19 - variable resistance; 20 - key; 21 - optocoupler; 22 - power bus; 23 - signal input; 24 - the first element is NOT; 25 - the second element is NOT; 26 - resistor; 27 - capacitor; 28 - signal output.
Функциональная схема первого 4 и второго 16 генераторов пилообразного напряжения (фиг. 3) содержит 23 - сигнальный выход; 29 - транзистор; 30 - первый резистор; 31, 32 первый и второй элементы НЕ соответственно; 33 - второй резистор; 34 - первый конденсатор; 35 - третий резистор; 36 - второй конденсатор. Functional diagram of the first 4 and second 16 sawtooth generators (Fig. 3) contains 23 - signal output; 29 - transistor; 30 - the first resistor; 31, 32, the first and second elements are NOT, respectively; 33 is a second resistor; 34 - the first capacitor; 35 - the third resistor; 36 is a second capacitor.
Функциональная схема узла задания энергии 5 (фиг. 4) содержит 7 - управляющий вход; 9 - установочный вход; 22 - шину питания; 28 - тактовый вход; 37 - переменное сопротивление; 38 - ключ; 39 - оптрон; 40 - сигнальный вход; 41 - одновибратор; 42 - конденсатор; 43 - сигнальный выход. Functional diagram of the energy reference unit 5 (Fig. 4) contains 7 - control input; 9 - installation input; 22 - power bus; 28 - clock input; 37 - variable resistance; 38 - key; 39 - optocoupler; 40 - signal input; 41 - one-shot; 42 - capacitor; 43 - signal output.
Функциональная схема генератора трапецеидальных сигналов 6 (фиг. 5) содержит 7, 8 - первый и второй управляющие входы соответственно; 28 - тактовый вход; 22 - шину питания; 40 - сигнальный выход; 44 - ключ; 45 - переключатель; 46 - двоичный счетчик; 47 - дешифратор; 48 - триггер; 49, 50 - первый и второй резисторы соответственно; 51 - транзистор; 52 - конденсатор; 53 - третий резистор. Functional diagram of the keystone generator 6 (Fig. 5) contains 7, 8 - the first and second control inputs, respectively; 28 - clock input; 22 - power bus; 40 - signal output; 44 - key; 45 - switch; 46 is a binary counter; 47 - decoder; 48 - trigger; 49, 50 - the first and second resistors, respectively; 51 - transistor; 52 - capacitor; 53 is the third resistor.
Функциональная схема усилителя мощности 10 (фиг. 6) содержит 22 - шину питания; 43 - сигнальный вход; 54 - элемент НЕ; 55 - резистор; 56 - транзистор; 57 - первый сигнальный выход; 58 - импульсный трансформатор; 59 - диод; 60 - второй сигнальный выход; 61 - третий сигнальный выход. Functional diagram of the power amplifier 10 (Fig. 6) contains 22 - power bus; 43 - signal input; 54 - element is NOT; 55 - resistor; 56 - transistor; 57 - the first signal output; 58 - pulse transformer; 59 is a diode; 60 - second signal output; 61 is the third signal output.
Функциональная схема индикатора 12 (фиг. 6) содержит 61 - сигнальный вход; 62 - светодиод. Functional diagram of the indicator 12 (Fig. 6) contains 61 - signal input; 62 - LED.
Функциональная схема узла управления формой сигналов 11 (фиг. 7) содержит 13 - первый установочный вход; 14 - второй установочный вход; 15 - второй управляющий вход; 22 - шину питания; 57 - первый сигнальный вход; 60 - второй сигнальный вход; 63 - переменное сопротивление; 64 - переменный конденсатор; 65 - ключ; 66, 67 - первый и второй сигнальные выходы соответственно; 68 - оптрон; 69 - третий сигнальный вход узла управления формой сигналов 11. Functional diagram of the control unit waveform 11 (Fig. 7) contains 13 - the first installation input; 14 - second installation input; 15 - second control input; 22 - power bus; 57 - the first signal input; 60 - second signal input; 63 - variable resistance; 64 - variable capacitor; 65 - key; 66, 67 - the first and second signal outputs, respectively; 68 - optocoupler; 69 - the third signal input of the control unit waveform 11.
Элементы электростимулятора взаимосвязаны следующим образом. The elements of the electrical stimulator are interconnected as follows.
Первый установочный вход 1 электростимулятора (фиг. 1) соединен с установочным входом генератора прямоугольных импульсов 2, управляющий вход которого соединен с первым управляющим входом 3 электростимулятора, сигнальный вход генератора прямоугольных импульсов 2 соединен с сигнальным выходом первого генератора пилообразного напряжения 4, а выход - с тактовыми входами узла задания энергии 5 и генератора трапецеидальных сигналов 6, второй управляющий вход 7 электростимулятора соединен с управляющим входом узла задания энергии 5 и с первым управляющим входом генератора трапецеидальных сигналов 6, третий управляющий вход 8 электростимулятора соединен со вторым управляющим входом генератора трапецеидальных сигналов 6, второй установочный вход 9 электростимулятора соединен с установочным входом узла задания энергии 5, сигнальный вход которого соединен с сигнальным выходом генератора трапецеидальных сигналов 6, а сигнальный выход узла задания энергии 5 соединен с сигнальным входом усилителя мощности 10, первый и второй сигнальные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым сигнальным входами узла управления формой сигналов 11, а третий сигнальный выход - с входом индикатора 12, третий 13 и четвертый 14 установочные входы электростимулятора соединены соответственно с первым и вторым установочными входами узла управления формой сигналов 11, четвертый управляющий вход 15 электростимулятора соединен с управляющим входом узла управления формой сигналов 11, третий сигнальный вход которого соединен с сигнальным выходом второго генератора пилообразного напряжения 16, а первый и второй сигнальные выходы узла управления формой сигналов 11 соединены соответственно с первым 17 и вторым 18 электродами. The first installation input 1 of the electric stimulator (Fig. 1) is connected to the installation input of the square-wave generator 2, the control input of which is connected to the first control input 3 of the electric stimulator, the signal input of the square-wave generator 2 is connected to the signal output of the first ramp generator 4, and the output is connected to the clock inputs of the energy reference node 5 and the trapezoidal signal generator 6, the second control input 7 of the electric stimulator is connected to the control input of the energy reference node 5 and the first unit with the input of the trapezoidal signal generator 6, the third control input 8 of the electric stimulator is connected to the second control input of the keystone generator 6, the second installation input 9 of the electric stimulator is connected to the installation input of the energy setting unit 5, the signal input of which is connected to the signal output of the keystone generator 6, and the signal the output of the energy reference unit 5 is connected to the signal input of the power amplifier 10, the first and second signal outputs of which are connected respectively to the first the second and second signal inputs of the waveform control unit 11, and the third signal output with the indicator input 12, the third 13 and fourth 14 installation inputs of the electric stimulator are connected respectively to the first and second installation inputs of the signal form control unit 11, the fourth control input 15 of the electric stimulator is connected to the control input of the waveform control unit 11, the third signal input of which is connected to the signal output of the second sawtooth voltage generator 16, and the first and second signal outputs of the node form control signals 11 are respectively connected to the first 17 and second 18 electrodes.
В генераторе прямоугольных импульсов 2 (фиг. 2) установочный вход 1 определяет положение регулятора переменного сопротивления 19, управляющий вход 3 определяет положение ключа 20, первый вход оптрона 21 соединен с шиной питания 22, второй вход оптрона 21 соединен с сигнальным входом 23 генератора прямоугольных импульсов 2, первый выход оптрона 21 соединен с нормально разомкнутой клеммой ключа 20, а второй выход - с выходом первого элемента НЕ 24, входом второго элемента НЕ 25; через переменное сопротивление 19 с нормально замкнутой клеммой ключа 20; через резистор 26 с общей клеммой ключа 20, входом первого элемента НЕ 24 и через конденсатор 27 с выходом второго элемента НЕ 25 и выходом 28 генератора прямоугольных импульсов 2. In the rectangular pulse generator 2 (Fig. 2), the
В первом 4 и втором 16 генераторах пилообразного напряжения 4 (фиг. 3) сигнальный выход 23 соединен с коллектором транзистора 29, эмиттер которого соединен через первый резистор 30 с земляной шиной, выход первого элемента НЕ 31 соединен с входом второго элемента НЕ 32, через второй резистор 33 соединен со входом первого элемента НЕ 31 и через первый конденсатор 34 с выходом второго элемента НЕ 32 и первым выводом третьего резистора 35, второй вывод которого соединен с базой транзистора 29 и через второй конденсатор 36 с земляной шиной. In the first 4 and second 16 sawtooth generators 4 (Fig. 3), the
В узле задания энергии 5 (фиг. 4) установочный вход 9 определяет положение регулятора переменного сопротивления 37, управляющий вход 7 определяет положение ключа 38, общая клемма которого соединена с шиной питания 22 и первым входом оптрона 39, второй вход которого соединен с сигнальным входом 40 узла задания энергии 5, первый выход оптрона 39 соединен с нормально разомкнутой клеммой ключа 38, тактовый вход 28 узла задания энергии 5 соединен с входом запуска однобиратора 41, первый времязадающий вход которого соединен через конденсатор 42 с вторым времязадающим входом одновибратора 41, вторым выходом оптрона 39 и через переменное сопротивление 37 с нормально замкнутой клеммой ключа 38, выход одновибратора 41 соединен с сигнальным выходом 43 узла задания энергии 5. In the energy setting node 5 (Fig. 4), the
В генераторе трапецеидальных сигналов 6 (фиг. 5) первый управляющий вход 7 определяет положение ключа 44, а второй управляющий вход 8 определяет положение переключателя 45, тактовый вход 28 генератора трапецеидальных сигналов 6 соединен со счетным входом двоичного счетчика 46, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами дешифратора 47, разрядные выходы которого, за исключением последнего, соединены с соответствующими клеммами переключателя 45, а последний разрядный выход дешифратора 47 соединен с первым входом установки в ноль триггера 48, вход установки в единицу которого соединен с общей клеммой переключателя 45, второй вход установки в ноль триггера 48 соединен через первый резистор 49 с земляной шиной и через ключ 44 с шиной питания 22, единичный выход триггера 48 соединен через второй резистор 50 с базой транзистора 51 и через конденсатор 52 с земляной шиной, эмиттер транзистора 51 соединен через третий резистор 53 с земляной шиной, а коллектор - с сигнальным выходом 40 генератора трапецеидальных сигналов 6. In the trapezoidal signal generator 6 (Fig. 5), the
В усилителе мощности 10 (фиг. 6) сигнальный вход 43 через элемент НЕ 54 и резистор 55 соединен с базой транзистора 56, шина питания 22 соединена с первым сигнальным выходом 57 усилителя мощности 10 и с началом первичной обмотки импульсного трансформатора 58, конец которой соединен с концом вторичной обмотки трансформатора 58 и через диод 59 - с коллектором транзистора 56, начало вторичной обмотки импульсного трансформатора 58 соединено с вторым сигнальным выходом 60 усилителя мощности 10, третий сигнальный выход 61 которого соединен с эмиттером транзистора 56. In the power amplifier 10 (Fig. 6), the
В индикаторе 12 (фиг. 6) сигнальный вход 61 через светодиод 62 соединен с земляной шиной. In the indicator 12 (Fig. 6), the
В узле управления формой сигналов 11 (фиг. 7) первый установочный вход 13 определяет положение регулятора переменного сопротивления 63, а второй установочный вход 14 определяет положение регулятора переменного конденсатора 64, управляющий вход 15 определяет положение ключа 65, первый сигнальный вход 57 узла управления формой сигнала 11 соединен с первым сигнальным выходом 66 узла управления формой сигналов 11 и через переменный конденсатор 64 с общей клеммой ключа 65, второй сигнальный вход 60 узла управления формой сигналов 11 соединен с вторым сигнальным выходом 67 узла управления формой сигналов 11, первым выходом оптрона 68 и первым выводом переменного сопротивления 63, второй вывод которого соединен с нормально замкнутой клеммой ключа 65, нормально разомкнутая клемма которого соединена со вторым выходом оптрона 68, первый вход оптрона 68 соединен с шиной питания 22, а второй вход оптрона 68 соединен с третьим сигнальным входом 69 узла управления формой сигнала 11. In the waveform control unit 11 (Fig. 7), the
Электростимулятор работает следующим образом. The stimulator works as follows.
Вначале рассмотрим назначение и настройку работы электростимулятора. First, consider the purpose and configuration of the electrical stimulator.
Электростимулятор является источником электрического стимулирующего воздействия на органы человеческого организма, которое через пару электродов передается на выбранную зону на коже пациента посредством приложения к точкам зоны этой пары электродов 17, 18. Выбор точек приложения электродов осуществляется лечащим врачом. An electrical stimulator is a source of electrical stimulating effect on the organs of the human body, which is transmitted through a pair of electrodes to a selected area on the patient’s skin by applying electrodes 17, 18 to the points of the zone. The choice of application points for the electrodes is carried out by the attending physician.
Уровень воздействия стимулирующих импульсов для каждого пациента соответствует субъективным особенностям его организма. The level of exposure to stimulating impulses for each patient corresponds to the subjective characteristics of his body.
В электростимуляторе реализованы возможности широкой вариативности сигналов стимулирующего воздействия. The electric stimulator implements the possibilities of wide variability of stimulus signals.
По первому установочному входу 1 (фиг. 1) электростимулятора осуществляется "плавная" установка частоты воздействующих импульсов в генераторе прямоугольных импульсов 2. At the first installation input 1 (Fig. 1) of the electric stimulator, a “smooth” setting of the frequency of the acting pulses in the
По второму установочному входу 9 электростимулятора определяется уровень энергии воздействующих импульсов в узле задания энергии 5. The
По третьему 13 и четвертому 14 установочным входам электростимулятора происходит плавная регулировка параметров стимулирующих импульсов в узле управления формой сигналов 11, что позволяет выбрать режим безболезненного (комфортного для пациента) воздействия стимулирующими импульсами на выбранную зону кожи пациента. При этом уровень воздействия стимулирующими импульсами доводится лечащим врачом до индивидуального порога чувствительности, при котором пациент испытывает субъективные ощущения электрического покалывания в точках приложения электродов. Врачу предоставляется возможность оптимального выбора индивидуального дозировочного воздействия. On the third 13 and fourth 14 installation inputs of the electric stimulator, the parameters of stimulating pulses are continuously adjusted in the control unit of the waveform 11, which allows you to choose a mode of painless (comfortable for the patient) exposure to stimulating pulses on the selected area of the patient's skin. In this case, the level of exposure to stimulating pulses is brought by the attending physician to an individual threshold of sensitivity at which the patient experiences subjective sensations of electric tingling at the points of application of the electrodes. The doctor is given the opportunity to optimally select an individual dosage dosage.
По первому управляющему входу 3 электростимулятора задается включение и выключение режима частотной модуляции стимулирующих импульсов. При включении режима частота следования сигналов генератора прямоугольных импульсов 2 будет меняться по закону, задаваемому генератором пилообразного напряжения 4, форма сигнала управления экспоненциальная, близкая к линейной (фиг. 14). Это позволит варьировать частоту следования стимулирующих импульсов, что при лечении больного в свою очередь позволит найти частоту стимулирующих импульсов, оказывающую наилучший терапевтический эффект. The
По второму управляющему входу 7 электростимулятора осуществляется включение и выключение амплитудно-временной модуляции стимулирующих сигналов в генераторе трапецеидального напряжения 6 и в узле задания энергии 5. At the
По третьему управляющему входу 8 электростимулятора осуществляется задание параметров временной модуляции стимулирующими импульсами в генераторе трапецеидальных сигналов 6. Более подробно особенности работы электростимулятора в этом режиме будут рассмотрены ниже. The third control input 8 of the electric stimulator sets the parameters of temporary modulation by stimulating pulses in the trapezoidal signal generator 6. In more detail, the features of the electric stimulator in this mode will be discussed below.
По четвертому управляющему входу 15 электростимулятора осуществляется переключение последнего в режим автоматического варьирования стимулирующих сигналов по частоте и по форме одновременно. At the
Рассмотрим работу электростимулятора по блокам. Consider the operation of the electric stimulator in blocks.
Генератор прямоугольных импульсов 2 (фиг. 2) генерирует последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 9) с переменными частотами, которые могут быть определены либо величиной переменного сопротивления 19, либо величиной сопротивления цепи оптрона 21, в зависимости от заданного по первому управляющему входу 3 режима работы. The generator of rectangular pulses 2 (Fig. 2) generates a sequence of rectangular pulses (Fig. 9) with variable frequencies, which can be determined either by the magnitude of the
Пусть ключ 20 находится в замкнутом состоянии, т.е. частота генерирования импульсов определяется величиной переменного сопротивления 19. Величину переменного сопротивления 19 можно плавно задавать настройкой по первому установочному входу 1 электростимулятора (установочному входу 1 генератора прямоугольных импульсов 2). Настройкой по первому установочному входу 1 меняется положение регулятора переменного сопротивления 19, что вызывает изменение параметров частотозадающей RC-цепи, состоящей из параллельно соединенных переменного сопротивления 19, резистора 26 и конденсатора 27. Импульсы на выходе генератора прямоугольных импульсов характеризуются периодом T их следования, как показано на фиг. 9. Let the key 20 be in the closed state, i.e. the pulse generation frequency is determined by the value of the
Если ключ 20 находится в разомкнутом состоянии, т.е. включен режим частотной модуляции, то частота генерирования импульсов генератором прямоугольных импульсов 2 определяется величиной выходной цепи оптрона 21, которая зависит от величины напряжения, подаваемого на второй вход оптрона 21 от сигнального входа 23 генератора прямоугольных импульсов 2. If the key 20 is in the open state, i.e. If the frequency modulation mode is turned on, the frequency of the pulse generation by the
Напряжение, управляющее оптроном 21, формируется на выходе первого генератора пилообразного напряжения 4. В данном генераторе (фиг. 3) частота генерируемых импульсов определяется времязадающей цепью, составленной из первого конденсатора 34 и второго резистора 33. Третий резистор 35 и второй конденсатор 36 составляют интегрирующую цепь. На транзисторе 29 реализован выходной каскад. Таким образом на выходе 23 генератора пилообразного напряжения 4 формируется сигнал, форма которого соответствует напряжению "пилы" во времени (фиг. 14). The voltage controlling the
Исходя из величины напряжения, управляющего величиной нелинейного сопротивления выходной цепи оптрона 21, частота генератора прямоугольных импульсов 2 в этом режиме будет модулирована в соответствии с напряжением, подаваемым на сигнальный вход 23 от первого генератора пилообразного напряжения 4. На фиг. 14 проиллюстрирован смысл данного вида модуляции выходных сигналов генератора прямоугольных импульсов 2. Based on the voltage value that controls the nonlinear resistance of the output circuit of the
Генератор прямоугольных импульсов 2 фактически определяет тактовую частоту работы электростимулятора. The square-
Импульсы с выхода 28 генератора прямоугольных импульсов 2 подаются на тактовые входы 28 узла задания энергии 5 и генератора трапецеидальных сигналов 6 (фиг. 1). The pulses from the
При отсутствии сигнала по второму управляющему входу 7 электростимулятора, т.е. при выключенном режиме амплитудно-временной модуляции стимулирующих сигналов в узле задания энергии 5 ключ 38 будет замкнут (фиг. 4). Тогда, длительность импульсов на сигнальном выходе 43 узла задания энергии 5 задается настройкой по установочному входу 9 (фиг. 4) (второму установочному входу 9 электростимулятора). Данной настройкой определяется положение регулятора переменного сопротивления 37, что вызовет изменение параметров времязадающей цепи, состоящей из переменного сопротивления 37 и конденсатора 42. Это изменяет длительность импульса τ на выходе 43 одновибратора 41 (фиг. 9). В зависимости от величины τ определяется мощность стимулирующих импульсов, так что энергия на выходе электростимулятора прямо пропорциональна длительности импульсов, подаваемых на сигнальный вход 43 усилителя мощности 10 (фиг. 6). In the absence of a signal at the
При наличии сигнала по второму управляющему входу 7 ключ 38 в узле задания энергии 5 будет разомкнут и тогда длительность импульсов на выходе одновибратора 41 будет определяться сопротивлением выходной цепи оптрона 39. If there is a signal at the
Сопротивление выходной цепи оптрона 39 определяется напряжением, подаваемым на второй вход оптрона 39 с сигнального входа 40 узла задания энергии 5. Напряжение на сигнальный вход 40 узла задания энергии 5 подается с сигнального выхода 40 генератора трапецеидальных сигналов 6. Рассмотрим его работу. The resistance of the output circuit of the
Если по второму управляющему входу 7 электростимулятора выключен режим амплитудно-временной модуляции стимулирующих сигналов, то ключ 44 (фиг. 5) в генераторе трапецеидального напряжения 6 замкнут и триггер 48 находится в нулевом состоянии. На выходе 40 генератора трапецеидальных сигналов 6 сигнала не будет. If the amplitude-time modulation of stimulating signals is turned off at the
Если по второму управляющему входу 7 электростимулятора включен режим амплитудно-временной модуляции стимулирующих сигналов, то ключ 44 в генераторе трапецеидальных сигналов 6 разомкнут. If the amplitude-time modulation of stimulating signals is switched on at the
По третьему управляющему входу 8 электростимулятора определяется скважность трапецеидальных импульсов, формируемых на выходе 40. Третий управляющий вход 8 определяет положение переключателя 45 в генераторе трапецеидальных сигналов 6. В зависимости от положения переключателя 45 будет меняться длительность импульса, снимаемого с сигнального выхода 40 генератора трапецеидальных сигналов 6. Работает генератор трапецеидальных сигналов 6 следующим образом. The third control input 8 of the electric stimulator determines the duty cycle of the trapezoidal pulses generated at the
На тактовый вход 28 генератора 6 подаются сигналы от генератора прямоугольных импульсов 2, которые поступают на счетный вход двоичного счетчика 46. Дешифратор 47 дешифрирует двоичные коды счетчика 46. Сигнал с выхода, определенного переключателем 45, дешифратора 47 устанавливает триггер 48 в единичное состояние. Сигналом с последнего выхода дешифратора 47 триггер 48 сбрасывается в нулевое состояние. Таким образом, на единичном выходе триггера формируется импульс, длительность которого определена положением переключателя 45. Интегрирующей цепью, состоящей из второго резистора 50 и конденсатора 52, прямоугольный импульс триггера 48 преобразуется в трапецеидальный, вид которого показан на фиг. 14. Данный трапецеидальный импульс подается на сигнальный вход 40 узла задания энергии 5 и, как показано на фиг. 13, определяет закон амплитудно-временной модуляции стимулирующих импульсов. The
В усилителе мощности 10 (фиг. 6) импульсы отрицательной полярности инвертируются элементом НЕ 54, который выполняет еще функцию предварительного усилителя, и открывают транзистор 56. Катушка импульсного трансформатора 58 запасается энергией. В паузе между импульсами транзистор 56 заперт и катушка импульсного трансформатора 58 "выбрасывает" энергию на сигнальные выходы 57 и 60. При неподсоединенных электродах 17 и 18 в катушке выходного каскада усилителя мощности 10 будут свободные колебания (отсутствие нагрузки), а при приложении электродов 17 и 18 к кожному покрову пациента колебания (фиг. 8) в выходном каскаде будут вынужденные и форма колебания зависит от состояния тканей и органов больного (вынужденные колебания). In the power amplifier 10 (Fig. 6), pulses of negative polarity are inverted by the element NOT 54, which also serves as a preliminary amplifier, and open the
Интенсивность свечения светодиода 62 индикатора 12 определится величиной тока, протекающего через транзистор 59 усилителя мощности 10 (фиг. 6). The luminous intensity of the
В узле управления формой сигналов 11 (фиг. 7) первый установочный вход 13 определяет положение регулятора переменного сопротивления 63 и, следовательно, его сопротивление. Второй установочный вход 14 узла управления формой сигналов 11 определяет положение регулятора переменного конденсатора 64 и, следовательно, его емкость. Управляющий вход 15 узла управления формой сигналов 11 определяет положение ключа 65. In the control unit waveform 11 (Fig. 7), the
При замкнутом ключе 25 выходная цепь оптрона 68 отключена и степень демпфирования стимулирующих импульсов определяется "ручной" настройкой по третьему 13 и четвертому 14 установочным входам электростимулятора. With the key 25 closed, the output circuit of the
На фиг. 10 показано, как будет меняться форма стимулирующих импульсов в выходном каскаде при постоянном значении емкости переменного конденсатора 64 и изменениях величины переменного сопротивления 63. С уменьшением величины сопротивления падает значение частоты и возрастает величина времени затухания. На фиг. 11 показано, как будет меняться форма стимулирующих импульсов при постоянной значении переменного сопротивления 63 и различных значениях емкости переменного конденсатора 64. С уменьшением емкости повышается частота и падает добротность в выходном контуре. In FIG. 10 shows how the shape of the stimulating pulses in the output stage will change with a constant value of the capacitance of the
При разомкнутом ключе 65 будет отключено переменное сопротивление 63 и включена выходная цепь оптрона 68 (фиг. 7). Сопротивление выходной цепи оптрона 68 будет определено напряжением, подаваемым на третий сигнальный вход 69 узла управления формой сигналов 11, которое подается с сигнального выхода второго генератора пилообразного напряжения 16 (фиг. 1). На фиг. 14 показано, как будет меняться период следования стимулирующих импульсов в зависимости от пилообразного напряжения, подаваемого на третий сигнальный вход 69 узла управления формой сигналов 11. When the key is open 65, the
Работает второй генератор пилообразного напряжения 16 так же, как и первый генератор пилообразного напряжения 4, поэтому подробно его работу не будем рассматривать. The second sawtooth voltage generator 16 operates in the same way as the first sawtooth voltage generator 4, therefore, we will not consider its operation in detail.
Таким образом, при наличии сигнала на четвертом управляющем входе 15 включается режим "переменного демпфирования", при котором широко варьируется спектр параметров стимулирующих импульсов (фиг. 1). Thus, when there is a signal at the
Изменение параметров переменного сопротивления 63 и переменной емкости 64 (фиг. 7) меняет начальную форму импульса (без нагрузки), а также степень влияния параметров организма человека на форму сигналов (при нагрузке). Changing the parameters of
В предлагаемом электростимуляторе лечащему врачу предоставляется широкая возможность за счет выбора различных режимов работы варьирования параметрами стимулирующих импульсов (как перед началом стимуляции, так и в ее процессе), а также задания энергии (силы) воздействия. In the proposed electric stimulator, the attending physician is given a wide opportunity due to the choice of various operating modes for varying the parameters of stimulating pulses (both before the stimulation and in its process), as well as setting the exposure energy (force).
Технико-экономическая эффективность предлагаемого электростимулятора по отношению к известному электростимулятору (патент России N 2011386, М. кл. 5 A 61 N 1/36, БИ N 8 от 30.04.94 г) оценивается по результатам эффективности лечения заболеваний путем обеспечения лечащему врачу спектра возможностей по выбору энергии и параметров стимулирующих импульсов, отвечающих требованиям оптимального индивидуально-дозировочного воздействия для каждого пациента с обеспечением наилучшего терапевтического эффекта. The technical and economic efficiency of the proposed electrical stimulator in relation to the known electrical stimulator (Russian patent N 2011386, M. class 5 A 61
В известном устройстве осуществляется чрезкожное влияние стимулирующими импульсами на зону кожного покрова таким образом, что лечащий врач подбирает лишь энергетический уровень воздействия, а регулировка начальных амплитуд, частоты и затухания не осуществляются. In the known device, a transdermal effect is carried out by stimulating pulses on the skin area so that the attending physician selects only the energy level of exposure, and the adjustment of the initial amplitudes, frequency and attenuation are not carried out.
В предлагаемом устройстве дополнительно реализованы функции выбора начальных параметров амплитуды, частоты и затухания, что предоставляет лечащему врачу дополнительные услуги по подбору оптимального индивидуального дозирования воздействия стимулирующими импульсами, поиска методик стимуляции при различных заболеваниях. The proposed device additionally implements the functions of selecting the initial parameters of the amplitude, frequency and attenuation, which provides the attending physician with additional services in selecting the optimal individual dosage of exposure to stimulating pulses, and in searching for methods of stimulation for various diseases.
Устройство может быть реализовано на элементах любых отечественных и зарубежных серий. The device can be implemented on the elements of any domestic and foreign series.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97108359A RU2113249C1 (en) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | Electrostimulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97108359A RU2113249C1 (en) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | Electrostimulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2113249C1 true RU2113249C1 (en) | 1998-06-20 |
| RU97108359A RU97108359A (en) | 1998-12-20 |
Family
ID=20193191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97108359A RU2113249C1 (en) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | Electrostimulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113249C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008747A1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-08 | Alexandr Ivanovich Nadtochy | Adaptive electrostimulator |
-
1997
- 1997-06-02 RU RU97108359A patent/RU2113249C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 20011386 С1 (Творческое научно-техническое объединение по экологии), 3 0.04.94, A 61 N 1/36. RU 2020980 С1 (Челябинское высшее военно-авиационное училище штурманов), 15.10.94, A 61 N 1/36. RU 2020981 С1 (Челябинское выс шее военно-авиационное училище штурманов), 15.10.94, A 61 N 1/36. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008747A1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-08 | Alexandr Ivanovich Nadtochy | Adaptive electrostimulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4340063A (en) | Stimulation device | |
| US5257623A (en) | Apparatus for generating electric pulses for biological object stimulation | |
| US4177819A (en) | Muscle stimulating apparatus | |
| US5350415A (en) | Device for trophic stimulation of muscles | |
| US6123658A (en) | Magnetic stimulation device | |
| US8175713B1 (en) | Electro-stimulation device to pump blood from legs | |
| US3344792A (en) | Method of muscular stimulation in human beings to aid in walking | |
| US4222386A (en) | Method for stimulating cardiac action by means of implanted _electrocardiostimulator and implantable electrocardiostimulator for effecting same | |
| EP0111229B1 (en) | Electric nerve stimulator device | |
| US4431002A (en) | Modulated deep afferent stimulator | |
| KR950014481B1 (en) | Electrostimulating device | |
| US4453548A (en) | Method of improving sensory tolerance with modulated nerve stimulator | |
| CA2132944C (en) | Nerve stimulation apparatus and method | |
| RU2722812C1 (en) | Method of neural-like dynamic electric stimulation and device for implementation thereof | |
| RU2113249C1 (en) | Electrostimulator | |
| RU2155614C2 (en) | Adaptive electrostimulator | |
| RU2325929C2 (en) | Method of electric impact on living organism and related device | |
| JPS5957668A (en) | Biological electric stimulating apparatus | |
| RU2812398C1 (en) | Device and method of electrical stimulation of nerve tissue | |
| CN116726393B (en) | Charge balance system | |
| RU57606U1 (en) | ELECTRON NEUROSTIMULATOR (OPTIONS) | |
| US3731111A (en) | Pulse generator | |
| RU2135226C1 (en) | Neuroadaptive electrostimulator | |
| CA2132157C (en) | Device for trophic stimulation of muscles | |
| RU181726U1 (en) | DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS |