RU2118901C1 - Способ импульсной электротерапии и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Способ и устройство предназначены для электроимпульсного воздействия на биологический объект и могут быть использованы для лечения широкого спектра заболеваний. Суть способа заключается в формировании сложного импульса, состоящего из двух частей: прямоугольной и затухающего импульсного колебания, причем частоту и декремент затухания синусоидальных колебаний устанавливают в зависимости от проводимости кожного покрова биологического объекта. Устройство состоит из блока управления ключа, согласующего трансформатора, блока коррекции импульсов, измерителя амплитуды и электродов. Определенное соединение этих блоков между собой и их работа позволяют повысить степень терапевтического эффекта за счет устранения болезненности процедуры и физиологичности формы импульса. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к медицине и касается способов и устройств импульсной электротерапии, предназначенных для профилактики и лечения заболеваний.

Известен способ импульсной электротерапии путем осуществления чрезкожной электростимуляции (Улащик В.С. Новые методы и методики физической терапии. - Минск, 1986, с.130-140). В этом способе терапия заключается в воздействии на участки тела через неподвижные электроды короткими несимметричными биполярными электрическими импульсами с низкой частотой следования.

Неподвижные электроды не позволяют воздействовать на большие участки тела, не обеспечивается автоматическое изменение режима воздействия из-за отсутствия биологической обратной связи от организма. В целом этот способ обладает малой вариабельностью и низкой физиологичностью воздействия, вызывающей болевые ощущения у пациента, что приводит к развитию узкоспециализированной ответной реакции организма, увеличивает сроки лечения, снижает эффективность лечения и сужает применимость способа.

Известен способ электротерапии, осуществляемый путем воздействия на участки тела через неподвижные электроды синусоидальными модулированными по амплитуде импульсами (Курортология и физиотерапия. Том 1, под. ред. Боголюбова В.М. Курортология и физиотерапия. Том 1, М.: Медицина, 1985. с.363-380). Высокая частота модулированных колебаний способствует глубокому проникновению токов в подкожные ткани, что снижает болевые ощущения у пациента, а прерывистый характер модулирующего сигнала улучшает воздействие на пациента и в некоторой мере препятствует развитию узкоспециализированной реакции организма, ухудшающей динамику лечения.

Этот способ не обеспечивает воздействия на большие участки тела, не обеспечивает автоматического изменения режимов воздействия из-за отсутствия биологической обратной связи от организма, обладает недостаточной вариабельностью воздействия, что препятствует развитию общей реакции организма, не позволяет добиться высокой эффективности лечения в короткие сроки и сужает применимость способа.

Известен способ электротерапии, осуществляемый путем воздействия на кожные проекции патологического очага и рефлексогенные зоны биологического объекта синусоидальными модулированными по амплитуде импульсами с крутым фронтом и экспоненциальным срезом (Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей. Под ред. Утямышева Р.И. и Враны М. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 255-281). Высокая частота модулированных колебаний обеспечивает глубокое проникновение тока в подкожные ткани, что снижает болевые ощущения у пациента. Физиологическая форма огибающей колебаний с крутым фронтом и экспоненциальным срезом, прерывистый характер воздействия способствуют хорошему взаимодействию с пациентом.

Этот способ также не обеспечивает автоматического изменения режимов воздействия из-за отсутствия биологической обратной связи от организма. Кроме того, метод обладает недостаточной вариабельностью воздействия, что не позволяет достигнуть высокой эффективности лечения в короткие сроки и сужает применимость способа.

Известен биоэлектрический регулятор психосоматического гомеостаза, содержащий, в частности, генератор тактовых импульсов, блок формирования стимулирующих сигналов, соединенный с блоком задания параметров стимулирующих сигналов, и ключевой усилитель с трансформаторным выходом, к которому подключены активный и пассивный электроды. В этом устройстве реализован способ формирования сложного сигнала, состоящего из двух частей прямоугольного импульса и затухающего синусоидального колебания. Устройство и способ в недостаточной мере адаптированы к биологическому объекту (Патент РФ N 2068277 С1, (Карасев А.А.), кл. А 61 N 1/36, 27.10.96).

Это устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога.

Задача изобретения состоит в создании способа электроимпульсного воздействия на биологический объект и устройства для его осуществления, обеспечивающих эффективное и безболезненное лечение широкого спектра заболеваний, а также профилактику развития заболеваний.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе электроимпульсного воздействия, заключающегося в том, что на кожные проекции патологического очага и рефлексогенные зоны биологического объекта через подвижные или перемещаемые электроды осуществляют воздействие электрическими импульсами, при этом импульсы формируют из двух частей: прямоугольной и затухающего синусоидального колебания, частоту и декремент затухания синусоидальных колебаний устанавливают в зависимости от проводимости кожного покрова биологического объекта.

Поставленная задача решается также тем, что согласно изобретению изменение электрических импульсов осуществляют путем изменения длительности и/или амплитуды первой части импульса.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство электроимпульсного воздействия, содержащее источник питания, блок управления, ключ и согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с электродами, введены блок коррекции импульсов и измеритель амплитуды, вход которого соединен с выходом ключа и одним из выводов первичной обмотки согласующего трансформатора, в цепь которой подключен блок коррекции импульсов, а выход измерителя амплитуды соединен с входом блока управления, выход которого соединен с входом ключа, а также тем, что блок коррекции импульсов выполнен в виде параллельно включенных резистора, конденсатора и амплитудного ограничителя.

При использовании описываемого способа накопление энергии и формирование импульса осуществляют в первичной колебательной цепи, при этом устройство выполнено так, что подключенный к устройству участок тела пациента с его реальными электрическими параметрами является частью вторичной колебательной цепи, и его электрические параметры (проводимость и емкость) оказывают существенное влияние на параметры импульса, возникающего во вторичном контуре устройства.

Известно, что электрические параметры кожи человека зависят от его физиологического здоровья, а следовательно, в зависимости от физиологического состояния организма будут изменяться. Поскольку человек включен во вторичный колебательный контур, параметры вторичной колебательной цепи будут автоматически изменяться. Причем изменения эти будут происходить немедленно. Любое изменение параметров цепи колебательного контура, в том числе и электрические параметры, обусловленные состоянием человека, влияет на характеристики процесса, происходящего в этом контуре. Следовательно, подобрав параметры, а значит запасаемую энергию первичного контура, можно получить различное воздействие на пациента. При этом изменение самочувствия пациента изменяет электрические характеристики организма и, следовательно, организм сам управляет параметрами воздействия.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства импульсной электротерапии; на фиг. 2 - функциональная схема корректирующего контура; на фиг. 3 - временная диаграмма напряжения во вторичном контуре; на фиг. 4 - временная диаграмма первичного контура на холостом ходу; на фиг. 5 - формы выходных импульсов в зависимости от амплитуды и длительности прямоугольного импульса (от напряжения управляемого источника питания и времени накопления энергии соответственно) при неизменной нагрузке; на фиг. 6 - формы выходных импульсов в зависимости от параметров нагрузки (пациента) при неизменных параметрах прямоугольного импульса; на фиг. 7 - различные схемы воздействия импульсной электротерапией на пациента; на фиг. 7а - импульсы следуют через равные промежутки времени; на фиг. 7б - импульсы следуют с переключаемой частотой; на фиг. 7в - с плавно изменяемой частотой следования (вначале период между импульсами растет, а затем уменьшается); на фиг. 7г - воздействие пачками импульсов.

Основу колебательной системы составляет импульсный трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого вместе с блоком 3 коррекции образуют первичный контур, а вторичная обмотка 4 вместе с нагрузкой 5, подключенной через электроды 6 и 7, образуют вторичный контур колебательной системы. Блок 3 коррекции содержит активный 8 и реактивный 9 элементы, влияющие на параметры импульса, и амплитудный ограничитель 10. Один из вариантов реализации блока 3 коррекции включает конденсатор С 9, резистор R 8. Одним из вариантов амплитудного ограничителя 10 могут быть встречно включенные стабилитроны (не показаны). Колебательный контур управляется блоком 11 управления через ключ 12. Энергия в систему подается из регулируемого источника питания 13, напряжение которого определяется блоком 11 управления. Для определения достаточности воздействия в схему включен измеритель 14 амплитуды.

Способ осуществляют следующим образом.

К активным точкам тела пациента, определенным известными способами, прикладывают электроды 6 и 7. Включают устройство. В первой части формирования импульса первичный контур 2 через ключ 12, управляемый от блока 11, подключается к регулируемому источнику питания 13. При этом ключ 12 находится в открытом состоянии. В первичной цепи 2 колебательного контура идет накопление энергии за счет заряда конденсатора 9 и увеличения тока намагничивания импульсного трансформатора 1. На вторичной обмотке 4 и, соответственно, на нагрузке 5 формируется прямоугольный импульс напряжения со скошенной вершиной a, а в реактивных элементах колебательной системы происходит накопление энергии, величина которой зависит от напряжения регулируемого источника и от времени накопления заряда. Амплитуда прямоугольного импульса U_m1 на нагрузке определяется напряжением регулируемого источника питания 13 и коэффициентом трансформации импульсного трансформатора 1. При запирании ключа 12 по команде блока 11 в колебательной системе и, соответственно, на нагрузке 5 (участке тела пациента) благодаря запасенной энергии в первичном контуре 2 цепи возникают синусоидальные затухающие колебания b. При этом амплитуда колебаний U_m2, в основном, определяется запасенной в элементах колебательной системы энергией, а частота колебаний и декремент их затухания зависят как от параметров колебательной системы (элементы 8 и 9 первичной цепи и электротехнические параметры импульсного трансформатора 1), так и в значительной степени от присоединенной нагрузки, т.е. от параметров кожной проводимости. Формирование импульса воздействия, состоящего из двух частей, позволяет сочетать два известных способа воздействия на организм: короткими импульсами прямоугольной формы и модулируемыми по амплитуде синусоидальными колебаниями с огибающей, имеющей крутой фронт и экспоненциальный срез. Параметры импульсного трансформатора 1 вместе с параметрами блока 3 коррекции определяют параметры колебаний на холостом ходу (фиг.4), т.е. без присоединенной нагрузки. Амплитудный ограничитель 10 автоматически ограничивает амплитуду сигнала на уровне U_огр, что обеспечивает отсутствие болезненных ощущений пациента при прерывистом контакте электродов 6, 7 устройства с кожей, т.е. обеспечивается возможность работы с перемещаемыми электродами. Сигнал от измерителя 14 амплитуды поступает в блок 11. Поскольку параметры кожной проводимости оказывают сильное влияние на частоту колебаний и декремент их затухания, происходит практически мгновенное автоматическое изменение формы и, соответственно, амплитуды выходного сигнала по мере изменения кожной проводимости, т. е. реализуется автоматическое изменение режима воздействия по биологической обратной связи.

Таким образом, поскольку сигнал от измерителя 14 амплитуды в значительной мере зависит от параметров нагрузки 5, достаточность воздействия можно автоматически определить блоком 11 по стабилизации или существенному замедлению изменения сигнала от измерителя 14 амплитуды, т.е. по стабилизации или существенному замедлению изменения параметров кожной проводимости.

Вариабельность воздействия на пациента и, соответственно, направленное развитие ответной реакции организма значительно улучшается за счет формирования выходных импульсов с частотой следования, изменяемой во времени, например: воздействие с постоянной частотой следования импульсов (фиг.7а), воздействие с автоматически переключаемой частотой следования импульсов (фиг. 7б), воздействие с автоматически плавно изменяемой частотой следования импульсов (фиг.7в), воздействие пакетами импульсов (фиг.7г).

Claims (4)

1. Способ импульсной электротерапии, включающий воздействие электрическими импульсами на кожные проекции патологического очага и рефлексогенные зоны биологического объекта через неподвижные или перемещаемые электроды, при этом импульсы формируют из двух частей: прямоугольной и затухающего синусоидального колебания, отличающийся тем, что частоту и декремент затухания синусоидальных колебаний устанавливают в зависимости от проводимости кожного покрова биологического объекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение электрических импульсов осуществляют путем изменения длительности и/или амплитуды первой части импульса.

3. Устройство для импульсной электротерапии, содержащее блок управления, ключ и согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с электродами, отличающееся тем, что в устройство введены блок коррекции импульсов и измеритель амплитуды, вход которого соединен с выходом ключа и одним из выводов первичной обмотки согласующего трансформатора, в цепь которой подключен блок коррекции импульсов, а выход измерителя амплитуды соединен с входом блока управления, выход которого соединен с входом ключа.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок коррекции импульсов выполнен в виде параллельно включенных резистора, конденсатора и амплитудного ограничителя.

Images