RU2142296C1

RU2142296C1 - Device for magnetoelectric stimulation

Info

Publication number: RU2142296C1
Application number: RU96104755A
Authority: RU
Inventors: В.В. Шлыгин; С.И. Анисимов; В.В. Ипполитов; И.Н. Синицын; А.В. Шлыгин; А.П. Тюляев; Е.Э. Иойлева
Original assignee: Шлыгин Виктор Викторович
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has housing, coil, electrostimulator, electrodes, control circuit, and power supply unit. It includes sawtooth-pulse generator, second coil and U- shaped core. In order to form magnetic field, lines of force of which close between vacant ends of core, coils are positioned on core ends and connected to sawtooth- pulse generator, and control circuit enables matching of phases of generated electric and magnetic fields. EFFECT: optimization of physiotherapeutic effect. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрофтальмологии. The invention relates to medicine, namely to neurophthalmology.

Известно устройство для осуществления способа лечения зрительного нерва и тракта (А.с. SU 1711875 A1). Его недостаток в том, что поочередно генерируются импульсы магнитного поля разной полярности, не позволяющие наводить ЭДС только в одном направлении, соответствующем преобладающему направлению течения местных токов в нервных волокнах при прохождении по ним волны возбуждения или при существовании фоновой активности нервных волокон. A device for implementing the method of treatment of the optic nerve and tract (A.S. SU 1711875 A1) is known. Its disadvantage is that alternately magnetic field pulses of different polarity are generated, which do not allow EMF to be induced in only one direction, corresponding to the prevailing direction of local currents flow in nerve fibers when an excitation wave passes through them or when background activity of nerve fibers exists.

В качестве прототипа устройства для магнитоэлектрической стимуляции при лечении гипоксии, ишемии и частичной атрофии зрительного нерва и тракта выбран магнитоэлектрический стимулятор "Сердолик 10-02" (ТУ 9444-001-26496429-95). Его недостаток в том, что форма и полярность генерируемых импульсов электромагнитного поля непосредственно не подстраиваются под электрофизиологические и морфологические характеристики подверженных воздействию биологических тканей. As a prototype of a device for magnetoelectric stimulation in the treatment of hypoxia, ischemia and partial atrophy of the optic nerve and tract, we selected the cornelian 10-02 magnetoelectric stimulator (TU 9444-001-26496429-95). Its disadvantage is that the shape and polarity of the generated electromagnetic field pulses do not directly adapt to the electrophysiological and morphological characteristics of the exposed biological tissues.

Задачей изобретения является сокращение времени лечения и повышение его эффективности. The objective of the invention is to reduce treatment time and increase its effectiveness.

Указанная задача решается тем, что в известное устройство, включающее корпус, катушку, электростимулятор, электроды, схему управления и блок питания, согласно изобретению, дополнительно введены генератор пилообразных импульсов, вторая катушка и П-образный сердечник, при этом для формирования магнитного поля, силовые линии которого замыкаются между свободными концами сердечника, катушки размещены на концах сердечника и подключены к генератору пилообразных импульсов, а схема управления выполнена с возможностью согласования фаз генерируемых электрических и магнитных полей. This problem is solved by the fact that in a known device comprising a housing, a coil, an electrostimulator, electrodes, a control circuit and a power supply, according to the invention, a sawtooth pulse generator, a second coil and a U-shaped core are additionally introduced, while for generating a magnetic field, power the lines of which are closed between the free ends of the core, the coils are placed at the ends of the core and connected to a sawtooth pulse generator, and the control circuit is adapted to match the phases proxy of electric and magnetic fields.

Устройство поясняется чертежом, где 1-корпус, 2-катушка, 3-вторая катушка, 4 - П-образный сердечник, 5 - электроды, 6 - генератор пилообразных импульсов, 7 - электростимулятор, 8 - схема управления, 9 - блок питания. The device is illustrated in the drawing, where 1-case, 2-coil, 3-second coil, 4 - U-shaped core, 5 - electrodes, 6 - sawtooth pulse generator, 7 - electrical stimulator, 8 - control circuit, 9 - power supply.

Катушка 2 и вторая катушка 3 предназначены для генерирования несимметричного пилообразного магнитного поля для физио-терапевтического воздействия на биологические ткани во время подачи на них несимметричных импульсов тока из генератора пилообразных импульсов 6. Coil 2 and second coil 3 are designed to generate an asymmetrical sawtooth magnetic field for physiotherapeutic effects on biological tissues during the supply of asymmetric current pulses from the sawtooth pulse generator 6.

П-образный сердечник 4 обеспечивает концентрирование магнитного поля. U-shaped core 4 provides the concentration of the magnetic field.

Электроды 5 предназначены для воздействия электрическим полем на чувствительные и рецепторные клети сетчатки глаза. The electrodes 5 are intended for exposure to sensitive and receptor cells of the retina by an electric field.

Генератор пилообразных импульсов 6 запитывает катушку 2 и вторую катушку 3 для генерирования магнитного поля требуемой формы. The sawtooth pulse generator 6 powers the coil 2 and the second coil 3 to generate a magnetic field of the desired shape.

Электростимулятор 7 генерирует короткие (0,01 - 5 мс) импульсы для воздействия на чувствительные и рецепторные клетки и формирования неаксиально-симметричной волны возбуждения в нерве. The pacemaker 7 generates short (0.01 - 5 ms) pulses to act on sensitive and receptor cells and the formation of a non-axially symmetric excitation wave in the nerve.

Схема управления 8 используется для согласования фаз генерируемых электрических и магнитных полей. The control circuit 8 is used to coordinate the phases of the generated electric and magnetic fields.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В режиме без электрической стимуляции, генерируются несимметричные пилообразные однополярные импульсы тока с частотой порядка 1Гц и с продолжительностью переднего фронта порядка 25-40 мс. В результате в рабочей области (свободной от сердечника 4, где расположена подверженная физиотерапевтическому воздействию поверхность головы) катушками 2, 3 формируются не симметричные пилообразные импульсы магнитного поля с амплитудой порядка 75 мТл таким образом, чтобы силовые линии поля замыкались между свободными концами П-образного сердечника 4 через облучаемые возбудимые ткани. В результате при соответствующем выборе расположения катушек 2, 3 по отношению к близлежащим к месту воздействия нервным волокнам зрительного нерва и тракта и окружающих их тканей, в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, в облучаемой области наводится ЭДС, согласуемая с преобладающим усредненным направлением местных токов фоновых потенциалов действия отдельных нервных волокон для их усиления. In the mode without electrical stimulation, asymmetrical sawtooth unipolar current pulses are generated with a frequency of the order of 1 Hz and with a leading edge duration of about 25-40 ms. As a result, in the working area (free from core 4, where the head surface subject to physiotherapeutic influence is located), coils 2, 3 form non-symmetrical sawtooth magnetic field pulses with an amplitude of the order of 75 mT so that the field lines close between the free ends of the U-shaped core 4 through irradiated excitable tissue. As a result, with the appropriate choice of the location of coils 2, 3 in relation to the nerve fibers of the optic nerve and tract and the surrounding tissues that are adjacent to the site of exposure, in accordance with the Faraday law of electromagnetic induction, an EMF is induced in the irradiated region, which is consistent with the prevailing averaged direction of local background currents action potentials of individual nerve fibers to enhance them.

В режиме с электростимуляцией, из элктростимулятора 7 подаются короткие (0,01 - 5 м/с) электрические импульсы с частотой порядка 1Гц и амплитудой порядка 0,01 - 1 кВ на чувствительные или рецепторные клетки части сетчатки, что осуществляется расположением (-) электрода на веко, а (+) электрода в окрестности века со стороны нозальной или темпоральной части сетчатки. По сигналу из блока управления 8 осуществляется электростимуляция сетчатки и со сдвигом по фазе в диапазоне 0,1 - 150 мс (в зависимости от расположения индуктора магнитного поля вдоль проекции зрительного нерва и тракта и удаленности точки воздействия по отношению к глазу, а также от степени патологии, при которой скорость распространения волны возбуждения вдоль зрительного нерва и тракта уменьшается) осуществляется запуск генератора пилообразных импульсов 6, формирующего с помощью катушек 2, 3 и П-образного сердечника 4 импульс магнитной индукции требуемой формы. In the mode with electrical stimulation, short (0.01 - 5 m / s) electrical impulses with a frequency of the order of 1 Hz and an amplitude of the order of 0.01 - 1 kV are sent from sensitive pacemaker 7 to sensitive or receptor cells of a part of the retina, which is achieved by the location of the (-) electrode on the eyelid, and (+) the electrode in the vicinity of the eyelid from the nasal or temporal part of the retina. The signal from the control unit 8 carries out electrical stimulation of the retina and with a phase shift in the range of 0.1 - 150 ms (depending on the location of the magnetic field inductor along the projection of the optic nerve and tract and the remoteness of the point of exposure with respect to the eye, as well as the degree of pathology at which the speed of propagation of the excitation wave along the optic nerve and tract decreases), the sawtooth pulse generator 6 is launched, which generates a magnetic uktsii desired shape.

Таким образом, с помощью устройства достигается сокращение времени лечения и повышение его эффективности. Thus, using the device, a reduction in treatment time and an increase in its effectiveness are achieved.

Claims

A device for magnetoelectric stimulation, including a housing, a coil, an electrostimulator, electrodes, a control circuit and a power supply, characterized in that a sawtooth pulse generator, a second coil and a U-shaped core are introduced into it, while for forming a magnetic field, the lines of force of which are closed between the free ends of the core, the coils are placed at the ends of the core and connected to a sawtooth generator, and the control circuit is adapted to match the phases of the generated electrical x and magnetic fields.