RU2147246C1

RU2147246C1 - Medical electrode

Info

Publication number: RU2147246C1
Application number: RU98111326A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Самсонов; С.Е. Оленев; Э.Г. Абдулаев; А.А. Козлов
Original assignee: Самсонов Лев Михайлович; Оленев Сергей Евгеньевич; Абдулаев Эльбрус Гаджиевич; Козлов Андрей Алексеевич
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-04-10

Abstract

FIELD: medicine; treatment of gastrointestinal tract. SUBSTANCE: electrode has two contact members, porous insulating coating, two current conductors, two fixatives of soluble materials. Comprehensive treatment and drug dosing are effected by specific change-over of electrical potential across contact terminals. Upon completion of course of treatment conductor leads and contact members open due to breakage of fixative. After that conductor-free electrode moves all the way through intestine and is evacuated in natural way which actually prevents injury to organism tissue. EFFECT: enlarged functional capabilities, improved accuracy of drug doping, prevented injury to tissues. 6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для проведения процедур электростимуляции и медикаментозного лечения желудочно-кишечного тракта. The invention relates to medicine and can be used for electrical stimulation and drug treatment of the gastrointestinal tract.

Известен электрод, содержащий токопроводящий элемент в виде углеродной нити, покрытой цилиндрической оболочкой биоинертного токораспределяющего эластичного материала (например, силиконовой резины)[1]. A known electrode containing a conductive element in the form of a carbon fiber coated with a cylindrical shell of bioinert current-distributing elastic material (eg, silicone rubber) [1].

Недостатками такого устройства являются травмирование тканей при извлечении электрода из организма, а также его ограниченные функциональные возможности. The disadvantages of this device are tissue injury when removing the electrode from the body, as well as its limited functionality.

Прототипом является электрод, содержащий выполненный из пористого материала контактный элемент, изоляционное покрытие и токопровод, соединенный с контактным элементом, который выполнен с глухой осевой полостью, снабженной металлическим штуцером, размещенным в изоляционном покрытии и соединенным электрически с выводящим проводом контактного элемента, который размещен в чехле из пористого диэлектрического материала [2]. The prototype is an electrode containing a contact element made of a porous material, an insulating coating and a conductor connected to a contact element, which is made with a blind axial cavity provided with a metal fitting located in the insulating coating and electrically connected to the output wire of the contact element, which is located in the case from porous dielectric material [2].

Недостатками такого электрода являются: наличие изоляционного покрытия на поверхности, препятствующего использование электрода для электрической стимуляции без лекарственного препарата, подача лекарственного вещества через трубку и штуцер, которые не позволяют производить его точное дозирование, особенно в микродозах. Это связано с тем, что, например, при введении электрода в желудочно-кишечный тракт глубина его погружения превышает 60 см, при этом из-за оседания лекарственного вещества на стенках трубки, возможных ее изгибов и перегибов, практически невозможно определить величину дозы лекарственного препарата, поступившего в зону лечения. Кроме того, при извлекании такого электрода из организма не исключается возможность травматирования тканей. The disadvantages of such an electrode are: the presence of an insulating coating on the surface, which prevents the use of the electrode for electrical stimulation without a drug, the supply of a drug through a tube and nozzle, which do not allow accurate dosage, especially in micro doses. This is due to the fact that, for example, when an electrode is inserted into the gastrointestinal tract, its immersion depth exceeds 60 cm, while due to the sedimentation of the drug on the tube walls, its possible bends and bends, it is practically impossible to determine the dose of the drug, entered the treatment area. In addition, when removing such an electrode from the body, the possibility of tissue injury is not excluded.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:
- обеспечение возможности проведения комплексного лечения в локализованной зоне кишечника путем медикаментозного и электрического стимулирования в любом сочетании;
- повышение точности дозирования лекарственного препарата и эффективности его воздействия на организм за счет непосредственного влияния на скопление вредных веществ, адсорбируемых на поверхности электрода;
- исключение травматирования тканей в процессе удаления электрода из организма.The aim of the invention is to remedy these disadvantages, namely:
- providing the possibility of complex treatment in a localized zone of the intestine by drug and electric stimulation in any combination;
- improving the accuracy of the dosage of the drug and the effectiveness of its effect on the body due to the direct effect on the accumulation of harmful substances adsorbed on the surface of the electrode;
- the exclusion of tissue injury in the process of removing the electrode from the body.

Эта цель достигается тем, что в медицинском электроде, содержащем выполненный из пористого материала в виде глухой полости контактный элемент с пористым изоляционным покрытием, связанный соединителем с токопроводом, на поверхности изоляционного покрытия размещен второй контактный элемент, который соединен с вторым токопроводом, при этом второй контактный элемент выполнен из пористого материала, изоляционное покрытие и второй контактный элемент выполнены из адсорбента, соединитель выполнен в виде трубки с фиксатором из растворимого материала, а токопровод выполнен из растворимого материала. This goal is achieved by the fact that in a medical electrode containing a contact element with a porous insulating coating made of a porous material in the form of a hollow cavity, connected by a connector to a current lead, a second contact element is placed on the surface of the insulation coating, which is connected to the second current lead, while the second contact the element is made of porous material, the insulating coating and the second contact element are made of adsorbent, the connector is made in the form of a tube with a fixative of soluble Container material, and is made of a soluble conductive material.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен электрод. The invention is illustrated in the drawing, which shows the electrode.

Медицинский электрод содержит выполненный из пористого материала в виде глухой полости контактный элемент 1 с пористым изоляционным покрытием 2, на котором размещен контактный элемент 3. Контактные элементы 1, 3 связаны эластичными соединителями 4 соответственно с токопроводами 5, 6, концы 7 которых помещены внутрь соединителей и закреплены в них с помощью фиксаторов 8, выполненных из растворимого материала, например кетгута. В глухую полость контактного элемента 1 может быть помещен лекарственный препарат 9. Пористое изоляционное покрытие 2 и контактный элемент 3 могут быть выполнены соответственно из неэлектропроводного и электропроводного адсорбента, например, силикагеля, древесного угля, оксида алюминия (Al₂O₃), алюмогеля, графита и т.д.The medical electrode contains a contact element 1 made of a porous material in the form of a hollow cavity, with a porous insulating coating 2, on which the contact element 3 is placed. Contact elements 1, 3 are connected by elastic connectors 4, respectively, with conductors 5, 6, the ends 7 of which are placed inside the connectors and fixed in them with the help of clamps 8 made of soluble material, such as catgut. A drug 9 can be placed in the blind cavity of the contact element 1. The porous insulating coating 2 and the contact element 3 can be made of non-conductive and electrically conductive adsorbent, for example, silica gel, charcoal, aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), aluminum gel, graphite etc.

Медицинский электрод работает следующим образом. Medical electrode works as follows.

В начале операции больному вводят медицинский электрод через роторную полость вовнутрь и устанавливают его в двенадцатиперстной кишке в зоне "водителя ритма", при этом наружные концы токопроводов 5,6 (находящиеся вне организма) предварительно соединяют между собой. Лечение начинают после выхода больного из наркозного сна. At the beginning of the operation, the patient is injected with a medical electrode through the rotor cavity inward and placed in the duodenum in the zone of the pacemaker, while the outer ends of the conductors 5,6 (located outside the body) are pre-connected. Treatment begins after the patient exits anesthetic sleep.

Медикаментозное воздействие осуществляют путем разъединения наружных концов токопроводов 5,6 и подачи на них разных потенциалов, в результате чего пористое изоляционное покрытие 2 оказывается в электрическом поле, при этом потенциал на электроде 1 устанавливают больше потенциала на электроде 3. Под действием приложенного электрического поля жидкий лекарственный препарат 9 начинает перемещаться из внутренней полости электрода наружу (явление электроосмоса). Величина дозы выделяющегося из электрода вещества будет зависеть от напряжения, приложенного к контактным электродам, продолжительности их нахождения под напряжением, размеров капилляров (пор) электрода и поверхности, через которую происходит высвобождение лекарственного препарата. Поскольку количество вещества, высвобождающегося через единицу поверхности за время t под действием напряжения U, приложенного к контактным элементам, 1,3 может быть определено, то варьируя значениями U и t, можно управлять дозированием лекарственного препарата. Drug exposure is carried out by disconnecting the outer ends of the conductors 5,6 and applying different potentials to them, as a result of which the porous insulating coating 2 is in an electric field, while the potential on the electrode 1 is set higher than the potential on the electrode 3. Under the action of the applied electric field, the liquid drug the preparation 9 begins to move from the inner cavity of the electrode to the outside (electroosmosis phenomenon). The dose of the substance released from the electrode will depend on the voltage applied to the contact electrodes, the duration of their exposure to voltage, the size of the capillaries (pores) of the electrode and the surface through which the drug is released. Since the amount of a substance released through a surface unit during time t under the action of a voltage U applied to the contact elements 1.3 can be determined, by varying the values of U and t, the dosage of the drug can be controlled.

Электрическую стимуляцию осуществляют путем подачи на соединенные между собой наружными концами токопроводы 5,6 электрических импульсов от генератора (находящегося вне больного), при этом в качестве активного используется электрод 3, а индифферентного - электрод, расположенный снаружи. Поскольку на электродах 1,3 отсутствует разность потенциалов, то при действии электрических импульсов во время электростимуляции движения лекарственного препарата через капилляры (поры) электрода не происходит. Electrical stimulation is carried out by applying 5.6 electrical impulses from a generator (located outside the patient) to the current leads connected to each other, while the electrode 3 is used as the active one, and the electrode located outside the electrode is used as the active one. Since there is no potential difference on the electrodes 1.3, under the action of electric pulses during electrostimulation of the movement of the drug through the capillaries (pores) of the electrode does not occur.

Если одновременно с выходом лекарственного препарата через электрод 3 пропускать постоянный ток, то лечебное воздействие приобретает форму гальванотерапии (электрофореза), в результате чего лекарственное вещество будет вводиться через слизистую оболочку. If a direct current is passed through electrode 3 simultaneously with the release of the drug, then the therapeutic effect takes the form of galvanotherapy (electrophoresis), as a result of which the drug will be introduced through the mucous membrane.

Электростимуляцию можно проводить и без наружного электрода, если снабдить предлагаемый электрод дополнительным токопроводом с контактным элементом (на чертеже не показан). Electrical stimulation can be carried out without an external electrode, if the proposed electrode is equipped with an additional current lead with a contact element (not shown in the drawing).

В процессе проведения курса лечебных процедур фиксатор 8, выполненный, например, из кетгутовой нити, постепенно растворяется, уменьшается в поперечном сечении и, в конце концов, разрывается под действием упругих сил эластичной втулки 4. Одновременно под действием упругих сил, которые в исходном положении обеспечивали электрический и механический контакт концов 7 токопроводов с контактными элементами 1,3, втулка 4 принимает положение, показанное на чертеже пунктиром, что приводит к разъединению (электрическому и механическому) наконечников 7 с указанными контактными элементами. В результате этого медицинский электрод без токопроводов начинает продвижение по кишечнику естественным путем, а токопроводы за наружные концы извлекаются из организма. При этом сводится к минимуму возможное травмирование тканей. Следует заметить, что к предполагаемому моменту отсоединения токопроводов курс лечебных процедур должен быть завершен. During the course of medical procedures, the latch 8, made, for example, of catgut yarn, gradually dissolves, decreases in cross section and, finally, breaks under the action of the elastic forces of the elastic sleeve 4. At the same time, under the action of elastic forces, which in the initial position provided electrical and mechanical contact of the ends 7 of the conductors with the contact elements 1,3, the sleeve 4 takes the position shown in the drawing by a dotted line, which leads to the separation (electrical and mechanical) of the terminals 7 with the indicated contact elements. As a result of this, a medical electrode without conductors begins to move through the intestines in a natural way, and conductors for the outer ends are removed from the body. At the same time, possible tissue injury is minimized. It should be noted that by the expected moment of disconnecting the conductors, the course of medical procedures should be completed.

Если оболочку токопровода выполнить из растворимого материала, а в качестве его проводника использовать, например, токопроводящую жидкость (воду, водно-спиртовой раствор), то отпадает необходимость в извлечении из организма такого токопровода, поскольку он постепенно полностью растворится. В этом случае травмирование тканей желудочно-кишечного тракта полностью исключается. If the sheath of the current lead is made of soluble material, and, for example, a conductive liquid (water, a water-alcohol solution) is used as its conductor, then there is no need to extract such a current lead from the body, since it will gradually completely dissolve. In this case, trauma to the tissues of the gastrointestinal tract is completely excluded.

При необходимости в конце лечения можно изменить ориентацию электрического поля таким образом, чтобы движение жидкости происходило снаружи в полость электрода (для этого необходимо потенциал на электроде 3 сделать выше потенциала на электроде 1). При этом произойдет забор жидкой фракции содержимого кишечника для последующего исследования после выхода и туалета электрода. Если необходимости в исследовании нет, то использование электрода может быть одноразовым. If necessary, at the end of treatment, you can change the orientation of the electric field so that the fluid moves outside the cavity of the electrode (for this it is necessary to make the potential on electrode 3 higher than the potential on electrode 1). In this case, the liquid fraction of the intestinal contents will be taken for subsequent examination after the exit and the toilet of the electrode. If there is no need for research, then the use of the electrode can be one-time.

Внедрение изобретения позволит расширить функциональные возможности медицинского электрода. Поскольку все лечебные процедуры выполняются путем определенного переключения потенциалов на электродах, то весь курс лечения легко автоматизировать посредством микропроцессорного управления, а следовательно, проводить лечение автономно под наблюдением врача. При извлечении электрода из желудочно-кишечного тракта практически исключается травмирование тканей, а выполнение его из адсорбента повышает эффективность лечения и уменьшает нежелательное воздействие вредных веществ. The implementation of the invention will expand the functionality of the medical electrode. Since all treatment procedures are performed by a certain switching of potentials on the electrodes, the entire course of treatment can be easily automated through microprocessor control, and therefore, treatment can be carried out autonomously under the supervision of a doctor. When the electrode is removed from the gastrointestinal tract, tissue injury is virtually eliminated, and its implementation from the adsorbent increases the effectiveness of treatment and reduces the undesirable effect of harmful substances.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 1369731, кл. A 61 N 1/04, 1988 - аналог.Sources of information
1. Auth. St. USSR N 1369731, class A 61 N 1/04, 1988 - analogue.

2. Авт. св. СССР N 1797900, кл. A 61 N 1/04, 1/30, 1993 - прототип. 2. Auth. St. USSR N 1797900, class A 61 N 1/04, 1/30, 1993 - prototype.

Claims

1. A medical electrode comprising a contact element with a porous insulating coating made of a porous material in the form of a hollow cavity, connected by a connector to a current lead, characterized in that a second contact element is placed on the surface of the insulation coating, which is connected to the second current lead.

2. The medical electrode according to claim 1, characterized in that the second contact element is made of porous material.

3. The medical electrode according to claims 1 and 2, characterized in that the second contact element is made of adsorbent.

4. The medical electrode according to claims 1 to 3, characterized in that the porous insulating coating is made of adsorbent.

5. Medical electrode according to claims 1 to 4, characterized in that the connector is made in the form of an elastic tube with a clamp of soluble material.

6. The medical electrode according to claims 1 to 5, characterized in that the conductor is made of soluble material.