RU2649568C2 - Electrical stimulator - Google Patents

Electrical stimulator Download PDF

Info

Publication number
RU2649568C2
RU2649568C2 RU2016126280A RU2016126280A RU2649568C2 RU 2649568 C2 RU2649568 C2 RU 2649568C2 RU 2016126280 A RU2016126280 A RU 2016126280A RU 2016126280 A RU2016126280 A RU 2016126280A RU 2649568 C2 RU2649568 C2 RU 2649568C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
current
stimulating electrodes
power source
zener diode
Prior art date
Application number
RU2016126280A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Темботович Кубаев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Нижегородский институт прикладных технологий"
Борис Темботович Кубаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Нижегородский институт прикладных технологий", Борис Темботович Кубаев filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Нижегородский институт прикладных технологий"
Priority to RU2016126280A priority Critical patent/RU2649568C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2649568C2 publication Critical patent/RU2649568C2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. Electrostimulator contains a generator connected to the power supply, controlled by the frequency and duration of the control pulses, a transistor switch whose control input is connected to the output of the generator of the control pulses, and stimulating electrodes. Electrostimulator is also equipped with a zener diode, current-limiting and variable resistors. Zener diode is connected between the base of the transistor and the negative terminal of the power supply and together with the current-limiting resistor forms a voltage divider. Power source is designed as a constant voltage source. Emitter of the transistor is connected via a variable resistor to the positive terminal of the power supply. Collector of the transistor through the stimulating electrodes is connected to the minus terminal of the power source.
EFFECT: increase in the efficiency of treatment and convenience in the operation of the electrostimulator due to the automatic maintenance of the selected stimulation regime is achieved.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в том числе к эстетической медицине и реабилитационной практике, и предназначено для профилактики и лечения заболеваний, а также проведения физиотерапевтических и косметологических процедур.The invention relates to medicine, including aesthetic medicine and rehabilitation practice, and is intended for the prevention and treatment of diseases, as well as physiotherapeutic and cosmetic procedures.

Известен электростимулятор по патенту РФ №2178319, МПК A61N 1/36, содержащий низкочастотный генератор управляющих импульсов, регулируемых по частоте и длительности, регулируемый импульсный стабилизатор тока стимуляции, вход которого связан с выходом генератора управляющих импульсов, а выход со стимулирующими электродами. Импульсный стабилизатор тока стимуляции выполнен в виде последовательно соединенной цепочки: источник постоянного тока, электронный коммутатор и регулятор величины тока стимуляции, выполненный в виде делителя напряжения.Known electrical stimulator according to the patent of Russian Federation No. 2178319, IPC A61N 1/36, containing a low-frequency generator of control pulses, adjustable in frequency and duration, an adjustable pulse stimulator of stimulation current, the input of which is connected to the output of the generator of control pulses, and the output with stimulating electrodes. The pulse stabilizer of the stimulation current is made in the form of a series-connected chain: a direct current source, an electronic switch, and a regulator of the magnitude of the stimulation current, made in the form of a voltage divider.

При работе электростимулятора электрический ток от источника постоянного тока, проходя через электронный коммутатор, преобразуется в постоянный импульсный ток, который подается на вход делителя напряжения. Стимулирующий импульс, отрегулированный по амплитуде делителем напряжения, подается на электроды.When the electric stimulator is operating, the electric current from the direct current source, passing through the electronic switch, is converted into a direct pulse current, which is supplied to the input of the voltage divider. A stimulating pulse, regulated in amplitude by a voltage divider, is supplied to the electrodes.

Совокупность признаков электростимулятора по патенту №2178319 является наиболее близкой к совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, вследствие чего известный электростимулятор выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).The set of features of the electric stimulator according to patent No. 2178319 is the closest to the set of essential features of the claimed invention, as a result of which the known electric stimulator is selected as the closest analogue (prototype).

Основным недостатком электростимулятора по патенту №2178319 является непредсказуемое изменение тока стимуляции при проведении лечебной процедуры, обусловленное изменениями межэлектродного сопротивления, связанного с повышением температуры тела пациента, повышенным потоотделением или рядом других случайных причин. Это обуславливает дискомфортные ощущения пациента во время проводимого сеанса электростимуляции, а также создает определенные неудобства при эксплуатации медицинского прибора ввиду необходимости оперативной коррекции выбранного режима электростимуляции, что в итоге снижает эффективность лечебного воздействия. Электроды на теле пациента являются комплексным сопротивлением. Активная составляющая сопротивления тканей определяется концентрацией электролитов и их температурой, а емкостная составляющая зависит от свойств системы электроды - кожа - подкожные ткани. При изменении частоты, соответственно, меняется и ток через электроды, хотя общий ток от источника постоянного тока постоянный. Поэтому при изменении частоты и длительности необходимо, соответственно, и регулировать ток стимуляции, что приходится делать вручную в течение всей процедуры.The main disadvantage of the electric stimulator according to patent No. 2178319 is the unpredictable change in the stimulation current during the treatment procedure, due to changes in the interelectrode resistance associated with an increase in the patient’s body temperature, increased sweating, or a number of other random reasons. This makes the patient uncomfortable during an electrical stimulation session, and also creates certain inconveniences when operating a medical device due to the need for prompt correction of the selected electrical stimulation mode, which ultimately reduces the effectiveness of the therapeutic effect. The electrodes on the patient's body are complex resistance. The active component of tissue resistance is determined by the concentration of electrolytes and their temperature, and the capacitive component depends on the properties of the electrodes - skin - subcutaneous tissue system. With a change in frequency, the current through the electrodes also changes, although the total current from the direct current source is constant. Therefore, when changing the frequency and duration, it is necessary, respectively, to regulate the stimulation current, which must be done manually throughout the procedure.

Технической проблемой изобретения является создание электростимулятора, лишенного указанных недостатков.The technical problem of the invention is the creation of an electrical stimulator devoid of these disadvantages.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности лечения и удобства в эксплуатации электростимулятора за счет автоматического поддержания выбранного режима стимуляции.The technical result of the invention is to increase the effectiveness of treatment and ease of operation of the electric stimulator by automatically maintaining the selected stimulation mode.

Указанный технический результат достигается тем, что электростимулятор, содержащий генератор управляющих импульсов, регулируемых по частоте и длительности, подключенный к источнику питания, транзисторный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу генератора управляющих импульсов, и стимулирующие электроды, согласно изобретению снабжен стабилитроном и переменным резистором, причем стабилитрон включен между базой транзистора и минусовым выводом источника питания, выполненного в виде источника постоянного напряжения, эмиттер транзистора подключен через переменный резистор к плюсовому выводу источника питания, а коллектор транзистора через стимулирующие электроды связан с его минусовым выводом.The specified technical result is achieved in that the electrical stimulator containing a control pulse generator, adjustable in frequency and duration, connected to a power source, a transistor switch, the control input of which is connected to the output of the control pulse generator, and stimulating electrodes, according to the invention, is equipped with a zener diode and a variable resistor, moreover, the zener diode is connected between the base of the transistor and the negative output of the power source, made in the form of a constant voltage source, emitter the transistor is connected via a variable resistor to the + power source terminal and the transistor collector through stimulating electrodes is connected with its negative terminal.

Кроме того, электростимулятор снабжен измерителем тока стимуляции, включенным в коллекторную цепь транзистора между коллектором и стимулирующими электродами.In addition, the electric stimulator is equipped with a stimulation current meter included in the collector circuit of the transistor between the collector and stimulating electrodes.

Указанная совокупность существенных признаков изобретения позволяет обеспечить автоматическое поддержание тока стимуляции в течение лечебной процедуры, что обусловливает повышение эффективности лечения и удобства в эксплуатации электростимулятора.The specified set of essential features of the invention allows for automatic maintenance of the stimulation current during the treatment procedure, which leads to an increase in the effectiveness of treatment and ease of use of the electric stimulator.

Изобретение, охарактеризованное указанной выше совокупностью существенных признаков, на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».The invention, characterized by the above set of essential features, at the filing date of the application is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the criterion of "novelty."

Изобретение может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».The invention can be implemented industrially using known technical means and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с совокупностью отличительных признаков предлагаемого электростимулятора и обеспечивающие достижение заявляемого технического результата, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».The applicant has not identified technical solutions that have signs that match the set of distinctive features of the proposed electric stimulator and ensure the achievement of the claimed technical result, in connection with which we can conclude that the invention meets the patentability condition "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого электростимулятора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the proposed electrical stimulator.

Обозначения, принятые на схеме:Designations adopted in the diagram:

1) генератор управляющих сигналов, регулируемых по частоте и длительности;1) a generator of control signals, adjustable in frequency and duration;

2) источник питания;2) power supply;

3) транзистор;3) transistor;

4) стабилитрон;4) a zener diode;

5) токоограничивающий резистор;5) current limiting resistor;

6) переменный резистор;6) a variable resistor;

7) стимулирующие электроды;7) stimulating electrodes;

8) измеритель тока стимуляции.8) stimulation current meter.

Электростимулятор содержит генератор 1 управляющих импульсов, регулируемых по частоте и длительности, подключенный к источнику питания 2, выполненному в виде источника постоянного напряжения. Выход генератора 1 подключен к управляющему входу транзисторного ключа, выполненного на транзисторе 3. Между базой транзистора 3 и минусовым выводом источника питания 2 включен стабилитрон 4, ток через который ограничен резистором 5. Эмиттер транзистора 3 подключен через переменный резистор 6 к плюсовому выводу источника питания 2. Коллектор транзистора 3 через нагрузку (стимулирующие электроды 7) связан с минусовым выводом источника питания 2. В коллекторную цепь транзистора 3 между коллектором и стимулирующими электродами 7 включен измеритель 8 тока стимуляции.The pacemaker contains a generator 1 of control pulses, adjustable in frequency and duration, connected to a power source 2, made in the form of a constant voltage source. The output of the generator 1 is connected to the control input of the transistor switch made on the transistor 3. Between the base of the transistor 3 and the negative output of the power supply 2, a zener diode 4 is connected, through which the current is limited by a resistor 5. The emitter of the transistor 3 is connected through a variable resistor 6 to the positive output of the power supply 2 The collector of the transistor 3 through the load (stimulating electrodes 7) is connected to the negative output of the power source 2. In the collector circuit of the transistor 3 between the collector and stimulating electrodes 7 is included will measure 8 l of stimulation current.

Электростимулятор работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает произвольно регулируемые по частоте и длительности низкочастотные управляющие импульсы, которые поступают на управляющий вход транзисторного ключа - базу транзистора 3. Напряжение на базе транзистора 3 стабилизировано стабилитроном 4 с ограничительным резистором 5. Транзистор 3 с переменным резистором 6 в эмиттерной цепи и нагрузкой 7 в коллекторной цепи вместе с делителем напряжения, образованного резистором 5 и стабилитроном 4, образуют стабилизатор тока. При постоянных напряжениях базы и эмиттера транзистора 3 ток, протекающий через переход база-эмиттер, будет постоянным, а следовательно, будет постоянным и ток через стимулирующие электроды 7. Изменяя напряжения на эмиттере с помощью переменного резистора 6, можно изменять ток через транзистор, то есть ток стимуляции.The stimulator works as follows. The generator 1 produces randomly adjustable frequency and duration low-frequency control pulses that are fed to the control input of the transistor switch — the base of transistor 3. The voltage at the base of transistor 3 is stabilized by a zener diode 4 with a limiting resistor 5. Transistor 3 with a variable resistor 6 in the emitter circuit and load 7 in the collector circuit, together with the voltage divider formed by the resistor 5 and the zener diode 4, form a current stabilizer. At constant voltages of the base and emitter of the transistor 3, the current flowing through the base-emitter junction will be constant, and therefore, the current through the stimulating electrodes will be constant 7. By changing the voltage at the emitter with the help of a variable resistor 6, you can change the current through the transistor, that is stimulation current.

Таким образом, независимо от амплитуды импульсов, поступающих от генератора 1 на базу транзистора 3, ток через транзистор, а следовательно, и через стимулирующие электроды 7 будет постоянным по величине. Величина этого тока будет определяться лишь величиной сопротивления переменного резистора 6, регулирующего ток стимуляции.Thus, regardless of the amplitude of the pulses from the generator 1 to the base of the transistor 3, the current through the transistor, and therefore through the stimulating electrodes 7 will be constant in magnitude. The magnitude of this current will be determined only by the resistance value of the variable resistor 6, which regulates the stimulation current.

При таком построении схемы, транзистор 3 работает стабилизатором тока импульса, причем в ключевом режиме. Пока нет управляющего импульса с генератора 1, транзистор 3 заперт и ток на стимулирующие электроды 7 не поступает. При поступлении импульса транзистор открывается и пропускает его на электроды, при этом, как было сказано, величина тока импульса стимуляции определяется величиной сопротивления переменного резистора 6 (регулятора тока стимуляции).With this construction of the circuit, the transistor 3 operates as a pulse current stabilizer, and in key mode. While there is no control pulse from the generator 1, the transistor 3 is locked and no current is supplied to the stimulating electrodes 7. When a pulse arrives, the transistor opens and passes it to the electrodes, while, as was said, the current value of the stimulation pulse is determined by the value of the resistance of the variable resistor 6 (stimulation current regulator).

После закрепления стимулирующих электродов 7 на участке кожи пациента, органами регулировки частоты и длительности импульсов, расположенными на лицевой панели генератора 1 (на чертеже не показаны), выставляют требуемые значения указанных параметров, при этом величину тока стимуляции устанавливают на минимальное значение. Затем включают питание от источника питания 2 (включатель-выключатель на схеме не показан) и переменным резистором 6 устанавливают требуемое значение тока стимуляции, которое впоследствии поддерживается автоматически, независимо от изменения сопротивления между электродами 7.After fixing the stimulating electrodes 7 on the patient’s skin area, the frequency and duration of pulses located on the front panel of the generator 1 (not shown) are set to the required values of these parameters, while the stimulation current is set to the minimum value. Then they turn on the power from the power source 2 (the on-off switch is not shown in the diagram) and the required value of the stimulation current is set with a variable resistor 6, which is subsequently maintained automatically, regardless of the change in resistance between the electrodes 7.

Claims (2)

1. Электростимулятор, содержащий генератор управляющих импульсов, регулируемых по частоте и длительности, подключенный к источнику питания, транзисторный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу генератора управляющих импульсов, и стимулирующие электроды, отличающийся тем, что он снабжен стабилитроном, токоограничивающим и переменным резисторами, причем стабилитрон включен между базой транзистора и минусовым выводом источника питания, выполненного в виде источника постоянного напряжения, и вместе с токоограничивающим резистором образует делитель напряжения, эмиттер транзистора подключен через переменный резистор к плюсовому выводу источника питания, а коллектор транзистора через стимулирующие электроды связан с его минусовым выводом.1. An electrical stimulator containing a control pulse generator, adjustable in frequency and duration, connected to a power source, a transistor switch, the control input of which is connected to the output of a control pulse generator, and stimulating electrodes, characterized in that it is equipped with a zener diode, current limiting and variable resistors, moreover, the zener diode is connected between the base of the transistor and the negative output of the power source, made in the form of a constant voltage source, and together with a current-limiting rubber it forms a voltage divider, the emitter of the transistor is connected through a variable resistor to the positive output of the power source, and the collector of the transistor through stimulating electrodes is connected to its negative output. 2. Электростимулятор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен измерителем тока стимуляции, включенным в коллекторную цепь транзистора между коллектором и стимулирующими электродами.2. The electrical stimulator according to claim 1, characterized in that it is equipped with a stimulation current meter included in the collector circuit of the transistor between the collector and stimulating electrodes.
RU2016126280A 2016-06-29 2016-06-29 Electrical stimulator RU2649568C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126280A RU2649568C2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Electrical stimulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126280A RU2649568C2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Electrical stimulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649568C2 true RU2649568C2 (en) 2018-04-03

Family

ID=61867145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126280A RU2649568C2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Electrical stimulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649568C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021071373A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 Uniwersytet Medyczny Im. Piastów Śląskich We Wrocławiu, Wireless electrostimulating applicator, method for generating electrostimulating pulses and use of the system for a pain therapy

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU845829A1 (en) * 1979-07-31 1981-07-15 Специальное Конструкторское Бюро Стома-Тологического Оборудования И Электро-Двигателей Всесоюзного Промышленногообъединения Electrotherapeutic apparatus
SU799187A1 (en) * 1979-07-04 1985-03-30 Предприятие П/Я А-1882 Electric neurostimulator
RU2178319C2 (en) * 1999-05-11 2002-01-20 Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова Electric stimulator
RU2288750C2 (en) * 2002-11-29 2006-12-10 Дзунг-Соон ЧО Human body's potential-controlling device for electrotherapy
RU2306155C2 (en) * 2001-08-21 2007-09-20 Хелтоникс, Инк. Method and device for bioelectric stimulation, high-speed wound healing and pain relief
US20130172958A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Chun-Yu Lin Current stimulator
RU130226U1 (en) * 2012-10-16 2013-07-20 Борис Александрович Наливайко ELECTRONIC RECTAL VAGINAL STIMULATOR
CN203564651U (en) * 2013-11-13 2014-04-30 天津医科大学总医院 Central nerve electrical pulse stimulation wave generator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU799187A1 (en) * 1979-07-04 1985-03-30 Предприятие П/Я А-1882 Electric neurostimulator
SU845829A1 (en) * 1979-07-31 1981-07-15 Специальное Конструкторское Бюро Стома-Тологического Оборудования И Электро-Двигателей Всесоюзного Промышленногообъединения Electrotherapeutic apparatus
RU2178319C2 (en) * 1999-05-11 2002-01-20 Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова Electric stimulator
RU2306155C2 (en) * 2001-08-21 2007-09-20 Хелтоникс, Инк. Method and device for bioelectric stimulation, high-speed wound healing and pain relief
RU2288750C2 (en) * 2002-11-29 2006-12-10 Дзунг-Соон ЧО Human body's potential-controlling device for electrotherapy
US20130172958A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Chun-Yu Lin Current stimulator
RU130226U1 (en) * 2012-10-16 2013-07-20 Борис Александрович Наливайко ELECTRONIC RECTAL VAGINAL STIMULATOR
CN203564651U (en) * 2013-11-13 2014-04-30 天津医科大学总医院 Central nerve electrical pulse stimulation wave generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021071373A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 Uniwersytet Medyczny Im. Piastów Śląskich We Wrocławiu, Wireless electrostimulating applicator, method for generating electrostimulating pulses and use of the system for a pain therapy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6123658A (en) Magnetic stimulation device
US20100145410A1 (en) Microcurrent and cranial electrotherapy stimulator for control of anxiety, insomnia, depression and pain
US3344792A (en) Method of muscular stimulation in human beings to aid in walking
JPH03505051A (en) Method and device for generating electrical pulses for biological stimulation
JP2012506759A5 (en)
RU2178319C2 (en) Electric stimulator
JP2015521521A5 (en)
EP4282467A3 (en) Spinal cord stimulation system determining optimal sub-perception therapy by using neural dose
BR112020020867A2 (en) apparatus and methods for adjusting electrical dose
US10384063B2 (en) Apparatus and method for automated compensation of transcutaneous electrical nerve stimulation for temporal fluctuations such as circadian rhythms
RU2649568C2 (en) Electrical stimulator
ES2805135T3 (en) Electrotherapy device capable of gradually increasing the intensity of stimulation
Becerra-Fajardo et al. In vivo demonstration of addressable microstimulators powered by rectification of epidermically applied currents for miniaturized neuroprostheses
WO2016081468A3 (en) Implantable electro-medical device programmable for improved operational life
US9669215B2 (en) Medical electronic device
US5018525A (en) Device for dental electroanalgesia
CN204092850U (en) Intelligent activating instrument automatic constant pressure device
US10765868B2 (en) Electrical stimulation device
Nguyen et al. Current generation circuit to functional electrical stimulate foot-drop patients
RU81896U1 (en) DEVICE FOR ELECTROTHERAPY V.D. RAGEL
RU181726U1 (en) DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTRICAL STIMULATION OF THE BRAIN ENDORPHINIC MECHANISMS
JPS5957668A (en) Biological electric stimulating apparatus
AU2016250332A1 (en) Electrical stimulation device
RU130226U1 (en) ELECTRONIC RECTAL VAGINAL STIMULATOR
JP5916154B2 (en) Electrical stimulation device with muscle output measurement function

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190630