RU80344U1

RU80344U1 - ELECTRIC STIMULATOR

Info

Publication number: RU80344U1
Application number: RU2008134230/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Федорович Глущук
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2009-02-10

Abstract

Настоящая полезная модель относится к медицине, именно, к стоматологии. Задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков известного устройства. Поставленная задача достигается тем, что электростимулятор, содержащий корпус, с размещенным внутри гальваническим элементом, электроды и резистор, соединенный с одним из электродов, согласно полезной модели внутри корпуса содержит источник питания, соединенный с микроконтроллером, два выхода которого соединены через резисторы с одним съемным электродом, а третий выход соединен с другим съемным электродом, причем электроды выполнены пластичными армированием металлической сетки мягким изолятором, причем с одной стороны каждого электрода выполнено окно в изоляторе, являющееся контактной поверхностью электрода.The present utility model relates to medicine, namely to dentistry. The objective of this utility model is to eliminate the disadvantages of the known device. This object is achieved in that the electrical stimulator, comprising a housing with a galvanic cell placed inside, electrodes and a resistor connected to one of the electrodes, according to a utility model, inside the housing contains a power source connected to a microcontroller, two outputs of which are connected through resistors to one removable electrode and the third output is connected to another removable electrode, moreover, the electrodes are made of plastic reinforcing the metal mesh with a soft insulator, moreover, on one side of each electric ode has a window in the prison, which is the contact surface of the electrode.

Технический результат - наряду с показаниями к применению известного устройства, решаются проблемы повышения клинической эффективности исправления зубочелюстных аномалий применением предлагаемого электростимулятора. Электростимулятор позволяет проводить стимуляцию железистого аппарата полости рта, а также одновременную стимуляцию мягких и костных тканей, ускоряя процессы регенерации последних. В тоже время у предлагаемого электростимулятора устранена возможность образования химического источника тока его электродами (электроды изготовлены из однотипного материала), а протекающий между электродами ток определяется резисторами, подключенными к выходам микроконтроллера. 1 н.п.ф., 1 ил.EFFECT: along with indications for using a known device, the problems of increasing the clinical effectiveness of correcting dentoalveolar anomalies using the proposed electrostimulator are solved. An electrical stimulator allows stimulation of the glandular apparatus of the oral cavity, as well as simultaneous stimulation of soft and bone tissues, accelerating the processes of regeneration of the latter. At the same time, the proposed electrostimulator eliminated the possibility of forming a chemical current source by its electrodes (the electrodes are made of the same material), and the current flowing between the electrodes is determined by resistors connected to the outputs of the microcontroller. 1 n.p.f., 1 ill.

Description

Настоящая полезная модель относится к медицине, именно, к стоматологии.The present utility model relates to medicine, namely to dentistry.

Известно устройство для лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта, содержащее корпус, с размещенным внутри гальваническим элементом, электроды и резистор, соединенный с одним из электродов [1. Патент РФ №2200505, МПК 7 A61N 1/30, опубл. 2003.03.20].A device for the treatment of periodontal disease and the mucous membrane of the oral cavity, comprising a housing with a galvanic cell placed inside, electrodes and a resistor connected to one of the electrodes [1. RF patent №2200505, IPC 7 A61N 1/30, publ. 2003.03.20].

Данное устройство взято нами за прототип.This device is taken by us as a prototype.

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

1. Конструктивное исполнение устройства в виде капсулы, приводящее к сужению сфер его клинического применения, например, невозможность использования его в ортодонтий для лечения аномалии положения зубов [2. Шустова В.А. Лечение аномалий положения зубов ортодоптическими аппаратами с эффектом памяти формы в сочетании с автономной электростимуляцией: дисс...канд. мед. наук: 14.00.21/В.А.Шустова. - Томск, 1996. - 81 с.].1. The design of the device in the form of a capsule, leading to a narrowing of the scope of its clinical use, for example, the inability to use it in orthodontics for the treatment of tooth position abnormalities [2. Shustova V.A. Treatment of tooth position anomalies with orthodontic appliances with shape memory effect in combination with autonomous electrical stimulation: diss ... cand. honey. Sciences: 14.00.21 / V.A.Shustova. - Tomsk, 1996. - 81 p.].

2. Наличие наружных колпачков-электродов, выполненных из металлов с различными электрохимическими эквивалентами, создающих в среде ротовой полости химический источник тока. Проведенные расчеты показывают, что ЭДС (электродвижущая сила), например, для систем: Zn/Fe, Zn/Fe⁺² может составлять соответственно 0,3 и 1,5 В, а для систем Cr/Fe, Cr/Fe⁺² от 0,015 до 1,195 В, что приведет к протеканию токов между электродами устройства от 0,4 до 100 мА. Данные значения тока значительно превышают нормы электробезопасности [3. ГОСТ Р 50267.0-92. Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности. Введен впервые. Введ. С 01.07.93. - М.; Изд-во стандартов, 1993. - 210 с.]2. The presence of external caps-electrodes made of metals with various electrochemical equivalents, creating a chemical current source in the environment of the oral cavity. The calculations show that the EMF (electromotive force), for example, for the systems: Zn / Fe, Zn / Fe ⁺² can be 0.3 and 1.5 V, respectively, and for the systems Cr / Fe, Cr / Fe ⁺² from 0.015 to 1.195 V, which will lead to the flow of currents between the electrodes of the device from 0.4 to 100 mA. These current values significantly exceed the electrical safety standards [3. GOST R 50267.0-92. Medical electrical products. Part 1. General safety requirements. Introduced for the first time. Enter From 07/01/93. - M .; Publishing house of standards, 1993. - 210 p.]

Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков.The objective of this utility model is to address these shortcomings.

Поставленная задача достигается тем, что электростимулятор, содержащий корпус, с размещенным внутри гальваническим элементом, электроды и резистор, соединенный с одним из электродов, согласно полезной модели внутри корпуса содержит источник питания, соединенный с микроконтроллером, два выхода которого соединены через резисторы с одним съемным электродом, а третий выход соединен с другим съемным электродом, причем электроды выполнены пластичными армированием металлической сетки мягким изолятором, причем с одной стороны каждого электрода выполнено окно в изоляторе, являющееся контактной поверхностью электрода.This object is achieved in that the electrical stimulator, comprising a housing with a galvanic cell placed inside, electrodes and a resistor connected to one of the electrodes, according to a utility model, inside the housing contains a power source connected to a microcontroller, two outputs of which are connected through resistors to one removable electrode and the third output is connected to another removable electrode, moreover, the electrodes are made of plastic reinforcing the metal mesh with a soft insulator, moreover, on one side of each electric ode has a window in the prison, which is the contact surface of the electrode.

Известно, что в настоящее время широко используется электростимуляция остеорепарации (ЭСО). Данный вид стимуляции основан на известной гипотезе механизма формирования кости. В соответствии с этой гипотезой на рост костной ткани оказывает влияние пьезоэлектрический эффект, зависящий от распределения механических напряжений (при этом, возникновение электрических зарядов в коллагеновых волокнах связывают с поворотом диполей пептидных участков молекулы коллагена [4. Чепель В.Ф. Исследование пьезоэлектричества кости при воздействии ультразвуком // Биофизика, 1977. - В5. - С.936]). Наиболее часто применяется смешанная стимуляция остеорепарации с постоянным током не более 25 мкА, контролирующим процессы минерализации растущей костной ткани, и с импульсным током той же величины с частотой не выше 40 Гц, отвечающего за рост костной ткани.It is known that at present, electrical stimulation of osteoreparation (ESO) is widely used. This type of stimulation is based on the well-known hypothesis of the mechanism of bone formation. In accordance with this hypothesis, the growth of bone tissue is influenced by the piezoelectric effect, which depends on the distribution of mechanical stresses (in this case, the appearance of electric charges in collagen fibers is associated with the rotation of the dipoles of the peptide sections of the collagen molecule [4. Chepel VF Study of bone piezoelectricity when exposed ultrasound // Biophysics, 1977. - B5. - P.936]). The most commonly used is mixed stimulation of osteoreparation with a direct current of no more than 25 μA, which controls the mineralization of growing bone tissue, and with a pulsed current of the same magnitude with a frequency of no higher than 40 Hz, which is responsible for bone growth.

С другой стороны, воздействие импульсного электрического тока на соединительную мягкую ткань приводит к ускорению разрастания последней, активизируя при этом микроциркулярный кровоток и улучшая трофику новообразующей ткани [5. В.В.Пекарский В.В., Дамбаев Г.Ц., Шпилевой П.К., Дерюгина М.С., Глущук С.Ф. Разработка методики электростимуляции соединительной ткани при грыжесечениии // Реконструктивная хирургия: Тез. докл. коференции хирургов. -Ростов-на-Дону, 26-27 сентября 1990. - С.128-129]. Установлено, что стимуляция импульсным током 0,6...0,8 мА и частотой следования импульсов 25...40 Гц приводит к образованию соединительно-тканного, хорошо васкуляризированного регенерата (о чем свидетельствуют данные морфологического и спектроскопического анализов). При этом оптимальный срок стимуляции составлял 14 суток.On the other hand, the effect of a pulsed electric current on the connective soft tissue leads to an acceleration of the proliferation of the latter, while activating microcircular blood flow and improving trophism of the newly forming tissue [5. V.V. Pekarsky V.V., Dambaev G.Ts., Shpileva P.K., Deryugina M.S., Glushchuk S.F. Development of techniques for electrical stimulation of connective tissue for hernia repair // Reconstructive surgery: Abstracts. doc. conferences of surgeons. -Rostov-on-Don, September 26-27, 1990. - S.128-129]. It was found that stimulation with a pulsed current of 0.6 ... 0.8 mA and a pulse repetition rate of 25 ... 40 Hz leads to the formation of a connective tissue, well-vascularized regenerate (as evidenced by morphological and spectroscopic analyzes). The optimal stimulation period was 14 days.

Обобщая результаты электростимуляции остеорепарации и мягкой соединительной ткани, можно сделать предварительный вывод о времени оптимальной экспозиции заряда в область стимуляции, так как в обоих случаях скорость роста тканого регенерата находится в прямой зависимости от силы стимулирующего тока. Учитывая численные данные по временам экспозиции заряда, и беря за основу параметры для электрической стимуляции остеорепарации и мягких тканей, строится алгоритм работы микроконтроллера.Summarizing the results of electrical stimulation of osteoreparation and soft connective tissue, we can draw a preliminary conclusion about the time of optimal exposure of the charge to the stimulation region, since in both cases the growth rate of the tissue regenerate is directly dependent on the strength of the stimulating current. Given the numerical data on the exposure times of the charge, and taking as a basis the parameters for electrical stimulation of osteoreparation and soft tissues, the algorithm of the microcontroller is built.

На Фиг.1 представлена структурная схема электростимулятора.Figure 1 presents the structural diagram of the electrical stimulator.

Электростимулятор содержит корпус 1, внутри которого помещены микроконтроллер 2 (МК) и источник питания 3 (ИП) для него. Два выхода микроконтроллера 2 (МК) соединены через резисторы 4 и 5 посредством разъема 6 с электродом 7, а третий выход микроконтроллера 2 (МК) соединен через разъем 8 с электродом 9. Электроды 7 и 9 имеют контактные поверхности 10.The pacemaker contains a housing 1, inside of which are placed a microcontroller 2 (MK) and a power supply 3 (IP) for it. Two outputs of microcontroller 2 (MK) are connected through resistors 4 and 5 through connector 6 to electrode 7, and the third output of microcontroller 2 (MK) is connected through connector 8 to electrode 9. Electrodes 7 and 9 have contact surfaces 10.

Электроды 7, 9 выполнены пластичными и могут отдельно дезинфицироваться и стерилизоваться.The electrodes 7, 9 are plastic and can be separately disinfected and sterilized.

В качестве микроконтроллера 2 (МК) можно использовать микросхемы PIC16C71 фирмы Microchip или 87С196КВ фирмы Intel.As microcontroller 2 (MK), you can use PIC16C71 microcircuits from Microchip or 87C196KV from Intel.

В качестве источника питания 3 (ИП) можно использовать серебряно-цинковые элементы типа СЦ-21.As a power source 3 (IP), silver-zinc elements of the SC-21 type can be used.

Пластичность электродов 7 и 9 достигается армированием сетки из нержавеющей стали (например, 12Х18Н9) латексной резиной [6. ТУ 38.103.212-76. Смесь резиновая 52 - 336/4. - 1980. - 16 с.]The ductility of the electrodes 7 and 9 is achieved by reinforcing the stainless steel mesh (for example, 12X18H9) with latex rubber [6. TU 38.103.212-76. Rubber compound 52 - 336/4. - 1980. - 16 p.]

Причем с одной стороны электродов 7 и 9 выполняются окна, открывающие доступ к металлической сетке - контактной поверхности 10. Наличие окна также ограничивает зону стимуляции, устраняя нежелательное действие электрического тока на здоровую ткань.Moreover, on one side of the electrodes 7 and 9, windows are opened that provide access to the metal grid - the contact surface 10. The presence of the window also limits the stimulation zone, eliminating the undesirable effect of electric current on healthy tissue.

Электроды 7, 9 устанавливаются контактными поверхностями 10 к зоне подвижки зуба с обеих сторон десны. Напряжение на микроконтроллер 2 (МК) поступает от источника питания 3 (ИП). В микроконтроллере 2 (МК) формируются серии импульсов с параметрами для последовательной электрической стимуляции мягких и костных тканей (величина стимулирующего тока при этом определяется резисторами 4 и 5), которые поступают на электроды 7 и 9 и воздействуют через контактные поверхности 10 на зону подвижки зуба, ускоряя процессы формирования мягких и костных тканей. Для сохранения соотношения времен экспозиции для роста мягкой и костной тканей, в алгоритме работы микроконтроллера 2 (МК) заданы соответствующие временные интервалы. Время стимуляции и количество сеансов определяется лечащим врачом.The electrodes 7, 9 are installed by the contact surfaces 10 to the zone of tooth movement on both sides of the gums. The voltage on the microcontroller 2 (MK) comes from power source 3 (IP). A series of pulses are formed in microcontroller 2 (MK) with parameters for sequential electrical stimulation of soft and bone tissues (the magnitude of the stimulating current is determined by resistors 4 and 5), which enter the electrodes 7 and 9 and act through the contact surfaces 10 on the tooth movement zone, accelerating the formation of soft and bone tissues. To maintain the ratio of exposure times for the growth of soft and bone tissue, the corresponding time intervals are set in the algorithm of operation of microcontroller 2 (MK). The time of stimulation and the number of sessions is determined by the attending physician.

Результаты исследований, проведенные разными авторами [7. Калам - каров Х.А. Клиника и лечение зубочелюстных аномалий у детей. - Ташкент, Медицина - 1978. - 2 68 с.5., 8. Калвелис Д.А. Влияние ортодонтических мероприятий на состояние пародонта // тез. докл. 4-го республиканского съезда стоматологов. Укр. ССР Киев. - 1970. - С.476-478] показывают, что в околозубных тканях на одной и той же стороне (после подвижки зуба) одновременно происходят процессы разрушения и новообразования тканей. Электростимуляция околозубной зоны после подвижки зуба с помощью предлагаемого электростимулятора приводит к ускорению репаративных процессов соединительной ткани (как мягкой, так и костной) и сокращению сроков ортодонтического лечения.The results of studies conducted by various authors [7. Kalam - Karov H.A. Clinic and treatment of dentoalveolar anomalies in children. - Tashkent, Medicine - 1978. - 2 68 p. 5., 8. Kalvelis D.A. The influence of orthodontic measures on the condition of the periodontium // thesis. doc. 4th Republican Congress of Dentists. Ukr. SSR Kiev. - 1970. - P.476-478] show that in the teeth, on the same side (after tooth movement), processes of tissue destruction and neoplasm occur simultaneously. Electrical stimulation of the near-tooth zone after tooth movement using the proposed electrical stimulator leads to an acceleration of the reparative processes of connective tissue (both soft and bone) and a reduction in the duration of orthodontic treatment.

Технический результат - наряду с показаниями к применению известного устройства, решаются проблемы повышения клинической эффективности исправления зубочелюстных аномалий применением предлагаемого электростимулятора. Электростимулятор позволяет проводить стимуляцию железистого аппарата полости рта, а также одновременную стимуляцию мягких и костных тканей, ускоряя процессы регенерации последних. В тоже время у предлагаемого электростимулятора устранена возможность образования химического источника тока его электродами (электроды изготовлены из однотипного материала), а протекающий между электродами ток определяется резисторами, подключенными к выходам микроконтроллера.EFFECT: along with indications for using a known device, the problems of increasing the clinical effectiveness of correcting dentoalveolar anomalies using the proposed electrostimulator are solved. An electrical stimulator allows stimulation of the glandular apparatus of the oral cavity, as well as simultaneous stimulation of soft and bone tissues, accelerating the processes of regeneration of the latter. At the same time, the proposed electrostimulator eliminated the possibility of forming a chemical current source by its electrodes (the electrodes are made of the same material), and the current flowing between the electrodes is determined by resistors connected to the outputs of the microcontroller.

Предлагаемый электростимулятор относится к разряду наружных аппаратов.The proposed electrical stimulator belongs to the category of external devices.

Claims

An electrical stimulator containing a housing with a galvanic cell inside, electrodes and a resistor connected to one of the electrodes, characterized in that the power supply inside the housing is connected to a microcontroller, two outputs of which are connected through resistors to one removable electrode, and the third output is connected to another removable an electrode, moreover, the electrodes are made by plastic reinforcing the metal mesh with a soft insulator, and on one side of each electrode a window is made in the insulator, which is a contact rhnostyu electrode.