SU1752412A1

SU1752412A1 - Электростимул тор мышц

Info

Publication number: SU1752412A1
Application number: SU904778162A
Authority: SU
Inventors: Виктор Андреевич Шелоумов; Анатолий Алексеевич Шилов; Игорь Александрович Колосов
Original assignee: Ковровский Механический Завод
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Использование: изобретение относитс к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапевтической практике . Сущность изобретени : дл работы в двух режимах: стимул ций одйночнйми импульсами и стимул ций периодическими им- п у л ь с а м и с из м ё н ю Щ и м с пор дком следовани их формы в устройство введены генератор 5 одиночных импульсов, генера- тор 9 периодических Сигналрв, переключа- . тель 2 режима работы, переключатель 3 запуска одиночного Сигнала, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, переключатель 15 пор дка следовани формы стимулирующих импульсов, двухтактный усилитель 16. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапевтической практике при спортивных тренировках, в профилактических цел х при ограниченной подвижности, например, дл послеоперационных больных, космонавтов при длительных полетах, членов экипажей надводного и подводного флота, дл проведени лечебно-восстановительных и других процедур.

Известен электростимул тор, содержащий модул тор, один вход которого соединен с генератором стимулирующих сигналов, другой вход - через ключ с генератором Инфранизких частот, а выход - через усилитель мощности с электродами: датчик мышечного сокращени , схему сравнени , первую пороговую схему, интегратор , вторую пороговую схему, соединенную со входом управлени ключа, кнопку пуска, котора подсоединена ко входу интегратора , источник опорного сигнала, соединенный со схемой сравнени .

К недостаткам таких электростимул торов следует отнести отсутствие возможности Стимул ции ОДинебч нь Гмй ТиШул ьса MW, а также отсутствие возможности изменени пор Дка следовани формы стимулирующих импульсов как в режиме стимул ции одиночными импульсами, так и в режиме стимул ций периодическими импульсами.

Наиболее близким.по технической сущности к предлагаемому вл етс электростимул гор , содержащий электроды, источник питани и соединенные с ним фор- мирОватель пачек; колебаний, формирователь выходного сигнала, генератор частоты пачек. Формирователь пачек колебаний включает выходной трансформатор, соединенный с регул тором выходного сигнала, и ключевую схему, котора подключена к средней точке обмотки трансформатора, формирователю выходного сигнала и генератору частоты пачек. С целью регулировани формы пачек в электростимул тор введена цепочка, состо ща из резистора,

сл

с

XJ

сл

ю

N Ю

диодов и переключател , соединенна с регул тором выходного сигнала.

К недостаткам таких электростимул торов следует отнести отсутствие возможности стимул ции одиночными импульсами, а также отсутствие возможности изменени пор дка следовани формы стимулирующих импульсов как в режиме стимул ции одиночными импульсами, так и в режиме стимул ции периодическими импульсами-. Кроме того, крайние выводы обмотки выходного трансформатора через выключатель соединены с плюсом источника питани , а это приводит к формированию стимулирующих импульсов только одной пол рности, например, отрицательной, что, в свою очередь, приводит к наличию в выходном сигнале посто нной составл ющей, что вл етс нежелательным.

Целью изобретени вл етс .повыше- ние эффективности воздействи путем создани измен ющегос пор дка следовани формы стимулирующего сигнала и исключени посто нной составл ющей.

Цель достигаетс тем, что в известный электростимул тор, содержащий электроды , источник питани , генератор частоты пачек, трансформатор, регул тор выходного сигнала, резистор и диод, введены генератор одиночных сигналов, состо щий из последовательно соединенных управл емого ключа, первого и второго ждущих мультивибраторов , генератор периодических сигналов, состо щий из последовательно соединенных генератора частоты пачек, не- симметричного генератора, третьего ждущего мультивибратора, переключатель режима работы, переключатель запуска одиночного сигнала, первый и второй элементы ИЛИ, переключатель пор дка следо- вани формы стимулирующих импульсов, двухтактный усилитель; выход источника питани через выключатель соединен со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и с общим выводом переключател режима работы, второй вывод которого соединен с одним из контактов одиночного переключател запуска сигнала , с управл емым ключом, первым и вторым ждущими мультивибраторами генератора одиночных сигналов, второй контакт одиночного переключател запуска сигнала соединен с управл емым входом управл емого ключа генератора одиночных сигналов, а третий вывод переключател ре- жима работы соединен с генератором частоты пачек и третьим ждущим мультивибратором генератора периодических сигналов , выход первого ждущего мультивибратора генератора одиночных сигналов

соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, а выход второго ждущего муль- тивибратора генератора одиночных сигналов соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, выход несимметричного мультивибратора генератора периодических сигналов соединен с другим входом первого элемента ИЛИ, а выход третьего ждущего мультивибратора генератора периодических сигналов соединен с другим входом второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены со входами переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов, а его выходы соединены с базами выходных транзисторов двухтактного усилител .

На фиг.1 показана электрическа схема электростимул тора мышц; на фиг.2 и 3 - эпюры напр жений, по сн ющие работу электростимул тора мышц как в режиме стимул ции одиночными импульсами, так и в режиме периодической стимул ции с изменением пор дка следовани формы стимулирующих сигналов.

Электростимул тор мышц содержит источник 1 питани , переключатель 2 режима работы, переключатель 3 запуска одиночного сигнала, выходной трансформатор 4, генератор 5 одиночных сигналов, состо щий из последовательно соединенных управл емого ключа 6, первого 7 и второго 8 ждущих мультивибраторов, генератор 9 периодических сигналов, состо щий из последовательно соединенных генератора 10 частоты пачек колебаний, несимметричного мультивибратора 11, третьего ждущего мультивибратора 12, первый элемент ИЛИ 13, второй элемент ИЛИ 14, переключатель 15 пор дка следовани формы стимулирующих импульсов , двухтактный усилитель 16, регул тор 17 выходного сигнала, электроды 18 и 19, резистор 20, диод 21, выключатель 22 источника питани .

Выход источника 1 питани через выключатель 22 соединен со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора 4 и с общим выводом переключател 2 режима работы, второй вывод которого соединен с одним из контактов одиночного пе- реключател 3 запуска сигнала, с управл емым ключом 6, первым и вторым ждущими мультивибраторами 7 и 8 генератора 5 одиночных сигналов, второй контакт одиночного переключател 3 запуска сигнала соединен с управл емым входом управл емого ключа б генератора 5 одиночных сигналов, а третий вывод переключател 2 режима работы соединен с генератором 10 частоты пачек и третьим ждущим мультивибратором 2 генератора 9 периодических

сигналов. Выход первого ждущего мультивибратора 7 генератора 5 одиночных сигналов соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ 13, а выход второго ждущего мультивибратора 8 генератора 5 одиночных сигналов соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ 14. Выход несимметричного мультивибратора 11 генератора 9 периодических сигналов соединен с другим входом первого элемента ИЛИ 13, а выход третьего ждущего мультивибратора 12 генератора 9 периодических сигналов - с другим входом второго элемента ИЛИ 14. Выходы первого и второго элементов ИЛИ 13 и 14 соединены с входами переключател 15 по- р дка следовани формы стимулирующих импульсов, а его выходы - с базами выходных транзисторов двухтактного усилител 16.

Электростимул тор мышц работает еле- дующим образом.

В режиме стимул ции одиночными импульсами замкнуты контакты 1-2 выключател источника 22 питани и переключател 2 режима работы. При этом напр жение от источника 1 питани поступает на генератор 5 одиночных сигналов и на средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора 4 (фиг.2. эпюра а).

При нажатии переключател 13 запуска одиночного сигнала на управл емый вход ключа б подаетс напр жение источника питани (фиг.2, эпюра Ь), и на его выходе по вл етс потенциал, близкий к нулю (фиг.2, эпюра с). При отпускании переклточа- тел на управл емый вход ключа 6 перестает поступать напр жение источника питани (фиг.2, эпюра Ь), и на его выходе по вл етс потенциал, близкий к напр жению источника питани (фиг.2, эпюра с),

Перепадом напр жени , например положительным , запускаетс первый ждущий мультивибратор 7. Последний формирует положительный импульс определенной длительности , 1 мс (фиг.2, эпюра d), который поступает на один из входов первого элемента ИЛИ 13, и перепадом напр жени с его выхода, например отрицательным, запускает второй ждущий мультивибратор 8, который формирует положительный импульс опреде- ленной длительности, например 1 мс (фиг.2, эпюра е), который, в свою очередь, поступает на один из входов второго элемента ИЛИ 14.

После каждого отпускани переключател 3 запуска одиночного сигнала с выхода первого элемента ИЛИ импульсы поступают на первый вход, а с выхода второго элемента ИЛИ импульсы поступают на второй вход переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов (фиг.2,

эпюра k, I). Так как сформированные управл ющие импульсы с выходов ждущих мультивибраторов 1 и 8 сдвинуты по времени и следуют один за другим, то при положении переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов в положении I импульс с выхода первого элемента ИЛИ 13 первым поступает на базу транзистора Vi двухтактного усилител , который им открываетс , и через него начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - перва половина первичной обмотки трансформатора - коллектор - эмиттер транзистора Vi - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формируетс , например, положительна полуволна стимулирующего импульса (фиг.2, эпюра т).

После окончани действи импульса с выхода первого элемента ИЛИ 13, транзистор Vi закрываетс , и, в то же самое врем , открываетс транзистор V2 управл ющим импульсом, поступающим на его базу с выхода второго элемента ИЛИ 14 через переключатель пор дка следовани формы стимулирующих импульсов, и через него начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - втора половина первичной обмотки трансформатора - коллектор- эмиттер транзистор /2 - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формируетс , например, отрицательна полуволна стимулирующего импульса (фиг.2, эпюра т).

При положении переключател 15 пор дка следовани формы стимулирующих импульсов в положении I импульс с выхода первого элемента ИЛИ 13 первым поступает на базу транзистора V2 двухтактного усилител , который им открываетс , и через него начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - втора половина первичной обмотки трансформатора - коллектор-эмиттер транзистора V2 - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формируетс отрицательна полуволна стимулирующего импульса (фиг.2, эпюра т).

После окончани действи импульса с выхода первого элемента ИЛИ 13 транзистор Va закрываетс , и в то же самое врем открываетс транзистор Vi управл ющим импульсом, поступающим на его базу с выхода второго элемента ИЛИ 14 через переключатель пор дка следовани формы стимулирующих импульсов, и через него начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - перва половина первичной обмотки трансформатора - коллектор- эмиттер транзистора Vi - минус источника питани . При с.том на вторичной обмотке трансформатора формируетс положительпа полуволна стимулирующего импульса (фиг.2, эпюра т)

Сформиропанные симметричные стимулирующие импульсы, выдел емые на крайних выводах регул тора выходного сигнала, подключенного параллельно вторичной обмотке трансформатора, через его подвижный контакт, резистор и диод, поступают на выход.

Так как диод включен в пр мом направлении , то он не преп тствует прохождению положительной полуволны стимулирующего импульса, который периодически полностью выдел етс на нагрузке (фиг.2, эпюра п). Ограничение отрицательной полуволны происходит за счет резистора 20 (фиг.2, эпюра п). Необходимость ее ограничени до определенного уровн снижает степень ожогового состо ни кожи в процессе стимул ции .

Таким образом, при положении переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульс в положении I или Е положении II на выходе устройства после каждого отпускани переключател запуска одиночного сигнала по вл ютс стимулирующие импульсы, начина с положительной полуволны и его окончанием отрицательной полуволной или начина с отрицательной полуволны и его окончанием положительной полуволной, что, в свою очередь, расшир ет возможности устройства.

В режиме стимул ции периодическими импульсами замкнуты контакты 1-2 выключател источника 22 питани и контакты 1-3 переключател 2 режима работы. При этом напр жение от источника 1 питани поступает на генератор 9 периодических сигналов , непосредственно на генератор 10 частоты пачек колебаний, третий ждущий мультивибратор 12 и на средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора 4 (фиг.З, эпюра f). При этом генератор частоты пачек колебаний начинает вырабатывать симметричные электрические сигналы с периодом повторени , например, 4 с (фиг.З, эпюра д), которые поступают на управл емый вход несимметричного мультивибратора 11, положительные сигналы которых вл ютс дл него питающим напр жением.

В момент поступлени положительных сигналов с выхода генераторз «астоты пачек колебаний генератор 11 начинает вырабатывать электрические сигналы несимметричной формы с длительностью положительного им- пульса, например, равного 1 мс и скважностью , например, при частоте 50 Гц, равной 20 (фиг.З, эпюра h), которые поступают на другой из входов первого элемента ИЛИ 13, и на вход третьего ждущего мультивибратора 12, который запускаетс каждый раз перепадом напр жени , например отрицательным , и формирует на своем выходе положительный импульс определенной длительности , например, 1 мс (фиг.З, эпюра i), который поступает на другой из оходов второго элемента ИЛИ 14.

Так как сформированные управл ющие импульсы с выхода несимметричного муль0 тивибратора 11 и с выхода ждущего мультивибратора 12 сдвинуты по времени и следуют один за другим, то при положении переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов в положении I

5 импульсы с выхода первого элемента ИЛИ (фиг.З, эпюра k) первыми поступают на базу транзистора Vi двухтактного усилител , который ими открываетс , и через него каждый раз в момент их поступлени начинает

0 протекать ток по цепи: плюс источника питани - перва половина первичной обмотки трансформатора - коллектор-эмиттер транзистора Vi - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансфор5 матора формируетс , например, положительные полуволны стимулирующих импульсов (фиг.З, эпюра т).

После каждого окончани действи импульсов с выхода первого элемента ИЛИ 13

0 транзистор Vi закрываетс , и в то же самое врем открываетс транзистор V2 управл ющим импульсом, поступающим на базу его с выхода второго элемента ИЛИ 14 через переключатель пор дка следовани формы

5 стимулирующих импульсов, и через него каждый раз в момент их поступлени начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - втора половина первичной обмотки трансформатора - коллектор-эмит0 тер транзистора V2 - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формируетс , например, отрицательные полуволны стимулирующих импульсов (фиг.З, эпюра т).

5

При положении переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов 15 в положении II импульсы с выхода первого элемента ИЛ И 13 первыми поступа0 ют на базу транзистора V2 двухтактного усилител , который ими открываетс , и через него каждый раз в момент их поступлени начинает протекать ток по цепи: плюс источника питани - зтора половина первичной

5 обмотки трансформатора - коллектор-эмиттер транзистора /2 - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формируетс , например, отрицательные полуволны стимулирующих импульсов (фиг.З, эпюра т).

Поело каждого окончани действи импульсов с выхода первого элемента ИЛИ 13 транзистор V2 закрываетс , и в то же самбе врем открываетс транзистор Vi управл ющими импульсами, поступающими на его базу с выхода второго элемента ИЛИ 14 через переключатель пор дка следовани формы стимулирующих импульсов, и через него каждый раз в момент их поступлени начинает протекать ток по цепи плюсисточ- ника питани - перва половина первичной обмотки трансформатора - коллектор- эмиттер транзистора Vi - минус источника питани . При этом на вторичной обмотке трансформатора формирутес . например, положительные полуволны стимулирующих импульсов (фиг.З, эпюра т).

Сформированные стимулирующие импульсы , выдел емые на крайних выводах ре- гу тора выходного сигнала, подключен- ного параллельно вторичной обмотке трансформатора через его подвижный контакт, резистор и диод, поступают на выход. Так как диод включен в пр мом направлении, то он не преп тствует прохождению положи- тельных полуволн стимулирующих импульсов , которые практически полностью выдел ютс на нагрузке (фиг.З. эпюра п).

Ограничение отрицательных полуволн происходит за счет резистора 20 (фмг.З, эпюра п). Необходимость их ограничени до определенного уровн снижает степень ожогового состо ни кожи в процессе стимул ции.

Из сказанного видно, что при положении переключател пор дка следовани формы стимулирующих импульсов в положении I или в положении II.на выходе устройства формируютс стимулирующие импульсы, начина с положительной полуволны и его окончанием отрицательной полуволной или начина с отрицательных полуволн и их окончанием положительными полуволнами, что, в свою очередь, расшир ет возможности устройства.

Таким образом, использование такого электростимул тора мышц как в режиме стимул ции одиночными импульсами, так и в режиме стимул ции периодическими импульсами с измен ющимс пор дком следовани их формы, позвол ет повысить эффективность лечени .

Claims

Формула изобретени

Электростимул тор мышц, содержащий электроды, источник питани , генератор ча

стоты пачек, трансформатор, регул тор выходного сигнала, резистор и диод, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности воздействи путем создани измен ющегос пор дка следовани формы стимулирующего сигнала и исключени посто нной составл ющей, в него введены генератор одиночных сигналов, состо щий из последовательно соединенных управл емого ключа, первого и второго ждущих мультивибраторов, генератор пери одических сигналов, состо щий из последовательно соединенных генератора частоты пачек, несимметричного генератора, третьего ждущего мультивибратора, переключатель режима работы, переключатель запуска одиночного сигнала, первый и второй элементы ИЛИ, переключатель пор дка следовани формы стимулирующих импульсов , двухтактный усилитель, выход источника питани через выключатель соединен со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и с общим выводом переключател режима работы, второй вывод которого соединен с одним из контактов переключател запуска одиночного сигнала , с управл емым ключом, первым и вторым ждущими мультивибраторами генератора одиночных сигналов, второй контакт переключател запуска одиночного сигнала соединен с управл емым входом управл емого ключа генератора одиночных сигналов, а третий вывод переключател режима работы соединен с генератором частоты пачек и третьим ждущим мультивибратором генератора периодических сигналов, выход первого ждущего мультивибратора генератора одиночных сигналов соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, а выход второго ждущего мультивибратора генератора одиночных сигналов - с одним из входов второго элемента ИЛИ, выход несимметричного мультивибратора генератора периодических сигналов соединен с другим входом первого элемента ИЛИ, а выход третьего ждущего мультивибратора генератора периодических сигналов - с другим входом второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элемента ИЛИ соединены с входами переключател пор дка следовани формы сти- мул ирующих импульсов, а его выходы - с базами выходных транзисторов двухтактного усилител .

«N

Переключатель 15Ь по . / : Переключатель 15 $ поа. Ц

1ЛЛJlJlJU rLIUl TULTL-J

Фнг.З

WJIJUI- .