(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РЕПАРАТИВНУЮ РЕГЕНЕРАЦИЮ КОСТНОЙ ТКАНИ(54) DEVICE FOR IMPACT ON REPARATIVE BONE TISSUE REGENERATION
Изобретение относитс к медицине кой технике, а именно к терапевти ческим устройствам дл лечени костной ткани. По основному авт.св. № 554870.,известно устройство содержащее источник питани , генераторы пр моугольных импульсов и генераторы затухающих синусоидальных сигналов, дискриминаторы амплитуды, выходной усилитель и синтхронизатор , причем выход синхронизатора подключен к входу синхронизацш первого генератора синусоидальных сигналов, выход синхронизации которого через первый дискриминатор амплитуды соединен с выходом синхронизации первого генератора пр моугольных импульсов, который в свою очередь своим выходом синхронизации св зан с выходом синхронизации второго генератора синусоидальных сигналов, чей выход синхронизации через дискриминатор амплитуды подключен к входу синхронизации второго генера.тора пр моугольных импульсов и через него к входу синхронизатора, выходы всех генераторов через сумматор подсоединены к выходному каскаду и электродам , непосредственно воздействующим на костную ткань i 3 Однако, так как процесс заживани костной ткани длителен и требуетс продолжительное электростимулирующее воздействие на; регенерат, при использовании известного устройства возникают некоторые отклонени от оптимального режима регенерации и, в частности из-за пол ризации электродов, воэникают нарушени ионного обмена Свыьивание ионов кальци вблизи анода;), что снижает общий положительный эф) фект электростимулирующего воздействи . Цель изобретени - обеспечение стимул ции регенерации за счет предотвращени пол ризации электродов и нарушений ионного обмена. Указанна цепь достигаетс тем, что в устройство дл воздействи на репаративную регенерацию костной тканиу содержащее синхрою1затору пер ввй и второй генераторы синусоидальных сигналов с эатухаилцей амплитудой , днск1Я1минаторы a 0Iлитyды, первый и второй генераторы пр моугольных импульсов, сумматор и выходной каскад, введены два генератора синусоидальных сигналов с амплитудой, измен ющейс по. определенному закону , один из которых включен между синхронизатором и первым, генераторов синусоидальных сигналов с затухающей амплитудой, а другой - между первым генератором пр моугольных импульсов и вторым генератором синусоидальных сигналов с затухающей амплитудой. При этом генераторы синусоидальных сигналов выполнены с возрастающей амплитудой в виде параллельно соединенных генератора пилообразного сигнала и генератора синусоидальньпс сигналов, выходы которых соединеньг с умножителем сигналов. На фиг.1 изображена блок-схема устройства дл воздействи на репаративную регенерадию костной ткани на фиг.2 - блок-схема генератора синусоидальных сигналов с возрастающей амплитудой. Устройство содержит синхронизатор 1 в виде генератора паузы, выход которого подключен к входу первого генератора 2 синусоидальных сигналов с возрастающей амшштуДой, выход синхронизации генератора 2 соединен с входом синхронизации первого генератора 3 синусоидальных сигналов с затухающей амплиту- дой выход си11хронизации генератора 3 через дискриминатор 4 амплитуды с динен со входом синхронизации перво го генератора 5 пр моугольных импульсов , который, в свою очередь через второй генератор 6 синусоидал ных сигналов с возрастающей амгшиту дои св зан своим выходом синхронизации со входом синхронизации генератора 7 синусоидальных сигналов с затухающей амплитудой. Выход синхро низации последнего через дискримина тор 8 амплитуды подключен ко входу синхронизации:; генератора 9 пр мругольиых импульсов и через него ко входу синхронизатора 1. Кроме того, выходы всех генераторов 2,3,5,6,7,9 через сумматор 10 подсоединены к выходному каскаду 11. При этом генераторы 2,6 (фиг.2) выполнены на основе паргихлельно соединенных генератора 12 синусоидальных сигналов н генератора 13 пилообразного сигнала , выходы которых соединены со входом умножител 14 сигналов. Устройство работает следующим образом. При подключении прибора -начинает работать синхронизатор 1. причем определенное врем на выходе нет сигнала, по истечении времени синхронизатор 1 вырабатывает .короткий импульс, который запускает генератор 12 синусондальдах сигналов и генератор 13 пилообразного сигнала;, после чего увеличенный при прохождении через умножитель 14 сигнал поступает на сумматор 10 и на дискриминатор 4 амплитуды. Когда сигнал достигает заданного значени , дискриминатор 4 амплитуды запускает генератор 3. Затухаю1щй синусоидальный сигнал с генератора 3 подаетс через второй вход сумматора 10 на в 1ходной каскад 11 устройства. Как только амплитуда сигнала достигает близкого к О уровн , дискриминатор 4 амплитуды запускает генератор 5, вырабатывающий последовательно один положительный и один отрицательный импульс (эти сигналы также поступают через третий вход сумматора 10 на выходной каскад 11). По окончании отрицательной полуволны упускаетс второй генератор 6, сигнал с выхода которого поступает на четвертый вход сумматора 10 и на дискриминатор 8 амплитуды. Когда значение сигнала достигает заданной амплитуды , дискриминатор 8 амплитуды запускает генератор 7, затухающий сигнал которого поступает через п тый вход сумматора 10 на выходной каскад 11. лход генератора 7 через дискриминатор 8 амплитуды соединен со входом генератора 9 пр моугольных импульсов, также генерирун цего последовательно один положительный и один отрицательный импульс, которые поступают на шестой ход сумйатора 10. По окончании отрицательной полуволны вновь запускаетс синхронизатор 1 и процесс повтор етс . Таким образом, на выходе устройства получаютс серии из чередующих-с синусоидальных и пр моугольных импульсов, отличающихс амплитудой,The invention relates to medicine, namely to therapeutic devices for the treatment of bone tissue. According to the main auth. No. 554870., a device is known comprising a power source, square pulse generators and damped sinusoidal signal generators, amplitude discriminators, an output amplifier and a synchronizer, the synchronizer output connected to the synchronization input of the first sinusoidal signal generator, the synchronization output of which is connected to the output through the first amplitude discriminator the synchronization of the first generator of rectangular pulses, which in turn, its synchronization output is connected to the synchronization output The second generator of sinusoidal signals, whose synchronization output is connected through the amplitude discriminator to the synchronization input of the second generator of rectangular pulses and through it to the synchronizer input, the outputs of all generators through the adder are connected to the output stage and i 3 However because the healing process of the bone tissue is long and requires a long electrostimulating effect on; regeneration, when using a known device, some deviations from the optimal regeneration mode occur, and, in particular, due to polarization of the electrodes, impaired ion exchange occurs. Calcium ion leakage near the anode;), which reduces the overall positive effect of the electrostimulating effect. The purpose of the invention is to provide stimulation of regeneration by preventing electrode polarization and ion exchange disturbances. Said circuit is achieved in that the device for influencing reparative bone regeneration comprising sinhroyu1zatoru lane vvy and second generators sinusoidal signals eatuhailtsey amplitude dnsk1Ya1minatory a 0Ilitydy, first and second generator of rectangular pulses, an adder and an output stage, two oscillator sinusoidal signals introduced with amplitude varying by. a certain law, one of which is connected between the synchronizer and the first, generators of sinusoidal signals with damped amplitude, and the other between the first generator of rectangular pulses and the second generator of sinusoidal signals with damping amplitude. In this case, the generators of sinusoidal signals are made with increasing amplitude in the form of a parallel-connected generator of a sawtooth signal and a generator of sinusoidal signals, the outputs of which are connected to a multiplier of signals. Fig. 1 shows a block diagram of a device for influencing reparative regeneration of bone tissue in Fig. 2, a block diagram of a sinusoidal signal generator with increasing amplitude. The device contains a synchronizer 1 in the form of a pause generator, the output of which is connected to the input of the first generator 2 sinusoidal signals with increasing amber signal, the output of the synchronization generator 2 is connected to the synchronization input of the first generator 3 sinusoidal signals with a decaying amplitude generator 3 synchronization with amplitude 4 The synchronization input of the first generator is 5 square-wave pulses, which, in turn, through the second generator of 6 sinusoidal signals with increasing signal doi that its output coupled to the input synchronization sync generator 7 damped sinusoidal signal with amplitude. The output of the synchronization of the latter through a discriminator of 8 amplitude is connected to the synchronization input :; generator 9, the right-sided pulses and through it to the input of the synchronizer 1. In addition, the outputs of all generators 2,3,5,6,7,9 through the adder 10 are connected to the output stage 11. In this case, the generators 2,6 (figure 2) made on the basis of a parallelo connected generator 12 sinusoidal signals n generator 13 of the sawtooth signal, the outputs of which are connected to the input of the multiplier 14 signals. The device works as follows. When the device is connected, the synchronizer 1 starts to work. Moreover, there is no signal at the output for a certain time, after the time synchronizer 1 generates a short pulse that triggers the generator of 12 sinusondalda signals and the sawtooth generator 13; then the signal increased when passing through the multiplier 14 adder 10 and discriminator 4 amplitudes. When the signal reaches the specified value, the amplitude discriminator 4 starts the generator 3. The damped sinusoidal signal from the generator 3 is fed through the second input of the adder 10 to the 1-stage stage 11 of the device. As soon as the signal amplitude reaches a level close to O, the discriminator 4 amplitude starts the generator 5, which generates one positive and one negative pulse successively (these signals also go through the third input of the adder 10 to the output stage 11). At the end of the negative half-wave, the second generator 6 is missed, the signal from the output of which is fed to the fourth input of the adder 10 and the discriminator 8 of amplitude. When the signal value reaches a predetermined amplitude, the amplitude discriminator 8 starts the generator 7, the damped signal of which is fed through the fifth input of the adder 10 to the output stage 11. The generator 7 leads through the amplitude discriminator 8 to the rectangular pulse generator 9, which is also sequentially generated one a positive and one negative pulse, which arrive at the sixth turn of the adder 10. At the end of the negative half-wave, synchronizer 1 is started again and the process is repeated. Thus, at the output of the device, a series of alternating-from sinusoidal and rectangular pulses of different amplitude is obtained,
:длительностью HNmynbCoe, частотой синусоидальных колебаний, декрементом затухани . Предотвращение пол ризации электродов достигаетс за счет прдачи на пол ризованный элект- род сигнала противоположной пол рности , большего по амплитуде посредством использовани возрастающего синусоидального сигнала. Так как в каждом полупериоде его амплитуда больше,, электрод действительно мен ет свою пол рность, что вл етс одним из важнейших условий сохранени первоначального созданного благопри тного пути прохождени эл к рического тока через область, под- ,, вергнутую воздействию. В обратном случае наблюдаетс посто нное наполнение зар дов на поверхности электродов , резко возрастает местное сопротивление тканей, а реальна сила и величина тока в зоне предполагаемого действи прогрессирующе падает.: HNmynbCoe duration, frequency of sinusoidal oscillations, decrement of attenuation. The prevention of polarization of the electrodes is achieved by sending a signal of opposite polarity, larger in amplitude, to the polarized electrode, by using an increasing sinusoidal signal. Since in each half-period its amplitude is larger, the electrode actually changes its polarity, which is one of the most important conditions for maintaining the original created favorable path for the electric current to flow through the area subjected to the impact. In the opposite case, a constant filling of charges on the surface of the electrodes is observed, the local resistance of the tissues increases sharply, and the real force and the amount of current in the zone of the supposed action decreases progressively.
Кроме того, накопление зар да способствует рарификации ткани в области анода, что может привести по вторичным осложнени м - рефректурам в этой зоне и отмиранию костных клеток , неконтролируемому пути прохождени тока.In addition, the accumulation of charge contributes to the rarification of tissue in the anode, which can lead to secondary complications — refractures in this zone and death of bone cells, an uncontrolled current path.
Таким.образом, депол ризаци электродов, которую удаетс осуществить с помощью устройства, позвол ет успешно оптимизировать процесс злектростимул ции регенерата, что выражает с в равномерности образованной костной мозоли,, её максимальному приближению к нормальной кости. Деформирующие образовани вблизи места подведет ни электродов не наблюдаетс , сроки заживлени переломов сокращаютс на 26%,.Thus, the depolarization of the electrodes, which can be carried out with the help of the device, makes it possible to successfully optimize the process of electrostimulation of the regenerate, which is expressed in the uniformity of the formed callus, its maximum approximation to normal bone. Deforming formations near the site will not let any electrodes be observed, the healing time for fractures is reduced by 26%.