WO2006031145A1 - Gastrointestinal tract electrostimulator with endogenic iontophoresis of microelements - Google Patents

Gastrointestinal tract electrostimulator with endogenic iontophoresis of microelements Download PDF

Info

Publication number
WO2006031145A1
WO2006031145A1 PCT/RU2005/000168 RU2005000168W WO2006031145A1 WO 2006031145 A1 WO2006031145 A1 WO 2006031145A1 RU 2005000168 W RU2005000168 W RU 2005000168W WO 2006031145 A1 WO2006031145 A1 WO 2006031145A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrodes
trace elements
gastrointestinal tract
iontophoresis
microelements
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000168
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Viktor Filippovich Agafonnikov
Original Assignee
Viktor Filippovich Agafonnikov
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 Viktor Filippovich Agafonnikov filed Critical Viktor Filippovich Agafonnikov
Publication of WO2006031145A1 publication Critical patent/WO2006031145A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36007Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of urogenital or gastrointestinal organs, e.g. for incontinence control
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/20Applying electric currents by contact electrodes continuous direct currents
    • A61N1/30Apparatus for iontophoresis, i.e. transfer of media in ionic state by an electromotoric force into the body, or cataphoresis
    • A61N1/303Constructional details
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37205Microstimulators, e.g. implantable through a cannula
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/375Constructional arrangements, e.g. casings
    • A61N1/3756Casings with electrodes thereon, e.g. leadless stimulators

Definitions

  • Gastrointestinal tract stimulator with endogenous trace element iontophoresis Gastrointestinal tract stimulator with endogenous trace element iontophoresis
  • the technical field The invention relates to medicine and veterinary medicine, namely to electrical stimulators (ES) of the gastrointestinal tract (GIT) with endogenous iontophoresis of trace elements, which can be used, for example, to introduce the missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract.
  • ES electrical stimulators
  • GIT gastrointestinal tract
  • endogenous iontophoresis of trace elements which can be used, for example, to introduce the missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract.
  • the Faraday component of the current provides endogenous iontophoresis of the electrode material into the intestinal wall. That is, the protective film of the coating of the electrode of the electrostimulator dissolves in the intestine and provides monoionophoresis of the coating material.
  • Electrodes which are two isolated parts of the sealed capsule body, inside which are located the signal conditioner and the power source.
  • the electrodes are made of metallic or non-metallic conductive material coated with or without a trace element and are insulated with a sleeve,
  • the signal conditioner is a microprocessor.
  • the device also contains a contact element in contact with one of the poles of the power source, and the other pole of the source is pressed using a spring connected to one of the electrodes.
  • a disadvantage of the known electronic normalizer is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases is accompanied by a deficiency of several trace elements.
  • a patient has a deficiency of zinc, chromium, and copper (Physiological role and practical use of microelements. Riga, Zinatne ed., 1976, p. 204, 213-214, 221-222).
  • Known electrical stimulator (abstract of certificate N ° 1632 for a utility model of the Russian Federation, M. Cl. 6 A61N1 / 36), containing a sealed enclosure consisting of electrodes, which are two electrically isolated parts, a signal generator and a power source located inside the housing, a microheater, magnet to fix it in the required area.
  • a coating is applied to the body, which ensures the uniform entry of scarce micronutrients into the body.
  • a hole is made in one of the parts of the body, next to which inside is a drug capsule.
  • a coating that provides uniform entry into the body of trace elements deficient for it contains either Cu, or Ag, or Zn.
  • a disadvantage of the known electrical stimulator is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases accompanied by a deficiency of several trace elements.
  • a gastrointestinal tract stimulator (description of the invention to RF patent Ns 2036671, M.C. 6 A61N1 / 375), including a pulse generator, a power source and electrodes made in the form of two electrically isolated parts of the drug capsule, and a pulse generator and power source are placed inside the capsule.
  • the gastrointestinal stimulator contains a coating deposited on the electrode-anode in the form of a continuous conductive film of one of a number of microelements with a thickness of at least 10 ⁇ m, i.e., a film of a thickness of at least 10 ⁇ m is applied to the surface of the electrode-anode either from zinc or nickel, or from chromium, or from another trace element that is currently needed by the body.
  • a disadvantage of the known gastrointestinal electrical stimulator is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases is accompanied by a deficiency of several trace elements. For example, with diabetes in the patient’s body, there is a deficiency of zinc, chromium, and copper.
  • the main task to which the invention is directed is the creation of an electric stimulator that provides increased stimulation of the gastrointestinal tract or other organs through multicomponent iontophoresis of trace elements.
  • a layer of a trace element with a lower standard electrode potential (E) dissolves faster than a layer with a large standard electrode potential (E) (V. Kuznetsov
  • the layer from each microelement should have a mass less than or equal to the average daily requirement of the body for this element.
  • the introduction of a complex of trace elements into a living organism from the surface of the electrodes of the gastrointestinal electrostimulator occurs due to the sequential dissolution of layers of trace elements deposited on the electrodes, i.e. during the operation of the electrostimulator, there is electrochemical corrosion of the electrodes in the acid-base medium of the gastrointestinal tract and endogenous iontophoresis (Kuznetsov V.V. Physical and Colloid Chemistry, Moscow, Vysshaya Shkola, 1964, p. 269). Regulation of the corrosion rate and, accordingly, the intake of trace elements in the body is achieved by changing the thickness of the layers of trace elements on the electrode.
  • the dose of trace elements introduced into the body is determined by the average daily requirement and is limited by the weight of the coating.
  • the present invention by multicomponent iontophoresis of trace elements allows more efficient use of an electrical stimulator for the introduction of missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract or other organs.
  • FIG. An example of the design of an electrical stimulator of the gastrointestinal tract with iontophoresis of trace elements is shown.
  • the gastrointestinal stimulator consists of a sealed capsule made in the form of two electrode caps 1 and 2 (see Fig.), Isolated by a sleeve 3. Inside the capsule there is a power supply 4, consisting of galvanic cells, and an integrated circuit of the 5 pulse shaper. One pole of the power supply 4 is in contact with a rivet 6, mounted on the sleeve 3, the second with a spring 7, mounted on the electrode 1. On the electrodes 1 and (or) 2, coatings 8 are formed in the form of layers of trace elements.
  • the coating can be carried out from molecular beams, by ion doping, electrochemically, by vapor deposition, or by other means, both on the entire surface and on a part of the surface of the electrostimulator electrodes.
  • the size of the electric stimulator is limited by the possibility of its introduction into the gastrointestinal tract.
  • Microelements themselves, or compounds or alloys containing them, can act as electrode materials of an electric stimulator, provided that they possess the necessary electrical conductivity, electrochemical, and structural properties and are not guaranteed to pass into the body in the amount of exposure that can cause poisoning or hypermicroelementosis. Since far from all trace elements fully satisfy the specified requirements, it seems more flexible to manufacture an electrode - a base from a neutral, fairly inert material, followed by a coating containing trace elements in the optimal dose.
  • Electrical stimulator of the digestive tract works as follows.
  • the gastrointestinal stimulator is introduced into the body, for example, by swallowing.
  • the pulse shaper 5 switches from the standby mode to the pulse generation mode.
  • Electric pulses arrive at electrodes 1 and 2, act on the wall of the gastrointestinal tract and cause a response in the form of peristalsis waves.
  • the latter promote the electrical stimulator along with the contents of the gastrointestinal tract in its distal parts. They are fed another series of pulses, and the process repeats.
  • the layers of trace elements deposited on the electrodes sequentially dissolve, providing endogenous iontophoresis of the electrode material into the intestinal wall, as a result of which the missing trace elements enter the body.
  • the dose of trace elements introduced into the body is determined by the average daily requirement and is limited by the weight of the coating.
  • An electrostimulator of the gastrointestinal tract with endogenous iontophoresis of the indicated complex of microelements can be made with electrodes made of stainless steel 12X18H9. On the electrodes-caps 1 and (or) 2 (see Fig.) Stainless steel electrostimulator of the gastrointestinal tract, layers are applied sequentially copper, chromium, zinc. Standard electrode potentials (E), the mass of trace elements on the electrode (M), corresponding to the average daily human need for the indicated trace elements, corrosion rate (J) are given in the table.
  • An electrostimulator of the gastrointestinal tract with endogenous microelement iontophoresis can be used for disorders of the metabolism of microelements in the human body, accompanying the course and development of many diseases.
  • the present invention allows us to correct these disorders and, using multicomponent iontophoresis of trace elements, it is more efficient to use an electrical stimulator to introduce missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract or other organs.

Abstract

The invention relates to medicine and veterinary science, in particular to gastrointestinal tract (G.I.T.) electrostimulators using the endogenous iontophoresis of microelements which can be used, for example for introducing missing microelements in to a living organism associated with the G.I.T. electrostimulation. The main aim of said invention is to develop an electrostimulator which makes it possible to increase the stimulating efficiency of the gastrointestinal tract or other organ operation by means of a multicomponent microelement iontophoresis. For this purpose, the gastrointestinal tract electrostimulator using the endogenous iontophoresis of microelements comprises coated electrodes which are embodied in the form two electrically insulated parts of a sealed capsule provided with a power source and a pulse former connected to the electrodes, wherein the coating of the microelement-containing electrodes is embodied in the form of several layers made of materials having different electric potentials.

Description

Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов Gastrointestinal tract stimulator with endogenous trace element iontophoresis
Область техники Изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно к электростимуляторам (ЭС) желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с эндогенным ионофорезом микроэлементов, которые могут быть использованы, например, для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции ЖКТ.The technical field The invention relates to medicine and veterinary medicine, namely to electrical stimulators (ES) of the gastrointestinal tract (GIT) with endogenous iontophoresis of trace elements, which can be used, for example, to introduce the missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известно, что ток, протекающий через границу электрод- раствор, состоит из тока заряжения (i3) двойного электрического слоя и тока за счет протекания электрохимической реакции (Фарадеева тока iф) i = i з + iфIt is known that the current flowing through the electrode-solution interface consists of the charging current (i 3 ) of the double electric layer and the current due to the electrochemical reaction (Faraday current i f ) i = i s + i f
Фарадеева составляющая тока обеспечивает эндогенный ионофорез материала электрода в стенку кишечника. То есть защитная пленка покрытия электрода электростимулятора растворяется в среде кишечника и обеспечивает моноионофорез материала покрытия.The Faraday component of the current provides endogenous iontophoresis of the electrode material into the intestinal wall. That is, the protective film of the coating of the electrode of the electrostimulator dissolves in the intestine and provides monoionophoresis of the coating material.
Известен электронный нормализатор (описание изобретения к патенту РФ N° 2071368, М.Кл.6 А 61N 1/375), содержащий электроды, представляющие собой две изолированные части герметичного корпуса капсулы, внутри которой расположены формирователь сигналов и источник питания. Электроды выполнены из металлического или неметаллического токопроводящего материала с покрытием из микроэлемента или без него и изолированы втулкой, формирователь сигналов представляет собой микропроцессор. Устройство содержит также контактный элемент, соприкасающийся с одним из полюсов источника питания, а другой полюс источника прижимается с помощью пружины, соединенной с одним из электродов.Known electronic normalizer (description of the invention to the patent of the Russian Federation N ° 2071368, M. Cl. 6 A 61N 1/375), containing electrodes, which are two isolated parts of the sealed capsule body, inside which are located the signal conditioner and the power source. The electrodes are made of metallic or non-metallic conductive material coated with or without a trace element and are insulated with a sleeve, The signal conditioner is a microprocessor. The device also contains a contact element in contact with one of the poles of the power source, and the other pole of the source is pressed using a spring connected to one of the electrodes.
Недостатком известного электронного нормализатора является неэффективная стимуляция работы желудочно-кишечного тракта или других органов из-за отсутствия возможности введения комплекса микроэлементов, в то время как течение различных болезней сопровождает дефицит нескольких микроэлементов. Например, при сахарном диабете в организме больного имеет место дефицит цинка, хрома, меди (Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига, изд. "Зинатне", 1976, с. 204, 213-214, 221-222).A disadvantage of the known electronic normalizer is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases is accompanied by a deficiency of several trace elements. For example, in diabetes mellitus, a patient has a deficiency of zinc, chromium, and copper (Physiological role and practical use of microelements. Riga, Zinatne ed., 1976, p. 204, 213-214, 221-222).
Известен электростимулятор (реферат свидетельства N° 1632 на полезную модель РФ, М.Кл.6 A61N1/36), содержащую герметичный корпус, состоящий из электродов, представляющих собой две электрически изолированные части, генератор сигналов и источник питания, расположенный внутри корпуса, микронагреватель, магнит для фиксации его в необходимой зоне. На корпус нанесено покрытие, обеспечивающее равномерный ввод в организм дефицитных микроэлементов. В одной из частей корпуса выполнено отверстие, рядом с которым внутри расположена лекарственная капсула. Покрытие, обеспечивающее равномерный ввод в организм дефицитных для него микроэлементов, содержит или Cu, или Ag, или Zn.Known electrical stimulator (abstract of certificate N ° 1632 for a utility model of the Russian Federation, M. Cl. 6 A61N1 / 36), containing a sealed enclosure consisting of electrodes, which are two electrically isolated parts, a signal generator and a power source located inside the housing, a microheater, magnet to fix it in the required area. A coating is applied to the body, which ensures the uniform entry of scarce micronutrients into the body. A hole is made in one of the parts of the body, next to which inside is a drug capsule. A coating that provides uniform entry into the body of trace elements deficient for it contains either Cu, or Ag, or Zn.
Недостатком известного электростимулятора является неэффективная стимуляция работы желудочно-кишечного тракта или других органов из-за отсутствия возможности введения комплекса микроэлементов, в то время как течение различных болезней сопровождает дефицит нескольких микроэлементов.A disadvantage of the known electrical stimulator is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases accompanied by a deficiency of several trace elements.
Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к предлагаемому изобретению является электростимулятор желудочно- кишечного тракта (описание изобретения к патенту РФ Ns 2036671, М.Кл.6 A61N1/375), включающий генератор импульсов, источник питания и электроды, выполненные в виде двух электрически изолированных частей лекарственной капсулы, а генератор импульсов и источник питания размещены внутри капсулы. Электростимулятор ЖКТ содержит покрытие, нанесенное на электрод-анод в виде сплошной проводящей пленки одного из ряда микроэлементов толщиной не менее 10 мкм, т. е. на поверхность электрода-анода наносится пленка толщиной не менее 10 мкм или из цинка, или из никеля, или из хрома, или из другого микроэлемента, необходимого в данный момент организму. Недостатком известного электростимулятора ЖКТ является неэффективная стимуляция работы желудочно-кишечного тракта или других органов из-за отсутствия возможности введения комплекса микроэлементов, в то время как течение различных болезней сопровождает дефицит нескольких микроэлементов. Например, при сахарном диабете в организме больного имеет место дефицит цинка, хрома, меди.The closest in technical essence and the problem to be solved to the present invention is a gastrointestinal tract stimulator (description of the invention to RF patent Ns 2036671, M.C. 6 A61N1 / 375), including a pulse generator, a power source and electrodes made in the form of two electrically isolated parts of the drug capsule, and a pulse generator and power source are placed inside the capsule. The gastrointestinal stimulator contains a coating deposited on the electrode-anode in the form of a continuous conductive film of one of a number of microelements with a thickness of at least 10 μm, i.e., a film of a thickness of at least 10 μm is applied to the surface of the electrode-anode either from zinc or nickel, or from chromium, or from another trace element that is currently needed by the body. A disadvantage of the known gastrointestinal electrical stimulator is the ineffective stimulation of the gastrointestinal tract or other organs due to the inability to introduce a complex of trace elements, while the course of various diseases is accompanied by a deficiency of several trace elements. For example, with diabetes in the patient’s body, there is a deficiency of zinc, chromium, and copper.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является создание электростимулятора, обеспечивающего повышение эффективности стимуляции работы желудочно-кишечного тракта или других органов путем многокомпонентного ионофореза микроэлементов.The main task to which the invention is directed is the creation of an electric stimulator that provides increased stimulation of the gastrointestinal tract or other organs through multicomponent iontophoresis of trace elements.
Данная задача решается тем, что в электростимуляторе желудочно-кишечного тракта с эндогенным электрофорезом микроэлементов, содержащем электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и 5 формирователь импульсов, соединенный с электродами, покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в виде слоев из микроэлементов с различными электродными потенциалами (E ).This problem is solved by the fact that in the electric stimulator of the gastrointestinal tract with endogenous electrophoresis of microelements containing coated electrodes made in the form of two electrically isolated parts of a sealed capsule, inside of which are a power supply and 5 pulse shaper connected to the electrodes, the electrode coating containing microelements is made in the form of layers of microelements with different electrode potentials (E).
Оптимальным является нанесение слоев из микроэлементов на электроды таким образом, чтобы нижние слои имели больший ю стандартный электродный потенциал (E ) по отношению к верхним слоям.It is optimal to deposit layers of trace elements on the electrodes so that the lower layers have a larger standard electrode potential (E) with respect to the upper layers.
Слой из микроэлемента, обладающего меньшим стандартным электродным потенциалом (E ), растворяется быстрее, чем слой с большим стандартным электродным потенциалом (E ) (Кузнецов В. В.A layer of a trace element with a lower standard electrode potential (E) dissolves faster than a layer with a large standard electrode potential (E) (V. Kuznetsov
15 Физическая и коллоидная химия, Москва, Высшая школа, 1964, с. 269). Это обеспечит последовательность электрохимического растворения микроэлементов и разнесение усвоения во времени и пространстве желудочно-кишечным трактом микроэлементов, являющихся антагонистами 0 Нарушение такой последовательности может привести к негативным последствиям. Во-первых, одновременное введение двух микроэлементов, один из которых является антагонистом другого, даст нулевой эффект. Во-вторых, слой из микроэлемента представляет из себя очень тонкую и пористую пленку, и, если слои нанести не 5 должным образом, то из-за пористости пленки быстрее растворится нижний слой, а верхний слой отпадет и останется в кишечнике.15 Physical and colloid chemistry, Moscow, Higher school, 1964, p. 269). This will ensure the sequence of electrochemical dissolution of trace elements and the spread of assimilation in time and space of the gastrointestinal tract of trace elements that are antagonists. 0 Violation of this sequence can lead to negative consequences. Firstly, the simultaneous administration of two trace elements, one of which is an antagonist of the other, will give zero effect. Secondly, the trace element layer is a very thin and porous film, and if the layers are not applied properly, then the lower layer will dissolve faster due to the porosity of the film, and the upper layer will disappear and remain in the intestine.
Во избежание гипермикроэлементоза слой из каждого микроэлемента должен иметь массу меньшую, или равную среднестатистической суточной потребности организма в этом элементе.In order to avoid hypermicroelementosis, the layer from each microelement should have a mass less than or equal to the average daily requirement of the body for this element.
Предпочтительным является установление между электродами диэлектической втулки.It is preferable to install between the electrodes of the dielectric sleeve.
В настоящее время автором не выявлен из источников информации электростимулятор ЖКТ в объеме предлагаемого изобретения.Currently, the author has not identified from sources of information the gastrointestinal stimulator in the scope of the invention.
Введение комплекса микроэлементов в живой организм с поверхности электродов электростимулятора ЖКТ происходит за счет последовательного растворения слоев из микроэлементов, нанесенных на электроды, т.е. при функционировании электростимулятора имеет место электрохимическая коррозия электродов в кислотно-щелочной среде желудочно-кишечного тракта и эндогенный ионофорез (Кузнецов В. В. Физическая и коллоидная химия, Москва, Высшая школа, 1964, с. 269). Регуляция скорости коррозии и, соответственно, поступление микроэлементов в организм достигается изменением толщины слоев из микроэлементов на электроде. Доза микроэлементов, введенных в организм, определяется суточной среднестатистической потребностью и ограничивается массой покрытия. Предлагаемое изобретение путем многокомпонентного ионофореза микроэлементов позволяет более эффективно использовать электростимулятор для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции желудочно-кишечного тракта или других органов.The introduction of a complex of trace elements into a living organism from the surface of the electrodes of the gastrointestinal electrostimulator occurs due to the sequential dissolution of layers of trace elements deposited on the electrodes, i.e. during the operation of the electrostimulator, there is electrochemical corrosion of the electrodes in the acid-base medium of the gastrointestinal tract and endogenous iontophoresis (Kuznetsov V.V. Physical and Colloid Chemistry, Moscow, Vysshaya Shkola, 1964, p. 269). Regulation of the corrosion rate and, accordingly, the intake of trace elements in the body is achieved by changing the thickness of the layers of trace elements on the electrode. The dose of trace elements introduced into the body is determined by the average daily requirement and is limited by the weight of the coating. The present invention by multicomponent iontophoresis of trace elements allows more efficient use of an electrical stimulator for the introduction of missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract or other organs.
Краткое описание фигуры чертежаBrief Description of the Drawing
На фиг. изображен пример конструкции электростимулятора желудочно-кишечного тракта с ионофорезом микроэлементов. Пример осуществления изобретенияIn FIG. An example of the design of an electrical stimulator of the gastrointestinal tract with iontophoresis of trace elements is shown. An example embodiment of the invention
Электростимулятор ЖКТ состоит из герметичной капсулы, выполненной в виде двух электродов-колпачков 1 и 2 (см. фиг.), изолированных втулкой 3. Внутри капсулы размещены источник электропитания 4, состоящий из гальванических элементов, и интегральная схема формирователя 5 импульсов. Один полюс источника электропитания 4 контактирует с заклепкой 6, закрепленной на втулке 3, второй - с пружиной 7, закрепленной на электроде 1. На электродах 1 и (или) 2 сформированы покрытия 8 в виде слоев микроэлементов.The gastrointestinal stimulator consists of a sealed capsule made in the form of two electrode caps 1 and 2 (see Fig.), Isolated by a sleeve 3. Inside the capsule there is a power supply 4, consisting of galvanic cells, and an integrated circuit of the 5 pulse shaper. One pole of the power supply 4 is in contact with a rivet 6, mounted on the sleeve 3, the second with a spring 7, mounted on the electrode 1. On the electrodes 1 and (or) 2, coatings 8 are formed in the form of layers of trace elements.
Нанесение покрытия может быть осуществлено из молекулярных пучков, ионным легированием, электрохимически, осаждением из газовой фазы или другим способом, причем как на всю поверхность, так и на часть поверхности электродов электростимулятора. Размеры электростимулятора ограничиваются возможностью его введения в ЖКТ.The coating can be carried out from molecular beams, by ion doping, electrochemically, by vapor deposition, or by other means, both on the entire surface and on a part of the surface of the electrostimulator electrodes. The size of the electric stimulator is limited by the possibility of its introduction into the gastrointestinal tract.
В качестве электродных материалов электростимулятора могут выступать сами микроэлементы или содержащие их соединения или сплавы - при условии, что они обладают необходимыми электропроводностью, электрохимическими и конструкционными свойствами и за время экспозиции гарантированно не перейдут в организм в количествах, способных вызвать отравление или гипермикроэлементоз. Поскольку далеко не все микроэлементы удовлетворяют в полной мере указанным требованиям, более гибким представляется изготовление электрода - основы из нейтрального, достаточно инертного материала с последующим нанесеним покрытия, содержащего микроэлементы в оптимальной дозе.Microelements themselves, or compounds or alloys containing them, can act as electrode materials of an electric stimulator, provided that they possess the necessary electrical conductivity, electrochemical, and structural properties and are not guaranteed to pass into the body in the amount of exposure that can cause poisoning or hypermicroelementosis. Since far from all trace elements fully satisfy the specified requirements, it seems more flexible to manufacture an electrode - a base from a neutral, fairly inert material, followed by a coating containing trace elements in the optimal dose.
Электростимулятор ЖКТ работает следующим образом.Electrical stimulator of the digestive tract works as follows.
Электростимулятор ЖКТ вводится в организм, например, путем проглатывания. При шунтировании межэлектродного зазора стенкой и содержимым ЖКТ формирователь 5 импульсов переходит из ждущего режима в режим генерации импульсов. Электроимпульсы поступают на электроды 1 и 2, воздействуют на стенку ЖКТ и вызывают появление ответной реакции в виде волн перистальтики. Последние продвигают электростимулятор вместе с содержимым ЖКТ в дистальные его отделы. На них подается очередная серия импульсов, и процесс повторяется. При функционировании электростимулятора происходит последовательное растворение слоев микроэлементов, нанесенных на электроды, обеспечивая эндогенный ионофорез материала электрода в стенку кишечника, вследствие которого, в организм поступают недостающие микроэлементы. Доза микроэлементов, введенных в организм, определяется суточной среднестатистической потребностью и ограничивается массой покрытия.The gastrointestinal stimulator is introduced into the body, for example, by swallowing. When the interelectrode gap is bypassed by the wall and the contents of the gastrointestinal tract, the pulse shaper 5 switches from the standby mode to the pulse generation mode. Electric pulses arrive at electrodes 1 and 2, act on the wall of the gastrointestinal tract and cause a response in the form of peristalsis waves. The latter promote the electrical stimulator along with the contents of the gastrointestinal tract in its distal parts. They are fed another series of pulses, and the process repeats. During the operation of the electric stimulator, the layers of trace elements deposited on the electrodes sequentially dissolve, providing endogenous iontophoresis of the electrode material into the intestinal wall, as a result of which the missing trace elements enter the body. The dose of trace elements introduced into the body is determined by the average daily requirement and is limited by the weight of the coating.
Пример. В лечении больных сахарным диабетом показаны микроэлементы медь, хром, цинк. Электростимулятор ЖКТ с эндогенным ионофорезом указанного комплекса микроэлементов может быть выполнен с электродами из нержавеющей стали 12X18H9. На электроды-колпачки 1 и (или) 2 (см. фиг.) из нержавеющей стали электростимулятора ЖКТ нанесены слои последовательно медь, хром, цинк. Стандартные электродные потенциалы (E ), массы микроэлементов на электроде (M), соответствующие среднестатистической суточной потребности организма человека в указанных микроэлементах, скорости коррозии (J) приведены в таблице.Example. In the treatment of patients with diabetes, the trace elements copper, chromium, and zinc are indicated. An electrostimulator of the gastrointestinal tract with endogenous iontophoresis of the indicated complex of microelements can be made with electrodes made of stainless steel 12X18H9. On the electrodes-caps 1 and (or) 2 (see Fig.) Stainless steel electrostimulator of the gastrointestinal tract, layers are applied sequentially copper, chromium, zinc. Standard electrode potentials (E), the mass of trace elements on the electrode (M), corresponding to the average daily human need for the indicated trace elements, corrosion rate (J) are given in the table.
При введении электростимулятора ЖКТ в организм и при движении электростимулятора по желудочно-кишечному тракту первым растворяется слой цинка, обладающий меньшим стандартным электродным потенциалом (E = - 0,76), затем — хрома (E = - 0,41) и последним - слой меди (E = + 0,34). Так как слои микроэлементов имеют массу меньше или равную среднестатистической суточной потребности организма в этом микроэлементе, организм получает недостающие микроэлементы в необходимом количестве без накопления микроэлементов в организме (гипермикроэлементоз).With the introduction of an electrostimulator of the gastrointestinal tract into the body and when the electrostimulator moves along the gastrointestinal tract, the zinc layer, which has a smaller standard electrode potential (E = - 0.76), then - chromium (E = - 0.41) and last - a layer of copper (E = + 0.34). Since the layers of trace elements have a mass less than or equal to the average daily requirement of the body for this trace element, the body receives the missing trace elements in the required amount without the accumulation of trace elements in the body (hypermicroelementosis).
Промышленная применимость Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов может быть использован при нарушениях обмена микроэлементов в организме человека, сопровождающего течение и развитие многих болезней. Предлагаемое изобретение позволяет скорректировать эти нарушения и путем многокомпонентного ионофореза микроэлементов более эффективно использовать электростимулятор для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции желудочно-кишечного тракта или других органов. Industrial Applicability An electrostimulator of the gastrointestinal tract with endogenous microelement iontophoresis can be used for disorders of the metabolism of microelements in the human body, accompanying the course and development of many diseases. The present invention allows us to correct these disorders and, using multicomponent iontophoresis of trace elements, it is more efficient to use an electrical stimulator to introduce missing trace elements into a living organism against the background of electrical stimulation of the gastrointestinal tract or other organs.
ТаблицаTable
Микроэлемент Реакция в M, мг J, мг/часMicronutrient Reaction in M, mg J, mg / h
Медь Cu → Cu2+ + 2e + 0, 34 2- 5 0,08- -0,21Copper Cu → Cu 2+ + 2e + 0, 34 2- 5 0.08- -0.21
Хром Cr → Cr2+ + 2e - 0 ,41 5- 10 0,21- -0,42Chromium Cr → Cr 2+ + 2e - 0, 41 5-10 10.21--0.42
Цинк Zn → Zn2+ + 2e - 0 ,76 10- 15 0,42- -0,63 Zinc Zn → Zn 2+ + 2e - 0, 76 10-15 0.42--0.63

Claims

Формула изобретения Claim
1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов, содержащий электроды с1. Electrostimulator of the gastrointestinal tract with endogenous iontophoresis of trace elements, containing electrodes with
5 покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, отличающийся тем, что покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в ю виде слоев из микроэлементов с различными электродными потенциалами (E ).5 is a coating made in the form of two electrically isolated parts of a sealed capsule, inside of which there is a power supply and a pulse shaper connected to the electrodes, characterized in that the coating of the electrodes containing trace elements is made in the form of layers of trace elements with different electrode potentials (E) .
2. Электростимулятор по п. 1, отличающийся тем, что слои из микроэлементов наносятся на электроды так, что нижние слои имеют больший стандартный электродный потенциал (E ) по2. The pacemaker according to claim 1, characterized in that the layers of trace elements are applied to the electrodes so that the lower layers have a larger standard electrode potential (E) by
15 отношению к верхним слоям.15 in relation to the upper layers.
3. Электростимулятор по п. 1, отличающийся тем, что слои из микроэлементов имеют массу меньшую, или равную среднестатистической суточной потребности организма в этом микроэлементе. 0 4. Электростимулятор по п. 1, отличающийся тем, что между электродами установлена диэлектрическая втулка. 3. The pacemaker according to claim 1, characterized in that the layers of trace elements have a mass less than or equal to the average daily requirement of the body for this trace element. 0 4. Electrical stimulator according to claim 1, characterized in that a dielectric sleeve is installed between the electrodes.
PCT/RU2005/000168 2004-08-10 2005-04-05 Gastrointestinal tract electrostimulator with endogenic iontophoresis of microelements WO2006031145A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124415/14A RU2277429C2 (en) 2004-08-10 2004-08-10 Gastrointestinal tract electrical stimulator with microelement endogenous iontophoresis
RU2004124415 2004-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006031145A1 true WO2006031145A1 (en) 2006-03-23

Family

ID=36047532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000168 WO2006031145A1 (en) 2004-08-10 2005-04-05 Gastrointestinal tract electrostimulator with endogenic iontophoresis of microelements

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2277429C2 (en)
WO (1) WO2006031145A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106264450A (en) * 2016-07-18 2017-01-04 合肥凯利光电科技有限公司 The industrial detection method of job stability in digestive tract power detector low temperature environment

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168129U1 (en) * 2016-05-06 2017-01-18 Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Микроприборов Им. Г.Я. Гуськова" GALVANIC ELEMENT FOR ENDOSCOPIC CAPSULE
RU2641547C2 (en) * 2016-05-06 2018-01-18 Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Микроприборов Им. Г.Я. Гуськова" Galvanic element for endoscopic capsule

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036671C1 (en) * 1989-07-11 1995-06-09 Агафонников Виктор Филиппович Gastroenteric tract electric stimulator
RU2134595C1 (en) * 1997-12-04 1999-08-20 Открытое акционерное общество "Завод "КОМПОНЕНТ" Electrostimulator of gastroenteric tract
RU2153367C2 (en) * 1998-02-12 2000-07-27 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Electrostimulation device for treating gastroenteric tract with endogenous microelement ionophoresis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036671C1 (en) * 1989-07-11 1995-06-09 Агафонников Виктор Филиппович Gastroenteric tract electric stimulator
RU2134595C1 (en) * 1997-12-04 1999-08-20 Открытое акционерное общество "Завод "КОМПОНЕНТ" Electrostimulator of gastroenteric tract
RU2153367C2 (en) * 1998-02-12 2000-07-27 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Electrostimulation device for treating gastroenteric tract with endogenous microelement ionophoresis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106264450A (en) * 2016-07-18 2017-01-04 合肥凯利光电科技有限公司 The industrial detection method of job stability in digestive tract power detector low temperature environment
CN106264450B (en) * 2016-07-18 2019-04-02 合肥凯利光电科技有限公司 The industrial detection method of job stability in digestive tract power detector low temperature environment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004124415A (en) 2006-01-27
RU2277429C2 (en) 2006-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Toward bioelectronic medicine—Neuromodulation of small peripheral nerves using flexible neural clip
US5848985A (en) Skin-contact type medical treatment apparatus
US8738144B2 (en) Bioelectric implant and method
CN101626804B (en) Electrode patch and method for neurostimulation
US5944685A (en) Skin-contact type medical treatment apparatus
US10258788B2 (en) Electrodes having surface exclusions
US20160082253A1 (en) Systems and methods for providing therapy using electrical stimulation to disrupt neuronal activity
WO2006031145A1 (en) Gastrointestinal tract electrostimulator with endogenic iontophoresis of microelements
KR100877598B1 (en) Living body electricity needle
US3884243A (en) Implantable heart pacer or the like with internal cell electrode
US9775993B2 (en) Electricity and microcurrent generator
RU2153367C2 (en) Electrostimulation device for treating gastroenteric tract with endogenous microelement ionophoresis
RU2215558C2 (en) Apparatus for stimulating mouth cavity
RU13610U1 (en) ELECTRIC STIMULATOR
RU85342U1 (en) ELECTRIC STIMULATOR OF GASTROINTESTINAL TRACT WITH ENDOGENOUS IONOPHORESIS OF MICROELEMENTS AND MAGNETOTHERAPY
RU2134595C1 (en) Electrostimulator of gastroenteric tract
CN113577536B (en) Implantable lead electrode, preparation method and sacral nerve stimulator
RU2036671C1 (en) Gastroenteric tract electric stimulator
RU81076U1 (en) ELECTRIC STIMULATOR OF GASTROINTESTINAL TRACT WITH ENDOGENIC IONOPHORESIS OF MICROELEMENTS
RU184518U1 (en) Gastrointestinal electrostimulator with endogenous vanadium iontophoresis
Schiavone et al. Dimensional scaling of thin-film stimulation electrode systems in translational research
RU2140301C1 (en) Electric stimulator of gastroenteric tract
RU2229860C2 (en) Dental capsule
US20210268275A1 (en) Plate electrodes
Hambrecht Biomaterials research in neural prostheses

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase