WO2018164600A1 - Способ для ослабления или полного устранения боли - Google Patents

Способ для ослабления или полного устранения боли Download PDF

Info

Publication number
WO2018164600A1
WO2018164600A1 PCT/RU2017/000125 RU2017000125W WO2018164600A1 WO 2018164600 A1 WO2018164600 A1 WO 2018164600A1 RU 2017000125 W RU2017000125 W RU 2017000125W WO 2018164600 A1 WO2018164600 A1 WO 2018164600A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrodes
pain
pulses
nerve
patient
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000125
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Никита Евгеньевич ДЕГТЯРЕВ
Артем Олегович МОСКАЛЁВ
Наталья Витальевна ЗАБЛОЦКАЯ
Original Assignee
Никита Евгеньевич ДЕГТЯРЕВ
Артем Олегович МОСКАЛЁВ
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 Никита Евгеньевич ДЕГТЯРЕВ, Артем Олегович МОСКАЛЁВ filed Critical Никита Евгеньевич ДЕГТЯРЕВ
Publication of WO2018164600A1 publication Critical patent/WO2018164600A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain

Definitions

  • the present invention relates to medicine, and more particularly to anesthesiology, and can be used to relieve or completely eliminate pain in a portion of a patient’s body.
  • anesthesia ie weakening the sensitivity of the body / body or the complete elimination of pain in part of the body.
  • anesthesia is divided into general anesthesia (anesthesia / general anesthesia) and local anesthesia.
  • Known methods of general anesthesia and local anesthesia are a rather complicated procedure, and they are also invasive procedures, i.e. associated with penetration through natural barriers (skin, mucous membranes) of the body.
  • non-invasive methods of anesthesia related to non-invasive procedures
  • methods of electrical pain relief also called electro-anesthesia, electro-analgesia, etc.
  • one of the methods of non-invasive anesthesia is short-pulse transcutaneous electroanalgesia, the disadvantages of which are the adaptation of the body to a threshold or maximum allowable intensity value of stimulating current pulses, reducing the effectiveness of anesthesia.
  • the disadvantage of another method of transcutaneous electroanalgesia is the inability to adjust the frequency and duration of stimulus pulses, for example, with the aim of selecting parameters of exposure to the body for the purpose of anesthesia.
  • the disadvantages of other non-invasive anesthesia methods also include the use of pharmacological drugs, in particular narcotic analgesics and tranquilizers to enhance the effects of electroanesthesia, some of which is toxic to the body, in particular the human body, as well as to the body of a dog, cat and other animals, and have contraindications.
  • pharmacological drugs in particular narcotic analgesics and tranquilizers to enhance the effects of electroanesthesia, some of which is toxic to the body, in particular the human body, as well as to the body of a dog, cat and other animals, and have contraindications.
  • respiration sensors inspiratory / expiratory sensors
  • respiration sensors associated with a pulse generator used for anesthesia.
  • Such sensors can affect the process of modeling electric pulses, which leads to a complication of the anesthesia method and, accordingly, devices created on the basis of such methods, and also leads to possible signal distortion in certain cases, for example, during moments of a deep breath or a deep exhalation by the body (in a particular case, by a person) undergoing anesthesia in similar ways.
  • the technical result of the present invention is to alleviate or completely eliminate pain using AC electric pulses, the positive component of which is larger in amplitude than its negative component.
  • a method for alleviating or completely eliminating pain comprising the following steps: placing at least two electrodes in an area of at least one nerve innervating at least one part of the body, requiring the weakening or complete elimination of pain; fixing at least one electrode relative to a part of the body that requires the weakening or complete elimination of pain; transmission of alternating current electric pulses through the electrodes, the positive component of which is larger in amplitude than its negative component, generated by the electric pulse generator, the frequency range of the electric pulses being from 625 Hz to 5000 Hz and the voltage range applied to the electrodes is from 0 to 30 volt.
  • the power of the electrical pulses is characterized by at least the voltage applied to the electrodes, the increase and decrease of the power of the electrical pulses being realized by adjusting the voltage supplied to the electrodes.
  • the power of the electrical pulses increases in the range from 1 second to at least 300 seconds.
  • the power of the electrical impulses is increased until the desired level of anesthesia of the body portion is achieved.
  • the method further includes determining the location of a nerve innervating a portion of the body that needs to relieve or eliminate pain before placing the electrodes.
  • the positive component of the amplitude of the electrical pulses is greater in amplitude than the negative component of the electrical pulses is at least 0.01 ⁇ A.
  • the electrodes comprise work surfaces whose normals are directed toward a portion of the body requiring pain relief.
  • the angle between the perpendiculars of the working surfaces of the electrodes is in the range from 0 to 180 degrees.
  • the fixation of the electrodes relative to a portion of the body requiring pain relief is achieved by at least one mechanical fastening and / or by adhesion of the electrodes provided by the conductive material.
  • the parameters of the electrical impulses and / or the voltage and / or current applied to the electrodes change during the pain relief of a portion of the body, and the frequency remains unchanged or changes within the specified range.
  • the voltage applied to the electrodes is reduced.
  • the step between the previous and subsequent values of the voltage applied to the electrodes is at least 0.001 Volts.
  • it further includes manipulations capable of causing pain in at least one part of the body after the pain has been relieved or completely eliminated from that part of the body.
  • the magnitude of the electric pulse current required to anesthetize a nerve is at least 3.5 ⁇ A.
  • the pulse generator and / or at least one of the elements of the pulse generator is implemented by at least one computing device or at least one expansion card of the computing device.
  • the pulse generator includes at least one device for recording at least one parameter pulses and / or at least one parameter in the body part and / or at least one parameter of the living organism to which the body part belongs.
  • the pulse generator includes at least one device for adjusting at least one parameter of the pulses and / or at least one parameter of the electrical circuit in said body portion.
  • At least one of the above-mentioned device for registering parameters and / or at least one of the above-mentioned device for adjusting parameters is implemented by at least one computing device and / or at least , one element of a computing device.
  • FIG. 1 illustrates a Frick-Morse circuit diagram and an organism cell
  • FIG. 2 illustrates one embodiment of the present invention
  • FIG. 3 illustrates an exemplary pulse current diagram modeled using the Hodgkin-Huxley model
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of the present invention, in particular an exemplary embodiment of the placement of electrodes relative to a nerve that is affected by pulses generated by a pulse generator according to the present invention
  • FIG. 5 illustrates exemplary electrode placement options according to the present invention.
  • FIG. 6 illustrates one way of fixing electrodes when placing electrodes on a patient’s body, according to the present invention.
  • FIG. 7 illustrates yet another embodiment of electrode fixation when placing electrodes according to the present invention.
  • FIG. 8 illustrates one possible algorithm for pain relief processes according to the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an example of a general purpose computer system.
  • electrical pulses are used that have certain parameters (indicated below in the framework of the description of the invention), in particular, amplitude and frequency modulation parameters, allowing to achieve an anesthetic effect sufficient for manipulations (for example, tooth extraction, month complete surgical interventions, including abdominal surgery, etc.) without the patient (body, in particular, a living organism) feeling pain.
  • impulses are generated between at least two electrodes, in particular, located / located on a portion of the patient’s body (or in the immediate vicinity of it), for example, in anesthetized area / area of anesthesia ( and / or in the location of at least one nerve responsible for the anesthetized area of the body / anesthetized area of the patient, as will be described later) and affect at least one nerve, as will be described later .
  • nerves are processes of nerve cells, i.e.
  • a portion of the body of a living organism for example, a patient (human, animal, insect, etc.) can be accompanied by fixation of the electrodes (full or partial, ie with complete immobility of the electrodes or partial immobility of the electrodes, for example, relative to each other and / or said body part or any other part of the body and / or external to the patient and / or body part of the patient objects, for example, a pulse generator, dental chair , operating table, rods and / or tripod, which in turn can also act as fixing elements / component parts of electrodes, etc.), as will be described in more detail below.
  • Any living tissue of an organism for example, a patient, in a particular case of a person, has both active and reactive dielectric resistance, which means that a tissue such as an element of an electric circuit / electric circuit can be represented by the Frick-Morse model. Fricke and Morse, making their measurements, got the equations that correspond to the electrical circuit shown in FIG. one.
  • FIG. 1 shows a Frick-Morse circuit diagram and an organism tissue cell.
  • the PO element is the active resistance R0 of the intercellular fluid (extracellular fluid) 140 of the cell 135, which in the particular case does not change from the frequency of the alternating current in the indicated electric circuit.
  • Element 120 is the resistance R1 of the intracellular fluid 160 surrounding the cell nucleus 170.
  • Element 130 is a capacitor O in the form of a cell membrane 150, the resistance of which varies, in the particular case, from the frequency of the alternating current (for example, electric alternating current passed through the tissues of the body ) Also, the capacitance (electrical capacitance) of the cell membrane 150 may depend (in a particular case directly) on the frequency of the alternating current, that is, the higher the frequency of the current, the higher the conductivity of the cell membrane.
  • the cell membrane is considered as a capacitor. Also, in this model there are elements that have resistance and capacity, so the cell, as a system, has resistance.
  • FIG. 2 depicts one embodiment of the present invention.
  • Elements 212, 214, 216, 218, 219 in FIG. 2 are the transition points (in the particular case, the transition region, the transition surface) between various materials, for example, between body tissues (skin, mucous membrane, etc.), electrodes, air, etc.
  • the element of Figure 212 is the transition point between one of the electrodes 270 (or a material that can bond the electrode to the surface to which it is applied, for example, a fixing gel, etc., as will be described below) connected to a pulse generator / generator signals 210 (capable of generating pulses with the characteristics / parameters described in the framework of the present invention, and may also include at least one recording / monitoring device (measuring device) of at least one pulse parameter supplied to the electrodes of current, voltage, etc., for example, implemented in the form of a voltmeter, or ammeter, or frequency meter and other devices), for example, by means of wires 280, and the body mucosa 250A (in a particular case, the mucous membrane of the human oral cavity ) It is worth noting that at least one measuring device (which is part of the pulse generator or external to it, for example, is connected to it via one of the known interfaces, in particular, data input / output, capable of recording and / or monitoring parameters in the circuit "dev
  • the element 214 in FIG. 2 is the transition point between the body mucosa 250A and the body bone 240A (bone tissue, for example, human bone / bone tissue, in this particular case, bone tissue of the lower jaw 240).
  • Element 230 in FIG. 2 represents a nerve, in particular, a nerve exiting the tooth 220 of an organism (human).
  • Element 216 in FIG. 2 is the transition point between the bone 240B and the mucosa of the body 250B.
  • Element 218 in FIG. 2 is the transition point between the body mucosa 250B and the second of the electrodes 270 connected to the pulse generator 210.
  • the reactance is determined by the polarization of the cell membrane (characterized in the particular case by electrical excitation of the cell, when the outer surface of the membrane is positively charged, negatively charged into the inner surface of the membrane, or vice versa, when the outer surface of the membrane is negatively charged, and the inner surface of the membrane is positive), which, in turn, depends on the frequency of the current, diving through the tissues of the body.
  • the dependence of the polarization of the structures (components) of cells and body tissues on the frequency is uneven.
  • the time during which polarization of one or another cell structure occurs is the relaxation time.
  • - electron polarization which is the displacement of electrons (electron clouds) in their orbits relative to positively charged nuclei in atoms and ions, in particular, body tissues (for example, anesthetized body tissues in the field of anesthesia).
  • the time of occurrence of electron polarization also called the relaxation time, is / equal to 10 L (-16) - 10 L (-14) (ten in minus sixteenth degree - ten in minus fourteenth degree) seconds;
  • [050] is the ionic polarization, which is the displacement of the ion relative to the crystal lattice. As a result of this, a dipole moment arises, directed in the direction opposite to the external field. Molecules of proteins and other high molecular weight compounds are actively exposed to such polarization.
  • the relaxation time of ion polarization is 10 A (-14) - 10 A (-12) (ten to minus fourteenth degree - ten to minus twelfth) seconds;
  • dipole polarization (dipole orientational polarization), due to the orientation of free polar molecules of a substance under the action of an external field.
  • the dipole polarization relaxation time is 10 A (-13) - 10 l (-7) (ten in minus the thirteenth degree - ten in minus the seventh degree) seconds;
  • the relaxation time of macrostructural polarization is 10 L (-8) - 10 L (-3) (ten to the minus eighth degree - ten to the minus third degree) seconds;
  • [053] - surface polarization arising / occurring on surfaces having a double electric layer.
  • the ions of the diffusion part of the double electric layer are redistributed: the particles of the dispersed phase are displaced to one side, and the ions of the diffusion layer are displaced to the other side, as a result of which the particles of the dispersed phase with counterions of the diffusion layer are converted into induced dipoles.
  • the relaxation time of surface polarization is 10 L (-3) - 1 second (from ten to the power of minus three to one second);
  • Electrodes immersed, for example, in an electrolyte solution, with further transmission of direct current electric through such electrodes.
  • redistribution of potential-determining ions occurs in the diffusion part of the double electric layer, in particular, in the cathode region, the concentration of ions (in the particular case of positively charged ions - cations) increases, and decreases in the anode region.
  • electromotive force emf
  • electrolytic polarization the emergence of an emf due to charge displacement, manifested as a change in the concentration of ions in the near-electrode zone.
  • the relaxation time of electrolytic polarization is 10 A (-4) - 10 A 2 seconds;
  • the relaxation time for surface polarization is the time for which the plasmolemma (cell membrane) has time polarize under the influence of a non-momentum (in the particular case, when an impulse passes through it).
  • Surface polarization is characterized by a spread in relaxation time from 10 A (-3) to 1 second. This is due to the fact that different types of cells have different relaxation times for surface polarization, and or the presence of different chronaxia in different types of cells.
  • Chronaxia is the shortest period of time during which double reobase causes the excitation of the cell, that is, the polarization of the membrane. Different types of cells have different chronaxia, which means different times during which the cell membrane is polarized. The smallest chronaxia is possessed by nerve cells.
  • [061] are the given potential functions; [062] - electric capacity corresponding to the inner lipid layer of the cell membrane;
  • V is the membrane potential of the cell membrane
  • n, m, h are potential and time functions that determine, in a particular case, the behavior of sodium and potassium currents
  • a is the radius of the fiber.
  • the above Hodgkin-Huxley model is a system of differential equations describing the operation of voltage-gated ion channels, passive channels, and ion transporters on the neuron membrane.
  • the polarization time of the nerve cell was calculated.
  • the MatLab software environment any similar application software package can be used to solve technical computing problems.
  • the nerve cell has the shortest polarization time, it is necessary to act on it with an alternating current, the frequency of which would be greater to polarize the membranes of various types of cells (bone and cartilage cells, connective and adipose tissue cells, muscle cells of various types , blood cells, cells of nerve nodes, nerve cells of the brain and spinal cord), but sufficient to polarize the nerve cell, the calculation and results of which are given below.
  • the polarization time of the nerve cell is approximately 0.5 ms. For the calculation, a polarization time of 0.5 ms was taken.
  • chronaxy of nerve cell membranes can vary from 0.1 ms to 0.8 ms, then obtained during the above experiment, chronaxy equal to 0.5 ms is an average value (average value).
  • pulses applied to the electrodes described in the framework of the present invention
  • the frequency of the alternating current can be used for anesthesia / anesthesia, at least , in the range from (0.1 ms * 2) L (-1) Hz to (0.8 ms * 2) L (- 1) Hz (where " l " is the exponentiation symbol, and "*" is the multiplication symbol) , i.e. alternating current, the positive component of which is greater than the negative in amplitude, with a frequency of 5000 Hz - 625 Hz
  • frequencies of any other frequency range can be used, it is worth noting that frequencies of less than 625 Hz and more than 5000 Hz are not always appropriate, since pulse frequencies of less than 625 Hz can lead to an increase in the dielectric resistance of tissues, and / or the absence of a complete polarization of the nerve fiber (because after changing a positive pulse to a negative one or vice versa, the membrane will have time to repolarize / repolarize), and for pulse frequencies of more than 5000 Hz brane nerve fiber may also be insufficiently polarized (e.g., because of too frequent changes from minus to plus charge current).
  • the maximum polarization of the nerve the maximum level of polarization of the nerve
  • the above frequency range of 625 - 5000 Hz is optimal.
  • the frequency of 1000 Hz which in a particular case, can be used as the frequency of pulses generated by the pulse generator, and which can be set by such a pulse generator in order to achieve the effect, is best established.
  • anesthesia the required level of anesthesia.
  • the specified ratio does not have to be equal to the above and can have any other ratio, for example, the negative component can be less than 0.001, 2, 3, 5, 6 times, etc. (or be less by at least 0.01 ⁇ A), however, the positive electric current should be larger in amplitude than the negative, and the specified ratio between the positive and negative components of the electric current can change during anesthesia, for example, by means of a pulse generator.
  • the negative component of the pulse can be slightly less than zero or equal to zero, while the positive component of the pulse can be slightly higher than zero, for example, equal to 0.0001 ⁇ A.
  • an alternating current is able to reach the nerve conductor, the positive component of which is greater than negative in amplitude, with a pulse time of 0.5 ms.
  • FIG. Figure 3 shows an exemplary version of a pulsed current diagram modeled using the Hodgkin-Huxley model, as mentioned above.
  • the vertical axis represents the amplitude of the current in relative units, as described above, and the horizontal axis represents the time in milliseconds.
  • the positive phase of the pulse in amplitude (in particular, the maximum amplitude established during the anesthesia, for example, by a doctor) is +1 (plus 100 along the current axis I), negative - -0.25 (minus 25 along the axis current I).
  • the current frequency is 1000 Hz.
  • the signal power in the particular case, the voltage supplied e to the electrodes
  • the signal power can be gradually (smoothly) increased (providing pulse rise, characterized by the rise time of the pulse) over a given period of time, for example, from 1 second to 300 seconds (not limited to).
  • the smoothness of the pulse rise (pulse power, in the particular case, characterized by the voltage applied to the electrodes), determined in the particular case by the step of the voltage applied to the electrodes and the time between the voltage change (between voltage steps, i.e. the time between one the voltage applied to the electrodes to another), can be calculated automatically, for example, by a pulse generator, for example, when setting the pulse generator to a value for the amplitude (the maximum value for the amplitude, i.e.
  • the rise time of the pulse can be selected, for example, by a doctor, anesthetist, etc. (as well as a device, in particular, a controlling pulse generator), based on the patient’s sensations (for example, the patient’s objective sensations, since the patient may or may have a fear of one of the methods of electroanesthesia associated in a particular case with obscure, unusual and / or unknown for the patient, sensations, for example, with a slight burning sensation and / or tingling in the area of the body to which the electrodes are applied to ensure anesthesia, etc.).
  • sensations for example, the patient’s objective sensations, since the patient may or may have a fear of one of the methods of electroanesthesia associated in a particular case with obscure, unusual and / or unknown for the patient, sensations, for example, with a slight burning sensation and / or tingling in the area of the body to which the electrodes are applied to ensure anesthesia, etc.
  • the voltage applied to the electrodes increases smoothly with a small voltage step (for example, 0.001 Volts) and / or with long periods of time between voltage step changes (for example, 1 second or 0.1 second, etc.).
  • a small voltage step for example, 0.001 Volts
  • long periods of time between voltage step changes for example, 1 second or 0.1 second, etc.
  • the voltage step can be increased, for example, to 0.01 Volts or to 0.1 Volts, etc., and / or the duration between increasing and / or decreasing the voltage can be reduced, for example, to 0.01 second or to 0.01 second, etc., since the patient can agree to a faster increase in the amplitude of the pulses, in particular edelyaemoe voltage applied to the electrodes as described above sensations are conventional (known) to a patient so that the patient no longer experiences fear of using the process, in particular before the sensations caused by the implementation of the method described in the present invention.
  • the rise time of the pulses can be determined by the type of tissue through which the pulses pass and / or to which the electrodes are applied, in particular, various areas (in the particular case of tissue) of the body may have different sensitivity to voltage, current, etc. . So, for example, in the oral cavity, the amplitude of the pulses (in particular, the voltage applied to the electrodes) can increase smoother (slower) than in the case when the electrodes are applied to the skin of the patient’s finger, since the sensitivity in the oral cavity (in particular, the sensitivity of the mucous membrane) is higher than on the finger.
  • the said unpleasant sensations and pain can occur in connection with the passage of the mentioned impulses through the body tissues with polarization of the nerve fiber membrane, leading to the appearance of an action potential (a wave of excitation moving along the membrane of a living cell, in particular, a nerve fiber , in the form of a short-term change in the membrane potential in a small area of the excitable cell). If the voltage supplied by the electrodes to the nerve, in particular, consisting of nerve fibers, is too high, then the nerve will perceive it as a pain signal and the membrane potential of the nerve cell will increase at a certain point in time too quickly, which will cause the body (person) feeling of pain.
  • the compact plate of the alveolar ridge of the jaw in this case, the upper jaw
  • the bone in particular the spongy bone.
  • the transverse length of the alveolar ridge is from 10 millimeters to 5 millimeters. Since no data on the bioimpedance of the alveolar ridge were found, the values of the active and reactive conductivity of the bone of the cerebral region of the skull were taken as a basis, which is consistent with the studies.
  • the reactive conductivity (reactive electrical conductivity) of the bone leaves 10 L -4 cm (ten to the power minus four siemens per meter), and the active conductivity is 0.038 cm (siemens).
  • the bone conductivity data, as well as the bone thickness 1 equal to 0.008 meters, as well as the area of the electrode S, in this case, the same is 0.0001 m, then according to the following formula:
  • the bone impedance can be calculated at the frequency of the used alternating current, the positive component of which is greater than negative in amplitude, at 1000 Hz, the magnitude of which will be 802080 Ohms (or approximately 802 kOhm).
  • the impedance of the gingival-bone-bone- chain section gum (mucous membrane-bone-bone-mucous membrane) 285 will be 814 kOhm.
  • the section of the chain 285 at an alternating current frequency, the positive component of which is greater than negative in amplitude, at 1 kHz there is / is there a resistance of approximately 814 kOhm.
  • I d is the effective current strength (rms current value), and 1 0 is the initial current strength (in this case, the current strength sufficient to polarize the membrane is equal, in the particular case, as mentioned above, 3.5 ⁇ A )
  • the effective AC current strength is 5 ⁇ A (indicating that the method of the present invention for alleviating or completely eliminating pain is safe for humans and does not use values for currents in excess of those safe for the human body, in particular) .
  • the strength of the alternating current, the positive component of which is greater in amplitude than the negative in the circuit (said current is sufficient to polarize the membrane) is 3.5 ⁇ A
  • the magnitude of the electric current density in the circuit is mucous membrane-bone-bone-mucous membrane / gum- bone-bone-gingiva, (including the area of the electrodes a 1 cm 2) of 3.5 mA / cm 2 a, which is 1000 times smaller than the allowable AC density, the positive component of which greater negative amplitude to the mucosa of an organism, per hour Nost, man.
  • the dielectric resistance of bone tissue will be less (so, bone tissue resistance, in particular, bone tissue dielectric resistance, is several times higher at constant current than at alternating current) and the cell membrane will be polarized (at least until the voltage is removed from the electrodes / the generator is turned off) at or some time after removal from the patient electrodes, as described in the present invention), thereby providing pain relief, at least one body portion (analgesic area).
  • the anatomical features do not distort the frequency of the current passing through the section of the circuit or its component described above, although in each clinical case the body (a person, in a particular case, a patient) has an individual configuration / structure of bones, in particular facial bones, type of mucosa and other anatomical features, in particular, the type of skin surface may vary depending on the location on the human body, the type of skin may vary from patient to patient, etc.
  • the method described in the framework of the present invention is effective for most patients.
  • the method described in the present invention may be less effective for some patients whose physiological characteristics may differ significantly from the average, for example, in some parts of the patient’s body, the stratum corneum can reach or exceed a thickness of 1 centimeter, and / or an arrangement of at least , one nerve (as well as internal organs) may differ from the usual location of the nerve, however, in such cases, the effectiveness of the described method can be increased, for example, by changing characteristics / characteristics of the pulses described in the present invention, and / or characteristics of the current and / or voltage applied to the electrodes by means of a pulse generator.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the present invention, in particular, an exemplary embodiment of the placement of electrodes relative to a nerve that is affected by pulses generated by a pulse generator, which (the nerve) is responsible for anesthetizing certain parts of the body.
  • a nerve is exposed to the pulses described in the present invention, anesthesia is performed on a part of the body that innervates the nerve through which such pulses pass.
  • FIG. 4 shows the hand of a person 405, in the elbow region of which two electrodes 270 are installed, the normals (perpendiculars) of the surfaces (in a particular case, applied to the surface area of the body, where the area of the body may contain at least one nerve responsible for the area that needs to be anesthetized, for example, for manipulating it or containing objects that are being manipulated (for example, a tooth, a nail, a human organ, skin, eye, etc.), which are directed towards the nerve 410. More about the arrangement of electrodes in relative each other and nerve, which passed through the affected nerve impulses through the electrodes 270 will be described below.
  • the electrodes may include surfaces (work surfaces) between which electric pulses occur, described in the framework of the present invention, arising from the voltage applied to the electrodes by a pulse generator.
  • the working surfaces in a particular case are determined by the normals (perpendiculars) of such surfaces directed towards at least one nerve innervating the area that needs to be anesthetized.
  • Material workers surfaces can be any conductive material, for example, silver, various types of steel, for example, stainless steel, conductive gel, etc.
  • the shape, material and other characteristics of the electrodes may vary and, in particular, be determined, for example, by the availability of space for the location of the electrodes, sufficient space for the location of the electrodes, the type of manipulations described, the physiological characteristics of the patient’s body, and so on .
  • the electrodes can be made in the form of plates (for example, round, square, rectangular and other shapes), needles (in particular, blunt needles to prevent the invasion of such needles in the body tissue), spheres and hemispheres.
  • the electrodes can consist of several components, for example, a working object on which the working surface of the electrodes is located, and an element that provides the connection of the pulse generator via wires, and such elements can be made in the form of various types of terminals, contacts, and so on. Further.
  • the electrode may include an element, in a particular case, made of a material that does not conduct electric current or weakly conducts electric current, and such an element can provide insulation / isolation of the element / part of the electrode to which the voltage is applied from at least one parts of the patient’s body (in a particular case, body tissue) and / or such an element can be used to attach to it at least one element that allows the electrode to be fixed, as described in the framework of the present invention, for example imer, for attaching a clamp, wire, etc.
  • an element in a particular case, made of a material that does not conduct electric current or weakly conducts electric current, and such an element can provide insulation / isolation of the element / part of the electrode to which the voltage is applied from at least one parts of the patient’s body (in a particular case, body tissue) and / or such an element can be used to attach to it at least one element that allows the electrode to be fixed, as described in the framework of the present invention, for example imer, for attaching a clamp, wire
  • the area of the working surface of the electrode can vary, in particular, from 0.001 square millimeters to 100 square centimeters, for example, depending on the material and / or on the size and / or on the shape of the electrode and / or working surface the electrode or from other factors, for example, associated with the physiological characteristics of the patient’s body, the type of manipulations performed, such as a pulse generator and so on.
  • electrodes 270 are installed in the elbow region, in particular, in the projection of the ulnar nerve 410.
  • the analgesic effect is observed along the nerve, i.e. in the region 420, from the elbow to the tips of the fingers, moreover, the area for which the ulnar nerve is “responsible” (half of the arm) will be anesthetized.
  • an analgesic effect can be observed on the site from the location of the electrodes, to the terminals of the nerve (their peripheral ends), for example, from the elbow to the tips of the fingers, as shown in FIG. 4.
  • FIG. 4 shows a conditional boundary 440 for dividing a part of the body, in a particular case, a person’s hands into an anesthetized region 420 and a non-anesthetized region 430 with the indicated approximate placement of electrodes 270.
  • anesthesia of a portion of the body may depend on the relative position of the electrodes relative to each other. So, the maximum effect of anesthesia can be achieved, for example, when the angle between the normals (perpendiculars) of the applied electrode surfaces lies in the range from 0 to 180 degrees.
  • the parameters of the pulses supplied to the electrodes by the pulse generator can be changed, for example, by changing the parameters of the pulse generator (by adjusting the pulse generator and the parameters, for example, the output voltage of the pulse generator), be adjusted before applying voltage to the electrodes (or before placing the electrodes on a part of the body of a living organism) or after applying voltage to the electrodes. So, for example, if the patient experiences discomfort or pain, the parameters of the pulses applied to the electrodes can be adjusted.
  • the parameters of such pulses can be adjusted, for example, depending on the location of the electrodes, for example, depending on the type of tissue to which at least one of the electrodes is attached, and also depending on the relative position of the electrodes (in particular, directions of the normals of the electrode surfaces mentioned above) and / or from the distance from the surface of at least one electrode to the nerve, the impact on which by the mentioned pulses leads to anesthesia of a particular area of the body / body part.
  • the mucous membrane of the body’s oral cavity is moistened with saliva and does not have a stratum corneum, which means tissue resistance (in the particular case between the electrodes, for example, gum-bone-bone-gum, mucous membrane-bone-mucous membrane, skin - subcutaneous tissue (muscles, etc.) will be less, so the voltage applied to the electrodes and necessary for pain relief (achieving anesthetic effect) will be less.
  • tissue resistance in the particular case between the electrodes, for example, gum-bone-bone-gum, mucous membrane-bone-mucous membrane, skin - subcutaneous tissue (muscles, etc.
  • the electrodes applied to the finger of a person in order to anesthetize it, moreover, on the fingers there is a stratum corneum of the skin, then, accordingly, the resistance of tissues (in particular, located between the electrodes) is greater, therefore it is necessary to apply to the electrodes (in the particular case, to the output of the pulse generator) greater voltage (for example, set / corrected depending on the sensations of the patient, in particular, the subjective sensations of the patient, or by means of measuring instruments / devices, as described in the framework of the present invention).
  • the electrodes and choosing the necessary voltage, as well as the rise time of the pulses one should take into account the gender, body weight and anatomical features of the patient.
  • the patient does not feel an analgesic effect (in a particular case, the patient may be interviewed for anesthesia / anesthetic effect and the level / strength of the anesthetic effect, for example, by a doctor or doctor’s assistant, or another person who controls the anesthesia process), voltage should be gradually increased. supplied to the electrodes before the onset of anesthetic effect.
  • the voltage applied to the electrodes should be reduced until discomfort will disappear, but at the same time intense feelings will remain (in particular, subjective sensations of the patient, for example, felt by the patient as vibration, a sense of compression in a part of the body, in particular, in anesthetized body and / or body portion to which electrodes are applied / placed), in a particular case caused by an increase in signal / pulse power / amplitude (in particular, a change in the characteristics of the pulses described in the present invention, for example, when the voltage applied to the electrodes is increased by a generator pulses).
  • the necessary voltage to overcome the dielectric resistance of the tissues is selected taking into account the distance to the nerve before applying voltage to the electrodes or after placing the electrodes on parts of the patient’s body, moreover, pulse parameters (for example, the voltage applied to the electrodes, in particular, the applied voltage can be increased or reduced, for example, depending on the distance from at least one electrode to the nerve innervating the desired anesthetized area of the body), including the rise time I pulse power / signal (rise time pulses / signal) can be adjusted during anesthesia of parts of the patient’s body to achieve the required level of anesthesia.
  • pulse parameters for example, the voltage applied to the electrodes, in particular, the applied voltage can be increased or reduced, for example, depending on the distance from at least one electrode to the nerve innervating the desired anesthetized area of the body
  • the rise time I pulse power / signal rise time pulses / signal
  • the pulse generator 210 may include at least a voltmeter that displays the voltage in the circuit "device-section of the body.”
  • the patient can be interviewed for the presence of anesthesia (anesthetic effect) and the strength of anesthesia (strength of the anesthetic effect) in order to detect the fact of anesthesia of a part of the patient’s body, which can be expressed in numbness of the pained part of the body, tingling in the anesthetized areas etc.
  • palpation or, for example, any other type of exposure to body tissues, including exposure to hard, sharp, cutting objects
  • an anesthetized area of the body can be performed in order to identify the strength / magnitude of the anesthetic effect.
  • various devices can be used, in particular, connected to the patient, for example, an electroencephalograph, heart rate monitor, respiratory monitor, electrocardiograph, etc., allowing to control various (general) parameters of a person / living organism / patient (for example, pulse rate, inspiratory-expiratory frequency, pressure, temperature, etc.) and / or parameters of local parts of the human body, in particular, pain relief parameters part of the body.
  • Such parameters can be used to establish the presence or absence of anesthesia in an anesthetized area of the body and the strength of anesthesia.
  • a person’s heart rate increase in heart rate
  • a sharp increase / increase may indicate discomfort in the patient or pain, for example, caused by the voltage applied to the electrodes.
  • the various devices for monitoring the parameters of the patient in order to establish the fact and strength of the anesthetic effect can be connected to a pulse generator to provide automatic adjustment of the pulse parameters, in particular, for the above-described reduction of voltage applied to the electrodes, and after establishing the fact of a decrease or absence (disappearance) of a pain syndrome in a patient registered by at least one of the aforementioned devices, the aforementioned increase in tension, forward to the electrodes, it can also be achieved (implemented) generator pulses based on data received from devices for monitoring patient parameters.
  • said devices for monitoring patient parameters may include at least one sensor (or the sensor may be connected to at least one said monitoring device) capable of recording at least one patient parameter (a pressure gauge for recording patient pressure readings, a temperature sensor for recording the temperature of a patient or anesthetized area of the body and other types of sensors), moreover, such a sensor can be mounted on at least one of the electrodes, or be part of at least one electrode.
  • a sensor capable of recording at least one patient parameter (a pressure gauge for recording patient pressure readings, a temperature sensor for recording the temperature of a patient or anesthetized area of the body and other types of sensors)
  • a sensor can be mounted on at least one of the electrodes, or be part of at least one electrode.
  • At least one sensor and / or pulse generator and / or device for monitoring patient parameters mentioned in the present invention can be connected to a computer system, for example, via a wired interface / connection (for example, using a USB interface ) or a wireless interface / connection (for example, Wi-Fi, Bluetooth and others), an example of which is shown in FIG. 9.
  • a wired interface / connection for example, using a USB interface
  • a wireless interface / connection for example, Wi-Fi, Bluetooth and others
  • FIG. 5 shows exemplary placement (arrangement) of electrodes described in the present invention with respect to the nerve innervating (“controlled by it”) the body part for the purpose of anesthetizing such a body part.
  • Item 575 of FIG. 5 is the normals (perpendiculars) of the surfaces of the electrodes.
  • FIG. 5 (A) shows an arrangement of electrodes 270 on opposite sides of a nerve 510 (on opposite sides of a nerve) that they act on.
  • FIG. 5 (B) shows a variant of the location of the electrodes 270 on one side of the nerve 510, on which they act.
  • FIG. 5 (B) shows a variant of the location of the electrodes 270 on different sides of the nerve 510, on which they act, and at least one of the electrodes is turned / turned towards the other electrode.
  • FIG. 5 (D) shows a variant of the location of the electrodes 270 on different sides of the nerves 510, on which they act, and the electrodes are directed in different (relative to each other) sides.
  • FIG. 5 (B) shows a variant of the location of the electrodes 270 on one side of the nerve 510, on which they act.
  • FIG. 5 (D) shows a variant of the location of the electrodes 270 on different sides of the nerves 510, on which they act, and the electrodes
  • FIG. 5 (D) shows a variant of the location of the electrodes 270 on one side of the nerve 510, on which they act, and the electrodes are directed in different (relative to each other) sides.
  • FIG. 5 (E) shows an arrangement of electrodes 270 in different the sides of the nerve 510, on which they act, and the electrodes are displaced so that at least one electrode is not in the projection of the other electrode.
  • the electrodes can be placed in the projection of the nerve, in particular, in those places where the nerve is closest to the surface of the skin or mucous membrane, i.e. to reduce the distance between at least one electrode and at least one nerve.
  • the scatter between the relative position and / or orientation of the electrodes and / or the location (as well as the orientation) of at least one electrode relative to at least one nerve may vary.
  • the electrodes can be located on one or both sides relative to the nerve (for example, one above the nerve, the other under the nerve). It is also worth noting that the electrodes can be located in the same plane.
  • located electrodes in particular on a portion of a patient’s body or at some distance from a portion of a patient’s body (for example, in close proximity to a portion of a patient’s body), can be fixed, for example, to a portion of a patient’s body.
  • a fixation of the electrodes can be realized by mechanical methods and devices (including various mechanisms) and / or using various materials, for example, a fixing gel, in particular, an adhesive electrically conductive gel.
  • FIG. 6 shows one of the methods for fixing the electrodes when placing the electrodes on the patient’s body.
  • electrodes 270 are shown interconnected by a structure 610 that fixes electrodes to a portion of a patient’s body.
  • Such a locking structure can be made in the form of at least one clamp (grip), a wire element (at least one piece of wire, in the particular case with ductility) and / or springs (for example, compression springs, tension springs, springs torsion, bending springs), in particular, a coiled coil spring, a coiled conical spring, a coil spring, a flat spring, a leaf spring, a plate, wave, torsion and other types of springs having various design features and / or any about another method or device capable of fixing at least one electrode relative to another electrode and / or part of the patient’s body and / or objects located around the patient, for example, a surgical table, dental chair, drill, surgical instrument, etc. .
  • at least one instrument used for manipulations for example, a scalpel, drill drill, salivary, secretory and blood pump, can act as at least one electrode. or their elements.
  • FIG. 7 shows yet another method of fixing the electrodes when placing the electrodes, in particular on the patient’s body / portion of the patient’s body.
  • Elements 710 in FIG. 7 represent a material that allows you to fix (in whole or in part) at least one electrode 270 on a portion of the patient’s body, in this case, the mucous membrane 250 of the patient’s oral cavity.
  • Such material may be a material that provides bonding, sticking, adhesion, or any other type of fixing the position of one object relative to another (in particular, the electrode relative to a portion of the patient’s body).
  • Such materials may include, for example, adhesive gel, patch, etc., moreover, such material may be part of the electrodes, in the particular case, at least one electrode may be made of such a material. Also, said material may be deposited on the electrodes and / or fixed on the electrodes, or at least one electrode or at least one of its constituent parts may be registered with such material. So, for example, a patch (including a double-sided patch) can be glued to the electrode, or the porous material (e.g., cloth, sponge, etc.) glued to the electrode, etc., can be impregnated with the adhesive gel.
  • a patch including a double-sided patch
  • the porous material e.g., cloth, sponge, etc.
  • One of the embodiments of the electrodes described in the present invention may be the use of adhesive electrodes, in particular, self-adhesive electrodes.
  • FIG. 8 depicts one possible process algorithm for anesthetizing a portion of a patient’s body according to the present invention.
  • the anesthesia process begins at step 810, which determines the area of the body that needs to be anesthetized.
  • step 820 in which at least one nerve responsible for anesthetizing a portion of the patient’s body is determined.
  • determining the area of the body for analgesia and / or determining the above nerve may be determined by a doctor (can be determined), a doctor’s assistant, anesthetist, or any other person who is able to determine the part of the patient’s body required for anesthesia or the nerve mentioned above, for example, on the basis of previous experience, interviewing the patient, in the process of acquaintance with the patient’s medical history, with taking into account the physiology of the patient, as well as from generally accepted practice, including information / data, for example, from various kinds of medical sources (for example, medical atlases, medical encyclopedias, scientific articles etc.).
  • medical sources for example, medical atlases, medical encyclopedias, scientific articles etc.
  • At least one of the steps of the approximate algorithm given here when anesthetizing the body or body part of the patient’s body can be performed using a device or using a device that allows you to localize the body part that needs to be anesthetized.
  • a device can be a digital device (for example, a personal computer), for example, by means of which the patient can indicate (in particular, by answering questions displayed to the patient on the display / monitor) the part of the body in which the pain is localized.
  • such a device can be any diagnostic equipment (for example, a tomograph, a radiographic apparatus, an apparatus for ultrasound or ultrasound dopplerography, rheoencephalography, magnetic resonance angiography, etc.), in particular, which allows to determine the nerve to which it is necessary to act as described in the present invention, by pulses and / or to determine the part of the patient’s body for pain relief and / or the part of the patient’s body in which pain is observed, the area of inflammatory process in the patient’s body, etc.
  • diagnostic equipment for example, a tomograph, a radiographic apparatus, an apparatus for ultrasound or ultrasound dopplerography, rheoencephalography, magnetic resonance angiography, etc.
  • the nerve usually leaves the tooth in the area of the tooth root, in particular, the end of the tooth root, and the end of the tooth root can be determined, for example, visually and / or by palpation in the tooth and tooth root and / or by conducting at least one study, allowing to determine the location of the nerve and / or the area of anesthesia, for example, using at least one of the above diagnostic equipment.
  • the area in which at least one electrode can be placed is the point (or area) of the end of the tooth root or any other area in which there is a nerve that innervates the area for pain relief, as described above in the framework of the present invention .
  • step 830 in which the area of placement of the electrodes is determined, and, as described above, the selection of the area the placement of the electrodes can be carried out by a person or a device, for example, based on the available information about the location of at least one of the nerves mentioned, and also depending on determining the best place for placing the electrodes (for example, as described above, depending on the estimated distance from at least one nerve to at least one electrode), as well as the availability and availability of sufficient space and / or area to accommodate the electrodes.
  • physiological characteristics of the patient changes in the area of the patient’s body, for example, caused by any disease (for example, the occurrence of inflammation, tumors, etc., which may make it difficult or impossible to place the electrodes in such a body area or near him), discomfort caused by the location of the electrode, personal wishes of the patient, etc.
  • any disease for example, the occurrence of inflammation, tumors, etc., which may make it difficult or impossible to place the electrodes in such a body area or near him
  • discomfort caused by the location of the electrode personal wishes of the patient, etc.
  • step 830 the process proceeds to step 840, in which the electrodes are placed, for example, by one of the methods / options described in the framework of the present invention.
  • the parameters / characteristics of the pulses for example, pulse rise time, pulse frequency, pulse rise time, maximum pulse amplitude, which, as mentioned above, is characterized by the voltage applied to the electrodes, etc.
  • the current strength and the magnitude / amplitude of the voltage applied to the electrodes can be set / set (and can also be monitored / recorded) by means of at least one of the elements of the pulse generator (or by means of a device connected to the pulse generator) before the location of the electrodes in the area of the patient’s body or after the location of the electrodes, and to such devices, which in a particular case are elements / components of a pulse generator and / or are external devices (or part of devices, for example, electronic circuit boards of devices, in particular case, at least one electronic expansion card / adapter of a computing device, in particular a personal computer / server, for example, presented in the form of a printed circuit board, placed, at least one expansion slot on the motherboard of the computing device, in
  • Such external devices and / or elements of the pulse generator can include various timers, potentiometers, and other devices that can change and, in a particular case, control and record the output parameters of the pulses of the pulse generator.
  • the pulse frequency can be fixed (for example, be set by various types of controls on the pulse generator), i.e. remain unchanged throughout the procedure or change, in particular, depending on the physiological characteristics of the patient’s body.
  • the pulse generator / signal generator described in the framework of the present invention can be implemented as a generator of various types of signals, for example, it can be a generator of sinusoidal, harmonic oscillations (signals) (for example, the Meissner generator, Hartley generator, Kolpitz generator), rectangular pulses (multivibrator, clock), a functional generator (rectangular, triangular and sinusoidal pulses), a ramp voltage (GLIN), a noise generator, etc. .d.
  • sinusoidal, harmonic oscillations for example, the Meissner generator, Hartley generator, Kolpitz generator
  • rectangular pulses multivibrator, clock
  • a functional generator rectangular, triangular and sinusoidal pulses
  • GLIN ramp voltage
  • noise generator etc. .d.
  • any device capable of “issuing” pulses at the output (allowing to set pulses at the device output) with specified parameters / characteristics can be used as a pulse generator invention
  • a device may be a power source capable of supplying an electric signal with the characteristics described in the framework of the present invention to the electrodes.
  • the pulse generator or at least one part of it can be implemented as part of another device, for example, in the form of an electronic board (in a particular case, in in the form of an electronic expansion board or in the form of an external device / unit (implemented by an external device / unit) connected via a wired or wireless interface, for example, USB or Wi-Fi, to a computing device, as described above) and / or an electronic node, in in particular, an electronic expansion card of a computing device, for example, a personal computer / computer system.
  • an electronic board in a particular case, in in the form of an electronic expansion board or in the form of an external device / unit (implemented by an external device / unit) connected via a wired or wireless interface, for example, USB or Wi-Fi, to a computing device, as described above
  • an electronic node in in particular, an electronic expansion card of a computing device, for example, a personal computer / computer system.
  • step 850 in which the voltage applied to the electrodes by the pulse generator is increased, thereby increasing the amplitude of the pulses, and the step between the previous and subsequent applied voltage can be at least 0.001 Volts.
  • step 860 in which pain is controlled by a patient, doctor, assistant, and so on, and / or using one of the devices described above in the framework of the present invention. If in the process of increasing the voltage supplied to the electrodes in step 860 it was found that the patient is experiencing discomfort or pain, in a particular case associated with the voltage applied to the electrodes, the process proceeds to step 865, in which the voltage applied to the electrodes can be reduced electrodes (applied to the electrodes), for example, until the moment when the patient ceases to feel the mentioned discomfort and / or pain. It is worth noting that a decrease in the voltage applied to the electrodes by means of a pulse generator can be performed in increments of at least 0.001 Volts. After step 865, the process returns to step 860.
  • step 860 the process proceeds to step 870, in which the fact is checked whether the necessary level of anesthesia / anesthetic effect has been achieved (in particular, through the sensations of the patient (in particular, the subjective sensations of the patient), that is, in particular case, the patient should not feel pain, and / or through at least one of the methods and / or devices, for example, devices for recording / monitoring parameters described in the framework of the present invention), for example, for carrying out at least one the manipulation described above. If the required level of anesthesia is not reached, the process returns to step 850, otherwise the process proceeds to step 880.
  • the magnitude of the voltage supplied to the electrodes in particular, regulating the amplitude of the pulses, as as a rule, it does not increase further and is maintained at the achieved level (in particular, by means of a pulse generator, for example, by means of various types of electrical circuits, capable, in particular, of providing a stable value of the applied voltage, thereby controlling the stable amplitude of the pulses at the reached / set value).
  • the amplitude of the pulses can be set / adjusted manually (for example, by a doctor) and / or at least one of the devices, as described in the framework of the present invention, for example, if the patient experiences pain or with an insufficient level of anesthesia.
  • step 880 the patient is manipulated in at least one anesthetized area and over objects associated with the area, for example, a tooth, a human organ, a skin area, etc.
  • step 890 the voltage supplied to the electrodes can be removed, without smoothly lowering the voltage applied to the electrodes (for example, by removing the electrodes from a portion of the body or by setting the voltage supplied to the electrodes is equal to zero, either by turning off the power of the pulse generator) or by means of a smooth (with step voltage reduction) voltage reduction, as described above.
  • the electrodes can be removed from the body part or moved (installed) to another part of the body in order to anesthetize another part of the body.
  • the magnitude of the current between the electrodes can vary, for example, depending on the magnitude of the voltage applied to them, and / or can be changed by means of a pulse generator.
  • the magnitude of the current between the electrodes can be 3.5 ⁇ A, for example, depending on the physiological characteristics of the human body and / or the electrode materials used (for example, chemical elements contained in the material / materials of the electrodes) and materials used, for example, for fixing the electrodes, and / or, as described above, depending on the voltage between the electrodes and / or voltage in at least one of the abovea portion of a circuit or fabric and / or voltage applied to the electrodes by means of a pulse generator.
  • anesthetic effect anesthesia, analgesia, analgesic effect
  • the anesthetized area of the body / area is maintained, according to at least from 0.1 second to 5 minutes, when lowering the voltage and / or electric current and / or when removing the voltage from the electrodes (in particular, when removing at least one electrode from at least one part of the body).
  • Described in the framework of the present invention can be used, for example, in dentistry, in particular, in the preparation of hard dental tissues (manipulations), moreover, one electrode can be installed on the vestibular side in the area of the transition folds in the projection of the apex of the root of the tooth being sanitized, and the second the electrode can be installed on the mucous membrane of the oral cavity from the vestibular side also in the region of the apex of the tooth being sanitized, so that the nerve (s) emerging from the apex (s) of the root (s), in the particular case, was located between two electrodes or during surgical interventions (manipulations) on the mucous membrane of the oral cavity, and the electrodes can be installed in the projection of the nerves innervating the area of surgical intervention (manipulation).
  • Also described in the framework of the present invention can be used in cosmetology, for example, for lip contour, and the electrodes can be installed, for example, in the area of the infraorbital and / or chin holes, the nerves emerging from which, in a particular case, innervate upper and lower lips.
  • Also described in the framework of the present invention can be used with other types of manipulations, for example, with injections, injections, scarification, scarring, applying and / or reducing tattoos, and so on.
  • the location of the electrodes can vary, as well as the distance between them, as well as the relative position of the electrodes and the angles between the working surfaces of the electrodes.
  • the method described in the framework of the present invention for alleviating or completely eliminating pain can be used in conjunction with other methods of analgesia / anesthesia known or later invented, or precede known methods of analgesia and / or used after application of known (or invented later) ways of pain relief. So, for example, together (and / or before and / or after applying the method of anesthesia described in the present invention for the same tissues of the body and / or other tissues of the patient, for example, in other parts / regions of the patient's body that need analgesia) with the described In the framework of the present invention, other methods may be used with the anesthetic method.
  • FIG. 9 shows an example of a general purpose computer system that includes a multi-purpose computing device in the form of a computer 20 or a server including a processor 21, a system memory 22, and a system bus 23 that couples various system components, including the system memory to the processor 21.
  • the system bus 23 may be any of various types of bus structures, including a memory bus or memory controller, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of bus architectures.
  • System memory includes read-only memory (ROM) 24 and random access memory (RAM) 25.
  • ROM 24 stores the basic input / output system 26 (BIOS), consisting of basic routines that help exchange information between elements within the computer 20, for example, at the time of launch.
  • BIOS basic input / output system 26
  • the computer 20 may also include a hard disk drive 27 for reading from and writing to a hard disk, not shown, a magnetic disk drive 28 for reading from or writing to a removable magnetic disk 29, and an optical disk drive 30 for reading from or writing to a removable optical disc 31 such as a CD, a digital video disc, and other optical means.
  • the hard disk drive 27, the magnetic disk drive 28, and the optical disk drive 30 are connected to the system bus 23 by means of the hard disk drive interface 32, the magnetic disk drive interface 33, and the optical drive interface 34, respectively.
  • Storage devices and their respective computer-readable means provide non-volatile storage of computer-readable instructions, data structures, program modules and other data for computer 20.
  • Computer 20 includes a file system 36 associated with the operating system 35 or included in it, one or more software applications 37, other program modules 38 and program data 39.
  • the user can enter commands and information into the computer 20 using input devices such as a keyboard 40 and pointing device 42.
  • Other input devices may include have a microphone, joystick, gamepad, satellite dish, scanner, or any other.
  • serial port interface 46 that is connected to the system bus, but can be connected via other interfaces, such as a parallel port, a game port, or a universal serial bus (USB).
  • a monitor 47 or other type of visual display device is also connected to the system bus 23 via an interface, for example, a video adapter 48.
  • personal computers typically include other peripheral output devices (not shown), such as speakers and printers.
  • the computer 20 may operate in a networked environment through logical connections to one or more remote computers 49.
  • the remote computer (or computers) 49 may be another computer, server, router, network PC, a peer-to-peer device, or another node on a single network, and also typically includes most or all of the elements described above with respect to computer 20, although only an information storage device 50 is shown.
  • Logical connections include a local area network (LAN) 51 and a global computer network (GCS) 52.
  • LAN local area network
  • GCS global computer network
  • a computer 20 used in a LAN network environment is connected to a local area network 51 via a network interface or adapter 53.
  • a computer 20 used in a GKS network environment typically uses a modem 54 or other means to establish communication with a global computer network 52, such like the internet.
  • the modem 54 which may be internal or external, is connected to the system bus 23 via the serial port interface 46.
  • program modules or parts thereof described with reference to computer 20 may be stored on a remote information storage device. It should be noted that the network connections shown are typical, and other means may be used to establish communication communication between computers.

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к способу и системе для ослабления или полного устранения боли, включающий следующие шаги: размещение, по крайней мере, двух электродов в области, по крайней мере, одного нерва, иннервирующего, по крайней мере, один участок тела, требующий ослабления или полного устранения боли; фиксирование, по крайней мере, одного электрода относительно участка тела, требующего ослабления или полного устранения боли; пропускание через электроды электрических импульсов переменного тока, положительная составляющая которого больше по амплитуде, чем его отрицательная составляющая, генерируемых генератором электрических импульсов, причем диапазон частоты электрических импульсов составляет от 625 Гц до 5000 Гц и диапазон напряжения, прикладываемого к электродам, составляет от 0 до 30 вольт.

Description

СПОСОБ ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ИЛИ ПОЛНОГО УСТРАНЕНИЯ БОЛИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[01] Настоящее изобретение относится к медицине, а более конкретно к анестезиологии, и может использоваться для ослабления или полного устранения боли участка тела пациента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[02] В настоящее время известны способы анестезии (обезболивания), т.е. ослабления чувствительности тела/организма или полного устранения боли части тела. В зависимости от точки воздействия (центральная нервная система или периферическая нервная система) анестезия делится на общую анестезию (наркоз/общее обезболивание) и местную анестезию. Известные способы общей анестезии и местной анестезии (большая их часть) являются достаточно сложной процедурой, а также представляют собой инвазивные процедуры, т.е. связанные с проникновением через естественные барьеры (кожу, слизистые оболочки) тела. Также, отдельные известные способы анестезии обладают противопоказаниями и могут привести к осложнениям, например, инфекционным осложнениям (послеоперационный ларингит, трахеит и т.д.), травматическим осложнениям (поломка зубов, травма слизистой, в частности, глотки) и другим видам осложнений.
[03] Из неинвазивных способов анестезии (относящихся к неинвазивным процедурам) известны способы электрообезболивания (также называемая электроанестезией, электроанальгезией и т.д.). Так, например, одним из способов неинвазивной анестезии относится короткоимпульсная транскутанная электроанальгезия, недостатками которой является адаптация организма к пороговому или максимально допустимому значениям интенсивности стимулирующих импульсов тока, снижая эффективность анестезии. Недостатком еще одного способа транскутанной электроанальгезии является невозможность регулировки частоты и длительности посылок стимулирующих импульсов, например, с целью подбора параметров воздействия на организм с целью осуществления анестезии.
[04] К недостаткам других способов неинвазивной анестезии также относится использование фармакологических препаратов, в частности, наркотических анальгетиков и транквилизаторов для усиления эффектов электроанестезии, часть из которых является токсичной для организма, в частности, организма человека, а также для организма собаки, кошки и других животных, и имеют противопоказания.
[05] Также, в существующих способах электроанестезии для достижения анестезирующего эффекта используются частоты электрических импульсов, сопротивление тканей организма при которых слишком велико, в частности, для проникновения электрических импульсов, описанных в рамках настоящего изобретения, сквозь/через ткани организма (пациента), таким образом не обеспечивая достаточную анестезию для проведения манипуляций, описанных ниже. Также, подобные способы требуют прикладывания импульсов в течение длительного времени до достижения требуемого уровня обезболивания участка/части тела организма (в частности, до начала манипуляции/операции над таким участком тела), в частности, требуют прикладывания тока к обезболиваемому участку тела в течение 20 минут и более.
[06] Другие существующие способы электроанестезии используют датчики дыхания (датчики вдоха/выдоха), связанные с генератором импульсов, использующихся для анестезии. Такие датчики могут оказывать влияние на процесс моделирования электрических импульсов, что приводит к усложнению способа анестезии и, соответственно, устройств, созданных на основе таких способов, а также приводит к возможному искажению сигнала в определенных случаях, например, в моменты глубокого вдоха или глубокого выдоха организмом (в частном случае, человеком), подвергающимся анестезии подобными способами.
[07] Другим существенным недостатком существующих способов электроанестезии является использование в таких способов классического переменного тока, соотношение положительной и отрицательной составляющих которого, равно по амплитуде, или величины положительной и отрицательной составляющих близки друг к другу. Таким образом, при использовании переменного тока (в частности, классического переменного электрического тока, положительная и отрицательная составляющие которого, т.е. амплитуды положительной и отрицательной составляющей тока, равны или близки друг к другу) не происходит поляризация мембраны нервного волокна, т.е. анестезия наблюдаться не будет.
[08] Недостатком других способов электроанестезии является использование постоянного монофазного тока, что при использовании, как правило, приводит к повышению сопротивления тканей организма. [09] Соответственно, основываясь на анализе существующего уровня техники и возможностей, существует потребность в данной области техники в способе для ослабления или полного устранения боли.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[010] Технический результат настоящего изобретения заключается в ослаблении или полном устранении боли с использованием электрических импульсов переменного тока, положительная составляющая которого больше по амплитуде, чем его отрицательная составляющая.
[011] Согласно одному из вариантов реализации, предлагается способ для ослабления или полного устранения боли, включающий следующие шаги: размещение, по крайней мере, двух электродов в области, по крайней мере, одного нерва, иннервирующего, по крайней мере, один участок тела, требующий ослабления или полного устранения боли; фиксирование, по крайней мере, одного электрода относительно участка тела, требующего ослабления или полного устранения боли; пропускание через электроды электрических импульсов переменного тока, положительная составляющая которого больше по амплитуде, чем его отрицательная составляющая, генерируемых генератором электрических импульсов, причем диапазон частоты электрических импульсов составляет от 625 Гц до 5000 Гц и диапазон напряжения, прикладываемого к электродам, составляет от 0 до 30 вольт.
[012] В одном из частных вариантов реализации мощность электрических импульсов характеризуется, по крайней мере напряжением, прикладываемым к электродам, причем увеличение и уменьшение мощности электрических импульсов реализовано посредством регулирования напряжения, подаваемого на электроды.
[013] В одном из частных вариантов реализации мощность электрических импульсов увеличивается в диапазоне от 1 секунды, по крайней мере, до 300 секунд.
[014] В одном из частных вариантов реализации мощность электрических импульсов увеличивается, пока не будет достигнут требуемый уровень обезболивания участка тела.
[015] В одном из частных вариантов реализации способ дополнительно включает определение месторасположения нерва, иннервирующего участок тела, который требует ослабления или устранения боли, перед размещением электродов. [016] В одном из частных вариантов реализации положительная составляющая амплитуды электрических импульсов больше по амплитуде, чем отрицательная составляющая электрических импульсов, по крайней мере, на 0.01 мкА.
[017] В одном из частных вариантов реализации электроды содержат рабочие поверхности, нормали которых направлены в сторону участка тела, требующего ослабления боли.
[018] В одном из частных вариантов реализации угол между перпендикулярами рабочих поверхностей электродов находится в пределах от 0 до 180 градусов.
[019] В одном из частных вариантов реализации фиксирование электродов относительно участка тела, требующего ослабления боли, осуществляется посредством, по крайней мере, одного механического крепления и/или посредством адгезии электродов, обеспечиваемой токопроводящим материалом.
[020] В одном из частных вариантов реализации параметры электрических импульсов и/или напряжение и/или сила тока, прикладываемые к электродам, изменяются в процессе ослабления боли участка тела, причем частота остается неизменной или изменяется в пределах указанного диапазона.
[021] В одном из частных вариантов реализации при возникновении дискомфорта и/или болевых ощущений, по крайней мере, на участке обезболивания, осуществляется понижение напряжения, подаваемого на электроды.
[022] В одном из частных вариантов реализации шаг между предыдущим и последующим значениями прикладываемого на электроды напряжения составляет, по крайней мере, 0.001 Вольта.
[023] В одном из частных вариантов реализации дополнительно включает проведение манипуляций, способных вызвать боль, по крайней мере, на одном участке тела, после ослабления или полного устранения боли такого участка тела.
[024] В одном из частных вариантов реализации величина электрического тока импульсов, необходимая для обезболивания нерва, составляет, по крайней мере, 3.5 мкА.
[025] В одном из частных вариантов реализации генератор импульсов и/или по крайней мере, один из элементов генератора импульсов реализован, по крайней мере, одним вычислительным устройством или, по крайней мере, одной платой расширения вычислительного устройства.
[026] В одном из частных вариантов реализации генератор импульсов включает, по крайней мере, одно устройство для регистрации, по крайней мере, одного параметра импульсов и/или, по крайней мере, одного параметра в участке тела и/или, по крайней мере, одного параметра живого организма, которому принадлежит участок тела.
[027] В одном из частных вариантов реализации генератор импульсов включает, по крайней мере, одно устройство для регулировки, по крайней мере, одного параметра импульсов и/или, по крайней мере, одного параметра электрической цепи в упомянутом участке тела.
[028] В одном из частных вариантов реализации, по крайней мере, одно упомянутое устройство для регистрации параметров и/или, по крайней мере, одно упомянутое устройство для регулировки параметров реализовано, по крайней мере, одним вычислительным устройством и/или, по крайней мере, одним элементом вычислительного устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[029] Дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидными из прочтения последующего описания осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
[030] ФИГ. 1 иллюстрирует электрическую схему Фрике-Морзе и клетку организма;
[031] ФИГ. 2 иллюстрирует один из вариантов осуществления настоящего изобретения;
[032] ФИГ. 3 иллюстрирует примерный вариант диаграммы импульсного тока, смоделированный с использованием модели Ходжкина-Хаксли;
[033] ФИГ. 4 иллюстрирует примерный вариант осуществления настоящего изобретения, в частности, примерный вариант размещения электродов относительно нерва, на который воздействуют импульсы, генерируемые генератором импульса, согласно настоящему изобретению;
[034] ФИГ. 5 иллюстрирует примерные варианты размещения электродов, согласно настоящему изобретению.
[035] ФИГ. 6 иллюстрирует один из способов фиксации электродов при размещении электродов на теле пациента, согласно настоящему изобретению.
[036] ФИГ. 7 иллюстрирует еще один вариант фиксации электродов при размещении электродов, согласно настоящему изобретению;
[037] ФИГ. 8 иллюстрирует один из возможных алгоритмов процессов при обезболивании, согласно настоящему изобретению. [038] ФИГ. 9 иллюстрирует пример компьютерной системы общего назначения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[039] Объекты и признаки настоящего изобретения, способы для достижения этих объектов и признаков станут очевидными посредством отсылки к примерным вариантам осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничивается примерными вариантами осуществления, раскрытыми ниже, она может воплощаться в различных видах. Сущность, приведенная в описании, является ничем иным, как конкретными деталями, обеспеченными для помощи специалисту в области техники в исчерпывающем понимании изобретения, и настоящее изобретение определяется только в объеме приложенной формулы.
[040] В описываемом в настоящем изобретении способе для полного устранения боли или обезболивания, по крайней мере, одного участка тела организма (в частности, организма человека, животного, насекомого и т.д.) или всего тела организма используются электрические импульсы, обладающие определенными параметрами (указанными ниже в рамках описания изобретения), в частности, параметрами модуляции по амплитуде и частоте, позволяющими добиться анестезирующего эффекта, достаточного для проведения манипуляций (например, удаления зуба, проведения местных хирургических вмешательств, включая полостные операции и т.д.) без ощущения пациентом (организмом, в частности, живым организмом) боли. В настоящем изобретении электрические импульсы (далее импульсы или электрические импульсы) формируются между, по крайней мере, двумя электродами, в частности, размещенными/расположенными на участке тела пациента (или в непосредственной близости от него), например, в обезболиваемой области/области обезболивания (и/или в области расположения, по крайней мере, одного нерва, отвечающего за обезболиваемый участок тела/обезболиваемую область пациента, как будет описано далее) и воздействуют, по крайней мере на один нерв, как будет описано далее. Стоит отметить, что нервы являются отростками нервных клеток, т.е. являются продолжением нервных клеток, таким образом, воздействие описываемых в настоящем изобретении импульсов осуществляется на нервные клетки, поскольку аксоны и дендриты (структуры нервных клеток, проводящие сигналы) являются частью нервных клеток. [041] Стоит также отметить, что размещенные на теле, в частности, участке тела живого организма, например, пациента (человека, животного, насекомого и т.д.) может сопровождаться фиксированием электродов (полным или частичным, т.е. с обеспечением полной неподвижности электродов или частичной неподвижности электродов, например, относительно друг друга и/или упомянутого участка тела либо любого другого участка тела и/или внешних по отношению к пациенту и/или участку тела пациента объектов, например, генератора импульсов, стоматологического кресла, операционного стола, штанг и/или штатива, которые в свою очередь также могут выступать в качестве фиксирующих элементов/составных частей электродов и т.д.), как более подробно будет описано далее.
[042] Любая живая ткань организма, например, пациента, в частном случае, человека, имеет как активное, так и реактивное диэлектрическое сопротивление, а значит такая ткань, как элемент электрической цепи/электрической схемы, может быть представлена моделью Фрике-Морзе. Фрике и Морзе, проводя свои измерения, получили уравнения, которым соответствует электрическая схема, представленная на ФИГ. 1.
[043] На ФИГ. 1 показана электрическая схема Фрике-Морзе и клетка ткани организма. Элемент ПО представляет собой активное сопротивление R0 межклеточной жидкости (внеклеточной жидкости) 140 клетки 135, которое в частном случае не изменяется от частоты переменного тока в указанной электрической цепи. Элемент 120 представляет собой сопротивление R1 внутриклеточной жидкости 160, окружающей ядро клетки 170. Элемент 130 представляет собой конденсатор О в виде клеточной мембраны 150, сопротивление которого изменяется, в частном случае, от частоты переменного тока (например, электрического переменного тока, пропускаемого через ткани организма). Также, емкость (электрическая емкость) клеточной мембраны 150 может зависить (в частном случае напрямую) от частоты переменного тока, то есть чем выше частота тока, тем выше проводимость клеточной мембраны.
[044] Стоит отметить, что в модели Фрике-Морзе клеточная мембрана рассматривается в качестве конденсатора. Также, в указанной модели имеются элементы, обладающие сопротивлением и емкостью, поэтому клетка, как система обладает сопротивлением.
[045] Учитывая вышесказанное, электрическая цепь (электрическая схема) представления обезболиваемого участка тела, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, может иметь вид, показанный на ФИГ. 2. [046] На ФИГ. 2 изображен один из вариантов осуществления настоящего изобретения. Элементы 212, 214, 216, 218, 219 на ФИГ. 2 являются точками перехода (в частном случае, области перехода, поверхности перехода) между различными материалами, например, между тканями организма (кожей, слизистой оболочкой и т.д.), электродами, воздухом и т.д. Элемент рисунка 212 является точкой перехода между одним из электродов 270 (или материалом, который может связывать электрод с поверхностью, к которой он прикладывается, например, фиксирующим гелем, и т.д., как будет описано ниже), подключенного к генератору импульсов/генератору сигналов 210 (способному генерировать импульсы с характеристиками/параметрами, описываемыми в рамках настоящего изобретения, а также может включать, по крайней мере, одно устройство регистрации/контроля (измерительный прибор), по крайней мере, одного параметра импульса, подаваемого на электроды тока, напряжения и т.д., например, реализованными в виде вольтметра, или амперметра, или частотомера и другими устройствами), например, посредством проводов 280, и слизистой организма 250А (в частном случае, слизистой оболочкой полости рта человека). Стоит отметить, что, по крайней мере, один измерительный прибор (являющийся частью генератора импульсов или являющийся внешним по отношению к нему, например, подключаемый к нему посредством одного из известных интерфейсов, в частности, ввода/вывода данных, способный регистрировать и/или контролировать параметры в цепи «прибор- участок тела»/«генератор импульсов-участок тела» (в частности, электрической цепи/схемы, приведенной на ФИГ. 2(A) и ФИГ. 2(Б), элементами которого является, по крайней мере, один из элементов 250/250А, 250/250Б, 240/240А, 240/240Б, 1 10/1 10А, 1 10/1 10Б, ПО/НОВ, 1 10/1 ЮГ, 120/120А, 120/120Б, 120/120В, 120/120Г, 130/130А, 130/1 ЗОБ, 130/1 ЗОВ, 130/130Г, 170, 285, 210, 230, 270 показанные на ФИГ. 1(A), ФИГ. 1(Б), ФИГ. 2(A) и ФИГ. 2(Б)), например, напряжение в указанной цепи или, по крайней мере, одном участке цепи, в частном случае представленным, по крайней мере, одним участком тела, тканью, элементом/составной частью генератора импульса и т.д.
[047] Элемент 214 на ФИГ. 2 является точкой перехода между слизистой организма 250А и костью организма 240А (костной тканью, например, костью/костной тканью человека, в данном конкретном случае - костной тканью нижней челюсти человека 240). Элемент 230 на ФИГ. 2 представляет собой нерв, в частности, нерв, выходящий из зуба 220 организма (человека). Элемент 216 на ФИГ. 2 является точкой перехода между костью 240Б и слизистой организма 250Б. Элемент 218 на ФИГ. 2 является точкой перехода между слизистой организма 250Б и вторым из электродов 270, подключенным к генератору импульсов 210.
[048] Поскольку живые ткани организма обладают как активным, так и реактивным сопротивлением, то реактивное сопротивление определяется поляризацией клеточной мембраны (характеризующимся в частном случае электрическим возбуждением клетки, когда наружная поверхность мембраны заряжается положительно, в внутренняя поверхность мембраны заряжается отрицательно, либо наоборот, когда наружная поверхность мембраны заряжается отрицательно, а внутренняя поверхность мембраны - положительно), которая в свою очередь, зависит от частоты тока, проходящего через ткани организма. Зависимость поляризации структур (составных частей) клеток и тканей организма от частоты неравномерна. Время, за которое возникает поляризация той или иной структуры клетки является временем релаксации. Поскольку здесь рассматривается прохождение электрических импульсов через клетку, пренебрегать остальными структурами в клетке и их временем поляризации не стоит, в частности, потому, что время поляризации всех структур клетки влияет на проводимость тканей. Существует несколько видов/типов поляризации структур клеток:
[049] - электронная поляризация, представляющая собой смещение электронов (электронного облака) на своих орбитах относительно положительно заряженных ядер в атомах и ионах, в частности, тканей организма (например, обезболиваемых тканях организма в области обезболивания). Время возникновения электронной поляризации, называемое также временем релаксации, составляет/равняется 10Л(-16) - 10л(-14) (десять в минус шестнадцатой степени - десять в минус четырнадцатой степени) секунды;
[050] - ионная поляризация, представляющая собой смещение иона относительно кристаллической решетки. Вследствие этого возникает дипольный момент, направленный в сторону противоположную внешнему полю. Такой поляризации активно подвергаются молекулы белков и других высокомолекулярных соединений. Время релаксации ионной поляризации составляет 10А(-14) - 10А(-12) (десять в минус четырнадцатой степени - десять в минус двенадцатой степени) секунды;
[051] - дипольная поляризация (дипольная ориентационная поляризация), обусловленная ориентацией под действием внешнего поля свободных полярных молекул вещества. Время релаксации дипольной поляризации составляет 10А(-13) - 10л(-7) (десять в минус тринадцатой степени - десять в минус седьмой степени) секунды;
[052] - макроструктурная поляризация, возникающая под действием электрического поля вследствие неоднородности электрических свойств вещества. Для ее возникновения необходимо наличие слоев с различной электропроводностью. Под действием поля свободные ионы и электроны, содержащиеся в проводящих субстанциях, перемещаются в пределах каждого включения до границы проводящего слоя. Дальнейшее перемещение свободных зарядов невозможно вследствие низкой проводимости соседних слоев. Время релаксации макроструктурной поляризации составляет 10Л(-8) - 10л(-3) (десять в минус восьмой степени - десять в минус третьей степени) секунды;
[053] - поверхностная поляризация, возникающая/происходящая на поверхностях, имеющих двойной электрический слой. При наложении внешнего поля происходит перераспределение ионов диффузионной части двойного электрического слоя: частицы дисперсной фазы смещаются в одну сторону, а ионы диффузионного слоя смещаются в другую сторону, в результате чего частицы дисперсной фазы с противоионами диффузионного слоя превращаются в наведенные диполи. Время релаксации поверхностной поляризации составляет 10Л(-3) - 1 секунды (от десять в степени минус три до одной секунды);
[054] - электролитическая поляризация, возникающая между электродами, погруженными, например, в раствор электролита, с дальнейшим пропусканием электрического постоянного тока через такие электроды. С наложением разности потенциалов на электроды происходит перераспределение потенциалопределяющих ионов в диффузионной части двойного электрического слоя, в частности, в области катода концентрация ионов (в частном случае положительно заряженных ионов - катионов) увеличивается, а в области анода - уменьшается. Между электродами возникнет электродвижущая сила (э.д.с) поляризации, направленная против внешней э.д.с. Таким образом, и в случае электролитической поляризации появление э.д.с. обусловлено смещением зарядов, проявляющимся в качестве изменения концентрации ионов в приэлектродной зоне. Время релаксации электролитической поляризации составляет 10А(-4) - 10А2 секунды;
[055] - поверхностная поляризация, характеризующаяся изменением времени релаксации для каждого вида ткани. Время релаксации для поверхностной поляризации - это время, за которое плазмолемма (клеточная мембрана) успевает поляризоваться под воздействием на не импульса (в частном случае, при прохождении через нее импульса). Для поверхностной поляризации характерен разброс во времени релаксации от 10А(-3) до 1 секунды. Это объясняется тем, что у разных типов клеток разное время релаксации поверхностной поляризации, и или наличием у разных типов клеток различных хронаксий. Хронаксия представляет собой наименьший промежуток времени, за которое двойная реобаза вызывает возбуждение клетки, то есть поляризацию мембраны. У различных видов клеток разная хронаксия, а значит разное время, за которое поляризуется клеточная мембрана. Самой маленькой хронаксией обладают нервные клетки.
[056] Для того, чтобы смоделировать работу нейрона (неврона, нервной клетки), являющимся частным случаем упомянутой выше клетки) и его взаимодействие с электрическими импульсами, может быть использована математическая модель Ходжкина-Хаксли, которая представляет собой систему дифференциальных уравнений:
Figure imgf000013_0001
[057] Таким образом, величина электрического тока, генерируемого отдельным видом ионов ( /. ) может быть описана следующим уравнением:
ion
1°58" 'ion =- а Л<Г- W-s/^-V-^-^'
[059] где
(V) = 0.1(25 - V) /(exp(25 - V) 110) - 1;
Figure imgf000013_0002
a ( ) = 0.07exp(-F /20);
[060]
^(П = 1 /(1 + ехр((30 - К)/ 10));
an(V) = 0.01(10 - V) /(1 + exp((l 0 - V) 110));
(K) = 0.125exp(-F / 80)
[061] - заданные функции потенциала; [062] - электроемкость, соответствующая внутреннему липидному слою клеточной мембраны;
[063] V - мембранный потенциал клеточной мембраны;
[064] n, m, h - функции потенциала и времени, определяющие, в частном случае, поведение натриевого и калиевого токов;
[065] а - радиус волокна.
[066] Более подробно модель Ходжкина-Хаксли описана на странице «1Шрз://ш.\¥1к1ре(11а.ог /\У1к1/Модель_Ходжкина_— _Хаксли» или <<http://www.biophys.msu.ru/general_courses/mmb/riznich201 1/lectl 8.pdf>>.
[067] Вышеуказанная модель Ходжкина-Хаксли представляет собой систему дифференциальных уравнений, описывающих работу потенциал-зависимых ионных каналов, пассивных каналов, а также ионных транспортеров на мембране нейрона. Для установления параметров переменного тока тока, согласно настоящему изобретению, было вычислено время поляризации нервной клетки. Используя приведенную выше систему уравнений и программную среду MatLab (может быть использован любой схожий пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений), было смоделировано воздействие постоянного тока на нерв, в результате которого время окончания поляризации (в частности, поверхностной поляризации нервного волокна) составило (было рассчитано равным) 5.65 миллисекунд, а значит время поляризации мембраны составляет приблизительно 0.5 миллисекунд (мсек).
[068] Стоит отметить, что упомянутый здесь постоянный ток использовался для проведения эксперимента и только с целью установления/вычисления времени поляризации мембраны нейрона, в то время как подобный эксперимент может быть проведен с использованием переменного тока, например, с частотой 1 Гц. С целью установления времени поляризации необходимо было сгенерировать однократный импульс, время которого было бы больше предполагаемого времени описываемой релаксации, в связи с чем для проведения описанного здесь эксперимента был выбран постоянный ток.
[069] Стоит также отметить, что для возможности осуществления решения системы уравнений программным способом (в частности, посредством программного обеспечения, например, MatLab, IDE Spyder и т.д.) указанные выше формулы могут быть приведены в вид, обрабатываемый («воспринимаемый») программным обеспечением и вычислительным устройством (например, персональным компьютером), например, посредством использования одного из языков программирования (например, языка программирования Pyton) и, в частном случае, IDE Spyder (интегрированной среды разработки от англ. Integrated Development Environment, IDE).
[070] Учитывая то, что нервная клетка обладает самым коротким временем поляризации, то необходимо воздействовать на нее переменным током, частота которого была бы больше для поляризации мембран различного типа клеток (костные и хрящевые клетки, клетки соединительной и жировой тканей, мышечные клетки разных видов, клетки крови, клетки нервных узлов, нервные клетки головного и спинного мозга), но достаточной для поляризации нервной клетки, расчет и результаты которого приведены далее.
[071] Чтобы добиться поверхностной поляризации мембраны, необходимо подавать электрический переменный ток, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, полупериод которого был бы равен времени релаксации плазмолеммы клетки (времени поляризации мембраны). Как было показано выше (получено выше), время поляризации нервной клетки составляет приблизительно 0.5 мсек. Для расчета было принято время поляризации, равное 0.5 мсек. Следовательно, полупериод переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, в данном случае также должен составлять 0,5 мсек (хотя время релаксации нерва может находиться в пределах от 0.1 мсек до 0.8 мсек, следовательно, и полупериод переменного тока может составлять от 0.1 мсек до 0.8 мсек), а период электрического переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, будет равен 1 мсек (0.5 мсек * 2 = 1 мсек).
[072] Поскольку, частота переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, (f) в общем случае вычисляется по формуле f=l/T, где Т - период переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, то частота необходимого для поляризации (нервной) мембраны переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, равна 1000 Гц (для указанного полупериода в 0.5 мсек).
[073] Принимая во внимание тот факт, что хронаксия мембран нервных клеток может варьироваться от 0.1 мсек до 0.8 мсек, то полученная в ходе вышеуказанного эксперимента, хронаксия равная 0.5 мсек является средней величиной (усредненным значением). Учитывая указанный разброс хронаксий в пределах от 0.1 мсек до 0.8 мсек, стоит сделать вывод, что в рамках настоящего изобретения для обезболивания/анестезии могут быть использованы импульсы (прикладываемые к электродам, описываемым в рамках настоящего изобретения), частота переменного тока, (положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной) которого лежит, по крайней мере, в диапазоне от (0.1 мсек*2)Л(-1) Гц до (0,8 мсек*2)л(- 1) Гц (где «л» - символ возведения в степень, а «*» - символ умножения), т.е. переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, с частотой 5000 Гц - 625 Гц (от 625 Гц до 5000 Гц).
[074] Хотя в рамках реализации настоящего изобретения могут быть использованы частоты любого другого диапазона частот, стоит отметить, что частоты менее 625 Гц и более 5000Гц не всегда являются целесообразными, поскольку частоты импульсов менее 625 Гц могут привести к повышению диэлектрической сопротивляемости тканей, и/или отсутствию полной поляризации нервного волокна (т.к. после смены положительного импульса на отрицательный или наоборот, мембрана будет успевать реполяризоваться/переполяризоваться), а при частотах импульсов более 5000 Гц мембрана нервного волокна также может быть недостаточно поляризована (например, из-за слишком частой смены зарядов тока с минуса на плюс). Таким образом, для максимальной поляризации нерва (максимального уровня поляризации нерва) приведенный выше диапазон частот в 625 - 5000 Гц является оптимальным.
[075] Стоит также отметить, что при проведении описанного эксперимента наилучшим образом зарекомендовала себя частота в 1000 Гц, которая в частном случае, может быть использована в качестве частоты импульсов, генерируемых генератором импульсов, и которая может быть задана таким генератором импульсов с целью достижения эффекта анестезии (требуемого уровня анестезии).
[076] Данный диапазон частот позволит, например:
[077] 1) Осуществить поляризацию мембраны;
[078] 2) Снизить диэлектрическую проводимость ткани.
[079] Однако, классический переменный ток, в частном случае, не может быть использован для блокады (не может привести к блокаде) проводимости нервной клетки, поскольку при переменном токе, как правило, происходит овершут мембраны нейрона, когда потенциал мембраны меняется на противоположный, например, в частном случае мембранный потенциал изначально положителен, а затем происходит обратная смена заряда, когда мембранный потенциал отрицателен. [080] Именно при выполнении этих двух условий (мембрана нервной клетки сменила заряд с положительного на отрицательный и произошла обратная смена заряда - с отрицательного на положительный, приведя к овершуту) клетка (в частном случае, нервная клетка) способна провести нервный импульс.
[081] После осуществления моделирования (в частном случае, в IDE Spyder с использованием модели Ходжкина-Хаксли) переменного тока с такими параметрами, т.е. когда частота переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, равна 1000 Гц, сила переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, (I) равна 1 микроампер (мкА) с использованием упомянутой модели Ходжкина-Хаксли было установлено, что существует, как минимум, два способа поляризации мембраны:
[082] - приложить к электродам постоянный ток, однако при этом на катоде будет возрастать возбудимость тканей (способность ткани/живой ткани организма отвечать на действие достаточно сильного, быстрого и длительно действующего раздражителя, например, электрического постоянного тока, посредством изменения физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения). При этом, известно, что многие производители дентальных электроанальгезирующих приборов устанавливали катод на руку пациента, а анод на стоматологический наконечник, которым препарировали ткани зуба, что в миллионы раз понижало напряженность электрического поля, т.е. были зарегистрированы очень низкие значения проницаемости электрического постоянного тока, в частности, значение сопротивления тканей организма (при постоянном токе) находились в диапазоне от 1 до 10 мегаОм;
[083] - приложить к электродам переменный ток, причем приравняв единице (= 1) амплитуду данного тока, имеющего значение выше 0, а амплитуду тока ниже нуля (= 0) приравняв 0,25. В данном случае за единицу была обозначена максимальная амплитуда переменного тока, и, соответственно отрицательная часть импульсов по амплитуде составляет величину, в 4 раза меньшую положительной составляющей. Данное соотношение бьшо вьшедено экспериментально, т.е. увеличение отрицательной составляющей переменного тока негативно сказывается на обезболивании, однако отсутствие отрицательной составляющей переменного тока может привести к повышению сопротивления тканей организма, как было описано выше. Стоит отметить, что указанное соотношение не обязательно должно быть равно указанному выше и может иметь любое другое соотношение, например, отрицательная составляющая может быть меньше в 0.001, 2, 3, 5, 6 раз и т.д. (или быть меньше, по крайней мере, на 0.01 мкА), однако положительная электрического тока должна быть больше по амплитуде чем отрицательная, причем указанное соотношение между положительной и отрицательной составляющих электрического тока может изменяться в процессе обезболивания, например, посредством генератора импульсов.
[084] Стоит также отметить, что отрицательная составляющая импульса может быть незначительно меньше нуля или равна нулю, в то время как положительная составляющая импульса может быть незначительно выше нуля, например, равна 0.0001 мкА.
[085] Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что до нервного проводника (нервного волокна, нерва, отростков нервных клеток) доходит переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, со временем импульса равным 0.5 мсек.
[086] Таким образом, до нервного проводника способен доходить переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, с временем импульса равным 0.5 мсек.
[087] Смоделируем переменный ток согласно (с помощью) модели Ходжкина- Хаксли, как показано на ФИГ. 3.
[088] На ФИГ. 3 изображен примерный вариант диаграммы импульсного тока, смоделированный с использованием модели Ходжкина-Хаксли, как было сказано выше. По вертикальной оси отложена амплитуда тока в относительных единицах, как было описано выше, а по горизонтальной оси - время в миллисекундах. Как видно на изображенной диаграмме, положительная фаза импульса по амплитуде (в частности, максимальная амплитуда, установленная в процессе анестезии, например, врачом) равна +1 (плюс 100 по оси тока I), отрицательная - -0,25 (минус 25 по оси тока I). Частота тока составляет 1000 Гц.
[089] В рамках моделирования переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной согласно модели Ходжкина-Хаксли было установлено, что ток ионов Калия всегда выше (больше) нуля, причем происходит овершут мембраны клетки, но обратного тока Калия в клетку не наблюдается, что предупреждает проведение нервного импульса, а, следовательно, приводит к отсутствию реакции нерва на раздражитель, тем самым приводя к анестезии (анальгезии/обезболивающему эффекту).
[090] Таким образом, для того, чтобы пациент, часть тела которого подвергается воздействию переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, с целью анестезии такого участка тела, не чувствовал боли и неприятных ощущений (либо с целью ослабления боли и неприятньк ощущений) в процессе производимых манипуляций (т.е. любых воздействий на организм человека/пациента, способных повлечь за собой болевые ощущения у пациента, например, врачебных и косметических манипуляций, включая операции, инвазии и т.д.), после установки электродов в обезболиваемую область тела пациента и включения генератора импульсов 210 мощность сигнала (в частном случае, напряжение, подаваемое на электроды) может быть постепенно (плавно) увеличена (обеспечение нарастания импульса, характеризующееся временем нарастания импульса) в течение заданного промежутка времени, например, в течение от 1 секунды до 300 секунд (не ограничиваясь). Стоит отметить, что плавность нарастания импульса (мощности импульса, в частном случае, характеризующейся напряжением, прикладываемым к электродам), определяющаяся в частном случае шагом прикладываемого на электроды напряжения и временем между изменением напряжения (между шагами напряжения, т.е. временем между изменением одной величины прикладываемого к электродам напряжения на другую), может быть рассчитана автоматически, например, генератором импульсов, так, например, при установлении на генераторе импульсов значения для амплитуды (максимального значения для амплитуды, т.е. значения которого может достигать величина амплитуды в процессе обезболивания, причем в частном случае данная амплитуда представляет собой рабочую амплитуду/рабочее значение амплитуды, при которой проводятся манипуляции, в частности, после того как будет достигнут анальгезирующий эффект, как будет описано далее) равным, в частном конкретном случае, 12 Вольт, а времени нарастания импульса (время выхода на заданное значение амплитуды/максимальной амплитуды), в частном конкретном случае, равным 120 секунд, то, рассчитав шаг нарастания импульса (в частном случае, амплитуды импульса) по формуле шаг импульса = значение амплитуды/время нарастания импульса, получим шаг нарастания импульса равным 0.1 Вольт/сек, причем время нарастания импульса/импульсов может быть изменено вручную (например, врачом) посредством выставления значений на генераторе импульсов или одним из устройств, подключенных к генератору импульсов (например, персональным компьютером, подключенным к генератору импульсов и/или, по крайней мере, к одному из приборов (приборов для измерения и/или регистрации, и/или контроля параметров/характеристик импульса/импульсов и связанных с ним значений таких, как напряжения, прикладываемого на электроды, силы тока, проходящей через ткани клеток и т.д.), в частности, являющимися элементами генератора импульсов, и/или, по крайней мере, к одному из приборов, позволяющих устанавливать/выставлять, по крайней мере, один из указанных в настоящем изобретении параметров импульса/импульсов и другие выходные параметры (настройки) генератора импульсов.
[091] Также, время нарастания импульса может выбираться, например, врачом, анестезиологом и т.д. (а также устройством, в частности, управляющим генератором импульсов), на основе ощущений пациента (например, объективных ощущений пациента, поскольку у пациента может существовать или возникнуть страх перед одним из способов электроанестезии, связанные в частном случае с непонятными, непривычными и/или неизвестными для пациента ощущениями, например, с легким жжением и/или покалыванием в участке тела, к которому прикладываются электроды с целью обеспечения анестезии и т.д.). Так, например, чтобы успокоить («не напугать») пациента такими возможными непривычными ощущениями, возникающими при прикладывании напряжения к электродам, установленным на теле пациента, напряжение, подаваемое на электроды, наращивается плавно с небольшим шагом напряжения (например, 0.001 Вольта) и/или с длительными промежутками времени между изменением шага напряжения (например, в 1 секунду или в 0.1 секунды и т.д.). В процессе обезболивания, описанного в рамках настоящего изобретения (реализации описанного в настоящем изобретении способа электроанастезии) или после нескольких проведенных сеансов электрообезболивания/электроанестезии шаг напряжения может быть увеличен, например, до 0.01 Вольта или до 0.1 Вольта и т.д., и/или длительность между повышением и/или понижением напряжения может быть снижена, например, до 0.01 секунды или до 0.01 секунды и т.д., поскольку пациент может согласиться на более быстрое нарастание амплитуды импульсов, в частном случае определяемое напряжением, прикладываемых к электродам, поскольку описанные выше ощущения становятся обычными (известными) пациенту, так что пациент больше не испытывает страха перед использованием способа, в частности, перед ощущениями, вызванными реализацией описанного способа в рамках настоящего изобретения. Также стоит отметить, что время нарастания импульсов может определяться типом ткани, через которые проходят импульсы и/или к которым прикладываются электроды, в частности, различные участки (в частном случае, ткани) организма могут обладать различной чувствительностью к напряжению, току и т.д. Так, например, в полости рта амплитуда импульсов (в частности, прикладываемое к электродам напряжение) может нарастать плавнее (медленнее), чем в случае, когда электроды прикладьюаются к коже пальца пациента, поскольку чувствительность в полости рта (в частности, чувствительность слизистой оболочки) выше, чем на пальце руки.
[092] Стоит также отметить, что упомянутые неприятные ощущения и боль могут возникать в связи с прохождением упомянутых импульсов сквозь ткани организма с поляризацией мембраны нервных волокон, приводя к возникновению потенциала действия (волне возбуждения, перемещающейся по мембране живой клетки, в частности, нервного волокна, в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки). Если напряжение, подаваемое посредством электродов к нерву, в частности, состоящему из нервных волокон, будет слишком большим, то это будет воспринято нервом в качестве сигнала боли и мембранный потенциал нервной клетки возрастет в определенный момент времени слишком быстро, что вызовет у организма (человека) чувство боли. Однако стоит заметить, что без повышения мембранного потенциала эффект анестезии не будет проявляться или будет крайне незначительным. Таким образом, необходимо обеспечить постепенное плавное повышение/нарастание напряжения, подаваемого на электроды (и, соответственно, в дальнейшем - на нервные волокна), без резких скачков мембранного потенциала клеток, приводящих к чувству боли.
[093] Стоит отметить, что для расчета напряжения и частоты переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, подаваемого на электроды 270 посредством, по крайней мере, одного генератора импульсов 210, необходимо учитывать зависимость импеданса (комплексного сопротивления, полного сопротивления) тканей организма (в частности, тканей кости, тканей слизистой оболочки и т.д.) от частоты переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, проходящего через них, в частности, частоты переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной , прикладываемого к электродам 270.
[094] В 2015 году были проведены исследования
(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4945333/) на тему зависимости биоимпеданса (сопротивления биологических тканей) слизистой оболочки полости рта организма (в частности, человека) от частоты переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной. Для исследования были взяты электроды площадью приблизительно один сантиметр умножить на два сантиметра (1 *2 см). Замеры были сделаны в 7 точках (в частности, в различные точки слизистой оболочки полости рта пациента, используемые для измерения (био)импеданса) .
[095] Для расчета возьмем зуб 1.1 (1 1), т.е. правый верхний зуб/первый резец справа сверху. Тогда, при частоте переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, подаваемого на электроды, размещенные на слизистой оболочке в области данного зуба, в 1 кГц, а также при указанной ранее площади электрода, равной один сантиметр умножить на два сантиметра (1 *2 см) и не учитывая сопротивление металла электрода, сопротивление слизистой оболочки в области указанного зуба (в частности, между точками 212 и 214 на ФИГ. 2) будет равно приблизительно 6 кОм.
[096] Далее в рассматриваемом варианте на пути подаваемого электрического переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной находится компактная пластинка альвеолярного отростка челюсти (в данном случае - верхней челюсти), а также кость, в частности, губчатое вещество кости. Поперечная длина альвеолярного отростка составляет от 10 миллиметров до 5 миллиметров. Поскольку данных о биоимпедансе альвеолярного отростка не было найдено, за основу были взяты величины активной и реактивной проводимости кости мозгового отдела черепа, что согласуется с проведенными исследованиями. Таким образом, реактивная проводимость (реактивная электрическая проводимость) кости оставляет 10Л-4 См (десять в степени минус четыре Сименс на метр), а активная проводимость составляет 0.038 См (Сименс). Учитывая данные проводимости кости, а также толщину кости 1 равной 0.008 метра, а также площадь электрода S, в данном сл чае, авной 0.0001 м, то по следующей формуле:
Figure imgf000022_0001
[098] может быть вычислен импеданс кости при частоте используемого переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, в 1000 Гц, величина которого составит 802080 Ом (или приблизительно 802 кОм).
[099] В результате суммирования данного импеданса кости и полученного ранее импеданса слизистой оболочки (который должен быть умножен на 2, поскольку в данном примере слизистая оболочка, к которой прикладываются электроды, окружает зуб с двух сторон) импеданс участка цепи десна-кость-кость-десна (слизистая оболочка-кость-кость-слизистая оболочка) 285 составит 814 кОм. Таким образом, на участке цепи 285 (десна-кость-кость-десна, в частном случае, на участке цепи между точками 212-214-216-218) при частоте переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, в 1кГц существует/наличествует сопротивление равное приблизительно 814 кОм.
[0100] Из модели Ходжкина - Хаксли было получено, что сила переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, достаточная для поляризации мембраны равна 3,5 микроампер (полученное экспериментально посредством моделирования на модели Ходжкина-Хаксли, причем является минимальной силой тока для возникновения возбуждения у нервной клетки(реобаза)). Однако в цепи переменного тока применима следующая формула для расчета силы переменного тока:
[0101] / = /0 Л/2 ,
[0102] где I д - эффективная сила тока (действующее значение силы тока), а 10 - первоначальная сила тока (в данном случае - сила тока, достаточная для поляризации мембраны, равная, в частном случае, как было сказано выше, 3.5 мкА).
[0103] Таким образом, эффективная сила переменного тока равна 5 мкА (показывающая, что представленный в настоящем изобретении способ для ослабления или полного устранения боли является безопасным для человека и не использует значения для силы тока, превышающие допустимые безопасные для человеческого организма, в частности).
[0104] Поскольку сила переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной в цепи (упомянутая сила тока, достаточная для поляризации мембраны) равна 3.5 мкА, то величина плотности электрического тока в цепи слизистая оболочка-кость-кость-слизистая оболочка/десна-кость-кость-десна, (учитывая площадь электродов 1 смЛ2) составляет 3.5 мкА/смЛ2, что в 1000 раз меньше допустимой плотности переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной на слизистую оболочку организма, в частности, человека.
[0105] Необходимое напряжение, прикладываемое к электродам, для достижения анестезирующего эффекта, вычисленное по формуле U=I*R с использованием указанных выше параметров составляет 4 Вольта. Стоит отметить, что величина напряжения влияет на степень анальгезии (обезболивающего эффекта) т.е. чем выше напряжение, подаваемое на электроды, тем меньше чувствительность обезболиваемой области организма.
[0106] Данный расчет применим для классического переменного тока, однако в настоящем изобретении нерва достигает переменный ток, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, таким образом, примем время релаксации костной ткани равной ~ 1 секунде. Следовательно, чем меньше по времени импульсы переменного тока, положительная составляющая которого по амплитуде больше отрицательной, тем большее сопротивление будет оказывать костная ткань, поскольку меньше времени будет затрачено на «разрядку» (на смену одного потенциала мембраны нейрона на другой, в частности, положительного потенциала мембраны нейрона на отрицательный). Таким образом, допустимый диапазон напряжения, прикладываемого к электродам, в частном случае составляет от 0 Вольт до 30 Вольт. С указанными параметрами тока (от 0 до, по крайней мере, 3.5 мкА) и напряжения (от 0 до, по крайней мере, 30 Вольт), в частности, характеризующая мощность электрических импульсов, описанных в рамках настоящего изобретения, диэлектрическая сопротивляемость костной ткани будет меньше (так, сопротивление костной ткани, в частности, диэлектрическое сопротивление костной ткани, при постоянном токе в разы выше, чем при переменном) и клеточная мембрана будет поляризована (по крайней мере, до снятия напряжения с электродов/выключения генератора импульсов или еще некоторое время после снятия электродов с пациента, как описано в рамках настоящего изобретения), тем самым обеспечивая обезболивание, по крайней мере, одного участка тела (обезболиваемой области).
[0107] Стоит отметить, что величина прикладываемого к электродам напряжения в частных случаях может превышать упомянутые выше 30 вольт, например, в зависимости от физиологических особенностей пациента.
[0108] Стоит также отметить, что анатомические особенности не искажают частоту тока, проходящего по описанному выше участку цепи или ее составной части, хотя в каждом клиническом случае организм (человек, в частном случае, пациент) обладает индивидуальной конфигурацией/строением костей, в частности, костей лицевого черепа, тип слизистой и прочие анатомические особенности, в частности, тип поверхности кожи может меняться в зависимости от дислоцирования на теле человека, тип кожи может меняться от пациента к пациенту и т.д. Таким образом, описываемый в рамках настоящего изобретения способ является эффективным для большинства пациентов. Описываемый в настоящем изобретении способ может быть менее эффективных для некоторых пациентов, физиологические особенности которых, могут значительно отличаться от среднестатистических, например, в некоторых участках тела пациента роговой слой кожи может достигать или превышать толщину в 1 сантиметр, и/или расположение, по крайней мере, одного нерва (а также внутренних органов) может отличаться от обычного расположения нерва, однако в таких случаях эффективность описываемого способа может быть увеличена, например, посредством изменения характеристик/параметров импульсов, описываемых в настоящем изобретении, и/или характеристик тока и/или напряжения, прикладываемого на электроды посредством генератора импульсов.
[0109] На ФИГ. 4 показан примерный вариант осуществления настоящего изобретения, в частности, примерный вариант размещения электродов относительно нерва, на который воздействуют импульсы, генерируемые генератором импульса, который (нерв) отвечает за обезболивание определенных участков тела. Как было сказано выше, при воздействии на нерв описываемыми в настоящем изобретении импульсами осуществляется обезболивание участка тела, которое иннервирует нерв, через которые проходят такие импульсы.
[ОНО] Так, на ФИГ. 4 показана рука человека 405, в области локтя которой установлены два электрода 270, нормали (перпендикуляры) поверхностей (в частном случае, прикладываемых к участку тела поверхностей, где участок тела может содержать по крайней мере один нерв, отвечающий за область, которую требуется обезболить, например, для проведения над ним манипуляций или содержащий объекты, над которыми производятся манипуляции, например, зуб, ноготь, орган человека, кожу, глаз и т.д.), которых направлены в сторону нерва 410. Более подробно о расположении электродов друг относительно друга и нерва, на который воздействуют пропускаемые через нерв импульсы посредством электродов 270 будет описано ниже.
[0111] Стоит отметить, что электроды могут включать поверхности (рабочие поверхности), между которыми возникают электрические импульсы, описываемые в рамках настоящего изобретения, возникающие в результате прикладываемого к электродам напряжения посредством генератора импульсов. Также, рабочие поверхности в частном случае определяются нормалями (перпендикулярами) таких поверхностей, направленных в сторону, по крайней мере, одного нерва, иннервирующего область, которую необходимо обезболить. Материалом рабочих поверхностей может являться любой токопроводящий материал, например, серебро, различные виды стали, например, нержавеющая сталь, токопроводящий гель и т.д.
[0112] Стоит также отметить, что форма, материал и другие характеристики электродов могут различаться и, в частном случае, определяться, например, доступностью места для расположения электродов, достаточным пространством для расположения электродов, типом описанных манипуляций, физиологическими особенностями организма пациента и так далее. Электроды могут быть выполнены в виде пластин (например, круглой, квадратной, прямоугольной и других форм), игл (в частности, затупленных игл, чтобы исключить инвазию таких игл в ткани организма), сфер и полусфер.
[0113] Также, электроды могут состоять из нескольких составных частей, например, рабочего объекта, на котором расположена рабочая поверхность электродов, и элемента, обеспечивающего подключение генератора импульсов посредством проводов, причем такие элементы могут быть выполнены в виде различного типа клемм, контактов и так далее. Также, электрод может включать элемент, в частном случае, выполненный из материала, который не проводит электрический ток или слабо проводит электрический ток, причем такой элемент может обеспечивать изоляцию/изолирование элемента/части электрода, к которому приложено напряжение, по крайней мере, от одной части тела пациента (в частном случае, ткани организма) и/или такой элемент может использоваться для крепления к нему, по крайней мере, одного элемента, позволяющего фиксировать электрод, как описано в рамках настоящего изобретения, например, для крепления зажима, проволоки и т.д.
[0114] Стоит также отметить, что площадь рабочей поверхности электрода может варьироваться, в частности, от 0.001 квадратного миллиметра до 100 квадратных сантиметров, например, в зависимости от материала и/или от размера, и/или от формы электрода и/или рабочей поверхности электрода либо от других факторов, например, связанных с физиологическими особенностями организма пациента, типом проводимых манипуляций, типа генератора импульсов и так далее.
[0115] В показанном примерном варианте на ФИГ. 4 электроды 270 установлены в области локтя, в частности, в проекции локтевого нерва 410. При таком примерном расположении электродов анальгетический эффект наблюдается по ходу нерва, т.е. в области 420, от локтя до кончиков пальцев руки, причем будет обезболиваться именно та область, за которую «отвечает» локтевой нерв (половина руки). Также стоит заметить, что в частном случае анальгетический эффект может наблюдаться на участке от места расположения электродов, до терминалий нерва (их периферических окончаний), к примеру, от локтя до кончиков пальцев, как показано на ФИГ. 4. Анальгетический эффект не распространяется по всей поверхности нерва, т.е. не распространяется в область 430. Таким образом, чем ближе электроды расположены к периферии, тем меньше площадь тканей, подвергающихся анестезии. На ФИГ. 4 показана условная граница 440 разделения части тела организма, в частном случае, руки человека на обезболенную область 420 и на не обезболенную область 430 при указанном примерном варианте размещения электродов 270.
[0116] Стоит отметить, что эффективность анестезии участка тела, например, в области которого установлены электроды, может зависеть от взаимного расположения электродов друг относительно друга. Так, максимальный эффект анестезии может быть достигнут, например, тогда, когда угол между нормалями (перпендикулярами) прикладываемых поверхностей электродов лежит в диапазоне от 0 до 180 градусов.
[0117] Также стоит отметить, что параметры импульсов, подаваемых на электроды генератором импульсов, могут быть изменены, например, посредством изменения параметров генератора импульсов (посредством настройки генератора импульсов и параметров, например, выходного напряжения генератора импульсов) быть скорректированы до приложения напряжения на электроды (или до размещения электродов на участке тела живого организма) или после подачи напряжения на электроды. Так, например, если пациент испытывает неприятные ощущения или боль, параметры прикладываемых на электроды импульсов могут быть скорректированы. Кроме того, параметры таких импульсов могут быть скорректированы, например, в зависимости от места расположения электродов, например, в зависимости от типа ткани, к которой приложен, как минимум, один из электродов, а также в зависимости от взаимного расположения электродов (в частности, направления упомянутых ранее нормалей поверхностей электродов) и/или от расстояния от поверхности, как минимум, одного электрода до нерва, воздействие на который упомянутыми импульсами приводит к обезболиванию той или иной области организма/части тела. Так, например, слизистая оболочка полости рта организма увлажнена слюной и не обладает роговым слоем кожи, а значит сопротивление тканей (в частном случае, находящихся между электродами, например, десна-кость-кость-десна, слизистая оболочка-кость-слизистая оболочка, кожа-подкожная клетчатка-мышцы и т.д.) будет меньше, таким образом, напряжение, прикладываемое к электродам и необходимое для обезболивания (достижения анестезирующего эффекта) будет меньше. Если электроды приложены к пальцу человека, с целью его обезболивания, причем, на пальцах присутствует роговой слой кожи, то, соответственно, сопротивляемость тканей (в частности, находящихся между электродами) больше, следовательно на электроды (в частном случае, на выход генератора импульсов) необходимо подавать большее напряжение (например, задаваемое/корректируемое в зависимости от ощущений пациента, в частности, субъективных ощущений пациента, либо посредством измерительных приборов/устройств, как описано в рамках настоящего изобретения). При размещении (в частном случае, при прикладывании) электродов и выборе необходимого напряжения, а также времени нарастания импульсов, следует учитывать, пол, массу тела и анатомические особенности пациента. Если пациент не ощущает анальгетического эффекта (в частном случае, пациент может быть опрошен на предмет наличия анестезии/анестезирующего эффекта и уровня/силы анестезирующего эффекта, например, врачом или ассистентом врача, либо другим лицом, контролирующим процесс анестезии), следует плавно наращивать напряжение, подаваемое на электроды до наступления анестезирующего эффекта. Если пациент почувствует дискофморт (например, у пациента возникнут болевые ощущения) в процессе нарастания (повышения значения амплитуды импульсов, в частном случае до максимального/рабочего значения амплитуды) подаваемых на электроды импульсов, то следует снижать прикладываемое на электроды напряжение до тех пор, пока не пропадет дискомфорт, но при этом останутся интенсивные ощущения (в частности, субъективные ощущения пациента, например, ощущаемые пациентом, как вибрация, чувство сжатия в участке тела, в частности, в обезболиваемом участке тела и/или участке тела, к которому прикладываются/размещаются электроды), в частном случае вызываемые нарастанием мощности/амплитуды сигнала/импульсов (в частности, изменением характеристик описываемых в настоящем изобретении импульсов, например, при повышении напряжения, подаваемого на электроды посредством генератора импульсов). Также, необходимое напряжение для преодоления диэлектрического сопротивления тканей подбирается с учетом расстояния до нерва до приложения напряжения на электроды или после размещения электродов на участках тела пациента, причем, параметры импульсов (например, прикладываемое на электроды напряжение, в частности, прикладываемое напряжение может быть увеличено или уменьшено, например, в зависимости от расстояния от, по крайней мере, одного электрода до нерва, иннервирующего желаемый обезболиваемый участок тела), включая время нарастания мощности импульсов/сигнала (время нарастания импульсов/сигнала) могут быть скорректированы в процессе обезболивания частей тела пациента для достижения необходимого уровня анестезии.
[0118] Стоит отметить, что генератор импульсов 210 может включать, по крайней мере, вольтметр, отображающий напряжение в цепи «прибор-участок тела».
[0119] Как было сказано выше, пациент может быть опрошен на предмет наличия анестезии (анестетического эффекта) и силы анестезии (силы анестетического эффекта) с целью выявления факта обезболивания части тела пациента, которая может быть выражена в онемении обезболиваемого участка тела, покалывании в обезболиваемой области и т.д. Совместно с опросом пациента может быть проведена пальпация (или например, любой другой вид воздействия на ткани организма, включая воздействие твердыми, острыми, режущими предметами) обезболиваемого участка тела с целью выявления силы/величины анестезирующего эффекта. Также совместно с таким опросом пациента или в качестве отдельных способов для установления факта анестезии участка тела могут быть использованы различные устройства, в частности, подключенные к пациенту, например, электроэнцефалограф, пульсометр, монитор дыхания, электрокардиограф и т.д., позволяющие контролировать различные (общие) параметры человека/живого организма/пациента (например, частоту пульса, частоту вдохов-выдохов, давление, температуру и т.д.) и/или параметры локальных участков тела человека, в частности, параметры обезболиваемого участка тела. Такие параметры могут быть использованы для установления наличия или отсутствия анестезии в обезболиваемом участке тела и силы анестезии. Так, например, учащение сердцебиения (увеличение частоты пульса) человека (в частности, резкое учащение/увеличение) может свидетельствовать о возникновении дискомфорта у пациента или болевых ощущений, например, вызванных прикладываемым на электроды напряжением.
[0120] Стоит отметить, что упомянутые различные устройства для контроля параметров пациента с целью установления факта и силы анестезирующего эффекта могут быть подключены к генератору импульсов для обеспечения автоматической настройки параметров импульсов, в частности, для описанного выше снижения напряжения, подаваемого на электроды, причем после установления факта снижения или отсутствия (пропадания) болевого синдрома у пациента, регистрируемого ,по крайней мере, одним упомянутым устройством, упомянутое повышение напряжения, подаваемого на электроды, также может быть обеспечено (реализовано) генератором импульсов на основании данных, полученных от устройств для контроля параметров пациента.
[0121] Стоит также отметить, что упомянутые устройства для контроля параметров пациента могут включать по крайней мере один датчик (или датчик может быть подключен, по крайней мере, к одному упомянутому устройству для контроля), способный регистрировать, по крайней мере, один параметр пациента (манометр для регистрации показаний давления пациента, датчик температуры для регистрации температуры пациента или обезболиваемого участка тела и другие типы датчиков), причем такой датчик может быть установлен на, по крайней мере, один из электродов, либо являться частью, по крайней мере, одного электрода.
[0122] Также, по крайней мере, один упомянутый в настоящем изобретении датчик и/или генератор импульсов, и/или устройство для контроля параметров пациента могут быть подключены к компьютерной системе, например, посредством проводного интерфейса/подключения (например, с использованием USB интерфейса) или беспроводного интерфейса/подключения (например, Wi-Fi, Bluetooth и других), примерный вариант которой приведен на ФИГ.9.
[0123] НА ФИГ. 5 показаны примерные варианты размещения (расположения) описываемых в настоящем изобретении электродов относительно нерва, иннервирующего («подконтрольный ему») участок тела с целью обезболивания такого участка тела.
[0124] Элемент 575 на ФИГ. 5 является нормалями (перпендикулярами) поверхностей электродов.
[0125] На ФИГ. 5(A) показан вариант расположения электродов 270 с противоположных сторон нерва 510 (по разные стороны от нерва), на который они воздействуют. На ФИГ. 5(Б) показан вариант расположения электродов 270 по одну сторону от нерва 510, на который они воздействуют. На ФИГ. 5(B) показан вариант расположения электродов 270 по разные стороны от нерва 510, на который они воздействуют, причем, как минимум, один из электродов повернут/развернут в сторону другого электрода. На ФИГ. 5 (Г) показан вариант расположения электродов 270 по разные стороны от нервов 510, на которые они воздействуют, причем электроды направлены в разные (относительно друг друга) стороны. На ФИГ. 5(Д) показан вариант расположения электродов 270 по одну сторону от нерва 510, на который они воздействуют, причем электроды направлены в разные (относительно друг друга) стороны. На ФИГ. 5(E) показан вариант расположения электродов 270 по разные стороны от нерва 510, на который они воздействуют, причем электроды смещены так, что, по крайней мере, один электрод не находится в проекции другого электрода.
[0126] Как было показано выше, электроды могут быть размещены в проекции нерва, в частности, в тех местах, где нерв наиболее близко расположен к поверхности кожи или слизистой оболочке, т.е. чтобы снизить расстояние между, по крайней мере, одним электродом и, по крайней мере, одним нервом.
[0127] Как было описано выше и показано на ФИГ. 5 разброс между взаимным расположением и/или ориентацией электродов и/или расположением (а также ориентацией), по крайней мере, одного электрода относительно, по крайней мере, одного нерва может различаться.
[0128] Как было описано выше, электроды могут располагаться как по одну, так и по обе стороны относительно нерва (например, один - над нервом, другой - под нервом). Также стоит отметить, что электроды могут располагаться в одной плоскости.
[0129] Как было сказано выше, расположенные электроды, в частности, на участке тела пациента или на некотором удалении от участка тела пациента (например, в непосредственной близости от участка тела пациента), могут быть зафиксированы, например, относительно участка тела пациента. Так, например, такое фиксирование электродов может реализовано механическими способами и устройствами (включая различные механизмы) и/или с использованием различных материалов, например, фиксирующего геля, в частности, адгезивного электропроводного геля.
[0130] На ФИГ. 6 показан один из способов фиксации электродов при размещении электродов на теле пациента. На ФИГ. 6 показаны электроды 270, связанные между собой конструкцией 610, обеспечивающей фиксирование электродов на участке тела пациента. Такая фиксирующая конструкция может быть выполнена в виде, по крайней мере, одного зажима (захвата), проволочного элемента (по крайней мере одного куска проволоки, в частном случае, обладающей пластичностью) и/или пружины (например, пружины сжатия, пружины растяжения, пружины кручения, пружины изгиба), в частности, витой цилиндрической пружины, витой конической пружины, спиральной пружины, плоской пружины, пластинчатой пружины, тарельчатой, волновой, торсионной и других типов пружин, имеющих различные конструкционные особенности и/или любого другого способа или устройства, способного зафиксировать, по крайней мере, один электрод относительно другого электрода и/или части тела пациента, и/или объектов, расположенных вокруг пациента, например, хирургического стола, стоматологического кресла, бормашины, хирургического инструмента и т.д. [0131] Стоит также отметить, что, в частном случае, в качестве, по крайней мере, одного электрода может выступать, по крайней мере, один инструмент, используемый при манипуляциях, например, скальпель, бор бормашины, слюно-, секрето- и кровеотсос или их элементы.
[0132] На ФИГ. 7 показан еще один способ фиксации электродов при размещении электродов, в частности, на теле пациента/участке тела пациента. Элементы 710 на ФИГ. 7 представляют собой материал, позволяющий зафиксировать (полностью или частично), по крайней мере, один электрод 270 на участке тела пациента, в данном случае - слизистой оболочке 250 полости рта пациента. Таким материалом может являться материал, обеспечивающий склеивание, слипание, сращение или любой другой вид фиксирования положения одного предмета относительно другого (в частности, электрода относительно участка тела пациента). К таким материалам может быть отнесен, например, адгезивный гель, пластырь и т.д., причем такой материал может являться частью электродов, в частном случае, по крайней мере, один электрод может быть изготовлен из такого материала. Также, упомянутый материал может быть нанесен на электроды и/или зафиксирован на электродах либо таким материалом может быть прописан, по крайней мере, один электрод или, по крайней мере, одна из его составных частей. Так, например, пластырь (включая двусторонний пластырь) может быть приклеен к электроду, либо упомянутый адгезивным гелем может быть пропитан пористый материал (например, ткань, губка и т.д.), приклеенный на электроде и т.д.
[0133] Одним из вариантов реализации описываемых в настоящем изобретении электродов может являться использование адгезивных электродов, в частном случае, самоклеящихся электродов.
[0134] На ФИГ. 8 изображен один из возможных алгоритмов процессов при обезболивании участка тела пациента, согласно настоящему изобретению. Процесс обезболивания начинается в шаге 810, в котором определяется участок тела, который необходимо обезболить.
[0135] Далее процесс переходит к шагу 820, в котором определяется, по крайней мере, один нерв, отвечающий за обезболивание участка тела пациента.
[0136] Стоит отметить, что определение участка тела для обезболивания и/или определение указанного выше нерва (а также любой другой шаг описанного процесса анестезии/обезболивания, манипуляций или любое другое действие связанное с процессом обезболивания, описанным в рамках настоящего изобретения) может определяться врачом (может быть определен), ассистентом врача, анестезиологом либо любым другим человеком, способным определить требуемый для обезболивания участок тела пациента или упомянутый выше нерв, например, на основе приобретенного ранее опыта, опроса пациента, в процессе ознакомления с историей болезни пациента, с учетом физиологии пациента, а также из общепринятой практики, включающей информацию/данные, например, из различного рода медицинских источников (например, медицинских атласов, медицинских энциклопедий, научных статей и т.д.). Стоит также отметить, что, по крайней мере, один из шагов приведенного здесь примерного алгоритма при обезболивании тела или участка тела организма пациента может быть произведен устройством или с использованием устройства, позволяющего локализовать участок тела, который необходимо обезболить. Так, например, таким устройством может быть цифровое устройство (например, персональный компьютер), например, посредством которого пациент может указать (в частности, посредством ответа на вопросы, отображаемых пациенту на дисплее/мониторе) участок тела, в котором локализуется боль. Также, таким устройством может являться любое диагностическое оборудование (например, томограф, рентгенографический аппарат, аппарат для ультразвукового исследования или ультразвуковой допплерографии, реоэнцефалографии, магнитно-резонансной ангиографии и т.д.), в частности, позволяющим определить нерв, на который необходимо воздействовать описанными в настоящем изобретении импульсами и/или определить участок тела пациента для обезболивания и/или участок тела пациента, в котором наблюдаются болевые ощущения, область воспалительного процесса в организме пациента и т.д. Так, например, нерв, как правило, выходит из зуба в области корня зуба, в частности, окончания корня зуба, причем окончание корня зуба можно определить, например, визуально и/или посредством проведения пальпации в области зуба и корня зуба и/или посредством проведения, как минимум, одного исследования, позволяющего установить расположение нерва и/или область обезболивания, например, при помощи, как минимум, одного из упомянутого выше диагностического оборудования. Таким образом, областью, в которую может быть размещен, по крайней мере, один электрод, является точка (или область) окончания корня зуба или любая другая область, в которой присутствует нерв, иннервирующий область для обезболивания, как было описано выше в рамках настоящего изобретения.
[0137] Далее процесс переходит к шагу 830, в котором осуществляется определение области размещения электродов, причем, как было описано выше, выбор области размещения электродов может осуществляться человеком либо прибором, например, на основе имеющейся информации о расположении, по крайней мере, одного упомянутого нерва, а также в зависимости от определения наилучшего места для размещения электродов (например, как было описано выше, в зависимости от предполагаемого расстояния от, по крайней мере, одного нерва до, по крайней мере, одного электрода), а также от доступности и наличия достаточного пространства и/или площади для размещения электродов. Также при размещении электродов могут учитываться физиологические особенности пациента, изменения участка тела пациента, например, вызванные каким-либо заболеванием (например, возникновение воспаления, опухоли и т.д., которые могут затруднять или делать невозможным размещение электродов в таком участке тела или рядом с ним), дискомфорт, вызванный расположением электродом, личные пожелания пациента и т.д.
[0138] После шага 830 процесс переходит к шагу 840, в котором осуществляется размещение электродов, например, одним из способов/вариантов, описанных в рамках настоящего изобретения.
[0139] Стоит отметить, что параметры/характеристики импульсов (например, время нарастания импульсов, частота импульсов, время нарастания импульсов, максимальная амплитуда импульсов, которая как было сказано выше, характеризуется напряжением, подаваемым на электроды, и т.д.) и/или сила тока и величина/амплитуда напряжения, прикладываемых к электродам, могут быть выставлены/заданы (а также могут контролироваться/регистрироваться) посредством, по крайней мере, одного из элементов генератора импульсов (или посредством устройства, подключенного к генератора импульсу) до расположения электродов на участке тела пациента либо после расположения электродов, причем к таким устройствам, являющимся в частном случае элементами/составными частями генератора импульсов и/или являющихся внешними устройствами (или частью устройств, например, электронными платами устройств, в частном случае, по крайней мере, одной электронной платой расширения/адаптером вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера/сервера, например, представленной в виде печатной платы, помещаемой, по крайней мере, в один слот расширения материнской платы вычислительного устройства, в частном случае, реализованным компьютерной системой, или в слот другой платы расширения с целью добавления дополнительных функций, причем плата расширения также может быть реализована в виде внешнего устройства/блока (реализована внешним устройством/блоком), подключаемого по проводному или беспроводному интерфейсу, например, USB или Wi-Fi, к вычислительному устройству) по отношению к генератору импульсов (т.е. подключенных к нему посредством, по крайней мере, одного интерфейса, например, посредством интерфейса ввода/вывода данных) при помощи которых могут быть изменены параметры/характеристики выходных параметров генератора импульса, в частности, параметров импульсов, напряжения, тока и т.д., посредством таймера, являющегося элементом генератора. К таким внешним устройствам и/или элементам генератора импульсов могут быть отнесены различного рода таймеры, потенциометры и другие устройства, способные изменять и, в частном, случае контролировать и регистрировать выходные параметры импульсов генератора импульсов.
[0140] Стоит также отметить, что частота импульсов может быть фиксированной (например, задаваться посредством различного типа регуляторов на генераторе импульсов), т.е. оставаться неизменной на всем протяжении процедуры либо изменяться, в частности, в зависимости от физиологических особенностей организма пациента.
[01 1] Стоит также отметить, что описанный в рамках настоящего изобретения генератор импульсов/генератор сигналов может быть реализован в виде генератора различного типа сигналов, например, может являться генератором синусоидальных, гармонических колебаний (сигналов) (например, генератор Мейснера, генератор Хартли, генератор Колпитца), прямоугольных импульсов (мультивибратор, тактовый генератор), функциональный генератор (прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов), линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН), генератором шума и т.д. Также, в качестве генератора импульсов может быть использовано любое устройство, способное «выдавать» на выходе импульсы (позволять устанавливать на выходе устройства импульсы) с заданными параметрами/характеристиками (например, для амплитуды, тока, напряжения и т.д., описанные в настоящем изобретении), так например, таким устройством может являться источник питания, способный обеспечивать подачу на электроды электрический сигнал с характеристиками, описанными в рамках настоящего изобретения. Стоит также отметить, что генератор импульсов или по крайней мере одна его часть (один из элементов генератора импульсов, включая элементы, позволяющие устанавливать, регистрировать и/или контролировать параметры импульсов/сигналов на выходе генератора импульсов) может быть реализован в виде части другого устройства, например, в виде электронной платы (в частном случае, в виде электронной платы расширения или в виде внешнего устройства/блока (реализована внешним устройством/блоком), подключаемого по проводному или беспроводному интерфейсу, например, USB или Wi-Fi, к вычислительному устройству, как было описано выше) и/или электронного узла, в частности, электронной платы расширения вычислительного устройства, например, персонального компьютера/компьютерной системы.
[0142] Далее процесс переходит к шагу 850, в котором осуществляется повышение напряжения, прикладываемое на электроды посредством генератора импульсов, тем самым осуществляя повышение амплитуды импульсов, причем шаг между предыдущим и последующим прикладываемым напряжением может составлять, по крайней мере, 0.001 Вольта.
[0143] Далее процесс переходит к шагу 860, в котором осуществляется контроль болевых ощущений пациентом, врачом, ассистентом и так далее, и/или при помощи одного из устройств, описанных выше в рамках настоящего изобретения. Если в процессе повышения напряжения, подаваемого на электроды в шаге 860 было установлено, что пациент испытывает дискомфорт или болевые ощущения, в частном случае, связанные с прикладываемым на электроды напряжением, то процесс переходит к шагу 865, в котором может осуществляться понижение напряжения, подаваемого на электроды (прикладываемого к электродам), например, до того момента, когда пациент перестанет ощущать упомянутые дискомфорт и/или болевые ощущения. Стоит отметить, что понижение напряжения, прикладываемого на электроды посредством генератора импульсов, может выполняться с шагом, по крайней мере, 0.001 Вольта. После шага 865 процесс возвращается к шагу 860.
[0144] После шага 860 процесс переходит к шагу 870, в котором проверяется факт того, был ли достигнут необходимый уровень анестезии/анестезирующего эффекта (в частности, посредством ощущений пациента (в частности, субъективных ощущений пациента), т.е., в частном случае, пациент не должен ощущать боль, и/или посредством, по крайней мере, одного из способов и/или устройств, например, устройств регистрации/контроля параметров, описанных в рамках настоящего изобретения), например, для проведения, по крайней мере, одной описанной выше манипуляции. Если необходимый уровень анестезии не достигнут, то процесс возвращается к шагу 850, в противном случае процесс переходит к шагу 880.
[0145] По достижении необходимого уровня анестезии величина подаваемого на электроды напряжения (в частности, регулирующего амплитуду импульсов), как правило, далее не повышается и поддерживается на достигнутом уровне (в частности, посредством генератора импульсов, например, посредством различного типа электрических схем, способных, в частности, обеспечивать стабильную величину подаваемого напряжения, тем самым контролируя стабильную амплитуду импульсов на достигнутом/заданном значении). Стоит отметить, что амплитуда импульсов может устанавливаться/регулироваться вручную (например, врачом) и/или, по крайней мере, одним из устройств, как описано в рамках настоящего изобретения, например, в случае, если пациент испытывает боль или при недостаточном уровне анестезии.
[0146] В шаге 880 над пациентом осуществляются манипуляции, по крайней мере, в одной обезболенной области и над объектами, связанными с данной областью, например, зубом, органом организма человека, участком кожи и т.д.
[0147] Когда необходимости в обезболивании пропадает (например, манипуляция была осуществлена), то в шаге 890, напряжение, подаваемое на электроды может быть снято, причем без плавного понижения подаваемого на электроды напряжения (например, посредством снятия электродов с участка тела либо посредством выставления значения подаваемого на электроды напряжения равным нулю, либо посредством отключения питания генератора импульсов) либо посредством плавного (с шагом понижения напряжения) понижения напряжения, как было описано выше.
[0148] После шага 890 электроды могут быть удалены с участка тела либо перемещены (установлены) на другой участок тела с целью обезболивания другого участка тела.
[0149] Стоит отметить, что величина тока, между электродами (в частности, от 0 до 3,5м А) может меняться, например, в зависимости от величины, прикладываемого к ним напряжения, и/или может быть изменена посредством генератора импульсов. Также, величина тока между электродами (например, по крайней мере, в одном из участков цепи и/или ткани, описанных выше) может превьппать 3.5 мкА, например, в зависимости от физиологических особенностей организма человека и/или используемых материалов электродов (например, химических элементов, содержащихся в материале/материалах электродов) и материалов, используемых, например, для фиксирования электродов, и/или, как было описано выше, в зависимости от напряжения между электродами и/или, напряжения, по крайней мере, в одном из описанном выше участке цепи или ткани, и/или напряжения прикладываемого к электродам посредством генератора импульсов.
[0150] Стоит также отметить, что анестезирующий эффект (анестезия, обезболивание, анальгетический эффект) обезболиваемого участка тела/области сохраняется, по крайней мере, от 0.1 секунды до 5 минут, при понижении напряжения и/или электрического тока и/или при снятии напряжения с электродов (в частности, при снятии, по крайней мере, одного электрода, по крайней мере, с одного участка тела).
[0151] Описанный в рамках настоящего изобретения может применяться, например, в стоматологии, в частности, при препарировании твердых тканей зубов (манипуляции), причем один электрод может быть установлены с вестибулярной стороны в области переходной складки в проекции верхушки корня санируемого зуба, а второй электрод может быть установлен на слизистой оболочке полости рта с вестибулярной стороны также в области верхушки санируемого зуба, так чтобы нерв(ы), выходящий(ие) из верхушки(шек) корня(ей), в частном случае, находился(ись) между двумя электродами; либо при хирургических вмешательствах (манипуляции) на слизистую оболочку полости рта, причем электроды могут быть установлены в проекции нервов, иннервирующих область хирургического вмешательства (манипуляции).
[0152] Также, описанный в рамках настоящего изобретения может применяться в косметологии, например, при контурной пластике губ, причем электроды могут быть установлены, например, в области подглазничного и\или подбородочного отверстий, нервы, выходящие из которых, в частном случае, иннервируют верхнюю и нижнюю губы.
[0153] Также, описанный в рамках настоящего изобретения может применяться при манипуляциях другого типа, например, при инъекциях, уколах, скарификации, шрамирования, нанесении и/или сведении татуировок и так далее.
[0154] Стоит отметить, что в зависимости от типа манипуляции расположение электродов может варьироваться, как и расстояние между ними, а также и взаимное расположение электродов и углы между рабочими поверхностями электродов.
[0155] Стоит также отметить, что описанный в рамках настоящего изобретения способ для ослабления или полного устранения боли может использоваться совместно с другими известными или изобретенными позднее способами обезболивания/анестезии или предварять известные способы обезболивания и/или использоваться после применения известных (или изобретенных позднее) способов обезболивания. Так, например, совместно (и/или до, и/или после применения описанного в настоящем изобретении способа обезболивания на тех же тканях организма и/или других тканях пациента, например, на других участках/областях тела пациента, нуждающихся в обезболивании) с описанным в рамках настоящего изобретения способом обезболивания могут использоваться другие способы электроанестезии/электроаналгезии либо медикаментозные способы обезболивания и/или инвазивные способы обезболивания (включая уколы) или неинвазивные (гели- анестетики, спреи и т.д.), а также общий наркоз, аппликационную, инфильтрационную, проводниковую, интралигаментарную, внутрикостную, стволовую и другие виды анестезии.
[0156] На ФИГ. 9 показан пример компьютерной системы общего назначения, которая включает в себя многоцелевое вычислительное устройство в виде компьютера 20 или сервера, включающего в себя процессор 21, системную память 22 и системную шину 23, которая связывает различные системные компоненты, включая системную память с процессором 21.
[0157] Системная шина 23 может быть любого из различных типов структур шин, включающих шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, использующую любую из множества архитектур шин. Системная память включает постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 25. В ПЗУ 24 хранится базовая система ввода/вывода 26 (БИОС), состоящая из основных подпрограмм, которые помогают обмениваться информацией между элементами внутри компьютера 20, например, в момент запуска.
[0158] Компьютер 20 также может включать в себя накопитель 27 на жестком диске для чтения с и записи на жесткий диск, не показан, накопитель 28 на магнитных дисках для чтения с или записи на съёмный магнитный диск 29, и накопитель 30 на оптическом диске для чтения с или записи на съёмный оптический диск 31 такой, как компакт-диск, цифровой видео-диск и другие оптические средства. Накопитель 27 на жестком диске, накопитель 28 на магнитных дисках и накопитель 30 на оптических дисках соединены с системной шиной 23 посредством, соответственно, интерфейса 32 накопителя на жестком диске, интерфейса 33 накопителя на магнитных дисках и интерфейса 34 оптического накопителя. Накопители и их соответствующие читаемые компьютером средства обеспечивают энергонезависимое хранение читаемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных для компьютера 20.
[0159] Хотя описанная здесь типичная конфигурация использует жесткий диск, съёмный магнитный диск 29 и съёмный оптический диск 31, специалист примет во внимание, что в типичной операционной среде могут также быть использованы другие типы читаемых компьютером средств, которые могут хранить данные, которые доступны с помощью компьютера, такие как магнитные кассеты, карты флеш-памяти, цифровые видеодиски, картриджи Бернулли, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и т.п.
[0160] Различные программные модули, включая операционную систему 35, могут быть сохранены на жёстком диске, магнитном диске 29, оптическом диске 31 , ПЗУ 24 или ОЗУ 25. Компьютер 20 включает в себя файловую систему 36, связанную с операционной системой 35 или включенную в нее, одно или более программное приложение 37, другие программные модули 38 и программные данные 39. Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 20 при помощи устройств ввода, таких как клавиатура 40 и указательное устройство 42. Другие устройства ввода (не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, геймпад, спутниковую антенну, сканер или любое другое.
[0161] Эти и другие устройства ввода соединены с процессором 21 часто посредством интерфейса 46 последовательного порта, который связан с системной шиной, но могут быть соединены посредством других интерфейсов, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (УПШ). Монитор 47 или другой тип устройства визуального отображения также соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса, например, видеоадаптера 48. В дополнение к монитору 47, персональные компьютеры обычно включают в себя другие периферийные устройства вывода (не показано), такие как динамики и принтеры.
[0162] Компьютер 20 может работать в сетевом окружении посредством логических соединений к одному или нескольким удаленным компьютерам 49. Удаленный компьютер (или компьютеры) 49 может представлять собой другой компьютер, сервер, роутер, сетевой ПК, пиринговое устройство или другой узел единой сети, а также обычно включает в себя большинство или все элементы, описанные выше, в отношении компьютера 20, хотя показано только устройство хранения информации 50. Логические соединения включают в себя локальную сеть (ЛВС) 51 и глобальную компьютерную сеть (ГКС) 52. Такие сетевые окружения обычно распространены в учреждениях, корпоративных компьютерных сетях, Интернете.
[0163] Компьютер 20, используемый в сетевом окружении ЛВС, соединяется с локальной сетью 51 посредством сетевого интерфейса или адаптера 53. Компьютер 20, используемый в сетевом окружении ГКС, обычно использует модем 54 или другие средства для установления связи с глобальной компьютерной сетью 52, такой как Интернет. [0164] Модем 54, который может быть внутренним или внешним, соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса 46 последовательного порта. В сетевом окружении программные модули или их части, описанные применительно к компьютеру 20, могут храниться на удаленном устройстве хранения информации. Надо принять во внимание, что показанные сетевые соединения являются типичными, и для установления коммуникационной связи между компьютерами могут быть использованы другие средства.
[0165] В заключение следует отметить, что приведенные в описании сведения являются примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения, определенного формулой. Специалисту в данной области становится понятным, что могут существовать и другие варианты осуществления настоящего изобретения, согласующиеся с сущностью и объемом настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ для ослабления или полного устранения боли, включающий следующие шаги: а) размещение, по крайней мере, двух электродов в области, по крайней мере, одного нерва, иннервирующего, по крайней мере, один участок тела, требующий ослабления или полного устранения боли; б) фиксирование, по крайней мере, одного электрода относительно участка тела, требующего ослабления или полного устранения боли; в) пропускание через электроды электрических импульсов переменного тока, положительная составляющая которого больше по амплитуде, чем его отрицательная составляющая, генерируемых генератором электрических импульсов, причем диапазон частоты электрических импульсов составляет от 625 Гц до 5000 Гц и диапазон напряжения, прикладываемого к электродам, составляет от 0 до 30 вольт.
2. Способ по п.1 , характеризующийся тем, что мощность электрических импульсов характеризуется, по крайней мере напряжением, прикладываемым к электродам, причем увеличение и уменьшение мощности электрических импульсов реализовано посредством регулирования напряжения, подаваемого на электроды.
3. Способ по п.2, характеризующийся тем, что мощность электрических импульсов увеличивается в диапазоне от 1 секунды, по крайней мере, до 300 секунд.
4. Способ по п.2, характеризующийся тем, что мощность электрических импульсов увеличивается, пока не будет достигнут требуемый уровень обезболивания участка тела.
5. Способ по п.1 , дополнительно включающий определение месторасположения нерва, иннервирующего участок тела, который требует ослабления или устранения боли, перед размещением электродов в шаге а).
6. Способ по п.1 , характеризующийся тем, что положительная составляющая амплитуды электрических импульсов больше по амплитуде, чем отрицательная составляющая электрических импульсов, по крайней мере, на 0.01 мкА.
7. Способ по п.1 , характеризующийся тем, что электроды содержат рабочие поверхности, нормали которых направлены в сторону участка тела, требующего ослабления боли.
8. Способ по п.7, характеризующийся тем, что угол между нормалями рабочих поверхностей электродов находится в пределах от 0 до 180 градусов.
9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что фиксирование электродов относительно участка тела, требующего ослабления боли, осуществляется посредством, по крайней мере, одного механического крепления и/или посредством адгезии электродов, обеспечиваемой токопроводящим материалом.
10. Способ по п.1, характеризующийся тем, что параметры электрических импульсов и/или напряжение и/или сила тока, прикладываемые к электродам, изменяются в процессе ослабления боли участка тела, причем частота остается неизменной или изменяется в пределах указанного диапазона.
11. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при возникновении дискомфорта и/или болевых ощущений, по крайней мере, на участке обезболивания, осуществляется понижение напряжения, подаваемого на электроды.
12. Способ по п. 4 или п. 1 1 , характеризующийся тем, что шаг между предьщущим и последующим значениями прикладываемого на электроды напряжения составляет, по крайней мере, 0.001 Вольта.
13. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что шаг в) дополнительно включает проведение манипуляций, способных вызвать боль, по крайней мере, на одном участке тела, после ослабления или полного устранения боли такого участка тела.
14. Способ по п.п.4 или 1 1, характеризующийся тем, что величина электрического тока импульсов, необходимая для обезболивания нерва, составляет, по крайней мере, 3.5 мкА.
15. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что генератор импульсов и/или по крайней мере, один из элементов генератора импульсов реализован, по крайней мере, одним вычислительным устройством или, по крайней мере, одной платой расширения вычислительного устройства.
16. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что генератор импульсов включает, по крайней мере, одно устройство для регистрации, по крайней мере, одного параметра импульсов и/или, по крайней мере, одного параметра в участке тела и/или, по крайней мере, одного параметра живого организма, которому принадлежит участок тела.
17. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что генератор импульсов включает, по крайней мере, одно устройство для регулировки, по крайней мере, одного параметра импульсов и/или, по крайней мере, одного параметра электрической цепи в упомянутом участке тела.
18. Способ по п. 16 или п. 17, характеризующийся тем, что, по крайней мере, одно упомянутое устройство для регистрации параметров и/или, по крайней мере, одно упомянутое устройство для регулировки параметров реализовано, по крайней мере, одним вычислительным устройством и/или, по крайней мере, одним элементом вычислительного устройства.
PCT/RU2017/000125 2017-03-07 2017-03-10 Способ для ослабления или полного устранения боли WO2018164600A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107563 2017-03-07
RU2017107563A RU2654409C1 (ru) 2017-03-07 2017-03-07 Способ для ослабления или полного устранения боли

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018164600A1 true WO2018164600A1 (ru) 2018-09-13

Family

ID=62153101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000125 WO2018164600A1 (ru) 2017-03-07 2017-03-10 Способ для ослабления или полного устранения боли

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2654409C1 (ru)
WO (1) WO2018164600A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754759A (en) * 1985-07-03 1988-07-05 Andromeda Research, Inc. Neural conduction accelerator and method of application
EA001618B1 (ru) * 1996-05-31 2001-06-25 Масаюки Мацуура Способ, аппарат и система для низкочастотной терапии
WO2003015866A2 (en) * 2001-08-21 2003-02-27 Healthonics, Inc. Apparatus and method for bioelectric stimulation, healing acceleration and pain relief
RU2253487C2 (ru) * 2004-04-12 2005-06-10 Закрытое акционерное общество "Геософт Дент" Способ чрескожной электронейростимуляции преимущественно в стоматологической практике и устройство для его осуществления

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754759A (en) * 1985-07-03 1988-07-05 Andromeda Research, Inc. Neural conduction accelerator and method of application
EA001618B1 (ru) * 1996-05-31 2001-06-25 Масаюки Мацуура Способ, аппарат и система для низкочастотной терапии
WO2003015866A2 (en) * 2001-08-21 2003-02-27 Healthonics, Inc. Apparatus and method for bioelectric stimulation, healing acceleration and pain relief
RU2253487C2 (ru) * 2004-04-12 2005-06-10 Закрытое акционерное общество "Геософт Дент" Способ чрескожной электронейростимуляции преимущественно в стоматологической практике и устройство для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2654409C1 (ru) 2018-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2248274T3 (es) Aparato de electroterapia.
CN105392524B (zh) 使用直流电前庭刺激改变身体质量组成的方法和系统
US6032060A (en) Method for conditioning skin and an electrode by passing electrical energy
Lin et al. Functional magnetic stimulation of expiratory muscles: a noninvasive and new method for restoring cough
US10368782B2 (en) Electro-medical system for neuro-muscular paralysis assessment
US11911617B2 (en) Methods for treatment of disease using galvanic vestibular stimulation
US5795293A (en) Reducing artifact in bioelectric signal monitoring
McAdams Biomedical electrodes for biopotential monitoring and electrostimulation
US20200155846A1 (en) Detection and Treatment of Obstructive Sleep Apnea
Petrofsky et al. The transfer of current through skin and muscle during electrical stimulation with sine, square, Russian and interferential waveforms
JP2017533752A (ja) 非侵襲性神経刺激のシステム及び非侵襲性神経刺激の方法
US10569084B2 (en) Method and system for altering body mass composition using galvanic vestibular stimulation
Aiyar et al. Laparoscopic implant instrument for the placement of intramuscular electrodes in the diaphragm
RU2654409C1 (ru) Способ для ослабления или полного устранения боли
Omura CRITICAL EVALUATION OF THE METHODS OF MEASUREMENT OF “TINGLING THRESHOLD
KR102666189B1 (ko) 갈바닉 전정 자극을 이용하여 체질량 조성을 변화시키는 장치
WO2015024945A1 (en) Systems and methods for electrotherapy combined with feedback from sensors
Fico et al. Hardware and software realization of EDSD for acupuncture research and practice
US20190275333A1 (en) Systems and methods for placement of spinal cord stimulator leads
Koo et al. Experimental factors effecting stability of Electrochemical Impedance Spectroscopy Measurements
RU2269291C1 (ru) Способ оценки сенсорной чувствительности в условиях анестезии и устройство для его осуществления
George et al. A Model and Simulation With Therapeutic Device-Protocol Design Implications for Acute and Chronic Wounds
Class et al. Patent application title: METHOD AND SYSTEM FOR ALTERING BODY MASS COMPOSITION USING GALVANIC VESTIBULAR STIMULATION Inventors: Paul Duncan Mcgeoch (La Jolla, CA, US) Vilayanur S. Ramachandran (La Jolla, CA, US)
JP2024040009A (ja) 音声障害用治療装置
Maynard Studies on the use of a penetrating microelectrode array in a potential motor cortex neuroprosthetic

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17899890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 20/12/2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17899890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1