многоканальный электростимулятор

Формула изобретения

Многоканальный электростимулятор мышц, содержащий блок питания, блок регуляторов силы тока в цепи пациента, блок выбора режимов, выходные формирователи импульсов и электроды, отличающийся тем, что в него введен блок цифровой обработки с программой числовых алгоритмов, соединенный с блоком питания, а блок выбора режимов и блок регуляторов силы тока в цепи пациента соединены через блок цифровой обработки со входом каждого выходного формирователя импульсов, выход которого подключен к электродам, при этом в выходную цепь формирователя импульсов введен конденсатор для формирования стимулирующего импульса тока без постоянной составляющей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может использоваться для электростимуляции мышц, в том числе и в косметологии.

Известен многоканальный стимулятор (WO 87/00760) для нейромышечной стимуляции, содержащий источник импульсов с электродами, генерирующий серии электрических импульсов с различными частотами, и программирующий элемент, который может быть разъемно присоединен к источнику импульсов и который имеет возможность записи программ лечения на перфокартах для дальнейшего управления ими источником импульсов. Программирующий элемент с возможностью использования программных числовых алгоритмов предназначен прежде всего для запоминания на внешний носитель (перфокарты) программы лечения пациента, включающий настройку параметров стимулирующего элемента.

Недостатком стимулятора является невозможность оперативного цифрового анализа устанавливаемых параметров работы электростимулятора и цифрового синтеза выходных сигналов под действием программных числовых алгоритмов.

Известен многоканальный стимулятор (RU 2056118) для воздействия на мышцы лица и опорно-двигательного аппарата, содержащий источник электрических сигналов, средство возбуждения электродов, выполненное в виде блока выходных формирователей, блока регуляторов амплитуды импульсов, а также множество электродов, работающих самостоятельно или в группе. В известном стимуляторе регуляторы амплитуды импульса расположены между формирователями и электродами.

Недостатком известного стимулятора является невозможность обеспечения необходимого контроля за несанкционированным изменением значений регуляторов, возникающих в процессе нормальной эксплуатации из-за износа контактной поверхности потенциометров. В случае же возникновения подобных явлений может происходить несанкционированное изменение амплитуды импульсов тока в цепи пациента, приводящее к крайне неприятным и болезненным ощущениям у пациента (резкое сокращение мышц и др.).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание многоканального электростимулятора, в котором устраняются все нежелательные несанкционированные изменения амплитуды импульсов тока за счет анализа установленных значений амплитуды блоком цифровой обработки при помощи программных числовых алгоритмов, а необходимое управление поступает на выходные формирователи импульсов для непосредственного формирования выходного сигнала, в котором устраняется эффект раздражения кожи пациента, связанный с нелинейной зависимостью I(U) - тока между двумя участками тела от напряжения, приложенного к ним.

Технический результат - повышение комфортности пациента при воздействии на мышцы импульсным током, повышение безопасности.

Для этого в многоканальный элеткростимулятор мышц, содержащий блок питания, блок регуляторов силы тока в цепи пациена, блок выбора режимов, выходные формирователи импульсов и электроды, введен блок цифровой обработки с программой числовых алгоритмов, соединенный с блоком питания, а блок выбора режимов и блок регуляторов силы тока в цепи пациента соединены через блок цифровой обработки со входом каждого выходного формирователя импульсов, выход которого подключен к электродам, при этом в выходную цепь формирователя импульсов введен конденсатор для формирования стимулирующего импульса без постоянной составляющей.

Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображена блок схема многоканального электростимулятора, на фиг. 2 - форма импульса в цепи пациента.

Многоканальный электростимулятор для мышц содержит блок 1 питания, блок 2 выбора режимов, блок 3 регуляторов силы тока в цепи пациента, блок 4 цифровой обработки, выходной формирователь 5 импульсов, множество электродов 6.

Блок 1 питания обеспечивает гальваническую развязку электростимулятора от питающей сети и формирует напряжения, необходимые для питания остальных блоков.

Блок 2 выбора режимов позволяет выбрать необходимый режим работы электростимулятора - последовательность формирования выходных импульсов на выходных каналах, задание частоты импульсов на выходных каналах, установку длительности процедуры и т. д. Выбор осуществляется нажатием соответствующих клавиш или изменением значения задающего потенциометра. При этом выбранные режимы отображаются визуально при помощи органов индикации (светодиоды, цифровые индикаторы).

Блок 3 регуляторов силы тока в цепи пациента позволяет управлять амплитудой выходных импульсов в цепях пациента. Управление амплитудой для каждого выходного канала осуществляется изменением значения задающего потенциометра, соответствующего данному каналу.

Выходные формирователи 5 импульсов обеспечивают непосредственное формирование выходного импульса тока в соответствующей цепи пациентов в виде заданных блоком выбора режимов и с амплитудой, установленной в блоке регуляторов силы тока. Они также позволяют учитывать нелинейную зависимость I (U) - тока между двумя участками тела пациента от напряжения, приложенного к ним и формировать стимулирующий импульс без постоянной составляющей за счет введения конденсатора в выходные формирователи импульсов.

Блок 4 цифровой обработки позволяет анализировать значение амплитуды импульсов тока при помощи программных числовых алгоритмов, устранить нежелательные их изменения, а затем позволяет необходимым значениям поступить на выходные формирователи импульсов для непосредственного формирования выходного сигнала.

Многоканальный электростимулятор мышц работает следующим образом.

Перед началом процедуры производят смачивание электродов, затем их размещают и фиксируют по назначению врача. Все регуляторы силы тока блока 3 устанавливают в нулевое положение. После включения электростимулятора в сеть блок 1 питания вырабатывает питающее напряжение для всех остальных блоков. Блок 2 выбора режима задает один из двух режимов "Группа" или "Кольцо", задает длительность сигнала возбуждения, в течение которого генерируются импульсы тока. Длительность составляет 1, 3, 6 секунды. Электростимулятор может работать в режиме постоянной последовательности импульсов тока (без пауз). При этом устанавливается частота следования импульсов в пределах от 10 до 150 Гц. Максимальный уровень выходного сигнала соответствует 100 или 20 мА. В случае установки значения "20 мА" регуляторы силы тока будут изменять величину силы тока от 0 до 20 мА. Блоком 2 выбора режима изменяют продолжительность процедуры электростимуляции (максимально 60 минут). По истечении времени раздается длительный звуковой сигнал и процедура закончена. В процессе процедуры возможно изменение продолжительности. При помощи регуляторов силы тока блока 3 для каждого из каналов устанавливают величину амплитуды импульсов тока в сигнале возбуждения от 0 до 100 мА (или от 0 до 20 мА).

В первом режиме электростимуляции "Группа" импульсы тока сначала генерируются, например, на нечетных каналах, затем на четных, далее генерация опять осуществляется на нечетных каналах, потом на четных. При работе в режиме "Группа" часть каналов может быть включена в режим "Постоянно". При этом импульсы тока генерируются с постоянной частотой от 10 до 150 Гц в зависимости от установки регулятора частоты.

Во втором режиме электростимуляции "Кольцо" импульсы тока сначала генерируются одновременно на первом и втором канале, затем на третьем и четвертом и т. д. , а далее снова на первом и втором канале. При работе в режиме "Кольцо" и "Постоянно" импульсы генерируются на каналах с фиксированной частотой от 10 до 150 Гц в зависимости от установки регулятора частоты.

Блок 4 цифровой обработки считывает значения, выбранные пользователем, при помощи органов управления в блоке 2 выбора режимов и в зависимости от их установок подает управляющие сигналы на те выходные формирователи импульсов, на которых в данный момент времени должны формироваться импульсы тока. Амплитуда импульса тока в цепи пациента задается блоком 4 цифровой обработки в соответствии со значением, считанным из блока 3 регуляторов силы тока при помощи программно реализованных числовых алгоритмов.

Под действием низкочастотного биполярного импульсного тока (фиг. 2) от электростимулятора в организме усиливается кровообращение, восстанавливаются двигательные функции, чувствительность, снижается болевой синдром, снимается бронхоспазм, улучшаются дренажная функция легких, а также моторно-эвакуаторная и секреторная функции кишечника и регуляция мочеиспускания, восстанавливается половая активность, улучшаются все виды обмена (жировой, углеводный, белковый), нормализуются тканевое дыхание и трофическая функция, в целом повышаются скоростно-силовые реакции, сопротивляемость и выносливость организма.

Многоканальный электростимулятор может эффективно применяться для реабилитации больных с заболеваниями и травмами опорно-двигательного аппарата, нервной системы (в особенности при центральных и периферических парезах и параличах, в т.ч. у онкологических больных, получивших радикальное лечение), при заболеваниях сердечно-сосудистой, дыхательной, ухо-горло-носовой, мочеполовой и других систем, желудочно-кишечного тракта, нехирургической коррекции фигуры и лица, лечения целлюлита, ожирения, лимфедемы, профилактики остеопороза, гиподинамии и др., а также для общего оздоровления и укрепления организма (в т.ч. для "бодибилдинга" и улучшения спортивных результатов) и др.