КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР

Техническое решение относится к области медицинской техники, в частности, к электронным устройствам электростимуляции, и предназначено для терапевтического неинвазивного индивидуально-дозировочного воздействия (детерминированного по группе выбранных зон и циклического по времени) на участки кожного покрова человека электрическими импульсами с целью оказания коррекции структурно -функционального состояния мышц, связок, костной ткани, периферических нервов человека.
Известен электростимулятор (RU, патент 2011386), содержащий блок питания, два электрода, блок регенерации воздействующих импульсов и блок формирования сигналов управления, выход которого соединен с входом блока генерации воздействующих импульсов, выходы которого соединены с электродами.
Недостатком данного устройства можно признать то, что оно не учитывает те адаптационные процессы, которые происходят в организме. Следовательно, устройство не обеспечивает индивидуально-дозировочное воздействие стимулирующими; импульсами, а также предназначено лишь только для воздействия на две выделенные зоны покрова в течение одного сеанса стимуляции без смены приложения электродов, в то время как при многих заболеваниях, особенно тяжелых, и особенно тех заболеваниях, при которых целесообразно как можно меньше беспокоить больного целесообразно оказывать стимулирующее воздействие (в том числе и длительное) без смены электродов.
Известен электростимулятор (RU, патент 2034578), содержащий блок генерации воздействующих импульсов, блок коммутации каналов стимуляции, блок формирования сигналов управления, блок питания, блок оптической индикации, группу датчиков синхронизации и звуковой генератор с динамиком, причем выход блока генерации воздействующих импульсов через ключ управления подсоединен к первому сигнальному входу блока коммутации каналов стимуляции, второй и третий сигнальные входы которого соединены с соответствующими первым и вторым входами блока формирования сигналов управления и первым и вторым выходами звукового генератора с динамиком, а выходы групп выходов блока формирования сигналов управления объединены с соответствующими выходами датчиком синхронизации и входами блока оптической индикации и соединены с соответствующими четвертыми сигнальными входами блока коммутации каналов стимуляции, выходы которого соединены с электродами.
Недостаток известного устройства состоит в том, что при проведении сеансов лечения путем чрезкожного воздействия стимулирующими импульсами в данном электростимуляторе осуществлена дозировка стимулирующих импульсов при отсутствии активной биологической обратной связи, что не позволяет учитывать адаптационные процессы в организме на всех этапах электростимуляции, а также осуществлять модуляцию стимулирующих импульсов в соответствии с потребностями организма. В организме больного происходит процесс "привыкания" к импульсам электростимуляции (изменяется электрокожный импеданс), организм самостоятельно ощущает потребность в стимулирующем воздействии, а математическую модель этого адаптационного процесса невозможно построить из-за индивидуальных особенностей каждого больного. Это приводит к возможности неадекватного воздействия на больного, что в целом существенно может повлиять на результаты клиники в худшую сторону.
Известен также электростимулятор (SU, авторское свидетельство 1817335), содержащий блок генерации воздействующих импульсов, блок формирования сигналов управления, управляемый генератор и два электрода, причем первый сигнальный выход блока генерации воздействующих импульсов соединен с первым электродом и с входом управляемого генератора, второй сигнальный выход соединен со вторым электродом, а вход управления соединен с выходом блока формирования сигналов управления, вход которого соединен с выходом управляемого генератора.
Данное устройство содержит контур биологической обратной связи, что позволяет в некоторой мере учитывать адаптацию организма к стимулирующим импульсам. Однако в известном устройстве не осуществляется установка допустимого времени воздействия и энергии стимулирующих импульсов, а также известное устройство не может быть применено для стимуляции группы выделенных зон на кожном покрове организма, что наиболее эффективно с точки зрения стимулирующего воздействия на группу органов организма и необходимо для поиска эффективных путей лечения различных заболеваний, а также очень важно при лечении хронических заболеваний и тяжелых поражений органов человеческого организма. Известное устройство не может быть применено также и в том случае, если кожные покровы полностью забинтованы, например, при ожогах, тяжелых ранениях и т.д. Известное устройство не предоставляет лечащему врачу возможность осуществлять поиск эффективных методик в клинике лечения путем подачи стимулирующих импульсов последовательно на группу выделенных зон кожного покрова в течение одного сеанса лечения.
Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать электростимулятор (RU, патент 24636). Известный электростимулятор содержит электронный блок и, по меньшей мере, два стимулирующих электрода, причем электронный блок включает генератор импульсов, а также источник постоянного тока и коммутатор. Кроме того, электронный блок дополнительно содержит программируемую логическую интегральную схему, к первому входу которой подключен задающий генератор импульсов, ко второму входу которой подключен пульт управления, первый выход программируемой логической интегральной схемы подключен к панели индикации, второй выход подключен к звуковому индикатору, третий и четвертый выходы подключены к первому и второму входам коммутатора частоты, выход которого через усилитель тока подключен к электродам, при этом программируемая логическая интегральная схема выполнена с возможностью перестраивания логики посредством подключаемого к ее дополнительному входу персонального компьютера, все элементы электронного блока подключены к блоку питания, стимулирующие электроды выполнены из эластичного токопроводящего материала, а в качестве программируемой логической интегральной схемы использована микросхема типа "ALTERA". Предпочтительно электроды выполнены из графитизированной токопроводящей ткани.
Недостатком известного электростимулятора следует признать отсутствие возможности применения щадящего режима модуляции по показаниям конкретных больных на всех используемых лечебных режимах с частотой 0,2 Гц дзета-ритма головного мозга, что не позволяет оптимизировать переносимость электротокового контактного воздействия у лиц с повышенной чувствительностью к электростимуляции. Это особенно существенно при расположении электродов на голове и шее. Кроме того, указанный недостаток не позволяет реконструировать кости при остеопорозе, пародонтозе, спондилезе, остеофитах и успешно купировать острые приступы подагры.
Техническая задача, на решение которой направлено разработанное устройство, состоит в расширении возможностей его применения.
Технический результат, получаемый при реализации устройства, состоит в обеспечении возможности использования щадящего режима воздействия на пациента с одновременным расширением круга лиц, для лечения которого может быть использован метод электростимуляции при дополнительном повышении удобства использования.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать контактный электростимулятор разработанной конструкции. Разработанный контактный электростимулятор содержит корпус, в котором установлены сетевой фильтр питания, вход которого подключен к разъему питания, установленному на корпусе, первый выход сетевого фильтра подключен к источнику вторичного электропитания на ±20 В, второй выход сетевого фильтра подключен к блоку стабилизации (+3 в) и формированию сброса, выход которого подключен микропроцессору, первый выход которого подключен к звонку пьезоэлектрическому, второй выход подключен к сенсорной панели управления и индикации, размещенной на корпусе, третий выход микропроцессора подключен через усилители напряжения к электродам, расположенным вне корпуса, при этом микропроцессор содержит встроенные оперативное запоминающее устройство и постоянное запоминающее устройство, на которое записано программное обеспечение, обеспечивающее использования штатного и щадящего режима воздействия на пациента. Предпочтительно микропроцессор выполнен на базе большой интегральной схемы. Преимущественно электроды выполнены из графитизированной ткани.
Контактный электростимулятор разработанной конструкции (СРТ "РЕКЭЛСИ") предназначен для нормализации структурно-функционального состояния тканей и органов организма путем вхождения в резонанс к регуляционным системам микроциркуляции, нервной проводимости и клеточных структур путем воздействия на них электрической составляющей электромагнитного поля.
Принцип действия электростимулятора основан на выработке программно-аппаратными средствами 9 фиксированных значений треугольных импульсов напряжения с заданными частотами огибающей и заполнения для «стандартного» и «щадящего» режимов и выдачу их в течение заданного времени на подключенные к электростимулятору электроды, контактирующие с кожным покровом пациента.
Работа электростимулятора осуществляется под управлением программы, заложенной в память большой интегральной схемы микроконтроллера (БИС МК).
Программное обеспечение включает в себя подпрограмму тестирования (программу контроля исправности основных функциональных узлов электростимулятора) и рабочую программу.
Подпрограмма тестирования запускается однократно после подачи на электростимулятор сетевого напряжения питания.
Рабочая программа выполняется после подачи на электростимулятор напряжения питания. После прохождения тест-программы электростимулятор автоматически выходит в рабочий режим.
Источник вторичного электропитания предназначен для выработки из входного переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц постоянных напряжений +24 В для питания всех функциональных узлов электростимулятора.
Сенсорная панель управления и индикации обеспечивает управление работой электростимулятора (ввод и индикацию режимов работы), а звонок пьезоэлектрический - звуковую индикацию состояния электростимулятора.
После установки требуемого режима работы и последующего нажатия кнопки ПУСК электростимулятор формирует треугольные импульсные сигналы, соотношения частот огибающих и частот заполнения (частот несущих) которых соответствует установленному лечебному режиму. Выработанные электростимулятором сигналы усиливаются и по соединительным кабелям поступают на электроды пациента.
Электростимулятор выполнен в виде автономного прибора, в состав которого входят электроды пациента с соединительными кабелями и пульт дистанционного управления.
Электростимулятор состоит из следующих функционально-законченных узлов (ФУ): сетевого фильтра питания (СФП), источников вторичного электропитания (ИВЭП), сенсорной панели управления и индикации (далее - индикатор) и устройства управления (УУ или контроллера).
СФП, ИВЭП и УУ размещены на печатной плате поверхностного монтажа, установленной на бобышках основания корпуса электростимулятора.
Индикатор установлен на передней панели электростимулятора.
Розетки "ВЫХ 1" и "ВЫХ 2", обеспечивающие подключение (посредством соединительных кабелей) к электростимулятору электродов пациента и контроль параметров формируемых выходных сигналов. Подачу напряжения питания на электростимулятор осуществляют переключателем на задней стенке корпуса электростимулятора путем его установки в положение "I". Включение электростимулятора производится нажатием кнопки на лицевой панели
Корпус электростимулятора пластмассовый.
Все детали электростимулятора соединены стандартными крепежными изделиями.
Электроды пациента, контактирующие с кожным покровом, изготовлены из графитизированной ткани (трикотажного полотна типа "УВИС-ТР-3/2-15").
Основа соединительных кабелей - коаксиальный кабель типа РК-75-1,5-12. К электростимулятору подключается вилка типа BNS соединительного кабеля, к электроду пациента - зажим типа "крокодил" (2 mm MA-1 SW).
Ниже приведены примеры работы устройства.
Больной Б., 28 лет. С юности болен облитерирующим артериитом. Постепенно прогрессирует синдром перемещающей хромоты (вынужден останавливаться для исчезновения болей в икроножных мышцах через каждые 40-65 м). Электроды разработанного контактного электростимулятора помещают на оба голеностопных сустава. Сессию проводят утром и вечером на стандартном автоматическом режиме. При хорошей переносимости без повышения артериального давления сессию можно проводить в течение ночи. Ослабление болей отмечено через 3 недели проведения сессий. Боли полностью исчезли через полтора месяца. Рекомендовано проводить поддерживающие сеансы вечерам на стандартном автоматическом режиме.
2. Больной С. 63 года. Диагноз: хроническая ишемическая болезнь сердца в течение более 10 лет и артериальная гипертония. Постоянно принимает корректирующие фармакологические средства. После тяжелой физической нагрузки на даче развился острый инфаркт миокарда левого желудочка. После выписки из стационара в течение полутора лет страдает умеренной сердечной недостаточностью кровообращения с постоянной отечностью ног, тахикардия более 90, умеренной одышкой в покое. Кроме того, отмечено нарушение сердечного ритма. Электроды разработанного контактного электростимулятора располагали спереди и сзади на грудной клетке против области сердца. Сеансы проводили утром и вечером в «щадящем» автоматическом режиме. Побочных явлений не обнаружено. Параллельно проводили фармакологическую корректировку. В течение месяца исчезли полностью отеки, частота сердечных сокращений составила величину примерно 70, исчезла одышка. Поддерживающие сеансы осуществляли по утрам в щадящем автоматическом режиме.
Применение контактного электростимулятора разработанной конструкции позволило обеспечить возможность использования щадящего режима воздействия на пациента с одновременным расширением круга лиц, для лечения которого может быть использован метод электростимуляции при дополнительном повышении удобства использования.