ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована в физиотерапии при лечении различных заболеваний, преимущественно с использованием электростимулирующего воздействия.
3
Из описания к авторскому свидетельству СССР №1024061, МПК А61В 5/05, публ. 1983 г. известно электродное устройство, содержащее корпус, стенки которого имеют различную степень эластичности, и контактный элемент, выполненный в виде тарельчатой мембраны с радиальными прорезями, причем периферийный участок контактного элемента укреплен в корпусе. Такое электродное устройство не пригодно при лечении с использованием электростимулирующего воздействия, так как не обеспечивает необходимого постоянства площади контактного соприкосновения с кожной поверхностью.
В авторском свидетельстве СССР №730346, МПК2 А61В 5/05, публ. 1976 г., описан датчик для измерения биоэлектрических величин, который по сути является электродным устройством и содержит два коаксиальных электрода, расположенных в корпусе из изоляционного материала, корпус снабжен опорной площадкой диаметром 25...35 мм, в центре которой расположены торцевые поверхности электродов, при этом наружный диаметр внешнего электрода равен 2...6 мм. Такое электродное устройство мало эффективно при использовании его для электростимуляции из-за нестабильности площади контактирования с кожей. Кроме того, такая конструкция электродного устройства не предполагает возможность замены электродов.
Электродное устройство для электростимуляции, используемое в электронейроадаптивном стимуляторе «КОСМОДИК» (см. описание к патенту Российской Федерации №2244574, МПК7 A61N 1/04, A61N 1/36, публ. 2005 г., фиг.8, п.10 формулы изобретения) содержит корпус из электроизоляционного материала и размещенные коаксиально на торцевой и/или боковой поверхности корпуса внешний пассивный и внутренний активный электроды, через отводящие провода подключенные к выходам электронейроадаптивного стимулятора. Такое электродное устройство не предполагает замену электродов.
Электродное устройство для электростимуляции нервно-мышечного аппарата, защищенное патентом Российской Федерации №2124344, МПК6 А61Н 39/00, А61В 5/05, публ. 1999 г., предназначенное для восстановительного лечения при травматических повреждениях в условиях нарушенной иннервации, содержит неподвижный электрод, выполненный в виде электропроводной пластины, и подвижный электрод. Подвижный электрод выполнен двухслойным, причем один слой изготовлен из эластичного электропроводного материала, а второй слой - из электроизоляционного эластичного материала и снабжен элементами крепления к ладони оператора. За счет крепления электродного устройства на руке оператора обеспечивается пальпаторный контроль
эффективности электростимуляции. Недостаток такого электродного устройства - оно непригодно для использования применительно к электронейроадаптивным стимуляторам из-за отсутствия фиксации расстояния между пассивным и активным электродами.
В опубликованной заявке на выдачу патента Российской Федерации №96124755/14, МПК6 А61В 5/00, публ. 1999 г описан электроэнцефалографический электрод, содержащий контактные элементы, выполненные в виде электропроводящих штифтов с закругленными контактными поверхностями и закрепленными на электропроводящем основании, снабженном отводящим проводником. Контактные элементы выполнены упругими, а электропроводящее основание выполнено в виде упругой мембраны, при этом диаметр контактных элементов равен 0,1-0,2 мм, а расстояние между их осями равно 1,0-1,5 мм. Выполнение контактных элементов в виде электропроводящих шипов обеспечивает надежный контакт с кожей даже при наличии волосяного покрова. Описанный электрод отличается конструктивной сложностью и поэтому имеет ограниченное применение. Кроме того, в таком электродном устройстве невозможно изменять количество электродов и их взаиморасположение.
Патентом Российской Федерации №2071271, МПК6 А61В 5/04, публ. 1997 г. защищен быстро устанавливаемый электрод Блатова И.В., содержащий матрицу в диэлектрическом корпусе и отличающийся тем, что электрод дополнительно содержит, по крайней мере, один раздвигатель волос, образованный наружными стенками двух буртиков, расположенных друг относительно друг друга под острым или прямым углом. Матрица расположена внутри угла, образованного буртиками. Стенки буртиков, обращенные внутрь угла, имеют меньшую высоту по сравнению с наружными стенками. Недостаток такого электрода - конструктивная сложность.
Электродное устройство для пунктурной электротерапии, защищенное патентом Российской Федерации №2202381, МПК7 A61N 1/18, А61Н 39/00, публ. 2003 г. Это электродное устройство содержит индифферентный и активные электроды. К экрану гибкого кабеля припаян токонесущий провод со штекером, к которому подсоединен индифферентный свинцовый электрод. Кабель разветвлен на 2-5 электрических проводов со штекерами, к которым подсоединяются 2-5 круглых электродов. Индифферентный электрод выполнен из свинца, активные электроды выполнены из стали. Недостатками прототипа являются - невозможность электротерапевтического воздействия на протяженные патологические зоны, невозможность селективного воздействия на зоны под одним электродом с одновременным исключением воздействия на зоны под другими электродами, отсутствие фиксации заданного расстояния между активными и индифферентным электродами, чрезмерная локальность электротерапевтического воздействия.
Из описания к патенту Российской Федерации №2262957, МПК7 A61N 1/04, 1/36, публ. 2005 г., известно электродное устройство, содержащее разъем для подключения электронейроадаптивного стимулятора, токоподводящие проводники и электроды,
эластичную подложку с закрепленными на ней контактными гнездами для подключения электродов, каждый контакт разъема для подключения электронейроадаптивного стимулятора токоподводящим проводником соединен с соответствующим ему контактным гнездом, а электроды и контактные гнезда для их подключения расположены по разным сторонам эластичной подложки, при этом каждый электрод подключен к соответствующему ему контактному гнезду кнопочным соединением (см. пункты 11...15 формулы изобретения, фиг.10, 11). Это электродное устройство принято в качестве прототипа. В сравнении с другими с другими электродными устройствами оно отличается тем, что позволяет изменять конфигурацию зоны электростимулирующего воздействия. Недостаток - эксплуатационная ненадежность кнопочного соединения электрода с электродным гнездом.
Технический результат от использования полезной модели - повышение эксплуатационной надежности электродного устройства и расширение функциональных возможностей электродного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что электродное устройство для электростимуляции, содержащее электроизоляционный корпус с отверстиями под электроды и съемные электроды, дополнительно содержит печатную плату, в которой под каждый съемный электрод пайкой закреплен стержень электрода, резьбовым соединением скрепленный с держателем электрода, выполненным в виде шайбы, в осевое отверстие которой с противоположной стороны от резьбы для соединения со стержнем электрода впрессован магнит, а съемный электрод выполнен виде сферического сегмента с впрессованным на плоской поверхности в глухое осевое отверстие магнитом, при этом печатная плата с впаянным стержнем электрода и съемный электрод размещены по разные стороны электроизоляционного корпуса, а впрессованные в держатель электрода и съемный электрод магниты соприкасаются разноименными полюсами. Съемный электрод выполнен серебряным, а впрессованный в него магнит ориентирован южным полюсом наружу. Съемный электрод выполнен золотым, а впрессованный в него магнит ориентирован северным полюсом наружу. Держатель электрода с противоположной стороны от резьбы для соединения со стержнем электрода имеет торцевой выступ для фиксации в электроизоляционном корпусе. Отверстия под электроды в электроизоляционном корпусе размещены по окружности вокруг центрального отверстия. Электроизоляционный корпус электродного устройства является корпусом электростимулятора.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображена конструкция заявляемого электронного устройства, на фиг.2 - пример блочной схемы печатной платы, на фиг.3 - блочная схема электродного модуля, на фиг.4 - схема ключевого каскада.
На фиг.1...4 цифрами обозначены:
1 - электроизоляционный корпус;
2 - съемный электрод;
3 - печатная плата;
4 - контактная площадка печатной платы;
5 - паяльный шов;
6 - стержень электрода;
7 - держатель электрода;
8 - магнит, впрессованный в держатель электрода;
9 - магнит, впрессованный в съемный электрод;
10 - электродные модули;
11 - управляющий микроконтроллер;
12 - линия связи между электродными модулями;
13 - микроконтроллер электродного модуля;
14 - ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности;
15 - электронный ключ активации электрода;
16 - электронный ключ пассивации электрода.
Заявленное электродное устройство (фиг.1) содержит электроизоляционный корпус 1 с отверстиями под электроды, съемные электроды 2, печатную плату 3, в контактной площадке 4 которой под каждый съемный электрод 2 пайкой 5 закреплен стержень электрода 6 с резьбой на другом конце, и держатель электрода 7, выполненный в виде гайки-шайбы с впрессованным с противоположной стороны от резьбы для скрепления со стержнем электрода 6 магнитом 8. Держатель электрода 7 резьбовым соединением скреплен со стержнем электрода 6. Съемный электрод 2 выполнен в виде сферического сегмента, в который на плоской поверхности в глухое осевое отверстие впрессован магнит 9, адекватный магниту 8, впрессованному в держатель электрода 7. В качестве электроизоляционного корпуса 1 заявляемого электродного устройства может быть корпус электростимулятора, для которого электродное устройство предназначено. Печатная плата 3 может крепится на электроизоляционном корпусе 1 с использованием крепежных элементов (на чертежах не показаны). Держатель электрода 7 для фиксации в отверстии в электроизоляционном корпусе под электрод может иметь торцевой выступ, а съемный электрод 2 выточку на плоской поверхности под торец держателя электрода 7. Магниты 8 и 9 ориентированы в посадочных отверстиях таким образом, чтобы при установке съемного электрода 2 на торце держателя электрода 7 они соприкасались разноименными полюсами.
В сравнении с прототипом заявленное электродное устройство отличается более высокой эксплуатационной надежностью, так как сила сцепления магнитов 8, 9 постоянна без временного ограничения, а надежность электрического контакта паянного и резьбового соединения выше кнопочного. Кроме того, заявленное электродное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, так как крепление съемного электрода 2 с держателем электрода 7 магнитами позволяет
дополнительно осуществлять магнитотерапию. Под воздействием магнита кровь поляризуется, ионы отталкиваются от магнита и ускоряют свое движение. Железо под воздействием магнита также движется гораздо быстрее, а полярность передается мембранам клетки, пропускная способность которых увеличивается, особенно для калия и натрия. При использовании серебряных электродов, в которых впрессованные магниты ориентированы северным полюсом к поверхности контактирования съемного электрода с телом (южным полюсом наружу глухого осевого отверстия) повышается оздоровительное воздействие электростимуляции за счет того, что магнитное поле помогает организму в борьбе с болезнями, вызываемыми вирусами, бактериями, грибками, а также в восстановлении после травм, так как. При использовании золотых съемных электродов, в которых впрессованные магниты ориентированы южным полюсом к поверхности контактирования съемного электрода с телом (северным полюсом наружу глухого осевого отверстия) эффективность электростимуляции повышается за счет того, что улучшается снабжение клеток организма кислородом и питательными веществами регенерации клеток и нормализуется рН клетки и ткани. Наличие печатной платы в электродном устройстве обусловливает возможность размещения на печатной плате (фиг.2) электродных модулей 10 с управляющим устройством 11 (управляющим микроконтроллером). Электродный модуль 10 (фиг.3) применительно для СКЭНАР-терапии может содержать закрепленный на контактной площадке 5 печатной платы 1 держатель электрода 7, микроконтроллер 13 электродного модуля, ключевой каскад 14 с двухсекционной катушкой индуктивности и два электронных ключа 15 и 16, входы управления которых подключены к микроконтроллеру 13. Электродные модули 10 соединены между собой линиями связи 12, каждый электродный модуль 10 соединен с четырьмя, пространственно его окружающими на печатной плате. Каждая линия связи 12 содержит двухпроводной интерфейс П/И передачи команд информационных данных, шину А эстафеты адресации, шину С/В сигнала воздействия и шины «U» и «0» питания, при этом в электродном модуле 10 элементы для подключения к двухпроводному интерфейсу П/С передачи команд и информационных данных соединены друг с другом и первым портом микроконтроллера 13, элементы для подключения к шине А эстафеты адресации соединены каждый с отдельным входом микроконтроллера 13, элементы для подключения к шинам «U» и «0» питания соединены друг с другом и соответствующими клеммами питания микроконтроллера 13 и ключевого каскада 14, сигнальный вход второго электронного ключа 16 соединен с шиной «0» питания. Пример реализации ключевого каскада 14 с двухсекционной катушкой индуктивности и электронных ключей 15 и 16 на микроэлектронном реле PVT322A приведен на фиг.4. При подаче управляющего сигнала на вход электронного ключа 15, съемный электрод 4, установленный на держатель электрода 7, впаянный в контактную площадку 5, включается в режим «активного электрода». При подаче управляющего сигнала на вход электронного ключа 16 соответствующий съемный электрод 4 включается в режим
«пассивного электрода». При отсутствии управляющих сигналов на входах электронных ключей 15 и 16 соответствующий съемный электрод 5 исключен из электростимулирующего воздействия.
Так как при такой схеме подключения каждый ключевой каскад 14 подключен только к одному электроду электродного устройства, то изменение количества электродов, включенных в режим «активный электрод», не влияет на параметры электростимулирующего сигнала. Эффективность магнитотерапии не зависит от режимов включения электродов.
В заявленном электродном устройстве могут использоваться постоянные магниты неодим-железо-бор (NdFeB) с диаметром 3 мм и толщиной 1 мм. Стержень и держатель электрода могут быть изготовлены из латуни с покрытием серебром. Диаметр съемного электрода - 5...8 мм, толщина 2...3 мм.