СИСТЕМА БИОСИНХРОНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Предлагаемая полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам для электротерапии, и может быть использована с серийно выпускаемыми аппаратами в качестве комплектующего добавочного блока биосинхронизации.
Известна система биосинхронизации [Патент РФ №2186584 A61N 1/00, кл. А61В 17/00, А61В 18/00 «Система биосинхронизации физиотерапевтических и деструктивных процессов воздействия»], содержащая датчик пульса, подключенный через первый усилитель к входу первого узла управления, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, датчик дыхания, подключенный через второй усилитель к входу второго узла управления, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, причем первый и второй коммутаторы включены в последовательную цепь между выходом источника физиотерапевтического процесса воздействия и объектом воздействия или выполнены с возможностью последовательного перекрытия или отклонения потока физиотерапевтического или деструктивного процесса воздействия с помощью соответствующего механического прерывателя или шторки.
Достоинством устройства является возможность создания системы, обеспечивающей биосинхронизацию воздействия с определенными фазами пульса и дыхания при работе с широким классом электротерапевтических аппаратов.
Недостатком устройства является резкий переход от режима возбуждения к режиму покоя в фазах вдоха и выдоха, за счет использования амплитудной манипуляции, при которой изменение сигнала воздействия осуществляется скачкообразно, что вызывает ощущение дискомфорта у пациента и снижает эффективность лечения.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в повышении лечебного эффекта электротерапевтических процедур, за счет обеспечения плавной регулировки амплитуды сигнала воздействия синхронно с изменением уровня сигнала датчика дыхания.
Технический результат достигается тем, что в устройство электротерапии, содержащее датчик пульса, подключенный через первый усилитель к входу первого узла управления, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, датчик дыхания, подключенный через второй усилитель к входу второго узла управления, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, причем первый и второй коммутаторы включены в последовательную цепь между выходом источника электрического сигнала воздействия и объектом воздействия отличающееся тем, что дополнительно введен амплитудно-импульсный модулятор, один вход которого подключен к датчику дыхания, второй его вход подключен к выходу первого коммутатора, а его выход к одному из входов двухпозиционного переключателя, ко второму входу которого подключен выход второго коммутатора, а его выход подключен к входу объекта воздействия.
Сущность изобретения поясняется структурной схемой, представленной на фиг. 1
Фиг. 2 Временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства
Фиг. 3 Пример схемотехнической реализации амплитудного модулятора
Фиг. 4 Осциллограммы, иллюстрирующие работу предложенной схемы амплитудного модулятора
Устройство содержит датчик пульса (1), подключенный через первый усилитель (2) к входу первого узла управления (3), выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора (4), датчик дыхания (5), подключенный через второй усилитель (6) к входу второго узла управления (7), выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора (8), причем первый и второй коммутаторы включены в последовательную цепь между выходом источника электрического сигнала воздействия (9) и объектом воздействия (10) отличающееся тем, что дополнительно введен амплитудно-импульсный модулятор (11), один вход которого подключен к датчику дыхания, второй его вход подключен к выходу первого коммутатора, а его выход к одному из входов двухпозиционного переключателя (12), ко второму входу которого подключен выход второго коммутатора, а его выход подключен к входу объекта воздействия.
Устройство работает следующим образом.
ИВ
С
П
С
АМП
Как и в прототипе, электрический сигнал U с выхода источника электрического сигнала воздействия (9) поступает на вход первого коммутатора (4), управляемого импульсами сердечного ритма U, формируемыми первым узлом управления (3) из сигналов U, получаемых от датчика пульса (1) через первый усилитель (2). Полученными импульсами U в первом коммутаторе осуществляется амплитудная манипуляция сигнала воздействия, в результате чего на его выход пропускаются сигналы U активные только в выбранной фазе (систоле или диастоле) сердечного ритма.
Д
У2
У2
РМ
Для синхронизации электрического сигнала воздействия с ритмами дыхания сигнал U с датчика дыхания (5), через усилитель (6), поступает на вход второго устройства управления (7), формирующего прямоугольные импульсы управления U, длительность которых равна активной фазе дыхания. Полученными импульсами U во втором коммутаторе (8) осуществляется дополнительная амплитудная манипуляция сигнала U. В результате на выходе второго коммутатора пачки импульсов амплитудно-манипулированных как сигналам импульса, так сигналами дыхания.
Д
К1
Для обеспечения плавной амплитудно-импульсной модуляции сигнал U с датчика дыхания (5) поступает также на вход амплитудно-импульсного модулятора (11), на второй вход которого поступает сигнал U с выхода первого коммутатора (4). В результате на выходе амплитудно-импульсного модулятора (11) импульсная последовательность, синхронизированная импульсами датчика пульса, подвергается плавной амплитудной модуляции сигналам датчика дыхания.
Выбор требуемого режима синхронизации электрического сигнала воздействия с ритмами дыхания осуществляется оператором с помощью двухпозиционного переключателя (12).
Сохранение возможности использования режима амплитудной манипуляции целесообразно для обеспечения универсальности системы.
Испытания системы показали, что в режиме амплитудной манипуляции сигналов воздействия при электротерапии возникают трудности при выборе оптимального уровня воздействия, который контролируется, прежде всего, по ощущению пациента. Резкие смены уровней сигнала в фазах вдоха вызывали у пациента ощущение дискомфорта, которые в значительной мере исчезали при использовании амплитудно-импульсной модуляции.
Д
Техническая реализация амплитудно-импульсного модулятора может быть выполнена на базе резистивного делителя (фиг. 3), состоящего из резистора R1 и биполярного полевого транзистора 2N3370, сопротивление которого обратно пропорционально уровню напряжения дыхания U, приложенного к затвору транзистора. Операционный усилитель DA обеспечивает согласование сопротивления делителя с сопротивлением нагрузки. Временные диаграммы (фиг. 4) иллюстрируют работу модулятора.
Сравнения результатов лечения вертеброгенной люмбалгии (боли в поясничном отделе позвоночника) с использованием одного и того же источника стимулирующего воздействия (аппарат «ДЭНАС»), включенного в систему биосинхронизации показали, что время уменьшения болевого синдрома при использовании режима амплитудно-импульсной модуляции примерно на 20-25% ниже, чем при амплитудной манипуляции и подтвердили, по отзывам пациентов, его более высокую комфортность.
Таким образом, обеспечение режима амплитудно-импульсной модуляции сигнала стимулирующего воздействия сигналами с датчиков дыхания пациента позволило повысить эффективность лечения, за счет обеспечения пропорциональности уровня сигнала воздействия уровню насыщения организма пациента, определяемого фазами дыхания, а также за счет снижения влияния болевого синдрома, вызываемого резкими перепадами уровня сигналов воздействия, характерными для устройств с амплитудной манипуляцией.