Чрескожный импульсный биостимулятор

. СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕСК РЕСПУБЛИК ЫЛ)5 А 61 М 1/36 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕ НТ СССР) ПИСАНИЕ И Б ТЕ ПАТЕНТУ орское бюро Тло ицинский экологиче ельство СССР39/00, 1976,ИМПУЛЬСНЫЙ БИОИзобретение относится к медицинской технике, преимущественно к устройствам .для рефлексотерапии и предназначено для использования в лечебных учреждениях и на дому для стимуляции нервов электрическими сигналами в целях профилактики, лечения и снятия хронической боли.Цель изобретения - снижение энергопотребления от источника постоянного тока низкого напряжения с сохранением терапевтической эффективности прототипа.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник постоянного тока низкого напряжения, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения и электроды, причем первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения и генератора импульсов, второй выход этого источника соединен с вторым входом(57) Использование:ской технике, в частнрефлексотерапии. и и относится к медицинсти к устройствам для редназначенодля сти 805985 АЗ. муляции нервов электрическими сигнала в целях профилактики, лечения и снятия хронической боли, Чрескожный импульсный биостимулятор содержит источник постоянного напряжения низкого уровня, преобразователь напряжения, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения и электроды. Энергопотребление снижается за счет того, что к источнику тока подключается только один преобразователь напряжения, а преобразуемая им энергия используется для питания генератора импульсов с одновременным формированием короткого импульса на активном входе электродов. 1 з,п,ф-лы, 3 ил,. преобразователя напряжения, выходом соединенного с эмиттером ключевого транзистора, база которого соединена с выходом генератора импульсов, а коллектор - с первым входом делителя напряжения, выход которого соединен с активным входом электродов, вводятся новые связи: выход преобразователя напряжения соединяется с вторым входом генератора импульсов, а первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединяется с вторым входом делителя напряжения и индифферентным входом электродов, При этом генератор импульсов выполняется в виде порогового элемента.Сущность изобретения состоит в том, что к источнику постоянного тока низкого напряжения подключается лишь один преобразователь напряжения, а преобразуемая им энергия используется для питания генератора импульсов с одновременнымформированием короткого импульса отри- рической схемы чрезкожного импульсногоцательной полярности на активном входе биостимулятора.электродов. Чрезкожный импульсный биостимуляТак как в цепи питания источника тока тор содержит источник 1 постоянного токанет других узлов (напр. генератора импуль низкого напряжения, преобразователь 2 насов), то это позволяет; во первых - снизить пряжения, генератор 3 импульсов, выполегонапряжениедоминимальновозможных ненный в виде порогового устройствазначений, обеспечивающих работоспособ- высокого напряжения, ключевой элемент 4,ность преобразователя напряжений. Учи- делитель напряжения 5, электроды 6, выход. тывая применение, в преобразователе "0 7 источника 1 постоянного тока низкого нанапряжения кремневого транзистора с на- пряжения, соединенный с входом.8 преобпряжением база-эмиттер 0,7 В и потерь на разователя 2 напряжения, выход 9переходе коллектор-эмиттер 0,3 В в откры- источника 1 постоянного тока низкого натам состоянии, напряжение источника по- пряжения, соединенный с входом 10 преобстоянного тока должно быть более 1 В, 15 разователя 2 низкогонапряженияидругимиСтандартным напряжением одного элемен- входами: 11 генератора импульсов 3, 12 дета типа А 336, А 332 и др. является напряже- лителя напряжения 5, 13 электродов 6 (инние 1,45 В - 1,5 В. Возможно применение и дифферентный), выход 14 преобразователяаккумулятор с напряжением 1,35 В типа 0= напряжения 2, соединенный с входом 15=0,06, О = 0,1, О = 0,25 и др, а также 20 генератора импульсов 3 и эмиттером ключеэлементов типа Сц, применяемыхдля алек- вого элемента 4, выход 16 генератора имтронных часов; во-вторых - увеличить срок пульсов 3, соединенный с базой ключевогослужбы элемента питания, т,к, егЬ энергия элемента 4, вход 17 делителя напряжения 5,расходуется лишь на один преобразователь соединенный с коллектором ключевого эленапряжения; в-третьих - увеличить ресурс 25 мента 4, выход 18 делителя напряжения,работоспособности устройства на отказ, т.к, соединенный с активным входом 19 электсодержится небольшое количество элемен- родов 6,тов т.е. повысить надежность. Источник 1 постоянного тока низкогоВсе это достигается не только введение уровня содержит тумблер 20 и источник 21,новых связей, но и выполнением генератора 30 соединенные последовательно (см.фиг,2 иимпульсов в виде порогового устройства 3). Преобразователь 2 напряжения содервысокого напряжения, нетребующего боль- жит автотрансформатор 22, выводы котошого количества элементов и срабатываю- рого через резистор 23 и последовательнощего лишь на время выдачи импульса на соединенныедиод 24 и резистор 25 соедиактивном входе электродов придостижении 35 нены соответственно с базой транзисторавысокого напряжения на выходе преобразо, и выводом конденсатора 27, второй вывателя напряжения, вод которого соединен с эмиттером транзиПри этом не требуется специальных стора 26, коллектор которого подключен ксхем стабилизации выходного импульса по одному из выводов автотрансформатораамплитуде и введение схем слежения из 22.менения амплитуды выходного импульса Генератор 3 импульсов содержит пороотизменения напряжения источника посто-. говый элемент 30 (на фиг.2 - это неоноваяянного тока (питания), Эти задачи решает лампа, на фиг.З - это транзистор), черезгенератор импульсов, выполненный в ви- резисторы 28-29 соединенный со входом 15де порогового устройства высокого на генератора 3 импульсов.пряжения, пороговые свойства которогО Ключевой элемент 4 выполняет на транопределены более высокими напряжени- зисторе 31, делитель напряжения 5 - ная ми, чем напряжение источника постоянно- резисторах 32, 33, 34 - активный электрод,го тока. 35 - индифферентный электрод.Кроме того устройство сохраняет все 50 На фиг.З: 36-37 - соединение дополнипризнаки повышения терапевтической эф- тельноговыводаавтотрансформатора 22 чефективности прототипа, т.к, обеспечивает рез резистор 38 с базой транзистора 30,генерацию отрицательной полярности им- соединенной также через конденсатор 39 ипульсов на активном входе электродов с провода 40-41 - сдополнительным выводомбольшой скважностью, малой длительно делителя 5 напряжения.стью и высокого напряжения, аналогичных, УстройствО работает следующим обрапрототипу, зом,На фиг,1 изображена блок-схема чрез- При включении тумблера 20 напряжекожного импульсного биостимулятора, на ние источника 21 подается на выходы 7 и 9фиг.2 и 3 - пример принципиальной злект- источника 1 постоянного тока низкого напряження и входы 0.10 преобразователя напряжения 2, Г 1 реобразователь напряжения 2 выполнен по схеме Ьлокинг-генератора на транзисторе 26 и автотрансформаторе 22, Резистор 23 задает режим преобразователя напряжения 2 и определяет ток потребления устройством (не более 2 мА) от источника 21. По окончанию каждого блокинг-процесса транзистор 26 запирается и накопленная энергия в автотрансформаторе преобразуется в импульсы высокого напряжения, которые через диод 24 и резистор 25 заряжают конденсатор 27, соединенный с выходом 14 преобразователя, Время заряда конденсатора определяется индуктивностью автотрансформатора 22, резистором 25 и емкостью конденсатора 27.С выхода 14 преобразователя 2 высокое напряжение подается на вход 15 - генератора 3 импульсов и эмиттер ключевого элемента 4, Генератор 3 импульсов пред ставляет собой пороговое устройство высокого напряжения. В данном примере пороговым элементом является неоновая лампа 30 (фиг.2), у которой напряжение зажигания значительно выше напряжения питания 21 и не зависит от его параметров. Вместо неоновой лампы может быть и транзистор с соответствующими связями, определяющими его как пороговое устройство высокого напряжения (фиг,3). Напряжение с входа 15 через резистор 28 подается на выход 16 генератора 3 импульсов, соединенного с базой ключевого элемента 4, выполненного на транзисторе 31, и через резистор 29 - на катод неоновой лампы 30, анод которой соединен с входом 11 генератора 3 импульсов.При достижении на выходе 14 преобразователя 2 напряжение, равного высокому пороговому напряжению (здесь до напряжения зажигания неоновой лампы 80 ВВ, в зависимости от типа неоновой лампы) на входе 15 генератора 3 импульсов, последний включается и формирует сигнал на выходе 16, который включает ключевой элемент 4, таким образом, что все напряжение с выхода 14 преобразователя 2 напряжения поступает на вход 17 делителя 5 напряжения, с выхода 18 которого это напряжение в пропорции положения движка потенциометра 32 и резистора ЗЗ поступает на активный вход 19 электродов. Время включенного состояния генератора 3 импульсов, а следовательно и ключевого элемента 4, определяется емкостью конденсатора 27 преобразователя 2 напряжения и током потребления генератора 3 импульсов, За это время (время длительности импульса на активном входе электродов) происходит пол 10 сатора 27 и процесс повторяется, С помощью потенциометра 25 можно 30 35 50 15 20 25 40 45 ный или части ный рл.Гд конденсзтспа .7 до напряжения гашения неоновой лампы Вследствие снижения напря кения на кон. денсаторе 27 неоновая лампа ныклкчлетсц и выключается ключевой элемент 4. На активном входе 19 электродов устанавливзет. ся нулевое напряжение, Вследствие непрерывной работы преобразователя 2 напряжение происходит вновь заряд конденрегулировать период следования импульсов на активном входе 19 электродов относительно индифферент ного входа 13 электродов, как и амплитуду импульсов с помощью потенциометра 32 делителя 5,Применение чрезкожного импульсного биостимулятора может осуществляться врачом или самим пациентом известным способом электрорефлексотерапии или нейростимуляции,На предприятии изготовлены макетные образцы: первый - с транзистором в качестве генератора импульсов, оформленный конструктивно в виде "карандаша", металлизированный корпус которого является индифферентным электродом и удерживается в ладони руки. а активный электрод изолирован от корпуса и выполнен в виде съемного щупа различной конфигурацией, которым касаются точек кожи пациента, Элемент питания А 332 устанавливается в корпус аппарата с обратной стороны активного электрода; второй - с неоновой лампой в качестве генератора импульсов, конструктивно оформленный в виде "пенала" с выводом активного электрода в виде штырей, расположенных по внутреннему кругу, а индифферентный электрод - в виде таких же штырей, расположенных по внешнему кругу, причем электроды изолированы друг от друга, Элемент питания А 332 располагается внутри корпуса,Как показали испытания оба прибора имеют ток потребления не более 2 мА, что составляет не менее 750 ч непрерывной работы от свежего источника А 332 или проведение не менее 9000 процедур продолжительностью 5 мин, Амплитуда отрицательного импульса регулируется от 30 до 150 В, длительность импульса (0,05-1,0) мс, частота следования импульсов регулирует от 3 Гц до 10 Гц,.Аппарат прост в обращении, безотказен в работе и имеет большое время непрерывной работы от недефицитного 1,5 В элемента питания, с сохранением работоспособности при снижении питания до1,3 В,1 Ц 0 ДЯ 5 Фиг Формула изобретения1. Чрескожный импульсный биостимулятор, содержащий источник постоянного тока низкого напряжения, преобразователь напряжения, генератор импульсов, ключе вой элемент, делитель напряжения и электроды, причем первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с первыми входами преобразователя напряжения и генератора импульсов, вто рой выход этого источника соединен с вторым входом преобразователя напряжения, выходом соединенного с эмиттером ключевого транзистора, база которого соединена с выходом генератора импульсов, а коллек тор - с первым входом делителя напряже. ния, выход которого соединен с активным входом электродов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергопотребления от источника тока низкого напряжения, выход преобразователя напряжения соединен с вторым входом генератора импульсов, а первый выход источника постоянного тока низкого напряжения соединен с вторым входом делителя напряжения и индифферентным входом электродов. 2, Биостимулятор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде порогового элемента.Составитель В, ХаритоновТехред М.Моргентал Корректор С. Юс еда ктор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага 101 Заказ 955 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., 4/5