Устройство для диагностики нервно-мышечных заболеваний

(51)5 А 61 В 5/05 Я САН И Е ИЗС) БРЕТСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ельскиоенияТА Ко ова и(54) УСТР НЕРВНО- (57) Изобр для диагно ваний, поз ности ки биопотенц ции нерва ствия. Устр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 348211, кл, А 61 М 19/00, 1972.Авторское свидетельство СССРГч. 670298, кл. А 61 В 5/04, 1979. ОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ МЫШЕЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ етение относится к устройствам стики нервно-мышечных заболеволяет повысить точность диагпутем анализа вызванных иалов мышц при электростимуляи характеристик потенциала дейойство содержит электроды 1-3,усилители 4 и 5, аналого-цифровой преобразователь 6, буферный запоминающий блок 7, блок 8 управления записью, формирователь 9 изображения, вычислительный блок 10, регистратор 11, осциллоскоп 12, блок 13 : индикации, блок 14 синхронизации и блок15 стимуляции, включающий задающий генератор 16 и выходной блок 17 стимулятора.Устройство имеет следующие режимы работы: режим ".стирание", режим регистрации биоэлектрической активности мышц, режим усреднения информации, режим исследьвания состояния нервно-мышечной передачи, режим измерения скорости проведения возбуждения по двигательному нерву, режим "триггерный запуск". Устройство позволяет анализировать скрытые в шумах слабые вы званные биопотенциалы мышц при электро- стимуляции нерва, измерять Л амплитудно-временные характеристики по- С тенциалов действия мышц и скорость проведения возбуждения по двигательным .и чувствительным нервам. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к медицине имедицинской технике и может быть использовано в клинике нервных болезней, ортопедии и протезировании и т.п. при оценкенарушений двигательной функции человека.Известно устройство для контроля нервно-мышечного блока, содержащее электростимулятор и анализатор ответныхбиопотенциалов. Электростимулятор снабжен электронным реле времени и генератором импульсов тетанизирующей частоты спрограммирующим блоком, а анализаторбиопотенциалов снабжен средством определения разности биопотенциалов, соответствующих ответу на первый и последнийимпульсы серии, вырабатываемые электростимулятором, что обеспечивает контрольнервно-мышечного блока.Недостатком известного устройства является отсутствие визуального контроля величины ответа биопотенциалов мышц вовремя стимуляции и отсюда получениепрактически недостоверных результатовдиагностики миастении и таких нервно-мышечных заболеваний, как миопатия и невропатия.Известно также устройство для диагностики миастении, выбранное в качествепрототипа, содержащее усилитель, осциллоскоп, электрически соединенный с усилителем, последовательно соединенныепреобразователь, родключенный к выходуусилителя, коммутатор, выполненный в виде двоичного счетчика и последовательно 35соединенных с ним схем совпадений, однииз входов которых соединены между собой,а их выходы подключены к индикатору, выполненному в виде цепочек, последовательно включенных декадных счетчиков и 40цифровых табло, стимулятор, выполненныйв виде последовательно соединенных генераторов низкой частоты и выходного каскада и генератора высокой частотыподключенного к выходному каскаду, блок 45управления, выполненный в виде двух парпоследовательно соединенных электронных реле, выходы которых соединены сосветовым табло, и электронного реле, одиниз выходов которого, объединенный с выходом одного из электронных реле одной изпар; подключен к дополнительно установленному звуковому сигнализатору, другойего выход подключен к входу другого электронного реле той же пары, а его вход соединен с выходом одного из электронных реледругой пары, при этом блок управления выходами одних из электронных реле обеих,пар соединен с генераторами низкой и высокой частоты соответственно,Устройство позволяет оперативно решать вопросы диагностики миастении за счет обеспечения автоматической экспресс- индикации биоэлектрических потенциалов мышц при электростимуляции нерва и выявления посттетанических феноменов.Однако существенным недостатком данного устройства является в целом невысокая точность диагностики миастении, получаемая при использовании специализированных аналоговых средств определения соотношения амплитуд вызванных потенциалов, а также невозможность измерения амплитудно-временных характеристик потенциалов действия мышц и скорости проведения возбуждения по двигательным и чувствительным нервам, что необходимо при диагностике таких нервно-мышечных заболеваний, как невропатия и миопатия различной этиологии, нарушений нервно-мышечной передачи.Недостатком устройства являйтся также невозможность проведения обработки скрытых в шумах слабых вызванных биопотенциалов мышц, невозможность получения предзадержки и задержки импульса записи биопотенциалов мышц в памяти от- носительнО импульсов стимуляции, что повышает . точность диагностики нервно-мышечных заболеваний,Цель изобретения - повышение точности диагностики нервно-мышечных заболеваний путем анализа. вызванных биопотенциалов мышц при электростимуляции нерва и характеристик потенциала действия.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для диагностики нервно- мышечных заболеваний; на фиг,2 - то же, блока управления записью на фиг,3 - то же, задающего генератора,Устройство для диагностики нервно- мышечных заболеваний содержит первый 1, второй 2, третий 3 электроды, первый усили-, тель 4, второй усилитель 5, аналого-цифровой преобразователь 6, буферный запоминающий блок 7, блок 8 управления записью, формирователь 9 изображения, вычислительный блок 10, регистратор 11, осциллоскоп 12, блок 13 индикации, блок 14 синхронизации и блок 15 стимуляции, который содержит задающий генератор 16 и вы-. ходной блок 17 стимулятора.Блок 8 управления записью содержит делитель 18 частоты, блок 19 установок, дешифратор 20, дешифратор 21 конца записи, формирователь 22 сигналов записи, счетчик 23 записи.Задающий генератор 16 содержит формирователь 24 импульсов, перестраиваеходного блока 17 стимулятора осуществля-. 50 ется через блок 16 задающего генератора и запуск через блок 14 синхронизации. Частота смены информации на экране осциллоскопа 12. будет определяться выбраннойвеличиной длительности развертки - соответствующий переключатель блока 19 установок блока 8 управления записью, и частотой стимуляции. мый делитель 25 частоты, перестраиваемыйформирователь 26 длительности импульсов; .Устройство имеет следующие режимыработы: "Стирание", "Регистрация биоэлектрической активности мышц", "Усреднениеинформации", "Исследование состояния нервно-мышечной передачи", "Измерение скорости проведения возбуждения по двигательному нерву", иТриггерный запуск",Устройство работает следующим образом.В режиме "Стирание" проводят сброс устройства от результатов предыдущей работы. При нажатии кнопки "Стирание", расположенной по передней панелиустройства, происходит сброс вычислительного блока 10, запись нулей на. цифровыхиндикаторах блока 13 индикации, а также запись нулей в ячейки памяти буферногозапоминающего блока 7.Регистрация естественной биоэлектрической активности мышц осуществляется следующим образом.При регистрации по первому каналу устройства устанавливают переключатель режима работы блока 19 установок блока 8 управления записью в положение и 1". При этом снятые с первого электрода 1 биопотенциалы мышц поступают на вход первогоусилителя 4, усиливаются и далее поступают на первый вход аналого-цифрового преобразователя 6, который под управлением блока 14 синхронизации преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму, Сигналв цифровой форме записывается в область памяти 0-0,5 К буферного запоминающего блока 7 и воспроизводится, на первом канале осциллоскопа 12. По такому же принципу происходит регистрация информации.повторому каналу и одновременно по двумканалам. Переключатель режима работы блока 19 установок блока 8 управления записью устанавливается в положение н 2" и и 1 - 2" соответственно.Регистрация начнется по нажатию кнопки "Пуск" блока 14 синхронизации. Регистрация вызванных потенциалов мышцы производится, аналогично. При этом выбор параметров стимулирующих импульсов вы 1020304045 Регистрация потенциала действия (ПД) осуществляется аналогично регистрации ес-. ,тественной активности мышц.Измерение временных характеристик ПД проводится с помощью двух маркеров формирователя 9 изображения на. экране осциллоскопа 12. Для этого отожмем кнопку ".Пуск" блока 14 синхронизации и остановим регистрацию ПД, включим маркеры и на осциллоскопе 12 подведем их к началу и концу потенциала действия. Результат измерения - длительность ПД в миллисекундах автоматически появится на цифровых индикаторах. блока 13 индикации.Усреднение биоэлектрической активности мышц проводится по одному из каналов. Для усреднения информации по первому каналу, например, устанавливают переключатель режима работы в положение - "Е.1". Переключатель количества усреднений блока установок 19 блока управления записью 8 переключаем в положение 4,816,32,64,128,256,4096 соответственно, Нажимают кнопку "Пуск" блока 14 синхроназации, Биопотенциалы мышц усиливают-. сяпервым усилителем,4, преобразуются в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 6, записываются в цифровой форме в область 0 - 0,5 К буферного запоминающего блока 7 (Б 3 Б), воспроизводятся напервом канале осциллоскопа 12. Затем под управлением вычислительного блока 10 информация, записанная в области памяти 0- 0,5 К БЗБ, отрабатывается по программе рекурентного линейного усреднения. Результаты усреднения записываются в ОЗУ вычислительного блока,10,.затем переписывается в другую область памяти (О,5-1 К) БЗБ и воспроизводятся на втором канале осциллоскопа 12. Синхронизация записи осуществляется от задающего генератора 16. Результат усреднения заданного количества усреднений выводится таКже на инди-. каторы блока 13 индикации, Для усреднения информации по второму каналу переключатель режима работы блока 19 установок устанавливаем в положение "Х,2", Алгоритм работы устройства в.этом режиме, аналогичен алгоритму в режиме "Х 1",Исследование состояния нервно-мышечной передачи проводится на основании оценки отношения амплитуд вызванных ответов на четвертыйи первый стимулирующие импульсы (низкочастотная стимуляция - . частота стимуляции 3, Гц) или 96 и первый стимулирующие импульсы (высокочастотная стимуляция - частота стимуляции 50 Гц).при длительности импульса стимуляции = 0,1 мс. Исследование проводится в режиме регистрации "1", При нажатии кнопки "Ниакоцаототвому каналу суммарные биопотенциалы рамышц преобразуются в цифровую форму,ная стимуляция" блока 14 синхронизации, а затем кнопки "Пуск" устройство автоматически выдает одноразово серию из четырех импульсов частотой 3 Гц, регистрирует по первому каналу осциллоскопа 12 вызванный ответ на четвертый стимулирующий импульс, по второму каналу на первый стимулирующий импульс, С помощью вычислительного блока 10 устройство определяет отношение амплитуд 1 виА 4 результат выдает на индикаторы блока 13 индикации. При нажатии кнопки пВысокочастотная стимуляция" блока 14 синхронизации устройство выдает серию из 96 импульсов с частотой 50 Гц, регистрирует по первому каналу осциллоскопа 12 вызванный ответ на 96-ой импульс, по второму - на первый стимулирующий импульс, аналогично определяет отношение амплитуд- в ф, выдает результат на индикатоА 96А 1ры,Измерение скорости проведения возбуждейия по двигательному нерву осуществляется в два приема, Сначала в режиме п 1 и производится регистрация по первому каналу устройства вызванного ответа на стимулирующие импульсы. Стимулирующие электроды накладываются у запястья, а затем в режиме "2" проводится регистрация по второму каналу вызванного ответа. Стимулирующие электроды при этом накладываются на предплечье, Отжимаем кнопку"Пуск" и включаем маркеры формирователя 9 изображения. Измеряем длительность между двумя ответами ЛТ в мс. Скорость проведения Ч можно определить следующим образомТ мм сЬЗгде 3 - расстояние между стимулирующими точками.Исследование макро-потенциалов двигательных единиц проводится в режиме мТриггерный запуск" и усреднения. Для регистрации применяются поверхностный и игольчатый электродыИгольчатый электрод,вводится в мышцу в зоне отведения биоэлектрической активности поверхностным электродом. Поверхностный электрод подключается к входу первого усилителя 4, игольчатый электрод - к входу второго усилителя 5. Переключатель режима работы блока 19 установок ставят в положение " 1" или "Х 2", нажимают кнопку "Триггерный запуск" и кнопку "Пуск" блока 14 синхронизации. Усиленные по перзаписываются в область памяти 0-0,5 К БЗБ, воспроизводятся на первом канале осциллоскопа 12, Затем информация усредняется по рекурентному линейному алгоритму 5 усреднения под управлением вычислительного блока 10 и записывается в ОЗУ вычислительного блока 10. Далее усредненная информация из ОЗУ переписырается в область памяти 0,5-1 К БЗБ. Для синхрониза ции записи в БЗБ и воспроизведения навтором канале осциллоскопа 12 макро-потенциалов двигательных единиц на вход блока 14 синхронизации подаются с выхода второго усилителя 5 усиленные биопотенци алы действия двигательных единиц. Чтобыне потерять прединформацию о макро-потенциале ДЕ в связи с тем, что синхронизация производится от выбранного уровня ПД с помощью триггерного запуска, включают 20 кнопку "Задержка" блока 14 синхронизации.По окончании исследований на регистраторе 11 по нажатию кнопки "Регистратор", расположенной на передней панели 25 устройства, выдаются кривые биопотенциалов мышц и результаты обработки информации.Блок 8 управления записью работаетследующим образом,30 После выбора исследователем параметров переключателей длительности развертки, режима работы и количества усреднений блока 19 установок выполняется выше описанный режим работы "Стирание", по кото рому формирователь 22 сигналов записиустанавливает счетчик 23 записи в нулевое состояние через В выход. После нажатия кнопки "Пуск" в блоке 14 синхронизации формирователь 22 сигналов записи через 40 управляющий выход и счетчик 23 записиначинает последовательную запись информации в буферный запоминающий блок 7.Если пришла команда останова записи (кнопка "Пуск" выключена), то формирова тель 22 сигналов записи не сразу прекращает запись информации в буферный запоминающий блок 7, а только после окончания, очередной развертки, что обеспечивается подачей сигнала с дешифратора 21 50 конца записи на вход 4 формирователя 22сигналов записи в зависимости от выбранного положения переключателя режима работы блока 19 установок, Он синхронен сигналу с выхода 1 или выхода 2 счетчика 23 55 записи. Делитель 18 частоты обеспечиваетнеобходимую скорость записи в буферный запоминающий блок 7, пропорциональную скорости работы аналого-цифрового преобзователя 6.Задающий генератор 16 работает следующим образом,Сигнал от блока 14 синхронизации,кратный максимальной частоте Т макс. (равной в данном приборе 100 Гц) и синхрониэированный с моментом начала разверткиустройства, поступает на формирователь 24импульсов. С выхода формирователя 24 им-,плуьсов сигнал поступает на перестраиваемый делитель 25 частоты, где максимальная 10частота может быть снижена в 1 ч раз, с еговыхода 1 сигнал поступает на перестраива;емый формирователь 26 длительности импульсов, где по фронту формируется сигналзапуска выходного блока 17 стимулятора 15фиксированной длительности в диапазоне0,05- 1 мс, сигнал с выхода 2 перестраива, емого делителя 25 частоты обеспечиваетконтроль правильности деления, а также одноразовый запуск выходного каскада стимулятора по команде исследователя,Таким образом, благодаря признакам,отличающим объект от прототипа, у негопоявилось новое свойство - способностьанализировать скрытые-в шумах слабые вызванные биопотенциалы мышц при электростимуляции нерва, способность измерятьамплитудно-временные характеристики потенциалов действия ПД) мышц, скоростьпроведения возбуждения по двигательным 30чувствительным нервам, что повышает точность диагностики нервно-мышечных заболеванийФормула изобретения1. Устройство для диагностики нервномышечных заболеваний, содержащее последовательно. соединенные ггервыйэлектрод и первый усилитель, блок стимуляции, включающий в себя задающий генератор и выходной блок, выход которого 40подключен к третьему электроду, блок синхронизации, осциллоскоп и блок индикации, отличающееся тем,что, сцельюповышения точности диагностики нервномышечных заболеваний путем анализа вызванных биопотенциалов мышц приэлектростимуляции нерва и характеристикпотенциала действия, в него введены последовательно соединенные второй электрод ивторой усилитель, аналого-циФровой преобразователь буферный запоминающий блок,блок управления записью, формировательизображения, вычислительный блок и реги-,стратор, при этом выход первого усилителясоединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которо/го подключен к выходу второго усиЛителя ипервому входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к третьемувходу аналого.цифрового првобравовагвпя,группа выходов которого подключена к первой группе входов буферного запоминающего блока, вторая группа входом которого подключена к первой группе выходов формирователя иэображения, третья группа входов - к первой группе выходов вычислительного блока, а четвертая группа входов - к первой группе выходов блока управления записью, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов вычислительного блока, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока синхронизации, второй - шестой выходы которого подключены к входам синхронизации формирователя изображения, буферного запоминающего блока, вычислительного блока, блока управления записью и задающего генератора соответственно, третья группа входов вычислительного блока подключена к второй группе выходов формирователя изображения, третья группа выходов которого подключена к осциллоскопу, кроме того, формирователь иэображения, буферный запоминающий блок и вычислительный блок соединены между собой шиной обмена данных, вторая и третья группы выходов вычислительного блока подключены к группам входов регистратора и блока индикации соответственноуправляющий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом управления блока управления записью, второй вход управления которого подключен к соответствующему выходу вычислительного блока, а управляющий выход блока управления записью подключен к первому управляющему входу буферного запоминающего блока, второй и третий управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам вычислительного блока, а второй выход задающего генератора соединен с вторым входом блока синхронизации,2, Устройство поп.1, отл ич а ющеес я тем, что блок управления записью содержит делитель частоты, вход которого является вторым входом управления блока управления записью, блок установок, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, дешифратор, первый, второй и третий входы которого подключены к первому, второму и третьему выходам блока установок соответственно, дешифратор конца записи, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами дешифратора соответственно, формирователь сигналов записи, первый вход которого является первым входом управления блока управления записью, второй вход - входом синхронизации блока. управления12 1711819 20 записью, третий вход подключен к третьему выходу дешифратора, четвертый вход - к выходу дешифратора конца записи, а пятый вход- к четвертому выходу блока установок, и счетчик записи, вход синхронизации кото рого подключен к первому выходу формирователя сигналов записи и входу синхронизации блока установок, вход сброса соединен с вторым выходом формирователя сигналов записи, третий выход 10 которого является управляющим выходом блока управления записью, третий вход счетчика записи подключен к пятому выходу блока установок, первый и второй выходы счетчика записи подключены к третьему и 15 четвертому входам дешифратора конца записи соответственно, а группа выходов счетчика записи является первой группой выходов блока управления записью, второй группой выходов блока управления записью является группа выходов дешифратора.3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что задающий генератор содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого является входом задающего генератора, перестраиваемый делитель частоты и перестраиваемый формирователь длительности импульсов, выход ко-. торого является первым выходом задающего генератора, а выход перестраиваемого делителя частоты является вторым выходом задающего генератора,. Шитев орректор О. Кундрик . аказ 481 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГК роизеодстеенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1