RU189238U1

RU189238U1 - Adaptive programmable percutaneous pacemaker

Info

Publication number: RU189238U1
Application number: RU2017136598U
Authority: RU
Inventors: Альберт Акрамович Суфианов; Галина Зиновьевна Суфианова; Михаил Витальевич Таборов; Андрей Григорьевич Шапкин; Юрий Григорьевич Шапкин; Андрей Игоревич Орлов; Сергей Владимирович Пушкарев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нейро-пульс"
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике. Электростимулятор включает блок питания, входной блок аналоговых предусилителей уровня постоянного потенциала (УПП), тачскрин с интерфейсным блоком на базе микроконтроллера, блок адаптера аналого-цифровых преобразователей (АЦП), блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), блок выходных усилителей, блок дифференциальных усилителей для измерения выходного тока, измерительные и стимулирующие электроды, микропроцессор, который выполнен с возможностью внешней записи формы и параметров стимулирующего тока по четырем независимым каналам (с возможностью изменения полярности) в виде программ (паттернов) стимуляции и также связан через интерфейсный блок тачскрина для соединения с периферическими устройствами и пультом дистанционного управления, и блоком адаптера аналого-цифровых преобразователей для выбора и параметров сигнальных паттернов и адаптивной регуляции выходного сигнала на основе анализа уровня постоянного потенциала по 4-м каналам и регистрации электрофизиологических сигналов по 4-м каналам. Устройство повышает эффективность лечения, удобно в использовании, расширяет арсенал технических средств. 2 ил.The invention relates to medical technology. The electrostimulator includes a power supply unit, an analog preamplifier input unit of a constant potential level (TCD), a touchscreen with an interface unit based on a microcontroller, an analog-to-digital converter (ADC) adapter unit, a digital-to-analog converter unit (DAC), a block of output amplifiers, a block of differential amplifiers for measuring output current, measuring and stimulating electrodes, microprocessor, which is made with the possibility of external recording of the form and parameters of the stimulating current through four independent channels (with the ability to change polarity) in the form of programs (patterns) of stimulation and is also connected via the touchscreen interface block for connecting with peripheral devices and a remote control, and an analog-to-digital converter adapter block for selecting and parameters of signal patterns and adaptive regulation of the output signal based on analyzing the level of constant potential on 4 channels and recording electrophysiological signals on 4 channels. The device increases the effectiveness of treatment, is convenient to use, expands the arsenal of technical means. 2 Il.

Description

Адаптивно-программируемый чрезкожный электростимуляторAdaptive programmable percutaneous pacemaker

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для физиотерапии и может быть использована для профилактики и лечения заболеваний, как в медицинских учреждениях, так и домашних условиях.The invention relates to medical equipment, namely, devices for physiotherapy and can be used for the prevention and treatment of diseases, both in medical institutions and in the home.

Известно устройство для электростимуляции мышечных групп (авторские свидетельства SU на ИЗ №801839). Оно содержит блок генерации стимулирующих импульсов, выходные формирователи импульсов, электроды и ряд других узлов. Известно также устройство для электростимуляции, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, модулятор, усилитель мощности, дифференцирующий элемент, генератор периода, формирователь огибающей, а также перемножитель, выход которого подключен ко второму входу модулятора, а первый вход к выходу задатчика энергии стимула, причем первый выход усилителя мощности связан также с электродом, а его второй выход связан с индикатором, формирователь сигнала, первый вход которого соединен с первым выходом усилителя мощности, а второй вход соединен с первым выходом генератора импульсов, временной дискриминатор, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигнала, второй вход соединен с выходом генератора периода, сумматор, первый вход которого соединен с выходом временного дискриминатора, второй вход с выходом формирователя огибающей, а выход соединен с вторым входом перемножителя (патент РФ на ИЗ №2091089). Также известен электростимулятор, который содержит формирователь каналов, включающий контроллер, блок цифровой индикации, блок клавиатуры, коммутатор каналов, блок питания и блок n-выходных каналов. Каждый из выходных каналов содержит амплитудный модулятор и выходной усилитель с выходными клеммами для подключения электродов (Патент РФ на ИЗ №2149040). Известен электростимулятор, который содержит низкочастотный импульсный генератор управляющих импульсов с регуляторами частоты и длительности импульсов, соединенные между собой источник постоянного тока, коммутатор, делитель напряжения и стимулирующие электроды. Управляющий вход коммутатора подсоединен к выходу низкочастотного генератора управляющих импульсов. (Патент РФ на ИЗ №2178319).A device for electrostimulation of muscle groups is known (copyright certificates SU for IZ No. 801839). It contains a block for generating stimulating pulses, output pulse shapers, electrodes and a number of other nodes. It is also known a device for electrostimulation, comprising a series-connected pulse generator, a modulator, a power amplifier, a differentiating element, a period generator, an envelope former, and a multiplier whose output is connected to the second input of the modulator, and the first input to the output of the stimulus energy setting device, the first output the power amplifier is also connected to the electrode, and its second output is connected to the indicator, a signal conditioner, the first input of which is connected to the first output of the power amplifier, and the second The first input is connected to the first output of the pulse generator, the time discriminator, the first input of which is connected to the output of the signal conditioner, the second input is connected to the output of the period generator, the adder, the first input of which is connected to the output of the temporary discriminator, the second input to the output of the envelope former, and the output is connected with the second input of the multiplier (RF patent for IZ No. 2091089). Also known electrostimulator, which contains the driver of the channels, including a controller, a digital display unit, a keyboard unit, a channel switch, a power unit and a block of n-output channels. Each of the output channels contains an amplitude modulator and an output amplifier with output terminals for connecting electrodes (RF Patent for IZ No. 2149040). Known electrostimulator, which contains a low-frequency pulse generator control pulses with frequency control and pulse duration, interconnected by a constant current source, a switch, a voltage divider and stimulating electrodes. The control input of the switch is connected to the output of the low-frequency generator of control pulses. (The patent of the Russian Federation for IZ №2178319).

Недостатками данных устройств являются недостаточно высокая эффективность лечения, т.к. эти электростимуляторы имеют ограниченный диапазон динамического изменения стимулирующих токов (сигналов), отсутствие специальной обратной связи, что не позволяет учитывать изменения электрофизиологических параметров организма на который осуществляется воздействие при электростимуляции и на основании этих изменений адаптивно изменять формы сигнала электростимуляции. Кроме того, отсутствие блока дистанционного управления снижает удобство использования электростимуляторов.The disadvantages of these devices are not enough high efficiency of treatment, because These electrostimulators have a limited range of dynamic changes of stimulating currents (signals), the absence of special feedback, which does not allow to take into account changes in the electrophysiological parameters of the body that are influenced during electrical stimulation and based on these changes adaptively change the waveforms of electrical stimulation. In addition, the lack of a remote control unit reduces the usability of electrostimulators.

Наиболее близким по технической сущности является электро-нейроадаптивный стимулятор (патент на изобретение РФ, №2162353, кл. A61N 1/36, опубл. 27.01.2001 г.), в котором наряду с наличием источника питания, блока параметров стимулирующего сигнала, активного и пассивного электрода, блока индикации и ключевого усилителя с реактивной нагрузкой, содержится микропроцессор, аналого-цифровой преобразователь, блок перестройки реактивной нагрузки микропроцессора.The closest in technical essence is the electro-neuroadaptive stimulator (patent for invention of the Russian Federation, No. 2162353, class A61N 1/36, publ. 01/27/2001), which along with the presence of a power source, a block of parameters of the stimulating signal, active and a passive electrode, a display unit and a key amplifier with a reactive load; it contains a microprocessor, an analog-digital converter, a microprocessor reactive load tuning unit.

Недостатками данного устройства является недостаточно высокая эффективность лечения, т.к. у электростимулятора ограниченный диапазон динамического изменения стимулирующих токов (сигналов), отсутствует специальная обратная связь для адаптивного изменения формы сигнала электростимуляциии, отсутствует возможность перепрограммирования формы стимулирующего тока (стимулирующего сигнала). Для стимуляции применяются формы импульсного тока в основном с изменяемыми параметрами только импульса (частота, скважность, амплитуда). В данном устройстве отсутствует возможность записи нескольких программ электростимуляции и их выбора. Также используется только один канал стимуляции.The disadvantages of this device is not sufficiently high efficiency of treatment, because electrostimulator has a limited range of dynamic changes of stimulating currents (signals), there is no special feedback for adaptive change of the waveform of electrostimulation, there is no possibility of reprogramming the form of stimulating current (stimulating signal). For stimulation, the pulse current forms are used mainly with variable parameters of the pulse only (frequency, duty cycle, amplitude). This device does not have the ability to record several programs of electrical stimulation and their selection. Also only one stimulation channel is used.

Учитывая, что данное устройство достаточно сложное для применения в быту для обычного пользователя и требует определенного обучения, оно может быть использовано только в клинических условиях. Кроме того, отсутствие блока дистанционного управления снижает удобство использования электростимулятора.Given that this device is quite difficult to use in everyday life for the average user and requires some training, it can only be used in a clinical setting. In addition, the lack of a remote control unit reduces the usability of the electrostimulator.

Задачей технического решения полезной модели является создание удобного в использовании адаптивно-программируемого чрезкожного электростимулятора с расширенным диапазоном воздействия на объект.The task of the technical solution of the utility model is to create a user-friendly adaptive-programmable transcutaneous electro-stimulator with an extended range of exposure to the object.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности электростимуляции (лечения), повышение удобства в использовании, расширение арсенала устройств для электростимуляции.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of electrical stimulation (treatment), increase usability, expand the arsenal of devices for electrical stimulation.

Указанный технический результат достигается тем, что заявленный электростимулятор содержит как пульт дистанционного управления, так и встроенный в устройство интерактивный дисплей (тачскрин, имеющий интерфейсный блок для связи с периферическими устройствами и пультом управления), микроконтроллер с возможностью внешней записи формы и параметров стимулирующего тока в виде программ стимуляции, усилитель выходного сигнала (двухполярный), блок адаптера аналого-цифровых преобразователей (АЦП) (блок обратной связи), связанный с микроконтроллером и позволяющий измерять биопотенциалы со значениями УПП (уровня постоянного потенциала) и последующей цифровой обработки их после процедур аналого-цифровых преобразований.This technical result is achieved by the fact that the claimed electrostimulator contains both a remote control and an interactive display built into the device (a touchscreen having an interface unit for communicating with peripheral devices and a control panel), a microcontroller with the possibility of external recording the form and parameters of the stimulating current in the form stimulation programs, output amplifier (bipolar), analog-to-digital converter (ADC) adapter unit (feedback unit) associated with a microcontrol leler and allowing to measure biopotentials with values of SCP (constant potential level) and their subsequent digital processing after the procedures of analog-digital transformations.

Технический результат полезной модели заключается в том, что заявляемый электростимулятор по представленной схеме способен обеспечить подачу на выходе предварительно сформированного пользователем и записанного в память микроконтроллера электрического сигнала любой формы для осуществления различных терапевтических физиопроцедур. Такие сформированные цифровые представления стимулирующих сигналов (паттерны) могут поступать на электроды в усиленном виде в специально сформированных последовательностях (выбор которых обусловлен как терапевтической задачей, так и адаптивными параметрами, учтенными при измерении УПП на 4-х входных измерительных каналах). Наличие 4-х выходных каналов стимуляции на каждом из которых можно осуществлять вывод независимого сигнала дает возможность создавать сложную структуру стимулирующих токов в организме пациента. Это реализовано по следующему принципу: стимулирующий сигнал вызывает определенную реакцию в тканях и затем показатели этой реакции регистрируются как сигналы УПП. В зависимости от распределения сигнала УПП и его значений алгоритм в микроконтроллере выбирает распределения выходных токов по 4-м каналам и их паттерны для достижения лучшего лечебного эффекта. Алгоритм выбора основан на общебиологических принципах действия тока на ткани человека и проведенных опытах с выбором лучших результатов. Независимые каналы стимуляции также могут работать в согласованном режиме с выбранными фазовыми параметрами относительно друг друга. Блок адаптера аналого-цифровых преобразователей (блок обратной связи) позволяет регистрировать в режиме реального времени электрофизиологические параметры (уровень постоянного потенциала (УПП) с возможностью записать электрограмму, импеданс, кожно-гальваническую реакцию и др.) под электродами, передавать через микрокотроллер тачскрина на периферические устройства, а также адаптивно регулировать напряжение на стимулирующих электродах. Наличие пульта дистанционного управления, а также беспроводных интерфейсов значительно повышает мобильность использования данного устройства в быту и в стационарных условиях. Автономность работы стимулятора обеспечивается блоком аккумуляторных батарей.The technical result of the utility model is that the inventive pacemaker according to the presented scheme is able to provide the output at the output of an electrical signal of any shape pre-formed by the user and recorded in the microcontroller's memory for the implementation of various therapeutic physiotherapy. Such generated digital representations of stimulating signals (patterns) can be transmitted to the electrodes in an amplified form in specially formed sequences (the choice of which is conditioned by both the therapeutic task and adaptive parameters taken into account when measuring the SCP on the 4 input measurement channels). The presence of 4 output stimulation channels on each of which can be output independent signal allows you to create a complex structure of stimulating currents in the patient's body. This is implemented according to the following principle: a stimulating signal causes a definite reaction in the tissues and then the indicators of this reaction are recorded as SCP signals. Depending on the distribution of the signal of the SCP and its values, the algorithm in the microcontroller selects the distribution of output currents over 4 channels and their patterns to achieve the best therapeutic effect. The selection algorithm is based on the general biological principles of the effect of current on human tissue and the experiments performed with the selection of the best results. Independent stimulation channels can also operate in a consistent manner with the selected phase parameters relative to each other. An analog-to-digital converter adapter unit (feedback unit) allows real-time recording of electrophysiological parameters (constant potential level (SCP) with the ability to record electrogram, impedance, galvanic skin response, etc.) under the electrodes, pass through the touchscreen micro-controller to peripheral devices, as well as adaptively regulate the voltage on the stimulating electrodes. The presence of a remote control, as well as wireless interfaces significantly increases the mobility of using this device in everyday life and in stationary conditions. The autonomy of the stimulator is provided by the battery pack.

На фиг. 1 (см. приложение к описанию заявки) приведена блок-схема предлагаемого устройства, включающая в себя следующие модули: входной блок аналоговых предусилителей УПП 1, микроконтроллер STM32F103RET 2, тачскрин с интерфейсным блоком на базе микроконтроллера STM32F746G 3, блок адаптера аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 4, блок цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) 5, блок выходных усилителей PA343DF 6, блок дифференциальных усилителей для измерения выходного тока 7, стабилизированный источник питания ±15 В 8, стабилизированный источник питания ±5 В 9, стабилизированный источник питания +5 В 10, стабилизированный источник питания +3,3 В 11, нестабилизированный источник питания ±150 В 12, система защиты от превышения выходного тока 13, реле коммутации (коммутатор) 14, разъемы соединительных кабелей для электродов, измерительные электроды 15 и стимулирующие электроды 16.FIG. 1 (see the appendix to the description of the application) shows the block diagram of the proposed device, which includes the following modules: UPP analog preamplifier input unit 1, STM32F103RET 2 microcontroller, touchscreen with STM32F746G 3 microcontroller interface unit, analog-to-digital converter adapter unit ( ADC) 4, block of digital-to-analog converters (DAC) 5, block of output amplifiers PA343DF 6, block of differential amplifiers for measuring output current 7, stabilized power supply ± 15 V 8, stabilized power supply ± 5 V 9, stabilized lysed power supply +5 V 10, stabilized power supply +3.3 V 11, unstabilized power supply ± 150 V 12, protection system against overcurrent of output current 13, switching relay (switch) 14, connectors of connecting cables for electrodes, measuring electrodes 15 and stimulating electrodes 16.

На фиг. 2 (см приложение к описанию заявки) представлен внешний вид устройства и панель программного интерфейса.FIG. 2 (see annex to the description of the application) presents the appearance of the device and the software interface panel.

Микроконтроллер 2 (см приложение к описанию заявки фиг. 1) соединен с входными измерителями и предусилителями УПП 1 по четырем каналам, а входы усилителя УПП 1 через коммутатор 14 подключаются к измерительным электродам 15. Также выход блока 7 измерения выходных токов соединен с другими каналами ввода аналоговой информации микроконтроллера 2. Стимулирующий сигнал формируется на интерфейсных каналах I2S микроконтроллера 2, который соединен с входом блока ЦАП 5, выход которого, в свою очередь, подключен к блоку выходных усилителей 6, к которым подключаются стимулирующие электроды 16. Выход блока 6 подключен к системе контроля выходного тока реализованного как блок дифференциальных усилителей для измерения выходного тока 7. Система диалогового управления реализованного в блоке 3 соединена с микропроцессором 2 посредством системной шины последовательной цифровой связи формата RS232. Программная система тачскрина с микроконтроллером 3 также может принимать системные команды беспроводных каналов и через соединение с микроконтроллером 2 выполнять команды. Блоки питания 8, 9, 10, 11 соединены с выводами питания микроконтроллера 2 и микроконтроллером тачскрина 3. Блок питания высокого напряжения 12 соединен с блоком 6. Предложенное устройство работает следующим образом: На периферических устройствах (персональный компьютер, смарфон, планшет под управлением операционных систем windows, linux, android, ios) устанавливается программное обеспечение для управления электростимулятором, формирования последовательности пресетов стимулирующих сигналов и их записи в память микроконтроллера электростимулятора. Связь периферических устройств с электростимулятором осуществляется либо с использованием интерфейсного кабеля, либо с использованием радиоканала (wireless, wifi, ВТ). Кроме того, с использованием периферических устройств возможно осуществлять регистрацию и запись различных электрофизиологических параметров (ЭЭГ, электроспинограмму, ЭКГ, кожно-гальваническую реакцию, импеданс). Для удобства бытового использования электростимулятора имеется пульт дистанционного управления, связанный интерфейсным блоком тачскрина по радиоканалу. Пульт позволяет дистанционно включать-выключать электростимулятор, осуществлять выбор программы стимуляции путем выбора загруженных в память микроконтроллера 2 пресетов стимулирующих сигналов, регулировать длительность электростимуляции, амплитуду тока на выходе устройства с усилителей 6. В пульт дистанционного управления встроен индикаторный дисплей, показывающий время стимуляции, текущую программу, импеданс на электродах, текущее значение амплитуды тока на стимулирующих электродах. Микроконтроллер 2 электростимулятора модифицирует форму и параметры стимулирующего сигнала в зависимости от показателей измеренного УПП, и передает его на блок усилителя выходного сигнала 6, дальше сигнал передается на электроды стимуляции 15 посредством соединительных кабелей. Блок адаптера аналого-цифровых преобразователей 4 обеспечивает обратную связь и учитывает выходные токи и электрофизиологические сигналы УПП от измерительных электродов. Зарегистрированные сигналы с блока 4 поступают в микроконтроллер 2, где на основании полученной информации возможно адаптивное изменение паттерна сигнала, их последовательностей, управление амплитудой и другими параметрами выходного сигнала, а также возможна передача полученной электрофизиологической информации в интерфейсный блок. Дополнительно в корпус электростимулятора встроена индикаторная панель - тачскрин показывающая время стимуляции, текущую программу, импеданс на электродах, текущее значение амплитуды тока на стимулирующих электродах, кнопка включения-выключения электростимулятора. Также возможно полное управление электростимулятором командами принимаемыми с тачскрина в оперативном режиме. Стимулирующие электроды накладываются на тело в зависимости от целей электростимуляции, измерительные электроды могут накладываться как рядом со стимулирующими, так и на расстоянии от них.The microcontroller 2 (see Appendix to the description of the application of Fig. 1) is connected to the input meters and preamps of the SCP 1 on four channels, and the inputs of the amplifier SCP 1 through the switch 14 are connected to the measuring electrodes 15. The output of the output current measuring unit 7 is also connected to other input channels analog information of the microcontroller 2. The stimulating signal is generated on the interface channels I2S of the microcontroller 2, which is connected to the input of the DAC block 5, the output of which, in turn, is connected to the block of output amplifiers 6, to which yuchayutsya stimulating electrodes 16. The output unit 6 connected to the output of the current control system is implemented as a block of differential amplifiers to measure the output current 7. dialog management system implemented in the block 3 is connected to the microprocessor 2 via RS232 format serial digital communications system bus. The touchscreen software system with microcontroller 3 can also receive system commands of wireless channels and execute commands via the connection to microcontroller 2. The power supply units 8, 9, 10, 11 are connected to the power supply terminals of the microcontroller 2 and the touchscreen microcontroller 3. The high voltage power supply unit 12 is connected to the unit 6. The proposed device works as follows: On peripheral devices (personal computer, smartphone, tablet running operating systems windows, linux, android, ios) software is installed to control the electrostimulator, to form a sequence of presets of stimulating signals and to write them into the memory of the microcontroller of the electrostimulator. The peripheral devices communicate with an electrostimulator either using an interface cable or using a radio channel (wireless, wifi, BT). In addition, using peripheral devices, it is possible to record and record various electrophysiological parameters (EEG, electrospinogram, ECG, galvanic skin response, impedance). For convenience of the household use of the electrostimulator, there is a remote control connected by a touchscreen interface unit via radio. The remote control allows you to remotely turn on / off the electrostimulator, select the stimulation program by selecting 2 preset stimuli loaded in the memory of the microcontroller, adjust the duration of electrical stimulation, amplitude of the device output current from amplifiers 6. The remote control has an integrated display showing the stimulation time, current program , impedance on the electrodes, the current value of the amplitude of the current on the stimulating electrodes. The microcontroller 2 of the electrostimulator modifies the shape and parameters of the stimulating signal, depending on the parameters of the measured soft starter, and transmits it to the output signal amplifier unit 6, then the signal is transmitted to the stimulation electrodes 15 by means of connecting cables. The adapter unit of analog-to-digital converters 4 provides feedback and takes into account the output currents and electrophysiological signals of the SCP from the measuring electrodes. The recorded signals from block 4 are sent to microcontroller 2, where based on the information received, an adaptive change in the signal pattern, their sequences, amplitude control and other output signal parameters, as well as the transmission of the received electrophysiological information to the interface unit, is possible. Additionally, an indicator panel is built into the electrostimulator housing - a touchscreen showing the stimulation time, the current program, the impedance on the electrodes, the current value of the current amplitude on the stimulating electrodes, and the on / off button of the electrostimulator. It is also possible to fully control the electrostimulator by commands received from the touchscreen online. Stimulating electrodes are superimposed on the body, depending on the purpose of electrical stimulation, the measuring electrodes can be superimposed both near the stimulating and at a distance from them.

Пример 1. Больной Ф., 38 лет, обратился с жалобами на тревожность, плохой сон, шум в ушах, головокружение. Свое состояние связывает с перенесенным 2 месяца назад стрессом. В память электростимулятора был загружен пресет сигнала для проведения транскраниальной электростимуляции (исходные значения стимуляции: 20 Гц, импульсный ток, длительность импульса 500 мкс). В течение сеанса, в зависимости от регистрируемых показаний УПП, менялась форма импульса от прямоугольного к треугольному, изменялся стимулирующий ток. Проведено 10 сеансов терапии. На 5 сеансе пациент стал отмечать улучшение своего состояния - улучшился сон, прошла раздражительность и снизился уровень тревоги. Наблюдение в течение 3 месяцев показало отсутствие рецидива жалоб и побочных явлений.Example 1. Patient F., 38 years old, complained of anxiety, poor sleep, tinnitus, dizziness. It connects its state with the stress 2 months ago. A preset of the signal for transcranial electrostimulation was loaded into the memory of the electrostimulator (initial stimulation values: 20 Hz, pulsed current, pulse duration 500 μs). During the session, depending on the registered indications of the UPP, the pulse shape varied from rectangular to triangular, the stimulating current varied. Conducted 10 sessions of therapy. At session 5, the patient began to notice an improvement in his condition — sleep improved, irritability disappeared, and anxiety levels decreased. Surveillance for 3 months showed no recurrence of complaints and side effects.

Пример 2. Больной П., 21 г., наблюдается у невролога с диагнозам: ДЦП. Болен с рождения. В память электростимулятора был загружен пресет сигнала для проведения чрезкожной электростимуляции спинного мозга (исходные значения стимуляции: 20 Гц, импульсный ток, длительность импульса 500 мкс). Стимулирующие и измерительные электроды накладывались вдоль позвоночника. В течение сеанса на основе анализа уровня постоянного потенциала по 4-м каналам менялась форма импульса от прямоугольного к трапецевидному с изменяемым временем длительности фронта и изменялся стимулирующий ток. Проведено 10 сеансов терапии. На 3 сеансе пациент стал отмечать снижение патологического мышечного тонуса в нижних конечностях.Example 2. Patient P., 21, is observed in a neurologist with the diagnosis: cerebral palsy. Ill since birth. A preset of the signal was loaded into the memory of the electrostimulator for conducting transcutaneous electrical stimulation of the spinal cord (initial stimulation values: 20 Hz, pulsed current, pulse duration 500 μs). Stimulating and measuring electrodes superimposed along the spine. During the session, based on the analysis of the level of constant potential, the pulse shape from 4 rectangular to trapezoidal with a varying time of the front duration changed and the stimulating current varied. Conducted 10 sessions of therapy. At session 3, the patient began to notice a decrease in abnormal muscle tone in the lower extremities.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность лечения за счет возможности изменения не только силы, частоты и амплитуды тока, но и за счет возможности изменения формы тока в зависимости от показаний УПП. В предлагаемом приборе форма тока может быть произвольной (например, сложной треугольной) и формироваться как паттерн для создания композиций из паттернов. Также применение двухполяроного блока питания (от +150 В до -150 В) выходного усилителя позволяет производить переполюсовку выходного сигнала с возможностью изменения полярности для получения требуемого лечебного эффекта. Выходные усилители осуществляют вывод независимого сигнала по 4-м каналам, что дает возможность создавать сложную структуру стимулирующих токов в организме пациента.Thus, the proposed device allows you to increase the effectiveness of treatment due to the possibility of changing not only the strength, frequency and amplitude of the current, but also due to the possibility of changing the shape of the current depending on the indications of the SCP. In the proposed device, the current form can be arbitrary (for example, complex triangular) and be formed as a pattern for creating compositions from patterns. Also, the use of a bipolar power supply unit (from +150 V to -150 V) of the output amplifier allows reversing the output signal with the possibility of changing the polarity to obtain the desired therapeutic effect. Output amplifiers carry out the output of an independent signal through 4 channels, which makes it possible to create a complex structure of stimulating currents in the patient's body.

Измерение УПП на 4-х независимых каналах дает более значимые медико-биологические показатели и позволяет эффективно адаптировать процесс стимуляции. Отличием предлагаемого прибора также является применение микропроцессора с возможностью подавать 4 -е независимых сигнала в виде паттернов с использованием каналов информационной шины I2S.Measuring SCP on 4 independent channels gives more significant biomedical parameters and allows you to effectively adapt the stimulation process. The difference of the proposed device is also the use of a microprocessor with the ability to apply 4 independent signals in the form of patterns using I2S information bus channels.

Кроме того, предлагаемое устройство удобно в применении и может быть использовано для профилактики и лечения заболеваний, как в медицинских учреждениях, так и домашних условиях.In addition, the proposed device is convenient to use and can be used for the prevention and treatment of diseases, both in medical institutions and at home.

Claims

Адаптивно-программируемый чрезкожный электростимулятор, включающий блок питания, микропроцессор, усилитель выходного сигнала, электроды, отличающийся тем, что он дополнительно содержит входной блок аналоговых предусилителей, микроконтроллер STM32F103RET, тачскрин с интерфейсным блоком на базе микроконтроллера STM32F746G, блок адаптера аналого-цифровых преобразователей, блок цифроаналоговых преобразователей, блок выходных усилителей PA343DF, блок дифференциальных усилителей для измерения выходного тока, коммутатор, при этом микроконтроллер STM32F103RET соединен с входными измерителями и предусилителями уровня постоянного потенциала по четырем каналам, входы которого через коммутатор подключаются к измерительным электродам, а выход блока дифференциальных усилителей для измерения выходного тока соединен с другими каналами ввода аналоговой информации микроконтроллера STM32F103RET, при этом стимулирующий сигнал формируется на интерфейсных каналах I2S микроконтроллера STM32F103RET, который соединен с входом блока цифроаналоговых преобразователей, выход которого, в свою очередь, подключен к блоку выходных усилителей, к которым подключаются стимулирующие электроды, а выход блока выходных усилителей подключен к блоку дифференциальных усилителей для измерения выходного тока, кроме того, тачскрин с интерфейсным блоком соединен с микроконтроллером STM32F103RET, при этом микроконтроллер STM32F103RET выполнен с возможностью внешней записи формы и параметров стимулирующего тока и с возможностью изменения полярности по четырем независимым каналам, в виде паттернов стимуляции.Adaptively programmable transcutaneous pacemaker, including a power supply, microprocessor, output amplifier, electrodes, characterized in that it further contains an input unit of analogue preamplifiers, a microcontroller STM32F103RET, a touchscreen with an interface unit based on the STM32F746G microcontroller, an anchorage adapter, an anchors, an anchors, an anchorage adapter and an anchorage adapter. digital-to-analog converters, PA343DF output amplifier unit, differential amplifier unit for measuring the output current, switch, while the STM32F10 microcontroller 3RET is connected to input meters and preamplifiers of constant potential through four channels, the inputs of which through the switch are connected to the measuring electrodes, and the output of the differential amplifier unit for measuring the output current is connected to other input channels of the analog information of the STM32F103RET microcontroller, while the stimulating signal is generated on the interface channels I2S microcontroller STM32F103RET, which is connected to the input of a block of digital-to-analog converters, the output of which, in turn, is connected to the unit The output amplifiers, to which the stimulating electrodes are connected, and the output of the output amplifiers are connected to the differential amplifiers to measure the output current. In addition, the touchscreen with the interface unit is connected to the STM32F103RET microcontroller, while the STM32F103RET microcontroller is configured to externally record the shape and parameters current and with the ability to change the polarity of four independent channels in the form of patterns of stimulation.