Электротерапевтический аппарат

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Кецко Игорь Анатольевич(72) Авторы Кецко Игорь Анатольевич Тарусов Александр Владимирович Рыбин Игорь Андреевич(73) Патентообладатель Кецко Игорь Анатольевич(57) 1. Электротерапевтический аппарат, содержащий блок питания, соединенный с блоком управления, к которому подключены электроды, укрепляемые на теле пациента, размещенным в корпусе, на верхней панели которого расположены дисплей и клавиатура для управления аппаратом, и выполненном с возможностью формирования и подачи к электродам сигналов воздействия заданной формы в течение заданного периода времени, а также с возможностью формирования программ проведения процедуры, отличающийся тем, что блок управления выполнен с возможностью формирования и подачи диадинамических токов, синусоидально модулированных токов, тетанизирующего тока, гальванического тока и флюктуирующего тока, причем формирование диадинамических токов может 22402005.12.30 быть выполнено однополупериодным непрерывным в виде импульсов тока синусоидальной формы с экспоненциальным срезом частотой 50 Гц, двухполупериодным непрерывным в виде импульсов тока синусоидальной формы с экспоненциальным срезом частотой 100 Гц, однополупериодным ритмическим в виде серии импульсов однополупериодных непрерывных с паузой, однополупериодным волновым в виде серии импульсов однополупериодных непрерывных, огибающая которых нарастает от нуля до максимального значения, выдерживает это значение, а затем спадает до нуля, и двухполупериодным волновым в виде серии импульсов двухполупериодных непрерывных, огибающая которых нарастает от нуля до максимального значения, выдерживает это значение, а затем спадает до нуля,формирование синусоидально модулированных токов может быть выполнено с постоянной модуляцией с возможностью выбора различных коэффициентов модуляции и модулирующей частоты, с серией модулированных колебаний, чередующихся с паузой, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями немодулированных колебаний несущей частоты, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц и паузой. 2. Электротерапевтический аппарат по п. 1, отличающийся тем, что блок управления содержит контроллер, регулятор тока пациента, источник опорного напряжения, цифровой генератор несущей частоты, фильтр низкой частоты, модулятор, высоковольтный усилитель, коммутатор выходного сигнала, измерительный резистор, выпрямитель, усилитель выпрямленного напряжения, компаратор, звуковой сигнализатор, при этом к первому входу контроллера подсоединена клавиатура, ко второму - регулятор тока пациента, к третьему - выход усилителя выпрямленного напряжения, ко входу которого подсоединен выход выпрямителя, один выход контроллера соединен с дисплеем, второй выход - с первым входом формирователя - модулятора огибающей, ко второму входу которого подсоединен источник опорного напряжения, а к выходу - первый вход формирователя - модулятора несущей частоты, третий выход контроллера соединен с входом цифрового генератора несущей частоты, выход которого подсоединен ко второму входу формирователя - модулятора несущей частоты, а выход последнего - к входу фильтра низкой частоты, четвертый выход контроллера соединен с первым входом модулятора, второй вход которого соединен с выходом фильтра низких частот, а выход - с входом высоковольтного усилителя,к выходу которого через коммутатор выходного сигнала подключен один из электродов,второй электрод присоединен к заземленному измерительному резистору и входу выпрямителя, а между выходом усилителя выпрямленного напряжения и первым входом контроллера подсоединен компаратор, выход которого подключен к четвертому входу контроллера, который соединен с входом управления высоковольтного блока питания.(56) 1. Патент РФ на изобретение 2113248, МПК 61 1/36, 1/32, 1998. 2. Патент РФ на изобретение 2215557, МПК 61 1/32, 2003. Предлагаемая полезная модель относится к области медицины, а именно к аппаратам для терапии с воздействием различными видами низкочастотных токов на организм человека, подводимых через контактные электроды. Известен формирователь сигналов для устройств низкочастотной физиотерапии 1. Данное устройство формирует синусоидальные сигналы заданной частоты и амплитуды. Недостатком устройства является ограничение функциональных возможностей для проведения физиотерапевтических процедур. 2 22402005.12.30 Известен электротерапевтический аппарат, принятый за ближайший аналог, содержащий блок питания, блок управления, к которому подключены электроды, дисплей и клавиатура для управления аппаратом, выполненный с возможностью формирования и подачи импульсов заданной формы в заданной последовательности к электродам, а также с возможностью формирования программ проведения процедуры 2. Однако данный аппарат имеет ограниченные возможности по формированию видов токов воздействия. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности электрического воздействия путем расширения видов формируемых токов, воздействующих на организм. Поставленная задача решается тем, что в электротерапевтическом аппарате, содержащем блок питания, соединенный с блоком управления, к которому подключены электроды, укрепляемые на теле пациента, размещенным в корпусе, на верхней панели которого расположены дисплей и клавиатура для управления аппаратом, и выполненном с возможностью формирования и подачи к электродам сигналов воздействия заданной формы в течение заданного периода времени, а также с возможностью формирования программ проведения процедуры, согласно предлагаемому техническому решению блок управления выполнен с возможностью формирования и подачи диадинамических токов, синусоидально модулированных токов, тетанизирующего тока, гальванического тока и флюктуирующего тока, причем формирование диадинамических токов может быть выполнено однополупериодным непрерывным в виде импульсов тока синусоидальной формы с экспоненциальным срезом частотой 50 Гц, двухполупериодным непрерывным в виде импульсов тока синусоидальной формы с экспоненциальным срезом частотой 100 Гц, однополупериодным ритмическим в виде серии импульсов однополупериодных непрерывных с паузой, однополупериодным волновым в виде серии импульсов однополупериодных непрерывных,огибающая которых нарастает от нуля до максимального значения, выдерживает это значение, а затем спадает до нуля, и двухполупериодным волновым в виде серии импульсов двухполупериодных непрерывных, огибающая которых нарастает от нуля до максимального значения, выдерживает это значение, а затем спадает до нуля, формирование синусоидально модулированных токов может быть выполнено с постоянной модуляцией с возможностью выбора различных коэффициентов модуляции и модулирующей частоты, с серией модулированных колебаний, чередующихся с паузой, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями немодулированных колебаний несущей частоты, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц, с серией модулированных колебаний, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц и паузой. Блок управления, формирующий сигналы воздействия, содержит контроллер, регулятор тока пациента, источник опорного напряжения, формирователь-модулятор огибающей, формирователь-модулятор несущей частоты, цифровой генератор несущей частоты,фильтр низких частот, модулятор, высоковольтный усилитель, коммутатор выходного сигнала, измерительный резистор, выпрямитель, усилитель выпрямленного напряжения,компаратор, звуковой сигнализатор, при этом к первому входу контроллера подсоединена клавиатура для управления аппаратом, ко второму - регулятор тока пациента, к третьемувыход усилителя выпрямленного напряжения, к входу которого подсоединен выход выпрямителя, один выход контроллера соединен с дисплеем, второй выход - с первым входом формирователя-модулятора огибающей, ко второму входу которого подсоединен источник опорного напряжения, а к выходу - первый вход формирователя-модулятора несущей частоты, третий выход контроллера соединен с входом цифрового генератора несущей частоты, выход которого подсоединен ко второму входу формирователямодулятора несущей частоты, а выход последнего - к входу фильтра низкой частоты, четвертый выход контроллера соединен с первым входом модулятора, второй вход которого соединен с выходом фильтра низких частот, а выход - с входом высоковольтного усилителя, к выходу которого через коммутатор выходного сигнала подключен один из электро 3 22402005.12.30 дов, второй электрод присоединен к заземленному измерительному резистору и входу выпрямителя, а между выходом усилителя выпрямленного напряжения и первым входом контроллера подсоединен компаратор выход которого подключен к четвертому входу контроллера, который соединен с входом управления высоковольтного блока питания. Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены фиг. 1 - блок-схема аппарата фиг. 2 - сигналы воздействия диадинамических токов фиг. 3 - сигналы воздействия синусоидально модулированных токов фиг. 4 - сигналы воздействия тетанизирующего тока фиг. 5 - сигналы воздействия флюктуирующих токов. Электротерапевтический аппарат содержит блок 1 питания, блок 2 управления, включающий контроллер 3, звуковой сигнализатор 4, регулятор 5 тока пациента, источник 6 опорного напряжения, формирователь-модулятор 7 огибающей, формировательмодулятор 8 несущей частоты, цифровой генератор 9 несущей частоты, фильтр 10 низкой частоты, модулятор 11, высоковольтный усилитель 12, коммутатор 13 выходного сигнала,измерительный резистор 14, выпрямитель 15, усилитель 16 выпрямленного напряжения,компаратор 17. Блок 2 управления расположен в корпусе, на верхней панели которого установлены дисплей 18 и клавиатура 19 для управления аппаратом. К выходу блока 2 управления подсоединены два электрода 20. Клавиатура 19 подсоединена к первому входу контроллера 3 в блоке 2 управления, регулятор 5 тока пациента ко второму входу контроллера 3. К третьему входу контроллера 3 подсоединен выход усилителя 16, к входу которого подсоединен выход выпрямителя 15. Один выход контроллера 3 соединен с дисплеем 18, второй выход - с первым входом формирователя-модулятора 7 огибающей, ко второму входу которого подсоединен источник 6 опорного напряжения, а к выходу - первый вход формирователя-модулятора 8 несущей частоты. Третий выход контроллера 3 соединен с входом цифрового генератора 9 несущей частоты, выход которого подсоединен ко второму входу формирователя-модулятора 8 несущей частоты, а выход последнего - к входу фильтра 10 низкой частоты. Четвертый выход контроллера 3 соединен с первым входом модулятора 11, второй вход которого соединен с выходом фильтра 10 низкой частоты, а выход - с входом высоковольтного усилителя 12. К выходу высоковольтного усилителя 12 через коммутатор 13 выходного сигнала подключен один из электродов 20, второй электрод 20 присоединен к заземленному резистору 14 и входу выпрямителя 15. Между выходом усилителя 16 и первым входом контроллера 3 подсоединен компаратор 17, выход которого подключен к четвертому входу контроллера, который соединен с входом управления высоковольтного блока питания. Электротерапевтический аппарат работает следующим образом. Контроллер 3 осуществляет управление блоками аппарата по программе, записанной в постоянном записывающем устройстве. Параметры устройства, такие как режим работы,частота несущей, глубина модуляции и др., хранятся в энергонезависимой памяти контроллера 3 и восстанавливаются при каждом включении питания. Клавиатура 19 представляет собой набор кнопок, опрос состояния которых происходит каждые 10 мс под управлением программы. Вывод информации на дисплей 18 производит контроллер 3 в соответствии с программой. Источник 6 опорного напряжения формирует отфильтрованное от помех напряжение 5, точность и стабильность которого определяется блоком 1 питания. Формирователь-модулятор 7 огибающей производит перемножение напряжения от источника 6 опорного напряжения на 8-разрядный цифровой код, который устанавливает контроллер 3 по заданной программе. Формирователь - модулятор 8 несущей частоты также производит умножение входного сигнала на цифровой код, установленный цифровым генератором 9 несущей частоты, и дополнительно производит смещение результирующего сигнала на величину, равную 1/2 от входного сигнала. Таким образом на выходе этого блока формируется двуполярный модулированный сигнал. Цифровой генератор 9 несущей частоты формирует частоты несущей 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 кГц синусоидальной 4 22402005.12.30 формы, а также только положительной или отрицательной полуволны. Кроме этого, он формирует постоянный положительный или отрицательный сигнал. Команду на формирование этих сигналов генератор 9 получает от контроллера 3. Фильтр 10 низкой частоты подавляет частоты дискретизации цифрового генератора 9. Модулятор 11 перемножает входной сигнал на цифровой код, установленный контроллером 3. Высоковольтный усилитель 12 усиливает сигнал по напряжению до амплитудного значения 100 В и по току до 80 мА. Коммутатор 13 защищает выход устройства от появления высокого напряжения при переходных процессах в блоке 1 питания и усилителе 12 при включении и отключении питания. Ток пациента, протекающий от высоковольтного усилителя 12 через разъем электродов 20 и измерительный резистор 14 на землю, создает напряжение на резисторе 14, которое выпрямляется выпрямителем 15 и далее усиливается в усилителе 16, с выхода которого напряжение подается в контроллер 3 для измерения. Компаратор 17 сравнивает напряжение с выхода усилителя 16 с напряжением, соответствующим максимально допустимому току пациента. При срабатывании компаратора 17 на его выходе формируется сигнал, отключающий высоковольтную часть блока 1 питания и вызывающий в контроллере 3 программу режима перегрузки по току. Блок 1 питания вырабатывает напряжения 5, 12 В и 110 В для работы всех узлов устройства. Формирование диадинамических токов происходит следующим образом. В исходном состоянии цифровой код, установленный на входе модулятора 11 равен 0, коммутатор 13 отключен, высоковольтная часть блока 1 питания отключена. Контроллер 3 в соответствии с установленным оператором значением полярности выходного сигнала выдает команду цифровому генератору 9 на формирование положительного или отрицательного постоянного сигнала (цифрового кода) и в соответствии с заданным оператором видом тока устанавливает цифровые коды на входе формирователя-модулятора 7. Частота установки кодов 12,8 кГц. На выходе формирователя-модулятора 7 формируется сигнал однополупериодный непрерывный (фиг. 2,а) или двухполупериодный непрерывный (фиг. 2, б). При формировании токов, в которых сигнал чередуется с паузами (однополупериодный ритмический, однополупериодный волновой, двухполупериодный волновой) (фиг. 2,в, г, д), контроллер 3 выставляет нулевой код на входе формирователя-модулятора 7. Для волновых видов тока контроллер 3 производит соответствующее масштабирование кодов на тех участках сигнала, где есть нарастание или спад тока. Сигнал с выхода формирователя-модулятора 7 поступает на вход формирователя-модулятора 8, где он перемножается на положительную или отрицательную константу и соответственно меняет свою полярность. Контроллер 3 включает высоковольтную часть блока 1 питания. Напряжение 110 В поступает на высоковольтный усилитель 12. После задержки 0,5 с, необходимой для завершения переходных процессов в блоке 1 питания и усилителе 12, контроллер 3 включает коммутатор 13, и сигнал с выхода усилителя 12 поступает на разъем электродов 20. Формирование синусоидально модулированных токов происходит следующим образом. Контроллер 3 в соответствии с установленным оператором значением несущей частоты и полярности выходного сигнала выдает команду цифровому генератору 9 на формирование несущей частоты заданной полярности. Контроллер 3 в соответствии с заданными оператором частотой и глубиной модуляции устанавливает цифровые коды на входе формирователя-модулятора 7. Частота установки кодов 12,8 кГц. Таким образом на выходе формирователя-модулятора 7 формируется сигнал постоянной модуляции (фиг. 3,а). Для токов с паузами посылка-пауза (фиг. 3,б 3,д) контроллер 3 устанавливает нулевой код на время пауз. Для токов посылка-немодулированные сигналы (фиг. 3,в) во время немодулированных сигналов устанавливается код равный 1/2 суммы максимального и минимального значения кодов одного периода огибающей. Сигнал с выхода формирователя - модулятора 7 поступает на вход формирователя - модулятора 8, где он перемножается на формируемую цифровым генератором 9 частоту установленной полярности. Контроллер 3 включает высоковольтную часть блока 1 питания. Напряжение 110 В поступает на высоковольтный усилитель 12. После задержки 0,5 с, необходимой для завершения 5 22402005.12.30 переходных процессов в блоке 1 питания и усилителе 12, контроллер 3 включает коммутатор 13, и сигнал с выхода усилителя 12 поступает на разъем электродов 20. Формирование тетанизирующего тока (фиг. 4) происходит аналогично диадинамическим токам, за исключением того, что контроллер 3 формирует для формирователямодулятора 7 сигнал формы прямоугольных импульсов. Аналогично происходит формирование гальванического тока, за исключением того,что контроллер 3 формирует для формирователя-модулятора 7 постоянный сигнал напряжением - 5 В. Формирование флюктуирующих токов (фиг. 5) происходит следующим образом. Контроллер 3 в соответствии с заданным оператором видом тока устанавливает цифровые коды на входе формирователя-модулятора 7. После установки очередного кода контроллер 3 выдает команду цифровому генератору 9 на формирование положительного или отрицательного постоянного сигнала. Изменение синусоидального тока по частоте и амплитуде определяется программой генерации псевдослучайных чисел. Сигнал с выхода формирователя-модулятора 7 поступает на вход формирователя-модулятора 8, где он перемножается на положительную или отрицательную константу и соответственно меняет свою полярность. Контроллер 3 включает высоковольтную часть блока 1 питания. Напряжение 110 В поступает на высоковольтный усилитель 12. После задержки 0,5 с, необходимой для завершения переходных процессов в блоке 1 питания и усилителе 12, контроллер 3 включает коммутатор 13, и сигнал с выхода усилителя 12 поступает на разъем электродов 20. Предлагаемый электротерапевтический аппарат обладает полифункциональностью благодаря возможности формирования различных видов токов воздействия на организм и может применяться при лечении самых различных заболеваний. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.