close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336104

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 104
(13)
C1
(51) МПК
A61N 1/36
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007101745/14, 17.01.2007
(72) Автор(ы):
Карасев Александр Александрович (RU),
Карасев Николай Александрович (RU),
Карасев Дмитрий Александрович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
17.01.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 1 0 4
2 3 3 6 1 0 4
R U
(54) ЭЛЕКТРОНЕЙРОАДАПТИВНЫЙ СТИМУЛЯТОР (ВАРИАНТЫ), ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО
И ЭЛЕКТРОДНЫЙ МОДУЛЬ
(57) Реферат:
Изобретени относ тс к медицинской технике,
а именно к электростимул торам, и могут
использоватьс дл общерегулирующего
оздоровительного вли ни на физиологические
системы
организма
человека.
Электронейроадаптивный стимул тор в первом
варианте содержит источник питани , электродное
устройство, блок формировани запускающих
импульсов,
включающий
управл ющий
микроконтроллер
и
подключенные
к
нему
индикаторное устройство и панель управлени .
Электродное устройство состоит из электродных
модулей, один из которых разъемным соединением
соединен
последовательным
двухпроводным
интерфейсом передачи команд и информационных
данных и шиной адресации с управл ющим
микроконтроллером и двум шинами питани с
источником питани , а другие разъемными
соединени ми объединены в двухкоординатную
матрицу, при этом разъемное соединение между
электродными модул ми включает двухпроводный
интерфейс передачи команд и информационных
данных, шину адресации и две шины питани , а
каждый электродный модуль содержит ключевой
каскад с двухсекционной катушкой индуктивности.
Второй
вариант
электронейроадаптивного
стимул тора дополнительно содержит второй
источник питани , второй микроконтроллер и
радиоканал, содержащий первый и второй
приемопередатчики с первым и вторым антенными
устройствами,
включенный
между
последовательными двухпроводными
интерфейсами
первого
и
второго
микроконтроллеров.
Электродное
устройство
содержит
несколько
электродных
модулей,
соединенных
разъемным
соединением
в
двухкоординатную матрицу. Каждый электродный
модуль содержит микроконтроллер, ключевой
каскад с двухсекционной катушкой индуктивности и
два
электронный
ключа,
выходы
которых
объединены
и
соединены
с
электродом.
Использование
за вл емых
электронейроадаптивных
стимул торов
обеспечивает снижение вли ни количества
электродов, включенных в режим «активный
электрод», на параметры электростимулирующего
сигнала
и
обеспечивает
возможности
произвольного набора конфигурации электродного
устройства с возможностью воздействи на любой
локальный участок тела, перекрытый электродным
устройством. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Страница: 1
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
347939, Ростовска обл., г. Таганрог,
Мариупольское ш., 27/1, кв.138, А.А. Карасеву
RU
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2262957 C1, 27.10.2005. RU 2145247
C1, 10.02.2000. RU 2198695 C2, 20.02.2003. RU
2135226 C1, 27.08.1999. БРЕДИКИС Ю.Ю. и др.
Программируема электростимул ци сердца
(клинические аспекты). - М.: Медицина, 1989,
с.88. Электронна аппаратура дл стимул ции
органов и тканей. Под ред. Ут мышева Р.И. и
др. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.49-71, 122-123.
(73) Патентообладатель(и):
Карасев Александр Александрович (RU)
C 1
C 1
2 3 3 6 1 0 4
2 3 3 6 1 0 4
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 104
(13)
C1
(51) Int. Cl.
A61N 1/36
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007101745/14, 17.01.2007
(72) Inventor(s):
Karasev Aleksandr Aleksandrovich (RU),
Karasev Nikolaj Aleksandrovich (RU),
Karasev Dmitrij Aleksandrovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 17.01.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
2 3 3 6 1 0 4
R U
(57) Abstract:
FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE:
electroneuroadaptive
stimulator
contains power supply, electrode assembly, start
pulse
shaping
unit
including
master
microcontroller
in
the
first
version
and
connected display and control panel. Electrode
assembly consists of electrode modules, one of
which is demountable connected through serial twowire command and data interface unit and address
bus to master microcontroller and through two
power buses to power supply, and other electrode
modules are demountable integrated in 2D array.
Demountable connection between electrode modules
includes two-wire command and data interface
unit, address bus and two power buses, and each
electrode module contains key cascade with the
two-section
inductance
coil.
In
the
second
version
electroneuroadaptive
stimulator
in
addition contains the second power supply, the
second
microcontroller
and
radio
channel
containing the first and second transceivers with
first and second scanners, connected between twowire interface units of the first and second
microcontrollers. The electrode assembly contains
number of electrode modules demountable connected
in 2D array. Each electrode module contains
microcontroller, key cascade with two-section
inductance coil and two electronic key outputs of
which are integrated and connected to electrode.
EFFECT: lowered effect of electrodes on
electrostimulating
signal
parameters
and
possibility of any configuration of electrode
assembly affecting any body region.
5 cl, 5 dwg
Страница: 3
EN
C 1
C 1
ELECTRODE MODULE
2 3 3 6 1 0 4
(54) ELECTRONEUROADAPTIVE STIMULATOR (VERSIONS), ELECTRODE ASSEMBLY AND
R U
(73) Proprietor(s):
Karasev Aleksandr Aleksandrovich (RU)
Mail address:
347939, Rostovskaja obl., g. Taganrog,
Mariupol'skoe sh., 27/1, kv.138, A.A. Karasevu
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретени относ тс к медицинской технике, а именно к электростимул торам, и
могут использоватьс дл общерегулирующего оздоровительного вли ни на
физиологические системы организма человека.
Из описани к патенту Российской Федерации №2017508, МПК5 A61N 1/36, опубл. 1994
г. известен электростимул тор, который содержит N пар электродов, подключенных к
соответствующим входам блока коммутации, блок синхронизации, первый вход которого
подключен к внешнему источнику синусоидального модулированного тока, второй вход - к
первому выходу блока управлени , первый выход - к первому входу таймера, второй выход
- к первому входу блока управлени , второй выход которого соединен со вторым входом
таймера, третий выход - с первым входом блока задани программ, а четвертый выход - с
управл ющим входом блока коммутации, выход которого подключен ко второму входу
блока задани программ, выход таймера соединен со вторым входом блока управлени ,
третий вход которого подключен к выходу блока задани программ, отличающийс тем, что
в него введены генератор псевдослучайной двоичной последовательности и
переключатель пол рности, третий выход блока синхронизации соединен с входом
генератора псевдослучайной двоичной последовательности сигналов, выход которого
соединен с первым входом переключател пол рности, второй вход которого соединен с
первым входом переключател блока синхронизации, а выход соединен с входом блока
коммутации. Недостаток такого электростимул тора - отсутствие возможности
автоматического дозировани электростимул ции в зависимости от индивидуальных
особенностей организма пациента, что не только снижает эффективность терапевтического
воздействи , но и может привести к нежелательным последстви м. Кроме того, фиксаци электродов эластичными бинтами из-за не комфортности отрицательно вли ет на
психологическое состо ние больного, что также снижает эффективность лечени .
Из описани к патенту Российской Федерации №2135226, МПК6 A61N 1/36, опубл. 1999
г. известен электростимул тор нейроадаптивный, содержащий блок генерации
воздействующих импульсов, блок формировани сигналов управлени модул цией, блок
анализа адаптационных процессов, управл емый генератор, N пар электродов, блок
коммутации каналов стимул ции, генератор частоты воздействи электродов и
формирователь кода каналов. В сравнении с описанным ранее, такой электростимул тор
обеспечивает возможность индивидуально дозированного, детерминированного по группе
выбранных зон и циклического по времени воздействи электрическими импульсами на
участки кожного покрова человека. Недостаток такого электростимул тора невозможность воздействи на прот женную зону иннервации.
Из описани к патенту Российской Федерации №2198695, МПК7 A61N 1/36, опубл. 2003
г. известен адаптивный электростимул тор с виртуальным электродом, содержащий блок
пр моугольных импульсов, блок формировани пачек импульсов, блок управлени , блок
управлени энергетическим воздействием, выходной блок, блок анализа импульсов
обратной св зи, блок пам ти индивидуальной нормы, блок пам ти зондирующего сигнала,
причем первый управл ющий вход адаптивного электростимул тора с виртуальным
электродом соединен с управл ющим входом блока пр моугольных импульсов,
установочный вход которого соединен с первым установочным входом адаптивного
электростимул тора с виртуальным электродом, сигнальный выход блока пр моугольных
импульсов соединен с сигнальным входом блока формировани пачек импульсов и с
первым сигнальным входом блока управлени , второй, третий и четвертый установочные
входы адаптивного электростимул тора с виртуальным электродом соединены
соответственно с первым, вторым и третьим установочными входами блока формировани пачек импульсов, сигнальный выход которого соединен со вторым сигнальным входом
блока управлени , второй и третий управл ющие входы адаптивного электростимул тора с
виртуальным электродом соединены соответственно с первым и вторым управл ющими
входами блока управлени , п тый и шестой установочные входы адаптивного
электростимул тора с виртуальным электродом соединены соответственно с первым и
вторым установочными входами блока управлени , первый сигнальный выход которого
Страница: 4
DE
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
соединен с сигнальным входом блока управлени энергетическим воздействием, первый и
второй управл ющий входы которого соединены соответственно с четвертым и п тым
управл ющими входами адаптивного электростимул тора с виртуальным электродом,
седьмой и восьмой установочные входы которого соединены соответственно с первым и
вторым установочными входами блока управлени энергетическим воздействием,
сигнальный выход которого соединен с сигнальным входом выходного блока, первый
управл ющий вход которого соединен с шестым управл ющим входом адаптивного
электростимул тора с виртуальным электродом, дев тый и дес тый установочные входы
которого соединены соответственно с первым и вторым установочными входами выходного
блока, первый сигнальный выход которого соединен с третьим сигнальным входом блока
управлени , первый управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом блока
анализа импульсов обратной св зи, первый и второй установочные входы которого
соединены соответственно с одиннадцатым и двенадцатым установочными входами
адаптивного электростимул тора с виртуальным электродом, 2N входов группы
установочных входов которого соединены с 2N входами группы установочных входов блока
анализа импульсов обратной св зи, сигнальный выход которого соединен с четвертым
сигнальным входом блока управлени , (N+1) групп первых информационных входов блока
анализа импульсов обратной св зи соединены соответственно с выходами (N+1) групп
информационных выходов блока пам ти индивидуальной нормы, входы (N+1) групп вторых
информационных входов блока анализа импульсов обратной св зи соединены
соответственно с выходами (N+1) групп информационных выходов блока записи
параметров зондирующего сигнала, тактовые входы блока пам ти индивидуальной нормы
и блока анализа импульсов обратной св зи объединены с тактовым выходом блока
управлени , второй управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом блока
пам ти индивидуальной нормы, третий управл ющий выход соединен с управл ющим
входом блока записи параметров зондирующего сигнала, второй сигнальный выход
выходного блока соединен с сигнальными входами блока пам ти индивидуальной нормы и
блока записи параметров зондирующего сигнала, отличающийс тем, что в него
дополнительно введены блок управл емых электродов и блок задани виртуального
электрода, первый сигнальный вход блока управл емых электродов соединен со вторым
сигнальным выходом блока управлени , а второй сигнальный вход блока управл емых
электродов соединен со вторым сигнальным выходом выходного блока и сигнальными
входами блока пам ти зондирующего сигнала и блока пам ти индивидуальной нормы,
входы первой и второй групп управл ющих входов блока управл емых электродов
соединены соответственно с выходами первой и второй групп управл ющих выходов блока
задани виртуального электрода. Недостаток адаптивного электростимул тора с
виртуальным электродом - при воздействии на прот женные зоны иннервации области под
пассивными электродами оказываютс вне воздействи , что снижает эффективность
электростимул ции, а также делает невозможным прогнозирование количества сеансов
электростимул ции.
В качестве наиболее близкого технического решени (прототипа) к за вл емому
электронейроадаптивному стимул тору прин т электронейроадаптивный стимул тор,
охран емый пунктом 1 формулы изобретени по патенту Российской Федерации
№2262957, МПК7 А61В 1/36, 1/04, публ. 2005 г. Этот электронейроадаптивный стимул тор
содержит источник посто нного тока, блок формировани запускающих импульсов,
электродное устройство, двухсекционную высокодобротную катушку индуктивности, секции
которой включены согласно, точка соединени секций двухсекционной высокодобротной
катушки индуктивности соединена с первым полюсом источника посто нного тока, второй
конец секции с меньшим количеством витков через ключевой усилитель соединен со
вторым полюсом источника посто нного тока, второй конец секции с большим количеством
витков соединен с входом сигнала обратной св зи блока формировани запускающих
импульсов и через N электронных управл емых ключей включени в режим "активный
электрод" с N электродами электродного устройства, сигнальный выход блока
Страница: 5
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
формировани запускающих импульсов соединен с сигнальным входом ключевого
усилител , и отличаетс тем, что он дополнительно содержит N электронных управл емых
ключей включени в режим "пассивный электрод" и блок установки назначени электродов,
кодовый вход которого соединен с кодовым выходом блока управлени и формировани запускающих импульсов, вход управлени с управл ющим выходом блока управлени и
формировани запускающих импульсов, a 2N выходов с соответствующими входами
управлени N электронных управл емых ключей включени в режим "активный электрод" и
N электронных управл емых ключей включени в режим "пассивный электрод", при этом
электроды электродного устройства через дополнительные электронные ключи включени в режим "пассивный электрод" дополнительно подключены к первому полюсу источника
посто нного тока. Блок формировани запускающих импульсов в этом
электронейроадаптивном стимул торе содержит узел задани режимов работы,
включающий как минимум элементы управлени уровнем энергии стимула и элемент
включени питани , узел индикации и узел анализа, управлени и формировани импульсов, выполненный в виде сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), при этом
установочные входы СБИС соединены с выходами узла задани режимов работы, входы
узла индикации соединены с информационными выходами СБИС, сигнальный выход СБИС
вл етс сигнальным выходом блока формировани запускающих импульсов, кодовый
выход СБИС вл етс кодовым выходом блока формировани запускающих импульсов,
управл ющий выход СБИС вл етс управл ющим выходом блока управлени и
формировани запускающих импульсов, сигнальный вход СБИС вл етс входом сигнала
обратной св зи блока формировани запускающих импульсов, а СБИС имеет как минимум
два режима работы, в первом из которых на импульсном выходе блока управлени наличествуют серии запускающих импульсов с фиксированным количеством импульсов в
серии, а на кодовом выходе последовательность кодов от 1 до N, где N - количество
управл емых электронных ключей, изменение кода в которой происходит с каждой серией
запускающих импульсов, а во втором - на импульсном выходе непрерывна последовательность или последовательность серий запускающих импульсов, на кодовом
выходе - неизмен емый код. Недостаток прототипа - изменение импеданса нагрузки
катушки индуктивности при изменении количества электродов, включенных в режим
«активный электрод», что вли ет на параметры электростимулирующего сигнала,
невозможность адаптации электродного устройства к конфигурации зоны воздействи , что
приводит к аппаратурной избыточности, так как дл каждой зоны воздействи требуетс свое электродное устройство.
Общими признаками за вл емого электронейроадаптивного стимул тора и прототипа
вл ютс :
- наличие блока питани ;
- наличие блока формировани запускающих импульсов, включающего индикаторное
устройство (в прототипе это узел индикации), панель управлени (в прототипе это узел
задани режимов работы), управл ющий микроконтроллер (в прототипе это узел анализа,
управлени и формировани импульсов, выполненный в виде сверхбольшой интегральной
схемы);
- наличие ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности (в прототипе
это двухсекционна катушка индуктивности с ключевым усилителем);
- соединение сигнального входа ключевого каскада с двухсекционной катушкой
индуктивности с выходом управл ющего микроконтроллера, а выхода ключевого каскада с сигнальным входом управл ющего микроконтроллера;
- наличие электродного устройства.
Технический результат, достигаемый при использовании за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора, - снижение вли ни количества электродов,
включенных в режим «активный электрод», на параметры электростимулирующего сигнала
и обеспечение возможности произвольного набора конфигурации электродного устройства
с возможностью воздействи на любой локальный участок тела, перекрытый электродным
Страница: 6
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
устройством.
Указанный технический результат в первом варианте за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора достигаетс тем, что в электронейроадаптивном
стимул торе, содержащем источник питани , электродное устройство, блок формировани запускающих импульсов, включающий управл ющий микроконтроллер и подключенные к
нему индикаторное устройство и панель управлени , электродное устройство состоит из
электродных модулей, один из которых разъемным соединением соединен
последовательным двухпроводным интерфейсом передачи команд и информационных
данных и шиной адресации с управл ющим микроконтроллером и двум шинами питани с
источником питани , а другие разъемными соединени ми объединены в двухкоординатную
матрицу, при этом разъемное соединение между электродными модул ми включает
двухпроводный интерфейс передачи команд и информационных данных, шину адресации и
две шины питани , а каждый электродный модуль содержит ключевой каскад с
двухсекционной катушкой индуктивности.
Указанный технический результат во втором варианте за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора достигаетс тем, что электронейроадаптивный
стимул тор, содержащий источник питани , электродное устройство, первый
микроконтроллер и подключенные к нему индикаторное устройство и панель управлени ,
дополнительно содержит второй источник питани , второй микроконтроллер и радиоканал,
включающий два приемопередатчика с антенными устройствами, включенные между
последовательными двухпроводными интерфейсами первого и второго
микроконтроллеров, электродное устройство состоит из электродных модулей, один из
которых разъемным соединением соединен последовательным двухпроводным
интерфейсом передачи команд и информационных данных и шиной адресации со вторым
микроконтроллером и двум шинами питани с источником питани , а другие разъемными
соединени ми объединены в двухкоординатную матрицу, при этом разъемное соединение
между электродными модул ми включает двухпроводный интерфейс передачи команд и
информационных данных, шину адресации и две шины питани , а каждый электродный
модуль содержит ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности.
Электродное устройство, используемое в за вл емом электронейроадаптивном
стимул торе, вл етс самосто тельным объектом защиты в качестве изобретени .
Из описани к патенту Российской Федерации №2083236, МПК6 A61N 1/04, А61Н 39/00,
опубл. 1997 г. известно электродное устройство, используемое в медицинской технике в
комплекте с электростимул тором дл нефармакологического лечени широкого класса
диэнцефальных расстройств. Оно представл ет собой каркас, состо щий из трех
электропроводных упругих дуг, соединенных между собой с помощью шарнирных
элементов, кажда из дуг состоит из двух половинок, соединенных между собой в средней
части диэлектрическим элементом, на каждой из половин расположено по одному
электроду, концы электропроводных упругих дуг выполнены в виде электрических
контактов.
Это электродное устройство предназначено дл сн ти болевого синдрома при
заболевани х височно-нижнечелюстного сустава, т.е. вл етс узко специализируемым.
Электродное устройство дл электростимул ции нервно-мышечного аппарата,
защищенное патентом Российской Федерации №2124344, МПК6 А61Н 39/00, А61В 5/05,
публ. 1999 г., предназначенное дл восстановительного лечени при травматических
повреждени х в услови х нарушенной иннервации, содержит неподвижный электрод,
выполненный в виде электропроводной пластины, и подвижный электрод. Подвижный
электрод выполнен двухслойным, причем один слой изготовлен из эластичного
электропроводного материала, а второй слой - из электроизол ционного эластичного
материала и снабжен элементами креплени к ладони оператора. За счет креплени электродного устройства на руке оператора обеспечиваетс пальпаторный контроль
эффективности электростимул ции. Недостаток такого электродного устройства - оно
непригодно дл использовани с электронейроадаптивными стимул торами из-за
Страница: 7
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
отсутстви фиксации рассто ни между пассивным и активным электродами.
В качестве прототипа прин то электродное устройство, охран емое пунктом 13
формулы изобретени по патенту Российской Федерации №2262957, МПК7 А61В 1/36, 1/04,
опубл. 2005 г. Это электродное устройство содержит разъем дл подключени электронейроадаптивного стимул тора, токоподвод щие проводники и электроды, а также
эластичную подложку с закрепленными на ней контактными гнездами дл подключени электродов, каждый контакт разъема дл подключени электронейроадаптивного
стимул тора токоподвод щим проводником соединен с соответствующим ему контактным
гнездом, а электроды и контактные гнезда дл их подключени расположены на обратных
сторонах эластичной подложки. Использование такого электродного устройства требует
наличие на электронейроадаптивном стимул торе разъема с количеством контактов,
равным количеству электродов, что ограничивает возможности миниатюризации
электронейроадаптивного стимул тора и адаптации электродного устройства к
конфигурации участка тела, выбранного дл электростимулирующего воздействи .
Технический результат, достигаемый при использовании за вл емого электродного
устройства, - снижение вли ни количества электродов, включенных в режим «активный
электрод», на параметры электростимулирующего сигнала и обеспечение адаптации
конфигурации электродного устройства к конфигурации участка тела, выбранного дл электростимулирующего воздействи .
Указанный технический результат достигаетс тем, что в электродном устройстве,
содержащем несколько электродов дл электростимулирующего воздействи , каждый
электрод размещен на электродном модуле, содержащем микроконтроллер, ключевой
каскад с двухсекционной катушкой индуктивности, вход которого подключен к выходу
микроконтроллера, и два электронных ключа, входы управлени которых подключены к
выходам микроконтроллера, сигнальный вход первого электронного ключа соединен с
выходом ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и через
демпфирующий элемент с сигнальным выходом микроконтроллера, сигнальный вход
второго электронного ключа соединен с нулевой шиной электродного модул , выходы
электродных ключей объединены и подключены к электроду, размещенному на
электродном модуле, при этом электродные модули объединены в двухкоординатную
матрицу и соседние модули соединены друг с другом разъемным соединением,
включающим двухпроводный интерфейс передачи команд и информационных данных,
шину адресации и две шины питани .
Электродный модуль дл за вл емого электродного устройства вл етс самосто тельным изобретением.
За вл емый электродный модуль, содержащий закрепленный на подложке электрод,
дополнительно содержит микроконтроллер, ключевой каскад с двухсекционной катушкой
индуктивности, вход которого подключен к выходу микроконтроллера, два электронных
ключа, сигнальный вход первого электронного ключа соединен с выходом ключевого
каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и через демпфирующий элемент с
сигнальным входом микроконтроллера, сигнальный вход второго электронного ключа
соединен с корпусом микроконтроллера, входы управлени первого и второго электронных
ключей подключены к микроконтроллеру, а выходы объединены и соединены с электродом,
и четыре ортогонально расположенные относительно центра подложки, разъема, в каждом
из которых имеютс два элемента дл подключени к двухпроводному интерфейсу
передачи команд информационных данных, один элемент дл подключени к шине
адресации и два элемента дл подключени к шинам питани , при этом элементы дл подключени к двухпроводному интерфейсу передачи команд и информационных данных
соединены друг с другом и входом микроконтроллера, элементы дл подключени к шине
адресации соединены каждый с отдельным входом микроконтроллера, элементы дл подключени к шинам питани соединены друг с другом и соответствующими клеммами
питани микроконтроллера и ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности,
ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности содержит двухсекционную
Страница: 8
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
катушку индуктивности, секции которой включены согласно, точка соединени секций
двухсекционной высокодобротной катушки индуктивности соединена с первым полюсом
источника питани , второй конец секции с меньшим количеством витков через ключевой
усилитель, включающий, например, полупроводниковый триод и демпфирующий диод,
соединен со вторым полюсом источника питани , второй конец секции с большим
количеством витков через демпфирующий элемент соединен с входом микроконтроллера,
вход ключевого усилител соединен с выходом микроконтроллера.
По мнению авторов предложенные технические решени соответствуют критерию
патентоспособности «новизна», так как проведенные патентные исследовани показали
отсутствие источников информации, из которых были бы известны технические решени с
за вленными совокупност ми существенных признаков. За вленные технические решени соответствуют критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как не
известны технические решени , включающие отличительные признаки независимых
пунктов формулы изобретений. В материалах насто щей за вки содержитс достаточно
сведений дл осуществлени за вленных технических решений, поэтому за вленные
технические решени соответствуют критерию патентоспособности «промышленна применимость».
Изобретени по сн ютс чертежами. На фиг.1 показана блочна схема первого
варианта за вл емого электронейроадаптивного стимул тора, на фиг.2 - блочна схема
второго варианта за вл емого электронейроадаптивного стимул тора, на фиг.3 структурна схема электродного устройства, на фиг.4 - функциональна схема
электродного модул , на фиг.5 приведен пример реализации электродного модул ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и электронных ключей на
микроэлектронных реле.
На фиг.1...4 цифрами и буквами обозначены:
1 - управл ющий микроконтроллер;
2 - источник питани ;
3 - индикаторное устройство;
4 - панель управлени ;
5 - электродное устройство;
6 - разъемное соединение;
7 - второй микроконтроллер;
8 - второй источник питани ;
9 - первый приемопередатчик;
10 - первое антенное устройство;
11 - второе антенное устройство;
12 - второй приемопередатчик;
13 - электродный модуль;
14 - микроконтроллер электродного модул ;
15 - первый электронный ключ;
16 - второй электронный ключ;
17 - электрод;
18 - ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности;
19 - ключевой каскад.
АП - аппаратный прибор;
А - шина адресации;
П/И - двухпроводной интерфейс передачи команд и информационных данных;
С/В - шина сигнала воздействи ;
«U», «0» - шины питани .
Электронейроадаптивный стимул тор, первый вариант (фиг.1), содержит управл ющий
микроконтроллер 1, источник питани 2, индикаторное устройство 3, панель управлени 4
и электродное устройство 5, подключенное к аппаратному прибору
электронейроадаптивного стимул тора разъемным соединением 6, включающим
Страница: 9
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
двухпроводной интерфейс П/И передачи команд и информационных данных, шину А
адресации, шину С/В сигнала воздействи и две шины «U» и «0» питани . В пон тие
аппаратный прибор (АП) включены все структурные элементы электронейроадаптивного
стимул тора, исключа электродное устройство 5 и разъемное соединение 6.
Управл ющий микроконтроллер 1 соединен первым портом с индикаторным устройством 3,
сигнальным выходом с шиной С/В сигнала воздействи разъемного соединени 6, вторым
портом с выходом панели управлени 4, последовательным портом с двухпроводным
интерфейсом П/И передачи команд и информационных данных разъемного соединени 6 и
последовательным портом с шиной А адресации разъемного соединени 6. Источник
питани 2 подключен к цеп м питани управл ющего микроконтроллера 1, индикаторного
устройства 3, панели управлени 4 и к шинам питани «U» и «0» разъемного соединени 6. Индикаторное устройство 3 включает, как минимум, графический дисплей, например, на
органических светодиодах OLED и предназначено дл отображени меню установок
настройки электронейроадаптивного стимул тора, режимов воздействи , результатов
проведени лечебных процедур, реакции организма на воздействие, состо ни источника
питани , а также справочных сведений, включающих список нозологических форм, список
заболеваний дл каждой нозологической формы, набор рисунков, указывающих зоны дл воздействи и конфигурацию электродного устройства. Индикаторное устройство 3 может
содержать световые индикаторы, обеспечивающие дополнительный контроль процессов
воздействи , и звуковой индикатор дл контрол процессов воздействи плохо вид щими.
Панель управлени 4 предназначена дл выбора режима работы через меню и управлени уровнем энергии в ручном режиме и может быть реализована с использованием, например,
многофункциональных сенсорных органов управлени . Управление работой
осуществл етс через управл ющий микроконтроллер 1. Встроенна интерактивна справка с по снительными рисунками позвол ет быстро и точно определ ть необходимые
зоны дл воздействи . Операционна система позвол ет одновременно проводить
процедуру лечени и просматривать интерактивную справку. Программное обеспечение
управл ющего микроконтроллера 1 позвол ет автоматически управл ть стимул цией при
длительном воздействии и реализовать все режимы воздействи . Так же программно
реализованы таймер воздействи на зону, таймер всей процедуры, таймер ресурса
аппарата. Панель управлени 4 обеспечивает управление работой
электронейроадаптивного стимул тора через меню, отображаемое на дисплее
индикаторного устройства 3. Меню включает общие и типичные наблюдени и объ снени ,
которые помогают начинающим пользовател м разобратьс в обозначени х диспле индикаторного устройства 3 и научитьс с ним работать, проводить предварительный
анализ обрабатываемой зоны, определ ть врем воздействи , выбирать оптимальный
уровень энергии воздействующего сигнала, управл ть длительностью лечебных процедур,
настраивать зык меню и т.п.
Второй вариант за вл емого электронейроадаптивного стимул тора (фиг.2) содержит
первый источник питани 2, первый (управл ющий) микроконтроллер 1, подключенные к
первому микроконтроллеру 1 индикаторное устройство 3 и панель управлени 4,
электродное устройство 5, разъемное соединение 6, второй микроконтроллер 7, второй
источник питани 8 и радиоканал, включающий первый приемопередатчик 9, первое
антенное устройство 10, второе антенное устройство 11 и второй приемопередатчик 12.
Радиоканал включен между портами двухпроводного интерфейса П/И передачи команд и
информационных данных первого микроконтроллера 1 и второго микроконтроллера 7.
Электродное устройство 5 соединено через разъемное соединение 6 двухпроводным
интерфейсом П/И передачи команд и информационных данных с первым
последовательным портом второго микроконтроллера 7, шиной А адресации со вторым
последовательным портом второго микроконтроллера 7, шиной С/В сигнала воздействи с
сигнальным выходом второго микроконтроллера 7 и шинами «U» и «0» с первым
источником питани 2. Первый источник питани 2 подключен к цеп м питани второго
микроконтроллера 7 и второго приемопередатчика 12. Второй источник питани 8
Страница: 10
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
подключен к цеп м питани управл ющего микроконтроллера 1, индикаторного устройства
3, панели управлени 4 и первого приемопередатчика 9. Назначени первого
(управл ющего) микроконтроллера 1, индикаторного устройства 3 и панели управлени 4
такие же, как и первом варианте электронейроадаптивного стимул тора. Радиоканал,
включающий приемопередатчики 9 и 12 с антенными устройствами 10 и 11, обеспечивает
обмен командами и информационными данными между микроконтроллерами 1 и 7.
За вленные варианты электронейроадаптивного стимул тора вл ютс средством
реализации современной технологии высокоэффективного немедикаментозного
восстановлени здоровь человека, получившей название «СКЭНАР» самоконтролируема электронейроадаптивна регул ци . Характерной особенностью
работы электронейростимул тора вл етс то, что стимулирующее воздействие
осуществл етс электрическими колебани ми, возникающими в резонансном контуре,
образованном индуктивностью секции «||» с большим количеством витков двухсекционной
катушки индуктивности L (фиг.5) и емкостной составл ющей импеданса межэлектродной
ткани между активным (подключенным к секции «||») и пассивным (подключенным к
нулевой шине) электродами, при этом энерги стимула задаетс длительностью
управл ющего сигнала, отпирающего ключевой каскад 19 - временем насыщени электромагнитной энергией катушки индуктивности L путем пропускани тока через секцию
«|» с меньшим количеством витков. Активна составл юща импеданса межэлектродной
ткани вли ет на добротность контура и сказываетс на скорости затухани колебаний в
резонансном контуре. Мен юща с в процессе электростимул ции емкостна составл юща импеданса вли ет на частоту этих колебаний. Скорость изменени емкостной составл ющей импеданса отражает реакцию организма на
электростимулирующее воздействие. Скорость изменени емкостной составл ющей
вычисл етс в микроконтроллере 14 по изменению длительности первой полуволны
колебаний электростимулирующего сигнала на выходе ключевого каскада 19. Нулева скорость изменени импеданса свидетельствует об отсутствии реакции организма и
необходимости окончани электростимул ции. Электронейроадаптивные стимул торы
предназначены дл профилактики заболеваний и повышени резервных возможностей
организма. Обеспечивают сопротивл емость заболевани м и вредным воздействи м
окружающей среды. Воздействие осуществл етс короткоимпульсными сигналами при
контакте электродов 17 с кожными покровами. Параметры сигнала воздействи и
продолжительность процедуры устанавливаютс автоматически.
При контакте электродов электродного устройства 5 электронейроадаптивный
стимул тор автоматически переходит в тот режим воздействи , который наиболее
подходит организму в данный момент (автоматически выбираютс электроды,
подключаемые к шине С/В, и электроды, подключаемые к шине «0», автоматически
устанавливаетс уровень энергии воздействующего сигнала, определ емый
длительностью импульса на входе ключевого каскада 19 и его количеством). Это очень
удобно, когда требуетс оказать срочную помощь - при бол х, кровотечени х, отеках,
шоковых состо ни х, сердечных приступах и т.п. Затем режим можно мен ть. По команде
от микроконтроллера 1 под управлением программы, хран щейс в его пам ти, на дисплее
индикаторного устройства 3 отображаетс меню. Пациент или врач с помощью органов
панели управлени 4, использу операнды меню, находит зону дл воздействи по
показани ?? экспресс-анализа, определ ет приоритеты участков зоны воздействи , среди
участков с наивысшим приоритетом находит участок с наибольшей степенью активности,
выбирает режим воздействи и начинает процедуру электростимул ции. На дисплее
индикаторного устройства 3 в графическом и цифровом виде отображаютс основные
режимы работы, энерги воздействи , состо ние зоны воздействи , ее активность во
врем процедуры и степень изменени , точный ход выполнени дозы воздействи , врем воздействи на отдельную зону и полное врем процедуры, а также состо ние источника
питани 2. Это позвол ет оценить правильность выбора зоны воздействи , выполнение
полной дозы, включение динамической адаптации и надежность контакта с кожей.
Страница: 11
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Электростимул ци выбранного участка зоны воздействи прекращаетс автоматически,
как только организм перестанет реагировать на воздействие и на выходе ключевого
каскада 19 длительность первой полуволны перестанет измен тьс . Наличие в
индикаторном устройстве 3 графического диспле позвол ет потребителю
конкретизировать диагностические признаки и выбрать близкий к оптимальному режим
электростимул ции, оперативно и объективно контролировать результаты лечени .
Основные блоки и узлы в программе микроконтроллера 1 дл управлени электронейроадаптивным стимул тором, выводимые на дисплей индикаторного устройства
3.
Блок биопаспорт - позвол ет при первом прикосновении изначально автоматически
настроить электронейроадаптивный стимул тор индивидуально на того пациента, которому
проводитс процедура. Дополнительно это прекрасна возможность получить высокий
эффект воздействи при самопомощи.
Блок динамической адаптации - позвол ет управл ть стимул цией при длительном
воздействии, регулиру воздействие и паузы между воздействи ми по обратной св зи.
Включаетс автоматически.
Блок профессионал - специализирует настройки электронейроадаптивного стимул тора
на профессиональное применение. Во врем процедур в пам ть микроконтроллера 1
записываетс статистическа информаци «стил работы» пользовател , запомина , на
каких зонах чаще всего производитс воздействие. Различают 4 основные зоны
применени электронейроадаптивного стимул тора: периферийна зона, область живота и
грудной клетки спереди, область спины и область лица. Отдельна настройка - дл восстановлени здоровь детей от 0 до 1-2 лет. На основе этой информации
подстраиваютс внутренние функции электронейроадаптивного стимул тора.
Возрастной корректор - корректирует начальную настройку электронейроадаптивного
стимул тора по «возрастному цензу» - скоростным интегрированным характеристикам
реакции на воздействие. Автоматически обеспечивает корректировку дозы воздействи в
соответствие с возрастом пациента - большую дозу дл взрослых и меньшую дозу - дл детей.
Модуль скоропомощного эффекта - формирует дополнительный скоропомощной пакет
импульсов дл воздействи в области с расширенной капилл рной сеткой. Позвол ет
ускорить сн тие отечности и увеличить скорость регенерации тканей. Модуль
активизируетс одновременно с включением электронейроадаптивного стимул тора, при
соприкосновении электродов с кожей, и выключаетс автоматически.
Корректор старени - отслеживает и корректирует расстройку цепей управлени и
воздействи электронейроадаптивного стимул тора, св занную со старением
радиоэлементов, что позвол ет сохран ть его эффективность в процессе длительной
эксплуатации.
Контроллер надежности - обеспечивает кратковременную защиту
электронейроадаптивного стимул тора от возможных перегрузок, коротких замыканий
электродов, неправильной установки элементов питани и др.
Электродное устройство 5 (фиг.3) содержит несколько электродов 17 дл электростимулирующего воздействи . Каждый электрод 17 размещен на электродном
модуле 13, содержащем микроконтроллер 14 и два электронных ключа 15 и 16, входы
управлени которых подключены к выходам микроконтроллера 14, сигнальный вход
первого электронного ключа 15 соединен через демпфирующий элемент с сигнальным
входом микроконтроллера 14 и с выходом ключевого каскада 19 с двухсекционной
катушкой индуктивности, сигнальный вход которого соединен с выходом микроконтроллера
14, сигнальный вход второго электронного ключа 16 соединен с элементом разъема дл подключени к шине «0» питани электродного модул 13. Электродные модули 13
разъемными соединени ми 6 объединены в двухкоординатную матрицу, при этом соседние
модули 13 соединены друг с другом разъемным соединением 6, включающим
двухпроводный интерфейс П/И передачи команд и информационных данных, шину А
Страница: 12
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
адресации, шину С/В сигнала воздействи и две шины питани «U» и «0», выходы
электродных ключей 15 и 16 объединены и подключены к электроду 17, размещенному на
электродном модуле 13.
Электродный модуль 13 (фиг.4) содержит закрепленные на подложке электрод 17,
микроконтроллер 14, ключевой каскад 19 с двухсекционной катушкой индуктивности и два
электронных ключа 15 и 16, входы управлени которых подключены к микроконтроллеру
14, и четыре ортогонально расположенные относительно центра подложки, разъема, в
каждом из которых имеютс два элемента дл подключени к двухпроводному интерфейсу
П/И передачи команд информационных данных, один элемент дл подключени к шине А
эстафеты адресации, один элемент дл подключени шине С/В сигнала воздействи и два
элемента дл подключени к шинам «U» и «0» питани , при этом элементы дл подключени к двухпроводному интерфейсу П/И передачи команд и информационных
данных соединены друг с другом и первым портом микроконтроллера 14, элементы дл подключени к шине А адресации соединены каждый с отдельным входом
микроконтроллера 14, элементы дл подключени к шинам «U» и «0» питани соединены
друг с другом и соответствующими клеммами питани микроконтроллера 14 и ключевого
каскада 19, сигнальный вход второго электронного ключа 16 соединен с шиной «0»
питани .
Пример реализации ключевого каскада 19 с двухсекционной катушкой индуктивности и
электронных ключей 15 и 16 на микроэлектронном реле PVT322A приведен на фиг.5. При
подаче управл ющего сигнала на вход электронного ключа 15 электрод 17 включаетс в
режим «активного электрода». При подаче управл ющего сигнала на вход электронного
ключа 16 электрод 17 включаетс в режим пассивного электрода. При отсутствии
управл ющих сигналов на входах электронных ключей 15 и 16 электрод 17 исключен из
электростимулирующего воздействи .
За вленные электронейроадаптивные стимул торы в сравнении с известными
отличаютс тем, что электродное устройство 5 состоит из собираемых в двухкоординатную
матрицу одинаковых электродных модулей 13, что позвол ет благодар автоматизации
адресации в процессе одного сеанса лечени приспосабливать конфигурацию
электродного устройства 5 к конфигурации каждой из зон воздействи . На фиг.4
просматриваетс алгоритм адресации (присвоени электродному модулю 13 номера в
электродном устройстве). Номер электродного модул 13 указан в скобках. Электродному
модулю 13, подключенному через разъемное соединение 6 к аппаратному прибору (АП),
автоматически присваиваетс номер 00, далее дл каждого электродного модул 13,
подключаемого по оси «+Х», номер увеличиваетс на единицу в младшем разр де (0,1; 0,2
и т.п.), подключаемого по оси «+Y» увеличиваетс на единицу в старшем разр де (1,0;
2,0 и т.п.), при подключении по оси «-X» номер уменьшаетс на единицу в младшем
разр де (1,-1; 1,-2 и т.п.), при подключении по оси «-Y» номер уменьшаетс на единицу
в старшем разр де (-1,0; -2,0 и т.п.). Осуществл етс така нумераци следующим
образом. Шина А адресации подключена к однобитовому двунаправленному порту
микроконтроллера 14. В изначальном состо нии у всех электродных модулей этот порт в
состо нии приема. Когда от управл ющего микроконтроллера 1 на шине А выставл етс 1
и по двухпроводному интерфейсу П/И идет команда прин ть сигнал по шине А, первый
электродный модуль 13 присваивает себе номер 00 и дальше по очереди посылает 1 на
остальные три элемента дл подключени к шинам А. Каждый из микроконтроллеров 14
соседних электродных модулей 13 получает соответствующие адреса. Как только все
микроконтроллеры 14 получат адресацию по двухпроводному интерфейсу П/И, в
управл ющий микроконтроллер 1 поступают адреса всех задействованных электродных
модулей 13. Так как электронные модули объединены в двухкоординатную матрицу,
визуализаци построенной сети электродных модулей на дисплее индикаторного
устройства 3 не представл ет трудностей и автоматически обновл етс при изменении
конфигурации электродного устройства.
Так как каждый ключевой каскад 19 подключен только к одному электроду 17
Страница: 13
RU 2 336 104 C1
5
электродного устройства 5, изменение количества электродов 17, включенных в режим
«активный электрод», не вли ет на параметры электростимулирующего сигнала.
Наличие в электронейроадаптивном стимул торе радиоканала во втором варианте
позвол ет намного облегчить труд лечащего врача, так как по вл етс возможность
контрол процедуры лечени нескольких пациентов с одного рабочего места с
управлением по радиоканалу. Радиоканал может быть реализован на основе модулей
Bluetooth или ZigBee.
В качестве микроконтроллеров используютс процессоры STR910FM32X6.
Источник питани может быть реализован на двух элементах ААА.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Формула изобретени 1. Электронейроадаптивный стимул тор, содержащий источник питани , электродное
устройство, блок формировани запускающих импульсов, включающий управл ющий
микроконтроллер и подключенные к нему индикаторное устройство и панель управлени ,
отличающийс тем, что электродное устройство состоит из электродных модулей, один из
которых разъемным соединением соединен последовательным двухпроводным
интерфейсом передачи команд и информационных данных и шиной адресации с
управл ющим микроконтроллером и двум шинами питани с источником питани , а другие
разъемными соединени ми объединены в двухкоординатную матрицу, при этом разъемное
соединение между электродными модул ми включает двухпроводный интерфейс передачи
команд и информационных данных, шину адресации и две шины питани , а каждый
электродный модуль содержит ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности.
2. Электронейроадаптивный стимул тор, содержащий источник питани , электродное
устройство, первый микроконтроллер и подключенные к нему индикаторное устройство и
панель управлени , отличающийс тем, что он дополнительно содержит второй источник
питани , второй микроконтроллер и радиоканал, включающий два приемопередатчика с
антенными устройствами, включенные между последовательными двухпроводными
интерфейсами первого и второго микроконтроллеров, электродное устройство состоит из
электродных модулей, один из которых разъемным соединением соединен
последовательным двухпроводным интерфейсом передачи команд и информационных
данных и шиной адресации со вторым микроконтроллером и двум шинами питани с
источником питани , а другие разъемными соединени ми объединены в двухкоординатную
матрицу, при этом разъемное соединение между электродными модул ми включает
двухпроводный интерфейс передачи команд и информационных данных, шину адресации и
две шины питани , а каждый электродный модуль содержит ключевой каскад с
двухсекционной катушкой индуктивности.
3. Электродное устройство, содержащее несколько электродов дл электростимулирующего воздействи , отличающеес тем, что каждый электрод размещен
на электродном модуле, содержащем микроконтроллер, ключевой каскад с двухсекционной
катушкой индуктивности, вход которого подключен к выходу микроконтроллера, и два
электронных ключа, входы управлени которых подключены к выходам микроконтроллера,
сигнальный вход первого электронного ключа соединен с выходом ключевого каскада с
двухсекционной катушкой индуктивности и через демпфирующий элемент с сигнальным
выходом микроконтроллера, сигнальный вход второго электронного ключа соединен с
нулевой шиной электродного модул , выходы электродных ключей объединены и
подключены к электроду, размещенному на электродном модуле, при этом электродные
модули объединены в двухкоординатную матрицу и соседние модули соединены друг с
другом разъемным соединением, включающим двухпроводный интерфейс передачи
команд и информационных данных, шину адресации и две шины питани .
4. Электродный модуль, содержащий закрепленный на подложке электрод,
отличающийс тем, что он дополнительно содержит микроконтроллер, ключевой каскад с
двухсекционной катушкой индуктивности, вход которого подключен к выходу
микроконтроллера, два электронных ключа, сигнальный вход первого электронного ключа
Страница: 14
CL
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
соединен с выходом ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и через
демпфирующий элемент с сигнальным входом микроконтроллера, сигнальный вход
второго электронного ключа соединен с нулевой шиной микроконтроллера, входы
управлени первого и второго электронных ключей подключены к микроконтроллеру, а
выходы объединены и соединены с электродом, и четыре, ортогонально расположенные
относительно центра подложки разъема, в каждом из которых имеютс два элемента дл подключени к двухпроводному интерфейсу передачи команд информационных данных,
один элемент дл подключени к шине адресации и два элемента дл подключени к
шинам питани , при этом элементы дл подключени к двухпроводному интерфейсу
передачи команд и информационных данных соединены друг с другом и входом
микроконтроллера, элементы дл подключени к шине адресации соединены каждый с
отдельным входом микроконтроллера, элементы дл подключени к шинам питани соединены друг с другом и соответствующими клеммами питани микроконтроллера и
ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности.
5. Электродный модуль по п.4, отличающийс тем, что ключевой каскад с
двухсекционной катушкой индуктивности содержит двухсекционную катушку индуктивности,
секции которой включены согласно, точка соединени секций двухсекционной
высокодобротной катушки индуктивности соединена с первым полюсом источника питани ,
второй конец секции с меньшим количеством витков через ключевой усилитель,
включающий, например, полупроводниковый триод и демпфирующий диод, соединен со
вторым полюсом источника питани , второй конец секции с большим количеством витков
через демпфирующий элемент соединен с входом микроконтроллера, вход ключевого
усилител соединен с выходом микроконтроллера.
25
30
35
40
45
50
Страница: 15
RU 2 336 104 C1
Страница: 16
DR
RU 2 336 104 C1
Страница: 17
RU 2 336 104 C1
Страница: 18
RU 2 336 104 C1
Страница: 19
ыход СБИС вл етс управл ющим выходом блока управлени и
формировани запускающих импульсов, сигнальный вход СБИС вл етс входом сигнала
обратной св зи блока формировани запускающих импульсов, а СБИС имеет как минимум
два режима работы, в первом из которых на импульсном выходе блока управлени наличествуют серии запускающих импульсов с фиксированным количеством импульсов в
серии, а на кодовом выходе последовательность кодов от 1 до N, где N - количество
управл емых электронных ключей, изменение кода в которой происходит с каждой серией
запускающих импульсов, а во втором - на импульсном выходе непрерывна последовательность или последовательность серий запускающих импульсов, на кодовом
выходе - неизмен емый код. Недостаток прототипа - изменение импеданса нагрузки
катушки индуктивности при изменении количества электродов, включенных в режим
«активный электрод», что вли ет на параметры электростимулирующего сигнала,
невозможность адаптации электродного устройства к конфигурации зоны воздействи , что
приводит к аппаратурной избыточности, так как дл каждой зоны воздействи требуетс свое электродное устройство.
Общими признаками за вл емого электронейроадаптивного стимул тора и прототипа
вл ютс :
- наличие блока питани ;
- наличие блока формировани запускающих импульсов, включающего индикаторное
устройство (в прототипе это узел индикации), панель управлени (в прототипе это узел
задани режимов работы), управл ющий микроконтроллер (в прототипе это узел анализа,
управлени и формировани импульсов, выполненный в виде сверхбольшой интегральной
схемы);
- наличие ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности (в прототипе
это двухсекционна катушка индуктивности с ключевым усилителем);
- соединение сигнального входа ключевого каскада с двухсекционной катушкой
индуктивности с выходом управл ющего микроконтроллера, а выхода ключевого каскада с сигнальным входом управл ющего микроконтроллера;
- наличие электродного устройства.
Технический результат, достигаемый при использовании за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора, - снижение вли ни количества электродов,
включенных в режим «активный электрод», на параметры электростимулирующего сигнала
и обеспечение возможности произвольного набора конфигурации электродного устройства
с возможностью воздействи на любой локальный участок тела, перекрытый электродным
Страница: 6
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
устройством.
Указанный технический результат в первом варианте за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора достигаетс тем, что в электронейроадаптивном
стимул торе, содержащем источник питани , электродное устройство, блок формировани запускающих импульсов, включающий управл ющий микроконтроллер и подключенные к
нему индикаторное устройство и панель управлени , электродное устройство состоит из
электродных модулей, один из которых разъемным соединением соединен
последовательным двухпроводным интерфейсом передачи команд и информационных
данных и шиной адресации с управл ющим микроконтроллером и двум шинами питани с
источником питани , а другие разъемными соединени ми объединены в двухкоординатную
матрицу, при этом разъемное соединение между электродными модул ми включает
двухпроводный интерфейс передачи команд и информационных данных, шину адресации и
две шины питани , а каждый электродный модуль содержит ключевой каскад с
двухсекционной катушкой индуктивности.
Указанный технический результат во втором варианте за вл емого
электронейроадаптивного стимул тора достигаетс тем, что электронейроадаптивный
стимул тор, содержащий источник питани , электродное устройство, первый
микроконтроллер и подключенные к нему индикаторное устройство и панель управлени ,
дополнительно содержит второй источник питани , второй микроконтроллер и радиоканал,
включающий два приемопередатчика с антенными устройствами, включенные между
последовательными двухпроводными интерфейсами первого и второго
микроконтроллеров, электродное устройство состоит из электродных модулей, один из
которых разъемным соединением соединен последовательным двухпроводным
интерфейсом передачи команд и информационных данных и шиной адресации со вторым
микроконтроллером и двум шинами питани с источником питани , а другие разъемными
соединени ми объединены в двухкоординатную матрицу, при этом разъемное соединение
между электродными модул ми включает двухпроводный интерфейс передачи команд и
информационных данных, шину адресации и две шины питани , а каждый электродный
модуль содержит ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности.
Электродное устройство, используемое в за вл емом электронейроадаптивном
стимул торе, вл етс самосто тельным объектом защиты в качестве изобретени .
Из описани к патенту Российской Федерации №2083236, МПК6 A61N 1/04, А61Н 39/00,
опубл. 1997 г. известно электродное устройство, используемое в медицинской технике в
комплекте с электростимул тором дл нефармакологического лечени широкого класса
диэнцефальных расстройств. Оно представл ет собой каркас, состо щий из трех
электропроводных упругих дуг, соединенных между собой с помощью шарнирных
элементов, кажда из дуг состоит из двух половинок, соединенных между собой в средней
части диэлектрическим элементом, на каждой из половин расположено по одному
электроду, концы электропроводных упругих дуг выполнены в виде электрических
контактов.
Это электродное устройство предназначено дл сн ти болевого синдрома при
заболевани х височно-нижнечелюстного сустава, т.е. вл етс узко специализируемым.
Электродное устройство дл электростимул ции нервно-мышечного аппарата,
защищенное патентом Российской Федерации №2124344, МПК6 А61Н 39/00, А61В 5/05,
публ. 1999 г., предназначенное дл восстановительного лечени при травматических
повреждени х в услови х нарушенной иннервации, содержит неподвижный электрод,
выполненный в виде электропроводной пластины, и подвижный электрод. Подвижный
электрод выполнен двухслойным, причем один слой изготовлен из эластичного
электропроводного материала, а второй слой - из электроизол ционного эластичного
материала и снабжен элементами креплени к ладони оператора. За счет креплени электродного устройства на руке оператора обеспечиваетс пальпаторный контроль
эффективности электростимул ции. Недостаток такого электродного устройства - оно
непригодно дл использовани с электронейроадаптивными стимул торами из-за
Страница: 7
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
отсутстви фиксации рассто ни между пассивным и активным электродами.
В качестве прототипа прин то электродное устройство, охран емое пунктом 13
формулы изобретени по патенту Российской Федерации №2262957, МПК7 А61В 1/36, 1/04,
опубл. 2005 г. Это электродное устройство содержит разъем дл подключени электронейроадаптивного стимул тора, токоподвод щие проводники и электроды, а также
эластичную подложку с закрепленными на ней контактными гнездами дл подключени электродов, каждый контакт разъема дл подключени электронейроадаптивного
стимул тора токоподвод щим проводником соединен с соответствующим ему контактным
гнездом, а электроды и контактные гнезда дл их подключени расположены на обратных
сторонах эластичной подложки. Использование такого электродного устройства требует
наличие на электронейроадаптивном стимул торе разъема с количеством контактов,
равным количеству электродов, что ограничивает возможности миниатюризации
электронейроадаптивного стимул тора и адаптации электродного устройства к
конфигурации участка тела, выбранного дл электростимулирующего воздействи .
Технический результат, достигаемый при использовании за вл емого электродного
устройства, - снижение вли ни количества электродов, включенных в режим «активный
электрод», на параметры электростимулирующего сигнала и обеспечение адаптации
конфигурации электродного устройства к конфигурации участка тела, выбранного дл электростимулирующего воздействи .
Указанный технический результат достигаетс тем, что в электродном устройстве,
содержащем несколько электродов дл электростимулирующего воздействи , каждый
электрод размещен на электродном модуле, содержащем микроконтроллер, ключевой
каскад с двухсекционной катушкой индуктивности, вход которого подключен к выходу
микроконтроллера, и два электронных ключа, входы управлени которых подключены к
выходам микроконтроллера, сигнальный вход первого электронного ключа соединен с
выходом ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и через
демпфирующий элемент с сигнальным выходом микроконтроллера, сигнальный вход
второго электронного ключа соединен с нулевой шиной электродного модул , выходы
электродных ключей объединены и подключены к электроду, размещенному на
электродном модуле, при этом электродные модули объединены в двухкоординатную
матрицу и соседние модули соединены друг с другом разъемным соединением,
включающим двухпроводный интерфейс передачи команд и информационных данных,
шину адресации и две шины питани .
Электродный модуль дл за вл емого электродного устройства вл етс самосто тельным изобретением.
За вл емый электродный модуль, содержащий закрепленный на подложке электрод,
дополнительно содержит микроконтроллер, ключевой каскад с двухсекционной катушкой
индуктивности, вход которого подключен к выходу микроконтроллера, два электронных
ключа, сигнальный вход первого электронного ключа соединен с выходом ключевого
каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и через демпфирующий элемент с
сигнальным входом микроконтроллера, сигнальный вход второго электронного ключа
соединен с корпусом микроконтроллера, входы управлени первого и второго электронных
ключей подключены к микроконтроллеру, а выходы объединены и соединены с электродом,
и четыре ортогонально расположенные относительно центра подложки, разъема, в каждом
из которых имеютс два элемента дл подключени к двухпроводному интерфейсу
передачи команд информационных данных, один элемент дл подключени к шине
адресации и два элемента дл подключени к шинам питани , при этом элементы дл подключени к двухпроводному интерфейсу передачи команд и информационных данных
соединены друг с другом и входом микроконтроллера, элементы дл подключени к шине
адресации соединены каждый с отдельным входом микроконтроллера, элементы дл подключени к шинам питани соединены друг с другом и соответствующими клеммами
питани микроконтроллера и ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности,
ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности содержит двухсекционную
Страница: 8
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
катушку индуктивности, секции которой включены согласно, точка соединени секций
двухсекционной высокодобротной катушки индуктивности соединена с первым полюсом
источника питани , второй конец секции с меньшим количеством витков через ключевой
усилитель, включающий, например, полупроводниковый триод и демпфирующий диод,
соединен со вторым полюсом источника питани , второй конец секции с большим
количеством витков через демпфирующий элемент соединен с входом микроконтроллера,
вход ключевого усилител соединен с выходом микроконтроллера.
По мнению авторов предложенные технические решени соответствуют критерию
патентоспособности «новизна», так как проведенные патентные исследовани показали
отсутствие источников информации, из которых были бы известны технические решени с
за вленными совокупност ми существенных признаков. За вленные технические решени соответствуют критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как не
известны технические решени , включающие отличительные признаки независимых
пунктов формулы изобретений. В материалах насто щей за вки содержитс достаточно
сведений дл осуществлени за вленных технических решений, поэтому за вленные
технические решени соответствуют критерию патентоспособности «промышленна применимость».
Изобретени по сн ютс чертежами. На фиг.1 показана блочна схема первого
варианта за вл емого электронейроадаптивного стимул тора, на фиг.2 - блочна схема
второго варианта за вл емого электронейроадаптивного стимул тора, на фиг.3 структурна схема электродного устройства, на фиг.4 - функциональна схема
электродного модул , на фиг.5 приведен пример реализации электродного модул ключевого каскада с двухсекционной катушкой индуктивности и электронных ключей на
микроэлектронных реле.
На фиг.1...4 цифрами и буквами обозначены:
1 - управл ющий микроконтроллер;
2 - источник питани ;
3 - индикаторное устройство;
4 - панель управлени ;
5 - электродное устройство;
6 - разъемное соединение;
7 - второй микроконтроллер;
8 - второй источник питани ;
9 - первый приемопередатчик;
10 - первое антенное устройство;
11 - второе антенное устройство;
12 - второй приемопередатчик;
13 - электродный модуль;
14 - микроконтроллер электродного модул ;
15 - первый электронный ключ;
16 - второй электронный ключ;
17 - электрод;
18 - ключевой каскад с двухсекционной катушкой индуктивности;
19 - ключевой каскад.
АП - аппаратный прибор;
А - шина адресации;
П/И - двухпроводной интерфейс передачи команд и информационных данных;
С/В - шина сигнала воздействи ;
«U», «0» - шины питани .
Электронейроадаптивный стимул тор, первый вариант (фиг.1), содержит управл ющий
микроконтроллер 1, источник питани 2, индикаторное устройство 3, панель управлени 4
и электродное устройство 5, подключенное к аппаратному прибору
электронейроадаптивного стимул тора разъемным соединением 6, включающим
Страница: 9
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
двухпроводной интерфейс П/И передачи команд и информационных данных, шину А
адресации, шину С/В сигнала воздействи и две шины «U» и «0» питани . В пон тие
аппаратный прибор (АП) включены все структурные элементы электронейроадаптивного
стимул тора, исключа электродное устройство 5 и разъемное соединение 6.
Управл ющий микроконтроллер 1 соединен первым портом с индикаторным устройством 3,
сигнальным выходом с шиной С/В сигнала воздействи разъемного соединени 6, вторым
портом с выходом панели управлени 4, последовательным портом с двухпроводным
интерфейсом П/И передачи команд и информационных данных разъемного соединени 6 и
последовательным портом с шиной А адресации разъемного соединени 6. Источник
питани 2 подключен к цеп м питани управл ющего микроконтроллера 1, индикаторного
устройства 3, панели управлени 4 и к шинам питани «U» и «0» разъемного соединени 6. Индикаторное устройство 3 включает, как минимум, графический дисплей, например, на
органических светодиодах OLED и предназначено дл отображени меню установок
настройки электронейроадаптивного стимул тора, режимов воздействи , результатов
проведени лечебных процедур, реакции организма на воздействие, состо ни источника
питани , а также справочных сведений, включающих список нозологических форм, список
заболеваний дл каждой нозологической формы, набор рисунков, указывающих зоны дл воздействи и конфигурацию электродного устройства. Индикаторное устройство 3 может
содержать световые индикаторы, обеспечивающие дополнительный контроль процессов
воздействи , и звуковой индикатор дл контрол процессов воздействи плохо вид щими.
Панель управлени 4 предназначена дл выбора режима работы через меню и управлени уровнем энергии в ручном режиме и может быть реализована с использованием, например,
многофункциональных сенсорных органов управлени . Управление работой
осуществл етс через управл ющий микроконтроллер 1. Встроенна интерактивна справка с по снительными рисунками позвол ет быстро и точно определ ть необходимые
зоны дл воздействи . Операционна система позвол ет одновременно проводить
процедуру лечени и просматривать интерактивную справку. Программное обеспечение
управл ющего микроконтроллера 1 позвол ет автоматически управл ть стимул цией при
длительном воздействии и реализовать все режимы воздействи . Так же программно
реализованы таймер воздействи на зону, таймер всей процедуры, таймер ресурса
аппарата. Панель управлени 4 обеспечивает управление работой
электронейроадаптивного стимул тора через меню, отображаемое на дисплее
индикаторного устройства 3. Меню включает общие и типичные наблюдени и объ снени ,
которые помогают начинающим пользовател м разобратьс в обозначени х диспле индикаторного устройства 3 и научитьс с ним работать, проводить предварительный
анализ обрабатываемой зоны, определ ть врем воздействи , выбирать оптимальный
уровень энергии воздействующего сигнала, управл ть длительностью лечебных процедур,
настраивать зык меню и т.п.
Второй вариант за вл емого электронейроадаптивного стимул тора (фиг.2) содержит
первый источник питани 2, первый (управл ющий) микроконтроллер 1, подключенные к
первому микроконтроллеру 1 индикаторное устройство 3 и панель управлени 4,
электродное устройство 5, разъемное соединение 6, второй микроконтроллер 7, второй
источник питани 8 и радиоканал, включающий первый приемопередатчик 9, первое
антенное устройство 10, второе антенное устройство 11 и второй приемопередатчик 12.
Радиоканал включен между портами двухпроводного интерфейса П/И передачи команд и
информационных данных первого микроконтроллера 1 и второго микроконтроллера 7.
Электродное устройство 5 соединено через разъемное соединение 6 двухпроводным
интерфейсом П/И передачи команд и информационных данных с первым
последовательным портом второго микроконтроллера 7, шиной А адресации со вторым
последовательным портом второго микроконтроллера 7, шиной С/В сигнала воздействи с
сигнальным выходом второго микроконтроллера 7 и шинами «U» и «0» с первым
источником питани 2. Первый источник питани 2 подключен к цеп м питани второго
микроконтроллера 7 и второго приемопередатчика 12. Второй источник питани 8
Страница: 10
RU 2 336 104 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
подключен к цеп м питани управл ющего микроконтроллера 1, индикаторного устройства
3, панели управлени 4 и первого приемопередатчика 9. Назначени первого
(управл ющего) микроконтроллера 1, индикаторного устройства 3 и панели управлени 4
такие же, как и первом варианте электронейроадаптивного стимул тора. Радиоканал,
включающий приемопередатчики 9 и 12 с антенными устройствами 10 и 11, обеспечивает
обмен командами и информационными данными между микроконтроллерами 1 и 7.
За вленные варианты электронейроадаптивного стимул тора вл ютс средством
реализации современной технологии высокоэффективного немедикаментозного
восстановлени здоровь человека, получившей название «СКЭНАР» самоконтролируема электронейроадаптивна регул ци . Характерной особенностью
работы электронейростимул тора вл етс то, что стимулирующее воздействие
осуществл етс электрическими колебани ми, возникающими в резонансном контуре,
образованном индуктивностью секции «||» с большим количеством витков двухсекционной
катушки индуктивности L (фиг.5) и емкостной составл ющей импеданса межэлектродной
ткани между активным (подключенным к секции «||») и пассивным (подключенным к
нулевой шине) электродами, при этом энерги стимула задаетс длительностью
управл ющего сигнала, отпирающего ключевой каскад 19 - временем насыщени электромагнитной энергией катушки индуктивности L путем пропускани тока через секцию
«|» с меньшим количеством витков. Активна составл юща импеданса межэлектродной
ткани вли ет на добротность контура и сказываетс на скорости затухани колебаний в
резонансном контуре. Мен юща с в процессе электростимул ции емкостна составл юща импеданса вли ет на частоту этих колебаний. Скорость изменени емкостной составл ющей импеданса отражает реакцию организма на
электростимулирующее воздействие. Скорость изменени емкостной составл ющей
вычисл етс в микроконтроллере 14 по изменению длительности первой полуволны
колебаний электростимулирующего сигнала на выходе ключевого каскада 19. Нулева скорость изменени импеданса свидетельствует об отсутствии реакции организма и
необходимости окончани электростимул ции. Электронейроадаптивные стимул торы
предназначены дл профилактики заболеваний и повышени резервных возможностей
организма. Обеспечивают сопротивл емость заболевани м и вредным воздействи м
окружающей среды. Воздействие осуществл етс короткоимпульсными сигналами при
контакте электродов 17 с кожными покровами. Параметры сигнала воздействи и
продолжительность процедуры устанавливаютс автоматически.
При контакте электродов электродного устройства 5 электронейроадаптивный
стимул тор автоматически переходит в тот режим воздействи , который наиболее
подходит организму в данный момент (автоматически выбираютс электроды,
подключаемые к шине С/В, и электроды, подключаемые к шине «0», автоматически
устанавливаетс уровень энергии воздействующего сигнала, определ емый
длительностью импульса на входе ключевого каскада 19 и его количеством). Это очень
удобно, когда требуетс оказать срочную помощь - при бол х, кровотечени х, отеках,
шоковых состо ни х, сердечных приступах и т.п. Затем режим можно мен ть. По команде
от микроконтроллера 1 под управлением программы, хран щейс в его пам ти, на дисплее
индикаторного устройства 3 отображаетс меню. Пациент или врач с помощью органов
панели управлени 4, использу операнды меню, находит зону дл воздействи по
показани ?
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
317 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа