RU39494U1 - VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR - Google Patents
VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU39494U1 RU39494U1 RU2004114195/22U RU2004114195U RU39494U1 RU 39494 U1 RU39494 U1 RU 39494U1 RU 2004114195/22 U RU2004114195/22 U RU 2004114195/22U RU 2004114195 U RU2004114195 U RU 2004114195U RU 39494 U1 RU39494 U1 RU 39494U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- unit
- control
- communication unit
- Prior art date
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 210000001328 optic nerve Anatomy 0.000 abstract description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 4
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002739 subcortical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 5
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 210000005112 optic tract Anatomy 0.000 description 3
- 230000004421 optic tracts Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010034962 Photopsia Diseases 0.000 description 2
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000065 phosphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 1
- 241001415849 Strigiformes Species 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 208000017376 neurovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000857 visual cortex Anatomy 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована в медицине, например, для диагностики заболеваний зрительной системы и восстановления зрения путем электростимуляции сетчатки, зрительного нерва, подкорковых зрительных центров и коркового представительства зрительного анализатора. Задачей настоящего изобретения является создание электростимулятора зрительной системы, позволяющего повысить эффективность стимуляции путем осуществления возможности подбора параметров воздействия и осуществления контроля воздействия на зрительную систему пациента. Электростимулятор содержит блок 1 связи с управляющей системой, блок управления 2, блок 3 формирования параметров воздействия и электроды 4 воздействия. Блок 2 управления содержит управляющий микроконтроллер 5 со встроенным аналогово-цифровым преобразователем 6, мультиплексор 7 с датчиками 8 съема параметров воздействия, электроды 9 обратной связи, и аналоговые усилители 10 параметров текущего тока, напряжения воздействия и сигнала обратной связи. Первый вход блока 1 связи является первым входом электростимулятора, а первый выход блока 1 связи является первым выходом электростимулятора, второй выход блока 1 связи соединен с первым входом управляющего микроконтроллера 5, первый выход которого соединен с входом блока 3 формирования параметров воздействия. Второй выход управляющего микроконтроллера 5 соединен с сигнальным входом мультиплексора 7, третий выход микроконтроллера 5 соединен с управляющим входом мультиплексора, а четвертый выход микроконтроллера 5 соединен со вторым входом блока 1 связи. Выход блока 3 формирования парам�The utility model relates to computer technology and can be used in medicine, for example, to diagnose diseases of the visual system and restore vision by electrical stimulation of the retina, optic nerve, subcortical visual centers and cortical representation of the visual analyzer. The present invention is the creation of an electrical stimulator of the visual system, which allows to increase the effectiveness of stimulation by making it possible to select exposure parameters and to control the impact on the patient's visual system. The pacemaker contains a communication unit 1 with a control system, a control unit 2, a unit 3 for generating exposure parameters and exposure electrodes 4. The control unit 2 contains a control microcontroller 5 with an integrated analog-to-digital converter 6, a multiplexer 7 with sensors 8 for measuring the exposure parameters, feedback electrodes 9, and analog amplifiers 10 for the parameters of the current, exposure voltage and feedback signal. The first input of the communication unit 1 is the first input of the electric stimulator, and the first output of the communication unit 1 is the first output of the electric stimulator, the second output of the communication unit 1 is connected to the first input of the control microcontroller 5, the first output of which is connected to the input of the unit 3 for generating exposure parameters. The second output of the control microcontroller 5 is connected to the signal input of the multiplexer 7, the third output of the microcontroller 5 is connected to the control input of the multiplexer, and the fourth output of the microcontroller 5 is connected to the second input of the communication unit 1. The output of block 3
Description
Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована в медицине, например, для диагностики заболеваний зрительной системы и восстановления зрения путем электростимуляции сетчатки, зрительного нерва, подкорковых зрительных центров и коркового представительства зрительного анализатора.The utility model relates to computer technology and can be used in medicine, for example, to diagnose diseases of the visual system and restore vision by electrical stimulation of the retina, optic nerve, subcortical visual centers and cortical representation of the visual analyzer.
Известно устройство для электрической стимуляции, содержащее блок питания, высокочастотный преобразователь, блок формирования управляющих импульсов, накопитель энергии, выходные блоки, группы электродов, при этом блок питания сопряжен с накопителем энергии и блоком формирования управляющих импульсов, связанным с накопителем энергии, взаимодействующим через трансформаторы с несколькими выходными блоками и электродами, выполненными в форме групп расположенных один в другом замкнутых проводящих концентрических колец с расположенными в центрах симметрии активным и индифферентным электродами, причем активный и индифферентный электроды подключаются к первому выходному блоку, а электроды в форме концентрических колец подключаются попарно к остальным выходным блокам. Устройство может быть снабжено одной группой или двумя группами электродов в виде замкнутых проводящих концентрических колец (см. патент РФ на изобретение №2061510, МПК А 61 N 01/36, опубл. 10.06.1996 г.).A device for electrical stimulation containing a power supply unit, a high-frequency converter, a control pulse generation unit, an energy storage unit, output units, groups of electrodes, the power supply unit being coupled to an energy storage unit and a control pulse generation unit associated with an energy storage unit interacting via transformers with several output blocks and electrodes made in the form of groups of closed conductor concentric rings located in one another with the centers of symmetry of the active and indifferent electrodes, the active and indifferent electrodes are connected to the first output block and the electrodes in the form of concentric rings are connected in pairs to the other output unit. The device can be equipped with one group or two groups of electrodes in the form of closed conductive concentric rings (see RF patent for the invention No. 2061510, IPC A 61 N 01/36, publ. 06/10/1996).
Недостатком известного устройства является узкий набор параметров возможных воздействий и отсутствие контроля воздействия на зрительную систему пациента. Поэтому при использовании данного устройства возникает необходимость опроса пациента об изменениях, происходящих в процессе воздействия, что не может являться достоверной информацией.A disadvantage of the known device is a narrow set of parameters of possible effects and the lack of control of the impact on the visual system of the patient. Therefore, when using this device, it becomes necessary to question the patient about changes that occur during exposure, which cannot be reliable information.
Известно также устройство для лечения заболеваний зрительного тракта посредством электростимуляции, состоящее из высоковольтного преобразователя, электродов воздействия, датчика пульса, имитатора пульса, согласующего узла, переключателя, формирователя импульсов, ключа, блока регулировки амплитуды импульсов, выпрямителя, токоограничительного резистора, переключателя полярности импульсов, активного и пассивного электродов, частотомера, блока выбора режимов работы, кнопок "Больше", "Меньше", "Пуск", "Стоп", блока установки заряда, индикатора, Also known is a device for treating diseases of the optic tract by means of electrical stimulation, consisting of a high voltage transducer, exposure electrodes, pulse sensor, pulse simulator, matching unit, switch, pulse shaper, key, pulse amplitude adjustment unit, rectifier, current limiting resistor, pulse polarity switch, active and passive electrodes, frequency counter, unit for selecting operating modes, buttons "More", "Less", "Start", "Stop", charge setting unit, indicator ora
двух элементов ИЛИ, триггера, измерителя заряда, источника опорного напряжения, компаратора и одновибратора, причем вход датчика пульса подсоединен к пациенту, выход датчика пульса через согласующий узел соединен с первым входом переключателя, ко второму входу которого подключен имитатор пульса, выход переключателя соединен с частотомером и с первыми входом формирователя импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу блока выбора режима работы, второй выход которого соединен с первым входом переключателя полярности импульсов, вход блока выбора режима работы соединен с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу триггера, к первому входу блока установки заряда и к первому входу первого элемента ИЛИ; выход ключа и блока регулировки амплитуды импульсов подключены соответственно к первому и второму входам высоковольтного преобразователя, выход которого через последовательно соединенные выпрямитель и токоограничительный резистор соединен со вторым входом переключателя полярности импульсов, первый и второй выходы которого, через активный и пассивный электроды, подключены к пациенту, третий выход переключателя полярности импульсов соединен с индикатором и с первым входом измерителя заряда, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход измерителя заряда и источник опорного напряжения соединены с первым и вторым входами компаратора, выход которого через одновибратор подключен к вторым входам первого элемента ИЛИ и блока установки заряда, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с кнопками "Больше", "Меньше", выход блока установки заряда и кнопка "Стоп" подключены к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с кнопкой "Пуск" (см. патент РФ на изобретение №2074683, МПК A 61 F 09/00, A 61 N 01/00, A 61 N 01/32, опубл. 10.03.1997 г.).of two OR elements, a trigger, a charge meter, a reference voltage source, a comparator and a single vibrator, with the input of the heart rate sensor connected to the patient, the output of the heart rate sensor through a matching node connected to the first input of the switch, the second input of which is connected to a pulse simulator, the output of the switch is connected to the frequency meter and with the first input of the pulse shaper, the second input of which is connected to the first output of the operation mode selection unit, the second output of which is connected to the first input of the pulse polarity switch owls, the input of the mode selection unit is connected to the first output of the pulse shaper, the second output of which is connected to the first input of the key, the second input of which is connected to the output of the trigger, to the first input of the charge setting unit and to the first input of the first OR element; the output of the key and the pulse amplitude adjustment unit are connected respectively to the first and second inputs of the high-voltage converter, the output of which is connected through a rectifier and a current-limiting resistor to the second input of the pulse polarity switch, the first and second outputs of which, through the active and passive electrodes, are connected to the patient, the third output of the pulse polarity switch is connected to the indicator and to the first input of the charge meter, the second input of which is connected to the output of the first OR element, the output of the charge meter and the source of the reference voltage are connected to the first and second inputs of the comparator, the output of which is connected through a single-vibrator to the second inputs of the first OR element and the charge setting unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the More, Less buttons ", the output of the charge setting unit and the Stop button are connected to the first and second inputs of the second OR element, the output of which is connected to the first input of the trigger, the second input of which is connected to the Start button (see RF patent for the invention No. 2074683, IPC A 61 F 09/00, A 61 N 01/00, A 61 N 01/32, publ. 03/10/1997).
Недостаток известного устройства заключается в том, что оно может реализовать ограниченное число режимов стимуляции и узкий набор параметров возможных воздействий, так как в известном приборе задается только положительная полярность импульса. Кроме того, отсутствует возможность варьирования формы импульса, а также контроля воздействия на зрительную систему пациента.A disadvantage of the known device is that it can implement a limited number of stimulation modes and a narrow set of parameters of possible effects, since only a positive pulse polarity is specified in the known device. In addition, there is no possibility of varying the shape of the pulse, as well as controlling the impact on the patient’s visual system.
Известно устройство для лечения нейрососудистых заболеваний глаза и частичной атрофии зрительного нерва, содержащее источник тока, генератор частоты и усилитель, электрически соединенный с пациентом генератор соединен с тремя последовательно закоммутированными счетчиками импульсов, которые электрически A device for the treatment of neurovascular diseases of the eye and partial atrophy of the optic nerve, containing a current source, a frequency generator and an amplifier, the generator is electrically connected to the patient is connected to three sequentially switched pulse counters, which are electrically
связаны с цифроаналоговым преобразователем, который подключен к аналогочастотному преобразователю напряжения, выход которого связан с входом блока, задающего длительность импульсов, выход которого соединен с входом усилителя (см. патент РФ на изобретение №2063198, МПК А 61 F 09/00, опубл. 10.07.1996 г.).connected to a digital-to-analog converter, which is connected to an analog-frequency voltage converter, the output of which is connected to the input of the unit that sets the pulse duration, the output of which is connected to the input of the amplifier (see RF patent for the invention No. 2063198, IPC A 61 F 09/00, publ. 10.07 .1996).
Недостатком известного устройства является то, что в нем используются неоправданно высокие частоты воздействия, приводящие к истощению трофических ресурсов зрительной системы. Кроме этого, в известном устройстве отсутствует контроль воздействия на зрительную систему пациента.A disadvantage of the known device is that it uses unreasonably high frequencies of exposure, leading to the depletion of trophic resources of the visual system. In addition, in the known device there is no control of the impact on the visual system of the patient.
Известен многоканальный стимулятор, осуществляющий способ восстановления зрения при повреждении сетчатки и зрительного нерва, содержащий блок выбора режимов, блок ввода параметров, формирователи циклов, серий, сеансов, счетчик количества импульсов, преобразователь уровня сигналов, переключатель каналов, генератор тактовых импульсов, генератор тока, регулятор амплитуды и аналоговый ключ, п выходов которого являются выходами стимулятора. Устройство также содержит управляющий блок, блок хранения параметров, блок индикации, формирователь подключения каналов, соединенные определенным образом (см. патент РФ на изобретение №2093118, МПК A 61 F 9/00, A 61 N 1/36, опуб. 20.10.1997 г.).A multi-channel stimulator is known that implements a method of restoring vision in case of damage to the retina and optic nerve, comprising a mode selection unit, a parameter input unit, cycle shapers, series, sessions, pulse counter, signal level converter, channel switch, clock generator, current generator, regulator amplitudes and an analog switch whose n outputs are stimulator outputs. The device also includes a control unit, a parameter storage unit, an indication unit, a channel shaper connected in a certain way (see RF patent for invention No. 2093118, IPC A 61 F 9/00, A 61 N 1/36, publ. 20.10.1997 g.).
В известном устройстве формируются только бифазные прямоугольные импульсы положительной полярности на фиксированной частоте длительности импульса, что ограничивает возможности программирования импульсов любой произвольной формы, длительности и полярности воздействия. Кроме этого, в известном устройстве также отсутствует контроль воздействия на зрительную систему пациента.In the known device only biphasic rectangular pulses of positive polarity are formed at a fixed frequency of the pulse duration, which limits the possibility of programming pulses of any arbitrary shape, duration and polarity of the impact. In addition, in the known device there is also no control of the impact on the visual system of the patient.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для электростимуляции зрительного тракта, содержащее блок ввода в виде клавиатуры; блок индикации в виде дисплея; блок связи с ЭВМ; блок питания, блок управления, цифроаналоговый преобразователь, формирователь стимулирующих импульсов, который содержит усилитель, демультиплексор, два многозоновых электрода и общий электрод. Блок управления содержит память параметров импульсов, генератор, счетчик формирования временных интервалов, счетчик номера зоны, счетчик номера глаза, счетчик числа циклов, счетчик количества импульсов в цикле, блок сравнения, реверсивный счетчик числа серии, реверсивный счетчик установки амплитуды импульсов, триггер установки режимов "Старт", "Стоп", триггер установки режимов "Установка", "Стимуляция". При этом выход блока ввода соединен с входом блока управления, выходы которого соединены с входами блока связи с ЭВМ, блока индикации, цифроаналогового преобразователя и формирователя стимулирующих импульсов The closest technical solution to the claimed is a device for electrical stimulation of the optic tract, containing an input unit in the form of a keyboard; display unit in the form of a display; communication unit with a computer; a power supply unit, a control unit, a digital-to-analog converter, a stimulating pulse shaper that contains an amplifier, a demultiplexer, two multi-zone electrodes and a common electrode. The control unit contains a pulse parameter memory, a generator, a counter for generating time intervals, a zone number counter, an eye number counter, a cycle number counter, a pulse number counter in a cycle, a comparison unit, a reverse series number counter, a reverse pulse amplitude setting counter, a mode setting trigger " Start "," Stop ", trigger for setting the modes" Installation "," Stimulation ". The output of the input unit is connected to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the inputs of the communication unit with the computer, display unit, digital-to-analog converter and stimulating pulse shaper
(см. патент РФ на изобретение №2009540, МПК G 06 F 15/42, A 61 N 01/36, опубл. 15.03.1994 г.).(see RF patent for invention No. 20099540, IPC G 06 F 15/42, A 61 N 01/36, publ. March 15, 1994).
В известном устройстве стимуляция зрительной системы осуществляется воздействием последовательных двуполярных импульсов заданной амплитуды, количеством, равным числу импульсов, заданных счетчиком. Это ограничивает параметры возможных воздействий на зрительную систему. Кроме того, в известном устройстве отсутствует контроль воздействия на зрительную систему пациента.In the known device, the stimulation of the visual system is carried out by the action of successive bipolar pulses of a given amplitude, the number equal to the number of pulses specified by the counter. This limits the parameters of possible effects on the visual system. In addition, in the known device there is no control of the impact on the visual system of the patient.
Задачей настоящего изобретения является создание электростимулятора зрительной системы, позволяющего повысить эффективность стимуляции.The present invention is the creation of an electrical stimulator of the visual system, which allows to increase the effectiveness of stimulation.
Техническим результатом, полученным при использовании изобретения, является возможность подбора параметров воздействия и осуществление контроля воздействия на зрительную систему пациента.The technical result obtained by using the invention is the possibility of selecting exposure parameters and monitoring the impact on the patient's visual system.
Поставленная задача достигается тем, что электростимулятор, содержащий, блок связи с управляющей системой, блок управления блок, формирования параметров воздействия и электроды воздействия, выходы которых являются входом электростимулятора, согласно полезной модели, блок управления содержит управляющий микроконтроллер со встроенным аналогово-цифровым преобразователем, мультиплексор с датчиками съема параметров воздействия, электроды обратной связи и аналоговые усилители параметров текущего тока, напряжения воздействия и сигнала обратной связи, при этом первый вход блока связи является первым входом электростимулятора, а первый выход блока связи является первым выходом электростимулятора, второй выход блока связи соединен с первым входом управляющего микроконтроллера, первый выход которого соединен с входом блока формирования параметров воздействия, второй выход соединен с сигнальным входом мультиплексора, третий выход микроконтроллера соединен с управляющим входом мультиплексора, четвертый выход соединен со вторым входом блока связи, выход блока формирования параметров воздействия соединен с сигнальным входом мультиплексора, сигнальный выход мультиплексора является вторым выходом электростимулятора и соединен с электродами воздействия, сигнальные выходы встроенных в мультиплексор датчиков съема параметров воздействия соединены с первым входом аналоговых усилителей, выходы которых соединены с входами встроенного в микроконтроллер аналого-цифрового преобразователя, а выход электродов обратной связи является вторым входом электростимулятора и соединен со вторым входом аналоговых усилителей.This object is achieved in that the electrical stimulator, comprising, a communication unit with a control system, a control unit, generating parameters of the action and the action electrodes, the outputs of which are the input of the electric stimulator, according to the utility model, the control unit contains a control microcontroller with a built-in analog-to-digital converter, a multiplexer with sensors for measuring the impact parameters, feedback electrodes and analog amplifiers for the parameters of the current, exposure voltage and signal fraternal communication, while the first input of the communication unit is the first input of the electric stimulator, and the first output of the communication unit is the first output of the electric stimulator, the second output of the communication unit is connected to the first input of the control microcontroller, the first output of which is connected to the input of the unit for generating exposure parameters, the second output is connected to the signal input of the multiplexer, the third output of the microcontroller is connected to the control input of the multiplexer, the fourth output is connected to the second input of the communication unit, the output of the unit is formed The exposure parameters are connected to the signal input of the multiplexer, the signal output of the multiplexer is the second output of the electric stimulator and connected to the action electrodes, the signal outputs of the sensors for measuring the exposure parameters integrated in the multiplexer are connected to the first input of analog amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converter integrated into the microcontroller and the output of the feedback electrodes is the second input of the electric stimulator and is connected to the second input of the analog silitel.
Кроме того, блок формирования параметров воздействия выполнен в виде управляемого источника электрического воздействия, а блок связи может быть выполнен в виде портативной радиостанции.In addition, the unit for generating exposure parameters is made in the form of a controlled source of electrical exposure, and the communication unit can be made in the form of a portable radio station.
Наличие управляющего микроконтроллера, датчиков съема параметров воздействия, аналоговых усилителей, и их взаимосвязи позволяет осуществить контроль воздействия на зрительную систему пациента электрического воздействия, что дает возможность индивидуально подбирать параметры воздействия на пациента.The presence of a control microcontroller, sensors for measuring exposure parameters, analog amplifiers, and their interconnection allows controlling the impact on the patient's visual system of electrical exposure, which makes it possible to individually select exposure parameters for the patient.
Контроль обратной связи стал возможен благодаря наличию электродов обратной связи, аналоговых усилителей и микроконтроллера.Feedback monitoring was made possible thanks to the presence of feedback electrodes, analog amplifiers and a microcontroller.
Полезная модель поясняется чертежом, где показана структурная схема электростимулятора зрительного тракта.The utility model is illustrated by the drawing, which shows the structural diagram of the electrostimulator of the optic tract.
Электростимулятор содержит блок 1 связи с управляющей системой, блок управления 2, блок 3 формирования параметров воздействия и электроды 4 воздействия. Блок 2 управления содержит управляющий микроконтроллер 5 со встроенным аналогово-цифровым преобразователем 6, мультиплексор 7 с датчиками 8 съема параметров воздействия, электроды 9 обратной связи, и аналоговые усилители 10 параметров текущего тока, напряжения воздействия и сигнала обратной связи.The pacemaker contains a communication unit 1 with a control system, a control unit 2, a unit 3 for generating exposure parameters and exposure electrodes 4. The control unit 2 contains a control microcontroller 5 with an integrated analog-to-digital converter 6, a multiplexer 7 with sensors 8 for measuring the exposure parameters, feedback electrodes 9, and analog amplifiers 10 for the parameters of the current, exposure voltage and feedback signal.
Первый вход блока 1 связи является первым входом электростимулятора, а первый выход блока 1 связи является первым выходом электростимулятора, второй выход блока 1 связи соединен с первым входом управляющего микроконтроллера 5, первый выход которого соединен с входом блока 3 формирования параметров воздействия. Второй выход управляющего микроконтроллера 5 соединен с сигнальным входом мультиплексора 7, третий выход микроконтроллера 5 соединен с управляющим входом мультиплексора, а четвертый выход микроконтроллера 5 соединен со вторым входом блока 1 связи. Выход блока 3 формирования параметров воздействия соединен с сигнальным входом мультиплексора 7, сигнальный выход мультиплексора 7 является вторым выходом электростимулятора и соединен с электродами 4 воздействия. Сигнальные выходы встроенных в мультиплексор 7 датчиков 8 съема параметров воздействия соединены с первым входом аналоговых усилителей 10, выходы которых соединены с входами встроенного в микроконтроллер 5 аналого-цифрового преобразователя 6. Выход электродов 9 обратной связи является вторым входом электростимулятора и соединен со вторым входом аналоговых усилителей 10.The first input of the communication unit 1 is the first input of the electric stimulator, and the first output of the communication unit 1 is the first output of the electric stimulator, the second output of the communication unit 1 is connected to the first input of the control microcontroller 5, the first output of which is connected to the input of the unit 3 for generating exposure parameters. The second output of the control microcontroller 5 is connected to the signal input of the multiplexer 7, the third output of the microcontroller 5 is connected to the control input of the multiplexer, and the fourth output of the microcontroller 5 is connected to the second input of the communication unit 1. The output of the unit 3 of forming the exposure parameters is connected to the signal input of the multiplexer 7, the signal output of the multiplexer 7 is the second output of the electric stimulator and connected to the electrodes 4 of the impact. The signal outputs of the sensors 8 for extracting the exposure parameters integrated into the multiplexer 7 are connected to the first input of the analog amplifiers 10, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converter 6 integrated in the microcontroller 6. The output of the feedback electrodes 9 is the second input of the electric stimulator and connected to the second input of the analog amplifiers 10.
Блок 3 формирования параметров воздействия может быть выполнен в виде управляемого источника электрического воздействия, а блок 1 связи может быть выполнен в виде портативной радиостанции.Block 3 of the formation of exposure parameters can be made in the form of a controlled source of electrical exposure, and communication unit 1 can be made in the form of a portable radio station.
Электростимулятор работает следующим образом.The stimulator works as follows.
Выбранное воздействие, например, с ЭВМ подается на вход электростимулятора и через блок 1 связи передается на управляющий микроконтроллер 4.The selected effect, for example, is fed from the computer to the input of the electric stimulator and, through the communication unit 1, is transmitted to the control microcontroller 4.
Управляющий микроконтроллер 4 осуществляет управление всеми узлами и блоками устройства, режимами работы устройства, а также обеспечивает диагностику и состояние узлов и блоков устройства. Управляющий микроконтроллер 4 формирует сигналы задания тока, переключения полярности, задания значения тока, а также режимы работы программы по функциональному назначению (например, включение и выключение, запоминание сигналов, осциллографирование).The control microcontroller 4 controls all the nodes and blocks of the device, the operating modes of the device, and also provides diagnostics and condition of the nodes and blocks of the device. The control microcontroller 4 generates signals for setting the current, polarity switching, setting the current value, as well as operating modes of the program for its functional purpose (for example, turning on and off, storing signals, oscillography).
Заданные режимы работы передаются в блок 3 формирования параметров воздействия, который осуществляет формирование электрического сигнала различных полярностей, форм и длительности.The specified operating modes are transmitted to the block 3 of the formation of the exposure parameters, which implements the formation of an electrical signal of various polarities, shapes and durations.
Сформированный электрический сигнал воздействия поступает в мультиплексор 10, который коммутирует сформированное электрическое воздействие на соответствующий электрод 9 воздействия.The generated electrical exposure signal is supplied to the multiplexer 10, which commutes the generated electrical exposure to the corresponding exposure electrode 9.
Для контроля заданного воздействия с установленных в мультиплексоре 10 датчиков 6 снимаются реально получившиеся параметры воздействия, которые поступают в аналоговые усилители 8. Одновременно в аналоговые усилители 8 по входу 7 сигнала обратной связи поступают корковые потенциалы, вызванные сигналами электрического воздействия.To control a given exposure, the actually obtained exposure parameters are removed from the sensors 6 installed in the multiplexer 10 and fed to the analog amplifiers 8. At the same time, the cortical potentials caused by the electrical signals are fed to the analog amplifiers 8 at the input 7 of the feedback signal.
Аналоговые усилители 8 осуществляют электрическую нормализацию (преобразование) полученных трех сигналов: с датчиков 6 - напряжения воздействия и ток воздействия, со входа 7 сигнала обратной связи - напряжение, вызванное сигналами электрического воздействия. Преобразованные сигналы передаются через аналогово-цифровой преобразователь 5 в управляющий микроконтроллер 4.Analog amplifiers 8 carry out the electrical normalization (conversion) of the obtained three signals: from the sensors 6 - the exposure voltage and the exposure current, from the input 7 of the feedback signal - the voltage caused by the electrical exposure signals. The converted signals are transmitted through an analog-to-digital converter 5 to the control microcontroller 4.
Управляющий микроконтроллер 4 осуществляет измерение и преобразование в числа трех электрически нормализованных сигналов и последующую передачу их через блок 1 связи на первый выход электростимулятора. Первый выход электростимулятора может быть соединен с ЭВМ, которая согласно заданной программы, позволяет осуществить управление параметрами воздействия, проводить мониторинг параметров лечебного воздействия и ответа коры головного мозга на это воздействие.The control microcontroller 4 performs measurement and conversion into the numbers of three electrically normalized signals and their subsequent transmission through the communication unit 1 to the first output of the electric stimulator. The first output of the electric stimulator can be connected to a computer, which, according to a given program, allows you to control exposure parameters, monitor the parameters of the therapeutic effect and the response of the cerebral cortex to this effect.
Блок 1 управления визуализирует полученную информацию, записывает, анализирует и архивирует ее.The control unit 1 visualizes the received information, records, analyzes and archives it.
Диагностика заболеваний зрительной системы и восстановление зрения путем электростимуляции сетчатки осуществляется электростимулятором следующим образом.Diagnosis of diseases of the visual system and restoration of vision by electrical stimulation of the retina is carried out by an electrical stimulator as follows.
Определяют порог электорочувствительности сетчатки пациента. При этом на электрод воздействия подается непрерывный импульсный ток: сила тока 100 мкА, частота - 5 Гц, импульсы - прямоугольные отрицательные, длина импульса - 8 мс, затем длительность импульса 4 мс и 12 мс.The threshold of the patient’s retinal electrosensitivity is determined. In this case, a continuous pulse current is supplied to the exposure electrode: current strength 100 μA, frequency - 5 Hz, pulses are rectangular negative, pulse length - 8 ms, then pulse duration 4 ms and 12 ms.
На пациента накладываются - на веко активный электрод воздействия, на запястье - нейтральный электрод воздействия, на затылок в проекцию зрительной коры -электрод обратной связи, с которого снимаются электрически вызванные зрительные потенциалы на подаваемый на глаз электрический импульс.The patient is superimposed with an active impact electrode on the eyelid, a neutral impact electrode on the wrist, a feedback electrode on the back of the head in the projection of the visual cortex, from which the electrically evoked visual potentials are removed by the electric pulse supplied to the eye.
Показатели порога чувствительности на различную длительность электрического импульса фиксируются и сравниваются. Шаг увеличения электрического импульса 50 мкА. Показатели снимаются субъективные, т.е. с показаний больного, и объективные. Объективные показатели - при каждом воздействии снимается электрически вызванный зрительный потенциал с электрода затылочной области. Таким образом выбирается оптимальная длительность импульса. Также выбирается форма импульса - путем снятия коркового потенциала на импульсы различной формы (треугольные или прямоугольные отрицательные и положительные, пилообразные отрицательные и положительные, биполярные прямоугольной или синусоидальной формы).The sensitivity threshold indicators for various electric pulse durations are recorded and compared. The step of increasing the electric pulse is 50 μA. Indicators are taken subjective, i.e. with the testimony of the patient, and objective. Objective indicators - with each exposure, an electrically evoked visual potential is removed from the electrode of the occipital region. Thus, the optimal pulse duration is selected. The shape of the pulse is also selected - by removing the cortical potential for pulses of various shapes (triangular or rectangular negative and positive, sawtooth negative and positive, bipolar rectangular or sinusoidal).
Затем проводят определение электролабильности зрительного нерва при силе тока равной двойному порогу электрочувствительности сетчатки. На глаз пациента подается непрерывный импульсный ток, форма которого уже определена. Электролабильность определяется по критической частоте исчезновения фосфена. Параллельно идет исследование корковых потенциалов.Then, the electrostability of the optic nerve is determined at a current strength equal to the double threshold of the retinal electrosensitivity. A continuous pulsed current is supplied to the patient's eye, the shape of which has already been determined. Electrolability is determined by the critical frequency of the disappearance of phosphene. In parallel, there is a study of cortical potentials.
Затем по качеству фосфена, объективного и субъективного, по амплитуде корковых потенциалов определяется оптимальное число импульсов в пачке при выбранной частоте.Then, by the quality of phosphene, objective and subjective, by the amplitude of the cortical potentials, the optimal number of pulses in the packet at the selected frequency is determined.
Лечебная частота определяется путем анализа электрически вызванных зрительных потенциалов на ряд частот в пределах электролабильности.The therapeutic frequency is determined by analyzing electrically evoked visual potentials at a number of frequencies within the range of electrostability.
Лечебные параметры: амплитуда воздействия колебания в пределах двойного порога электрочувствительности, частота (воздействия) колебания в пределах в пределах Therapeutic parameters: the amplitude of the effects of fluctuations within the double threshold of electrosensitivity, the frequency (effects) of fluctuations within within
не более 20 Гц с учетом электролабильности и индивидуальной чувствительности больного (см. корковые потенциалы), число импульсов в пачке по субъективному ответу больного и по электрически вызванным зрительным потенциалам, частота пачек, длительность серии, число серии подбирается индивидуально в зависимости от патологии больного.no more than 20 Hz, taking into account the patient’s electrostability and individual sensitivity (see cortical potentials), the number of pulses per packet according to the subjective response of the patient and the electrically evoked visual potentials, the frequency of the packs, the duration of the series, and the number of series are selected individually depending on the patient’s pathology.
Во время лечения идет непрерывный контроль биоэлектрической активности затылочной коры головного мозга путем мониторинга электрически вызванных зрительных потенциалов.During treatment, the bioelectric activity of the occipital cortex is continuously monitored by monitoring electrically evoked visual potentials.
Управление параметрами осуществляется через программу ЭВМ. Она же дает возможность проводить мониторинг параметров лечебного воздействия и ответа коры головного мозга на это воздействие. Идет объективная оценка состояния зрительной системы больного на проводимое лечение.Parameters are controlled through a computer program. It also makes it possible to monitor the parameters of the therapeutic effect and the response of the cerebral cortex to this effect. There is an objective assessment of the patient's visual system for ongoing treatment.
Электоростимулятор имеет малые размеры и вес, т.е. устройство относится к разряду карманных; обеспечивает определенные электрические характеристики, т.е. максимальную амплитуду тока, максимальную амплитуду напряжения, максимальную амплитуду частоты воздействия; обеспечивает возможность измерять и документировать реальные параметры электрического воздействия; обеспечивает возможность программирования различных методик лечения пациентов и последовательностей воздействий; обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током за счет возможности информационного обмена по радиоканалу и автономного аккумуляторного питания; обеспечивает возможность ограничения выполняемых функций многоуровними правами доступа.The pacemaker has small dimensions and weight, i.e. the device belongs to the category of pocket; provides certain electrical characteristics, i.e. maximum current amplitude, maximum voltage amplitude, maximum amplitude of the exposure frequency; provides the ability to measure and document the actual parameters of electrical exposure; provides the ability to program various patient management techniques and exposure sequences; It protects a person from electric shock due to the possibility of information exchange over the air and autonomous battery power; provides the ability to limit the functions performed by multilevel access rights.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114195/22U RU39494U1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114195/22U RU39494U1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU39494U1 true RU39494U1 (en) | 2004-08-10 |
Family
ID=48231869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004114195/22U RU39494U1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU39494U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015069632A1 (en) | 2013-11-05 | 2015-05-14 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods, apparatuses and systems for transcranial stimulation |
-
2004
- 2004-05-12 RU RU2004114195/22U patent/RU39494U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015069632A1 (en) | 2013-11-05 | 2015-05-14 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods, apparatuses and systems for transcranial stimulation |
| US10188342B2 (en) | 2013-11-05 | 2019-01-29 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods, apparatuses and systems for transcranial stimulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12357819B2 (en) | Methods and systems for discrete measurement of electrical characteristics | |
| US7326181B2 (en) | Nervous tissue stimulation device and method | |
| EP3206573B1 (en) | Systems and methods for monitoring muscle rehabilitation | |
| US8554324B2 (en) | Mobile device for transcranial auto-stimulation and method for controlling and regulating the device | |
| US11071862B2 (en) | Noninvasive deep brain stimulation system having k focuses | |
| JP6254281B2 (en) | EEG measurement and brain stimulation system | |
| EP2510875A2 (en) | Treatment apparatus for applying electrical impulses to the body of a patient | |
| US7974699B2 (en) | Vision regeneration assisting device | |
| Boyle et al. | EEG feedback-controlled transcranial alternating current stimulation | |
| CN101391129A (en) | Intelligent upper limb rehabilitation training device and signal processing method based on P300 signal brain-computer interface | |
| RU2553185C1 (en) | Device for correction of sleep characteristics | |
| RU39494U1 (en) | VISUAL SYSTEM ELECTRIC STIMULATOR | |
| CN113134159A (en) | External electrical stimulation treatment system | |
| RU2277428C2 (en) | Electrostimulator | |
| Hayashida et al. | Cortical neural excitations in rats in vivo with using a prototype of a wireless multi-channel microstimulation system | |
| CN116212236A (en) | Steady state somatosensory evoked potential stimulation system and signal acquisition method | |
| Robertson et al. | Electroconvulsive therapy machines | |
| EP4230252A1 (en) | Galvanic stimulation device | |
| RU2818466C1 (en) | Transcranial brain stimulator | |
| Rapeaux et al. | Preliminary study of time to recovery of rat sciatic nerve from high frequency alternating current nerve block | |
| SU1761145A1 (en) | Method for controlling the current parameters in exerting alternate electroacupuncture influence | |
| RU2502529C1 (en) | Method for heart rate and rhythm variations | |
| CN114601481A (en) | Surface electromyogram signal processing system and method | |
| KR101743843B1 (en) | A circuit of the electronic which eliminate the noise of an electric stimulus plate | |
| CN119075187A (en) | An adaptive transcranial electrical stimulator and control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090513 |