RU2121380C1

RU2121380C1 - Electrostimulator

Info

Publication number: RU2121380C1
Application number: RU93052909A
Authority: RU
Inventors: Илдар Рафагатович Галимов; Гульфия Шайхулловна Галимова; Дмитрий Леонидович Кузнецов; Леонид Семенович Верновский; Валентин Семенович Ионкин
Original assignee: Илдар Рафагатович Галимов; Гульфия Шайхулловна Галимова; Дмитрий Леонидович Кузнецов; Леонид Семенович Верновский; Валентин Семенович Ионкин
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has controllable generator (5), amplitude regulator (10), initial-current protection unit (13), control microprocessor unit (1), first digital-to-analog converter (2), second digital-to-analog converter (3), third digital-to-analog converter (4), polarity inverter (6), multichannel switch (7), amplifier-adder (11), controllable resistor (9), interlocking assembly (12), two-position switch (14), inverter (15), maximum-current protection assembly (16), resistor and functional connections between them. EFFECT: enlarged functional capabilities. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для электротерапии диадинамическими и модулированными токами различной формы, частоты, скважности и способа модуляции. The invention relates to medical equipment and can be used for electrotherapy with diadynamic and modulated currents of various shapes, frequencies, duty cycle and modulation method.

Известны аппараты низкочастотной терапии [1, 2] для лечения диадинамическими токами и аппараты [3, 4], генерирующие модулированные токи средней частоты. Недостатками указанных аппаратов являются ограниченные функциональные возможности, большой вес и габариты, сложность схемотехнического решения, обусловленные только аппаратной (без применения программных средств) реализацией заложенных режимов работы. Другим недостатком является низкая безопасность стимуляции, связанная с отсутствием начально-токовой защиты НТЗ, препятствующей подаче лечебного тока в цепь пациента при ненулевом исходном положении регулятора уровня тока, и максимально-токовой защиты МТЗ, гарантирующей ограничение выходного тока на некотором заданном уровне и отключение цепи пациента при достижении током данного уровня. Known apparatuses for low-frequency therapy [1, 2] for the treatment of diadynamic currents and apparatuses [3, 4], generating modulated currents of medium frequency. The disadvantages of these devices are limited functionality, large weight and dimensions, the complexity of the circuitry, due only to the hardware (without the use of software) implementation of the set operating modes. Another disadvantage is the low safety of stimulation associated with the lack of initial current protection of the NTZ, which prevents the supply of therapeutic current to the patient circuit with a non-zero initial position of the current level regulator, and the maximum current protection of the MTZ, which guarantees the limitation of the output current at a certain given level and disconnection of the patient circuit when current reaches this level.

Известен электростимулятор [5], направленный на повышение безопасности стимуляции, сущность которого заключается: во-первых - в ограничении максимальной длительности высокочастотных импульсов, поступающих с генератора 1 через блоки 7, 8 на вход трансформатора 9 на заданном с помощью генератора 2 низкой частоты уровне, что позволяет ограничить амплитуду стимулирующих импульсов, зависящую от вышеуказанной длительности, во-вторых - в контроле за целостностью цепи пациента с помощью резистора 10, являющегося в данном случае датчиком тока. Принципиальным недостатком устройства является отсутствие контроля за величиной выходного тока, а следовательно и невозможность его ограничения при изменении электрических параметров выходной цепи, например уменьшение электрического сопротивления между электродом и током пациента во время стимуляции, аварийная ситуация в блоке питания усилителя мощности 8 или в самом усилителе, что приводит к неуправляемому увеличению выходного тока. Т. е. максимально-допустимая величина выходного тока только задается (косвенно, через длительность импульсов), но не контролируется. Что касается контроля целостности цепи пациента, то отсутствие электрического контакта не представляет опасности для пациента и может быть легко выявлено по отсутствию выходного тока, контролируемого измерительным прибором - обязательным элементом любого электротерапевтического прибора. Более актуальным с точки зрения безопасности является обнаружение ухудшения качества контакта, приводящего к неприятному ощущению жжения в зоне наложения электродов. Другим недостатком устройства является отсутствие НТЗ, МТЗ и ограниченные функциональные возможности. Known electrical stimulator [5], aimed at improving the safety of stimulation, the essence of which is: firstly, to limit the maximum duration of high-frequency pulses from the generator 1 through blocks 7, 8 to the input of the transformer 9 at a level set using the generator 2, which makes it possible to limit the amplitude of stimulating pulses, which depends on the aforementioned duration, and secondly, in monitoring the integrity of the patient's circuit with the help of a resistor 10, which in this case is a current sensor. The fundamental disadvantage of the device is the lack of control over the magnitude of the output current, and therefore the impossibility of its limitation when changing the electrical parameters of the output circuit, for example, a decrease in the electrical resistance between the electrode and the patient’s current during stimulation, an emergency in the power supply unit of the power amplifier 8 or in the amplifier itself, which leads to an uncontrolled increase in the output current. That is, the maximum permissible value of the output current is only set (indirectly, through the duration of the pulses), but is not controlled. As for monitoring the integrity of the patient’s circuit, the absence of electrical contact is not dangerous for the patient and can be easily detected by the absence of the output current controlled by the measuring device, an essential element of any electrotherapy device. More relevant from the point of view of safety is the detection of deterioration in the quality of contact, leading to an unpleasant burning sensation in the area of application of the electrodes. Another disadvantage of the device is the lack of NTZ, MTZ and limited functionality.

Известна установка [6], сущность которой заключается в создании модулированного стимулирующего сигнала путем суммирования длинноволнового напряжения с первой генераторной схемы с двухфазным низкочастотным напряжением второй генераторной схемы, при этом первая генераторная схема включается при условии наличия контакта электродов с телом пациента, а вторая - при наличии сигнала с первой генераторной схемы. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие изменять параметры стимулирующих импульсов из-за "жесткого" построения генераторов, отсутствие НТЗ и МТЗ, отсутствие генератора гармонического сигнала средней частоты, необходимого для реализации широко применяемых режимов аппаратов [3, 4]. A known installation [6], the essence of which is to create a modulated stimulating signal by summing the long-wave voltage from the first generator circuit with a two-phase low-frequency voltage of the second generator circuit, the first generator circuit is switched on if there is contact of the electrodes with the patient’s body, and the second - if signal from the first generator circuit. The disadvantage of this device is its limited functionality, which does not allow changing the parameters of stimulating pulses due to the “hard” construction of the generators, the absence of NTZ and MTZ, the absence of a medium-frequency harmonic signal generator, which is necessary to implement widely used device modes [3, 4].

Известен прибор [7], сущность которого заключается в регулировании тока в цепи пациента независимо от его электрического сопротивления по закону, задаваемому функциональным генератором. Недостатком прибора являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные, в частности, наличием только одного закона регулирования. Увеличение законов регулирования потребовало бы такого же увеличения числа функциональных генераторов и усложнило бы конструкцию. A known device [7], the essence of which is to regulate the current in the patient’s circuit regardless of its electrical resistance according to the law specified by the functional generator. The disadvantage of the device is its limited functionality, due, in particular, to the presence of only one regulation law. An increase in the laws of regulation would require a similar increase in the number of functional generators and would complicate the design.

Независимость выходного тока от сопротивления пациента компенсирует недостаток, связанный с отсутствием МТЗ, но приводит к другому недостатку: при ухудшении электрического контакта (увеличении сопротивления) в зоне наложения электродов ток поддерживается неизменным, что приводит к увеличению рассеиваемой под электродами мощности и, как следствие, к возможности ожога. В приборе отсутствует НТЗ. The independence of the output current from the patient’s resistance compensates for the disadvantage associated with the absence of MTZ, but leads to another disadvantage: when the electrical contact worsens (resistance increases), the current is kept constant in the electrode application area, which leads to an increase in the power dissipated under the electrodes and, as a result, the possibility of burns. There is no NTZ in the device.

Известен аппарат [8], совмещающий свойства электростимулирующих аппаратов и аппаратов, вырабатывающих диадинамические импульсы. Аппарат содержит пять основных блоков, в состав которых входит большое число субблоков. Недостатком данного технического решения является значительная схемотехническая сложность, обусловленная аппаратной реализацией всех режимов, при этом любая попытка изменить или дополнить заложенные в виде блоков и связей алгоритмы работы прибора потребует изменения схемы, т.е. создания нового аппарата. Другим недостатком аппарата является отсутствие НТЗ и МТЗ. Known apparatus [8], combining the properties of electrostimulating apparatuses and apparatuses generating diadynamic impulses. The device contains five main blocks, which include a large number of subunits. The disadvantage of this technical solution is the significant circuitry complexity due to the hardware implementation of all modes, and any attempt to change or supplement the algorithms of the device operation in the form of blocks and connections will require a change in the circuit, i.e. creating a new apparatus. Another disadvantage of the apparatus is the lack of NTZ and MTZ.

Известен стимулятор [9] , содержащий программируемый микропроцессор, предназначенный для получения модулирующих импульсов, регулятор уровня постоянного тока, источник регулируемого тока и блок контроля электрода, сущность которого заключается в применении микропроцессора для получения модулирующего электрического сигнала. Недостатком данного устройства является отсутствие генератора как иного формирования огибающей лечебного тока, необходимой для получения ряда диадинамических лечебных токов, отсутствие средств воздействия на высокочастотную импульсную последовательность для получения частотно-модулированных лечебных токов или токов с различными заданными значениями несущей частоты, отсутствие НТЗ и МТЗ. Known stimulator [9], containing a programmable microprocessor designed to receive modulating pulses, a DC level regulator, an adjustable current source and an electrode control unit, the essence of which is the use of a microprocessor to obtain a modulating electrical signal. The disadvantage of this device is the lack of a generator as another formation of the envelope of the therapeutic current necessary to obtain a number of diadynamic therapeutic currents, the lack of means of influencing the high-frequency pulse sequence to obtain frequency-modulated therapeutic currents or currents with different preset values of the carrier frequency, the absence of NTZ and MTZ.

Известно также устройство [10], сущность которого заключается в наличии несинхронизированного мультивибратора, ведомого устройством одновременно задающим амплитуду и частоту стимулирующих импульсов, так что отношение частоты к амплитуде является величиной постоянной, при этом выход усиливающего транзистора подключен к первичной обмотке импульсного трансформатора. К недостаткам данного устройства следует отнести ограниченные функциональные возможности, в частности невозможность раздельной только амплитудной или только частотной модуляции стимулирующего сигнала или невозможность получения формы стимулирующего тока на выходе трансформатора отличной от пикообразной, обусловленной дифференцирующими свойствами трансформатора. Другим недостатком является отсутствие НТЗ и МТЗ. A device [10] is also known, the essence of which is the presence of an unsynchronized multivibrator driven by a device that simultaneously sets the amplitude and frequency of stimulating pulses, so that the frequency to amplitude ratio is constant, while the output of the amplifying transistor is connected to the primary winding of a pulse transformer. The disadvantages of this device include limited functionality, in particular the impossibility of separate only amplitude or only frequency modulation of the stimulating signal or the impossibility of obtaining a form of stimulating current at the transformer output other than peak-shaped, due to the differentiating properties of the transformer. Another drawback is the lack of NTZ and MTZ.

Улучшенным вариантом устройства [10] и наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению решением является электростимулятор [11] , выбранный за прототип. Электростимулятор содержит регулятор амплитуды 2, управляемый генератор 3, генератор огибающей 5, усилитель мощности 6, трансформатор 7 и блок начального сброса 4, выполняющей функции НТЗ. Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, а именно: невозможностью изменения формы, частоты и скважности сигнала огибающей, невозможность раздельной амплитудной или частотной модуляции стимулирующего тока, т. к. сигнал огибающей одновременно осуществляет оба типа модуляции с фиксированным соотношением между амплитудой и частотой, определяемым электрическими параметрами RC цепей генератора 3, невозможность получения формы стимулирующего импульса отличной от пикообразной (фиг. 2), обусловленной дифференцирующими свойствами трансформатора 7. В этой связи следует отметить, что наиболее применяемой в электрофизиотерапии является форма с плавным экспоненциальным нарастанием и спадом стимулирующего импульса, реже синусоидальная и только в специальных случаях треугольная, трапециевидная и прямоугольная формы импульсов. Другим недостатком прототипа является отсутствие МТЗ, а также средств, препятствующих проникновению в цепь пациента токов, связанных с переходными процессами при коммутации питающего напряжения. An improved version of the device [10] and the closest in technical essence to the proposed invention, the solution is an electric stimulator [11], selected for the prototype. The pacemaker contains an amplitude controller 2, a controlled generator 3, an envelope generator 5, a power amplifier 6, a transformer 7, and an initial reset unit 4, which performs the functions of an NTZ. The disadvantage of the prototype is limited functionality, namely, the impossibility of changing the shape, frequency and duty cycle of the envelope signal, the impossibility of separate amplitude or frequency modulation of the stimulating current, because the envelope signal simultaneously performs both types of modulation with a fixed ratio between the amplitude and frequency determined by electrical the parameters of the RC circuits of the generator 3, the inability to obtain a form of a stimulating pulse different from the peak-like (Fig. 2), due to the differential ruyuschimi properties transformer 7. In this connection it should be noted that most Electrophysiotherapy used in a form with a smooth exponential rise and decay stimulating pulse, sine less and only in special cases, triangular, trapezoidal and rectangular pulse shape. Another disadvantage of the prototype is the lack of MTZ, as well as tools that prevent the penetration into the patient's circuit of currents associated with transients during switching of the supply voltage.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение безопасности стимуляции. The objective of the invention is to expand the functionality and increase the safety of stimulation.

Поставленная задача решается введением в электростимулятор, содержащий управляемый генератор УГ, регулятор амплитуды РА, усилитель мощности УМ и блок начально-токовой защиты НТЗ, новых блоков: микропроцессорного блока управления МБУ, первого ЦАП1, второго ЦАП2 и третьего ЦАП3 цифроаналоговых преобразователей, инвертора полярности ИП, многоканального коммутатора МК, усилителя-сумматора УС, управляемого резистора УР, схемы блокировки СБ, двухпозиционного ключа К, инвертора И, схемы максимально-токовой защиты МТЗ, резистора R и новых связей: информационные входы/выходы МБУ, образующие пятиканальную шину ШСО связи с объектами соединены через первый канал шины ШСО с органами управления (условно не показаны) устройством, через второй канал с входами ЦАП1, через третий канал с входами ЦАП2, через четвертый канал с входами управления МК и через пятый канал с входами ЦАП3, выход ЦАП1 связан с входом УГ, выход которого подключен к первому входу МК, выход ЦАП2 связан со вторым входом МК и входом ИП, выход которого подключен к третьему входу МК, выход ЦАП3 связан с входом управления УР, другой вход которого соединен с выходом РА и четвертым входом УС, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам МК, а выход связан с входом РА и УМ, первый выход которого соединен с входом СБ, второй выход - с входом блока НТЗ и входом ключа К, вход управления которого связан с выходом инвертора И, нормально-замкнутый контакт связан с выводом резистора R, а нормально-разомкнутый контакт - с положительным электродом (+), отрицательный электрод (-) соединен с другим выводом резистора R и входом блока МТЗ, выход которого подключен к шине ШНУ МБУ, выход блока НТЗ подключен к первому входу МБУ, вход управления СБ - к первому выходу МБУ, вход инвертора И - ко второму выходу МБУ, в известный блок НТЗ, содержащий транзистор VT1 и резистор R1, введены новые элементы - диод VD1, VD2 и новые связи: катод диода VD2 соединен с анодом диода VD1, эмиттером транзистора и подключен к общему проводу, анод диода VD2 соединен с катодом диода VD1, выводом резистора и базой транзистора, коллектор которого является входом блока НТЗ, а другой вывод резистора - входом блока НТЗ, блок МТЗ состоит из транзистора VT1 и переменного резистора R1, первый контакт которого является входом блока, второй контакт связан с эмиттером транзистора и подключен к общему проводу, а третий контакт соединен с базой транзистора, коллектор которого является выходом блока МТЗ, СБ состоит из двух одинаковых онтронных тиристоров VD1, VD2, аноды светодиодов которых связаны между собой и образуют вход управления СБ, анод одного и катод другого фототиристоров связаны между собой и образуют другой вход СБ, катоды светодиодов соединены с другими контактами фототиристоров и подключены к общей шине. The problem is solved by introducing into the electric stimulator, containing a controlled generator of UG, an amplitude regulator of an RA, an amplifier of a power amplifier and a block of initial-current protection NTZ, new units: a microprocessor control unit MBU, first DAC1, second DAC2 and third DAC3 digital-to-analog converters, an inverter of polarity IP, multi-channel switch MK, amplifier-combiner US, controlled resistor UR, blocking circuits SB, on-off switch K, inverter I, overcurrent protection circuit MTZ, resistor R and new connections : MBU information inputs / outputs that form a five-channel bus of communication with objects are connected via the first channel of the bus to the control devices (not shown conditionally) by the device, through the second channel with inputs of DAC1, through the third channel with inputs of DAC2, through the fourth channel with control inputs MK and through the fifth channel with DAC3 inputs, the DAC1 output is connected to the UG input, the output of which is connected to the first MK input, the DAC2 output is connected to the second MK input and the IP input, the output of which is connected to the third MK input, the DAC3 output is connected to the UR control input , friend the first input of which is connected to the output of the RA and the fourth input of the DC, the first, second and third inputs of which are connected to the outputs of the MC, and the output is connected to the input of the RA and the PA, the first output of which is connected to the input of the SB, the second output to the input of the NTZ block and the input key K, the control input of which is connected to the output of the inverter AND, the normally-closed contact is connected to the output of the resistor R, and the normally-open contact is connected to the positive electrode (+), the negative electrode (-) is connected to the other output of the resistor R and the input of the MTZ block whose output is connected to the bus SHNU M BU, the output of the NTZ block is connected to the first input of the MBU, the SB control input is connected to the first output of the MBU, the inverter input I is connected to the second output of the MBU, new elements are introduced into the well-known NTZ block containing transistor VT1 and resistor R1, diode VD1, VD2, and new connections: the cathode of the diode VD2 is connected to the anode of the diode VD1, the emitter of the transistor and connected to a common wire, the anode of the diode VD2 is connected to the cathode of the diode VD1, the output of the resistor and the base of the transistor, the collector of which is the input of the NTZ block, and the other output of the resistor is the input of the NTZ block block MTZ consists of transistor VT1 and a a resistor R1, the first contact of which is the input of the unit, the second contact is connected to the emitter of the transistor and connected to a common wire, and the third contact is connected to the base of the transistor, the collector of which is the output of the MTZ block, SB consists of two identical ontron thyristors VD1, VD2, anodes LEDs which are connected to each other and form the control input SB, the anode of one and the cathode of the other photo thyristors are connected to each other and form another input of the SB, the cathodes of the LEDs are connected to other contacts of the photo thyristors and connected to to the bus.

Наличие новых по сравнению с прототипом блоков и связей, в том числе, раскрывающих конкретное исполнение отдельных блоков, определяют совокупность признаков не известную из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изделия критерию "Новизна". The presence of new blocks and connections compared to the prototype, including those revealing the specific performance of individual blocks, determine the totality of features not known from the prior art, which allows us to conclude that the product meets the criterion of "Novelty".

Введение МБУ позволяет формировать электрические сигналы практически любой применяемой в современной электрофизиотерапии формы, частоты и скважности в двоичной форме, при этом первый канал ШСО служит для ввода параметров стимулирующего тока и управляющих воздействий с помощью органов управления, второй - для передачи на входы ЦАП1 двоичного кода сигнала управления частотой гармонического генератора УГ, третий - для передачи на входы ЦАП2 двоичного кода сигнала огибающей инфронизной частоты, четвертый - для передачи на входы управления МК двоичного кода, обеспечивающего соответствующую коммутацию каналов МК, пятый канал - для передачи на входы ЦАП3 двоичного кода сигнала управления сопротивлением УР, что расширяет функциональные возможности устройства. Дополнительным техническим результатом является возможность дальнейшего наращивания функциональных возможностей по мере появления новых методик и видов лечебного электрического воздействия путем корректировки и развития программного обеспечения МБУ, при этом аппаратная часть устройства может оставаться неизменной. МБУ позволяет также формировать различные управляющие и информирующие сигналы, анализировать состояние отдельных блоков устройства, что дает дополнительные возможности расширения функциональных возможностей и повышения безопасности стимуляции, при этом связь: первый выход МБУ - вход управления СБ обеспечивает управление СБ, связь: первый вход МБУ - выход блока НТЗ обеспечивает передачу сигнала состояния блока НТЗ в МБУ, шина ШНУ обеспечивает передачу сигнала срабатывания блока МТЗ на вход RES (сброс) микропроцессора (условно не показан) в составе МБУ, связь: второй выход МБУ - инвертор И - вход управления ключа К обеспечивает управлением ключом К. Введение ЦАП1 совместно с МБУ позволяет сформировать аналоговый сигнал управления частотой УГ, при этом связь: выход ЦАП1 - вход УГ служит для передачи этого сигнала. The introduction of MBU allows you to generate electrical signals of almost any form, frequency and duty cycle used in modern electrophysiotherapy in binary form, while the first channel of the SHCO serves to enter the parameters of the stimulating current and control actions using the controls, the second - to transmit the binary code of the signal to the inputs of DAC1 control the frequency of the harmonic oscillator UG, the third for transmitting to the DAC2 inputs a binary code of the envelope signal of the infronization frequency, the fourth for transmitting to the control inputs MK binary code, providing the appropriate switching channels MK, the fifth channel for transmitting to the inputs of the DAC3 binary code of the resistance control signal UR, which extends the functionality of the device. An additional technical result is the possibility of further enhancing functionality as new techniques and types of therapeutic electrical effects appear by adjusting and developing MBU software, while the hardware of the device may remain unchanged. MBU also allows you to generate various control and information signals, analyze the status of individual device blocks, which gives additional opportunities to expand the functionality and increase the safety of stimulation, while communication: the first output of the MBU - SB control input provides SB control, communication: the first MBU input - output the NTZ block provides the transmission of the status signal of the NTZ block to the MBU, the bus SHNU transmits the signal of the MTZ block to the input RES (reset) of the microprocessor (not shown conditionally) as part of the MBU, communication: the second output of the MBU - the inverter And - the key control input K provides key management K. The introduction of DAC1 together with the MBU allows you to generate an analog signal for controlling the frequency of the UG, while the connection: the output of the DAC1 - UG input is used to transmit this signal.

Введение УГ позволяет получать гармонический сигнал, частота которого зависит от уровня сигнала на входе УГ, что позволяет расширить функциональные возможности устройства в направлении создания различных видов частично модулированных сигналов или получения заданного значения несущей частоты для амплитудно-модулированных сигналов, при этом связь; выход УГ - первый вход МК служит для передачи полученного гармонического сигнала в первый канал МК. The introduction of UG allows you to receive a harmonic signal, the frequency of which depends on the signal level at the input of the UG, which allows you to expand the functionality of the device in the direction of creating various types of partially modulated signals or obtaining a preset value of the carrier frequency for amplitude-modulated signals, with the connection; UG output - the first MK input is used to transmit the received harmonic signal to the first MK channel.

Введение ЦАП2 совместно с МБУ позволяет сформировать аналоговый сигнал огибающей инфранизкой частоты, необходимой, в частности, для получения прерывистых и волновых видов диадинамических токов, например "ритм Синкопа", "Однотактный волновой" [1], что также расширяет функциональные возможности устройства, при этом связь: выход ЦАП2 - второй вход МК служит для передачи полученного сигнала огибающей на второй канал МК. The introduction of DAC2 in conjunction with MBU allows you to generate an analog envelope signal of infralow frequency, necessary, in particular, to obtain intermittent and wave types of diadynamic currents, such as "Syncope rhythm", "Single-cycle wave" [1], which also extends the functionality of the device, while communication: DAC2 output - the second MK input is used to transmit the received envelope signal to the second MK channel.

Введение ИП позволяет получать сигнал огибающей отрицательной полярности, при этом связь: выход ИП - третий вход МК служит для передачи сигнала огибающей отрицательной полярности на третий канал МК. Наличие положительного и отрицательного сигналов огибающей позволяет путем переключения каналов МК автоматически менять полярность выходного тока, что также расширяет функциональные возможности устройства. Introduction IP allows you to receive an envelope signal of negative polarity, with the connection: output IP - the third input MK serves to transmit the envelope signal of negative polarity to the third channel MK. The presence of positive and negative envelope signals allows you to automatically change the polarity of the output current by switching MK channels, which also extends the functionality of the device.

Введение МК обеспечивает передачу любой заданной комбинации аналоговых сигналов, поступающих на его первый, второй и третий входы, на соответствующие входы УС путем выборочной коммутации каналов МК, при этом состав комбинации определяется цифровым кодом на его управляющих входах. Introduction MK provides the transfer of any given combination of analog signals arriving at its first, second and third inputs to the corresponding inputs of the USB by selective switching of MK channels, while the composition of the combination is determined by a digital code on its control inputs.

Введение УС позволяет: во-первых, суммировать комбинации сигналов, поступающих на его первый, второй и третий входы с выходов МК, и получать в результате помимо исходных сигналов (гармонический, огибающие положительной и отрицательной полярности) более сложные сигналы, что расширяет функциональные возможности устройства, во-вторых: усиливать полученный сигнал с коэффициентом усиления, зависящим от сопротивления УР, обеспечивая возможность амплитудной модуляции выходного сигнала по закону изменения сопротивления УР, что также расширяет функциональные возможности, при этом связь: выходы МК - первый, второй и третий входы УС служит для передачи соответственно гармонического сигнала и сигнала огибающей положительной и отрицательной полярности, связь: выход УС - входы УМ и РА служит для передачи выходного сигнала УС в блок УМ для дальнейшего усиления по мощности и в цепь отрицательной обратной связи ООС, образованной РА и УР и необходимой для нормальной работы УС и возможности ручного задания амплитуды выходного тока с помощью РА. The introduction of CSS allows you: firstly, to summarize the combinations of signals arriving at its first, second and third inputs from the outputs of the MC, and receive as a result, in addition to the original signals (harmonic, envelopes of positive and negative polarity) more complex signals, which extends the functionality of the device secondly: to amplify the received signal with a gain that depends on the resistance of the SD, providing the possibility of amplitude modulation of the output signal according to the law of resistance change of the SD, which also expands functionality, with the connection: the outputs of the MK - the first, second and third inputs of the DC serves to transmit respectively a harmonic signal and an envelope signal of positive and negative polarity, communication: the output of the DC - inputs of the PA and RA serves to transmit the output signal of the PS to the PA block for further amplification in power and in the negative feedback circuit of the OOS formed by the RA and SD and necessary for the normal operation of the DC and the possibility of manually setting the amplitude of the output current using the RA.

Введение ЦАП3 позволяет получать аналоговый сигнал управления сопротивлением УР, при этом связь: выход ЦАП3 - управляющий вход УР служит для передачи сигнала управления. Introduction DAC3 allows you to receive an analog signal to control the resistance of the UR, with the connection: the output of the DAC3 - the control input of the UR serves to transmit a control signal.

Введение УР, включенного в цепь ООС УС позволяет автоматически изменять коэффициент усиления, а следовательно амплитуду выходного сигнала УС в пределах от нуля до значения, заданного с помощью РА по закону изменения аналогового сигнала на входе управления УР, что расширяет функциональные возможности устройства. The introduction of SD, included in the circuit of the OS OOS, allows you to automatically change the gain, and therefore the amplitude of the output signal of the US, from zero to the value set using RA according to the law of change of the analog signal at the control input of the SD, which extends the functionality of the device.

Введение СБ позволяет автоматически внепрограммно блокировать выходное напряжение при включении аппарата в сеть и при срабатывании блока МТЗ, что повышает безопасность стимуляции, а также блокировать его в соответствии с алгоритмом работы устройства, например во время пауз, что расширяет функциональные возможности устройства, при этом связь: вход СБ - первый выход УМ служит для управления СБ. The introduction of SB allows automatically off-program blocking the output voltage when the device is turned on and when the MTZ block is triggered, which increases the safety of stimulation, and also blocks it in accordance with the algorithm of the device, for example, during pauses, which expands the functionality of the device, while communication: SB input - the first output of the PA is used to control the SB.

Введение двухпозиционного ключа К позволяет подключать выход УМ либо к резистору R в исходном состоянии устройства и при проверке его работоспособности, либо к положительному электроду (+) цепи пациента при проведении лечебной процедуры, что исключает проникновение в цепь пациента токов переходных процессов, связанных с коммутацией питающего напряжения, т.к. устройство в момент коммутации находится в исходном состоянии и повышает безопасность стимуляции. The introduction of the on-off switch K allows you to connect the output of the PA to the resistor R in the initial state of the device and when checking its operability, or to the positive electrode (+) of the patient circuit during the treatment procedure, which excludes the penetration of transient currents connected to the switching power supply into the patient circuit voltage because the device at the time of switching is in the initial state and increases the safety of stimulation.

Введение резистора R, являющегося эквивалентом активного сопротивления пациента позволяет проводить проверку работоспособности устройства в условиях, максимально приближенных к реальным, в том числе проверку срабатывания защит и правильность выбора параметров стимулирующего воздействия непосредственно перед началом лечения, что повышает безопасность пациента. The introduction of the resistor R, which is the equivalent of the patient’s active resistance, allows the device to be tested under conditions as close as possible to real ones, including checking the response of the defenses and the correct choice of stimulating effect parameters immediately before treatment, which increases the patient’s safety.

Введение блока МТЗ позволяет автоматически блокировать выход УМ и размыкать цепь пациента при достижении стимулирующим током порога срабатывания МТЗ, что существенно повышает безопасность стимуляции. Конструкция блока позволяет с помощью переменного резистора R1 регулировать порог срабатывания МТЗ в широких пределах, что дополнительно расширяет функциональные возможности устройства в направлении применения электродов с различной площадью контактов, а следовательно с различным уровнем максимально допустимого тока. The introduction of the MTZ block allows you to automatically block the output of the UM and open the patient circuit when the stimulating current reaches the MTZ response threshold, which significantly increases the safety of stimulation. The block design allows using a variable resistor R1 to adjust the MTZ threshold over a wide range, which further extends the device’s functionality in the direction of using electrodes with different contact areas, and therefore with different levels of maximum permissible current.

Введение диодов VD1, VD2 в блок НТЗ совместно с резистором R предохраняет базовый переход транзистора VT1 от пробоя при увеличении напряжения на выходе УМ до максимального значения. The introduction of the diodes VD1, VD2 into the NTZ unit together with the resistor R protects the base transition of the transistor VT1 from breakdown when the voltage at the output of the amplifier reaches the maximum value.

Наличие причинно-следственной связи между новыми блоками и связями, составляющими отличительные признаки изобретения и получаемыми от их введения техническими результатами, направленными на решение задачи изобретения, позволяет сделать вывод о существенности данных отличительных признаков. The presence of a causal relationship between the new blocks and relationships that make up the distinguishing features of the invention and the technical results obtained from their introduction aimed at solving the problem of the invention allows us to conclude that these distinguishing features are significant.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2, 3, 4, 5 даны упрощенные изображения вариантов практической реализации блоков НТЗ и МТЗ, УМ и СБ, на фиг. 6, 7 представлены осциллограммы токов видов "ОВ" и "род тока I" (условные обозначения, общепринятые в электротерапии). In FIG. 1 is a block diagram of a device; FIG. 2, 3, 4, 5 are simplified images of options for the practical implementation of the blocks NTZ and MTZ, UM and SB, in FIG. Figures 6 and 7 show the oscillograms of currents of the types “OV” and “current genus I” (conventional designations generally accepted in electrotherapy).

Устройство содержит микропроцессорный блок управления МБУ 1, первый ЦАП1 2, второй ЦАП2 3 и третий ЦАП3 4 цифроаналоговые преобразователи, управляемый гармонический генератор УГ 5, инвертор полярности ИП 6, многоканальный коммутатор аналоговых сигналов МК 7, усилитель-сумматор УС 8, управляемый резистор УР 9, регулятор амплитуды РА 10, усилитель мощности УМ 11, схему блокировки СБ 12, блок начально-токовой защиты НТЗ 13, двухпозиционный ключ К 14, инвертор И 15, блок максимально-токовой защиты МТЗ 16, резистор R, положительный (+) и отрицательный (-) электроды, при этом блок НТЗ состоит из диодов VD1, VD2, транзистора VT1 и резистора R1, блок МТЗ состоит из транзистора VT1 и переменного резистора R1, блок УМ состоит из транзисторов VT1. . . VT4 и резистора R1, схема СБ состоит из двух идентичных оптотиристоров VD1, VD2. The device contains a microprocessor control unit MBU 1, the first DAC1 2, the second DAC2 3 and the third DAC3 4 digital-to-analog converters, a harmonic oscillator UG 5, an invertor of polarity IP 6, a multi-channel switch of analog signals MK 7, an amplifier-combiner US 8, a controlled resistor UR 9 , amplitude regulator RA 10, power amplifier UM 11, blocking circuit SB 12, initial current protection block NTZ 13, on-off switch K 14, inverter I 15, overcurrent protection block MTZ 16, resistor R, positive (+) and negative (-) electro s, the NTRP block consists of diodes VD1, VD2, transistors VT1 and resistor R1, MTW block consists of VT1 transistor and variable resistor R1, the PA block is composed of transistors VT1. . . VT4 and resistor R1, the SB circuit consists of two identical optothyristors VD1, VD2.

При практической реализации устройства МБУ 1 может быть выполнен на базе микропроцессорной системы управления технологическими процессами [12], при этом первый вход, первый и второй выходы МБУ являются разрядами порта P1 однокристальной микро-ЭВМ КР1816ВЕ35 [15] стр. 44, на базе которой выполнена система управления, шина ШНУ МБУ является одноименной шиной системы, информационные входы/выходы МБУ, образующие шину ШСО являются входами/выходами интерфейсного блока 36 системы. В качестве преобразователей ЦАП1 2, ЦАП2 3, ЦАП 3 4 могут быть использованы стандартные ЦАП известных серий, УГ 5 целесообразно выполнить по схеме [13] стр. 64, ИП 6 представляет собой инвертирующий повторитель напряжения на операционном усилителе общего применения, многоканальный коммутатор МК7 реализован, например, на ИМС К561КТ3, усилитель-сумматор УС8 выполнен по классической схеме неинвертирующего сумматора, где A1 - операционный усилитель общего применения, например, КР544УД1А, управляемый резистор УР9 представляет собой нолевой транзистор КП103К, затвор которого служит входом управления, исток подключен к общему проводу, а сток является другим входом УР, в качестве регулятора амплитуды РА 10 можно использовать любой переменный резистор, предпочтительно проволочный с возможностью установки на передней панели устройства. Усилитель мощности УМ 11 (фиг. 4) выполнен с двухтактным выходом, причем транзистор VT1 и резистор R1 образуют усилитель напряжения, а транзисторы VT2, VT3 - двухтактный усилитель тока (эмиттерный повторитель), схема блокировки СБ 12 (фиг. 5) состоит из двух оптотиристоров типа АОУ103В, тиристоры которых включены встречно-параллельно, блок НТЗ 13 (фиг. 2) состоит из двух диодов типа КД102Б, резистора любого типа мощностью не менее 0,5 Вт и транзистора с большим коэффициентом усиления, например, КТ3102Д, двухпозиционный ключ К 14 построен по схеме электронного реле, состоящего из транзистора и электромагнитного реле, инвертор И 15 является логическим инвертором и выполнен на базе ИМС КР1533ЛН1, блок МТЗ 16 (фиг. 3) представляет собой транзисторный ключ с регулируемым с помощью переменного резистора порогом срабатывания, резистор R эквивалент активного сопротивления пациента любого типа с номинальным сопротивлением 1 кОм и мощностью не менее 4 Вт. Органы управления устройством (условно не показаны), обеспечивающие задание параметров и коммутацию стимулирующего тока, могут быть выполнены как на базе стандартной клавиатуры, так и с использованием кнопок, например, типа ПКБ-7, специально предназначенных для работы в составе радиоэлектронной аппаратуры. In the practical implementation of the device MBU 1 can be performed on the basis of a microprocessor-based process control system [12], while the first input, the first and second outputs of the MBU are bits of port P1 of a single-chip microcomputer KR1816BE35 [15] p. 44, based on which the control system, the bus SHNU MBU is the system bus of the same name, the information inputs / outputs of the MBU forming the bus SHCO are the inputs / outputs of the interface unit 36 of the system. Standard DACs of known series can be used as DAC1 2, DAC2 3, DAC 3 4 converters, UG 5 is expediently performed according to the circuit [13] p. 64, IP 6 is an inverting voltage follower on a common operational amplifier, MK7 multi-channel switch is implemented , for example, on IC K561KT3, the US8 amplifier-adder is made according to the classical non-inverting adder circuit, where A1 is a general-purpose operational amplifier, for example, KP544UD1A, the controlled resistor UR9 is a KP103 zero transistor , Which serves as a gate control input, a source connected to GND, and the drain is another input SD as RA amplitude controller 10 can be any variable resistor, preferably a wire to be mounted on the front panel. The power amplifier UM 11 (Fig. 4) is made with a push-pull output, with the transistor VT1 and resistor R1 forming a voltage amplifier, and the transistors VT2, VT3 - a push-pull current amplifier (emitter follower), the blocking circuit SB 12 (Fig. 5) consists of two opto-thyristors of type AOU103B, the thyristors of which are connected counter-parallel, the NTZ 13 unit (Fig. 2) consists of two diodes of the type KD102B, a resistor of any type with a power of at least 0.5 W and a transistor with a large gain, for example, KT3102D, a two-position switch K 14 is built according to the scheme of electronic rel e, consisting of a transistor and an electromagnetic relay, the I 15 inverter is a logical inverter and is made on the basis of IC KR1533LN1, the MTZ block 16 (Fig. 3) is a transistor switch with a response threshold adjustable with a variable resistor, resistor R is the equivalent of any patient’s active resistance type with a nominal resistance of 1 kOhm and a power of at least 4 watts. The device controls (not shown conditionally) providing parameters and switching the stimulating current can be performed both on the basis of a standard keyboard and using buttons, for example, type PKB-7, specially designed for operation as part of electronic equipment.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При включении питания МБУ 1 автоматически по шине ШНУ устанавливается в исходное состояние, характеризуемое уровнями логикой единицы (лог. 1) на его первом и втором выходах. Уровень лог. 1, поступающий с первого выхода МБУ на вход управления схемы СБ 12 включает ее и блокирует напряжение на выходе 1 блока УМ 11, подключая его через открытые оптотиристоры VD1, VD2 схемы СБ к общему проводу. Т. к. выход 1 УМ связан с выходом 2 посредством эмиттерных повторителей на транзисторах VT2, VT3, то и выход 2 УМ, являющийся источником стимулирующего напряжения U_ст также блокируется. Уровень лог. 1, поступающий со второго выхода МБУ через инвертор И 15 на вход управления двухпозиционного ключа К 14, подтверждает его исходное состояние, при котором выход 2 УМ через нормально-замкнутый контакт подключен к резистору R, а положительный электрод (+) цепи пациента подключен к нормально-разомкнутому контакту ключа К, что исключает проникновение токов переходного процесса в цепь пациента. Блокирование выхода УМ и разомкнутое исходное состояние цепи пациента гарантирует безопасность пациента при включении устройства.When the power is turned on, the MBU 1 is automatically set to the initial state via the SHNU bus, characterized by the levels of unit logic (log. 1) at its first and second outputs. Log level 1, coming from the first output of the MBU to the control input of the SB 12 circuit, turns it on and blocks the voltage at the output 1 of the UM 11 block, connecting it through the open optothyristors VD1, VD2 of the SB circuit to a common wire. Since output 1 of the PA is connected to output 2 by means of emitter followers on transistors VT2, VT3, output 2 of the PA, which is the source of the stimulating voltage U _{st, is} also blocked. Log level 1, coming from the second output of the MBU through the inverter AND 15 to the control input of the on-off switch K 14, confirms its initial state, in which the output 2 of the PA through a normally-closed contact is connected to the resistor R, and the positive electrode (+) of the patient circuit is connected to the normal -open contact of key K, which excludes the penetration of transient currents into the patient circuit. Blocking the output of the PA and the open initial state of the patient circuit ensures the safety of the patient when the device is turned on.

Задание конкретного вида стимулирующего тока I_ст, определяемого совокупностью различных параметров: частота, форма, наличие частотной, амплитудной или смешанной модуляции и т.д. производится с помощью органов управления (условно не показаны), связанных с МБУ 1 через первый канал шины ШСО, при этом вводимые параметры заносятся и хранятся в резидентной памяти МБУ. Включение I_ст осуществляется нажатием одной из кнопок "Контроль" или "Пуск" в составе органов управления, при этом независимо от нажатой кнопки МБУ устанавливает на первом выходе уровень лог. 0, необходимый для отключения СБ12 и снятия блокировки с УМ11 и до начала формирования I_ст проводит начально-токовую защиту, которая заключается в проверке и в случае необходимости восстановлении исходного положения РА10, при котором U_ст минимально и не превышает 2В, что обеспечивает безопасность пациента и недостаточно для срабатывания блока НТЗ 13.Specifying a specific type of stimulating current I _st , determined by a combination of various parameters: frequency, shape, the presence of frequency, amplitude or mixed modulation, etc. is performed using the controls (not shown conditionally) associated with MBU 1 through the first channel of the bus HCO, while the entered parameters are entered and stored in the resident memory of the MBU. The I _article is turned on by pressing one of the "Control" or "Start" buttons as part of the controls, while regardless of the button pressed, the MBU sets the log level on the first output. 0, which is necessary for disabling SB12 and unlocking from UM11 and prior to the formation of I _st, provides initial-current protection, which consists in checking and, if necessary, restoring the initial position of PA10, at which U _{st is} minimal and does not exceed 2V, which ensures patient safety and not enough for the operation of the block NTZ 13.

Для определения зависимости U_ст от положения РА запишем выражение:
U_ст = U_вх • K_у • (-K_н), (1)
где
U_вх - напряжение на одном из входов УС 8,
K_у - коэффициент усиления УС,
-K_н - коэффициент усиления УМ 11 по напряжению (знак "-" означает, что каскад усиления на VT1 блока УМ является инвертирующим).To determine the dependence of U _article on the position of RA, we write the expression:
U _st = U _in • K _y • (-K _n ), (1)
Where
U _I - voltage at one of the inputs of the US 8,
K _y - gain US
-K _n is the amplification factor of the PA 11 by voltage (the “-” sign means that the amplification stage on VT1 of the PA is inverting).

Т. к. K_у для усилителя с отрицательной обратной связью [14] рис. 3.5 находится по формуле:
K_у = 1 + R2/R1, (2)
где
R2 - сопротивление РА,
R1 - сопротивление УР,
то зависимость U_ст от положения РА с учетом формулы (2) можно записать в виде:
U_ст = -K_н (1 + R2/R1) U_вх (3)
Из выражения (3) следует, что величина U_ст минимальна при R2, равном нулю, что конструктивно соответствуют крайнему левому положению ручки РА, зафиксированной на оси переменного резистора РА. При отклонении РА от исходного положения его сопротивление увеличивается, соответственно увеличивается U_ст, что приводит к срабатыванию блока НТЗ, порог срабатывания которого лишь незначительно превышает 2В.Since the. _At the K for the amplifier with negative feedback [14] Fig. 3.5 is found by the formula:
K _y = 1 + R2 / R1, (2)
Where
R2 is the resistance of RA,
R1 is the resistance of UR,
then the dependence of U _article on the position of the RA taking into account formula (2) can be written in the form:
U _st = -K _n (1 + R2 / R1) U _in (3)
From the expression (3) it follows that the value of U _{st is} minimal at R2 equal to zero, which structurally correspond to the extreme left position of the handle RA, fixed on the axis of the variable resistor RA. When the deviation of the RA from the initial position, its resistance increases, respectively, U _st increases, which leads to the operation of the NTZ block, the threshold of which only slightly exceeds 2V.

Из выражения (3) следует также, что для повышения чувствительности обнаружения отклонения РА от исходного положения необходимо задать максимальное значение U_вх и минимальное R1, поэтому при проведении НТЗ МБУ устанавливает на информационных входах/выходах третьего и пятого каналов ШСО двоичные числа, обеспечивающие получение на выходе ЦАП2 3 максимального, а на выходе ЦАП3 4 минимального уровней сигналов, на входах/выходах четвертого канала ШСО двоичный код, устанавливающий третий канал МК 7 в открытое состояние. Максимальный сигнал с выхода ЦАП2 через инвертор ИП6 и открытый канал МК поступает на вход 3 УС 8. Минимальный сигнал с выхода ЦАП3 поступает на вход управления УР 9, обеспечивая минимальное (не более 100 Ом для транзистора КП103К при U_зи = 0) значение сопротивления УР. При таких условиях даже незначительное отклонение РА от исходного положения приводит к превышению U_ст порога срабатывания блока НТЗ, при этом его транзистор VT1 отпирается и на выходе блока, связанном с первым входом МБУ, устанавливается уровень лог. 0. При считывании лог. 0 МБУ обеспечивает, например, с помощью портов ввода/вывода P1, P2, имеющихся в однокристальной микро-ЭВМ КР1816ВЕ35 в составе МБУ (условно не показано) звуковую или иную сигнализацию, информирующую медперсонал о необходимости установки РА в исходное положение. Восстановление исходного РА сопровождается снижением U_ст до минимального уровня, при котором на выходе блока НТЗ устанавливается уровень лог. 1.It also follows from expression (3) that in order to increase the sensitivity of detecting RA deviations from the initial position, it is necessary to set the maximum value of U _input and the minimum R1, therefore, during NTZ, the MBU sets binary numbers on the information inputs / outputs of the third and fifth channels of the SDL, providing the output of the DAC2 3 maximum, and the output of the DAC3 4 minimum signal levels, at the inputs / outputs of the fourth channel of the HCO binary code that sets the third channel MK 7 in the open state. The maximum signal output from the inverter TSAP2 through IP6 and open channel MK is input to CSS 3 8. Minimum TSAP3 signal output is supplied to a control input 9 SD, ensuring minimal (less than 100 ohms to transistor KP103K _{communication} when U = 0), the resistance value of SD . Under such conditions, even a slight deviation from the reference position RA leads to exceeding the threshold U _st NTRP pickup unit, while its unlocked transistor VT1 and the output unit associated with the first input MBU is set log level. 0. When reading the log. 0 MBU provides, for example, using input / output ports P1, P2, available in the KR1816BE35 single-chip microcomputer as part of the MBU (not shown conditionally), sound or other alarms informing the medical staff about the need to set the RA in the initial position. The restoration of the initial RA is accompanied by a decrease in U _st to the minimum level at which the log level is set at the output of the NTZ block. 1.

После завершения НТЗ МБУ 1 автоматически переводит устройство в режим формирования I_ст, при этом, если включение I_ст осуществляется с помощью кн. "Контроль", то ключ К 14 сохраняет исходное положение и I_ст протекает через нормально-замкнутый контакт ключа К и встроенный резистор R, обеспечивая проверку работоспособности устройства. Если нажата кн. "Пуск", то на втором выходе МБУ устанавливается лог. 0, который через логический инвертор И 15 поступает на вход управления ключа К и включает его, при этом нормально-разомкнутый контакт ключа замыкается и направляет I_ст в цепь пациента, обеспечивая его электротерапию.After the completion of the NTZ MBU 1 automatically puts the device into the mode of forming I _st , while if the inclusion of I _{st is} carried out using the book. "Control", the key K 14 maintains its original position and I _st flows through the normally-closed contact of the key K and the built-in resistor R, providing a check of the device’s performance. If pressed “Start”, then the log is set on the second output of the MBU. 0, which through the logical inverter And 15 enters the control input of the key K and turns it on, while the normally open contact of the key closes and directs I _st into the patient circuit, ensuring its electrotherapy.

Сущность работы устройства при формировании I_ст заключается в генерации на информационных входах/выходах МБУ1 не более четырех независимых двоичных сигналов, являющихся функциями заданных параметров I_ст, хранящихся резидентной в памяти МБУ. В качестве примеров рассмотрим формирование двух наиболее характерных видов I_ст, широко применяемых в электротерапии, а именно: однотактного волнового ОВ [2] стр. и рода тока I [3] стр. 9, осциллограммы которых изображены на фиг. 6, 7. Ток ОВ (фиг. 6) представляет собой низкочастотный сигнал (сплошная линия) заданной формы и частоты, модулированный волнообразным сигналом огибающей инфранизкой частоты (пунктирная линия) с заданными значениями длительностей посылки T1 и паузы T2 положительной полярности.The essence of the operation of the device during the formation of I _st consists in generating at the information inputs / outputs MBU1 no more than four independent binary signals, which are functions of the specified parameters I _st stored in the memory of the MBU resident. As examples, we consider the formation of the two most characteristic types of I _st , widely used in electrotherapy, namely: a single-cycle wave OV [2] p. And the current type I [3] p. 9, the oscillograms of which are shown in Fig. 6, 7. OV current (Fig. 6) is a low-frequency signal (solid line) of a given shape and frequency, modulated by a wave-shaped envelope signal of the infra-low frequency (dashed line) with specified values of sending durations T1 and pause T2 of positive polarity.

Для получения тока вида ОВ МБУ вырабатывает на информационных входах/выходах третьего канала ШСО периодическую последовательность двоичных чисел, изменяющихся по закону волнообразной огибающей, на информационных входах/выходах четвертого канала ШСО двоичный код управления каналами МК 7, при котором первый канал закрыт, т.к. в I_ст вида ОВ отсутствует несущая гармоническая составляющая, второй канал, пропускающий на вход 2 УС8 сигнал огибающей положительной полярности также закрыт, а третий канал, пропускающий на вход 3 УС отрицательный сигнал, открыт, т.к. с учетом инвертирующих свойств усилителя УМ 11 для получения I_ст положительной полярности сигнал на входе УС должен быть отрицательным и на информационных входах/выходах пятого канала ШСО периодическую последовательность двоичных чисел, соответствующую низкочастотному сигналу. Двоичный сигнал огибающей с помощью ЦАП2 3 преобразуется в аналоговый и поступает на вход 2, а через инвертор ИП 6 на вход 3 коммутатора МК. Т.к. в соответствии с управляющим кодом открыт только третий канал МК на вход 3 УС 8 поступает сигнал огибающей отрицательной полярности. Двоичный сигнал низкой частоты с помощью ЦАП3 4 также преобразуется в аналоговый и поступает на вход управления УР9, сопротивление которого изменяется по закону управляющего сигнала.To obtain a current of the OB type, the MBU generates at the information inputs / outputs of the third HCO channel a periodic sequence of binary numbers that change according to the law of the wave-like envelope, at the information inputs / outputs of the fourth channel HCO, the binary control code of channels MK 7, at which the first channel is closed, because . in the first _stage of the OB type, there is no carrier harmonic component, the second channel passing the positive polarity envelope signal 2 to input 8 is also closed, and the third channel passing the negative signal passing 3 US input is open, because taking into account the inverting properties of the amplifier UM 11, in order to obtain I _{st of} positive polarity, the signal at the input of the DC should be negative and a periodic sequence of binary numbers corresponding to the low-frequency signal at the information inputs / outputs of the fifth channel of the SSR. Using the DAC2 3, the binary envelope signal is converted to analog and fed to input 2, and through the inverter IP 6 to input 3 of the MK switch. Because in accordance with the control code, only the third MK channel is open, the negative polarity envelope signal is input to 3 US 8. Using a DAC3 4, a low-frequency binary signal is also converted to analog and fed to the control input of UR9, the resistance of which changes according to the law of the control signal.

Согласно выражению (2) изменение сопротивления УР приводит к изменению K_у, что обеспечивает получение на выходе УС низкочастотного сигнала, модулированного сигналом огибающей заданного вида ОВ. Следует добавить, что поскольку увеличение сопротивления УР соответствует уменьшению K_у, а следовательно и выходного сигнала, то двоичный сигнал низкой частоты должен формироваться в обратном коде. Для лучшего понимания принципа получения на выходе УС модулированного сигнала следует отметить, что т.к. этот сигнал является согласно выражению 3 произведением сигнала огибающей и низкочастотного сигнала, то перемена третьего и пятого каналов ШСО местами привела бы только к перестановке местами сомножителей в выражении 3 и не повлияла бы на вид результирующего сигнала на выходе УС.According to expression (2), a change in the resistance of the UR leads to a change in K _y , which ensures that a low-frequency signal modulated by the envelope signal of a given type of OB is obtained at the output of the US. It should be added that since an increase in the resistance of the UR corresponds to a decrease in K _y , and hence the output signal, the binary low-frequency signal must be generated in the reverse code. For a better understanding of the principle of obtaining a modulated signal at the output of the US, it should be noted that since this signal is, according to expression 3, the product of the envelope signal and the low-frequency signal, then reversing the third and fifth channels of the HCO in places would only lead to interchanging the factors in expression 3 and would not affect the appearance of the resulting signal at the output of the DC.

Таким образом, формирование заданного вида I_ст полностью завершается в блоке УС, однако недостаточная амплитуда и мощность сигнала на выходе УС не позволяют использовать его для непосредственного воздействия на пациента, поэтому с выхода УС сигнал поступает на вход усилителя УМ11, где с помощью усилителя напряжения на транзисторе VT1 усиливается по напряжению, а с помощью двухтактного выходного усилителя тока на транзисторах VT2, VT3 по току. В результате на выходе УМ формируется U_ст, под действием которого в цепи нагрузки (резистора R или пациента) протекает ток I_ст.Thus, the formation of a given type of I _{st is} completely completed in the DC unit, however, the insufficient amplitude and power of the signal at the output of the DC do not allow using it for direct impact on the patient, therefore, from the output of the DC signal goes to the input of the amplifier UM11, where, using a voltage amplifier, transistor VT1 is amplified by voltage, and using a push-pull output current amplifier on transistors VT2, VT3 current. As a result, U _article is formed at the output of the UM, under the action of which a current I _Art flows in the load circuit (resistor R or patient).

Т. к. формирование I_ст возможно только после предварительного проведения НТЗ и установки РА в исходное положение, при котором U_ст не превышает 2В, то необходимо увеличить амплитуду U_ст, а следовательно I_ст до рабочего значения. Постепенное наращивание амплитуды I_ст до рабочего значения (подбирается индивидуально для каждого пациента) осуществляется плавным вращением ручки РА 10 по часовой стрелке, что приводит к увеличению сопротивления РА и согласно выражению (3) увеличению U_ст, а следовательно I_ст. При задании амплитуды I_ст необходимо ориентироваться как на показания измерительного прибора, так и на субъективные ощущения пациента.Since the formation of I _{st is} possible only after a preliminary NTZ and installation of RA in the initial position, at which U _st does not exceed 2V, it is necessary to increase the amplitude of U _st , and therefore I _st to a working value. A gradual increase in the amplitude of I _st to a working value (selected individually for each patient) is carried out by smoothly turning the handle RA 10 clockwise, which leads to an increase in the resistance of RA and, according to expression (3), an increase in U _st , and therefore I _st . When setting the amplitude I _st, it is necessary to focus on both the readings of the measuring device and the subjective sensations of the patient.

Как видно из фиг. 1, I_ст независимо от нагрузки (пациент или резистор R) протекает через переменный резистор R1 блока МТЗ 16, функционально являющийся датчиком тока, создавая на нем падение напряжения, пропорциональное I_ст. Часть этого напряжения с вывода 3 резистора поступает на базу транзистора и при достижении током I_ст порога срабатывания МТЗ открывает его, устанавливая на выходе блока МТЗ уровень лог. 0, который по шине ШНУ сбрасывает МБУ в исходное состояние. При этом на первом и втором выходах МБУ устанавливаются лог. 1, которые включают схему СБ 12, блокируя U_ст, и размыкают цепь пациента, обеспечивая его защиту от превышения максимально допустимого значения тока. Наличие переменного резистора позволяет регулировать порог срабатывания МТЗ в широких пределах, что позволяет применять электроды с различной площадью контакта.As can be seen from FIG. 1, I _st, regardless of the load (patient or resistor R), flows through the variable resistor R1 of the MTZ block 16, which is functionally a current sensor, creating a voltage drop on it proportional to I _st . A portion of this output voltage with the resistor 3 is supplied to base of the transistor and the current reaches a tripping threshold I _Art overcurrent opens it by setting the output level of MTZ log block. 0, which on the bus SHNU resets the MBU to its original state. At the same time, a log is installed on the first and second outputs of the MBU. 1, which include the SB 12 circuit, blocking U _st , and open the patient circuit, providing its protection against exceeding the maximum permissible current value. The presence of a variable resistor allows you to adjust the MTZ threshold over a wide range, which allows the use of electrodes with different contact areas.

Род тока I (фиг. 7) представляет собой двуполярный синусоидальный сигнал частотой 5 кГц (сплошная линия), модулированный по амплитуде низкочастотным сигналом (пунктирная линия) заданной формы, например, треугольной, и частоты. Для получения такого тока МБУ1 вырабатывает на информационных входах/выходах второго канала ШСО постоянный двоичный сигнал, на информационных входах/выходах четвертого канала ШСО двоичный код управления каналами МК 7, при котором первый канал, пропускающий гармоничный сигнал, открыт, а второй и третий каналы закрыты, т.к. сигнал огибающей при формировании рода тока I не используется, а на информационных входах/выходах пятого канала ШСО периодическую последовательность двоичных чисел, соответствующую низкочастотному сигналу. Постоянный двоичный сигнал с помощью ЦАП1 преобразуется в постоянный аналоговый сигнал, который поступает на вход управления УГ5 и устанавливает на его выходе гармонический сигнал частотой 5 кГц. Гармонический сигнал через открытый канал МК поступает на вход 1 УС8. Входы 1, 2, 3 УС взаимозаменяемы и выражение (3) справедливо для каждого из них. Как и при получении I_ст вида ОВ низкочастотный сигнал обеспечивает амплитудную модуляцию сигнала на входе УС, в результате на выходе УС формируется сигнал заданного вида.The type of current I (Fig. 7) is a bipolar sinusoidal signal with a frequency of 5 kHz (solid line), modulated in amplitude by a low-frequency signal (dashed line) of a given shape, for example, triangular, and frequency. To obtain such a current, MBU1 generates a constant binary signal at the information inputs / outputs of the second HCO channel, the binary control code of MK 7 channels at the information inputs / outputs of the fourth HCO channel, in which the first channel that passes the harmonious signal is open, and the second and third channels are closed because the envelope signal is not used when forming the kind of current I, but a periodic sequence of binary numbers corresponding to the low-frequency signal is used at the information inputs / outputs of the fifth channel of the HCO. Using a DAC1, a constant binary signal is converted to a constant analog signal, which is fed to the control input of UG5 and sets a harmonic signal with a frequency of 5 kHz at its output. A harmonic signal through an open channel MK is fed to input 1 US8. Inputs 1, 2, 3 of the equation are interchangeable and expression (3) is valid for each of them. As in the preparation of form I _{of item} OB low frequency signal provides an amplitude modulation input signal CSS, resulting in the output DC signal is formed given form.

Для получения различных видов частотно-модулированных I_ст на информационных входах/выходах второго канала ШСО вырабатывается периодическая последовательность двоичных чисел, соответствующая требуемому закону изменения частоты на выходе УГ 5, при этом на информационных входах/выходах пятого канала ШСО устанавливается постоянный двоичный сигнал, соответствующий, например, максимальному значению K_у. Для получения I_ст со смешанной амплитудно-частотной модуляцией на информационных входах/выходах второго и пятого каналов ШСО вырабатываются периодические последовательности двоичных чисел, соответствующие законам изменения частоты и амплитуды, в частности, если оба закона одинаковы, то I_ст по виду близок к току, получаемому с помощью устройства [10], но превосходит по качеству, т.к. отсутствуют пикообразные выбросы.To obtain various types of frequency-modulated I _st at the information inputs / outputs of the second channel of the HCO, a periodic sequence of binary numbers is generated corresponding to the required law of frequency change at the output of the SG 5, while a constant binary signal is set at the information inputs / outputs of the fifth channel of the HCO, corresponding to for example, the maximum value of K _y . To obtain I _st with mixed amplitude-frequency modulation at the information inputs / outputs of the second and fifth channels of the SHO, periodic sequences of binary numbers corresponding to the laws of changing the frequency and amplitude are generated, in particular, if both laws are the same, then I _st is similar to the current, obtained using the device [10], but superior in quality, because there are no peak emissions.

Широкие функциональные возможности устройства позволят специалистам не только проводить электротерапию большинством из известных видов лечебных токов, но создавать и испытывать новые виды токов как путем выбора новых комбинаций имеющихся параметров, так и за счет введения, используя возможности МБУ по корректировке управляющей программы [12] стр. 2, дополнительных параметров (новые формы сигналов, в том числе асимметричные, чередующуюся после каждой паузы полярность и т.д.). The device’s wide functionality will allow specialists not only to conduct electrotherapy with most of the known types of treatment currents, but also to create and test new types of currents both by choosing new combinations of available parameters and by introducing them using the MBU’s options for updating the control program [12] p. 2, additional parameters (new waveforms, including asymmetric, alternating polarity after each pause, etc.).

Источники информации
1. Аппарат для низкочастотной терапии синусоидальными модулированными импульсами СНИМ-1. Паспорт, 1975 г.Sources of information
1. Apparatus for low-frequency therapy with sinusoidal modulated pulses SNIM-1. Passport, 1975

2. Аппарат для лечения диадинамическими токами "Тонус-2М". Паспорт. 2. The device for the treatment of diadynamic currents "Tonus-2M". Passport.

3. Амплипульс-4. Аппарат низкочастотной терапии. Паспорт. 3. Amplipulse-4. Low-frequency therapy apparatus. Passport.

4. Амплипульс-5. Аппарат низкочастотной терапии. Паспорт. 4. Amplipulse-5. Low-frequency therapy apparatus. Passport.

5. А.С.N 1034750 кл. A 61 N 1/36 "Электростимулятор". 5. A.S.N 1034750 class. A 61 N 1/36 "Electrical stimulator."

6. Патент США N 4960124, кл. A 61 N 1/32 "Установка для низкочастотной терапии". 6. US patent N 4960124, CL. A 61 N 1/32 "Installation for low-frequency therapy."

7. Заявка ФРГ N 3811140, кл. A 61 N 1/56, A 61 B 5/05 "Прибор для создания раздражающего тока". 7. Application of Germany N 3811140, cl. A 61 N 1/56, A 61 B 5/05 "Device for generating an irritating current".

8. Заявка ПНР N255672, кл. A 61 N 1/36 "Аппарат для физиотерапии". 8. Application NDP N255672, cl. A 61 N 1/36 "Apparatus for physiotherapy."

9. Патенте США N 4719922, кл. A 61 N 1/36 "Стимулятор". 9. US patent N 4719922, CL. A 61 N 1/36 "Stimulator".

10. Патент США N 4682601, кл. A 61 N 1/36 "Электронное устройство для лечебной стимуляции тока". 10. US patent N 4682601, CL. A 61 N 1/36 "Electronic device for therapeutic stimulation of current."

11. А.С. N 1621950 кл. A 61 N 1/36 "Электростимулятор" (прототип). 11. A.S. N 1621950 C. A 61 N 1/36 "Electrostimulator" (prototype).

12. Заявка N 49313418 от 05.05.91 г. "Микропроцессорная система управления технологическими процессами (Решение НИИГПЭ о выдаче патента получено автором 06.93 г.). 12. Application N 49313418 dated 05.05.91, "Microprocessor-based process control system (The decision of the NIIGPE on the grant of a patent was received by the author on 06.93).

13. Игнатов А.Н. "Полевые транзисторы и их применение", М.: Радио и связь, 1984 г. 13. Ignatov A.N. "Field-effect transistors and their application", M .: Radio and communications, 1984

14. П. Хоровиц, У.Хилл "Искусство схемотехники" т.1, пер. с англ., М.: Мир, 1986 г. 14. P. Horowitz, W. Hill "The Art of Circuit Engineering" vol. 1, trans. from English, Moscow: Mir, 1986

15. Варламов Н.В., Касаткин И.Л. Микропроцессоры в бытовой технике, М.: Радио и связь, 1989 г. 15. Varlamov N.V., Kasatkin I.L. Microprocessors in household appliances, M .: Radio and communications, 1989

Claims

1. An electrical stimulator containing a controlled generator, an amplitude regulator, a power amplifier and an initial-current protection unit, characterized in that a microprocessor control unit, first, second and third digital-to-analog converters, a polarity inverter, a multi-channel analog signal switch, an adder-amplifier are introduced into it , a controlled resistor, a blocking unit, a two-position switch, a logical inverter, an overcurrent protection unit and a resistor, while the first channel of the microprocessor control unit is the output of the electric stimulator, the second channel is connected to the inputs of the first digital-to-analog converter, the third channel is connected to the inputs of the second digital-to-analog converter, the fourth channel is connected to the control inputs of the multichannel analog signal switch, the fifth channel is connected to the inputs of the third digital-to-analog converter, the output of the first digital-to-analog converter is connected to the input of the controlled generator the output of which is connected to the first input of a multi-channel analog signal switch, the output of the second digital-analogue the converter is connected to the second input of the multi-channel analog signal switch and the input of the polarity inverter, the output of which is connected to the third input of the multi-channel analog signal switch, the output of the third digital-to-analog converter is connected to the control resistor control input, the other input of which is connected to the output of the amplitude regulator and the fourth input of the adder-amplifier , the first, second and third inputs of which are connected to the outputs of a multi-channel switch, analog signals, and the output is connected with the inputs of the amplitude controller and the power amplifier, the first output of which is connected to the input of the blocking unit, and the second output is the input of the initial-current protection unit and the input of the on-off key, the control input of which is connected to the output of the logical inverter, a normally-closed contact with the output resistor, normally open contact - with the anode-electrode, the cathode-electrode is connected to the other output of the resistor and the input of the overcurrent protection block, the output of which is connected to the initial installation microprocessor bus control, the output of the initial-current protection unit is connected to the first input of the microprocessor control unit, the control input of the blocking unit is connected to the first output of the microprocessor control unit, the input of the logical inverter is connected to the second output of the microprocessor control unit.

2. The pacemaker according to claim 1, the initial-current protection unit of which comprises a transistor and a resistor, characterized in that the first and second diodes are inserted into it, while the cathode of the second diode is connected to the anode of the first diode, the emitter of the transistor, and connected to a common bus, the anode of the second diode is connected to the output of the resistor and the base of the transistor, the collector of which is the output of the initial-current protection unit, and the other output of the resistor is the input of the initial-current protection unit.

3. The pacemaker according to claim 2, characterized in that the minimum current protection unit consists of a transistor and a variable resistor, the first contact of which is the input of the maximum current protection unit, the second contact is connected to the emitter of the transistor and connected to a common wire, and the third contact connected to the base of the transistor, the collector of which is the output of the overcurrent protection block.

4. The pacemaker according to claim 3, characterized in that the blocking unit consists of two optocoupler thyristors, the anodes of the LEDs of which are connected to each other and form the control input of the blocking unit, the anode of one and the cathode of the other photo thyristors are connected to each other and form the other input of the blocking unit, cathodes LEDs are connected to other contacts of the photo thyristors and are connected to a common bus.