Электростимулятор желудочно-кишечного тракта.

Номер патента: 1070

Опубликовано: 30.10.2000

Автор: Кобозев Валерий Иванович

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта, содержащий корпус с электродами в виде лекарственной капсулы, в котором размещен источник питания, отличающийся тем, что в него введены блок управления, М выходов которого присоединены соответственно к М электродам, устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, 1-N выходы которого присоединены к соответствующим 1-N входам блока управления.

2. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика выполнено в виде 1-N датчиков, регистрирующих физиологические параметры моторно-эвакуаторной функции и текущего состояния органов желудочно-кишечного тракта, а также сигналы внешнего передатчика, выходы которых являются 1-N выходами устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика.

3. Электростимулятор по п.2, отличающийся тем, что устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика выполнено в виде датчика давления, датчика градиента давления, датчика рН, акустического датчика, датчика температуры, датчика сигналов внешнего передатчика, датчика биопотенциалов, датчика проводимости.

4. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что содержит передатчик сигналов, к 1-N входам которого присоединены соответствующие 1-N выходы устройства для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика, блок управления снабжен отдельным выходом, который соединен с N+1 входом передатчика сигналов.

5. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что содержит Р дополнительных электродов с покрытием из микроэлементов или лекарственных препаратов.

6. Электростимулятор по п.5, отличающийся тем, что дополнительные электроды выполнены съемными.

7. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит фильтрующее устройство, вход которого является входом блока управления и присоединен к выходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а его выход присоединен к входу усилителя-ограничителя, выход которого является выходом блока управления и присоединен к первому электроду электростимулятора, а его общая шина соединена со вторым электродом.

8. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит интегратор, вход которого является первым входом блока управления и присоединен к первому выходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход интегратора присоединен к входу порогового устройства, выход которого подключен к первому входу схемы ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу генератора серий импульсов, выходы которого являются выходами блока управления и присоединены к электродам, входы первого и второго фильтрующих устройств, которые являются вторым входом блока управления, присоединены ко второму выходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход первого фильтрующего устройства подключен к входу установки RS триггера, выход второго фильтрующего устройства подключен к входу сброса RS триггера, выход которого подключен ко второму входу схемы ИЛИ.

9. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит микроконтроллер, 1-N аналого-цифровые входы которого через усилители, входы которых являются 1-N входами блока управления, присоединены соответственно к 1-N выходам устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а 1-М выходы, являющиеся 1-М выходами блока управления, присоединены к 1-М электродам электростимулятора соответственно, дополнительные 1-Р выходы микроконтроллера, являющиеся 1-Р выходами блока управления, соединены соответственно с 1-Р дополнительными электродами.

Текст

Смотреть все

1 Изобретение относится к медицине, конкретно к медицинской технике, и может быть использовано для электростимуляции органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и слизистых оболочек в абдоминальной хирургии и для лечения заболеваний терапевтического профиля. Предшествующий уровень техники Известен специальный аппарат с биоуправлением, использовавшийся при проведении экспериментальных исследований (см. М.А. Собакин и Шепелев В.А Дальнейшее приборно-методическое обеспечение электрической стимуляции желудка с использованием принципа обратной связи. Экспериментальная хирургия и анестезиология, 1973 г. 2, с.26), когда импульсы подавались в каждую фазу положительной полуволны собственных биопотенциалов, поступающих от вживленных электродов. Недостатком данного способа электростимуляции ЖКТ является ограничение его сферы применения, которое возможно только у оперированных больных, при этом больной привязан к аппаратуре. Известен электростимулятор ЭГС-35-1 ЭНДОТОН-1, который имеет габариты 395 х 305 х 100 мм и массу 3 кг (см. Электростимуляция желудочно-кишечного тракта. Медицина, Москва, 1978 г. А.А. Вишневский, А.В. Лившиц, М.П. Вилянский) Там же описаны современные принципы и методики электрической стимуляцией органов ЖКТ. Этот и другие наружные электростимуляторы используют набор электродов, один ректальный или дуоденальный зонд-электрод, другой накожный, либо один биполярный электрод. Недостаток данного вида электростимуляторов в том, что больной во время сеанса электростимуляции привязан к электростимулятору проводами, применение их вне лечебного учреждения затруднено. Известен зонд-стимулятор для продленного воздействия на желудок и отделы ЖКТ в пределах длины соединяющей трубки (патент РФ 1223922, МКИ А 61N 1/36, опубл. БИ 14 1986 г.). Его недостатком является ограниченная сфера применения - возможно только амбулаторное и клиническое применение. Известен электростимулятор, содержащий генератор импульсов, источник питания, электроды, причем на электрод-анод нанесено покрытие в виде сплошной проводящей пленки из микроэлементов толщиной не менее 10 микрон(патент РФ 2036671, МКИ А 61N 1/36, опубл. БИ 16, 1995 г.). Недостатком данного изобретения является то, что микроэлементы из покрытия вносятся на всем протяжении ЖКТ, отсутствует избирательность в лечении и обратная связь с состоянием ЖКТ и с субъективными ощущениями пациента, что ограничивает сферу применения электростимулятора. С другой стороны, выпускаемые модели стимуляторов 2 должны быть жестко типизированы по покрытиям, что затрудняет их применение. Наиболее близок по технической сущности электростимулятор ЖКТ, содержащий электроды, представляющие собой две электрически изолированные части лекарственной капсулы, в которой размещены генератор импульсов и источник питания и которая способна автономно передвигаться по всему желудочно-кишечному тракту и воздействовать электрическими импульсами на всем его протяжении (патент РФ 936931 МКИ А 61N 1/36 опубл. Б.И. 23,1982 г.). Автономный электростимулятор ЖКТ(АЭС ЖКТ) позволяет достичь положительного эффекта в лечении и профилактике различных заболеваний (см. Автономные электростимуляторы организма человека и животных Пекарский В.В. и др. СМУ, Томск, 1995, Автономная электростимуляция ЖКТ Дамбаев Г.Ц. и др., Сибирский журнал гастроэнтерологии и гепатологии, октябрь 1996 г, том 1 2). Однако из-за отсутствия обратной связи с состоянием органов ЖКТ и с субъективными ощущениями пациента - болями и мышечными судорогами,возникающими при прохождении определенных отделов ЖКТ и параметрами электростимуляции ЖКТ, возникающий вследствие этого ряд противопоказаний к применению делает использование его недостаточно эффективным и может вызвать побочные явления. Раскрытие изобретения Основной задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание автономного электростимулятора ЖКТ, способного повысить эффективность лечения и профилактики заболеваний, а также устранить побочные явления путем введения обратной связи между состоянием внутренних органов и субъективными ощущениями пациента с одной стороны, и параметрами электрической стимуляции ЖКТ с другой стороны. Введение обратной связи обеспечивается возможностью управления электростимулятором и изменением параметров импульсов в соответствии с методикой лечения или с субъективными ощущениями пациента в процессе электростимуляции. Повысить эффективность лечения возможно также за счет управления процессом внесения микроэлементов или препаратов электрохимическим путем в требуемые отделы ЖКТ и слизистых оболочек в соответствии с назначенным лечением, повысить удобство эксплуатации путем установки пациентом назначенных для лечения сменных электродов с покрытиями из микроэлементов или лекарственных препаратов. Данная задача решается путем введения в электростимулятор ЖКТ устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика и блока управления, при этом 1-N выходы устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика подключены к 1-N входам 3 блока управления, способного по заданному аппаратно или программно алгоритму подавать серии импульсов на электроды электростимулятора в зависимости от сигналов, поступающих на его N входов с N выходов устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика. Задача повышения эффективности лечения и профилактики заболеваний путем установления обратной связи между субъективными ощущениями пациента и параметрами электростимуляции органов ЖКТ осуществляется путем введения в устройство для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика датчика сигналов внешнего передатчика. Так, с целью повышения эффективности лечения и профилактики заболеваний путем установления обратной связи между физиологическими параметрами органов ЖКТ и коррекции параметров стимулирующих импульсов в зависимости от их изменения, устройство для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика содержит датчик давления, датчик градиента (перепада) давления, датчик рН, акустический датчик, датчик температуры, датчик биопотенциалов и датчик проводимости стимулируемых тканей. С целью повышения эффективности лечения и избирательного внесения микроэлементов или лекарственных препаратов в требуемые отделы ЖКТ, в электростимулятор введены Р дополнительных электродов с покрытием из микроэлементов или лекарственных препаратов,которые присоединены к отдельным Р выходам блока управления. С целью повышения избирательности лечения и профилактики заболеваний, а также для удобства эксплуатации, в электростимуляторе используются сменные электроды. С целью внешнего наблюдения за состоянием внутренних органов электростимулятор содержит передатчик сигналов. Поставленная задача решается электростимулятором ЖКТ, содержащим корпус с электродами в виде лекарственной капсулы,внутри которого размещены источник питания,в который дополнительно введены блок управления, М выходов которого присоединены к М электродам, и устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, 1-N выходы которого присоединены к 1-N входам блока управления. Устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика выполнено в виде 1-N датчиков, регистрирующих физиологические параметры моторноэвакуаторной функции и текущего состояния органов ЖКТ, а также внешнего передатчика,выходы которых являются выходами устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика. Устройство для приема сигналов внутренних органов и/или 4 сигналов внешнего передатчика выполнено в виде датчика давления, датчика градиента давления, датчика рН, акустического датчика, датчика температуры, датчика биопотенциалов,датчика проводимости, причем электродами датчика биопотенциалов и датчика проводимости могут быть электроды электростимулятора. Электростимулятор дополнительно содержит передатчик сигналов, 1-N входы которого присоединены к 1-N выходам устройства для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика, а его N+1 вход подключен к отдельному выходу блока управления. Электростимулятор содержит 1-Р дополнительные электроды с покрытием из микроэлементов или лекарственных препаратов, причем они могут быть выполнены съемными. Блок управления в наилучшем варианте содержит микроконтроллер, 1-N аналогоцифровые входы которого через усилители присоединены соответственно к 1-N выходам устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а 1 М выходы, являющиеся 1-М выходами блока управления, присоединены к 1-М электродам электростимулятора соответственно, дополнительные 1-Р выходы микроконтроллера, являющиеся 1-Р выходами блока управления, соединены с 1-Р дополнительными электродами. Размеры и форма электростимулятора ограничены возможностью введения его в желудочно-кишечный тракт орально и ректально,или вагинальным применением. Основным положительным эффектом, которым обладают автономные электростимуляторы, является их способность восстанавливать моторно-эвакуаторную функцию ЖКТ. Предлагаемый электростимулятор ЖКТ, в отличие от известных, способен автономно продвигаться по всему желудочно-кишечному тракту и избирательно воздействовать электрическими импульсами на участки с нарушенной периодической деятельностью, последовательно восстанавливая функции органов на протяжении всего ЖКТ. Наряду с существующим и уже доказанным экспериментально и в широкой клинической практике положительным эффектом автономной электростимуляции органов ЖКТ, применение предлагаемого электростимулятора дает новую возможность избирательно и целенаправленно воздействовать электрической стимуляцией на требуемые отделы и органы ЖКТ, повысить эффективность лечения за счет введения назначенных лекарственных препаратов и микроэлементов в нужные отделы ЖКТ электрохимическим путем, появляется возможность регулировать параметры автономной электростимуляции в зависимости от состояния внутренних органов и субъективных ощущений пациента. Появляется возможность подбирать режимы автономной электростимуляции в зависимости от характера заболевания и от текущего 5 состояния моторной активности и от других показателей состояния органов ЖКТ. Вышеназванные цели, характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более ясны из следующего подробного описания, которое сопровождается соответствующими чертежами. Краткое описание фигур чертежей На фиг. 1 изображена конструкция электростимулятора желудочно-кишечного тракта. На фиг. 2 изображена структурная схема электростимулятора. На фиг. 3 изображена структурная схема блока управления в простейшем варианте с внешним управлением. На фиг. 4 изображена структурная схема блока управления в варианте с отслеживанием активности ЖКТ и с внешним управлением. На фиг. 5 изображена структурная схема блока управления в варианте с многоканальным слежением за состояния органов ЖКТ и за сигналами внешнего управления для корреляции с параметрами электростимуляции. Подробное описание вариантов Электростимулятор ЖКТ (фиг. 1, фиг. 2) состоит из корпуса 1, выполненного в виде лекарственной капсулы, состоящего из диэлектрической втулки 2, к которой крепятся электроды 3 (3-1 3-М), источника питания 4, блока управления 5, М выходов которого присоединены соответственно к М электродам, устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, 1-N выходы которого присоединены к 1-N входам блока управления 5. Дополнительные электроды 7-17-Р присоединены к отдельным 1-Р выходам блока управления 5. Дополнительные электроды 7 могут быть выполнены съемными. Контактная пружина 8 соединяет отрицательный полюс источника питания 4 с блоком управления 5, с помощью контактной пружины 9 к нему присоединен положительный полюс источника питания 4. Передатчик 10 сигналов выполнен с возможностью передавать информацию на внешний приемник со своих входов, к которым присоединены 1-N выходы устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или от внешнего передатчика, а на N+1 вход подключен отдельный выход блока управления 5. Размеры электростимулятора ЖКТ ограничены возможностью введения его в желудочнокишечный тракт орально и ректально, или вагинальным применением. В простейшем варианте (фиг. 3) блок управления 5 содержит фильтрующее устройство 11, вход которого является входом блока управления 5 и присоединен к выходу устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход фильтрующего устройства 11 присоединен к входу усилителя-ограничителя 12, выход которого является выходом блока управления 5 и 6 присоединен к первому электроду (3-1) электростимулятора, общая шина соединена со вторым электродом (3-2). Другой вариант блока управления 5 (фиг. 4) выполнен в виде интегратора 13, вход которого является первым входом блока управления 5 и присоединен к выходу устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход интегратора 13 присоединен к входу порогового устройства 14, выход которого присоединен к первому входу схемы ИЛИ 15, выход которой подключен к управляющему входу генератора 16 серий импульсов, выходы которого являются выходами блока управления 5 и присоединены к электродам 3 (3-1, 3-2). Блок управления 5 содержит первое и второе фильтрующие устройства 17 и 18, входы которых соединены между собой и являются вторым входом блока управления 5 и подключены к второму выходу устройства 6 (62) для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика. Второй вход схемы ИЛИ 15 подключен к выходу RS триггера 19, вход установки которого подключен к выходу первого фильтрующего устройства 17, вход сброса подключен к выходу второго фильтрующего устройства 18. В наилучшем варианте (фиг. 5) блок управления 5 выполнен в виде микроконтроллера 21, 1-N аналого-цифровые входы которого через усилители 20, входы которых являются 1N входами блока управления 5, присоединены соответственно к 1-N выходам устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а его 1-М выходы,являющиеся 1-М выходами блока управления,присоединены к 1-М электродам электростимулятора соответственно, дополнительные 1-Р выходы микроконтроллера 16, являющиеся 1-Р выходами блока управления, соединены с 1-Р дополнительными электродами 7. Электростимулятор ЖКТ работает следующим образом. Электростимулятор вводят в желудочно-кишечный тракт орально или ректально. Серии импульсов со среднестатистическими характеристиками поступают с блока управления 5 на электроды 3-13 М. Устройство 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика регистрирует данные о физиологической активности ЖКТ - о возникающих волнах перистальтики,которые передаются на 1-N входы блока управления 5. При достижении достаточно высокой моторной активности ЖКТ, которая характеризуется определенной амплитудой и частотой напряжения, поступающего с датчика давления или датчика биопотенциалов (оценочные критерии и параметры импульсов приведены в работе Автономные электростимуляторы организма человека и животных Пекарский В.В. и др. СМУ, Томск 1995), т.е. при восстановлении моторно-эвакуаторной функции ЖКТ или при дос 7 тижении иного эффекта от электростимуляции,блок управления 5 отключает серии импульсов,или изменяет их параметры. Изменение параметров стимулирующих импульсов от среднестатистических производится тогда, когда реакция органов ЖКТ на электростимуляцию отличается от среднестатистических характеристик,накопленных в процессе применения электростимуляции ЖКТ. Например, при низкой моторной активности органов ЖКТ после определенного периода стимуляции импульсами со среднестатистическими характеристиками (ток,напряжение) имеется возможность постепенно увеличивать ток или напряжение электростимуляции до достижения положительного эффекта. После отключения импульсов или изменения их параметров блок управления 5, по заложенной в микроконтроллер 21 программе, продолжает слежение за активностью ЖКТ, за сигналами,поступающими от внутренних органов на устройство 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, и в соответствии с заданной программой имеет возможность включать определенный режим электростимуляции, подключать дополнительные электроды по отдельности или в комбинации в зависимости от заданной программы лечения. Так, например, возможно осуществление электростимуляции ЖКТ с биоуправлением, как описано М.А. Собакиным и В.А. Шепелевым в работе Дальнейшее приборно-методическое обеспечение электрической стимуляции желудка с использованием принципа обратной связи,Экспериментальная хирургия и анестезиология,1973 г., 2, с.26. Устройство 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика регистрирует биопотенциалы ЖКТ и в каждую фазу положительной полуволны биопотенциалов ЖКТ блоком управления 5 подаются стимулирующие импульсы на электроды электростимулятора. С помощью устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выполненного в виде датчика рН(кислотности), можно отследить перемещение электростимулятора из желудка с кислой средой в кишечник с щелочной средой, что необходимо знать при назначении электростимуляции и/или внесения микроэлементов и лекарственных препаратов в определенные отделы ЖКТ. Регистрация снижения кислотности с рН 1,9 до рН 5,5 свидетельствует о достижении положительного эффекта от электростимуляции у больных гастритом (см. Автономные электростимуляторы организма человека и животных. Пекарский В.В. и др. СМУ, Томск, 1995, с. 68). Регистрация увеличения температуры ЖКТ с помощью датчика температуры выше уровня противопоказания применения электростимуляции (там же,с. 6) в рамках заданной программы позволяет блоку управления 5 автоматически отключить электростимулятор. В случае снижения актив 001070 8 ности ЖКТ ниже определенного уровня, блок управления 5 включает серии импульсов и регулирует их поступление на электроды 3-13-М,которые соприкасаются со стенками кишечника. Электрические импульсы, воздействуя на стенку кишечника, вызывают ответную реакцию в виде волны перистальтики, которая передвигает электростимулятор и содержимое кишки в дистальные ее отделы, на которые подается очередная серия импульсов, и процесс повторяется. Когда возникают боли или мышечные судороги при прохождении определенных отделов ЖКТ, у пациента имеется возможность отключать электростимулятор или изменить параметры его импульсов (уменьшить ток, напряжение) с помощью внешнего передатчика, который не обязательно может быть устройством, например сигналы включения или выключения можно подать похлопыванием по мышцам брюшного пресса. Это позволяет снять мышечные судороги и боли у пациента - снизить побочные отрицательные эффекты применения АЭС ЖКТ. Имеется возможность производить наблюдения лечащим врачом за сигналами, поступающими от внутренних органов, и передаваемыми передатчиком 10 сигналов на внешний приемник для более точной диагностики и лечения. Электростимулятор содержит устройство 6 для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика, которое выполнено в виде 1-N датчиков, регистрирующих физиологические параметры моторно-эвакуаторной функции и состояния органов ЖКТ, а также сигналы внешнего передатчика. Устройство 6 может содержать датчик давления, датчик градиента давления, датчик рН (кислотности), датчик фоновой (акустической) активности, датчик биопотенциалов, датчик проводимости (импеданса) прилегающих тканей, датчик температуры и т.д., причем в качестве электродов датчика проводимости прилегающих тканей и датчика биопотенциалов могут использоваться электроды электростимулятора, как основные, так и дополнительные - в этом случае возможно подключение электродов непосредственно к входам блока управления 5 с возможностью измерения проводимости прилегающих тканей и снятия биопотенциалов. Устройство 6 содержит также датчик внешних сигналов, с помощью которого принимаются команды от внешнего передатчика, такими датчиками могут быть индуктивный контур, акустический или ультразвуковой датчик и т.д., передача команд может осуществляться по радиоканалу, индуктивно, звуком,ультразвуком и т.д., причем возможно совмещение приема одним датчиком сигналов внутренних органов и сигналов внешнего передатчика. 1-N выходы устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика присоединены к 1-N входам блока управления 5, причем в состав устройства 6 может входить усилитель 9 преобразователь, выполненный с возможностью усиливать и преобразовывать сигналы датчиков в пределах, требуемых для надежной работы блока управления 5. 1-М выходы блока управления 5 присоединены к электродам 3-13 М соответственно,дополнительные электроды 6-16-Р присоединены к отдельным 1-Р выходам блока управления 5. Блок управления 5 имеет возможность по заданному аппаратно или программно алгоритму включать или выключать подачу импульсов на электроды 3-13-М не изменяя полярности(монополярно) или изменяя их полярность (биполярно), с различным сдвигом фаз, а также на дополнительные электроды 6-16-Р, или изменять параметры импульсов (ток, напряжение,длительность, частоту, фазу следования импульсов, форму, скважность и т.д.) в зависимости от сигналов внутренних органов и/или в зависимости от сигналов, поступающих от внешнего передатчика, который находится у пациента или у врача. Возможность изготовления электростимулятора со сменными дополнительными электродами 7 позволяет пациенту использовать электроды с различными покрытиями из микроэлементов или лекарственных препаратов дифференциально, в зависимости от характера применения электростимулятора, либо по назначению врача или по рекомендациям лечебных программ. Электроды выполняются из нетоксичного, биологически нейтрального материала, устойчивого к агрессивной среде сплава, например из нержавеющей стали, они могут быть выполнены как конструктивный элемент корпуса, либо нанесены в виде проводящей пленки на диэлектрический корпус пилюли. Форма электродов должна обеспечивать хороший контакт с прилегающими мышечными тканями. Корпус 1 электростимулятора должен быть обтекаемым, пригодным для безопасного применения орально, ректально, вагинально. Корпус 1 должен обеспечивать герметичность как электронной схемы, так и источника питания 4, и должен быть выполнен из нетоксичного, биологически нейтрального (пищевого) диэлектрика. Электростимулятор ЖКТ содержит передатчик 10 сигналов, к 1-N входам которого присоединены 1-N выходы устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, на N+1 вход подключен отдельный выход блока управления 5, информация принимается внешним приемником для медицинских наблюдений и диагностики. Передача информации может осуществляться по тем же каналам, что и прием внешних команд, возможно одним и тем же датчиком - например ультразвуковой датчик или акустический микрофон могут излучать ультразвуковые или звуковые колебания, которые могут быть приняты внешним приемником, таким же образом можно использовать и индуктивный контур. 10 В варианте с внешним управлением (фиг. 3) блок управления 5 содержит фильтрующее устройство 11, вход которого присоединен к выходу устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход фильтрующего устройства 11 присоединен к входу усилителя-ограничителя 12, выход которого присоединен к электроду 3-1 электростимулятора, а его общая шина соединена с электродом 3-2. Фильтрующее устройство 11 выделяет полезный сигнал внешнего передатчика, а усилитель-ограничитель 12 усиливает и ограничивает параметры импульсов в требуемых пределах (например, ток не более 10 мА.). Вариант блока управления 5 (фиг. 4) с отслеживанием активности ЖКТ и с внешним управлением выполнен в виде интегратора 13,управляющего генератором 16 серий импульсов, который представляет собой, например,последовательную цепь мультивибраторов,формирующих серии импульсов, примером такого генератора является микросхема И 106 А,применяемая в АЭС ЖКТ. Блок управления 5 работает по алгоритму, заданному аппаратно: при достижении высокой моторной активности ЖКТ импульсы (напряжение) с выхода устройства 6 (6-1) для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика,которое регистрирует характеристики моторной активности ЖКТ, например давление или биопотенциалы, поступают на вход интегратора 13,который является первым входом блока управления 5, выход которого присоединен к входу порогового устройства (компаратора) 14. При высокой моторной активности ЖКТ напряжение на выходе интегратора 13 достигает порогового уровня и пороговым устройством 14 производится отключение генератора 16 серий импульсов через первый вход элемента ИЛИ 15, выход которого подключен к управляющему входу генератора 16 серий импульсов. При снижении моторной активности ЖКТ напряжение на выходе интегратора 13 снижается ниже порогового уровня и пороговым устройством 14 производится включение генератора серий импульсов 16. Первое фильтрующее устройство 17 выделяет сигнал включения электростимулятора, второе фильтрующее устройство 18 выделяет сигнал выключения электростимулятора, их выходы присоединены соответственно к входу установки и сброса RS триггера 19, выход которого подключен к второму входу схемы ИЛИ 15. При поступлении со второго выхода устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика (с датчика сигналов внешнего передатчика) сигналов включения или выключения электростимулятора, соответствующее фильтрующее устройство устанавливает или сбрасывает RS триггер 19, включая или выключая через второй вход схемы ИЛИ 15 генератор 16 серий импульсов. 11 В предпочтительном варианте (фиг. 5) блок управления 5 выполнен в виде микроконтроллера 21, который содержит в своем составе микропроцессор, память программ и данных,аналого-цифровые преобразователи, цифроаналоговые преобразователи, дискретные входы/ выходы, таймер (на чертеже не показаны). Примерами реализации такого микроконтроллера являются микросхемы PIC16C71 фирмы Microchip, 83C51GB или 87 С 196 КВ фирмы Intel (см. справочник Однокристальные микро-ЭВМ М.: МИКАП, 1994 г., с.391). Сигналы от внутренних органов и/или от внешнего передатчика с 1-N выходов устройства 6 для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика поступают через усилители 20 на 1-N аналого-цифровые входы микроконтроллера 21. Алгоритмы реагирования микроконтроллера 21 на эти сигналы заложены в него с помощью программы, которая заносится в микроконтроллер 21 или на стадии изготовления,или на стадии предпродажной подготовки, или непосредственно потребителем перед использованием. Электроды датчика биопотенциалов 6-1 совмещены с электродами 3-1 и 3-М электростимулятора, сигналы биопотенциалов с них через усилитель 20 поступают на 1-ый аналогоцифровой вход микроконтроллера 21. Датчик сигналов внешнего передатчика совмещен с передатчиком 10 сигналов, который выполнен в виде акустического микрофона, выход которого через усилитель 20 подключен на N-ый аналогоцифровой вход микроконтроллера 21. Для электростимуляции прилегающих тканей к электродам 3-13-М присоединены 1-М выходы микроконтроллера 21, к дополнительным электродам 7-17-Р присоединены отдельные 1-Р выходы микроконтроллера 21. Промышленная применимость Предлагаемый электростимулятор ЖКТ позволяет дополнительно, по сравнению с неуправляемым АЭС ЖКТ, устранить такие побочные явления, как боли и мышечные судороги, связанные с прохождением электростимулятором определенных отделов ЖКТ, повысить эффективность лечения за счет более точного подбора параметров электростимуляции и за счет точного и дозированного внесения микроэлементов или лекарственных препаратов электрохимическим путем на заданных участках желудочно-кишечного тракта. Изготовление электродов съемными позволяет дифференциально подходить к лечению пациентов, в зависимости от характера заболевания назначать электроды с тем или иным покрытием из микроэлементов или лекарственных препаратов и их комбинаций, а также экономически выгоден для потребителя, т.к. имеется возможность приобретать отдельно от стимулятора съемные дополнительные электроды с различными покрытиями из микроэлементов или лекарственных препаратов по назначению врача, или по рекомен 001070 12 дациям лечебных программ, в зависимости от характера применения электростимулятора. Также имеется возможность производить наблюдения лечащим врачом за состоянием больного по сигналам, поступающим от внутренних органов и передаваемыми передатчиком сигналов на внешний приемник. Предлагаемый электростимулятор ЖКТ может с успехом применяться для лечения и профилактики различных заболеваний в абдоминальной хирургии (послеоперационные парезы, перитониты, патология желчевыделительной системы, осложненные формы язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки), в интенсивной терапии и реанимации больных с острыми отравлениями,при лечении заболеваний терапевтического профиля (гастриты, не осложненные язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический описторхоз, дискинезии желчных путей и толстого кишечника, хронические запоры). Предлагаемый электростимулятор ЖКТ не требует уникальных технологий и реализуется на интегральной элементной базе по стандартной технологии производства гибридных интегральных схем. После описания вариантов реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи ясно, что настоящее изобретение не ограничивается только этими вариантами реализации и что различные изменения и модификации могут быть выполнены специалистом без отклонения от основной задачи, которая определяется в прилагаемых пунктах формулы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта, содержащий корпус с электродами в виде лекарственной капсулы, в котором размещен источник питания, отличающийся тем,что в него введены блок управления, М выходов которого присоединены соответственно к М электродам, устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, 1-N выходы которого присоединены к соответствующим 1-N входам блока управления. 2. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика выполнено в виде 1-N датчиков,регистрирующих физиологические параметры моторно-эвакуаторной функции и текущего состояния органов желудочно-кишечного тракта, а также сигналы внешнего передатчика, выходы которых являются 1-N выходами устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика. 3. Электростимулятор по п.2, отличающийся тем, что устройство для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика выполнено в виде датчика давле 13 ния, датчика градиента давления, датчика рН,акустического датчика, датчика температуры,датчика сигналов внешнего передатчика, датчика биопотенциалов, датчика проводимости. 4. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что содержит передатчик сигналов,к 1-N входам которого присоединены соответствующие 1-N выходы устройства для приема сигналов внутренних органов и/или внешнего передатчика, блок управления снабжен отдельным выходом, который соединен с N+1 входом передатчика сигналов. 5. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что содержит Р дополнительных электродов с покрытием из микроэлементов или лекарственных препаратов. 6. Электростимулятор по п.5, отличающийся тем, что дополнительные электроды выполнены съемными. 7. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит фильтрующее устройство, вход которого является входом блока управления и присоединен к выходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а его выход присоединен к входу усилителя-ограничителя, выход которого является выходом блока управления и присоединен к первому электроду электростимулятора, а его общая шина соединена со вторым электродом. 8. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит интегратор, вход которого является первым входом блока управления и присоединен к первому вы Фиг. 1 14 ходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход интегратора присоединен к входу порогового устройства, выход которого подключен к первому входу схемы ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу генератора серий импульсов, выходы которого являются выходами блока управления и присоединены к электродам, входы первого и второго фильтрующих устройств, которые являются вторым входом блока управления, присоединены к второму выходу устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, выход первого фильтрующего устройства подключен к входу установки RS триггера, выход второго фильтрующего устройства подключен к входу сброса RS триггера, выход которого подключен ко второму входу схемы ИЛИ. 9. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит микроконтроллер, 1-N аналого-цифровые входы которого через усилители, входы которых являются 1-N входами блока управления, присоединены соответственно к 1-N выходам устройства для приема сигналов внутренних органов и/или сигналов внешнего передатчика, а 1-М выходы, являющиеся 1-М выходами блока управления, присоединены к 1-М электродам электростимулятора соответственно, дополнительные 1-Р выходы микроконтроллера, являющиеся 1-Р выходами блока управления, соединены соответственно с 1-Р дополнительными электродами.

МПК / Метки

МПК: A61N 1/36, G06F 19/00

Метки: желудочно-кишечного, тракта, электростимулятор

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/9-1070-elektrostimulyator-zheludochno-kishechnogo-trakta.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Электростимулятор желудочно-кишечного тракта.</a>

Похожие патенты