Материалы Всероссийской научно-технической конференции

“Актуальные проблемы радиоэлектроники”

Самара, СГАУ, 2003., стр. 104,105

Многофункциональный электронейростимулятор для чрескожного воздействия

2003г.

УДК 615.471

Многофункциональный электронейростимулятор для чрескожного воздействия

Л.И. Калакутский, С.В. Куликов

Самара, Самарский государственный аэрокосмический университет

Чрескожная электронейростимуляция (ЧЭНС) находит широкое применение в клинической практике как эффективный немедикаментозный терапевтический метод лечения. ЧЭНС используется для терапии болевых синдромов, улучшения регионарного кровотока, лечения мышечных расстройств опорно-двигательного аппарата.

Биотехническая система ЧЭНС включает техническое звено, содержащее каскады аппаратуры, формирующие временные и амплитудные параметры тока стимуляции, электроды, накладываемые на кожу пациента в проекции возбуждаемых нервных структур. Биологическое звено включает пассивные ткани, по которым электрический ток воздействия распространяется до зоны раздражения, нервные проводники и физиологическую систему действия, определяющую лечебный эффект. Запуск требуемой системы действия определяется местом положения электродов и режимами воздействия. Анализ канала воздействия БТС ЧЭНС показывает, что условия передачи стимулов от выходных каскадов аппаратуры до возбуждаемых нервных структур определяется импедансом ткани и является общими для ЧЭНС различного функционального назначения.

Оптимизация схемотехнического и конструктивного построения электронейростимуляторов различного функционального назначения возможна на основе формирования обобщенных требований к построению каскадов, формирующих стимулирующее воздействие и реализующих алгоритмы биорегулирования параметров стимула, обеспечивающих оптимальные условия для передачи стимулов. Например, алгоритм подстройки длительности стимула в зависимости от изменения постоянной времени релаксации тока в тканях под электродами.

Построение каскадов электростимуляторов на PIC-контроллере позволяет программно задавать параметры стимулов и режимы воздействия, а также выполнять аналого-цифровое преобразование амплитудного значения тока стимуляции, необходимое для индикации тока стимуляции, управлять работой цифрового дисплея, контролировать положение ручек управления амплитудой тока и частотой следования стимулов.

Использование контроллера позволяет унифицировать схему и конструктивное построение электростимуляторов различного функционального назначения. Данный подход реализован при разработке многофункционального электронейростимулятора программно реализующего параметры и режимы противоболевой ЧЭНС (аналог аппарата “ЭЛИМАН-401”) и вазотропной ЧЭНС (аналог аппарата “ЭЛИМС-501”).

Требования к унификации конструктивного выполнения определяют наличие органов регулировки амплитуды и частоты следования стимулов, органов индикации в виде цифрового дисплея амплитуды тока стимулов.

Подобный подход в разработке аппаратуры ЧЭНС позволяет реализовать электронейростимуляторы различного функционального назначения только путем замены программы процессора, что упрощает производство функционально полного ряда аппаратуры ЧЭНС.