CZ292197A3

CZ292197A3 - Elektrický stimulační prostředek pro zažívací trakt

Info

Publication number: CZ292197A3
Application number: CZ972921A
Authority: CZ
Inventors: Jury Vladimirovich Terekhin; Anatoli Leontievich Ougadtchikov
Original assignee: Open Joint-Stock Company "Plant "Komponent"
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-07-15
Also published as: WO1997026042A1; KR970058736A; RU2075980C1; CA2233413A1; JPH11502451A; EP0821604A1; CN1179111A; AU7510596A

Description

Elektrický stimulační prostředek pro zažívací trakt

Oblast techniky

Tento vynález se týká lékařství a lékařského zařízení a může být použít v pooperačním období pro rehabilitaci nemocných lidí, kteří trpí slabou funkcí interních orgánů, nalézajících se blízko zažívacího traktu a rovněž všech částí zažívacího traktu, metodou měkké terapie pomocí elektrického stimulačního prostředku užitého ústy. Vynález může být také doporučen jako preventivní opatření při různých druzích nemocí zažívacího traktu pro použití v nemocnicích a při ambulantní léčbě a rovněž pro použití samotnými pacienty podle doporučení lékaře.

Dosavadní stav techniky

V současné době je na celém světě problémem léčení a obnova různých oslabených částí zažívacího traktu a také vnitřních orgánů funkčně spojených se zažívacím traktem.

Použití měkké terapie pomocí elektrického stimulačního prostředku na kvalitativně nové úrovni je jednou z cest k řešení tohoto problému.

Je znám elektrický stimulační prostředek pro zažívací trakt, který obsahuje trubičky vývodu s elektrodami na nich umístěnými (certifikát vynálezce SU 1389776, IPC A 61 M 25/00, A 61 B 5/04 z 23. dubna 1988).

Tento elektrický stimulační prostředek může být použit jen v nemocnicích a speciálně vyškoleným personálem; existuje • · · • ···· 4

·..· ϊ i určitá pravděpodobnost poranění pacienta při zavádění a odstraňování přes nosohltan přístroje se všemi přídavky, zahrnujícími elektrody. Jeho účinnost může být nedostatečná, protože má úzký okruh působení.

Elektrický stimulační prostředek zažívacího traktu, který je popsán v certifikátu vynálezce SU 936931, IPC A 61 N 1/36 z 23. června 1982, může být považován za nejbližší k nárokovanému vynálezu podle souhrnu jeho podstatných vlastností. Tento elektrický stimulační prostředek obsahuje kapsli s uvnitř umístěným napájecím zdrojem a generátorem pulzů. Schránka kapsle je provedena ve formě dvou elektricky izolovaných částí, sloužících jako elektrody, které jsou po spolknutí kapsle ve styku se stěnami střev.

Elektrický stimulační prostředek pracuje následovně.

Rada pravoúhlých pulzů předem určených parametrů dojde z generátoru do elektrod, které jsou ve styku se stěnami střev, působí na ně a způsobují odezvu ve formě peristaltické vlny, která přepraví elektrický stimulační prostředek a obsah střev do distálních částí, kde se proces opakuje dokud kapsle neopustí zažívací trakt přirozenou cestou řití.

Avšak známý elektrický stimulační prostředek má relativně malou účinnost elektrické stimulace, protože elektrické pole dvou elektrod odpovídá jen částečně morfologii svalového vlákna zažívacího traktu a protože neexistuje adaptace stimulace na podmínky různých částí zažívacího traktu. Kromě toho je charakterizován neúčinnou elektrickou spotřebou, která může ovlivnit provozní spolehlivost. Kromě toho nedostatek adaptace stimulace na podmínky různých částí zažívacího traktu může vést k vedlejším působením na

···· pacientovo tělo • · * ·· ·

Nedostatečná účinnost elektrické stimulace, způsobená nedostatkem adaptace stimulace na podmínky existující v různých částech zažívacího traktu, je vysvětlena tím, že každá část zažívacího traktu, kterou prochází elektrický stimulační prostředek má vlastní zvláštnosti:

- morfologické vlastnosti (geometrický rozměr, směr atd.);

- jeho vlastní určité hodnoty pH obsahu, které určují funkční a fyziologické účely dané části.

Známý elektrický stimulační prostředek vytváří elektrické pulzy se středními parametry, které nejsou optimalizovány pro každou část traktu.

Relativně nízká účinnost elektrické částečným nastavením elektrického k morfologii svalové tkáně zažívacího traktu je vysvětlena následovně. Svalová tkáň obsahuje vnější podélné a vnitřní kruhové vrstvy. Elektrický účinek, na tyto vrstvy vyžaduje elektrická pole, která mají měnící se parametry vzájemně ortogonální směry intensity, použití známého elektrického známého elektrického stimulačního elektrické pole dvou elektrod v podstatě jen podélnou svalovou vrstvu, tj. peristaltická vlna v tomto případě nevzniká nebo vzniká zřídka a má nestabilní charakter, což zmenšuje účinnost elektrické stimulace.

vhodná a/nebo k dispozici prostředku. prostředku pr i

Při pohybu stimuluje stimulace pole dvou způsobená elektrod která nejsou stimulačního

Nízká spolehlivost známého elektrického prostředku v důsledku neúčinné spotřeby vysvětlena nemožností minimalizovat spotřebu stavu pasivního skladování, protože známý stimulačního energie je energie ve elektrický ·· » 4 • · • · ····

I stimulační prostředek je trvale v postavení dynamického stavu provozu od okamžiku jeho vyrobení a dále během skladování a po zavedení do zažívacího traktu pacienta.

Podstata vynálezu

Vynález je zaměřen na řešení následujících problémů:

- návrh elektrického stimulačního prostředku, který poskytuje elektrická pole, která mají proměnné parametry a také elektrická pole, jichž směr intenzity je vzájemně ortogonální,

- minimalizace spotřeby energie ve stavu skladování a v důsledku toho zlepšení spolehlivosti.

Podstata nárokovaného vynálezu spočívá v tom, že elektrický stimulační prostředek pro zažívací trakt obsahuje kapsli s dvěma elektrodami, které jsou na vnějším povrchu kapsle, a napájecí zdroj umístěný uvnitř, přičemž jednotka pro testování parametrů vnějšího prostředí a budič pulzů, které jsou postupně připojovány, jsou dodatečně umístěny v kapsli a n elektrod, kde počet n =0, 1, 2, ... a je definován stupněm hojících účinků pro ty a ony nemoci a technologickou možností výrobce elektrod, je na vnějším povrchu kapsle, elektrody jsou spojeny s výstupy budiče pulzů a dvě elektrody jsou spojeny také se vstupy jednotky pro testování parametrů vnějšího prostředí.

Kromě toho může být kapsle vyrobena ve tvaru trubicového prvku s kryty, z nichž každý je na opačném konci trubicového prvku, který je opatřen elektrodami umístěnými na válcovém povrchu.

Kromě toho může být kapsle vyrobena ve tvaru dvou propojených víček, z nichž každé má elektrody umístěné na • · • · · · • ·

• 9 • 999 · • 9 •

9 « 9 vytvářeném povrchu.

Z technické podstaty vynálezu je tak jasné, že elektrický stimulační prostředek může být vyroben ve dvouelektrodové a rovněž v mnohoelektrodové formě.

Pokud jde o nově zavedené jednotky, jde o dodatečné použití jednotky pro testování parametrů vnějšího prostředí spojenou s budičem pulzů a elektrodami poskytujícími zpětnou vazbu v obvodu napájecího zdroje elektrického stimulačního prostředku.

Jednotka zaznamenává skladování nekonečnu, jednotky, pro testování parametrů odpor mezi elektrodami, elektrického a výstupní který odpovídá vnějšího prostředí který je ve stavu prostředku frekvence bií zký bloků stav budiče pulzů stimulačního signál časové za provozní

Elektrický stimulační prostředek má tak v nepracovní poloze minimální spotřebu energie. Když elektrický stimulační prostředek vstoupí do zažívacího traktu, řitě nebo pochvy, odpor se zmenší na hodnotu několika kiloohmů (kQ) a výstupní signál jednotky pro testování parametrů vnějšího prostředí, přicházející do řídicího vstupu budiče pulzů, dovoluje spustit budič pulzů a nechat ho přejít do pracovního stavu elektrické stimulace.

Budič pulzů poskytuje řadu pulzů s požadovanými parametry v závislosti na hodnotě pH vnějšího prostředí.

Jako budič pulzů může být použit mikroprocesor, který uložil do paměti nutný počet skupin stimulačních parametrů.

Dvě elektrody se používají nejen pro elektrickou stimulaci, ale také - v přestávce mezi řadou pulzů - pro měření odporu

mezi nimi jak v dvouelektrodové, tak mnohoelektrodové formě elektrického stimulačního prostředku.

Ve dvouelektrodové formě elektrickém stimulačním prostředku vytvářejí signály budiče pulzů na elektrodách dvoufázovou ortogonální změnu vektoru elektrického pole. Parametry stimulujících pulzů se mohou měnit během průchodu stimulačního prostředku zažívacím traktem v závislosti na hodnotě pH vnějšího prostředí.

V mnohoelektrodové formě elektrického stimulačního prostředku vytvářejí signály budiče pulzů na elektrodách mnohofázové elektrické pole s nespoj itostmi n!, kde n je počet elektrod. V tomto případě se parametry stimulačních pulzů mohou také měnit během průchodu elektrického stimulačního prostředku zažívacím traktem.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je vysvětlena na obrázcích, ve kterých:

obr. 1 uvádí funkční elektrické schéma elektrického stimulačního prostředku ve dvouelektrodové formě, obr. 2 představuje konstrukční provedení elektrického stimulačního prostředku s kapslí navrženou ve tvaru trubicového prvku s kryty, z nichž každý je na opačném konci trubicového prvku s jednou elektrodou umístěnou na přímce válce (dvouelektrodová forma), obr. 3 je konstrukční provedení elektrického stimulačního prostředku s kapslí navrženou ve formě dvou propojených víček, z nichž každé je opatřena elektrodami umístěnými na vytvářející přímce víčka (mnohoelektrodová forma), » «· • · 4 * · • fr · · · '* » · · »· <

obr. 4 uvádí elektrické schéma jednotky pro testování parametrů vnějšího prostředí, příklad pro dvouelektrodovou formu elektrického stimulačního prostředku, obr. 5 je elektrické schéma budiče pulzů, příklad pro mnohoelektrodovou formu elektrického stimulačního prostředku.

Elektrická schémata na obr provedení těchto bloků a který je k nim vztažen, nároky přihlašovatele.

v popisu, omezovat volnost a 5 jsou příklady možných rovněž tak vysvětlující text v žádném případě nemohou Přihlašovatel může mít použít jiná provedení jednotek představovaných na obr. 4 a na obr. 5

Příklady provedení vynálezu

Navržený stimulační prostředek pro zažívací trakt obsahuje kapsli i, ve které je umístěn elektronický blok 2. a napájecí zdroj 3.. Elektrody 4 jsou na vnějším povrchu kapsle 1, celkový počet elektrod se rovná (2 + n), kde n = 0, 1, 2,... . Elektronický blok 2 obsahuje postupně připojovanou jednotku 5. pro testování parametrů vnějšího prostředí a budič 6 pulzů.

Elektrody 4 v dvouelektrodové formě jsou spojeny s výstupy budiče 6 pulzů a se vstupy jednotky 5 pro testování parametrů externího prostředí a ve mnohoelektrodové formě jsou se vstupy jednotky 5. spojeny jen dvě elektrody 4.

Kapsle 1. může být vyrobena ve formě trubicového prvku 7 s kryty 8., z nichž každý je na opačném konci trubicového prvku se skupinou elektrod 4 (nejsou uvedeny), umístěných na • · ·· * ·» * vytvářející přímce válce. Kryty 8 mohou hýt polokulové, kopulovité nebo jiné formy.

Kapsle i může být vyrobena ve tvaru dvou propojených víček 9, z nichž každé je opatřeno skupinou elektrod 4. Víčka 9 mohou být kuželového nebo jiného tvaru.

Jednotka 5. pro testování parametrů vnějšího prostředí může být vyrobena ve formě odporu u elektrod 4 měřicího bloku a obsahuje napěťový dělič 10 spojený s napájecím zdrojem 3. a má výstupy připojené na pár rozdílně polarizovaných elektrod 4 a na komparátor 11. Invertující vstup komparátoru 11 je spojen přes odpor 12 s napájecím zdrojem 2 a ne invertující vstup s výstupem napěťového děliče 10.

Výstup komparátoru 11 je řídicím vstupem budiče 6 pulzů.

Budič 6. pulzů může obsahovat trojpolohové lineární přepínače , umožňující napájení každé elektrody 4 z napájecího zdroje 3. signály úrovně + nebo , a rovněž jejich odpojení od napájecího zdroje, pulzy v sériovém rozdělovači obsahujícím čítač 15 a kodér 16 a umožňující následné spojení napěťových vstupů přepínačů s výstupem čítače a blokování nepoužitých přepínačů, řízený dělič 17 frekvence umožňující formování pulzního sledu z nutného počtu pulzů do řady s frekvencí opakování řady blízkou frekvenci přirozené peristaltické vlny a monitorovací synchroni zátor 18 vytvářející frekvenci nutnou pro formování požadovaného trvání stimulačních pulzů (6 - 10 ms).

Elektrický stimulační prostředek pracuje následovně (toto je příklad pro mnohoelektrodovou formu jako formu složitější pro pochopení jeho funkce).

*· ···*

Elektrický stimulační prostředek vstoupí např. do zažívacího traktu pacienta ústy, tj. spolknutím.

V počátečním stavu (před vstupem do zažívacího traktu) je elektrický stimulační prostředek v nepracovní poloze, ve které napětí z děliče napětí 10 blokuje budič jS pulzů prostřednictvím jednotky _5 pro testování parametrů vnějšího prostředí.

Po vstupu kapsle 1. do zažívacího traktu klesne napětí z napěťového děliče 10 vlivem působení vnějšího prostředí (slin, žaludeční šťávy aj.) a jednotka 5 pro testování parametrů vnějšího prostředí přichází do stavu umožňujícího spustit budič 6 pulzů.

Rada pulsů, jejíž parametry jsou určeny hodnotou pH vnějšího prostředí, přichází z budiče 6. pulzů do elektrod 4. Budič 6. pulzů tak provádí takové přepínání elektrod 4 pro každou řadu pulzů, že takové současně páru rozdílně a rovněž z páru elektrod skupiny, aktivace přepínání umožňuje aktivaci např. polarizovaných elektrod ze stejné opačných skupin elektrod. Taková se vzájemně ortogonálními směry intenzity elektrického pole umožňuje současné nebo postupné buzení podélných a rovněž kruhových vrstev svalové tkáně bez ohledu na orientaci kapsle v libovolné části zažívacího traktu, což podstatně zvětšuje elektrickou stimulační účinnost. Elektrické působení na svalovou tkáň způsobuje odezvu ve formě stabilní peristaltické vlny, která přenáší elektrický stimulační prostředek a obsahy např. zažívacího traktu do distální části, což je ovlivněno následující řadou pulzů a proces se opakuje dokud kapsle nevyjde přirozenou cestou.

“PV ‘2^24-^ 7

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Elektrický stimulační prostředek zažívacího traktu obsahující kapsli s dvěma elektrodami, které jsou na vnějším povrchu kapsle a napájecí zdroj umístěný uvnitř, vyznačující se tím, že jednotka pro testování parametrů vnějšího prostředí a budič pulzů, které jsou postupně připojeny, jsou dodatečně umístěny v kapsli, a n elektrod, kde počet n = 1, 2,..., a je definován stupněm hojícího účinku pro ty či ony nemoci a technologickou možností výrobce elektrod, je na vnějším povrchu kapsle, elektrody jsou připojeny na výstup budiče pulzů a dvě elektrody z celkového počtu elektrod jsou připojeny na vstupy jednotky pro testování parametrů vnějšího prostředí.
2. Elektrický stimulační prostředek zažívacího traktu podle nároku 1 vyznačující se tím, že kapsle je vyrobena ve formě trubicového prvku s kryty, z nichž každý je na opačném konci trubicového prvku, opatřený skupinou elektrod umístěných na vytvářej ící přímce válce.
3. Elektrický stimulační prostředek zažívacího traktu podle nároku 1 vyznačující se tím, že tato kapsle je vyrobena ve tvaru dvou propojených víček, z nichž každé je opatřena skupinou elektrod umístěných na vytvářející přímce víčka.