Уреди за електросън

БЕЛОБЪЛГАРСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ ПО ИНФОРМАТИКА И РАДИОЕЛЕКТРОНИКА

„Електрически устройства за сън. Физиологична обосновка за използването на електрически ефекти при лечението на болкови синдроми "

Фигура 1 - Структурна схема на апарата за електросън

По време на електросън въздействието върху мозъка се осъществява чрез електроди, приложени към затворените очи и мастоидните израстъци на темпоралните кости, с правоъгълен импулсен ток с продължителност на импулса от порядъка на 0,2-0,5 ms и честота на повторение, регулируема от 1-5 до 80-100 имп/сек. Честотата на импулса се избира индивидуално за всеки пациент, а силата на тока се настройва така, че усещането от преминаването му (почукване, вибрация или лек натиск в дълбините на орбитата) да не достигне интензитета, който смущава пациента.

На фиг. 1 е показана блоковата схема на устройството. Генераторът на импулси е мултивибратор. От изхода на мултивибратора правоъгълни импулси след диференциране се подават към входа на ограничителя - формовчик. С помощта на тази каскада се създават почти правоъгълни импулси с продължителност 0,5 ms от отрицателните пикове, взети от изхода на диференциращата верига. Правоъгълните импулси се усилват от изходния усилвател. От натоварването на изходния усилвател до импулсното напрежение се подава през изолационен кондензатор към изходния жак „Пациент“. Във веригата на изходния ток е включен резистор. Спадът на напрежението върху този резистор, пропорционален на амплитудата на токовите импулси, се прилага към измервателния уред. Измервателят е пиков детектор, чието напрежение модулира според амплитудата на трептенията на осцилатора. След усилване се откриват високочестотни трептения и DC компонентът,пропорционална на амплитудата на импулсите във веригата на пациента, измерена с милиамперметър. В допълнение към генератора на импулсно напрежение, устройството има регулируем DC източник за създаване на допълнителен DC компонент в изходната верига, което в някои случаи повишава ефективността на импулсния ток. Постоянното напрежение се генерира от мостов токоизправител с филтърни кондензатори.

Структурната конструкция на периферното оборудване за електроаналгезия трябва да осигурява образуването на адекватен действащ ток, както и да отговаря на изискванията за прилагане на необходимите режими на стимулация. Този проблем се решава чрез схемно проектиране на отделни каскади от електростимулатори според зададените електрически параметри на въздействието. В същото време при разработването на оборудване за периферна електроаналгезия е необходимо да се вземат предвид общите изисквания за оборудване за медицинска употреба. В допълнение, специфичната област на използване на електроаналгезия в медицината, условията на работа на оборудването определят някои характеристики на неговия дизайн и експлоатационни характеристики. Следователно разработването на технически средства за електроаналгезия трябва да се извършва въз основа на медицински и технически изисквания, базирани на резултатите, получени при анализа на BTS EA, както и като се вземат предвид медицинските аспекти на използването на оборудването.

Нека разгледаме основните медицински и технически изисквания към оборудването за периферна електроаналгезия, включително проектни и експлоатационни изисквания. Анализът на областта на използване на периферната електроаналгезия показва, че обхватът на различните опции за проектиране на оборудване е доста широк. Разпространението на болкови синдроми с различна етиология, различна степенинтензивността на болката, различната продължителност на лечението, както и разликата в условията за използване на оборудването (болница, поликлиника, спешна медицинска помощ, домашно лечение) правят нецелесъобразно разработването на универсални многофункционални електрически стимулатори. Лечението на остра следоперативна, посттравматична, неврогенна болка, облекчаване на болката по време на раждане изисква стимулация на големи зони, свързани с огнища на болка. В тези случаи е препоръчително да се използват устройства, които осигуряват достатъчно голям стимулен ток и позволяват използването на електроди с голяма площ. Този тип електростимулатори са предназначени за използване в специализирани отделения на лечебни заведения, където е важна способността на оборудването да работи непрекъснато за дълго време. Това прави целесъобразно оборудването да се реализира под формата на стационарни конструкции, захранвани от променлив ток.

Анестезията след нараняване, облекчаването на остра и хронична болка от неврогенен, артрогенен и друг произход включва използването на електрически стимулатори, предимно в клиники и спешни отделения, както и при предоставяне на спешна медицинска помощ или домашно лечение. В този случай е необходимо да се проектират електрически стимулатори, които имат малки размери, тегло и могат да работят при захранване от батерии или акумулатори. Използването на периферна електроаналгезия като компонент на обща анестезия при хирургични интервенции, при лечение на силни болкови синдроми, изисква продължителни сесии на експозиция при условия, при които изборът на параметри на стимула според обичайните показания е труден поради ограничения или невъзможен контакт с пациента. За тези случаи е необходимо да се разработи оборудване савтоматична биорегулация на експозиционните параметри по един от предложените алгоритми за работа на BTS EA. Това технически значително усложнява електростимулатора, но клиничните възможности за неговото приложение стават по-широки. По този начин прилагането на BTS EA в различни клинични условия изисква разработването на оборудване за различни функционални цели, съдържащо следните типове дизайни на електрически стимулатори:

стационарни с променливотоково захранване за използване в отделения на лечебни заведения от различни профили;
преносим, захранван със сменяеми батерии за лечение в спешни медицински заведения и у дома по лекарско предписание.

Общата електроанестезия е въздействието на електрически ток върху централната нервна система с цел образуване на наркотично състояние, достатъчно за хирургични интервенции. Предимствата на метода, които привличат вниманието на изследователите, са липсата на токсичен ефект върху тялото, мигновеното постигане на аналгезия, бързото излизане от състоянието на електронна анестезия и възможността за точно дозиране. Наред с правоъгълни импулси с продължителност от стотици микросекунди и при текуща честота от порядъка на стотици херца се използват интерферентни токове на звукова честота с отстройка от порядъка на стотици херца, които се подават през две двойки електроди. Наскоро методът за обща електроанестезия, разработен в Института по хирургия на А. В. Вишневски, показа висока ефективност. Съгласно този метод импулсният ток се използва за стимулация под формата на серия от високочестотни импулси с периодично превключваща продължителност, което позволява да се получи стабилна анестезия за многочасови операции.

Физиологична обосновкаприлагане на електрическо въздействие при лечение на болкови синдроми

Лечението на синдрома на хроничната болка все още е една от най-важните задачи и най-трудният проблем в медицината. Болката е многостранен феномен, който, сигнализирайки за опасността от увреждане, изпълнява информационни и защитни функции в тялото, докато хроничната болка изтощава тялото, намалява резистентността, допринася за развитието на усложнения, става механизъм на патогенезата и основата за появата на различни патологични разстройства. Синдромите на хронична болка са една от най-честите причини за увреждане на човек. Защитната функция на болката може да бъде най-пълно анализирана от гледна точка на теорията на П. К. Анохин за функционалните системи, според която всяка функционална система има същия тип структура, ядрото на която е системообразуващ фактор - полезен адаптивен резултат. Когато една жизненоважна функция се отклони от необходимото ниво, се активира специален рецепторен апарат, който е широко представен в тялото. Рецепторите са първата връзка в образуването на така наречената обратна аферентация, физиологична обратна връзка, която играе сигнална роля в регулирането на функциите и в получаването на информация за резултатите от действията, извършвани от функционалната система. Обратната аферентация е основата, която определя целенасочената дейност на всяка функционална система.

За да поддържа полезния резултат на дадено ниво, всяка функционална система има различни изпълнителни механизми, които се осъществяват чрез поведенческа, вегетативна, хуморална регулация. Ефекторният апарат на функционалните системи е до известна степен универсален, тъй като едни и същи изпълнителни механизми могатда бъдат включени за извършване на различни телесни функции. Системообразуващият фактор на всяка функционална система се определя от определена биологична потребност на организма. Ако разглеждаме болката като вид негативна нужда на тялото, тогава можем да говорим за най-малко два адаптивни резултата, които могат да се използват като основа за изграждане на концепцията за функционална система, включваща болка: целостта на покривните мембрани на тялото, т.е. защитата от вредни въздействия от външната среда, и необходимото ниво на окислителни процеси в тъканите на тялото, т.е. защита от излагане на вещества, които нарушават химичните тъканни процеси, поддържащи нормалния живот. Формирана на тази основа функционална система със системообразуващ фактор - болка е показана на фиг. 2. Под въздействието на болковите импулси, които се появяват в рецепторния апарат и се предават по каналите на обратната аферентация, в организма възникват редица специфични и неспецифични реакции, насочени към елиминиране на причината за болката и възстановяване на хомеостазата.