Устройства для электростимуляции (импульсные токи)

Электростимуляция – методы электролечения, при которых искусственный электрический сигнал заменяет естественное нервное раздражение, вызывающее сокращение мышц. Эффект электростимуляции зависит от формы электрического тока, его амплитуды, частоты и др.

Основные виды импульсных токов, используемых в этом методе показан на рис.6:

      а) постоянный ток с прерыванием,

б) импульсный ток прямоугольной формы,

в) импульсный ток экспоненциальной формы,

г) импульсный ток треугольной остроконечной формы.

Динамика стимулирующих процессов характеризуется частотами 1…100 Гц, болеутоления – 100…500 Гц.

Диадинамотерапия– метод электролечения с помощью низкочастотных пульсирующих токов.

Диадинамические токи – постоянные (однополярные) импульсные токи полусинусоидальной формы с экспоненциальными фронтами (рис. 7) частотой 50 и 100 Гц, используемые в различных сочетаниях.

Рис.7. Форма токов для диадинамотерапии

Вариант осциллограммы стимулирующих токов для различных режимов приведены соответственно на рис. 8.

Рис.8. Основные виды диадинамических токов

Краткие характеристики используемых режимов:

а- однотактный непрерывный ток (50 Гц). При небольшой интенсивности появляется ощущение покалывания и жжения, при большой интенсивности – ощущение сильной прерывистой вибрации; обладает раздражающим, стимулирующим действием.

б– двухтактный непрерывный ток (100 Гц). При малых токах –ощущение легкого покалывания и жжения, при больших – ощущение слабой быстрой вибрации. Под действием этого тока увеличивается электропроводность тканей. Применяется для снятия болей и спазмов.

в– прерывистый ритмичный ток (50 Гц). Происходят циклы сокращения, расслабления мышц, отсутствует эффект привыкания. Режим используется для электростимуляции мышц.

г– ток, модулированный периодами разной частоты. Происходит чередование болеутоляющего действия с сокращением мышц. При воздействии тока большой силы возникает болезненное сокращение мышц. В результате действия усиливается кровоснабжение, расширяются сосуды, увеличивается температура в месте воздействия, активизируется локальный обмен веществ.

д, е, ж, з, и- токи с огибающей в форме дуги. Применяют для создания оптимального воздействия на пациента и исключения эффекта привыкания.

Электроды для диадинамотерапии и методики их наложения аналогичны использованию в гальванотерапии. На болевую точку следует устанавливать отрицательный электрод, который вызывает выраженное действие на периферические нервные окончания. Диадинамотерапия применяется для лечения нарушений кровообращения, обменных процессов, подавления болевых процессов (артрозы, остеохондрозы, параличи).

Противопоказания: переломы, гнойная инфекция.

Парк аппаратов, используемых для диадинамотерапии, представлен следующими моделями: СНИМ-1, Модуль 717, Тонус-1(2).

Амплипульстерапия– метод электролечения с использованием синусоидальных токов частотой 1…8 кГц, модулированных по амплитуде импульсами частотой от 10 до 150 Гц при силе тока до 80 мА. Применяется для электростимуляции мышц, в том числе и внутренних. Обладает также обезболивающим эффектом.

Преимущество амплипульстерапии перед диадинамотерапией состоит в том, что на частотах в несколько килогерц преодолевается емкостное сопротивление поверхностных биоструктур (рис. 9) и увеличивается глубина стимуляции.

Рис.9. Эквивалентная электрическая схема биоструктур

Механизм обезболивающего действия имеет две компоненты: тормозной эффект типа нервной блокады в зоне воздействия на проводники болевой чувствительности и создание в центральной нервной системе доминанты раздражения в ответ на мощный поток ритмически поступающих импульсов.

Формы токов, наиболее часто применяемых в амплипульстерапии, показаны на рис.10.

Немодулированный синусоидальный сигнал     Модулированный по амплитуде синусоидальный сигнал 

Синусоидальный модулированный сигнал с паузой Синусоидальный модулированный чередующий сигнал                          

Синусоидальный сигнал, модулированный двумя чередующими частотами

Вариант функциональной схемы для амплипульстерапии показан на рис.11.

                                                                              Рис.11.

1. Генератор несущей частота, 2.Амплитудный модулятор, 3. Блок однополярного режима, 4. Выходной усилитель, 5. Генератор стимулирующих колебаний, 6. Формирователь периодов воздействий, 7. Устройство блокировки и индикации, Установка частоты модуляции, 9. Установка глубины модуляции, 10. Установка однополярного режима.

Электропунктурная терапия –метод электролечения, основанный на воздействии импульсных токов на биологически активные точки (БАТ) кожного покрова.

БАТ – ограниченные участки кожных покровов тела, имеющие повышенную рефлекторную раздражимость в проекции на внутренние органы и системы. БАТ являются как источниками диагностической информации, так и точками эффективного, целенаправленного терапевтического воздействия.

Существуют две разновидности метода:

- электропунктура (ЭП) – воздействие ведется точечным активным электродом в БАТ без нарушения целостности ткани;

- электроаккупунктура (ЭАП) – воздействие ведется через введенные в БАТ металлические иглы, т.е. реализуются методики традиционного иглоукалывания и раздражение импульсным током одновременно.

Механизм воздействия имеет в основном информационный характер с преимущественным влиянием на структуры нервной системы.

Энергетическое воздействие одного сеанса (длительность в среднем 20 мин) составляет около 0,0086% суточного расхода энергии человека.

Оптимальной для создания раздражающего действия является форма импульса с большой крутизной переднего фронта (рис. ), моделирующая потенциал действия Ранвье.

Рис.12. Форма импульса для        электропунктурной терапии

Для преимущественной стимуляции нервных окончаний длительность импульса не должна превышать 0,1мс.

Выделяют следующие интервалы частот следования импульсов:

1…15 Гц – для раздражения симпатических нервов; 20…70 Гц – для создания сосудорасширяющего эффекта; 20…100 Гц – для раздражения парасимпатических нервов; 80…200 Гц – для эффективного подавления болевых ощущений. Для создания оптимального лечебного эффекта полярность импульсов устанавливается врачом индивидуально для каждого пациента. Общие подходы к созданию технических Внешний вид прибора для электропунктуры показано на рис.13 .

Активные электроды для электропунктуры могут быть точечными, мультиточечными, плоскими, роликовыми и игольчатыми .

Профессиональные аппараты для электропунктуры, как правило, содержат блоки поиска и диагностики по измерению электросопротивления в БАТ. Известные модели представлены аппаратами “Прогноз”, “Биомед-010”, “Куртид”, “SVESA-1010”, “Dermaton-50600”.

Показания к электропунктуре: рефлексотерапия широкого спектра заболеваний.

Противопоказания: острые инфекционные процессы, кровотечения, онкологические заболевания.

Электродефибрилляторы. Нарушение синхронной работы мышц сердца называется фибрилляцией. Наиболее эффективным методом восстановления естественного сердечного ритма является подача электрического разряда в область сердца.

Устройства для восстановления нормального сердечного ритма в случае асинхронного сокращения сердца (фибрилляции) или его полной остановки называются электродефибрилляторами. Для этой цели используют одиночные импульсы электрического тока большой силы и малой длительности. Биологическое действие состоит в создании искусственной доминанты нервнораздражительного процесса и синхронного сокращения большой группы мышц.

Количественные параметры воздействия: выделяемая энергия – 10…400 Дж, длительность эффективной части разряда – до 5 мс, максимальные импульсные значения тока и напряжения - до 20 А и 6000 В соответственно.

                          I

                                                                                                 t(мс)

Рис.14. Осциллограмма импульса тока для дефибрилляции

Воздействие осуществляют с помощью металлических электродов в форме дисков диаметром 8…10 см, которые плотно прижимают к грудной клетке пациента.

Основное применение – экстренная реанимация.

Электросон (электронаркоз)- метод электролечения, основанный на воздействии импульсным током низкой частоты и малой силы на центральную нервную систему (головной мозг), в результате чего возникает состояние, близкое к физиологическому сну.

Для реализации метода применяют прямоугольные импульсы –“токи Ледюка” - с частотой следования 5…150 Гц, длительностью 0,1…1 мс и силой тока до 15…20 мА.

Методика применения такова. Электроды с гидрофильными прокладками, смоченными водой или раствором хлорида натрия (38-39%), накладывают на закрытые глаза (катод), второй электрод – на затылок (анод). Продолжительность процедуры - 20-60 мин. По мере нормализации состояния пациента частоту импульсов увеличивают с 5…20 до 40…100 Гц. Амплитуда тока должна быть такой, чтобы не вызывать сильного раздражающего действия.

Функциональная схема аппарата, реализующего рассмотренный метод, приведена на рис. . Серийно выпущены аппараты “ Электросон-3(4)”.

Рассмотрим биологическое и терапевтическое действие электросна. Импульсный однополярный ток малой силы и низкой частоты является слабым, монотонным, ритмическим раздражителем, вызывающим эффект охранительного торможения в центральной нервной системе. Импульсный ток проникает в полость черепа и оказывает непосредственное действие на подкорково-ствольную область головного мозга.

Электросон снимает умственное и физиологическое утомление, при этом снижает повышенное артериальное давление, нормализует содержание холестерина в крови. Отмечается снижение концентрации сахара в крови при диабете. Нормализуется глазное давление и желудочная секреция.

В отличие от естественного электросон протекает с увеличением минутного объема дыхания, вследствие чего повышается насыщение крови кислородом.

                         0,01с

Уст. частоты      Устан. длит-ти импульсов  Уст. выходного тока   

(5…150Гц)                        (0,1…1 мс)                            

Рис.15. Функциональная схема аппарата для электросна

Электросон используют для лечения невралгии, последствий энцефалита, травм черепа, а также реабилитации больных, перенесших инфаркт.

Модифицированные аппараты электросна используют для электронаркоза. Полного обезболивания с помощью электросна достигнуть невозможно, но в комбинации с традиционными методами анестезии существенно снижается доза фармакологической компоненты.