IB_01-2008 [PL_1]_paginy.qxd - Acta Bio

IB_01-2008 [PL_1]_paginy.qxd
2008-03-09
12:09
Page 9
Design, safety and applications of electric stimulators
in a long-term therapy
Jerzy Kolanko1, Karol Wiśniewski2
1
2
Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej,
Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-372 Wrocław, tel. +48 (071) 320 36 15, e-mail: [email protected]
III Wojskowy Ośrodek Metrologii, ul. Mieszczańska 11, 50-948 Wrocław
Streszczenie
Charakterystyka
Pierwsze doniesienia o zabiegach leczniczych wykorzystujących prąd elektryczny można znaleźć w literaturze z XIX
wieku. Połączenie akupunktury z elektroterapią to elektroakupunktura. Rozwój elektroterapii jest uwarunkowany
rozwojem aparatury oraz konstrukcją elektrod. Miniaturyzacja urządzeń do terapii prądem elektrycznym pozwala
na prowadzenie terapii całodobowo, a nawet wielodniowo,
bez wychodzenia pacjenta z domu. Założeniem podstawowym w terapii długoterminowej jest poprawa potencjałów
komórkowych i regeneracja komórek w miejscu objętym
terapią. W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia
techniczne i praktyczne długoterminowej stymulacji elektrycznej.
Stymulator wyposażony jest w baterię akumulatorową z możliwością ładowania. Przeznaczony jest do wielogodzinnej (nawet kilkudniowej) pracy ciągłej. Prąd generowany przez stymulator ma natężenie do 2 mA. Według normy dla urządzeń
medycznych [5] i norm bezpieczeństwa [6], prąd dopuszczalny dla organizmu ludzkiego wynosi 10 mA. Stymulator pracuje z minutowymi przerwami, zgodnie z zaleceniemi [5, 6].
Stymulatory wykonane do badań początkowo miały stały czas
trwania impulsu. Ze względu na różnice w rezystancji skóry
i narządów wewnętrznych, zastosowano regulację szerokości
impulsu sygnału wyjściowego.
Elektrody umieszcza się za małżowinami usznymi, po lewej
i prawej stronie głowy. Amplituda sygnału wyjściowego wynosi Vpp = 8V, co daje wartość maksymalną prądu zwarciowego
ok. 2 mA. Jest to prąd lekko odczuwalny przez pacjenta. Generator jest dwustopniowy, jak przedstawiono to na schemacie
(rys. 1). Pierwszy stopień włącza właściwy generator co minuta na 1 minutę. Takie rozwiązanie oszczędza energię baterii.
Jeden z modeli został zmodyfikowany w taki sposób, że dołączono trzeci stopień, który generuje impulsy o właściwej częstotliwości i regulowanym czasie trwania impulsu (rys. 1).
Jest to również własne rozwiązanie problemu regulacji
energii sygnału generatora, w odróżnieniu od typowego rozwiązania regulacji amplitudy sygnału. W przypadku regulacji
amplitudy, część energii zużywana jest przez układ dzielnika
napięcia. Kształt przebiegu i częstotliwość dobrano zgodnie
z opublikowanymi danymi [8].
Słowa kluczowe: stymulacja elektryczna, regeneracja komórek
Abstract
First applications of electrical current in medicine were
described in a literature in 19. century. Acupuncture combined with electrotherapy is called electroacupuncture.
The progress in electrotherapy relies on the development
of new devices, as well as the electrodes. The miniaturization of electrostimulators enables 24-hours application.
Small stimulator can be easily stored in a pocket and used
when necessary. Long-term electrostimulation influences
the cell potential and regeneration processes. In this paper
some technical and practical aspects of long-term electrostimulation will be discussed.
Key words: electrostimulation, cells regeneration
Wstęp
Bezpieczeństwo
Urządzenia medyczne zasilane bateryjnie są najbezpieczniejszą grupę urządzeń, w których nie ma możliwości przepływu
prądu między siecią elektryczną a ciałem pacjenta. Stymulator został wykonany według wzoru zaproponowanego w rozwiązaniu akupunktera firmy Tesla, bez funkcji kontroli (poszukiwania punktu akupunkturowego). Nie jest to konieczne,
ponieważ zastosowano elektrody samoprzylepne o średnicy
powierzchni czynnej ok. 10 mm, co pozwala na pokrycie
punktu akupunkturowego znajdującego się w okolicy wyrostka sutkowego.
Znane są różne metody prowadzące do przywrócenia optymalnej równowagi energetycznej, jak np. elektroakupunktura
[1], oczyszczanie organizmu w Systemie Detox [2] czy terapia
Biosynchro [3]. Przedmiotem prezentowanych tu rozważań
jest urządzenie elektryczne z zasilaniem bateryjnym,
zwane dalej stymulatorem biomedycznym, przeznaczone do stymulacji elektrycznej pracy mózgu i innych narządów, w celu uzyskania trwałego efektu leczniczego. Zasadniczą różnicą w porównaniu ze znanymi metodami stymulacji jest czas ciągłej stymulacji,
nawet kilkusetgodzinny. Wiele doniesień podkreśla
również efekt „harmonizujący” działanie mózgu poprzez regenerację komórek (przywrócenie naturalnej
równowagi na poziomie komórkowym) [4].
Napięcie zasilające stymulator wynosi 9 V, podobnie
jak w stymulatorach stosowanych do akupunktury
(akupunkter Tesla, akupunkter Zepter). Na fot. 2 wi- Fot. 1 Stymulator typu NET
doczne są przykłady takich stymulatorów, zaprojekto- (Neuro-Electro-Therapy) ­ wywanych w obudowie myszy komputerowej.
konanie dr M. Patterson [4]
Acta Bio-Optica et Informatica Medica 1/2008, vol. 14
Fot. 2 Aparaty NET ­ opracowanie
własne
9
inżynieria biomedyczna / biomedical engineering
Konstrukcja, bezpieczeństwo i zastosowanie
stymulatorów elektrycznych w terapii długoterminowej