МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра БТС
Индивидуальное домашнее задание
по дисциплине «Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы»
Тема: Аппарат для терапии модулированными-синусоидальными токами
Студент гр. 7501 |
|
Исаков А.О. |
|
Преподаватель |
|
Машевский Г. А. |
|
|
|||
|
|
|
|
Санкт-Петербург
2020
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
Введение |
3 |
1 |
Обоснование физического принципа физиологического |
4 |
|
механизма работы прибора |
|
2 |
Основные технические характеристики прибора и их |
8 |
|
необходимые значения |
|
3 |
Структорно-функциональная схема прибора и её описание |
11 |
4 |
Основные характеристики узлов прибора и их требуемые |
13 |
|
значения. Подбор элементной базы для узлов прибора |
|
|
Список использованных источников |
17 |
2
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе рассмотрен метод воздействия переменного синусоидального модулированного тока малой силы и низкого напряжения на человеческий организм с лечебной целью. Описан физический принцип физиологического механизма работы прибора. Приведены основные технические характеристики прибора на основании уже существующих моделей, а также даны пояснения их значений. Представлена структорно-
функциональная схема прибора: основные узлы прибора и функциональные связи между ними.
3
1. ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ПРИНЦИПА ФИЗИОЛОГИЧЕС-
КОГО МЕХАНИЗМА РАБОТЫ ПРИБОРА
Физическое воздействие
Амплипульстерапия – лечение амплитудными пульсациями тока относится к электролечению. Метод лечения, при котором на больного воздействуют переменными синусоидальными модулированными токами
(СМТ) малой силы.
Главным лечебным фактором является переменный синусоидальный ток с частотой, относящейся к диапазону от 2 до 5 кГц, модулированный по амплитуде низкими частотами в пределах от 10 до 150 Гц. В результате модуляции, заключающейся в периодическом увеличении и уменьшении амплитуды колебаний тока частотой 5000 Гц, образуются как бы отдельные серии колебаний тока, похожие на биения, возникающие в тканях при интерференции двух токов. Однако между ними имеется существенная разница. Она заключается в том, что биения переходят одно в другое без каких-либо пауз и даже при наличии небольших переходных значений тока,
что придает воздействию биений на ткани непрерывный характер. Это уменьшает их возбуждающее действие и способствует быстрому привыканию к ним. При амплитудной модуляции, осуществляемой в аппаратах для амплипульстерапии, серии колебаний тока частотой 5000 Гц отделены друг от друга промежутками с нулевой амплитудой. Прерывистое воздействие таких серий колебаний на ткани носит прерывистый характер, что значительно повышает их возбуждающее действие и уменьшает привыкание к ним организма [1].
В современных аппаратах «Амплипульс» существует пять различных режимов работы:
1. Первый род работы (I РР, постоянная модуляция, ПМ) - модуляция тока основной (несущей) частоты токами фиксированной частоты (в
4
диапазоне 10-150 Гц) и глубины модуляции. Сила возбуждающего эффекта нарастает с уменьшением частоты модуляции и увеличением ее глубины.
2. Второй род работы (II РР, посылки-паузы, ПП) - сочетание посылок тока несущей частоты, модулированных одной частотой (в диапазоне
10 - 150 Гц) с паузами. Продолжительность посылок тока и пауз дискретна в пределах 1-6 с. Такой режим обеспечивает выраженную контрастность воздействия СМТ на фоне пауз и обладает наиболее выраженным нейромиостимулирующим свойством.
3.Третий род работы (IIIРР, посылки -несущая частота, ПН) -
сочетание посылок тока, модулированного определенной частотой (в
диапазоне 10-150 Гц) с посылками смодулированного тока с частотой 5 кГц.
Продолжительность посылок тока дискретна в пределах 1-6 с.
Стимулирующее действие СМТ при таком сочетании выражено меньше, чем при предыдущем режиме, но начинает проявляться анальгетический эффект.
4.Четвертый род работы (IV РР, перемежающиеся частоты, ПЧ) -
сочетание чередующихся посылок тока с частотой модуляции 150 Гц и другой частотой в диапазоне 10-150 Гц. СМТ в этом случае дают наибольший анальгетический эффект, который возрастает при уменьшении разности между частотой 150 Гц и избранной частотой модуляции.
5.Пятый род работы (V РР, перемежающиеся частоты - паузы, ПЧП)
-сочетание чередующихся посылок тока с различными частотами модуляции в диапазоне 10-150 Гц и пауз между ними. Такой режим обеспечивает слабо выраженную контрастность воздействия СМТ на фоне пауз и обладает мягким нейромиостимулирующим и трофическим свойством [2].
5
Рисунок 1 – Графическое изображение синусоидальных модулированных токов, генерируемых аппаратами типа «Амплипусльс», а-е – переменный режим, а – немодулированные колебания (несущая частота); б-е – I-V род работы; ж-м – те же токи в постоянном (выпрямленном) режиме; н – различная глубина модуляций.
Показания для проведения амплипульстерапии
В медицине:
•заболевания дыхательной системы: пневмония, плеврит, бронхит,
бронхиальная астма;
•заболевания желудочно-кишечного тракта: язвы в спокойной фазе,
гастриты;
•болезни периферической нервной системы, которые сопровождаются болями (нейромиозиты, невралгия, цервикалгия, радикулит и другие);
•заболевания нервной системы с двигательными нарушениями (напр.,
паралич конечностей);
Чаще всего применяется амплипульстерапия при различных заболеваниях опорно-двигательного аппарата. Ведь воздействие модульных токов переменной частоты позволяет уменьшить болевые ощущения, снять отек, остановить воспалительный процесс. Такая процедура не вызывает раздражения кожи, но проникает глубоко в ткани, восстанавливая их трофику и функции, стимулируя процессы регенерации [3].
6
Противопоказания для проведения амплипульстерапии
Синусоидальные модульные токи применяются для лечения людей любого возраста, безопасны они даже для детей. Но, как и любая другая процедура, амплипульстерапия имеет свои противопоказания. Это обязательно нужно учитывать врачу при назначении такого лечения.
Противопоказано воздействие модульными токами людям с тяжелыми нарушениями работы сердечно-сосудистой системы и кровообращения, при склонности к кровотечениям или к образованию тромбов.
Не применяется физиолечение на острой стадии воспалительных заболеваний с высокой температурой, при гнойном поражении кожи, в первые дни после переломов, разрывов мышц или других травм.
Не назначают лечение переменными токами при беременности,
нарушении сердечного ритма, онкологических заболеваниях, при варикозе и гипертонии 3 степени, активной форме туберкулеза, индивидуальной повышенной чувствительности к такому воздействию, а также при наличии кардиостимулятора [4].
7
2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРА И ИХ
НЕОБХОДИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ.
Ниже приведена таблица основных сравнительных характеристик
аппаратов низкочастотной физиотерапии серии Амплипульс.
Таблица 1. Сравнительная характеристика моделей Амплипульс
Наименование |
“Амплипульс- |
“Амплипульс-6” |
“Амплипульс-7” |
“Амплипульс-8” |
|
характеристики |
5” |
||||
|
|
|
|||
Назначение |
Для лечебного |
Для лечебного |
Для лечебного |
Для лечебного |
|
|
воздействия |
воздействия |
воздействия |
воздействия |
|
|
модулированн |
синусоидальными |
синусоидальными |
синусоидальными |
|
|
ыми |
модулированными |
модулированными |
модулированными |
|
|
синусоидальны |
токами низкой |
токами низкой |
токами низкой |
|
|
ми токами |
частоты. |
частоты. |
частоты. |
|
|
звуковой |
Аппарат |
Аппарат |
Аппарат |
|
|
частоты. |
предназначен для |
предназначен для |
предназначен для |
|
|
Аппарат |
применения с |
применения с |
применения с |
|
|
предназначен |
целью |
целью |
целью |
|
|
для |
обезболивающего, |
обезболивающего, |
обезболивающего, |
|
|
применения в |
противовоспалите |
противовоспалите |
противовоспалите |
|
|
физиотерапевт |
льного действия |
льного действия |
льного действия |
|
|
ических |
при различных |
при различных |
при различных |
|
|
кабинетах |
патологических |
патологических |
патологических |
|
|
медицинских |
состояниях в |
состояниях в |
состояниях в |
|
|
учреждений |
физиотерапевтичес |
физиотерапевтичес |
физиотерапевтичес |
|
|
|
ких кабинетах, |
ких кабинетах, |
ких кабинетах, |
|
|
|
медицинских |
медицинских |
медицинских |
|
|
|
учреждениях |
учреждениях, |
учреждениях |
|
|
|
|
непосредственно |
|
|
|
|
|
на дому у постели |
|
|
|
|
|
больного, а также |
|
|
|
|
|
в спортивной |
|
|
|
|
|
медицине |
|
|
|
|
|
|
|
|
Число каналов |
|
|
|
|
|
лечебного |
1 |
1 |
4 |
4 |
|
воздействия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Режимы работы |
Один: |
Один: |
Два: - |
Два: - |
|
|
одноканальный |
одноканальный |
одноканальный; |
одноканальный; |
|
|
|
|
- кольцевой |
- кольцевой |
|
|
|
|
(четырехканальны |
(четырехканальны |
|
|
|
|
й). |
й). В каждом канале |
|
|
|
|
В каждом канале |
обеспечено наличие |
|
|
|
|
обеспечено наличие |
тока на двух |
|
|
|
|
тока на двух |
выходах: |
|
|
|
|
выходах: |
1) на выходе “А-Б” |
|
|
|
|
|
двухполярного |
|
|
|
|
|
тока; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
1) |
на выходе “А-Б” |
2) на выходе “В-Г” |
|
|
|
|
двухполярного |
однополярного |
|
|
|
|
тока; |
тока |
|
|
|
2) |
на выходе “В-Г” |
положительной |
|
|
|
|
однополярного |
или |
|
|
|
|
тока |
отрицательной |
|
|
|
|
положительной |
полярности |
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
отрицательной |
|
|
|
|
|
полярности |
|
Установка |
С помощью |
С помощью |
С помощью |
С помощью |
|
параметров |
отдельных |
отдельных органов |
цифровой |
отдельных органов |
|
|
органов |
управления |
клавиатуры |
управления |
|
|
управления |
(тумблеры, кнопки |
|
|
(тумблеры, кнопки |
|
(тумблеры, |
и т.п.) |
|
|
и т.п.) |
|
кнопки и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поддержание |
Ручная |
Ручная установка |
Автоматическое |
Ручная установка |
|
рабочих |
установка |
|
регулирование |
|
|
характеристик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Устройство |
Цифровое |
Стрелочный прибор |
Цифровые табло на |
Стрелочный прибор |
|
отображения |
|
|
жидких кристаллах |
|
|
информации о |
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
Питание |
~220 в ,50 Гц |
~220 в ,50 Гц |
~220 в ,50 |
~220 в ,50 Гц |
|
|
|
|
Гц; допускается |
|
|
|
|
|
питание от |
|
|
|
|
|
несетевого |
|
|
|
|
|
источника питания |
|
|
|
|
|
12 В |
|
|
Мощность, Вт |
55 |
50 |
|
20 |
50 |
Масса, не более |
8 кг |
4.5 кг |
|
4 кг |
4.5 кг |
Транспортирован |
- |
В специальной |
Исполнение в |
В специальной |
|
ие |
|
сумке |
корпусе-дипломате |
сумке |
|
|
|
|
|
|
|
Амплитудные и |
Частота модулирующего напряжения:(10,20,30,50,80,100 и 150) Гц. Регулировка |
||||
частотные |
тока пациента плавная и независимая в любом из каналов, диапазон - (0-10, 0-20, |
||||
характеристики |
0-100) мА. Максимальный ток в цепи пациента от 0 до 100 мА на активной |
||||
выходных |
нагрузке 250±50 Ом и от 0 до 30 мА при нагрузке 1±0.1 кОм |
|
|||
сигналов прибора |
|
|
|
|
|
Время установки |
От 0 до 99 мин, с автоматическим плавным выключением тока пациента и |
||||
таймера |
выдачей звукового сигнала по истечении времени процедуры. |
||||
Габаритные |
280 x 290 x 120 мм |
315 x 175 x 330 мм |
395 х 367 х 75 мм |
|
60 х 90 х 314 мм |
размеры |
|
|
|
|
|
Дискретность |
5 |
5 |
Вводится |
с |
5 |
установки |
|
|
клавиатуры |
|
|
таймера |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
Коэффициент |
0,5 (0,25) |
0,5 (0,25) |
0,5 (0,25) |
0,5 (0,25) |
пульсации тока в |
|
|
|
|
цепи пациента, % |
|
|
|
|
(не более, мА) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь стоит обобщить, например, я в своем аппарате хотел бы видеть среди параметров блока питания 220 В/50 Гц, потому что в противном случае пришлось бы создавать какую-то дополнительную развязку, чтобы его подключить к сети. Амплипульстерапия часто выполняется и в домашних условиях, поэтому вес аппарата не должен превышать 5 кг, также в комплекте должно идти какое-то средство транспортировки (чехол, сумка). Выходная мощность не должна превышать 55 Вт, чтобы не навредить пациенту.
Амплитудные и частотные характеристики должны соответствовать требованию метода терапии, т.е. это токи, модулированные частотами 10, 20, 30, 40 … 150 Гц, с независимой плавной регулировкой тока в каждом из каналов в диапазоне: 0-10, 0-20, 0-100 мА. Максимальный ток в цепи пациента от 0 до 100 мА на активной нагрузке 250±50 Ом и от 0 до 30 мА при нагрузке
1±0.1 кОм. Коэффициент пульсации тока в цепи пациента не должен превышать 1%. Рекомендуемое время терапии 20-30 минут на одном участке тела, хотя старшие товарищи имеют возможность установить до 99 минут, я
бы выбрал диапазон чаще всего применяющийся на практике, с возможностью дискретной установки таймера по 5 минут.
10