Устройство управления

2.2.3 Устройство управления

Устройство управлении обеспечивает работу блока определения длительности стимула как в автоматическом, так и в ручном режиме. В автоматическом режиме осуществляется преобразование кода, полученного на выходе ПВК, в значение необходимое для правильной работы генератора сигналов. В ручном режиме управление осуществляется при помощи нажатия кнопок, которыми можно изменить длительность в диапазоне от 10 мкс до 630 мкс с шагом 20 мкс.

Блок автоматического выбора длительности стимула состоит из компаратора напряжения и D-триггера, на управляющий вход которого поступает сигнал с ВЧ генератора импульсов (f = 50 кГц).

Блок ручного выбора длительности стимула состоит из коммутатора и НЧ генератора импульсов (f = 5 Гц). Коммутатор является кнопочным и дополнен схемой для устранения дребезга контактов кнопок.

После выбора режима работы сигнал с блока выбора длительности поступает на мультиплексор. Далее данные с выхода мультиплексора поступают на реверсивный счетчик, направление счета которого определяется нажатием кнопки «+» или «-».

3 Обзор устройств для электроанальгезии

В последние годы медицинская промышленность серийно выпускает более совершенную аппаратуру для электроанестезии (приборы "Элиман-101", "Элиман-206", "Дельта-102", "ЭТНС-100-1", "ЭТНС-100-2" и др.), которая генерирует импульсные токи частотой от 30 до 200 Гц. Токи таких параметров обладают выраженным седативным и анальгезирующим эффектом. Однако существенными недостатками указанных токов являются быстро возникающая адаптация организма к ним и закономерное уменьшение степени анальгезии. Кроме того, характерный для этих токов нагрев электродов в ряде случаев приводит к ожогам в результате электролитической диссоциации в месте наложения электродов.

Аппарат «ЭЛИМАН-101»

Предназначен для чрескожной электроней-ростимуляции в условиях хирургических, реанимационных и неврологических отделений лечебных учреждений, в родильных домах с целью: снятия послеоперационных болей, снятия острых посттравматических болей, обезболивания родов, лечения хронических нейрогенных, ангиогенных, вертеброгенных и онкогенных болевых синдромов. По своему построению аппарат относится к первому типу конструкции электростимуляторов из функционального ряда аппаратуры для периферической электроанальгезии.

Основные технические характеристики аппарата «ЭЛИМАН-101»:

Частота следования пачек импульсов, Гц 100...250;

Длительность пачек импульсов, мкс 100...300;

Длительность импульсов в пачке, мкс 10;

Частота импульсов в пачке, кГц 50;

Длительность фронта и среза импульсов, мкс, не более 2;

Неравномерность плоской вершины и относительные величины

выбросов, %, не более 15;

Амплитуда выходного тока на нагрузке 1к, мА 0...50;

Напряжение питания сети, В 220;

Частота, Гц 50;

Потребляемая мощность, В-А, не более 10;

Габариты, мм:

аппарата 270x150x60,

 электродов 250x18x0,2;

Масса, кг, не более 1,2.

Аппарат «ЭЛИМАН-206»

Реализует второй тип конструкции электростимуляторов из функционального ряда аппаратуры для периферической электроанальгезии. Он выполнен в виде портативной конструкции с батарейным питанием для использования в условиях поликлиник, травмпунктов, станций скорой медицинской помощи, лечения на дому. Для повышения эффективности воздействия аппарат содержит два независимых канала, что позволяет более полно выполнить условия выбора зон расположения электродов. Это делает аппарат удобным при терапии политопных болей. В отличие от существующих в отечественной и зарубежной практике двухканальных электростимуляторов, не позволяющих раздельно регулировать временные параметры стимула по отдельным каналам воздействия, аппарат «ЭЛИМАН-206» обладает независимой регулировкой как амплитуды, так и длительности стимулов по каждому каналу. Необходимость в подобной регулировке вызвана тем, что на достижение адекватных параметров стимулирующего тока существенное влияние оказывают импедансные свойства тканей, которые при чрескожном приложении стимулов будут различными для различных участков тела в зонах расположения пар электродов.

Основные технические характеристики аппарата «ЭЛИМАН-206»:

Число каналов стимуляции 2;

Частота следования пачек импульсов, Гц 100;

Длительность пачек импульсов, мкс 100...300;

Длительность импульсов в пачке, мкс 10;

Частота следования импульсов в пачке, кГц 50;

Длительность фронта и спада импульсов, мкс, не более 2;

Неравномерность плоской вершины огибающей пачки

и относительный выброс, %, не более 20;

Амплитуда выходного тока на нагрузке 1к, мА 0...50;

Напряжение питания (батарея из 6 элементов «316»), В 9;

Габариты, мм;

аппарата 200x100x40,

электродов 250x18x0,2;

Масса, кг, не более 0,5.

Чрескожный электростимулятор «ЭЛИМАН-401»

Построен по третьему типу конструкции аппаратов из функционального ряда электростимуляторов для периферической электроанальгезии. В основу работы аппарата положена реализация временного алгоритма формирования адекватной длительности стимулов. В соответствии с данным алгоритмом длительность стимула устанавливается в соответствии с измеренным значением времени релаксации тока в тканях под электродами. Периодическое повторение процессов измерения и корректировки длительности стимула позволяет сохранить эффективность воздействия в течение длительного обезболивания, т. к. периодическое изменение параметров стимуляции способствует ослаблению влияния адаптационных процессов к действию электрического тока. Введение биорегулировки позволило расширить область медицинского использования аппарата. Электростимулятор «ЭЛИМАН-401» предназначен для достижения анальгезии при общей анестезии во время хирургических операций, когда контакт с больным невозможен, для обезболивания во время родов, для снятия интенсивных болей невралгического, травматического характера, для послеоперационного обезболивания.

Основные технические характеристики аппарата «ЭЛИМАН-401»:

Частота следования пачек импульсов, Гц 100…250

Диапазон автоматической установки длительности стимула, мкс 50…500

Длительность импульсов в пачке, мкс 10

Частота импульсов в пачке, кГц 50

Длительность фронта и среза импульсов, мкс, не более 2 Неравномерность плоской вершины импульса в пачке и относительные величины выбросов, %

Длительность огибающей измерительного импульса, мс 1.2 Отношение частоты следования измерительного импульса к частоте следования стимулов 0.01

Амплитуда выходного тока на нагрузке 1к, мА 0…100

Напряжение питания сети, В 220

Частота сети, Гц 50

Потребляемая мощность, ВА 15

Масса, кг, не более 1.2

Комплексный электротерапевтический аппарат “МЕТА-1”

 

Портативность, многофункциональность, большие возможности использования в медицине и спорте:

-   Электрофорез

-   Электронаркоз

-   Электросон

-   Электромиостимуляция

-   Электронейростимуляция

-   Электроанальгезия

-   Гальванизация

-   Электромассаж

Технические характеристики

Сила постоянного тока, мА…….1-20

Сила импульсного тока, мА…..1-100

Тип импульса…биполярный асимметрический с равновеликой площадью положительной и отрицательной частей с регулируемой длительностью, мкс ……20-500 (20-100 мкс, 100-500 мкс.)

Количество диапазонов регулировки частоты ….….3 (2-20 Гц, 20-200 Гц, 200-2000 Гц.)

Пределы регулировки длительности серии импульсов и паузы между ними, сек ….0,5-3

Девиация частоты, % ……………150 от заданной

Количество выходных каналов …... 4

Включение каналов автоматическое по круговому последовательному циклу при подключении электродов Класс защиты ………………………ІІ

Питание …….сеть переменного тока 220 В, 50 Гц

Потребляемая мощность, ВА …….16

Габаритные размеры, мм … 240х230х85

Масса не более, кг ………………..1,5

Количество электродов………….. 14

Цена: 480грн.

Аппарат «БИОМАГ»

"БИОМАГ" - новейший аппарат, в котором сочетаются два физиотерапевтических воздействия: первое - знаменитая низкочастотная магнитотерапия, применяемая теперь практически во всех лечебных учреждениях, второе - современное достижение в области электронного обезболивания.

Методы низкочастотной магнитотерапии являются самыми щадящими из известных физиотерапевтических воздействий. А метод электроанальгезии, наоборот, следует отнести к наиболее интенсивным методам подавления боли. В настоящее время лечебное общебиологическое действие обоих методов широко распространено и имеет весьма солидную репутацию. Именно их одновременное сочетание позволяет эффективно влиять на улучшение самочувствия. Наиболее целесообразно применение обоих воздействий одновременно при остеохондрозе позвоночника, травматических невритах, невралгиях, отеках, судорогах, аритмиях, атеросклерозах, болях при язвах желудка и двенадцатиперстной кишки, мигренях и др.

"БИОМАГ" генерирует и электрические импульсы, сходные с биотоками нервных волокон при нормальном состоянии здорового организма. Мозг воспринимает их, и на этом фоне теряется патологическое болевое ощущение. Это можно сравнить с тем, как звучная мелодия перекрывает невнятный шум. Данный метод очень щадящий и экономичный. Кроме того, недавние исследования показали, что электроанальгезия на низкой частоте подобна классической китайской акупунктуре: она тоже вызывает выработку в организме эндорфинов - природных "гормонов счастья".

Динамический электросон "Магнон-ДЭС"

- Аппарат Магнон-ДЭС предназначен для проведения процедур электросонной терапии и электроцеребрального воздействия в динамическом режиме. Это достигается путем программного изменения параметров воздействия на пациента в процессе проведения процедур. Программирование параметров воздействия может осуществляться как непосредственно на аппарате Магнон-ДЭС, так и на компьютере, с которого может управляться прибор.

- Аппарат оказывает трансцеребральное воздействие на подкорковые и корковые образования ЦНС, вызывает естественный физиологический сон, нормализующий деятельность нервной системы, поведенческую реакцию, психоэмоциональную деятельность и функционирование внутренних, в том числе эндокринных органов. Применяется в неврологии, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, органов опоры и движения, органов дыхания, а также в профилактических целях.

- Аппарат полностью заменяет небезопасные для организма химические лекарственные вещества: транквилизаторы, нейролептики, психостимуляторы, может быть использован также для лечение астеноневротических и депрессивных состояний, в том числе, сопровождающихся чувством тревоги и страха.

- Процедуры от аппарата просты, безболезненны, безопасны, не вызывают появления жжения под электродами, отличаются хорошей переносимостью пациентами всех возрастных групп, начиная с детей 3-5 летнего возраста. Физиологический сон наступает уже с первых минут подачи тока на голову пациента.

- Характеристики аппарата позволяют осуществлять терапевтическое воздействие в режимах электротранквилизации или электроанальгезии, заменяя аппараты типа "Лэнар".

 

Аппарат электронейромиоимпульсации "Магнон-СКИФ-24"

- Аппарат "Магнон - СКИФ -24" предназначен для проведения диагностики и лечения импульсами электрического тока в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц.

- Аппарат генерирует любые формы импульсного тока из четырех предложенных: треугольный, экспоненциальный, синусоидальный, прямоугольный длительностью от 50 микросекунд до 1 секунды. Импульсы тока могут быть монополярны с положительной или отрицательной полярностью и биполярные с высокочастотным заполнением и без него. Частота заполнения импульсов от 0,1 до 16 кГц.

- Прибор имеет два канала, которые могут работать как независимо друг от друга, так и скоррелировано. Возможны различные типы корреляции: от простейших типа "бегущая волна" до сложномодулированной интерференции. Аппарат может работать в режиме электропунктуры.

- С помощью аппарата проводятся классическое, расширенное, хронаксиметрическая электродиагностика, рефлексодиагностика с последующей электростимуляцией, электроцеребральные воздействия в виде гальванизации головы, электросна, биоэлектросна, электроанальгезии и анестезии, процедуры диадинамотерапии, амплипульс - терапии, гальванизации и электрофореза лекарственных веществ, интерференцтерапии. Аппарат применяется при разнообразных патологиях в неврологической, терапевтической, педиатрической, рефлексотерапевтической, атрологической, ангеологической, стоматологической, дерматологической, ЛОР-практики, при хирургических заболеваниях, при врожденной челюстно-лицевой патологии, в гериатрии, гинекологии, эндокринологии.

- Аппарат заменяет все известные мировой практике генераторы импульсных и короткоимпульсных сигналов, включая "Скэнар", "Дельта", "Рефлекс", "Аксон", "Амплипульс", "Нейропульс" и т.д.

- Масса аппарата не более 3 кг.

- Габариты 300х200х100 мм.

Технические характеристики:

1. Аппарат имеет два гальванически развязанных канала с независимым формированием выходного сигнала (форма импульса, частота следования импульсов, частота заполнения, временные параметры и регулировка выходных токов)

2. Может быть задано четыре разных формы импульса - треугольная, прямоугольная. полусинусоидальная и экспоненциальная.

3. Аппарат работает в двух функциональных режимах - непрерывной генерации и импульсной генерации

4. Полярность выходного сигнала:

-биполярные радиоимпульсы;

-радиоимпульсы положительной или отрицательной полярности;

-видеоимпульсы положительной полярности;

-видеоимпульсы отрицательной полярности;

-положительная составляющая отдельно, либо в сочетании с различными режимными комбинациями.

5. Частота следования импульсов регулируется от 1 до 999 Гц.

6. Длительность импульса регулируется от 50 мкс до 999 мс.

7. Частота заполнения в режиме радиоимпульса регулируется от 1,0 до 16,0 кГц.

8. В режиме временной манипуляции время работы и время паузы регулируются от 0,1 до 10 секунд.

9. Аппарат работает в режиме миллитоков до 99,9 мА, и микротоков до 999 мкА. Последний режим обеспечивает проведение процедур электрорефлексотерапии.

10. Аппарат поставляется в дипломате, в комплекте с набором электродов (кнопочный электрод-прерыватель, прямоугольные электроды для проведения процедур на зоны большой площадщи, круглые электроды для электропунктуры), с паспортом (гарантия - 1 год, недорогое послегарантийное обслуживание) и методиками.

- Аппарат поставляется в комплекте с методиками клинического использования. Методики разработаны специалистами кафедры физиотерапии и электрорефлексотерапии Уральской Государственной Медицинской Академии (г. Екатеринбург) совместно с практикующими врачами- физиотерапевтами под руководством доктора медицинских наук, профессора Гуляева В. Ю.

Аппарат физиотерапии МГН Адаптон Слип Эсон Россия

Основные особенности

- Аппарат "Адаптон-СЛИП" предназначен для проведения электросонной терапии, электротранквилизации и электроанальгезии, оказывая трансцеребральное воздействие на подкорковые и корковые образования ЦНС

- Аппарат "Адаптон-СЛИП" вызывает естественный физиологический сон, нормализующий деятельность нервной системы, поведенческую реакцию, психоэмоциональную деятельность и функционирование внутренних, в том числе эндокринных органов.

- Аппарат может быть использован также для лечения астеноневротических и депрессивных состояний, в том числе, сопровождающихся чувством тревоги и страха, осуществляя более физиологичное воздействие, чем от известных аппаратов электроцеребральной терапии.

- Процедуры от аппарата "Адаптон-СЛИП (ЭСОН)" просты, безболезненны, безопасны, не вызывают появления жжения под электродами, отличаются хорошей переносимостью пациентами всех возрастных групп, начиная с детей 3-5 летнего возраста.

- Физиологический сон наступает уже на первых минутах подачи тока на голову пациента.

- Конструкция электродов позволяет при закреплении на голове пациента организовать перекрестное прохождение тока, достигая при этом большего эффекта от проводимой процедуры.

Технические характеристики

Количество каналов: два;

Форма импульса: прямоугольная;

Полярность импульса

двуполярный импульсный сигнал одинаковой амплитуды с изменяющейся начальной фазой для отрицательной полуволны и однополярный импульсный сигнал положительной полярности;

Длительность импульса: 250 микросекунд;

Фазовый сдвиг между положительной и отрицательной полуволной: от 5 мкс до 250 мкс;

Частота следования импульсов (отдельно в каждом канале): от 2 Гц до 200 Гц;

Частота заполнения импульса: от 5 кГц до 50 кГц;

Наличие режима частотной модуляции: частота модуляции от 1.0 Гц до 10.0 Гц;

Амплитуда импульсного тока (отдельно в каждом канале):от 0.0 до 15.0 мА(стабилизация тока);

Измерение и индикация амплитуды тока в обоих каналах

Аппарат для электротранквилизации "МИКРО-ЛЭНАР"

Портативность прибора (220x140x50мм, вес 1,5кг), простота в обслуживании (пациент может сам регулировать процедуру по своим ощущениям: приятное тепло, расслабленность, дремотное состояние), отсутствие каких-либо серьезных противопоказаний, а также полная электробезопасность позволяют использовать его не только стационарно, но и на дому.

Аппарат АФТ СИ-01 "МикроМед"

Аппарат предназначен для реализации лечебных и профилактических функций методами электротерапии:

I. Амплипульстерапия;

П. Диадинамотерапия;

III. Флюктуоризация;

IV. Электростимуляция импульсная;

V. Электростимуляция - синусоидальный ток;

VI. Короткоимпульсная электроанальгезия.

Электропитание аппарата осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, с допустимым отклонением ±10%, 50 Гц.

Мощность, ВА - 12,0

Ток в цепи пациента при нагрузке 500 Ом, мА - 1,0-70,0

Габаритные размеры (без источника питания), мм - 200х120х80

Масса, кг-0,4

Три степени обеспечения безопасности пациента

Основные технические данные и характеристики:

Метод «Короткоимпульсная электроанальгезия».

- Формы тока:

МП - монополярный прямоугольный,

МТ - монополярный треугольный,

БП - биполярный прямоугольный,

БТ - биполярный треугольный,

БА - биполярный асимметричный.

- Длительность импульсов на уровне 50% амплитуды, мС - 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5.

- Частота импульсов, Гц

1 - 30 Гц с дискретностью 1 Гц,

30 - 150 Гц с дискретностью 10 Гц,

150 - 400 Гц с дискретностью 50 Гц.

- Количество импульсов в последовательности - 5-100, с дискретностью 5.

- Скважность (отношение периода повторения к времени импульсной последовательности –

1 (без паузы), 2,3,4,5.

В результате проведенного анализа мы сделали вывод, что разрабатываемый прибор, а точнее блок для определения длительности стимула обладает рядом преимуществ:

- напряжение питания 9 В;

- на выходе аналоговый сигнал с амплитудой 0-1 В;

- диапозон длительности стимула 50-500 мс.;

- частота измерения 1-15 Гц.;

- относительная погрешность 2%;

- результат отображается на семисегментном индикаторе;

- разрабатываемый блок содержит как автоматический, так и ручной блоки управления длительностью стимула, который позволяет вручную уменьшать или увеличивать длительность, путем нажатия кнопок «-» или «+».

 

4. Патентные исследования

В результате патентного поиска были обнаружены следующие источники:

1. Способ терапевтического лечения мигрени путем стимуляции блуждающего нерва. 930601(США).

При лечении симптомов мигрени пациента, подверженного приступам мигрени, детектируют физиологический симптом, связанный с началом приступа мигрени у пациента во время лечения. В ответ на обнаруженный симптом мигрени на блуждающий нерв пациента избирательно воздействуют электрическим раздражателем с целью модуляции электрических волокон блуждающего нерва таким образом, чтобы ослабить приступ мигрени.

2. Устройство для электротерапии. 940818 (Великобритания).

Предложенное устройство для обезболивания посредством электростимуляции. Устройство содержит не менее двух электродов, через которые поступают электрические импульсы к двум участкам тела пациента, под поверхностью которых находятся определенные участки ЦНС. В состав устройства также генератор импульсов, соединенный с элементами для доставки электрических импульсов. Последние характеризуются пиковыми формами параметров, наиболее благоприятными для стимулирования ЦНС с целью достижения обезболивающего эффекта. При этом не происходит стимулирование периферийных нервных окончаний, лежащих между электродом и стимулируемым участком ЦНС.

3. Аппарат генерирования электрических импульсов. 931202 (Германия).

Аппарат генерирования электрических импульсов для стимуляции нервов и \или мышц посредством электрических токов раздражения и \или напряжения и раздражения.

4. Компактный генератор импульсных сигналов для стимуляции костных тканей. 930608 (США ).

5. Аппарат для электростимуляции . 1488957 (Великобритания).

6. Способ и устройство многоканальной электростимуляции. 940211 (Франция).

Заключение

 

Во время выполнения данной дипломной работы была изучена литература по теме: «Электроанальгезия», произведено ознакомление с положением данной проблемы в современной медицине (в Интернете), а также с аппаратной реализацией данной темы.

Была синтезирована структурная схема блока управления длительностью стимулирующего импульса для аппарата электроанальгезии. Более детально рассмотрена структура одного из блоков (запоминающего устройства), произведен его расчет и моделирование.

Перечень ссылок

 

1.  Системы комплексной электромагнитотерапии./Под ред. А. М. Беркутова, В. И. Жулева, Г. А. Кураева и др. – М.: Лаборатория базовых знаний. БИНОМ, 2000. – С.289-346.

2.  Г.Г. Гришанин, Л.В. Калюжный, О.С. Раевская и др.//Стоматология. – 1991. - №3. – С. 43-45.

3.  А.О. Иванов, А.С. Фирсов.//Анестезиология и реаниматология. – 1991. - №2. – С. 43-46.

4.  Л.И. Колюжный.//Физиологический журнал СССР им. И.М. Синченко. – 1991. - №4 – С.123-133.

5. Лебедев А. А. Электростимуляция депрессорных нервов при артериальной гипертонии // Тезисы докладов II Всесоюзной конференции «Электростимуляция органов и тканей». — Киев, 1979. — С. 93-94.

6. А. с. 793582 (СССР), МКИ А61 N 1/32. Способ обезболивания / Г. Л. Ратнер, А. С. Дильдин, Л. И. Калакутский и др. — Опубл. 1981. — № 1.

7. Франсуа Ж., Кара М., Делез М. Неотложная терапия, анестезия и реанимация. Перевод с французского. 1984.- 344с.

8. Утямышева Р.И. и Враны М. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей. – Киев, 1983.- 543с.

9. Гусятин В.М., Калинин Г.А. Применение устройства ЦВМ. – Харьков: ХПИ, 1986. – 94с.