Курсовая работа: Терапия

ММВ-терапия.

            ММВ-терапия (милиметроволновая терапия) – метод электролечения, основанный на использовании электромагнитных волн сверхвысокой частоты. Электромагнитные миллиметровые волны (ЭМ ММВ) представляют собой распространяющееся в пространстве, средах и тканях Э.М.П. СВЧ от 30 до 300 МГц, что соответствует длине волны 10-1 мм. В лечебной практике используют нетепловые интенсивности ЭМ ММВ, при которых повышение температуры тканей при локальных воздействиях не превышает 0,10 С. энергия ЭМ ММВ поглощается молекулами свободной воды, водных растворов, белков, липидов, кислорода, коллагена, мембранами клеток, ДНК. Поглощение энергии ММВ кожей в три раза больше, чем СМВ и ДМВ.

            ЭМ ММВ проникает в ткани на глубину 0,2 –0,6 мм, т.е. действует на эпидермис, сосочковый и ретикулярный слои кожи.

            ЭМ ММВ влияют на коллагеновые волокна, расположенные в этих слоях кожи, и вызывают выделение биологически активных веществ, которые стимулируют выход гистамина из тучных клеток, это приводит к изменению проницаемости клеточных мембран.

            Клетки, молекулы, атомы и другие частицы, из которых состоят живые организмы, имеют свой спектр электромеханических колебаний в пространстве, он совпадает с диапазоном ЭМ ММВ. Эти колебания клетки используют в качестве сигналов для управления процессами обмена веществ, восстановления нарушенных функций, повышения устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Первые сообщения о лечебном применении ЭМ ММВ были опубликованы в 1980 г. Проводили лечение больных, страдающих маниакально-депрессивным психозом. Воздействовали на область задней поверхности плеча 20 мин определённой длиной волны, через день, курс лечения 10 процедур. После 3 процедур улучшились: клиническая картина, показатели ЭЭГ, ЭКГ, артериального давления. Для КВЧ-терапии (крайневысокой частоты или ММВ-терапии) используются установки «ЯВ6-1» с длинами волн 5,6 мм и 7,1 мм (соответственно частоты 53534 и 42194). Плотность мощности облучения 10 мВт/см*см. Питание установки – от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В. мощность от сети - не более 25 Вт. Установка смонтирована в блоке, который подвешивается на штативе, штатив крепится к столу, это позволяет ориентировать рупор на любую часть поверхности тела больного.

            На передней панели блока расположены: кнопочный включатель сети, индикатор включения сети, кнопочный выключатель модуляции, ручка подстройки частоты, стрелочный индикатор настройки частоты и индикации наличия необходимой величены выходной мощности.

            Меры предосторожности. Запрещается смотреть непосредственно в рупорный облучатель установки во время её работы. Методика применения для лечения язвенной болезни желудка.

            Показания: те же что и методика, но у больных с язвенной болезнью желудка лечение проводить только после отрицательного гистологического и цитологического ответов.

            Противопоказания: беременность используют установку «ЯВ61»-5,6, работающую в режиме частотной модуляции. Больному облучают нижний край грудины 30 мин ежедневно: курс 10-15-20 процедур. До лечения, через 10 сеансов и в последующем через каждые 5 сеансов проводят эндоскопическое исследование.

            Однако многие аспекты лечебного действия ЭМ ММВ ещё не разработаны и механизмы реализации терапевтических эффектов не ясны и требуют дальнейшего изучения.

Аппарат для ультразвуковой терапии УЗТ-1.03 У.

Назначение:

1.1        Аппарат предназначен для генерирования ультразвуковых колебаний в целях воздействия ими на различные участки тела человека при лечении заболеваний в условиях медицинских учреждений (больниц, клиник и поликлиник).

1.2        Аппарат применяется в урологии для лечения больных урологическими заболеваниями (хронического пиелонефрита, цистита, цисталгии, мочекаменной болезни и т.п.).

1.3        Аппарат предназначен для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от +100 С до +350 С, относительной влажности до 80 % при температуре +250 С.

Технические данные:

2.1 Номинальное значение частоты ультразвуковых колебаний, генерируемых аппаратом 0,88 МГц.

            Отклонение частоты возбуждения от номинального значения не более ±0,1%. Отклонение частоты возбуждения за 15 мин. Работы аппарата в непрерывном режиме генерации – не более ±0,01% от номинального значения.

2.2. Эффективная площадь излучателей:

1        ИУТ 0,88 -1.03 Ф – 1см2;

2        ИУТ 0,88 -1.05 Ф – 1 см2 ;

3        ИУТ 0,88 -4.04 Ф – 4 см2 ;

4        ИУТ 0,88 -2.08 У – 2 см2 ;

2.3. Аппарат работает в непрерывном и импульсном режимах генерации. В импульсном режиме аппарат генерирует импульсы длительностью 2,4 и 10 мс. Отклонение длительности импульса не превышает ±20% от указанных значений.

            Частота следования импульсов равна частоте питающей сети.

            Длительность фронта и среза не более 5% от длительности импульса.

            Неравномерность вершины импульса не более 20%.

2.4. Аппарат работает от сети переменного тока с напряжением 220 В ±10% и частотой (50 ±0,5) Гц, при этом максимальная мощность ультразвуковых колебаний, получаемая при работе аппарата с излучателем наибольшей эффективной площади 4 Вт ±40%.  

2.5. Значения интенсивности ультразвуковых колебаний на ступенях переключателя ИНТЕНСИВНОСТЬ, ВТ/СМ2 находятся в пределах, указанных в таблице 1.

Таблица 1

2.6. Время установления рабочего режима не превышает 1 мин с момента включения аппарата в сеть.

2.7. Аппарат обеспечивает работу в течении 6 ч в повторно-кратковременном режиме излучения: 15 мин работы в непрерывном режиме генерации при интенсивности  1,0 Вт/см2 и 10 мин перерыв (при отключении аппарата от питающей сети). 

            По окончанию работы значения интенсивности на ступенях переключателя ИНТЕНСИВНОСТЬ, ВТ/СМ2, находятся в пределах, указанных в таблице 2.

Таблица 2.

2.8. По защите от поражения электрическим током аппарат выполнен по классу 1, тип В.

2.9. Установленная безотказная наработка – не менее 600 ч. Средняя наработка на отказ не менее 2000 ч.

2.10. Установленный срок службы аппарата не менее 3 лет. Средний срок службы не менее 5-ти лет.

2.11. Мощность, потребляемая аппаратом от сети, не более 50 ВА.

2.12. Масса электронного блока аппарата не более 7 кг.

2.13. Габаритные размеры электронного блока аппарата: 341*290*142 мм.    

Устройство и принцип работы:

4.1. Описание конструкции.

            Аппарат содержит электронный блок (рис.1) и четыре сменных излучателя.

            Электронный блок снабжён ручкой 1 для переноски, которая одновременно служит для установки его в рабочее положение. Корпус электронного блока выполнен из алюминиевого сплава. Внутри корпуса установлены направляющие, по которым перемещается шасси. Крепление шасси осуществляется снизу корпуса с помощью четырёх винтов.

            На лицевой панели электронного блока расположены разъём ВЫХОД – 2 для подключения кабеля излучателя, индикатор выходного напряжения 3, выключатель СЕТЬ – 4, индикатор включения сети – 5, переключатели: ИЗЛУЧАТЕЛИ – 6, ИНТЕНСИВНОСТЬ, ВТ/СМ2 – 7, РЕЖИМ РАБОТЫ – 8, и процедурные часы – 9.

            На задней стенке электронного блока установлены ножки, служащие для предохранения провода сети от изгиба и крепления его и сетевой вилки 3 во время транспортирования аппарата.

            В комплект аппарата входит футляр, в котором размещены стаканы для лекарственных и дезинфицирующих веществ и шпатель для нанесения контактирующих сред. Конструкцией футляра предусмотрены гнёзда для установки излучателей в перерывах между процедурами.               

Рис.1 Вид электронного блока аппарата со стороны левой панели:

1- ручка, 2- разъём ВЫХОД для подключения кабеля излучателя, 3- индикатор выходного напряжения, 4- выключатель СЕТЬ, 5- индикатор включения сети, 6- переключатель ИЗЛУЧАТЕЛИ, 7- переключатель ИНТЕНСИВНОСТЬ, ВТ/СМ2, 8- переключатель РЕЖИМ РАБОТЫ, 9- процедурные часы.    

4.2. Схема электрическая функциональная и принцип работы аппарата.

4.2.1. Схема электрическая функциональная электронного блока аппарата представлена на рис. 2.

            Схема электрическая принципиальная приведена в приложение 3.

Рис. 2. Схема электрическая функциональная электронного блока аппарата УЗТ-1.03 У.

1- автогенератор, 2- модулятор, 3- буферный каскад, 4- предусилитель, 5- усилитель выходной, 6- индикатор выходного напряжения, 7- импульсный генератор, 8- блок питания, 9-процедурные часы.

            Электронный блок предназначен для получения напряжения возбуждения ультразвукового излучателя в непрерывном и импульсном режимах работы.

            В непрерывном режиме напряжение возбуждения представляет собой гармонические колебания с частотой  0,88 МГц, импульсом – последовательность высокочастотных импульсов – той же частоты заполнения длительностью pi = 2,4 и 10мс и периодом следования Тп= 20мс. Колебания ультразвуковой частоты генерируются в автогенераторе 1 и через модулятор 2 на вход буферного каскада 3, предназначенного для ослабления влияния последующих каскадов на параметры генерируемого сигнала. В импульсном режиме модуляция осуществляется путём подачи на вход модулятора 2 импульсов положительной полярности с выхода импульсного генератора 7. В непрерывном режиме на вход модулятора подаётся постоянное напряжение, соответствующее уровню логической единицы. В цепь эмиттера транзистора буферного  каскада 3 включён ступенчатый регулятор интенсивности, с выхода которого сигнал подаётся на вход предусилителя 4, где усиливается до уровня, необходимого для нормальной работы выходного усилителя 5. Выходной усилитель 5 предназначен для усиления мощности сигнала для значения, требуемого для получения заданной интенсивности ультразвукового излучения.

            Наличие напряжение на выходе электронного блока индицируется по свечению светодиода индикатора выходного напряжения 6.

            Аппарат питается от сети переменного тока. Блок питания 8 содержит стабилизированные выпрямители +6В и +50В. последний включается через контакты процедурных часов 9.

4.2.2. Автогенератор служит для получения колебаний частоты 0,88 МГц. Он собран на трёх элементах «И-НЕ» (D1.1, D1.2, D1.3) цифровой микросхемы D1. Частота автогенератора стабилизирована кварцем.

Собственно генератор колебаний ультразвуковой частоты построен на элементах D1.1 и D1.3. Элемент D1.2 служит для ослабления влияния последующих каскадов на работу автогенератора. Нестабильность частоты генерируемых колебаний не хуже 10-5.

4.2.3. Модулятор предназначен для осуществления импульсной модуляции ультразвуковых колебаний. Он включает в себя пере- множитель, выполненный по схеме «И-НЕ» на элементе D1.4 микросхемы D1, и ключевой усилитель-инвертер, выполненный на транзисторе V3.

На один из входов микросхемы D1 (вывод 12) поступает напряжение с выхода автогенератора, на другой вход микросхемы D1 (вывод 13) с выхода импульсного генератора. В момент совпадения напряжений на обоих входах элемента D1.4 на его выходе (вывод 11) имеется напряжение, огибающая которых идентична огибающей модулирующего импульса. В непрерывном режиме на выход 13 вместо импульсного подаётся постоянное напряжение, поэтому на выходе модулятора – коллекторе транзистора V3 напряжение ультразвуковой частоты по форме такое же, как и на входе.      

    Рис. 3. Функциональная схема импульсного генератора.

1-обостритель, 2-диференцирующая цепочка, 3-ждущий мультивибратор, 4-инвертер.

4.2.4. Модулирующие импульсы создаются в импульсном генераторе (рис.3). Модулирующие импульсы длительностью 2мс и 4мс генерируются в ждущем мультивибраторе, а длительностью 10мс формируются и синусоидального напряжения сети с помощью обострителя.

            Сигналом, задающем период следования (Тп = 20мс) модулирующих импульсов, является синусоидальное напряжение частоты 50 Гц, снимаемое с обмотки У1 силового трансформатора  Т1. Крутизна фронтов синусоидального напряжения недостаточна для запуска ждущего мультивибратора. Поэтому с целью повышения крутизны фронтов напряжение подаётся на обостритель. Обостритель выполнен по схеме триггера Шмитта на двух элементах D2.1 и D2.3 цифровой микросхемы D2. Вход микросхемы защищён от пробоя с помощью параллельного несимметричного ограничителя, состоящего из резистора R1 и стабилитрона V1.

            Положительный потенциал на входе микросхемы ограничивается на уровне напряжения стабилизации стабилитрона (около 3,5В), а отрицательный – на уровне падения напряжения на прямом сопротивлении стабилитрона (менее 0,4В).

            На выходе первого каскада обострителя – элементе D2.1 формируется последовательность импульсов с частотой 50 Гц и длительностью 10мс, которые без дальнейшего формирования используются в качестве модулирующих импульсов 10мс и подаются на вход модулятора. Модулирующие импульсы длительностью 2 мс и 4мс формируются в ждущем мультивибраторе (рис.3), который запускается продифференцированными импульсами с выхода обострителя. Ждущий мультивибратор совместно с дифференцирующей цепочкой выполнен на микросхеме D3.

            Регулировка длительности импульсов осуществляется потенциометрами R12 и R14. Напряжение с выхода ждущего мультивибратора на вход модулятора подаётся через инвертер, собранный на одном элементе D2.4 микросхемы D2. Назначение инвертора – развязка ждущего мультивибратора (не допускающего работы на ёмкость свыше 100 пФ) от большей ёмкости С2, стоящей на входе модулятора. Ёмкость С2 является элементом фильтра R3, С2 подавление импульсных помех, поступающих с выхода ждущего мультивибратора при отжатых кнопках РЕЖИМ РАБОТЫ (длительность импульсных помех – 1-2 мин). Эти помехи при отсутствии фильтра приводили бы к ложной индикации о наличии напряжения на выходе аппарата при отжаты кнопках РЕЖИМ РАБОТЫ, т.к. индикатор выходного сигнала содержит в своём составе пиковый детектор, запоминающий как сигнал, так и упомянутую выше помеху.

4.2.5. Буферный каскад построен по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе V4 и выполняет функцию развязки автогенератора от ступенчатого регулятора интенсивности. Последний предназначен для установки амплитуды напряжения на входе предусилителя, соответствующей заданной интенсивности ультразвуковых колебаний излучателя, и реализован в виде резисторов, стоящих в цепи эмиттера V4, коммутируемых переключателем S4.

4.2.6. Предусилитель служит для возбуждения выходного усилителя. Он выполнен на транзисторе V5 по схеме с общим эмиттером и с целью повышения стабильности коэффициента усиления охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Согласование предусилителя с выходным усилителем и выделение первой гармоники частоты 0,88 МГц осуществляется с помощью П-образного фильтра С8, L3, С12-С15.

4.2.7. Усиление сигнала по мощности до уровня, достаточного для обеспечения требуемой интенсивности ультразвуковых колебаний, осуществляется в выходном усилителе. Он собран по схеме с общим эмиттером на транзисторе V6 и охвачен отрицательной обратной связью.

            Согласование выходного усилителя с излучателями и фильтрация выходного сигнала осуществляется посредством П-образного LC фильтров.

            Коммутация фильтров при смене излучателей осуществляется S3.

4.2.8. Индикатор выходного напряжения служит для световой индикации о наличии напряжения ультразвуковой частоты на выходе электронного блока. Индикатор состоит из диодного детектора V14 и транзисторного V14 и транзисторного двухступенчатого ключа (V16,V17).

            Для уменьшения влияния индикатора на амплитуду выходного напряжения входное сопротивление индикатора должно бать на один – на два порядка выше сопротивления нагрузки электронного блока (излучателя).

            Выходное сопротивление индикатора должно быть низким для согласования с малым сопротивлением светодиода – светового прибора индикации.

            Высокое входное сопротивление индикатора обеспечивается за счёт использования полевого транзистора V16 в первой ступени ключа, низкое выходное сопротивление обеспечивается биполярным транзистором V17 во второй ступени.

            Защита от пробоя перехода ИСТОК-ЗАТВОР полевого транзистора осуществляется параллельным несимметричным ограничителем R34, V15. В качестве светового индикатора используется светодиод V18, включённый в цепь эмиттера биполярного транзистора.

4.2.9. Аппарат питается от сети переменного тока частоты 50Гц номинальным напряжением 220В через автономный блок питания, включающий в себя трансформатор Т1 и два стабилизированных выпрямителя. Один из них (+6В) состоит из диодного моста V12 и параметрического стабилизатора напряжения (транзистор V8, стабилитрон V11, резисторы R20, R22). Другой (+50В)- из диодного моста V13 и параметрического стабилизатора напряжения (транзисторV9, стабилитрон V10, резистор R21). При изменении напряжения сети на ±10% изменение напряжения на выходе стабилизированного выпрямителя не превышает ±1%.

4.2.10. С выхода стабилизированного выпрямителя +50В напряжение через контакты 2,3 процедурных часов Е1 поступает к цепям питания буферного каскада, предусилителя. Индикатором включения аппарата в сеть служит светодиод V19, подключенный к выходу диодного моста V12.

Список используемой литературы:

1)    «Миллиметровые волны в биологии и медицине», М. №1, 1992г, №4, 1994г.

2)    «Курортология и физиотерапия» В.М. Боголюбов, М., «Медицина» 1985г.

3)    «Физиотерапия» Л.М. Клячкин, М.Н. Виноградова, М., Медицина, 1995 г.

4)    Большая медицинская энциклопедия, т.5, 1997г.

5)    «Сущность лечебного действия дециметровых волн», В.Д. Григорьева, Сов. Мед. №2, 1973г.

6)    «Микроволны и их лечебное применение», З.С. Курашова, М., 1974г.

7)    «Аппарат для ультразвуковой терапии УЗТ-1.03 У», Паспорт, Московский завод электромедицинской аппаратуры «ЭМА».