Глава I. Медико-технические аспекты применения генераторов гармонических колебаний.

В медицине электронные генераторы находят три основных применения:

• В физиотерапетвической электронной аппаратуре

• В электронных стимуляторах

• В отдельных диагностических приборах, например в реографе

Медицинские аппараты – генераторы гармонических и импульсных низкочастотных электромагнитных колебаний объединяют две большие группы устройств, которые очень трудно разграничить- электронные стимуляторы и аппараты физиотерапии. При небольших частотах наиболее существенно специфическое, а не тепловое воздействие тока. Поэтому лечение током имеет эффект стимулирования какого-либо эффекта раздражения током. В настоящее время имеется множество электростимуляторов. Но и сейчас важной медицинской и физиологической проблемой является точное задание выходных параметров электрического сигнала разработчиками электростимуляторов: форма импульса, его длительность, частота импульсного тока, и скважность следования импульсов.

Электростимуляторы могут быть подразделены на стационарные, имплантируемые и носимые. Для полностью имплантируемых стимуляторов, например кардиостимуляторов, проблемой являются источники питания, которые должны длительно и экономно функционировать. Эта проблема является как созданием самих источников, так и разработкой экономичных генераторов. Так, например, желательно иметь генераторы, которые практически не потребляли бы энергию в паузе между импульсами.

В качестве примера стационарного стимулятора широкого назначения можно указать универсальный электроимпульсатор. Он представляет собой генератор импульсного тока прямоугольной и экспоненциальной формы. Параметры импульса и их частота могут регулироваться в широких пределах. Аппарат позволяет измерять длину импульсного тока в цепи пациента. На экране электронно-лучевой трубки можно наблюдать форму импульсов на выходе аппарата.

Примером своеобразного стимулятора являются дефибрилляторы – аппараты, представляющие собой генераторы мощных высоковольтных электрических импульсов, предназначаемые для лечения тяжелых нарушений ритмов сердца. Дефибриллятор включает в себя накопитель энергии, устройство заряда конденсатора и зарядную цепь. Носимым и часто имплантируемым кардиостимулятором является имплантируемый радиочастотных электрокардиостимулятор. Приемник воспринимает радиосигналы от внешнего радиопередатчика. Эти сигналы воспринимаются внутри тела больного имплантируемой частью и виде импульсов и с помощью электродов подаются на сердце.

К особой разновидности электростимуляторов можно отнести такие, которые способны передавать информацию, обычно воспринимаемую органами чувств. Подобным стимулятором является кохлеарный протез, преобразующий звуковую волну в электрический сигнал, то есть по сути заменяющий улитку внутреннего уха. К техническим устройствам электростимуляции относятся также электроды для подведения сигнала к биологической системе.

Большая группа аппаратов – генераторов электромагнитных колебаний и волн работает в диапазоне ультразвуковых (надтональных), высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот и называются обобщающим термином – высокочастотная электронная аппаратура. Проблема электродов в данном случае решается по-разному. Для высокочастотных токов используются стеклянные электроды, воздействие переменным магнитным полем оказывается через спирали или плоские свернутые кабели, по которым проходит переменный ток, создавая переменное магнитное поле. При УВЧ терапии прогреваемую часть тела помещают между дискообразными металлическими электродами, покрытыми слоем изолятора. Физиотерапевтические аппараты, являющиеся генераторами электромагнитных колебаний, конструируются так, чтобы не мешать радиоприему и телевидению. Это обеспечивается с одной стороны специальными помехозащитными устройствами, а с другой стороны определенным строгим заданием диапазона рабочих частот.

К высокочастотной электронной аппаратуре относятся также и аппараты электрохирургии. Основой этих устройств является генератор электромагнитных колебаний, гармонических или модулированных. Мощность использованных в электрохирургии электромагнитных колебаний может измеряться от 1 Вт до нескольких сотен ватт. Особенность генераторов в том, что они должны отдавать мощность в нагрузку (биологическая ткань), которая изменяется в значительных пределах. Длительное время генераторы могут работать вообще без нагрузки, поэтому в аппаратах электрохирургии еще и в значительной степени используются вакуумные лампы, которые по сравнению с полупроводниковыми устройствами обладают большей устойчивостью к возможным перегрузкам.