Литература

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика., М. 1987г.

2. Ливенцев Н.М. Курс физики т. 2 1978г.

3. Лекции по физике

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АППАРАТА

ДЛЯ МЕСТНОЙ ДАРСОНВАЛИЗАЦИИ " ИСКРА-1 "

Стюрева Г.М.

Цель работы;

1. Знакомство с одним из методов ВЧ - терапии - дарсонвализацией: действующий физический фактор, амплитудные и частотные характеристики, механизм биофизического действия, область применения.

2. Расширение и закрепление навыков работы с электронным осцилло­графом.

Приборы и принадлежности; Аппарат "Искра - I", электронный осциллограф, соединительные

провода.

Теория.

Дарсонвализация - один из первых методов высокочастотной терапии, предложенный

французским физиологом д ^,Арсонвалем.

П ри местной дарсонвализации производится воздействие через кожу и доступные слизистые оболочки высокочастотным электрическим разрядом, который образуется между поверхностью тела и специальным электродом, на который подаются импульсно-модулированные высокочастотные колебания высокого напряжения /рис. I/.

Метод, предложенный д'Арсонвалем, в отличии от других методов ВЧ- терапии (диатермия, индуктотермия, УВЧ-терапия), не вызывает теплового эффекта в тканях, а, преимущественно, оказывает тонизи­рующее действие на нервные рецепторы. Этот метод используется для лечения некоторых заболеваний нервной, сердечно-сосудистой, мышеч­ной, зубочелюстной систем и кожи.

Воздействие электрическим разрядом на поверхность тела при местной дарсонвализацией осуществляется с помощью электрода в виде стек­лянного баллона с разреженным воздухом, при давлении 0.1 - 0,5 мм. рт. ст. От специального аппарата к электроду подводится высокое напряжение, которое имеет характер резкозагухающих ВЧ-колебаний. Электрод присоединяется к аппарату однополюсно, а цепь высокочас­тотных колебаний замыкается токаю смещения через распределенную емкость человека и окружающую среду на землю. Для высокочастотного тока образуется цепь: ионизированный газ внутри электрода, емкость ею стеклянной стеши и слой воздуха между электродом и поверхно­стью кожи /или слизистой оболочкой/, в которой возникает разряд, изменяющийся по интенсивности от "тихого" до слабого искрового. Этот разряд и оказывает раздражающее, а в некоторых случаях и лег­кое прожигающее действие. Незначительный ток, возникающий при этом (10 - 15 мА/, не вызывает теплового эффекта в тканях.

Аппарат "Искра - I" представляет собой генератор высокочастотных /частота 110 кГц/ импульсно-модулированных колебаний /с пиковым напряжением до 20 кВ/, имеющих колоколообразную форму огибающей и следующих с частотой сети /50 Гц/.

На рис. 2 представлена электрическая структурная схема аппара­та "Искра - I".

Сеть

рис. 2.

Аппарат состоит из генератора высокой частоты /I/, модулятора / 2/, выпрямителей, питающих анодные и сеточные цепи генератора и модулятора /3,4/ /см.рис.2/. Так как аппарат работает от сети пере­менного тока, с номинальным напряжением 220 В, то в нем имеется трансформатор /5/, осуществляющий преобразование напряжений, питаю­щих схему аппарата. Для компенсации изменений напряжения питающей се­ти в сетевой обмотке трансформатора имеются отводы, коммутируемые с помощью переключателя "Сеть", выведенного на лицевую панель аппара­та. Вольтметр, по которому производятся контроль напряжения питания и лампа, сигнализирующая о включении аппарата, также расположенные на передней панели. Высокое напряжение /до 20 кВ/ создается в электрододержателе /резо­наторе/ с помощью повышающего трансформатора /8/. Эта часть /кони­ческой формы/, прикасание к которой при проведе­нии процедуры недопустимо, отделена охранным кольцом от цилиндричес­кой части, предназначенной для удержания электрододержателя в руке. Амплитуда высокочастотных колебаний нарастает с момента их возник­новения в течение времени существования импульса / 100 мкс/. После чего колебания постепенно затухают. С помощью переменного резистора, ось которого выведена на переднюю панель аппарата, (ручка "Мощность") регулируется мощность выходного импульса.

Для проведения практического занятия в схеме аппарата для местной дарсонвализации "Искра - I" сделаны выводы /гнезда/ Г /1-5/, которые позволяют с помощью электронного осциллографа исследовать характе­ристики импульса ВЧ- колебаний, которыми производится воздействие при местной дарсонвализации, а также проследить процесс импульсной модуляции.

Предлагается исследовать зависимость от положения ручки "Мощность"

1. максимальной амплитуды импульса

2. скорости нарастания амплитуды и импульса

3. сдвиг по фазе синусоидальных напряжений, определяющих запуск генератора ВЧ и напряжение на экранных сетках генераторной лампы в момент запуска

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

I. Визуальное знакомство с аппаратом "Искра - I" для местной дарсонвализации.

Аппарат "Искра - I" является аппаратом переносного типа. Аппарат работает от сети переменного тока.

На лицевой панели аппарата расположены:

1. Ручка "Сеть", служащая для включения аппарата и компенсации изменений напряжения питания.

2. Фонарь, сигнализирующий о включении аппарата в сеть.

3. Вольтметр, служащий для контроля установки сетевого напряжения.

4. Ручка "Мощность", служащая для регулировки интенсивности действующих факторов для проведения процедуры.

На каждой панели расположен штепсельный разъем, посредством которого к аппарату подключается

электрододержателъ с присоединен­ным электродом.

II. Характер импульса ВЧ- колебаний, которым производится воздействие при местной дарсонвализации.

1. Включите кабель питания аппарата в сеть.

2. Выведете ручку "мощность" в крайнее левое положение.

3. Включите аппарат поворотом ручки "Сеть" в положение "Т", при этом должен загореться сигнальный зеленый фонарь. Проверьте рабочее напряжение по контрольному вольтметру: стрелка прибора должна находиться в закрашенном секторе шкалы /установить необходимое напряжение можно поворотом ручки "Сеть" в положение'2,3.../.

4. включите осциллограф. Соедините гнездо 11 схемы со входом осциллографа /гнездо Г_з- земля/ при этом тумблер на схеме К должен быть выключен.

На экране осциллографа наблюдайте ВЧ- импульс, при различных положениях ручки "Мощность" аппарата от "1" до "8".

III. Измерения.

Определение коэффициента затухания высокочастотных колебаний на выходе резонатора аппарата "Искра-1".

Измерение длительности импульса. Для измерения длительности импульса надо:

а/ получить изображение импульса на экране осциллографа, соединив клеммы пациента аппарата "Искра-1" с клешами осциллографа -"Вход", "Земля" /по оси У/.

б/ поставить ручку "Синтронизация" в положение "Исслед. сигнал".

Тумблером "Смещение Y" /слева и справа/ добиться колоколообразной

формы импульса. Тумблер "Полярность" поставить в положение "Нормальн"

род работы - "Синхрон. А + Б",

в/ поставить переключатель "Длительность" в положение "20 и 2,5".

Скорость развертки "К" в этом случае равна: К = 2,5мкс/см * 20 == 50мкс/см.

г/ подсчитать количество см / l / по оси X от максимального пика ко­лебаний, укладываемых в исследуемом сигнале и, зная, что "К" = 50 мкс/см, определить длительность t" исследуемого сигнала: t = K*l (мкс).

Период затухающих колебаний Т определить по формуле: Т = t/n , где n - целое число периодов колебаний, укладываемых в промежутке t .

С помощью масштабной сетки, которая находится на экране осцилло­графа, последовательно измерить /в мм/ амплитуды "А" колебаний аппарата "Искра-1". Для повышения точности измерения ручку "Мощно­сть" на панели аппарата поставить в положение 4-5.

Полученные данные занести в таблицу I.

Таблица I

№ п/п	l(см)	t=K*l	n	Т =t/n	ао	А1	А2	……..	Аn
1
2
3
среднее

Для определения коэффициента затухания  построить график зависимости

Ln (A₀/A_n) от t= nT . Для этого по таблице натуральных логариф­мов определить логарифмы измеренных амплитуд затухающих колебаний, заполнив таблицу 2.

Таблица 2

	0	I	2	3	4	……………
Ln A0 -Ln An

По данным таблицы 2 на миллиметровой бумаге построить в полулогарифмических координатах зависимость: Ln A₀ -Ln A_n от nT. Тангенс угла наклона полученной прямой равен:

Задание для УИРC: Проведите процедуру местной дарсонвализации /на макете пациента/.

1. Вставьте штепсель резонатора в разъем на передней панели, пред­варительно повернув ручку "Мощность" в крайнее левое положение. При проведении процедуры, поворачивая ручку "Мощность" от "I" до "8", наблюдайте возникающий электрический разряд, переходящий от "тихого" в искровой.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каким физическим фактором производится воздействие при местной дарсонвализации?

2. Из каких отдельных участков состоит цепь высокочастотных коле­баний при местной дарсонвализации?

3. Каков механизм биофизического действия при местной дарсонвали­зации?

4. Из каких блоков состоит аппарат "Искра-1"?

5. Каково назначение генератора высокочастотных колебаний в аппа­рате для местной

дарсонвализации?

6. Каково назначение модулятора в аппарате "Искра-1"

7. Каким образом формируется "колоколобразная" огибающая высокочастотного импульса?

Литература

Н.М.Ливенцев,, Курс физики, изд.6, 1978 г.

А.Н.Ремизов. Курс физики, электроники к кибернетики /для медицинс­ких институтов/, 1982 г., стр. 485 - 488.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ТЕРАПИИ

ИЗУЧШИЕ АППАРАТА «ТОНУС-1»

Воеводский В.С.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучить физические характеристики диадинамических токов.

2. Изучить блок-схему и правила пользования аппаратом «Полюс-1»

3. Исследовать нагрузочные характеристики аппарата.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Процесс возбуждения в возбудимой ткани может быть вызван любым агентом, если его сила равна или выше пороговой, а время действия достаточно велико. Возбудимой тканью называется ткань, которая на действие порогового или сверх порогового раздражителя отвечает процессом возбуждения. К возбудимым тканям относятся нервная, мышечная и железистая. Агентами, вызывающими возбуждение, могут быть различные виды энергии внешней и внутренней среды: электрическая, химическая, электромагнитная, лучевая. Процесс возбуждения возникает при резком изменении температуры, под действием энергии звуковых волн и т.д.

В биофизических исследованиях и медицинской практике наибольшее применение как раздражитель получил электрический ток. Широкое использование электрического тока определяется его свойствами. Электрический ток легко получить. Он точно дозируется по амплитуде и длительности, являясь адекватным раздражителем, не вызывающим после себя морфологических изменений. Его действие ограничивается временем включения источника тока, т.е. электрический ток не имеет последействия. Наконец, с помощью современных приборов можно получить электрический ток различной формы. В соответствии с различной формой наибольшее распространение получили восемь видов электрического тока: прямоугольный, экспоненциальный, конденсаторный, тетанический (фарадический), линейно нарастающий, пилообразный, синусоидальный.

Наименьшим порог раздражения для одной и той же ткани будет при воздействии прямоугольным импульсом. Наибольшим он проявится при воздействии линейно нарастающего тока. Именно поэтому, возбудимость определяется импульсным током прямоугольной формы. Прямоугольный импульс имеет период T , время действия раздражителя и межимпульсный интервал. При одинаковых амплитудах и периодах раздражающее действие будет большим в случае меньшего межимпульсного отрезка времени. Меньшее возбуждающее действие будет у тока с большим межимпульсным интервалом.

Диадинамотерапия. Сущность метода заключается в использовании для лечения диадинамических токов предложенных Бернаром. Диадинамические - это токи полусинусоидальной формой импульсов, следующих с частотой 50 Гц (ток однополупериодного выпрямления) или 100 Гц (ток двухполупериодного выпрямления). Эти два вида тока в зависимости от цели воздействия могут подводиться к организму либо каждый в отдельности непрерывно, либо паузами, либо при непрерывном чередовании их в составе периодов разной длительности в течение всей процедуры. Ток двухпериодного выпрямления можно рассматривать как состоящий из постоянного, на который как бы накладываются пульсации тока с частотой 100Гц. Соотношение между этими составляющими постоянно и не зависит от общей величины устанавливаемой силы тока. Такие токи применяют для снятия болевых синдромов, обусловленных поражением периферических нервов, а так же травматических повреждений (растяжения, ушибы связок суставов, мышц). Импульсный ток вида «Двухполупериодный непрерывный» (ДН) вызывает сокращение мышечных фибрилл, увеличение электропроводности кожи, повышение порога чувствительности.

В лечебной практике он применяется для снятия болей, спазмов, и в качестве предварительного воздействия для увеличения электропроводности тканей. Более сильное действие оказывают прерывистые токи. Под действием таких токов возникает сильное ритмическое сокращение мышц. В связи с этим происходит усиление кровообращения, расширение сосудов, ускорение кровотока. В местах воздействия повышается температура, проявляется рассасывающее действие, активизируется обмен веществ в тканях и т.д. Чередование токов с различной частотой устраняет привыкание тканей к однообразному току и приводит к повышению терапевтического эффекта.

Для проведения воздействия диадинамическими токами применяют электроды, принципиально не отличающиеся от используемых для гальванизации и электрофореза лекарственных веществ. Такой электрод состоит из хорошо проводящей металлической пластинки, угольной ткани и мягкой гидрофильной прокладки толщиной около 10 мм, помещаемой на тело пациента.

Характеристики токов На клавишах аппарата имеются обозначения, соответствующие отдельным видам диадинамических токов. Рис.1

Рис.1 а)- двухполупериодный непрерывный (ДН); б)- однополупериодный непрерыв-ный (ОН); в)- однополупериодный ритмический (ОР); г)- короткий период (КП);

Д)-длинный период (ДН); е)-однополупериодный волновой (ОВ); ж)- двухполупериод-

ный волновой (ДВ); з)-однополупериодный волновой (ОВ¹); и)-двухполупериодный волновой (ДВ¹).

ДН – двухполупериодный непрерывный - пульсирующий ток с частотой пульсации 100 Гц. В виду того, что задний фронт полусинусоидальных пульсаций спадает по экспоненте. Величина тока, не доходя до нулевого значения при этой частоте, переходит в следующую пульсацию, тем самым создается значительная постоянная составляющая. ОН - однополупериодный непрерывный - пульсирующий ток с частотой пульсации 50 Гц. В следствие меньшей частоты постоянная составляющая при этом виде тока незначительна. ОР – однополупериодный ритмический - посылка тока вида ОН длительностью 1-1,5 с при чередовании с паузами такой же продолжительности. КП - короткий периодический - чередование посылок тока вида ДН длительностью 1,5 с, с посылками тока вида ОН такой же продолжительности 4 с. с посылками длительностью 8 с., состоящими из токов вида ОН и импульсов, дополняющих его до тока вида ДН. Огибающая дополнительного тока нарастает за 2 с. до амплитудного значения тока вида ДН, удерживается на этом уровне 4 с. и затем плавно спадает до нуля в течение 2 с., весь период равен 12 с. ОВ - однополупериодный волновой -посылка тока вида ОН, постепенно увеличивающегося до максимальной амплитуды и плавно уменьшающегося до нуля, при чередовании с паузами длительностью 4 с. ДВ – двухполупериодный волновой - плавно нарастающий до максимальной амплитуды и постепенно уменьшающийся до нуля в течение 8 с. ток вида ДН при чередовании с паузами длительностью 4 с. ОВ¹-однополупериодный волновой -посылки с плавно нарастающим и убывающим в течение 4 с. током вида ОН при чередовании с паузами длительностью 2 с. ДВ¹-двухполупериодный волновой -посылки с плавно нарастающим и убывающим в течение 4 с. током вида ДН при чередовании с паузами длительностью 2 с.

БЛОК-СХЕМА АППАРАТА « ТОНУС-1»

Упрощенная блок-схема аппарата “Toнуc-l” приведена на рис.2

На лицевую панель аппарата (рис.3 )

Рис.3

выведены: миллиамперметр (1), экран осциллографической трубки (2), ручка регулятора выходного тока (3), переключатель вида тока (4), ручка процедурных часов (5), переключатель полярности тока (6), выключатель сети(7), индикаторная лампа (8). На боковой стенке слева укреплено гнездо кабеля пациента. На задней стенке - узел вывода сети.

Аппарат «Тонус-1» выполнен по 11 классу защиты от поражения электрическим током и в заземлении не нуждается.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ

Задание 1

Последовательность операций при работе с аппаратом «Тонус-1»

1. Включите аппарат с помощью выключателя сети, поставив его в положение «ВК», при этом должен светиться глазок индикаторной лампы.

2. Ручку регулятора выходного тока установите в крайнее левое положение

3. Соедините один из проводов (любой) кабеля пациента с гнездом «земля», другой- с левым крайним гнездом панели (рис.) (0,5 кОм)

4. Включите на переключателе видов тока кнопку ДН.

5. Заведите процедурные часы поворотом ручки по часовой стрелке до упора, и обратным поворотом ручки против часовой стрелки установите длительность процедуры в минутах.

6. Убедитесь, что при плавном повороте регулятора выходного тока слева направо значение выходного тока изменяется от нуля до максимума.

7. Для переключения видов тока вначале поставьте ручку регулятора выходного тока в левое крайнее положение.

8. Наблюдайте другие 8 видов тока на экране осциллографической трубки и зарисуйте их.

Задание 2. Измерение длительности периода.

1. Измерьте длительность периодов серии импульсов токов ОР, ОВ, ОВ ¹ при помощи секундомера. Начало и конец отсчета определите по экрану трубки. Измерьте время, соответствующее 5, 10 , 20 периодам сигнала.

2. Длительность периода Т определите по формулам:

T ₁ = t ₁ / 5 T ₂ = t ₂ /10 T ₃ = t ₃ /20

Задание 3

Определение нагрузочных характеристик аппарата при различных значениях выходного тока.

1. Переключатель видов тока поставьте в положение ДН, (нажмите первую клавишу слева)

2. Ручку регулятора выходного тока поверните вправо до упора на максимальное значение тока.

3. Один провод кабеля пациента соедините с землей, а другой путем перестановки в разные гнезда монтажной платы слева направо изменяйте величину нагрузочного сопротивления. Значения нагрузочных сопротивлений и соответствующие им значения выходного тока занесите в табл.1

Сопротивление [кОм]
Ток [мА]
Мощность [Вт]

4. Постройте график по табличным данным, откладывая по оси абсцисс нагрузочные сопротивления, а по оси ординат соответствующие им значения тока.

5. Рассчитайте мощность, выделяемую на нагрузочных сопротивлениях по формуле:

P = I ² R

Значения мощностей занесите в таблицу и постройте график зависимости мощности от величины нагрузочных сопротивлений.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие токи называются диадинамическими

2. Перечислите все виды диадинамических токов.

3. Для каких целей в медицине применяются диадинамические токи

4. Каков характера действия диадинамических токов на ткани организма?

5. Нарисуйте блок-схему аппарата "Тонус-1".

6. Как измеряется длительность периода импульса?

6. Какова зависимость мощности от величины нагрузочного сопротивления?

ЛИТЕРАТУРА

1. Ливенцев Н.М. Курс физики, изд. 6, 1978.

2. Ремизов Н.А. Курс медицинской и биологической физики, М., 1987.

Физические основы низкочастотной терапии.

ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА АМПЛИПУЛЬС -4

Воеводский В.С.