Цель работы.

1. Изучить физические характеристики синусоидально модулированных токов

2. Изучить блок-схему аппарата "Амплипульс-4"

3. Исследовать нагрузочные характеристики аппарата.

Приборы и оборудование

Аппарат "Амплипульс-4",осциллограф, набор сопротивлений, соединительные провода.

Теоретическая часть

Аппарат низкочастотной терапии "Амплипульс-4" предназначен для лечебного воздействия модулированными синусоидальными токами звуковой частоты на лиц» страдающих заболеваниями нервной периферической системы.

Раздражение электрическим током определенного характера и силы у большей части органов и тканей вызывает такую же реакцию, как и естественное возбуждение. Это явление широко используется в физиологии при изучении функций различных органов и систем» преимущественно нервной и мышечной. Применение электрического раздражения для измерения функционального состояния клеток, органов и тканей называется их электростимуляцией. Электростимуляция с лечебной целью может сочетаться с методом электротерапии.

В электротерапии применяют импульсные токи как простых форм (тетанизирующего, прямоугольного и экспаненциального), так и синусоидально модулированные токи.

Лечение синусоидальными модулированными токам рис.1 основано на применении синусоидального тока частотой 5000 Гц, модулированного синусоидальными колебаниями низкой частоты (в пределах 30-150 Гц). Ток низкой частоты оказывает возбуждающее действие на нервно-мышечную и сосудистую системы, но электрическое сопротивление кожи токам низкой частоты довольно высокое (около 1000 Ом). Токи же высокой частоты не встречает большого сопротивления со стороны кожи, глубоко проникает в ткани, почти не вызывая раздражения кожных рецепторов. Таким образом, низкочастотный ток проводится в глубоко лежащие ткани с помощью высокочастотного тока. При этом ток низкой частоты действует синхронно с нормальными собственными колебаниями биотоков организма, возникающими в процессе деятельности головного мозга, нервов и мышц (от 10 до 150 Гц), усиливая их.

Рис.1 Формы выходных токов аппарата при различных режимах работы.

Для повышения эффективности воздействия и уменьшения явлений адаптации прибегают к чередованию двух различных модулированных частот (рис. 1г), применяются также чередование модулированных колебаний с паузами (рис. 16) и модулированных и немодулированных колебаний (рис. 1в)

Блок-схема аппарата (Рис.2) включает в себя генератор несущей частоты, генератор регулируемой низкой частоты, модулятор, усилитель, коммутатор для получения различных режимов, измеритель тока в цепи пациента, блок питaния.

Генератор

СЧ

Модулятор

Усилитель

Генератор

НЧ

Измеритель

тока

Выход

Коммутатор

Блок питания

Рис.2

Генератор несущей частоты генерирует напряжение синусоидальной формы частотой 5000 Гц. Режим серий и пауз осуществляется путем поочередного замыкания и размыкания части витков катушки индуктивности генератора. Замыкание вызывает срыв генерации.

Генератор низкой частоты обеспечивает дискретную установку частоты 30, 50,100,150 Гц.

Для получения синусоидально модулированного напряжения служит модулятор, Модулятор состоит из 2-х каскадов. На одном транзисторе собран усилитель низкой частоты. От него осуществляется питание модулятора, собранного на втором транзисторе. Вследствие этого в колебательном контуре модулятора, состоящего из катушки индуктивности и конденсатора, возникают синусоидально модлированные колебания.

Усилитель выполнен на 3-х транзисторах. Первый и третий каскады выполнены по схеме с общий эмиттером и работают как усилители напряжения. Второй каскад - согласующий - выполнен по схеме с общим коллектором.

Измерение тока производится на диапазонах 20 мА и 80 мА. Переключение диапазонов осуществляется с помощью реле и возможно только в левом крайнем (т.е. нулевом) положении потенциометра "ток". Этим обеспечивается безопасность пациента в момент переключения с диапазона малых токов на диапазон больших токов.

Для осуществления различных режимов работа (сериями и паузами) предназначен коммутатор, основной частью которого является триггер. По схеме и принципу действия триггер аналогичен мультивибратору. Отличие состоит в том„ что оба крайних положения триггера являются устойчивыми, И переход из одного в другое ("опрокидывание") происходит только под действием внешних импульсов. В связи с этим у триггера имеются дополнительные выхода, через которые на базы транзисторов подаются импульсы, вызывающие опрокидывание триггера. К обоим выходам триггера подключены конденсаторы, определяющие вместе с зарядными резистоpaми длительноcть серий и пaуз.

Задание 1. Проверка аппарата.

1.На переключателе »РОД РАБОТЫ» включите кнопку непрерывной работы 1, на переключателе «РЕЖИМ»-невыпрямленный режим, на переключателе "ЧАСТОТА Гц- частоту 100 Гц, на переключателе «МОДУЛЯЦИЯ %» -100 % на переключателе «ДИАПАЗОН-КОНТРОЛЬ-ЭЛЕКТРОДЫ»- «КОНТРОЛЬ ПАЦИЕНТА ОТКЛЮЧЕН» .Плавно вращайте ручку "ТОК" вправо до тех пор, пока миллиамперметр не покажет 20мА, а затем вращайте ее влево до упора и нажмите кнопку "ДИАПАЗОН". При этом, лампа индикатора включения диапазона 20 мА должна погаснуть, а диапазона 80 мА включиться. Плавно вращайте ручку "ТОК" вправо до тех пор, пока миллиамперметр не покажет 60 мА.

2 На переключателе "РОД РАБОТЫ" включите кнопку работы в режиме серий и пауз, на переключателе "ДЛИТЕЛЬНОСТЬ" включите кнопку "1-1,5" а затем по периодическим отклонениям и спадам стрелки миллиамперметра проверьте работоспособность аппарата. После этого выведите ручку "ТОК" влево до упора.

3. Кнопку "ДИАПАЗОН" установите в исходное положение, при этом индикаторная лампа диапазона 80 мА выключится, а диапазона 20 мА включиться.

ЗАДАНИЕ 2

.Изучение выходных режимов работы аппарата "Амплипульс-4"

Моделями пациентов в данном задании служит набор сопротивлений от 0,5 до 10 кОм.

1.Выход прибора "Амплипульс-4" присоедините к сопротивлению 1 кОм и соедините

с вертикальным входом осциллографа.

2. Установите ток 20 мА. Получите на экране осциллографа устойчивую картину

модулированных колебаний в режиме 1.

3. Переключая режимы 1 -5, длительности серий и пауз, а также значения коэффициента модуляции наблюдайте на экране осциллографа изменения формы и частоты сигналов.

4. Коэффициент модуляции определяется по формуле

где a - максимальная амплитуда напряжения, b - минимальная амплитуда напряжения.

Измерьте на экране осциллографа эти величины. По измеренным « а » и « b « вычислите значения глубины модуляции М при поочередном нажатии клавиш 50%; 75%; 100%. Данные занесите в табл. 1.

Таблица 1

Глубина модуляции М % (клавиши прибора)	0	50	75	100
В ычисленные значения глубины модуляции
Среднеквадратичное значение тока I [мА]

3. В режиме 1 вычислите среднеквадратичное значение тока пациента по формуле

где I _m - показание миллиамперметра, m- коэффициент модуляции (в долях). Данные занесите в табл. 2.

Таблица 2

R, [кОМ]
I m ,[мА]
I, [мА]
P, [Вт]

3. Включите глубину модуляции "100% ", подключая клеммы пациента к различным сопротивлениям, измерьте ток в цепи. Данные занесите в табл. 2. Для каждого значения модулированного тока вычислите среднеквадратичное значение тока I и мощность, выделяемую в цепи пациента P = I ² R

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Для каких целей предназначен аппарат "Амплипульс-4"? .

2.Какое действие оказывают на ткани импульсные токи?

3. Какой формы токи применяются в электротерапии?

4. Каков механизм действия синусоидальных модулированных токов на ткани?

5. Нарисуйте блок-схему аппарата. Какой формы ток получается на выходе

модулятора?

3. Как обеспечивается безопасность пациента при переключении прибора на диапазон

больших токов (до 80 мА)?

8. Что такое модуляция? Как вычислить коэффициент модуляции тока.

ЛИТЕРАТУРА

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

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