Аппаратура для терапии постоянным током

Гальванизация

Гальванизация – это терапевтическая процедура, основанная на применении с лечебной целью постоянного непрерывного электрического (гальванического) тока небольшой силы (до 50мА) при низком напряжении (до 60В) и, подводимого к телу человека через контактно наложенные электроды. Плотность тока при гальванизации 0,05÷0,2 мА/см , а при работе на слизистых оболочках 0,02÷0,03 мА/см .

Ткани организма состоят из белковых коллоидов (диэлектриков) и растворов органических и неорганических солей (электролитов), следовательно, обладают различной электропроводностью. Электролиты в основном и определяют проводимость тканей. Большое сопротивление электрическому току оказывают костные ткани, жировые ткани а также мембраны клеток ткани. Общая концентрация солей в тканевых жидкостях соответствует так называемому физиологическому (изотоническому) раствору с концентрацией 0.85-0.9% поваренной соли (NaCl)/ Для приготовления изотонического раствора берется 8.5 г. соли на 1000мл воды. Электропроводность изотонического раствора в зависимости от температуры имеет вид.

Наибольшей электропроводностью обладает

спинномозговая жидкость – 0,018 сим/см.

Электропроводность других тканей:

-кровь - 0,006 сим/см;

-мышечные ткани - 0,006 сим/см;

-внутренние органы - 0,002 сим/см;

-мозговая и нервная ткани - 0,0007 сим/см;

-жировая ткань - 0,0003 сим/см;

-кожный покров - 10 сим/см;

-костная ткань - 10 сим/см.

При оценке электропроводности организма на постоянном токе, необходимо учитывать непостоянство объемного сопротивления организма. Электрический ток не обязательно протекает по кратчайшему расстоянию между электродами, так как он выбирает путь, на котором встречает наименьшее сопротивление (например, по кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервных стволов, межклеточной соединительной ткани). Общее сопротивление постоянному току определяется в большей части сопротивлением кожного покрова и в меньшей - сопротивлением внутренних органов. Ток в цепи зависит от площади контакта «электрод – кожа», состояния кожного покрова, и практически не зависит от расстояния между электродами. Для физиотерапии обычно применяют свинцово-пластинчатые электроды. Это объясняется пластичностью и химической пассивностью металла, т. е. его ионы не принимают участия в образовании тока.

Под действием электрического тока, положительно зараженные ионы движутся по направлению к катоду и называются катионами, отрицательно заряженные – к аноду, и называются анионами.

Разные ионы имеют разные подвижности. Одновалентные ионы (Na⁺ и К⁺) имеют меньшую массу, по сравнению с двухвалентными ионами (Са²⁺ и Mg²⁺). Поэтому они имеют большую подвижность и быстрее достигают поверхности катода. С уходом от анода ионов К⁺ и Na⁺ в этой зоне увеличивается влияние ионов Са²⁺ и Mg²⁺. Эти ионы снижают возбудимость биологических клеток. Следовательно, в области анода преобладают тормозящие процессы ,

В области катода повышается относительная концентрация ионов К⁺ и Na⁺, которые увеличивают возбудимость клеток. Поэтому возбудимость биологических тканей в области катода увеличивается .

Непосредственное наложение электродов на кожу недопустимо, так как на границе «электрод – кожа» происходит электролиз, продукты этой реакции могут вызвать, ожег кожи. На катоде выделяется NaOH и H₂↑ , а на аноде HCl и O₂↑. Чтобы этого не произошло, используют гидрофильные прокладки, пропитанные водой или физ. раствором, площадь которых превышает площадь электродов.

Электрофорез

Лекарственный электрофорез – метод сочетанного воздействия на организм постоянного тока и лекарственного вещества, вводимого с его помощью в организм. Ионы медикаментов вводятся с электрода одноименной полярности, в соответствии со знаком заряда, который это вещество принимает в водном растворе при диссоциации. С анода вводятся положительные, а с катода отрицательные ионы лекарственных веществ. Как правило, используют комплексную терапию: одно вещество вводят с анода, другое с катода. Лекарственные вещества, введенные с помощью гальванического тока, вызывают непрерывное раздражение нервных окончаний кожи с включением рефлекторных механизмов, вступают в обменные процессы в зоне воздействия.

Аппараты для гальванизации и лекарственного электрофореза

По определению – это выпрямитель переменного тока, снабженный фильтром для сглаживания пульсаций, стабилизатором напряжения, выходным регулировочным потенциометром и измерительным прибором

Характеристики аппаратов:

- максимальный выходной ток 50 мА;

- выходное напряжение 20÷30 В;

- коэффициент пульсации выходного напряжения Кп<0,5%;

- питание от сети ~220 В;

- защита по 0I и II классам.

Структурная схема:

К разделительному трансформатору предъявляют жесткие требования: первичная и вторичная обмотки должны быть выполнены на раздельных каркасах. После трансформатора ставят выпрямитель и стабилизатор, обеспечивающий коэффициент пульсации выходного напряжения Кп<0,5%, а так же регулятор (переменный резистор) и преобразователь «напряжение-ток». На выходе – схема защиты, которая настроена на ток 50 мА. Схема защиты отключает цепи управления переменным резистором при превышении параметров тока (более 50мА) или напряжения (более 30В).

Для уменьшения массовых характеристик разделительный трансформатор может быть реализован следующим образом:

Выпрямитель заряжает конденсатор фильтра напряжением 310В, частота генератора f>16 кГц. Габариты высокочастотного трансформатора меньше ≈ в 5 раз.

Реализация аппаратов в простейшем виде

[Ссылка на литература В.Г.Гусев]

Преобразователи «напряжение-ток»

Источник тока (Преобразователь напряжение-ток) обеспечивает в нагрузке Rн ток, величина которого не зависит от величины сопротивления нагрузки, т.е. нагрузочная характеристика есть горизонтальная прямая

Источник тока можно построить на источнике ЭДС и добавочном сопротивлении RB. Тогда Iн=E/(RB+RH), Если RB>>RH, то можно положить, что ток в нагрузке не зависит от ее величины. Если необходимо поддержание тока с погрешностью 0.1% то RB=1000RH. Допустим RH=1kOm , IH=1mA, тогда RB=1000 kOm, a E=1kV (!!!)

Предположим, что I=1mA, Re=5kOm Ue=5v Rэкв=R1||R2=10kOm, r_KE=100kOm,β=300, r_B=7,8kOm,

Тогда внутренне сопротивление источника r_i=6.7Mom

Такой источник тока работает до величины

RH=(Uп-5-U_KEmin)/IH

Вместо R2 часто ставится стабилитрон VD/

Биполярный управляемый источник тока

Иногда требуется источник тока, обеспечивающий биполярный выходной ток, пропорциональный входному напряжению. Для этого соединим 2 комплементарных источника тока.

Если Uin=0, то I1=I2 и IH=0

Если Uin>0, то I2↑, a I1↓ и →IH<0

Если Uin>0, то I1↑, a I2↓ и →IH>0

Выражения для токов I1,I2

Схема работоспособна при |Uin|<|Uп-3В| и RH<0.5Uп/IHmax

Преобразователи тока с ОУ

а) Схемы с незаземленной нагрузкой:

Iвх=±Uвх/R .

б) Схемы с заземленной нагрузкой:

; .

Схема с однонаправленным током:

Iн=Uвх/R.

Схема с биполярным током

Дата добавления: 2014-08-09; просмотров: 549; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!