Устройство для звуковой стимуляции внутренних органов

Устройство для звуковой стимуляции внутренних органов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике И может быть использовано для лечения атоний верхних мочевых путей. Цель изобретения - поддержание параметров воздействия при уменьшении перегрева в процессе звуковой стимуляции. Устройство содержит импульсный генератор 1, счетчик 2 импульсов , формирователь 3 импульсов подвижной катушки, переключатель 6 мощности, формирователь 7 импульсов. подмагничивания, катушку 9 подмагничивания излучателя 5. Формирователь 3 импульсов подвижной катушки состоит из формирователя 14 импульсов огибающей , формирователя 15 звуковых импульсов . Диоды 18-19 ограничивают выбросы напряжения на выходах ключей 16-17, возникающих при их закрытии вследствие индуктивного характера сопротивления подвижной катушки 4 излучателя 5. Емкость ко1аденсатора 21 выбирается такой величины, чтобы последов ательньй резонансный контур, образованньп этим конденсатором и индуктивностью катушки 4, был настроен на частоту биполярных колебаний 2,7 кГц. В результате форма тока через катушку 4 близка к синусоидальной . Емкость конденсатора 13 при близких по величине амплитудах токов через катушки 4 и 9 подмагничивания выбирается в несколько раз больше величины емкости конденсатора 12. 2 3.п. ф-лы, 5 ип. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 А 61 Н 23/00 ф(»

I:

» у р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ."Вь би8 t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4119576/28-14 (22) 30.06.86 (46) 30.06.88. Бюл. Р 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники (72) А.И.Васильев и М.М.Хвостова (53) 615.471 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1163854, кл. А 61 Н 23/00, 1981. (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗВУКОВОЙ СТИМУЛЯЦИИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечения атоний верхних мочевых путей. Цель изобретения — поддержание параметров воздействия при уменьшении перегрева в процессе звуковой стимуляции. Устройство содержит импульсный генератор 1, счетчик 2 импульсов, формирователь 3 импульсов подвижной катушки, переключатель 6 мощности, формирователь 7 импульсов.

ÄÄSUÄÄ 1405845 Д 1 подмагничивания, катушку 9 подмагничивания излучателя 5. Формирователь

3 импульсов подвижной катушки состоит из формирователя 14 импульсов огибающей, формирователя 15 звуковых импульсов. Диоды 18-19 ограничивают выбросы напряжения на выходах ключей

16-17, возникающих при их закрытии вследствие индуктивного характера сопротивления подвижной катушки 4 излучателя 5. Емкость конденсатора 21 выбирается такой величины, чтобы последовательны»» резонансный контур, образованный этим конденсатором и индуктивностью катушки 4, был настроен на частоту биполярных колебаний

2,7 кГц. B результате форма тока через катушку 4 близка к синусоидальной. Емкость конденсатора 13 при близких по величине амплитудах токов через катушки 4 и 9 подмагничивания выбирается в несколько раз больше величины емкости конденсатора 12.

2 3 II . ф-JIbl 5 HJI

1405845

Изобретение относится к медицинсой технике, в частности к устройстам для лечения внутренних органов .еханическим воздействием и может рыть использовано для лечения атоний гипотоний верхних мочевых путей.

Цель изобретения — поддержание параметров воздействия при уменьшении

° ° ° ерегрева в процессе звуковой стимуяции.

На фиг.1 приведена блок--схема устойства; на фиг.2 — структурная схе-. а формирователя импульсов огибающей; а фиг.3 — структурная схема формиро- 11 ателя импульсов подмагничивания; на иг.4 — возможная схема реализации четчика импульсов; на фиг.5 — возожная схема реализации формирователя вуковых импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит послеовательно соединенные импульсный геератор:I, счетчик 2 импульсов, форронатель 3 импульсов подвижной каушки, выход которого подключен к однижной катушке 4 излучателя 5. Крае того, устройство содержит последоательно соединенные переключатель 6 ощности, формирователь 7 импульсов одмагничивания и ключ 8, выход котоого соединен с катушкой 9 подмагниивания излучателя 5, а также источик 10 питания, отрицательный выход оторого соединен с ключом 8 и формиователем 3 импульсов подвижной кашки, нулевой — с ключом 8, формиро- 35 ателем 3 и со вторыми выходами подижной катушки 4 и катушки 9 подмагичивания излучателя 5, а положительпл — с формирователем 3 импульсов одвижной катушки. Устройство также одержит диод ll, включенный между выходом ключа 8 и положительным вы1 одом источника 10 питания, конденсатор 12, включенный между выходами

Противоположной полярности источникаI0 питания, и конденсатор 13, вклюЧенный между отрицательным и нулевым выходами источника 10 питания. Выходы переключателя 6 мощности соединены также с входами формирователя 3 им- 50

Пульсов подвижной катушки, а выходы счетчика 2 импульсов — с входами формирователя 7.

Формирователь 3 импульсов подвижной катушки состоит иэ формирователя 55

14 импульсов огибающей, входы которого соединены с выходами счетчика 2 импульсов, формирователя 15 знуконых импульсов, входы которого соединены с выходами переключателя 6 мощности, счетчика 2 импульсов и формирователя

14 импульсов огибающей, двух ключей

16 и 17, входы которых соединены с выходами формирователя 15 звуковых импульсов, а выходы соединены между собой, последовательно соединенных диодов 18 и 19, включенных между положительным и отрицательным выходами источника 10 питания, точка соединения которых подключена к выходам ключей 16 и 17, резистора 20, включенного между выходами ключей 16 и 17 и нулевым выходом источника 10 питания, и конденсатора 21, включенного между выходами ключей 16 и 17 и подвижной катушкой 4 излучателя 5.

Формирователь 14 импульсов огибающей (фиг.2) может быть реализован на логических схемах ИЛИ-НЕ 22, И 23 и

ИЛИ-НЕ 24, причем входы логических схем ИЛИ-НЕ 22 и И 23 соединены с выходами счетчика 2 импульсов, а выходы - с входами логической схемы ИЛИНЕ 24.

Формирователь 7 импульсон подмагничивания (фиг.3) может быть реализонан на логической схеме И-НЕ 25 и последовательно соединенных логических схемах И 26, ИЛИ-НЕ 27 и ИЛИ-НЕ 28, причем вход логической схемы И 26 соединен с выходом переключателя 29 ,мощности, вторые входы логических схем И 26, ИЛИ-НЕ 27 и входы логической схемы ИЛИ-НЕ 22 соединены с выхо дами счетчика 2 импульсов, а второй вход логической схемы ИЛИ-НЕ 28 — с выходом логической схемы И-НЕ 25.

В качестве импульсного генератора

I может быть использован обычный транзисторный мультивибратор.

Счетчик 2 импульсов (фиг.4) может быть реализован на двух микросхемах

К561ИЕ10, соединенных последовательно. При этом используются 13 двоичных разрядов счетчика: на формирователь 14 импульсов огибающей поступают сигналы с выходов 8-13 разрядов, на формирователь 7 импульсов подмаг-. ничивания — с выходов 9-13 разрядов, а на формирователь 15 звуковых импульсов — с выходов 1-4 разрядов счетчика.

Формирователь 15 звуковых импульсов может быть реализован по схеме, приведенной на фиг.5 и содержит микросхемы 30-38. ъ

При других положениях переключателя 29 мощности с его выхода на вход логической схемы И 26 поступает сигнал логического нуля, который с ее выхода поступает на вход логической схемы ИЛИ-HF 27, в результате чего на выходе логической схемы ИПИ-HF. 27 формируются импульсы длительностью

12 мс и на выходе логической схемы

ИЛИ-HE 28 также формируются импульсы длительностью 12 мс.

3 140584

Устройство работает следующим образом.

Импульсный генератор 1 формирует импульсы с частотой, в несколько раз (например, в 16) превышающей частоту

5 излучаемых звуковых колебаний, которая составляет, например, 2,7 кГц. С выхода импульсного генератора 1 импульсы поступают на вход счетчика 2 импульсов.

С выходов счетчика 2 импульсов импульсы поступают на входы формирователя 7 импульсов подмагничивания, на выходе которого формируются импульсы, например,с частотой 5 Гц и длительностью 18 мс при максимальной мощности звуковых колебаний и 12 мс при остальных положениях переключателя 6 мощности. 2D

Формирователь 7 импульсов подмагничивания работает следующим образом.

На выходе логической схемы И-НЕ 25 (фиг. 3) формируется сигнал логическо г го нуля длительностью 24 мс и с час- 25 тотой 5 Гц, когда на ее входы поступают сигналы логической единицы с выходов счетчика 2 импульсов. Если установлена максимальная мощность звуковых колебаний, то с выхода переклю- З0 чателя 29 мощности на вход логической схемы И 26 поступает сигнал логической единицы и через нее с выхода счетчика 2 импульсов на вход логической схемы ИЛИ-НЕ 27 поступают импуль-, сы с длительностью 6 мс и периодом повторения 12 мс. На второй вход логической схемы ИЛИ-НЕ 27 с выхода счетчика 2 импульсов поступают импульсы с длительностью 12 мс и периодом повторения 27 мс, а с ее выхода на вход логической схемы ИЛИ-НЕ 28 поступают импульсы с длительностью

6 мс и периодом повторения 24 мс. На выходе логической схемы HJIH-HE 28 в

45 этом случае формируются импульсы с длительностью 18 мс (фиг. 4) .

4

Таким образом, на выходе формирователя 7 импульсов подмагничивания формируются в зависимости от положения переключателя 6 мощности импульсы длительностью 18 мс или 12 мс.

При поступлении этих импульсов на вход ключа 8 последний подключает катушку 9 подмагничивания.излучателя 5 к отрицательному выходу источника 10 питания.

Ток в катушке 9 подмагничивания при этом начинает нарастать. Индуктивность катушки 9 подмагничивания выбирается такой величины, чтобы ток через катушку 9 подмагничивания нарастал до величины,при которой падение напряжения на активном сопротивлении катушки подмагничивания не превышало 30% .от напряжения источника 10 питания. Другими словами, постоянная времени катушки 9 подмагничивания должна не менее, чем в 3 раза, превышать максимальную длительность импульсов подмагничивания. В этом случае потери энергии на активном сопротивлении катушки подмагничивания сравнительно невелики.

После окончания импульса на выходе блока 7 формирования импульсов подмагничивания ключ 8 закрывается, напряжение на катушке 9 подмагничивания резко возрастает до момента открытия диода, подключенного к положительному выходу источника 10 питания.

Ток через катушку 9 подмагничивания уменьшается до нуля, заряжая при этом через диод 11 конденсатор 12 и возвращая часть энергии, запасенной в магнитном поле катушки 9 подмагничивания.

На выходы логических схем ИЛИ-НЕ

22 и И 23 (фиг.2), входящих в состав формирователя 14 импульсов огибающей, поступают. сигналы с выходов счетчика

2 импульсов. На выходах логических схем ИПИ-HF. 22 и И 23 формируются положительные импульсы.

На входы микросхем 38 и 37 с выхода микросхемы 36 поступают импульсы частотой 5,4 кГц, длительность которых определяется положением переключателя 3 мощности. На вторые входы микросхем 38 и 37 поступают импульсы с частотой 2,7 кГц. На второй вход микросхемы 36 импульсы поступают непосредственно с выхода счетчика 2 импульсов, а на второй вход микросхемы 38 — через инвертор 32. На третьи

5 14 входы микросхем 38 и 37 гн с тупаю т импульсы с выхода формирователя 8 импульсов огибающей. В результате на выходах микросхем 38 и 37 формируются пачки импульсов r. длительностью пачек 8 мс, частотой повторения пачек 5 Гц, с частотой импульсов .

2,7 кГц, причем импульсы на выходах микросхем 38 и 37 сдвинуты по времени друг относительно друга на половину периода их повторения, а длитель-! ность их регулируется с помощью переключателя мощности в пределах от

48 мкс до 161 мкс.

Импульсы с выходов формирователя

15 звуковых импульсов поступают на входы ключей 16 и 17. Ключ 16 во время действия входных импульсов подключает выход к отрицательному входу источника 1О питания, а ключ 17 — к по ложительному, в результате чего на их выходах формируются биполярные колебания с частотой 2,7 кГц.

Емкость конденсатора 21 выбирается такой величины, чтобы последовательный резонансный контур, образованный (, этим конденсатором и индуктивностью

1 подвижной катушки 4, был настроен на частоту биполярных колебаний 2,7 кГц, (: в результате форма тока через подвиж,ную катушку 4 излучателя 5 близка к

1 синусоидальной. Изменяя с помощью переключателя 6 мощности длительность импульсов на выходе формирователя 15 звуковых импульсов, можно изменять

: амплитуду первой гармоники напряжения на выходах ключей 16 и 17 и, соответ: ственно, тока через подвижную катушку 4 излучателя 5.

Диоды 18 и 19 ограничивают выбросы напряжения на выходах ключей 16 и 17, возникающих при их закрытии вследствие индуктивного характера сопротивления подвижной катушки 4 излучателя 5.

Поскольку ключи !6 и 17 подключены к выходам источника 10 питания противоположных полярностей, к которым подключен конденсатор 12, то ток, протекающий через ключи 16 и 17 и, соответственно, через подвижную катушку 4 излучателя 5, вызывает падение напряжения на конденсаторе 12, которое продолжается до момента окончания импульса подмагничивания и вызывает соответствующее уменьшение амплитуды тока вере. подвижную катушку

4. После окончания импульса падмаг05845 6 ничивания спадающий ток через катушку 9 подмагничивания начинает через диод 11 заряжать конденсатор 12, н связи с чем напряжение на нем начи5 нает возрастать и, соответственно, начинает возрастать амплитуда тока через подвижную катушку 4 излучателя 5. Указанные изменения амплитуды тока через подвижную катушку 4 излучателя 5 несколько компенсируют изменения звукового давления излучателя 5, вызванные изменением магнитной индукции в кольцевом зазоре из-за изменений тока через катушку 9 подмагничивания во время формирования звуковых импульсов.

Если конденсатор 12 служит для обеспечения формирования импульсов тока через подвижную катушку 4 излучателя, то конденсатор 13 обеспечивает формирование импульсов тока через катушку 9 подмагничивания как во время нарастания тока подмагничи25 вания, так и во время его спада. Поэтому емкость конденсатора 13 при близких по величине амплитудах токов через подвижную катушку 4 и катушку

9 подмагничивания выбирается в не3р сколько раз большей величины емкости конденсатора 12..

Таким образом, в предлагаемом устройстве ток через катушку подмагничивания формируется в виде импульсов, 35 что позволяет существенно снизить среднюю мощность, рассеиваемую на катушке 9 подмагничивания излучателя 5.

Так, при амплитудах токов через катушку 9 подмагничивания и звуковую катушку 4 излучателя 5, равных 7А, напряжениях источника 10 питания

+20 В, длительности излучаемых импульсов 9 мс при частоте 5 Гц, длительности импульсов на выходе форми45 рователя 14 импульсов огибающей 18 мс и активном сопротивлении катушки подмагничивания 0,5 Ом средняя мощность, рассеиваемая на подвижной катушке 9, составляет 4 Вт, а средняя мощность рассеивания на катушке подмагничива5О ния 1,1 Вт. При этом средняя мощность, затрачиваемая на формирование импульсов подмагничивания, 6;3 Вт, из которых около 2 Вт (около 307) затем во время спада тока подмагничива55 ния возвращается в источник питания, Средняя мощность, потребляемая устройством от источника питания, 12 Вт, а сРедняя мощность, рассеиваемая на

1405845 излучателе, 5, 1 Вт, которые суммируются и инвертируются с помощью логической схемы ИЛИ-HF, 24, причем импульсы на выходе логической схемы И

23 оканчиваются одновременно с окончанием импульсов на выходе формирователя 7 импульсов подмагничивания, а импульсы на выходе логической схемы

ИЛИ-НЕ 22 начинаются в этот момент времени.

Поскольку ток через катушку 9 подмагничивания и, соответственно, магнитная индукция в зазоре магнитопровода излучателя 5 нарастают медленнее, чем спадают, длительность импульсов на выходе логической схемы И

23 выбирается большей, чем на выходе логической схемы ИЛИ-НЕ 22. Например, длительность импульсов на выходе логической схемы И 23 выбирается равной

6 мс, а на выходе логической схемы

ИЛИ-НЕ 22 — равной 3 мс. Суммарная длительность импульсов на выходе логической схемы ИЛИ-HF 24 при этом

9 мс.

Импульсы с выхода формирователя 14 импульсов агибакячей поступают на вход формирователя 15 звуковых импульсов, на выходах которого во время действия этих импульсов формируются прямо-. угольные импульсы частотой 2,7 кГц, длительность которых регулируется с помощью переключателя 29 мощности.

Импульсы на одном из выходов формирователя 15 звуковых импульсов сдвинуты по времени относительно импульсов на втором выходе на половину периода повторения этих импульсов, т.е. на

185 мкс.

Работа формирователя 15 звуковых импульсов происходит следующим образом. На выходе микросхемы 30, три входа которой соединены с выходами счетчика 2 импульсов, формируются .сигналы логического нуля с частотой повторения 5,4 кГц, длительностью

161 мкс, на выходе микросхемы 31,— сигналы логического нуля с этой же частотой повторения, длительностью

48 мкс. Укаэанные сигналы поступают на входы микросхем 33, 36. На вход микросхемы 34 поступает сигнал логического нуля частотой 5,4 кГц, длительностью 92 мкс непосредственно с одного из выходов счетчика 2 импульсов. На вторые входы микросхем 33-36 поступают сигналы с выходов переключателя 6 мощности и в зависимости от положения переключателя 6 м ч пасти сигнал проходит толька через одну микросхем 33-36. С выхода анной из микросхем 33-35 сигнал через микросхему 36 проходит на входы t1llKpoc)(f

38 и 37.

Температура наружной поверхности излучателя в устройстве при температуре окружающей среды 20 С на превышает 33 С при работе в режиме: 10 мин стимуляции — 10 мин пауза и не превышает 38 С при работе н режиме: 15 мин стимуляция — 1О мин пауза.

Между сеансами стимуляции необходимо производить дезинфекцию наружной поверхности излучателя, контактирующей с пациентом.

Предлагаемое устройство обеспечивает проведение 10-15-минутных сеансов стимуляции беэ специальных перерывов на охлаждение излучателя.

Формула изобретения

25 питания и к полюсу, соединенному с ключом, а другой включен между двумя полюсами источника питания, причем оба полюса источника питания и нулевой вывод соединены с первым, вторым и третьим входами формирователя им55

1 . Устройство для звуковой стимуляции внутренних органов, содержащее последовательно соединенные импульсный генератор, счетчик импульсов, формирователь импульсов подвижной катушки и излучатель с катушкой подмагничивания и подвижной катушкой, а также. источник питания, а т л и— ч а ю щ e e r. я тем, что, с целью поддержания параметров воздействия

35 при уменьшении перегрева в процессе звуковой стимуляции, оно снабжено переключателем мощности, первый вход которого соединен с управляющим входам формирователя импульсов подвижной катушки, формирователем импульсов падмагничивания, входы которого соединены с первой группой выходов счетчика импульсов, а управляющий вход

45 с вторым выходом переключателя мощ— насти, ключом, вход которого соединен

0 с выходом формирователя импульсов подмагничивания, а выход через катушку падмагничивания подключен к нулевому выводу, а через диод — к одному из полюсов источника питания, двумя конденсаторами, один из которых подключен к нулевому выводу источника

1405845!

9 пульсов подвижной катушки, а вторые выводы подвижной катушки и катушки подмагничивания излучателя соединены с нулевым выводом источника питания, при этом первая группа выходов счет5 чика импульсов связана с четвертым ! входом формирователя импульсов подмагничивания подвижной катушки, а пятый вход последней подключен к второй 1О группе выходов счетчика импульсов.

2. Устройство по п.1., о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов подмагничивания содержит логическую схему И-НЕ и последовательно соединенные логические схемы И, ИЛИ-НЕ и ИЛИ-НЕ, причем один вход логической схемы И соединен с 2п выходом счетчика импульсов, а другой— с выходом переключателя мощности, второй вход первой логической схемы

ИЛИ-НŠ— со следующим выходом счетчика импульсов, все три выхода логичес- 25 кой схемы И-НЕ соединены со следующими выходами счетчика, а выход — с вторым входом второй логической схемы

ИЛИ-НЕ, выход которой и является выходом формирователя импульсов подмагничивания.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ e e с я тем, что Формирователь импульсов подвижной катушки содержит формирователь импульсов оги-бающей, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, формирователь звуковых импульсов, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, переключателя мощности и формирователя импульсов огибающей, два ключа, входы которых соединены с выходами формирователя звуковых импульсов, выходы соединены между собой, причем первый ключ соединен с положительным выходом источника питания, а второй — с отрицательным, резистор, включенный между выходами ключей и нулевым выходом источника питания, конденсатор, включенный между выходами ключей и подвижной катушкой излучателя, два последовательно соединенных диода, включенных между положительным и отрицательным выходами источника питания, причем точка соединения диодов соединена с выхода-, ми ключей.

140584 5

N

У

1405845,Составитель В. Скоробогатова.

Редактор К, Крупкина Техред Л. Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3129/7

Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 т.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пр ектная, 4