Аппаратура для физиотерапии.

Под физиотерапией понимают область клинической медицины, изучающую свойства физических факторов и разрабатывающую методы их применения для лечения и профилактики болезней, а также медицинской реабилитации.

Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы, с помощью которых искусственно создаются физические факторы, используемые для проведения терапии, называются физиотерапевтическими.

Современная медицина располагает значительным арсеналом технических средств, решающих различные задачи физиотерапии, и их парк непрерывно расширяется за счет модификации известных методик и разработки новой техники.

Наиболее широкое применение в медицинской практике получила физиотерапевтическая аппаратура, реализующая воздействие электрическим током различной частоты и интенсивности с различными формами сигналов воздействия, электрическими и магнитными полями, ионизирующим излучением, электромагнитными излучениями оптического диапазона, ультразвуком и т.д.

Из всего многообразия физиотерапевтической аппаратуры рассмотрим подробнее класс электротерапевтической техники.

Существуют различные подходы к классификации многообразной и разнотипной электротерапевтической аппаратуры, например: по типу используемого тока (постоянный, переменный); по физическим факторам, с помощью которых осуществляется воздействие на организм (табл. 3.1.); по эффекту воздействия (механическое, тепловое, физико-химическое, информационное и т.д.).

Одним из самых многочисленных и разнообразных подклассов электрофизиотерапевтической техники являются аппараты для терапии модулированными и непрерывными последовательностями токов низкой и средней частоты. На рисунке 3.6 приведены графики различных смодулированных и модулированных токов, широко используемых в медицинской практике.

Здесь под модуляцией понимается смещение сигналов различной амплитуды и частоты.

Величина импульсов может модулироваться по разным законам. На импульсы могут накладываться постоянные или переменные токи различных частот и различных форм. Воздействия могут осуществляться синусоидальными
электрическими токами, суммой токов синусоидальной формы, имеющих разные частоты, модулированными по разным законам

Таблица 3.1

Классификация основных методов электротерапии по физическим характеристикам фактора, действующего на организм

Основной фактор, действующий на организм	Характеристика фактора	Режим действия фактора	Название метода, применяемого в медицинской практике

Воздействие током через контактно наложенные электроды	Постоянный ток	Непрерывный	Гальванизация, лечеб-ный электрофорез
Импульсная последо-вательность одной полярности	Импульсный	Фарадизация, электростимуляция, электросон
Переменный ток низкой и средней частоты	Непрерывный, импульсный	Синусоидальный модулированный ток; интерференционный ток; ток с широким спектром частот
Переменный ток высокой частоты	То же	Диаметрия, электрохи-рургия, местная дарсонвализация
Воздействие полем без контактного наложения электродов	Магнитное поле постоянной или переменной низкой частоты	Непрерывное, импульсное	Магнитотерапия
Магнитная состав-ляющая поля индукции	То же	Индуктометрия
Электромагнитное поле индукции	Непрерывное	То же
Импульсное	Общая дарсонвализация
Электромагнитное поле излучения	Непрерывное, импульсное	Микроволновая и ДЦВ-терапия
Электрическая составляющая электромагнитного поля	Непрерывное	Терапия электрическим полем УВЧ (УВЧ-терапия)
Импульсное	Импульсная УВЧ-терапия
Постоянное электрическое поле	Непрерывное	Статический душ, аэроионотерапия

синусоидальными или случайно изменяющимися электрическими токами. Спектр случайно изменяющихся токов может приближаться к спектру белого шума и др.

Электрический ток может создаваться электродами, которые устанавливаются на поверхность кожного покрова или вводятся внутрь биологической ткани или в естественные полости (прямую кишку, мочеиспускательный канал, рот, уши, нос), и подключаются к источнику электрической энергии. В отдельных случаях электрод находится на небольшом расстоянии от кожного покрова, а электрический ток создается за счет разряда через газовый промежуток, имеющийся между ним и кожным покровом.

Рис. 3.6. Временные диаграммы токов, применяемые в медицинской практике: а - фарадический ток от индукционной катушки; б - тетанизирующий ток (размыкательные импульсы фарадического тока); в - ток конденсаторных разрядов; г - прямоугольные импульсы; д - экспоненциально нарастающие импульсы; е - экспоненциально нарастающие и спадающие импульсы; ж - переменный ток с шумовым спектром (20Гц~20кГц), препятствующий возникновению сумационных и адапционных процессов в тканях; з - диадинамические токи Беррара; и - токи с непрерывной однополярной модуляцией; к - токи с прерывистой однополярной модуляцией; л - токи с двуполярной модуляцией различной формы; м - токи с модуляцией прямоугольными импульсами

Несмотря на многообразие физиотерапевтической техники, как и для измерительных медицинских приборов, для неё можно составить несколько типов обобщенных структурных схем. Для этого введем понятие функционального блока воздействия (ФБВ), управляющего функционального блока (УФБ), измерительного функционального блока (ИФБ) и блока отображения информации (БОИ). Отличительной особенностью физиотерапевтической аппаратуры является то, что в ней важную роль играет ФБВ, остальные блоки решают задачи его «обслуживания». В простейшем варианте физиотерапевтический прибор может состоять только из ФБВ, например, как аппараты для гальванизации и электрофореза. В более сложных приборах, системах и комплексах, например в биоуправляемой терапевтической технике, реализуется «настройка» физиотерапевтического воздействия в зависимости от информации, снимаемой с обследуемого. Тогда обобщенная схема физиотерапевтической аппаратуры может иметь вид, приведенный на рисунке 3.7. На рисунке 3.7, а дан пример автономного физиотерапевтического прибора, в котором обратная связь от биообъекта (пациента) организуется через ИФБ, информация с которого воспринимается.; УФБ, который реализует программу настройки ФБВ на реализацию требуемой методики воздействия.

Рис. 3.7. Варианты автономных приборов для физиотерапии

На рисунке 3.7, б приведен вариант, в котором функции УФБ выполняет микроконтроллер (МК), программа работы которого может использовать информацию с ИФБ и информацию, вносимую с блока клавиатуры. Использование МК позволяет не только гибко управлять методиками физиотерапевтического воздействия, но и следить за работоспособностью отдельных узлов и блоков аппаратуры, например путем анализа статусной информации (на рис. 3.7, б) показан пунктирными связями).

Вариант обобщенной структуры устройства для воздействия электрическим током приведен на рис. 3.8

В этой схеме назначение блока питания (БП) является очевидным. Задатчик воздействия (ЗВ) формирует электрический сигнал заданной формы и амплитуды. Его структура зависит от выбранного вида электрического воздействия, например: в аппаратах для терапии постоянным током – это источник тока, а в аппаратах для УВЧ-терапии – генератор токов ультравысокой частоты (25...50 МГц) и т. д.

Рис. 3.8. Обобщенная схема системы для воздействия
электрическим током: БП – блок питания; БУ – блок управления;
ЗВ – задатчик воздействия; БК – блок контроля; ССиПВ – средства
согласования и передачи воздействия; БО – биообъект

В зависимости от реализуемой процедуры воздействия его параметры могут быть изменены блоком управления (БУ), который может представлять собой клавиатуру и схемотехнические решения, меняющие параметры настройки задатчика воздействий. С учетом особенностей биообъекта (БО), аналогично тому, как обеспечивалось его согласование с техническими диагностическими средствами, в терапевтической аппаратуре эти задачи решаются средствами согласования и передачи воздействия (ССиПВ). В простейшем случае это металлические электроды, возможно с блоками согласования, например, в виде усилителей напряжения, мощности и т. д.

В ряде приборов параметры воздействия настраиваются в зависимости от признаков, характеризующих состояние пациента, что позволяет проводить лечение с учетом индивидуальной реакции организма. В такой схеме этот режим реализуется при использовании блока контроля (БК) за состоянием биообъекта.

Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая