Апаратура для терапії постійним електричним полем

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки

Кафедра ЕТТ

РЕФЕРАТ

На тему:

«АПАРАТУРА ДЛЯ ТЕРАПІЇ ПОСТІЙНИМ ЕЛЕКТРИЧНИМ ПОЛЕМ, аероіонів і електроаерозолі»

МІНСЬК, 2008

1. Фізичні обгрунтування і методика проведення процедур терапії постійним електричним полем і аероіонами

Історично однією з перших елекролікувальні процедур був «електростатичний душ», або франклінізація, при якій хворий містився в постійне електричне поле між електродами з високою різницею потенціалів (30-40 кВ), отриманої за допомогою електричної машини. Процедура зберегла своє значення до нашого часу. Змінився тільки джерело високої напруги.

Франклінізація проводиться у вигляді загальної або місцевої процедури. При загальному впливі (рис. 1) пацієнт сідає на стілець, торкаючись ногами (при знятій взуття) металевого листа 2, з'єднаного з одним з полюсів джерела високої напруги. Над головою хворого встановлюється другий електрод 1 у вигляді зірки або півсфери, обсаджений вістрями, і сполучений з іншим полюсом джерела високої напруги.

Рис.1 Схема проведення процедури загальної Франклінізація.

В апаратах для Франклінізація колишніх випусків полярність електродів могла обиратися за бажанням і пацієнт разом з ножним електродом ізолювався від землі за допомогою підставки 3. У сучасних апаратах на головний електрод подається негативний потенціал і ножний електрод заземлюється. Це відповідає усталеним методикою проведення процедур і виключає накопичення на пацієнті статичних зарядів, що створюють неприємні іскри при випадковому торканні пацієнта.

При місцевій процедурі один з електродів у вигляді півсфери малого діаметру або прямокутної пластини, обсаджений вістрями, або кульки (для впливу на малі ділянки) встановлюється на відстані кількох сантиметрів над поверхнею тіла в області, що підлягає впливу (рис. 2). Другий електрод - гладка платівка - підкладається знизу - контактно.

Рис 2 Схема проведення процедури місцевої Франклінізація.

При Франклінізація практично всі прикладена до електродів напруга падає на повітряному проміжку, яка відділяє активний (з вістрями) електрод від поверхні тіла пацієнта. Це пояснюється високою в порівнянні з повітрям провідністю тканин тіла. На вістрях головного електрода має місце висока напруженість поля, і відбувається тихий електричний розряд, інтенсивність якого залежить від напруги, прикладеного між електродами. Напруженість електричного поля в тканинах тіла пацієнта, як вже вказувалося, невелика, проте достатня, щоб викликати явища поляризації молекул в тканинах-діелектриках і мікроструми в тканинах-провідниках. Ці процеси є одним з первинних механізмів лікувальної дії Франклінізація. Особливих відчуттів при Франклінізація хворий не відчуває. Однак іонний потік, що поширюється від вістря, захоплює за собою частки повітря і утворює так званий «електричний вітерець», який може відчуватися на відкритих поверхнях тіла хворого. При великій інтенсивності розряд проявляється також легким шипінням, іноді потріскуванням.

Дозування процедур Франклінізація полягає в регулюванні напруженості електричного поля. Принципово це може бути здійснено зміною як напруги між електродами, так і відстані між ними (практично між активним електродом і тілом пацієнта). При загальній Франклінізація головний електрод встановлюється зазвичай на відстані 12-15 см над головою пацієнта, при місцевій Франклінізація повітряний зазор становить 5-7 см. При менших відстанях може виникнути небезпека іскрового розряду на тіло пацієнта. Збільшувати ж ця відстань не має сенсу, тому що тоді треба відповідно збільшувати і напруга між електродами. Таким чином, дозування виробляється зміною тільки напруги, що подається на електроди. Мінімальна напруга становить 5 кВ, максимальне при загальній процедурі - 50 кВ, при місцевій - 15-20 кВ.

Велике значення у механізмі дії Франклінізація надається аероіонного потоку, який утворюється на вістрях активного електрода і падає на поверхню тіла, а також дії на організм вдихуваного пацієнтом іонізованого і частково озонованого повітря.

Лікувальне застосування аероіонів - аероіонотерапія, є самостійним методом лікування.

Аероіони утворюються за рахунок втрати електрона зовнішньої орбітою іонізіруемого атома або молекули (в основному, азоту) і зв'язування електрона нейтральним атомом чи молекулою (в основному, кисню). Навколо утворюються при іонізації іонів зосереджуються нейтральні молекули газу. У результаті утворюються так звані «легкі» аероіони з радіусом порядку 10-4 мкм. При з'єднанні легких іонів з найдрібнішими твердими і рідкими частками, зваженими в повітрі, утворюються «важкі» аероіони з радіусом порядку 10-1 мкм. Легкі аероіони, групуючи навколо себе молекули води, перетворюються на проміжні по величині «середні» аероіони.

Аероіони характеризуються рухливістю - швидкістю переміщення (в сантиметрах на секунди) в електричному полі напруженістю 1 В / см. Рухливість легких аероіонів становить 0,5-2 см 2 / В. С, важких - у тисячу разів менше.

Важливе значення має коефіцієнт уніполярності аероіонів, тобто відношення кількості позитивних аероіонів в одиниці об'єму повітря до кількості негативних аероіонів.

У природних умовах в нижніх шарах атмосфери в 1 см 2 міститься від сотень до тисячі легких аероіонів і від сотень до десятків тисяч важких. Кількість важких аероіонів збільшується з запиленістю і з негативного боку характеризує гігієнічний стан атмосфери.

Коефіцієнт уніполярності легких аероінов для нижніх шарів атмосфери складає 1,1-1,2, що пояснюється вертикальним переміщенням негативних іонів через вплив негативного заряду землі.

Для проведення процедур аероіонотерапії, крім апаратів для Франклінізація, які постачають спеціальним великим сферичним електродом з вістрями, застосовують спеціальні генератори аероіонів. Але принципом дії ці генератори підрозділяються на: а) електроеффлювіальние, засновані на створенні високої напруженості електричного поля близько знаходиться під напругою металевого вістря; б) радіоактивні, засновані на іонізуючому дії альфа-або бета-випромінювання радіоактивних ізотопів (у аероіонізатор Штейнбока бета-випромінювання прометия ; в) гідроаероіонізатори, засновані на так званому баллоелектріческом ефекті, що полягає в освіті при розбризкуванні води негативно заряджених крапельок (гідроаероіонов); г) термічні іонізатори, що використовують термоелектронної емісію розпечених металів (наприклад, ніхромовий дріт, нагріта до жовто-білого жару, т. е. прімерло до 1200 0 С, і яка знаходиться під негативним потенціалом, що становлять кілька сотень вольт); д) фотоіонізатори, що забезпечують іонізацію повітря приміщення за рахунок дії на нього ультрафіолетового випромінювання. Найбільше застосування з перерахованих отримали електроеффлювіальние і гідроаероіонізатори.

Аероіони використовуються як для інгаляції, так і для впливу на відкриту поверхню тіла в рефлексогенних зонах, або в області ран, виразок, опіків. У процесі дихання аероіони осідають на слизовій поверхні верхніх дихальних шляхів і передаються у кров і лімфу.

У результаті електрохімічних процесів, викликаних зарядами аероіонів, знижується місцева збудливість нервових закінчень, виявляється загальне нормалізує, аероіонів на організм.

При дозуванні процедур азроіонізаціі виходять з того, що лікувальна доза за процедуру складає 10-15 млрд. іонів. При 14-18 вдихах на хвилину (5-7 л повітря) і тривалості процедури 10 хв в 1 см 3 повітря має міститися кілька сотень тисяч іонів. У залежності від продуктивності генератора, яка вказується в її паспорті, може бути розрахована необхідна тривалість процедури.

Аероіонізатор різних типів на відстані півметра створюють в 1 см 2 від десятків тисяч до декількох мільйонів аероіонів.

2. Апарати для Франклінізація і аероіонотерапії

За останні три десятиліття апарати для Франклінізація зазнали значних змін, перетворившись з громіздких пристроїв з високовольтним масляним трансформатором і кенотроном, запозиченими з рентгенівської апаратури, в сучасні електротехнічні пристрої з випрямлячем-помножувачем, живиться підвищеною частотою. Московський завод ЕМА випускає модернізований апарат для Франклінізація і аероіонотерапії АФ-3-1. Апарат призначений для проведення процедур загальної та місцевої Франклінізація, а також групової та індивідуальної аероіонотерапії.

Основні технічні дані апарату: найбільше вихідна напруга при навантаженні 2500 МОм становить 50 кВ; регулювання вихідної напруги 10-ю ступенями через 5 кВ; струм короткого замикання виходу апарата не перевищує 400 мкА; живлення від мережі змінного струму частотою 50 Гц напругою 220 В +5 %, -10%; потужність, споживана з мережі, не більше 50 ВА; по захисту від ураження електричним струмом апарат виконаний по класу 01; габаритні розміри 670х560х375 мм; маса апарату не більше 35 кг.

Для проведення процедур груповий аероіонотерапії у власнику на апараті зміцнюють сферичний електрод. При розміщенні пацієнтів слід враховувати, що при максимальній напрузі на електроді на відстані 1,5 м від нього в секторі з кутом 150 0 в 1см 2 повітря міститься близько 1,3. 10 Червня негативних аероіонів.

Індивідуальну місцеву аероіонотерапія проводять з плоским або подовженим електродом. Електрод кріплять у власнику на апараті або в електродотримача для місцевих процедур.

Перед кожною зміною електрода необхідно розряджати конденсатори випрямляча-помножувача за допомогою розрядної ручки.

Портативний індивідуальний аероіонізатор. Основні технічні дані: продуктивність близько 1,4 млн. іонів в 1 см 2 повітря на відстані 25 см від передньої кришки; заряд іонів негативний, напруга на іонізуючих електродах 3,5 кВ; живлення від мережі змінного струму частотою 50 Гц напругою 127 і 220 ± 10.

Принципова електрична схема апарату наведена на рис. 3. Випрямляч зібраний за схемою восьмикратного множення напруги на селенових стовпах V1-V8 і конденсаторах С1-С8. Негативний полюс випрямляча через обмежувальний резистор R1 з'єднаний з електродом.

У корпусі апарату єдиним блоком змонтовані деталі його електричної схеми - автотрансформатор, конденсатор і селенові стовпи випрямляча. Перед п'ятьма отворами пластмасової кришки встановлені електроди - загострені металеві стрижні, укріплені на загальних підставах у вигляді кільця.

Аероіонізатор створює спрямований потік негативних аероіонів. Зміст іонів в 1 cм 2 повітря на відстані 15 см від аероіонізатора досягає 5,4 млн., на відстані 50 см - 200 тис. і на відстані 100 см - 30 тис.

Рісунок.3 - Принципова електрична схема апарату «АІР-2».

Введення аероіонів за допомогою аероіонізатора АІР-2 проводиться шляхом інгаляції. При проведенні процедури пацієнт сидить у зручній позі на стільці перед аероіонізатором (на відстані 30-40 см) і дихає не напружуючись.

3. Фізичні обгрунтування та методики проведення процедур терапії електроаерозолі

Аерозолями називаються тверді або рідкі частки, зважені в газоподібному середовищі. У аерозольтерапії найбільше застосування знаходять аерозолі рідких лікарських речовин з частинками, радіуси яких лежать в межах від 0,5 до 25 мкм. При цьому умовно аерозолі з радіусом частинок, що перевищує 4 мкм, називають грубодисперсними, а з частинками, радіус яких менше 4 мкм - високодисперсними. Від розмірів часток в сильному ступені залежить глибина проникнення аерозолю в легені. Якщо радіус частинок аерозолю перевищує 50 мкм, то вони, потрапляючи в ротову і носову порожнину, не доходять до трахеї. У трахею проникають частинки з радіусом менше 25 мкм, при цьому у великі бронхи проходять частинки з радіусом, що не перевищує 15 мкм. Бронхів другого і третього порядку досягають частки з радіусом менше 10 мкм і, нарешті, в альвеоли потрапляють частинки, радіус яких не перевищує декількох мкм.

За рахунок великої сумарної поверхні частинок аерозолю вони, торкнувшись стінок дихального шляху, дуже швидко всмоктуються і переходять в кров і лімфу, що забезпечує високу ефективність їх лікувальної дії. Для кращого уявлення про вплив розпилення на загальну поверхню частинок наведемо наступний приклад. Поверхня рідини, що має форму кулі об'ємом 1 мл, складає 4,84 см 2. При розпилюванні її на частинки з радіусом 5 мкм поверхню рідини збільшується до 6000 см 2, тобто більш ніж на три порядки.

Найбільша швидкість всмоктування має місце в альвеолах, тому якщо метою аерозольтерапії є загальний вплив на організм чи місцевий вплив на нижні ділянки легень, то прагнуть забезпечити якомога більш глибоке проходження аерозолю в легені і застосовують високодисперсні аерозолі. Якщо об'єктом впливу є верхні дихальні шляхи, то застосовують грубодисперсні аерозолі.

Останнім часом широке застосування знаходять заряджені аерозолі рідких лікарських речовин - електроаерозолі. При введенні в дихальні шляхи електроаерозолі відбувається їх повне осадження. Це пояснюється в основному взаємним відштовхуванням однаково заряджених частинок. Прискорюється і всмоктування лікарських речовин в порівнянні з незарядженими аерозолями. Застосування електроаерозолі призводить до збільшення концентрації лікарської речовини в тканинах і рідинах організму приблизно в 1,5-2 рази в порівнянні зі звичайними аерозолями. Відповідно зростає і час зберігання лікарських концентрацій лікарських речовин. Встановлено, що електроаерозолі (як правило, негативно заряджені), так само як і аероіони, надають позитивний нормалізуючий вплив на різні органи і системи організму, включаючи центральну нервову систему.

Інгаляції аерозолів проводять як індивідуально за допомогою респіраторної маски або мундштука, так і групам пацієнтів у спеціальних приміщеннях-інгаляторій. В останньому випадку застосовуються камерні інгалятори великої продуктивності, що створюють в інгаляторії достатню щільність аерозолю.

Крім інгаляцій аерозолів і електроаерозолі, можливо також прицільне вплив ними на відкриті ділянки тіла при опіках в інших поразках.

В якості генераторів аерозолів рідких лікарських речовин зазвичай застосовуються пневматичні (форсункові) розпилювачі.

Знаходять застосування також відцентрові розпилювачі, у яких під дією відцентрової сили плівка рідини зривається з диска, що обертається, утворюючи аерозольні частки, що буря повітряним потоком. Відцентрові розпилювачі мають високу продуктивність, але з їх допомогою важко забезпечити вузький спектр розмірів аерозольних часток.

З розвитком ультразвукової техніки з'явилися розпилювачі, що використовують енергію ультразвуку. Створюваний параболічним пьезопреобразователем сходиться пучок ультразвукових коливань проходить знизу через Розпилююча розчин і фокусується на його поверхні. У результаті утворюється фонтан рідини, з поверхні якого зриваються частки аерозолю.

Важливою перевагою ультразвукових розпилювачів є відносно вузький спектр розмірів частинок аерозолю, які залежать, в основному, від частоти ультразвукових коливань. При цьому ультразвукові розпилювачі мають на порядок вищою продуктивністю по Розпилююча рідини, ніж пневматичні. Однак продуктивність залежить від щільності рідини і знижується при розпилюванні в'язких рідин, що обмежує можливості ультразвукового розпилення.

Всі аерозолі, отримані в результаті розпилення, мають електричний заряд. При розпаді струменя рідини, відриві крапель відбуваються електризація частинок. Однак величина зарядів звичайного аерозолю невелика. Для підвищення заряду частинок застосовують їх додаткову електризацію, в результаті чого отримують електроаерозолі.

Розглянемо принципову схему пневматичної електроаерозольного розпилювача, що працює за принципом ежекції (рис. 4).

Рисунок 4 - Схема пристрою генератора електроаерозолі.

Стисле повітря від компресора (або кисень з балона) надходить в сопло форсунки 1. Струмінь повітря, витікаючи з високою швидкістю із сопла, стискається, в результаті чого створюється розрідження близько отвори трубки 2. Рідина 3 засмоктується по трубці 2 і змішується з потоком повітря. При цьому утворюються аерозольні частинки, які потрапляють на сферичний сепаратор 5. Великі частинки осаджуються на сепараторі і стікають в резервуар.

Для додання часткам аерозолю заряду і отримання електроаерозолі на повітряне сопло і на сполучену з сепаратором, опущену в рідину трубку подається постійна напруга. За рахунок електростатичної індукції на поверхні рідини, яка витікає з трубки, наводяться заряди. Ці заряди залишаються на виникаючих при розпиленні крапельках - утворюється електроаерозолі, який виходить з розпилювача по патрубку 4.

Генератор аерозолю характеризується наступними основними параметрами: продуктивність по повітрю, тобто витрата повітря в літрах за хвилину; продуктивність по Розпилююча рідини, тобто витрата лікарського розчину (в грамах в хвилину); дисперсність аерозолю (зазвичай вказуються граничні радіуси частинок, що складають переважну частину аерозолю). Для генератора електроаерозолі додатковими параметрами є полярна об'ємна щільність заряду аерозолю, що виражається в кількості елементарних зарядів (як правило, негативних) в одиниці об'єму аерозолю, а також продуктивність по заряду, тобто величина заряду, що повідомляється часткам за одиницю часу. Важливе значення має коефіцієнт уніполярності, тобто модуль відносини об'ємної щільності позитивних зарядів до об'ємної щільності негативних зарядів.

У процесі розпилення лікарських речовин відбувається охолодження повітря, зокрема за рахунок розширення стиснутого повітря при виході з форсунки. Крім того, випаровування осіли частинок аерозолю також призводить до охолодження дихальних шляхів. Щоб уникнути цього аерозоль зазвичай підігрівають і температура аерозолю (близько 38 ° С) - також важливий параметр аерозольного генератора.

4. Апарати для електроаерозольтерапія

Апарат застосовується для індивідуального інгаляції злектроаерозолей водних лікарських розчинів, а також незаряджених аерозолів масел і масляних розчинів. За допомогою апарату аерозолі можуть наноситися на поверхню уражених частин тіла, наприклад, при опіках.

Основні технічні дані апарату: продуктивність по рідини не менше 0,4 г / хв; витрата стисненого повітря 4,5 л / хв при тиску 1,5 кгс / см 2); продуктивність по заряду 10-9А; дисперсність аерозолю: частинки з радіусом в межах 0,5-2,5 мкм складають не менше 70%; інші мають радіус 2,5-5 мкм; температура аерозолю 35 ± 7 ° С; живлення від мережі змінного струму частотою 50 Гц, напругою 220 В ± 10%; споживана потужність не більше 100 ВА; по захисту від ураження електричним струмом апарат виконаний до класу II.

Генератор складається з розпилювача з підігрівачем, випрямляча і утримувача для кріплення розпилювача. Розпилювач (рис. 5) є виготовлений з ізоляційного матеріалу корпус 4, до якого приєднані: знизу - склянка 7 з Розпилююча рідиною 8 і вихідним патрубком 6; зверху - корпус 1 нагрівача у вигляді спіралі 13, яка живиться через кабель 14.

У корпусі розпилювача уздовж його осі встановлено газове сопло 2, з'єднується через штуцер 12 з воздуховодом 11. Перпендикулярно газового сопла встановлено рідинне сопло 5, поєднане з опущеною в рідину трубкою 9.

Рисунок 5 - Схема пристрою розпилювача апарату ДЕІ-1.

Для управління розпиленням передбачена кнопка 10, при натисканні якої перекривається отвір, що з'єднує рідинне сопло з атмосферою.

На рідинне і газове сопла за допомогою шнура 3 від випрямляча подається постійна напруга 350 В (див. рис. 6). Випрямляч харчується від мережі змінного струму по бестрансформаторних схемою. Випрямляч зібраний за схемою подвоєння на діодах Д1, Д2 і конденсаторах С1, С2. У ланцюзі випрямленої напруги включена ланцюжок резисторів R1-R4, що забезпечують безпеку при випадковому торканні рідинного або газового сопла. Індикатором наявності напруги на електродах є неонова лампа Л1, включена послідовно з резистором R6. При випадкових міжелектродних замиканнях напруга на виході випрямляча падає і лампа гасне.

Малюнок 6 - Принципова електрична схема аппаратаэдектроаэрозольтерапии.

Апарат працює наступним чином. Стиснене повітря, витікаючи з газового сопла, обтікає рідинне сопло, підсмоктується рідину і розпилює її. Потік аерозолю в центральному каналі корпусу утворює ежектор, підсмоктується повітря з корпусу нагрівача. Таким чином забезпечується нагрів аерозолю і збільшується продуктивність генератора. Подача рідини проводиться тільки при натиснутій кнопці на корпусі генератора. Це зменшує витрату лікарських засобів, так як пацієнт натискає на кнопку тільки в момент вдиху.

Постійна напруга, прикладена до сопел, призводить до індукування на частинках аерозолю зарядів. Знак зарядів може змінитися перемиканням полярності вилки, яка підключається до гнізд випрямляча.

ЛІТЕРАТУРА

1.

Системи комплексної електромагнітотерапіі: Навчальний посібник для вузів / Під ред А.М. Беркутова, В. І. Жулев, Г.А. Кураєва, Є.М. Прошина. - М.: Лабораторія Базових знань, 2000р. - 376с.

2000

2.

Електронна апаратура для стимуляції органів і тканин / Під ред Р. І. Утямишева і М. Брехня - М.: Вища школа, 2003.384с ..

2003

3.

Лівенсон А.Р. Електромедицинська апаратура. : [Навч. посібник] - Мн.: Медицина, 2001. - 344с.

2001

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Реферат
53.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Апаратура для терапії постійним і НЧ струмом
Апарати для впливу на водонафтових емульсії магнітним полем
Апаратура й інструментарій для наркозу
Апаратура для сучасної рідинної хроматографії
Апаратура для стерилізації Правила роботи
Лікарські засоби для терапії кишкових інфекцій
Гіпноз і різні види терапії застосовувані для реабілітації хворих
Апарат для ультразвукової терапії узагальнена структура застосування ультразвуку в хірургії
Вимоги до високочастотного тракту і його структура Вимірювач потужності для апаратів УВЧ-терапії
© Усі права захищені
написати до нас