Устройство для местной дарсонвализации

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения ряда заболеваний нервной, сердечно-сосудистой, мышечной, зубочелюстной систем и кожи. Устройство для местной дарсонвализации содержит низкочастотный повышающий трансформатор и связанный с его вторичной обмоткой газоразрядный стеклянный электрод. Вторичный источник электроэнергии выполнен в виде двух конденсаторов, последовательно соединенных с первичной обмоткой трансформатора через управляющий вентиль. Схема запуска представляет собой пороговое устройство на транзисторе, работающее в лавинном режиме. Работа устройства основана на периодическом сбросе энергии заряжающихся от сети переменного тока (220 В, 50 Гц) последовательно соединенных конденсаторов. Конденсаторы являются вторичным источником электрической энергии. В колебательном контуре, образованном последовательно соединенными конденсаторами, первичной обмоткой трансформатора и открытым управляющим вентилем, возникают свободные затухающие колебания. Собственная частота колебаний определяется параметрами этого контура. На вторичной обмотке трансформатора индуцируется высокое напряжение, равное (3 -25)кВ, инициирующее тлеющий разряд в газоразрядном стеклянном электроде. Посредством электрода осуществляется лечебное воздействие. Изобретение позволяет расширить диапазон регулирования мощности электрического разряда практически от нуля до необходимого максимума. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Заявляемое изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения ряда заболеваний нервной, сердечно-сосудистой, мышечной, зубочелюстной систем и кожи. Местная дарсонвализация является универсальным и широко распространенным физиолечебным средством обезболивающего, противозудного, сосудорасширяющего, противоотечного, рассасывающего, трофикостимулирующего и бактеристатического действия и применяется в различных областях медицины для пациентов различных возрастных групп.

Известно "Устройство для местной дарсонвализации" (см. Авторское свидетельство СССР 1803152 5МКИ A 61 N 1/32), в котором содержатся: задающий генератор, генератор ударного возбуждения, детектор огибающей, схема сравнения, первый формирователь импульсов, блок совпадения, второй формирователь импульсов. Задающий генератор содержит элементы И-НЕ, резисторы и конденсаторы и генерирует прямоугольные импульсы, частота которых зависит от величин емкости и сопротивления пассивных элементов схемы. В зависимости от сигнала на управляющем входе элемент И-НЕ пропускает или не пропускает прямоугольные импульсы на выход задающего генератора. Генератор ударного возбуждения содержит преобразователь напряжения, коммутирующее устройство, трансформатор, резистор и конденсатор. Преобразователь напряжения преобразует напряжение источника питания в высокое напряжение нескольких сот вольт. Конденсатор преобразователя заряжается через первичную обмотку трансформатора до величины напряжения на выходе преобразователя.

При подаче на вход коммутирующего устройства импульса прямоугольной формы он дифференцируется цепочкой - резистор, конденсатор. Отрицательным импульсом, которым открывается транзистор, а тот в свою очередь (за счет образования на коллекторе положительного импульса напряжения) открывает тиристор, в результате чего в колебательном контуре, образованном первичной обмоткой трансформатора и конденсатора появляются затухающие колебания. При колебаниях в контуре направление протекания тока периодически меняется. В одном случае он протекает через тиристор, в другом через диод. Эти колебания с первичной обмотки трансформатора поступают на второй выход генератора ударного возбуждения, а на первый выход - напряжение со вторичной обмотки трансформатора, амплитудой - десятки киловольт. Детектор огибающей, содержащий диод, два резистора и конденсатор, выделяет огибающую высокочастотных колебаний. Схема сравнения выполнена на компараторе 597САЗ, а первый формирователь импульсов содержит триггер, элементы И-НЕ, резисторы и конденсаторы и служит для формирования положительного импульса фиксированной длительности, задержанного относительно входного сигнала на определенное время. Экономия потребляемой мощности устройства достигается за счет изменения частоты задающего генератора в зависимости от режима работы устройства.

Основным недостатком устройства по а. с. СССР N 1803152 является отсутствие возможности регулирования мощности электрического разряда при воздействии его на биообъект.

Известно также устройство для местной дарсонвализации, а именно "Устройство для воздействия на биообъект" (см. патент РФ N 2017506 6МКИ A 61 N 1/32), принятое авторами в качестве прототипа. Оно содержит последовательно соединенные выпрямитель - удвоитель напряжения, низкочастотный генератор, низкочастотный повышающий трансформатор, а также газоразрядный стеклянный электрод, подсоединенный к одному из выводов выходной обмотки трансформатора и пассивный электрод, подключенный к другому выводу выходной обмотки. Газоразрядный стеклянный электрод осуществляет одновременно световое, электрическое и аэроионное воздействие и представляет собой газоразрядный элемент, преобразующий импульсные токи высокого напряжения в коронный разряд с образованием плазменных и непрерывных колебаний мощностью (0.2 - 4.0) Вт. Пассивный электрод обеспечивает поток электрического тока в направлении от активного электрода к пассивному через биообъект. Частота импульсов (20 - 100) Гц используется в соответствии с известными рекомендациями. Интенсивность воздействия характеризуется напряжением и мощностью. Оптимальная интенсивность воздействия определяется врачом и зависит от индивидуальной чувствительности пациента.

Относительная простота устройства позволила сделать его переносным и состоящим из двух блоков. Основной блок включает в себя практически все элементы устройства, в том числе и высоковольтный трансформатор. На лицевой панели этого блока имеется гнездо для подключения высоковольтного провода с пластмассовым держателем газоразрядного электрода.

Основными недостатками устройства для воздействия на биообъект по патенту РФ N 2017506 является недостаточно широкий диапазон регулирования мощности разряда.

Перед заявляемым изобретением поставлена задача расширить диапазон регулирования мощности разряда, обеспечивая более высокие электробезопасность и надежность устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявляемом устройстве для местной дарсонвализации содержится низкочастотный повышающий трансформатор (НПТ) и связанный с его вторичной обмоткой газоразрядный стеклянный электрод, а также вторичный источник электрической энергии, соединенный с первичной обмоткой НПТ через управляющий вентиль, и схему запуска. По предложению авторов вторичный источник электрической энергии выполнен в виде двух последовательно соединенных конденсаторов и схема запуска представляет собой пороговое устройство на транзисторе, коллектор которого через ограничительный резистор связан с управляющим электродом вентиля, а эмиттер транзистора через потенциометр подключен к одной из клемм вторичного источника, при этом потенциометр через накопительный конденсатор связан с другой клеммой вторичного источника.

Благодаря предлагаемой схеме заявляемое изобретение позволяет получить технический результат, а именно расширить диапазон регулирования мощности разряда от нуля до достаточного максимума при плавном регулировании.

Кроме этого повышена надежность устройства за счет уменьшения количества элементов схемы.

В пороговое устройство дополнительно введены резисторы, подключенные один параллельно, а другой последовательно к потенциометру.

Между свободным концом вторичной обмотки НПТ и его первичной обмоткой со стороны потенциометра включен разделительный конденсатор.

Благодаря этому получен дополнительный технический результат, а именно достигнута высокая электробезопасность. Параллельно вторичному источнику электрической энергии включены связанные между собой последовательно гасящий резистор и светодиод.

На фиг.1 чертежа представлена общая схема заявляемого изобретения.

На фиг.2 изображен общий вид устройства в продольном разрезе.

На фиг.3 представлен вид А фиг.2.

На фиг.4, 5 и 6 изображены наиболее характерные газоразрядные стеклянные электроды, используемые для лечебного воздействия.

Устройство для дарсонвализации содержит низкочастотный повышающий трансформатор (НПТ) 1 и связанный с его вторичной обмоткой 2 газоразрядный стеклянный электрод 3 (фиг. 1 и 2), а также вторичный источник электрической энергии, выполненный в виде двух конденсаторов 4 и 5, последовательно соединенных с первичной обмоткой 6 НПТ 1 через управляющий вентиль 7. Параллельно управляющему вентилю 7 встречно включен полупроводниковый диод 8. Схема запуска представляет собой пороговое устройство на транзисторе 9, коллектор 10 которого через ограничительный резистор 11 связан с управляющим электродом 12 управляющего вентиля 7, а эмиттер 13 транзистора 9 через потенциометр 14 и добавочный резистор 15 подключен к одной из клемм 16 вторичного источника, при этом потенциометр 14 через конденсатор 17 связан с другой клеммой 18 вторичного источника. Эмиттер 13 транзистора 9 соединен с его базой 19 через резистор 20 смещения. Между управляющим электродом 12 управляющего вентиля 7 и его катодом 21 включен резистор 22.

В пороговое устройство дополнительно введен резистор 23, подключенный параллельно к потенциометру 14.

Между свободным концом вторичной обмотки 2 НПТ 1 и его первичной обмоткой 6 со стороны потенциометра 14 и резистора 15 включен разделительный конденсатор 24.

Параллельно вторичному источнику электрической энергии включены связанные между собой последовательно гасящий резистор 25 и светодиод 26. Вторичный источник электрической энергии подключается к цепи переменного тока (220 В; 50 Гц) с помощью сетевой вилки 27 через выключатель 28 и предохранитель 29.

Конструктивно устройство может представлять собой компактный моноблочный прибор (фиг.2), весом не более 0.4 кг, выполненный в виде корпуса 30, с одного конца, имеющего коническую форму, расположено гнездо 31 под газоразрядный стеклянный электрод 3, с другого - выведены: сетевая вилка 27, выключатель 28, ручка потенциометра 14 и светодиод 26 (см. фиг.3). Схема смонтирована (см. фиг.2) на плате 32 с двухсторонним монтажом, заканчивающейся НПТ 1, включающем гнездо 31 под газоразрядный стеклянный электрод 3.

Устройство для местной дарсонвализации является источником высокочастотных колебаний (f = 100 кГц + 10%), которые следуют пакетами длительностью 0.15 мсек и интервалами между пакетами 20 мсек с высоковольтным выходом (см. схему фиг.1). Выходное напряжение подается на газоразрядный стеклянный электрод 3, который может иметь различную форму: грибовидный 33 (фиг.4), внутриушной 34 (фиг.5) и гребешковый 35 (фиг.6) посредством которых осуществляется лечебное воздействие. Основными факторами этого воздействия являются высокочастотные электромагнитные колебания, искровые разряды и озон, образованный в разрядном зазоре между газоразрядным стеклянным электродом 3 и поверхностью биообъекта.

Принцип работы устройства основан (см. фиг. 1) на периодическом сбросе энергии заряжающихся от сети переменного тока (220 В, 50 Гц), последовательно соединенных конденсаторов 4 и 5 и являющихся вторичным источником электрической энергии, с помощью управляемого вентиля 7 на первичную обмотку 6 НПТ 1. В результате, в колебательном контуре, образованном последовательно соединенными конденсаторами 4 и 5, первичной обмоткой 6 НПТ 1, открытым управляющем вентиле 7, возникают свободные затухающие колебания, собственная частота которых определяется параметрами этого контура. При этом на вторичной обмотке 2 НПТ 1 индуцируется высокое напряжение, равное (3-25) кВ, инициирующее тлеющий разряд в газоразрядном стеклянном электроде 3. При выбранных величинах емкостей конденсаторов 4,5 и индуктивности обмоток 6 и 2 НПТ 1 собственная частота свободных колебаний составляет f = 100 кГц + 10%. Полупроводниковый диод 8 обеспечивает накопление энергии конденсатора 5 при закрытом управляющем вентиле 7.

Управление моментом времени отпирания управляющего вентиля 7, позволяющее регулировать выходную мощность устройства, осуществляется изменением постоянной времени электрической цепи, образованной конденсатором 17, потенциометром 14 и резистором 15. В качестве порогового устройства использован маломощный транзистор 9 в лавинном режиме включения. Для выбранного типа транзистора 9 величина напряжения лавинного пробоя составляет 30 В. С помощью делителя, образованного ограничительным резистором 11 и резистором 22, нормируется величина импульса напряжения на управляющем электроде 12 управляющего вентиля 7. Величины сопротивлений потенциометра 14 и резистора 15 выбраны таким образом, что при максимальной выходной мощности частота следования пакетов разрядных импульсов составляет 50 Гц. Введенный дополнительно резистор 23 в сочетании с резистором 15 цепи постоянной времени порогового устройства позволяют обеспечить постоянные пределы регулировки выходной мощности устройства для управляющего вентиля 7 с различным током управляющего электрода 12. Светодиод 26 совместно с гасящим резистором 25 обеспечивает как индикацию включения устройства в сеть, так и служит разрядной цепочкой для снятия остаточного напряжения с конденсатора 4 при случайном выдергивании сетевой вилки 27 из розетки электросети 220 В.

Разделительный конденсатор 24 повышает безопасность заявляемого устройства.

Описанная схема устройства в сочетании с удачным компоновочным решением при использовании электробезопасных материалов позволили разработать малогабаритное электробезопасное устройство для местной дарсонвализации.

Конструктивная схема устройства для местной дарсонвализации позволяет получить технический результат, а именно расширить диапазон регулирования мощности электрического разряда практически от нуля до необходимого максимума.

Дополнительным техническим результатом является достигнутая высокая электробезопасность и более высокая надежность за счет уменьшения количества элементов схемы.

Формула изобретения

1. Устройство для дарсонвализации, содержащее низкочастотный повышающий трансформатор (НПТ) и связанный с его вторичной обмоткой активный газоразрядный электрод, а также вторичный источник электрической энергии, соединенный с первичной обмоткой НПТ через управляющий вентиль, и схему запуска, отличающееся тем, что вторичный источник электрической энергии выполнен в виде двух последовательно соединенных конденсаторов и схема запуска представляет собой пороговое устройство на транзисторе, коллектор которого через ограничительный резистор связан с управляющим электродом вентиля, а эмиттер транзистора через потенциометр подключен к одной из клемм вторичного источника, при этом потенциометр через накопительный конденсатор связан с другой клеммой вторичного источника.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в пороговое устройство дополнительно введены резисторы, подключенные один параллельно, а другой последовательно с потенциометром.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между свободным концом вторичной обмотки НПТ и его первичной обмоткой со стороны потенциометра включен разделительный конденсатор.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что параллельно вторичному источнику электрической энергии включены связанные между собой последовательно гасящий резистор и светодиод.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6