Миниатюрный физиотерапевтический аппарат

 

Изобретение относится к медицинской технике, конкретно к миниатюрным физиотерапевтическим медицинским аппаратам для профилактики и лечения различных заболеваний человека и животного с помощью потока лучистой энергии. Устройство позволяет уменьшить габариты и снизить энергопотребление миниатюрного физиотерапевтического аппарата. Физиотерапевтический аппарат включает источник лучистой энергии, устройство управления источником лучистой энергии, автономный источник питания. Устройство управления источником лучистой энергии содержит два сенсорных электрода, три резистора, один конденсатор, микросхему, изготовленную по КМОП (металл-окисел-полупроводник) технологии, содержащую четыре логических двухвходовых элемента, выполняющих логическую функцию И - НЕ с передаточной характеристикой, имеющей петлю гистерезиса. Первый вход первого логического элемента соединен с автономным источником питания. Второй вход первого логического элемента соединен с первым сенсорным электродом и первым выводом первого резистора. Второй вывод первого резистора соединен с автономным источником питания. Выход первого логического элемента соединен с первым входом второго логического элемента. Второй вход второго логического элемента соединен с первым выводом конденсатора. Второй вывод второго резистора соединен с выходом второго логического элемента. Выход второго логического элемента соединен с входами третьего и четвертого логических элементов. Второй сенсорный электрод соединен с источником питания, который соединен с шинами питания микросхемы. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, конкретно к миниатюрным физиотерапевтическим медицинским аппаратам для профилактики и лечения различных заболеваний человека и животного с помощью потока лучистой энергии.

Известно устройство, включающее схему управления, генератор тактовых импульсов, генератор-формирователь импульсов запуска, стабилизированный источник напряжения, полупроводниковый лазерный излучатель [1].

Недостатками этого устройства являются относительная высокая стоимость устройства, его большие габариты и масса, сложность регулировки электронной схемы, кроме того выбранная элементная база не обеспечивает экономичный режим энергопотребления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для физиотерапевтического облучения светом, включающее источник питания, электрически соединенный через элемент управления с источником света, оптически связанным с формирующей оптической излучающей системой [2].

Недостатком этого устройства является применение в устройстве управления режимом накачки источника света микросхемы аналогового таймера, изготовленной по технологии биполярных транзисторов и обладающей существенным энергопотреблением, это требует значительной емкости автономного источника питания при заданном времени непрерывной работы аппарата и, следовательно, большего объема, занимаемого им в устройстве. Применение магнитоуправляемого выключателя также приводит к увеличению размеров устройства для физиотерапевтического облучения светом.

Задачей изобретения является уменьшение габаритов и снижение энергопотребления миниатюрного физиотерапевтического аппарата.

В соответствии с поставленной задачей, в миниатюрном физиотерапевтическом аппарате для лечения и профилактики болезней человека и животных с помощью потока лучистой энергии, содержащем источник лучистой энергии, устройство управления источником лучистой энергии, автономный источник питания, устройство управления источником лучистой энергии содержит два сенсорных электрода, три резистора, один конденсатор, микросхему, изготовленную по КМОП (металл-окисел-полупроводник) технологии, содержащую четыре логических двухвходовых элемента, выполняющих логическую функцию И-НЕ с передаточной характеристикой, имеющей петлю гистерезиса, первый вход первого логического элемента которой соединен с автономным источником питания, второй вход первого логического элемента соединен с первым сенсорным электродом и первым выводом первого резистора, второй вывод первого резистора соединен с автономным источником питания, выход первого логического элемента соединен с первым входом второго логического элемента, второй вход второго логического элемента соединен с первым выводом конденсатора с автономным источником питания, второй вывод второго резистора соединен с выходом второго логического элемента, выход второго логического элемента соединен с входами третьего и четвертого логических элементов, второй сенсорный электрод соединен с источником питания, который соединен с шинами питания микросхемы.

В миниатюрном физиотерапевтическом аппарате выход первого логического элемента соединен с первым и вторым входами третьего логического элемента, выход третьего логического элемента соединен с первым входом второго логического элемента.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого физиотерапевтического аппарата.

Аппарат состоит из токопроводящего сенсорного электрода 1, соединенного с первым входом первого логического элемента 2 и с первым выводом первого резистора 3, второй вывод первого резистора и второй вход первого логического элемента соединены с первым полюсом источника питания 4, второго сенсорного электрода 5, соединенного со вторым полюсом источника питания, второго логического элемента 6, первый вход которого соединен с выходом первого логического элемента, а второй вход соединен с первыми выводами конденсатора 7 и второго резистора 8, второй вывод конденсатора соединен со вторым полюсом источника питания, второй вывод второго резистора соединен с выходом второго логического элемента, третьего и четвертого логического элементов 9, 10, входы которых соединены между собой с выходом второго логического элемента, а выходы третьего и четвертого логических элементов соединены с первым выводом третьего резистора 11, источника лучистой энергии 12, катод которого соединен со вторым полюсом источника питания, а анод - со вторым выводом третьего резистора.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии сенсорные токопроводящие электроды 1, 5 изолированы друг от друга и через первый резистор 3 на первый вход первого логического элемента 2 подается с первого полюса источника питания уровень логической единицы. В соответствии с выполняемой логическим элементом логической функцией И-НЕ, при наличии уровня логической единицы на первом и втором его входах на его выходе будет присутствовать уровень логического нуля. Этот уровень, приложенный к первому входу второго логического элемента 6, выполняющему ту же логическую функцию И-НЕ, приведет к наличию уровня логической единицы на выходе второго логического элемента, независимо от логического уровня на его втором входе. Выходной уровень второго логического элемента инвертируется логическими элементами 9, 10, выполняющими роль выходного каскада накачки источника лучистой энергии 12, и соответственно уровень логического нуля через третий резистор 11, выполняющий роль балласта, подается на анод источника лучистой энергии, приложенное к источнику напряжение является обратно смещающим его p-n структуры, соответственно ток через источник излучения лучистой энергии не протекает и лучистая энергия не излучается. В этом состоянии устройство находится в режиме ожидания, потребление от источника 4 осуществляют только логические элементы 2, 6, 9, 10, выполняемые по КМОП технологии с микромощным потреблением.

При размещении устройства на теле или внутри человека или животного сенсорные токопроводящие электроды 1, 5 вступают в электрический контакт с кожей или слизистой оболочкой человека или животного и благодаря их электропроводности уменьшается электрическое сопротивление между сенсорными контактами 1, 5, в результате напряжение на первом входе первого логического элемента 2 будет определяться делителем, образованным первым резистором 3 и сопротивлением между сенсорными контактами 1, 5. Величину первого резистора выбирают такой, чтобы при контакте устройства с кожей или слизистой оболочкой напряжение на первом входе первого логического элемента было ниже уровня логического нуля. В этом случае, в силу выполняемой логической функции И-НЕ на выходе первого логического элемента установится уровень логической единицы, который переведет второй логический элемент в режим релаксатора с периодом следования импульсов напряжения определяемой постоянной времени RC (C - емкость конденсатора; R - сопротивление второго резистора).

Изменяющееся напряжение с выхода второго логического элемента, инвертируемое логическими элементами 9, 10, через балластный третий резистор 11 подается на источник лучистой энергии 12, обеспечивая то протекание, то отсутствие тока через него и соответственно то излучение лучистой энергии, то ее отсутствие, которая попадая на поверхность тела или слизистую оболочку, обеспечивает лечебный эффект.

Преимуществом предлагаемого устройства миниатюрного медицинского аппарата является то, что оно позволяет снизить ток потребления в 500 раз от автономного источника питания и обеспечить автоматическое выключение излучения при контакте с кожей или слизистой оболочкой человека или животного, а также уменьшить размер аппарата.

Устройство реализовано с применением кристалла микросхемы Б561ТЛ1 и изготовлен опытный образец В ГП НИИ "Полюс".

Источники информации 1. Патент РФ N 2008955, МПК A 61 N 5/06.

2. Патент РФ N 2108122, МПК A 61 N 5/06.

Формула изобретения

Физиотерапевтический аппарат, содержащий источник лучистой энергии, устройство управления, автономный источник питания, отличающийся тем, что устройство управления содержит два сенсорных электрода, три резистора, один конденсатор, микросхему, изготовленную по КМОП (металл-окисел-полупроводник) технологии, содержащую четыре логических двухвходовых элемента И - НЕ с передаточной характеристикой, имеющей петлю гистерезиса, первый вход первого логического элемента соединен с автономным источником питания, а его второй вход - с первым сенсорным электродом и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с автономным источником питания, выход первого логического элемента соединен с первым входом второго логического элемента, а его второй вход - с первым выводом конденсатора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с выходом второго логического элемента и входами третьего и четвертого логических элементов, входы которых соединены между собой и с выходом второго логического элемента, а выходы третьего и четвертого логических элементов соединены с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с анодом источника лучистой энергии, при этом второй сенсорный электрод, второй вывод конденсатора и катод источника лучистой энергии соединены с источником питания, который соединен с шинами питания микросхем.

РИСУНКИ

Рисунок 1