устройство для магнитотерапии

Формула изобретения

1. Устройство для магнитотерапии, содержащее источник синусоидального напряжения, выпрямитель синусоидального сигнала, индукторы электромагнитного поля и таймер прерывания тока, отличающееся тем, что устройство снабжено формирователем прямоугольных импульсов и блоком выбора режима, содержащим реле прерывания, многопозиционный коммутатор и переключатель выбора формы тока, причем входы блока выбора режима соединены с выходами источников синусоидального и выпрямленного напряжений, формирователем прямоугольных импульсов, прямым и инверторным выходами таймера, а выход блока выбора режима подключен через усилитель тока к индукторам, при этом вход формирователя прямоугольных импульсов подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, выполненного по схеме генератора с мостом Вина.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены две группы дополнительных частотозадающих резисторов, а коммутатор выполнен в виде четырехсекционного пятипозиционного переключателя, при этом соединение генератора синусоидального напряжения с блоком выбора режимов представляет собой связь основных и дополнительных частотозадающих резисторов моста Вина с второй и третьей секцией переключателя, а первая и четвертая секции переключателя соединены с реле прерывания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть применено для лечения магнитным полем.

Известно устройство для магнитотерапии, содержащее модулируемый генератор импульсов, индуктор электромагнитного поля, генератор квазислучайных чисел и преобразователь код-напряжение [1]

Недостатком устройства является сложность схемы адаптации, содержащей генератор квазислучайных чисел и преобразователь код-напряжение. Кроме того, использование релаксационного генератора импульсов в качестве генератора магнитного поля ограничивает функциональные возможности устройства (отсутствуют синусоидальное и постоянное поля).

Известен аппарат для магнитотерапии, содержащий индуктор магнитного поля, источник постоянного напряжения и тиристорный генератор импульсов [2]

Недостатком аппарата является ограниченный выбор формы импульсов магнитного поля, который сводится только к колоколообразной форме.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа аппарат для низкочастотной магнитотерапии ПОЛЮС-1 [3] содержащий источник синусоидального напряжения низкой частоты, индукторы магнитного поля и таймер-прерыватель тока. Аппарат вырабатывает две формы тока для питания индукторов: переменное поле с синусоидальной формой тока и поле с выпрямленной (полусинусоидальной) формой тока. Имеются два режима работы индукторов: непрерывный и прерывистый. В прерывистом режиме та или иная форма тока подается на индукторы посылками по 2 с с паузами также 2 с.

Недостатком аппарата является ограниченное число форм тока, снижающее функциональные возможности аппарата.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет увеличения форм генерируемого магнитного поля.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник синусоидального напряжения, выпрямитель синусоидального сигнала, таймер прерывания тока и индукторы магнитного поля, снабжено формирователем прямоугольных импульсов и блоком выбора режима, содержащим реле прерывания и многопозиционный коммутатор, причем на входы блока выбора режима включены выходные цепи источников синусоидального и выпрямленного напряжений и формирователя прямоугольных импульсов, прямой и инверторный выходы таймера, а также подключены частотозадающие цепи источника синусоидального напряжения, выполненного по схеме генератора с мостом Вина; выход блока выбора режима подключен на вход усилителя тока индукторов, выход источника синусоидального напряжения подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на индукторах, генерируемые устройством; на фиг. 3 - принципиальная схема блок выбора режимов.

Устройство содержит таймер прерывания 1, генератор синусоидального напряжения 2, формирователь прямоугольных импульсов 3, однополупериодный выпрямитель 4, блок выбора режима 5, усилитель 6, индукторы магнитного поля 7, измерительный шунт 8, измеритель амплитуды тока 9, индикатор 10.

Блок выбора режимов 5 содержит реле прерывания, переключатель выбора формы тока 12, коммутатор 13. На вход блока выбора режимов подключены прямой 14 и инверторный 15 выходы таймера 1, цепь 16, соединенная с частотозадающими элементами генератора 2, и выходные цепи блоков 2, 3 и 4. Выход блока 5 подключен на вход усилителя 6, который шунтирован контактом 17 реле 11.

Устройство работает следующим образом.

Основным блоком задания частоты выходного сигнала является генератор синусоидального напряжения 2. Генератор 2 выполнен на операционном усилителе с обратными связями по схеме моста Вина; частота генератора регулируется в пределах ориентировочно 0,5-100 Гц. Выходное синусоидальное напряжение генератора 2 поступает на вход формирователя импульсов 3 и на выпрямитель 4. Формирователь импульсов 3 выполнен, например, на микросхеме К561ЛН2; напряжение на выходе формирователя 3 имеет форму однополярных прямоугольных импульсов длительностью, преимущественно, 5 мс и частотой, определяемой генератором 2. Выходное напряжение формирователя 3 поступает на первый вход переключателя 12. На второй вход переключателя 12 подключено выходное синусоидальное напряжение генератора 2. На третий вход переключателя 12 подключено выпрямленное полусинусоидальное напряжение. На четвертый вход переключателя 12 подано постоянное напряжение.

Блок 5 обеспечивает реализацию режимов, приведенных на фиг. 2, и содержит коммутационное устройство, выполненное, например, в форме четырехсекционного пятипозиционного переключателя и реле 6. Для реализации режимов по фиг. 2 е, ж предусмотрены две группы резисторов 18, 19 и 20, 21 для генерирования фиксированных частот, например, 100 Гц и 10 Гц при периодическом переключении контактов 22 и 23 реле 11, которое включается на время, определяемое таймером 1. Движковые элементы двух секций 24, 25 переключателя в блоке 5 подключены к конденсатору 26, входящему в схему моста Вина генератора 2; движковый элемент третьей секции 27 переключателя подключен на вход транзистора 28, включающего реле 11; движковый элемент четвертой секции 29 соединен последовательно с замыкающим контактом 17 реле 11. При замыкании контакта 17 сигнал из регулятора напряжения 29 не поступает в усилитель 6. Индукторы 7 подключены на выход усилителя 6 последовательно с шунтом 8, напряжение на выходе которого подключено к входу измерителя амплитуды тока 9. Индикация амплитуды производится прибором 10, отградуированным в единицах магнитной индукции. В качестве индукторов 7 используются стержневые и П-образные электромагниты с шихтованными сердечниками из электротехнической стали, а также соленоиды диаметром до 300 мм без ферромагнитного сердечника. Допускаются параллельное и последовательное включения нескольких индукторов.

Устройство генерирует магнитное поле непрерывно или в режиме прерывания. Время прерывания вырабатывается таймером 1, выполненным по схеме несимметричного мультивибратора, например на микросхеме К561ЛН2.

Таймер 1 вырабатывает две группы прямоугольных импульсов, поступающих по цепям 14 и 15 на контакты первой секции 27 переключателя блока 5. При положениях 1 и 3 переключателя 27 реле 11 включается на время t₁ (см. фиг. 2 д) и отключается на время t₂. При положениях 2 и 4 переключателя 27 реле 11 включается на время t₂ и отключается на время t₁. При включении реле 11 и положениях 1 и 2 переключателя замыкание контакта реле 17 прерывает прохождение сигнала из блока 5 на вход усилителя 6. При положении 5 переключателя 27 реле 11 отключено; при этом сигнал на входе усилителя 6 не прерывается и его частота не изменяется, что показано на фиг. 2 а-г. При положениях 1, 2, 5 переключателя (секции 24 и 25) блока 5 установка частоты генератора 2 производится резисторами 30, 31. При положениях 3 и 4 переключателя (секции 24 и 25) частота генератора определяется резисторами 18 21, которые переключаются с частотой таймера 1 контактами 22 и 23 реле 11. Величины резисторов в каждой паре 18, 20 и 19, 21 одинаковы и установлены таким образом, что частота генерации при переключении реле 11 изменяется в 10 раз, например от 10 Гц до 100 Гц. Работа устройства при положениях 3 и 4 переключателя блока 5 показана на фиг. 1 е, ж. Напряжение с движка переключателя 12 поступает на потенциометр 29, при помощи которого изменяется амплитуда тока индукторов. Напряжение с выхода усилителя 6 подается на обмотки индукторов 7. Амплитуда тока, протекающего через индукторы, прямо пропорциональна индукции магнитного поля. Для контроля величины магнитной индукции использован измеритель амплитуды тока 9 с индикатором 10 на выходе.

Устройство обеспечивает в торцевых зонах стержневого и П-образного индукторов максимальную магнитную индукцию около 50 мТ; величина индукции в центре соленоидального индуктора около 2,5 мТ, но может быть увеличена за счет увеличения ампервитков соленоида.

Устройство обеспечивает 18 режимов работы:

а) 12 режимов, когда синусоидальное, полусинусоидальное, импульсное и постоянное магнитные поля генерируются непрерывно, с прерыванием через 3 с в течение 1 с, с прерыванием через 1 с в течение 3 с (см. фиг. 2, а д); каждый из 12 режимов имеет 11 ступеней изменения частоты в диапазоне 0,5 100 Гц.

б) 6 режимов, когда синусоидальное, полусинусоидальное и импульсное магнитные поля генерируются со ступенчатым изменением частоты 10 и 100 Гц (см. фиг.2, е, ж).

Макет устройства выполнен с использованием переключателей и реле, как это показано на фиг.3. Реализация блока 5 с использованием переключателей и реле не является единственным вариантом и приведена в описании для наглядности.

Изготовлены несколько образцов устройства, которые прошли клинические испытания. Результаты испытаний показали эффективность использования новых режимов в терапии по сравнению с использованием имеющейся серийной аппаратуры.