Электронные стимуляторы.Низкочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура
Будем, ради краткости, называть физиотерапевтическую электронную аппаратуру низкой и звуковой частоты низкочастотной. Электронную аппаратуру всех других частот — обобщающим понятием высокочастотная.
Медицинские аппараты — генераторы гармонических и импульсных низкочастотных электромагнитных колебаний — объединяют две большие группы устройств, которые трудно четко разграничить: электронные стимуляторы (электростимуляторы) и аппараты физиотерапии. При небольших частотах наиболее существенно специфическое, а не тепловое, действие тока. Поэтому лечение током имеет характер стимулирования какого-либо эффекта раздражением токами. Это обстоятельство, вероятно, и влечет смешение понятий «лечебный аппарат» и «электростимулятор».
Хотя электрическое раздражение мышцы было обнаружено еще в XVIII в., широкое использование электростимуляторов началось лишь в последние десятилетия. В настоящее время имеется много разных электростимуляторов. Но и сейчас важной медицинской и физиологической проблемой остается точное задание выходных параметров электрического сигнала разработчикам электростимуляторов: форма импульса, его длительность, частота импульсного тока и скважность следования импульсов (см. гл. 14 и 15).
Электростимуляторы могут быть подразделены на стационарные, носимые и имплантируемые (вживляемые). Для полностью имплантируемых электростимуляторов, например кардиостимуляторов, достаточно серьезной проблемой являются источники питания, которые должны длительно и экономно функционировать. Эта проблема решается как созданием соответствующих источников, гак и разработкой экономичных генераторов. Так, например, желательно иметь генераторы, которые практически не потребляли бы энергию в паузе между импульсами.
В качестве примера стационарного стимулятора широкого назначения можно указать универсальный электроимпульсатор (рис. 18.9). Он представляет собой генератор импульсного тока прямоугольной и экспоненциальной формы. Параметры импульсов и их частота могут регулироваться в широких пределах, так, например, длительность прямоугольных импульсов способна изменяться дискретно от 0,01 до 300 мс. Аппарат позволяет измерять амплитуду импульса тока в цепи пациента. На экране электронно-лучевой трубки (левая сторона лицевой панели) можно наблюдать форму импульсов на выходе аппарата.
![]() |
Примером своеобразного стимулятора являются дефибрилляторы — аппараты, представляющие собой генераторы мощных высоковольтных электрических импульсов, предназначаемые цля лечения тяжелых нарушений ритма сердца. Дефибриллятор включает накопитель энергии (конденсатор), устройство заряда конденсатора и разрядную цепь. На рис. 18.10 показан внешний вид импульсного дефибриллятора.
Носимым и частично имплантируемым кардиостимулятором является имплантируемый радиочастотный электрокардиостимулятор (рис. 18.11). Имплантируемая его часть (приемник) показана в центре рисунка, ее масса 22 г, толщина 8,5 мм. Приемник воспринимает радиосигналы от внешнего передатчика (на рисунке слева). Эти сигналы воспринимаются внутри тела больного имплантируемой частью и в виде импульсов через электроды подаются на сердце. В правой части рисунка показан блок питания, который, как и передатчик, носится больным снаружи.
К особой разновидности электростимуляторов можно отнести такие, которые способны в закодированной форме передавать информацию, обычно воспринимаемую органами чувств. Подобным стимулятором является кохлеарный протез, преобразующий звуковую информацию в электрический сигнал, т. е., по существу, заменяющий улитку внутреннего уха (см. § 6.5). Носимый кохлеарный протез показан на рис. 6.12.
К техническим устройствам электростимуляции относятся также электроды для подведения электрического сигнала к биологической системе. Во многих случаях электростимулирование осуществляется пластинчатыми электродами, которые накладываются на тело человека подобно электродам для электрокардиографии (см. § 17.2). Для вживляемых электродов проблемы более серьезные, в том числе и проблема выбора материала, устойчивого к коррозии при прохождении тока в условиях агрессивной биологической среды.
![]() |
Примером физиотерапевтического аппарата для электротерапии синусоидальными модулированными токами является «Амплипульс-4» (рис. 18.12, а). В нем частота несущих синусоидальных колебаний равна 5 кГц, частота модулирующих синусоидальных колебаний может плавно регулироваться в пределах 10—150 Гц. Некоторые возможные формы токов, созданные этим генератором, показаны на рис. 18.12, б; соотношение между частотами несущих и модулирующих колебаний на рисунке не выдержано.