Nghiên cứu và phân tích về máy vật lý trị liệu sóng ngắn Carupuls 419

Đề tài Nghiên cứu và phân tích về máy vật lý trị liệu sóng ngắn Carupuls 419 với nội dung nghiên cứu nguyên tắc hoạt động của máy sóng ngắn, các vấn đề trong quá trình sực dụng, các vận hành an toàn, sữa chữa thiết bị...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

KHOA ĐẠI HỌC TẠI CHỨC

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Chương IV : CÁC QUY TẮC AN TOÀN - SỬ DỤNG - HỎNG HểC

THÔNG THƯỜNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA

Phần phụ lục

3 Hình vẽ bao gồm :

- Sơ đồ khối máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419

- Khối điều khiển

- Khối nguồn và bảng rơle

- Khối phát sóng cao tần và tầng ra

- Khối đồng hồ thời gian và dải hiển thị

- Sơ đồ nguyên lý bộ so pha

- Sơ đồ nguyên lý mạch S/H

- Khối điều khiển mô tơ và chỉ thị điều hưởng

4 Cán bộ hướng dẫn :

1 Thầy giáo : PGS - TS NGUYỄN VĂN KHANG là giảng viên bộ

môn mạch và xử lý tín hiệu số - Khoa Điện tử Viễn Thông - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

2 Đại tá ĐINH QUANG CHIẾN trưởng khoa trang thiết bị Viện quân

y trung ương quân đội 108

5 Bắt đầu thiết kế đồ án : Ngày 01 tháng 06 năm 2006

6 Hoàn thành đồ án : Ngày 17 tháng 10 năm 2006

Ngày tháng năm 2006 Ngày tháng năm 2006 CHỦ NHIỆM KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NGUYỄN TOÀN THẮNG

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Nội dung thiết kế đồ án tốt nghiệp :

Đề tài : “ Nghiên cứu và phân tích về máy vật lý trị liệu sóng ngắn

Carupuls - 419 ”

Nội dung : Như phần nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

2 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn :

Ngày tháng năm ( Cán bộ hướng dẫn ký )

PGS - TS : NGUYỄN VĂN KHANG

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA

GIÁO VIÊN DUYỆT

1 Nội dung thiết kế đồ án tốt nghiệp :

Đề tài : “ Nghiên cứu và phân tích về máy vật lý trị liệu sóng ngắn

Carupuls - 419 ”

Nội dung : Như phần nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

2 Nhận xét của giáo viên hướng duyệt :

Ngày tháng năm

( Cán bộ duyệt ký )

LỜI NÓI ĐẦU

Qua nhiều thế kỷ con người đã ứng dụng các thành tựu khoa học vào cuộc sống

Kể từ khi con người phát minh ra điện năng thì dòng điện và các tác dụng của dòng điện đã được sử dụng rộng rãi vào trong nghành y tế như là một yếu tố quan trọng của cuộc sống Quá trình phát triển này đã tạo dựng lờn một chuyên ngành mới đó

là điện tử y sinh học Hiện nay ngành điện tử y sinh đã trở thành một trong những ngành lớn mạnh về chất lượng do sự phát triển vượt bậc của công nghệ điện tử và khả năng chữa bệnh của cỏc mỏy cú sử dụng các ứng dụng của mạch điện tử Vật lý trị liệu là một chuyên ngành lâm sàng trong y học Vào cuối những năm thập kỷ 50 của thế kỷ 20 với việc ứng dụng điện năng vào vật lý trị liệu phục hồi chức năng đã làm cho chuyên ngành vật lý trị liệu có những bước nhảy vọt

Ngành điện tử y sinh ra đời nhằm mục đích để cho con người nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của thiết bị y tế trong chuyên ngành vật lý trị liệu sóng ngắn

Ở nước ta hiện nay thì các thiết bị vật lý trị liệu đã cũ và còn khan hiếm Do đó, việc khai thác nghiên cứu sử dụng và duy trì trang thiết bị trong ngành vật lý trị liệu trở thành cấp thiết để cho chúng ta có thể sử dụng thiết bị đạt hiệu quả cao nhất

Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo : PGS - TS Nguyễn Văn Khanglà giảng viên khoa điện tử viên thông của trường đại học Bách Khoa Hà Nội, tụi đó nghiên cứu và làm đồ án về thiết bị vật lý trị liệu sóng ngắn với nội dung : “ Nghiên cứu khai thác nguyên lý hoạt động và cách sửa chữa những hư hỏng thường gặp ở máy trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 ”

Hà nội, ngày 01 tháng 06 năm 2006 !

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN TOÀN THẮNG

CHƯƠNG I

NGHIÊN CỨU CHUNG VỀ VẬT LÝ TRỊ LIỆU

SÓNG NGẮN

I.1 SỰ TÁC ĐỘNG CỦA VẬT LÝ TRỊ LIỆU SÓNG NGẮN :

Cơ thể sống là một môi trường có thành phần về cấu trúc rất phức tạp, trên

cơ sở của những tác dụng cơ bản thỡ dòng điện có thể gây ra tác dụng sinh lý Khi duy trì được sự cân bằng hoạt động sinh học và tâm sinh lý của các cơ quan trên toàn bộ cơ thể thì sức khoẻ của con người được đảm bảo Sự mất cân bằng về hoạt động sinh học và tâm sinh lý đã gây ra các rối loạn về chức năng của các cơ quan cũng như hiện tượng phát sinh bệnh tật Các tác nhân gây bệnh

có thể là các yếu tố sinh vật học, cơ học, nhiệt học, hoá học, gây tổn thương đến các tế bào sinh vật làm rối loạn chức năng, mất cân bằng đối với các hoạt động sinh học và tâm sinh lý của các cơ quan trên toàn bộ cơ thể sống Các cơ chế bảo vệ như cơ chế miễn dịch, cơ chế thần kinh - thể dịch, giỳp cho cơ thể người bệnh sống lõu hơn để chống lại bệnh tật và lấy lại sự cân bằng và chức năng của cơ thể

Phòng bệnh là biện pháp điều trị dự phòng, là biện pháp ngăn chặn các tác nhân sinh bệnh gừy tác động mạnh đối với cơ thể và tăng cường sức đề kháng của cơ thể

Điều trị bệnh là biện pháp loại trừ hay làm giảm các nguyên nhân gây bệnh, là cách điều chỉnh cấu trúc và chức năng các cơ quan bị tổn thương, từ

đó lập lại sự cân bằng tối đa các chức năng sinh học và tâm lý của các cơ quan

và toàn bộ cơ thể sống

* Trên cơ sở đó chúng ta thấy hầu hết các phương pháp điều trị vật lý trong ngành y học không có vai trò loại trừ khả năng gây bệnh bằng nhiều nguyên nhân khác nhau mà chủ yếu là tăng cường sức đề kháng cho cơ thể và giúp cơ

thể người bệnh thiết lập lại được trạng thái cân bằng khi hoạt động các chức năng Vì vậy, các phương pháp điều trị bằng vật lý thường không mang tính đặc hiệu cho một loại bệnh nào mà với một thao tác kỹ thuật vật lý có thể chỉ định cho nhiều loại bệnh và một bệnh có thể dùng nhiều phương pháp vật lý khác nhau để điều trị

Khoa học vật lý xâm nhập vào khoa học y sinh bằng nhiều phương thức khác nhau Trong đỳ cú hai phương thức chủ yếu :

+ Phương thức sử dụng các quy luật vật lý và các phương pháp vật lý để nghiên cứu hệ thống sống

+ Phương thức sử dụng vật lý như một tác nhân, một yếu tố tác động gây nên những biến đổi trong cơ thể sống

* Nếu bằng các quy luật và phương pháp vật lý ta chỉ có thể nghiên cứu hay khám phá các cơ thể sống là chủ yếu Bằng các tác nhân vật lý ta có thể làm thay đổi, điều khiển sự phát triển của những cơ thể sống đó

Do các tác nhân vật lý đó là những yếu tố mang năng lượng và thông tin đối với cơ thể sống nào đó Khi tương tác với hệ thống sống nào đó tuỳ theo bản chất vật lý cụ thể mà các tác nhân vật lý này có thể làm thay đổi phân bố điện tích, thay đổi áp lực, thay đổi tính thấm màng, thay đổi nhiệt độ dẫn tới thay đổi chức năng hoạt động cho hệ thống sống, thay đổi trạng thái của từng

cơ quan trong toàn bộ cơ thể sống

Những tác nhân mang năng lượng lớn đó có thể làm thay đổi trực tiếp đến cấu trúc cơ bản của cơ thể sống, protit bị biến dạng thông qua sự biến đổi về tính chất, men không còn tác động xúc tác, nhiễm sắc thể bị đứt gúy dẫn đến xuất hiện đột biến, cơ thể có thể bị chết

Tuy nhiên ta có thể khai thác những tác dụng có lợi trong việc điều trị và hạn chế những tác dụng có hại cho cơ thể sống

Trong phương pháp điều trị đó thường vận dụng các tác dụng như tác dụng

về nhiệt, tác dụng về quang học ( dùng ánh sáng ), tác dụng cơ học, tia sáng các loại như tia lửa điện lazer, điện trường siêu cao tần, và đặc biệt hơn là dòng điện ở nhiều chế độ khác nhau, tác dụng siêu âm và bức xạ ion hoá

1 Dòng điện trong vật lý trị liệu sóng ngắn :

Dòng điện có thể gây ra nhiều tác dụng khác nhau Tuỳ theo từng bản chất cụ thể của môi trường với hoàn cảnh khi áp dụng cho từng người bệnh có được dòng điện chạy qua và cơ cấu của từng thiết bị trong ngành y học hiện đại

a Tác dụng nhiệt :

Với các tác nhân vật lý có cơ chế hoạt động khác nhau và tác dụng cùng mục đích làm tăng nhiệt tổ chức mà nó tác động ( dũng thừu nhiệt, sóng ngắn,

tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia laser ) lên cơ thể của người bị bệnh

Khi nhiệt tổ chức tăng kéo theo sự tăng cường chức năng sinh học có tính chất bảo vệ cơ thể như là :

+ Tăng tốc độ các phản ứng sinh học trong đó điều kiện xảy ra phản ứng sinh học là sự va chạm giữa các nguyên tử và phân tử của các chất tham gia phản ứng cùng với sự va chạm của các hạt mang điện đó phải có sự dự trữ năng lượng lớn hơn một năng lượng ngưỡng nào đó ( năng lượng hoạt hoá ) Năng lượng hoạt hoỏ dựng để thắng lực đẩy giữa các nguyên tử và phân tử

+ Tăng tốc độ vận chuyển chất qua các màng sinh học ( màng tế bào, màng

ti lạp thể, màng cơ, thành mao mạch ) : quá trình đó có thể vận chuyển theo

cơ chế thụ động ( khuyếch tán, thẩm thấu, siêu lọc ) hoặc cơ chế tích cực ( nhờ các chất vận chuyển đặc hiệu có tiêu hao năng lượng ) Cả hai cơ chế vận chuyển này đều làm tăng nhiệt của tổ chức

+ Nhiệt độ của tổ chức tăng sẽ làm tăng khả năng xuyên mạch của bạch cầu, tăng hoạt tính thực bào của bạch cầu Ngoài ra, tăng nhiệt độ tác động lờn cỏc

thụ cảm thể cảm nhiệt, gây ra phản xạ thần kinh như giãn mạch, tăng bài tiết

mồ hôi Các phản ứng này không những xảy ra tại chỗ tăng nhiệt độ mà còn xảy ra ở các vùng lân cận được chi phối bởi cùng đốt đoạn thần kinh với vùng

tăng nhiệt độ hoặc gây ra phản ứng toàn thân

b Tác dụng hoá học :

Là các tác nhân vật lý có thể tác dụng trực tiếp cũng như tác dụng gián

tiếp giúp giải phóng các chất độc hại có tục dụng hoá học trong cơ thể sống là :

+ Tác dụng trực tiếp của tử ngoại A biến tiền Vitamin D ở da thành Vitamin

D có tác dụng phòng chống và điều trị bệnh còi xương ở trẻ em, tăng quá trình can xương ở người bị gãy xương Tia tử ngoại làm giải phóng ra nhiều histamin, serotonin gây giãn mạch và đỏ da, ngoài ra tia tử ngoại còn làm giải phóng nhiều melanin gây hiện tượng đen da sau một thời gian hấp thụ tia tử ngoại + Các tác nhân vật lý đó là dòng điện một chiều đều, dòng điện xung tần

số thấp, điện thế thấp, siêu âm đều tác động qua cơ chế thần kinh - thể dịch làm giải phóng một số chất hoá học nhằm điều hoà vận mạch và giảm đau

c Tác dụng cơ học :

Các yếu tố cơ học như xoa bóp, áp lực nước trong thuỷ liệu hoặc siêu âm gây ra tác động cơ học ở mức độ tế bào hay tổ chức đã kích thích quá trình chuyển hoá chất, kích thích các thụ cảm thể thần kinh, gây ra các tác dụng sinh học khác nhau làm giảm đau, giãn cơ, tăng tuần hoàn và dinh dưỡng tại những chỗ bị đau giúp tăng cường sức kháng thể trong cơ thể sống

d Tác dụng quang học :

Ở đừy dựng tia hồng ngoại, tia tử ngoại và ánh sáng nhìn thấy Các loại ánh sáng trên khi tác động lên cơ thể sống gây ra các hiệu ứng sinh học khác nhau và được ứng dụng vào điều trị và phòng bệnh Bao gồm:

 Điều trị bằng tia hồng ngoại ( infrared therapy )

 Điều trị bằng tia tử ngoại ( ultraviolet therapy )

 Điều trị bằng tia laser ( laser therapy )

e Tác dụng điện tử :

Tổ chức cơ thể là một môi trường dẫn điện Dưới tác dụng của dòng điện, trong tổ chức sẽ xảy ra các hiện tượng : chuyển dịch ion, thay đổi điện thế màng, kích thích các thụ cảm thể thần kinh Do đó, dưới tác dụng của dòng điện và điện từ trường sẽ làm tăng cường các quá trình sinh học trong tổ chức

như tăng tính thấm qua các màng sinh học, tăng hoạt tính của tế bào và thể

dịch, tăng quá trình chuyển hoá, tăng cường quá trình hưng phấn hoặc ức chế dẫn truyền thần kinh

Cơ thể sống là một môi trường có thành phần và cấu trúc rất phức tạp, trên

cơ sở của những tác dụng cơ bản kể trên, dòng điện có thể gây nên tác dụng sinh lý

Mức độ tác dụng này phụ thuộc vào cường độ của dòng điện và tần số của

nó ( nếu là dòng xoay chiều )

Tác dụng kích thích được xem là tác dụng có lợi trong điều trị

Tác dụng có hại là những tác dụng cỡ >10mA, có thể gây co cơ, làm tim ngừng đập … dẫn đến người bệnh có thể chết đột ngột

2 Tác dụng của dao động điện từ cao tần lên cơ thể sống :

Dòng điện cao tần là dòng điện xoay chiều có tần số trên 20000 Hertz (

Hz ) Xung quanh dây dẫn có dòng điện cao tần chạy qua sẽ xuất hiện một từ trường cao tần Dòng cao tần và từ trường cao tần tồn tại độc lập trong phạm

vi một bước sóng Ngoài phạm vi một bước sóng, điện trường và từ trường kết

hợp tạo ra sóng điện từ Do có sự liên quan mật thiết giữa điện trường và từ trường cao tần thì ta có thuật ngữ “ Điều trị bằng dòng điện cao tần ” bao gồm

cả điện trường và từ trường cao tần

Dòng điện cao tần khụng gừy kích thích thần kinh, tác dụng chủ yếu của dòng điện cao tần là tạo ra các hiệu ứng kích thích sinh học và hiệu ứng nhiệt Khi sử dụng dòng điện cao tần trong điều trị, chúng ta cần tìm hiểu rõ về một

số làm việc ( f ) Với vai trò cơ bản quyết định bản chất của hiệu ứng là tần số Theo quy định một số thông số mỏy cú dòng điện cao tần để sử dụng trong

có một tần số mà tại đó hiệu ứng nhiệt đạt cực đại Giá trị này phụ thuộc từng loại mô cụ thể sau :

 m = 1,5 m

* Tác dụng không mang bản chất nhiệt như làm biến đổi vi cấu trúc, ảnh hưởng tới hoạt động của các mạch bên của phần tử protein sẽ làm thay đổi tính hưng phấn và dẫn truyền của tế bào thần kinh, thay đổi hoạt động chức năng

và trao đổi dinh dưỡng của mô

I.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ BẰNG SÓNG NGẮN - VI SểNG :

1 Khái quát :

Điện trị liệu là một phần cơ bản của vật lý trị liệu, ra đời từ lâu và không ngừng phát triển mạnh mẽ dựa trên cơ sở các thành tựu đã đạt được trong lĩnh vực khoa học và công nghệ điện tử

Với sự phát triển đó chúng ta không thể không kể đến các kỹ thuật điện trị liệu, bao gồm 2 yếu tố sau :

 Điều trị bằng dòng điện : dòng điện một chiều đều Galvanic và điện phân, dòng điện xung thấp tần và trung tần

 Điều trị bằng điện từ trường : điện trường cao tần ( sóng ngắn và vi sóng ), cảm ứng D’ Arsonval, tĩnh điện từ trường, ion hoá không khí, điện trường cao áp

Cơ sở của điện trị liệu dựa trên sự tương tác trực tiếp hay gián tiếp của dòng điện hoặc từ trường lên tổ chức cơ thể nhằm tạo ra các đáp ứng về mặt sinh lý học, hoá học… có tác dụng về sinh lý lâm sàng đối với từng bệnh nhân Điều trị sóng ngắn và vi sóng ra đời từ cuối thế kỷ XIX tới nay đã có nhiều tiến bộ về cả nguyên lý vận hành máy cho đến khi bước vào thực hành cụ thể, vừa phát huy hiệu quả với nhiều kỹ thuật tiên tiến hợp lý vừa hạn chế mặt tác hại của điện trường cao tần đối với tổ chức sống - một vấn đề lâu nay còn có nhiều ý kiến đỏnh giá khác nhau Dự có đỏnh giá như thế nào đi nữa thì ngày

nay sóng ngắn và vi sóng vẫn được ứng dụng rộng rãi nhờ những đỳng ghỳp trong thành tựu khoa học về công nghệ mới, đa dạng về kỹ thuật sử dụng

2 Cơ sở vật lý y sinh :

* Khái niệm đại cương về sóng ngắn và vi sóng :

Dòng điện cao tần là dòng xoay chiều với tần số dao động là 300.000 lần /s ( 300.000Hz ) Faraday ( 1791-1867 ) và Maxwell ( 1831-1879 ) qua nghiên cứu đưa ra giả thuyết là năng lượng điện từ trường có thể truyền lan trong không gian dưới dạng sóng điện từ, đồng thời nêu lên mối tương quan giữa điện trường và từ trường : một điện trường tạo ra một từ trường và ngược lại Hertz ( 1857-1894 ) chứng minh sự tồn tại của sóng điện từ, một trong những tính chất của sóng điện từ là truyền lan trong chân không với tốc độ ánh sáng : 300.000 km/s, khác với dòng điện là dòng điện tử tự do là sự chuyển dời trong dây dẫn với một vận tốc rất nhỏ mức ( < 2 mm / s )

Trong đó : V- là tốc độ sóng điện từ 300.000 km/s

- là bước sóng ( m )

f - là tần số dao động

thông số trên ta có thể tìm được thông số còn lại

* Phân loại sóng điện từ trong thực hành :

103 - 102

102 - 10

10 - 3.10-13.10-1 - 3.10-3

trọng của sóng điện từ phụ thuộc vào tần số dao động của nó

Theo quy ước về sử dụng sóng điện từ để tránh hiện tượng giao thoa hoặc nhiễu sóng điện từ sang nhau trong các thiết bị như radio, ti vi, thông tin liên lạc, y tế …thỡ vật lý trị liệu thường dùng sóng điện từ có bước sóng ngắn với

- )

2450 ( MHz )

+ Quá trình ứng dụng điện cao tần trong y học là :

Bằng sự nghiên cứu của các nhà vật lý học đó là Dubois Reymond (

1848 ), D’ Arsonval ( 1881 ), Lapicque ( 1903 ) đã chứng minh với dòng điện thấp tần và trung tần tác động lên cơ thể gây ra hiện tượng điện giật ( kích thích thần kinh - cơ ) với cường độ rất nhỏ ( mA ) và độ rộng xung ( ms ) -

là cơ sở cho nghiên cứu ứng dụng dòng thấp tần và trung tần trong y học

Hertz ( 1886 ) phát minh ra máy dao động điện với tần số dao động lên tới hàng nghìn MHz Với dòng điện có dao động trên 100 ( KHz ) hầu như không cũn kích thích thần kinh bằng hiện tượng điện giật Các nhà vật lý Tesla, Thomson, Charrin, Oudin, Bergonie … đã xây dựng và tạo nền móng cho ứng dụng điện cao tần trong y học bằng các hiệu ứng sinh học bước đầu Bordier

và Lacomte ( 1900 ) phát hiện điện cao tần cũn gừy hiệu ứng nhiệt Nhờ những thành tựu trên mà Lebedev, Esau, Schliephake … đã nghiên cứu và đề xuất vấn đề “ chữa bệnh khi điện được đặt cách xa ” có nghĩa là bằng điện trường ( không phải dòng điện trực tiếp ) Từ đó, các kỹ thuật điện cao tần được ứng dụng ngày càng phong phú : cao tần thâu nhiệt, dao mổ điện, sóng ngắn, sóng cực ngắn, vi sỳng…

Những thành tựu to lớn về điện tử thế kỷ XX đã dần dần làm sáng tỏ nhiều vấn đề về dòng điện và điện trường cao tần cùng những tiến bộ vật lý y sinh học là cơ sở cho việc chế tạo những trang thiết bị chữa bệnh bằng điện trường cao tần hiện đại và phát triển kỹ thuật có hiệu quả như ngày nay

+ Tương tác điện trường cao tần lên tổ chức cơ thể sống :

Cơ thể là một môi trường dẫn điện vì cấu trúc có nước, muối, ion âm, ion dương… Do phân bố không đồng đều và mỗi tổ chức có hằng số điện môi khác nhau nên không đồng nhất Mặt khác hoạt động sống của cơ thể rất phức tạp trong đó có hoạt động điện từ tạo ra dòng điện sinh học Dòng điện truyền dẫn trong tổ chức cơ thể là do chuyển dịch ion

Điện trường cao tần truyền dẫn trong không gian qua môi trường không khí, khi phần cơ thể bị đặt trong điện trường cao tần sẽ tạo ra trong tổ chức một dòng dịch chuyển hay nói cỏch khác là truyền năng lượng điện qua tổ chức tuỳ thuộc điện dung, cụ thể hơn là hằng số điện môi của tổ chức và một dòng dẫn của dao động xoay chiều làm tăng nhiệt của tổ chức Điều này phù hợp với lý

thuyết về điện trường là dạng vật chất đặc biệt tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lên điện tích khác đặt trong nó

+ Điện trường truyền dẫn trong tổ chức theo hai phương thức:

* Phương thức tụ điện :

Dòng điện cao tần được dẫn ra hai điện cực kim loại, hai điện cực kim loại đặt cách nhau một khoảng không khí giống như một tụ điện Khi có dòng điện cao tần thì giữa hai điện cực kim loại có một điện - từ trường cao tần Nếu đặt

tổ chức điều trị vào giữa hai điện cực thì nhiệt độ của tổ chức sẽ tăng lên do hiệu ứng nhiệt của điện - từ trường cao tần sinh ra

Hiệu ứng nhiệt của dòng điện cao tần tuân theo định luật Joule-Lentz :

Phương thức tụ điện tạo ra hai loại dòng điện trong tổ chức:

 Dòng dẫn I r: là dòng dịch chuyển của các ion và điện tử, sinh ra nhiệt năng trong tổ chức theo công thức:

 Dòng dịch chuyển I c: thực chất không phải là một dòng điện mà do sự phân cực của tổ chức Dòng này không sinh ra nhiệt và truyền năng lượng

mà bị chi phối bởi hằng số điện môi của tổ chức và tần số dao động điện

từ Vì vậy, dòng dịch chuyển phát sinh trong tổ chức không đồng đều Tương quan giữa hai dòng Ir và Ic sinh ra trong tổ chức được coi như một mạch điện với một tụ điện và một điện trở mắc song song của một điện thế xoay chiều Hiệu ứng điện đối với mỗi loại tổ chức cơ thể phụ thuộc hằng số

tạng cao hơn trong mỡ và xương vì điện trở xuất và hằng số điện môi khác nhau Trên cơ sở này có thể tính toán được năng lượng nhiệt sinh ra một cách tương đối, ví dụ trong tổ chức cơ so với mỡ khoảng 1:13 Qua sự nghiên cứu của Kebbel, Krause, Patzold thực nghiệm trên tổ chức mô phỏng tỷ lệ đó là 1:10 Trên vật thể sống cũng thấy nhiệt sinh ra trong tổ chức mỡ cao hơn nhiều

so với trong cơ và nội tạng Biểu hiện tải nhiệt ở da và tổ chức mỡ ở dưới da

là rất cao, khác với tổ chức cơ và nội tạng ( chứa nhiều chất lỏng và protein ) nên hằng số điờn môi và điờn trở xuất nhỏ Do vậy, ứng dụng tác dụng nhiệt một cách chọn lọc riêng cho từng tổ chức trong khi điều trị điện cao tần là không thể có được

Theo phương thức tụ điện, như đã biết thì năng lượng điện mà tổ chức hấp thụ tăng theo tỷ lệ bình phương mật độ đường sức điện trường, điều này là cơ

sở rất quan trọng trong việc chọn và đặt điện cực trong thực hành điều trị

* Phương thức cảm ứng :

Dựa trên nguyên lý từ trường xoay chiều cao tần qua cuộn dây tạo ra dòng cảm ứng trong tổ chức gọi chung là dòng xoay hay dòng Foucault Dòng xoay

Trong đó : Q - nhiệt năng ( J )

I - cường độ dòng Foucault ( A )

t - thời gian ( s )

Như vậy, nhiệt sinh ra theo phương thức này phụ thuộc độ dẫn điện của tổ chức, khi tổ chức nhiều nước và ion như cơ và nội tạng sẽ tăng nhiệt hơn so với mỡ Có thể coi hằng số từ thẩm và hằng số điện môi xấp xỉ nhau đối với mọi tổ chức, hay nói cách khác năng lượng từ trường qua các tổ chức như nhau Khi ứng dụng có sự khác biệt là lớp tổ chức chịu tác động nằm ngoài hoặc trong phạm vi cuộn dây ta xét :

 Nằm ngoài cuộn dây: Mật độ năng lượng tập trung trong lớp tổ chức

sâu cao hơn ở bề mặt, có thể đo độ dẫn điện tổ chức mỡ và cơ khác nhau Kebbel và cộng sự khi nghiên cứu trên tổ chức mô phỏng nêu lên một số nhận xét sau :

+Tăng nhiệt ở tổ chức cơ và mỡ tỉ lệ 1:1

+ Một nửa giá trị độ dày ở lớp cơ khoảng 2 cm

+ Với lớp tổ chức mỡ dày 3cm, lớp tổ chức cơ ngay dưới cũng tăng nhiệt đáng kể

Điều này có ý nghĩa trong thực hành khi sử dụng các điện cực cảm ứng đơn như circuplode, flexiplode… cho phép tập trung năng lượng ở vựng sừu

mà ít tạo ra nhiệt ở da

Đặc điểm của điện cực đơn circuplode trong cấu trúc là cú thờm một màn chắn phía trước cuộn dây nhằm ngăn điện trường nhưng cho phép từ trường đi qua vào tổ chức đã làm giảm sự tăng nhiệt ở tổ chức mỡ tới mức tối thiểu và cho phép tăng nhiệt ở lớp cơ cao hơn mà không gây cảm giác nóng và như ta

đã biết tổ chức cơ không có thụ cảm thể nhiệt

 Nằm trong cuộn dây : như loại điện cực ở cáp hay ở cuộn solenoid tạo

ra từ trường cảm ứng Đường sức từ chạy theo hướng song song của trục

phần cơ thể quấn điện cực cáp Tuy năng lượng dũng xoỏy nhỏ nhưng truyền lan dễ dàng trong các lớp tổ chức phạm vi rộng Kỹ thuật sử dụng điện cực cáp thường dùng điều trị ở chi thể Cần chú ý trong thực hành năng lượng từ trường thay đổi ngoài thông số kỹ thuật của mỏy cũn do khoảng cách giữa cỏc vựng điện cực cáp khi quấn, càng gần nhau thì năng lượng càng lớn, thông thường khoảng cách giữa cỏc vựng là khoảng 15cm

3 Tác dụng sinh lý và điều trị sóng ngắn, vi sóng :

Trước đây thường nhấn mạnh tác dụng cơ bản của vi sóng và sóng ngắn

là tăng nhiệt tổ chức, còn gọi là nội nhiệt Sau này như phần trên ta thấy tác dụng chính là kết hợp hai hiệu ứng nhiệt và cực hoá Từ đây đưa lại nhiều tác dụng sinh học và có thể ứng dụng trong mục đích điều trị Thom đã nhấn mạnh đến vai trò rất quan trọng của liều lượng để đạt hiệu ứng nhiệt, đảm bảo giới hạn tác dụng hữu ích Trên thực tế, cỏc mỏy hiện đại ngày nay cho phép chúng

ta điều chỉnh 2 hiệu ứng một cách hợp lý đạt mục đích điều trị cao Liều quá thấp hoặc quá cao đều không có tác dụng hoặc gây huỷ hoại tổ chức, đây là một nguyên nhân đã khiến một số thầy thuốc ngần ngại trước khi sử dụng cứung

Trước đây trong điện trị liệu cao tần thường ứng dụng các kỹ thuật :

* Dòng D’Arsonval : Là dòng xung xoay chiều Mỗi đợt xung là một đợt dao động cao tần có tần số 150 – 200 KHz, có biên độ giảm dần Thời gian có xung ngắn ( vài % giây ), thời gian không có xung kéo dài gấp vài chục lần Điện thế cao 4 - 5 ( KV ), biên độ lên xuống của xung rất dốc Cường độ dòng điện nhỏ 20 – 40 ( mA ), người ta còn gọi là dao động điện tắt dần Có hai cách điều trị bằng dòng D’Arsonval là điều trị toàn thân và điều trị tại chỗ

- Điều trị toàn thân : cho bệnh nhân nằm trong cuộn dây cảm ứng có dòng

dòng điện xoỏy – Foucault ) : tuần hoàn ngoại vi tăng, giảm huyết áp động mạch, giảm kích thích thần kinh, tăng chuyển hoá, tăng sử dụng O2, tăng thải trừ CO2 Những tác động trên có tác dụng điều hoà hệ thần kinh thực vật Dòng D’Arsonval toàn thân được dùng trong các bệnh lý : suy nhược thần kinh thể cường, cao huyết áp, rối loạn thần kinh thực vật v.v

- Điều trị tại chỗ : điện cực của máy được đặt trong một ống thuỷ tinh, khi điều trị, điện cực phóng ra các tia lửa điện Tia lửa điện phát ra từ các cực thuỷ tinh, gây tiếng nổ “ lép bép ” kích thích các thụ cảm thể thần kinh ngoại vi trên

da, tăng tuần hoàn tại chỗ Máy “ tia lửa – Iskna ” chữa xệ da mặt tuổi già, rụng tóc từng đám, rối loạn vận mạch đầu chi, tăng dinh dưỡng các vết loột lừu liền, viêm da mãn tính Các điện cực thuỷ tinh có dạng hình lược chải, hình ống, hình nấm, Trong điều trị, phải cho điện cực sát da, không nhấc điện cực khỏi

da Thời gian điều trị trung bình từ 8 – 10 phát cho một lần/ngày Liệu trình điều trị 10 - 15 ngày

* Dũng thừu nhiệt có bước sóng 184,4 m ( tần số khoảng 2 – 3 MHz ) Các dao động điện được duy trì liên tục, khác hẳn với dao động tắt dần của dòng D’Arsonval Điện thế của dũng thừu nhiệt thấp 200 - 300 ( V ), nhưng cường

độ vào khoảng 3 - 4 ( mA )

Dũng thừu nhiệt khi đi qua cơ thể khụng gừy kích thích cảm giác đau, khụng gừy co cơ, mà cơ bản là gây ra hiệu ứng nhiệt Khi dũng thừu nhiệt đi qua tổ chức cơ thể thì nhiệt độ được tăng lên ở cả tổ chức nông và tổ chức sâu,

có thể làm tăng nhiệt độ của tổ chức từ 30C đến 50C, hơn hẳn các phương pháp điều trị ngoại nhiệt Nhiệt độ của tổ chức tăng gây ra tăng tuần hoàn, tăng chuyển hoá, giảm hưng phấn thần kinh, giảm đau, giảm co thắt, chống viêm nhiễm

Dũng thừu nhiệt được sử dụng để điều trị cỏc viờm cấp tính, viêm mãn tính, chứng viêm đau dây thần kinh

Ngày nay người ta ứng dụng dũng thừu nhiệt trong ngoại khoa để làm “

dao mổ điện ” Dòng điện sử dụng trong dao mổ điện ở dải tần số 250 KHz đến 2,5 MHz Dao mổ điện với chế độ cắt ở tần số cao, điện áp đạt 9 KV, công

xuất từ 100 W – 750 W Chế độ đốt nóng để cầm máu, dùng dòng điện có tần

số thấp hơn, điện áp 300 V - 2 KV, công xuất 80 W - 200 W

- Điện trường cao tần sóng ngắn có bước sóng 11 - 22 ( m )

- Điện trường siêu cao tần sóng cực ngắn có bước sóng 7,6 ( m )

- Điện trường vi sỳng cỳ bước sóng 12,6 ( cm )

4 Ngày nay trong chuyên ngành vật lý trị liệu ở nhiều nước chỉ

dùng sóng ngắn và vi sóng :

Một số tiến bộ về ứng dụng điện trường cao tần những năm gần đây là :

ngoài chế độ điều trị liên tục cũn dựng thờm chế độ xung để phát huy hiệu quả

bằng điều chỉnh hiệu ứng nhiệt và cực hoá, phù hợp với sinh lý hơn và hạn chế

tối đa các mặt tác hại của bức xạ cao tần Có thể tóm tắt những tác dụng chính

của sóng ngắn và vi sóng qua các phần như sau :

a Tác dụng của điện trường cao tần ở chế độ liên tục :

* Mạch máu và bạch huyết :

Điểm nổi bật mà nhiều tác giả nhấn mạnh là tác dụng tăng tuần hoàn cục

bộ của điện trường cao tần Rentech chứng minh là do giãn nở các mao mạch

và tiểu động mạch Thom qua thực nghiệm nêu cụ thể hơn là lúc đầu có co

mạch phản xạ và nhanh chóng chuyển sang giãn nở cả động mạch và tĩnh mạch

chủ yếu do giãn thành mạch, làm tăng lưu thông cả bạch huyết tại vùng tổ chức

chịu tác động từ trường Barth và Kern nhận thấy vai trò quan trọng của liều

điện trường đối với thành mạch : với liều nhỏ khoảng 10 phút đạt hiệu quả tốt,

trái lại liều mạnh thời gian dài tác dụng ngược lại là co mạch máu lưu thông

chậm, thậm chí đe dọa tắc mạch mỏu gừy choỏng váng Dựa trên tác dụng này

có tác giả đề xuất phương pháp diệt các khối ung thư nhỏ bằng tăng nhiệt tại chỗ của trường cao tần

Scoot nhận thấy tác dụng giãn mạch không có nếu động mạch có tổn thương hoặc không bình thường, đối với trường hợp đó, Scoot khuyờn nờn điều trị trường cao tần tại vùng bụng để gây phản xạ vận mạch

Có thể rút ra kết luận là : điều trị điện trường cơ thể với liều hợp lý có tác dụng tăng tuần hoàn máu và bạch huyết cục bộ rõ ràng do giãn thành mạch, cân đối với vùng mạch máu tổn thương có thể gây tăng tuần hoàn cục bộ bằng điều trị theo vùng phản xạ đốt đoạn Liều mạnh và kéo dài gây tác dụng ngược lại

+ Máu :

Thông qua thực nghiệm nhận thấy tác dụng sóng ngắn và vi sóng lúc đầu gây giảm bạch cầu, sau đó nhanh chóng chuyển sang tăng bạch cầu đặc biệt là lympho và kéo dài đến 24 giờ sau điều trị

Schliephake, Sattler và cộng sự nhận xét điều trị sóng ngắn và vi súng vựng tuyến yên, sinh dục, lúc đầu đường huyết tăng trong khoảng 35 phút sau

đó giảm dần và độ vài giờ trở lại mức cũ

Thom đã chứng minh sóng ngắn và vi súng khụng trực tiếp diệt khuẩn nhưng tăng cường được khả năng về sức đề kháng của cơ thể Torns qua kinh nghiệm khuyên rằng điều trị bằng sóng ngắn, vi sóng sớm là giúp cho bệnh nhân sau khi phẫu thuật lấy lại được sức đề kháng của cơ thể đã bị mất

Tác dụng của sóng ngắn, vi sóng đối với máu có thể tóm tắt lại là :

- Tăng khả năng di chuyển của bạch cầu từ mạch máu ra tổ chức xung quanh

- Tăng thực bào

- Giảm thời gian đụng mỏu

- Thay đổi tỷ lệ đường máu

Sự thay đổi trên của máu cùng với tăng tuần hoàn cục bộ sẽ tăng cung cấp

O2 và chuyển hoỏ cỏc chất dinh dưỡng cho cơ thể, thực bào… có tác dụng tăng dinh dưỡng, chống viêm nhiễm cao, giảm đau nhức và tăng khả năng sức đề kháng đối với cơ thể người bị bệnh

+ Chuyển hoá :

Thom và Rentech nhận thấy sóng ngắn, vi sóng không những làm tăng quá

cho tổ chức tế bào cơ thể sống mà còn thúc đẩy sự vận chuyển các thành phần sinh ra trong quá trình chuyển hoỏ cỏc chất Edel và Scoot dựa vào định luật Van’t Hoff giải thích sự tăng nhiệt tổ chức dẫn đến tăng chuyển hoá ( nhiệt độ

tổ chức tăng 10C thì chuyển hoá tăng 13% ), điều trị tại cỏc vựng tuyến nội tiết làm tăng hoạt tính cao

+ Hệ thống thần kinh:

- Với thần kinh trung ương chủ yếu tác dụng tại chỗ tuyến yên

- Với thần kinh ngoại vi : Thom nhận thấy sóng ngắn, vi súng kớch thích thần kinh vận động và ức chế sợi dẫn truyền cảm giác đau đớn

Scoot giải thích giảm đau nhức còn do tăng tuần hoàn cục bộ, tăng thải trừ các tế bào bị thoỏi hoỏ, tỏi hấp thu các dịch vị sau khi tiết ra bị tích tụ lại, cho nên có thể loại trừ đau tức khi viêm nhiễm do chấn thương gây ra và sau phẫu thuật Mặt khác, tăng nhiệt còn làm giãn và giảm đau trường lực cơ vận động Rentch và Edel còn giải thích tác dụng giảm đau ở nội tạng bằng điều trị sóng ngắn, vi sóng gián tiếp là do tác dụng phản xạ tạo nên

+ Tác dụng phụ :

Theo Scoot với liều mạnh hoặc vùng rộng làm tăng thần nhiệt và giảm huyết áp do nhiệt theo máu ảnh hưởng toàn thân, gây trạng thái mệt mỏi, buồn ngủ…

Thom đã theo dõi các tác hại do sự tích luỹ nhiều liều nhỏ kéo dài, đặc biệt

ở kỹ thuật viên vận hành máy có thể xuất hiện một số triệu chứng như lo âu, mệt mỏi, đau đầu, mất ngủ… cho nên cần có các biện pháp hạn chế tác hại đó

Có tác giả còn băn khoăn về tác hại của vi sóng đối với tế bào sinh sản nên

có lời khuyên đối với kỹ thuật viên dưới 18 tuổi hoặc phụ nữ đang mang thai không được vận hành máy điều trị vi súng vỡ hiện nay chưa có các chứng minh

b Đặc điểm điện trường cao tần chế độ xung :

Sóng ngắn và vi sóng ở chế độ liên tục từ lâu đã phát huy được tác dụng

và trở thành một kỹ thuật kinh điển về điện trị liệu Những năm qua, nhiều nghiên cứu phát hiện ra những mặt còn hạn chế, đặc biệt trong tương quan tác dụng cực hoá về nhiệt; tăng nhiệt các khối tổ chức lại không đồng đều và khó kiểm soát dễ gây quá mức quy định

Từ lâu, theo Nicola Tesla ( 1981 ), Magelchmidt ( 1907 ), Schliephake (

1928 ) tác dụng cơ bản nhất của điện trường cao tần là nội nhiệt và lâu nay chúng ta ứng dụng trường cao tần theo cơ chế đó là đúng Nhưng với chế độ liên tục gây tăng nhiệt tổ chức nhanh nên chỉ sử dụng ở mức công xuất thấp, mức này chưa đạt tối đa tác dụng sinh học về điện tử

Liebesny ( 1937 ) cùng cỏc cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của sóng ngắn theo chế độ liên tục và xung liều nhẹ trên sữa pha loãng thấy xuất hiện hiện tượng các phân tử mỡ trong sữa ghép thành chuỗi, dạng chuỗi “ chuỗi ngọc ”,

nhưng ở chế độ sóng ngắn xung rõ hơn Với liều cao hơn, sóng ngắn xung vẫn xuất hiện dạng chuỗi ngọc, nhưng với sóng ngắn liên tục lại xuất hiện hiện tượng kết tủa Các thực nghiệm trờn mỏu, bạch huyết và protein với chế độ sóng ngắn xung đều xuất hiện hình ảnh chuỗi ngọc Điều này không thể giải thích do hiệu ứng nhiệt vì với chế độ xung hiệu ứng tăng nhiệt không đáng kể

mà chính là do tác dụng sinh học điện từ Vấn đề đặt ra là với sóng ngắn chế

độ xung cho phép sử dụng liều cao hơn để tăng tác dụng sinh học mà không gây tăng nhiệt tổ chức quá mức quy định

Năm 1940 lần đầu tiên điện trường cao tần xung được ứng dụng và nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng loại kỹ thuật này dần được chứng minh Các hiệu quả của điện trường cao tần chế độ xung được xác minh là : chống viêm mạch, nhanh chóng làm lành vết thương, giảm đau, tiờu mỏu tụ và

nề, tăng tuần hoàn ngoại vi, kích thích quá trình liền xương, nhưng hạn chế mặt tác hại do tăng nhiệt độ quá cao tại chỗ Nhiều nghiên cứu điều trị kết hợp sóng ngắn hoặc vi sóng chế độ xung tại vùng gan, vỏ thượng thận, hạch thần kinh thực vật … có thể ảnh hưởng đến hệ thống vùng mạc nội mô, ứng dụng sóng ngắn xung còn thấy có tác dụng phản xạ vận mạch, thí dụ với điều trị tại vùng thượng vị lại gây tăng nhiệt độ ở ngón chân thứ 2 lên gần 20C

c Một số đặc điểm của vi sóng :

Sóng ngắn là sóng điện từ dòng dẫn, còn vi sóng là sóng điện từ truyền ngang Vi sóng dùng trong vật lý trị liệu có tần số dao động 2450MHz ( sóng ngắn 27,2 MHz ) Như trên ta đã biết nhiệt dung riêng ( specific heat ) và độ dẫn nhiệt biến đổi phụ thuộc vào tần số dao động điện từ Với tổ chức cơ thể nếu dao động điện từ cao tần với tần số cao như vi sóng sẽ gây hiện tượng “ tính ỳ ” của các phân tử nên không thể tạo nên dao động nhanh tương ứng, hằng số điện môi và điện trở xuất giảm nhanh Ví dụ, với tổ chức gan đối với

sóng ngắn có hằng số điện môi là 138 - 140, với vi sóng là 43 - 45; còn điện trở suất là 185 và 50 Tăng nhiệt của tổ chức đối với vi sóng chế độ liên tục hay xung đều là nhiệt Joule và độ sâu kém ( 2cm dưới da còn 13,5 % năng lượng và tăng nhiệt tổ chức 20C - 40C )

Vi sóng được một số nước sử dụng rộng rãi từ năm 1960 nhất là ở Nhật Bản và những năm gần đây là ở Châu Âu

Tác dụng chính của vi sóng cũng như sóng ngắn là tăng nhiệt tổ chức, tăng chuyển hoá, kích thích sợi dây thần kinh, giảm đau nhức và chống viêm nhiễm ( tăng sức đề kháng ) Để xét mối tương quan giữa điện năng ( J ), nhiệt năng ( Calo ) và công xuất ( W ), ta biết : 1Cal = 4,2J ; 1J = 1W- ls

( 1 calo là nhiệt lượng cần thiết để đưa 1g nước tăng lên 1 0C )

Những nghiên cứu còn thấy tác dụng giảm đau do trực tiếp trên sợi thần kinh dẫn truyền đau và cả tổ chức tổn thương gây ra đau ( gần giống như siêu

âm ), giảm đau còn do tăng thải trừ nhanh dradykinin và các chất tương tự sinh

ra bởi tổ chức tổn thương Ngoài ra còn nhận thấy khả năng kích thích tăng sinh morphin nội sinh ( endomorphin ) cũng làm giảm đau Có thể nói tác dụng giảm đau của vi sóng chế độ xung rõ hơn

d So sánh tác dụng sinh lý của sóng ngắn, vi sóng ở chế độ xung và chế độ liên tục :

Một đặc điểm trong điều trị ở chế độ liên tục là khó kiểm soát được liều lượng để đạt được hiệu ứng nhiệt và cực hoá phù hợp cho mục đích điều trị, liều quá thấp hoặc quá cao có thể không có tác dụng hoặc gây tác hại cho tổ chức cần điều trị Trong chế độ liên tục công suất không đổi trong suốt thời gian điều trị, do đó thời gian điều trị càng lừu thỡ năng lượng nhiệt qua tổ chức càng cao ( Q= P.t ) Vấn đề đặt ra là đặt thời gian hợp lý cho một quá trình điều trị

Khác với trong điều trị ở chế độ liên tục, điều trị ở chế độ xung công suất trung bình phụ thuộc vào tần số xung, do đó người bệnh không cảm thấy nóng, thời gian điều trị nhiều hay ngắn tuỳ thuộc vào từng bệnh nhân cụ thể

Nhận xét chung là sóng ngắn, vi sóng chế độ xung với tần số lặp lại hợp

lý có tính sinh lý cao hơn, người bệnh tuy không thấy nóng mà hiệu quả khá lý tưởng và bền vững hơn, có thể do tận dụng được năng lượng cao mà không bị tác hại nhiệt quá tăng ( gần như trong điều trị siêu âm chế độ xung )

Công suất trung bình của sóng ngắn và vi sóng chế độ xung phụ thuộc vào tần số xung quyết định Trong chế độ liên tục công suất không đổi trong suốt thời gian điều trị nên thường sử dụng liều thấp, còn chế độ xung có thể sử dụng

xung giảm xuống khá nhiều Tần số xung càng nhỏ thì công suất trung bình càng thấp, ví dụ trờn cỏch tớnh ở trên máy sóng ngắn Curapuls theo bảng dưới đây :

Ví dụ : đối với sóng ngắn 27,12 MHz ( có thời gian xung 0,4 ms ) với chế

độ liên tục công suất là 100 W Nếu chuyển sang chế độ làm việc là xung lặp

Ở chương 1 đã chứng minh được tác dụng chung của máy trị liệu sóng ngắn đối với dòng điện lên cơ thể sống của bệnh nhân, từ đỳ cú sự ảnh hưởng không nhỏ của dòng điện cao tần trên cơ thể người bệnh, các phương pháp điều trị bằng dòng điện cụ thể thông qua cơ sở vật lý y sinh và sự tác dụng sinh lý của sóng ngắn theo các chế độ khác nhau trong cách áp dụng phương pháp điều trị sóng ngắn là chế độ xung hay chế độ liên tục vì đặc điểm của hai phương pháp này là khác nhau

Ngoài ra còn đưa ra được một số đặc điểm nổi bật của vi sỳng, đừy cũng

là một phương pháp điều trị bằng dũng siờu cao tần, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các bệnh viện ở Việt Nam

1 Máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 :

Máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 là thiết bị phát ra năng lượng điện cao tần được sử dụng để tạo ra hiệu ứng nhiệt và các hiệu ứng sinh vật học khác trong cỏc mụ của người bị bệnh, nó có thể can thiệp sừu vào cơ thể người bệnh và kích thích quá trình hàn gắn lại vết thương Điều này được thực hiện bằng cách chuyển dạng điện tần số cao qua cơ thể sống bằng hai điện cực phẳng ( được gọi tắt là “ điện cực tụ điện ” )

Phần cơ thể đó khi điều trị sẽ được đặt vào giữa hai tấm điện cực này Lúc này, một dòng điện với tần số cao được tạo ra và chạy qua tụ điện, nhờ đó mà nhiệt độ ở cơ thể người bệnh được tạo ra trong lớp chất điện môi ( có nghĩa là

phần cơ thể được đặt ở giữa hai tấm điện cực ) và có vai trò như là điện trở tiêu thụ

Khi sử dụng các điện cực cảm ứng ( circuplode, diplode hay cáp cảm ứng ), các dòng điện xoáy được tạo ra, nó sẽ gây nên hiệu ứng nhiệt và các hiệu ứng sinh học khác biệt trong cơ thể người bệnh

Để chuyển được năng lượng cực đại từ máy phát sóng điện cao tần tới tải ( bệnh nhân ), mạch tải ( mạch bệnh nhân ) phải được duy trì sự điều hưởng liên tục với tần số phát ( tức là đồng bộ tần số phát )

2.Thông số kỹ thuật ở máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls-419:

* Nguồn cung cấp :

Máy có thể kết nối được với nhiều nguồn điện áp có giá trị là : 110 V, 127

V, 150 V, 220 V, 240 V Sai số của điện áp nguồn cung cấp là : ± 10 % Tần

số của nguồn cung cấp điện áp là : 50 / 60 ( Hz )

* Tần số phát sóng ở đầu ra khối phát sóng cao tần là : f = 27.12 MHz

* Độ rộng của chu kỳ một nhịp xung khi dao động là : 400 μs

* Sai số cực đại khi vận hành máy liên tục ít nhất là 4 giờ đồng hồ có giá trị

dưới 15%

* Công suất tiêu thụ điện :

- Ở kiểu phát sóng dạng liên tục có công suất là 1300 W

- Ở kiểu phát sóng dạng xung nhịp có công suất là 400 W

* Dòng điện cực đại là : 300 mA

3 Sơ đồ cấu tạo của máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 :

Máy vật lý trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 bao gồm các khối sau :

đồng hồ thời gian

Khèi ®iÒu khiÓn

Khèi b¶o vÖ

Khèi ph¸t sãng cao tÇn 27,12 MHz

Bé läc và c¸ch ly

Mạch bệnh nhân

Nguồn cung cấp

Khối tách sóng pha

Điều khiển

mô tơ

Bé t¹o xung 15-200 Hz

Giải thích :

( 1 ) Khối nguồn cung cấp điện áp cho máy hoạt động

( 2 ) Khối phát ra sóng cao tần với giá trị 27.12 MHz và tạo ra xung nhịp thuộc dải tần từ 15 Hz đến 200 Hz

( 3 ) Khối bộ lọc và cách ly

( 4 ) Khối điều khiển tự động và bảo vệ máy

( 5 ) Khối tỏch súng dao động và điều khiển động cơ

( 6 ) Khối điện cực tụ điện và mạch bệnh nhân

( 7 ) Khối đồng hồ thời gian và hiển thị số

( 8 ) Đồng hồ thời gian điều khiển bằng máy tính

( 9 ) Hiển thị thời gian

II.2 NGUYÊN LÝ CHUNG CỦA MÁY VẬT LÝ TRỊ LIỆU SÓNG NGẮN CURAPULS - 419 :

1 Nguyờn lý chung :

Khối nguồn cung cấp điện áp cho các phần mạch điện tử, sợi đốt đốn điện

tử của khối phát sóng cao tần và tạo ra tần số cao giúp cho máy hoạt động được

ở chế độ liên tục hay chế độ tạo ra xung nhịp Bình thường máy làm việc ở chế

độ liên tục nhờ vào bộ tạo dao động máy chuyển được sang làm việc ở chế độ xung nhịp Dòng cao tần từ bộ phát tần số được đưa tới khối mạch bệnh nhân, tại đừy súng cao tần được lọc và cách ly ( bao gồm mạch ghép hỗ cảm với mạch cộng hưởng của khối phát sóng cao tần ) để tránh được tình trạng xấu xảy ra, khối tỏch súng cao tần có nhiệm vụ điều chỉnh tần số sóng cao tần ở khối mạch bệnh nhân bằng tần số ở khối phát sóng cao tần để cho công suất ra

là lớn nhất có thể trước khi đưa tới mạch bệnh nhân

2 Mô tả chức năng của từng khối :

a Khối nguồn :

- Cung cấp điện áp cho các mạch điện tử phía sau và sợi đốt đèn điện tử

Biến áp chính cung cấp điện áp :

 5V cho sợi đốt đèn điện tử khối phát sóng cao tần

- Tạo ra nhiều mức điện áp khác nhau cung cấp cho khối phát sóng cao tần nhằm mục đích thay đổi công suất ra

Biến áp cao thế cấp điện áp cho anốt đốn điện tử Điện áp sơ cấp của máy biến áp cao thế được chế tạo kiểu tự ngẫu để điều chỉnh công suất ra của khối phát sóng cao tần

Khối đồng hồ thời gian

và hiển thi

Sơ đồ khối các khối chức năng

d Khối mạch ra bệnh nhân - Điện cực tụ điện :

Bao gồm các mạch cộng hưởng ghép với bộ lọc để có thể đưa ra công suất tối ưu trong khi điều trị cho bệnh nhân Mạch ra bệnh nhân cựng cỏc điện cực tạo thành một phần của mạch tải Mạch tải là mạch mắc nối tiếp, chứa tụ điều chỉnh cộng hưởng điều khiển bằng mô tơ C29 ( trục điều chỉnh tụ C29 đồng trục với trục mô tơ )

Các cuộn dây trong mạch bệnh nhân đều được bọc bạc để giảm tối đa tổn hao công suất trong các cuộn dây

e Khối đồng hồ thời gian và hiển thị :

* Đồng hồ thời gian :

- Đặt thời gian điều trị bằng việc ấn công tắc trên bề mặt máy

- Thời gian làm việc bằng việc nhấp nháy dấu thập phân

- Đồng hồ thời gian chỉ bắt đầu hoạt động khi cú dũng cao tần bằng việc vặn núm điều chỉnh cường độ về vị trí cực tiểu ( theo chiều ngược chiều kim đồng hồ )

- Thông báo hết thời gian điều trị bằng cách phát tín hiệu âm thanh kiểu

f Khối tỏch súng pha và điều khiển động cơ :

* Khối tỏch súng pha :

- Nhiệm vụ của bộ tỏch súng pha là sự so sánh liên tục giữa pha dòng điện

và điện áp cao tần ở mạch ra bệnh nhân

sóng cao tần cú cựng tần số cộng hưởng

- Khi dòng điện và điện ỏp không đồng pha, mạch tỏch súng pha đưa ra một tín hiệu ( là xung dương hay xung âm ) để kích thích bộ điều khiển động

cơ làm việc

* Bộ điều khiển động cơ :

Khi có tín hiệu sai pha giữa dòng điện và điện áp cao tần ở mạch ra bộ tỏch súng pha, tín hiệu xung từ bộ tỏch súng pha sẽ tác động đến bộ điều khiển

mô tơ làm mô tơ quay Tuỳ theo cực tính của xung điều khiển mà mô tơ có thể quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược lại Mô tơ quay nhiều hay ít tuỳ theo góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp cao tần nhiều hay ít mà thôi

Mô tơ quay làm trục điều chỉnh cộng hưởng C29 quay Khi mạch ra bệnh nhân và máy phát cao tần cú cựng tấn số thỡ mụ tơ dừng lại

- Thiết bị điều hưởng tự động : Nguyên lý làm việc là dựa trên việc đo góc

pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch bệnh nhân Góc pha giữa dòng điện

áp và điện áp bằng không chỉ khi mạch ra đã được điều hưởng đến tần số máy phát cao tần Mạch ra khi đó là thuần trở

So pha Mạch lấy mẫu và mạch giữ

S/H

Điều khiển động cơ

Động

cơ

Sơ đồ khối của mạch điều hưởng

Thiết bị điều hưởng bao gồm một bộ so pha, S / H ( Sample and Hold Circuit - Mạch lấy mẫu và mạch giữ ), điều khiển động cơ, hiển thị điều hưởng

và động cơ điều hưởng

Bộ khuyếch đạithuật toán IC 2008 I làm nhiệm vụ suy giảm sự đảo pha Tín hiệu đầu vào phải được đảo pha vì UAA180 ( IC 2009 và IC2010 ) chỉ tương tác với các điện áp dương và Uin là điện áp âm

g Khối điều khiển và mạch bảo vệ :

PANEL LÀM VIỆC :

1 Chuyển mạch chính và đèn hiển thị chính S1

2 Chuyển mạch lựa chọn chế độ ( liên tục /xung ) S2

3 Đồng hồ thời gian của bộ vi xử lý

5 Hiển thị cường độ

7 Hiển thị chế độ xung

8 Hiển thị điều hưởng

9 Cầu chì nhiệt ( ở bên phải phía trên của Pannen sau )

Minh họa bằng hình vẽ :

* Mạch bảo vệ :

Khi vận hành máy người dùng chuyển công tắc từ chế độ phát liên tục sang chế độ phát kiểu xung trong khi công suất cao tần đang để ở vị trí điều trị ( núm điều chỉnh cường độ không vặn về hết theo chiều ngược chiều kim đồng

hồ ) thì mạch bảo vệ sẽ tác động đến rơle D làm ngắt mạch phát sóng cao tần Mạch bảo vệ cũng tác động ngắt sóng cao tần khi công suất trung bình vượt quá giới hạn cho phép ở chế độ xung ( khi máy xảy ra ở chế độ xung )