Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật y sinh: Thiết kế và thi công máy massage xung Điện

1.2 MỤC TIÊU Thiết kế máy massage xung điện tần số thấp dùng ESP32 với 4 chế độ massage giảm đau và 6 chương trình tự động cho các vùng cụ thể: vai, gối, cánh tay, chân, lòng bàn chân v

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

GVHD: THS VÕ ĐỨC DŨNG SVTH: ĐOÀN CHÁNH TÍNH

ĐẶNG THANH TUẤNTHIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN

GVHD: ThS Võ Đức Dũng SVTH 1: Đoàn Chánh Tính MSSV: 20129086

SVTH 2: Đặng Thanh Tuấn MSSV: 20129089

Tp Hồ Chí Minh - 7/2024

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN

GVHD: ThS Võ Đức Dũng SVTH 1: Đoàn Chánh Tính MSSV: 20129086

SVTH 2: Đặng Thanh Tuấn MSSV: 20129089

Tp Hồ Chí Minh - 7/2024

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp HCM, ngày … tháng … năm 2024

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN

II NHIỆM VỤ

1 Các số liệu ban đầu:

Trương Trần Trân Nhi - Phạm Tấn Thành, Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học, 2020

2 Nội dung thực hiện:

- Tìm hiểu cách thức hoạt động của xung điện, tác động của nó đến cơ thể người

- Phân tích các chức năng của các thiết bị

- Thiết kế mạch nguyên lý toàn mạch

- Nguyên cứu lập trình để cài đặt các chế độ cho thiết bị

- Thiết kế mô hình hệ thống

- Thi công phần cứng, chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh thiết bị

- Viết báo cáo thực hiện

- Bảo vệ khóa luận tốt nghiệp

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2024

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GVHD: ThS Võ Đức Dũng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp-Y Sinh

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên thực hiện:

Sinh viên 1: Đoàn Chánh Tính

Lớp: 20129C MSSV: 20129086

Sinh viên 2: Đặng Thanh Tuấn

Lớp: 20129A MSSV: 20129089

Tên đề tài: Thiết kế và thi công máy massage xung điện

- Tính toán và thiết kế sơ đồ nguyên

lý, giải thích nguyên lý hoạt động của mạch

Tuần 11,12,13

(29/04 – 12/05/2024)

- Thiết kế lưu đồ giải thuật

- Viết chương trình điều khiển cho thiết bị

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó.Những kết quả có được trong bài báo cáo đều do chúng tôi đã tiến hành thực hiện từ những kiến thức đã học và tham khảo thêm nhiều tài liệu Những tài liệu tham khảo nhóm đã có trích lục bên dưới

Nhóm sinh viên thực hiện

Đặng Thanh Tuấn - Đoàn Chánh Tính

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Võ Đức Dũng đã hướng dẫn

và góp ý tận tình, cũng như chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu để chúng em có thể hoàn thành tốt đề tài Một lần nữa chúng em xin cảm ơn Thầy Do kiến thức còn hạn chế nên trong báo cáo khóa luận tốt nghiệp này có thể còn nhiều thiếu sót về nội dung và hình thức, hy vọng Thầy thông cảm và đóng góp ý kiến để chúng em có thể tiến hành cải tiến những mô hình về sau sau toàn diện nhất Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Khoa Điện - Điện tử và Bộ môn Điện tử Công nghiệp - Y sinh đã tạo môi trường học tập và nghiên cứu thuận lợi, hỗ trợ chúng em về mọi mặt trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, những người luôn bên cạnh động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em suốt quá trình học tập và nghiên cứu Chúng em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn, những người đã sát cánh bên chúng em trong quá trình thực hiện đề tài đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện

Đặng Thanh Tuấn - Đoàn Chánh Tính

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM ƠN v

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC BẢNG x

TÓM TẮT xi

Chương 1 TỔNG QUAN 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3

1.4 GIỚI HẠN 3

1.5 BỐ CỤC 3

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

2.1 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 5

2.2 TỔNG QUAN VỀ XUNG ĐIỆN 5

2.2.1 Xung điện là gì 5

2.2.2 Tính chất vật lý của dòng điện xung 6

2.2.3 Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung 11

2.2.4 Tác dụng sinh lý của dòng điện xung 14

2.2.5 Chỉ định và chống chỉ định của dòng điện xung 16

2.3 TỔNG QUAN VỀ TENS 17

2.3.1 Giới thiệu về TENS 17

2.3.2 Một số dòng TENS sử dụng trong giảm đau 18

2.4 PHÂN TÍCH MÁY MASSAGE ĐÃ ĐƯỢC SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG NGOÀI THỊ TRƯỜNG 22

2.4.1 Máy massage xung điện AST-2012A 22

2.4.2 Máy massage xung điện HV-F127 23

2.4.3 Máy massage điện xung Y-1018 24

2.4.4 Máy massage xung điện SYK-308B 25

2.5 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 26

2.5.1 Module ESP32-WROOM-32D 26

2.5.2 Màn hình TFT 3.2 inch ILI9341 26

2.5.3 Mạch tăng áp DC-DC 250W 28

2.5.4 Mạch giảm áp Mini-360 3A 28

2.5.5 Mạch tăng áp sạc pin 8.4V 29

Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 30

3.1 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 30

3.1.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 30

3.1.2 Tính toán và thiết kế mạch 31

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH 36

Chương 4 THI CÔNG HỆ THỐNG 39

4.1 THI CÔNG HỆ THỐNG 39

4.1.1 Thi công bo mạch 39

4.1.2 Lắp ráp và kiểm tra 42

4.2 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 43

4.2.1 Đóng gói bộ điều khiển 43

4.2.2 Thi công mô hình 44

4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 46

4.3.1 Lưu đồ giải thuật 46

4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 53

4.4 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 55

Chương 5 KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ ĐÁNH GIÁ 57

5.1 KẾT QUẢ THỰC HIỆN 57

5.1.1 Kết quả tổng quan đạt được 57

5.1.2 Kết quả thi công phần cứng 57

5.1.3 Giao diện điều khiển hệ thống 58

5.1.4 Kết quả xung điện đo được từ Oscilloscope 61

5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 67

Chương 6 KẾT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIỂN 69

6.1 KẾT LUẬN 69

6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 73

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Các thành phần của xung điện hình thang 6

Hình 2.2 Các hình dạng của dòng điện xung 6

Hình 2.3 Các dạng dòng điện xung hình gai nhọn (dòng Faradic) 8

Hình 2.4 Dòng điện xung chữ nhật liên tục đều 8

Hình 2.5 Dòng điện xung hình lưỡi cày 9

Hình 2.6 Dòng điện xung hình sin một chiều 9

Hình 2.7 Dòng điện xung hình sin xoay chiều 10

Hình 2.8 Dòng TENS 10

Hình 2.9 Các giai đoạn đáp ứng 12

Hình 2.10 Sơ đồ thuyết cổng kiểm soát 15

Hình 2.11 Vị trí đặt điện cực điển hình của dòng Trabert 18

Hình 2.12 Dạng sóng dòng Trabert 18

Hình 2.13 Dạng sóng dòng LOW TENS 19

Hình 2.14 Dạng sóng dòng HIGH TENS 19

Hình 2.15 Dạng sóng dòng BURST TENS 20

Hình 2.16 Dạng sóng dòng MODULATED TENS 20

Hình 2.17 Máy massage xung điện AST-2012A 22

Hình 2.18 Máy massage xung điện HV-F127 23

Hình 2.19 Máy massage xung điện Y-1018 24

Hình 2.20 Máy massage xung điện 4 miếng dán SYK-308B 25

Hình 2.21 Module ESP32-WROOM-32D 26

Hình 2.22 Khối hiển thị và giao tiếp 27

Hình 2.23 Mạch tăng áp DC-DC 250W 28

Hình 2.24 Mạch giảm áp Mini-360 3A 28

Hình 2.25 Mạch tăng áp sạc pin 8.4V 29

Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 30

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý khối đóng ngắt 33

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối điều chỉnh dòng 34

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 36

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 37

Hình 4.1 Mạch in mặt trên trên phần mềm Eagle 39

Hình 4.2 Mạch in mặt dưới trên phần mềm Eagle 39

Hình 4.3 Mạch in mặt trên sau khi thi công 40

Hình 4.4 Mạch in mặt dưới sau khi thi công 40

Hình 4.5 Mặt trước của bo mạch sau khi thi công và hàn dán các linh kiện 42

Hình 4.6 Mạch hoàn chỉnh được kết nối tất cả các linh kiện lại với nhau 43

Hình 4.7 Thân hộp được thiết kế bằng phần mềm SolidWork 43

Hình 4.8a Mặt trên nắp 43

Hình 4.8b Mặt dưới nắp 43

Hình 4.9 Bánh xe dùng để điều chỉnh mức độ 44

Hình 4.10 Hình ảnh bố trí các thành phần chính của máy massage 44

Hình 4.11 Mặt trên máy massage 45

Hình 4.12a Mặt cạnh trái máy massage 45

Hình 4.12b Mặt cạnh phải máy massage 45

Hình 4.13a Mặt cạnh trên máy massage 46

Hình 4.13b Mặt cạnh dưới máy massage 46

Hình 4.14 Mô hình máy massage xung điện sau khi hoàn thành 46

Hình 4.15 Lưu đồ chương trình chính 47

Hình 4.16 Lưu đồ chương trình “chọn chế độ” 50

Hình 4.17 Lưu đồ chương trình “Thay đổi thời gian” 51

Hình 4.18 Lưu đồ chương trình “Kiểm tra chế độ” 53

Hình 4.19 Logo phần mềm lập trình Arduino IDE 54

Hình 4.20 Giao diện phần mềm lập trình Arduino IDE 54

Hình 4.21 Vị trí đặt miếng dán điện cực 56

Hình 5.1a Đèn báo khi sạc pin 58

Hình 5.1b Đèn báo khi pin đầy 58

Hình 5.2 Giao diện hiển thị các chế độ và chức năng 58

Hình 5.3 Máy đang được lựa chọn chế độ TAP 59

Hình 5.4 Máy đang ở chế độ điều chỉnh thời gian massage 59

Hình 5.5 Giao diện hiển thị khi máy đang xuất xung ở chế độ SHOULDER 60

Hình 5.6a Mô tả vị trí dán điện cực chế độ ARM 60

Hình 5.6b Giao diện hiển thị khi máy đang xuất xung ở chế độ ARM 60

Hình 5.7 Giao diện hiển thị khi máy hoàn thành xuất xung chế độ SHOULDER 61

Hình 5.8 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ TAP 62

Hình 5.9 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ KNEAD 62

Hình 5.10 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ PUSH 63

Hình 5.11 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ RUB 63

Hình 5.12 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ SHOULDER 64

Hình 5.13 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ JOINT 64

Hình 5.14 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ ARM 65

Hình 5.15 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ LEG 65

Hình 5.16 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ SOLE 66

Hình 5.17 Kiểm tra dạng sóng và tần số của máy ở chế độ WAIST 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số dòng TENS sử dụng trong giảm đau 20

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện AST-2012A 22

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện HV-F127 23

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện cầm tay Y-1018 24

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện trị liệu SYK-308B 25

Bảng 3.4 Các chân và chức năng từng chân của màn hình TFT ILI9341 27

Bảng 3.1 Bảng so sánh vi điều khiển 31

Bảng 3.2 Bảng lựa chọn vi điều khiển 32

Bảng 3.3 Bảng lựa chọn linh kiện cho khối hiển thị và giao tiếp 32

Bảng 4.1 Bảng thống kê các linh kiện 40

TÓM TẮT

Các bệnh lý liên quan đến cột sống cổ và các bệnh đau mỏi vai gáy hay đau nhức cơ đang ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt là trong môi trường làm việc văn phòng Nhiều người làm việc văn phòng bị ảnh hưởng bởi việc ngồi lâu với tư thế không đúng, dẫn đến các triệu chứng đau mỏi và căng thẳng cơ bắp Những vấn đề này không chỉ làm ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc mà còn làm giảm chất lượng cuộc sống Để làm giảm tình trạng đau nhức trên bằng cách thông qua sử dụng các loại máy massage, việc nghiên cứu và phát triển các thiết bị hỗ trợ giảm đau như máy massage xung điện là cần thiết Vì vậy, nhóm đã lựa chọn đề tài “Thiết kế và thi công máy massage xung điện” Hệ thống được thiết kế sử dụng ESP32, màn hình TFT ILI9341, và mạch tăng áp Mục tiêu của đề tài là tạo ra một thiết bị giá thành rẻ với một giao diện mới mẻ và đầy đủ các chức năng cơ bản của một máy massage xung điện hiện có trên thị trường

Trải qua quá trình thực hiện nhóm đã hoàn thành máy massage xung điện với

4 chế độ massage và 6 chương trình tự động cho 6 vùng trên cơ thể: vai, gối, cánh tay, chân, lòng bàn chân và eo Thiết bị được thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng và hiệu quả trong việc giảm đau mỏi Máy có thể lựa chọn chế độ massage thông qua màn hình cảm ứng, dễ dàng điều chỉnh theo nhu cầu người dùng Khảo sát cho thấy người dùng hài lòng với máy, đặc biệt về tính tương tác, dễ sử dụng và có đạt đươc hiệu quả giảm đau

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Các bệnh lý ảnh hưởng đến cột sống cổ đang ngày càng trở nên phổ biến trong ngành nghề cho dân văn phòng, gây ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất làm việc và chất lượng cuộc sống của mọi người Tỷ lệ người mắc bệnh ở lứa tuổi từ 20-

40 tuổi khoảng 59.1%, trong khi ở người trên 60 tuổi con số đã tăng này lên đến hơn 80% Theo như một khảo sát trong thời gian gần đây, có khoảng 60% những người mắc loại bệnh này đã làm công việc văn phòng với khoảng thời gian trên 10 năm, với tư thế ngồi cổ luôn cúi xuống một góc 45 - 60 độ và ngồi liên tục trong khoảng thời gian hơn 3 giờ Tình trạng này phổ biến nhất ở những người làm công việc: nhân viên văn phòng, kỹ thuật đồ họa,… vì do yêu cầu của công việc buộc họ phải làm việc với trạng thái cúi đầu thường xuyên

Tại Việt Nam, theo thống kê cho thấy có khoảng 33% dân số hơn 30 tuổi đang có khả năng bị thoái hóa đốt sống cổ, khiến cho bệnh nhân cảm thấy rất khó quay đầu và quay cổ Trong số phần trăm trên, thì dân văn phòng chiếm đến 55% và phần lớn xuất hiện với những triệu chứng đau mỏi vai gáy như thông thường Trong

đó, có khoảng 60% nhân viên đã có dấu hiệu biểu hiện đau mỏi vai gáy [1,2]

Ngoài những nhân viên văn phòng thường bị đau cổ và vai gáy do ngồi lâu, còn có tình trạng đau nhức bàn chân và sưng tấy cẳng chân do đứng quá lâu Đứng

là một trong những tư thế tự nhiên của con người và bản thân nó không gây ra nguy

cơ sức khỏe đặc biệt Tuy nhiên, khi chúng ta làm việc ở tư thế đứng trong thời gian dài có thể dẫn đến đau nhức bàn chân, sưng tấy cẳng chân và các vấn đề sức khỏe khác Đây là những phàn nàn phổ biến của những người bán hàng, vận hành máy, công nhân làm việc tại các dây chuyền lắp ráp và những lao động khác có công việc đòi hỏi phải đứng lâu Tư thế này làm giảm đáng kể lượng máu cung cấp cho các cơ bắp chịu tải, dẫn đến lưu lượng máu không đủ, nhanh chóng gây mệt mỏi và đau nhức ở các cơ cẳng chân, lưng và cổ - những cơ được sử dụng để duy trì tư thế thẳng đứng [3,4]

Bên cánh các bệnh lí trên thì cũng còn các bệnh lí đau cổ vai gáy, xương khớp thì còn xuất hiện thêm đau các vị trí cơ khác từ những việc vận động viên thể thao hoặc

người tập luyện quá sức, người lao động quá mức, hoặc làm công việc nặng nhọc Cũng làm xuất hiện tình trạng trên [5]

Hiện nay, đau vai gáy là vấn đề phổ biến mà nhiều người gặp phải Nguyên nhân chủ yếu do tư thế sai khi ngồi làm việc, lái xe, luyện tập thể thao, hoặc khi nằm ngủ Nếu tình trạng đau mỏi vai gáy không được điều trị kịp thời, đau cổ vai gáy không chỉ gây mệt mỏi và khó chịu cho người bệnh, mà còn cảnh báo nhiều bệnh xương khớp nguy hiểm như thoái hóa đốt sống cổ, thoát vị đĩa đệm cổ, gai cột sống Các bệnh này có thể chèn ép rễ thần kinh cột sống, dẫn đến nhiều biến chứng nghiêm trọng [6] Để khắc phục những tình trạng trên, thì các thiết bị giúp hỗ trợ làm giảm đau ngày càng gia tăng Điều này đã thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị massage, đặc biệt là máy massage dán với thiết kế nhỏ gọn và tích hợp nhiều chức năng, có thể sử dụng trên nhiều bộ phận khác nhau của cơ thể Không chỉ có sự tiện ích và tính hiệu quả, máy massage sử dụng xung điện sinh học ngày càng phát triển với nhiều chế độ và tính năng đa dạng, người dùng có thể tùy chỉnh chế độ trị liệu theo nhu cầu sử dụng của họ Điều này không chỉ giúp họ có trải nghiệm massage

đa dạng, thư giãn làm giảm căng thẳng mà còn giúp họ tiết kiệm chi phí cho việc đến các phòng khám trị liệu [7]

Máy massage đã trở thành một thiết bị phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt là đối với những người làm việc văn phòng và những người cao tuổi Tuy nhiên, giá thành của các sản phẩm thương hiệu thường khá cao, điều này có thể gây khó khăn cho đại đa số người tiêu dùng Với mong muốn đem lại lợi ích về sức khỏe và thư giãn cho nhiều người hơn, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài

“Thiết kế và thi công máy massage xung điện” với giá thành thấp hơn, phù hợp

với thu nhập của đại đa số người Việt Nam Điều này sẽ giúp tạo ra một sự lựa chọn hợp lý và tiết kiệm cho người dùng trong việc chăm sóc sức khỏe của họ

1.2 MỤC TIÊU

Thiết kế máy massage xung điện tần số thấp dùng ESP32 với 4 chế độ massage giảm đau và 6 chương trình tự động cho các vùng cụ thể: vai, gối, cánh tay, chân, lòng bàn chân và eo; có thể điều chỉnh mức cường độ và thời gian hiển thị trên màn hình cảm ứng TFT 3.2 inch

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Trong quá trình thực hiện Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế và thi công máy massage xung điện”, nhóm đã tập trung giải quyết và hoàn thành được những

nội dung sau:

• NỘI DUNG 1: Tìm hiểu cách thức hoạt động của xung điện, tác động của nó đến cơ thể người

• NỘI DUNG 2: Phân tích các chức năng của các thiết bị

• NỘI DUNG 3: Thiết kế mạch nguyên lý toàn mạch

• NỘI DUNG 4: Nguyên cứu lập trình để cài đặt các chế độ cho thiết bị

• NỘI DUNG 5: Thiết kế mô hình hệ thống

• NỘI DUNG 6: Thi công phần cứng, chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh thiết bị

• NỘI DUNG 7: Viết báo cáo thực hiện

• NỘI DUNG 8: Bảo vệ khóa luận tốt nghiệp

1.4 GIỚI HẠN

Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm:

- Nội dung hiển thị gồm ký tự số, hình ảnh và chữ không dấu

- Chỉ hỗ trợ massage và giảm đau, không điều trị bệnh

- Xung điện là xung đơn pha

Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Chương này giới thiệu các lý thuyết liên quan, nghiên cứu một số thiết bị hiện có trên thị trường

Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương này tính toán và thiết kế hệ thống, thiết kế sơ đồ khối, chức năng từng khối và nguyên lý hoạt động của từng khối

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương này thực hiện phần thi công của toàn mạch Đồng thời thể hiện phần lưu đồ của từng chức năng đề tài

Chương 5: Kết Quả Thực Hiện – Kiểm tra và đánh giá

Chương này nêu kết quả đã đạt được, nhận xét đánh giá hệ thống

Chương 6: Kết luận và Hướng phát triển

Chương này đưa ra kết luận đề tài sau thời gian thực hiện và hướng phát triển của đề tài

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trương Trần Trân Nhi và Phạm Tấn Thành thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP

Hồ Chí Minh khóa 2016, dưới sự hướng dẫn của ThS Nguyễn Thanh Nghĩa, tập trung vào việc thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học nhằm cải thiện sức khỏe và giảm đau cho người dùng Nội dung đồ án thực hiện bao gồm nghiên cứu các lý thuyết về xung điện sinh học và tác động của nó đến

cơ thể con người, phân tích nguyên lý hoạt động của các thiết bị massage hiện có trên thị trường Thực hiện thiết kế mạch điện sử dụng PIC 16F887, được hiển thị thông qua màn hình LCD 1602, bằng cách lập trình thông qua phần mềm CCS C Compiler và đã thực hiện thi công mạch in cùng vỏ hộp cho thiết bị với kích thước của thiết bị là: 120x85x50mm Thông qua quá trình tính toán và thiết kế thì thiết bị được thực hiện điều chỉnh bằng 2 nút nhấn (1 nút sử dụng để START/STOP, nút còn lại được dùng để chuyển đổi giữa các chế độ Máy hoạt động ở 3 chế độ là 3 loại tần số khác nhau: 15Hz, 40Hz và 50Hz Đồ án này cũng

đề xuất các hướng phát triển nhằm cải tiến tính năng, ứng dụng công nghệ mới để nâng cao hiệu suất và độ bền, cũng như mở rộng phạm vi ứng dụng trong lĩnh vực

Điện xung trị liệu là một trong những phương pháp điều trị trong vật lý trị liệu, bằng cách sử dụng các xung điện có tần số thấp và trung bình để giúp làm giảm những cơn đau, mỏi, hỗ trợ chữa trị bệnh, chăm sóc sức khỏe Ngoài ra còn giúp tăng cường tuần hoàn máu giúp phục hồi sau chấn thương [10]

2.2.2 Tính chất vật lý của dòng điện xung

2.2.2.1 Đặc điểm của một xung động điện

Hình 2.1 Các thành phần của xung điện hình thang

Thời gian xung: Bao gồm thời gian đi lên của xung (ta), thời gian duy trì (ti), thời gian xuống (tb) và khoảng thời gian nghỉ (tp) tiếp theo cho tới khi bắt đầu một xung mới Tổng hợp các yếu tố trên tạo thành một chu kỳ xung (T)

Độ rộng xung: tx = ta + ti + tb (2.1)

+ Hình dạng xung: hình thang, hình gai nhọn, hình chữ nhật, hình lưỡi cày, hình sin

Hình 2.2 Các hình dạng của dòng điện xung

+ Thời gian tồn tại của xung (độ rộng của xung: tx), thời gian nghỉ (tp), thời gian của một chu kỳ (T = tx + tp) (2.2) + Biên độ xung (I): là mức cường độ của xung điện khi mạnh nhất

- Đặc điểm của dòng điện xung

+ Dòng xung điện được đặt tên dựa vào hình dạng và người đã phát hiện ra nó: dạng sóng của xung có dạng hình gai nhọn được gọi là dòng xung Faradic và dạng xung hình chữ nhật được gọi là dòng Leduc

+ Cường độ của dòng điện xung được xác định là giá trị trung bình của các xung

+ Tần số xung (f): là số xung điện lặp lại trong một đơn vị thời gian (s)

- Phân loại dòng điện xung:

+ Căn cứ vào chế độ phát xung:

• Dòng điện xung liên tục

• Dòng điện xung ngắt quãng

• Dòng điện xung biến đổi biên độ

• Dòng điện xung biến đổi tần số

• Dòng điện xung biến đổi cả biên độ và tần số [11]

2.2.2.2 Các dòng điện xung ứng dụng trong điều trị

❖ Dòng điện xung tần số thấp

- Dòng điện có xung hình gai nhọn (dòng Faradic): Đặc điểm: xung hình gai

nhọn ; ta và tb ngắn ; ti = 0 ; tx =1 – 1,5ms, ; f = 100Hz

Hình 2.3 Các dạng dòng điện xung hình gai nhọn (dòng Faradic)

- Dòng điện xung hình chữ nhật (dòng xung Leduc): Đặc điểm: xung cơ bản

hình chữ nhật có: f = 100 – 1.000Hz; tx = 0,01 – 1ms

Hình 2.4 Dòng điện xung chữ nhật liên tục đều

Dòng điện xung hình chữ nhật cũng có các chế độ phát xung như dòng điện xung hình gai nhọn

- Dòng điện xung có dạng hình lưỡi cày (hay còn gọi dòng Lapique): Đặc

điểm của xung: độ dốc lên dần và xuống từ từ, có tần số và độ dốc xung có thể thay đổi được

Hình 2.5 Dòng điện xung hình lưỡi cày

Thời gian một xung tương đối dài, độ dốc tăng dần phù hợp để điều trị các cơ bị tổn thương (giúp kích thích của cơ bị giảm)

Các dòng xung thông dụng như: xung liên tục, xung có biến đổi biên độ và xung có tần số thay đổi

- Dòng điện xung hình sin Diadynamic hay là Bernard

Hình 2.6 Dòng điện xung hình sin một chiều

Đặc điểm chung là: xung có dạng hình sin, tần số nằm trong khoảng từ 50 – 100Hz

Có các loại dòng điện xung hình sin sau:

– Dòng điện xung một pha cố định (MF) là dòng xung liên tục có tần số là 50Hz – Dòng điện xung hai pha cố định (DF) là dòng xung liên tục có tần số 100Hz – Dòng điện xung có nhịp nghỉ: sau mỗi 1 giây có dòng xung sẽ được xen kẽ với 1 giây không có dòng xung

– Dòng điện xung xen kẽ chu kỳ ngắn (CP): cứ 2 giây có dòng xung 50Hz, thì sẽ xen kẽ 2 giây có dòng xung 100Hz

– Dòng xung xen kẽ chu kỳ dài (LP): (cứ 6 giây có dòng xung 50Hz thì sẽ được xen

kẽ 6 giây có dòng xung 100Hz)

❖ Dòng điện xung tần số trung

+ Dòng điện xung giao thoa (IF-interferential còn gọi là dòng Nemec): có hai cặp

điện cực được đặt chéo nhau theo hình chữ X và cùng lúc đó sẽ cho vào hai dòng điện xung tần số trung (mỗi cặp điện cực một dòng xung khác nhau) có tần số khác

nhau (5.000Hz và 5.100Hz) Khi các dòng điện này giao nhau (giao thoa) ở trong các lớp sâu của tổ chức tạo nên một dòng điện xung mới có tần số thấp bằng hiệu của hai tần số trên (5.100 – 5.000Hz = 100Hz) Dòng điện tần số trung bình không kích thích trực tiếp vào mô tế bào Tuy nhiên, dòng điện tần số thấp (100Hz) được tạo ra thông qua sự can thiệp của chúng có lợi ích điều trị trong mô Điều này giúp điều trị có mục tiêu các cấu trúc sâu như cơ, xương, khớp và dây thần kinh mà không gây kích ứng da

+ Dòng điện xung hình sin xoay chiều:

Hình 2.7 Dòng điện xung hình sin xoay chiều

Đặc điểm của xung:

– Xung có dạng hình sin xoay chiều, có tần số thông thường là 5.000Hz

– Biến đổi biên độ thành dạng sóng 100% hoặc biến đổi một phần biên độ: 75%, 50%, 25%…

– Nó có thể chỉnh lưu thành xung hình sin một chiều

– Một số dòng điện xung mới trong điều trị:

+ Dòng TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation): có hiệu quả cao trong việc giúp kích thích thần kinh cơ hoạt động và được sử dụng trong việc giúp phục hồi chức năng thần kinh cơ và thông thường có 3 dạng dòng xung [12,13]

Hình 2.8 Dòng TENS

a Xung hình chữ nhật hai pha đối xứng, tác dụng kích thích cơ

b Xung hình chữ nhật hai pha không đối xứng giúp giảm đau

c Xung hình chữ nhật xoay chiều có tác dụng giúp kích thích vết thương nhanh lành

- Dòng TENS có nhiều chương trình: hưng phấn kích thích cơ, ức chế giảm

đau

- Dòng TENS châm cứu thông thường có tần số thấp nhỏ hơn 10Hz và cường

độ dòng cao

- Dòng Burst – TENS: là một dạng khác sau khi được biến đổi của dòng

TENS châm cứu bằng cách biến tần số thành từng chuỗi xung với tần số dao động từ 1 đến 5Hz, dòng này có tác dụng gây kích thích làm phóng thích endorphin ở trung ương giúp làm giảm đau mạnh, được sử dụng trong các trường hợp đau sâu như đau cân, cơ và đau mãn tính

- Dòng điện xung 2 – 5 (dòng Trabert, dòng Ultra-reiz): là dòng xung có dạng

hình vuông, với thời gian xung 2ms và khoảng thời gian xung nghỉ là 5ms, f

= 143Hz, có tác dụng làm giảm đau tốt

- Dòng điện xung một chiều với tần số 8.000Hz, thời gian xung đạt 95%, tạo

ra dòng một chiều ngắt quãng có tác dụng tương tự như dòng điện một chiều liên tục [14]

2.2.3 Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung

❖ Ngưỡng và hiện tượng quen dòng

Tác dụng của một dòng điện xung đối với cơ thể khỏe mạnh bao giờ bao giờ cũng trải qua 3 giai đoạn sau đây:

- Giai đoạn cảm giác: Là những đáp ứng đầu tiên rất nhanh sau khi thiết

lập điện trường trong cơ thể Lúc này cường độ dòng điện còn rất thấp, chỉ khoảng một vài mA Người bệnh sẽ có cảm giác râm ran như kiến bò trên mặt da, rồi sau đó rõ dần như kim châm chích Giai đoạn này sẽ qua nhanh nếu cường độ dòng tiếp tục tăng lên

- Giai đoạn co cơ: Khi cường độ dòng đủ mạnh sẽ tạo ra đáp ứng co cơ từ

nhẹ đến mạnh mà người bệnh có thể cảm nhận rất rõ, giống như cơ được rung lên theo nhịp của dòng điện Mặt khác, người kỹ thuật viên điều trị

cũng có thể thấy được hiện tượng co rút cơ bằng cách quan sát hoặc sờ trực tiếp vào vùng điều trị, sẽ thấy cơ co rút vồng lên theo nhịp dòng xung điện

- Giai đoạn đau: Là biểu hiện đã đáp ứng quá mức đối với dòng khi cường

độ dòng điện đã vượt quá giới hạn cho phép Từ những co rút êm dịu đã chuyển thành cảm giác xoắn vặn cơ, gây đau thắt khó chịu và có thể dẫn tới những tác dụng phụ khó lường Vì vậy, đau là biểu hiện cần tránh trong quá trình điều trị

Các giai đoạn đáp ứng ở trên được gọi là “ngưỡng” của tổ chức cơ thể đối với dòng điện xung và cũng là một quy luật chung cho tất cả mọi loại dòng điện xung, không phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật của dòng Tuy nhiên, mức độ biểu hiện đáp ứng lại còn tùy theo cảm nhận riêng của từng người và từng tình trạng bệnh lý của

cơ thể

Hình 2.9 Các giai đoạn đáp ứng

1- Ngưỡng cảm giác; 2 - Ngưỡng co cơ; 3 - Ngưỡng đau

Trong quá trình điều trị, các ngưỡng điện xung liên tục tăng Điều này phản ánh một đặc tính cơ bản của cơ thể đây là hiện tượng thích nghi (hay quen) với một tác nhân kích thích ngoại lai (ở đây là dòng điện), xảy ra rất nhanh chóng sau khi bắt đầu điều trị, đặc biệt đối với những dòng có tần số cao (dòng có tần số trung bình) Hiện tượng thích nghi làm giảm tác dụng của dòng xung điện và là một vấn đề cần phải khắc phục trong quá trình điều trị

Có một số biện pháp làm giảm hiện tượng thích nghi dòng điện thường được áp dụng là:

Liên tục tăng cường độ dòng theo nhiều mức khác nhau để duy trì cường độ trong phạm vi từ trên ngưỡng cảm giác đến ngưỡng đau Đây là phạm vi cường độ hiệu quả điều trị tốt nhất, còn được gọi là “khoảng hiệu lực điều trị"

Điều biến xung: Bằng cách kết hợp xen kẽ các nhóm xung có tần số khác nhau (dòng CP, dòng LP, dòng giao thoa), ngắt quãng bằng những khoảng nghỉ không có dòng (nhịp thể dục, dòng Burst TENS), và tạo biên độ dòng theo nhịp (dòng AMF, dòng uốn sóng-surge )

Giới hạn thời gian điều trị: Đây là một biện pháp đơn giản và hiệu quả, phụ thuộc vào ý thức chủ quan của kỹ thuật viên điều trị Cần khắc phục tâm lý cho rằng kéo dài thời gian điều trị sẽ giúp mang lại nhiều hiệu quả hơn Thực tế, ngoài một

số ít dòng cần thời gian điều trị tương đối dài (như dòng TENS), thời gian cho một lần điều trị thường không quá 10 phút (trung bình từ 4-6 phút) Một đợt điều trị không quá 10 ngày, nếu cần phải điều trị nhiều đợt thì phải cách nhau từ 3 đến 4 tuần cho mỗi đợt điều trị

❖ Phản ứng với dòng một chiều và dòng xoay chiều:

Sự khác biệt giữa dòng một chiều và dòng xoay chiều chủ yếu là ở chỗ dòng một chiều gây ra tác dụng điện phân dưới các điện cực (tác dụng Galvanie), trong khi dòng xoay chiều không gây tác dụng này Cường độ càng cao, tác dụng điện phân càng mạnh và càng gây đau nhiều hơn Điều này sẽ làm cho cường độ dòng một chiều bị hạn chế Với dòng xoay chiều, thì vấn đề này không xảy ra, bởi vậy có thể đặt cường độ cao hơn rất nhiều mà không bị đau Điều này đặc biệt có lợi trong điều trị trong kích thích cơ, nơi cần có cường độ dòng cao hơn

❖ Phản ứng với dòng tần số thấp và dòng tần số trung bình:

Điện trở da chia làm hai loại:

• Trở kháng (Ro): Phụ thuộc vào tần số của dòng và có giá trị tương đối ổn định ở mức 1000Ω

• Dung kháng (Rc): Là điện trở biến đổi tuỳ theo dung tích của lớp tổ chức nông và tần số dòng Dung kháng sẽ giảm đi khả năng tần số dòng tăng Mối quan hệ giữa tần số và dung kháng được thể hiện qua công thức sau:

𝑅𝑐 = 1

2𝜋𝑓𝑐 (2.3)

Trong đó: R c là dung kháng, f là tần số dòng

Dòng có tần số thấp (chẳng hạn 50Hz) có dung kháng Rc khoảng 3200Ω Theo nguyên tắc, dòng sẽ đi theo con đường có điện trở thấp nhất, do đó nó sẽ đi qua trở kháng Vì điện trở này khá lớn, tác dụng sẽ xảy ra trên bề mặt nông, gây

kích thích da mạnh

Dòng có tần số trung bình (chẳng hạn 4000Hz) sẽ có dung kháng Rc khoảng 39,8Ω Theo nguyên tắc, nó sẽ đi theo con đường dung kháng Vì điện trở này rất thấp, dòng đi qua rất dễ dàng và sẽ vào tới các lớp tổ chức sâu hơn, gây kích thích

da ít

Như vậy, tần số thấp gây kích thích da mạnh, tác dụng nông; tần số trung bình làm cho da kích thích ít hơn, tác dụng sâu [15]

2.2.4 Tác dụng sinh lý của dòng điện xung

2.2.4.1 Tác dụng ức chế: giảm đau và giảm trương lực cơ

Sử dụng các dòng điện xung có cường độ tăng từ dần và tần số cao, như Diadynamic, Trobert, Burst - TENS, có tác dụng làm giảm đau rõ rệt, giảm trương lực cơ co thắt và giúp thư giãn cơ Tác dụng giảm đau của dòng điện xung được giải thích bằng các thuyết sau:

❖ Thuyết cổng kiểm soát

Thuyết này do Melzack và Wall đề xuất (1965) dựa trên cấu trúc và chức năng của các đường dẫn truyền thần kinh cảm giác:

Kích thích đau được truyền dọc theo sợi Ad và C vào sừng sau tủy sống, tiếp xúc với tế bào vận chuyển T (transmission cell), và không gây hưng phấn neurone liên hợp, do đó không gây ra ức chế dẫn truyền trước synap của cả sợi Ad và sợi C (cổng mở), làm cho xung động đau được dẫn truyền lên đồi thị, gây cảm giác đau Các xung động bản thể chủ yếu truyền theo các sợi to (Aa và Ab), làm cho tiếp xúc với neurone liên hợp và gây hưng phấn, từ đó dẫn đến ức chế trước synap dẫn truyền của cả sợi to và sợi nhỏ (cổng đóng) Khi đó, các xung động đau từ các sợi nhỏ Ad và C bị chặn lại trước khi tiếp xúc với tế bào T Từ đó, không làm dẫn

truyền lên trên khiến cho chúng ta cảm thấy cảm giác đau bị giảm Các kích thích của dòng điện xung (đặc biệt là các dòng xung có tần số cao từ 80-200Hz, cường độ thấp, thời gian xung ngắn) được dẫn truyền theo các sợi to Aa và Ab, làm đóng cổng kiểm soát giúp ngăn không cho xung động đau được dẫn truyền lên, đây là cơ chế giảm đau của dòng điện xung theo thuyết “cổng kiểm soát” [16]

Hình 2.10 Sơ đồ thuyết cổng kiểm soát

❖ Thuyết về sự phóng thích Endorphin

Thuyết này do Sjoloud và Eriksson đề xuất Khi có sự kích thích bởi dòng điện xung có tần số thấp (dưới 50Hz), ở cường độ cao, trong thời gian kéo dài như dòng xung nhóm Burst - TENS hay xung ngắt quãng trong điện châm (châm cứu điện),

hệ thần kinh trung ương có thể làm phóng thích endorphine ra Nó là các chất giảm đau nội sinh (morphine nội sinh), gây tác dụng giảm đau mạnh và kéo dài [16] Dòng TENS (tần số cao, cường độ thấp) được cho là đã kích thích tủy sống tiết

ra endorphin (morphin nội sinh)

❖ Thuyết về sự ngưng trệ sau kích thích của hệ thần kinh trung ương

Thuyết về sự ngưng trệ sau kích thích của hệ thần kinh trung ương do Sato và Schmidt đề xuất thì khi có kích thích chọn lọc đi vào các sợi thần kinh nhóm II và III sẽ gây ức chế thần kinh trung ương làm giảm đau [16]

2.2.4.2 Tác dụng kích thích thần kinh cơ

Các dòng điện xung có tần số thấp và cường độ một cách nhanh chóng như: dòng chữ nhật, tam giác, AMF, giao thoa có tác dụng làm kích thích thần kinh cơ, làm tăng khả năng dẫn truyền thần kinh, tăng trương lực cơ và tăng khối lượng cơ [16]

2.2.4.3 Hiện tượng quen của cơ thể đối với dòng điện xung

Là hiện tượng sinh lý bình thường của cơ thể khi dần đạt được khả năng thích nghi với kích thích Trong thực hành, khi cường độ được nâng tới mức tối đa dẫn đến gây rung cơ mạnh, sau khoảng 1 phút độ rung cơ sẽ yếu dần dù cường độ kích thích vẫn giữ nguyên, muốn duy trì độ rung như lúc đầu phải tăng cường độ lên một chút Vì thế, trong điều trị cần phải hạn chế hiện tượng quen bằng cách tăng dần hoặc biến điệu cường độ, thay đổi tần số, thay đổi kiểu xung Ngoài ra, không nên kéo dài thời gian sử dụng quá 15 phút trong 1 lần sử dụng [16]

2.2.5 Chỉ định và chống chỉ định của dòng điện xung

+ Giúp làm giảm tình trạng phù nề do chấn thương

+ Điều hòa rối loạn tuần hoàn ngoại vi do lạnh, ứ trệ tĩnh mạch, bệnh Reynaud, chấn thương

+ Giúp làm giảm viêm tại các vết thương khi không bị nhiễm khuẩn[17]

− Sử dụng dòng điện xung kích thích:

+ Kích thích hồi phục dẫn truyền thần kinh bị tổn thương Tăng cường sức

cơ và trương lực cơ trong các bệnh lý teo cơ, bại liệt, liệt do tổn thương thần kinh ngoại vi

+ Kích thích cơ vân và cơ trơn bị bại liệt, trong các trường hợp giảm trương lực cơ, giãn dạ dày, rối loạn vận động bàng quang, và táo bón do hội chứng ruột kích thích

❖ Chống chỉ định

− Chống chỉ định tuyệt đối:

+ Vùng đang có chảy máu hoặc nguy cơ chảy máu

+ Các khối u, bao gồm cả u lành và u ác tính

+ Các ổ viêm cấp và viêm do nhiễm khuẩn

+ Lao xương, lao khớp, lao tiến triển, và sốt tiến triển

2.3.1 Giới thiệu về TENS

TENS hay còn gọi Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (sử dụng dòng điện xuyên qua da để kích thích thần kinh) và là một trong những phương pháp để điều trị các cơn đau về mặt thể chất Lý thuyết của phương pháp này là sử dùng dòng điện tác động lên các dây thần kinh làm gián đoạn quá trình gửi tín hiệu đau lên não Từ đó làm giảm cảm giác đau TENS có thể giúp cơ thể sản xuất ra hormone endorphin, một loại chất giảm đau tự nhiên của cơ thể và làm thay đổi cách não phản ứng lại với tín hiệu đau

Phương pháp này sử dụng điện áp nhỏ với cường độ thấp để cung cấp dòng điện đi dọc theo các sợi thần kinh tại vùng cơ thể bị đau, làm gián đoạn quá trình gửi tín hiệu đau đến não và giúp làm giảm đau

Thiết bị TENS thông thường có kích thước nhỏ gọn như một chiếc radio và

đi kèm với hai điện cực dùng để dán lên da Người dùng có thể điều chỉnh cường độ

và loại dòng điện để tăng hay giảm tác dụng giảm đau của dòng điện

TENS được sử dụng để điều trị các cơn đau và bị gây ra bởi nhiều tình trạng bệnh khác nhau, bao gồm: đau lưng, đau cổ, viêm khớp, đau đầu gối, đau cơ, và đau trong chu kỳ kinh nguyệt… Nhiều người đã sử dụng phương pháp này với mục đích

để giảm đau cấp tính do các chấn thương trong thể thao hoặc giảm đau khi chuyển

dạ Ngoài ra, nhiều bệnh nhân ung thư cũng sử dụng TENS để giảm các cơn đau mãn tính do bệnh gây ra [18]

2.3.2 Một số dòng TENS sử dụng trong giảm đau

❖ Dòng TRABERT

Dòng Trabert (hay còn gọi là Dòng điện xung 2 – 5 , dòng Ultra-reiz): là dòng xung có dạng hình vuông, với thời gian xung 2ms và khoảng nghỉ là 5ms, tần số 143Hz, có tác dụng giảm đau tốt Dòng này thích hơp trong việc kích thích các sợi thần kinh giúp làm giảm đau nhanh chóng và kéo dài trong vài giờ điều trị

Trabert đã đề xuất 4 vị trí đặt điện cực điển hình là:

• EL I: điều trị cho vùng chẩm, vùng cổ và vai

• EL II: điều trị cho vùng ngực và cánh tay

• EL III: điều trị cho vùng ngực và lưng

• EL IV: điều trị cho vùng chân và thắt lưng

Hình 2.11 Vị trí đặt điện cực điển hình của dòng Trabert

Hiện nay, hầu hết các liệu trình điều trị đều bắt đầu bằng một trong 4 vị trí kể trên, tuỳ theo vùng tiết đoạn chi phối bệnh, sau đó mới điều trị tiếp tại chỗ tổn thương

Hình 2.12 Dạng sóng dòng Trabert

❖ LOW TENS/ ACUPUNCTURE TENS

TENS tần số thấp (hay còn được gọi là TENS giống châm cứu) bao gồm việc kích thích sẽ được lặp đi lặp lại các dây thần kinh vận động, tạo ra các co cơ ngắn lặp đi lặp lại hoặc giật cơ, hoặc kích thích các dây thần kinh dẫn truyền đau A-delta

để tạo ra cảm giác đau mạnh và ngắn Điều này có thể kích thích sản xuất và giải phóng opioid nội sinh

Tần số xung từ 2-10Hz thường được sử dụng để làm giảm thiểu nguy cơ đau cơ, bởi vì tần số dưới 10Hz đã được chứng minh là tăng nồng độ endorphin và enkephalin một cách hiệu quả nhất

Hình 2.13 Dạng sóng dòng LOW TENS

❖ HIGH TENS /CONVENTIONAL TENS

HIGH TENS / CONVENTIONAL TENS là phương pháp TENS được sử dụng rộng rãi nhất và thường xuyên được bệnh nhân chọn đầu tiên Phương pháp này sử dụng các xung ngắn, tần số cao ở cường độ vừa đủ để tạo cảm giác thoải mái mà không gây co cơ nhằm giúp điều chỉnh cảm giác đau Tần số thông thường của HIGH TENS là khoảng 100 – 150 Hz, và với thời lượng xung từ 100 – 500 ( trong

đó mức xung phổ biến nhất là 150) HIGH TENS tạo cảm giác châm chích và ngứa ran (dưới 30 mA) Cường độ sẽ được tăng dần lên cho đến khi bệnh nhân cảm nhận được cảm giác dễ chịu dưới các điện cực HIGH TENS hoạt động bằng cách ức chế tiền synap (theo thuyết cổng kiểm soát), mang lại hiệu quả giảm đau nhanh chóng nhưng tạm thời

Hình 2.14 Dạng sóng dòng HIGH TENS

❖ BURST TENS

BURST TENS là một trong các biến thể của TENS châm cứu, trong đó tần số được điều biến thành từng chuỗi với mức tần số chuỗi từ 1 – 5Hz Phương pháp này nhằm giúp kích thích phóng thích endorphin tại mức trung ương, giúp mang lại hiệu quả giảm đau mạnh mẽ BURST TENS được đặc biệt sử dụng hiệu quả trong các trường hợp đau sâu và đau mạn tính [12]

Hình 2.15 Dạng sóng dòng BURST TENS

❖ MODULATED TENS

MODULATED TENS là một loại TENS với sự thay đổi về tần số, biên độ và thời lượng xung Chế độ này được thiết kế nhằm để ngăn chặn hiện tượng thích nghi của cơ thể với các kích thích điện, nhằm duy trì hiệu quả điều trị trong thời gian dài

Hình 2.16 Dạng sóng dòng MODULATED TENS

Bảng 2.1 Một số dòng TENS sử dụng trong giảm đau

Các thông số Tần số xung Thời gian xung

Thời gian điều trị (phút)

Tác dụng

DÒNG

TRABERT 143 Hz 2ms 15-30

Có tác dụng giảm đau nhanh chóng

và kéo dài chỉ trong vài giờ sau khi kết thúc điều trị [25]

HIGH TENS 60 - 100 Hz 60 – 600 µs 10

Tác dụng giảm đau nhanh nhưng giảm đau tạm thời

2.4 PHÂN TÍCH MÁY MASSAGE ĐÃ ĐƯỢC SẢN XUẤT VÀ SỬ

2.4.1 Máy massage xung điện AST-2012A

Hình 2.17 Máy massage xung điện AST-2012A

Máy massage xung điện AST-2012A với 25 chế độ massage với 50 mức cường độ xung điện từ thấp đến cao, phù hợp cho những ai thường xuyên đau nhức, căng thẳng, người cao tuổi, [20]

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện AST-2012A

Tên sản phẩm Máy massage xung điện AST-2012A

Chất liệu ABS cao cấp

Giá thành 1.100.000 đồng

2.4.2 Máy massage xung điện HV-F127

Hình 2.18 Máy massage xung điện HV-F127

Máy massage xung điện HV-F127 là thiết bị lý tưởng giúp bạn làm giảm đau cho các vùng cơ hoặc dây thần kinh thật hiệu quả và tiện lợi Hoạt động với dải tần số rộng từ 1 tới 1.200 Hz với bộ nhớ tích hợp 9 chương trình massage tự động và 4 chế

độ massage đặc biệt giúp người dùng có thể dễ dàng lựa chọn chương trình và chế

độ phù hợp và hiệu quả với mình nhất [21]

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện HV-F127

Tên sản phẩm Máy massage xung điện HV-F127

2.4.3 Máy massage điện xung Y-1018

Hình 2.19 Máy massage xung điện Y-1018

Máy massage điện xung Y-1018 có 8 chế độ massage với 15 cấp độ từ thấp đến cao phù hợp cho mọi lứa tuổi Sử dụng 2 cặp dây điện cực với 4 miếng án thay đổi tùy ý trên mọi vị trí trên cơ thể [22]

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện cầm tay Y-1018

Tên sản phẩm Máy massage xung điện cầm tay Y-1018

2.4.4 Máy massage xung điện SYK-308B

Hình 2.20 Máy massage xung điện 4 miếng dán SYK-308B

Máy massage xung điện 4 miếng dán là sản phẩm hỗ trợ làm giảm đau mỏi cổ, đau nhức vùng vai gáy, đau lưng, đau các vùng cơ như bắp tay, bắp chân, Máy xung điện gồm 6 chế độ massage dành cho 6 vị trí khác nhau cùng với 20 cấp độ xung điện [23]

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật của Máy massage xung điện trị liệu SYK-308B

Tên sản phẩm Máy massage xung điện trị liệu SYK-308B

Chất liệu Nhựa ABS cao cấp

Nguồn điện Sử dụng 4 pin AAA hoặc nguồn 12V qua Adapter Cường độ xung điện 20 cấp độ

Hiển thị Màn hình LCD lớn, hiển thị rõ nét

Công suất kênh đầu ra 0,2W

Cường độ dòng điện 1mA

Biên độ xung điện Mức tối thiểu điện áp: ≤40V

Mức tối đa điện áp: ≤160V ~ 180 V Tần số xung điện 150Hz

• CPU: Xtensa Dual-Core 32-bit LX6, hoạt động lên đến 240 MHz

• Giao tiếp ngoại vi:

• Bộ chuyển đổi ADC 12 bit, 16 kênh

• Bộ chuyển đổi DAC 8 bit: 2 kênh