nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm máy khí dung siêu âm sử dụng trong y tế - viện trang thiết bị và công trình y tế

Sản phẩm KH&CN đã tạo ra: Thực tế đạt được 1 Máy khí dung siêu Theo kế hoạch Thực tế đạt được 1 Tiêu chuẩn cơ sở cho Máy khí dung siêu âm Đạt được các yêu cầu an toàn thiết bị điện t

BỘ Y TẾ

BÁO CÁO KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY

KHÍ DUNG SIÊU ÂM SỬ DỤNG TRONG Y TẾ

Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài :

Thuộc Chương trình: Khoa học công nghệ cấp Bộ

2 Chủ nhiệm đề tài :

Họ và tên: Cao Thị Vân Điểm

Ngày, tháng, năm sinh: 24.06.1955 Nam/ Nữ: Nữ

Học hàm, học vị: Kỹ sư

Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Chức vụ

Điện thoại: Tổ chức: 38523065 Nhà riêng: 04.38244745

Mobile: 0903445749

Fax: 8527144 E-mail: Caovandiem@yahoo.com

Tên tổ chức đang công tác: Viện Trang thiết bị và công trình y tế

Địa chỉ tổ chức: 40 Phương Mai - Đống Đa - Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: 86 Hàng Đào - Hoàn Kiếm - Hà nội

3 Đồng chủ nhiệm đề tài :

Họ và tên: Nguyễn Minh Tuấn

Ngày, tháng, năm sinh: 24 - 9 - 1961 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Thạc sĩ, Kỹ sư

Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Chức vụ : Vụ trưởng

Điện thoại: Tổ chức: 04.2732324 Nhà riêng: 04.5210088

Mobile: 0913522931

Fax: 04.2732279 E-mail: ngmtuan_ttbvn@yahoo.com

Tên tổ chức đang công tác: Vụ Trang thiết bị và công trình y tế

Địa chỉ tổ chức: 138A Giảng Võ - Ba đình - Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: 122 K1 Hào Nam, Đường Giảng Võ, Ba Đình - Hà Nội

4 Tổ chức chủ trì đề tài :

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Trang thiết bị và công trình y tế

Điện thoại: 38523065 Fax:

E-mail: viện_ttb@yahoo.com

Địa chỉ: 40 Phương Mai - Đống Đa - Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Nguyễn Trọng Quỳnh

Số tài khoản: 301.01.095.0212

Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Đống đa - Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản lý đề tài: Bộ Y Tế

II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN

1 Thời gian thực hiện đề tài:

- Theo Hợp đồng đã ký kết:

- Thực tế thực hiện : Từ 17 tháng 12 năm 2009 đến 31 tháng 12 năm 2011

- Được gia hạn (nếu có):

1 2009

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:

Đối với đề tài:

- Lý do thay đổi (nếu có):

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê

duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ

chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

1 2855/QĐ-BYT

ngày 10.8.2009

Thành lập Hội đồng KHCN xét duyệt đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ năm 2009 lĩnh vực Dược - Trang thiết bị y tế

Tên tổ chức đã tham gia thực hiện

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú*

1 1 Đại học BK HN Chế tạo

khuôn

Bộ khuôn vỏ máy

2 BV TMH TW,

Khoa TMH

BV ĐKTW Thái nguyên Khoa TMH

BV Saint Paul

2 Phòng khám TMH

Số 20 ngõ 24 Phan văn Trường - Cầu giấy - HN

3 Phòng khám TMH

số 6- ngõ 9 Lương Đình Của - ĐĐ- HN

4 Phòng khám Bệnh viện TMHTW Đường Giải phóng

Thử nghiệm

-

-

Báo cáo kết quả thử nghiệm

-

-

- Lý do thay đổi (nếu có):

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài:

(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú

*

1 Cao Thị Vân Điểm Cao Thị Vân Điểm Điều hành và chỉ

đạo, Viết Báo cáo

Bản Báo cáo Tổng kết

2 Nguyễn Minh Tuấn Nguyễn Minh Tuấn Chỉ đạo kỹ thuật Bản Báo cáo

Tổng kết

3 Cao Hải Ninh Phạm Minh Quân Thiết kế điện tử

Thư ký KH

Bản thiết kế

4 Phan Quang Độ Phan Quang Độ Thiết kế cơ khí Bản thiết kế

5 - Hà Quang Thanh Chế tạo mạch

8 Cao Minh Tuệ Cao Minh Tuệ Thiết kế cơ khí Bản thiết kế

9 Bùi Sỹ Việt Bùi Sỹ Việt Thiết kế điện tử Bản thiết kế

10 Nguyễn Tử Hiếu Nguyễn Tử Hiếu Thiết kế điện tử Bản thiết kế

11 Võ Xuân Đại Võ Xuân Đại Kỹ thuật lắp ráp Sản phẩm

Máy đã lắp ráp

12 - Phạm Đức Hiền Thiết kế điện tử Bản thiết kế

chính

Nhật ký Theo dõi tài chính

14 - Trần Sỹ Thành Kỹ thuật và thử

nghiệm

Sản phẩm Máy đã lắp ráp

15 Đỗ Thanh Thủy Phí Nguyệt Thanh CNTT Thông tin

tuyên truyền

- Lý do thay đổi ( nếu có):

6 Tình hình hợp tác quốc tế:

Số

TT

Theo kế hoạch

(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm,

tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng

người tham gia )

Thực tế đạt được

(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng

1 Công ty TNHH DN Luật hữu - Đài

Loan

Không

- Lý do thay đổi (nếu có): Không có kinh phí

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:

1 Hội thảo khoa học về máy khí dung

siêu âm sử dụng trong y tế

Tại Viện Trang thiết bị và công trình

y tế - 40 Phương Mai - Đống Đa -

Đa - Hà Nội Thời gian : tháng 5-2011 Kinh Phí : 15 triệu đồng

- Lý do thay đổi (nếu có): Không

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không

bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

Người,

cơ quan thực hiện

1 Khảo sát nghiên cứu sản phẩm

trên thị trường y tế

6/2009 6/2009 Cao Thị Vân Điểm,

Nguyễn Minh Tuấn

2 Xây dựng tiêu chuẩn sản phẩm 9-10/2009 9-10/2009 Cao Thị Vân Điểm

Phạm Đức Hiền Thiết kế phần điện tử Máy khí

dung siêu âm

9-12 /2009

9-12 /2009 Phạm Minh Quân

Nguyễn Tử Hiếu cùng nhóm kỹ thuật

Thiết kế phần cơ khí Máy khí

dung siêu âm

9-12 /2009 /2009 9-12 Phan Quang Độ

cùng nhóm kỹ thuật Chế tạo thử nghiệm Máy khí

dung siêu âm

Chế tạo khối nguồn cấp

12/2009 12/2009 Hà Quang Thanh

cùng nhóm kỹ thuật Chế tạo khối tạo dao động điện

tần số siêu âm

12/2009 12/2009 Hà Quang Thanh

cùng nhóm kỹ thuật Lắp đặt thử nghiệm 2/2010 2/2010 Phan Quang Độ

Cao Minh Tuệ Kiểm định sản phẩm thử nghiệm 4/2010 4/2010 Viện Trang thiết bị

và công trình y tế Rút kinh nghiệm sản phẩm thử

nghiệm

6-7/2010 6-7/2010 Cao Thị Vân Điểm

Nguyễn Tử Hiếu

và nhóm kỹ thuật Hoàn thiện các bản thiết kế 9/2010 9/2010 Phạm Minh Quân

Phạm Đức Hiền Nguyễn Tử Hiếu Phan Quang Độ Xây dựng quy trình hoàn chỉnh về

chế tạo, lắp đặt và kiểm định sản

phẩm

9/2010 9/2010 Cao Thị Vân Điểm

Phạm Minh Quân

Chế tạo chính thức các chi tiết dựa

trên bản thiết kế đã hoàn thiện

10/2011 10/2011 Hà Quang Thanh

Nguyễn Tiến ĐôngLắp đặt, kiểm định, hoàn thiện

Máy khí dung siêu âm

2/2011 2/2011 Cao Thị Vân Điểm

Phạm Minh Quân

và nhóm kỹ thuật Thử nghiệm 2/2011 12/2011 Cao Thị Vân Điểm

Phạm Minh Quân Cao Minh Tuệ Hội thảo khoa học 4/2011 5/2011 Cao Thị Vân Điểm

Nguyễn Minh Tuấn

và nhóm kỹ thuật

Quy trình sử dụng và bảo quản 2/2011 2/2011 Cao Thị Vân Điểm

Nguyễn Minh Tuấn

- Thử nghiệm tại 03 cơ sở y tế

Thử nghiệm lâm sàng trên bệnh nhân

(khoảng 60 người/bệnh nhân tình

nguyện) bao gồm chuẩn bị thử nghiệm,

triển khai thử nghiệm, phân tích kết quả

số liệu thử nghiệm trên cơ sở đối chứng

và đánh giá của các chuyên gia, lập báo

cáo kết quả thử nghiệm

6/2011 12/2011- 2/2012 Lê Thanh Hải

2/2011-Cao Minh Thành Trần Sỹ Thành Bùi Sỹ Việt

-Viết báo cáo 6/2011 2/2012 Cao Thị Vân Điểm

Nguyễn Minh TuấnPhạm Minh Quân

- Nghiệm thu cấp cơ sở 12/2011 2/2012 HĐKH

Lần 1

lần 2

- Lý do thay đổi (nếu có):

Thay đổi thời gian nghiệm thu : Thử nghiệm lần 1 : cốc thuốc không chịu

được thời gian 5-6 phút khi sử dụng siêu âm, phải thiết kế lại khuôn cốc do đó

dẫn đến việc thử nghiệm trên bệnh nhân bị chậm

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Thực tế đạt được

1 Máy khí dung siêu

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

1 Tiêu chuẩn cơ sở cho

Máy khí dung siêu âm

Đạt được các yêu cầu an toàn thiết bị điện trong y

tế Đáp ứng được yêu cầu chuyên môn

Đáp ứng được yêu cầu

chuyên môn

2 Quy trình sản xuất Máy

khí dung siêu âm

Tiên tiến, hiện đại và phù hợp trong sản xuất thực tế của Việt Nam

Tiên tiến, hiện đại và phù hợp trong sản xuất

thực tế của Việt Nam

3 Báo cáo đánh giá độ an Nêu được công nghệ Đạt được yêu cầu đề tài

toàn phù hợp, phân tích được

những ưu việt trong nghiên cứu Đạt được yêu cầu đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ

nghiên cứu khoa học

Số lượng, nơi công

bố (Tạp chí, nhà xuất bản)

1 Bài báo giới thiệu sản

phẩm nghiên cứu

Tạp chí Khoa học Công nghệ số tháng 1.2011

- Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:

Số lượng

Số

TT

Cấp đào tạo, Chuyên ngành

đào tạo Theo kế

hoạch

Thực tế đạt được

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

1 Thạc sỹ

2 Tiến sỹ

- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đó được ứng dụng vào thực tế

3/2012

Phòng khám TMH - Số 20 ngõ 24 Phan văn Trường - Cầu giấy -HN Phòng khám TMH - số 6- ngõ 9 lương Đình Của -

ĐĐ- HN Khoa Khám bệnh - Bệnh viện TMHTW Đường Giải phóng

Thử nghệm trên 32

BN - Kết quả tốt

-Thử trên 10BN - KQ tốt

- Thử trên 39 BN-

KQ tốt

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ

so với khu vực và thế giới…)

- Bồi dưỡng, đào tạo cán bộ KHCN: Nâng cao trình độ nghiên cứu sáng tạo của các nhà khoa học trên các lĩnh vực thiết kế và chế tạo

- Làm chủ được khoa học công nghệ

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

- Đưa vào sử dụng trong điều trị với chất lượng tương đương ngoại nhập, giá thành rẻ ( 990.000 VND) , dễ sử dụng

- Quy trình sản xuất được áp dụng ngay cho sản xuất ra các sản phẩm đáp ứng được nhu cầu khám chữa bệnh liên quan đến các bệnh về đường hô hấp, viêm

phế quản, viêm phổi, viêm xoang, hen góp phần nâng cao chất lượng các dịch

Ghi chú

(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…)

MỤC LỤC

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT 16

DANH MỤC HÌNH 17

DANH MỤC BẢNG 19

MỞ ĐẦU 20

Chương I TỔNG QUAN CHUNG 22

1.1 Lịch sử phát triển của liệu pháp điều trị bằng thuốc xông và máy xông khí dung 22

1.2 Nguyên lý tạo sương của máy khí dung 27

1.2.1 Máy khí dung cơ 27

1.2.2 Máy khí dung siêu âm 28

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 32

1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước ngoài 32

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 33

1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 34

CHƯƠNG II : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38

2.1 Thiết kế mạch điện tử 38

2.1.1 Thiết kế Mạch nguồn 38

2.1.2 Thiết kế Mạch điều khiển 41

2.1.3 Thiết kế Mạch dao động và công suất 49

2.2 Thiết kế vỏ máy : 51

2.2.1 Thiết kế khuôn 51

BẢN THIẾT KẾ KHUÔN Error! Bookmark not defined 2.2.2 Thiết kế nhãn máy 55

2.2.3 Thiết kế chế tạo máy thổi cốc nhựa đựng thuốc dùng cho máy xông khí dung 55

2.3 Chế tạo máy khí dung 56

2.3.1 Công đoạn 1: lựa chọn và kiểm tra nguyên liệu đầu vào 58

2.3.2 Công đoạn 2 : Chế tạo 60

2.3.3 Công đoạn 3 : Lắp ráp 60

2.3.4 Công đoạn 4 : Thử nghiệm và kiểm tra chất lượng 61

2.3.5 Bao gói 61

2.4 Xây dựng TCCS : 61

2.5 Đăng ký độc quyền kiểu dáng công nghiệp 61

2.6 Xây dựng Quy trình sử dụng và bảo quản máy khí dung siêu âm 61

2.7 Kiểm tra chất lượng và độ an toàn máy: 61

2.8 Đánh giá độ an toàn trên bệnh nhân tình nguyện : 62

2.8.1.Đối tượng : 62

2.8.2 Thiết kế nghiên cứu 62

2.9 Giá thành máy 63

CHƯƠNG III: BÀN LUẬN 66

3.1 So sánh hiệu quả điều trị bệnh giữa máy khí dung siêu âm và máy khí dung cơ 66

3.2 Ảnh hưởng của kích thước hạt sương tới hiệu quả điều trị bệnh bằng phương pháp xông 67

CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

4.1 Đề tài đã hoàn thành những nội dung : 74

4.2 Những tồn tại : 74

4.3 Kiến nghị : 75

LỜI CÁM ƠN 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

PHỤ LỤC 1 Error! Bookmark not defined TIÊU CHUẨN CƠ SỞ MÁY KHÍ DUNG Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 2 Error! Bookmark not defined HỒ SƠ KIỂU DÁNG CÔNG NGHIỆP Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 3 79

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY KHÍ DUNG SIÊU 79

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Ống hút tobacco của người bản địa châu Mỹ 2000 năm trước 23

Hình 2: Thiết bị xông đơn giản của John Mudge vào năm 1778 24

Hình 3 : Thiết bị phun sương áp lực đầu tiên trên thế giới (năm 1858) 25

Hình 4: Máy xông hơi của Siegle – máy khí dung đầu tiên được sử dụng trong

y tế

26

Hình 5: Máy khí dung sử dụng máy nén điện 26

Hình 6: Máy khí dung siêu âm cầm tay của Omron 27

Hình 7: Nguyên tắc hoạt động của máy khí dung cơ 28

Hình 8: Nguyên tác hoạt động của Transducer 30

Hình 9: Nguyên tắc hoạt động của máy khí dung siêu âm 30

Hình 10 : Thuốc ở dạng sương thoát ra từ bề mặt của cột nước được hình thành

do dao động siêu âm

31

Hình 11 Một số loại máy khí dung siêu âm được sản xuất trên thế giới 32

Hình 12: Máy khí dung siêu âm sử dụng màn hình LCD 33

Hình 14: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn mắc theo “fly-back converter” 38

Hình 15 : Biểu đồ các thông số điện áp, dòng điện trong nguồn “fly-back

converter”

Hình 16: Mạch nguồn 40 Hình 17: Sơ đồ khối mạch điều khiển 42

Hình 18: Mạch điều khiển 43

Hình 20: Nguyên lý của mạch dao động và công suất 50

Hình 21: Mạch dao động và công suất 51

Hình 22 : Khuôn chày cốc - khuôn cối cốc 52

Hình 23 : Khuôn chày nắp - Khuôn cối nắp 52

Hình 24 : Khuôn chày thân 1- Khuôn cối thân một 52

Hình 25 : Khuôn chày thân 2 - Khuôn cối thân 2 52

Hình 26: Khuôn chày vòi - Khuôn cối vòi 53

Hình 27 : Ảnh bộ khuôn nắp máy khí dung 66

Hình 28 : Ảnh bộ khuôn phần thân giữa máy khí dung 66

Hình 31 : Ảnh máy thổi cốc thuốc 67 Hình 32 : Ảnh máy khí dung siêu âm do Trang thiết bị và công trình y tế

nghiên cứu thiết kế chế tạo

68

Hình 33 : Quy trình công nghệ chế tạo máy khí dung siêu âm 69

Hình 36: Mối quan hệ giữa đường kính hạt sương và tỷ lệ đọng sương trong

nghiên cứu năm 1966

81

Hình 37 : Mối liên hệ giữa kích cỡ hạt sương và khả năng lắng đọng của hạt

sương trong từng bộ phận của hệ thống hô hấp đối với cơ thể khỏe mạnh

83

Hình 38: Ảnh chụp lồng ngực của bệnh nhân được xông ở 3 kích cỡ hạt sương

khác nhau

84

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Linh kiện mạch nguồn 70 Bảng 2: Linh kiện mạch điều khiển 70-71 Bảng 3: Linh kiện mạch tạo dao động và công suất 72

Bảng 4: Giá thành máy khí dung siêu âm 75

Bảng 5: So sánh các loại máy khí dung siêu âm 76-77

Bảng 6 : So sánh khả năng điều trị của máy khí dung cơ và máy khí

dung siêu âm

78

Bảng 7 : So sánh các chỉ tiêu KT máy dung siêu âm với máy dung cơ 79

Bảng 8 : Kết quả thử trên 32 BN tại phòng khám của BS Lê Thanh Hải 79

Bảng 9 : Độ lắng đọng của hạt sương ở cơ quan hô hấp 82

Bảng 10 : Số ngày điều trị trên máy khí dung siêu âm của các BN

có bệnh TMH tại Khoa khám BV TMHTW

84

Bảng 11 : Thông số kỹ thuật của máy KD-S01 86

MỞ ĐẦU

Tỉ lệ người mắc bệnh đường hô hấp ở Việt Nam ngày càng tăng, do sự thay đổi của khí hậu và môi trường, tỷ lệ mắc viêm mũi chiếm bình quân 10-20% trong cộng đồng Vào những thời điểm giao mùa, bệnh này gia tăng đột biến và trở nên trầm trọng hơn khi vào giữa mùa lạnh Ngoài ra, tác động của các dịch cúm cũng góp phần làm cho ca bệnh hô hấp tăng cao, đặc biệt là với trẻ nhỏ Thời tiết trở lạnh khiến những trẻ cơ địa yếu hoặc có tiền căn suyễn rất dễ nhiễm bệnh Trẻ mắc bệnh hô hấp tăng vọt, bệnh viện quá tải nên việc điều trị cho các bé cũng gặp rất nhiều khó khăn Khi mắc các bệnh về hô hấp, ngoài thuốc máy khí dung đang là sự lựa chọn của ngày càng nhiều gia đình bởi tính tiện lợi và hiệu quả mà nó đem lại

Theo bác sỹ Trần Ngọc Dung, Khoa Khám bệnh, Viện Tai mũi họng TW, xông họng hay còn gọi là khí dung có tác dụng chữa trị hoặc hỗ trợ điều trị một

số bệnh lý ở đường hô hấp cấp hoặc mãn tính rất hiệu quả (như: viêm mũi – họng, viêm thanh quản, viêm khí quản, viêm phế quản, viêm xoang cấp và mãn tính); hoặc còn dùng để phối hợp trong điều trị bệnh lý nội khoa khác như làm tan đờm trong bệnh phổi Mục đích là đưa thuốc trực tiếp vào các hốc mũi, xoang, họng, thanh quản, phế quản, phế nang … dưới dạng những hạt thuốc rất nhỏ Khi xông hơi thuốc sẽ tác dụng trực tiếp lên chỗ viêm nhiễm ở đường hô hấp, trong khi nếu uống thì thuốc sẽ phải qua dạ dày, đường máu rồi mới đến các tế bào nên hiệu quả sẽ chậm hơn Máy khí dung siêu âm với đặc tính nổi bật

là các hạt sương mù tạo ra có kích thước rất nhỏ có khả năng thâm nhập sâu, nâng cao hiệu quả điều trị Hiện các máy dung siêu âm có trên thị trường Việt Nam đều phải nhập từ nước ngoài với giá thành cao, trong khi đó nhu cầu sử dụng tại Việt Nam ngày càng nhiều

Máy khí dung được dùng tại nhà kèm thuốc là sự lựa chọn hợp lý nhất nếu gia đình đang có người mắc bệnh về đường hô hấp Khi đó chỉ phải dùng thuốc theo chỉ định của bác sĩ và không phải ngày nào cũng phải có mặt tại cơ

sở y tế

Ngoài ra, khi dùng máy khí dung tại nhà ta có thể yên tâm hoàn toàn, không còn lo lắng về việc phải dùng chung thiết bị với các bệnh nhân khác Đảm

bảo vệ sinh cũng như không lo lây nhiễm, dễ dàng rửa sạch và cách dùng đơn giản, dễ dàng

Với những ý tưởng như vậy, cùng với việc nghiên cứu nhu cầu thị trường Việt Nam, đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo Máy khí dung siêu âm sử dụng trong y tế đó được thực hiện tại Viện Trang thiết bị và công trình y tế

Nguyên lý căn bản của nó là chuyển đổi dao động điện tần số siêu âm (1,6

÷ 1,7 MHz: là tần số cộng hưởng của nước) thành dao động cơ kích thích vào một bình chứa nước Tại tần số này nước dao động cộng hưởng với biên độ mạnh nhất và truyền dao động đó cho một màng dung dịch thuốc Dung dịch thuốc trong màng cũng được dao động cộng hưởng và thoát lên mặt thoáng của dung dịch dưới dạng sương mù Thông qua một quạt gió và hệ thống ống dẫn, sương mù này được đưa vào hệ thống hô hấp của người bệnh để điều trị những bệnh về đường hô hấp

Chương I TỔNG QUAN CHUNG

1.1 Lịch sử phát triển của liệu pháp điều trị bằng thuốc xông và máy xông khí dung

Phương pháp điều trị bằng thuốc xông đã được sử dụng trong gần 4000 năm và lợi ích chính của phương pháp điều trị này – khả năng đưa thuốc trực tiếp đến vùng cơ thể cần điều trị đã được y học biết đến từ hơn 200 năm trước Vào thời kỳ đầu của cuộc cách mạng công nghiệp, một số bác sĩ đã tiến hành các thí nghiệm và phát triển các ý tưởng cho các loại thiết bị xông Tuy nhiên, vào cuối thời kỳ này, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dược phẩm trong đó vai trò của các nhà khoa học và dược sĩ được coi trọng, những thí nghiệm này của các bác sĩ không có cơ hội phát triển Hiện nay, các thiết bị xông được phát minh từ đầu thế kỷ 20 tuy không còn được sử dụng nữa nhưng các nguyên lý hoạt động của các thiết bị đó vẫn được ứng dụng và phát triển cho các máy xông khí dung ngày nay

Từ thời cổ xưa, ở nhiều vùng trên thế giới, phương pháp chữa bệnh bằng xông thuốc đã được sử dụng Từ năm 1554 trước công nguyên, người Ai Cập cổ đại đã biết sử dụng cây Kỳ nham đen làm thuốc xông chữa cho những bệnh nhân khó thở Người Ai Cập cổ nghiền nhỏ loại thảo dược này, đặt lên phiến đá rồi nung nóng Hơi bốc lên từ loại thảo dược này được sử dụng để điều trị một số loại bệnh về đường hô hấp

Ở Nam và Trung Mỹ, hơn 2000 năm trước, người bản địa đã phát hiện ra khả năng chữa bệnh của tobacco và một số loại cây cùng họ Các ống hút tobacco đã được làm nhằm mục đích trị bệnh Ở Trung Quốc, từ thời Hoàng đế Vàng (năm 2600 trước công nguyên), người dân đã biết sử dụng các ống hút dài bằng kim loại và nhang đốt để hít các loại thảo dược chữa trị bệnh hen suyễn

Phương pháp trị bệnh bằng thuốc xông cũng phổ biến tại nhiều vùng quốc gia trên thế giới vào thời kỳ này Ở Ấn Độ, người bản địa đã biết sử dụng cây cà độc dược và cây gai dầu làm thuốc xông để trị bệnh Ở Hy Lạp, bác sĩ Hippocrate (460 – 377 BC) đã đưa ra phương pháp chữa bệnh bằng cách xông

thuốc vào tận trong phổi bằng một ống hít Thuốc của ông là thảo dược và nhựa thông được đun sôi cùng dấm và dầu

Hình 1: Ống hút tobacco của người bản địa châu Mỹ 2000 năm trước Đến thế kỷ 12, một bác sĩ gốc Tây Ba Nha – người được phục vụ và chăm sóc sức khỏe cho vua Ả Rập Saladin đã viết một cuốn sách về bệnh hen suyễn Ông đã giới thiệu nhiều cách trị căn bệnh này cho hoàng tử, người ở thời điểm

đó bị hen suyễn nặng Trong những cách điều trị đó, phương pháp hít hơi từ thảo dược sau khi bị đốt đã được đề cập đến

Từ lâu, tại Việt nam dân gian đã có nhiều cách xông để chữa viêm mũi – họng, làm thông mũi… rất đơn giản từ cây lá Theo lương y Huỳnh Văn Quang:

“Dân gian thường sử dụng những loại lá cây có chứa tinh dầu và hương thơm như: lá khuynh diệp, lá sả, bạc hà, lá chanh, lá tía tô, lá ổi, lá kinh giới… Tinh dầu chứa trong cây lá có tính sát trùng và làm thông mũi – họng, khi xông ngoài chữa viêm nhiễm còn giúp người bệnh dễ chịu Cho các loại cây lá vào nồi, đổ đầy nước, đậy kín, đun thật sôi và đem ra xông Cách xông có thể xông toàn thân hoặc xông riêng vùng mũi – họng, khi xông phải mở nắp nồi xông từ từ và hít hơi xông từ từ bằng đường mũi, rồi thở ra bằng đường miệng Xông khoảng

10 – 15 phút sẽ có tác dụng chữa viêm mũi dị ứng, nghẹt mũi

Năm 1764, lợi ích chính của phương pháp điều trị bằng thuốc xông được bác sĩ người Anh, Philip Stern chỉ ra: “cách duy nhất để đưa thuốc đến trực tiếp vùng cần điều trị là sử dụng ống xông” Ông còn đưa ra công thức pha chế loại

thuốc xông trong cuốn “Lời khuyên cho những bệnh nhân mắc bệnh lao phổi và hen suyễn tại Anh” do ông làm tác giả

Thuật ngữ “thiết bị xông” (inhaler) lần đầu tiên được nhắc đến trong một quyển sách của một bác sĩ người Anh John Mudge với tựa đề “Phương pháp điều trị triệt để và tiên tiến cho bệnh ho viêm” (A Radical and Expeditious Cure for a recent Catarrhous Cough) vào năm 1778 Trong cuốn sách của mình, ông

đã đề cập đến phát minh của ông để phục vụ cho việc điều trị bằng cách xông

thuốc Thiết bị này là một chiếc bình bằng thiếc, có gắn một đầu ngậm (Hình 1)

Bệnh nhân ho sử dụng đầu ngậm này để hít hơi thuốc bốc hơi từ trong bình

Hình 2: Thiết bị xông đơn giản của John Mudge vào năm 1778

Thiết bị phun sương áp lực đầu tiên được nhà khoa học Pháp Sales Giron

phát minh vào năm 1858 (Hình 3) Bơm áp lực sử dụng trong máy có cơ chế

tương tự như bơm xe đạp Khi kéo piston bơm lên, chất lỏng tràn vào khoang chứa Sau đó piston được ấn xuống, áp lực ép chất lỏng vào một ống phun Tại đây chất lỏng chuyển thành dạng sương và đưa vào miệng người sử dụng

Nhiều bác sĩ đã tập trung nghiên cứu về tính hiệu quả của phương pháp điều trị bằng thuốc xông, chủ yếu tập trung vào bệnh hen suyễn và lao phổi Đã

có nhiều công trình và tài liệu công bố về tính hiệu quả của phương pháp này Vào năm 1867, Armand Trousseau, một trong những bác sĩ nổi tiếng nhất nước Pháp, trong một bài diễn thuyết về bệnh hen suyễn của mình, ông đã đề cập đến phương pháp hít hơi cây cải dầu, tobacco, cây kỳ nham và cây cà độc dược trong

quá trình điều trị bệnh này Hai năm sau đó, bác sĩ Đức Louis Waldenburg, trong một bài viết về bệnh lao, ông khẳng định là đã chữa lành bệnh hen suyễn bằng phương pháp xông liên tục

Hình 3 : Thiết bị phun sương áp lực đầu tiên trên thế giới (năm 1858) Năm 1868, máy khí dung đầu tiên được phát minh tại Đức được biết đến với cái tên “máy xông hơi của Siegle” (Siegle’s steam spray inhaler) Thiết bị này sử dụng nguyên lý Venturi để chuyển hóa thuốc từ dạng nước sang dạng sương Đây chính là máy khí dung đầu tiên được áp dụng trong y tế Ở thời điểm này, sự quan trọng giữa kích thước hạt sương đối với quá trình điều trị vẫn chưa được biết đến nên hiệu quả điều trị bằng máy khí dung vẫn chưa cao Thiết bị này chứa một bấc đốt, có tác dụng làm sôi nước chứa trong khoang Hơi nước bốc lên được đưa qua một ống nối với vòi ngậm

Mười năm sau, vào năm 1878, bác sĩ Berkart, trong một báo cáo về phương pháp sử dụng thiết bị xông, ông đã chỉ ra nhược điểm của biện pháp này Ông cho rằng xông thuốc không phải lúc nào cũng khiến thuốc được đưa sâu vào trong phổi Điều này còn phụ thuộc vào kích thước hạt sương Sự quan trọng của kích thước hạt sương đến hiệu quả điều trị bệnh bây giờ đã được chú ý hơn

Hình 4: Máy xông hơi của Siegle – máy khí dung đầu tiên được sử dụng

trong y tế Đầu thế kỷ 20, với tiến bộ vượt bậc của y học, nhiều loại thuốc xông với hiệu quả điều trị cao ra đời Năm 1904, hai bác sĩ Kaplin và Bullowe đã nghiên cứu được công dụng của adrenalin trong điều trị bệnh hen suyễn Đây có thể coi

là phát minh quan trọng, là tiền đề cho các loại thuốc xông ngày nay Những năm sau đó, các nhà khoa học và bác sĩ liên tục cải thiện và hoàn chỉnh công thức của thuốc xông Đi kèm với đó là sự phát triển về công nghệ của các thiết

bị xông

Năm 1930, máy khí dung sử dụng máy nén điện đầu tiên được phát minh

có tên là Pneumostat Thiết bị này sử dụng công nghệ giống với các máy khí dung cơ hiện nay Tại thời điểm đó, máy khí dung cơ còn đắt nên ít được sử dụng

Hình 5: Máy khí dung sử dụng máy nén điện

Năm 1964, một loại máy xông mới ra đời với tên gọi là máy khí dung siêu

âm Máy sử dụng dao động siêu âm để tạo hạt sương Phương pháp tạo hạt sương bằng dao động siêu âm làm giảm đáng kể tiếng ồn của thiết bị trong lúc hoạt động Ngoài ra, máy khí dung siêu âm có trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều so với các máy khí dung cơ sử dụng bộ nén khí có kích thước và trọng lượng lớn

Hiện nay, máy khí dung siêu âm đã được nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ rộng rãi trên khắp thế giới Các hãng chuyên cung cấp thiết bị này đã thành công trong việc chế tạo các máy khí dung cầm tay rất nhỏ, gọn áp dụng công nghệ lưới rung Omron là một trong những hãng sản xuất máy xông khí dung hàng đầu thế giới đã thành công trong việc chế tạo máy khí dung siêu âm cầm tay nhẹ nhất thế giới với trọng lượng là 97g

Hình 6: Máy khí dung siêu âm cầm tay của Omron Với những bước tiến vượt bậc về cả y học lẫn khoa học công nghệ, phương pháp chữa bệnh sử dụng máy khí dung hiện nay đã trở nên vô cùng quen thuộc Máy khí dung đã đóng một vai trò quan trọng trong việc điều trị các bệnh

về đường hô hấp

1.2 Nguyên lý tạo sương của máy khí dung

1.2.1 Máy khí dung cơ

Máy khí dung cơ tạo hạt sương bằng cách sử dụng một máy nén khí với

áp suất khoảng 20 – 30 psi Kích thước hạt sương dao động trong khoảng 2 – 5

µm

Hình 7 : Nguyên tắc hoạt động của máy khí dung cơ Dòng khí với tốc độ cao được máy nén khí tạo ra đưa vào một đường dẫn nhỏ, thuốc ở dạng lỏng cũng được bơm vào đường dẫn đó Dưới tác dụng của dòng khí, thuốc ở dạng lỏng được chuyển thành dạng sương Các hạt sương có kích cỡ lớn sẽ va chạm với thành đường dẫn, đọng lại và rơi trở lại khoang chứa thuốc lỏng Các hạt sương với kích cỡ nhỏ hơn sẽ được luồng khí thổi ra ngoài Mật độ hạt sương ở các máy khí dung cơ thường đạt khoảng 106 – 107 cm-3

1.2.2 Máy khí dung siêu âm

Nguyên lý căn bản của nó là chuyển đổi dao động điện tần số siêu âm thành dao động cơ kích thích vào một bình chứa nước sử dụng một transducer

Transducer có tác dụng chuyển đổi dao động điện thành dao động cơ học

ở cùng tần số dựa trên hiệu ứng áp điện nghịch Đây là lý thuyết cơ bản nhất trong nguyên lý hoạt động của máy khí dung siêu âm

Hiệu ứng áp điện thuận – nghịch [15]

Hiệu ứng áp điện thuận – nghịch (Piezo – electric effect) do hai nhà bác học Jean và Pierre Curie tìm ra vào năm 1980 trên tinh thể thạch anh Tuormaline và sau đó người ta đó quan sát thấy trên tinh thể thạch anh cũng như nhiều loại gốm tự nhiên và nhân tạo khác Hiệu ứng này được phát biểu như sau:

Hiệu ứng thuận: Nếu ta tác động một lực cơ học hay nói cách khác là khí

nén hoặc kéo dãn một số tinh thể gốm theo những phương pháp đặc biệt trong tinh thể thô trong các mặt giới hạn của tinh thể đó xuất hiện điện tích trái dấu và

do đó có một hiệu điện thế giữa hai bề mặt Mặt khác, như ta đó biết, sóng siêu

âm là sóng cơ học, do đó khi sóng siêu âm va đập vào bề mặt tinh thể gốm thô

sẽ làm xuất hiện trên tinh thể một chuỗi xung điện có độ lớn tỷ lệ với cường độ của sóng âm

Hiệu ứng thuận:

Hiệu ứng nghịch: Nếu ta đặt lên tinh thể gốm áp điện một hiệu điện thế

tùy thuộc vào chiều của hiệu điện thế, gốm sẽ rã ra hay nén lại Nếu đặt lên tinh thể gốm một hiệu điện thế xoay chiều thể tinh thể gốm sẽ nén giãn liên tiếp và dao động theo tần số của hiệu điện thế xoay chiều, tạo ra áp lực nén và giãn liên tục vào môi trường bao quanh tức là tạo ra sóng âm

Hiệu ứng nghịch:

Việc tạo dao động siêu âm bằng tinh thể áp điện được dựa trên cơ sở hiệu ứng áp điện của một số chất trong tự nhiên như thạch anh, titanate, bari…tuy nhiên chất lượng của các tinh thể loại này bị giảm trong môi trường độ ẩm, nhiệt

độ cao, nên ngày nay chủ yếu các nhà sản xuất sử dụng các tinh thể nhân tạo,

điển hình là gốm áp điện Loại này ít bị ẩm hơn, có chất lượng cao, hình dáng đa dạng

Quá trình biến đổi thuốc thành sương trong máy khí dung

Hình 8 : Nguyên tắc hoạt động của Transducer Transducer trong máy khí dung siêu âm được đặt trong một mạch dao động với tần số siêu âm, Transducer truyền sóng dao động với tần số siêu âm vào nước Nước truyền dao động đó cho một màng dung dịch thuốc

Dung dịch thuốc trong màng cũng được dao động và thoát lên mặt thoáng của dung dịch dưới dạng sương mù Bình chứa nước đóng vai trò là môi trường truyền dao động và đồng thời làm nguội transducer Tần số siêu âm sử dụngthường lớn hơn 100 kHz

Hình 9: Nguyên tắc hoạt động của máy khí dung siêu âm

Kích thước và mật độ hạt sương được hình thành từ máy khí dung siêu âm phụ thuộc vào tần số và công suất siêu âm Các hạt sương thoát ra khỏi gợn sóng

ở bề mặt ở tần số dưới 100 kHz Hiện tượng này có thể xuất hiện với công suất thấp hơn khi trong chất lỏng tạo sương có ga Các hạt sương được hình thành sau khi thoát được sức căng bề mặt nước và kích thước của các hạt sương này liên quan mật thiết đến tần số dao động theo công thức [9]:

3 / 1 2

834,

Hình 10 : Thuốc ở dạng sương thoát ra từ bề mặt của cột nước được hình

thành do dao động siêu âm

Lúc này, công thức liên hệ giữa đường kính hạt sương và tần số siêu âm trên không còn đúng nữa Tuy nhiên qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã khẳng định được sự phụ thuộc của kích cỡ hạt sương và tần số siêu âm Tương

tự như đối với hạt sương tạo bởi gợn sóng, các hạt sương tạo bởi cột nước có đường kính giảm dần khi tần số siêu âm tăng dần

Ở các máy khí dung sử dụng phương pháp siêu âm, mật độ hạt sương có thể dễ dàng đạt được mức 107 cm-3, lớn hơn rất nhiều so với máy khí dung cơ Đây chính là một trong những ưu điểm chính của máy khí dung siêu âm so với máy khí dung cơ khi xét đến hiệu quả điều trị

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước ngoài

Máy khí dung siêu âm đã được nghiên cứu, triển khai sản xuất và tiêu thụ tại nhiều quốc gia trên thế giới như Trung Quốc, Mỹ, Nhật Các máy khí dung siêu âm hiện đại được chế tạo sử dụng công nghệ vi điều khiển, có khả năng điều khiển linh hoạt và giao diện dễ sử dụng

Hình 11: Một số loại máy khí dung siêu âm được sản xuất trên thế giới Tận dụng công nghệ số, các máy khí dung siêu âm trên thế giới được chế tạo với nhiều chức năng phụ trợ như báo mức nước, hẹn giờ, tăng giảm lưu lượng Một số máy còn có khả năng hiển thị trực quan nhờ sử dụng màn hình LCD

Hình 12: Máy khí dung siêu âm sử dụng màn hình LCD Một số hãng đã thành công trong việc chế tạo máy khí dung siêu âm cầm tay Các máy khí dung siêu âm cầm tay có thể hoạt động bằng nguồn pin sạc và rất nhỏ gọn

Hình 13 : Máy khí dung siêu âm cầm tay

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Hiện nay ở Việt Nam chưa có đơn vị nào nghiên cứu các vấn đề liên quan đến đề tài này

Với thực tế là tất cả các máy khí dung siêu âm hiện có mặt trên thị trường Việt Nam đều được nhập từ nước ngoài, việc làm chủ công nghệ tạo hạt sương bằng siêu âm và thiết kế chế tạo máy khí dung siêu âm là một nhu cầu cấp thiết, giúp giảm việc nhập ngoại thiết bị, tiết kiệm chi phí cho người sử dụng

1.4 Một số bệnh có thể sử dụng máy khí dung để hỗ trợ điều trị

Khí dung là một phương pháp được chỉ định điều trị tại chỗ một số bệnh lý tai mũi họng: viêm mũi mạn tính, cấp tính, viêm xoang mạn tính, viêm họng, viêm thanh quản… Mục đích là đưa thuốc trực tiếp vào các hốc mũi, xoang, họng, thanh quản… dưới dạng những hạt thuốc rất nhỏ Chính vì vậy các loại thuốc dùng trong khí dung cần đạt những tiêu chuẩn nhất định như sức căng bề mặt

nhỏ, tan trong nước

Về thuốc: tùy theo kích thước hạt thuốc, tốc độ dòng khí tạo ra Hạt thuốc càng nhỏ, càng có khả năng đi sâu hơn xuống đường hô hấp dưới Thường dùng phối hợp các loại: kháng sinh (gentamycine, chloramphenicol), kháng viêm (nhóm corticoide như hydrocortisone), tinh dầu (có tính chất sát khuẩn, săn niêm mạc), thuốc co mạch (thường dùng là ephedrin, oxymethazoline) Đối với những trường hợp làm cản trở thuốc đi đến các vùng điều trị: Khi mũi xuất tiết nhiều, dịch mũi đặc quánh, hoặc do mũi bị polyp, lệch vách ngăn mũi… cần làm sạch mũi, họng, giải quyết những cản trở ở mũi trước khi khí dung

Chỉ định dùng khí dung cũng như phối hợp các nhóm thuốc cần theo chỉ định của bác sĩ chuyên khoa Bác sĩ xác định tình trạng bệnh sẽ quyết định chỉ định cho khí dung bằng các loại thuốc nào, khí dung qua đường mũi hay qua họng, khí dung trong thời gian bao lâu, phải uống kèm thêm các loại thuốc nào… Bác

sĩ cũng sẽ phải cân nhắc chỉ định trên từng bệnh nhân cụ thể Vì vậy, không nên chỉ dùng một đơn thuốc để điều trị cho tất cả mọi người và người bệnh không tự

ý điều trị bằng khí dung

Hiện nay, máy khí dung còn được sử dụng rộng rãi trong điều trị bệnh hen, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, là một dụng cụ không thể thiếu tại các phòng cấp cứu, sơ cứu, các khoa điều trị bệnh hô hấp Ngoài ra nó cũng đã được dùng khá phổ biến tại các gia đình Ưu điểm của việc dùng khí dung là có thể đưa thuốc trực tiếp đến vị trí cần gây tác dụng, đó là các phế quản và phế nang Nhờ đó, thuốc sẽ có tác dụng rất nhanh trong vòng 5 phút kể từ khi bắt đầu xông và rất hữu ích khi dùng để cấp cứu cắt cơn suyễn Trong khi dùng thuốc bằng đường tiêm phải mất từ 15-30 phút và đường uống từ 30-60 phút mới có tác dụng

1.4.1 Viêm thanh quản

Là bệnh thường gặp, nhất là vào mùa đông Bệnh có thể phát riêng lẻ hoặc phối hợp viêm nhiễm chung của hệ thống hô hấp

Phân loại:

- Viêm Thanh Quản Cấp

Triệu chứng: Sốt (38 - 38,50C), chảy nước mũi rồi cảm thấy trong họng nóng, như có

dị vật vướng trong cổ, ho khan, có cảm giác ngứa, rát, giọng bị khan dần, có khi mất tiếng, sau vài ba ngày, từ ho khan chuyển sang có đờm lẫn mủ, người mệt mỏi

Soi thanh quản, thấy niêm mạc thanh quản xung huyết, đặc biệt các dây thanh âm, có nhiều chất nhầy tiết ra, xuất hiện sớm ở phía trước đỉnh thanh quản, ở mép trước hoặc sau khe thanh môn hoặc bám vào các dây thanh âm làm cho dây thanh âm khó di động

- Viêm Thanh Quản mạn

Triệu chứng: Tiếng nói bị khàn kéo dài, khó khỏi một cách tự nhiên

Do các viêm cấp không được điều trị triệt để

1.4.2 Viêm mũi xoang

Viêm xoang là một bệnh rất phổ biến, đa số trường hợp do nhiễm trùng, nhiễm virut, nhiễm nấm Viêm xoang được phân loại theo tính chất cấp tính và mạn tính Viêm xoang cấp tính thường được điều trị nội khoa, còn mạn tính thì phải xét đến vấn đề điều trị ngoại khoa

Viêm mũi xoang do rất nhiều nguyên nhân, có thể do dị ứng, do các virut, vi khuẩn, hoặc do các bệnh mũi xoang mạn tính khác Tùy theo nguyên nhân mà bệnh có các biểu hiện khác nhau

Viêm mũi xoang vận mạch: Bệnh xuất hiện với triệu chứng sổ, nghẹt mũi khi có thay đổi về nhiệt độ hoặc độ ẩm trong không khí, khi bệnh nhân hít phải khói bụi, các hóa chất bay hơi hoặc khi có stress tâm lý

Viêm mũi xoang nhiễm khuẩn: Bệnh xảy ra do cảm lạnh, nhiễm siêu vi kèm biến chứng nhiễm khuẩn mũi xoang kéo dài hơn 6 tuần

Viêm mũi mạn tính do thuốc xịt mũi: Đây là trường hợp viêm mũi do lạm dụng thuốc nhỏ mũi lâu ngày hoặc nghiện hít bột ma túy Triệu chứng biểu hiện là nghẹt mũi liên tục ở bất kỳ tư thế nào và dịch tiết chảy từ mũi xuống họng

Viêm mũi xoang còn có thể do một nguyên nhân đặc hiệu: Viêm mũi xoang do vi nấm Ngoài ra, viêm mũi xoang do vẹo vách ngăn, do polyp mũi hoặc VA (sùi vòm họng) phì đại thường biểu hiện bằng nghẹt mũi một bên mạn tính

1.4.3 Viêm mũi dị ứng

Theo tổ chức Y tế thế giới, viêm mũi dị ứng được chia làm ba loại:

Viêm mũi dị ứng quanh năm do các yếu tố như môi trường (hít phải các kháng nguyên gây dị ứng như con mạt li ti trong bụi nhà, trong chăn gối và nệm ghế…, lông thú, lông chim, sơn, vecni), những sang chấn tinh thần (stress) của cuộc sống nhiều lo toan cũng là yếu tố thuận lợi gây viêm mũi dị ứng Các nguyên nhân gây viêm mũi dị ứng không đặc hiệu khác: thuốc (một số thuốc như Aspirine, Sulfamide, Streptomycine, Penicilline và một số loại huyết thanh chống bạch cầu, chống uốn ván cũng rất dễ gây

Lưu ý, viêm mũi dị ứng có thể gây biến chứng viêm tai giữa, làm giảm chức năng vòi nhĩ, polyp mũi, viêm xoang cấp và mãn tính

1.4.4 Viêm họng

Viêm họng cấp là bệnh rất hay gặp vào mùa lạnh, ở cả người lớn và trẻ em Bệnh đặc biệt nguy hiểm với trẻ em vì nếu không được điều trị sớm, viêm họng cấp sẽ có nguy cơ biến chứng dẫn đến bệnh thấp tim

Triệu chứng

Thời tiết lạnh, ẩm là nguyên nhân khiến liên cầu khuẩn phát triển, gây nên viêm họng, sau đó tiến triển thành viêm đường hô hấp trên Viêm họng cấp thường khởi phát đột ngột, người bệnh sốt cao 39-40 độ C, kèm theo đó là nuốt đau, rát họng, khàn tiếng Bệnh nhân càng thấy đau họng hơn khi ho, nói

Các triệu chứng kèm theo là sụt sịt, tắc mũi và chảy nước mũi, tiếng nói khàn nhẹ và

ho khan Đồng thời người bệnh thấy đau lên tai và đau nhói khi nuốt

Viêm họng cấp thường diễn biến trong 3-4 ngày, bệnh sẽ lui dần, các triệu chứng trên

sẽ mất đi rất nhanh, sốt giảm dần, hiện tượng đau rát họng cũng không còn

Biến chứng của viêm họng cấp

Nếu viêm họng cấp bị bội nhiễm, bệnh nhân có thể gặp các biến chứng viêm tai, mũi, phế quản…

1.5 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Thiết kế hoàn chỉnh máy khí dung siêu âm sử dụng trong y tế

- Chế tạo thử nghiệm 10 máy khí dung siêu âm có các thông số kỹ thuật tương đương các nước trong khu vực với tỷ lệ nội địa hóa trên 50%

- Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho máy khí dung siêu âm

- Xây dựng quy trình sản xuất máy khí dung siêu âm

CHƯƠNG II : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 2.1 Thiết kế mạch điện tử

Phần điện tử của máy khí dung siêu âm bao gồm 3 mạch :

- Nguồn 5V cho mạch điều khiển

- Nguồn 12V cho quạt gió

- Nguồn 30V cho mạch dao động và điều chỉnh công suất

Nguồn của máy khí dung siêu âm được thiết kế là nguồn xung (switching) Nguồn xung đang được dùng rất phổ biến bởi nó có ưu điểm là hiệu suất biến đổi năng lượng cao và khả năng thay đổi linh hoạt trong thiết kế Cụ thể trong đề tài này, nguồn xung giúp chúng ta cung cấp 3 đầu ra điện áp từ một đầu vào đơn (nguồn 220V/50Hz)

Mạch nguồn của máy khí dung siêu âm được thực hiện theo kiểu back converter” với sơ đồ nguyên lý như hình 14:

“fly-Hình 14: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn mắc theo “fly-back converter”

Mạch nguồn mắc theo kiểu “fly-back converter” bao gồm khối biến áp, khóa và khối điều khiển Nguyên tắc hoạt động của nguồn như sau:

Khi khóa SW (thường là một transistor) đóng, cuộn sơ cấp N1 được nối trực tiếp với điện áp vào Giá trị dòng điện qua cuộn sơ cấp N1 là một hàm tuyến tính với thời gian:

Ipik2 = Ipik1

Giá trị cường độ dòng điện trong cuộn N2 tuyến tính với thời gian được tính như sau:

ILN2=Ipik2 -

Năng lượng được tích trữ trong N2 được chỉnh lưu phóng hoàn toàn vào

tụ Cout và được tích lại trong tụ để đưa ra điện áp ra

Toàn bộ quá trình hoạt động của khóa và dòng điện trên các cuộn dây được tóm tắt bởi hình dưới đây

Hình 15 : Biểu đồ các thông số điện áp, dòng điện trong nguồn “fly-back

converter”

Điện áp ra được hồi tiếp vào hệ thống dò sai của mạch nguồn Mạch dò sai có chức năng dò chênh lệch điện áp cần tạo với điện áp thực tế của mạch điện, từ đó thay đổi thời gian đóng ngắt mạch bằng cách cấp/ngắt khóa SW Khi thay đổi thời gian đóng ngắt mạch điện, Ipik1 thay đổi kéo theo Ipik2 thay đổi, năng lượng nạp vào tụ điện Cout từ đó cũng thay đổi

Hình 16: Mạch nguồn Mạch nguồn của máy khí dung siêu âm sử dụng lưới điện gia đình 220V/50Hz Mạch nguồn có tác dụng biến đổi điện áp xoay chiều 220V/50Hz

thành nguồn điện một chiều 30V với dòng điện cấp cho tải 1A và 5V với dòng điện cấp cho tải 0.5A Nguồn điện 30V được sử dụng để cung cấp cho mạch dao động và khuếch đại công suất Nguồn điện 5V được sử dụng cho mạch điều khiển

Nguyên lý khối nguồn:

- D1-D4 chỉnh lưu cầu từ điện lưới 220v tạo điện áp 1 chiều được lọc bởi tụ 33u/400v

- Điện áp 1 chiều đi qua cuộn dây 1-3 đến cực C của Q1

- Tụ C3, R1, C5 Mắc thành mạch dập xung trên cuộn dây 1-3 của biến áp bảo vệ Q1

- R2 là điện trở khởi động khi cấp nguồn

- R3, R7 , D8 chỉnh lưu tạo điện áp cấp nguồn và duy trì cho mạch làm việc sau khi khởi động

- Cuộn dây 1-4 của biến áp xuất hiện sức điện động khi Q1 đóng ,

- Điện áp chỉnh lưu trên D1 đưa về mạch dò sai nhờ IC 431

- IC 431 có 3 chân 1 nhận điện áp dò sai, chân 3 nối mát, chân 2 tạo điện áp dò sai đưa về điều khiển U1 Quá trình hoạt động trở thành mạch kín giữ cho điện áp ra không đổi

2.1.2 Thiết kế Mạch điều khiển

2.1.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch

Mạch điều khiển của máy khí dung siêu âm có chức năng như sau:

- Thu nhận, xử lý các tín hiệu từ cảm biến, hệ thống phím điều khiển