Thiết kế máy siêu âm trị liệu đa năng

MỤC LỤC Lời cam đoan Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I CƠ SỞ Y HỌC CỦA THIẾT BỊ TRỊ LIỆU 1.1 Đại cương châm cứu 1.1.1 Sơ lược lịch sử châm cứu 1.1.2 Châm cứu loại bệnh 11 1.1.3 Nhận thức châm cứu đông y tây y 13 1.1.4 Học thuyết kinh lạc quan niệm huyệt 13 1.1.5 Kỹ thuật châm cứu 31 1.2 Điện châm siêu âm trị liệu 34 1.2.1 Cơ sở kỹ thuật điện châm 34 1.2.2 Cơ sở kỹ thuật siêu âm trị liệu 37 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MÁY TRỊ LIỆU ĐA NĂNG SATL 1.0 41 2.1 Yêu cầu thiết kế 41 2.2 Sơ đồ khối hoạt động 41 2.2.1 Sơ đồ khối máy SATL 1.0 41 2.2.2 Khối nguồn 42 2.2.3 Khối vi điều khiển 48 2.2.4 Khối điện châm 50 2.2.5 Khối siêu âm 51 2.2.6 Mạch in 52 2.3 Phần mềm điều khiển vận hành máy 55 2.3.1 Phần mềm điều khiển 55 2.3.2 Vận hành máy 58 CHƯƠNG III: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 61 3.1 Sản phẩm thử nghiệm 61 3.2 Kết đo 64 3.2.1 Kết đo khối điện châm 64 3.2.2 Kết đo khối siêu âm 67 3.3 Kết Luận 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 Kết luận 69 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 72 Phụ lục Chương trình mã nguồn máy SATL1.0 72 LỜI CAM ĐOAN Tơi Nguyễn Huy Hồng sinh ngày tháng năm 1986 Tôi học viên lớp Kỹ thuật Viễn Thông(KT)- CH2014A Tôi xin cam đoan luận văn tự viết, vấn đề nghiên cứu luận văn chưa công bố công trình tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm lời cam đoan Hà nội, ngày 10 tháng năm 2016 Nguyễn Huy Hoàng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt ADCSRA Tên tiếng Anh ADC Control and Status Register A Tên tiếng Việt Thanh ghi trạng thái điều khiển ADC ADC Multiplexer Selection Thanh ghi chọn hợp kênh Register chuyển đổi tơng-số COM Compare Output Mode Chế độ so sánh DDR Data Direction Register Thanh ghi hớng liệu ICR Input Capture Register Thanh ghi lu giữ lối vào OCR Output Compare Register Thanh ghi so sánh PCPWM Phase Correct PWM PWM pha PDIP Plastic Dual-Inline Package Vỏ nhựa hàng chân PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung TCCR Timer/Counter Control Register TCNT Timer/Counter Register AMUX TIMSK UCSR Timer/Counter Interupt Mask Register USART Control and Status Register Asynchronous serial Receiver and Transmitter WHO thời/bộ đếm Thanh ghi đếm Universal Synchronous and USART Thanh ghi điều khiển định World Health Organization Thanh ghi mặt nạ ngắt đếm Thanh ghi trạng thái điều khiển USART Bộ phát thu đồng không đồng Tổ chức y tế giới DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Kinh Phế (Lung) 15 Hình Kinh Đại trường (Large Intestine) 16 Hình Kinh Vị (Stomach) 17 Hình Kinh Tỳ (Spleen) 18 Hình Kinh Tâm (Heart) 19 Hình Kinh Tiểu trường (Small Intestine) 20 Hình Kinh Bàng quang (Urinary Bladder) 21 Hình Kinh Thận (Kidney) 22 Hình Kinh Tâm bào (Pericardium) 23 Hình 10 Kinh Tam tiêu (Triple Heater) 23 Hình 11 Kinh Đởm (Gall Bladder) 24 Hình 12 Kinh Can (Liver) 25 Hình 13 Hình ảnh dây thần kinh huyệt vị 29 Hình 14 Hình ảnh chụp fMRI huyệt vị 30 Hình 15 Nguyên nhân gây bệnh chữa trị nhờ châm cứu 31 Hình 16 Một số loại kim châm cứu 33 Hình 17 Kỹ thuật cứu ngải 34 Hình 18 Đường cong cường độ xung độ rộng xung 36 Hình 19 Máy điện châm DC0699 viện trang thiết bị y tế - Việt Nam 36 Hình 20 Máy điện châm Trung Quốc KW-808 37 Hình 21 Máy DT20 Italy 39 Hình 22 Máy SI190 Hà Lan 40 Hình 23 ST10A Hàn Quốc 40 Hình Sơ đồ khối máy trị liệu SATL1.0 42 Hình 2 Sơ đồ khối mạch nguồn 42 Hình Mạch chỉnh lưu cầu 43 Hình Đồ thị mạch chỉnh lưu cầu 43 Hình Hình dáng máy biến áp cảm ứng 44 Hình Sơ đồ mạch nguồn 15V, 12V 5V 46 Hình Sơ đồ mạch nguồn 30V 47 Hình Mạch vi điều khiển máy SATL1.0 49 Hình Mạch điện châm 50 Hình 10 Mạch khuếch đại cơng suất tín hiệu siêu âm 52 Hình 11 Mạch in thiết kế phần mềm Altium Designer 53 Hình 12 Mạch in giấy in nhiệt 54 Hình 13 Mạch điện máy SATL1.0 54 Hình 14 Mạch điện máy SATL1.0 có hình 55 Hình 2.15 Lưu đồ chương trình máy SATL 1.0 56 Hình 2.16 Lưu đồ chương trình điện châm 57 Hình 2.17 Lưu đồ chương trình siêu âm 58 Hình Máy SATL 1.0 dạng dàn trải 61 Hình Mạch điện máy SATL1.0 62 Hình 3 Mạch điện máy SATL1.0 có hình 62 Hình Đầu siêu âm 63 Hình Đầu điện châm 63 Hình Dạng xung cho điện châm 64 Hình Dạng xung ngắt quãng cho điện châm 65 Hình Dạng xung co dãn cho điện châm 66 Hình Dạng tín hiệu điện châm điện cực 66 Hình 10 Tín hiệu 1MHz từ vi điều khiển đo Ơ- Xy-Lơ 67 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Hiện nay, giới có nhiều nghiên cứu chứng minh ảnh hưởng xung điện tần số thấp, sóng siêu âm tới hệ cơ, hệ thần kinh người Chúng có nhiều tác dụng việc điều trị bệnh, phục hồi chức quan thể giảm đau, gây tê, kích thích hệ cơ, kích thích hệ thần kinh Dựa nghiên cứu đó, đề tài sử dụng chức mềm dẻo vi xử lý, mạch ngoại vi để thiết kế chế tạo máy trị liệu đa tích hợp khả điện châm trị liệu siêu âm trị liệu thiết bị Lịch sử nghiên cứu: Trên giới, công nghệ thiết bị y tế phát triển vượt bậc.Nhiều loại thiết bị cho chuyên khoa ứng dụng công nghệ đại, trở thành yếu tố quan trọng, định trình độ cơng nghệ y học Các nước Mỹ, Nhật, Đức Trung Quốc trở thành trung tâm công nghệ thiết bị y tế trở thành nước sản xuất xuất thiết bị y tế lớn Tại Việt Nam, công nghiệp sản xuất trang thiết bị y tế cịn hạn chế Hiện có số sở nghiên cứu sản xuất thiết bị y tế chủng loại thiết bị sản xuất chưa phong phú, đáp ứng phần nhỏ nhu cầu nước Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Mục đích: Luận văn tập trung nghiên cứu chế tạo sản phẩm thực tế có tên là: “Thiết kế máy siêu âm trị liệu đa năng” - đáp ứng đầy đủ chức cần thiết máy siêu âm trị liệu cấp giấy phép y tế Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế máy siêu âm trị liệu để đưa tín hiệu điện châm siêu âm có giá trị chữa bệnh Thiết bị sử dụng vi điều khiển Atmega32 mang lại khả mềm dẻo cho thiết kế, hiệu công suất tuổi thọ cao Phạm vi nghiên cứu: Luận văn trình bày tổng quan lịch sử tác dụng châm cứu với sở kỹ thuật phương pháp điện châm siêu âm trị liệu Trình bày thiết kế máy siêu âm trị liệu đa SATL1.0 sở vi điều khiển Atmega 32, sau tiến hành đánh giá sản phẩm thơng qua số liệu đo đạc máy Oxylo Phương pháp nghiên cứu: Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý luận phương pháp thực nghiệm Về phương pháp nghiên cứu lý luận: thu thập tài liệu, phân tích đánh giá, tổng hợp thơng tin liên quan để xây dựng sở lý thuyết cho luận văn Đối với phương pháp thực nghiệm: tiến hành thiết kế chế tạo thiết bị thực tế đo đạc đánh giá CHƯƠNG I CƠ SỞ Y HỌC CỦA THIẾT BỊ TRỊ LIỆU 1.1 Đại cương châm cứu 1.1.1 Sơ lược lịch sử châm cứu Căn theo sách y học Trung Hoa (Nội kinh tố vấn luận) tài liệu Thừa Đạm Am, Châm cứu gia trứ danh Trung Quốc, khoa châm cứu phương pháp chữa bệnh thời tối cổ nước cách 5.000 năm [8] Người thượng cổ sống q thơ sơ nên phần nhiều bị ngoại tà xâm nhập làm thịt nhức, gân co Khi có bệnh biết dùng lửa để hơ dùng đá nhọn để châm chích (thạch khí thời đại).Cách trị liệu đúc kết thành khoa châm cứu ngày Do kinh nghiệm sống thời thượng cổ, sống đơn giản lồi người thời nên việc trị bệnh đơn giản, có lấy tay ấn vào huyệt, xoa mạnh vào vùng kinh lạc tập trung, hay hơ ấm nơi lành bệnh Phương pháp tr� điện châm tạo vi điều khiển đưa lối đếm (OC1), chân PD5 vi điều khiển (hình 3.6) Điện áp điện cực tăng đột ngột giảm đột ngột khoảng thời gian ngắn đặn Tần số điều chỉnh được, hình 3.3 hình ảnh phóng nhìn dạng xung hẹp với biên độ 50V, tần số 1Hz Xung dạng kích thích dây thần kinh ngoại biên vân, gây nên luồng xung động thần kinh làm cho co giật với cường độ thấp (ngưỡng cảm giác) có kết tốt cắt đau 60 50 40 30 20 10 189 377 565 753 941 1129 1317 1505 1693 1881 2069 2257 2445 -10 Hình Dạng xung cho điện châm Thường dạng xung định cho bệnh nhân bị khả co chủđộng sau phẫu thuật sau chấn thương, giai đoạn sớm phục hồi phân bố thần kinh,chứng teo thời gian bất động kéo dài trường hợp yếu liệt [5], [6] 64 60 50 40 30 20 10 189 377 565 753 941 1129 1317 1505 1693 1881 2069 2257 2445 -10 Hình Dạng xung ngắt quãng cho điện châm Xung có dạng xung vng, độ rộng xung chế độ cố định chế độ ngắt quãng 0,25ms, tần số 18Hz (hình 3.7) Xung vng làm tang lượng đầu điện châm số lượng xung lớn Xung vng thích hợp cho việc kích thích chọn lọc sợi thần kinh dày với tác dụng giảm đau nhanh chóng kéo dài vài sau điều trị Dạng xung thích hợp cho việc tác động theo tiết đoạn tuỷ, gây ảnh hưởng điều trị vùng rộng Trabert đề xuất vị tríđặt điện cực điển hình là: EL I: điều trị cho vùng chẩm, vùng cổ vai EL II: điều trị cho vùng ngực cánh tay EL III: điều trị cho vùng ngực lưng EL IV: điều trị cho vùng thắt lưng chân Hiện hầu hết liệu trình điều trị bắt đầu vị trí kể tuỳ theo vùng tiết đoạn chi phối bệnh, sau điều trị tiếp chỗ tổn thương.[5],[6] 65 ... có tên là: ? ?Thiết kế máy siêu âm trị liệu đa năng? ?? - đáp ứng đầy đủ chức cần thiết máy siêu âm trị liệu cấp giấy phép y tế Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế máy siêu âm trị liệu để đưa... ngoại vi để thiết kế chế tạo máy trị liệu đa tích hợp khả điện châm trị liệu siêu âm trị liệu thiết bị Lịch sử nghiên cứu: Trên giới, công nghệ thiết bị y tế phát triển vượt bậc.Nhiều loại thiết bị... châm cứu với sở kỹ thuật phương pháp điện châm siêu âm trị liệu Trình bày thiết kế máy siêu âm trị liệu đa SATL1.0 sở vi điều khiển Atmega 32, sau tiến hành đánh giá sản phẩm thông qua số liệu