Siờu õm trị liệu là một dạng điều trị bằng nhiệt giỳp điều trị một số dạng đau món tớnh và cấp tớnh. Một dũng điện cú tần số phự hợp được đưa tới bộ chuyển đổi hoạt động theo hiệu ứng ỏp điện. Bộ chuyển đổi sẽ chuyển tớn hiệu điện thành dạng súng siờu õm. Súng này sẽ được đưa vào cơ thể để điều trị.
Trong siờu õm trị liệu, tần số sử dụng từ 0,8 đến 1MHz cho điều trị vựng sõu và tần số khoảng 3MHz cho điều trị vựng bề mặt (độ sõu tối đa cú thể lờn tới 5 cm) và cao hơn cho trị liệu da. Súng siờu õm khi được đưa vào cơ thể làm cho cỏc phõn tử trong cỏc mụ chuyển động, do đú tạo ra nhiệt và năng lượng cơ học. Hiệu ứng trị liệu của súng siờu õm là tạo ra nhiệt độ tại cỏc vựng cơ cần điều trị. Năng lượng này trong cỏc mỏy trị liệu ở mức trung bỡnh khoảng 1,5 W/cm2 - 4W/cm2. Năng lượng cơ học của súng siờu õm được chuyển thành năng lượng nhiệt theo phương trỡnh:
C=2AI (J/cm3) Trong đú:
C là nhiệt lượng tạo ra I là cường độ siờu õm A là hằng số suy giảm
Do khả năng đõm xuyờn của siờu õm nờn nú cú thể làm núng cỏc cơ và sử dụng để điều trị cho cỏc mụ cơ, gõn, dõy chằng, khớp và xương. Cú 2 dạng súng siờu õm được sử dụng trong trị liệu là súng liờn tục và dạng xung siờu õm. Dạng xung được ứng dụng trong cỏc loại điều trị khụng cần hiệu ứng nhiệt như điều trị viờm cấp tớnh hay chăm súc cỏc vết thương.
Siờu õm trị liệu được sử dụng rộng rói trong điều trị tổn thương xương, sẹo và giỳp giảm co cỏc dõy chằng. Nú cũn được sử dụng để điều trị cỏc chứng viờm cơ, viờm khớp. Trong thần kinh, siờu õm được sử dụng để điều trị cỏc chứng dõy thần kinh bị chốn ộp, cỏc loại viờm dõy thần kinh và cỏc tổn thương
do chấn thương. Siờu õm trị liệu cũng được sử dụng kết hợp với điện chõm để tăng hiệu quả điều trị.
Về nguyờn lý, súng cơ học với tần số siờu õm được tạo bởi một bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi này thường cú cấu tạo là một đĩa gốm ỏp điện hoặc vật liệu ỏp điện đơn tinh thể cú đường kớnh vài cm. Khi đưa một điện ỏp xoay chiều vào hai cực kớch thớch, do hiệu ứng ỏp điện nghịch sẽ tạo ra sự co dón liờn tục. Độ dày của đĩa bằng một nửa chiều dài bước súng tại tần số mà bộ chuyển đổi hoạt động.
Khi đưa tớn hiệu điện cưỡng bức cú tần số trựng với tần số hoạt động của bộ chuyển đổi sẽ xuất hiện hiện tượng cộng hưởng, đĩa gốm sẽ rung với biờn độ lớn nhất. Tớn hiệu điện kớch thớch cú thể được đưa vào để tạo ra sự rung cơ khớ theo chiều dày, theo chiều rộng hoặc phỏt xạ nếu đĩa gốm hỡnh trụ. Một số hằng số vật lý đặc trưng cho gốm ỏp điện là:
- Hằng số tần số= tần số cộng hưởng (Hz). Bước súng (m)
Vớ dụ bộ chuyển đổi sử dụng vật liệu cú hằng số tần số là 1960 tương ứng với điện ỏp kớch thớch cho miếng gốm ở chế độ rung theo chiều dày, tần số cộng hưởng là 1MHz, chiều dày của đĩa gốm là: 1960(m.Hz)/(1000.10-6)=1,960mm.
- Hệ số chuyển đổi điện cơ =SQR(năng lượng cơ tạo ra/năng lượng điện
đưa vào)
Hệ số này đặc trưng cho hiệu suất chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Chất lượng gốm càng tốt thỡ hệ số này càng cao. Bộ chuyển đổi sử dụng trong thiết bị của đề tài cú hệ số chuyển đổi là 0,68.
- Hằng số biến dạng =độ biến dạng/điện ỏp đưa vào
Hằng số này đặc trưng cho quan hệ giữa độ biến dạng của gốm với điện ỏp đưa vào để đạt được độ biến dạng đú. Đơn vị đo của hằng số là m/V. Bộ chuyển đổi trong đề tài cú hằng số biến dạng là 317.10-12 m/V.
- Hệ số phẩm chất Q. Đặc trưng cho chất lượng của bộ dao động cơ học tại tần số cộng hưởng.
- Một số mỏy siờu õm trị liệu hiện nay:
Hỡnh 1. 21.Mỏy DT20 của Italy
Chương II. Giới thiệu về họ vi điều khiển ATmega32
Đề tài của luận văn với mục tiờu nghiờn cứu thiết kế và chế tạo mỏy trị liệu đa năng cú tớnh năng mềm dẻo đỏp ứng yờu cầu cho điện chõm và siờu õm trị liệu, cú giao diện dễ sử dụng và thiết kế nhỏ gọn, vỡ vậy vấn đề nghiờn cứu chớnh của đề tài là vi điều khiển. Với cỏc yờu cầu nờu trờn, đề tài chọn lựa ATmega32, một loại vi điều khiển thụng dụng, với tớnh năng thớch hợp và đỏp ứng được nhu cầu thiết kế một mỏy trị liệu đa năng. Cỏc tớnh năng của ATmega32 rất nhiều, tuy nhiờn trong chương này chỉ xin giới thiệu những vấn đề cơ bản của ATmega32, những phần ứng dụng trực tiếp cho thiết kế mỏy trị liệu đa năng như cỏc bộ định thời trong việc tạo xung, bộ chuyển đổi ADC trong việc đo biờn độ điện ỏp cỏc xung ra và cỏc cổng vào ra.