Многоканальный аппарат для физиотерапии с обратной биологической связью (БОС)

Изучая медицинские аппараты для биорезонансной терапии (БРТ) среди прочих, подумал о возможности совмещения музыкотерапии с БРТ. Идея пришла в процессе изучения технических характеристик приборов «АМПЛИПУЛЬС-5 Бр», «БИОМЕДИС М», аппарата высокотоновой терапии HiToP 184, аппарата для магнитной терапии ПОЛЮС 101 и других, ну, а возможности музыкотерапии общеизвестны. Выбирая то или иное музыкальное произведение, пациент выбирает и форму модулирующей зависящей от ритма и структуры (частотной) музыкального произведения в этом суть БОС. БРТ может быть применена в лечении большого числа заболеваний, и данный метод совмещения усилит терапевтический эффект при лечении части заболеваний, где может быть применена как БРТ, так и музыкотерапия. Прибор относится к семейству приборов для биорезонансной терапии.
Суть данной идеи очень проста: большинство приборов для БРТ конструктивно очень схожи и работают в двух режимах - они либо подают на электроды синусоиду в основном в диапазоне 1-20000 Гц, либо высокие частоты модулированные частотами из этого же диапазона. Если эти частоты в радиодиапазоне, прибор работает без контакта с телом пациента.
На схеме обозначенной фиг 1 приведена функциональная (структурная) схема прибора. Состоит схемы для разложения музыкального сигнала (блок полосовых фильтров), поскольку такой сигнал содержит кроме основных частот и гармоники (обертоны) которых надо отделить по возможности. Для этого в схему введены полосовые фильтры или усилители с такими фильтрами. Можно было просто применить огибающую (действующее значение выпрямленного сигнала) с полосы полосового усилителя (или фильтра) как в цветомузыкальной системе, и подать на электроды, но большинство приборов дают на выход одну частоту обычно в диапазоне 1-20000 ГЦ. С этой целью введен в схему генератор синусоидальных сигналов на специализированной микросхеме ICL8038, непростой модуль, заставляющий обдумать всю схему. Обдумывая контуры будущего устройства, включающие в себя известные узлы схемотехники, я стремился использовать по возможности, современную не очень дорогую, элементную базу, упрощающую процесс изготовления и настойки. Генератор синусоидальных сигналов на микросхеме ICL8038A, позволяет с помощью одного регулятора получить на выходе синусоиду любой частоты от 0,1 ГЦ до 20000 Гц, и драйвер - модулятор (или манипулятор) позволяет модулировать огибающей полосового сигнала сигналы генератора микросхеме ICL8038. Здесь длительность пауз определяется структурой музыкального произведения, а число колебаний в серии частотой синусоидального генератора. Затем модулированный сигнал подается на усилитель 34 нагруженный на электроды и как вариант на LC-контур настроенный на сигнал нужной частоты для магнитной терапии. Поскольку длительность периода огибающей велика, можно модулировать и частоты в единицы Гц.
Для, примера, приведем рисунок осциллограмм работы аппарата:
На (фиг. 3) осциллограмма 1 сигнал с полосы полосового усилителя, осциллограмма 2 соответствующий ему сигнал на входе манипулятора, осциллограмма 3 сигнал на выходе прибора.
Принципиальная электрическая схема приведена на рисунке (фиг. 2): схема включает полосовой усилитель на ОУ К157УД2, электронный коммутатор на КП547КП1, генератор синусоидальных сигналов на микросхеме ICL8038A, усилитель мощности 34 на микросхеме TDA и модулятор (манипулятор). Входное и выходное напряжение полосового усилителя 1-2 Вольта, напряжение огибающей на входе компаратора 1,5-2,0 Вольт. Модулирующее напряжение снимается с выхода компаратора К521СА3 на уровне 5 Вольт, поскольку он управляет манипулятором на микросхеме ADG419BNZ (или на транзисторах 2N4351 и их аналогах). Чтобы манипулятор не искажал сигнал генератора при манипуляции введено узел «зеро кросс» на микросхеме К561ТМ2 для корректной работы этого узла используется синфазный сигнал с выхода 9 микросхемы ILC8038A. Действующее значение напряжения на выходе генератора на микросхеме ICL8038A составит 1-3 Вольта, он усилителем мощности до 20-25 Вольт на нагрузке 8-16 Ом, это напряжение будет регулироваться вынесенным на панель регулятором, также как и его частота. Далее сигнал подается и на стандартные электроды приложенные к пациенту. Этот же сигнал может быть подан также и на LC-контур, включающей в себя излучающую тороидальную катушку для магнитной терапии. На Российском и зарубежных рынках, а также доступных мне источниках научно-технической информации, прямых аналогов предлагаемого аппарата не найдено, но существует ряд физиотерапевтических устройств выпускаемых серийно.
Среди них отечественные широко известны физиотерапевтические аппараты "БИОМЕДИС М", "Амплипульс-5. 6.6 -4, К8", "ЭлЭСКУЛАПМедТеКО", "ФС -100-4", "АСБ-2-1 м, "Элем-1”, "АЛМАГ-01,02,03", "МЕГАТОН" и др. Зарубежные аналоги: аппарат HiTop-184 для физиотерапии (Германия), физиотерапевтический аппарат ERGON (Италия), физиотерапевтический комбайн INTELECT ADVANCED (США).
Предлагаемый аппарат в этой области стоит особняком, поскольку призван реализовать несколько другую идею сочетающую музыкотерапию с БРТ (при необходимости) имеет, на мой взгляд, ряд преимуществ, позволяющих существенно повысить эффективность проводимых физиотерапевтических процедур:
принцип биологической обратной связи, в связи с чем появляется возможность достижения синергетического эффекта в ходе сеанса физиотерапии;
возможность подбора к каждому пациенту адекватной ему структуры фактора воздействия;
канал информационного воздействия связан параметрически с каналом физического воздействия, что существенно усиливает физиотерапевтический эффект;
исключит реакцию отторжения факторов воздействия на пациента;
благодаря обеспечению адекватности и оптимальности в процессе выбора фактора воздействия, с помощью аппарата можно достичь эффекта полного исключения "привыкания".
В ходе сеанса физиотерапии с использованием разрабатываемого аппарата имеет место усиление прямых и обратных биологических связей между различными системами организма, улучшения адаптационной способности и резистентности организма в целом. Организм приобретает биологическую стабильность.
Принципиальная схема прибора приложена к отчету. Она не содержит микропроцессора характерного для подобных приборов, что упрощает схему, ремонт и обслуживание. Электробезопасность прибора обеспечена низким выходным напряжением, и выносом узла питания в отдельный корпус, что дает возможность использовать серийный промышленный блок питания мощностью 25 Вт. Принципиальная схема непрерывно дорабатывается, устраняя упущения по мере набора опыта. Схема предназначена для сборки испытательного аппарата.
В заключение приведем основные технические данные.
Диапазон выходных частот
0,1-200000 Гц контролируется
Уровень выходных напряжений
3-25 Вольт не контролируется
Уровень силы тока на электродах
1-60 мА контролируется
Мощность, потребляемая прибором
25 Вт
Габариты прибора
300×260×100 мм
ЛИТЕРАТУРА
1. http://dszn.yanao.ru/social-naselenie/cso_bdt/bdt_old/программа-no-внедрению-метода-работы.html
2. http://org.sirius-ru.net/articles/musik_kultura/psichotrop-orujie-muzyka.htm
3. Г. Мошиц. П. Хорн Проектирование активных фильтров. Москва МИР 1984
4. http://www.animalsbb.ru/zgz/zgzl_1.htm
5. http://brt7.ru/stati-po-teme/186-istoriya-vozniknoveniya-biorezonansa-brt-neveroyatnoe-otkrvtie-royala-rejmonda-rajfa-royal-raymond-rife
6. https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/operatsionnye-usiliteli/
7. http://www.electronicsblog.ru/nachinayushhim/sxemy-vklyucheniya-operacionnyr-usilitelej.html
8. «АМПЛИПУЛЬС-5 Бр» Аппарат низкочастотной физиотерапии. Руководство по эксплуатации.
ВУРИ.941519.002.РЭ