مهندسی تجهیزات پزشکی

خبرهای ویژه

» بیوسنسورها » آرام بخش الکتریکی

تاریخ انتشار : ۱۳۹۶/۰۱/۰۴ - ۲۰:۰۴

آرام بخش الکتریکی

این دستگاه پالس های الکتریکی با جریانی در حد میلی آمپر را از طریق تماس الکترودها به پوست بیمار اعمال کرده، از پوست عبور داده و با تاثیر بر غشاء عصب،آن را از حالت دپلاریزه (حامل پیام درد) به پلاریزه ( بدون درد ) در می آورد و به این ترتیب انرژی مزاحم و منفی ایجاد شده در عضله،جابجا یا حذف شده و بهبود ی حاصل می شود . لذا از این دستگاه در اکثر موارد بروز درد می توان استفاده کرد.
دستگاه( TENS ) دارای کار برد های کلینیکی فراوانی است که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

آرام بخش الکتریکی

آرام بخش الکتریکی

این دستگاه پالس های الکتریکی با جریانی در حد میلی آمپر را از  طریق تماس الکترودها به پوست بیمار اعمال کرده، از پوست عبور داده و با تاثیر بر غشاء عصب،آن را از حالت دپلاریزه  (حامل پیام درد) به پلاریزه ( بدون درد ) در می آورد و به این ترتیب انرژی مزاحم و منفی ایجاد شده در عضله،جابجا یا حذف شده و بهبود ی حاصل می شود . لذا از این دستگاه در اکثر موارد بروز درد می توان استفاده کرد.
دستگاه( TENS ) دارای کار برد های کلینیکی فراوانی است که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱ – توان بخشی حرکت به افراد معلول ( قطع نخاع)
۲ – کمک به بهبود سریع تر سوختگی ها
۳- تقویت ماهیچه ها پس از بهبود شکستگی استخوان ها
۴- کاهش درد های مختلف مانند دندان درد ، کمر درد، در های ماهیچه ای، درد لوزه، سر درد ، صرع و…
۵- تسریع زایمان
۶ – بهبود عوارض پس از زایمان
و غیره ….
دستگاه های موجود در بازار فاقد سیستم کنترل حلقه بسته هستند و پزشک به صورت دستی و آنالوگ شدت جریان دستگاه را به صورت تدریجی تا آستانه تحمل بیمار افزایش می دهد و سپس به در مان می پردازد. بنابرین  علاوه بر آنکه موجب آزار بیماران در ناحیه پوست با شوک الکتریکی می شوند، میزان اثر بخشی درمان را نیز کاهش می دهند. همچنین در اثر خطای سهوی پزشک در استفاده از جریان های بالا یا مشکل بیمار در عدم احساس درد در ناحیه تحت درمان ممکن است پوست بیمار دچار سوختگی شود.
به همین منظور پروژه ای با هدف  طراحی و ساخت یک سیستم کنترل کامپیوتری هوشمند برای دستگاه TENS با استفاده از منطق فازی به منظور اثر بخشی درمان در زمان کوتاه تر وکاهش دردها و آزردگی های بیمار در طول درمان انجام شده است. طراحی و ساخت این دستگاه با موفقیت انجام شده و دارای قابلیت و توان کافی جهت انجام مطالعات کاربردی انسانی است.
در قسمت فازی کنترل این پروژه دو ورودی مورد استفاده قرار گرفته است، یکی تنظیماتی که پزشک معالج انجام می دهد و دیگری تغییراتی که بیمار تحت درمان با توجه به احساس خود از درمان انجام می دهد . سیستم کنترل فازی پس از تحلیل ورودی بر طبق قوانین تعریف شده فازی خروجی تولید می کند . خروجی به دست آمده در هر لحظه با توجه به ورودی ها و قوانین فازی تغییر می کند. هر کدام از این ورودی ها دارای حداقل سه قسمت جداگانه مربوط به دامنه موج ، فرکانس موج و پهنای پالس موج هستند که هم پزشک و هم بیمار می توانند بر روی این قسمت ها تغییراتی ایجاد کنند. لازم به ذکر است که در اکثر دستگاه های TENS موجود در بازار تنها پارامتری که برای تنظیم در اختیار پزشک قرار می گیرد دامنه موج است. شکل موج تنها به صورت مربعی است با پهنای پالس ثابت و با فرکانس ثابت همچنین بیمار نیز اجازه تغییر و تعیین هیچ کدام  از موارد فوق را ندارد . اما در دستگاه ساخته شده در این پروژه علاوه بر قابلیت تغییر دامنه، فرکانس و پهنای پالس توسط پزشک معالج, پزشک می تواند حتی نوع موج اعمالی  به بدن بیمار را تعیین کند. شکل موج های پیش بینی شده  در این دستگاه عبارتنداز :
۱- موج مربعی (Rectangular Wave)
۲- موج دندانه اره ای (Saw toothed Wave)
۳- موج سینوسی (Sine Wave)
۴- موج سوزنی (Impulse Wave)
پزشک پس از انتخاب شکل موج، در برنامه کامپیوتری شدت دامنه سیگنال ، فرکانس و پهنای پالس را مشخص کرده و دکمه Start را می زند . از این لحظه دستگاه دارای خروجی است و سیگنال تعیین شده توسط پزشک به بدن بیمار اعمال می شود. از آنجا که پزشک باید کلیه پارامتر ها را  بر روی صفر تنظیم کند تا دستگاه به او اجازه کار دهد، بنابراین در این مرحله دستگاه  تنها سیگنالی را که پزشک مشخص کرده است به بدن بیمار می دهد.
حال اگر بیمار در حین درمان احساس آزردگی کند یا احساس کند سیگنال اعمال شده به بدنش قدرت کافی را ندارد و دارای اثر بخشی مناسب نیست می تواند با استفاده از سه ناب کنترلی که در اختیارش قرار می گیرد ، دامنه ، فرکانس و پهنای پالس سیگنال را تغییر دهد اما این تغییرات در چارچوب نموداری می گنجد که توسط کنترل فازی تعیین می شود. بیمار می تواند دامنه سیگنال را حداکثر به اندازه ۲۵%  مقداری که پزشک مشخص کرده است تغییر دهد. فرکانس و پهنای پالس هر کدام حد اکثر به میزان ۱۰ %  مقداری که پزشک تنظیم کرده است ، قابل تغییر هستند .
تغییراتی که بیمار انجام می دهد به وسیله پتانسیومتر و مبدل آنالوگ به دیجیتال به اطلاعات دیجیتالی تبدیل شده و توسط میکروکنترلر از طریق پورت RS232 به کامپیوتر داده می شود.
نرم افزار این پروژه که به زبان Visual Basic است
می تواند این ورودی ها را با استفاده از برنامه ای که در قسمت Fuzzy نرم افزار Matlab نوشته شده، به روش ممدانیMax-Min فازی و با تنظیمات پزشک ادغام کند, در نهایت نتیجه به روش Centroid استخراج شده و برنامه مجددا آن را از طریق پورت RS232 به میکروکنترلر می دهد و به این ترتیب خروجی جدید با توجه به تنظیمات پزشک و تغییرات همان لحظه بیمار به بدن بیمار اعمال می شود.

سخت افزار این دستگاه شامل سه مدار مجزا است:
۱- مدار منبع تغذیه :
منبع این دستگاه دارای ورودی ۲۲۰ VAC با فرکانس ۵۰ Hz است و توسط دو ترانس به ولتاژهای ۱۱۰ VAC و۱۲ VAC دوبل تبدیل می شود. در نهایت مدار تغذیه، چهار خروجی +۸۰ VDC،۵ VDC، GND=0 VDC   و -۵ VDC را می دهد

  ۲- بورد اصلی مدار میکرو کنترلر:
این مدار قسمت اصلی سخت افزار پروژه است و دارای بخش های زیر است:
۱- میکرو کنترلر Atmega32
۲- صفحه نمایش LCD
۳- مبدل آنالوگ به دیجیتال
۴- مبدل دیجیتال به آنالوگ
۵- پورت RS232

۳- بورد تقویت کننده:
این بورد شامل یک تقویت کننده عملیاتی است که قادر است سیگنال دریافتی از بورد اصلی را تقویت کند.
این مدار دارای تغذیه های -۵ ,صفر و +۸۰ ولت می باشد که برای بایاس کردن آی سی استفاده می شوند.سیگنال ورودی که دارای دامنه صفر تا پنج ولت است به تقویت کننده عملیاتی داده می شود تا به دامنه صفر تا شصت ولت برسد.این تقویت کننده دارای پاسخ فرکانسی بسیار خوبی است و شکل موج را بدون اعواج و بدون تغییر تقویت می کند.

امید است در آینده با استفاده پزشکان از دستگاه و جمع آوری نتایج به دست آمده از آزمایش های گوناگون و با بررسی آماری نتایج، منحنی های کارآمد تری جهت کنترلر فازی جایگزین منحنی موجود شود. در واقع می توان گفت که این دستگاه بستری مناسب برای مطالعه و تحقیق و همچنین کنترل تمام پارامتر های سیگنال خروجی دستگاه فراهم می کند .

گالری تصاویر



دسته بندی : بیوسنسورها
ارسال دیدگاه

سفر به مشگین شهر
آپلود عکس
تبلیغات
آپلود عکس
تبلیغات
آپلود عکس
تبلیغات
آپلود عکس
تبلیغات
آپلود عکس
تبلیغات
آپلود عکس