Бесплатная техническая библиотека

Музыкальная анестезия. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электроника в медицине

 Комментарии к статье

Предлагаемый вниманию читателей прибор предназначен для обезболивания в процессе лечения зубов и протезирования. Всем известно, какие неприятные опущения возникают при обработке зуба бормашиной. Вполне понятен поэтому интерес специалистов к проблеме обезболивания при лечении зубов. В свое время было предложено много способов, но ни один из них не был достаточно эффективным. Наиболее перспективным оказался так называемый метод звуковой анастезии. Заключается он в том, что во время лечения пациент прослушивает музыкальную программу и белый шум (смесь всех компонентов звукового спектра частот), подаваемые на головные телефоны. Музыка благотворно влияет на нервную систему больного, а белый шум гасит очаг возбуждения в коре головного мозга, вызванный болевыми ощущениями.

Прибор для обезболивания (звуковой аналгизатор) был сконструирован ленинградским инженером П. Вайнбоймом в содружестве с врачом Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова Г. Мироненко. В создании прибора большую помощь оказали техники В. Кузнецов и Ф. Гуляниций.

За время двухлетней эксплуатации в стоматологическом отделении поликлиники Военно-медицинской академии звуковой аналгизатор неизменно получал хорошие отзывы пациентов. Прибор экспонировался на 17-й ленинградской выставке творчества радиолюбителей-конструкторов ДОСААФ и был удостоен диплома I степени.

Блок-схема звукового аналгизатора показана на рис. 1. Прибор состоит из блока усиления НЧ, блока смесителя (пульт пациента), блока питания и лентопротяжного механизма с бесконечной петлей магнитной ленты. Его назначение состоит в том, чтобы одновременно воспроизводить музыкальную программу и белый шум, записанные на четырех дорожках магнитной ленты. В приборе использованы низкоомные двухканальные воспроизводящие головки с рабочим зазором 3 мк, магнитная лента типа 6, скорость движения ленты 9,53 см/сек.

(нажмите для увеличения)

Коррекция частотной характеристики в каскаде предварительного усилителя НЧ позволяет добиться высококачественного воспроизведения в частотном диапазоне до 10 кГц.

На рис. 2 изображена принципиальная схема звукового анализатора. Все четыре сигнала снимаются магнитными головками с дорожек магнитной ленты, напряжение сигнала поступает на соответствующий предварительный усилитель НЧ, выполненный на транзисторах Т1-Т3 Два предварительных усилителя НЧ усиливают сигналы канала музыки (Ам и Бм), а два других - сигналы канала шума (Аш и Бш). На входе оконечного усилителя НЧ с помощью пассивных смесителей (R10, R11, R23 и R24) музыка и шум смешиваются в требуемых соотношениях. После смешивания и усиления напряжения сигнала двумя оконечными усилителями НЧ (Т4-Т9) сигналы Аш+Ам подаются на один из головных телефонов, а Бш+Бм - на другой, в результате чего возникает бинатуральный эффект. При необходимости пациент может регулировать раздельно величину уровня музыки и шума от нуля до максимума.

(нажмите для увеличения)

Трехкаскадный предварительный усилитель НЧ выполнен на транзисторах Т1-Т3 (П13Б). Усилитель охвачен частотнозависимой отрицательной обратной связью глубиной 19 дБ. Первый каскад усилителя выполнен по схеме с общим эмиттером. Головка воспроизведения соединена с входом усилителя через конденсатор С1. Транзистор, использованный в первом каскаде, должен иметь минимальный уровень шумов. Для согласования первого каскада со следующим применен эмиттерный повторитель, гальванически связанный с первым каскадом. Третий каскад аналогичен первому. Напряжение отрицательной обратной связи подается из коллекторной цепи последнего транзистора (Т3) в эмиттерную цепь первого через элементы C4R4R6. Выходной каскад нагружен на регулятор уровня, который находится в выносном блоке - смесителе.

Блок смесителя, оформленный в виде отдельного пульта, представляет собой реостатный делитель, состоящий из двух спаренных потенциометров (R10 и R24) и развязывающих резисторов R11R23. Потенциометры выполняют роль регуляторов уровня музыки и шума. Развязывающие резисторы необходимы, чтобы устранить взаимное влияние выходов предварительных усилителей НЧ. Сопротивления этих резисторов подбирают экспериментально.

Оконечный усилитель повышает уровень сигнала до необходимого для нормального воспроизведения в головных телефонах. Этот усилитель должен иметь небольшой коэффициент нелинейных искажений, высокое входное сопротивление, незначительный коэффициент усиления по напряжению и дополнительную коррекцию частотной характеристики в области низких частот (примерно 4 дб на октаву).

Оконечный усилитель собран на шести транзисторах (Т4-Т9), пять из которых типа р-n-р, а шестой (Т9) - типа n-р-n (П10).

Первый и третий каскады, выполненные на транзисторах Т4 и Т6 по схеме с общим эмиттером, усиливают напряжение сигнала. Второй и четвертый каскады на транзисторах Т5 и Т7, (по схеме эмиттерного повторителя) служат для согласования выходных сопротивлений предыдущих каскадов с входными сопротивлениями последующих.

Выходной каскад представляет собой двухтактный усилитель мощности, собранный по схеме с общим коллектором на транзисторах разной проводимости. Это позволяет обойтись без фазоинверсного каскада. Усилитель охвачен глубокой обратной связью (26 дБ), что резко снижает коэффициент нелинейных искажений. Напряжение обратной связи зависит от частоты (частотнозависимая обратная связь), благодаря чему достигается дополнительная коррекция частотной характеристики канала воспроизведения в области низших частот. Кроме того, входное сопротивление оконечного усилителя, охваченного обратной связью, повышается. Усилитель не критичен к нагрузке.

Блок питания прибора содержит стабилизатор напряжения на транзисторах Т10Т11. Опорное напряжение снимается с кремниевого стабилитрона типа Д811. Выпрямитель собран по мостовой схеме на четырех германиевых диодах Д7А. Все устройство питается от сети переменного тока через силовой трансформатор.

Кинематическая схема лентопротяжного механизма показана на рис. 3. Применение бесконечной петли магнитной ленты, помещенной в специальную кассету, позволило упростить лентопротяжный механизм и использовать маломощный двигатель типа ЭДГ-1М.

Рис. 3. Кинематическая схема лентопротяжного механизма (нажмите для увеличения): 1. Фасонный диск, 2. Рулон пленки, 3. Втулка диска, 4. Основание, 5. Прижимной ролик, 6. Направляющая колонка, 7. Ведущий вал, 8. Магнитная воспроизводящая стереоголовка, 9. Прижимная планка, 10. Фетровая накладка, 11. Петля магнитной ленты. 12. Маховик, 13. Лавсановый ремень, 14. Ось двигателя, 15. Подпятник маховика, 16. Электродвигатель.

Кассета аппарата представляет собой пластмассовую коробку с рулоном ленты длиной 230 м, которая намотана на дисковом основании, свободно вращающемся на оси кассеты. Рабочий диаметр ведущего вала 5 мм. Благодаря применению бесконечной петли ленты в перемотке нет необходимости, и аппарат всегда готов к действию. Лентопротяжный механизм приводится в действие тумблером, включающим питание двигателя и прижимающим ведущий ролик к валу. Две стереофонические головки расположены непосредственно под корпусом кассеты.

Для надежного контакта магнитной ленты с головками применен специальный фетровый прижим, который отводится в момент включения аппарата.

Конструктивно весь аппарат выполнен в виде отдельного блока (рис. 4). Вес аппарата 5 кг. Его размеры 230Х150Х105 мм. Верхняя крышка съемная.

Рис.4

На верхней панели аппарата укреплены кассета с устройством для установки и прижима магнитной ленты к валу, две стереофонические головки и тумблер включения и выключения (рис. 5). Cтepeофoничecкиe головки закрыты предохранительной крышкой.

Рис.5

Под панелью находится плата из сплава В-95 толщиной 6 мм. На ней укреплен лентопротяжный механизм, в состав которого входят электродвигатель типа ЭДГ-1М, маховик с ведущим валом, тяги управления и прижима (рис. 6). На этой же плате укреплена вся электронная часть, состоящая из четырехканального усилителя воспроизведения, блока питания, силового трансформатора и соединительных колодок.

Рис.6

Предварительные усилители воспроизведения выполнены в виде отдельного блока. Он смонтирован на коробчатом стальном шасси. Размеры шасси 160х80х40 мм. Все четыре усилителя собраны на текстолитовых платах и отделены друг от друга экранами (рис. 5).

Оконечные усилители собраны на двух текстолитовых платах и расположены по другую сторону от монтажа предварительных усилителей. Пульт управления изготовлен в виде отдельного блока. В состав этого блока входят два сдвоенных потенциометра, играющих роль регуляторов уровня, и выходные колодки для подключения головных телефонов врача и пациента.

Авторы: П. Вайнбойм, Г. Мироненко; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Электроника в медицине.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Бытовой датчик анализа ДНК и уровня загрязнения окружающей среды 26.10.2013 Специалисты японской компании Hamamatsu Photonics разработали датчик, позволяющий анализировать ДНК и следить за уровнем загрязнения окружающей среды в домашних условиях. Для анализа ДНК с помощью нового датчика достаточно совсем немного крови - примерно столько, сколько высасывает комар. Что касается загрязнений, датчик позволяет отслеживать уровень радиации и взвешенных частиц (PM2.5). Датчик представляет собой фотоэлектронный умножитель, который преобразует поток фотонов в электрический сигнал и усиливает его. Однако он выполнен не в виде электровакуумного прибора, как обычно, а в виде микроэлектромеханической системы (MEMS). Фотоэлектронный умножитель служит ключевым элементом флуориметра - прибора, позволяющего определить наличие в образце определенного вещества. Датчик работает в диапазоне волн от 300 нм (УФ) до 850 нм (ближний ИК). Кроме того, он может измерять интенсивность ионизирующего излучения, для чего понадобится сцинтиллятор - вещество, излучающее свет под воздействием ионизирующего излучения. Поскольку количество излучаемых фотонов приблизительно пропорционально поглощенной энергии, для оценки интенсивности излучения достаточно получить энергетический спектр светового излучения сцинтиллятора, с чем прекрасно справляется датчик. Представление о размерах датчика, который разработчики назвали Micro PMT, дает иллюстрация. Для сравнения: выпускаемые сейчас миниатюрные фотоэлектронные умножители представляют собой цилиндры диаметром 1,5 см и высотой 5 см. Другим достоинством Micro PMT является невосприимчивость к вибрации и ударам, позволяющая использовать датчик в мобильных устройствах. Областями применения Micro PMT названы медицинские приборы, в том числе, персональные. Производитель планирует предложить две модели, одна из которых будет иметь встроенный источник питания. При изготовлении датчиков используются технологии полупроводникового производства, благодаря чему их стоимость невысока. Цена ознакомительного образца примерно равна $620.

Другие интересные новости:

▪ Бессонная ночь добавляет жира

▪ Смартфон с системой 3D-моделирования пространства от Google

▪ Солнечная система оказалась в центре урагана темной материи

▪ Капсула для возврата с Марса

▪ Опасность сварочного дыма

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Жорж Санд (Амандина Аврора Люсиль Дюпен-Дюдеван). Знаменитые афоризмы

▪ статья Влияют ли планеты на погоду и климат? Подробный ответ

▪ статья Поводковый узел на основе простого узла. Советы туристу

▪ статья Выключатели на транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Управление трехфазной нагрузкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026