2024年11月22日
双输出电子镇痛器
电子镇痛器是依靠给人体皮肤通以短暂的脉冲电流来刺激皮下神经,从而起到镇痛作用。在很多情况下,其止痛效果与服用强力止痛药相同,但不存在止痛药的毒副作用,现在已广泛用于正规治疗,并有正式产品出售。本文介绍的自制电子镇痛器具有两路输出,可以连接两个电极,而制作成本却远低亍市售的同类产品,据统计,本镇痛器的有效率大约为70%。
使用时必须注意:凡是使用电子心脏起搏器的患者严禁使用本镇痛器。因为它们可能使电子心脏起搏器不能正常工作;连接电极时也不得使输出电流通过心脏(如两个手臂各接一只电极),在使用两路输出时更要注意避免这种情况;电极不得安放在颈部的颈动脉部位,因为这样会影响控制呼吸和血压的神经;不得使本镇痛器的输出电流流过头部,不得用于治疗头痛。此外,必须记住,本镇痛器只能缓解疼痛而不能治疗病症。
一、电路
如附图所示,Ic1a—IC1d、TR1、TR2、L1等组成输出80V直流电压的开关电源。其中,Ic1c、lc1d组成65kHz方波振荡器,其输出信号经IC1a、IC1b缓冲后驱动N沟道MOSFET TR2,使TR2工作于开关状态。在TR2每次导通的8us期间,流过L1的电流最大可达150mA,此时D3截止,L1以磁场的形式储存能量。当TR2截止时,L1产生的同方向感应电流经D3向c3充电,并将储存的能量转移到c3。使c3两端电压升高。当它升高到80V时,齐纳二极管D1、D2导通。于是TR1导通,将IC1d的13脚拉到低电平
振荡器即停振并将输出电压限制到80V。
IC2的六只反相器及其周边元件组成脉冲发生器,使开关电源产生的80V高压按照选定的脉冲方式输出到外接的电极。其中,IC2f、IC2e组成脉冲发生器的120Hz主振荡器,IC2a、IC2b则组成频率约为2Hz的工作方式控制振荡器。当接通S2时,电路处于连续输出方式,2Hz振荡器输入端因被s2拉到地电位而停振,IC2b输出低电平,使D5截止,120Hz主振荡器连续振荡。它输出的120Hz方渡经C6、R12微分后驱动IC2d,使其⑧脚给TR3-TR6组成的输出级送去幅度为9V、宽度约130us的连续脉冲。当断开S2时,2Hz振荡器起振,在IC2b输出为正的期间,D5导通,使主振荡器停振。由于R7、R8和D4使2Hz振荡器输出脉冲的占空比约为0.3,故输出级只是在其脉冲周期的1/3时间才输出主振荡器产生的脉冲,即此时本镇痛器处于脉动工作方式。IC2c的作用是驱动发光二极管D6指示工作状态,使它在连续工作方式时持续燃亮,而在脉动工作方式时闪亮。
R10和R12分别是决定主振荡器脉冲频率和宽度的元件。若要使这两个参数可变化,则可用一只12k电阻与47k电位器串联起来替换R10,另用一只47k电阻与220k电位器串联起来替换R12,改动后,调节VR2可使输出脉冲的频率范围达到50—270Hz。调节VR3则可在40—230us范围内调定输出脉冲的宽度。
输出级在脉冲发生器的控制下使开关电源输出80V高压脉冲电流。当IC2d输出9v高电平时,TR3、TR4相继导通。开关电源在C3两端建立的80V电压通过TR4加到VR1和R15的串联电路两端。此电压经VR1调节幅度后驱动互补射极跟随器TR5、TR6,后者就通过c7、R16、R17和输出插座SK1、SK2向两只外接的电极输出高压脉冲电流。C7起隔直流的作用,R16和R17在电极出现短路时起限流作用,以免损坏输出管。
二、制作
IC1和IC2、TR2是CMOS器件,在焊接时应采取防静电措施。C7采用聚丙烯电容器或聚酯电容器。L1用470uH铁氧体磁芯小型电感。整个电路连同一只9v电池装在一只145 x 80×34mm的塑料盒内(印板图和接线图从略)。
两只电极可用45×45mm的棉花垫自制,使用时给它们蘸上盐水或涂以K—Y凝胶以便与人体保持接触(也可使用医药用品商店出售的成品电极),但不得使用金属电极,以免引起烧伤。两个电极通过电缆和插头分别接到输出插座SK1和SK2。
三、使用
使用时务必遵守前面提到的注意事项。一般疼痛可使用一只电极,对于大面积或深部位的疼痛则可同时使用两个电极。通常是将电极放在疼痛源的任一侧,例如,在减轻背痛和坐骨神经痛时可将电极放在脊椎骨底部的任一侧。虽然前面说明过一般不得将电极放在头部,但在减轻三叉神经痛时可将两只电极放在头部的同一侧,其中一只放在后颚部,另一只放在同一侧的耳朵前面。
电极放置到位后,调节幅度控制器VR1逐渐增大输出电流,直到患者感觉出现令人轻松的震颤为止。治疗的持续时间一般是20—30分钟。平均消耗电流视输出幅度而定,通常约10—20mA。长期使用时可改由9V镍镉电池或外接电池组供电,但为了确保安全起见,不得使用市电适配器或整流电源为本镇痛器供电。