СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ В СЕКЦИЯХ ПНЕВМОМАССАЖЕРА Российский патент 1995 года по МПК A61H9/00 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при лечении лимфодемы, венозных нарушений и др. заболеваний, производящих к отекам верхних и нижних конечностей.

Известен пневматический массажный аппарат, секция пневмомассажера в котором выполнена в виде однокамерного рукава. Устройство [1] содержит также магистраль питания, логическое устройство, задающее вариации задержки во времени подключения магистрали питания к одному рукаву. В устройстве производится массаж одновременно всей конечности, хотя и в различные интервалы времени. Однако отсутствуют средства, обеспечивающие изменение и регулирование давления. Такой массажный аппарат оказывается неудовлетворительным для лечения многих больных.

Известен аппарат для лечения пневмомассажа [2] содержащий пневморукав с отдельными секциями, средства управления последовательностью включения и выключения секций и п-каналов управления по числу секций. Каждый из каналов включает формирователь давления, связанный с источником избыточного давления, и задатчик давления. Каждая из секций попеременно сообщается через переключающий клапан с источником избыточного давления и с атмосферой.

Однако в этом устройстве условия массажа недостаточно приближены к физиологическим, поскольку нет средства, позволяющих в одно и то же время формировать в разных секциях пневмомассажа различные давления. В устройстве не предусмотрены средства, регулирующие давление по скорости его изменения, что снижает точность и быстродействие передачи сигнала, и не предусмотрено регулирование давления с помощью изменения числа оборотов компрессора.

Указанные обстоятельства приводят к снижению эффекта лечения.

Технический результат предложенного устройства заключается в повышении эффективности лечения за счет создания в различных секциях давлений, адекватных физиологическим, и в передаче этих величин с достаточной точностью и быстродействием.

Для этого в систему введен блок соотношения давлений, компаратор, источник пониженного давления, компрессор, управляемый приводом и сообщенный с источником повышенного и пониженного давления, а в каждый из п-каналов управления секции введены датчик давления в секции, усилитель-формирователь и согласующее устройство, при этом выходы датчика давления в секциях через соответствующий усилитель-формирователь и выходы задатчиков давления через блок соотношения давлений подключены к компаратору, выходы которого через соответствующие согласующие устройства связаны с входами соответствующих формирователей давления, связанных с источником пониженного давления и подключенных выходами через средства управления последовательностью включения и выключения секций к соответствующим секциям пневмомассажера.

В системе управления формирователь давления может быть выполнен в виде камеры, в которой установлены три сопла и пьезокерамическая консоль с закрепленным перпендикулярно ей рычагом, одно из плеч которого размещено между двумя из указанных сопл, одно из которых сообщено с источником избыточного давления, другое с соответствующей секцией пневмомассажера, а другое плечо рычага размещено у эжекционного сопла, причем в стенке камеры напротив эжекционного сопла встроен обратный клапан.

В систему управления могут быть введены последовательно соединенные амплитудный анализатор, элемент ИЛИ и коммутатор, выход которого подключен к введенному двигателю регулирования числа оборотов, связанному с приводом компрессора, при этом входы амплитудного анализатора подключены к выходам усилителей-формирователей.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенной системы управления давлением; на фиг. 2 схема выполнения формирователя давления и подключения его в систему управления давлением в секциях пневмомассажера.

Система содержит каналы управления 1, 2, ПН с соответствующими секциями 1,3, П пневмомассажера 3. Каждый из каналов управления содержит задатчики давления 4, 5 (соответственно для каналов управления 1, 2), предназначенные для задания давления в секциях 1, 2 пневмомассажера 3.

На выходе задатчков давления 4, 5 установлены блок 6 соотношения давлений, предназначенный для формирования сигнала давления в соответствии с программой, заложенной в памяти блока соотношения давлений. Эта программа построена на основе логики, физиологического соотношения.

Коммутатор 7 предназначен для сравнения заданных и действительных сигналов, т. е. сигналов задан давлений от задатчиков давления 4, 5 и блока соотношения давлений и сигналов давлений с датчиков давлений 8, 9 в соответствующих секциях 1, 2 пневмомассажера.

Выходы датчиков давлений 8, 9 подключены к компаратору 7 через усилители-формирователи 10, 11, предназначенные для усиления и корректировки сигналов.

Выходы компаратора 7 через соответствующие согласующие устройства 12, 13 подключены к соответствующему формирователю давления 14, 15. Давление к формирователям давления подводится от компрессора 16, управляемого приводом 17. Формирователи давления 14, 15 через средства управления 18 последовательностью включения и отключения секций подключены к секциям 1, 2,П пневмомассажера 3.

Амплитудный анализатор 19 установлен на выходе усилителей-формирователей 10, 11 и подключен через схему ИЛИ 20 к коммутатору 21, установленному на входе двигателя 22 регулирования числа оборотов, подключенного к приводу компрессора 16 для регулирования давления в секциях пневмомассажера 3. Формирователи давления 14, 15 (см. фиг. 2) представляют собой камеру 23, в которой установлены три сопла 24-26 и пьезокерамическая консоль 27 с закрепленным перпендикулярно ей рычагом 28. Сопло 24 сообщено с источником 29 избыточного давления, сопло 25 с одной из секций, например с секцией 1 пневмомассажера. Эжекционное сопло 26 сообщено с источником 30 пониженного давления (источником вакуума) и с рессивером 30¹ пониженного давления (рессивером вакуума).

Напротив эжекционного сопла 26 в стенке камеры встроен обратный клапан 31.

Система работает следующим образом.

При описании работы рассмотрен двухсекционный пневмомассажер. Количество секций пневмомассажера определяется по назначению врача. При лечении с помощью многосекционного пневмомассажера его секции работают аналогично.

Сигналы с задатчиков давления 4, 5 поступают к блоку 6 соотношений давлений, который формирует значения установок давлений в секциях 1, 2, 3 П в соответствии с заложенной в его памяти программой, построенной на основе физиологических соотношений. Эти сигналы на входе компаратора 7 сравниваются со значениями действительных давлений в секциях 1, 2, 3П, которые контролируются датчиками давлений 8, 9, усиливаются и корректируются на усилителях-формирователях 10, 11. Сигналы рассогласования этих значений поступают на согласующие блоки 12, 13, которые преобразуют управляющий сигнал и приводят его к виду, необходимому для управления пьезокерамической консолью 27.

Под действием электрического сигнала биморфная пьезокерамическая консоль изгибается и изменяет положение рычага 28 относительно сопл 24, 25, 26 и, следовательно, степень на перекрытия этих сопл. В соответствии с этим изменяется давление в секции, в которой подключен этот формирователь давления. Степень открытия сопла, в том числе эфекционного сопла 26, является характеристикой изменения сопротивления истечению воздуха на выходе сопла 26.

В соответствии с этим в камере 23 может быть сформировано соответствующее давление, которое и устанавливается в секциях пневмомассажера.

В системе предусмотрена обратная связь по числу оборотов компрессора, которая образована амплитудным анализатором 19, блоком ИЛИ 20, коммутатором 21 и двигателем 22 регулирования числа оборотов.

При изменении в одной из секций давления относительно оптимальных значений двигатель 22, воздействуя через привод 17 на компаратор 16, управляет соответствующим образом изменением его числа оборотов и производительностью.

Положительный эффект предложенной системы управления заключается в повышении эффективности массажа за счет формирования физиологического соотношения давлений в секциях пневмомассажера, а также за счет точности и бытродействия их воспроизведения.

Область использования: в медицине при лечении лимфодемы, венозных нарушений и др. заболеваний, приводящих к отекам верхних и нижних конечностей. Сущность изобретения: система снабжена компаратом, блоком соотношения давлений, а в канале управления каждой секции установлены формирователь давления, датчик давления, усилитель-формирователь, согласующее устройство, задатчик давления, при этом выходы датчиков давления в секциях пневмомассажера через соответствующий усилитель-формирователь и выходы задатчиков давления через блок соотношений давлений подключены к компаратору, выходы которого через соответствующее согласующее устройство подключены к соответствующему формирователю давления, выходы которых через средства последовательного включения и отключения к секциям пневмомассажера. В системе формирователь давления выполнен в виде камеры, в которой установлены три сопла и пьезокерамическая консоль с закрепленным перпендикулярно ей рычагом. Одно из плеч рычага размещено между двумя из указанных сопл, одно из этих сопл сообщено с источником избыточного давления, а другое с соответствующей секцией пневмомассажера. Другое плечо рычага размещено у эжекционного сопла. При этом в стенке камеры напротив эжекционного сопла встроен обратный клапан. Система снабжена установленным на выходе усилителей-формирователей амплитудным анализатором, выходы которого подключены к схеме ИЛИ, подключенной через коммутатор к двигателю регулирования числа оборотов, который подключен к приводу компрессора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ В СЕКЦИЯХ ПНЕВМОМАССАЖЕРА, содержащая средства управления последовательностью включения и выключения секций и n каналов управления каждой секции, каждый из которых включает формирователь давления, связанный с источником избыточного давления, и задатчик давления, отличающаяся тем, что в нее введен блок соотношения давлений, компаратор, источник пониженного давления, компрессор, управляемый приводом и сообщенный с источником пониженного и повышенного давления, а в каждый из n каналов управления секции введены датчик давления в секции, усилитель-формирователь и согласующее устройство, при этом выходы датчика давления в секциях через соответствующий усилитель-формирователь и выходы задатчиков давления через блок соотношения давлений подключены к компаратору, выходы которого через соответствующие согласующие устройства связаны с входами соответствующих формирователей давления, связанных с источником пониженного давления и подключенных выходами через средства управления последовательностью включения и выключения секций к соответствующим секциям пневмомассажера. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что формирователь давления выполнен в виде камеры, в которой установлены три сопла и пьезокерамическая консоль с закрепленным перпендикулярно ей рычагом, одно из плеч которого размещено между двумя из указанных сопл, одно из которых сообщено с источником избыточного давления, другое сопло с соответствующей секцией пневмомассажера, а другое плечо рычага размещено у эжекционного сопла, причем в стенки камеры напротив эжекционного сопла встроен обратный клапан. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные амплитудный анализатор, элемент ИЛИ и коммутатор, выход которого подключен к введенному двигателю регулирования числа оборотов, связанному с приводом компрессора, при этом входы амплитудного анализатора подключены к выходам усилителей-формирователей.