طراحی و پیاده سازی بهینه شده محرک الکتریکی برای کاهش درد های عضلانی و درمان آرتروز

امروزه تحریک الکتریکی به عنوان یک روش درمانی با ایجاد انقباض عضلانی به وسیله ایجاد تحریک های الکتریکی درونی یک روش برای کاهش دردهای عضلانی است. علاوه بر این برای درمان آرتروز مورد استفاده قرار می گیرد. هدف تحقیق حاضر مطالعه، طراحی و پیاده سازی سخت افزاری بهینه شده برای تحریک کننده های الکتریکی عضلات به منظور کاهش درد و درمان آرتروز است. در اینجا به طراحی سامانه بهینه با هزینه پیاده سازی به مراتب کمتر نسبت به کارهای موجود پرداخته شده است. در بین روش های مختلف برای ساخت این دستگاه هزینه تمام شده این دستگاه ها بسیار بالا است و تهیه آن توسط بیماران امکان پذیر نیست. در اینجا با ساخت مداری کم هزینه و بهینه که دارای ویژگی های لازم برای تحریک الکتریکی عضلات است می توان این مشکل را بر طرف کرد. در این ساختار با استفاده از دو پتانسیمتر می توان قدرت و فرکانس پالس های اعمالی به بدن را متناسب با کاربردهای مختلف از تحریک عضلات تا درمان آرتروز کنترل کرد. استفاده از ترانزیستورهایی با قابلیت جریان دهی مناسب و ایمن دستگاه برای کارهایی که نیاز به اعمال پالس های قوی تری نیز می باشند مناسب است. در ساختار ارائه شده فرکانس تحریک در محدوده 1هرتز تا 50 کیلو هرتز قابل تغییر می باشند که این امر باعث استفاده از دستگاه برای طیف وسیعتری از درمان ها در این حوزه می شود. بدین صورت که اعمال سیگنال هایی با فرکانس کمتر و جریان بیشتر باعث عمق نفوذ بیشتری در بدن شده و برای درمان آرتروز و تحریک بیشتر غضروف آسیب دیده مناسب است. برای ترانسفورماتور استفاده شده در مدار می توان از دو نوع ترانسفورماتور متداول 220 ولت به 12 ولت 300 میلی آمپر و 220 ولت به 9 ولت 300 میلی آمپر استفاده کرد. برای تحریک های ضعیف تر می توان از ترانسفورماتورهای با جریان دهی 100 میلی آمپر نیز استفاده کرد. مدار پیشنهادی مورد آزمایش و بررسی روی افراد مختلف قرار گرفته و باعث کاهش درد عضلانی شده است.

optimized design and implementation of electrical stimuli to reduce muscle pain and treat osteoarthritis

today, electrical stimulation as a treatment method by creating muscle contraction by creating internal electrical stimulation is a method to reduce muscle pain. in addition, it is used to treat osteoarthritis. the aim of this study was to study, design and implement optimized hardware for electrical muscle stimulators to reduce pain and treat osteoarthritis. here, the design of the optimal system with much lower implementation costs than the existing work is discussed. among the various methods for making this device, the cost of these devices is very high and it is not possible to provide it by patients. here, this problem can be solved by building a low-cost and optimal circuit that has the necessary properties for electrical stimulation of muscles. in this structure, using two potentiometers, the power and frequency of pulses applied to the body can be controlled in accordance with various applications from muscle stimulation to the treatment of osteoarthritis. the use of transistors with proper flow capability and safe device is suitable for tasks that require the application of stronger pulses. according to the proposed structure, the frequency of stimuli is from the range of hz to khz, which can be considered for a wider range of treatments in this basin. thus, the application of signals with lower frequency and higher current causes a greater depth of penetration in the body and is suitable for the treatment of osteoarthritis and further stimulation of damaged cartilage. the proposed circuit has been tested on different people and the desired result has been received from the experiments.