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Anestesia musical. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Electrónica en medicina El dispositivo que se ofrece a la atención de los lectores está destinado a la anestesia en el proceso de tratamiento dental y prótesis. Todo el mundo sabe qué omisiones desagradables ocurren cuando se procesa un diente con un taladro. Por tanto, es comprensible el interés de los especialistas por el problema de la anestesia en el tratamiento odontológico. En un momento, se propusieron muchos métodos, pero ninguno de ellos fue lo suficientemente efectivo. El más prometedor fue el llamado método de anestesia de sonido. Consiste en que durante el tratamiento el paciente escucha un programa de música y ruido blanco (una mezcla de todos los componentes del espectro de frecuencias sonoras) suministrado a los auriculares. La música tiene un efecto beneficioso sobre el sistema nervioso del paciente, y el ruido blanco amortigua el foco de excitación en la corteza cerebral causado por el dolor. El dispositivo de anestesia (analizador sónico) fue diseñado por el ingeniero de Leningrado P. Weinboim en colaboración con el médico de la Academia Médica Militar. S. M. Kirov G. Mironenko. Los técnicos V. Kuznetsov y F. Gulyanitsiy brindaron una gran ayuda en la creación del dispositivo. Durante los dos años de operación en el departamento dental de la policlínica de la Academia Médica Militar, el analgésico de sonido ha recibido consistentemente buenas críticas de los pacientes. El dispositivo se exhibió en la 17ª exposición de creatividad de diseñadores de radioaficionados DOSAAF de Leningrado y recibió un diploma de primer grado. El diagrama de bloques del analizador de sonido se muestra en la fig. 1. El dispositivo consta de una unidad de amplificación de graves, una unidad mezcladora (consola del paciente), una unidad de fuente de alimentación y un mecanismo de transmisión de cinta con un bucle sin fin de cinta magnética. Su propósito es reproducir simultáneamente un programa de música y ruido blanco grabado en cuatro pistas de cinta magnética. El dispositivo utiliza cabezales de reproducción de dos canales de baja resistencia con un espacio de trabajo de 3 micras, cinta magnética tipo 6, velocidad de cinta de 9,53 cm/seg.
La corrección de la respuesta de frecuencia en la etapa del preamplificador de graves logra una reproducción de alta calidad en el rango de frecuencia de hasta 10 kHz. En la fig. 2 muestra un diagrama esquemático de un analizador de sonido. Los cabezales magnéticos toman las cuatro señales de las pistas de la cinta magnética, el voltaje de la señal se alimenta al preamplificador LF correspondiente, hecho en los transistores T1-T3. En la entrada del amplificador de graves final, con la ayuda de mezcladores pasivos (R10, R11, R23 y R24), la música y el ruido se mezclan en las proporciones requeridas. Después de mezclar y amplificar el voltaje de la señal con dos amplificadores LF finales (T4-T9), las señales Ash + Am se envían a uno de los auriculares y Bsh + Bm al otro, lo que da como resultado un efecto binatural. Si es necesario, el paciente puede ajustar por separado el nivel de música y ruido de cero al máximo.
El preamplificador LF de tres etapas se fabrica en los transistores T1-T3 (P13B). El amplificador está cubierto por una retroalimentación negativa dependiente de la frecuencia con una profundidad de 19 dB. La primera etapa del amplificador se realiza de acuerdo con el esquema con un emisor común. El cabezal de reproducción está conectado a la entrada del amplificador a través del condensador C1. El transistor utilizado en la primera etapa debe tener un nivel mínimo de ruido. Para hacer coincidir la primera etapa con la siguiente, se utiliza un seguidor de emisor, que está conectado galvánicamente a la primera etapa. La tercera etapa es similar a la primera. La tensión de realimentación negativa se suministra desde el circuito colector del último transistor (T3) al circuito emisor del primero a través de los elementos C4R4R6. La etapa de salida se carga en el controlador de nivel, que se encuentra en el bloque remoto: el mezclador. La unidad mezcladora, diseñada como control remoto separado, es un reóstato divisor que consta de dos potenciómetros emparejados (R10 y R24) y resistencias de desacoplamiento R11R23. Los potenciómetros actúan como controles de nivel de música y ruido. Se necesitan resistencias de desacoplamiento para eliminar la influencia mutua de las salidas de los preamplificadores LF. La resistencia de estas resistencias se selecciona experimentalmente. El amplificador final eleva el nivel de la señal al nivel necesario para la reproducción normal en los auriculares. Este amplificador debe tener baja distorsión armónica, alta impedancia de entrada, baja ganancia de voltaje y corrección adicional de la respuesta de frecuencia en la región de baja frecuencia (aproximadamente 4 dB por octava). El amplificador final está montado sobre seis transistores (T4-T9), cinco de los cuales son del tipo p-n-p, y el sexto (T9) es del tipo n-p-n (P10). Las etapas primera y tercera, realizadas en los transistores T4 y T6 según un circuito emisor común, amplifican el voltaje de la señal. Las etapas segunda y cuarta de los transistores T5 y T7 (según el circuito seguidor de emisor) sirven para igualar las resistencias de salida de las etapas anteriores con las resistencias de entrada de las siguientes. La etapa de salida es un amplificador de potencia push-pull, ensamblado de acuerdo con un circuito de colector común en transistores de diferente conductividad. Esto elimina la necesidad de una etapa de inversión de fase. El amplificador está cubierto por una retroalimentación profunda (26 dB), que reduce drásticamente el coeficiente de distorsión no lineal. El voltaje de retroalimentación depende de la frecuencia (retroalimentación dependiente de la frecuencia), lo que da como resultado una corrección adicional de la respuesta de frecuencia del canal de reproducción en la región de baja frecuencia. Además, se incrementa la impedancia de entrada del amplificador final cubierta por la retroalimentación. El amplificador no es crítico para la carga. La unidad de fuente de alimentación del dispositivo contiene un estabilizador de voltaje en los transistores T10T11. El voltaje de referencia se elimina del diodo zener de silicio tipo D811. El rectificador se ensambla de acuerdo con el circuito puente en cuatro diodos de germanio D7A. Todo el dispositivo está alimentado por corriente alterna a través de un transformador de potencia. El esquema cinemático del mecanismo de la unidad de cinta se muestra en la fig. 3. El uso de un bucle sin fin de una cinta magnética colocada en un casete especial hizo posible simplificar el mecanismo de la unidad de cinta y utilizar un motor tipo EDG-1M de baja potencia.
El casete del dispositivo es una caja de plástico con un rollo de cinta de 230 m de largo, que se enrolla en una base de disco, girando libremente sobre el eje del casete. El diámetro de trabajo del eje de transmisión es de 5 mm. Gracias al uso de un bucle de cinta sin fin, no hay necesidad de rebobinar y el dispositivo siempre está listo para la acción. El mecanismo de transmisión de la cinta es accionado por un interruptor de palanca que enciende el motor y presiona el rodillo impulsor contra el eje. Dos cabezales estéreo están ubicados directamente debajo del cuerpo del casete. Para un contacto confiable de la cinta magnética con los cabezales, se usa una abrazadera de fieltro especial, que se retira en el momento en que se enciende el dispositivo. Estructuralmente, todo el aparato está hecho en forma de una unidad separada (Fig. 4). El peso del aparato es de 5 kg. Sus dimensiones son 230X150X105 mm. La cubierta superior es extraíble.
Un casete con un dispositivo para instalar y presionar una cinta magnética en el eje, dos cabezales estéreo y un interruptor de palanca de encendido/apagado están montados en el panel superior del dispositivo (Fig. 5). Los cabezales estéreo están cubiertos con una tapa de seguridad.
Debajo del panel se encuentra un tablero fabricado en aleación V-95 de 6 mm de espesor. Se fija un mecanismo de transmisión de cinta, que incluye un motor eléctrico del tipo EDG-1M, un volante con un eje de transmisión, varillas de control y sujeción (Fig. 6). En la misma placa se fija toda la parte electrónica, compuesta por un amplificador de reproducción de cuatro canales, fuente de alimentación, transformador de potencia y bloques de conexión.
Los preamplificadores de reproducción están hechos en forma de una unidad separada. Está montado sobre un chasis de acero en forma de caja. Dimensiones del chasis 160x80x40 mm. Los cuatro amplificadores están ensamblados en tableros de textolita y separados entre sí por pantallas (Fig. 5). Los amplificadores finales se montan sobre dos placas de textolita y se ubican al otro lado del montaje de los preamplificadores. El panel de control está hecho en forma de una unidad separada. Esta unidad incluye dos potenciómetros dobles que actúan como controles de nivel y bloques de salida para conectar los auriculares del médico y del paciente. Autores: P. Weinboim, G. Mironenko; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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