Глава XXXIII. МЕДИЦИНСКИЕ, КОСМЕТИЧЕСКИЕ И БЫТОВЫЕ ВИБРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
1. МЕДИЦИНСКИЕ УСТРОЙСТВА
Чрезмерно интенсивная или слишком длительная вибрация, воспринимаемая живым организмом, может причинить ему вред. Наоборот, действие слабой или умеренной вибрации в течение определенных отрезков времени во многих случаях оказывает благотворное влияние. Вибрационные устройства с лечебной целью начали применять около двухсот лет назад. В настоящее время имеется значительное число различных вибрационных устройств, применяемых для ускоренного снятия усталости, терапевтических целей при лечении ряда заболеваний и в качестве механизированного хирургического инструмента.
Явления, происходящие в живом организме под действием как тотальной (общей), так и локальной (местной) вибрации, весьма сложны. Чисто механический эффект сотрясения вызывает реакции нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем организма. С учетом этого и опираясь на эмпирические результаты, назначают дозировку лечебных вибрационных воздействий. Правильно дозируемая вибрация ускоряет диффузионные процессы и в связи с этим ускоряет реакции обмена веществ. В ряде случаев она оказывает болеутолящее, противовоспалительное действия, снижает аллергические реакции, интенсифицирует работу некоторых систем организма. Вибрационные лечебные процедуры рекомендуют при некоторых заболеваниях нервной системы, суставов, органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, при некоторых воспалительных процессах, парадонтозе и др. Имеется ряд противопоказаний для применения вибрационных лечебных процедур.
Известны различные устройства для тотальной вибрации, когда подвергаемый вибрационному воздействию человек располагается стоя, сидя или лежа. К ним относятся вибрационные столы, платформы, кровати, кресла и т. д. На некоторых из них вибрации подвергают все тело человека, на других — только корпус; на руки, на ноги и голову вибрация непосредственно не передается. В качестве вибрационного привода используют кривошипные и кулачковые механизмы, центробежные, электромагнитные, гидравлические, пневматические и электродинамические вибровозбудители.
В некоторых случаях человек, подвергаемый вибрированию, возбуждает вибрацию собственными силами. Устройство с педальным приводом представляет собой подобие велосипеда без ходовых колес. Подвергаемый вибрационной процедуре садится в седло и руками держит псевдоруль, а ногами с помощью педалей вращает зубчатое колесо, соединенное цепной передачей со звездочкой, которая жестко связана с расположенным на месте заднего колеса маховиком-дебалансом, возбуждающим вибрацию рамы, установленной на податливых пружинах.
Вибрационное кресло приводится в движение расположенным под сидением кривошипно-шатунным механизмом, получающим движение от коллекторного однофазного электродвигателя. Изменение скорости вращения двигателя обеспечивает плавное регулирование частоты вибрации. Предусмотрено ступенчатое регулирование амплитуды перемещения путем изменения длины кривошипа. Ступни ног непосредственному действию вибрации не подвергаются. Руки защищены путем виброизоляции подлокотников.
Известна установка для лечебного вибрирования в лежачем положении. На вибрирующей платформе располагается верхняя часть корпуса человека. Голова и голени оперты на неподвижные эластичные подставки. Частоту вибрации можно регулировать от 100 до 150 Гц.
Иногда для лечебного вибрирования сидящего и стоящего человека используют испытательные электродинамические вибрационные стенды. Обычно максимальная амплитуда вынуждающей силы таких стендов примерно в 10 раз больше нагрузки испытуемого наиболее тяжелого изделия. Если максимальная амплитуда ускорения при лечебном вибрировании не должна превышать ускорения свободного падения и если масса платформы с человеком равна то можно применять вибрационный стенд грузоподъемностью Платформу жестко соединяют со столом вибростенда, а силу тяжести платформы с расположенным на ней человеком компенсируют весьма податливыми пружинами. Использование вибрационных испытательных стендов следует считать перспективным вследствие их широкого частотного и динамического диапазонов, возможности воспроизведения детерминированной вибрации широкого спектрального состава и случайной вибрации с заданными характеристиками, возможности работы в режимах автоматического регулирования и программного управления.
Рис. 1. Электромагнитный вибровозбудитель устройства для подводных вибрационных процедур
Из средств для локального вибрирования преимущественное распространение имеют вибрационные массажные устройства. В корпусе смонтирован электромагнитный вибровозбудитель, в якоре которого расположены два взаимно перпендикулярных гнезда для закрепления хвостовиков различных наконечников, представляющих собой исполнительные органы вибрационного массажного устройства и иногда называемых вибратодами. Рабочая поверхность наконечников может иметь различную форму: сферическую, цилиндрическую, плоскую, форму колокола, щетки и т. д. Для интенсивного массажа применяют твердые металлические или пластмассовые наконечники, а для легкого массажа — эластичные резиновые наконечники. Присоединенные к осевому гнезду якоря наконечники совершают относительно массируемой поверхности нормальную вибрацию, а присоединенные к боковому гнезду — тангенциальную вибрацию. На рукояти расположены выключатель и переключатель уровней интенсивности вибрации. Устройство с помощью шнура и штепсельной вилки подключают к электрической сети.
Существует значительное число вибрационных массажных устройств с вибрационными приводами различных типов. В некоторых из них предусмотрено регулирование частоты вибрации в более или менее широком диапазоне. Имеются узко специализированные вибрационные устройства с соответствующими наконечниками для массажа десен и других участков тела.
Одним из недостатков некоторых распространенных массажных вибрационных устройств является ненормированная сила прижатия наконечника к массируемой поверхности, вследствие чего интенсивность сообщаемой массируемому участку тела вибрации может колебаться в значительных пределах. В некоторых из устройств недостаточна виброизоляция рукояти, что отрицательно влияет на массажиста, рука которого длительное время подвержена действию вибрации.
Известны устройства для водных вибрационных процедур. Одно из них осуществляет подводный массаж часто прерывающейся затопленной струей теплой воды, направленной на определенный участок тела человека, находящегося в ванне. Другие устройства сообщают воде волновое движение, воздействующее на нужный участок гела. Такое вибрационное устройство имеет электромагнитный вибровозбуднтель, блок управления, блок питания и токоподводящий кабель. Вибровозбудитель состоит из пластмассового корпуса 1 (рис, 1) с замоноличенными в нем сердечником 2
электромагнита, катушками 3 и направляющим насадком 4, якоря с присоединенным к нему излучателем 5 и кабеля 6. Все вибрационные лечебные процедуры применяют только по назначению врача, причем дозировка вибрационных воздействий должна точно соответствовать его указаниям.
Существуют вибрационные хирургические инструменты, среди которых хорошо известен зубоврачебный бор, работающий в верхней части звукового диапазона частот, инструменты для сверления кости и разрезания тканей тела, работающие в том же диапазоне частот, инструменты для дробления камней, образующихся в некоторых внутренних полостях тела. Последние инструменты работают в более низкой части звукового диапазона частот.