Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong y học thực hành, việc kết hợp giữa kinh nghiệm y học cổ truyền và các tiến bộ kỹ thuật hiện đại ngày càng được chú trọng nhằm nâng cao hiệu quả khám và điều trị bệnh mà không gây đau đớn hay tác dụng phụ. Phương pháp châm cứu truyền thống khi kết hợp với kỹ thuật điện tử học đã phát triển thành phương pháp "điều trị điện trên huyệt" (hay điện châm). Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy việc đưa các dòng xung điện tần số thấp và điện thế thấp tác động trực tiếp vào các huyệt vị mang lại tác dụng kích thích hoặc ức chế thần kinh, gây co cơ, giảm co thắt, tăng cường tuần hoàn máu và giảm đau rõ rệt.

Tại các cơ sở y tế như Viện Y Dược học Dân tộc TP.HCM, các dòng máy điện châm cổ điển hoặc thiết bị châm cứu đơn giản nhập ngoại (như BT-701, G.6805 của Trung Quốc hoặc Omron của Nhật Bản) đã được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, các thiết bị đơn giản trong nước thời kỳ này còn nhiều hạn chế: sử dụng biến trở xoay cơ khí gây khó khăn trong việc định lượng chính xác thông số xung, thiếu cơ chế hẹn giờ tự động và chưa giải quyết triệt để hiện tượng thích ứng ("quen") dòng điện của cơ thể người bệnh. Nhóm sinh viên Ngụy Thiên Nhựt và Phan Thanh Tòng thuộc Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Phương Quang, đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Tìm hiểu và lắp ráp máy xung điện cải tiến ứng dụng trong điều trị điện trên huyệt" (hoàn thành tháng 02/2003).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Tìm hiểu tác dụng sinh học và cơ chế vật lý của các loại dòng điện đối với cơ thể người, từ đó ứng dụng vào điều trị điện trên huyệt theo lý liệu pháp y học hiện đại.
  2. Vận dụng kiến thức chuyên ngành điện tử để thiết kế, tính toán và chế tạo một máy điện châm cải tiến: phân cấp điều chỉnh tần số và biên độ theo từng nấc chính xác, tích hợp mạch tạo chuỗi xung ngắt quãng chống hiện tượng "quen" và mạch hẹn giờ tự động ngắt ca điều trị.
  3. Đề xuất hai phương án kỹ thuật phần cứng độc lập (sử dụng mạch tích hợp số IC chuyên dụng và sử dụng vi điều khiển 8951) nhằm so sánh tính khả thi và tối ưu hóa mạch in PCB.
  4. Xây dựng tài liệu kỹ thuật hoàn chỉnh làm nguồn tham khảo cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật điện tử y sinh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Mạch phát xung điện trị liệu (mạch dao động nghẹt), khối biến trở số phân nấc điều chỉnh tần số - biên độ, khối định thời gian ca điều trị và khối ngắt quãng xung nhịp.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài được triển khai thiết kế, thi công tại Bộ môn Điện tử - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM; tiến hành lấy ý kiến chuyên môn và thử nghiệm hoạt động tại Viện Y Dược học Dân tộc TP.HCM vào tháng 02/2003.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý sinh và y học của phương pháp điều trị điện trên huyệt

Về mặt điện sinh học, màng tế bào của tổ chức sống ở trạng thái nghỉ duy trì một hiệu điện thế phân cực từ 50 mV đến 100 mV (mặt ngoài tích điện dương, mặt trong tích điện âm). Khi có kích thích điện đạt ngưỡng, màng tế bào xảy ra hiện tượng hủy cực, làm xuất hiện điện thế hoạt động lan truyền dọc theo sợi thần kinh và sợi cơ.

Cơ thể người có điện trở dao động từ 10.000 $\Omega$ đến vài trăm k$\Omega$, trong đó lớp sừng biểu bì (dày khoảng 0,2 mm) có điện trở lớn nhất. Khi da khô, điện trở một chiều khoảng 50 k$\Omega$; khi da ẩm hoặc mất lớp sừng, điện trở giảm xuống còn khoảng 800 $\Omega$, và khi mất hẳn biểu bì chỉ còn từ 60 $\Omega$ đến 800 $\Omega$. Tại các vị trí huyệt châm cứu, các phép đo vật lý ghi nhận đặc tính sinh học riêng biệt: điện trở một chiều và xoay chiều thấp hơn đáng kể so với vùng da lân cận (chỉ từ 20 k$\Omega$ đến 250 k$\Omega$), ngưỡng nhạy cảm thấp, khả năng hô hấp da tăng, năng lượng điện tích cao và điện thế đo được có thể lên tới 350 mV.

Khi dòng điện một chiều đi qua cơ thể, hiện tượng phân ly muối NaCl trong dịch thể tạo thành ion $\text{Na}^+$ tại cực âm và $\text{Cl}^-$ tại cực dương. Khi tiếp xúc với điện cực kim loại, các ion này chuyển hóa tạo ra NaOH tại cực âm và HCl tại cực dương gây bỏng hóa học bề mặt. Trong trị liệu, các lớp vải đệm hút nước dày khoảng 1 cm được sử dụng để ngăn ngừa bỏng. Dòng xung điện tần số thấp (không quá 5 - 6 kHz, điện thế dưới 300 V) tạo ra sự biến đổi đột ngột của điện trường, gây tác dụng kích thích cơ và ức chế cảm giác theo từng dải tần:

Dải tần số xung Phản ứng sinh lý của cơ thể Ứng dụng điều trị
Dưới 20 Hz Giật từng cái, co cơ đơn lẻ theo từng xung Kích thích phục hồi cơ bại liệt
20 Hz - 60 Hz Cảm giác rung mạnh, co cơ liên tiếp Tăng cường trương lực cơ, kích thích tuần hoàn
Trên 60 Hz Rung nhẹ dần, chuyển sang co cơ liên tục Giảm đau, giảm co thắt cơ
100 Hz - 150 Hz Tác dụng ức chế cảm giác và ức chế đau đạt tối ưu Cắt cơn đau cấp, an thần
4 kHz - 5 kHz Cảm giác kiến bò lăn tăn, cơ không rung và không co Tác dụng tương đương dòng một chiều

Theo quy chuẩn an toàn điện y tế của Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, cường độ dòng điện đưa vào điều trị an toàn phải nhỏ hơn 600 $\mu\text{A}$ (phạm vi điều chỉnh lâm sàng từ 10 $\mu\text{A}$ đến 2000 $\mu\text{A}$). Khoảng điều trị hiệu lực phải duy trì nằm giữa ngưỡng cảm giác và ngưỡng đau. Nhằm chống lại hiện tượng "quen" (cơ thể mất cảm giác kích thích sau 15 đến 60 giây duy trì dòng cố định), việc xen kẽ các nhịp nghỉ xung ngắt quãng dưới 15 giây là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả đã áp dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật thực nghiệm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp lý thuyết: Phân tích giải tích toán tử mạch dao động nghẹt cực phát chung nhằm xác định các giai đoạn hình thành sườn trước xung ($t_s$), đỉnh xung ($t_d$) và thời gian hồi phục ($t_{hp}$); tính toán hằng số thời gian mạch định thời IC 555 và mạng phân chia điện áp biến trở số.
  • Phương pháp khảo cứu tài liệu và tham vấn chuyên gia: Tiếp nhận hướng dẫn chuyên môn từ giảng viên ngành Điện tử và tham vấn phác đồ điều trị thực tế từ các bác sĩ, lương y tại Viện Y Dược học Dân tộc TP.HCM.
  • Phương pháp thiết kế và chế tạo phần cứng (Design & Implementation): Thiết kế sơ đồ nguyên lý, tính toán chọn lựa linh kiện (IC họ CMOS 4000, TTL 74LS, vi điều khiển 8951, rơle chuyển mạch), lập trình hợp ngữ (Assembly) và vẽ sơ đồ mạch in PCB 2 lớp.
  • Phương pháp thử nghiệm thực tế: Tiến hành đo kiểm dạng sóng xung trên máy hiện sóng, thử nghiệm trực tiếp thông số kích thích trên cơ thể nhóm nghiên cứu dưới sự giám sát y khoa, và vận hành thử nghiệm tại Viện Y Dược học Dân tộc.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống máy xung điện cải tiến được xây dựng dựa trên hai giải pháp phần cứng song song:

1. Giải pháp thiết kế sử dụng IC số rời (Hardwired Logic)

  • Mạch tạo xung chủ: Sử dụng mạch dao động nghẹt cực phát chung (blocking oscillator) sử dụng transistor ghép biến áp xung lõi ferit có độ từ trễ vuông góc nhằm tạo ra chuỗi xung nhọn hẹp có độ dốc sườn đứng, biên độ điện áp thứ cấp đạt tối đa 100 $\text{V}_{pp}$.
  • Khối biến trở số điều chỉnh tần số và biên độ (16 nấc và 20 nấc): Thay thế biến trở xoay bằng dãy điện trở chính xác kết hợp chuyển mạch rơle thu nhỏ ($20 \times 10 \times 12\text{ mm}$, cuộn dây 5 V, điện trở cuộn dây $R_{rle} = 160\ \Omega$, dòng kích $I_C = 30\text{ mA}$, điều khiển bằng transistor bão hòa qua điện trở phân cực $R_B = 6{,}8\text{ k}\Omega$). Để tối ưu hóa diện tích PCB, tác giả áp dụng sơ đồ chuyển mạch trung gian qua tiếp điểm rơle SW10 và SW11, giúp giảm số lượng rơle điều khiển 16 nấc từ 16 rơle xuống còn 9 rơle.
  • Khối tạo chuỗi xung ngắt quãng: Sử dụng IC định thời NE555 hoạt động ở chế độ đa hài phi ổn với chu kỳ tổng $T = 15\text{ s}$ ($f \approx 0{,}067\text{ Hz}$), gồm thời gian xung mức cao $T_h = 10\text{ s}$ (đưa xung vào cơ thể) và thời gian mức thấp $T_l = 5\text{ s}$ (ngắt xung). Các giá trị linh kiện được tính toán lý thuyết: $R_a = R_b = 330\text{ k}\Omega$, $C = 22\ \mu\text{F}$, cho chu kỳ thực tế $T = 15{,}09\text{ s}$ (sai số $0{,}6% < 10%$).
  • Khối hẹn giờ 30 phút: Thiết lập 6 mốc thời gian cố định (5, 10, 15, 20, 25, 30 phút). Khối tạo xung chuẩn 2 Hz sử dụng IC 4060 kết hợp thạch anh 32.768 Hz, cấp tín hiệu đếm cho IC 4040 và IC giải mã đếm vòng 4017 kết hợp mạng logic AND/OR bằng Diode để điều khiển ngắt tiếp điểm rơle SW12.

2. Giải pháp thiết kế sử dụng Vi điều khiển 8951

  • Cấu trúc phần cứng: Vi điều khiển AT89C51 đảm nhận toàn bộ việc quản lý logic, giải quyết triệt để nhược điểm hiển thị không liên tục của phương án IC số:
    • Port 1: Giao tiếp ma trận phím nhấn gồm các phím tăng/giảm độc lập cho tần số, biên độ và thời gian hẹn giờ; chân P1.1 xuất mức logic điều khiển đóng/ngắt rơle cấp nguồn xung SW12.
    • Port 0: Xuất mã nhị phân 4 bit độc lập ở byte thấp và byte cao cấp tín hiệu cho các IC giải mã 3:8 (74LS138) điều khiển hệ thống rơle biến trở số.
    • Port 2 và các khối quét hiển thị: Quét trực tiếp 4 LED 7 đoạn hiển thị giá trị cài đặt tần số (0 - 15) và biên độ (0 - 15), cùng 2 LED 7 đoạn hiển thị thời gian đếm lùi của bộ hẹn giờ (0 - 30 phút).
  • Phần mềm điều khiển (Assembly 8051): Xây dựng thuật toán xử lý ngắt định thời gian (Timer 0 Mode 1 định thời 50 ms), chương trình con chống rung dội phím (DELAYY), chương trình quét mã LED 7 đoạn và cấu trúc thanh ghi điều khiển vòng lặp đếm phút/giây chính xác.

Nội dung chính theo từng chương

Chương Dẫn nhập

Chương này thiết lập cơ sở khoa học và tính cấp thiết của đề tài. Tác giả trình bày tổng quan về nhu cầu hiện đại hóa các thiết bị y tế châm cứu trong nước nhằm hỗ trợ bác sĩ lâm sàng kiểm soát chính xác liều lượng kích thích. Nội dung xác định rõ 4 mục tiêu nghiên cứu cụ thể, phương pháp luận thực nghiệm và lập danh mục 9 tài liệu tham khảo chuyên ngành y học cổ truyền, điện tử học và vi xử lý.

Chương 2: Cơ sở lý luận và thực tiễn của điều trị điện trên huyệt theo lý liệu pháp của Y học hiện đại

Chương 2 phân tích chuyên sâu về mặt y lý và điện sinh học. Nội dung tổng kết lịch sử ứng dụng điện trị liệu từ thời cổ đại đến các công trình của Leduc, Lapicque, Bernard và Nemec. Tác giả làm rõ cơ chế tác dụng kép: tác dụng đặc hiệu của huyệt đạo theo học thuyết kinh lạc kết hợp với tác dụng sinh lý của dòng điện trên tế bào sống. Chương này cung cấp các nguyên tắc lựa chọn thông số điều trị lâm sàng:

Phân loại bệnh lý Dạng dòng điện và tần số Nhịp kích thích (ngắt quãng) Thời gian điều trị
Bệnh mạn tính Dòng một chiều hoặc xung $< 50\text{ Hz}$ Thưa ($10 - 15\text{ lần/phút}$) $5 - 10\text{ phút}$
Bệnh cấp tính (đau, viêm) Dòng xung $80 - 100\text{ Hz}$ Mau ($20 - 30\text{ lần/phút}$) $20 - 30\text{ phút}$
Tổ chức cần phục hồi dinh dưỡng Dòng một chiều đều Liên tục Vài phút
Cơ teo, liệt, thoái hóa Xen kẽ một chiều và xung $20 - 30\text{ Hz}$ Ngắt quãng Khoảng $10\text{ phút}$
Chấn thương, phù nề, tụ máu Dòng xung $80 - 100\text{ Hz}$ Liên tục $15 - 20\text{ phút}$

Chương 3: Lý thuyết chung

Chương 3 trình bày các mô hình toán học và nguyên lý hoạt động của các khối phần cứng cơ bản:

  • Phân tích giải tích quá trình quá độ trong mạch dao động nghẹt cực phát chung có biến áp hồi tiếp, thiết lập các công thức xác định hệ số biến áp tối ưu $n_{opt} = \sqrt{R_{td}/R_v}$ nhằm cực tiểu hóa độ rộng sườn xung $t_s$.
  • Cấu tạo và nguyên lý phóng nạp ngưỡng của IC định thời 555 qua các mức so sánh $\frac{1}{3}V_{CC}$ và $\frac{2}{3}V_{CC}$.
  • Các khối mạch tích hợp số logic TTL và CMOS: IC đếm thuận nghịch 74192/74193, IC giải mã 7442/74154, cổng Schmitt trigger và mạch lọc chống rung phím.
  • Kiến trúc phần cứng vi điều khiển 8951: cấu trúc bộ nhớ RAM/ROM, sơ đồ chân và chức năng các cổng giao tiếp vào/ra (Port 0, Port 1, Port 2, Port 3).

Chương 4: Thiết kế

Chương 4 là trọng tâm kỹ thuật của đồ án, trình bày chi tiết sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý và tính toán thông số linh kiện cho từng khối chức năng:

  • Phần A & B: Thiết lập sơ đồ khối chức năng tổng quát của máy xung điện cải tiến.
  • Phần C (Mạch số): Tính toán chi tiết mạch biến trở số 16 nấc và 20 nấc sử dụng IC đếm 74193/74192 kết hợp mạng rơle 5 V; phân tích bảng trạng thái đóng ngắt logic; thiết kế khối dao động ngắt quãng 15 s dùng NE555 ($R_a = R_b = 330\text{ k}\Omega, C = 22\ \mu\text{F}$); thiết kế khối hẹn giờ 6 mốc thời gian dùng IC 4060, 4040, 4017.
  • Phần D (Vi điều khiển): Xây dựng sơ đồ ghép nối vi điều khiển 8951 với khối giải mã rơle, bàn phím và 6 LED 7 đoạn; xây dựng lưu đồ thuật toán chi tiết và viết mã nguồn chương trình Assembly hoàn chỉnh; thiết kế bản vẽ mạch in PCB 2 lớp cho tất cả các bo mạch chức năng (mạch biến trở số 16 nấc/20 nấc, bo mạch điều khiển IC số và bo mạch điều khiển vi điều khiển).

Chương 5: Tổng kết

Tổng kết các kết quả thử nghiệm thực tế của máy, so sánh ưu nhược điểm giữa hai phương án phần cứng và định hướng các nội dung cải tiến mở rộng cho thiết bị.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu nghiên cứu và chế tạo hệ thống phần cứng với các kết quả cụ thể:

+-------------------------------------------------------------------------+
|                    KẾT QUẢ KỸ THUẬT ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỒ ÁN                  |
+------------------------------------+------------------------------------+
| THÔNG SỐ / TÍNH NĂNG               | GIÁ TRỊ THIẾT KẾ THỰC TẾ           |
+------------------------------------+------------------------------------+
| Điện áp ngõ ra trị liệu            | Điều chỉnh phân cấp từ 0 - 100 Vpp |
| Số nấc điều chỉnh biên độ/tần số   | 16 nấc (8951) hoặc 20 nấc (IC số)  |
| Chu kỳ ngắt quãng chống "quen"     | 15 giây (10s phát xung / 5s nghỉ)  |
| Mức định thời gian ca điều trị     | 6 mốc: 5, 10, 15, 20, 25, 30 phút  |
| Hiển thị trực quan                 | LED 7 đoạn cho biên độ, tần số, giờ|
| Công nghệ vi xử lý                 | Vi điều khiển 8951 (Code Assembly) |
+------------------------------------+------------------------------------+

Đóng góp của đồ án:

  • Khắc phục nhược điểm của biến trở cơ khí: Việc ứng dụng biến trở số điều khiển qua rơle giúp loại bỏ sai số tiếp xúc và hiện tượng trôi thông số của chiết áp xoay truyền thống, cho phép định lượng chính xác mức điện áp và tần số cho từng huyệt vị.
  • Tối ưu hóa mạch phần cứng: Đề xuất giải pháp cấu trúc chuyển mạch trung gian (SW10, SW11), giúp tiết kiệm gần $50%$ số lượng rơle trên bo mạch mà vẫn đảm bảo độ cách ly điện áp và chống nhiễu tuyệt đối.
  • Tự động hóa phác đồ điều trị: Tích hợp thành công chu kỳ nhịp ngắt quãng 10s on / 5s off bằng NE555 và khối tự động ngắt nguồn sau thời gian hẹn giờ (lên đến 30 phút), bảo đảm an toàn cho bệnh nhân và ngăn ngừa hiện tượng mỏi cơ hoặc thích ứng dòng điện.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế được nhóm tác giả ghi nhận trong văn bản bao gồm:

  • Phương án mạch số rời (Hardwired Logic): Số lượng linh kiện IC và rơle còn nhiều khiến kích thước mạch in cồng kềnh; mạch giải mã hiển thị 7447 thông thường bị giới hạn từ 0 đến 9, khi hiển thị 16 nấc bị hiện tượng nhảy số hàng chục gây phức tạp khi phối ghép cổng logic phụ trợ.
  • Nguồn cấp cho mạch tạo xung chuẩn: Phương án tạo xung chuẩn bằng IC đồng hồ đeo tay đòi hỏi nguồn pin 1,5 V riêng biệt, gây bất tiện khi tích hợp vào nguồn cấp chung của toàn máy.
  • Mức độ tích hợp lâm sàng: Thiết bị mới được thử nghiệm trên nhóm tác giả và chạy kiểm nghiệm chức năng tại Viện Y Dược học Dân tộc, chưa thực hiện thử nghiệm thống kê trên số lượng lớn bệnh nhân thực tế.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo:

  • Chuẩn hóa toàn bộ hệ thống trên nền tảng vi điều khiển 8951 để tinh gọn kích thước thiết bị và tăng độ tin cậy.
  • Nghiên cứu tích hợp thêm khối mạch tự động dò huyệt và báo huyệt bằng âm thanh/ánh sáng dựa trên đặc tính suy giảm điện trở tại vị trí huyệt đạo.
  • Hoàn thiện kết cấu cơ khí, đóng hộp bảo vệ đạt chuẩn thiết bị y tế để có thể sản xuất và ứng dụng rộng rãi tại các cơ sở y tế tuyến cơ sở.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

  • Sinh viên và giảng viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Y sinh, Tự động hóa: Cung cấp tài liệu thiết kế chi tiết về việc kết hợp mạch tương tự (dao động nghẹt, IC 555), mạch số (họ 74LS/CMOS) và hệ thống vi xử lý (MCS-51) trong thiết kế thiết bị y tế.
  • Kỹ sư thiết kế thiết bị vật lý trị liệu: Cung cấp phương pháp thiết kế biến trở số phân cấp dòng cao/áp cao cách ly bằng rơle và giải pháp chống hiện tượng "quen" điện cực trong y sinh học.
  • Các nội dung đáng tham khảo nhất: Phần tính toán giải tích mạch dao động nghẹt (Chương 3), sơ đồ phân nấc chuyển mạch trung gian tiết kiệm rơle (Chương 4) và toàn bộ mã nguồn hợp ngữ quét phím/quét LED cho 8951.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án phải thiết kế khối dao động đa hài tạo chuỗi xung ngắt quãng 15 giây?
Trong điều trị điện châm, nếu duy trì dòng điện xung liên tục thì sau 15 đến 60 giây cơ thể người bệnh sẽ xuất hiện hiện tượng "quen", làm giảm đáng kể hiệu lực kích thích sinh học. Khối dao động NE555 tạo ra chu kỳ 15 giây (10 giây phát xung, 5 giây ngắt xung) nhằm ngắt quãng kích thích định kỳ, ngăn chặn sự thích ứng của màng tế bào thần kinh và nâng cao hiệu quả điều trị.

2. Giải pháp chuyển mạch trung gian trong biến trở số giúp tiết kiệm rơle như thế nào?
Để tạo ra biến trở số 16 nấc thông thường cần 16 rơle độc lập. Tác giả sử dụng một chuyển mạch trung gian (SW10) chia dải trở thành hai vùng: 8 nấc thấp ($R$ đến $8R$) và 8 nấc cao ($9R$ đến $16R$). Nhờ vậy, chỉ cần 8 rơle nấc kết hợp với 1 rơle trung gian (tổng cộng 9 rơle), giảm gần một nửa số lượng linh kiện đóng ngắt mà vẫn điều chỉnh liên tục được 16 cấp tần số/biên độ.

3. Giới hạn dòng điện và điện áp an toàn trong châm điện được quy định như thế nào trong tài liệu?
Theo tài liệu an toàn điện được trích dẫn trong đồ án, dòng điện đưa vào cơ thể an toàn nhất phải nhỏ hơn 600 $\mu\text{A}$ (điều chỉnh lâm sàng từ 10 $\mu\text{A}$ đến 2000 $\mu\text{A}$ tùy huyệt vị), tần số xung trị liệu không vượt quá 5 - 6 kHz và biên độ điện áp thứ cấp không vượt quá 300 V (máy thiết kế thực tế giới hạn ở mức 100 $\text{V}_{pp}$).

4. Vi điều khiển 8951 đảm nhận những nhiệm vụ cụ thể nào trong hệ thống?
Vi điều khiển 8951 thực hiện ba chức năng trung tâm: (1) Quét ma trận phím bấm tại Port 1 để nhận lệnh tăng/giảm độc lập biên độ, tần số và thời gian; (2) Xuất mã nhị phân 4 bit tại Port 0 cấp cho các IC giải mã điều khiển rơle biến trở số; (3) Quét hiển thị đồng thời 4 LED 7 đoạn (cho tần số, biên độ từ nấc 0 đến 15) và 2 LED 7 đoạn đếm lùi thời gian hẹn giờ (0 - 30 phút), đồng thời điều khiển chân P1.1 ngắt rơle cấp nguồn khi hết giờ.

5. Điểm khác biệt trong việc lựa chọn thông số xung điện giữa bệnh cấp tính và bệnh mạn tính là gì?
Đối với bệnh cấp tính (chứng đau cấp, viêm, chấn thương mới), phác đồ chỉ định chọn xung có tần số cao ($80 - 100\text{ Hz}$), nhịp kích thích mau ($20 - 30\text{ lần/phút}$) và thời gian điều trị kéo dài $20 - 30\text{ phút}$. Đối với bệnh mạn tính, phác đồ chỉ định chọn dòng một chiều hoặc xung tần số thấp dưới $50\text{ Hz}$, nhịp kích thích thưa ($10 - 15\text{ lần/phút}$) và thời gian kích thích ngắn từ $5 - 10\text{ phút}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Tìm hiểu và lắp ráp máy xung điện cải tiến ứng dụng trong điều trị điện trên huyệt" của sinh viên Ngụy Thiên Nhựt và Phan Thanh Tòng đã hoàn thành trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu lý thuyết điện sinh học và thiết kế chế tạo thiết bị điện châm chuyên dụng. Tác phẩm đã giải quyết thành công các bài toán kỹ thuật thực tiễn: số hóa việc điều chỉnh tần số và biên độ theo từng nấc chính xác, tích hợp chu kỳ ngắt xung chống hiện tượng quen sinh học và tự động hóa định thời ca điều trị. Công trình thể hiện sự gắn kết chặt chẽ giữa kỹ thuật điện tử - vi điều khiển và y học cổ truyền, đóng góp một mô hình thiết bị có giá trị thực tiễn và tính ứng dụng cao cho ngành kỹ thuật y sinh trong nước.