مبادئ الكهرباء للعلاج الكهربائي:
يعود تاريخ القيمة العلاجية للتيارات الكهربائية إلى قرون، حيث كان من الممكن أن يشتري أجدادنا “محفزًا كهربائيًا” من (Sears) أو كتالوج (Roebuck) أو العديد من البائعين الآخرين. وقد تضاءلت الطرائق الكهربائية، وأدى اكتشاف مقاومات السيليكون والدوائر الدقيقة أثناء استكشاف الفضاء إلى إدخال محفزات عالية الجهد والتيار الروسي في الثمانينيات وحدثت ولادة جديدة.
يتبع العديد من أنواع المحفزات الكهربائية لكي تكون قادرة على المنافسة، حيث طور المصنعون اختلافات، مع عدد كبير من خصائص التيار الكهربائي واستخدموا مصطلحات عشوائية لتمييز هذه الخصائص. كما أدى الجمع بين مجموعة متنوعة من خصائص التيار الكهربائي والمصطلحات غير المتسقة لوصفها إلى الانصهار، بدا الأمر كما لو أن كل مصنع يتحدث لغة مختلفة.
في عام 1990، نشر قسم الفيزيولوجيا الكهربية التابع لجمعية العلاج الطبيعي الأمريكية لغة واحدة للعلاج الكهربائي. حيث ساعد استخدام هذه المصطلحات المشتركة من قبل المعلمين والأطباء والمصنعين في تقليل الارتباك. أولاً، يجب أن يكونوا قادرين على استخدام التحفيز الكهربائي بذكاء، كما يجب أن يفهم المتخصصون في صنع القرار سبب وكيفية استخدام التحفيز الكهربائي حتى يتمكنوا من تقديم أكبر فائدة للمرضى. ثانيًا، يجب أن يكونوا قادرين على مناقشة ميزات المحاكيات الكهربائية المختلفة بذكاء مع موظفي المبيعات، وبالتالي اتخاذ قرارات شراء مستنيرة عند الحاجة.
أساسيات الكهرباء:
يمكن العثور على العديد من التعريفات للكهرباء. فيما يلي أربعة تعريفات، كلها صحيحة وكل منها يؤكد على جانب مختلف من الكهرباء:
- خاصية لبعض الجسيمات الأساسية لجميع المواد التي لها مجال قوة مرتبطة بها، تتجلى إما بتراكم أو غياب الإلكترونات على ذرة أو جسم.
- شكل من أشكال الطاقة المرتبطة بوجود وتفاعل الشحنة الكهربائية، ويتجلى ذلك من خلال محاكاة أو عدم وجود الإلكترونات على ذرة أو جسم. كما يعرض الخصائص المغناطيسية (الكهرومغناطيسية) والكيميائية والميكانيكية (الحركية الكهربية) والحرارية.
- شكل من أشكال الطاقة يظهر تأثيرات مغناطيسية وكيميائية وميكانيكية وحرارية، كما تتكون من التأثير المتبادل بين الشحنات الموجبة (+) والسلبية (-).
- الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود وتفاعل الشحنة الكهربائية، سواء الشحنات الساكنة (الكهرباء الساكنة) أو تيارات الشحن المتحركة (التيار).
الكهرباء الثابتة والحالية:
هناك نوعان من الكهرباء” ثابت وحالي”. حيث أن الكهرباء الساكنة هي كهرباء احتكاكية تنشأ عن فرك جسمين معًا. في هذه العملية، يكتسب جسم واحد إلكترونات ويفقد الجسم الآخر إلكترونات. ومن الأمثلة على ذلك فرك حذائك على السجادة وتشغيل المشط على الشعر الجاف وفرك بالون على الشعر. كما يمكن تخزين الكهرباء الساكنة في موصل معزول حيث تكون الشحنات في حالة توتر وجاهزة للتدفق.
غالبًا ما يكون التفريغ إفرازًا واحدًا في الأرض أو من خلال شيء آخر وفي الأرض، حيث يعتبر جسم الأرض “حوضًا” كهربائيًا، مما يعني أنه يمكنه قبول أو توفير أي كمية معقولة من الشحن دون تغيير خصائصه الكهربائية. وتتميز الكهرباء الحالية بتيار من الإلكترونات السائبة التي تمر على طول الموصل، يمر التيار بإحدى طريقتين، وبالتالي يتم تسميته بعد أسلوبه في التحرك على طول الموصل:
- التيار المباشر: تدفق ثابت أو مستمر، أحادي الاتجاه للإلكترونات بين القطب الموجب والكاثود للبطارية يُعرف أيضًا باسم التيار الجلفاني.
- التيار المتردد: تدفق مستمر للإلكترونات يغير اتجاهه بشكل إيقاعي، حيث يحدث ذلك لأن طرفي مولده (المصدر) يتغيران بدلاً من ذلك من الموجب إلى السلبي غالبًا ما يستخدم العلاج الكهربائي تيارات كهربائية معدلة أو معدلة. الشكل الأكثر شيوعًا هو الإيجار النبضي، حيث يتم تعديل التيار المتردد (تعديله) بما في ذلك الانقطاع أو عدم الاستمرار.
المعدات الكهربائية:
نقدم في هذا القسم تعريفات للمعدات الأساسية المستخدمة لإيصال الجرعات العلاجية من الكهرباء إلى الجسم.
المولد:
يستخدم المصطلح منشئ لوصف جهازين مختلفين للغاية:
- جهاز يحول بعض أنواع الطاقة الأخرى إلى كهرباء بتيار متردد، مثل محطة طاقة أو مولد طاقة غاز صغير قد تقوم به في رحلة تخييم.
- جهاز طبي يحول التيار الكهربائي المدخل إلى تيارات خرج مختلفة (تيار متردد، تيار مستمر أو نبضي)، على سبيل المثال، محفز العضلات الكهربائي الطرف (القطب) هو جهاز الإخراج للبطارية أو المولد. كما يجب إقران محطتين لإكمال الدائرة، يتم توصيل المحطات بشكل عام بواسطة أسلاك بأقطاب كهربائية متصلة بالجسم.
الدائرة الكهربائية هي نظام من الموصلات التي تسمح للإلكترونات بالانتقال بين قطبي المولد أو البطارية. أحد الأمثلة على الدائرة الكهربائية هو بطارية، بسلك يربط أحد طرفيها بأحد جانبي المصباح الكهربائي وسلك يربط الجانب الآخر من المصباح بالطرف الثاني للبطارية.
الأجهزة الطبية:
هناك نوعان من أجهزة العلاج الكهربائي المستخدمة في إعادة التأهيل: تلك التي تحفز العضلات وتلك التي تحفز الأعصاب. حيث أن محفز العضلات – المحفز الكهربائي العصبي العضلي – هو جهاز علاجي يقوم بتوصيل التيار إلى الجسم للتسبب في إزالة استقطاب الأعصاب الحسية والحركية. الغرض منه هو التسبب في انقباض العضلات.
محفز الأعصاب – محفز الأعصاب الكهربائي عبر الجلد- هو جهاز علاجي ينقل التيار إلى الجسم للتسبب في إزالة الاستقطاب العصبي الحسي والغرض منه هو تحفيز الأعصاب الحسية لتعديل الألم. على الرغم من حدوث بعض التقلصات العضلية، إلا أن هذا ليس الغرض من تحفيز التحفيز الكهربائي للعصب عن طريق الجلد أو ضروريًا له.
أجهزة السلامة:
قاطع الدائرة هو جهاز أمان يحمي المعدات وهياكل الجسم من التيار الزائد عن طريق فتح الدائرة عندما تكون محملة بشكل زائد – أي عندما يكون هناك الكثير من التيار المتدفق عبر الدائرة بحيث يؤدي إلى إتلاف الأسلاك أو أجهزة الدائرة، يتم تصنيع قواطع الدائرة للاستجابة لمقادير محددة من التدفق الحالي، مثل 10، 30 أمبير وما إلى ذلك. وعندما يتجاوز الإيجار الحالي التصنيف المحدد للقاطع، فإنه “ينطلق” أو يفتح الدائرة، وبالتالي يقطع التدفق الحالي ويحمي الأجهزة المرتبطة.
قاطع العطل الأرضي يشبه قاطع الدائرة من حيث أنه يقطع تدفق التيار، لكنه يعمل بشكل مختلف تمامًا. في حين أن قاطع الدائرة يستشعر إجمالي التيار والرحلات عندما يتجاوز إجمالي التيار تصنيفه، فإنه يستشعر زيادات صغيرة جدًا ومفاجئة في التيار (تيارات الصدع الأرضي) مثل تدفق التيار عبر جسم شخص يقف على أرض رطبة أثناء لمس تيار ساخن سلك خط التيار المتردد. يعمل قاطع العطل الأرضي في أقل من 0.025 ثانية لرحلة (مقاطعة) الدائرة، وبالتالي يحد من تدفق الطاقة الإجمالي عبر جسم الإنسان إلى قيمة آمنة.
الإعداد الحالي للرحلة النموذجية في المنازل هو 5 مللي أمبير. كما يحدث الصعق الكهربائي عندما يتدفق تيار صغير مثل 200 مللي أمبير عبر القلب لمدة 1-3 ثوانٍ ويتم استخدام القاطع الرئيسي لدوائر مقبس الحائط التي قد يتم توصيل الأجهزة الخطيرة بها.
تعمل الأجهزة الطبية العلاجية (يتم تشغيلها بواسطة) إما تيار متردد أو تيار مستمر، وهو ما يسمى تيار الإدخال. حيث يرسل الجهاز بعد ذلك إما تيارًا “نقيًا” (تيار متردد أو تيار مستمر) أو تيار نبضي معدل (معالج) إلى الجسم.
