Circuit d'électro-stimulation

Samedi 11 février

Il y a 2 semaines, nous avons bricolé un circuit d'électro-stimulation musculaire à la demande du club robotique de l'école d'ingénieur #SeaTech de l'université de Toulon.

On utilise l'électrothérapie principalement de deux manières différentes :

• la neurostimulation, qui consiste en l'excitation des nerfs dans un but antalgique,
• la myostimulation, qui consiste en l'excitation des muscles à des fins d'entraînement musculaire (rééducation, etc).

C'est ce second champ d'application qui nous concerne.

Pour cela, nous avons réalisé un circuit à base de transformateur 230V~ vers 9V~, utilisé en survolteur, en attaquant son enroulement basse tension avec des impulsions afin d'obtenir côté haute tension les mêmes impulsions avec une amplitude bien supérieure.

Voici deux simulations de ce circuit :

• avec deux BJT NPN
• avec un seul MOSFET canal N

On pourrait également utiliser un convertisseur à découpage de topologie boost, dont on supprimerait le condensateur de filtrage en sortie (ici en ouvrant l'interrupteur).

Samedi 18 février

La semaine dernière, nous avons fait quelques mesures sur un appareil du commerce trouvable chez GearBest.

Pour pouvoir mesurer des tensions relativement hautes dont la valeur max est inconnue, on utilise ici une sonde différentielle et atténuatrice afin de ne pas prendre le risque de flinguer une entrée du scope.

Ce genre de sonde sert typiquement à :

• atténuer le signal avant de le faire entrer dans l'oscillo en utilisant un diviseur résistif (ici l'atténuation est de 1/200),

• assurer l'isolation galvanique entre circuit et entrées de l'oscillo, par exemple afin de ne pas créer de court-circuit à cause des masses de toutes les entrées BNC qui sont reliées entre elles ainsi qu'au circuit de terre du réseau électrique.

Ainsi on peut constater que l'appareil produit des impulsions d'environ 130 V crête à une fréquence avoisinant les 4,5 Hz.

Lorsqu'on augmente le réglage d'intensité, aucunes variations n'ont pu être constatés sur l'oscillo avec une charge constante (et alors que ça pique plus !), ce qui indiquerait que le réglage influe sur le courant émis (pas eu le temps de vérifier :).

Bien qu'intéressant du point de vue portabilité et pilotage par Bluetooth, cet appareil est plutôt limité sur le nombre de paramètres modifiables par l'utilisateur. On lui préférera donc une solution maison permettant la génération de trains d'impulsions variables en fréquence, amplitude, ainsi que polarité.

Voici deux projets trouvés dans d'anciens numéros du magazine Elektor :

• un modèle simple à base de 555 - Elektor 7/98 Page 102.

• un plus flexible piloté par µC - Elektor 4/2000 Pages 12 à 18.

Mais en attendant d'avoir un cahier des charges plus fourni, le projet sera mis en standby. Trop de degrés de liberté pour démarrer la conception ! ;)