устройство рефлексотерапевтического воздействия мм-излучения

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО РЕФЛЕКСОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ММ-ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее полупроводниковый генератор, соединенный одним из выходов с резонатором, стабилизированный источник питания, подключенный к активному элементу полупроводникового генератора, блок управления, таймер, блок звуковой сигнализации, блок световой сигнализации, первый датчик температуры и присоединительный фланец для сменных рупорного и контактного облучателей, связанный с другим выходом полупроводникового генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия за счет формирования электромагнитного излучения на двух фиксированных частотах, генератор выполнен с активным элементом в виде диода Ганна в двухчастотной модификации, причем с резонатором соединен дополнительный выход генератора на частоте первой гармоники излучения, в резонаторе размещены контрольный диод и регулирующий поршень, механически связанный с ручкой перестройки частоты на два фиксированных положений, дополнительно введены управляемый СВЧ-переключатель, включенный между выходом полупроводникового генератора на частоте второй гармоники излучения и присоединительным фланцем и соединенный вторым выходом с поглощающей нагрузкой, два микроохладителя, установленных в корпусах генератора и резонатора соответственно, последовательно соединенные второй датчик температуры и блок термостатирования, выходы которого подключены к входам микроохладителей, реле времени, первый вход которого соединен с контрольным диодом, подключенным к первым входам блока управления и блока звуковой сигнализации, а второй вход - с первым датчиком температуры, модулятор, соединенный через переключатель с входом стабилизированного источника питания, переключатель длительности сеанса излучения со шкалой, связанный с первым выходом таймера, кнопка включения сеанса, первым выводом соединенная с первым выходом реле времени, а вторым - с первым и вторым входами таймера и блока управления соответственно, при этом третий и четвертый входы блока управления подключены к вторым выходам таймера и реле времени соответственно, третий выход реле времени соединен с первым входом блока световой сигнализации, вторые входы блока световой сигнализации, блока звуковой сигнализации и выводы управляющего элемента СВЧ-переключателя подключены к соответствующим выходам блока управления, датчики температуры установлены в корпусах генератора и резонатора в непосредственной близости к диоду Ганна.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковые поверхности облучателей покрыты слоем радиопоглощающего метариала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к микроволновым устройствам, предназначенным для лечения ряда заболеваний путем воздействия на биологически активные точки (зоны) на теле пациента электромагнитным излучением миллиметрового диапазона длин волн малой интенсивности.

В последние годы были проведены широкие исследования по применению электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн малой интенсивности (10 мВт для лечения широкого спектра заболеваний.

Известно устройство, генерирующее излучение на двух фиксированных частотах (53534 10 МГц) и (42194 10 МГц), представляющее собой два самостоятельных прибора, каждый из которых содержит полупроводниковый генератор на лавинно-пролетном диоде, направленный ответвитель, через основной канал которого энергия поступает на рупорный облучатель, а часть энергии через дополнительный канал ответвителя поступает на контрольный резонатор, детекторную секцию и стрелочный индикатор. Непосредственно в генераторе размещен варакторный диод, меняя напряжение на котором с помощью ручки настройки частоты можно подстроить частоту излучения генератора, а подавая на него через переключатель сигнал с генератора модулирующего напряжения, можно обеспечить режим частотной модуляции излучения. Лавинно-пролетный диод имеет стабилизированный источник питания.

Недостатком известного устройства является следующее. Использование лавинно-полетного диода, имеющего широкий (грязный) спектр излучения, малая точность выставки фиксированных частот (10 МГц), нестабильность частоты излучения, обусловленная отсутствием термостабилизации генератора, а также тем фактором, что резонатор используется только для индикации, а не стабилизации частоты излучения, уменьшают эффективность лечения вследствие статистической вероятности нахождения генератора на полезной ("лечебной") частоте, увеличивается количество сеансов и время каждого сеанса лечения.

Также известно устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее полупроводниковый генератор мм-излучения на лавинно-пролетном диоде, элементы настройки и развязки, резонатор, облучатель и стабилизированный источник питания, устройства звуковой и световой сигнализации, присоединительный фланец для сменных рукопорного и контактного облучателей.

К недостаткам этого известного устройства можно отнести использование лавино-пролетного диода, имеющего весьма широкий (гpязный) спектр излучения, малую точность выставки только одной фиксированной частоты излучения (53,6 0,1 Гц), что может приводить к нежелательным побочным эффектам в процессе лечения, отсутствие защиты медицинского персонала от излучения.

Необходимость постоянной постройки частоты в процессе работы устройства ухудшает эксплуатационные характеристики устройства.

Отсутствует защита медицинского персонала от излучения как во время сеансов, так и в промежутках между сеансами.

Целью изобретения является повышение эффективности лечения за счет формирования электромагнитного излучения на двух фиксированных частотах.

Указанная цель достигается тем, что полупроводниковый генератор выполнен двухчастотным с активным элементом в виде диода Ганна, имеющим на порядок более чистый спектр излучения по сравнению с лавинно-пролетным диодом, выход первой гармоники излучения генератора нагружен на высокодобротный резонатор, который используется для стабилизации частоты излучения генератора. В резонатор введены регулирующий поршень, механически связанный с ручкой перестройки частоты излучения на два фиксированных положения (53534 1 МГц и 53604 1 МГц), и контрольный диод, который выполняет функции индикатора нахождения частоты и мощности излучения в регламентированном диапазоне, а также датчика системы аварийной автоматики и сигнализации при выходе частоты или мощности излучения из регламентированного диапазона. Выход второй гармоники излучения генератора через управляемый СВЧ-переключатель (циркулятор с электромагнитом, направление тока через обмотку которого можно менять) при одном из направлений тока через управляющий элемент СВЧ-переключателя подается на сменные облучатели (рупорный или контактный), а при противоположном направлении тока внешнее излучение генератора блокируется и вся энергия второй гармоники подается на согласованную нагрузку. Боковые поверхности облучателей покрыты радиопоглощающим слоем, что обеспечивает безопасность медицинского персонала во время сеансов излучения. Режим частотной модуляции внешнего излучения осуществляется подачей через переключатель сигнала с генератора модулирующего напряжения непосредственно на стабилизированный источник питания диода Ганна.

Устройство содержит блок термостабилизации генератора, датчик которого является датчик температуры в виде термосопротивления, расположено вблизи диода Ганна, а исполнительными элементами - термоэлектронные микроохладители, расположенные на корпусах генератора и резонатора, блок реле времени, датчиками которого являются контрольный диод и другой датчик температуры в виде термосопротивления. По окончании времени прогрева и попадания частоты и генератора в регламентированный диапазон на выходе реле времени появляется потенциал, обеспечивающий возможность работы генератора на внешнее излучение, таймер с переключателем и шкалой, обеспечивающий точную выставку требуемого времени сеанса внешнего излучения, блок световой индикации, который обеспечивает выработку необходимых потенциалов для светоиндикаторов включения света, нахождения частоты и мощности излучения в регламентированном диапазоне, наличия внешнего излучения, блок звуковой сигнализации, обеспечивающий прерывистый звуковой сигнал длительностью порядка 5 с по окончании каждого сеанса излучения и аварийный непрерывный звуковой сигнал в случае выхода частоты и мощности излучения генератора из регламентированного диапазона, блок управления, обеспечивающий требуемое направление тока через управляющий элемент СВЧ-переключателя и, соответственно, наличие или блокировку внешнего излучения генератора. Датчиками блока управления являются сигнала с реле времени, таймера и контрольного диода, сеанс открытого излучения может осуществляться только при нажатии кнопки включения начала сеанса, с помощью которой запускается также таймер и светоиндикатор открытого излучения. По окончании времени сеанса излучения, определяемого выставкой на шкале таймера, блок управления обеспечивает изменение направления тока через управляющую обмотку СВЧ-переключателя, блокируя внешнее излучение, подает сигнал гашения светоиндикатора внешнего излучения, а также разрешающий сигнал на блок звуковой сигнализации, обеспечивающий прерывистый звуковой сигнал конца сеанса излучения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для рефлексотерапевтического воздействия содержит полупроводниковый двухчастотный генератор 1 на диоде Ганна 2, выход частоты первой гармоники которого соединен с резонатором 3. Резонатор 3 перестраивается с помощью поршня, механически связанного с ручкой установки частоты в два фиксированных положения 4, непосредственно в резонаторе 3 установлен контрольный диод 5. Выход частоты второй гармоники генератора 1 соединен с входом электрически управляемого СВЧ-переключателя 6, к первому выходу которого подключается один из сменных облучателей - рупорный 7 или контактный 8, второй выход СВЧ-переключателя 6 подключен к согласованной нагрузке 9. Прохождение энергии второй гармоники к первому или второму выходу СВЧ-переключателя определяется направлением тока через управляемый элемент в виде, обмотки управления 10 Рупорный 7 и контактный 8 облучатели покрыты радиопоглощающим слоем 11. Диод Ганна 2 питается от стабилизированного источника 12, к которому с помощью переключателя 13 режима работы генератора 1, может быть подключен модулятор 14, что обеспечивает работу генератора 1 в режиме частотной модуляции. Кроме того устройство содержит блок управления 15, реле времени 16, блок 17 звуковой сигнализации блок 18 световой индикации таймер 19, переключатель длительности сеанса излучения со шкалой 10, связанный с таймером 19, кнопку включения начала сеанса 2, связанную с выходом реле времени 16 и входами блока управления 15 и таймера 19, блок 22 термостабилизации два датчика температуры в виде термосопротивлений 23, 24 установленные в корпусах генератора 1 и резонатора 3 в непосредственной близости к диоду Ганна 2 и термоэлектронные микроохладители 25, установленные на корпусах генератора 1 и резонатора 3, причем одно из термосопротивлений 22 подключено к реле времени 16, а второе 24 - к блоку 22 термостабилизации, выход которого подключен к термоэлектронным микроохладителям 25. Контрольный диод 5 электрически соединен с входами реле времени 16, блока 17 звуковой сигнализации и блока 15 управления, выходы которого подключены к управляющему элементу 19 СВЧ-переключателя 6, блоку 17 звуковой сигнализации и блоку 18 световой индикации, вход которого соединен также с выходом реле времени 16, и кроме того, выходы реле времени 16 и таймера 19 соединены с входом блока управления 15.

Устройство работает следующим образом. Перед включением устройства (в соответствии с медицинскими инструкциями по эксплуатации) к выходу СВЧ-переключателя 6 присоединяется требуемый (рупорный 7 или контактный 8) облучатель, ручкой 4 устанавливается одна из двух фиксированных частот, переключателем 13 устанавливается режим работы генератора - непрерывное или частотно-модулированное излучение, и конец, ручкой 20 на шкале таймера устанавливается требуемое время сеанса внешнего излучения. При включении сетевого тумблера загорается светоиндикатор СЕТЬ и на элементы и блоки устройства подаются необходимые напряжения питания, на блок 15 управления подается сигнал, обеспечивающий направление тока через обмотку управления 10 СВЧ-переключателя 6, блокирующее внешнее излучение генератора 1 (на чертеже не показано). Начинает работать генератор 1, на контрольном диоде 5 появляется потенциал, который поступает на один из входов реле времени 16, блока 15 управления и блока звуковой сигнализации. Включается блок 22 термостабилизации, датчиком которого служит термосопротивление 24, а исполнительными элементами - термоэлектронные микроохладители 25. По мере прогрева генератора 1 и резонатора 3 потенциал контрольного диода 5 и температура корпусов генератора 1 и резонатора 3 достигают регламентированных значений, величина термосопротивления 23 достигает определенного значения и срабатывает пороговое устройство на входе реле времени 16. На его выходе появляется потенциал, который подается на кнопку включения начала сеанса 21, блок 15 управления разрешая возможность перемены направления тока через обмотку 10 и на блок 18 световой индикации, обеспечивающий зажигание светоиндикатора "Готов" (на чертеже не показаны). Если при достижении термосопротивлением 23 определенного значения потенциал на контрольном диоде 5 не войдет в область регламентированных значений, реле времени 16 не сработает, светоиндикатор "Готов" не зажигается, блок 15 управления 23 исключит возможность внешнего излучения, а блок 17 звуковой сигнализации обеспечит непрерывный аварийный звуковой сигнал, который можно прекратить только выключением всего устройства. Аналогичный эффект будет повторяться при любом режиме работы генератора.

После достижения устройством режима готовности к открытому излучению выбранный излучатель подводится к определенной точке на теле пациента и нажимается кнопка включения начала сеанса 13. При этом положительный перепад напряжения с выхода реле времени 16 запускает таймер 19 и попадает на блок 15 управления, который обеспечивает изменение направления тока через обмотку управления 11 на противоположное (и, следовательно, прохождение энергии второй гармоники генератора 1 через СВЧ-переключатель 6 к выбранному облучателю), а также на блок 18 световой индикации и зажигание светотабло "Сеанс" (на чертеже не показано).

По истечение времени сеанса открытого излучения выставленного на шкале таймера 19, сигнал с выхода таймера 19 поступает на блок 15 управления, который обеспечивает обратное изменение направления тока через обмотку управления 11, блокируя таким образом внешнее излучение генератора 1, подает сигнал на блок 18 световой индикации, обеспечивая гашение светотабло "Сеанс" и сигнал на блок 17 звуковой сигнализации, обеспечивая прерывистый звуковой сигнал длительностью порядка 5 с, извещающий медперсонал об окончании сеанса внешнего излучения. Очередной сеанс внешнего излучения может быть начат повторным нажатием кнопки включения начала сеанса 21.

Экспериментальные исследования заявляемого устройства для рефлексотерапевтического воздействия ММ-излучения показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения устройство имеет значительно более чистый спектр излучения, на порядок более точную выставку двух фиксированных частот излучения, долговременную стабильность частоты излучения (0,5 МГц) за 1 ч и 2,5 МГц за 8 ч работы) за счет использования резонатора по прямому назначению и термостабилизации генератора и резонатора, автоматическую блокировку внешнего излучения генератора при прогреве и в промежутках между сеансами, автоматическую аварийную блокировку внешнего излучения при выходе частоты и мощности излучения из регламентированного диапазона, покрытие из облучателей радиопоглощающим слоем, что обеспечивает безопасность пациента и медицинского персонала, а также автоматизацию режимов работы устройства, исключение каких-либо подстроек и регулировок в процессе работы. (56) Ю. В. Дедик. Установка для КВЧ-терапия "Явь-1". Электронная промышленность. 1988. Вып. 2(170), с. 53.

Аппараты "Электроника-КВЧ" и их применение в биологии и медицине. Киев. Республиканский дом экономической и научно-технической пропаганды общества "Знание". УССР. 1990, с. 14-17.