устройство для магнитотерапии

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОТЕРАПИИ, содержащее генератор пульсирующего напряжения, связанный с индуктором из n индукционных катушек, отличающееся тем, что катушки выполнены кольцевыми с равными наружным и внутренним диаметрами и расположены соосно с зазорами между собой, в которых размещены кольцевые ферромагнитные сердечники с диаметрами, равными диаметрам катушек, при этом катушки и сердечники установлены внутри дополнительного цилиндрического ферромагнитного сердечника, генератор пульсирующего напряжения выполнен многофазным, соседние катушки электрически включены встречно и одними выводами соединены с общим входом питания генератора, а другими через введенные полупроводниковые диоды с соответствующей фазой выхода генератора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечения низкочастотным электромагнитным полем, и найдет применение в медицинской практике, в частности в физиотерапии для воздействия на конечности пациента.

Известны устройства для магнитотерапии, содержащие в качестве рабочего органа индукторы для воздействия на конечности и полые органы пациента [1]

В данном устройстве для воздействия на конечности пациента используется индуктор-соленоид, представляющий собой полую цилиндрическую индукционную катушку без ферромагнитного сердечника. Рабочей зоной такого индуктора является внутренняя область соленоида.

Недостатками данного устройства являются малая интенсивность магнитного поля в рабочей области индуктора-соленоида для воздействия на конечности пациента.

Так, при одинаковом выходном напряжении генератора, питающего индукторы, интенсивность на индукторе-соленоиде в 15 раз ниже интенсивности на рабочей поверхности индукторов с ферромагнитным сердечником.

Известно также устройство для магнитотерапии, принятое за прототип [2]

Данное устройство содержит генератор пульсирующего напряжения, связанный с индуктором, выполненным в виде множества индукционных катушек. Во время проведения процедуры индуктор располагается над патологическим очагом. Воздействие производится пульсирующим электромагнитным полем, которое возбуждается на рабочей поверхности индуктора, причем вектор магнитной индукции вращается в плоскости, параллельной рабочей поверхности индуктора.

В данном устройстве интенсивность лечебного воздействия на организм пациента повышается за счет использования пульсирующего электромагнитного поля, т.е. более активного и для магнитотерапии, и под действием которого это устройство позволяет создать в биологических тканях пульсирующие электродинамические силы, обеспечивающие направленное движение ионов, т.е. электрический ток в тканях, активное биологическое и лечебное действие которого широко известно.

Однако глубина проникновения магнитного поля в ткани организма такого устройства невелика, что снижает интенсивность воздействия, поэтому его можно использовать только для локального лечебного воздействия на поверхностные органы и участки тела пациента.

Цель изобретения повышение лечебного воздействия электромагнитного поля на конечности пациента за счет повышения глубины проникновения электромагнитного поля в ткани организма.

Цель достигается тем, что в устройстве для магнитотерапии, содержащем генератор пульсирующего напряжения и индуктор из n индукционных катушек, катушки выполнены кольцевыми с равными наружным и внутренним диаметрами и расположены соосно с зазорами между собой, в которых размещены кольцевые ферромагнитные сердечники с диаметрами, равными диаметрам катушек, при этом катушки и сердечники установлены внутри дополнительного цилиндрического ферромагнитного сердечника, генератор пульсирующего напряжения выполнен многофазным, соседние катушки электрически включены встречно и одними выводами подключены к общему входу блока питания генератора, а другими через введенные полупроводниковые диоды к соответствующей фазе выхода генератора.

Соответствие заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень" и существенность отличительных признаков определяется тем, что благодаря признакам, отличающим от прототипа заявляемое решение, у него появляется новое свойство направление вращения вектора магнитной индукции вращающегося пульсирующего электромагнитного поля, возбужденного индуктором, в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности индуктора, т.е. возникновение вертикальных к рабочей поверхности индуктора составляющих магнитного поля, чем обеспечивается увеличение глубины проникновения в ткани организма электромагнитного поля и, соответственно, повышается интенсивность лечебного воздействия.

Кроме того, использование ферромагнитных сердечников в индукторе соленоидального типа для воздействия на конечности пациента снаружи соленоидального индуктора также в значительной степени способствует повышению интенсивности лечебного воздействия устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 конструкция индуктора; на фиг. 3 временная диаграмма очередности фазных импульсов пульсирующего напряжения устройства.

Устройство для магнитотерапии (фиг. 1) содержит генератор 1 многофазного пульсирующего напряжения, включающий в себя последовательно соединенные блок 2 питания, блок 3 задания амплитуды импульсов и блок 4 коммутации, второй вход которого соединен с выходом блока 5 задания длительности процедуры, входом подключенным к второму выходу блока 2 питания. Выходы блока 4 коммутации являются многофазным выходом генератора 1, к фазам А, В, С которого подключены катушки 6-8 индуктора 9 через полупроводниковые диоды 10-12 соответственно, причем с выходами диодов 10 и 12 соединены выводы от начала обмоток катушек 6 и 8, а с выходом диода 11 вывод конца обмотки катушки 7.

Концы обмоток катушек 6 и 8 объединены с началом катушки 7 и подключены к второму входу блока 2 питания генератора 1, первый вход которого служит для подключения к промышленной трехфазной сети переменного тока напряжением 220-380 В и частотой 50 Гц.

Блок 2 генератора 1 обеспечивает работу устройства от промышленной трехфазной сети переменного тока. Он может быть выполнен, например, в виде трехфазного трансформатора с одной первичной обмоткой и двумя вторичными: трехфазной и однофазной. Трехфазная вторичная обмотка соединена в звезду и имеет два или более отводов с различными амплитудами напряжения. Однофазная вторичная обмотка предназначена для питания цепей управления устройства.

Входом генератора 1 и первым входом блока 2 питания, соответственно, являются выводы первичной обмотки трансформатора. Первым выходом блока 2 питания являются выводы трехфазной вторичной обмотки трансформатора. Вторым входом блока 2 питания является нулевая точка соединенной "в звезду" трехфазной вторичной обмотки трансформатора, вторым выходом выводы однофазной вторичной обмотки трансформатора.

Блок 3 задания амплитуды импульсов пульсирующего напряжения генератора 1 может быть выполнен, например, в виде переключателя галетного типа ПГК3П3Н (переключатель на три положения и три направления), предназначенного для переключения отводов трехфазной вторичной обмотки трансформатора блока 2 питания (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М. 1990, с. 576).

Блок 4 коммутации служит для подключения индуктора 9 в начале процедуры к генератору 1 и автоматического его отключения в конце процедуры. Он может быть выполнен по известной схеме, например, в виде электромагнитного реле типа РЭС-32 (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М. 1990, с. 583).

Первым трехфазным входом блока 4 коммутации являются входы нормально открытых контактов реле, вторым, однофазным входом являются выводы катушки реле. Выходом блока 4 коммутации являются выходы нормально открытых контактов реле.

Блок 5 задания времени процедуры служит для установки длительности процедуры путем включения и автоматического отключения по истечении заданного времени блока 4 коммутации генератора 1. Он может быть выполнен, например, в виде процедурных часов типа РВ-1-30 (см. Паспорт на часы процедурные РВ-1-30, ТУ 25-07.1350-77).

Индуктор 9 служит для возбуждения электромагнитного поля и воздействия им на пациента. Он выполнен в виде множества, в приведенных примерах в виде трех, кольцевых катушек индуктивности 6-8 (см. фиг. 2) и расположенных между ними общих кольцевых ферромагнитных сердечников 13 и 14.

Индуктор 9 служит для воздействия на конечности пациента (см. фиг. 2 без сердечника 15) и выполнен в виде трех кольцевых катушек 6-8, между торцами которых вплотную к ним размещены кольцевые сердечники 13 и 14 так, что их оси совпадают с совмещенными осями катушек 6-8, причем внутренний и наружный диаметры катушек 6-8 и сердечников 13 и 14 равны.

Индуктор 9 снабжен (вариант 2) наружным цилиндрическим ферромагнитным сердечником 15 (как это показано на фиг. 2) и помещен в пластмассовый корпус 16. При наличии наружного ферромагнитного сердечника 15, он выполняет экранирующую роль, благодаря чему магнитные силовые линии снаружи индуктора 9 отсутствуют, а рабочей поверхностью является внутренняя цилиндрическая поверхность катушек 6-8 и сердечников 13, 14, причем интенсивность магнитного поля внутри индуктора 9 при этом несколько повышается.

Длина сердечника 15 равна суммарной длине катушек 6-8 и сердечников 13 и 14, так что его торцы размещены в общих плоскостях с внешними торцами катушек 6 и 8.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на конечности пациента укладывают на кушетку, конечность пациента располагают внутри индуктора 9 (фиг. 2) так, чтобы патологический очаг находился в рабочей зоне индуктора 9. Устанавливают (по назначению врача) на генераторе 1 необходимую амплитуду импульсов блоком 3 и необходимое время процедуры блоком 5 (фиг. 1). Одновременно с установкой времени процедуры блоком 5 включается блок 4 коммутации. На выходах блока 4 коммутации появляется трехфазное синусоидальное напряжение с установленной амплитудой и последовательностью фаз А, В, С, заданной блоком 2 питания.

При этом в индукторе 9 возбуждается магнитное поле, магнитные силовые линии которого имеют направление, зависящее в каждый момент времени от того, на какой фазе А, В или С выхода блока 4 коммутации в этот момент присутствует напряжение, т.к. соответственно временной последовательности фаз напряжения на выходе блока 4 коммутации формируется одна из цепей по току: выход фазы А блока 4 диод 10 катушка 6 второй вход блока 2 питания, или: выход фазы В блока 4 диод 11 катушка 7 второй вход блока 2 питания, или: выход фазы С блока 4 диод 12 катушка 8 второй вход блока 2 питания генератора 1.

На временной диаграмме (фиг. 3) приведены положительные полуволны напряжения фаз А, В, С, на которые подключены электрические катушки 6, 7, 8 (фиг. 1). В момент времени t₁ (фиг. 3) ток от положительной полуволны напряжения фазы А выхода блока 4 коммутации замыкается по упомянутой цепи: выход (фаза А) диод 10 катушка 6 второй вход блока 2 генератора 1.

Таким образом, при первой фазе А импульса магнитное поле будет возбуждаться катушкой 6 в сердечнике 13 (фиг. 2).

При вращении электромагнитного поля силовые линии проходят положение, когда они перпендикулярны рабочей поверхности индуктора 9, т.е. положение максимальной глубины проникновения магнитного поля в пространство со стороны рабочих поверхностей индуктора 9, что обеспечивает повышение интенсивности проникновения поля в ткани организма пациента.

Кроме того, интенсивность электромагнитного поля, создаваемого индуктором 9 для воздействия на конечности пациента, повышается за счет введения в индуктор-соленоид ферромагнитных сердечников 13-15, так как известно, что действующее значение магнитной индукции в этом случае складывается из двух частей:

+= + где = индукция, которая возбуждается электрическим током, протекающим по катушкам индуктора;

= индукция, которая возбуждается электрическими токами сердечников;

напряженность магнитного поля, создаваемого катушками индуктора 9;

намагниченность сердечника.

Изобретение разработано в порядке выполнения служебного задания по теме N 1-9180 института. Его предполагается реализовать в аппаратах для магнитотерапии "Полюс", выпуск которых планируется с 1995 г. в объеме 100 шт. в год.