устройство для магнитоинфракрасной терапии

Формула изобретения

1. Устройство для магнитоинфракрасной терапии, включающее цилиндрический корпус с торцевой крышкой, магниты, установленные на диске, укрепленном на валу электродвигателя, размещенного в корпусе, и генерирующее вращающееся магнитное поле со стороны торцевой крышки корпуса, а также подключенные к системе возбуждения источники инфракрасного излучения в виде световодов или светодиодов с когерентным излучением, отличающееся тем, что источники инфракрасного излучения размещены на перегородке, расположенной в полости корпуса со стороны диска, противоположной пациенту, при этом диск выполнен в виде профилированного в плоскости вращения обтюратора, содержащего выступы с выемками для крепления в них магнитов и отверстия для периодического пропускания инфракрасного излучения в направлении торцевой крышки корпуса, причем крышка имеет отверстия для выведения инфракрасного излучения к пациенту, соосные со светодиодами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один дополнительный светодиод, оптическая ось которого лежит в плоскости обтюратора, расположенной на половине высоты выступов с магнитами, и ориентирована в радиальном направлении, при этом светодиод укреплен на выступе, расположенном на внутренней стороне торцевой крышки, а корпус имеет на боковой стороне отверстие для выведения инфракрасного излучения, соосное дополнительному светодиоду.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что обтюратор имеет П-образную в плоскости поперечного сечения форму, вертикальные части которого, образованные выступами с магнитами, служат для прерывания потоков инфракрасного излучения, испускаемых в осевом или перпендикулярном направлениях основными и дополнительным светодиодами.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено блоком, обеспечивающим изменение и выбор фиксированных значений частоты вращения обтюратора и соединенным с блоком питания светодиодов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для сочетанного воздействия на рефлексогенные зоны и патологические участки тела магнитными полями и оптическим излучением инфракрасного (ИК) диапазона, испускаемым светодиодами и светодиодами с когерентным излучением (лазерными диодами).

Известны работы, подтверждающие тот факт, что совместное действие лазерного излучения и магнитного поля обладает более высокой лечебной эффективностью по сравнению с их раздельным применением, так как их комплексное использование приводит к синергическому эффекту (А.К. Полонский и др. Экспериментально-клинические аспекты магнитолазерной терапии. Патологическая физиология и экспериментальная терапия М. Медицина, 1984, вып. 3, с. 49 52). При этом оказалось возможным уменьшить экспозицию воздействия на патологический очаг по сравнению с использованием только лазерного излучения (М.А. Матяшова и др. Лазерная и магнитолазерная терапия. /Под ред. А.К. Полонского М. ВНИИМП, 1985, вып. 3). Метод магнитолазерной терапии применен при лечении ушибленных ран и открытых переломов костей конечностей. Лечебный эффект получен при обострении хронических заболеваний: тромбофлебитов нижних конечностей, бурситов и деформирующих артрозов суставов, остеохондроза позвоночника. В неврологической практике метод использовался при лечении заболеваний периферической нервной системы: невритов, радикулитов, ишиалгии и др. Вследствие простоты применения и практически полного отсутствия вредных побочных влияний как на больного, так и на обслуживающий персонал, метод находит широкое распространение в различных областях практической медицины (В.В. Кривенко и др. Нетрадиционные методы диагностики и терапии. Киев, Наукова думка, 1990, с. 313 315).

Следует указать, что метод магнитоинфракрасной терапии реализуется как с применением светодиодов, испускающих спонтанное ИК излучение, так и лазерных светодиодов, испускающих когерентное излучение. Обоснование лечебных преимуществ использования светодиодов с когерентным излучением является достаточно спорным, поскольку исследования показали, что при прохождении кожи и тканей толщиной десятые доли миллиметра лазерный луч не сохраняет когерентности и поляризованности, т. е. проникающее вглубь организма излучение от лазерного источника действует наподобие обычного неполяризованного и некогерентного света в соответствующей спектральной области (В.И. Козлов, В.А. Буйлин. Лазеротерапия. М. Владивосток, 1992, с. 8, 47). В других же работах утверждается, что когерентность излучения играет не последнюю роль, поскольку сложное и крайне анизотропное в оптическом отношении строение биологических объектов, имеющих квазижидкокристаллическую структуру, обуславливает возможность распространения излучения по живой ткани в волноводном режиме, претерпевать дифракцию и самодифракцию на неоднородностях с образованием различных интерференционных картин в толще ткани, что способствует значительной концентрации излучения и стимуляции фотобиохимических реакций (Н.К. Данилов, А. Н. Малов. О роли когерентности лазерного излучения при взаимодействии с биологическими объектами. Материалы семинара "Применение лазеров в науке и технике". Новосибирск, ТОО Силап, 1992, с. 98 100).

Известны практические разработки, в которых используются как ИК светодиоды, так и лазерные диоды. В частности промышленностью выпускаются аппараты для магнитолазерной терапии: "АМЛТ-01", разработанный и изготовленный во ВНИИМПе, г. Москва (Б.А. Разыгрин и др. Магнитолазерная терапия и ее техническое обеспечение. Электронно-оптическая и физико-оптическая аппаратура. Разработка и применение. Научные труды ВНИИМП, М. 1985, с. 35 37). "Эрга" научно-производственного комплекса "Магнетрон", г. Калуга и "Млада" НПП "Лазма", г. Москва (работа В.И. Козлова и В.А. Буйлина), "Узор-2К" медико-технического лазерного Центра, г. Калуга (О.К. Скобелкин и др. Применение магнитолазерного терапевтического аппарата на арсениде-галлие "Узор-2К" в медицине. Методические рекомендации. М. 1991, с.76). Известен аппарат для магнитоинфракрасного облучения "МИО-1", в котором источниками излучения служат светодиоды (Г. Р. Соловьева. Магнитотерапевтическая аппаратура. М. Медицина, 1991, с. 142 143). Известны также изобретения, в которых предложены различные конструкции устройств для магнитолазерной терапии [1, 2]

Основным недостатком упомянутых выше известных аппаратов и устройств является недостаточно высокая эффективность воздействия магнитным полем, что обусловлено использованием неподвижно размещаемых на теле постоянных кольцевых магнитов. При этом оказываются незадействованными такие важные биотропные параметры, как частота и вид закона изменения магнитного поля. В то же время известно, что импульсное магнитное поле отличается большей биологической активностью по сравнению с синусоидальным и пульсирующим полями, а наименьшее воздействие оказывает постоянное магнитное поле (работа Г.Р. Соловьевой, с.20). Данный факт соответствует общему положению о том, что увеличение числа параметров и их интенсивности повышает эффективность воздействия магнитным полем. Большой эффективностью воздействия на биологические объекты обладает вращающееся магнитное поле, биотропным параметром которого является направление и скорость вращения вектора магнитной индукции.

В то же время известно, что максимальная эффективность лечения достигается при биосинхронизированном воздействии в соответствии с ритмами мышечного тонуса, пульса и дыхания пациента с учетом скорости кровотока. Наиболее "действенными" в данном смысле являются низкие частоты воздействия (работа В. И. Козлова и В. А. Буйлина, с. 67). Так например, частота 1, 2 Гц - "фундаментальная частота", основа очень многих ритмических процессов в организме, кратных этой частоте. Действительно, 1,2 Гц это 72 удара в минуту ритм сердечной деятельности.

"Возбуждающие" частоты от 1 до 6 Гц, "тормозящие" от 6 до 10 Гц. Модуляция лазерного излучения частотой 1 Гц используется для лечения очагов инфекции; 2 2,5 Гц для лечения ожогов (воздействием на точки "согласия"); 5 Гц в ревматологии (воздействие на седативные точки); 10 Гц в травматологии (воздействие на тонизирующие точки); 20 Гц используется для воздействия на точки-глашатаи; 40 Гц на точки начала меридианов при атрофии мышц; 80 Гц для воздействия на инфекционные очаги (раны, язвы) и на конечные точки меридианов. Известный аппарат не позволяет получать одновременное воздействие магнитным полем и ИК излучением на низких частотах модуляции и сохранение одной и той же интенсивности ИК излучения во всем диапазоне указанных выше частот оптимальной биосинхронизации.

Задачей изобретения является создание аппарата для магнитоинфракрасной терапии, отвечающего требованиям, предъявляемым к аппаратам массового (преимущественно домашнего) применения в отношении простоты конструкции, минимизации габаритов и стоимости, удобства управления и выбора режимов воздействия в соответствии с предварительно наработанными методическими рекомендациями. При этом аппарат должен иметь расширенные функциональные возможности в отношении набора используемых биотропных параметров, обеспечивать сокращение длительности процедуры (при установленном диагнозе болезни) без потери лечебной эффективности сочетанного воздействия разнородными физическими факторами.

Технический результат изобретения выражается в создании конструктивно простого, малогабаритного и технологичного в изготовлении аппарата массового применения, обеспечивающего высокую эффективность магнитоинфракрасного воздействия при модуляционных частотах, отвечающих принципам биосинхронизированного резонансного воздействия на рефлексогенные зоны и патологические ткани, органы и системы человеческого тела. При этом в аппарате реализована возможность выбора режимов лечебного воздействия сочетанием ИК излучения либо с вращающимся, либо с пульсирующим магнитными полями. Диапазон используемых частот модуляции включает наиболее важные в биорезонансном отношении частот в пределах от единиц до нескольких десятков герц. Такие возможности не обеспечивает ни один из известных аппаратов для магнитоинфракрасной терапии.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для магнитоинфракрасной терапии, включающем цилиндрический корпус с торцовой крышкой, магниты, установленные на диске, укрепленном на валу электродвигателя, размещенного в корпусе, и генерирующие вращающееся магнитное поле со стороны торцовой крышки корпуса, а также подключенные к системе возбуждения источники инфракрасного излучения в виде светодиодов или светодиодов с когерентным излучением, источники инфракрасного излучения размещены на перегородке, расположенной в полости корпуса со стороны диска, противоположной пациенту, при этом диск выполнен в виде профилированного в плоскости вращения обтюратора, содержащего выступы с выемками для крепления в них магнитов и отверстия для периодического пропускания инфракрасного излучения в направлении торцовой крышки корпуса, причем крышка имеет отверстия для выведения инфракрасного излучения к пациенту, соосные со светодиодами. Устройство содержит по меньшей мере один дополнительный светодиод, оптическая ось которого лежит в плоскости обтюратора, расположенной на половине высоты выступов с магнитами, и ориентирована в радиальном направлении, при этом светодиод укреплен на выступе, расположенном на внутренней стороне торцовой крышки, а корпус имеет на боковой стороне отверстие для выведения инфракрасного излучения, соосное с дополнительным светодиодом. Обтюратор имеет П-образную в плоскости поперечного сечения форму, вертикальные части которого, образованные выступами с магнитами, служат для прерывания потоков инфракрасного излучения, испускаемых в осевом или перпендикулярном направлениях основными и дополнительным светодиодами. Устройство снабжено блоком, обеспечивающим изменение и выбор фиксированных значений частоты вращения обтюратора и соединенным с блоком питания светодиодов.

На фиг. 1 представлено сечение устройства в продольной плоскости; на фиг. 2 сечение в плоскости А-А при положении обтюратора, обеспечивающем перекрытие лучистых потоков от основных и дополнительного светодиодов; на фиг. 3 сечение по А-А при положении обтюратора, обеспечивающем пропускание лучистых потоков от светодиодов в направлениях продольной и поперечной плоскостей (обтюратор показан в конструктивном исполнении, имеющем П-образную форму и отвечающем п. 3, формулы).

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с торцовой крышкой 2, поджимаемой к корпусу 1 кольцевым фиксатором 3 резьбового или байонетного типа. По меньшей мере два постоянные магниты 4 и 5, выполненные на основе редкоземельных материалов, установлены на диске 6, укрепленном на валу 7 электродвигателя 8, размещенного в корпусе 1. Магниты 4 и 5 обращены в сторону крышки 2 противоположными полюсами "N" и "S". Устройство имеет по меньшей мере два светодиода 9 и 10, укрепленные на перегородке 11, расположенной в полости корпуса 1 со стороны диска 6, противоположной пациенту. Светодиоды 9 и 10 подключены к системе возбуждения, состоящей из блока питания 12, преобразующего переменное напряжение 220 В промышленной сети в постоянное низковольтное напряжение. К блоку питания 12 подключен также блок 13, имеющий верньер (не показан), выведенный на поверхность корпуса 1. С его помощью можно осуществлять изменение и выбор фиксированных значений частоты вращения электродвигателя 8 и, следовательно, диска 6. Диск 6 выполнен в виде обтюратора, профилированного в плоскости его вращения. Он содержит выступы 14 и 15 с выемками, в которых закреплены магниты 4 и 5. Обтюратор 6 имеет также отверстия 16 и 17 (фиг. 2) для периодического пропускания ИК излучения в направлении торцовой крышки 2, имеющей отверстия 18 и 19 (фиг. 1) для выведения ИК излучения к пациенту, соосные со светодиодами 9 и 10. При выполнении обтюратора 6 в варианте, представленном на фиг. 3 и имеющем в сечении П-образную форму, диск 6 с отверстиями 16 и 17 отсутствуют, а обтюратор имеет планку 20, соединяющую выступы 14 и 15 и своей серединой укрепленную на валу 7. Устройство имеет также по меньшей мере один дополнительный светодиод 21, подключенный к блоку питания 12. Светодиод 21 укреплен на выступе 22, расположенном на внутренней стороне торцовой крышки 2, а его оптическая ось лежит в плоскости обтюратора, расположенной на половине высоты имеющихся на нем выступов 14 и 15 с магнитами 4 и 5. Оптическая ось светодиода 21 ориентирована в радиальном направлении так, чтобы создаваемый им поток ИК излучения проходил через отверстие 23 в боковой стенке корпуса 1, соосное со светодиодом 21. В блоке 12 имеется переключатель (не показан), обеспечивающий подачу напряжения питания на светодиоды 9 и 10 в случае магнитоинфракрасной терапии с вращающимся магнитным полем или на светодиод 21 в случае магнитоинфракрасной терапии с пульсирующим магнитным полем. При отключении питания от всех светодиодов обеспечивается режим терапии вращающимся или пульсирующим магнитным полями в зависимости от того, какой частью поднесено устройство к патологическому очагу: торцовой крышкой 2 или боковой поверхностью корпуса 1 в области отверстия 23.

Устройство работает следующим образом. При включении его в сеть переменного тока напряжением 220 В блок 12 вырабатывает низковольтное напряжение постоянного тока, которое подается на блок 13. С помощью блока 13 осуществляется регулировка напряжения в диапазоне, обеспечивающем возможность выбора скорости вращения вала 7 электродвигателя 8 в диапазоне от нескольких десятков до 9000 об/мин (например, для двигателя ДПМ-20-Н1/Н2-16) и, следовательно, выбора частот модуляции магнитных полей и лучистых потоков с помощью обтюратора 6. В частности, при наличии двух магнитов, размещенных на обтюраторе так как это показано на фиг. 1, частота вращения вектора магнитной индукции со стороны торцовой крышки 2 может быть выбрана в пределах от десятых долей герца до 150 Гц, что позволяет перекрыть диапазон основных частот, применяемых в биосинхронизированной терапии. На боковой поверхности корпуса 1 возникают пульсации магнитного поля с частотой до 300 Гц, при этом половина чередующихся пульсаций имеет одно направление вектора магнитной индукции, а половина противоположное. Выбор режимов магнитотерапии с вращающимся или пульсирующими полями, а также частот вращения и пульсаций производится в соответствии с конкретными методическими рекомендациями, разработанными для данной патологии. При подаче низковольтного напряжения от блока 12 на светодиоды 9 и 10 последние начинают испускать ИК излучение в непрерывном режиме. Это излучение перекрывает вращающимся с заданной частотой обтюратором 6 и выходит наружу в виде импульсов лишь в моменты времени, когда выступы 14 и 15 находятся в горизонтальной (перпендикулярной плоскости чертежа) плоскости. В такие моменты ИК излучение проходит через отверстия 16 и 17 (фиг. 2) в диске 6 (которые могут иметь не только круглую форму) или мимо планки 20 (фиг. 3). Далее излучение через отверстия 18 и 19 в торцовой крышке 2 попадают на тело пациента. Моменты появления импульсов ИК излучения находятся в строгой фазовой зависимости относительно углового положения вектора магнитной индукции, а амплитуда импульсов не зависит от выбираемой частоты модуляции. Равномерность облучения больного участка достигается перемещением устройства относительно поверхности тела.

При подключении к блоку 12 светодиода 21, укрепленного на выступе 22 крышки 2 так, что его оптическая ось лежит в плоскости вращения обтюратора 6, выступы 14 и 15 периодически перекрывают испускаемое ИК излучение, выводимое на больной участок тела через отверстие 23 в боковой стенке корпуса 1. В результате каждая пульсация магнитного поля с меняющимся на 180^o направлением вектора магнитной индукции сопровождается синхронизированным и не зависящим по амплитуде от частоты модуляции импульсом ИК излучения, что и предопределяет их сочетанное воздействие на патологический участок.

Нетрудно видеть, что конструкция предлагаемого устройства для магнитоинфракрасной терапии отвечает требованиям, предъявляемым к физиотерапевтическим аппаратам массового применения в отношении простоты, малых габаритов, технологичности изготовления. В нем использованы доступные элементная база и конструкционные материалы, широко применяемые в современном приборостроении. В то же время по функциональным возможностям в отношении выбора режимов магнитоинфракрасного воздействия и частотного диапазона модуляционных частот устройство обладает существенными преимуществами по сравнению с прототипом.

В настоящее время в Акционерном обществе "НПАП Алтаймедприбор" ведутся работы по организации широкого выпуска предлагаемого устройства прежде всего для условий домашнего применения.