способ вибровакуумного массажа в режиме автоколебаний и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ проведения вибровакуумного массажа, предусматривающий размещение по крайней мере одной из частей тела человека в ванне с водой и воздействие на нее вибровакуумной насадкой, погруженной в воду и соединенной гибким шлангом с водяным насосом, отличающийся тем, что воздействие на тело осуществляют устройством по п.4 путем периодического всасывания кожи в вибровакуумную насадку в режиме автоколебаний за счет создания вихревого потока, формирующего гидродинамические колебания давления в полосе частот 6÷ 50000 Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вибровакуумный массаж осуществляется в диапазоне расхода воды Q через вибровакуумную насадку в соответствии с зависимостью

7d² Q 30d²,

где Q - расход воды через вибровакуумную насадку (м³/с), d - эквивалентный диаметр входного канала (м), S - площадь поперечного сечения по крайней мере одного входного канала (м²), =3,1415.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что вибровакуумный массаж осуществляется путем перемещения вибровакуумной насадки по коже человека вдоль волокон мышечных тканей.

4. Устройство для проведения вибровакуумного массажа, содержащее ванну с водой и насадку, соединенную посредством гибкого шланга с выходом водяного насоса, отличающееся тем, что вход водяного насоса соединен с ванной для создания циркуляции воды через вибровакуумную насадку, при этом вибровакуумная насадка включает вихревую камеру, имеющую вертикальную ось симметрии, с по крайней мере одним входным каналом, ось симметрии которого расположена под углом и смещена в боковом направлении по отношению к вертикальной оси симметрии вихревой камеры, и расположенным соосно с вихревой камерой осесимметричным выходным каналом, поверхность которого плавно переходит в плоскую поверхность нижней части вибровакуумной насадки, перпендикулярную вертикальной оси симметрии вихревой камеры.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что угол между осью симметрии входного канала и вертикальной осью симметрии вихревой камеры изменяется в пределах от 35 до 110 градусов.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что боковое смещение оси симметрии входного канала по отношению к вертикальной оси симметрии вихревой камеры определяется соотношением

(D-d)/2 x d,

где х - боковое смещение (м), d - эквивалентный диаметр входного канала (м), D - диаметр вихревой камеры (м).

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что поверхность перехода выходного канала в плоскую поверхность нижней части вирбовакуумной насадки выполнена в виде тороидальной поверхности с радиусом R, который определяется зависимостью

D-d R 3D,

где d - эквивалентный диаметр входного канала (м), D - диаметр вихревой камеры (м).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что на плоской поверхности выходного канала установлен по крайней мере один неподвижный выступ полусферической формы или установлено тело вращения, утопленное в плоскую поверхность выходного канала, с возможностью вращения вокруг своей оси симметрии.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что высота h полусферической формы выступа или тела вращения определяется зависимостью

где Р - отрицательное давление в осесимметричном выходном канале (Па), D - диаметр вихревой камеры (м), k - коэффициент линейной упругости воды (Па/м), определяемый опытным путем, Р=1,6 Q²/d⁴, где - плотность воды (кг/м³), Q - максимально возможный расход воды через вихревую камеру (м³/c), d - эквивалентный диаметр входного канала (м).

10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в вихревой камере дополнительно установлен спиралевидный элемент для дополнительного закручивания потока воды.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапевтическим методам воздействия на кожу человека, предназначено для повышения упругости кожи, проведения противоцеллюлитных действий и глубокого массажа и может быть использовано в косметологии и спортивной медицине.

Уровень техники

Известны способы и устройства для проведения гидромассажа, в которых массаж проводят с помощью гидродинамической насадки. Насадка направляет водовоздушную струю на тело человека, находящегося в заполненной водой ванне. Насадка может перемещаться в боковом направлении вдоль соответствующих направляющих за счет использования энергии потока системы водоснабжения (патенты США №4689839, кл. А 61 Н 09/00, и №4726080, кл. А 61 Н 9/00).

Недостатком данных способов и соответствующих устройств является невысокая эффективность массажа, поскольку массаж можно осуществлять только тех частей тела, которые находятся в непосредственной близости от гидродинамической насадки, установленной и перемещающейся вдоль боковой стенки ванны.

Известны устройства для гидромассажа, в которых насадка подсоединяется посредством шланга либо к насосу, либо к системе водоснабжения. Массаж осуществляют с помощью направленной на тело человека пульсирующей струи, регенерируемой гидромассажной насадкой. При массаже насадку удерживают в руке и перемещают вдоль всего тела, в том числе когда тело и насадка погружены в воду (патенты США №5230106, кл. А 61 Н 7/00, и №5197459, кл. А 61 Н 9/00).

Недостатком указанных устройств является невысокая эффективность массажа ввиду того, что частота пульсаций струи воды низкая, не превышающая нескольких десятков герц, а также ввиду отсутствия возможности создать давление, ниже окружающего давления, что позволит осуществлять всасывание кожи и тем самым существенно повысить эффективность массажа.

Известны устройства для гидромассажа, в насадке которых выполнены тангенциальные входные каналы для закручивания потока воды и создания разрежения для всасывания кожи в насадку. Однако конструкция устройства не позволяет генерировать низкочастотные высокоамплитудные автоколебания давления, непосредственно действующего на кожу (патенты РФ №2010559, кл. А 61 Н 9/00, и №2095046, кл. А 61 Н 9/00).

Известен способ виброакустического душа-массажа и устройство для его осуществления (патент РФ №2147860, кл. А 61 Н 9/00), принятый за ближайший аналог. Способ включает образование основного вихревого потока для создания вакуумного пространства в камере и образования бокового разбрызгивающего потока для создания пульсирующей струи воды, причем боковой поток используют повторно, производят циклические соударения основного вихревого потока с боковым разбрызгивающим потоком, при этом в насадке создается разрежение, которое способствует всасыванию кожи внутрь насадки и воздействию на нее потоком струи.

Недостатком этого способа и устройства является техническая невозможность создать одновременно высокоамплитудные знакопеременные низкочастотные автоколебания давления в насадке и высокочастотные вибрации.

Сущность изобретения

Техническим результатом данного изобретения является повышение интенсивности и глубины массажа.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе проведения вибровакуумного массажа, предусматривающего помещение по крайней мере одной из частей тела человека в заполненную водой ванну и воздействие на нее потоком жидкости от насадки, погруженной в воду, подсоединенной гибким шлангом к выходу водяного насоса, вход которого, в свою очередь, соединен посредством шланга или трубы с ванной, наполненной водой, осуществляется циркуляция воды через вибровакуумный массажер, создавая тем самым периодическое отрицательное давление на человеческую кожу в режиме автоколебаний, приводящее к попеременному засасыванию вовнутрь вибровакуумного массажера массируемого участка кожи вследствие явления кавитации внутри вибровакуумного массажера, и генерирование гидродинамических колебаний давления в полосе частот 6-50000 Гц, вызывая тем самым разбивание жира в подкожных жировых вакуолях и повышение эластичности и, соответственно, удлинение вертикальных соединительных волокон между поверхностью кожи и мышечной тканью, между которыми находятся жировые вакуоли, приводя к значительному уменьшению проявления целлюлита на поверхности кожи или, другими словами, фибросклеротической паникулопатии.

Кроме того, вибровакуумный массаж осуществляется при расходе воды Q (м³/сек) через вибровакуумный массажер в соответствии с зависимостью

7d² Q 30d²,

где d - эквивалентный диаметр входного канала (м), S - площадь поперечного сечения по крайней мере одного входного канала (м²), =3,1415.

Кроме того, вибровакуумный массаж осуществляется путем перемещения насадки по коже человека вдоль волокон мышечных тканей, а не поперек последних, что позволяет максимально повысить глубину и интенсивность массажа.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для проведения вибровакуумного массажа содержит заполненную водой ванну, соединенную посредством шланга или трубы со входом насоса, выход которого, в свою очередь, соединен с помощью гибкого шланга с создающей струю воды насадкой, выполненной в виде вибровакуумного массажера, включающего осесимметричную вихревую камеру с по крайней мере одним входным каналом, ось симметрии которого расположена под углом и смещена в боковом направлении по отношению к оси симметрии вихревой камеры, и соосно расположенным с вихревой камерой осесимметричным выходным каналом, поверхность которого плавно переходит в плоскую поверхность нижней части вибровакуумной камеры, перпендикулярную оси симметрии вихревой камеры.

Кроме того, на плоской поверхности выходного канала установлен, по крайней мере, один полусферической формы неподвижный выступ или утопленное в плоскую поверхность нижней части вибровакуумного массажера тело вращения, способное вращаться вокруг своей оси симметрии.

Кроме того, высота h (м) полусферической формы выступа или тела вращения определяется зависимостью

где Р - отрицательное давление в осесимметричном выходном канале (Па), D - диаметр осесимметричной пустотелой камеры (м), k - коэффициент линейной упругости воды, градиент давления (Па/м), определяемый опытным путем, Р=1,6 Q²/d⁴, где - плотность воды (кг/м³), Q - максимально возможный расход воды через вибровакуумный массажер (м³/с), d - эквивалентный диаметр входного канала (м).

Кроме того, угол между осью симметрии входного канала и осью симметрии вихревой камеры изменяется в пределах от 35 до 110 градусов.

Кроме того, боковое смещение входного канала вибровакуумного массажера по отношению к оси симметрии вихревой камеры определяется соотношением

(D-d)/2 x d,

где х - боковое смещение (м), d - диаметр входного канала (м), D – диаметр осесимметричной вихревой камеры (м).

Кроме того, соединение выходного канала с плоской поверхностью нижней части вибровакуумной камеры выполнено в виде тороидальной поверхности с радиусом R, нижняя часть которого плавно переходит в плоскую поверхность, расположенную перпендикулярно оси симметрии вихревой камеры, причем радиус R (м) определяется зависимостью

D-d R 3D,

где d - эквивалентный диаметр входного канала (м), D - диаметр осесимметричной вихревой камеры (м).

Возможна установка в вихревой камере спиралевидного элемента для придания дополнительного закручивания потока воды, поступающей из входного отверстия в вихревую камеру.

Перечень чертежей

На Фиг.1 показана схема устройства для проведения вибровакуумного массажа; на Фиг.2 показан вибровакуумный массажер в продольном разрезе; на Фиг.3 - то же, но в поперечном разрезе; на Фиг.4 показан вибровакуумный массажер с установленным спиралевидным элементом внутри осесимметричной вихревой камеры; на Фиг.5 показаны спектры частот, генерируемые вибровакуумным массажером.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Предлагаемое устройство проведениия вибровакуумного массажа состоит из насоса 1 (Фиг.1), подающего под давлением воду по напорной линии через гибкий шланг 4 в вибровакуумную насадку 5, которая расположена ниже поверхности воды 7 в ванне 6 и воздействует на участок кожи человека 8. С помощью труб или шланга 9 вода из ванны 6 подается вновь на вход насоса 1. С помощью вентилей 2 и манометра 3 осуществляется регулировка давления напорам и расход жидкости через насадку 5, тем самым изменяя спектр частот и силу всасывания участка кожи человека 8 в режиме автоколебаний.

Вибровакуумная насадка 5 выполнена в виде осесимметричной вихревой камеры 10 с по крайней мере одним входным каналом 11, ось симметрии которого расположена под углом (Фиг.2) и смещена в боковом направлении по отношению к оси симметрии вихревой камеры 10 на расстояние х (Фиг.3), и соосно расположенным с вихревой камерой 10 выходным каналом 16, поверхность которого плавно переходит в плоскую поверхность 18 нижней части насадки 5, перпендикулярную оси симмметрии вихревой камеры 10. На плоской поверхности 18 выходного канала 16 установлен, по крайней мере, один полусферической формы неподвижный выступ 13 или утопленное в плоскую поверхность 18 нижней части вибровакуумного массажера 5 тело вращения 13 (не показано), способное вращаться вокруг своей оси симметрии. Для удобства проведения массажа вибровакуумная насадка 5 снабжена ручкой 15, соединенной с гибким шлангом 4. Внешняя поверхность ручки 15 соединяется с вибровакуумным массажером 5 посредством плавной поверхности 12, обеспечивая тем самым эргономичность последнего. Внутри ручки 15 канал 19 соединен с по крайней мере одним входным каналом 11.

Заявленный способ реализуется следующим образом. В ванну 6 наливают воду 7 (Фиг.1), температура которой комфортна для человека 8, находящегося в ванне 6. После включения насоса 1 в режиме рециркуляции по контуру: выход насоса 1 - гибкий шланг 4 - вибровакуумная насадка 5 - вода в ванне 7 - шланг 9 - вход насоса 1, с помощью вентилей 2 и манометра 3 устанавливают оптимальные расход жидкости и давление нагнетания через вибровакуумную насадку 5 в зависимости от чувствительности кожи человека 8. Массируемый участок кожи человека 8 и вибровакуумный массажер 5 находятся ниже поверхности воды 7. При поступлении воды из гибкого шланга 4 через канал 19 (Фиг.2) и по крайней мере одного входного канала 11 в осесимметричную вихревую камеру 10 поток жидкости закручивается и далее, вытекая из выходного канала 16 вдоль плоской поверхности 18, образует веерную струю, перпендикулярную оси симметрии вихревой камеры 10. Вследствие закрутки потока воды 17 в вихревой камере 10 на ее оси симметрии образуется кавитационная каверна, от которой периодически отрываются пузырьки воздуха, которые схлопываются на выходе из выходного канала 16, вызывая гидродинамические колебания давления в пределах 6-50000 Гц (Фиг.5, нижний спектр). В свою очередь, образовавшаяся кавитационная каверна внутри вихревой камеры 10 вызывает локальное понижение давления в месте перехода выходного канала 16 в плоскую поверхность 18, что приводит к засасыванию внутрь выходного канала 16 участка кожи, находящегося непосредственно под выходным каналом 16, и к гидродинамическому перекрыванию последнего. Однако вследствие нагнетания воды через вибровакуумную насадку 5 это продолжается в течение лишь десятков долей секунды, до тех пор пока давление в вихревой камере 10 не сравняется с окружающим гидростатическим давлением воды в месте нахождения насадки 5. В этот момент происходит прекращение засасывания участка кожи и отрыв насадки 5 от кожи в результате превышения давления внутри выходного канала 16 над окружающим гидростатическим, но опять в течение десятков долей секунды, вследствие вновь появившегося локального понижения давления под насадкой 5 участок кожи снова засасывается вовнутрь выходного канала 16 и процесс повторяется, приводя к генерированию низкочастотных автоколебаний в пределах 6-224 Гц (Фиг.5, верхний спектр). Подобное периодическое засасывание и отпускание участка кожи на низкой частоте в режиме автоколебаний одновременно с высокочастотными колебаниями, генерируемыми срывом и схлопыванием кавитационных пузырьков на выходе из выходного канала 16, существенно интенсифицирует процесс разбивания целлюлитных вакуолей подкожного жира и повышения эластичности кожи и, соответственно, удлинения вертикальных соединительных волокон между поверхностью кожи и мышечной тканью, между которыми находится жировые вакуоли, приводя к значительному снижению проявления “апельсиновой корки” кожи или целлюлита. Наличие плоской поверхности 18, обеспечивающее образование веерной расходящейся струи, позволяет получать максимальное разрежение в вихревой камере 10 и, как следствие, более глубокое всасывание кожи в выходном канале 16 в режиме автоколебаний и, соответственно, более глубокий массаж. При этом, чтобы, с одной стороны, обеспечить эффективный глубокий массаж кожи человека 8, а с другой - не вызвать появления поверхностных папиллярных кровоизлияний, расход воды Q (м³/с) через насадку 5 должен находиться в следующих пределах:

7d ² Q 30d²,

где d - эквивалентный диаметр входного канала 11 (м), S - площадь поперечного сечения по крайней мере одного входного канала 11 (м²), =3,1415. Периодические отрицательные напряжения (отсасывающее действие) в режиме автоколебаний позволяют, кроме того, интенсифицировать процесс транспортировки жира из жировых вакуолей в митохондрии (за счет аминокислоты L-карнитина), где и происходит процесс его перерабатывания в энергию. В данном случае массаж, проводимый струей воды, проходящей через насадку в автоколебательном режиме, гораздо эффективнее обычно рекомендуемого вакуумного массажа для синтезирования аминокислоты L-карнитина, поскольку концентрация напряжений на отдельный участок кожи и мышц существенно превосходит напряжения, возникающие при обычных вакуумных нагрузках.

Оптимальный режим автоколебаний с точки зрения засасывающей силы и, как следствие, глубины воздействия массажа обеспечивается в том случае, если плоская поверхность 18 находится на определенном расстоянии h от кожи человека 8, что достигается путем установки на плоской поверхности 18 выходного канала 16 по крайней мере одного полусферической формы неподвижного выступа 13 или утопленного в плоскую поверхность 18 тела вращения, способного вращаться вокруг своей оси симметрии, причем высота выступа 13 (Фиг.2) или тела вращения равна расстоянию h и определяется формулой

где h - высота полусферической формы выступа или тела вращения (м), Р - отрицательное давление в выходном канале 16 (Па), D - диаметр осесимметричной вихревой камеры 10 (м), k - коэффициент линейной упругости воды (Па/м), определяемый опытным путем, Р=1,6 Q²/d⁴, где - плотность воды (кг/м³), Q - максимально возможный расход воды через вибровакуумный массажер 5 (м³/с), d - эквивалентный диаметр входного канала 11 (м). Тело вращения 13 целесообразно использовать при гиперчувствительности кожи для снижения трения между вибровакуумным массажером 5 и кожей человека 8. Для параметров режима циркуляции Q=3,15× 10 ^-4 м³/с, =1000 кг/м³, d=0,004 м, k=2000 Па/м давление разрежения Р равно 0,056 МПа, а высота полусферического выступа 13 равна 0,007 м.

Возможно выполнение входного канала 11 со смещением х (Фиг.3) в пределах

(D-d)/2 x d,

где х - боковое смещение (м), d - диаметр входного отверстия (м), D - диаметр осесимметричной вихревой камеры (м),

а также под углом (Фиг.2), который может изменяться в пределах от 35 до 110° . Выполнение по крайней мере одного входного отверстия со смещением х и под углом позволяет повысить частотную наполняемость высокочастотной части спектра колебаний вибро-вакуумной насадки 5 и повысить эффективность массажа при относительно невысокой амплитуде автоколебаний в случае осуществления массажа особо чувствительных участков кожи, например лица человека, когда, чтобы предотвратить папиллярные кровоизлияния, невозможно применять чрезмерно интенсивное засасывание кожи.

Для предотвращения отрыва закрученного в вихревой камере 10 потока воды 17 от поверхности выходного канала 16 и с целью образования плоской расходящейся веерной струи вдоль плоской поверхности 18 для создания наиболее оптимального режима автоколебаний, нижняя часть выходного канала 16 выполняется в виде тороидальной поверхности с радиусом R, плавно переходящей в плоскую поверхность 18, расположенную перпендикулярно оси симметрии вихревой камеры 10, причем радиус R (м) определяется зависимостью

D-d R 3D,

где d - эквивалентный диаметр входного канала 11 (м), D - диаметр осесимметричной вихревой камеры 16 (м).

Удовлетворение условия отсутствия срыва потока возможно также при выполнении нижней части выходного канала 16 в виде параболоида, гиперболоида вращения, а также параболического гиперболоида.

Кроме того, возможно подсоединение вибровакуумного массажера непосредственно к системе водопровода при условии выполнения требований к давлению и расхода воды через него.

В случае использования для массажа водной суспензии на основе различных ароматизирующих, грязевых и солевых включений для дополнительной гомогенизации целесообразно входной канал 11 гидродинамически соединять с установленным в вихревой камере 10 спиралевидным элементом 14 для придания дополнительной турбулизации потока и гомогенизации суспензии.

Пример. Четыре женщины с визуально заметными проявлениями целлюлита прошли курс вибровакуумного массажа, состоящего из 10 сеансов, по два сеанса в неделю продолжительностью 45 минут каждый. У каждой из них до прохождения курса вибровакуумного массажа были измерены пять объемов, а именно лодыжек, коленей, бедер, ягодиц, талии, и определен индекс среднего объема тела, равный сумме всех объемов разделенный на количество замеров (то есть на 5), составивший соответственно 51,2 см, 53,6 см, 55,6 см и 58 см. После прохождения курса вибровакуумного массажа визуально значительно понизились проявления целлюлита, а индекс среднего объема тела составил соответственно 49,2 см, 52,1 см, 51,8 см и 54,3 см или уменьшился в среднем на 2,75 см.

Было отмечено сокращение внешних проявлений целлюлита и количества жировой ткани, улучшились упругость и внешний вид кожи за счет интенсивней стимуляции продукции коллагена в процессе проведенных сеансов.