АППАРАТ МИЛЛИМЕТРОВОЙ ТЕРАПИИ "КОВЕРТ-01" Российский патент 1996 года по МПК A61N5/02 

Изобретение относится к медицинской технике. Аппарат предназначен для рефлексотерапии путем воздействия шумовым излучением миллиметрового диапазона на биологически активные точки.

Аналогами изобретения являются устройства для рефлексотерапии, предназначенные для низкоинтенсивного воздействия излучением электромагнитных волн миллиметрового диапазона в шумовом режиме [1-3]
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому техническому решению является устройство для рефлексотерапии [3] которое включает в себя генератор миллиметрового диапазона на полупроводниковом активном элементе - лавинно-пролетном диоде, помещенном в стандартный металлический волновод прямоугольного поперечного сечения, передвижной короткозамыкатель с одной его стороны и излучатель с другой, а также источник питания.

Устройство создает излучение со сплошным спектром в миллиметровом диапазоне (спектральная плотность мощности в диапазоне частот 40-90 ГГц 15 дБ/kT_о; k постоянная Больцмана, Т_о= 273 К) и позволяет сократить время лечения (эффективность и время лечения сравниваются с эффективностью прибора "Электроника КВЧ-03"). Прибор "Электроника КВЧ-03" с перестройкой частоты в полосе порядка двух гигагерц не захватывает весь спектр индивидуальных терапевтических частот пациентов с различными заболеваниями, поэтому эффект лечения не такой, как при использовании широкополосного генератора низкоинтенсивного излучения.

Однако в известном устройстве не предусмотрены элементы (независимо от контактного или бесконтактного способа воздействия), позволяющие снизить влияние на уровень спектральной плотности мощности выходного сигнала, изменения параметров области воздействия во время процедуры (меняется поверхностное сопротивление кожи в зоне биологически активной точки, может меняться неконтролируемым образом контакт между излучателем и поверхностью кожи все это меняет условия согласования выхода прибора с активным элементом, а, следовательно, приводит к неконтролируемому изменению амплитудно-частотной зависимости выходного сигнала; нет возможности варьировать площадь области воздействия (прибор не приспособлен для воздействия на аурикулярные биологические активные точки, а только на отдельно стоящие корпоральные точки). Кроме того не предусмотрены в источнике питания блоки, защищающие активный элемент от бросков тока при включении прибора, а сам источник питания от короткого замыкания нагрузки.

Целью изобретения является сокращение времени лечения; снижение зависимости уровня спектральной плотности мощности выходного сигнала при изменении параметров области воздействия; возможность изготовления вариантов прибора для воздействия на аурикулярные и корпоральные биологически активные точки; повышение надежности прибора; упрощение конструкции высокочастотной части прибора.

Это достигается тем, что металлический волновод выполнен осесимметричным (используется круглый металлический волновод), при этом упрощается как изготовление самого волновода, так и элементов, вводимых в его полость; генератор выполнен на полупроводниковом активном элементе (лавинно-пролетный диод), который расположен в полости металлического волновода генератора, на одном конце волновода установлена сменная нагрузка-вставка из композитного материала (рабочий торец выполняется различной конфигурации), сама нагрузка-вставка из композитного материала (например, типа М1) установлена с возможностью вращения внутри металлического волновода, на другом излучатель в виде отрезка осесимметричного волновода, в полости которого размещен согласующий и развязывающий элемент из диэлектрика или магнитодиэлектрика, причем диаметр волновода излучателя меньше диаметра волновода генератора в раз, где e и m соответственно относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости материала согласующего и развязывающего элемента; согласующий и развязывающий элемент из диэлектрика или магнитодиэлектрика выполнен с конусным выступом, направленным в сторону активного полупроводникового элемента; штырь питания выполнен сменным и установлен с возможностью вращения; источник питания включает в себя блоки защиты от короткого замыкания нагрузки, бросков тока при включении прибора.

Применение осесимметричного металлического волновода, введение регулируемой нагрузки из композитного материала в совокупности со степенями свободы системы "активный элемент-сменный штырь питания" позволяет создать два сопоставимых потока энергии на линейно-поляризованных ортогональных волнах в одном волноводном канале, что приводит к сокращению времени лечения. Оно связано не с простым удвоением мощности воздействия, а с независимостью потоков воздействия, на отличающихся по поляризации волнах.

Введение осесимметричного согласующего и развязывающего элемента из диэлектрика или магнитодиэлектрика позволяет: обеспечить слабую зависимость выходного сигнала при изменении параметров внешней нагрузки; менять площадь воздействия путем применения соответствующего материала заполнения.

При малых значениях e, характерных для вспененных полимерных диэлектриков, согласование базовой линии передачи с линией, заполненной таким диэлектриком оказывается приемлемым и без дополнительного конусного участка. Использование диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью или магнитодиэлектрика приводит к необходимости выполнения конусного согласующего участка, снижающего отражения до уровня, слабо влияющего на настройку генератора. Настройка генератора производится подвижной нагрузкой из композитного материала (как правило, это материалы с большим e и tgδ, где d- угол диэлектрических потерь), позволяющей изменять модуль коэффициента отражения от величин, близких к нулю, до величин, близких к единице (например, модуль коэффициента отражения можно регулировать углом скоса рабочей части нагрузки-вставки), и перемещением активного элемента генератора в поперечной плоскости волновода. Для того, чтобы активный элемент мог перемещаться в полости волновода, штырь питания выполняется подпружиненным. При необходимости используются штыри питания различной конфигурации например, отличающихся по диаметру) для компенсации разброса параметров применяемых активных элементов. Вращение активного элемента еще одна степень свободы при настройке (используется реальная несимметрия конструкции активного элемента: несимметрия корпуса и контактных проводов, приводящая к пространственной несимметрии параметров активного элемента). Регулируемая нагрузкавставка не только выравнивает амплитуды ортогональных волн, возбуждаемых активным элементом, но и частотное распределение спектральной плотности мощности.

За счет затухания в материале осесимметричного согласующего и развязывающего элемента наиболее просто решается задача развязки выхода излучателя при изменении параметров области воздействия. предлагаемый прибор совмещает два потока на ортогональных волнах в одном канале (в такой ситуации вентиль немыслим). поэтому осуществить развязку можно только введением в излучатель среды с потерями.

Так как диаметры излучателя для воздействия на аурикулярные (около 1 мм) и корпоральные точки отличаются примерно в четыре раза, то отсюда следует условие на применение материала заполнения .

Повышение надежности прибора связано с использованием в источнике питания блоков защиты от короткого замыкания нагрузки, бросков тока при включении и прибора. Необходимость в схеме защиты источника питания от короткого замыкания нагрузки возникает при настройке генератора, регулировке или смене активного элемента.

Броски тока питания активного элемента возникают каждый раз в начале лечебной процедуры при подключении генератора к уже включенному источнику питания. Причина бросков разряд через активный прибор емкости кабеля (соединяющего источник питания с генератором), заряженной до напряжения холостого хода источника питания. Применение схемы ограничения напряжения холостого хода до допустимой величины для данного активного элемента снижает величину бросков тока до безопасного уровня.

Прибор состоит из источника питания и высокочастотной части. На чертеже схематически изображена высокочастотная часть прибора.

Высокочастотная часть прибора включает в себя волновод генератора 1, к которому присоединяется излучатель 5, активный элемент 2 на теплоотводе 6, штырь питания 3 вводятся через отверстия в стенке волновода генератора. С одной стороны волновода генератора введена нагрузка-вставка 7, с другой - примыкает излучатель 5 с согласующим и развязывающим элементом 4. На чертеже показаны степени свободы перечисленных элементов в процессе настройки прибора.

Прибор функционирует следующим образом: от источника питания подается постоянное напряжение на изолированные обычным образом друг от друга штырь питания и теплоотвод на чертеже эти элементы отсутствуют, контактирующие с активным элементом. На активном элементе возбуждается спектр волн, часть из которых запредельна. Последние являются посредниками при связи двух основных ортогональных волн, имеющих возможность распространяться в осесимметричной линии передачи.

Настройка прибора заключается в достижении сопоставимых распределений спектральной плотности мощности двух потоков на ортогональных волнах. Настройка осуществляется перемещением и вращением вокруг оси в полости волновода нагрузки-вставки 7, активного элемента 2. При необходимости меняются штырь питания 3, и нагрузка-вставка 7 (изменение геометрии, размеров соответствует смене параметров элементов генератора). Выход энергии осуществляется через излучатель 5, заполненный диэлектриком или магнитодиэлектриком 4. Таким образом, в высокочастотной части аппарата есть возможность регулировать в широких пределах потоки плотности мощности ортогональных волн, присутствие же одного потока плотности мощности на одной из ортогональных волн частный случай реализации режима аппарата.

Изобретение относится к медицинской технике, предназначено для рефлексотерапии путем воздействия излучением миллиметрового диапазона на биологические активные точки. Сущность изобретения: применение осесимметричного металлического волновода (упрощение конструкции) введение сменной и регулируемой нагрузки из композитного материала в совокупности со степенями свободы системы активный элемент - сменные штыри питания позволяет создать два сопоставимых ортогональных потока энергии на ортогональных волнах в одном волноводном канале (сокращение времени лечения); введение осесимметричного согласующего и развязывающего элемента из диэлектрика или из магнитодиэлектрика позволяет обеспечить слабую зависимость выходного сигнала при изменении параметров внешней нагрузки, менять площадь воздействия путем применения соответствующего диэлектрического или магнитодиэлектрического заполнения. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

1. Аппарат миллиметровой терапии, содержащий источник питания, генератор со спектром излучения в миллиметровом диапазоне, включающий активный полупроводниковый элемент в виде лавинно-пролетного диода, отрезок металлического волновода, на одном конце которого установлена с возможностью регулируемого перемещения вдоль продольной оси волновода нагрузка-вставка, а на другом излучатель, при этом активный полупроводниковый элемент установлен в полости волновода с возможностью регулируемого перемещения в плоскости поперечного сеченого сечения волновода и связан с источником питания через штырь питания, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси, отличающийся тем, что волновод выполнен осесимметричным, а нагрузка-вставка выполнена сменной из композитного материала с рабочим торцом различной конфигурации и установлена с возможностью вращения, излучатель выполнен из отрезка осесимметричного волновода, в полости которого размещен согласующий и развязывающий элемент из диэлектрика или магнитодиэлектрика, причем диаметр волновода излучателя меньше диаметра волновода генератора в раз, где e, μ соответственно относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости материала согласующего и развязывающего элемента, штырь питания выполнен сменным и установлен с возможностью вращения. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что согласующий и развязывающий элемент выполнен с конусным выступом, направленным в сторону активного полупроводникового элемента. 3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что источник питания выполнен с возможностью защиты от короткого замыкания нагрузки, бросков тока при включении.