УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОННО-РАДИАЦИОННОЙ ТЕРАПИИ Российский патент 1996 года по МПК A61N2/00 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении энергетического обмена в живой клетке при воздействии на человека ионизированного воздуха, микроволнового электромагнитного поля, инфракрасного (ИК) и жесткого ультрафиолетового излучения и при электрофорезе корневых каналов зубов.

Известен способ ионизации воздуха и газов, заключающийся в создании ионно-радиационной изотермической плазмы [1]
Однако данный способ оказывает аэроионное воздействие количественным и качественным спектром ионов, активизируя гуморальный энергообмен в живом организме. При этом активизируется перенос отрицательных ионов атомарного кислорода гемоглобином крови из легочных альвеол к тканям и клеткам без дополнительных энергозатрат на лабильные соединения молекулярного кислорода с гемоглобином и последующей диссоциацией комплекса кислорода с гемоглобином и переходе первого в раствор и стенки капилляров в клетки. Способ не содержит устройств, обеспечивающих локализацию воздействия на отдельные органы, части тканей и клеток.

Известно устройство для местной дерсонвализации, содержащее формирователь импульсов, автотрансформатор, состоящий из двух последовательно соединенных однослойных катушек и сердечника из магнитомягкого материала, к выходу которых присоединен лечебный электрод [2]
Однако данное устройство обеспечивает получение высоковольтных импульсов колебательного характера с затухающей амплитудой применительно для устройств только местной дерсонвализации.

Целью изобретения является повышение эффективности, управляемости и обеспечения локализации воздействия путем генерации с широким спектром и направленным движением электронно-ионной радиационной плазмы.

Это достигается тем, что в устройстве для ионно-радиационной терапии, содержащем формирователь импульсов, автотрансформатор, состоящий из двух последовательно соединенных однослойных катушек и сердечника из магнитомягкого материала, а также коронирующий электрод, устройство дополнительно содержит плазмотрон, зонд, соединенный с выходом плазмотрона, и умножитель высокого напряжения, к выходу которого присоединен коронирующий электрод.

Кроме того, зонд дополнительно содержит насадку в виде эластичной диэлектрической иглы, выполнен гибким и соединен с плазмотроном с помощью ферритовой втулки.

Область использования устройства.

Энергетический обмен в живой клетке проходит через окислительно-восстановительные процессы. Живая клетка, окисляя вещества, поступающие в организм с пищей, требует для этого кислород, получаемый организмом из воздуха. Окислительные пищи в клетках мышечной ткани осуществляется диссоциацией комплекса гемоглобина с кислородом, в результате которого кислород переходит в раствор, а затем в клетки. При гуморальном энергообмене отрицательные ионы атомарного кислорода из ионизированного воздуха через альвеолы легких переходят в раствор гемоглобина не создавая прочных комплексных соединений. В случае кислородного голодания клеток мышечной ткани, не требуется значительных затрат энергии на диссоциацию комплекса кислорода с гемоглобином, а прямым диффундированием отрицательным отрицательных ионов атомарного кислорода в клетки тканей. Это один из методов аэроионотерапии с гуморальным энергообменом. При этом происходят значительные энергетические обмены с активацией окислительных процессов кислородом. Эффективность зависит от того достигнут ли легкие отрицательные ионы атомарного кислорода альвеол легких при газообмене крови или в виде тяжелых комплексов из выдыхаемых паров осудят на стенках альвеол. Однако в окислительном процессе участвует не только кислород, но и водород. Причем живой клеткой этот процесс окисления воспринимается не менее активно, чем кислородом, а в отдельных случаях более эффективней. Активность живой клетки в значительной степени направлена на то, чтобы любыми способами предохранить белки от денатурации, т. е. поддержать рН, температуру, давление и другие внутриклеточные условия в строго определенных границах. Особенно чувствительны белки к изменениям рН и температуры. Это связано с непрочными водородными связями. Например, водородные связи, обеспечивающие закручивание глабулы, нарушаются при температуре 60 70^oC. На живую клетку через окислительно-восстановительные процессы оказывают внешние источники энергии, как микроволновые электромагнитные колебания, ультразвук, ИК-излучения, УФ-излучения, радиоизотопы и др. В данных случаях энергообмен между источниками излучения и живой клеткой носит нейро-pефлекторный характер. Если гуморальный энергообмен является стимулятором терапии, то нейро-рефлекторный может оказывать и обратное действие, и даже летательное.

Нейро-рефлекторный энергообмен происходит при диссоциации воды, которой содержится до 60 80% от веса человека. Вышеназванные электрофизические методы вызывают диссоциацию воды на ионы
H₂O ⇄ H⁺+OH^-
При взаимодействии иона водорода (Н⁺) с ионизированной карбоксальной группой молекула аминокислоты приобретает избыточный положительный заряд. При взаимодействии с ионом гидроксила (ОН^-) молекула становится отрицательно заряженной. Биопотенциалы определяют активность аминокислот при формировании белка. Для обоснования теории нейро-рефлекторного энергообмена были проведены опыты по электрофизической обработки воды. Дистиллированная вода обрабатывалась УФ-лучами интенсивностью 80.90 Эр/м², постоянным магнитным полем напряженностью 80.100 А/м, ультразвуком мощностью 2 Вт/см² (непрерывный режим), коронным разрядом плотностью тока 9,5 мка/дм², электроискровым разрядом энергией разряда 1.10 кДж. За критерий оптимизации принималось относительное приращение рН при исходном от 3 до 11. Установлено, что относительное изменение рН (фиг. 4) носит общий характер для всех способов, за исключением обработки ионизированным потоком воздуха (кривая 4). Ионизированный поток воздуха меньше диссоциирует воду и меньше влияет на гидролиз молекул аминокислот и белков. Обработка воды электроискровыми разрядами (кривая 5) дает наибольшее приращение рН, ультразвуком (кривая 3), постоянным магнитным полем (кривая 2) и УФ-лучами (кривая 1). Наиболее приращение рН соответствует для нейтральной среды (рН 6 7) за исключением обработки ионизированным потоком воздуха. Из приведенных данных следует, что действие электрофизических методов одинаково, а отличие лишь в мощности источника и времени воздействия (дозы обработки). Установлено, что воздействие электрофизических методов на человека вызывает увеличение рН крови, образуются щелочные продукты, ускоряется реакция оседания эритроцитов, увеличивается число лейкоцитов, повышается рефлекторная возбудимость тройничного и блуждающего нервов. А первый, как известно, связан короткими путями через подкорковые образования с корой головного мозга. Наблюдается повышение температуры кожи, а затем и всего тела. В процессе диссоциации воды в живой клетке происходит восстановление ионов водорода и окисление ионов гидроксила. За счет образующихся молекулярных газов из водорода и кислорода, увеличивается давление внутри клеток. При соединении молекулярных газов из водорода и кислорода увеличивается давление внутри клеток с выделением значительной энергии, разрывающей мембраны клеток и их летализацию. Кроме того, летализация клетки нейрона повышается путем отрыва спинорного электрода с внешней орбиты, при введении первого в резонансную частоту порядка 100 150 Гц.

Данный теоретический анализ послужил основанием для создания устройства для ионно-радиационной терапии.

На фиг. 1-5 показано предлагаемое устройство.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 технологическая схема портативного варианта плазмотрона и зонда; на фиг. 3 изменение напряжения с затухающей амплитудой напряжения короны на выходе с блока умножения высокого напряжения.

Плазмотрон (фиг.1, 2) включает блоки: источник постоянного тока 1, формирователь импульсов 2, блок высоковольтных диодов, конденсаторов, резисторов и автотрансформатора 3, преобразователя тока 4. При этом формирователь импульсов и преобразователь тока могут быть конструктивно совмещены в одном блоке. Генератором ионно-радиационной плазмы является коронирующий электрод 5, на который подается высокое напряжение от умножителя высокого напряжения и напряжение канала от катушки 6 автотрансформатора. Катушки 7 и 8 автотрансформатора с конденсатором С1 обеспечивают получение пульсирующее высокое напряжение с последующим умножением (удвоением) и выпрямлением. Плазмопровод 9 выполняется из легкого электроизоляционного и термостойкого материала, например, игольчатого электрокорунда. Плазмотрон с помощью ферритовой втулки-наконечника 10 соединяется с зондом. Для удобства эксплуатации зонд выполняется в виде гибкого каркаса, содержащего магнитный ферритовый накопитель 11. Гибкость и механическая прочность зонда обеспечивается армирующим материалом 13 со стальной проволокой 14. Электробезопасность зонда обеспечивается заземлением экранированного металлического чехла 12. Плазмопровод зонда 15 выполняется из легкого эластичного электроизоляционного термостойкого тканевого материала, например, из тканевого игольчатого электрокорунда или термостойких тканевых пластмасс. Зонд заканчивается насадкой 16 в виде эластичной диэлектрической иглы, которая может вставляться в мышечную ткань, вену, артерию или дентинный канал зубов. Насадок обеспечивает подачу ионно-радиационной плазмы к требуемым клеткам и органам. Резьбовой канал 17 служит для связи камеры генератора плазмы с атмосферой или подачи газа (кислорода, водорода и др.) при необходимости. Рычагом 18 включается питание источника 1. Параметры элементной базы устройства ограничиваются его портативностью. Ограничение проводится по емкости источника постоянного тока (батареи питания 6 В), допустимой напряженности магнитного поля до 4000 А/м для магнитомягких материалов (ферритов), величинами обратного напряжения для высоковольтных диодов и конденсаторов.

Устройство работает следующим образом.

Включателем "В" напряжение от источника постоянного тока (батареи) (фиг. 1, 2) подается на преобразователь 4 постоянного тока в переменный. Формирователем импульсов 2 с конденсатором С1 и катушкой 7 индуктивности L1 создается ударное колебательное напряжение, которое повышается автотрансформатором катушки 8 индуктивностью L2 до 20 кВ. С помощью умножителя напряжения выполнено на выпрямителях, конденсаторах С2 и резисторах R, это напряжение увеличивается и выпрямляется до 35 40 кВ. Это напряжение по затухающей амплитуде U_m отсекается до напряжения зажигания короны U_o для данной конструкции коронирующего электрода устройства. Выпрямленное с затухающей амплитудой пульсирующее напряжение короны подается на коронирующий электрод 5 с одновременной подачей на электрод разогревающего напряжения с катушки 6 индуктивностью L3. Разогретый коронирующий электрод 5 с пульсирующим напряжением короны является источником ионно-радиационной плазмы с лучистой, ионной и электронной теплопроводностями. Пульсирующая ионно-радиационная плазма по плазмопроводу 9 плазмотрона поступает через переходную втулку 10 в зонд и далее через иглу 16 к отдельным клеткам и органам. При необходимости получения монохроматического качественного спектра ионов (например, отрицательных ионов атомарного кислорода) по резьбовому каналу 17 плазмотрона подается газ (кислород, водород или капельница с водой).

Вариант использования предлагаемого устройства для электрофореза и летализации нейронов в области дентинных зубных каналов представлен на фиг. 5. Предлагаемый вариант обеспечивает получение направленного движения ионов воздуха в дентинном канале зуба, обеспечивая ионофорез холодной ионно-радиационной плазмой. Для летализации первых нервных клеток устройством задается режим генерации горячей ионно-радиационной плазмы м частотой пульсации 100 150 Гц. Длительность воздействия определяется методикой проводимой терапии и инструкцией по пользованию устройством.

В стационарном варианте исполнения устройства последнее отличается большей мощностью плазмотрона и монохроматичностью и качественным спектром плазмы. Накал коронирующего электрода осуществляется от отдельного трансформатора с высоковольтной изоляцией и температурой накала до 1500 - 2000^oC. Вместо магнитомягкого материала сердечника применяется магнитотвердый, допускающий большую напряженность магнитного поля, а магнитный ускоритель плазмы выполняется как на постоянном, так и переменном магнитном поле (может быть применено вращающееся магнитное поле).

Использование предлагаемого устройства позволяет локализовать область воздействия электронно-ионной и терморадиационной плазмы, интенсифицируя окислительно-восстановительные процессы и оказывать летальное действие на отдельных клетках, участках и органах, обеспечивая гибкую управляемость биоэнергетическими процессами в живом организме.

Использование: изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в устройствах для ионно-радиационной терапии. Сущность изобретения: устройство содержит плазмотрон, магнитный ускоритель с лучистой, электронной и ионной теплопроводностями с лечебным зондом. Генератор плазмы представляет собой коронирующий элемент, создающий не только после объемного заряда, но и терморадиационное поле за счет пропускания через коронирующий электрод резистивного тока накала и импульсного напряжения короны с затухающей амплитудой. Лечебный зонд содержит насадок для подачи плазмы к объекту воздействия, например, в виде эластичной диэлектрической иглы. Устройство позволяет локализовать область воздействия электронно-ионной терморадиационной плазмой, интенсифицируя окислительно-восстановительные процессы и нейрорефлекторные летательные действия на отдельных участках, органах и клетках, обеспечивая гибкую управляемость биоэнергетическими процессами в живом организме. 5 ил.

1. Устройство для ионно-радиационной терапии, содержащее формирователь импульсов, автотрансформатор, состоящий из двух последовательно соединенных однослойных катушек и сердечника из магнитомягкого материала, а также коронирующий электрод, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит плазмотрон, зонд, соединенный с выходом плазмотрона, и умножитель высокого напряжения, к выходу которого присоединен коронирующий электрод. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зонд дополнительно содержит насадку в виде эластичной диэлектрической иглы, при этом зонд выполнен гибким и соединен с плазмотроном с помощью ферритовой втулки.