УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 1997 года по МПК A61N2/08 A61N5/06 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии, в частности, для снятия болевого синдрома при неврозах, невралгиях, мышечных и суставных болях, люмбаго, зубных болях и т.д. Устройство может быть применено при лечении гинекологических и проктологических заболеваний, в дерматологии, стоматологии и других областях медицины.

Известны аппараты и методики лечения, использующие биотропные свойства искусственных магнитных полей. Накоплен большой фактический материал, свидетельствующий о том, что импульсные, переменные, постоянные и другие виды магнитных полей оказывают противовоспалительное, спазмолитическое, обезболивающее, гипотензивное, гипокоагулирующее действия, активно влияют на обмен веществ и процессы репаративной регенерации травмированных тканей. Кроме того, отмечено седативное действие магнитного поля, снимающее депрессивные состояния и нормализующее сон.

Среди многих типов магнитотерапевтических устройств известны аппараты для генерации магнитный полей, содержащие источники магнитного поля, приводимые в движение электродвигателем. Одним из первых подобных аппаратов является изобретенный в начале века аппарат Трюба [1, с.105] В качестве индуктора использовался подковообразный электромагнит, который вращался вокруг своей оси симметрично со скоростью 1000-6000 об/мин, что обеспечивало получение вращающегося магнитного поля. Аппарат отличался громоздкостью, повышенным шумом и свистом при работе, большим потреблением электроэнергии. В дальнейшем аппарат вышел из употребления и в магнитотерапии получили распространение более компактные и менее энергоемкие аппараты с индукторами-электромагнитами и индукторами-соленоидами, а также постоянные магниты в виде магнитофорных аппликаторов и бужей, ферритовых пластин, дисков, таблеток, ректальных и вагинальных стержней и трубок [1, с.132 142]
Компактное магнитотерапевтическое устройство с электромеханическим приводом предложено в [2] В нем источником магнитного поля служил диск из магнитофора, закрепленный на опорном диске, который при своем вращении относительно крышки из магнитонепроницаемого материала с щелевым отверстием создавал пульсирующее или прерывисто-импульсные поля с заданной скважностью импульсов. К недостаткам устройства следует отнести технологические трудности выполнения хорошо уравновешенного относительно оси тонкостенного диска, что приводит к повышенному уровню вибраций устройства. Сравнительно большая площадь диска позволяет обрабатывать лишь значительные по размерам участки тела, существенно превышающие размеры биологически активных точек и рефлексогенных зон. Устройство не позволяет воздействовать на стенки полых органов человека (ректальное и вагинальное применение).

Отмеченные недостатки отсутствуют в выпускаемом за рубежом аппарате "TNS", использующем высокоскоростное магнитное поле [3] Конструкция данного устройства и инструкция по его использованию принимаются нами за прототип.

Аппарат (в соответствии с инструкцией) предназначен для устранения хронической боли различной этиологии. Предполагается, что высокоскоростное магнитное поле оказывает влияние на характер электрохимических процессов в нейронах и синапсах, приводит к деполяризации клеточной мембраны и к образованию потенциала действия, с помощью которого достигается самоорганизация энергии в организме. Стимуляция, создаваемая высокоскоростным магнитным полем, не вызывает каких-либо нарушений переменными полями или созданием неконтролируемого тепла. Она не приводит к эффекту привыкания. Отмечается, однако, что все еще не понятен с точки зрения науки механизм действия аппарата. Аппарат предназначен только для воздействия со стороны наружной поверхности тела и не может быть использован в гинекологии и проктологии.

Конструктивно аппарат, принятый за прототип, представляет собой тонкостенный цилиндрический корпус из немагнитного материала небольшого диаметра (24 мм в рабочей части). В корпусе укреплен микроэлектродвигатель постоянного тока со скоростью вращения около 3000 об/мин, подключенный к источнику питания в виде малогабаритной электрической батарейки. На валу электродвигателя закреплен кольцевой постоянный магнит из редкоземельных материалов с напряженностью поля, обеспечивающей на поверхности корпуса ее значение 100 эрстед. Один из полюсов магнита находится на одном его торце, а другой полюс на противоположном, в результате чего магнитные силовые линии ориентированы вдоль образующей магнита. Рабочей является боковая поверхность цилиндрического корпуса в месте расположения магнита, в котором магнитные силовые линии выходят наружу. При вращении магнита точки тела, наиболее близко расположенные к боковой поверхности устройства, подносимого к телу, пересекаются быстро вращающимися силовыми линиями.

Эффективность известного устройства может быть существенно увеличена при использовании разработанной и применяемой лишь в нашей стране концепции сочетанного использования магнитного поля и инфракрасного (ИК) излучения [1, с. 17] Доказано, что противовоспалительное и болеутоляющее действие ИК излучения ближнего диапазона спектра и магнитного поля более эффективно при одновременном их воздействия на патологический очаг, чем при раздельном или последовательном их применении, за счет эффекта синергии. Однако в используемых для магнитоинфракрасной терапии средствах. которые не могут быть выбраны в качестве базы для сравнения, применяются магнитные аппликаторы, которые пассивно накладываются в виде аппликаторов на патологический очаг. С точки зрения оказания активного физиотерапевтического воздействия такой подход является недостаточно эффективным.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение лечебной эффективности, сокращение времени воздействия и расширение функциональных возможностей аппарата.

Технический результат изобретения выражается в создании простого по конструкции, малогабаритного, недорогого аппарата массового применения преимущественно для домашних условий, обеспечивающего возможность быстрого снятия болевого синдрома различной этиологии. Аппарат может изготовляться в различных модификациях, пригодных для проведения как наружных, так и внутри полостных (ректальных и магинальных) физиотерапевтических процедур.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для физиотерапевтического воздействия, содержащее размещенный в цилиндрическом корпусе источник высокоскоростного магнитного поля, создаваемого боковой поверхностью кольцевого постоянного магнита, имеющего ориентации магнитного поля вдоль образующей и укрепленного на валу электродвигателя, подключенного к блоку питания, снабжено соединенным с блоком питания источником инфракрасного излучения, укрепленным в боковой стенке корпуса в плоскости, перпендикулярной оси магнита и равноудаленной от его торцев, при этом оптическая ось источника ориентирована в радиальном направлении. Устройство содержит дополнительные источники инфракрасного излучения, укрепленные в стенке корпуса и размещенные вдоль его образующей по обе стороны от основного источника излучения, при этом дополнительные источники имеют параллельно ориентированные оптические оси. Устройство содержит дополнительные источники инфракрасного излучения, укрепленные в стенке корпуса и размещенные по окружности в плоскости размещения основного источника излучения, при этом оптические оси дополнительных источников ориентированы в радиальном направлении. Источники инфракрасного излучения выполнены в виде светодиодов или лазерных диодов. Корпус со стороны рабочего конца с кольцевым постоянным магнитом имеет закругленную форму, а со стороны нерабочего конца подвижный в осевом направлении кольцевой ограничитель с фиксатором.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 представлено сечение устройства в продольной плоскости; на фиг. 2, 3 варианты размещения источников ИК излучения; на фиг. 4 - выполнение предлагаемого устройства для условий ректального и вагинального применения.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1, увеличенная в диаметре часть которого является рабочей. С торца корпус закрыт крышкой 2. В рабочей части корпуса 1 находится кольцевой постоянный магнит 3 из редкоземельных материалов, полюса которого "N" и "S", располагающиеся на торцах, создают магнитное поле на поверхности корпуса напряженностью 100-300 эрстед. Магнитные силовые линии, создаваемые полем, ориентированы вдоль образующей цилиндрического корпуса 1. Магнит 3 укреплен на валу 4 микродвигателя 5 постоянного тока с частотой вращения 3000-6000 об/мин. Электродвигатель 5 подключен к блоку питания 6, в качестве которого может использоваться электрическая батарейка, малогабаритный аккумулятор или преобразователь сетевого напряжения 220 В в низковольтное напряжение постоянного тока величиной 6-12 В. В соответствии с изобретением устройство снабжено соединенным с блоком питания 6 источником ИК излучения 7, в качестве которого используются светодиоды, испускающие спонтанное ИК излучение в спектральной области 0,9-1, 2 мкм и лазерные диоды, испускающие когерентное излучение в спектральной области 0,8-0,88 мкм. Светодиод 7 укреплен в боковой стенке рабочей части корпуса 1 в плоскости, перпендикулярной оси магнита 3 и равноудаленной от его торцев. Оптическая ось светодиода 7 ориентирована в радиальном направлении. Устройством с одиночным светодиодом удобно пользоваться при воздействии на биологически активные точки. Для воздействия на более обширные участки, в частности зоны Захарьина-Геда, целесообразно иметь линейку (фиг. 2), образуемую основным 7 и дополнительными 8 светодиодами, укрепленными в боковой стенке корпуса 1 вдоль образующей. При сканировании больного участка в направлении, перпендикулярном линейке светодиодов, это позволяет захватывать более широкую полосу на теле и уменьшать тем самым время сеанса. Для обработки полых трубчатых органов (при ректальной и вагинальной методике воздействия) целесообразно дополнительные светодиоды 8 размещать в стенке корпуса 1 по окружности в плоскости размещения основного светодиода 7, а их оптические оси ориентировать в радиальном направлении (фиг. 3). При использовании дополнительных светодиодов блок питания 6 должен иметь повышенную мощность с учетом суммарного тока, потребляемого светодиодами.

Выполнение предлагаемого устройства в виде конструкции, представленной на фиг. 4, позволяет использовать его в гинекологии и проктологии для воздействия на стенки трубчатых органов. Для безболезненного введения рабочего конца корпуса 1 в полость крышка 2 имеет закругленную форму. Длина и диаметр корпуса 1 устанавливаются в соответствии с анатомическими особенностями человеческого тела (диаметр 17-20 мм; длина 130-150 мм). В этом случае вал 4 электродвигателя 5 выполняется удлиненным. Со стороны нерабочего конца на корпусе 1 имеется подвижный в осевом направлении кольцевой ограничитель 9 с фиксатором 10, обеспечивающий идентичность местоположения рабочего конца устройства относительно патологического очага в полости при проведении повторных сеансов терапии. Корпус устройства в местах разъемных соединений герметизирован.

Устройство работает следующим образом. При необходимости снятия болевого синдрома непосредственно в области патологического очага или воздействия на биологически активные точки и рефлексогенные зоны с использованием механизма нервно-рефлекторной регуляции устройство подносят к поверхности тела боковой поверхностью корпуса 1 со стороны укрепленного в стенке корпуса светодиода 7 (фиг. 1) или линейки светодиодов 7 и 8 (фиг. 2). При подаче напряжения питания от блока 6 светодиоды 7 и 8 испускают ИК излучение, направленное в сторону тела, а электродвигатель 5 сообщает магниту 3 вращательное движение, создающее в точках тела, прилегающих к рабочему участку корпуса 1, высокоскоростное магнитное поле. Максимум пропускания кожными покровами человека электромагнитного излучения находится в диапазоне 0,8-1,2 мкм, практически совпадающем со спектральными характеристиками излучения светодиодов и лазерных диодов. Прошедшие в ткани кванты ИК излучения вызывают внутренний фотоэффект перераспределение электронов по энергетическим состояниям в полупроводниках, какими являются ткани тела. В результате этого рождаются носители заряда: электроны проводимости и дырки. Кроме того ИК излучение нарушает слабые взаимодействия в биологических системах, а именно, ионные и ион-дипольные связи. Сильные взаимодействия, определяющие цепное строение биополимеров, т.е. ковалентные связи, прошедшее излучение не нарушает. Этим объясняется отсутствие отрицательного влияния на организм излучения, испускаемого светодиодами и лазерными диодами. Действие поглощенного тканями ИК излучения стимулирует ядерный аппарат клеток, активизирует их митотическую активность, усиливает процессы метаболизма, физиологической и репаративной регенерации.

Создаваемое магнитом 3 высокоскоростное магнитное поле оказывает на ткани многосторонее воздействие. Во-первых, магнитное поле изменяет ориентационные связи, электростатическое взаимодействие между диполями, ионные связи и ион-дипольные взаимодействия, влияет на индукционные и дисперсионные связи. Во-вторых, при высокоскоростном перемещении магнитных силовых линий относительно проводящих участков в тканях в соответствии с открытым Фарадеем явлением электромагнитной индукции возникает индукционный ток, направленный в соответствии с законом Ленца вглубь тела. В-третьих, возбуждаемый индукционный ток увлекает вглубь тела дополнительные заряды, образовавшиеся в тканях под действием поглощенного ИК излучения, что приводит к усилению физиотерапевтического воздействия на больной участок даже в глубоко лежащих областях тела.

В результате сочетанного воздействия ИК излучения и высокоскоростного магнитного поля происходит не простое суммирование их действий, а инициируется синергический эффект, усиливающий лечебную эффективность процедуры.

Описанный процесс имеет место как при наружном применении устройства, так и при полостном воздействии (фиг. 4). В последнем случае предварительно смазанную вазелином рабочую часть устройства вводят в полость на глубину, задаваемую кольцевым ограничителем 9, и выполняют процедуру в соответствии с конкретными методическими рекомендациями. По сравнению с воздействием только магнитным полем длительность процедуры сочетанного воздействия может быть уменьшена в 3-5 раз, а сроки лечения могут быть сокращены в 1,5-2 раза.

Следует указать, что помимо быстрого снятия болевого синдрома, что само по себе является важным достоинством предлагаемого устройства, последнее обеспечивает эффективное последствие при лечении, например, долгонезаживающих ран, язв и т.д. за счет ускорения процессов грануляции, эпителизации, репарации тканей.

Важным достоинством устройства являются простота конструкции и управления, малогабаритность и невысокая стоимость на уровне обычно электробытовой аппаратуры, что открывает возможность его использования в качестве "семейного" физиотерапевтического аппарата.

Использование: в медицинской технике для снятия болевого синдрома при лечении гинекологических и проктологических заболеваний, в дерматологии, стоматологии и других областях медицины. Сущность изобретения: устройство, содержащее размещенный в цилиндрическом корпусе источник высокоскоростного магнитного поля, создаваемого боковой поверхностью кольцевого постоянного магнита, имеющего ориентацию магнитного поля вдоль образующей и укрепленного на валу электродвигателя, подключенного к блоку питания, снабжено соединенным с блоком питания источником инфракрасного излучения, укрепленным в боковой стенке корпуса в плоскости, перпендикулярной оси магнита и равноудаленной от его торцев, при этом оптическая ось источника ориентирована в радиальном направлении. В устройстве применены также дополнительные источники инфракрасного излучения, которые крепятся в стенке корпуса по образующей и по окружности в плоскости размещения основного источника. Источники инфракрасного излучения выполнены в виде светодиодов или лазерных диодов. Корпус со стороны рабочего конца с кольцевым магнитом имеет закругленную форму, а со стороны нерабочего конца - подвижный в осевом направлении кольцевой ограничитель с фиксатором. 4 з.п. ф-лы. 4 ил.

1. Устройство для физиотерапевтического воздействия, содержащее размещенный в цилиндрическом корпусе источник высокоскоростного магнитного поля, создаваемого боковой поверхностью кольцевого постоянного магнита, имеющего ориентацию магнитного поля вдоль образующей и укрепленного на валу электродвигателя, подключенного к блоку питания, отличающееся тем, что оно снабжено соединенным с блоком питания источником инфракрасного излучения, укрепленным в боковой стенке корпуса в плоскости, перпендикулярной к оси магнита и равноудаленной от его торцов, при этом оптическая ось источника ориентирована в радиальном направлении. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные источники инфракрасного излучения, укрепленные в стенке корпуса и размещенные вдоль его образующей по обе стороны от основного источника излучения, при этом дополнительные источники имеют параллельно ориентированные оптические оси. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные источники инфракрасного излучения, укрепленные в стенке корпуса и размещенные по окружности в плоскости размещения основного источника излучения, при этом оптические оси дополнительных источников ориентированы в радиальном направлении. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что источники инфракрасного излучения выполнены в виде светодиодов или лазерных диодов. 5. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что корпус со стороны рабочего конца с кольцевым постоянным магнитом имеет закругленную форму, а со стороны нерабочего конца подвижный в осевом направлении кольцевой ограничитель с фиксатором.