Изобретение относится к средствам электромагнитного воздействия на биологические объекты и их составляющие для оптимизации их функционального состояния.
В настоящее время широко внедряются разработки, связанные с воздействием полей различной структуры, т.е. магнитных, электрических и электромагнитных на биологические объекты. Так, в сельскохозяйственной практике широко применяется воздействие магнитных и электрических полей на семена, растения, животных и так далее. В медицинской практике широко находят отражение приборы СВЧ и УВЧ. При этом практически все имеющиеся в практике приборы имеют значительную мощность, что зачастую делает их применение достаточно опасным, поскольку требует не только существенной защиты, но и достаточно строгого дозирования полевого воздействия. Но в большинстве случаев эти воздействия были с частотой десятков и сотен мегагерц, не говоря о лучевой терапии. И несмотря на недостаточно изученный характер воздействия этих типов излучении на биообъекты их применение постоянно расширяется. Так, в [1] достаточно полно представлены примеры применения электромагнитных воздействий, но в каждом конкретном случае важно точно определить вид воздействия, его дозировку, частотный диапазон и так далее. В ряде случаев разработчики аппаратуры в результате испытаний определяют такие параметры достаточно точно, однако в каждом конкретном случае состояния биообъекта они могут разниться и само воздействие в большинстве случае действует локально, т.е. не позволяет непосредственно оптимизировать функциональное состояние биологического объекта, другими словами, воздействовать на общерегуляторные механизмы биообъекта, хотя такая задача в большинстве случаев наиболее актуальна.
Из такого требуемого класса устройств наиболее характерными являются устройства для стимуляции или коррекции функционального состояния биообъекта, содержащие модулятор, генератор СВЧ и антенный тракт с излучателем [2,3] Данные устройства позволяют воздействовать на биообъект с довольно стабильными параметрами, что зачастую не является достаточно эффективным, хотя и в ряде случаев приводит к оптимизации функционального состояния биологического объекта.
Наиболее близким устройством к заявленному является устройство для оптимизации функционального состояния биологического объекта, содержащее средство для регистрации состояния биологического объекта, связанное со входом блока, управления, а так же генератор и излучатели электромагнитного поля [4]
В данном случае блок управления опосредованно имеет генератор, поскольку излучается поле, и хотя в этом техническом решении используются индукторы магнитного поля, практика показывает, что при их работе всегда имеет место электромагнитная составляющая.
Однако в данном случае, несмотря на точный контроль состояния биообъекта при воздействии, имеет место слишком малая эффективность этого устройства, невозможность перестройки параметров устройства для воздействия на широкий класс биологических объектов, например, от растения до человека, животного.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы устройства и расширение его эксплуатационных параметров.
Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком усиления и коммутации, генератор выполнен в виде блока генерации N-частот, где N≥2, при этом информационный вход блока усиления и коммутации сообщен с выходом блока генерации N-частот, а выход с соответствующим из N-излучателей электромагнитного поля, причем каждый излучатель выполнен в виде катушки индуктивности с сердечником в виде тора и оси симметрии всех излучателей расположены параллельно.
А также тем, что все излучатели расположены в цилиндрическом стакане из токопроводящего материала, блок управления имеет средство индикации состояния биологического объекта, блок усиления и коммутации выполнен в виде стробируемого многоканального усилителя, выход которого сообщен с излучателями, а управляюший вход связан с выходом блока управления.
И кроме того тем, что блок генерации N-частот выполнен в виде N -генераторов, стробируемый многоканальный усилитель выполнен N входовым, при этом соответствующий вход последнего связан с выходом соответствующего генератора.
И тем, что блок усиления и коммутации выполнен в виде усилителя и первого N-канального коммутатора, выходы которого сообщены с соответствующими излучателями, при этом вход усилителя связан с выходом блока генерации N-частот, а выход с информационным входом коммутатора, управляющий вход которого сообщен с выходом блока управления, но устройство так же может иметь второй N-канальный коммутатор, коммутируемые входы которого связаны с соответствующими выходами каждого из N-генераторов, а выход с входом усилителя, при этом, управляющий вход второго коммутатора связан с соответствующим входом блока управления.
При этом по крайней мере часть провода по крайней мере одной из катушек индуктивности выполнена с деформацией кручения вдоль своей оси симметрии в данной точке провода и по крайней мере часть по крайней мере одного витка по крайней мере одной катушки индуктивности выполнена из провода, скрученного в виде спирали.
Анализ патентной и технической литературы показал, что заявленное в указанной совокупности признаков неизвестно, т.е. соответствует критерию "новизна".
Поскольку имеется потребность в такого рода устройствах и заявленная конструкция изготавливается из известных составляющих, то заявленное соответствует критерию "промышленная применимость".
А так как в результате использования заявленного имеет место новый эффект, выражающийся в высокой эффективности и повышенных эксплуатационных возможностях, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень".
Следует отметить, что выполнение излучателей в виде катушек индуктивности с сердечниками в виде тора и позволяет достичь необходимого уровня эффективности воздействия на биологический объект. Проведенные эксперименты по регистрации различного типа полей воздействия показали, что именно поля, создаваемые такого рода излучателями, позволяют за наименьшее время достичь оптимума.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 - усилительная часть устройства с первым коммутатором, на фиг. 3 то же с двумя коммутаторами.
Устройство для оптимизации функционального состояния биологического объекта содержит блок 1 генерации N-частот, где N≥2, блок 2 усиления и коммутации, N-излучателей электромагнитного поля 3 в виде катушек индуктивности с сердечником в виде тора, средство для регистрации состояния биологического объекта 4, блок управления 5, средство 6 индикации состояния биологического объекта, усилитель 7, первый коммутатор 8, второй коммутатор 9. При этом все излучатели расположены так, что оси симметрии всех катушек индуктивности, расположенных на торах, направлены параллельно друг другу. Излучатели 3 заключены в стакан, преимущественно цилиндрической формы, но может использоваться и стакан любой другой формы (не показано), который выполнен из токопроводящего материала, что необходимо для экранировки излучения и передачи его только в направлении к биологическому объекту.
Следует отметить, что часть провода или весь провод одной или нескольких или всех катушек индуктивности может быть выполнен с деформацией кручения вокруг собственной оси в данной точке провода, т.е. в любой точке провода имеется деформация кручения относительно его оси к секущей его в этой точке плоскости. Этого можно достичь путем предварительного натяжения провода, скручивания его вокруг собственной оси до необходимого уровня деформации сдвига кристаллической структуры провода, после чего данным проводом осуществляют намотку катушки индуктивности на торе. В ряде случаев эффективной является намотка по крайней мере одного витка по крайней мере одной катушки индуктивности проводом, скрученным в виде спирали. Следует отметить, что в ряде случаев в качестве блока управления 5 со средством 6 индикации состояния биологического объекта может использоваться компьютер с дисплеем и соответствующими блоками сопряжения, что широко известно. В качестве средства 4 для регистрации состояния биологического объекта используется та аппаратура, которая подходит для данного вида биообъекта, так для растения можно регистрировать биопотенциала, что так же подходит для животного или человека, можно так же использовать информацию о потенциалах в определенных активных точках, осуществлять регистрацию информации бесконтактным образом, например с помощью регистратора типа имеющего место при регистрации эффекта Кирлиан, регистратора биополя и т.д. Основным требованием при этом является то, чтобы регистрировалось состояние биообъекта, а не лишь его отдельной части или такая регистрация была достоверно связана с состоянием всего биообъекта.
Торы катушек индуктивности могут быть выполнены из феррита, с большим коэффициентом μ. Излучатели 3 целесообразно располагать для компактности вплотную друг к другу.
Устройство работает следующим образом.
Вначале для данного вида биообъекта задают ряд частот, который для практически всех биологических объектов расположен в частотном диапазоне от 50 Гц до 50 кГц. Следует отметить, что в каждом конкретном случае число фиксированных частот определяется экспериментально, но в большинстве это число лежит в диапазоне от 4 до 15. Так с увеличением сложности биологического объекта эксперимент показывает, что так же увеличивается и это число, в то же время несколько сужается частотный диапазон. После задания набора частот, например, задают 6-10 частот в диапазоне 200 Гц -30 кГц, осуществляют регистрацию параметров биологического объекта посредством средства 4, например, регистрируют биопотенциалы биообъекта, поскольку в подавляющем числе случаев это универсальный параметр, по выборке этих потенциалов с заданного набора точек объекта можно с достоверностью судить о его функциональном состоянии (сравнивая его с неким усредненным для данного вида объекта эталоном). После чего конкретный параметр или совокупность параметров, представленная в интегральной форме отображается на средстве 6 индикации, по которому оператор следит за ходом процесса. С блока 1 генерации частоты последовательно в виде электрического сигнала поступают на вход блока 2 усиления и коммутации и далее на соответствующий излучатель 3 электромагнитного поля. Поскольку параметры излучателей 3 жестко определяются частотой генерации, то при работе конкретного излучателя 3 оператор знает, какая частота в данный момент излучается, т.е. в данном случае можно вести речь об излучении электромагнитного сигнала с какой-то преимущественной частотой, поскольку в других катушках индуктивности 3 происходит переизлучение сигнала, хотя эти катушки 3 не подключены к задействованному выходу блока 2. Для удобства реализации устройства блок 2 может быть выполнен в виде усилителя 7, на который поступают сигналы с периодически изменяемой частотой, и первого коммутатора 8, который по сигналу с блока управления 5 осуществляет подключение соответствующего излучателя 3. Но могут использоваться и два коммутатора 8 и 9 при наличии в качестве блока 1 набора генераторов с заданными частотами, в этом случае сигнал заданной частоты проходит на соответствующий вход коммутатора 9,передается на усилитель 7 и далее поступает на заданный выход коммутатора 8 к соответствующему излучателю 3. Оператор, наблюдая на средстве 6 дисплее оценку или величину состояния функций биологического объекта и т.д. с помощью ручного управления или автоматически, по программе с блока управления 5 определяет необходимость продолжения на той или иной частоте и при нормализации конкретного параметра или группы параметров отключает эту частоту с пульта (не показан), отключение генератора данной частоты или генерация данного сигнала может быть осуществлена блоком 5 по заранее заданной программе. Так продолжается до полной нормализации функционального состояния биологического объекта. Как показывает практика, на весь процесс оптимизации функционального состояния биологического объекта затрачивается не более получаса. При этом биологический объект переходит в более качественное состояние, поскольку все или основная часть его регуляторных механизмов функционирует нормально, т.е. оптимально в согласованном режиме с другими. Это позволяет достаточно быстро вывести биологический объект на более качественный уровень функционирования.
Заявленное устройство позволяет в исключительно короткие сроки по сравнению с известными устройствами оптимизировать функциональное состояние биологического объекта любой природы и может с высокой эффективностью применяться в сельскохозяйственных и биологических исследованиях, ветеринарии и медицине.
Литература:
1. Белановский А. С. Основы биофизики в ветеринарии, М. Агропромиздат, 1989 г.
2. Патент США N 4877027, 1989.
3. Патент США N 4621642, 1986.
4. Авторское свидетельство СССР N 1227200, 1986.
Использование: средства для электромагнитного воздействия на биологические объекты или их элементы, составляющие. Сущность изобретения: устройство содержит средство для регистрации состояния биологического объекта, связанное с блоком управления, блок генерации N-частот, блок усиления и коммутации и излучатели электромагнитного поля. Последние выполнены в виде катушек индуктивности с сердечником в виде тора, оси симметрии которых расположены параллельно. При работе устройства последовательно излучаются частоты звукового диапазона, которые нормализуют функциональное состояние биообъекта, при этом нужный диапазон частот генерации определяют по состоянию объекта воздействия. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
| Устройство для магнитотерапии | 1984 |
|
SU1227200A1 |
| Устройство для сортировки каменного угля | 1921 |
|
SU61A1 |
