БИОКОРРЕКТОР-ДЖУНА Российский патент 1998 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в лечебных и профилактических целях.

Известен биокорректор, содержащий генератор, излучатели, блок датчиков излучений, блок физиологических датчиков, датчик теплового излучения, блоки обработки данных, преобразователь, блок коррекции, блок управления, блок начальных условий и связи между указанными элементами (патент RU N 2053806, кл. A 61 N 1/36, 10.02.96).

Известный биокорректор осуществляет контроль общего функционального состояния как всего организма, так и отдельных органов, на основании которого производится воздействие на излучатели.

Известный биокорректор принят заявителем в качестве ближайшего аналога.

Недостатком ближайшего аналога является воздействие излучаемых колебаний на наружную поверхность организма (органа), в то время как в некоторых случаях необходимо вводить излучения непосредственно в пораженную ткань (орган). К таким случаям можно отнести, например, опухоли.

Задача, решаемая изобретением, заключается в подводе энергии излучений непосредственно в пораженный орган, что существенно уменьшает время его лечения.

Указанная задача решается за счет того, что биокорректор, содержащий элемент управления, генераторы и излучатели переменных низкочастотных (НЧ) электрических колебаний, светового излучения в инфракрасном (ИК) диапазоне частот и сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, снабжен тремя коммутирующими элементами, тремя таймерами, зондами, в качестве элемента управления использована ЭВМ, а каждый из зондов выполнен с возможностью проникновения в опухоль и подвода непосредственно в нее переменных НЧ электрических колебаний, светового излучения в ИК-диапазоне частот и СВЧ-колебаний, каждый генератор через коммутирующий элемент соединен с зондами, управляющие входы коммутирующих элементов соединены с первым, вторым и третьим выходами ЭВМ, четвертый, пятый и шестой выходы которой соединены с управляющими входами соответственно первого, второго и третьего таймеров, выходы которых соединены с первым, вторым и третьим входами ЭВМ соответственно.

Указанная задача также решается за счет того, что каждый из зондов выполнен цилиндрическим и содержит волоконный световод, жесткий трубчатый элемент, два проводника для соединения с генераторами НЧ- и СВЧ-колебаний, два электрически изолирующих слоя и корпуса, причем проводники выполнены в виде круговых оплеток или трубок из электропроводного материала, волоконный световод расположен по оси зонда, жесткий трубчатый элемент, первый проводник, первый электрически изолирующий слой, второй проводник, второй электрически изолирующий слой и корпус расположены коаксиально, длина жесткого трубчатого элемента равна длине волоконного световода, а длина первого проводника от конца зонда, предназначенного для соединения с генераторами, меньше длины жесткого трубчатого элемента, длина первого изолирующего слоя меньше длины первого проводника, длина второго проводника меньше длины первого изолирующего слоя, длина второго изолирующего слоя меньше длины второго проводника, длина корпуса равна длине второго изолирующего слоя.

Указанная задача также решается за счет того, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с усеченным конусом на конце, в торце которого расположен торец волоконного световода, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса выполнены две круговые проточки, в которые вставлены два кольца из электропроводного материала, кольца электрически изолированы от корпуса и соединены с первым и вторым проводниками.

Поставленная задача также решается за счет того, что зонд содержит проводник, волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний, корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса зонда выполнена круговая проточка, в которую вставлено кольцо из электропроводного материала, кольцо электрически изолировано от корпуса и соединено с проводником, в конусообразной части корпуса зонда выполнены два отверстия, которые с внешней стороны поверхности корпуса зонда закрыты материалом, прозрачным для прохождения СВЧ-колебаний и ИК-излучения, с внутренней стороны корпуса в отверстия вставлены волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний, причем продольные оси волоконного световода и волновода параллельны оси зонда.

Поставленная задача также решается за счет того, что зонд содержит проводник, волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний, корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса зонда выполнена круговая проточка, в которую вставлено кольцо из электропроводного материала, кольцо электрически изолировано от корпуса и соединено с проводником, в цилиндрической части корпуса зонда выполнены два отверстия, которые с внешней стороны поверхности корпуса зонда закрыты материалом, прозрачным для прохождения СВЧ-колебаний и ИК-излучения, с внутренней стороны корпуса в отверстия вставлены волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний, причем волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний выполнены изогнутыми.

Поставленная задача также решается за счет того, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце и содержит проводник для соединения с генератором НЧ-колебаний, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса выполнена круговая проточка, в которую вставлено кольцо из электропроводного материала, кольцо электрически изолировано от корпуса и соединено с проводником.

Поставленная задача также решается за счет того, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце и содержит проводник и электрически изолирующий слой, которые выполнены цилиндрическими и расположены коаксиально по отношению друг друга и оси зонда, причем в цилиндрической части зонда проводник выполнен оголенным.

Поставленная задача также решается за счет того, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с усеченным конусом на конце, в торце которого расположен торец волоконного световода.

Поставленная задача также решается за счет того, что в качестве зонда использован волновод, в торце которого закреплен диэлектрический стержень, выполненный с конусом на конце.

Поставленная задача также решается за счет того, что в качестве зонда использован коаксиальный кабель, в торце которого закреплен диэлектрический стержень, выполненный с конусом на конце, причем внутренний проводник кабеля вставлен в стержень по его оси, а внешний проводник кабеля расположен с внешней стороны стержня.

Включение в устройство зондов позволяет вводить излучения и пропускать ток непосредственно в пораженную ткань (орган).

Включение в устройство ЭВМ, коммутирующих элементов и таймеров позволяет программно изменять вводимое излучение и изменять его по времени воздействия.

Конкретное конструктивное выполнение зонда позволяет использовать в каждом конкретном случае его предпочтительную модификацию, например, с точки зрения технологичности изготовления, энергетических затрат, распространения излучений и тока.

Таким образом, совокупность существенных признаков устройства позволяет программно вводить непосредственно в пораженную ткань или орган необходимое количество энергии в заданном диапазоне частоты колебаний.

Известно, что физическое поле биологических объектов включает ИК-излучение с длиной волны в диапазоне 8 - 14 мкм, СВЧ-излучение с длиной волны в диапазоне 8 - 30 см, переменное электрическое поле с частотой 10 Гц и менее.

Поэтому генераторы должны формировать колебания в указанных диапазонах длин волн и частот, но изобретение не исключает и формирование колебаний в других диапазонах.

На фиг. 1 представлена блок схема биокорректора согласно изобретению; на фиг. 2 - 10 - конструктивное выполнение зонда.

Биокорректор (фиг. 1) содержит генератор 1 переменных НЧ электрических колебаний, генератор 2 ИК-светового излучения, генератор 3 СВЧ электрических колебаний, первый, второй и третий коммутирующие элементы 4 - 6, зонды 7, ЭВМ 8, первый, второй и третий таймеры 9 - 11. Полюса генераторов 1, 3 соединены с разными зондами 7. При соединении генератора 3 волноводом с зондом соединение должно изображаться одной линией.

Зонд (фиг. 2) содержит волоконный световод 12, жесткий трубчатый элемент 13, первый проводник 14, первый электрический изолирующий слой 15, второй проводник 16, второй электрически изолирующий слой 17, металлический корпус 18. Также позициями 19 - 21 обозначены соединения с полюсом НЧ-генератора, полюсом СВЧ-генератора, выходом ИК-генератора. Причем соединение с СВЧ-генератором может быть выполнено экранированным кабелем или волноводом, соединение с ИК-генератором - гибким волоконным световодом.

Зонд (фиг. 3) содержит элементы с цифровыми обозначениями, аналогичными изображенным на фиг. 2. Кроме того, он содержит две круговые проточки 22, выполненные в корпусе с внешней стороны, два кольца 23, 24, изоляторы 25, соединения 26, 27 колец с проводниками. Позицией 28 представлен усеченный конус, выполненный на конце зонда, предназначенного для ввода в пораженный орган.

На фиг.4 представлена конструкция зонда для случая, когда СВЧ-колебания проводятся в среду волноводом и направлены параллельно оси зонда. Также параллельно оси зонда подводится в среду ИК-излучение.

На фиг.5 представлена конструкция зонда для случая, когда СВЧ-колебания проводятся в среду волноводом и направлены перпендикулярно оси зонда, также перпендикулярно оси зонда подводится в среду ИК-излучение. В этом случае и волновод, и световод выполнены с изгибом.

На фиг. 2, 4 - 9 указаны волоконный световод 12, корпус 18, проточка 22, кольцо 23, изолятор 25, волновод 29, конус 30, отверстия 31.

Для случаев, представленных на фиг. 4 и 5, в корпусе 18 в местах подвода волновода 28 и световода 12 выполнены отверстия 31 соответствующей формы, закрытые материалом, прозрачным для прохождения СВЧ-колебаний и ИК-излучения.

На фиг. 4 и 5 не показаны элементы крепления волновода и световода и изолирующие слои между отдельными элементами. Поскольку в зондах, установленных на фиг. 4 и 5, утрачена симметричность расположения относительно оси зонда (за счет того, что ось световода 12 не совпадает с осью зонда 7), проводник 32 для соединения генератора НЧ-колебаний с металлическим кольцом 23 выполнен в виде изолированного провода.

При подводе всех типов колебаний к каждому зонду могут возникнуть проблемы с поперечными размерами зонда, который должен вводится в пораженную ткань.

Это связано с тем, что волоконный световод 12, имея небольшой поперечный диаметр (0,1-1,0 мм), является гибким элементом и требует некоторой жесткой конструкции для фиксации (жесткий трубчатый элемент 13 на фиг. 2). Изолирующие слои 15 и 17, волновод 29 также имеют определенные поперечные размеры, (толщины), зависящие от задаваемых электрических параметров и, в частности длины волны СВЧ-колебаний. Таким образом, диаметр зонда в его цилиндрической части может иметь величину, которая будет препятствовать решению задачи проникновения зонда непосредственно в опухоль (орган).

При наличии указанного ограничения возможно использование для каждого типа колебаний отдельного зонда, каждый из которых через свой коммутирующий элемент соединен с генератором.

На фиг. 6 - 10 представлены конструкции зондов в случае, когда к зонду подводится один тип колебаний. Подвод колебаний НЧ (фиг. 6 и 7) осуществляется аналогично случаям, представленным на фиг. 2 и 3.

Подвод ИК-излучения (фиг. 8) аналогичен случаю, представленному на фиг. 3. Подвод СВЧ-колебаний может быть осуществлен по схемам, представленным на фиг. 9 и 10. Согласно схеме фиг. 9 на конце волновода 29 установлен диэлектрический стержень 33, выполняющим функции антенны. Стержень 33 может быть выполнен конусообразным, т.е. достаточно острым. Корпус 18 для данного случая может отсутствовать. Согласно схеме фиг. 10 при подводе СВЧ-колебаний с помощью коаксиального кабеля внутренний проводник 34 входит в стержень 33, а внешний проводник 35 закреплен на нем снаружи.

Все элементы, представленные на фиг. 1, являются стандартными.

Следует отметить, что передача СВЧ-колебаний от генератора 3 к зондам 7 возможна как по экранированному кабелю, т.е. проводной линии, так и по полому волноводу. Первый вариант более технологичен с точки зрения изготовления зонда, но приводит к большим потерям мощности.

Биокорректор работает следующим образом.

Пациента помещают перед биокорректором и вводят в пораженную ткань или орган зонды. На генераторах 4 - 6 устанавливают заданные значения частот генерации и их интенсивность, а на таймерах 9 - 11 - заданные интервалы времени работы генераторов. В ЭВМ 8 вводят заданные временные интервалы воздействия на пациента того или иного вида излучения.

В процессе проведения коррекции, на которое направлено воздействие излучений с генераторов, ЭВМ 8 согласно заложенной в ней программе воздействует на коммутирующие элементы 4 - 6, подсоединяя генераторы 1 - 3 к зондам 7 на заданное по технологии время. Одновременно ЭВМ 8 по управляющим входам включает таймеры 9 - 11, которые фиксируют время подключения к зондам выбранных по программе генераторов.

Колебания с генераторов 1 - 3 поступают по линиям связи в зонды 7, которые введены непосредственно в пораженную ткань или орган. За счет этого в ткани или органе между зондами 7 будут протекать ток НЧ, распространяться СВЧ-колебания в виде тока или электромагнитной волны. Кроме того, в ткань или орган будут поступать ИК-излучения.

Через заданные по технологии лечения интервалы времени, которые фиксируются таймерами 9 - 11, ЭВМ 8, получая сигналы с таймеров, переводит необходимые коммутирующие элементы 4 - 6 в закрытое состояние.

Биокорректор относится к медицинской технике и может быть использован в лечебных и профилактических целях. Он содержит генераторы 1 - 3, которые формируют колебания в различных областях частотного спектра. ЭВМ 8 управляет коммутирующими элементами 4 - 6 для подвода колебаний в зонды 7, которые выполнены с возможностью проникновения в пораженную ткань. 9 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Биокорректор, содержащий элемент управления, генератор и излучатели переменных низкочастотных (НЧ) электрических колебаний, светового излучения в инфракрасном (ИК) диапазоне частот и сверхвысокочастотных (СВЧ) электрических колебаний, отличающийся тем, что он снабжен тремя коммутирующими элементами, тремя таймерами, зондами, в качестве элемента управления использована ЭВМ, а зонды выполнены с возможностью проникновения в пораженную ткань и подвода непосредственно в нее переменных НЧ электрических колебаний, светового излучения в ИК-диапазоне частот и СВЧ электрических колебаний, каждый генератор через коммутирующий элемент соединен с зондами, управляющие входы коммутирующих элементов соединены с первым, вторым и третьим выходами ЭВМ, четвертый, пятый и шестой выходы которой соединены с управляющими входами соответственно первого, второго и третьего таймеров, выходы которых соединены с первым, вторым и третьим входами ЭВМ соответственно. 2. Биокорректор по п.1, отличающийся тем, что зонд выполнен цилиндрическим и содержит волоконный световод, жесткий трубчатый элемент, два проводника для соединения с генераторами НЧ- и СВЧ-колебаний, два электрически изолирующих слоя и корпус, причем проводники выполнены в виде круговых оплеток или трубок из электропроводного материала, волоконный световод расположен по оси зонда, жесткий трубчатый элемент, первый проводник, первый электрически изолирующий слой, второй проводник, второй электрически изолирующий слой и корпус расположены коаксиально, длина жесткого трубчатого элемента равна длине волоконного световода, а длина первого проводника от конца зонда, предназначенного для соединения с генераторами, меньше длины жесткого трубчатого элемента, длина первого изолирующего слоя меньше длины первого проводника, длина второго проводника меньше длины первого изолирующего слоя, длина второго изолирующего слоя меньше длины второго проводника, длина корпуса равна длине второго изолирующего слоя. 3. Биокорректор по п. 2, отличающийся тем, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с усеченным конусом на конце, в торце которого расположен торец волоконного световода, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса выполнены две круговые проточки, в которых установлены два кольца из электропроводного материала, кольца электрически изолированы от корпуса и каждое кольцо соединено с проводником. 4. Биокорректор по п. 1, отличающийся тем, что зонд содержит корпус, проводник, волоконный световод и волновод СВЧ-колебаний, корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса выполнена круговая проточка, в которой установлено кольцо из электропроводного материала, кольцо электрически изолировано от корпуса и соединено с проводником, в конусообразной части корпуса выполнены два отверстия, в которых с внешней стороны поверхности корпуса установлены пластинки из материала, прозрачного для прохождения СВЧ-колебаний и ИК-излучения, с внутренней стороны корпуса в отверстиях установлены торцы волоконного световода и волновода, причем продольные оси волоконного световода и волновода параллельны оси зонда. 5. Биокорректор по п.4, отличающийся тем, что отверстия выполнены в цилиндрической части корпуса, причем волоконный световод и волновод выполнены изогнутыми. 6. Биокорректор по п.1, отличающийся тем, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце и содержит проводник для соединения с генератором НЧ электрических колебаний, со стороны внешней поверхности цилиндрической части корпуса выполнена круговая проточка, в которую вставлено кольцо из электропроводного материала, кольцо электрически изолировано от корпуса и соединено с проводником, причем проводник выполнен с электрической изоляцией и расположен внутри корпуса. 7. Биокорректор по п.1, отличающийся тем, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с конусом на конце и содержит проводник, расположенный в электрически изолирующем слое, которые выполнены цилиндрическими и расположены коаксиально по отношению друг друга и оси зонда, причем в цилиндрической части зонда часть проводника выполнена оголенной. 8. Биокорректор по п.1, отличающийся тем, что корпус зонда выполнен цилиндрическим с усеченным конусом на конце, в торце которого расположен торец волоконного световода. 9. Биокорректор по п.1, отличающийся тем, что в качестве зонда использован волновод, в торце которого закреплен диэлектрический стержень, выполненный с конусом на конце. 10. Биокорректор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве зонда использован конец коаксиального кабеля, в торце которого закреплен диэлектрический стержень, выполненный с конусом на конце, причем внутренний проводник кабеля вставлен в стержень по его оси, а внешний проводник кабеля закреплен на внешней стороне стержня.