МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА "БЛАДГУРТ" Российский патент 1998 года по МПК A61N2/04 

Изобретение относится к физиотерапевтическим устройствам, применяемым для лечения в медицине.

Предлагаемая установка относится к медицинской технике и предназначена для магнитотерапии путем воздействия на органы магнитным полем.

Известно устройство "Магнитотурботрон" Д.А.Синицкого [2], которое содержит источник магнитного поля, электропривод и рабочую полость, блок программ и преобразователь частоты, последовательно соединенные с источником магнитного поля, выполненного в виде охватывающего рабочую полость неподвижного индуктора, в продольных пазах которого уложены обмотки, соединенные в замкнутый контур, и распределителя, состоящего из расположенных на оси электропривода контактных колец, соединенных механически и электрически с контактными щетками неподвижного коллектора, каждая ламель которого электрически соединена с общей точкой двух соседних обмоток.

Недостаток известной магнитотерапевтической установки заключается в том, что она сложна по устройству и технологии ее изготовления. Так, цилиндрический магнитопровод неподвижного индуктора изготовляется из стальных пластин с пазами, полученных путем штамповки и скрепленных в единый цилиндр. Все это требует колоссального расхода металла, изготовления крупногабаритных штампов для мощных прессов, что совершенно не оправдывается при единичном и даже при малосерийном производстве.

Наиболее близкой по техническому решению к предлагаемой магнитотерапевтической установке является установка, описанная в [1]. Указанная установка содержит блок управления, соединенный с трехфазным преобразователем частоты, который соединен с индуктором, выполненным в виде охватывающего рабочую полость цилиндра из ферромагнитного материала с продольными пазами на внутренней поверхности. В последние укладывается трехфазная обмотка. Индуктор снаружи по всей длине охвачен цилиндрическим магнитным экраном, оканчивающимся с торцевых сторон усеченными конусами, на вершинах которых в качестве магнитных шунтов укреплены массивные кольца из ферромагнитного материала, например стали. При этом внутренний диаметр колец равняется рабочей камеры индуктора.

Блок управления состоит из следующих блоков. Блок контроля напряжения источника тока содержит трехполюсный выключатель для включения и выключения установки, плавкие предохранители, автомат максимальный с защитной установкой от перекоса фаз в питающей сети (тип ПА-3-23) и однофазный стабилизатор напряжения (Б-2-3). Пускорегулирующий блок содержит магнитный пускатель, самоблокирующееся реле, потенциометр, индуктор уровня сигналов возбуждения, поступающего из преобразователя частоты, представляющий собой, например, стрелочный прибор со шкалой, градуированной в эрстедах, звонок, лампу и кнопку. Задатчик-счетчик предназначен для установки перед началом процедуры заданного числа циклов, их отсчета в течение процедуры, а по окончании числа циклов - выключения. Основой этого блока может служить, например, шаговый микродвигатель (тип. М2ПВ24Р) с диском-шкалой на оси, проградуированной в циклах. Блок модуляции магнитного поля представляет собой генератор инфранизкой частоты, например 0,0045 Гц, причем снимается с его выхода напряжение и выпрямляется с подачей на выход, связанный с четвертым входом пускорегулирующего блока. Блок контроля напряженности магнитного поля в рабочей камере индуктора содержит приборы, например, амперметры, измеряющие силу фазного тока. Трехфазный преобразователь частоты выполнен электромашинным и снабжен выпрямителем-компенсатором остаточного магнетизма в полюсах возбуждения генератора.

Недостаток указанной магнитотерапевтической установки заключается в сложности ее конструкции, особенно в изготовлении индуктора, так как необходимо отштамповать порядка 4000-5000 колец сложного профиля диаметром около 1000 мм, а потом их плотно скрепить в единый цилиндр. Кроме того, известно, что при намагничивании стали под углом к текстуре или перпендикулярно к ней возрастает потеря энергии. Все это определяет высокую стоимость установки и препятствует ее широкому применению.

Предлагаемая магнитотерапевтическая установка проста по своему устройству и по технологии изготовления.

На фиг.1 показана структурная схема установки; на фиг.2 - схема расположения обмоток в неподвижном индукторе; на фиг.3 - функциональная схема пускорегулирующего блока; на фиг.4 - функциональная схема 3-фазного электромашинного преобразователя частоты.

Установка содержит блок управления 1, соединенный с трехфазным преобразователем 2 с умножением частоты, который соединен с индуктором 3, выполненным в виде ряда тороидальных катушек 4, свитых из ленты ферромагнитного материала, например стали, и соединенных вместе до необходимой длины стяжками 5 в форме гладкого или многогранного цилиндра, на внутренней поверхности которого закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности прямоугольные контуры обмоток 6. С наружной стороны индуктор 3 охвачен цилиндрическим магнитным экраном 7 со скосами на торцах 8 и кольцами 9 из ферромагнитного материала в качестве магнитных шунтов.

Блок управления 1 состоит из следующих блоков. Блок контроля напряжения 10 источника тока содержит трехполюсной выключатель для включения и выключения установки, плавкие предохранители, автомат максимальный с защитной установкой от перекоса фаз в питающей электросети (тип ПА-3-22) и однофазный стабилизатор напряжения (Б-2-3). Вход блока 10 соединен с электросетью, а выходы - однофазный и трехфазный - с первым и вторым входами пускорегулирующего блока 11. Пускорегулирующий блок 11 содержит магнитный пускатель (МП), самоблокирующееся реле (Р), потенциометр (П), переменный резистор, индикатор уровня сигнала возбуждения, поступающего на преобразователь частоты (И), представляющий собой, например, стрелочный прибор со шкалой, градуированной в эрстедах, звонок, лампу и кнопку (К). Поступающее на второй вход пускорегулирующего блока 11 однофазное стабилизированное напряжение в точке А разветвляется и через выключатели и предохранители подается для питания блоков пульта. Трехфазное напряжение, поступающее на первый вход через магнитный пускатель, подается на вход преобразователя частоты. Поступающие на четвертый вход блока 11 импульсы при включении реле поступают на потенциометр и в задатчик счетчик 12. С выхода потенциометра это напряжение подается на индикатор уровня, а также на второй вход преобразователя частоты 2. Звуковой и световой сигналы окончания процедуры (лампа, звонок) включаются контактами реле, получающего питание с третьего входа. Кнопка служит для включения реле в начале процедуры.

Задатчик-счечик 12 предназначен для установки перед началом процедуры заданного числа циклов, их отсчета в течение процедуры, а по ее окончании - выключения питания реле блока 11, причем в тот момент, когда заканчивается последний цикл процедуры и напряженность магнитного поля индуктора 3 равна нулю. Основой этого блока может служить например, шаговый микродвигатель (тип М2ПВ24П) с диском-шкалой на оси проградуированной в циклах. На вход задатчика-счетчика 12 подаются с первого входа блока 11 импульсы напряжения инфранизкой частоты, управляющие работой блока 12, с выхода которого снимается напряжение питания и подается на третий вход пускорегулирующего блока 11.

Блок 13 модуляции магнитного поля представляет собой генератор инфранизкой частоты, например 0,0045 Гц, причем снимаемое с его выхода напряжение выпрямляется двухполупериодном выпрямителем и подается на выход, связанный с четвертым входом пускорегулирующего блока 11.

Блок 14 контроля напряженности магнитного поля в рабочей камере индуктора 3 содержит приборы, например амперметры, измеряющие силу фазного тока, поступающего с преобразователя частоты 2 в обмотку 6 индуктора 3. Значение напряженности магнитного поля определяется по таблице или графику ее зависимости от силы тока в обмотках 6 возбуждения индуктора 3. Этот же блок содержит чувствительный индикатор, стрелочный или любой электронный, для проверки нулевого значения напряжения, поступающего на обмотку индуктора 3 при отсутствии на входе трехфазного преобразователя напряжения модулирующего сигнала. Для предупреждения перегрузки прибора при возрастании контролируемого напряжения вход прибора шунтирован двумя диодами, включенными так, что один шунтирует положительный полупериод, а другой - отрицательный. Включается прибор к выходу блока 14 через бареттер, ограничивающий ток через диоды.

Преобразователь частоты 2 электромашинного типа состоит из синхронного генератора 16 повышенной частоты, возбудителя 17 и электродвигателя 18, соединенных между собой механически. Подключается электромашинный преобразователь 2 к блоку 1 управления так, как показано на фиг.1, - на первый вход 24 преобразователя 2 частоты подается со второго выхода 21 блока 11 управляющий сигнал на выпрямитель 19 (второй вход), подключается электросеть из точки П блока 11, с выхода синхронного генератора снимается трехфазное напряжение на индуктор 3, а на четвертый вход подается напряжение питания электродвигателя. Перед началом процедуры и после ее окончания, а также в течение процедуры между циклами напряженность магнитного поля в рабочей камере 15 индуктора 3 должна иметь нулевое значение. Однако в случае применения, например, электромашинного преобразователя частоты без принятия специальных мер получить нулевое значение напряжения на его выходе не представляется возможным. Причиной этого является остаточная намагниченность железа полюсов возбудителя и синхронного генератора, питаемого постоянным током. Поэтому даже при отсутствии управляющего (модулирующего) сигнала на входе преобразователя 2 частоты в обмотки 6 индуктора 3 поступает ток, создавая в его полости вращающееся магнитное поле. С целью получения нулевого значения магнитного поля в провода, соединяющие выход возбудителя 17 с обмоткой возбуждения генератора, подается от выпрямителя-компенсатора 19 через регулируемый переменный резистор ток противоположной полярности величиной, достаточной для нейтрализации остаточного магнетизма в полюсах.

В полости рабочей камеры индуктора 3 расположена подвижная каретка для пациента 15.

Магнитотерапевтическая установка работает следующим образом. Включают установку трехполюсным выключателем блока 10, убедившись в наличии на всех трех фазах номинального напряжения электросети; выключателями, расположенными на блоке 11, включают блоки пульта. С помощью магнитного пускателя блока 11 включают трехфазный преобразователь 2 с умножением частоты. Убедившись по показаниям индикатора блока 14 в отсутствии тока в обмотках индуктора 3, т. е. в том, что напряженность магнитного поля равна нулю, укладывают больного на выдвинутую каретку, которую затем задвигают в рабочую полость индуктора 3. Перед началом лечебной процедуры с помощью потенциометра блока 11 устанавливают назначенную лечащим врачом напряженность вихревого магнитного поля, а с помощью задатчика-счетчика 12 - необходимое количество циклов на процедуру. Для начала процедуры нажатием кнопки включают реле, контакты которого включают моделирующее напряжение на вход трехфазного преобразователя 2 частоты. Так начинается первый цикл. По мере увеличения напряжения на входе преобразователя 2 частоты возрастает ток на его выходе, т.е. ток в обмотках 6 индуктора 3. По достижении установленного максимума ток постепенно уменьшается до нулевого значения. Затем начинается следующий полупериод управляющего сигнала и следующий цикл нарастания и уменьшения до нуля напряженности магнитного поля в рабочей полости индуктора. Так повторяется до тех пор, пока задатчик-счетчик 12 не отсчитает последний цикл и не отключит питание реле, которое в свою очередь отключает моделирующий сигнал от входа преобразователя 2 частоты. На этом заканчивается процедура, в течение которой равномерно вращающееся и многократно изменяющееся по напряженности от нуля до установленного максимума и обратно до нуля вихревое магнитное поле одновременно и синхронно воздействует на все органы и системы больного, вызывая тем самым лечебный эффект.

Благодаря наличию вокруг индуктора 3 магнитного экрана 7-8 с массивными кольцами 9 из ферромагнитного материала установка практически не излучает за пределы индуктора вихревое магнитное поле, которое при систематическом воздействии могло бы нанести ущерб здоровью обслуживающего персонала.

Применение предложенной установки при лечении больных показало положительные результаты. Стоимость ее, по самым приближенным оценкам, на 50-60% ниже стоимости известных.

Магнитотерапевтическая установка относится к медицинской технике и предназначена для лечения больных с острыми и хроническими воспалительными дегенеративными заболеваниями костно-суставной системы, мочеполовой системы, молочных и предстательных желез, кровеносных сосудов оболочек головного мозга и некоторых предопухолевых заболеваний. Изобретение позволяет снизить стоимость установки за счет упрощения ее конструкции, технологии изготовления и экономии затрачиваемого материала и энергии. Установка содержит преобразователь частоты, цилиндрический ферромагнитный индуктор, охватывающий рабочую полость и снабженный магнитным экраном, охватывающий индуктор и выполненный в виде цилиндра со скосами на торцах и с ферромагнитными кольцами, блок управления, включающий блок контроля напряжения источника тока, пускорегулирующий блок, задатчик-счетчик, блок модуляции магнитного поля, блок контроля напряженности магнитного поля в рабочей камере индуктора и расположенную в ней подвижную каретку для пациента. Индуктор выполнен в виде ряда тороидальных катушек, свитых из ленты ферромагнитного материала, например стали, по форме гладкого или многогранного цилиндра и соединенных вместе до необходимой длины стяжками и силой тяжести, на внутренней поверхности которого закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности прямоугольные контуры обмоток. В полости индуктора формируется равномерно вращающееся и изменяющееся по напряженности вихревое магнитное поле. 4 ил.

Магнитотерапевтическая установка, содержащая преобразователь частоты, связанный с ним цилиндрический ферромагнитный индуктор, охватывающий рабочую камеру и снабженный магнитным экраном, выполненным в виде цилиндра со скосами на торцах и с ферромагнитными кольцами, блок управления, выходами подключенный к входам преобразователя и включающий блок контроля напряжения источника тока, пускорегулирующий блок, задатчик-счетчик, блок модуляции магнитного поля и блок контроля напряженности магнитного поля в рабочей камере индуктора, в полости которой размещена подвижная каретка для пациента, отличающаяся тем, что индуктор выполнен в виде ряда тороидальных катушек, свитых из ленты ферромагнитного материала и соединенных вместе до необходимой длины стяжками в форме гладкого или многогранного цилиндра, на внутренней поверхности которого закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности прямоугольные контуры обмоток.