АППАРАТ Э.Б.МАКСИМОВА ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 1998 года по МПК A61N2/04 A61N5/06 

Изобретение относится к медицине, предназначено для проведения физиотерапевтических процедур при заболеваниях опорно-двигательного аппарата человека с использованием различных сочетаний магнитных полей комбинированной структуры и излучений оптического диапазона частот и обладает высоким активным биологическим действием.

В современной магнитотерапии известны различные способы воздействия на биологические объекты постоянными и переменными магнитными полями в сочетании с различными излучателями света оптического диапазона частот (Соловьев Г. Р. Магнитотерапевтическая аппаратура. М.: Медицина, 1991; Магнитные поля. Гигиенические критерии состояния окружающей среды, ВОЗ, Женева, 1992; Пономаренко Г.Н. Электромагнитотерапия и светолечение. - С.-Петербург: Мир и семья-95, 1995.

Известны устройства для магнитотерапии (SU, 1456168, A 61 N 2/00, 1982 и RU 2014852, A 61 N 2/00, 1994, аналоги), позволяющие формировать скрещенные постоянное магнитное поле (ПМП) и переменное магнитное поле (ПеМП), однако, в них не обеспечено сочетанное с ИК-излучением воздействие на биообъект.

Известно устройство для магнитотерапии (RU, 2046609, A 61 N 2/00, 1995, аналог), где использована суперпозиция ПМП и ПеМП в сочетании с ИК-излучением, что позволяет обеспечить повышение эффективности терапевтического воздействия на локальные участки тканей биообъекта за счет вибрации материальных частиц, находящихся в зоне действия постоянного магнитного поля, с заданной частотой, определяемой переменным магнитным полем, которое, однако, не обеспечивает получения более эффективного вращаемого магнитного поля и светового воздействия с большим количеством ИК-излучателей.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения следует считать известный аппарат для физиотерапевтического воздействия (RU, 2045967, A 61 N 2/00, 5/06, 1995), содержащий немагнитный корпус, в котором размещен источник магнитного поля, выполненный в виде по крайней мере четырех постоянных магнитов, размещенных на вращающейся пластине, установленных симметрично относительно оси корпуса перпендикулярно его рабочей поверхности, и одинарный источник светового излучения, оптическая ось которого совпадает с осью корпуса. Источник магнитного поля снабжен позволяющим менять направление и скорость вращения реверсным электродвигателем, ось которого ориентирована по оси корпуса, а составляющие пары постоянные магниты образуют многополюсную магнитную муфту или кольцо и обращены к рабочей поверхности корпуса разноименными полюсами. В известном аппарате происходит вращение постоянного магнитного поля с образованием пульсирующей разнополюсной магнитной волны по оси вращения с заданной величиной магнитной индукции постоянных магнитов и с частотой, задаваемой скоростью вращения, однако на рабочей поверхности аппарата в каждый период вращения не формируется эффективное переменное магнитное поле с пилообразным изменением величины его магнитной индукции, а также отсутствует одновременное воздействие группой световых излучателей. При этом в известном аппарате не предусмотрена возможность формирования светового воздействия импульсного характера с постепенным увеличением или уменьшением интенсивности излучения за период вращения.

Задачей предлагаемого изобретения является существенное повышение эффективности лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата человека портативным, недорогим, более многофункциональным аппаратом домашнего применения, отличающимся значительной новизной и удобством в использовании по сравнению с перечисленными выше устройствами магнитной и магнитооптической терапии.

Техническим результатом изобретения является повышение активности биологического воздействия аппарата за счет формирования на его рабочей поверхности вращаемого постоянного магнитного поля импульсно-колебательного характера с пилообразным изменением величины магнитной индукции по траектории расположения магнитов на крыльчатке и формирования на рабочей поверхности вращающегося переменного электромагнитного поля пульсирующего характера с радиально бегущим от центра или к центру изменением величины излучаемой мощности в оптическом диапазоне частот, а также сочетанного воздействия на биообъект вращаемым магнитным и вращающимся световым полями, при этом достигается удобство в использовании аппарата, так как многофункциональное управление несколькими десятками возможных рабочих режимов и переключений может осуществляться самим пациентом или медицинским персоналом на пульте, расположенном непосредственно на корпусе аппарата.

Поставленная задача достигается качественным отличием предлагаемого аппарата магнито-оптической терапии от прототипа, заключающимся в том, что по сравнению с прототипом в него введены по крайней мере четыре дополнительных постоянных магнита, размещенных на неподвижной плате, установленной в корпусе параллельно пластине, выполненной в виде крыльчатки, на лопастях которой размещены основные постоянные магниты с различной величиной магнитной индукции одинаковыми полюсами к рабочей поверхности корпуса, при этом дополнительные постоянные магниты выполнены с одинаковой величиной магнитной индукции и размещены на плате одинаковыми, либо разными полюсами к рабочей поверхности корпуса. На вращаемой части аппарата постоянные магниты установлены в одинаковой полярности, и каждый из них имеет отличную от других величину магнитной индукции, позволяющую получать на рабочей поверхности аппарата в каждый период вращения переменное магнитное поле импульсно-колебательного характера с пилообразным изменением величины его магнитной индукции.

Кроме того, на установленном между электродвигателем и вращаемой частью неподвижном основании помещены маломощные источники излучения оптического диапазона с различными величинами излучаемой мощности, повышающейся или понижающейся от источника к источнику.

Величину излучаемой мощности каждого источника можно также менять с помощью микросхемы по заданной программе в каждый период вращения подвижной части, предусмотрев специальную схему синхронизации.

Эффект повышения от источника к источнику по ходу часовой стрелки или против величины излучаемой мощности также может быть достигнут путем установки крыльчатки с различной величиной просветов между ее лопастями.

В результате на рабочей поверхности аппарата в дополнение к магнитному полю специальной структуры создается электромагнитное поле пульсирующего характера с радиально бегущим от центра или к центру изменением величины излучаемой мощности в оптическом диапазоне частот. Подвижная пластина должна иметь форму крыльчатки, чтобы обеспечить пульсацию излучаемой мощности источником света.

Специальной микросхемой можно синхронизировать скорость вращения крыльчатки с пульсацией кровотока и лимфотока, а также с частотой сердечных сокращений или с частотой дыхания.

Также постоянные магниты на неподвижной плате могут быть установлены с чередующейся полярностью, что даст возможность иметь сложную форму пилообразного изменения величины магнитной индукции.

Также может быть применен малоскоростной реверсный шаговый электродвигатель постоянного тока, позволяющий получать разные скорости вращения крыльчатки в обе стороны, например от 15 до 120 об/мин, что позволит синхронизировать скорости вращения с пульсацией кровотока или лимфотока, а также с частотой дыхания или частотой сердечных сокращений.

Также может быть использовано автономное питание, например 12 В, с установкой малогабаритного аккумулятора в рукоятке устройства или использована бортовая сеть питания транспортного средства.

Также может быть уменьшена магнитная индукция на рабочей поверхности за счет использования насадки с резьбовым сочленением.

Также может быть предусмотрен на корпусе аппарата миниатюрный пульт управления с переключателями нескольких скоростей, режимов работы, реверса вращения и их индикация с помощью цветных светодиодов.

Также могут быть для обеспечения юстировки электродвигателя и его бесшумной работы установлены на обоих концах вала миниатюрные подшипники.

Также на съемной насадке должны быть предусмотрены отверстия, соответствующие диаметру источников излучения.

В результате применения изобретения значительно расширяются функциональные возможности аппарата, а на его рабочей поверхности создается комбинация двух силовых полей различной природы, сочетанное воздействие которых существенно отличается от прототипа и обладает большей активностью биологического воздействия на биообъект.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, а также виды А, Б, В, Г (варианты А¹, А²). Детали размещены в корпусе 1 и рукоятке 15, изготовленных из немагнитного материала. Корпус имеет рабочую поверхность 12 и ее ось 4¹, перпендикулярно расположенную к оси 4¹⁵ рукоятки. В корпусе 1 размещен источник магнитного поля, содержащий вращающуюся металлическую пластину 2, имеющую форму крыльчатки, и неподвижную плату 3, имеющую форму круга, которые имеют прочное крепление с реверсивным электродвигателем 6 постоянного тока, ось которого совпадает с осью 4¹ корпуса. Его ось может быть закреплена в подшипниках 13. На пластине 2, имеющей форму крыльчатки, размещены по крайней мере четыре постоянных магнита 7, установленных симметрично оси корпуса 1 перпендикулярно его рабочей поверхности 12 по единой для них траектории. Траектория может быть в форме окружности 26, как показано на фиг.1, вариант 1, или иметь форму спирали 19, как показано на фиг.1, вариант 2. Оптическая ось ансамбля излучателей совпадает с осью 4¹ корпуса 1. На неподвижной плате 3 установлены по крайней мере четыре постоянных магнита 8. Источник светового излучения представляет ансамбль ИК-излучателей, один из которых 9 закреплен в центре рабочей поверхности 12. По крайней мере четыре других излучателя 10 установлены по единой для них траектории на неподвижной плате 3. Траектория может иметь также как и для магнитов форму окружности или спирали. Постоянные магниты 7 на крыльчатке 2 обращены к рабочей поверхности 12 одинаковыми полюсами и имеют разную величину магнитной индукции. Постоянные магниты на неподвижном основании (плате) 3 могут быть обращены к рабочей поверхности 12 также попарно разными полюсами и имеют одинаковое или разное значение магнитной индукции. При вращении крыльчатки 2 происходит формирование постоянного магнитного поля импульсно-колебательного характера с пилообразным изменением величины магнитной индукции в контрольных точках на рабочей поверхности 12. Контрольная точка на рабочей поверхности 12 условно должна совпадать с местом расположения магнита 10 на неподвижной плате 3. При вращении пластины 2 по часовой стрелке магнит 7 будет последовательно проходить контрольные точки, при вращении против часовой стрелки - по точкам в другую сторону. Величина магнитной индукции постоянных магнитов 7 определяет угол наклона пилы, а частота изменений задается скоростью вращения. Вращающееся переменное электромагнитное поле пульсирующего характера с пилообразным изменением величины излучаемой мощности в оптическом диапазоне частот в точках 11 на рабочей поверхности 12 формируется аналогичным образом только электронным способом с помощью микросхем, расположенных на печатной плате 14, размещенной в рукоятке 15. Также в рукоятке может располагаться источник 16 автономного питания. Вход шнура 18 питания расположен на торце рукоятки. Съемная насадка 17 отдельно показана на фиг.1, она имеет отверстия 5 для свободного прохождения потока излучения. Рабочая поверхность 12 имеет пять сквозных отверстий 11 для прохождения светового потока излучателей 9 и 10. Управление работой аппарата выполняется на пульте 20 (фиг. 1).

На фиг.2 показана блок-схема электрической части аппарата.

На фиг. 3 представлена эпюра, отображающая варианты пилообразного изменения величины магнитной индукции в контрольных точках рабочей поверхности 12 при вращении постоянного магнитного поля. При этом сплошными линиями показана кривая за один период Т при правом реверсе, а пунктиром - при левом реверсе.

На фиг. 4 представлена эпюра, отображающая варианты пилообразного изменения величины мощности излучения в точках нахождения ИК-излучателей 10 на рабочей поверхности 12. При этом сплошными линиями показана кривая за один период Т при правом реверсе, а пунктиром - при левом реверсе.

Аппарат работает следующим образом.

Технический результат достигается за счет того, что при вращении крыльчатки 2 на рабочей поверхности 12 происходит формирование специальной структуры вращаемого магнитного поля за счет множества постоянных магнитов 7, расположенных на крыльчатке 2, и магнитов 8, расположенных на неподвижном основании 3 по траектории, имеющей форму окружности 26 или спирали 19, и происходит формирование специальной структуры вращающегося светового поля за счет множества ИК-излучателей 10, расположенных на неподвижном основании 3, а также происходит их комбинированное сочетание, приводящее к повышению активности биологического воздействия на ткани живого организма. Вращаемое постоянное магнитное поле носит импульсно-колебательный характер с пилообразным изменением величины магнитной индукции по траектории расположения магнитов 7 на крыльчатке 2, а вращающееся переменное электромагнитное поле носит пульсирующий характер за счет перекрывания лопастями крыльчатки 2 источников 10 излучения с радиально бегущим от центра или к центру изменением величины их излучаемой мощности в оптическом диапазоне частот. При этом достигается удобство в использовании аппарата, так как многофункциональное управление несколькими десятками возможных рабочих режимов и переключений может осуществляться самим пациентом или медицинским персоналом на пульте 20 управления, расположенном непосредственно на корпусе 1 аппарата.

Основным фактором терапевтического воздействия на организм человека таким комбинированным магнитным полем в сочетании с оптическим излучением является стимуляция его нервно-мышечного аппарата путем возбуждения или торможения, что с физиологической точки зрения соответствует повышению или понижению проводимости ткани для заряженных частиц, индуцированных магнитным полем, и изменению ее тонуса, т.е. степени напряженности (сокращению или расслаблению мышцы, увеличению или уменьшению просвета сосуда и т.д.). С биологической точки зрения - это снятие блокады (спазма) органа или ее усиление, изменение скорости протекания крови или лимфы, изменение артериального и осмотического давления. Клинические результаты применения, например, импульсных и пульсирующих магнитных полей, используемых в предлагаемом изобретении, показывают, что в паузе между импульсами или пульсациями происходит более активная регенерация соединительной ткани (мышцы, хрящ, связки, сухожилия, фасции).

Предварительные клинические испытания трех опытных образцов предлагаемого устройства, проведенные медицинскими специалистами на контрольной группе пациентов под руководством автора изобретения в Научно-исследовательском центре магнитотерапии ЗАО "ЭДМА Company", входящем в структуру Международной академии информатизации, показали хорошие результаты при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата, а также ликвидации воспалительных процессов в различных тканях организма человека.

Практическое применение предлагаемого аппарата за счет локализации воздействия на ткань биообъекта в одной зоне обеспечивает повышение терапевтической эффективности путем сочетанного воздействия омагниченным пульсирующим световым пучком в инфракрасном диапазоне с механически вращаемым импульсно-колеблющимся магнитным полем. При этом значительно сокращается продолжительность лечения по сравнению с прототипом при лечении по специально разработанной методике таких заболеваний опорно-двигательного аппарата и суставов, как остеохондроз, радикулит, спанделез, артрит, люмбаго, а также спинно- мозговых травм воспалительных процессов различной этиологии. .

Изобретение относится к медицине, предназначено для проведения физиотерапевтических процедур при заболеваниях опорно-двигательного аппарата человека с использованием различных сочетаний магнитных полей комбинированной структуры и излучений оптического диапазона частот и обладает высоким активным биологическим действием. Техническим результатом является повышение активности биологического воздействия аппарата за счет формирования на его рабочей поверхности вращаемого постоянного магнитного поля импульсно-колебательного характера с пилообразным изменением величины магнитной индукции по траектории расположения магнитов на крыльчатке и формирования на рабочей поверхности вращающегося переменного электромагнитного поля пульсирующего характера с радиально бегущим от центра или к центру изменением величины излучаемой мощности в оптическом диапазоне частот, а также сочетанного воздействия на биообъект вращаемым магнитным и вращающимся световым полями, при этом достигается удобство в использовании аппарата, так как многофункциональное управление несколькими десятками возможных рабочих режимов и переключений может осуществляться самим пациентом или медицинским персоналом на пульте, расположенном непосредственно на корпусе аппарата. Аппарат является портативным, малогабаритным и содержит по крайней мере четыре основных и дополнительных магнитов, размещенных соответственно на вращающейся крыльчатке и неподвижной плате, основные постоянные магниты выполнены с различной величиной магнитной индукции и установлены на лопастях крыльчатки одинаковыми или разными полюсами к рабочей поверхности корпуса. Крыльчатка выполнена с возможностью изменения скорости и направления вращения. Аппарат содержит источник светового излучения, один из которых размещен в центре рабочей поверхности, а другие - на неподвижной плате. Источники, размещенные на неподвижной плате, выполнены с различной мощностью излучения. Блок управления содержит пульт управления с переключателями скоростей, направления вращения крыльчатки и режимов воздействия с возможностью их индикации, а также схему включения источников светового излучения и схему синхронизации скорости вращения крыльчатки и включения источников светового излучения. Аппарат позволят формировать различные режимы воздействия как магнитного и светового, так и сочетанного режима воздействия. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Аппарат для физиотерапевтического воздействия, включающий немагнитный корпус, по крайней мере четыре постоянных магнита, размещенных на вращающейся пластине, установленный в корпусе параллельно его рабочей поверхности и выполненной с возможностью изменения скорости и направления вращения, отличающийся тем, что в него введены по крайней мере четыре дополнительных постоянных магнита, размещенных на неподвижной плате, установленной в корпусе параллельно пластине, выполненной в виде крыльчатки, на лопастях которой размещены основные постоянные магниты с различной величиной магнитной индукции одинаковыми полюсами к рабочей поверхности корпуса, при этом дополнительные постоянные магниты выполнены с одинаковой величиной магнитной индукции и размещены на плате одинаковыми либо разными полюсами к рабочей поверхности корпуса. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что траектория размещения магнитов на плате и пластине представляет форму окружности. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что траектория размещения магнитов на плате и пластине представляет форму спирали. 4. Аппарат по пп.1 - 3, отличающийся тем, что величина индукции основных постоянных магнитов увеличивается от предыдущего к последующему либо от последующего к предыдущему. 5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что дополнительные постоянные магниты размещены на плате полюсами к рабочей поверхности корпуса в чередующейся последовательности. 6. Аппарат по пп.1 - 5, отличающийся тем, что для изменения скорости и направления вращения крыльчатка установлена на оси малоскоростного шагового электродвигателя постоянного тока, размещенного в корпусе. 7. Аппарат по п.6, отличающийся тем, что в него введены источник светового излучения, установленный в центре рабочей поверхности, и блок управления с пультом управления, включающим переключатели скоростей, направления вращения крыльчатки и режимов одинарного или сочетанного воздействия на биообъект, а также блок индикации. 8. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что в него введены дополнительные источники светового излучения с различной величиной излучаемой мощности, размещенные на неподвижной плате симметрично ее центру, в блок управления введены схема включения источников светового излучения и схема синхронизации скорости вращения крыльчатки с моментом включения источников светового излучения, а пульт управления содержит дополнительные переключатели режимов светового и сочетанного воздействия с возможностью их индикации. 9. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что в него введены дополнительные источники светового излучения, размещенные на неподвижной плате симметрично ее центру, в блок управления введена схема включения источников светового излучения и схема синхронизации скорости вращения крыльчатки с моментом включения светового излучения, а пульт управления содержит дополнительные переключатели режимов светового и сочетанного воздействия с возможностью их индикации, при этом для формирования различной величины излучаемой мощности источников светового излучения крыльчатка выполнена с неодинаковыми величинами просветами между лопастями. 10. Аппарат по пп. 7 - 9, отличающийся тем, что в качестве источников светового излучения используются диоды инфракрасного излучения или лазерные диоды. 11. Аппарат по пп.1 - 6, отличающийся тем, что в него введена съемная насадка из немагнитного материала с резьбовым сочленением для соединения с корпусом. 12. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что в него введена насадка из немагнитного материала с резьбовым сочленением для соединения с корпусом, имеющая отверстия для прохождения светового потока. 13. Аппарат по пп.1 - 10, отличающийся тем, что скорость вращения крыльчатки синхронизируется с пульсацией кроветока или лимфотока, а также с частотой сердечных сокращений или с частотой дыхания. 14. Аппарат по пп.1 - 10, отличающийся тем, что в качестве блока питания используется малогабаритный аккумулятор или бортовая сеть транспортного средства.