"СИНХРОПУЛЬСАР-ММ" ДЛЯ КВЧ-ТЕРАПИИ Российский патент 1999 года по МПК A61N5/02 

Изобретение относится к области медицинской техники и касается технического устройства, обеспечивающего оптимизацию физиотерапевтического воздействия.

Известны различные устройства для оказания воздействия при помощи миллиметровых волн по крайней мере высокой частоты (КВЧ), используемые при лечении широкого круга заболеваний: различные модификации КВЧ-терапевтических установок "Явь-1-5,6". "Явь-1-7,1". "Электроника КВЧ", с частотами около 42, 53, 49 и 60 ГГц (М.Б.Голант, 1993) [1].

Однако все устройства данного класса имеют один существенный недостаток - это отсутствие синхронизации с основными биоритмами пациента.

Известна биотехническая система с использованием генератора миллиметровых волн ГЧ-142 в интерфейсе с хрономодулятором пульса и дыхания, при этом воздействие осуществляют в импульсном режиме со сканированием частот в диапазоне 49,595-78,958 ГГц и мощности излучения в диапазоне 0,14-0,32 мВт (Ф. А.Пятакович, Т.И.Якунченко, С.Л.Загускин, 1992) [2 и 3].

К недостаткам отмеченной биотехнической системы относится то, что используемый технический генератор ГЧ-142, работающий на лампе обратной волны, медицинской промышленностью не выпускается.

Наиболее близким по техническому решению оптимизации КВЧ-воздействия являются коммерческие устройства, работающие на диодах Ганна или лавинно-пролетных диодах (ЛПД), типа "электроника КВЧ-Ш"; "Шлем 01-07", в которых осуществлена модуляция основного излучения частотой 1 МГц для создания девиации частот вокруг основной в диапазоне 40-400 МГц (Ю.В.Дедик, 1992) [4].

Однако при таким способе оптимизации отсутствует синхронизация с биоритмами пациента.

Задачей технического решения является оптимизация физиотерапевтического воздействия, осуществляемого при помощи излучений миллиметрового диапазона волн, создаваемых генерацией лавинно-пролетных диодов (ЛПД).

Задача решается так, что воздействие электромагнитными излучениями миллиметрового диапазона волн осуществляют при помощи одного ЛПД с терапевтической длиной волны 7,1 мм (42,2 ГГц).

1. В режиме импульсной модуляции плавающей частоты 7-13 Гц синхронно с ритмами пульса и дыхания.

2. Циклически с периодом 360 ударов пульса (300 ударов-режим работы; 60 ударов-пауза).

Оптимизацию осуществляют при помощи технического устройства "Синхропульсар ММ" (фиг.1).

"Синхропульсар ММ" содержит датчик пульса, включающий последовательно соединенные преобразователь пульса 1, усилитель 2, преобразователь пульса 1, усилитель 2, преобразователь-компаратор 3, параллельно цепи датчика пульса включена цепь датчика дыхания, содержащая также последовательно соединенные преобразователь дыхания 4, формирователь-повторитель 5.

"Синхропульсар ММ" имеет также блок генераторов, включающий последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) 6, генератор низкой частоты (НЧ) 7, делитель частоты 8, выход которого соединен с входом сумматора 9, на который также включены преобразователь-компаратор 3, формирователь-повторитель 5.

"Синхропульсар ММ" включает и блок биологического таймера, состоящего из счетчика импульсов 10, дешифратора 11- трехста ударов пульса, дешифратора 12-трехсташестидесяти ударов пульса, задатчика циклов 13, индикатора циклов 14, при этом на вход счетчика импульсов 10 включен выход преобразователя-компаратора 3 датчика пульса, кроме того, через сумматор 9 счетчик импульсов 10 связан также с формирователем-повторителем 5 датчика дыхания и делителем частоты 8 блока генераторов. Первый выход счетчика импульсов 10 соединен с входом дешифратора 11-трехста ударов пульса, второй его выход включен на вход дешифратора 12-трехсташестидесяти ударов пульса, третий выход соединен с последовательно включенными задатчиком циклов 13 и индикатором циклов 14. Выход дешифратора 12-трехсташестидесяти ударов пульса связан с последовательно соединенными усилителем мощности 15 и согласующим блоком 16, а последний связан с ММ-излучателем 17.

"Синхропульсар ММ" снабжен блоком индикации, в который входят последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, дешифратор 19 и светодиодная линейка 20, при этом вход АЦП 18 соединен с выходом сумматора 9 и выходом дешифратора 11-трехста ударов пульса.

"Синхропульсар ММ" работает следующим образом. По каналу сигнала пульса с преобразователя пульса 1 оптронного типа формируется интегрированный сигнал на усилителе 2 и преобразователе-компараторе 3. Через оптронную гальваническую развязку практически прямоугольный импульс подается на вход сумматора 9, обеспечивая при этом регулировку амплитуды импульса.

На вход сумматора 9 подается также сигнал с преобразователя дыхания 4 через формирователь-повторитель 5.

Одновременно на вход сумматора 9 подается сигнал, изменяющийся по частоте в пределах 7-13 Гц с амплитудой +5В. Этот сигнал генерируется двумя генераторами: ГЛИН 6 и генератором НЧ 7. Генератор ГЛИН 6 генерирует пилообразное напряжение амплитудой +5В и длительностью импульса 2 с, которое управляет работой генератора 7, выдающего треугольно-синусоидальные импульсы амплитудой +5В и частотой 140-260 Гц.

Эти импульсы "плавающей" частоты подаются на делитель частоты 8 (деление на 20) и с делителя сигналы частотой 7-13 Гц подводятся на вход сумматора 9.

С сумматора 9 аналоговый сигнал дыхания, квантованный прямоугольными сигналами пульса и пилообразными сигналами плавающей частоты 7-13 Гц, подается на усилитель мощности 15 и далее на согласующий блок 16 и затем на ММ-излучатель 17.

"Синхропульсар ММ" обеспечивает возможность автоматически циклично воздействовать на агрегируемый с ним ММ-излучатель с временным интервалом цикла в 360 ударов пульса: продолжительность воздействия 300 ударов пульса и пауза 60 ударов пульса. Количество повторов циклов задается в зависимости от длительности процедуры: 1-6 повторов (5-30 мин).

Это осуществляется с помощью блока биологического таймера 10-14, который функционирует следующим образом: пульсовая частота сигналов с компаратора 3 подается на счетчик импульсов 10 и затем на дешифраторы 11 и 12.

Дешифратор 11 выделяет из двоичного кода комбинацию импульсов, соответствующую трехсотому импульсу на счетчике, который отключает усилитель мощности 15 и соответственно воздействующий физический фактор.

При дальнейшем счете импульсов дешифратор 12 фиксирует трехсотшестидесятый импульс, который сбрасывает счетчик 10 в исходное состояние и включает усилитель мощности 15 на агрегируемый ММ-излучатель. Таким же образом повторяется следующий цикл.

Схема таймера обеспечивает возможность программирования количества циклов с использованием одной кнопки, которой устанавливают через задатчик 13 необходимое количество циклов.

Задатчик циклов 13 включает индикатор 14 из шести светодиодов. При этом количество включенных светодиодов соответствует набранному количеству циклов.

По мере отработки циклов соответственно уменьшается число светящихся (включенных) диодов индикатора 14. При полной отработке всех циклов отключается подача пульсовых импульсов на вход таймера, т.е. на счетчик 10.

Процесс возобновляется при установке задатчика на необходимое количество циклов следующего сеанса.

"Синхропульсар ММ" обеспечивает также индикацию плавающей модулирующей частоты и размаха амплитуды суммарного сигнала светодиодной шкалой-линейкой 20. Это осуществляет АЦП 18, на который подается сигнал с сумматора 9.

Цифровой код с АЦП 18 поступает на дешифратор 19 и преобразуется в набор управляющих сигналов, которые включают соответствующие индикаторы светодиодной линейки 20.

Источники информации
1. Голант М.Б. Обоснование радиофизического подхода к классификации медицинской КВЧ-аппаратуры //СВЧ-техника. 1993. Вып.3 (456), с.30-33.

2. Пятакович Ф.А., Якунченко Т.И., Загускин С.Л. Способ лечения осложненной язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Заявка N 5057388/14 от 31.07.92. Положительное решение от 28.10.93. Решение о выдаче патента на изобретение от 30.03.94 (КВЧ-терапия).

3. Пятакович Ф. А., Якунченко Т.И., Загускин С.Л. Автоматический выбор резонансной частоты при воздействии на человека электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн // Рассеяние электромагнитных волн, N 9, Таганрог, 1993, с. 125-126.

4. Дедик Ю.В. Приборы для КВЧ-терапии //Миллиметровые волны в биологии и медицине. - Москва, декабрь 1992. N1, с. 65-68.

5. В. А.Неганов. Особенности воздействия электромагнитных волн КВЧ-диапазона на биологические объекты: основные направления научных исследований и тенденции в разработках КВЧ-аппаратуры. // Вестник новых медицинских технологий. 1994. Т.1.N 2, с.13-18.

"Синхропульсар-ММ" для КВЧ-терапии относится к медицине и может быть использован в физиотерапии для биоуправляемого лечения электромагнитными излучениями миллиметрового диапазона волн крайне высокой частоты. Техническим результатом является оптимизация физиотерапевтического воздействия. "Синхропульсар-ММ" содержит генератор ММ-излучения с терапевтической частотой 42,2 ГГц на лавинно-пролетном диоде (ЛПД). Обеспечивает: 1) синхронизацию ММ-излучения с ритмом элонгации, ответственного за синтез белка на рибосомах. с ритмом мышечного тремора (ритм "периферический сердец"); 2) индивидуальное биоуправление за счет биологической обратной связи и амплитудно-частотной модуляции воздействующего физического фактора (ММ-излучение) сложным электрическим сигналом, параметры которого зависят от основных биоритмов пациента: пульса и дыхания, ответственных за артериальную и венозную составляющую капиллярного кровотока; 3) цикличность воздействия с фазами работы и паузы, отражающих циклы перераспределения кровотока пациента с отсчетом времени по анализу межпульсового интервала. Содержит также сумматор, датчики пульса и дыхания, подключенные к входу сумматора, усилитель мощности, через согласующий блок связанный с входом генератора ММ-излучения, блок генераторов плавающей частоты 7-13 Гц, включающий последовательно соединенные генераторы линейно изменяющегося напряжения, генератор низкой частоты и делитель частоты выход которого подключен к входу сумматора, выход которого соединен с входом усилителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аппарат для КВЧ-терапии, содержащий генератор ММ-излучения с терапевтической частотой 42,2 ГГЦ на лавинно-пролетном диоде, отличающийся тем, что в него введены сумматор, датчики пульса и дыхания, подключенные к входу сумматора, усилитель мощности, выход которого через согласующий блок связан с входом генератора ММ-излучения, и блок генераторов плавающей частоты 7-13 Гц, включающий последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, генератор низкой частоты и делитель частоты, выходом подключенный к входу сумматора, выход которого соединен с входом усилителя мощности. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и светодиодная линейка, блок биологического таймера, содержащий счетчик импульсов, задатчик циклов с индикатором циклов из шести светодиодов и дешифраторы трехсот и трехсотшестидесяти ударов пульса, при этом вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом сумматора, а вход счетчика импульсов подключен к выходу преобразователя-компаратора датчика пульса, вход сброса - к выходу дешифратора трехсотшестидесяти ударов пульса, а выходы - соответственно к входам задатчика циклов и дешифраторов трехсот и трехсотшестидесяти ударов пульса, выходы которых связаны с усилителем мощности.