СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Российский патент 1999 года по МПК A61N2/00 

Изобретение относится к области обработки биологических объектов электромагнитными полями и может быть использовано при терапевтическом лечении злокачественных новообразований.

Установлено, что клетки человеческого тела обладают электрическим потенциалом, возбуждающим калий - натриевую активность клетки, которая в свою очередь регулирует концентрацию ионов в клетке и величину трансмембранного потенциала. Молодые и здоровые клетки тела человека имеют трансмембранный потенциал порядка 70 мВ, трансмембранный потенциал старых и больных клеток составляет примерно 50 мВ, а трансмембранный потенциал клеток злокачественных нообразований составляет величину порядка 15 мВ. Клеточная мембрана может противостоять внешним электромагнитным полям с напряженностью порядка 1000000 В/м. Только внешние электромагнитные поля с не меньшей напряженностью способны изменить трансмембранный потенциал клетки и повлиять на состояние здоровья человека. Однако, подобные электромагнитные поля вызывают пробой атмосферного воздуха, что делает подобный способ лечения практически не реализуемым.

Известно устройство импульсной магнитной индукции (DE, патент 4036770, A 61 N 2/02, 1991), содержащее средство для подвода электрической энергии, средства измерения и регулирования подводимой электрической энергии, выполненные с возможностью регулирования по частоте и амплитуде магнитного потока, а также средства подведения энергии к объекту воздействия, выполненные с возможностью перемещения относительно объекта воздействия. При реализации известного устройства средства подведения энергии размещают вблизи объекта воздействия и подают регулируемое по частоте и амплитуде магнитное поле на объект. Недостатком известного технического воздействия следует признать низкие характеристики используемого электромагнитного поля.

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке промышленно применимого безопасного способа воздействия электромагнитного поля на организм человека.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в обеспечении возможности терапевтического лечения злокачественных новообразований с использованием электромагнитных полей.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом, где на фиг. 1 приведена конструкция устройства для создания импульсной магнитной индукции, на фиг. 2 приведена осциллограмма, соответствующая колебаниям, на фиг. 3 приведена увеличенная осциллограмма, соответствующая колебаниям с характеристической собственной частотой в радиодиапазоне.

На фиг. 1 приведен предпочтительный вариант реализации устройства. Устройство, в целом обозначенное позицией 10, содержит приемник 12 электрической энергии, предназначенный для приема электрической энергии с напряжением 220 В и частотой 50/60 Гц и подвода этой электрической энергии к электрическому выключателю 14 с часовым механизмом, определяющим период работы устройства 10. Выключатель 14 подает электрическую энергию через высоковольтный трансформатор 16 с переменным коэффициентом трансформации к выпрямителю 18, преобразующему стандартный переменный электрический ток в низкочастотный импульсный с прямоугольной формой импульса при частоте несколько герц. Импульсный электрический ток посредством проводов 20 и 22 поступает в емкостную батарею 24, содержащую пару электродов 26 и 28, причем емкостная батарея 24 способна не только хранить высоковольтный заряд, но и мгновенно разряжаться. При полном заряде емкостной батареи 24 прямоугольные импульсы электрического тока, подводимые к электроду 26 емкостной батареи поступают посредством провода 30 к аноду 32 плазменной камеры 34. Плазменная камера 34 содержит пару полусферических электродов - анод 32 и катод 36, каждый из которых содержит соответственно центральный зонд 38 и 40. Промежуток между анодным зондом 38 и анодом 32 и катодным зондом 40 и катодом 36 может регулироваться соответствующими средствами, такими как коленчатая рукоятка 42, приводящая в действие рейку 44 и шестерню 46 для изменения положения катода 36 и зонда 40. Атмосферный воздух и газ, в частности, азот, аргон и т.д., подводится в плазменную камеру 34 от одного или нескольких источников 48 через входной фильтр 50 и выводятся из плазменной камеры 34 через выпускное отверстие 52. В плазменной камере 34 предусмотрено использование смотрового окна 54, позволяющее оператору наблюдать за характером плазмы. Катод 36 плазменной камеры 34 посредством гибкой высоковольтной шины 6 подключен к контакту 58 переходной соединительной коробки 60. Второй контакт 62 переходной соединительной коробки 60 соединен посредством провода 64 с электродом 28 емкостной батареи 24. Индукционный зонд, показанный в совокупности позицией 66, содержит катушку 68 индуктивности, замыкающуюся через контакты 58 и 62 переходной соединительной коробки 60, причем катушка предпочтительно имеет диаметр 30 мм и состоит примерно из 2 - 10 витков медной проволоки, имеющих площадь поперечного сечения по меньшей мере 6 кв. мм, чтобы обеспечить таким образом высокие интенсивности энергии тока более 1000 А и напряжения. Катушка 68 индуктивности вставлена внутрь высокоизоляционного тороида 70, выполненного из подходящего материала, такого как силикон, тефлон и т. д. Как следует из фиг. 1, индукционный зонд 66 имеет концевую часть 72, которая содержит проводники 74, подсоединяющие индукционную катушку 68 к переходной соединительной коробке 60, вставленной в футляр 76, выполненный из того же материала, что и тороид 70. Хвостовая часть 72 служит для того, что осуществлять регулируемое позиционирование индукционной катушки 68 относительно пациента, обозначенного позицией 78. Для осуществления тестирования или калибрования осциллоскоп 80 подключен через электроды 58 и 62 соединительной переходной коробки 60 для обеспечения визуальной индикации электрического сигнала, подведенного к индукционному зонду 66 и тем самым к пациенту 78.

При эксплуатации устройства индукционный зонд 66 устанавливают по положению с таким расчетом, чтобы перекрыть необходимый участок тела пациента 78, шестерню 44 вращают посредством коленчатой ручки 42 для перемещения рейки 46 в целях обеспечения желаемого промежутка между электродами 32 и 36 для инициирования ионизации плазмы в плазменной камере 34. Включают вытяжной вентилятор 52 и переводят вышеупомянутые газы в плазменную камеру 34 от источника газов 48. Устанавливают соответствующий коэффициент трансформации для трансформатора 16 и приводят в действие выключатель 12 с часовым механизмом. Контролируя через смотровое окно 54 процесс, оператор контролирует условия работы устройства 10 и при необходимости изменять расстояние между электродами 32 и 36 плазменной камеры 34. Подключенный осциллограф 80 показывает, что синусоидальная кривая 82, иллюстрирующая колебания контура, состоящего из индуктивного сопротивления и емкости, имеет всплески 84, появляющиеся на положительных и отрицательных максимумах синусоидальной кривой 82, вызванные собственными колебаниями используемых газов, имеющих характеристические частоты. Эти всплески энергии в основном имеют мгновенный характер, причем длительность их не может ионизировать атмосферный воздух. Энергия, поступающая в клетку, избирательно поглощается теме элементами клетки, которые участвуют в резонансе.

Приведенный вариант реализации изобретения не является единственно возможным вариантом реализации его.

Способ и устройство для импульсной магнитной индукции предназначены для наведения электромагнитного воздействия внутри и вокруг человеческих клеток и могут быть использованы при терапевтическом лечении злокачественных новообразований. В устройстве для импульсной магнитной индукции средство для подвода энергии соединено со средством измерения и регулирования подводимой энергии. Средство подведения энергии к объекту воздействия устанавливают относительно объекта воздействия. Средством измерения и регулирования подводимой энергии, выполненным в виде средства для образования плазмы, задают частоту и мощность магнитного потока и создают плазму определенного состава, генерирующую характеристические радиочастоты, резонансные объекту воздействия. Получаемые параметры электромагнитного воздействия обеспечивают безопасное терапевтическое лечение. 2 с. и 22 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для импульсной магнитной индукции, содержащее средство для подвода энергии, соединенное со средством измерения и регулирования подводимой энергии, и средство подведения энергии к объекту воздействия, отличающееся тем, что средство измерения и регулирования энергии выполнено в виде средства для образования плазмы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для образования плазмы включает плазменную камеру с установленной в ней с возможностью взаимного перемещения парой электродов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство подвода энергии к объекту воздействия содержит индукционный зонд. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индукционный зонд выполнен с возможностью обеспечения высокой интенсивности мощности магнитных импульсов. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индукционный зонд содержит катушку индуктивности, выполненную по меньшей мере из одного витка проволоки, изготовленной из материалов с высокой электропроводимостью, например меди, золота, серебра или платины, при этом диаметр проволоки выбран с возможностью пропуска тока не менее 1000 А. 6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что диаметр катушки составляет менее 1 м. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катушка индуктивности заключена внутри защитного кожуха, выполненного из диэлектрического материала. 8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индукционный зонд имеет хвостовую часть, выполненную с возможностью перемещения относительно объекта воздействия. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство подведения энергии к объекту воздействия выполнено таким образом, чтобы мгновенное значение амплитуды энергии высокочастотных выходных импульсов превышало амплитуду потенциальной энергии в подводящей электрической цепи. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник газа, подведенный к средству образования плазмы, выполнен с возможностью подачи атмосферного воздуха. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для подвода энергии содержит емкостную накопительную батарею. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что емкостная накопительная батарея выполнена с возможностью мгновенного высоковольтного разряда. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство визуального контроля за образованием плазмы. 14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство регенерирования плазмы выполнено с возможностью генерации плазмы на частотах, способных изменять трансмембранный потенциал клеток. 15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство регенерирования плазмы выполнено с возможностью генерации плазмы на частотах, дезинтеграции микроорганизмов в объекте воздействия или разрушения вырождающихся клеток. 16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство генерирования плазмы выполнено с возможностью генерации плазмы на частотах пастеризации или стерилизации объекта воздействия. 17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство генерирования плазмы выполнено с возможностью генерации плазмы на частотах формирования электрического поля в объекте воздействия. 18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство генерирования плазмы выполнено с возможностью генерации плазмы на частотах, образования электрического тока в объекте воздействия. 19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для образования плазмы выполнено с возможностью излучения импульсов на радиочастотах с длительностью в диапазоне 10^-4 - 10^-6 с. 20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для подвода энергии выполнено с возможностью получения рабочего цикла в средстве подведения к объекту воздействия порядка 0,001% и длительностью менее доли 10^-4 с. 21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для подвода энергии выполнено с возможностью получения рабочего цикла в средстве подведения энергии к объекту воздействия порядка 0,001%. 22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объектом воздействия является человек. 23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объектом воздействия является животное. 24. Способ импульсной магнитной индукции, включающий установку устройства для импульсной магнитной индукции относительно объекта воздействия и подведения энергии с возможностью ее регулирования по частоте и мощности магнитного потока, отличающийся тем, что для регулирования подводимой энергии создают плазму определенного состава с возможностью генерирования характеристических радиочастот, резонансных объекту воздействия.