МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 2000 года по МПК A61N2/12 

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к физиотерапевтическим устройствам, и предназначено для лечебного воздействия импульсным магнитным полем (МП) на патогенные зоны в стенках и окружающих их тканях открытых (доступных для введения магнитного индуктора без применения инструментария) полостей организма в гинекологии, урологии, проктологии, стоматологии.

Широко известны многочисленные конструкции магнитотерапевтических аппаратов, создающих постоянные или переменные МП. Их характеристики различаются значениями магнитной индукции (В), диапазоном частот (f), распределением В в пространстве, характером изменения В во времени (t). Типичны ситуации, в которых наиболее действенным является лечение градиентным переменным магнитным полем, зона терапевтически значимых значений которого сопоставима с размерами патогенной зоны. Существенно, что размеры области терапевтически значимого поля вблизи магнитного индуктора (в дальнейшем индуктор) сопоставимы с его поперечными размерами. Поэтому, если локализованная патологическая область находится в глубине тела вдали от его внешней поверхности, воздействие индуктора, расположенного вне тела, теряет свою эффективность. В гинекологии, урологии, проктологии, стоматологии введение индуктора внутрь открытой полости тела устраняет это противоречие. Вместе с тем в настоящее время отсутствуют магнитотератевтические аппараты, конструкция индукторов которых обеспечивала бы внутриполостное, например влагалищное или прямокишечное, воздействие МП на органы малого таза.

Известен аппарат по патенту РФ N 2074684, кл. А 61 F 9/00, А 61 N 2/00, выбранный в качестве прототипа, который, как и предлагаемый аппарат, выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещен электромотор привода. Аппарат снабжен магнитным тормозом и экраном, обеспечивающим лечебное воздействие униполярными импульсами МП.

Недостатками указанного аппарата, предназначенного для использования в офтальмологии, является, в частности, невозможность его введения на регулируемую глубину в открытые полости организма. Другим недостатком является фиксированная частота следования импульсов и отсутствие возможности изменения формы импульса.

Следует отметить, что инженерные решения, используемые в разработках магнитотерапевтической аппаратуры, в большей мере учитывают технологическую простоту, нежели биологическую целесообразность. Значительная часть аппаратуры создает либо синусоидально изменяющееся со временем с промышленной частотой (50 Гц) МП, либо последовательность однополярных колокообразных импульсов МП, следующих один за другим через одинаковые интервалы времени.

Между тем, как выяснилось в последние годы, возможность широкополосного варьирования частоты следования импульсов на протяжении лечебного сеанса, а также возможность изменения их формы создают оптимальные условия для выбора наиболее эффективного лечебного режима применительно к патологиям различного вида. Так по результатам экспериментов и клинических исследований оказались эффективнее прямоугольные или трапецеидальные импульсы МП с различной длительностью переднего и заднего фронтов. Еще более эффективны двуполярные асимметричные импульсы сложной формы, подобные кардиоимпульсам. В последние годы установлены общие преимущества аппаратов с широким спектром частот или с меняющимися во времени частотами следования одинаковых импульсов МП.

Техническим результатом настоящего изобретения является конструкция магнитотерапевтического аппарата, позволяющая вводить магнитный индуктор на заданную глубину в открытые полости организма, создавая импульсное градиентное МП в зоне патологии и ее окрестностях с изменяющейся на протяжении лечебною сеанса частотой следования импульсов. Вращающийся внутри защитного кожуха вал индуктора с прикрепленными к нему постоянными магнитами, жестко соединенный с валом привода, создает переменное импульсное МП. Конструкция индуктора позволяет изменять в зависимости от локализации и характера патологии форму импульсов МП.

Технический результат достигается выбором формы и размеров магнитного индуктора, наличием ограничителя для регулирования и фиксации длины индуктора и программируемого управляющего устройства в приводе аппарата, обеспечивающего возможность создания импульсного градиентного МП с изменяющейся в течение лечебного сеанса частотой. Частота может изменяться в течение лечебного сеанса по заданной программе монотонно или ритмически. Варьирование формы импульса достигается в результате смены вала индуктора на другой (с закрепленным на нем другим набором постоянных магнитов).

Если ввести систему цилиндрических координат и совместить ось системы с осью вала индуктора, то каждая группа постоянных магнитов в наборе, распложенная в кольце, ограниченном вдоль оси z значениями z_i и z_i + Δ z_i, формирует во времени вполне определенный профиль импульсов МП. Группе под номером i соответствует координата z_i, группе i+1 - координата z_i+1. В случае, когда соседние кольца одинаковы, формируются одинаковые вдоль z профили импульсов МП. Если группа i отличается от группы i+1 числом постоянных магнитов, распределенных по углу в пределах кольца, возможно создание многочастотных полей с f = f(z) и полей с различными профилями импульса МП.

В рассматриваемой конструкции амплитуда поля спадает при увеличении r, т.е. по мере удаления от поверхности индуктора, а радиальный градиент В близок к величине dB/dr = B_м/ δ и δ ≅ R_к. Здесь B_м - наведенное вблизи индуктора максимальное значение В, являющееся результатом суперпозиции полей постоянных магнитов; δ - характерный размер постоянных магнитов, R_к - внутренний радиус кожуха индуктора.

Частота следования импульсов МП определяется скоростью вращения вала индуктора. Частота может быть постоянной или изменяться в течение лечебного сеанса монотонно или ритмически. Варьирование формы импульсов достигается заменой вала индуктора с одним набором постоянных магнитов на другой с иным набором магнитов.

Предлагаемый аппарат впервые позволяет воздействовать импульсным градиентным МП по заданному лечебной методикой оптимальному закону изменения частоты следования импульсов в течение сеанса с наиболее действенной формой импульсов на зоны патологического состояния тканей открытых полостей организма.

Существенно, что в состав конструкции аппарата входит вал индуктора с закрепленными на нем постоянными магнитами. Общее число постоянных магнитов m удовлетворяет условию m > 1, а наибольший характерный размер постоянных магнитов в радиальном направлении не должен превышать внутренний радиус R_к кожуха индуктора. Размещение групп постоянных магнитов на поверхности вала индуктора в направлении z должно соответствовать местоположению очагов патологии.

Другим существенным признаком изобретения является возможность регулирования фиксируемой длины магнитного индуктора, вводимого в открытую полость организма, при помощи специального ограничителя. Этим достигается также соответствие мест расположения постоянных магнитов местоположению очагов патологии.

Существенным признаком изобретения является также введение в состав аппарата программируемого управляющего устройства, создающего режим работы аппарата с частотой вращения вала электромотора, меняющейся в течение лечебного сеанса по монотонному или ритмическому закону.

Еще одним существенным признаком изобретения является то, что форма каждого постоянного магнита, их общее число и закон размещения на поверхности вала индуктора определяют форму импульса МП, которая, в свою очередь, определяется в соответствии с требованиями лечебной методики исходя из конкретных характеристик заболевания.

На фиг. 1 приведен в разрезе вариант конструктивного исполнения аппарата по изобретению. На фиг. 2 - форма импульса МП в некоторой точке А в случае одиночного постоянного магнита. Фиг. 3, 4, 5 показывают возможности варьирования формы импульса МП при изменении числа постоянных магнитов, их намагниченности, расстояния между ними. Фиг. 6 иллюстрирует варианты изменения f.

В состав аппарата на фиг. 1 входит кожух из немагнитного материала, состоящий из двух частей. Первая часть 1 предохраняет от соприкосновения с движущимися частями аппарата, образуя магнитный индуктор; во второй части 2 размещен электромотор 3. Две части кожуха жестко соединены друг с другом при помощи разъема 4. На наружной поверхности кожуха 1 размещен подвижный ограничитель 5, при помощи которого может регулироваться длина рабочей части аппарата, фиксирующаяся стопором 6. Вал привода 7 жестко соединен со съемным валом индуктора 8.

Вал индуктора 8 выполнен из немагнитного материала, на нем закреплены постоянные магниты 9. Выбор параметров постоянных магнитов и их расположение на поверхности вала 8 определяются локализацией, размерами и характером зоны патологии. Для наиболее распространенных совокупностей этих факторов могут быть заранее подготовлены соответствующие варианты сменного вала индуктора 8.

Кабель 10 соединяет электромотор с управляющим устройством 11. Сетевой кабель 12 включается в электрическую сеть.

Правая часть на фиг. 2 иллюстрирует форму импульса МП в некоторой точке А в случае одиночного постоянного магнита. В левой части схематически изображен одиночный постоянный магнит 14 на валу индуктора 15. Видно, что при выбранном расположении точки А вершине импульса соответствует ϕ = π/2.
На фиг. 3 два постоянных магнита (m = 2), расположенных на противоположных сторонах вала индуктора (угловое расстояние между ними Δϕ = π) и имеющих противоположно направленную и различную по величине намагниченность. Здесь в качестве примера намагниченность одного постоянного магнита 16 равна G, а другого 17 вдвое больше. Результирующая форма импульса приведена в правой части фиг.3.

Пример использования трех постоянных магнитов иллюстрируется фиг. 4. Здесь два постоянных магнита 18 и 19 имеют одинаковую по величине и противоположную по направлению намагниченность (G), а третий магнит 20 намагничен до 2G. График в правой части фиг. 4 показывает, что возможности варьирования формы импульса МП достаточно велики.

Фиг. 5 показывает, как по мере уменьшения углового расстояния между двумя постоянными магнитами (Δϕ₁> Δϕ₂> Δϕ₃) вместо двух одинаковых импульсов может быть образован один большей длительности и более близкий к прямоугольной или трапецеидальной форме 21.

На фиг. 6 приведены графики, иллюстрирующие реализуемые аппаратом варианты изменения частоты следования импульсов МП в течение сеанса. Это - монотонный 22 и ритмический 23 режимы. На графике 23 в качестве примера число монотонных участков n = 3.

Аппарат по изобретению работает следующим образом. В зависимости от типа заболевания, размера и локализации патологической зоны выбирают и соединяют с валом привода вал индуктора с соответствующими по намагниченности, величине и расположению постоянными магнитами. Исходя из необходимой длины индуктора устанавливают ограничитель в соответствующее положение, фиксируют его и соединяют обе части кожуха. В программируемое управляющее устройство привода вводят параметры, характеризующие МП. Индуктор обрабатывают дезинфицирующим составом и помещают в презерватив, после чего вводят магнитный индуктор в открытую полость (рот, прямая кишка, влагалище). По окончании сеанса выключают аппарат и извлекают индуктор из полости. При необходимости продолжения сеанса с другой формой импульса MП разъединяют две части кожуха и заменяют вал индуктора. После установки вала индуктора соединяют обе части корпуса и повторяют указанные выше операции.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к физиотерапевтическим устройствам, и предназначено для лечебного воздействия градиентным импульсным магнитным полем на патогенные зоны в стенках и окружающих тканях открытых (доступных для введения магнитного индуктора без применения инструментария) полостей организма в гинекологии, урологии, проктологии, стоматологии. В аппарате варьирование формы импульса достигается путем смены съемного вала индуктора с закрепленным на нем определенным набором постоянных магнитов. Общее число постоянных магнитов m находится в соответствии с условием m > 1. Форма импульсов определяется требованиями лечебной методики с учетом конкретного вида заболевания. Исходя из требуемой формы импульса определяются форма каждого постоянного магнита, их общее число и закон размещения на поверхности вала индуктора. Размещение постоянных магнитов на поверхности вала индуктора в направлении его оси должно соответствовать местоположению зон патологии, а наибольший характерный размер постоянных магнитов в радиальном направлении не должен превышать внутренний радиус кожуха магнитного индуктора. Аппарат имеет ограничитель для регулирования и фиксирования длины магнитного индуктора, вводимого в открытую полость организма, и программируемое управляющее устройство в приводе аппарата. Аппарат позволяет воздействовать импульсным градиентным МП по заданному лечебной методикой оптимальному закону изменения частоты следования импульсов в течение сеанса с наиболее действенной формой импульсов на зоны патологического состояния тканей открытых полостей организма. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Магнитотерапевтический аппарат, состоящий из привода с программируемым управляющим устройством, цилиндрического магнитного индуктора, связанного с валом привода внутри защитного кожуха, отличающийся тем, что рабочая часть кожуха из немагнитного материала имеет возможность регулирования ее длины для введения в открытые полости организма на заданную глубину, постоянные магниты индуктора с одинаковыми или различными параметрами распределения на поверхности вала из немагнитного материала для создания импульсного градиентного магнитного поля, форма импульсов которого определена законом этого распределения, а частота следования импульсов определена законом изменения частоты вращения вала. 2. Магнитотерапевтический аппарат по п.1, отличающийся тем, что частота следования импульсов характеризуется монотонным или ритмическим режимом изменения во времени, создаваемым программируемым управляющим устройством. 3. Магнитотерапевтический аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит ограничитель, регулирующий и фиксирующий длину магнитного индуктора, вводимого в открытую полость. 4. Магнитотерапевтический аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит сменный вал с заданным набором постоянных магнитов и их размещением на валу.