СПОСОБ ДОЗИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АЭРОИОНАМИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК A61N1/44 

Предлагаемое изобретение относится к аэроинизации и может найти применение в медицине.

Известно устройство для экстракорпорального облучения аутокрови (см. описание к патенту России N 2058799, МПК A 61 N 5/06, опубл. 27.04.96 г.), с помощью которого определяют дозу облучения, поглощаемую кровью в единицу времени, измеряя освещенность стенки шара E₁ с наполненной кровью емкостью и определяя разность освещенностей E₀ - E₁. Варьируя временем облучения крови в емкости, плотностью оптических фильтров, изменением скорости прокачки крови и объемом облучаемой крови, обеспечивают получение кровью необходимой дозы облучения.

Известные способ и устройство не решают задачу определения дозы аэроионов, поглощенных биологическим объектом непосредственно в процессе ионизации.

Можно решить задачу определения дозы аэроионов, поглощенных биологическим объектом (например, человеком), косвенным путем, определяя концентрацию аэроинов в единице объема воздуха и умножая ее на объем воздуха, вдыхаемого человеком за некоторый промежуток времени. Концентрацию аэроионов в единице объема воздуха определяют с помощью, например, широкоизвестных аспирационных счетчиков (см. книгу А.Л.Чижевский "Аэроионизация в народном хозяйстве", второе издание, Москва, Стройиздат, 1989 г., стр. 134 - 141). Способы определения объема воздуха, вдыхаемого человеком, также широкоизвестны.

Однако косвенный способ определения дозы аэроионов, поглощенных биологическим объектом и устройство для его осуществления имеют следующие недостатки:
- низкая точность определения дозы, поскольку не учитываются аэроионы, воздействующие на поверхность биологического объекта;
- низкая точность измеренная концентрации аэроионов в воздухе из-за несовершенства способа и конструкции аспирационных счетчиков;
- возможность применения только в лабораторных условиях;
- невозможность определения индивидуальной дозы при воздействии аэроионами на несколько человек одновременно.

Известно устройство для ионизации воздуха в помещении (см. описание к патенту России N 2014851, МПК A 61 N 1/44, опубл. 30.06.94 г.), содержащее ионизатор и устройство для снятия заряда, выполненное в виде ограничителя тока и вывода для подключения пациента (биологического объекта). Известное устройство может только ионизировать воздух в помещении и тем самым создавать воздействие аэроионов на биологический объект. При использовании известного способа и устройства не представляется возможным определять дозу аэроионов, поглощенных биологическим объектом.

Таким образом задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является создание способа и устройства для дозированного воздействия аэроионами на биологический объект, при этом доза должна определяться прямым путем непосредственно в процессе воздействия аэроионами на биологический объект.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что биологический объект подвергают воздействию аэроионов и снимают с него заряд, перенесенный аэроионами, заряд снимают с биологического объекта полностью, дискретно во времени и равными частями q_i, подсчитывают количество N снятых частей заряда q_i, прекращают воздействие аэроионов на биологический объект по достижению N, соответствующего заданной дозе где i = 1,2,3...N, причем биологический объект электрически изолирован от земли и положительного полюса источника высокого напряжения (ИВН) ионизатора, а при снятии заряда q_i должна быть обеспечена возвратность тока.

А также тем, что в известное устройство, содержащее ионизатор и устройство для снятия заряда, перенесенного аэроионами, соединенное с биологическим объектом, дополнительно введены счетчик числа N и управляющий блок, вход которого соединен с выходом счетчика числа N, а выход - с управляющим входом ионизатора, при этом устройство для снятия заряда содержит накопительную емкость, устройство сравнения и ключ, причем накопительная емкость первым концом соединена с биологическим объектом, первым входом ключа и входом устройства сравнения, вторым концом соединена с выходом ключа и заземлена или соединена с положительным полюсом ИВН ионизатора, выход устройства сравнения соединен со входом счетчика числа N и вторым входом ключа, а биологический объект изолирован от земли и положительного полюса (ИВН) ионизатора, при этом входом устройства для снятия заряда является первый конец накопительной емкости, а выходами являются второй конец накопительной емкости и выход устройства сравнения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображена блок-схема устройства для дозированного воздействия аэроионами на биологический объект.

Заявляемое устройство (см. чертеж) содержит ионизатор 1 биологический объект 2, имеющий собственную емкость (показана на чертеже пунктиром), накопительную емкость 3, ключ 4, устройство сравнения 5, счетчик числа N 6, управляющий блок 7. Первый конец накопительной емкости 3 соединен с биообъектом 2, первым входом ключа 4, входом устройства сравнения 5, второй конец накопительной емкости 3 соединен с выходом ключа 4 и заземлен или соединен с положительным полюсом ИВН ионизатора 1. Выход устройства сравнения 5 соединен со вторым входом ключа 4 и входом считчика числа N 6, выход которого соединен со входом управляющего блока 7, своим выходом соединенного с управляющим входом ионизатора 1. На первый вход ионизатора 1 подается напряжение от сети, а его положительный полюс заземлен. Биологический объект 2, например человек, находится на изоляторе. Входом устройства для снятия заряда, содержащего накопительную емкость 3, устройство сравнения 5 и ключ 4, является первый конец накопительной емкости 3, а выходами - второй конец накопительной емкости 3 и выход устройства сравнения 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Включают ионизатор 1, поток образовавшихся отрицательных аэроионов устремляется к биологическому объекту 2 (например, человеку) и оседает на его поверхности, отдавая ему свой заряд. Этот заряд одновременно передается на накопительную емкость 3, параметры которой совместно с параметрами устройства сравнения определяют минимальную дозу заряда q_i. При этом отрицательное напряжение на емкости 3 растет от нуля до некоторого значения, определенного порогом устройства сравнения 5. При достижении этого порогового значения устройство сравнения 5 срабатывает и выдает сигнал на ключ 4, который замыкает цепь и разряжает накопительную емкость 3 до нуля. Одновременно этот сигнал поступает на вход счетчика числа N 6, где и запоминается. Таким образом минимальная доза заряда q_i воздействует на биологический объект и при этом регистрируется факт ее получения биологическим объектом. Затем этот цикл повторяется, причем повторяется столько раз (число N), сколько необходимо для получения требуемой дозы воздействия аэроионов.

По достижении заданной дозы D счетчик числа N 6 вырабатывает сигнал, который поступает на вход управляющего блока 7. Управляющий блок 7 отключает источник высокого напряжения ионизатора 1 и поток аэроионов, а следовательно, и их воздействие на биологический объект прекращается. Человек во время сеанса должен находится на изолирующей подставке для того, чтобы исключать возможность стекания зарядов с биологического объекта другими путями, минуя устройство для снятия заряда и измерительную часть устройства (счетчик числа N). В противном случае результат дозирования будет недостоверен.

Для обеспечения возвратности тока (что является необходимым условием работы ионизатора) при снятии заряда q_i необходимо положительный полюс ионизатора заземлить или соединить общим проводом со вторым концом емкости 3.

Таким образом предлагаемый способ дозированного воздействия аэроионами на биологический объект заключается в следующем.

Биологический объект подвергают воздействию аэроионов, снимают с него заряд, перенесенный аэроионами, заряд снимают с биологического объекта полностью дискретно во времени и равными частями q_i, подсчитывают количество N снятых частей заряда q_i, прекращают воздействие аэроионов на биологический объект по достижению N, соответствующего заданной дозе где i = 1,2,3. . . N, причем биологический объект электрически изолирован от земли и положительного полюса источника высокого напряжения ионизатора, а при снятии заряда q_i должна быть обеспечена возвратность тока.

Предлагаемое устройство может быть выполнено из стандартных элементов по известным правилам.

Так например, один из примеров конкретного выполнения ключа 4 представлен в книге В.М.Шляндин "Цифровые измерительные устройства" издание 2-е, М. Высшая школа, 1981 г., стр. 76 - 81 и справочнике С.В.Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В. И. Кулешов и др. "Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы", М. "Радио и связь", 1990 г., стр. 447 - 455.

Устройство сравнения 5 может быть выполнено так, как указано в вышеупомянутой книге В.М.Шляндин, см. стр. 110 или в вышеупомянутом справочнике С.В.Якубовский, см. стр. 360 - 368.

Примеры конкретного выполнения счетчика числа N 6 представлены в книгах: С. А. Бирюков "Цифровые устройства на интегральных схемах", изд-во "Радио и связь", 1987 г., издание второе, стр. 75, 108, 81; "В помощь радиолюбителю" выпуск 101 М. Изд-во Досааф, 1988 г. стр. 7; и вышеупомянутом справочнике С. В. Якубовский, см. стр. 46 - 86.

В качестве управляющего блока 7 может быть применен блок см. книгу В.Л. Шило "Функциональные аналоговые интегральные микросхемы", М. "Радио и связь", 1982 г., стр. 71 - 72, стр. 81 - 83.

В качестве ионизатора 1 может быть использован, например, ионизатор, см. книгу Н.М.Ливенцов, А.Р.Ливенсон "Электромедицинская аппаратура, издание четвертое, М. Медицина , 1974 г. стр. 146, рис. 127.

Изобретение относится к аэроионизации и может быть использовано в медицине. В способе биологический объект подвергают воздействию аэроионов и снимают с него заряд, перенесенный аэроионами. Заряд снимают полностью, дискретно во времени и равными частями qi. Подсчитывают количество N снятых частей заряда qi. Прекращают воздействие аэроионов на биологический объект по достижении N, соответствующего заданной дозе где i = 1, 2, 3 .. . N. Биологический объект электрически изолируют от земли и положительного полюса источника высокого напряжения (ИВН) ионизатора. При снятии заряда обеспечивают возвратность тока. Устройство содержит ионизатор, устройство для снятия заряда, перенесенного аэроионами, источник высокого напряжения (ИВН), счетчик числа N и управляющий блок. Устройство для снятия заряда содержит накопительную емкость, устройство сравнения и ключ. Накопительная емкость первым концом соединена с первым входом ключа и входом устройства сравнения. Вторым концом соединена с выходом ключа и заземлена или соединена с положительным полюсом ИВН ионизатора. Выход устройства сравнения соединен со входом счетчика числа N и вторым входом ключа. Биологический объект изолирован от земли и от положительного полюса ИВН ионизатора. Вход управляющего блока соединен с выходом счетчика числа N, а выход - с управляющим входом ионизатора. Входом устройства для снятия заряда является первый конец накопительной емкости, а выходами являются второй конец накопительной емкости и выход устройства сравнения. Способ и устройство обеспечивают дозированное воздействие аэронами на биологический объект. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ дозированного воздействия аэроионами на биологический объект, состоящий в том, что биологический объект подвергают воздействию аэроионов и снимают с него заряд, перенесенный аэроионами, отличающийся тем, что заряд снимают с биологического объекта полностью, дискретно во времени и равными частями q_i, прекращают воздействие аэроионов на биологический объект по достижению N, соответствующего заданной дозе

где i = 1, 2, 3, ... N,
причем биологический объект электрически изолирован от земли и положительного полюса источника высокого напряжения (ИВН) ионизатора, а при снятии заряда q_i должна быть обеспечена возвратность тока. 2. Устройство для дозированного воздействия аэроионами на биологический объект, содержащее ионизатор и устройство для снятия заряда, перенесенного аэроионами, соединенное с биологическим объектом, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены счетчик числа N и управляющий блок, вход которого соединен с выходом счетчика числа N, а выход с управляющим входом ионизатора, при этом устройство для снятия заряда содержит накопительную емкость, устройство сравнения и ключ, причем накопительная емкость первым концом соединена с биологическим объектом, первым входом ключа и входом устройства сравнения, вторым концом соединена с выходом ключа и заземлена или соединена с положительным полюсом ИВН ионизатора, выход устройства сравнения соединен со входом счетчика числа N и вторым входом ключа, а биологический объект изолирован от земли и положительного полюса ИВН ионизатора, при этом входом устройства для снятия заряда является первый конец накопительной емкости, а выходами являются второй конец накопительной емкости и выход устройства сравнения.