УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОЖНЫХ И СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Российский патент 2002 года по МПК A61N2/04 A61N5/06 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в физиотерапии для лечения кожных и сосудистых заболеваний.

Известно устройство для воздействия импульсным магнитным полем на биологические объекты (1). Недостатком известного устройства является низкая эффективность воздействия из-за высокой адаптационной реакции организма.

Известен импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА (2). Лечебным фактором является импульсное низкочастотное электромагнитное поле (ИНЭМП), которое дает антисклеротический, антиадгезивный, анальгетический, седативный и противовоспалительный эффекты, оказывает положительное влияние на общую гемодинамику, на нейрогемодинамику, микроциркуляцию и липидный обмен (3).

Реализуется физический фактор через таламо-гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему. Коррегирует ее функциональное состояние. Аппарат ИНФИТА показан при вегетососудистой дистонии, неврастеническом синдроме (стрессовые реакции). Однако данный аппарат не позволяет лечить кожные и сосудистые заболевания.

Известно лечебное действие красного, синего, желтого, зеленого, оранжевого, фиолетового и других спектров света (4, 5, 6).

Например, красный цвет легче всего проникает через кожу и используется при лечении хронических заболеваний кожи, последствиях обморожений. Синий применяется при воспалительных заболеваниях, при болях. Эффективен при варикозном расширении вен, при кровотечениях, регулирует мышечные сокращения. Зеленый рекомендуется при опухолях, язвах. Фиолетовый используется для усиления циркуляции лимфы.

Известно устройство для воздействия на биологический объект импульсным электромагнитным полем низкой частоты (7), принимаемое за прототип.

Лечебным фактором указанного устройства является перемещающееся в пространстве (бегущее, сканирующее) ИНЭМП. Недостатком известного устройства является невысокая эффективность воздействия из-за высокой адаптационной реакции организма.

Техническим результатом устройства является повышение эффективности воздействия за счет снижения адаптационной реакции организма.

Положительный эффект обусловлен получением качественного нового результата - возможности одновременного действия двух лечебных физических факторов: перемещающееся в пространстве (бегущее, сканирующее) ИНЭМП в сочетании с полноцветным световым излучателем видимого диапазона.

Перемещающаяся в пространстве совокупность двух электромагнитных полей: импульсное низкочастотное и поле видимой части спектра обладает дополнительными биотропными параметрами: длина волны видимой части спектра, скорость его перемещения относительно поверхности тела, возможность изменять конфигурацию поля и т.д.

Устройство для лечения кожных и сосудистых заболеваний позволяет оптимизировать физиотерапевтическое воздействие путем комбинированного сочетания двух указанных физических факторов.

Оптимизация физиотерапевтических процедур по режиму воздействия осуществляется за счет импульсного характера воздействия и за счет коммутации групп светодиодов управляемой цветовой гаммы, позволяющей учитывать индивидуальные особенности патологического процесса, активность и стадию заболевания.

Результат достигается тем, что устройство содержит распределитель с подключенным к первому из его входов таймером, два попарно соединенных между собой задатчика частоты и генератора импульсов, подключенных соответственно ко второму и третьему входу распределителя, n попарно соединенных между собой формирователей импульсов и конденсаторных пластин, при этом каждый вход из n формирователей импульсов соединен с соответствующим из n выходом распределителя, а все конденсаторные пластины установлены на диэлектрическом основании произвольной формы с возможностью их взаимного перемещения, попарно соединенные между собой n токовых ключей и n групп полноцветных светодиодов, каждая из которых состоит из m полноцветных светодиодов и расположена на одной из n конденсаторной пластине во вновь введенных в ней m отверстиях, причем каждый вход из n токовых ключей подключен к соответствующему из n выходу распределителя, три регулируемых источника тока, первый из них подключен к объединенным между собой вторым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, второй подключен к объединенным между собой третьим входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, третий подключен к объединенным между собой четвертым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов.

Существенным признаком устройства является то, что в него введены попарно соединенные между собой n токовых ключей и n групп полноцветных светодиодов, каждая из которых состоит из m полноцветных светодиодов и расположена на одной из n конденсаторной пластине во вновь введенных в ней m отверстиях, причем каждый вход из n токовых ключей подключен к соответствующему из n выходу распределителя, три регулируемых источника тока, первый из них подключен к объединенным между собой вторым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, второй подключен к объединенным между собой третьим входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, третий подключен к объединенным между собой четвертым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, что позволяет оптимизировать физиотерапевтическое воздействие путем комбинированного сочетания двух лечебных физических факторов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для лечения кожных и сосудистых заболеваний.

На фиг. 2, а, б, в - форма сигнала на первом, втором и третьем входах распределителя; г, д, е - форма сигнала на первом, втором и последнем n выходе распределителя; ж, з, и - форма сигнала на первых выходах первого, второго и последнего n формирователя импульсов.

На фиг. 3 - пример выполнения распределителя.

На фиг. 4 - пример выполнения генератора импульсов.

На фиг. 5 - пример выполнения задатчика частоты.

На фиг. 6 - пример выполнения формирователя импульсов.

На фиг. 7 - пример выполнения токового ключа.

На фиг. 8 - пример выполнения группы светодиодов.

На фиг. 9 - пример выполнения регулятора тока.

На фиг. 10 - 12 изображены основание с установленными на нем конденсаторными пластинами и полноцветными светодиодами, плоской, полукольцевой и кольцевой формы и возможное их приложение к различным местам на теле человека.

Устройство для лечения кожных и сосудистых заболеваний работает следующим образом.

Распределитель 1 имеет ряд из n выходов, предназначен для создания на каждом из своих выходов пачки импульсов, сдвинутых друг относительно друга по времени. В данный момент времени импульсы присутствуют только на одном из n выходов распределителя, что позволяет с помощью n конденсаторных пластин 10, 11, 12 и n групп полноцветных светодиодов 17, 18, 19 получить перемещающееся в пространстве импульсное низкочастотное электромагнитное поле и электромагнитное поле видимой части спектра.

Таймер 2 предназначен для задания общего времени процедуры и формирует прямоугольный импульс с длительностью 1-30 мин (фиг. 2,а), поступающий на первый вход распределителя 1.

Генератор импульсов 5 предназначен для задания частоты импульсов, подаваемых на конденсаторные пластины, и формирует прямоугольные импульсы скважностью 2 с частотой 20-80 Гц, задаваемые задатчиком частоты 3 (фиг. 2,б) и поступающие на второй вход распределителя 1. Генератор импульсов 6 предназначен для задания времени излучения одной конденсаторной пластины и установленных на ней светодиодов.

Генератор импульсов 6 формирует импульсы прямоугольной формы скважностью 2 с частотой 0,08-1 Гц (фиг. 2,в), задаваемые задатчиком частоты 4, поступающие на третий вход распределителя 1.

На каждом из выходов распределителя 1 от 1 до n-го поочередно формируется пачка импульсов положительной полярности с частотой 20-80 Гц; длительности пачки - один период, задаваемый генератором импульсов 6. После окончания пачки импульсов на последнем n-м выходе распределителя 1 цикл повторяется (фиг.2, г, д, е).

Суммарное время всей процедуры определяется длительностью положительного импульса на первом входе распределителя 1.

Эти пачки импульсов поступают на входы соответствующих формирователей импульсов 7, 8 и 9, где формируются импульсы отрицательной полярности с фронтом длительностью не более 0,5 мкс и срезом длительностью не менее 5 мс (фиг. 2, ж, з, и).

С выходов формирователей импульсов 7, 8 и 9 пачки импульсов отрицательной полярности поступают на соответствующие конденсаторные пластины 10, 11 и 12.

Поле, создаваемое конденсаторными пластинами 10, 11, 12, характеризуется напряженностью 0,02-1 В/см. Скорость перемещения поля определяется формулой

где S - расстояние между парой пластин (фиг. 10);
t_п1 - длительность пачки импульсов, подаваемых на одну пластину (фиг.2, в).

Пачки импульсов с выходов распределителя 1 поступают также на входы соответствующих токовых ключей 14, 15, 16. При наличии такой пачки токовый ключ переходит в открытое состояние (фиг. 2,к) и к его выходу подключается корпус источника питания (фиг. 9) полноцветных светодиодов 17, 18, 19. Через светодиоды и регулятор тока протекает ток, и светодиоды светятся соответствующим цветом. На каждой конденсаторной пластине в отверстиях в ней установлена одна группа полноцветных светодиодов, состоящая из m светодиодов 20, 21, 22 (фиг. 10).

Таким образом создается перемещающееся в пространстве электромагнитное поле видимой части спектра. Суммарный излучаемый цвет одного светодиода 20 определяется соотношением величин токов, подаваемых на его входы R, G, В (фиг. 8).

Пример выполнения распределителя 1 приведен на фиг.3. Распределитель 1 состоит из сдвигового регистра Д1, ряда из логических элементов "ИЛИ-НЕ" Д2.1, Д2.2...Д2.n и логического элемента "8И-НЕ" Д3.

При подаче на второй вход распределителя 1 (вход 1 микросхемы Д1) импульсов с частотой 20-80 Гц, на первый вход распределителя 1 уровня лог.1 (вход 13 микросхемы Д1), контакт 23 микросхемы Д1 заземлить (подать уровень лог.0), то последовательно на каждый выход микросхемы Д1 будет проходить пачка импульсов с частотой, заданной входом 1 микросхемы Д1 и длительностью пачки, которая будет определяться периодом входа 11 микросхемы Д1. Поочередный переход от одного выхода к другому (контакт 6 - контакт 8, контакт - контакт 10 и т. д.) будет проводиться по положительному периоду импульса, поступающему на вход 11 (вход 0) микросхемы Д1.

При поступлении лог.1 на вход 2 (вход D_R) микросхемы Д1 произойдет переход от работающего выхода к первому. Микросхема D_n подключена к n-1 выходу микросхемы Д1 для того, чтобы не получился перерыв, равный периоду 3-го входа распределителя после окончания пачки импульсов на последнем n-м выходе и переходе к первому выходу.

Выполнение таймера 2 известно.

Пример выполнения генератора импульсов 5 приведен на фиг. 4. Генератор импульсов 5 состоит из: а) релаксационного генератора, собранного на элементах R1, R2, R3, C1; б) микросхемы Д1.1 и Д1.2, формирующей импульсы; в) микросхемы Д1.3 и Д2, выполняющих функцию делителя.

Схема релаксационного генератора основана на однопереходном транзисторе (ОПТ) V1. При этой схеме конденсатор C1 заряжается через резистор R2 до тех пор, пока напряжение на эмиттере ОПТ не достигнет точки отпирания. В этот момент ОПТ отпирается, и конденсатор C1 заряжается через резистор R3 до тех пор, пока эмиттер не перестает проводить. Как только эмиттер перестает проводить, ОПТ закрывается и конденсатор C1 начинает заряжаться.

Преимущество этой схемы состоит в том, что период Т (фиг.2,б) практически не зависит от питающего напряжения и температуры и определяется формулой
T≈R₁C₁.

Время разрядки конденсатора определяется R3 и самой емкостью конденсатора C1.

Микросхемы Д1.1 и Д1.2 служат для придания импульсам прямоугольной формы.

Микросхемы Д1.3 и Д2 выполняют функцию делителя и позволяют увеличить период до необходимого значения.

Пример выполнения задатчика частоты 3 приведен на фиг.5. При помощи микропереключателей S1, S2...S_n можно подобрать любую величину R, которая подключается параллельно R2 генератора импульсов 5 или 6, и тем самым меняется период Т.

Пример выполнения формирователя импульсов 7 приведен на фиг. 6.

Формирователь импульсов 7 состоит из формирователя коротких импульсов, работающего по переднему фронту положительного прямоугольного импульса, ключевого транзистора и формирующей цепи C2, C3, R5, R6. Д1.

Формирователь коротких импульсов собран на микросхемах Д1, Д2 и элементах R1, R2, R3, C1. Микросхема Д1 - микросхема с открытым коллектором. Длительность положительного короткого импульса τ выбирается резистором R1 и емкостью C1, равная 0,125 мс. Таким образом пачка импульсов, поступающая в формирователь импульсов 7, 8 или 9, изменяет скважность на меняя периода. С микросхемы Д2.2 положительный импульс поступает на базу транзистора V1 и отпирает его. За время τ через него разряжаются конденсаторы C2 и заряжается конденсатор C3. После окончания импульса сброса транзистор V1 запирается и происходит разряд конденсатора C3 с постоянной времени Т1 = C3 х (R4 +R5) и затем заряд конденсатора C2 с постоянной времени Т2 = C3 х R6.

Пример выполнения основания 13 с установленными на нем конденсаторными пластинами и светодиодами и места его фиксации на теле человека приведены на фиг. 10 (плоская форма основания), фиг. 11 (полукольцевая форма основания), фиг. 12 (кольцевая форма основания).

Токовый ключ 14, реализованный на R1, R2, C1, V1 (фиг. 7), открывается при подаче пачки импульсов, сглаженных цепочкой R1, C1.

Группа полноцветных светодиодов (фиг. 8) может быть реализована на светодиодах (фирмы Kingbriht).

Регулируемые источники тока 23, 24, 25 могут быть реализованы на переменном резисторе R1.

Каждый полноцветный светодиод 20 состоит из трех одноцветных светодиодов V1, V2, V3 и имеет четыре входа. Вход 1 - общая точка катодов. Вход 2 (вход R) - светодиод красного цвета V1. Вход 3 (вход G) - светодиод зеленого цвета V2. Вход 4 (вход В) - светодиод синего цвета V3. Смешивание цветов происходит на полупрозрачном сферическом рассеивателе полноцветного светодиода 20.

Опытный образец устройства для лечения кожных и сосудистых заболеваний состоит из серийно выпускаемого аппарата ИНФИТА с подключенным к нему блоком управления (аппарат ИНФИТА-С) и собственно блок излучателей (аппарат ИНФИТАТРОН). Аппарат ИНФИТАТРОН представляет собой цилиндр на подставке с внутренним диаметром 23 см. Внутри цилиндра установлены излучатели ИНЭМП (конденсаторные пластины). В отверстиях конденсаторных пластин установлены полноцветные светодиоды.

Испытание прибора проводилось в клинической больнице N 83 г. Москвы.

Результаты испытаний положительны.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 697131, 1975.

2. Импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА, БАЗ. 293.011. Инструкция по применению. М., МЗ СССР, 1988.

3. Заславский А.Ю., Маркаров Г.С. Импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА. - Медицинская техника, 5, 1994, с. 39-41.

4. Вермель С.В. Медицинское светоучение. Руководство для врачей и студентов. М., 1926, с. 166.

5. Программа лечения Sunspectra^TM 9000.

6. Аппарат "СОМНИДОР" - ФРГ-Франция.

7. Патент СССР 1836116, 1990.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в физиотерапии для лечения кожных и сосудистых заболеваний. Устройство содержит распределитель, таймер, два попарно соединенных между собой задатчика частоты и генератора импульсов, n попарно соединенных между собой формирователей импульсов и конденсаторных пластин, попарно соединенные между собой n токовых ключей и n групп полноцветных светодиодов, три регулируемых источника тока. Конденсаторные пластины установлены на диэлектрическом основании с возможностью их взаимного перемещения. Каждая группа полноцветных светодиодов состоит из m полноцветных светодиодов и расположена на одной из n конденсаторных пластин. Устройство позволяет повысить эффективность воздействия. 12 ил.

Устройство для лечения кожных и сосудистых заболеваний, включающее распределитель с подключенным к первому из его входов таймером, два попарно соединенных между собой задатчика частоты и генератора импульсов, подключенных соответственно ко второму и третьему входам распределителя, n попарно соединенных между собой формирователей импульсов и конденсаторных пластин, при этом каждый вход из n формирователей импульсов соединен с соответствующим из n выходом распределителя, а все конденсаторные пластины установлены на диэлектрическом основании произвольной формы с возможностью их взаимного перемещения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены попарно соединенные между собой n токовых ключей и n групп полноцветных светодиодов, каждая из которых состоит из m полноцветных светодиодов и расположена на одной из n конденсаторной пластине во вновь введенных в ней m отверстиях, причем каждый вход из n токовых ключей подключен к соответствующему из n выходу распределителя, три регулируемых источника тока, первый из них подключен к объединенным между собой вторым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, второй подключен к объединенным между собой третьим входам каждой из n групп полноцветных светодиодов, третий подключен к объединенным между собой четвертым входам каждой из n групп полноцветных светодиодов.