ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2002 года по МПК A61N5/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам широкого спектра действия, включающего профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. Изобретение может найти применение при лечении злокачественных и доброкачественных новообразований, для быстрого заживления и обезболивания ран, лечения ожоговых травм, флебитов и тромбофлебитов, маститов, артритов и артрозов, радикулитов и т.д.

Изобретение предназначено для получения излучения с широким диапазоном воздействия - от стимулирующего воздействия на организм до разрушающего опухолевые клетки. Это достигается путем генерирования широкодиапазонного электромагнитного излучения различной формы и меняющегося по различным зависимостям.

В последние годы широкое применение в медицине находят устройства для терапевтического воздействия на организм человека, использующие высокочастотное и сверхвысокочастотное электромагнитное излучение. Такие устройства широко используются как в отечественной, так и в зарубежной практике. Среди них - устройство для терапевтического воздействия миллиметровыми волнами нетепловой интенсивности, раскрытое в европейской патентной заявке 0563428, опубликованной 06.10.1993. Это устройство содержит генератор высокочастотного излучения нетепловой интенсивности, ферритовый изолятор, преобразователь и излучатель. Устройство имеет узкий спектр действия, не может быть перенастроено и не обеспечивает генерирование полей специальной формы. Устройство предназначено для повышения эффективности терапевтического воздействия на человеческий организм, особенно на пациентов старого возраста, однако оно не разрешает задачи, направленные на разрушение новообразований, в частности на капсулизацию раковых клеток.

Известен аппарат для терапевтического воздействия микроволновой электромагнитной энергией по патенту США 6026331, опубликованному 15.02.2000. Этот аппарат используется в гинекологии для лечения меноррагии путем локального облучения (абляции) эндометрия. Устройство включает датчик, снабженный по меньшей мере одним излучателем микроволновой энергии, и схему управления. Недостаток устройства состоит в узком назначении и возможности его использования только для одной конкретной терапевтической задачи.

Известен способ микроволновой резонансной терапии и устройство для его осуществления по патенту США 5152286, опубликованному 6.10.1992. Устройство по этому патенту содержит генератор с активным элементом, канал передачи электромагнитной энергии, преобразователь электромагнитной энергии и излучающую антенну. Устройство осуществляет воздействие на биологически активные зоны высокочастотным электромагнитным излучением с плотностью мощности от 10 Вт/см². Целесообразно применение устройства для больных, страдающий расстройствами гастродеуденальной системы, хроническими болезнями легких, расстройствами нервной системы и опорно-двигательного аппарата. Недостатком данного устройства является узкая область его применения - только для воздействия на рефлекторные зоны, что обуславливает длительность и сравнительно невысокую эффективность, кроме того, имеются существенные противопоказания для использования изобретения, свойственные всем устройствам для рефлекторного воздействия.

В отечественной патентной литературе описано устройство для стимуляции и/или коррекции функционального состояния биологического объекта, излучающее электромагнитное поле сверхвысокой частоты и нетепловой интенсивности и содержащее модулятор, генератор, антенный тракт, излучатель, формирователь управляющего напряжения, тактовый генератор и блок формирования импульсных квазислучайных управляющих сигналов. Устройство, хотя и позволяет избирательно воздействовать на биообъект с обеспечением адаптации полевого воздействия к конкретному объекту, однако имеет низкую эффективность при использовании для широкого круга заболеваний, оно сложно по конструкции и в эксплуатации, невозможно его применение без участия специально подготовленного медицинского персонала и, в особенности, в домашних условиях (см. патент России 2033211, опубликованный 20.04.1995).

Известно устройство для лечения опухолей по российскому патенту 2109532, опубликованному 27.04.1998, содержащее управляемый генератор высокочастотных колебаний, излучатель, термальный элемент, расположенный в катетере, датчик температуры, блок управления, пульт управления, таймер. Это устройство обеспечивает лечение опухолей путем создания гипертермического воздействия в локальной зоне. Однако оно может быть использовано только в стационарных условиях и под непрерывным контролем медицинского персонала, так как создает сильное тепловое воздействие, которое должно быть строго дозировано. Организм при этом испытывает тяжелые перегрузки и интоксикацию. Устройство предназначено для лечения узкого круга специфических опухолевых заболеваний, в частности предстательной железы.

В патенте России 2113252, опубликованном 20.06.1998, описано устройство для электромагнитного воздействия на биообъект, содержащее генератор задающих частот, коммутатор, формирователь сигнала, генератор СВЧ, антенный тракт и излучатель, а также блок управления. Устройство генерирует СВЧ поле низкой нетепловой интенсивности.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является решение по международной заявке WO 00/47280, дата публикации - 17.08.2000. Здесь раскрыто устройство СВЧ излучения, имеющее, так же как и заявленное устройство, широкий спектр действия и предназначенное для лечения новообразований, быстрого заживления ран, обезболивания, лечения вирусных заболеваний и т.д. Это устройство содержит N-антенн, каждая связана с индивидуальным генератором, подключенным к соответствующему индивидуальному блоку управления, блок питания. В зависимости от вида заболевания в работу включается необходимое число генераторов и устанавливается индивидуальный режим работы для каждого генератора. Это устройство, как очевидно, громоздко, дорого, сложно в эксплуатации, неприменимо для использования в домашних условиях. Для выбора и установки программы воздействия требуется длительная подготовка, и только квалифицированные кадры могут быть допущены к работе с этим устройством. Кроме того, отсутствует детально разработанная методика лечения конкретных заболеваний.

Изобретение решает задачу создания портативного, простого, универсального и дешевого переносного не требующего специальной длительной подготовки для работы устройства, которое могло бы быть использовано в домашних условиях.

Заявленное изобретение направлено на получение технического результата, заключающегося в упрощении и повышении эффективности воздействия на биологические объекты при лечении и профилактике широкого спектра заболеваний.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве сверхвысокочастотного излучения, содержащем блок излучения, блок генераторов, блок управления и блок питания, дополнительно введены блок задания режимов, блок коммутации и блок индикации, блок излучения выполнен в виде конусного отражателя из токопроводящего материала с размещенными внутри него проводниками и замкнутыми контурами, проходящими через ферритовые кольца, причем оси проводников образуют, например, многогранный угол, и снабжен сменной насадкой, уставленной на его выходе и закрытой радиопрозрачным материалом, при этом блок задания режимов группой выходов связан с входом блока управления, который первой группой выходов подключен к управляющим входам блока коммутации, второй группой выходов - к блоку индикации, а третьей - к блоку питания, при этом блок питания выходами связан с входами питания блока задания режимов работы, блока управления, блока индикации, блока коммутации и блока генераторов, который первой группой выходов подключен к входам блока излучения, выполненного сменным, второй группой выходов - к блоку регистрации, а блок коммутации выходами связан со входами блока генераторов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства, на фиг.2 - внешний вид излучателя, на фиг.3 - один из примеров схемы излучателя.

Пример конкретного выполнения изобретения
Устройство по изобретению представляет собой физиотерапевтический низкоэнергетический прибор широкополосного электромагнитного излучения. Это портативное изделие, обеспечивающее воздействие на определенное место биообъекта площадью около 50 см² на расстоянии 0-40 см от торца излучателя до облучаемой поверхности с плотностью мощности потока до 2,5 мВт/см².

Лечебно-профилактическое влияние действующего фактора устройства основано на проявлении в облучаемой ткани биообъекта противовоспалительного и противоотечного эффектов. На основании патогенетической обусловленности действующего фактора и экспериментальных данных показаниями к применению данного изобретения в лечебно-профилактических целях являются:
трофические язвы,
длительно незаживающие раны,
радикулиты,
дерматиты и дерматозы,
ожоговая травма,
флебиты и тромбофлебиты,
маститы,
артриты и артрозы,
доброкачественные и злокачественные новообразования.

Противопоказания к назначению воздействия при помощи заявленного устройства идентичны общим противопоказаниям для физиотерапии при помощи электромагнитных излучателей. Высокая эффективность воздействия достигается тем, что электромагнитное излучение, создаваемое устройством, вызывает вибрацию клеток. Устройство предназначено для применения в лечебных учреждениях, а также в домашних условиях.

Технические данные
Напряжение питания 220 В
Частота питающей сети 50 Гц
Потребляемая мощность 5 Вт
Частотный диапазон излучения 100 кГц - 4 ГГц
Выходная мощность 0,1 - 2 Вт
Частота работы генераторов 60 мГц ±20%
Амплитуда выходного сигнала 1 В
Масса прибора 2 кг
Габаритные размеры (без учета дополнительного оборудования) 300х100х100 мм
Устройство 1 представляет собой генератор электромагнитного поля. Корпус 2 устройства с торцевой стороны имеет конусообразное расширение 3, откуда излучается электромагнитное поле во время его работы. На корпусе 2 устройства 1 в блоке индикации 4 размещены индикаторы 5 включения питания. На кабеле 6 питания размещен включатель 7 работы. Устройство 1 содержит блок питания 8, блок задания режимов работы 9, блок управления 10, блок коммутации 11, блок генераторов 12, блок излучения 13. Блок питания 8 может работать в двух режимах - автономном и сетевом, в первом случае в работу включается аккумуляторная батарея, во втором - преобразователь переменного напряжения сети в требуемое для работы блоков прибора напряжение. Для выбора режимов на корпусе блока питания имеется два переключателя. Блок задания режимов 9 предназначен для введения режима работы устройства в зависимости от лечебной задачи и выполнен в виде клавиатуры, подключенной к блоку управления 10. Блок управления 10 может быть выполнен на базе микросхем отечественного или зарубежного производства серийно выпускаемых в настоящее время, например, микросхем АД77058N или АД680JТ, возможно его выполнение на базе персонального компьютера. Блок управления 10 обладает достаточной памятью для хранения и реализации функций управления по многим лечебным и терапевтическим воздействиям, осуществляемым по стандартным программам, заложенным в его памяти. Поэтому при работе с прибором легко установить режим работы не только опытному медработнику, но и начинающему пользователю - самому пациенту. В зависимости от выбранного режима работы блок управления 10 устанавливает время работы, частотный диапазон, подключает на выход соответствующий генератор из блока генераторов 12, который создает электромагнитное поле соответствующей конфигурации и параметров. Для этого блок управления 10 соединен с управляющими входами блока коммутации 11, который, кроме того, соединен с блоком питания 8. По истечении времени процедуры блок управления 10 выключает питание, что осуществляется через связь блока управления 10 с входом блока питания 8. В блоке индикации 4 предусмотрена индикация включения питания посредством загорании индикатора включения питания 5, индикация рабочего режима (не показан) - физиотерапия или онкология, индикация работы генераторов 14.

В зависимости от режима питания (сеть или автономно) подается напряжение на узлы и элементы устройства с блока питания 8. На клавиатуре блока задания режимов работы 9 задаются требуемые параметры работы устройства - отсчет и регистрация времени работы устройства, включение требуемого количества генераторов, установка амплитуды, частота, формы генерируемых сигналов, очередность включения генераторов, режим работы устройства - физиотерапия, онкология. Блок управления 10 осуществляет управление работой, контроль выполнения заданных параметров и управление индикацией в блоке индикации 4. В блоке генераторов 12 смонтировано требуемое количество генераторов. Могут быть использованы генераторы любого типа: с синусоидальной, треугольной, прямоугольной трапецеидальной формой сигнала. Амплитуда генерируемых сигналов может изменяться по требуемому закону - возрастать или убывать, быть линейной или нелинейной, изменяться по требуемой зависимости, например по экспоненциальной или по любой другой зависимости.

Импульсы напряжения блока генераторов 12 поступают на блок излучения 13. Блок излучения 13 может иметь разную конструкцию. Причем предусмотрена возможность подключения разных излучателей, обладающих разными свойствами, выполненных, например, по изобретениям, раскрытым в патентах России 2134600, 2136330, 2136329, 2145229. На фиг.3 приведен пример выполнения блока излучения 13, блок излучения 13 содержит конусный отражатель 3, проводники 17, 18 и 19, замкнутые контуры 20, 21 и 22, ферритовые кольца 23, 24 и 25, выводы для подключения к блоку генераторов 26-34. Внутри конусообразного отражателя размещены проводники 17-19, замкнутые контуры 20-22, проходящие через ферритовые кольца 23-25, средние точки и концы проводников соединены с выводами излучателя 26-34. Конусообразный отражатель служит для направления энергии излучения в заданную сторону, а также участвует в формировании излучения. Выводы излучателя служат для подключения к блоку генераторов 12. Проводники участвуют в формировании электромагнитного излучения, ферритовые кольца служат для отражения импульсов тока, а замкнутые контуры также участвуют в формировании электромагнитного излучения. Импульсы напряжения с блока генераторов поступают на входы блока излучения. Импульсы, распространяясь по проводникам, взаимодействуют с ферритовыми кольцами и замкнутыми контурами. Часть энергии импульсов отражается от ферритовых колец, часть проходит далее по проводникам, часть поступает в замкнутые контуры, часть энергии достигает конусообразного отражателя и отражается от него, часть энергии теряется. Возникает взаимодействие появляющихся токов и электромагнитных излучений, что приводит к формированию излучения в широком диапазоне частот. Импульсы тока на половинах проводников появляются поочередно. При появлении импульса тока на первой половине проводника энергия электромагнитного поля распространяется по второй половине проводника и наоборот. Расположение проводников по ребрам многогранного угла позволяет сформировать электромагнитное излучение с наибольшим значением напряженности поля внутри многогранного угла. Расположение проводников по пересекающимся в одной точке осям позволяет получить поле, которое распространяется во все стороны от точки пересечения осей проводников. Расположение проводников в одной плоскости позволяет направить поле во все стороны в этой плоскости. Во всех случаях происходит взаимодействие электромагнитных полей, что приводит к формированию излучения в широком диапазоне частот с различной топологией поля. Создаваемая форма поля способствует тому, что воздействие на опухоль осуществляется по всему ее объему и со всех сторон.

Подключение требуемого генератора и излучателя к устройству осуществляется до начала работы и выполнения лечебных процедур. Тип и вид излучателя задается лечащим врачом, и пациент использует его в течение всего курса процедур либо заменяет по указанию врача. Излучатель 13 имеет коническую форму, во внутреннем объеме его смонтирована соответствующая излучающая конструкция. Выход блока излучения 13 закрыт радиопрозрачным материалом 16. Это может быть марля, или специально обработанная бязь или хлопок, или любой другой материал, не вносящий искажения в формируемые электромагнитные поля. Этот материал устанавливается на сменную насадку 15, которая фиксируется на выходе блока излучения 13. Устройство комплектуется набором таких насадок с различными материалами. Конус излучателя 13 изготовлен из токопроводного материала, например из медной или алюминиевой фольги, что позволяет формировать электромагнитное излучение в заданном направлении.

Излучение устройства вызывает вибрацию клеток. В результате такого воздействия жизнедеятельность клеток активизируется, а патологические клетки разрушаются. Происходит деполяризация мембран клеток, приводящая к нарушению ионной проводимости, проницаемости мембран, а также нарушение осмоса, приводящее к нарушению водно-солевого обмена. Эффект от воздействия устройства определяется мощностью и продолжительностью воздействия на область патологии. Зона воздействия устройства сохраняется на расстоянии 20-30 см и более от устройства. Степень затухания электромагнитного поля в теле пациента зависит от вида облучаемой ткани. Эти обстоятельства следует учитывать при выборе места установки устройства.

Применение устройства хорошо сочетается с другими средствами лечения: химиотерапией, лазерной терапией, гипертермией, магнитотерапией, с препаратами для фармакотерапии.

При приеме лекарственных средств повышается их эффективность за счет комбинированных эффектов воздействия на клетки, ткани и органы. При воздействии на область патологии пациент может располагаться сидя, лежа, стоя. Лечение желательно проводить под наблюдением врача, но воздействие пациент может проводить и дома.

Загорание индикаторов является признаком рабочего состояния устройства.

Порядок подготовки устройства к работе следующий: перед использованием устройство должно быть продезинфицировано отжатой салфеткой, смоченной в дезинфицирующих средствах "Биолот", лизоформин, "Сайдекс", или аналогичных дезинфицирующих средствах, разрешенных к применению в медицине. Устройство должно быть размещено в помещении с температурой воздуха не менее 10-35^oС влажность не более 80% (при 25^oС). После извлечения устройства из упаковки необходимо проверить целостность сетевого шнура, его контактов с блоком излучателя, исправность сетевой вилки. Устройство должно работать от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В ±10% или от автономного блока питания, встроенного в корпусе блока питания. После подключения аппарата к сети или включения автономного блока питания переключатель на сетевом шнуре следует перевести в соответствующее положение, подача питания фиксируется свечением специального индикатора в блоке индикации. Время выхода на рабочий режим не более 30 с. Методика воздействия при различных заболеваниях дистантна, расстояние от облучаемой поверхности 5-10 см и более. В некоторых случаях допускается меньшее расстояние. При поверхностном расположении патологического очага облучают весь этот участок с захватом здоровых тканей в пределах от 1 до 1,5 см от периферии к центру, если площадь патологического очага менее 50 см² методика стабильная, излучатель во время воздействия находится в неподвижном состоянии, при большей площади - методика лабильная, осуществляют сканирование пораженной поверхности со скоростью перемещения излучателя 1 см/с. Время воздействия на одно поле при стабильной методике 5 мин, при лабильной - от 10 до 40 мин в зависимости от площади поражения.

При лечении маститов, артритов, артрозов и радикулитов, как правило, используют стабильную методику по соответствующим данной патологии полям воздействия со временем воздействия на поле 5 мин, суммарно за одну процедуру до 40 мин. Курс лечения от 5 до 15 ежедневных процедур 1-2 раза в день.

Лечение опухолевых заболеваний требует более продолжительного лечения под наблюдением врача и при постоянном контроле состояния больного.

Эффективность заявленного устройства в его экспериментальном варианте подтверждается многочисленными примерами лабораторных и клинических испытаний, в ходе которых было отмечено сокращение сроков вылечивания и заживления ран и язв, а также капсулизация и регрессии опухолей. Результаты объективных исследований, проведенных до и после лечения, в частности анализы крови, рентгенологические и томографические обследования, показывают хорошие результаты лечения с помощью заявленного устройства. Наблюдение за подопытными животными в течение длительного времени говорят об отсутствии рецидивов, улучшении состояния, исчезновении болевого синдрома, исчезновении признаков опухолевого процесса. С участием медицинских организаций разработана оригинальная методика воздействия на различные виды опухолей в зависимости от стадии процесса, локализации, состояния пациента и т.д., которая полностью реализуется при помощи заявленного устройства, обладающего, как следует из приведенных здесь данных, весьма широкими возможностями генерирования излучений с различными параметрами и формами полей. Наиболее высокие результаты получены при воздействии полем по форме многогранного угла.

Технико-экономические преимущества изобретения.

Уровень мощности излучения электромагнитного поля низок и не требует специальных мер безопасности для обслуживающего персонала.

Устройство является широкополосным.

Не требует непосредственного контакта с телом пациента.

Имеет направленную зону воздействия.

Позволяет изменять диапазон воздействия от стимулирования и активизации деятельности здоровых клеток до разрушения опухолевых клеток.

Позволяет устанавливать требуемую зависимость изменения для электромагнитного поля воздействия.

Позволяет воздействовать на опухоли по объему.

Оказывает воздействие на опухоли со всех сторон.

Оказывает активизирующее воздействие на здоровые организмы.

Разрушает опухолевые клетки и формирует капсулу вокруг злокачественной опухоли.

Широкое использование изобретения может повысить эффективность лечения и снизить сроки выздоровления онкологических больных как на ранних стадиях заболеваний, так и на более поздних стадиях, а также больных с различными видами ран, трофическими язвами, радикулитами.

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам широкого спектра действия, включающего профилактическое и лечебное воздействие на организм человека при лечении злокачественных и доброкачественных новообразований, для быстрого заживления и обезболивания ран, ожоговых травм, флебитов, тромбофлебитов, маститов, артритов и артрозов, радикулитов. Устройство содержит блок излучения, блок генераторов, блок управления, блок питания, блок задания режимов, блок коммутации и блок индикации. Блок излучения выполнен в виде конусного отражателя из токопроводящего материала с размещенными внутри него проводниками и замкнутыми контурами. Контуры проходят через ферритовые кольца. Оси проводников образуют многогранный угол. Блок излучения снабжен сменной насадкой. Насадка установлена на его выходе и закрыта радиопрозрачным материалом. Блоки связаны между собой соответствующим образом. Устройство позволяет создать портативный, простой, универсальный и дешевый переносной не требующий специальной подготовки для работы аппарат. Устройство позволяет упростить и повысить эффективность воздействия на биологические объекты при лечении и профилактике широкого спектра заболеваний. 3 ил.

Устройство сверхвысокочастотного излучения, содержащее блок излучения, блок генераторов, блок управления и блок питания, отличающееся тем, что в него введены блок задания режимов, блок коммутации и блок индикации, блок излучения выполнен в виде конусного отражателя из токопроводящего материала с размещенными внутри него проводниками и замкнутыми контурами, проходящими через ферритовые кольца, причем оси проводников образуют многогранный угол, и снабжен сменной насадкой, установленной на его выходе и закрытой радиопрозрачным материалом, при этом блок задания режимов группой выходов связан с входом блока управления, который первой группой выходов подключен к управляющим входам блока коммутации, второй группой выходов - к блоку индикации, а третьей - к входу блока питания, при этом блок питания выходами связан с входами питания блока задания режимов, блока управления, блока индикации, блока коммутации и блока генераторов, который первой группой выходов подключен к входам блока излучения, выполненного сменным, второй группой выходов - к блоку индикации, а выходы блока коммутации связаны с входами блока генераторов.