АППАРАТ ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ КРОВИ Российский патент 2002 года по МПК A61N5/67 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для внутривенного облучения крови, ее эритроцитов на микроциркулярном уровне, на длине волны 0,63...0,65 мкм с высокой когерентностью красного света.

Известен аппарат для внутривенного облучения крови на длине волны 0,65 мкм, использующий полупроводниковый лазер. Он имеет расположенный в корпусе аппарата лазерный излучатель, блок питания лазерного излучателя, элементы включения напряжения сети и элементы индикации /1/.

Известен также аппарат для внутривенного облучения крови на длине волны 0,65 мкм, в котором также используется полупроводниковый лазер. Здесь он находится в выносной головке, механически соединенной со светопроводом /2/.

Недостатком известных аппаратов является то, что, как показала медицинская практика, лечебный эффект от аппаратов внутривенного облучения крови с полупроводниковыми красного цвета лазерами, значительно ниже, чем лечебный эффект от аппаратов с газовыми гелий-неоновыми лазерами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа аппарат внутривенного облучения крови /3/, содержащий гелий-неоновый лазер с удлинительным светопроводом, имеющим на конце сменную /одноразовую/ иглу, источник питания газового лазера, состоящий из последовательно соединенных выпрямительного устройства, высокочастотного преобразователя, умножителя напряжения, а также устройства управления высокочастотным преобразователем, вход которого соединен с одним из выходов умножителя, а выход со вторым входом высокочастотного преобразователя, измеритель уровня лазерного излучения на выходе иглы, развязывающий трансформатор сети, блок отсчета времени лечебной процедуры, элементы включения сети и индикации.

Аппарат формирует на выходе газового лазера при напряжении электросети 220 В ±5%. Мощность излучения красного когерентного света на длине волны 0,63 мкм, равную 2,7...3 мВТ, и на эту мощность излучения рассчитано время процедуры по облучению крови в вене больного.

Недостатком известного устройства является следующее: уровень излучения на выходе газового лазера в значительной степени зависим от уровня напряжения электросети и это создает трудности и должно учитываться при работе.

В противном случае больному может быть нанесен определенный вред, либо же процедура окажется неэффективной за счет наоборот малого уровня мощности излучения на выходе лазера.

Для устранения отмеченного недостатка, то есть приведения напряжения сети питания внутри лазерного аппарата в допуски 220 В 5% аппарат лазерного облучения крови, содержащий гелий-неоновый газовый лазер с удлинительным светопроводом, имеющим на конце сменную /одноразовую/ иглу, источник питания газового лазера, состоящий из последовательно соединенных выпрямительного устройства, высокочастотного преобразователя, умножителя напряжения, а также устройства управления высокочастотным преобразователем, вход которого соединен с одним из выходов умножителя, а выход со входом высокочастотного преобразователя, измеритель уровня лазерного излучения на выходе иглы, развязывающий трансформатор сети, блок отсчета времени лечебной процедуры, элементы включения напряжения сети и индикации снабжен дополнительно в источнике питания лазера, при отключении входа выпрямителя от входа развязывающего трансформатора, феррорезонансным трансформатором, на первый вход которого подается напряжение сети от развязывающего трансформатора, а на второй вход напряжение от инвертора, выходы феррорезонансного трансформатора соединены со входом выпрямительного устройства и со входом зарядного устройства, на другой вход которого подается напряжение сети от развязывающего трансформатора, выходы зарядного устройства соединены с аккумуляторной батареей и со входом устройства управления инвертором, аккумуляторная батарея соединена также с инвертором, выход устройства управления инвертором соединен со входом инвертора, выход инвертора подключен ко второму входу феррорезонансного трансформатора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что изобретение заявляемый аппарат отличается наличием в источнике питания лазера новых блоков: феррорезонансного трансформатора, зарядного устройства, инвертора, аккумуляторной батареи и устройства управления инвертором и их связями с остальными элементами схемы.

Таким образом, изобретение соответствует критерию полезной модели "Новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает что вообще устройства, создающие бесперебойное питание в технике существуют.

Однако при введении дополнительных блоков в источнике питания газового лазера в указанной связи с его остальными блоками, остальные блоки проявляют новые свойства, в результате чего уровень излучения на выходе газового лазера и соответственно на выходе иглы в вене больного становится независимым от скачков и даже от пропадания электросети в течение всего времени лечебной процедуры /до 30 минут/. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурная схема известного аппарата для лазерного облучения крови.

На фиг.2 показан пример выполнения заявляемого устройства изобретение.

В известном устройстве /фиг.1/ напряжение входной сети 220 В ±5% посредством элементов включения напряжения сети питания 1 подводится к развязывающему трансформатору /220 В/220 В - 12 В/ 2. Первая вторичная обмотка развязывающего трансформатора 2 используется для подачи сети питания 220 В ±5% к источнику питания газового лазера 4, а вторая вторичная обмотка /12 В/ для питания элементов индикации 3 аппарата. Источник питания 4 преобразует напряжение сети 220 В ±5% в выходное высокое напряжение 8 кВ, необходимое для поджига газового лазера 5.

Световое излучение от газового лазера 5 по удлинительному светопроводу /световоду/ 6 подводится к съемной одноразовой игле 7, вставляемой в вену больного. Уровень красного излучения на выходе иглы контролируется по измерителю уровня лазерного излучения 8. Для оценки времени облучения крови в вене больного используется блок отсчета времени лечебной процедуры 9. Блоки 8 и 9 являются автономными и при необходимости могут быть выносными.

В заявляемом устройстве /фиг.2/ источник питания лазера 4, ранее состоявший /фиг.1/ из последовательно соединенных входного выпрямителя с бестрансформаторным входом 10, высокочастотного преобразователя 11 с устройством управления высокочастотным преобразователем 12, умножителя напряжения 13, дополнен феррорезонансным трансформатором 14, зарядным устройством 15, аккумуляторной батареей 16, устройством управления инвертором 17 и инвертором 18. Напряжение с выхода развязывающего трансформатора подается теперь уже не на вход выпрямительного устройства 10, а на вход феррорезонансного трансформатор 14.

Выход феррорезонансного трансформатора 14 соединен как со входом выпрямительного устройства 10, так и входом зарядного устройства 15. Выход зарядного устройства 15 соединен с аккумуляторной батареей 16, к которой подключено устройство управления инвертором 17. Аккумуляторная батарея 16 соединена также с первым входом инвертора 18. Выход устройства управления инвертором 17 соединен со вторым входом инвертора 18, а выход инвертора 18 соединен со вторым входом феррорезонансного трансформатора 14.

В заявляемом устройстве, переменное напряжение электросети на входе которого может колебаться в пределах 220 В ±40%, либо полностью пропадать, через элементы включения напряжения сети питания 1 подводится к развязывающему трансформатору 2.

Переменное напряжение 220 В±40% с выхода развязывающего трансформатора 2, затем поступает на первый вход феррорезонансного трансформатора. 4. Стабилизированное напряжение с выхода феррорезонансного трансформатора 4, равное 220 В ±5% подается на выпрямитель с бестрансформаторным входом 10. Постоянное напряжение 300 В с выхода выпрямительного устройства 10 конвертируется и доводится высокочастотным преобразователем 11 до напряжения в 2 кВ, при участии в работе устройства управления высокочастотным преобразователем 12, а затем повышается умножителем 13 до величины 8 кВ для поджига лазера 5.

При наличии напряжения сети с выхода феррорезонансного трансформатора 14 аккумуляторная батарея 16 через зарядное устройство 15 заряжается. При изменении сети свыше 40% от значения 220 В, при ее полном пропадании, включается инвертор 18, при участии устройства управления инвертора 17, который питается от аккумуляторной батареи 16. От инвертора 18 напряжение подается на инверторную обмотку трансформатора 14 и на выходе феррорезонансного трансформатора 14 восстанавливается напряжение 220 В ±5%.Тем самим постоянно поддерживается неизменным уровень излучения газового лазера 5, т.к. входное напряжение на лазере во время всей лечебной процедуры не изменяется.

В качестве газовых лазеров использовались промышленные образцы ГН-3-1, известных источников питания - источники питания газовых лазеров ИП-39. Паспорт 3.976.121. Э3 НПО "Плазма", остальные элементы изготовлялись и макетировались авторами.

Экспериментальные исследования заявляемого изобретения - аппарата лазерного облучения крови при различных условиях предположительного использования аппарата: в обычной сельской местности 220 В ±30% в условиях удаленного медицинского стационара 220 В ±10%, а также в полевых условиях 220 В ±40% и при полном пропадании сети на время до 30 мин позволили подтвердить правильность принятых в полезной модели технических решений.

Подаваемая на вход выпрямителя с бестрансформаторной связью 10 напряжение при всех условиях исследования было не хуже 220 В ±5%. Уровень излучения на выходе газового лазера в условиях лечебной эксплуатации был полностью застабилизирован.

Источники информации
1. Аппарат лазерный терапевтический "Мулат". Научно-производственный лазерный центр ООО "Технина". Паспорт и техническое описание. Москва, 1999 год.

2. Аппарат лазерный терапевтический "Мустанг". Научно-производственный лазерной центр ООО "Техника". Паспорт и техническое описание. Москва, 1999 год.

3. Аппарат внутривенного облучения крови лазерный "АЛОК-1". Паспорт и техническое описание. Рязань. 1999 год. НПО "Плазма".

Изобретение относится к медицинской технике. Аппарат содержит гелий-неоновый лазер, сменную иглу на конце световода, развязывающий трансформатор и источник питания. Источник питания дополнительно содержит феррорезонансный трансформатор, зарядное устройство, аккумуляторную батарею, устройство управления инвертором и инвертор. Технический результат: получение стабильного уровня излучения лазера. 2 ил.

Аппарат лазерного облучения крови, содержащий гелий-неоновый лазер со световодом, имеющим на конце сменную (одноразовую) иглу, измеритель уровня лазерного излучения на выходе иглы, развязывающий трансформатор, блок отсчета времени лечебной процедуры, элементы включения напряжения сети, элементы индикации, а также источник питания, включающий последовательно соединенные входной выпрямитель, высокочастотный преобразователь, умножитель напряжения, устройство управления высокочастотным преобразователем, выход которого соединен со входом высокочастотного преобразователя, кроме того, источник питания содержит феррорезонансный трансформатор, вход которого соединен с элементами включения напряжения сети через развязывающий трансформатор, а выход соединен со входным выпрямителем, инвертор, соединенный с входом феррорезонансного трансформатора, зарядное устройство, соединенное с выходом феррорезонансного трансформатора, аккумуляторную батарею, соединенную с выходом зарядного устройства и с входом инвертора, а также устройство управления инвертором, вход которого соединен с аккумуляторной батареей.