СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РЕПАРАТИВНУЮ РЕГЕНЕРАЦИЮ КОСТНОЙ ТКАНИ Российский патент 2003 года по МПК A61N5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Известно стимулирующее воздействие слабого электрического тока на регенерацию костной ткани [1].

Электростимуляция способствует увеличению количества аденозин-трифосфорной кислоты, которая является универсальным источником биологической энергии в регенерирующей костной ткани, улучшает энергетическую обеспеченность процесса заживления костной раны.

Известен способ воздействия на репаративную регенерацию костной ткани, заключающийся в том, что на область костного дефекта воздействуют переменным током в частотном диапазоне 0,4-120 Гц в продольном направлении [2]. Воздействие осуществляют при помощи электродов, поэтому на область костного дефекта воздействует только электрическое поле.

Наилучшие результаты при стимуляции регенерации костной ткани получаются при воздействии переменным электромагнитным полем с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц модулированной частотой в диапазоне 10 - 1000 Гц при помощи индуктивного излучателя без гальванического контакта с биологическим объектом [3].

Наиболее близким по сущности и получаемому эффекту является способ воздействия на регенерацию костной ткани, описание которого приведено в заявке на изобретение 99114217/14 [4].

Известный способ воздействия на регенерацию костной ткани осуществляется путем многократного воздействия на область костного дефекта в послеоперационном периоде переменным электромагнитным полем высокой частоты посредством элемента воздействия.

Воздействие осуществляется бесконтактным способом путем помещения участка с костным дефектом в продольно-радиальное поле обмотки катушки индуктивности, на которую подается сигнал синусоидальных колебаний.

Этот способ является высокоэффективным при остеосинтезе методом Илизарова, но имеет ограниченные возможности при наличии костного дефекта большой величины.

Задача изобретения - расширение возможностей путем обеспечения формирования костного регенерата при наличии костного дефекта большой длины.

Это достигается тем, что в способе воздействия на репаративную регенерацию костной ткани, заключающемся в том, что на область костного дефекта воздействуют физическими факторами, согласно изобретению с первых дней после операции на зону костного дефекта воздействуют поочередно при помощи двух элементов воздействия. Роль элемента воздействия выполняет индуктивный излучатель, являющийся составной частью колебательного контура, содержащего дополнительный конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой излучателя. Первый индуктивный излучатель образует продольно-радиальное электромагнитное поле, второй индуктивный излучатель - поперечное электромагнитное поле, на выводы индуктивного излучателя подают от источника энергии амплитудно-модулированный синусоидальный сигнал с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц, частотой модуляции в диапазоне 10 - 1000 Гц и амплитудой в соответствии с заданным алгоритмом, ежедневно осуществляются две процедуры длительностью 15 мин каждая, первая процедура проводится с индуктивным излучателем, образующим продольно-радиальное поле, вторая процедура проводится с индуктивным излучателем, образующим поперечное поле, с 10-го дня после операции на кожные покровы наносятся лекарственные препараты, после чего воздействуют внешним электромагнитным полем при помощи вышеуказанных элементов воздействия, процедуры осуществляются в течение 25-30 дней.

Сущность изобретения состоит в том, что при формировании костного регенерата в области костного дефекта воздействие осуществляют путем воздействия на область костного дефекта внешним электромагнитным высокочастотным полем, образованным амплитудно-модулированным синусоидальным сигналом с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц и частотой модуляции в диапазоне 10 - 1000 Гц. Воздействие осуществляется при помощи двух элементов воздействия, из которых первый образует продольно-радиальное электромагнитное поле, а второй - поперечное. Воздействие осуществляется поочередно, первоначально при помощи первого элемента воздействия, а затем при помощи второго элемента воздействия.

Предлагаемый способ формирования костного регенерата осуществляется следующим образом.

Производится операция - закрытый остеосинтез аппаратом наружной фиксации с последующей резекцией патологического участка кости в пределах здоровых тканей. С первых дней после операции (3-ий - 4-ый день) на зону резекции кости устанавливают внешний элемент воздействия, роль которого выполняет обмотка катушки индуктивности, являющаяся составной частью резонансного колебательного контура. Цилиндрическая катушка индуктивности выполнена с разъемной обмоткой [5, 6], на выводы элемента воздействия подают амплитудно-модулированный синусоидальный сигнал с несущей частотой 100 - 1000 кГц и частотой модуляции в диапазоне 10 - 1000 Гц. Частота генератора равна резонансной частоте колебательного контура, образованного индуктивностью обмотки катушки и емкостью конденсатора, подключенного последовательно с обмоткой. Во время процедуры частота модуляции изменяется (качается) в пределах 10 - 100 Гц. Период качания 2-3 с. Длительность процедуры 15 мин, ток, протекающий через колебательный контур, не более 7 мкА. По окончании 15 мин катушка снимается. Вышеуказанная катушка образует продольно-радиальное электромагнитное поле. Затем на конечность помещается второй элемент воздействия, который содержит гибкую диэлектрическую ленту, на которой закреплены М плоских катушек, обмотки которых соединены последовательно и согласно [7].

Каждая из катушек содержит каркас из твердого диэлектрика в виде лепестков, расположенных радиально и с зазором, и обмотку, выполненную в виде спирали. Провод каждой спирали обмотки поочередно огибает все лепестки, при этом от витка к витку провод огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка. Число лепестков нечетное. Элемент воздействия также содержит конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой. Элемент воздействия обертывают вокруг конечности и закрепляют. На выводы элемента воздействия подают амплитудно-модулированный синусоидальный сигнал с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц и частотой модуляции в диапазоне 100 - 1000 Гц. Частота генератора равна резонансной частоте колебательного контура, образованного индуктивностью обмоток всех катушек и емкостью конденсатора. Во время процедуры частота модуляции изменяется (качается) в пределах 100 - 1000 Гц, период качания 10-12 сек. Длительность процедуры 15 мин. Ток, протекающий через колебательный контур, не более 7 мкА. После процедуры излучатель снимается с конечности пациента. С 10-го дня после операции на кожные покровы над зоной резекции наносятся препараты с солями кальция (хлористый кальций, глюконат кальция). Тканевая салфетка смачивается в растворе и обертывается полиэтиленовой пленкой, на конечность поочередно помещают элементы воздействия. Режим процедур описан выше. Процедуры проводятся ежедневно в течение 25-30 дней в зависимости от размеров костного дефекта. При проведении процедур производится измерение артериального давления и пульса через 15-20 мин после окончания процедуры и каждый следующий за процедурой день перед проведением очередного сеанса воздействия электромагнитным полем. Предлагаемый способ позволяет создать режим наиболее оптимального формирования костного регенерата.

Способ прошел экспериментальную проверку в травматологическом отделении Омской городской больницы скорой медицинской помощи 2. Получены положительные результаты.

Источники информации
1. В.А.Ланда и др. К вопросу о механизме стимулирующего действия электрического тока на репаративную регенерацию костной ткани. - Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 1978, 9, с. 361-362.

2. Авторское свидетельство СССР 497021, кл. А 61 N 5/00, бюл. 48, 1975 г.

3. Эйди У.Р. Частотные и энергетические окна при воздействии слабых электромагнитных токов на живую ткань. ТИИЭР, т. 68, 1, январь 1980 г., с. 140-147.

4. Заявка на изобретение 99114217/14 от 29.06.99 г.

5. Патент РФ 1772830 кл. Н 01 F 17/02.

6. Патент РФ 2103758 кл. Н 01 F 17/02.

7. Заявка на изобретение 99114818/14 от 07.07.99 г.

Изобретение относится к медицине и предназначено для воздействия на репаративную регенерацию костной ткани. С первых дней после операции на зону костного дефекта воздействуют высокочастотным электромагнитным полем поочередно при помощи двух элементов воздействия. Каждый из элементов воздействия выполнен в виде резонансного колебательного контура и содержит соединенные последовательно катушку индуктивности и конденсатор. Первый элемент воздействия содержит цилиндрическую катушку индуктивности с разъемной обмоткой, второй элемент воздействия содержит гибкую диэлектрическую ленту, на которой закреплены М плоских катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, при воздействии на выводы элемента воздействия подают амплитудно-модулированный синусоидальный сигнал с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц, частотой модуляции в диапазоне 10-1000 Гц. Ежедневно проводятся две процедуры длительностью 15 мин каждая. Первая процедура проводится с первым элементом воздействия, вторую проводят с вторым элементом воздействия. С 10-го дня после операции перед воздействием на кожные покровы над зоной костного дефекта наносят препараты, содержащие соли кальция, процедуры осуществляют ежедневно в течение 25-30 дней. Способ позволяет повысить эффективность воздействия на репаративную регенерацию костной ткани.

Способ воздействия на репаративную регенерацию костной ткани путем воздействия на область костного дефекта физическим фактором, отличающийся тем, что с первых дней после операции на зону костного дефекта воздействуют высокочастотным электромагнитным полем поочередно при помощи двух элементов воздействия, каждый из элементов воздействия выполнен в виде резонансного колебательного контура и содержит соединенные последовательно катушку индуктивности и конденсатор, первый элемент воздействия содержит цилиндрическую катушку индуктивности с разъемной обмоткой, второй элемент воздействия содержит гибкую диэлектрическую ленту, на которой закреплены М плоских катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, при воздействии на выводы элемента воздействия подают амплитудно-модулированный синусоидальный сигнал с несущей частотой в диапазоне 100-1000 кГц, частотой модуляции в диапазоне 10-1000 Гц, ежедневно проводятся две процедуры длительностью 15 мин каждая, первая процедура проводится с первым элементом воздействия, вторую проводят с вторым элементом воздействия, с 10-го дня после операции перед воздействием на кожные покровы над зоной костного дефекта наносят препараты, содержащие соли кальция, процедуры осуществляют ежедневно в течение 25-30 дней.