СПОСОБ СОЧЕТАННОГО КВЧ- И ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 2004 года по МПК A61N5/00 A61N5/67 

Изобретение относится к медицине, ветеринарии, биотехнологиям - способам низкоэнергетического информационно-волнового воздействия.

В настоящее время в медицинской практике с целью активации саногенеза при лечении различных заболеваний [1], а также для ускорения роста и увеличения биомассы фотосинтезирующих организмов [2] применяются методы КВЧ (крайневысокочастотного)- и лазерного воздействия. Согласно известным представлениям, при возникновении изменений, нарушающих гомеостаз, в клетках возможно одновременное возбуждение генерации когерентных волн КВЧ-, инфракрасного, оптического и ультрафиолетового диапазонов, сопряженных с различными, но взаимосвязанными каналами распространения информационных потоков [3] , обладающих способностью к восстановлению гомеостаза и не влияющих на текущее состояние нормально функционирующих организмов [4, 5, 6]. Зафиксирован резонансный характер биологического действия для квазимонохроматических электромагнитных излучений (ЭМИ) как КВЧ- [3], так и оптического [4] диапазонов. Известны данные о потенцировании в условиях организма человека биологических эффектов сочетания разночастотных квазимонохроматических радиоволн КВЧ-диапазона [7]. Установлен различный характер изменений оптической плотности воды при ее облучении низкоэнергетическим квазимонохроматическим КВЧ ЭМИ, низкоэнергетическим лазерным излучением и комбинацией квазимонохроматического КВЧ-радиоволнового и лазерного излучений [8]. Очевидна актуальность технической реализации сочетанного, т.е. совмещенного в пространстве и времени [1], воздействия когерентным КВЧ- и лазерным излучениями.

Известны способ воздействия на биологические объекты низкоэнергетическим радиоволновым ЭМИ КВЧ-диапазона, применяемый в КВЧ-терапии (миллиметровой терапии, микрорезонансной терапии, информационно-волновой терапии) [1, 9] и способ воздействия низкоинтенсивным лазерным излучением, применяемый в лазерной терапии [1, 10], каждый из которых состоит в том, что применяют генератор радиоволн КВЧ-диапазона или оптический квантовый генератор (лазер), включают его в режим излучения ЭМИ, направляя последнее на зону объекта воздействия.

Известен способ одновременного воздействия на биологически активные точки (БАТ) и рефлексогенные зоны организма лазерным и КВЧ-излучениями [11], согласно которому, воздействие на известное множество БАТ электромагнитным КВЧ-излучением с шумовым спектром дополняют воздействием инфракрасного (ИК) лазерного излучения. Однако в содержании данного способа нет указаний на использование каких-либо технических средств кроме соответствующих источников КВЧ- и лазерного излучений. Это значит, что данный способ не может быть отнесен в категорию сочетанного воздействия [1], т.к. не рассчитан на осуществление совмещения КВЧ- и лазерного излучений в пространстве одной биологически активной точки: при параллельном соединении излучателей КВЧ- и лазерного излучений электромагнитные поля последних не будут перекрываться друг с другом; в случае же использования наклонного расположения излучателя КВЧ- и/или излучателя ИК лазерного ЭМИ, что возможно только при недостаточно эффективных бесконтактных методах воздействия, пространственно-временное совмещение данных излучений практически невозможно ввиду отсутствия визуального контроля за направлением распространения этих недоступных зрительному восприятию типов излучений. Таким образом, очевидно, что рассматриваемый способ может быть реализован в качестве не сочетанного [1], а только комбинированного воздействия, при котором на каждую из БАТ последовательно воздействуют сначала одним, а потом другим ЭМИ или же производят одновременное воздействие на одну из БАТ КВЧ ЭМИ, а на другую БАТ - лазерным ЭМИ. Необходимость же в пространственном совмещении одновременно воздействующих КВЧ- и лазерного излучения определяется: 1) задачей одновременного присутствия последних в проекции одной и той же БАТ, 2) преобладанием геометрических размеров поперечных сечений каждого из ЭМИ (в пределах нескольких 5-7 мм) над площадью БАТ (около 1 мм); 3) использованием метода контактного расположения излучателей КВЧ- и лазерного ЭМИ по отношению к поверхности объекта воздействия.

Известен способ сочетанного воздействия суммированными квазимонохроматическими элетромагнитными излучениями [12], при котором применяют несколько разночастотных источников излучений КВЧ-диапазона, включают их в режим излучения, суммируют в направленном ответвителе формируемые КВЧ-излучения и направляют одновременно на одну точку облучаемого объекта. Данный способ является наиболее близким по сущности и принят за прототип. Однако рассматриваемый в прототипе способ предназначен для суммирования разночастотных ЭМИ только диапазона КВЧ-радиоволн и не может быть использован для суммирования последних с лазерным излучением оптического диапазона.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе воздействия сочетанием разночастотных ЭМИ на объект кроме источников узкополосных разночастотных ЭМИ КВЧ-диапазона и суммирующего эти ЭМИ устройства используют также источник лазерного ЭМИ и устройство для суммирования КВЧ-радиоволновых и лазерного излучений, одновременно включают источники этих излучений и направляют формируемые этими источниками КВЧ-радиоволновые и лазерное излучения на одну и ту же зону объекта.

Сущность изобретения состоит в применении воздействия сочетанием совмещенных в пространстве и времени КВЧ-радиоволнового и лазерного излучений. Предлагаемый способ реализован с помощью "оптико-микроволнового сумматора" - суммирующего устройства, представленного на чертеже и содержащего: 1 - диэлектрическую антенну, 2 - полупроводниковый лазер.

Суммирующее устройство представляет собой диэлектрическую антенну оригинальной конструкции с большим (относительно длины волны КВЧ ЭМИ) диаметром поперечного сечения и с интегрированным внутри антенны полупроводниковым лазером определенной длины волны, питание которого осуществляется от расположенного вне антенны аппарата лазерной терапии. Конструкция суммирующего устройства может изменяться в зависимости от типа и конструкции применяемого лазера.

Кроме того, возможен вариант, когда в объем диэлектрической антенны интегрирован не лазерный диод, а световод, предназначенный для передачи лазерного излучения от расположенного во внешнем пространстве источника лазерного излучения. Возбуждение диэлектрической антенны осуществляется от одного источника КВЧ ЭМИ или нескольких источников КВЧ ЭМИ разных частот при применении сумматора [12] через волновод круглого или прямоугольного сечения. Для получения более узкой диаграммы направленности диэлектрическая антенна имеет переменное поперечное сечение, ей придается конусная форма, что вызывает постепенное уменьшение коэффициента замедления по длине диэлектрика [13] . Разработка конструкции диэлектрической антенны проводилась на основе известных данных о возможности применения диэлектрических антенн из стержней большого (относительно длины волны ЭМИ) диаметра и о сопоставимости диэлектрических характеристик таких антенн с диэлектрическими характеристиками диэлектрических как антенн из тонких стержней, так и плоскостных антенн [14].

Пример конкретного выполнения. В реализованном авторами способе в качестве источника КВЧ ЭМИ использован аппарат КВЧ-терапии "КВЧ Универсал" с тремя расположенными в выносных головках излучателями (ЭМИ с длинами волн 4,9, 5,6, 7,1 мм) [15]; в качестве источника лазерного излучения использован полупроводниковый лазер (длина волны 650 нм) аппарата лазерной терапии "АЛЬФА-1М" [16]. Конструкция "оптико-микроволнового сумматора" обеспечивает возможность соединения как отдельно с любой из выносных головок аппарата КВЧ-терапии, так и с устройством, предназначенным для суммирования КВЧ-излучений, одновременно формируемых аппаратом КВЧ-терапии.

Источники информации
1. Улащик В. С. Очерки общей физиотерапии. - Минск: НАВУКА I ТЭХНIКА, 1994.

2. А.Х. Тамбиев, Н.Н. Кирикова. Некоторые новые представления о причинах формирования стимулирующих эффектов КВЧ-излучения / Биомедицинская радиоэлектроника, 2000 г., 1, с. 23-33.

3. Н.Д. Девятков, М.Б. Голант, О.В. Бецкий. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. - Москва: Радио и связь, 1991.

4. Лазеры в клинической медицине / Под ред. С.Д. Плетнева. - М.: Медицина, 1981. - 399 с.

5. Голант М.Б. Резонансное действие когерентных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн на живые организмы / Биофизика. - 1989. - Т. XXXV, 6. - С.1004-1014.

6. Голант М.Б. Возбуждение КВЧ автоколебаний в клетках живых организмов и их роль в процессах восстановления нормального функционирования клеток / Проблемы физической электроники. - Л.: ФТИ АН СССР и ЛПИ, 1988, с. 52-69.

7. Ковалев А. А., Пресняков С.В., Якунин В.В. Взаимодействие различных КВЧ-волн нетепловой интенсивности в организме человека / Миллиметровые волны в биологии и медицине. 3(19), 2000, с. 12-22.

8. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Королев А.Ф., Рощин А.В., Сухоруков А.П., Сысоев Н.Н., Тимошкин И.В. Механизмы функционирования водных биосенсоров электромагнитного излучения / Биомедицинская радиоэлектроника, 2000 г., 3, с. 48-55.

9. Н. Н. Лебедева, Т.И. Котровская. Экспериментально-клинические исследования в области биологических эффектов миллиметровых волн / Миллиметровые волны в биологии и медицине. 3(15), 1999, с. 3-13.

10. Низкоинтенсивная лазерная терапия / Сборник трудов под ред. С.В. Буйлина и В.А. Москвина. - М.: ТОО "Техника", 2000.

11. Домашевская Н.В. Способ лечения гипертонии. RU 2147247 С1.

12. Ковалев А. А., Перолайнен А.И., Якунин В.В., Пресняков С.В. Способ локального КВЧ ЭМИ двух или более частот одновременно. Патент РФ 2159605.

13. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Высшая школа, 1988.

14. Фрадин А.З. Антенны сверхвысоких частот. - М.: Сов. радио, 1957.

15. Аппарат КВЧ-терапии "КВЧ-УНИВЕРСАЛ". Паспорт и руководство по эксплуатации. ЗАО МТА-КВЧ. Москва.

16. Аппарат лазерный терапевтический "АЛЬФА-1M". Руководство по эксплуатации. НПФ "ТЕХКОН". Пенза.

Изобретение относится к области медицины, ветеринарии, биотехнологиям, а именно к способам низкоэнергетического волнового воздействия. Техническим результатом способа является возможность суммирования разночастотных электромагнитных излучений КВЧ-диапазона с лазерным излучением оптического диапазона. Способ заключается в осуществлении одновременного воздействия на один и тот же участок объекта объединенными в едином пространстве разночастотными электромагнитными излучениями КВЧ-диапазона и лазерным излучением. Способ сочетанного воздействия на объект низкоэнергетическим ЭМИ КВЧ-диапазона и низкоэнергетическим лазерным ЭМИ позволяет применить новый подход к лечению различных заболеваний и созданию новых технологий изменения биологических и физических свойств различных объектов. 1 ил.

Способ воздействия на биологически активную зону электромагнитным излучением, включающий формирование нескольких разночастотных электромагнитных излучений КВЧ-диапазона и направление этих излучений в суммирующее устройство, отличающийся тем, что пропущенные через суммирующее устройство излучения направляют в диэлектрическую антенну с расположенным внутри нее лазером, при этом воздействие на биологически активную зону осуществляют совокупностью электромагнитного излучения КВЧ-диапазона на выходе антенны и лазерного излучения, сформированного вдоль оси диаграммы направленности электромагнитного излучения КВЧ-диапазона.