УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЛОСТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КВЧ ЭМИ Российский патент 2005 года по МПК A61N5/02 

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

В настоящее время в медицине применяются электромагнитные излучения (ЭМИ) крайневысокочастотного (КВЧ) или миллиметрового диапазона, составляющие основу методов информационно-волнового КВЧ-воздействия (КВЧ-терапия, миллиметровая терапия, микрорезонансная терапия) [1]. Данные методы базируются на использовании низкоэнергетических КВЧ ЭМИ, вносящих незначительные, сопоставимые с тепловым шумом биологической системы, возмущения в термодинамику живого организма [2]. Поэтому, КВЧ ЭМИ, отличающиеся наличием терапевтических эффектов, относят к лечебным факторам информационной природы [3]. Воздействие КВЧ ЭМИ производится на биологически активные точки (БАТ) неинвазивно или инвазивно [4], а также на внутренние органы [5]. При непосредственном облучении внутренних органов биообъекта гибкий волновод в защитной оболочке с герметичным концом вводится внутрь тела пациента, при этом диаметр пятна излучения составляет 4-6 мм [5]. Указанное устройство для внутриполостного воздействия можно считать прототипом предлагаемого устройства. В то же время, в связи с тем, что электромагнитные колебания имеют характер бегущей волны, распространяющейся со скоростью, близкой к скорости света в направлении оси, указанное устройство имеет главный максимум излучения вдоль оси (диаметр пятна 4-6 мм) и слабое излучение в перпендикулярном к оси направлении (практически оно отсутствует), тем самым ограничивая область применения и снижая (иногда до полного отсутствия) эффект лечения КВЧ ЭМИ.

Однако в радиотехнике известны антенны, у которых главный лепесток излучения направлен перпендикулярно оси и слабое излучение вдоль оси. Принцип действия такой антенны можно объяснить следующим образом [6]. Мысленно разделим обычную диэлектрическую антенну на участки длиной λ_ф/2, где λ_ф - длина волны в антенне. Вдоль каждого из участков фаза поля непрерывно меняется в пределах 180°. Каждые два смежных участка являются противофазными в том смысле, что каждому элементу данного участка соответствует такой же элемент на соседнем участке с противоположной фазой ЭМ поля. Участки через один (оба четные или оба нечетные) являются в этом смысле синфазными. При одинаковых амплитудах вдоль всей антенны поля излучения двух соседних участков имеют в перпендикулярном к оси направлении противоположные фазы и при интерференции уничтожаются. При наличии затухания волны вдоль стержня поле излучения в перпендикулярном к оси направлении хотя и не равно нулю, но очень слабое.

Если каким-либо образом добиться уничтожения излучения четных участков, останется излучение только нечетных участков, являющихся синфазными. В этом случае будет иметь место интенсивное излучение в перпендикулярном к оси направлении. Если на оставшихся участках сохранились прежние фазы поля, то будет иметь место также интенсивное излучение вдоль оси. Если же одновременно с уничтожением излучения четных участков нарушить прежние соотношения фаз на нечетных участках, например, уменьшив фазовую скорость распространения волны вдоль антенны, то будет иметь место интенсивное излучение в перпендикулярном к оси направлении и резко ослабится излучение вдоль оси антенны.

Исходя из предложенных соображений, сконструирована диэлектрическая антенна, представляющая собой диэлектрический стержень цилиндрической формы диаметром около 0,5λ из диэлектрика с ε/ε₀=2,6, на который насажены через определенные промежутки кольца из диэлектрика с проницаемостью ε/ε₀=8. При больших диаметрах стержня напряженность поля на его поверхности очень слаба, очень мала мощность W_a, переносимая внешним пространством, что соответствует весьма слабому излучению. Поэтому участки стержня, где находятся кольца, практически не излучают. Одновременно на этих участках фазовая скорость резко падает до величины

что нарушает необходимое соотношение фаз для получения осевого излучения. В результате получается антенна, имеющая главный максимум излучения в перпендикулярном к оси направлении и слабое излучение вдоль оси.

Кольца на диэлектрическом стержне приводят к такому искажению первоначального поля, которое в деталях трудно учесть, пользуясь элементарными представлениями. Ввиду отсутствия теоретического исследования данного вопроса, размеры колец и расстояния между ними (для изменения соотношений фаз) подбираются эмпирически [6].

Антенну описанной конструкции помещают в герметичную оболочку из защитного от агрессивной среды биоинертного материала, например полиэтилена. После окончания процедуры оболочка подвергается стерилизации.

Таким образом, сущностью изобретения является применение для внутриполостного воздействия КВЧ ЭМИ диэлектрической антенны в защитной герметичной оболочке из биоинертного материала, излучающей перпендикулярно своей оси, что позволяет повысить эффективность лечения различных заболеваний.

Конструкция предлагаемого устройства представлена чертеже.

КВЧ ЭМИ от источника - 1, проходя через металлический волновод круглого сечения - 2, заполненный диэлектриком с ε/ε₀=2,6 - 3, переходящим в стержень, возбуждает в нем бегущую волну. Через определенные участки на стержень установлены кольца из диэлектрика с ε/ε₀=8 - 4, которые препятствуют появлению интерференции противофазных волн. Антенна помещена в герметичную защитную оболочку - 5 из биоинертного материала.

Пример конкретного выполнения - В реализованном авторами устройстве в качестве источника КВЧ ЭМИ применена излучающая головка аппарата "АИСТ" [7], представляющая собой генератор КВЧ ЭМИ на лавинно-пролетном диоде. Диэлектрический стержень изготовлен из фторопласта, а кольца изготовлены из гетинакса. В качестве защитной оболочки применен защитный колпак из полиэтилена диаметром 10 мм, входящий в комплект аппарата "АИСТ".

ЛИТЕРАТУРА

1. Улащик B.C. Очерки общей физиотерапии. Минск, Наука и техника, 1994.

2. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессе жизнедеятельности. М., Радио и связь, 1991.

3. Давыдов Б.И., Тимончук B.C., Антипов В.В. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений. М., Энергоатомиздат, 1984 (с.104).

4. Глуховский Г.И., Кревский М.А., Кошуринов Ю.И., Зинина Е.С., Вогралик М.В., Бугров С.Л., Ткаченко Ю.А. Способ определения оптимального значения терапевтической частоты пациента при резонансной акупунктурной КВЧ-терапии и устройство для его осуществления. Описание изобретения к патенту RU № 2107486 С1, 1993.

5. Столетова О.Е., Кудрявцев В.К., Зимин А.И., Суляр Л.М., Хватов Л.Г., Жуков Д.С., Рычков Ю.В., Лагутин П.Н., Кононов В.А., Крамеров Г.В., Гапонюк П.Я. Аппарат для КВЧ-терапии. Описание изобретения к патенту RU № 2005510 С1, 1990.

6. Фрадин А.З. Антенны сверхвысоких частот. М., Сов. Радио, 1957.

7. Аппарат микрорезонансного воздействия АИСТ. Руководство по эксплуатации ДАКЖ 941526.003 РЭ.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам низкоэнергетического информационно-волнового воздействия при проведении внутриполостного воздействия в гинекологии, проктологии, стоматологии, хирургии и др. Устройство содержит диэлектрическую антенну, подведенную через волновод к источнику ЭМИ, выполненную в виде стержня из диэлектрика и помещенную в герметичную защитную оболочку из биоинертного материала. На стержень из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью ε/ε_o=2,6 насажены через определенные промежутки кольца из диэлектрика с ε/ε_o=8. Использование изобретения позволяет повысить эффективность лечения за счет выполнения антенны с максимумом излучения в перпендикулярном к оси направлении. 1 ил.

Устройство для внутриполостного воздействия КВЧ ЭМИ, содержащее диэлектрическую антенну, подведенную через волновод к источнику ЭМИ, выполненную в виде стержня из диэлектрика и помещенную в герметичную защитную оболочку из биоинертного материала, отличающееся тем, что на стержень из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью ε/ε_o=2,6 насажены через определенные промежутки кольца из диэлектрика с ε/ε_о=8.