Устройство для магнитосветового воздействия на биообъект Российский патент 2019 года по МПК A61N5/00 

Изобретение относится к средствам биоэнергетики, в частности, к медицинской технике, к устройствам для биоэнергетического, например, физиотерапевтического воздействия на биообъект излучением.

Биоэнергетика - это группа процессов трансформации энергии, протекающих в организме живых субъектов и отвечающих за их жизнедеятельность. Изучение биоэнергетических процессов обладает огромным значением, поскольку большинство заболеваний человека тесно связано с дисбалансом в энергетическом обмене. Выявлено, что под воздействием электромагнитных волн сантиметрового диапазона малой интенсивности изменяются как физиологические характеристики бактериальных культур (накопление биомассы, интенсивность дыхания, выживаемость), так и повышается продуктивность усвоения субстратов и рост биомассы.

Настоящее техническое решение заявляемого устройства магнитосветового биоэнергетического воздействия (УМБВ) может быть использовано в терапии хронических головных болей напряжения (ХГБН) и лечении других заболеваний человека. Устройство также позволяет увеличивать рост различных микроорганизмов, например, биомассы штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231.

По сравнению с лазерными устройствами светодиодные УМБВ имеют меньшую стоимость, повышенную эффективность лечебного воздействия, компактны, они просты в обслуживании, доступны для широких слоев населения при лечении заболеваний в домашних условиях, что в совокупности дает им существенные конкурентные преимущества.

Известны устройства для биоэнергетического воздействия RU №41804 (ПО), RU №14835 (ПМ), RU №23775 (ПМ), RU №27490 (ПМ), RU №29238 (ПМ), RU №2129889 (ПМ), RU №2134601 (ПМ), RU №35978 (ПМ), RU №36233 (ПМ), RU №36234 (ПМ), RU №40899 (ПМ).

Наиболее близкими к заявляемому техническому решению являются терапевтические УМБВ RU №№98926, 2033825, 2090222, 2122445, 2268761.

За прототип в качестве наиболее близкого к предлагаемому изобретению технического решения принято Устройство для магнитосветовой терапии, содержащее корпус, полупроводниковые излучатели, подключенные к электрической схеме питания и управления, и постоянный магнит, формирующий магнитное поле в зоне облучения полупроводниковых излучателей, в котором постоянный магнит выполнен в виде одной или нескольких пар плоских магнитов с противоположной направленностью полюсов к телу пациента в каждой паре, при этом минимальные размеры рабочей поверхности каждого магнита не менее чем в 3 раза превышают его толщину, и на нерабочей поверхности магнита размещен общий, по крайней мере, для каждой пары, магнитопровод, а сочетания длин волн полупроводниковых излучателей выбраны из ряда биологически активных от 400 до 1600 нм. Полупроводниковые излучатели выполнены двух- или более волновыми. Устройство снабжено оптически прозрачной съемной крышкой с возможностью закрепления постоянного магнита. Полупроводниковые излучатели размещены так, что проекция соединяющей их центры прямой линии на рабочую поверхность магнита совпадают с линией раздела полюсов в паре (RU №2122445, прототип).

Недостатками известных магнитосветовых устройств являются сложность конструкции, обусловленная применением постоянных магнитов, которым требуется механическая обработка для придания оптимальной геометрической конфигурации. Это является сложной технологической задачей, что существенно увеличивает себестоимость изделий. Известные магнитосветовые устройства характеризуются большим электропотреблением, слабой способностью интенсификации роста микроорганизмов, например, биомассы штамма Bifidobacterium bifidum, малой терапевтической эффективностью. Следовательно, эти недостатки снижают их потенциальные возможности практического использования в малобюджетных учреждениях здравоохранения, а также самостоятельное применение приборов на дому пациентами. К тому же в известных магнитосветовых устройствах усложнено формирование магнитного поля с необходимыми характеристиками.

Технической проблемой, на разрешение которой направлено настоящее техническое решение, является создание эффективного компактного устройства для магнитосветового воздействия и расширение арсенала устройств магнитосветового воздействия.

Технический результат, обеспечивающий разрешение указанной проблемы, заключается в упрощении конструкции, т.е. не сложного в изготовлении и простого в сборке постоянного магнита необходимой конфигурации. За счет формы и геометрических размеров при наполнении магнитным нанопорошком диоксида кремния (SiO₂) контейнер УМБВ является одновременно корпусом, который формирует магнитное поле с необходимыми характеристиками.

Одновременно снижено энергопотребление, упрощена технология применения. Расширены функциональные возможности терапии и профилактики серотониновой недостаточности при ХГБН, а также оперативного воздействия на настроение пациента (ослабление депрессии, тревоги, активизация положительных эмоций). Устройство позволяет проводить терапию болезней других этиологий за счет многофакторного влияния на гладкие миоциты в стенке микрососудов, изменять реологические свойства крови и ее микроциркуляцию, активизировать окислительно-восстановительные процессы, ускорять кровоток, уменьшать внутрисосудистую агрегацию эритроцитов и периваскулярный отек.

В микробиологических применениях УМБВ обеспечивает возможность значительной интенсификации роста микроорганизмов, например, биомассы штамма Bifidobacterium bifidum.

Сущность изобретения состоит в том, что УМБВ содержит светодиодный источник, имеющий группу полупроводниковых излучателей, световод, кольцевой источник магнитного поля для формирования магнитного поля в зоне облучения объекта. При этом источник магнитного поля выполнен в виде полого контейнера с осевым каналом в кольцевом внутреннем объеме, заполненным магнитным нанопорошком диоксида кремния, который получен путем импульсного электронного испарения пирогенного аморфного диоксида кремния электронным пучком в вакууме с последующим осаждением. Световод размещен в осевом канале контейнера, а светодиодный источник излучения прикреплен к контейнеру соосно световоду.

В частных случаях реализации светодиодный источник выполнен в форме цилиндра с выступающим из контейнера верхним участком, в котором размещены светодиоды, и с нижним участком, в котором размещен световод, выступающий из канала контейнера в направлении объекта воздействия.

В частных случаях реализации излучатели выполнены в виде многокристальных светодиодов красного, зеленого и синего свечения, а источник излучения закреплен вдоль оси канала контейнера с помощью резьбовой муфты.

В частных случаях реализации источник излучения зафиксирован соосно световоду с помощью пластинчатой шайбы, сопряженной с верхней стороной резьбовой муфты.

В частных случаях реализации источник излучения выполнен с гальваническими элементами электропитания мощностью не более 3 Вт для создания белого светового потока с длинами волн 400-700 нм.

В частных случаях реализации контейнер источника магнитного поля выполнен из верхней и нижней кольцевых крышек, соединенных между собой с образованием полости, заполненной магнитным нанопорошком диоксида кремния со средним размером частиц, составляющих 5-10 нм.

В частных случаях реализации контейнер источника магнитного поля выполнен из двух кольцевых крышек, где верхняя выполнена с резьбой для соединения с резьбовой муфтой.

В частных случаях реализации на верхнем торце источника излучения со стороны, противоположной световоду, установлен нажимной выключатель.

Контейнер источника магнитного поля, заполнен магнитным нанопорошком диоксида кремния с намагниченностью насыщения до 0.25 Гс-см3/г с безгистерезисной кривой намагничивания.

Контейнер источника магнитного поля выполнен с объемом, выбранным из условия обеспечения магнитной индукции в пределах 15-30 мТл.

В частных случаях реализации контейнер источника магнитного поля выполнен из пластмассы с наружным диаметром 125 мм, высотой 46 мм, с объемом 540 см³ и заполнен 12 г магнитного нанопорошка диоксида кремния при насыпной плотности 35 - 150 г/л, а светодиодный источник выполнен с верхним выступающим участком диаметром 26 мм, длиной 70 мм, и с нижним выступающим участком диаметром 24 мм, длиной 19 мм.

На чертеже фиг. 1 изображено УМБВ - вид сверху, на фиг. 2 - продольный разрез устройства по фиг. 1, на фиг. 3 - вид сбоку по фиг. 1, на фиг. 4 - возможные положения устройства при его использовании в терапии различных болезней, а свет направлен в сторону зоны заболевания: лба - для терапии ХГБН; коленей - для терапии артритов; печени- для устранения токсикозов; солнечного сплетения - для лечения желудочно-кишечного тракта.

УМБВ содержит светодиодный источник 1 излучения, имеющий в своем составе группу полупроводниковых излучателей, а также кольцевой источник магнитного поля для формирования магнитного поля в зоне облучения.

Кольцевой источник магнитного поля выполнен в виде полого контейнера, образованного верхней и нижней крышками 3,4 с внутренним осевым сквозным каналом, окруженным кольцевым контейнером.

Внутренний объем контейнера (3,4) заполнен аморфным магнитным нанопорошком диоксида кремния (SiO_2.), полученным путем испарения импульсным электронным пучком мишени из пирогенного аморфного нанопорошка Aerosil 90.

Светодиодный источник 1 излучения закреплен вдоль оси контейнера (3,4) в положении ориентации излучающего участка соосно источнику магнитного поля через световод 6, размещенный в канале контейнера (3,4) для формирования магнитного поля в зоне облучения полупроводниковых излучателей источника 1.

Светодиодный источник 1 выполнен в форме цилиндра, в верхнем участке (по чертежу фиг. 2) которого размещены светодиоды, выступает из контейнера и используется пациентом в качестве ручки УМБВ. Нижний участок световода 6 выступает из канала контейнера (3,4) для направления излучения на орган пациента или биоматериал.

Светодиодный источник 1 излучения выполнен из многокристальных светодиодов, имеющих в своем составе три полупроводниковых излучателя красного, зеленого и синего свечения, и закреплен вдоль оси контейнера источника магнитного поля с помощью резьбовой муфты 2.

Светодиодный источник 1 излучения зафиксирован резьбовой муфтой 2 соосно световоду 6 с помощью пластинчатой шайбы или прокладки 7.

Светодиодный источник 1 излучения выполнен с гальваническими элементами электропитания (батарейками АА) мощностью не более 3 Вт для создания белого светового потока с длинами волн 400-700 нм.

Контейнер источника магнитного поля состоит из верхней и нижней кольцевых крышек (3,4), соединенных между собой резьбовым соединением. Герметичная полость контейнера заполнена магнитным нанопорошком диоксида кремния (SiO₂) со средним размером частиц, составляющим 5-10 нм, полученным путем импульсного электронного испарения электронным пучком пирогенного аморфного диоксида кремния (в виде мишени из Aerosil 90 - производитель немецкая химическая компания «Evonik Degussa AG») в вакууме с последующим осаждением. Контейнер источника магнитного поля выполнен из двух кольцевых крышек 3,4, верхняя крышка 3 выполнена с резьбой для соединения с резьбовой муфтой 2.

На верхнем торце светодиодного источника 1 излучения со стороны, противоположной контейнеру, установлен нажимной выключатель (кнопка) 5 электропитания на светодиоды источника 1 излучения.

Контейнер (3,4) источника магнитного поля заполнен аморфным магнитным нанопорошком диоксида кремния (SiO₂) с намагниченностью насыщения до 0.25 Гс-см3/г с безгистерезисной кривой намагничивания.

Магнитный нанопорошок диоксида кремния (SiO₂) получен с помощью импульсного электронного испарения электронным пучком мишени из предварительно отожженного пирогенного аморфного диоксида кремния (мишени из Aerosil 90) в вакууме (остаточное давление 4 Ра). Испаренный нанопорошок SiO₂ осаждался на стеклянные неохлаждаемые подложки, размещенные вокруг мишени на расстоянии 10-15 см.

Полученный магнитный нанопорошок SiO₂ проявляет ферромагнитное поведение при комнатной температуре. Полученный магнитный нанопорошок SiO₂ относится к мягким магнетикам с характерной для d⁰ - магнетиков безгистерезисной кривой намагничивания с достижением намагниченности насыщения до 0.25 Гс-см3/г.

Таким образом, в полученном электронным испарением магнитном нанопорошке диоксида кремния установлено возникновение ферромагнетизма при комнатной температуре, что подтверждает промышленную применимость заявляемого устройства.

Изготовленные вышеуказанным способом наночастицы магнитного нанопорошка SiO₂ со средней размерностью менее 5-10 нм обладают улучшенными свойствами ферромагнетизма с безгистерезисной кривой намагничивания. Намагниченность насыщения достигает 0.25 Гс-см3/г, с удельной поверхностью 50-380 м2/г и насыпной плотностью нанопорошка 35-150 г/л.

Данные сведения подтверждены источником информации: Журнал "Физика Твердого Тела" ISSN: 0367-3294, 2015, том 57, вып. 12 (В.Г. Ильвес, М.Г. Зуев, С.Ю. Соковнин, A.M. Мурзакаев).

Институт электрофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия, Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, Институт химии твердого тела УрО РАН. См., также публикацию указанного журнала на сайте: https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/42502.

Технология испарения импульсным электронным пучком запатентована как «Способ получения нанопорошков и устройство для его реализации» RU2353573.

Геометрия устройства и размеры (объем) кольцевого контейнера (3,4) продиктованы теми соображениями, что магнитный нанопорошок диоксида кремния, полученный с помощью испарения импульсным электронным пучком, заполненный в УМБВ, должен обеспечить достаточную магнитную индукцию, например, от 15 до 30 мТл.

Цилиндрический контейнер состоит из двух частей, нижней крышки 4 и верхней крышки 3, которые соединены по наружному периметру (после заполнения контейнера нанопорошком) резьбовым или иным соединением. Излучатель для применения заявляемого устройства в качестве медицинского аппарата должен иметь наиболее значимые терапевтические частоты - длину волны излучения 630 - 950 нм, полуширину диаграммы направленности 20° - 30° и создавать плотность потока излучения около 20 мВт/см².

Контейнер (3,4) источника магнитного поля, как правило, выполнен из пластика (пластмассы).

Следует отметить, что УМБВ может рассматриваться как твердотельный мазер (англ. maser), поскольку под воздействием светодиодного излучения в диапазоне 400-800 нм, устройство переизлучает фотонную энергию в микроволновое излучение субмиллиметрового и сантиметрового диапазона малой интенсивности.

Для применения в терапии контейнер может быть выполнен с наружным диаметром 125 мм, высотой 46 мм, с объемом 540 см³ и заполнен аморфным магнитным нанопорошком SiO₂ в количестве 12 г с насыпной плотностью 35 - 150 г/л, а светодиодный источник выполнен с верхним выступающим участком диаметром 26 мм, длиной 70 мм, и с выступающим нижним участком диаметром 24 мм, длиной 19 мм.

Магнитный нанопорошок SiO₂ помещается в кольцевой контейнер (3,4) вокруг световода 6 в весовом количестве 12 г, что является достаточным для использования в качестве источника магнитного поля для магнитосветового, а также в частных случаях, магнито-лазерного и магнито-светодиодного терапевтического воздействия, с магнитной индукцией, например, от 15 до 30 мТл. Такая величина магнитной индукции определена в результате многолетних исследований аппаратов магнитолазерной и магнитосветовой терапии, как достаточная для достижения терапевтического эффекта.

Источник 1 излучения для заявляемого устройства в качестве медицинского аппарата имеет терапевтически наиболее значимые частоты - длину волны излучения 630 - 950 нм, полуширину диаграммы направленности 20° - 30° с плотностью потока излучения около 20 мВт/см².

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Через центральный канал контейнера (3,4) проходит световод 6. Световод герметизирует магнитный материал от светового потока. Для терапии белый, низкоинтенсивный светодиодный источник 1 мощностью менее 3 Вт с длинами волн 400-800 нм пропускает свет через световод 6 внутреннего канала цилиндрического контейнера, наполненного магнитным нанопорошком аморфного диоксида кремния, который выполняет также роль резонатора фотонной структуры. Под воздействием электромагнитного светодиодного излучения в диапазоне 400-800 нм устройство переизлучает фотонную энергию в микроволновое излучение субмиллимитрового и сантиметрового диапазона малой интенсивности.

Суммарная мощность гальванических элементов электропитания светодиодного источника 1 излучения в 3 Вт определена результатами испытаний на биологической модели воздействия на рост бифидумбактерий. Светодиодный источник 1 обеспечен гальваническими элементами питания АА, которые работают не менее 24 часов. Включение-выключение электропитания осуществляется кнопкой 5. Светодиодный источник 1 закрепляется на корпусе цилиндрического контейнера (3,4) с помощью резьбовой муфты 2 и центруется на корпусе пластичной шайбой 7.

Заявляемое устройства доказало свою эффективность в терапии ХГБН.

По данным Всемирной организации здравоохранения хронические головные боли напряжения входят в число самых распространенных расстройств нервной системы. По оценкам ВОЗ, на протяжении последнего года, почти половина взрослых людей испытывали головную боль, по меньшей мере, один раз. Регулярные хронические боли связаны с личностным и общественным бременем, инвалидностью, снижением качества жизни и финансовыми проблемами. Во всем мире только малая часть людей с головными болями получают диагноз ХГБН. Эта болезнь, являясь разновидностью ежедневных головных болей, диагностируется в том случае, если характерные проявления беспокоят человека более 15 дней в месяц и более 180 дней в году. Если боли возникают реже, то речь идет об эпизодических болях. Во всем мире головная боль недооценивается, не распознается и не лечится в надлежащих масштабах. В результате до 4% взрослого населения мира страдает от хронической боли напряжения, продолжающейся 15 или более дней ежемесячно. Согласно статистике, хроническая головная боль беспокоит женщин в 5-6 раз чаще, чем мужчин. Такой патологии подвержены не только взрослые, но и дети. Головные боли являются всемирной проблемой, поражающей людей независимо от возраста, расы, уровня доходов и географического района (ВОЗ. Головные бол, http://www.who.int/topics/headache_disorders/ru/).

При лечении хронической головной боли напряжения с проблемой нельзя справиться с помощью приема обезболивающих препаратов без вреда для здоровья. Специалисты утверждают, что такие лекарственные средства только осложняют задачу купирования болевого синдрома. Основным методом снижения интенсивности болевого синдрома от ХГБН является длительное, не менее 2-3 месяцев, медикаментозное лечение антидепрессантами, которые имеют многочисленные побочные эффекты.

Терапевтическое действие УМБВ достигается при нахождении пациента от заявляемого устройства до 50 см с рекомендуемым временем воздействия до 10 минут.

УМБВ является новым, но неочевидным устройством для специалиста в данной области техники, лечебным средством безмедикаментозной терапии ХГБН с возможностью промышленного внедрения новой медицинской техники.

УМБВ осуществляет терапию и/или профилактику серотониновой недостаточности с многофакторным влиянием на гладкие миоциты в стенке микрососудов, улучшение микроциркуляции крови, активизацию окислительно-восстановительных процессов, уменьшение внутрисосудистой агрегации эритроцитов и периваскулярного отека. Эти данные послужили основанием для применения УМБВ при лечении хронической головной боли напряжения.

Содержание серотонина в плазме при ХГБН и его недостаточность, являются маркером степени интенсивности головной боли и депрессий. Установлено, что интенсивность головной боли тестируется уровнем содержания серотонина в переферической крови больных. Оценка результатов терапии основана на объективной регистрации интенсивности хронической боли за счет определения количественного содержания серотонина в крови с помощью иммуноферментного твердофазного анализа тест-системой «Серотонин-Elisa» (IBL-Гамбург).

Исследованиями кафедры неврологии Пермской государственной медицинской академии установлено, что концентрация серотонина сыворотки крови в 230 и выше нг/мл соответствует отсутствию болевого синдрома.

Снижение концентрации серотонина сыворотки крови в пределах 180-230 нг/мл характерна для болевого синдрома легкой степени, что соответствует интенсивности боли по международной визуальной аналоговой шкале (ВАШ) - 0-40 см.

Концентрация серотонина сыворотки крови от 130 нг/мл до 180 нг/мл соответствует умеренным болям средней степени интенсивности (50-60 см по ВАШ).

Содержание серотонина сыворотки крови ниже 130 нг/мл характеризует боль высокой интенсивности (70-100 см по ВАШ).

Практическая апробация подтвердила, что УМБВ позволяет самостоятельно лечить ХГБН в домашних условиях пациентами без надлежащей квалификации и обладает, одновременно, противовоспалительным и обезболивающим эффектом, без возникновения побочных эффектов. УМБВ является компактным устройством, исполненным с предельной простотой, техническим совершенством, высокой надежностью и безопасностью. Это обосновано подтверждает успешное безопасное применение УМБВ, в отличие от медикаментозного лечения антидепрессантами, которые имеют многочисленные побочные эффекты.

В настоящее время большинство методик для оценки болевого синдрома базируется на интерпретации утверждений самих пациентов. Наиболее распространены, так называемые, «визуально-аналоговые шкалы боли», которые предлагают определить боль посредством длины отрезка, указанного испытуемым между точками «боли нет» и «невыносимая или максимальная боль». При использовании визуально-аналоговой шкалы (ВАШ) пациенту предлагают сделать на этой линии отметку, соответствующую интенсивности боли в данный момент. Помощь в оценке боли могут оказать пояснения, вписанные вдоль линии (например, «слабые, умеренные, тяжелые»). Расстояние между концом линии («нет болей») и сделанной больным отметкой, измеряют в сантиметрах и округляют. Различные вариации ВАШ называют графической рейтинговой шкалой. Простейший способ измерения боли - цифровая рейтинговая шкала. Для оценки болевых ощущений пациенту предлагается шкала с градуировкой от 0 до 100. Пациент отмечает цифру, которая, по его мнению, наиболее соответствует силе испытываемого им болевого ощущения. При анализе выраженности боли исследованных пациентов была принята следующая градация степеней тяжести боли: слабая боль - (10-40) баллов (по цифровой оценочной шкале от 0 до 100 баллов), умеренная боль (50-60 баллов), сильная боль (70-100 баллов). В основе градации лежит наличие границ категорий тяжести боли, при которой происходят качественные и количественные изменения характера влияния боли на основные параметры качества жизни.

Для дополнительной оценки достоверности результатов лечения все пациенты были опрошены в соответствии со стандартным международным опросником "SF-36 Health Status Survey" (SF-36), который относится к неспецифическим опросникам для оценки качества жизни, он широко распространен и используется в США и странах Европы при проведении исследований качества жизни. 36 пунктов опросника сгруппированы в восемь шкал: физическое функционирование, ролевая деятельность, телесная боль, общее здоровье, жизнеспособность, социальное функционирование, эмоциональное состояние и психическое здоровье. Показатели каждой шкалы варьируются между 0 и 100, где 100 представляет полное здоровье, все шкалы формируют два показателя: душевное и физическое благополучие.

Результаты обследований пациентов до лечения и после него представлены в виде оценок в баллах по 8 шкалам, составленных таким образом, что более высокая оценка указывает на более высокий уровень качества жизни. Количественно оцениваются следующие показатели (аналогично принятым в RU №2254574):

1. Физическое функционирование (Physical Functioning - PF), отражающее степень, в которой физическое состояние ограничивает выполнение физических нагрузок (самообслуживание, ходьба, подъем по лестнице, переноска тяжестей и т.п.). Низкие показатели по этой шкале свидетельствуют о том, что физическая активность пациента значительно ограничивается состоянием его здоровья.

2. Ролевое функционирование, обусловленное физическим состоянием (Role-Physical Functioning - RP) - влияние физического состояния на повседневную ролевую деятельность (работу, выполнение повседневных обязанностей). Низкие показатели по этой шкале свидетельствуют о том, что повседневная деятельность значительно ограничена физическим состоянием пациента.

3. Интенсивность боли (Bodily pain - BP) и ее влияние на способность заниматься повседневной деятельностью, включая работу по дому и вне дома. Низкие показатели по этой шкале свидетельствуют о том, что боль значительно ограничивает активность пациента.

4. Общее состояние здоровья (General Health - GH) - оценка больным своего состояния здоровья в настоящий момент и перспектив лечения. Чем ниже баллы по этой шкале, тем ниже оценка состояния здоровья.

5. Жизненная активность (Vitality - VT) подразумевает ощущение себя полным сил и энергии или, напротив, обессиленным. Низкие баллы свидетельствуют об утомлении пациента, снижении жизненной активности.

6. Социальное функционирование (Social Functioning - SF), определяется степенью, в которой физическое или эмоциональное состояние ограничивает социальную активность (общение). Низкие баллы свидетельствуют о значительном ограничении социальных контактов, снижении уровня общения в связи с ухудшением физического и эмоционального состояния.

7. Ролевое функционирование, обусловленное эмоциональным состоянием (Role-Emotional - RE) предполагает оценку степени, в которой эмоциональное состояние мешает выполнению работы или другой повседневной деятельности (включая большие затраты времени, уменьшение объема работы, снижение ее качества и т.п.). Низкие показатели по этой шкале интерпретируются как ограничение в выполнении повседневной работы, обусловленное ухудшением эмоционального состояния.

8. Психическое здоровье (Mental Health - МН), характеризует настроение наличие депрессии, тревоги, общий показатель положительных эмоций. Низкие показатели свидетельствуют о наличии депрессивных, тревожных переживаний, психическом неблагополучии.

Шкалы группируются в два показателя «физический компонент здоровья» и «психологический компонент здоровья»:

1. Физический компонент здоровья (Physical health - РН) Составляющие шкалы:

- Физическое функционирование,

- Ролевое функционирование, обусловленное физическим состоянием

- Интенсивность боли

- Общее состояние здоровья

2. Психологический компонент здоровья (Mental Health - МН) Составляющие шкалы:

- Психическое здоровье

- Ролевое функционирование, обусловленное эмоциональным состоянием

- Социальное функционирование

- Жизненная активность

В порядке практической апробации заявляемого устройства обследован 21 пациент, обратившихся к неврологу по поводу хронической головной боли напряжения, для лечения которых было задействовано УМБВ. Среди обследованных было 12 женщин и 9 мужчин, медиана возраста составляла 25 лет.

Клиническая оценка курсового лечения показала высокую эффективность процедуры. У всех пациентов получен выраженный положительный эффект. После 7 процедур, каждая из которых длилась 10 минут в течение 7 дней, у больных с ХГБН наблюдалось улучшение общего самочувствия, купировались головные боли, у большинства уменьшалось головокружение, улучшался сон и увеличивалась способность к продолжительной физической и умственной работе.

Содержание серотонина в сыворотке периферической крови пациентов определяли с помощью иммуноферментного анализа при использовании тест-системы «Серотонин-ELISA» (IBL, Гамбург). Материал для исследования брали в межприступном периоде в утренние часы на фоне наилучшего самочувствия. Группа больных с хроническим течением ХГБН состояла из пациентов с анамнезом типичных атак головной боли, постепенной трансформацией в хроническую форму с частотой приступов головной боли 18 дней в месяц.

Результаты исследования уровня серотонина у больных с хроническим течением ХГБН в сыворотке крови имело тенденцию к снижению по сравнению с таковым в группе здоровых лиц, для которых характерный уровень серотонина в сыворотке составляет от 230 нг/мл и выше до уровня 350 нг/мл. Установлено, что при ХГБН показатели степени тревожно-депрессивных расстройств и интенсивности боли тесно взаимосвязаны со снижением уровня серотонина в сыворотке крови.

В таблице 1 приведены показатели клинической оценки результатов применения УМБВ, подтверждающие эффективность его использования.

Применение заявляемого устройства для оценки интенсификации роста микробиоты человека осуществлялось следующим образом.

Эффективность работы УМБВ в сравнении с серийным аппаратом магнитосветовой терапии «Геска» (используемым как патентный прототип) проводилась путем оценки воздействия двух устройств на интенсификацию роста микробиоты человека, в которой синтезируется приблизительно 95% серотонина. Роль микробиоты в эпигенетике нейродегенеративных заболеваний активно изучается в Лаборатории «Биологии бифидобактерий» ФБУН «Московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, где были проведены сравнительные испытания.

Бифидобактерии занимают особое место среди различных представителей нормальной микрофлоры человека. Микробиоценоз человека в норме состоит на 85-98% из бифидобактерий. Именно бифидофлоре принадлежит ведущая роль в поддержании и нормализации микробиоценоза кишечника, неспецифической резистентности организма в эпигенетике нейродегенеративных заболеваний. Все представители рода Bifidobacterium - грамположительные, неподвижные, неспорообразующие, не образующие в процессе жизнедеятельности газы, анаэробные, каталазо-отрицательные, сахаролитические микроорганизмы. Все они хемоорганотрофы, активно сбраживают углеводороды с образованием преимущественно уксусной и молочной кислот в молярном соотношении 3:2, CO₂ не образуют. Некоторые виды могут расти в атмосфере, обогащенной до 10% CO₂. Их рост прекращается при рН ниже 4.5 или выше 8.5.

Указанные свойства создают предпосылки для расширения области применения приборов типа УМБВ на повышение эффективности внедрения биотехнологий в процессах обогащения и переработки металлсодержащих руд ввиду существенных преимуществ таких технологий с точки зрения экономической эффективности и экологической безопасности. Использование микроорганизмов целесообразно, как в пищевой, так и в иных отраслях промышленности, в том числе для обогащения руды в горнодобывающей отрасли. Сегодня можно выделить три направления развития методов обогащения руды с использованием микроорганизмов, а именно: биовыщелачивание (бактериальное выщелачивание), обогащение полезных ископаемых (биофлотация) и биосорбция металлов из растворов.

Для выявления преимуществ УМБВ, в том числе в микробиологии, проведено сравнительное определение влияния излучения заявляемого устройства и аппарата Геска (прибор магнитосветовой терапии) на динамику роста коллекционного штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231, имеющего наиболее широкое применение в производстве ферментированных продуктов.

Для этого штамм Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231 выращивали на стерильной питательной готовой к применению среде Блаурокка для выделения и культивирования бифидобактерий. Питательная среда представляла собой однородный, гигроскопичный мелкодисперсный, светочувствительный порошок светло-желтого цвета, в состав которого входят печеночный бульон, пептон ферментативный, лактоза, цистеина гидрохлорид, натрия хлорид, агар. Препарат, в количестве необходимом для приготовления конкретной серии питательной среды, тщательно размешивали в 1 л дистиллированной воды, кипятили в течение 1 мин, периодически перемешивая, до полного расплавления агара, фильтровали и разливали по 50 мл в 3 колбы и стерилизовали автоклавированием при температуре 112 градусов Цельсия в течение 30 мин. Исходную и результирующую (прирост) биомассу клеток определяли по оптической плотности.

Оптическую плотность биомассы измеряли на спектрофотометре UNICO 2100 с использованием рекомендованной длины волны 550 нм, при которой поглощение света суспензией клеток штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231 минимальная. В спектрофотометре использовали кюветы объемом 3,5 мл и толщиной 1,0 см (длина поглощающего слоя 10 мм). В качестве контрольного раствора сравнения оптической плотности применяли стерильную питательную среду Блаурокка, так как ее использовали в эксперименте для наращивания биомассы штамма.

Далее первую колбу подвергали облучению УМБВ 2 раза в день по 30 мин в течение 3 дней.

Вторую колбу облучали аппаратом Геска 2 раза в день по 30 мин в течение 3 дней. Ее хранили в другом помещении при аналогичных условиях (освещение, температура), как первую колбу.

Третью контрольную колбу не облучали и хранили в другом помещении при аналогичной температуре, что первую и вторую.

На третий день эксперимента проводили определение биомассы клеток по оптической плотности (ОП), как описано выше. Результаты эксперимента по определению влияния излучения на рост штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-423 1 представлены в таблице 2

Фиксировались данные по ростовым свойствам контрольной и облученных тестовых культур Bifidobacterium bifidum, штамм ВКПМ-4231, полученных на чашках Петри. Тестовые культуры облучали 2 раза в день по 30 мин в течение 3 дней. В контрольной и облученных чашках Петри бралось по 5 проб и определяли количество колониеобразующих единиц в одном мл исследуемой пробы (КОЕ/мл). Результаты по определению влияния излучения на рост штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231 по количеству колониеобразующих единиц в одном мл исследуемой пробы (КОЕ/мл) приведены в таблице 3.

Вывод: По результатам проведенного лабораторного эксперимента видно, что оптическая плотность (ОП) биомассы, облученной УМБВ, а также количество колониеобразующих единиц в одном мл исследуемых проб (КОЕ/мл) в среднем на 65% выше, чем облученной аппаратом ГЕСКА. Это свидетельствует о том, что излучение от УМБВ значительно влияет на рост биомассы штамма Bifidobacterium bifidum, ВКПМ-4231, и обладает большей интенсивностью в сравнении с аппаратом Геска.

Самая низкая ОП была отмечена в необлученной колбе, хранящейся в тех же условиях. С помощью УМБВ получен максимальный прирост биомассы.

Заявляемое устройство имеет несложную конструкцию и проста в сборке, позволяет значительно интенсифицировать рост микроорганизмов, например, биомассы штамма Bifidobacterium bifidum. УМБВ энергоэкономично, легко в применении, а также расширяет функциональные возможности терапии.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для магнитосветового воздействия содержит светодиодный источник излучения, имеющий в своем составе группу полупроводниковых излучателей, а также кольцевой источник магнитного поля в виде полого контейнера, образованного верхней и нижней крышками и выполненного с осевым каналом. Внутренний объем контейнера заполнен магнитным нанопорошком диоксида кремния (SiO₂), полученным путем испарения импульсным электронным пучком мишени из пирогенного аморфного нанопорошка Aerosil 90. Светодиодный источник излучения закреплен вдоль оси контейнера соосно источнику магнитного поля через световод, размещенный в канале контейнера, и выполнен в форме цилиндра, верхний участок которого со светодиодами выступает из контейнера, а излучающий нижний участок световода выступает из канала контейнера. Заявляемое устройство обеспечивает упрощение конструкции и сборки, возможность значительной интенсификации роста микроорганизмов, например биомассы штамма Bifidobacterium bifidum. 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

1. Устройство магнитосветового воздействия на биообъект, содержащее светодиодный источник излучения с группой полупроводниковых излучателей, световод, а также кольцевой источник магнитного поля для формирования магнитного поля в зоне облучения объекта, отличающийся тем, что источник магнитного поля выполнен в виде полого контейнера с осевым каналом и с кольцевым внутренним объемом, заполненным магнитным нанопорошком диоксида кремния, полученным путем импульсного электронного испарения пирогенного аморфного диоксида кремния электронным пучком в вакууме с последующим осаждением, при этом световод размещен в осевом канале контейнера, а светодиодный источник излучения прикреплен к контейнеру соосно световоду.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светодиодный источник выполнен в форме цилиндра с выступающим из контейнера верхним участком, в котором размещены светодиоды, и с нижним участком, в котором размещен световод, выступающий из канала контейнера в направлении объекта воздействия.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что излучатели выполнены в виде многокристальных светодиодов красного, зеленого и синего свечения, а источник излучения закреплен вдоль оси канала контейнера с помощью резьбовой муфты.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что источник излучения зафиксирован соосно световоду с помощью пластинчатой шайбы, сопряженной с верхней стороной резьбовой муфты.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что источник излучения выполнен с гальваническими элементами электропитания мощностью не более 3 Вт для создания белого светового потока с длинами волн 400-700 нм.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что контейнер источника магнитного поля выполнен из верхней и нижней кольцевых крышек, сопряженных между собой с образованием полости, заполненной магнитным нанопорошком диоксида кремния со средним размером частиц, составляющим 5-10 нм.

7. Устройство по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что контейнер источника магнитного поля выполнен из двух кольцевых крышек, верхняя из которых выполнена с резьбой для соединения с резьбовой муфтой.

8. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что на верхнем торце источника излучения со стороны, противоположной световоду, установлен нажимной выключатель.

9. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что контейнер источника магнитного поля заполнен магнитным нанопорошком диоксида кремния с намагниченностью насыщения до 0.25 Гс-см³/г с безгистерезисной кривой намагничивания.

10. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что контейнер источника магнитного поля выполнен с объемом, выбранным из условия обеспечения магнитной индукции в пределах 15-30 мТл

11. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что контейнер источника объемом 540 см³ заполнен магнитным нанопорошком диоксида кремния в количестве 12 г при насыпной плотности 35-150 г/л, а светодиодный источник выполнен с верхним выступающим участком диаметром 26 мм длиной 70 мм и с нижним выступающим участком диаметром 24 мм длиной 19 мм.