Терапевтическое облучающее устройство Советский патент 1993 года по МПК A61N5/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при воздействии на биологические объекты, в том числе при лечении внутренних болезней человека.

Цель изобретения - повышение эффективности лечения путем синергетического воздействия магнитного поля w света на организм.

На фиг. 1 показана общая-схема терапевтического облучающего устройства, установленного в рабочем положении на поверхности объекта облучения, например, на почке пациента;на фиг. 2 - терапевтическое облучающее устройство с четырьмя продольно расположенными элементами для обработки протяженных объектов, например операционных ран или язв двенадцатиперстной кишки, вид со стороны объекта, на фиг. 3 - симметричное терапевтическое облучающее устройство с лазерным излучателем в центре и светодиодами, расположенными параксиально ему для лечения патологии внутренних органов, для кардиологии, пульмонологии, гастроэнтерологии, ревматологии, вид со стороны объекта; на фиг. 4 - терапевтическое облучающее устройство с использованием выносного крупногабаритного лазера, волоконного светового и электромагнита для лечения па- тологиивнутренних органов и функциональных систем живого организма, например половых расстройств; на фиг. 5 - схема определения расстояния от источника излучения до выходной плоскости диафрагмы (плоскости объекта) в зависимости от заданной (терапевтической) плотности мощности излучения, мощности излучателя и расходимости пучка излучения.

Терапевтическое облучающее устройство состоит из устанавливаемого на облучаемый объект (кожа, поверхность органа) магнито-аппликатора 1, корпуса 2 и источника 3 света. Один из полюсов 4 магнита магнито-аппликатора 1, обращенный в сторону объекта и внешний по отношению к источнику 3 света является для него диафрагмой 1. положение h которой определяется уравнением (2). Источник 3 пучка света расположен в устройстве таким образом;

ел

с

00

о

N 00 О

N

что его оптическая ось перпендикулярна выходной плоскости 4 и углублен внутрь устройства с возможностью перемещения вдоль оптической оси (фиг.1, 4). При этом положение источника 3, т.е. расстояние до поверхности объекта, будет определяться его мощностью Ф, расходимостью пучка lav, необходимой (терапевтической) плотностью мощности Е облучения, принимая, что поперечное сечение пучка излучения близко к круговому, в пределах терапевтической широты данного параметра. Источник пучка света может быть выполнен в виде полупроводникового лазерного диода например 32ДЛ-103, ИЛПН-203, ИЛПИ-205 или излучающего диода АЛ-107Б, ЗЛ-107А и т.п., расположенных в корпусе 2 устройства, выполненного в виде отдельного магнито-ла- зерного блока или фонендоскопа для обеспечения большей мобильности, т.е. возможности подведения фотомагнитного воздейстрия к любой части тела-человека (проекции сердца, легких, печени, почек, надпочечников, кишечника, поджелудочной железы, наружных и внутренних половых органов, к шее, подмышечным и паховым областям, голове, конечностям, рефлексогенным точкам и зонам и т.п.), и электрически соединенный с отдельно стоящим блоком питания и управления.

При использовании крупногабаритного источника излучения, например гелий-неонового гелий-кадмиевого, жидкостного, экситонного и т.д. лазера 6 или источника полихроматического света (ртутные, галогеновые и т.п., лампы в том числе со светофильтрами) они соединяются с терапевтическим облучающим устройством с помощью волоконного или зеркально- линзового световода 7 (фиг,4).

При необходимости использования протяженных поверхностей объекта, например при лечении послеоперационных ран, длинных трубчатых костей, печени,.желудка, сосудов и т.п., источник 3 выполняется в виде нескольких облучающих элементов (фиг.2, 3), в ртом числе разной конструкции, например полупроводниковых излучающих диодов и выносного гелий-неонового лазера.

Магнит-аппликатор для обеспечения необходимой формы магнитного поля и его модуляции может быть выполнен соответствующей источникам формы. Его площадь (S) определяется по формуле (1). В качестве магнита-аппликатора 1 могут быть выбраны различной формы ферритовые, самариевые, бариевые и т.п. магнитофоры, на основе магнитоэластов или ферромагнитных (стальных) обойм, обеспечивающих форму и

положение диафрагмы 1, или использованы электромагниты.

Работа терапевтического облучающего устройства заключается в следующем.

После измерения мощности излучения и угла расходимости пучка излучения от источника 3 устанавливают в зависимости от требуемой интенсивности (плотности мощности, плотности энергии и т.д.) света, рас0 стояние h в соответствии с вышеуказанной математической формулой (2). Откалибро- ванный магнито-аппликатор (диафрагма) 1 устанавливается своей выходной плоскостью на поверхность объекта. При этом в

5 зоне поверхности объекта, окруженной диафрагмой (зона а. на фиг.5) образуется затемненная область, что увеличивает биотропность воздействия (2), а также обеспечивает защиту оператора от дейст0 вия отражаемого от объекта излучения. Конструкция устройства при воздействии на биологические объекты обеспечивает сине- ргетической взаимодействие оптического излучения и магнитного поля с биотканью.

5 Учитывая, что биологическая ткань обладает свойствами полупроводника, квант света (1-1 эВ), попадая на нейтральную молекулу, разделят ее в соответствии с эффектом Дембера на положительно и

0 отрицательно заряженные частицы. Приложенное магнитное поле (10-40 мТл) разделяет направление движения указанных частиц в соответствии с эффектом Кикоина- Носкова. Учитывая, что эти явления проис5 ходят в капиллярах живого организма, т.е. в движущейся гидросистеме, дополнительно учитывается Гидродинамика капилляров (скорость протока жидкости в капилляре ставляет 3-5 мм/с). Вследствие этого траек0 тория частиц приближенно, без учета гидратации ионов, может быть подсчитана по формулам ларморовой окружности, Для основных ионов, участвующих в метаболических процессах, радиусы ларморовой ок5 ружности в этих условиях составляют, мкм: натрий 1,2-7,2, калий 2,0-12,2; кальций 1,0- 6,3. магний 0,6-3,8. Это соизмеримо с поперечным сечением капилляра (в среднем 8,0 мкм и обеспечивает синергетическое воз0 действие света и магнитного поля с живой тканью.

При этом возрастание степени диссоциации молекул в капиллярах живого организма приводит к изменению метаболических

5 процессов. Увеличение парциального давления в капиллярах приводит к увеличению перехода жидкости из межклеточного пространства внутрь капилляра приводя к уменьшению отека тканей и болевого синдрома, усилению процессов репаративной

регенерации. Одновременно усиливаются окислительно-восстановительные реакции и антиоксидантная защита клеток с образованием в них триплетного кислорода, улучшающие состояние при раневых, язвенно-некротических процессах, воспалительных процессах, травмах, стоматологических заболеваниях, пневмониях, невралгиях, ИБС, половых расстройствах и др. Прямая добавка энергии увеличивает активность макрофагов.

Протяженность патологического очага влияет на размеры и форму используемого магнита и виды источников света в оптическом излучателе, возможность модуляции излучения и магнитного поля необходимые для осуществления ряда методик лечения реализуются в разрабатываемой магнито- лазерной и магнито-светодиодной аппаратуре лечебного и лечебно-диагностическое (например, типа АМЛТ, УЗОР, MHO, МИЛ- ТА, МЛАДА, МИС, АГАТ, УЛЕЙ и другие), в которые войдет предлагаемое терапевтическое облучающее устройство.

Пример. Для целей рефлексотерапии может быть использовано терапевтическое облучающее устройство, содержащее кольцевой ферритовый магнитоиндукцией постоянного магнитного поля 30±10 мТл и лазерный диод 32-ДЛ103, соединенный с блоком питания и управления и установленный таким образом, что оптическая ось лазерного диода совпадает с осью отверстия в м.агните. Расходимость пучка излучения лазера 22 ±60°, диаметр отверстия в магните равен 22 мм. Учитывая расходимость пучка и мощность излучения Ф 2 мВт, плотность излучения, необходимую для получения терапевтического эффекта (Е 1 мВт/см2) в выходной плоскости магнита и. исходя из формулы (2) для расстояния h, найдено, что h 1,06 см. Указанная плоскость совпадает с выходной плоскостью терапевтического облучающего устройства, контактирующей с кожей пациента, где обеспечивается терапевтическая величина индукции магнитного поля. Учитывая, что время реакции биологически активной точки обычно составляет 10-30 с, время воздействия на каждую БАТ обычно не превышает 30-60 с при возбуждающих методах, а суммарно длительность процедуры, как правило, составляет 3-5 мин, -обучно не превышает 10 мин.

Учитывая,что глубина проникновения излучения ближней инфракрасной области вглубь биологической ткани может достигать 8 см, этому методу воздействия, реализованному в предлагаемом терапевтическом облучающем устройстве, доступны практически все внутренние органы чь- ловека. Современная оптическая полупроводниковая техника излучает в диа- пазоне от 0,3 до 32 мкм, что обеспечивает возможность осуществления лечебно-диагностических методик во всем используемом в медицине диапазоне. Применение различного рода свето- и магнитопроводов расширяет возможности использования терапевтического облучающего устройства для обработки органов внутри полостей, в частности в гинекологии, проктологии и т.п., а применение немагнитных, прозрачных

для излучения материалов (целлофан, полиэтилен, винипласт и т.п.) позволяет использовать устройство.для воздействия на стерильные и гнойные объекты (раны, язвы, мокнущие поверхности и т.п.).

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет конструировать на его основе магнито-лазерную и фотомагнитную лечебно-диагностическую аппаратуру для воздействия на конкретный

патологический очаг, учитывая его координаты. При необходимости используется модуляция излучения и магнитного поля, осуществляются более тонкие воздействия на организм, в частности на ЦНС, вызывая

его общегенерализованную реакцию. Формула изобретения

1. Терапевтическое облучающее устройство, содержащее оптический источник излучения и систему подведения излучения,

отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности лечения путем синергетического воздействия магнитным полем и оптическим излучением на организм, оно дополнительно снабжено установленным на одной оси с источником магнитом-аппликатором, площадь которого пропорциональна величине индукции магнитного поля, необходимой для терапевтического воздействия, причем источник

излучения и магнит-аппликатор выполнены подвижными относительно друг друга по оси источника.

2. Устройство по п.1,отличающееся тем, что с целью обеспечения модуляции магнитного поля, магнит-аппликатор выполнен в виде магнитофора или электромагнита.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения мобильности, оптический излучатель выполнен в виде

полупроводниковых лазеров и/или светодиодов.

4. Устройство по п. 1, о т л ича ющее- с я тем, что магмит-аппликатор выполнен

Использование: изобретение относится к оптическому -приборостроению и может быть использовано при воздействии на биологические объекты. Сущность: найденные экспериментально зависимости соотношений конструктивных элементов обеспечивают определение положения и размеров магнита и излучателя для синергетического взаимодействия используемых воздействующих факторов. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.