Устройство для стимуляции функционального состояния биологического объекта Советский патент 1993 года по МПК A61N5/02 A61N5/04 A01G7/04 A01G7/00 A01C1/00 

Изобретение относится к системам электромагнитного воздействия на биологические объекты, например на растения, млекопитающих и т.д.

Цель изобретения - повышение эффективности стимуляции функционального состояния биологических обьектов за счет более избирательного воздействия на конкретный объект.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство для стимуляции функционального состояния биологического объекта содержит N-канальную систему. При N 3 устройство имеет первый 1, второй 2 и третий 3 задающие генераторы с изменяющейся во времени частотой, причем каждый из задающих генераторов образован последовательно соединенными первым частотным модулятором 4 и первым задающим генератором низкой частоты 5, вторым частотным модулятором 6 и вторым задающим генератором низкой частоты 7, третьим частотным модулятором 8 и третьим задающим генератором низкой частоты 9. Блок 10 управления устройства выполнен в виде коммутатора 11, псевдослучайного импульсного генератора 12 и пульта управления режимами 13. Все указанные блоки устройства образуют собой модулятор-импульсный генератор псевдослучайного по частоте сигнала.

Устройство содержит также управляемый реактивный элемент 14, генератор 15 высокой частоты, умножитель 16 частоты, усилитель 17 мощности, которые образуют генератор СВЧ и антенный тракт 18. Устройство также имеет блок 19 формирования управляющего напряжения.

Один из выводов пульта 13 управления режимами подключен ко входу псевдослучайного импульсного генератора 12, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 11. Переключаемые входы коммутатора 11 соединены с соответствующими выходами задающих генераторов 1,2 и 3 с изменяющимися во времени частотами.

Входы задающих генераторов 1, 2 и 3 подключены к выходам пульта 13 управления режимами. Выход коммутатора 11 подключен ко входу управляемого реактивного элемента 14, выход которого подключен ко входу генератора 15 высокой частоты. Выход генератора 15 подключен ко входу умножителя частоты 16, выход умножителя

сл

ICO

оо ы

Јь СО

Ј

частоты 16 подключен ко входу усилителя мощности 17, в выход усилителя 17 подключен к антенному тракту 18.

в результате последовательного подключения задающих генераторов 5, 7 и 9, осуществляемого коммутатором 11 к входу управляемого реактивного элемента 14, генератор СВЧ вырабатывает радиосигнал, лромодулированный по частоте дискретным составным частотно-модулированным сигналом. Блок 19 формирования управляющего напряжения, например мультивибратор, подключен к управляющему входу генератора 15 высокой частоты и осуществляет дополнительную амплитудную модуляцию указанного выходного радиосигнала.

Устройство работает следующим образом: выходной сигнал коммутатора 11 в виде дискретного составного частотно-модулированного сигнала поступает на вход управляемого реактивного элемента 14.

Управляемый реактивный элемент 14 изменяет свою емкость пропорционально выходному сигналу коммутатора 11. Управляемый реактивный элемент 14 и последовательно с ним соединенный генератор 15 высокой частоты образуют частотно-модулированный генератор высокой частоты.

Частотно-модулированное напряжение высокой частоты, сформированное в элементе 14 и генераторе 15 высокой частоты поступает на вход умножителя 16 частоты, где формируется требуемая рабочая частота диапазона 4000 МГц выходного сигнала устройства.

Выходной сигнал умножителя 16 частоты поступает на вход усилителя 17 мощности, где осуществляется его усиление по мощности. Выходной сигнал усилителя мощности 17 поступает на антенный тракт и излучается к биологическому обьекту.

Антенный тракт 18 может быть выполнен в виде спиральной антенны и имеет острую диаграмму направленности шириной 10-15°.

Излучаемый антенным трактом 18 радиосигнал представляет собой электромагнитную волну, промодулированную по несущей частоте дискретным составным частотно- модулированным сигналом, у которого для каждого дискрета длительность дискрета ii, начальная частота fo а каждом дискрете,

df

скорость -т- изменения частоты изменяются в пределах

г (0.01-1) с;

f о (10-20000) Гц:

-- ±(5-200) 103 Гц/с.

При этом плотность потока энергии излучаемых антенным трактом 18 электромагнитных полей не превышает 10 мВт/см2, при времени экспозиции

менее 10 мин. Указанная величина плотности потока электромагнитной энергии не превышает предельно допустимых уровней облучения человека в диапазоне частот до 30000 МГц. Предельно допустимы и уровень облучения человека в диапазоне частот выходных сигналов предлагаемого устройства при непрерывном облучении в течение 1 ч и более составляет 100 мВт/см2.

Подобные электромагнитные излучения низкой интенсивности используются, например, при лечении дерматозов млекопитающих.

Эффективность воздействия предлагаемого устройства для стимуляции функционального состояния биологического объекта проверялась в экспериментах на животных при прямой регистрации биоэлектрической активности в периферических и стволовых

образованиях вегетативной нервной системы. Установлена высокая тропность воздействия формируемых устройством электромагнитных излучений.

Так, простудные заболевания в срзвнении с применением известных СВЧ-средств при стимуляции предлагаемым устройством проходили со средним сроком на 20% меньшим.

Астматические явления, на которые ранее воздействие СВЧ-энергии не оказывало существенного влияния, в 89% случаях или полностью проходили или наступало значительное улучшение.

Проведенные эксперименты с растительными объектами показали, что по сравнению с известными стимулирующими средствами С8Ч предлагаемое устройство на 8-12 % более эффективно.

Обработка зерна устройством позволила увеличить на 5-7% его всхожесть.

Воздействие устройством на птиц и яйца также выявило устойчивый стимулирующий эффект.

Указанные примеры применения устройства показывают, что стимуляциейное воздействие имеет отчетливо выраженный характер для растений, семян, эмбрионов и млекопитающих, например: коров, собак, и может применяться для стимуляции функционального состояния, в том числе и людей.

Формула изобретения 1 Устройство для стимуляции функционального состояния биологического объекта, содержащее модулятор, генератор сверхвысокой частоты, связанный с антенным трактом, отличающееся тем, что, модулятор выполнен в виде импульсного генератора псевдослучайного сигнала, а генератор сверхвысокой частоты выполнен в виде последовательно включенных управляемого реактивного элемента, генератора высокой частоты, умножителя частоты и усилителя мощности.

2.Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что оно снабжено блоком формирования управляющего напряжения, выход которого связан с соответствующим входом генератора высокой частоты.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что импульсный генератор псевдослучайного сигнала выполнен в виде N-ка

5

нальной системы, где N 2, коммутатора, псевдослучайного импульсного генератора и пульта управления режимами, при этом каждый канал системы выполнен в виде последовательно соединенных частотного модулятора и задающего генератора низкой частоты, причем соответствующие выходы пульта управления режимами подключены к входу псевдослучайного импульсного генератора и входу каждого из частотных модуляторов системы, а выход каждого задающего генератора низкой частоты системы связан с переключаемыми входами коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом псевдослучайного импульсного генератора, а выход коммутатора связан с входом управляемого реактивного элемента.

Использование: системы электромагнитного воздействия, например, на растения и млекопитающих. Сущность изобретения: устройство содержит импульсный генератор псевдослучайного сигнала,генератор СВЧ и антенный тракт. Частота генератора СВЧ модулируется по случайному закону, т.е. спектр выходного сигнала генератора СВЧ практически равномерен. Это позволяет при низкоинтенсивных воздействиях эффективно стимулировать функциональное состояние. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

-1#гт.У