Устройство для воздействия на биологический объект импульсным электромагнитным полем низкой частоты Советский патент 1993 года по МПК A61N2/04 

00 W

о

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в физиотерапии для воздействия электромагнитным полем.

Целью изобретения является повышение эффективности воздействия за счет снижения адаптационной реакции организма.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для воздействия на биологический объект импульсным электромагнитным полем низкой частоты; на фиг.2 а, б, в - форма сигнала на первом, втором и третьем входах распределителя; г, д, е - форма сигнала на первом, втором и последнем п выходе распределителя; ж, з, и - форма сигнала на первых выходах первого, второго и последнего п формирователя импульсов; на фиг.З - пример выполнения распределителя; на фмг.4 - пример выполнения генератора импульсов; на фиг.5 - пример выполнения задатчика частоты; на фиг.6 - пример выполнения формирователя импульсов; на фиг.7, 8, 9 - конденсаторные пластины плоской, полукольцевой и кольцевой формы и возможное их приложение к местам локализации болей на теле человека.

Устройство содержит таймер 1, подключенный к первому входу распределителя 2, ко второму и третьему входам которого подключены генераторы 3 и 4, входы которых соединены с задатчиками частоты 5 и 6, ряд из п формирователей импульсов 7, 8 и 9, входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя 2, ряд из п индикаторов 1Q, 11 и 12, подключенных к соответствующим выходам формирователей импульсов, 8 и 9, конденсаторные пластины с основанием 13, состоящие из собственно основания 14 (фиг.7) и конденсаторных пластин 15,16и 17, подключенных к соответствующим выходам формирователей импульсов 7, 8 и 9.

Устройство для воздействия на биологический объект импульсным электромагнитным полем низкой, частоты работает следующим образом.

Таймер 1 предназначен для задания общего времени процедуры и формирует прямоугольный импульс длительностью 1-30 мин (фиг.2а), поступающий на первый вход распределителя 2.

Генератор импульсов 3 предназначен для задания частоты импульсов, подаваемых на конденсаторные пластины и формирует прямоугольные импульсы скважностью 2 с частотой 10-162 Гц, задаваемые задат- чиком частоты 5 (фиг.26) и поступающие на второй вход распределителя 2. Генератор импульсов 4 предназначен для задания времени процедуры на одной конденсаторной пластине.

Генератор импульсов 4 формирует им- 5 пульсы прямоугольной формы скважностью 2 с частотой 0,08-1 Гц (фиг.2в), задаваемые задатчиком частоты 6, поступающие на третий вход распределителя 2.

Распределитель 2 имеет ряд из п выхо0 дов, предназначен для создания на каждом из своих выходов пачки импульсов, сдвину,- тых друг относительно друга по времени. В данный момент времени импульсы присутствуют только на одном из п выходов рас5 предел ителя, что позволяет с помощью конденсаторных пластин 14 получить перемещающееся в пространстве импульсное электромагнитное поле низкой частоты. На каждом из выходов от 1 до n-го рас0 пределителя 2 поочередно формируется пачка импульсов положительной полярности с частотой 10-162 Гц и длительностью пачки в один период, задаваемый генерато- ром импульсов 4. После окончания пачки

5 импульсов на последнем n-ом выходе распределителя 2 цикл повторяется (фиг.2 г, д, е). Суммарное время всей процедуры определяется длительностью положительного импульса на первом входе распределителя

0 2.

Эти пачки импульсов поступают-на1 входы соответствующих формирователей импульсов 7, 8 и 9, где формируются импульсы отрицательной полярности с фронтом дли-;

5 тельностью не более 0,5 мкс и срезом длительностью не менее 10 мс (фиг.2 ж, з, и),

С выходов формирователей импульсов 7, 8 и 9 пачки импульсов отрицательной полярности поступают на соответствующие

0 конденсаторные пластины 15, 16и 17и на входы индикаторов 10, 11 и 12, предназначенных для контроля за работой устройства. Конденсаторные пластины 14 предназначены для преобразования пачки импульсов

5 отрицательной полярности в перемещающее в пространстве низкочастотное импульсное электромагнитное поле, локализованное в местах болевого синдрома. Создаваемое поле характеризуется напряженностью 0,02-1

0 в/см. Скорость перемещения поля .определяется формулой

v

55

tm

где S - расстояние между парой пластин (фиг.7),

tni - время процедуры на выходе одной конденсаторной пластины, фиг.2в.

Выполнение таймера 1 известно. Пример выполнения распределителя 2 приведен на фиг.З. Распределитель 2 состо- ит из сдвигового регистра Д1, ряда из логиче- ских элементов ИЛИ-НЕ Д2.1, Д2.2...Д2.П и логического элемента 8И-НЕ ДЗ. При подаче на второй вход распредели- теля 2 (вход 1 микросхемы Д1) импульсов с частотой 10-162 Гц, на первый вход распределителя 2 уровня лог.1 (вход 13 микросхемы Д1), контакт 23 микросхемы Д1 заземлить (подать уровень лог.О), то последовательно на каждый выход микросхемы Д1 будет проходить пачка импульсов с частотой, заданной входом 1 микросхемы Д1 и длительностью пачки, которая будет определяться периодом входа 11 микросхемы Д1. Поочередной переход от одного выхода к другому (контакт б - контакт 8, контакт 8 - контакт 10 и т.д.) будет проводиться по положительному периоду импульса, поступающему на вход 11 (вход 0) микросхемы Д1. При поступлении лог.1 на вход 2 (вход DR) микросхемы Д1 произойдет переход от работающего выхода к первому. Микросхе- ма Dn подключена к л - 1 выходу микросхемы Д1 для того, чтобы не получился перерыв, равный периоду 3-го входа рас- пределителя после окончания пачки импульсов на последнем n-м выходе и переходе к первому выходу.

Пример выполнения генератора импульсов приведен на фиг.4.

Генератор импульсов состоит из: а) релаксационного генератора, собранного на элементах Р1, Р2, РЗ, С1, 1; б) микросхемы Д1.1 и Д1.2, формирующей импульсы; в) микросхемы Д1.3 и Д2, выполняющих функцию делителя.

Схема релаксационного генератора основана на однопереходном транзисторе (ОПТ) V1. По этой схеме конденсатор G1 заряжается через резистор R2 до тех пор, пока напряжение на эмиттере ОПТ не достигнет точки отпирания. В этот момент ОПТ отпирается, и конденсатор С1 заряжается че- рез резистор R3 до тех пор, пока эмиттер не перестает проводить. Как только эмиттер пе- рестает проводить ОПТ закрывается и кон- денсатор С1 начинает заряжаться. Преимущество этой схемы состоит в том, что период Т (рис,26) практически не зависит от питающего напряжения и температуры и определяется формулой

T«RaC2.

Время разрядки конденсатора определяется R3 и самой емкостью конденсатора С1.

Микросхемы Д 1.1 и Д 1.2 служат для придания импульсам прямоугольной формы.

Микросхемы Д1.3 и Д2 выполняют функцию делителя и позволяют увеличить периОд до необходимого значения.

Пример выполнения зэдатчйка частоты 5 приведены на фиг.5. При помощи микропереключателей S1, S2, ... Sri можно подобрать любую величину R, которая

подключается параллельно R2 генератора импульсов 3 или 4, и тем самым меняется период Т.

Пример выполнения формирователя импульсов 7 приведен на фиг.6.

Формирователь импульсов 7 состоит из формирователя коротких импульсов, работающего по переднему фронту положительного прямоугольного импульса, и ключевого транзистора, формирующей цепи С4.

Формирователь коротких импульсов собран на микросхемах Д1, Д2 и элементах R1, R2, R3, С1. Микросхема Д1 - микросхема с открытым коллектором. Длительность положительного короткого импульса т выбирается резистором R1 и емкостью С1, равная 0,125 мс. Таким образом пачка импульсов, поступающая в формирователь импульсов 7, 8 или 9, изменяет скважность не меняя периода. С микросхемы Д2.2 положительный импульс поступает на базу транзистора V 1 и отпирает его. За время г через него разряжаются конденсаторы С2 и СЗ, которые при закрытом транзисторе заряжаются до напряжения питания. После окончания

импульса сброса транзистор V 1 запирается, и начинается заряд конденсаторов С2, СЗ через резистор R4.

Пример выполнения конденсаторных пластин совместно с основанием и места их

фиксации не теле человека приведены на фиг,7 (плоская форма), фиг. 8 (полукольцевая форма), фиг.9 (кольцевая форма). Формула изобретения 1. Устройство для воздействия на биологический объект импульсным электромагнитным полем низкой частоты, содержащее генератор импульсов и формирователь импульсов, выходы которого соединены с конденсаторной пластиной и индикатором, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия за счет снижения адаптационной реакции организма, в него введены ряд дополнительных конденсаторных пластин, второй генератор импульсов, два задатчика частоты, каждый из которых выходом подключен к соответствующему генератору импульсов, распределитель, ряд дополнительных индикаторов, таймер, соединенный с одним из входов

распределителя и ряд дополнительных формирователей импульсов, при этом выходы генераторов импульсов соединены с вторым и третьим входами распределителя, выходы которого подключены к входам формирователей, а выходы дополнительных из них соединены с соответствующими дополнительными конденсаторными пластилшишшшиж

Т-

Jim

JIM

т

a

и о

bw

нами и индикаторами, причем все пластины установлены на основании из диэлектрического материала с возможностью их взаимного перемещения.

t

лшишшгаишжг

т п п п f

JUUIIL

t

JUUIIL

wr

Фиг. I

S-XI4&

эф

tWfff

hO

ЈU

fl

es«

9U9E81

Фиг. 9