Терапевтическое облучающее устройство

 

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.

(l)I,1 C c)(f I(k(4k

i:(» 1!1А П(1Г (11 (f ;((l" Ik

I :Е I fvfi l(.1I

„.,5U„„1804864 А1 (я)5 А 61 N 5/00

ГОСУДАРСТВ(1" I(if I II 1 f I ll IIClf

ВЕДОМСТВО Сt.(;f (ГОСПАТЕ(-(Т С;С с-Р) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ ОБЛУЧАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (21) 4751029/25 (22) 11.09.89 (46) 30.03.93. Бюл. ¹ 12 (71) Московский медицинский стоматологический институт им. Н,А.Семашко (72) А,B.×åðêàñoB, Ю.A,Ïoðåöêèé, Ю.К,Токмачев, С.M.Ìåéëåð, B.И. Козловский, С.П.Калинин, А.А.Мелькин, Ю.А.Герасимов и А.P.Åâñòèãíååâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 331177116600, кл. Н 09 G 1/20, 1971, Авторское свидетельство СССР

N 1339479, кл. G 02 F 1/17, 1987. (57) 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.

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

Цель изобретения — повышение эффективности лечения путем синергетического воздействия магнитного поля и света íà 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 язвдвенадцатиперстной 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 ка рдиологии, пул ьм он ологии, гастроэнтерологии, ревматологии, вид со стороны объекта; на фиг, 4 — терапевтическое облучающее устройство с использованием выносного крупногабаритного лазера, волоконного светового и электромагнита для лечения патологии внутренних 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 обьекта 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;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

1804864 что его оптическая ось перпендикулярна выходной плоскости 4 и углублен внутрь устройства с воэможностью 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 2 а и 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 магнита-лазерного блока или фонендоскопа для обеспечения большей мобильности, т.е. возможности подведения фотомагнитного воздействия к любой части тела-человека (проекции сердца, легких, печени, почек, надпочечников, кишечника, поджелудочной желез, аружных и вну ренних половых 25 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, 30

При использовании крупногабаритного источника излучения, например ге- лий-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 зеркальнолинзового световода 7 (фиг,4). 40 . При необходимости использования протяженных поверхностей объекта, например при лечении послеоперационных ран, длинных трубчатых костей, печени,.желудка, сосудов и т.п., источник 3 выполняется в 45 виде нескольких облучающих элементов (фиг.2, 3), в ртом числе разной конструкции, например полупроводниковых излучающих диодов и выносного гелий-неонового лазера. 50

Магнит-аппликатор для обеспечения необходимой формы магнитного поля и его модуляции может быть выполнен соответствующей источникам формы. Его площадь(Я) определяется по формуле (1). В качестве 55 магнита-аппликатора 1 могут быть выбраны различной формы ферритовые, самариевые, бариевые и т.п. магнитофоры, на основе магниTоэластов 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, расстояние Ь. в соответствии с вышеуказанной математической формулой (2). Откалиброванный магнито-аппликатор (диафрагма) 1 устанавливается своей выходной плоскостью на поверхность объекта. При этом в зоне поверхности объекта, окруженной диафрагмой (зона а на фиг,5) образуется затемненная область, что увеличивает биотропность воздействия (2), а также обеспечивает защиту оператора от действия отражаемого от объекта излучения, Конструкция устройства при воздействии на биологические объекты обеспечивает синергетической взаимодействие оптического излучения и магнитного поля с биотканью.

Учитывая, что биологическая ткань обладает свойствами полупроводника, квант света (1 — 1 эВ), попадая на нейтральную молекулу, разделят ее s соответствии с эффектом Дембера на положительно и отрицательно заряженные частицы. Приложенное магнитное поле (10-40 мТл) разделяет направление движения указанных частиц в соответствии с эффектом КикоинаНоскова. Учитывая, что эти явления происходят в капиллярах живого организма, т.е. в движущейся гидросистеме, дополнительно учитывается гидродинамика капилляров (скорость протока жидкости в капилляре со" ставляет 3 — 5 мм/с), Вследствие этого траектория частиц приближенно, беэ учета гидратации ионов, может быть подсчитана по формулам ларморовой окружности, Для основных ионов, участвующих в метаболических процессах, радиусы ларморовой окружности в этих условиях составляют, мкм: натрий 1,2 — 7,2, калий 2,0 — 12,2; кальций 1,06,3. магний 0,6 — 3,8. Это соизмеримо с поперечным сечением капилляра (в среднем 8,0 мкм и обеспечивает синергетическое воздействие света и магнитного поля с живой тканью.

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

1804864 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

10 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 магнитолазерной и магнито-светодиодной аппаратуре лечебного и лечебно-диагностическое (например, типа АМЛТ, УЗОР, МИО, МИЛТА, МЛАДА, МИС, АГАТ, УЛЕЙ и другие), в

20 которые войдет предлагаемое терапевтическое облучающее устройство.

Пример. Для целей рефлексотерапии

25 может быть использовано терапевтическое облучающее устройство, содержащее кольцевой ферритовый магнитоиндукцией постоянного магнитного поля 30ь10 мТл и лазерный диод 32-ДЛ103, соединенный с

55

Учитывая, что глубина проникновения излучения ближней инфракрасной области вглубь биологической ткани может достигать 8 см, этому методу воздействия. реализованному в предлагаемом терапевблоком питания и управления и установленный таким образом, что оптическая ось лазерного диода совпадает с осью отверстия в магните, Расходимость пучка излучения лазера 22+60, диаметр отверстия в магни- 35 те 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. 40 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 45 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 50 превышает 30-60 с при возбуждающих методах, а суммарно длительность процедуры, как правило, составляет 3-5 мин, обучно не превышает 10 мин. тическом облучающем устройстве, доступны практически все внутренние органы человека. Современная оптическая полупроводниковая техника излучает в диапазоне 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 прййенение немагнитных, прозрачных для излучения материалов (целлофан, полиэтилен, винипласт и т.n,) 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 общегенералиэованную реакцию, Формула изобретения

1. Терапевтическое облучающее устройство, содержащее оптический источник излучения и систему подведения излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности лечения путем синергетического воздействия магнитным полем и оптическим излучением нэ организм, оно дополнительно снабжено установленным на одной оси с источником магнитом-аппликатором, площадь которого пропорциональна величине индукции магнитного поля, необходимой для терапевтическгго воздействия, причем источник излучения и магнит-аппликатор выполнены подвижными относительно друг друга по оси источника.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью обеспечения модуляции магнитного поля, магнит-аппликатор выполненн е 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,Устройствопоп1,отл ича ющеес я тем, что магнит-аппликатор выполнен

1804864

h=ct п. лЕ

10 таким, что его площадь $ определяется уравнением

$ m

К! 9Х 2 QY Z 32 1 2

R R R R где R — величина радиуса-вектора от оси, находящейся в плоскости торцов магнита, до точки с координатами (Х, Y, ZI, в которой индукция магнитного поля равна величина магнитной индукции BR, создающей терапевтический эффект;

I — величина поверхностного тока магнита; . K HP.

4_#_ ,и — относительная магнитная проницаемость;

pp — магнитная постоянная вакуума.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е5 с я тем, что расстояние L от оптического излучателя до плоскости торца магнита определяется уравнением где Ф- мощность потока излучения источника;

Š— плотность мощности облучения в плоскости торца магнита. а — половина угла расходимости пучка излучения от источника.

Составитель Ю. Гуркин

Техред M. Моргентал Корректор Н.Кешеля

Редактор Н,Егорова

Производственно-издательский комбинат "Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 913 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5