Устройство для воздействия импульсным электромагнитным полем

 

Изобретение относится к медицине, а именно, к устройствам для воздействия импульсным электромагнитным полем. Предназначено для переноса ионов, в частности, протонов, из электролитических жидкостей тела в окружающие их стенки сосудов и мембраны и сквозь них. Устройство включает генератор низкочастотных токовых импульсов и подключенной к нему передающей антенны для воздействия на обрабатываемую область тела. 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к устройству для воздействия импульсным электромагнитным полем, в частности к устройству с генератором низкочастотных токовых импульсов и подключенной к нему передающей антенной для воздействия на обрабатываемую область тела.

Устройства такого типа хорошо известны из научно-технической литературы и патентных источников. Например, в патенте США 4 428 366 описан электромагнитный прибор и способ снижения уровня глюкозы в сыворотке крови с помощью униполярных импульсных магнитных полей с низкой частотой следования импульсов порядка 5-75 Гц при длительности импульса, например, 350 мкс. Этот единичный импульс имеет наклон горизонтальной части для обеспечения постоянства магнитного поля в течение всей длительности импульса. Такой импульс контролируется индикатором, запитываемым от измерительной катушки, установленной в области облучения.

Патент США 4 641 633 выдан на электронную систему для активации, воздействия и/или изменения и содействия образованию клеток, органов и живого организма в целом. В соответствии с этим решением используют униполярные прямоугольные импульсы с высокой крутизной фронта и частотой следования от 1 до 120 Гц, передаваемые в обрабатываемую область с помощью антенны. Единичные импульсы при этом перекрываются стробированием с высокочастотным качанием, частота которого должна составлять от 10 кГц до 100 МГц.

В европейской заявке ЕР-О-152 963 описан электротерапевтический аппарат с наложением на обрабатываемую область тела электродов, низкочастотные импульсные электрические колебания которых подаются на ткани тела для создания электромагнитных полей. Этот прибор работает в основном на принципе разогрева тканей в сочетании с электромагнитным переменным полем.

В европейской заявке ЕР-О 266 907 описан прибор для облучения тела пациента, высокочастотное колебание, например, с частотой 27 МГц, в котором стробируется низкочастотным. Частота стробирования должна составлять от 1 Гц до 10 кГц при продолжительности единичного импульса от 10 до 100 мкс.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, описанное в патенте Швейцарии 675970, для воздействия импульсным электромагнитным полем, включающее формирователь сигналов в виде серий импульсов, разделенных паузами, подключенный к излучателю, при этом формирователь сигнала выполнен управляемым с возможностью изменения амплитуды импульсов.

В описанном приборе излучаются пачки импульсов из нескольких единичных импульсов, причем амплитуда импульсов в каждой пачке может быть постоянной, возрастать, уменьшаться или колебаться, возрастая и уменьшаясь.

Всем этим устройствам и способам присуще то, что они воздействуют на биологические процессы теплом и/или электромагнитным излучением.

Известно также, что на кровеносных сосудах в коронарной и шейной области располагаются так называемые барорецепторы, с помощью которых происходит регулирование давления крови, и что можно оказать воздействие на эти барорецепторы с помощью электромагнитных полей таким образом, чтобы активизировать кровообращение. Аналогичным образом можно обеспечить и расширение капилляров, что позволило бы улучшить кровоснабжение соответствующих областей тела. Однако, поскольку барорецепторы располагаются только в определенных местах кровеносных сосудов, возможность воздействия на них весьма ограничена. Улучшение притока и оттока в определенных сосудах и областях тела возможно поэтому выполнять только косвенным путем с помощью общего улучшения кровоснабжения. Воздействие на систему лимфатических каналов невозможно, поскольку в ней отсутствуют барорецепторы.

Проблемой изобретения является создание устройства для переноса ионов и, в частности, протонов, с помощью которого появилась бы возможность оказать целенаправленное воздействие на концентрацию ионов в любых областях тела у людей и животных.

Технический результат в устройстве для воздействия импульсным электромагнитным полем, включающим формирователь сигналов, содержащий генератор низкочастотных токовых импульсов, к выходу которого подключена передающая антенна для воздействия на обрабатываемую область тела согласно изобретению достигается благодаря тому, что для переноса ионов, в частности, протонов из электролитических жидкостей тела в окружающие их стенки сосудов и мембраны и сквозь них параметры электромагнитного поля выбраны такими, чтобы энергия, наводимая им в электролитической жидкости, превышала тепловую энергию и находилась в пределах амплитудного окна, характерного для клеток, излучатель выполнен в виде передающей катушки предпочтительно с малой индуктивностью, а генератор выполнен таким образом, что основной токовый импульс состоит из накладываемых друг на друга токового сигнала прямоугольной формы и тока, увеличивающегося по экспоненциальной зависимости, с последующим интервалом, имеющим не меньшую длительность; основная частота основного токового импульса с интервалами между основными импульсами составляет 100-1000 Гц, предпочтительно 200 Гц; амплитуда последовательности основных импульсов модулирована частотой 0,5-35 Гц, предпочтительно 20 Гц; модулированная последовательность основных импульсов передается в виде серии импульсов в течение 0,3-1,0 сек, за которой следует пауза в течение 5,0 сек.

Наиболее известными жидкими электролитами организма человека и животных являются кровь и лимфа. Кровь служит в теле универсальным средством переноса кислорода, углекислого газа, воды, солей и других электролитов, питательных веществ, метаболитов, тепла, катализаторов типа гормонов и ферментов, антител, заживляющих веществ и т.п. По своим свойствам текучести это не ньютоновская жидкость, ее можно скорее сравнить с эмульсией, чем с суспензией. Кислотность составляет около 7,38. Относительная диэлектрическая постоянная в связи с высоким содержанием воды равна 80 и в любом случае располагается в низкочастотной области. Лимфа представляет собой жидкость тела от бесцветной до желтоватой, состоит из плазмы крови и через капилляры поступает в ткани. Она окружает все клетки и собирается в межтканевых зазорах и полостях. Отвод осуществляется прежде всего в мелких лимфокапиллярах, сообщающихся с более крупными лимфатическими сосудами. Прежде, чем лимфа вновь попадет в кровообращение, она проходит через лимфатические узлы. Она отдает в ткань питательные вещества и уносит из ткани метаболиты. Лимфа состоит примерно на 95% из воды. Другой важной жидкостью тела можно назвать спинномозговую жидкость, омывающую головной и спинной мозг.

Важное значение для должного функционирования организма человека и животного имеет так называемое кислотно-щелочное равновесие, которое должно поддерживаться всегда в узких пределах, поскольку иначе могут произойти серьезные нарушения деятельности, например, антагонизма ионов, переноса кислорода кровью, проницаемости клеточных мембран в тканях, свойств ферментов и т.п. Кислотно-щелочное равновесие описывается так называемым уравнением Гендерсона-Хассельбаха. Это равновесие тесно связано с общим электролитным балансом тела.

Благодаря комбинированному воздействию частоты, формы, энергии импульсов и формы излучающей катушки можно подводить ионы, в частности, протоны из электролитической жидкости организма, например, крови, лимфы или спинномозговой жидкости целенаправленно и непосредственно в окружающие ее стенки сосудов и мембраны. В обычных условиях это сделать невозможно, поскольку липиды в мембранах кровеносных сосудов, находящихся в контакте с кровью, несут отрицательный заряд. Создаваемое при этом поле превышает тепловую энергию и проникает в плазму примерно на 1000 А. Концентрация катионов близ поверхности сосуда примерно в десять раз выше, чем в плазме. В связи с этим локальное значение pH примерно в десять раз ниже, чем в жидком электролите.

Обычно поверхностный потенциал представляет собой электрическую преграду для проникновения протонов и других ионов в стенки сосудов. Энергия, которая нужна иону радиусом 10^-10 для перехода из воды в липидную среду, составляет примерно 22,6 эВ. Поверхностный потенциал стенок сосудов и мембран варьируется в теле в весьма широких пределах. Это необходимо учитывать при амплитудной модуляции серии основных импульсов. В связи с этим следует обращать внимание также на так называемый окошечный эффект, то есть на то, что индуцированные напряжения позволяют проникать ионам и протонам в стенку сосуда только в том случае, когда их величина находится в пределах характерного для клетки амплитудного окна. Слишком малые, но и слишком большие амплитуды препятствуют переносу ионов через стенки сосудов и мембраны.

Существование характерного для клетки амплитудного окна давно известно, например, из публикации Adey в журнале "Proceedings of the IEEE", 68, N 1, стр. 119-125 за 1980 г. и статьи Basset в журнале "Ortopadie", 13, 64-77 за 1984 г.

Под действием заявляемых импульсных электромагнитных полей в жидком электролите наводится электрическое напряжение определенной величины и направления. Под его влиянием ионы перемещаются, а благодаря его высокой подвижности протоны перемещаются преимущественно в направлении к стенкам сосудов. В силу возникающего при этом взаимодействия наведенное поле концентрируется на небольшой поверхности. Благодаря этому создается так называемая концентрация поляризации.

Благодаря выбору экспоненциальной функции для амплитуды единичных основных импульсов создается неожиданный и весьма важный с медико-биологической точки зрения результат, заключающийся в наведении импульсов напряжения, форма которых, в основном, одинакова, а главное, которые не имеют фазового сдвига относительно токовых импульсов или импульсов полей. Только в конце каждого основного токового импульса наводится весьма короткий импульс напряжения обратной полярности, который, однако, незначительно нарушает положительный эффект. Благодаря тому, что передаваемые токовые импульсы или создаваемое ими магнитное поле и импульсы наведенного напряжения имеют одинаковую форму и одну фазу, передается максимальное количество энергии. Дополнительно возникает неожиданный эффект перемещения как положительных, так и отрицательных ионов жидкого электролита в одном направлении. Обычно направления перемещений положительных и отрицательных ионов взаимно противоположны. В соответствии с устройством, согласно изобретению, можно, таким образом, переносить положительные и отрицательные ионы из жидкого электролита тела в одни и те же клетки. Напряжение, наведенное в стенке сосуда, усиливается потенциалом поляризации. В силу того, что стенки сосудов и особенно их мембраны весьма тонки, создаются очень высокие напряженности, даже если наведенные напряжения по абсолютной величине остаются довольно малыми. Например, наведенное напряжение величиной всего 30 мВ создает в мембране толщиной 200 нм напряженность 150 кВ/м. Следует указать, что напряженности такого порядка величин создаются только индукцией с помощью электромагнитных полей, а ни в коем случае не емкостным или гальваническим путем с помощью электродов. При высокой проводимости межклеточных электролитических жидкостей сосуды образуют как бы клетку Фарадея, внутри которой отсутствуют электрические поля. Индуктивное возбуждение, наоборот, направлено на электропроводность внутриклеточных жидких электролитов для создания напряжений и полей.

Упомянутый отрицательный заряд стенок сосудов по сравнению с жидкими электролитами обусловлен также различием относительных диэлектрических постоянных стенок сосудов, с одной стороны, и жидкостей, с другой стороны. Кровь и лимфа имеют в силу высокого содержания воды в них относительные диэлектрические постоянные порядка 80. У стенок сосудов этот показатель примерно 3-5. Согласно изобретению напряжения и токи или поля, наводимые в жидких электролитах, в состоянии нейтрализовать этот барьер потенциала, называемый вета-потенциалом. Благодаря этому ионы и особенно подвижные протоны могут отныне преодолевать стенки клеток и сосудов. Благодаря повышению содержания протонов в стенках клеток и сосудов там образуется потенциальный барьер обратной полярности, препятствующий повторному выходу протонов и ионов из стенок клеток и сосудов.

Благодаря изменению концентрации протонов происходит также благоприятное изменение pH, особенно в области стенок сосудов.

Все эти явления особенно эффективны в случае тонких стенок сосудов. Поэтому они проявляются особенно сильно в области артериальных капилляров, где, как известно, происходит обмен переносимого кровью кислорода на отдаваемый клетками углекислый газ.

Наряду с описанными эффектами долгосрочного действия, электромагнитные поля создают и другие эффекты. Здесь можно лишь назвать электрострикцию мембран и стенок сосудов вследствие корпусных шумов с запуском механических и пьезорецепторов, спрямление поливалентных ионных цепочек, тангенциальное смещение адсорбированных противоионов, силовое воздействие на диэлектрические тела в однородных и неоднородных полях, а также электроосмос.

Основная частота токовых импульсов предпочтительно настраивается на механический резонанс кровеносных и лимфатических сосудов.

В качестве оптимальной формы наведенной амплитуды рекомендуются равносторонние треугольники, причем в соответствии с другим вариантом полярность амплитуды не меняется. Для того, чтобы наводить такие импульсы необходимы специальные характеристики изменения тока, а также специальные передающие катушки. На основные импульсы предпочтительно накладываются высокочастотные импульсы с частотой следования 10-100 кГц. Эта частота выбирается для емкостного прохождения через мембраны.

Для оптимизации эффектов, создаваемых наведенными напряжениями и полями, организму нужны определенные паузы. Поэтому основные импульсы предпочтительно включают и выключают через регулярные интервалы, причем время включения и выключения можно изменять в пределах 0,3: 0,7 сек и 0,7: 5,0 сек. С этой целью формирователь сигналов выполнен с возможностью формирования в паузе между сериями импульсов синусоидального измерительного тока с частотой 100 кГц.

Выбором параметров поля можно оптимизировать воздействие на организм. Предпочтительна регулировка с помощью биологической обратной связи.

Для этой цели к заявленному устройству подключают прибор для измерения кровяного давления. В этом случае регулировка выполняется по оптимальному значению кровяного давления.

К заявленному устройству может быть подключен термограф. В этом случае регулировка выполняется по оптимальному разогреву обрабатываемой области тела усиленным кровообращением.

Также может подключаться прибор для измерения пульса. Для оценки результата нужно учитывать, что при оптимальном воздействии импульсных электромагнитных полей пульс замедляется.

К заявленному устройству может быть также подключен прибор для измерения объема вдоха. Для оценки результата нужно учитывать, что при понижении значения pH в спинномозговой жидкости увеличивается объем вдоха, то есть дыхание становится глубоким.

Можно, однако, отказаться от внешних вспомогательных приборов, если, согласно изобретению, сочетать передающую катушку, выполненную гибкой, плоской, малоиндукционной, не менее, чем с одной измерительной катушкой индуктивности. Она также должна обладать крайне малой индуктивностью для того, чтобы наводимые в организме весьма слабые поля могли восприниматься как можно менее искаженными.

Эта измерительная обмотка принимает от организма более или менее сильно отраженное и сдвинутое по фазе магнитное поле. Измерительный сигнал оценивается подходящей высокочувствительной электронной схемой, после чего с помощью регулятора, который может быть также встроенным, оптимизируются параметры импульсов передаваемого тока.

Для оптимальной работы и эффекта, создаваемого электромагнитными полями в организме, важны не только форма передающей катушки, но и форма измерительной катушки. Неожиданно было установлено, что воздействие на организм оптимально в том случае, когда излучаемые токовые импульсы имеют такую величину, чтобы в круглой измерительной катушке с одной обмоткой и диаметром 20 см наводилось измерительное напряжение 20-30 мВ. Для этого необходимо, чтобы область организма, на которую воздействуют электромагнитные поля, имела протяженность не менее 20 см. При измерении областей меньшего размера, например, рук или ног следует устанавливать меньшую измерительную катушку. Меньшее измерительное напряжение, обусловленное системой, эталонируется в схеме регулировки.

В отношении формы и конструкции передающей катушки было неожиданно установлено, что в том случае, когда витки передающей катушки образуют спираль и распределены по обеим сторонам опорной платы, можно достигнуть лучшего результата.

Благодаря конструкции с крайне малой индуктивностью передающая катушка может без искажений передавать импульсы оптимальной формы, частоты и мощности.

В любом случае форма передающей катушки должна быть такой, чтобы в местах воздействия в организме могли обеспечиваться необходимые напряжения и поля без возникновения вредных пиковых полей. В этом случае оптимально выполнение передающей катушки в виде так называемой квадрупольной.

Той же цели служит и придание опорной плате для витков передающей катушки формы, подходящей к обрабатываемой части тела.

Изобретение поясняется примерами выполнения, иллюстрируемыми чертежами, где: фиг. 1 вид сверху первой передающей катушки; фиг. 2 вид сверху квадрупольной катушки; фиг. 3 вид сверху многосекционной катушки; фиг. 4 вид сверху многосекционной измерительной катушки; фиг. 5 вариант передающей катушки для терапии больших участков тела; фиг. 6 вариант передающей катушки для терапии рук и ног; фиг. 7 конструкция этой же катушки в сборе; фиг. 8 - оптимальный основной токовый импульс с соответствующим промежутком; фиг. 9 - форма наведенного импульса в качестве временной диаграммы напряжений; фиг. 10 основные импульсы по фиг. 8 в другом временном масштабе и с другой амплитудной модуляцией; фиг. 11 серия импульсов в другом временном масштабе; фиг. 12-14 отдельные части схемы блока, не показанного подробно на фиг. 5, и схем настройки.

На фиг. 1 показан вид сверху первого варианта выполнения передающей катушки 10. На опорной плате 11 из гибкого изолятора находится передающая обмотка 12 в форме овальной спирали, изображенной для простоты с прямоугольным сечением. Внутренний конец 13 обмотки контактирует с другой обмоткой, размещенной на обратной стороне опорной платы 11 и имеющей то же направление обмотки. Питание подводится с наружного конца 14 обмотки.

Вокруг передающей катушки 12 проложена индукционная измерительная катушка 15. Она принимает частично ослабленное подвергаемым терапии организмом и сдвинутое по фазе отраженное поле и подает его на соответствующую электронную схему. Известны такие высокочувствительные схемы, например, в форме устройств фазовой синхронизации.

На фиг. 2 показан другой вариант передающей катушки 20. На опорной плате 21 находятся две овальные спирали 22 со встречным направлением обмотки. Соответствующие обмотки находятся и на обратной стороне опорной платы 21. Благодаря этой особой форме обмоток создается так называемый квадруполь, силовые линии которого лучше подходят для достижения заданного эффекта в организме. Здесь также предусмотрена измерительная обмотка 15.

На фиг. 3 показан третий вариант выполнения передающей катушки 30, специально рассчитанный на применение в клинической практике. На опоре 31 из материала высокой гибкости, размеры которой могут примерно соответствовать размерам постельного покрывала, размещены в предлагаемом примере четыре передающих катушки 12 с соответствующей измерительной обмоткой 15. С помощью такой системы можно подвергать одновременной терапии более или менее крупные участки тела. Покрытие препятствует повреждению и загрязнению.

Фиг. 4 иллюстрирует интересную и принципиальную особенность заявляемого решения.

Здесь изображена передающая катушка 40 с гибкой опорой 41, причем спиральные витки катушки 40 не показаны. Представлены три измерительные обмотки 42, 43, 44 различных диаметров d1, d2 и d3. Как показали испытания, действие импульсных электромагнитных полей на организм оптимально в том случае, когда в круглой измерительной обмотке только с одним витком и диаметром 20 см наводится напряжение 20-30 мВ, с тем условием, что обрабатываемый участок тела имеет соответствующие размеры. При терапии участков тела большей поверхности слишком малая измерительная обмотка принимала бы лишь часть отраженной энергии, что вызывало бы в качестве обратной реакции уменьшение количества излучаемой энергии. По этим соображениям на практике используют измерительные обмотки различных диаметров, причем различные напряжения, наводимые системой, калибруются в подключенных измерительных приборах.

На фиг. 5 показан первый вариант выполнения передающей катушки 50 для врачебной практики. На шарнирном кронштейне 52 закреплена пластина 51, имеющая форму, соответствующую обрабатываемому участку тела, внутри которой находятся передающие катушки и измерительные обмотки. В непоказанном на чертеже базовом приборе находятся блок питания, генератор, измерительный прибор, регулятор и блок управления.

На фиг. 6 показан другой вариант передающей катушки 60, в данном примере специально рассчитанный на терапию рук и ног, например, после переломов кости. Передающая катушка 60 выполнена в форме цилиндра 61, к которому присоединены токоподводы 62 и измерительные провода 63.

На фиг. 7 показана цилиндрическая передающая катушка 70 с частичным вырезом. Между внутренним кольцом 71 и наружным кольцом 72, выполненными из изолирующего материала, располагаются собственно передающие обмотки 73, 74. Каждая из этих обмоток образует овальную спираль.

На фиг. 8 показана амплитудно-временная зависимость (ток I, время t), иллюстрирующая оптимальную форму основного токового импульса P_I1, за которым следует интервал P_P1. Длительность токового импульса P_I1 соответствует промежутку времени от 0 до t₁, а длительность интервала между основными токовыми импульсами соответствует промежутку времени от t₁ и t₂. Соотношение импульс/интервал составляет примерно 2: 3. Частота основных импульсов равна 100-1000 Гц, предпочтительно 200 Гц.

На основные токовые импульсы P_I1 наложены высокочастотные импульсы с частотой 10-100 кГц. Частота этих высокочастотных импульсов выбрана для емкостного перехода в сосуды организма. Однако, главное в основном токовом импульсе это его амплитуда, увеличивающаяся по экспоненте. Такая форма графика имеет два важных и неожиданных следствия. Во-первых, наведенные в организме импульсы напряжения P_v имеют ту же форму, а, во-вторых, они совпадают по фазе с токовыми импульсами.

Это представлено на амплитудно-временной зависимости по фиг. 9. Одинаковая форма токового импульса P_I1 и наведенного импульса напряжения P_v нарушается только очень коротким импульсом помехи в конце основного токового импульса в момент t. При этом на ординату нанесена величина наведенного напряжения V₁.

Благодаря однофазности тока и напряжения максимальное количество электроэнергии передается в организм. В связи с физиологическими особенностями организма, обусловленными прохождением крови в протяженных кровеносных сосудах, создается еще один эффект, состоящий в том, что и положительные, и отрицательные ионы переносятся в одном направлении. Благодаря этому впервые возникает возможность снабжать клетки организма обеими составляющими диссоциированного химического вещества.

На фиг. 10 представлена в уменьшенном временном масштабе последовательность основных импульсов P_I2, амплитуда которых модулирована частотой 0,5-35 Гц, предпочтительно 20 Гц, причем сама модуляция представляет собой равносторонний треугольник без изменения полярности.

На фиг. 11 представлена в еще более уменьшенном временном масштабе полная серия импульсов P_I3, длительность которой соответствует времени от 0 до t₄, за которой следует интервал P_P3 продолжительностью t₄-t₅. Соотношение включенного и невключенного состояния может измениться от 0,3:0,7 сек до 0,7:5,0 сек. Благодаря интервалу между сериями P_P3 учитывается тот факт, что организму необходимо определенное время для достижения эффективности химико-физиологических процессов, запускаемых серией импульсов P_I3.

Частота этих токовых импульсов P_I1 выбрана в соответствии с механическим резонансом кровеносных и лимфатических сосудов. Высокая частота выбрана в расчете на емкостное преодоление стенок сосудов и мембран. Важное значение имеет выбор такой амплитуды импульсов, которая способствовала бы наведению в организме необходимых напряжений и напряженностей поля, причем должны соблюдаться соответствующие пределы. Такой контроль выполняется с помощью измерительной катушки. При этом электропроводность облучаемой области тела, проявляющаяся в повышенном коэффициенте отражения, представляет меру улучшения кровообращения, а фазовый сдвиг между током и напряжением измерительного сигнала служит мерой изменения поляризации стенок сосудов и мембран.

Подразумевается, что физиологические воздействия электромагнитных полей в соответствии с изобретением могут контролироваться и известными медицинскими измерительными устройствами, например, прибором для измерения кровяного давления, пульсомером, термографом или респирографом.

Как показали испытания, форма и конструкция передающих катушек имеют особое значение для создания оптимального эффекта заявленным устройством. Хотя основная частота, составляющая предпочтительно 200 Гц, весьма низка, в результате включений и выключений возникают гармонические составляющие. Если форма катушки не оптимизирована, эти задающие форму гармоники передаются недостаточно, то есть форма импульса изменяется, а воздействие ухудшается. Поэтому важна малоиндуктивная конструкция передающих катушек. Приданием передающим катушкам соответствующей формы можно предотвратить и вероятные местные концентрации силовых линий, способных нанести вред организму. Поскольку действие полей зависит от их направления, следует правильно подключать передающие катушки.

Практика показала, что принципиально можно подвергать такому воздействию любые биологические организмы. При этом предпочтительны организмы с выраженным кровотоком и лимфотоком, то есть люди и млекопитающие. С помощью заявленного прибора можно, например, способствовать формированию мышц и регенерации суставов у скаковых лошадей, выработке молока у коров и формированию мяса у свиней. При терапии людей рекомендуется применение прибора в травматологии и спортивной медицине, например, после переломов.

В настоящее время уже можно подтвердить следующие воздействия на организм импульсных электромагнитных полей в соответствии с изобретением, вызванные связанным с ним переносом ионов, особенно протонов, из крови в прилегающие ткани и полости с электролитом и соответствующим описанным эффектом перемещения положительных и отрицательных ионов в одном направлении.

Благодаря снижению числа pH, обусловленному обогащением протонами, повышается чувствительность барорецепторов, причем этот эффект накладывается на уже известное механическое возбуждение барорецепторов посредством электрострикции. Тем самым снижается возбуждение симпатики, усиление дилатации сосудов, измеримо повышается тепловое излучение с поверхности организма, а парциальное давление кислорода в обрабатываемой области тела повышается.

Одновременно из-за снижения величины pH происходит сенсибилизация нервного центра, благодаря чему измеримо падает частота пульса.

Снижение pH приводит также к активизации макрофагов.

При снижении pH спинномозговой жидкости происходит сенсибилизация дыхательного центра, что приводит к измеримому повышению глубины дыхания.

Действие импульсных электромагнитных полей оптимально, когда в крови высока концентрация протонов. Это имеет место во время сна, поскольку в этом случае кровь содержит высокое количество углекислого газа, при физической усталости или после приема алкоголя, поскольку в этом случае в крови высока концентрация солей молочной кислоты, и в организме вегетарианцев, поскольку в этом случае кровь содержит много кетозы.

Как уже упоминалось, на фиг. 12-14 показаны участки схемы прибора, рассмотренного со ссылкой на фиг. 5, а также измерительных приборов и регуляторов.

На фиг. 12 приведена блок-схема прошедшего испытания основного прибора. В качестве устройства, определяющего выполнение программы, предусмотрен микропроцессор МП, на который поступают уставки с пульта управления ПУ. Рабочий такт задается подачей на микропроцессор МП сигналов с генератора тактовых импульсов С1. Необходимая форма вырабатываемого сигнала постоянно заполнена как следствие величины единичной амплитуды в цифровом виде в блоке памяти БП, например, СППЗУ.

С микропроцессора МП на блок памяти БП подается сигнал считывания, позволяющий считывать те ячейки памяти, адреса которых заданы микропроцессором МП через адресный накопитель и генератор адреса АДР. Поэтому на выходе блока памяти БП при эксплуатации появляется последовательность цифровых величин или слоев, описывающая заданную форму рабочего сигнала. Этот цифровой сигнал преобразуется с помощью цифроаналогового преобразователя ЦАП в последовательность соответствующих амплитудных посылок, которая через усилитель ФУ с фильтром нижних частот, регулируемый, кроме того, по усилению, подается в виде непрерывного сигнала на передающую катушку ПК.

С пульта управления ПУ можно устанавливать посредством задатчика А усиление фильтра-усилителя ФУ и, тем самым, амплитуды тока, подаваемого на передающую катушку ПК. С помощью задатчика Р микропроцессором МП устанавливается последовательность считывания ячеек блока памяти БП, лучше всего описывающая заданную форму сигнала. Задатчиком Z выбираются необходимые временные параметры импульсов, которые устанавливаются микропроцессором МП. Переключатель режимов Е/А служит для включения и выключения основного устройства. Такой способ генерирования сигналов особой формы известен, например, из патента ФРГ 3 628 219, поэтому более подробно описывать его нет необходимости.

На фиг. 13 представлен в виде блок-схемы упоминавшийся измерительный прибор для определения полного сопротивления обрабатываемой области тела. Генератор сигналов ГС с частотой, например, 100 кГц запитывает передающую катушку ПК, и сигнал, снимаемый с измерительной катушка ИК, подаются синфазно на каскад вычитания или противофазно на суммирующий каскад СК.

Из-за амплитудных различий обоих сигналов в линию между источником сигнала и вычитающим или суммирующим каскадом СК введено регулирующее звено РЗ. Это звено содержит регулируемый аттенюатор для компенсации амплитудных различий и фазорегулятор для компенсации фазового сдвига, который имеется в сигнале, подаваемом с измерительной катушки ИК.

На выходе вычитающего или суммирующего каскада СК в процессе измерения появляется после компенсации амплитуды и фазы остаточный сигнал, который в сочетании с величиной уставки позволяет посредством определенного регулирующим звеном РЗ фазового сдвига судить о полном сопротивлении обрабатываемой области тела. Фазорегулятор может отсутствовать в регулирующем звене РЗ, если в соответствии с вариантом по фиг. 12 вычитающий или суммирующий каскады СК одновременно снабжены компаратором фаз, непосредственно пропускающим упомянутый фазовый сдвиг и подающим его на индикатор ОСЦ или в качестве уставки на пульт управления ПУ или на микропроцессор МП.

На фиг. 14 представлен измерительный прибор, присоединенный к регулирующему усилителю по фиг. 12. С передающей катушкой ПК взаимодействует измерительная катушка ИК, запитывающая, в свою очередь, измерительный прибор или индикатор типа осциллографа ОСЦ. Между измерительной катушкой ИК и осциллографом ОСЦ включен переключатель П, запитываемый выходным сигналом регулирующего усилителя ФУ. При этом управление осуществляется переключателем П так, чтобы путь передачи с измерительной катушки ИК на индикатор ОСЦ прерывался на время, необходимое для выдачи тока с регулирующего усилителя ФУ на передающую катушку ПК, то есть на время выдачи импульсов. В интервалах между импульсами, то есть, когда ФУ в SSW не запитываются током, путь передачи каждый раз перекрывается. Поэтому сигнал, принимаемый с измерительной катушки ИК в интервалах между импульсами, поступает на индикацию на прибор, в данном случае, выполненный в виде осциллографа ОСЦ.

Для той же цели используется и схема, показанная на фиг. 13, когда вместо генератора ГС частоты 100 кГц подключен регулирующий усилитель ФУ в соответствии с фиг. 12 или 14.

Измерительные сигналы, вырабатываемые схемами по фиг. 13 и 14, можно использовать также для регулирования передаваемых токов или подавать их на индикацию, в соответствии с которой оператор производит регулировки на пульте. Другая возможность состоит в том, чтобы использовать измерительные сигналы для непосредственной регулировки усилителя ФУ или микропроцессора МП, вызывая соответствующее изменение усиления и/или формы импульсов, или внося соответствующие изменения в хронирование.

Формула изобретения

1. Устройство для воздействия импульсным электромагнитным полем, включающее формирователь сигналов, содержащий генератор низкочастотных токовых импульсов, к выходу которого подключена передающая антенна для воздействия на обрабатываемую область тела, отличающееся тем, что для переноса ионов, в частности протонов, из электролитических жидкостей тела в окружающие их стенки сосудов и мембраны и сквозь них, параметры электромагнитного поля выбраны такими, чтобы энергия, наводимая им в электролитической жидкости, превышала тепловую энергию и находилась в пределах амплитудного окна, характерного для клеток, излучатель выполнен в виде передающей катушки, выполненной предпочтительно с малой индуктивностью, а генератор выполнен таким образом, что основной токовый импульс состоит из накладываемых друг на друга токового сигнала прямоугольной формы и тока, увеличивающегося по экспоненциальной зависимости, с последующим интервалом, имеющим не меньшую длительность, основная частота основного токового импульса с интервалами между основными импульсами составляет 100 1000 Гц, предпочтительно 200 Гц, амплитуда последовательности основных импульсов модулирована частотой 0,5 35 Гц, предпочтительно 20 Гц, модулированная последовательность основных импульсов передается в виде серии импульсов в течение 0,3 1,0 с, за которой следует пауза в течение 0,7 5,0 с.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соотношение длительностей основных токовых импульсов и интервалов между ними составляет примерно 2 3.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что на каждый основной импульс наложены высокочастотные импульсы частотой 10 100 кГц.

4. Устройство по п.1, 2 или 3, отличающееся тем, что амплитуда модуляции последовательности основных импульсов образует равносторонний треугольник.

5. Устройство по одному или нескольким из пп.1 4, отличающееся тем, что последовательность основных импульсов модулирована без изменения полярности.

6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что формирователь сигналов выполнен с возможностью формирования синусоидального измерительного сигнала с частотой в диапазоне 100 кГц для подачи его на передающую катушку в паузах между сериями импульсов, а в устройство введена приемная катушка для определения полного электрического сопротивления и электрической поляризации обрабатываемой области тела.

7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что генератор выполнен регулируемым по частоте, амплитуде, форме импульса и времени включения и выключения и включен в цепь биологической обратной связи для установки оптимальных параметров поля.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для установления величины регулировки имеется прибор для измерения кровяного давления.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для установления величины регулировки имеется термограв.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для установления величины регулировки имеется прибор для измерения пульса.

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для установления величины регулировки имеется прибор для измерения объема вдоха.

12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для установления величины регулировки имеется измерительная катушка для приема магнитного поля, отраженного обрабатываемым объектом.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что к измерительной катушке подключена схема оценки, измерительный сигнал которой с помощью регулятора оптимизирует параметры передаваемых токовых импульсов.

14. Устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что измерительная катушка имеет круглую форму и только один виток диаметром 20 см, передаваемая энергия выбрана так, чтобы отраженным магнитным полем в ней наводилось измерительное напряжение 20 30 мВ.

15. Устройство по пп.12 и 13, отличающееся тем, что измерительная катушка выполнена в виде трех переключаемых одновитковых катушек с различным диаметром, соответствующим размерам обрабатываемой области тела.

16. Устройство по пп.1 15, отличающееся тем, что витки передающей катушки образуют квадруполь для предотвращения возникновения вредных пиковых полей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14

PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:Др.Фишер Акциенгезельшафт (DE)

(73) Патентообладатель:Квантен-Медицин Акциенгезельшафт (LI)

Договор № РД0041883 зарегистрирован 10.10.2008

Извещение опубликовано: 20.11.2008        БИ: 32/2008