Устройство для воздействия на биологические ткани (варианты)

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии для воздействия магнитами на биологические ткани. 1-й вариант устройства включает корпус с насадкой, выполненной с возможностью перемещения, и источник постоянного магнитного поля. При этом источник постоянного магнитного поля выполнен в виде последовательно установленных в насадке постоянных магнитов с полюсными концентраторами, а направление перемещения насадки параллельно направлению вектора напряженности магнитного поля. Устройство может содержать программатор для перемещения насадки. 2-й вариант устройства также содержит корпус с насадкой и источник магнитного поля, последний в нем выполнен в виде последовательно установленных в насадке электромагнитов с полюсными концентраторами. В него введен программатор, выходы которого соединены с выводами электромагнитов. Насадка в устройстве выполнена сменной. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к медицине, более точно к физиотерапии, и предназначено для магнитовибрационной терапии.

Известно магнитовибрирующее устройство, описанное в авт. св. N 825072, кл. A 61 H 23/00, 1976 г., являющееся наиболее близким аналогом заявленному изобретению.

Известное устройство для воздействия на биологические ткани содержит корпус с насадкой, выполненной с возможностью перемещения, и источник постоянного магнитного поля.

Недостатком известного устройства является то, что создаваемое им магнитное поле обладает значительными полями рассеивания, а параметры воздействия не учитывают особенности процессов, протекающих в обрабатываемых структурах, что приводит к невозможности учесть параметры процессов в обрабатываемых структурах и, следовательно, к недостаточной эффективности воздействия.

Решаемая изобретением техническая задача состоит в повышении эффективности воздействия за счет создания устройством локального воздействия магнитного поля на ткань, возможности задавать режим воздействия и за счет придания насадке направления перемещения, параллельного вектору напряженности магнитного поля. Поскольку лечебное действие может быть оказано как постоянными, так и переменными магнитами, предложено 2 варианта устройства, обеспечивающие решение вышеуказанной технической задачи.

Для решения этой задачи по первому варианту в устройство, содержащее корпус с насадкой, выполненной с возможностью перемещения, и источник постоянного магнитного поля, источник постоянного магнитного поля выполнен в виде последовательно установленных в насадке постоянных магнитов с полюсными концентраторами, при этом направление перемещения насадки параллельно направлению вектора напряженности магнитного поля.

Устройство может содержать программатор для задания перемещения насадки.

По 2-му варианту в устройстве, содержащем корпус с насадкой и источник магнитного поля, источник магнитного поля выполнен в виде последовательно установленных в насадке электромагнитов с полюсными концентраторами, а в устройство веден программатор для управления режимом работы электромагнитов, выходы которых соединены с выводами соответствующих электромагнитов.

Насадка устройства может быть выполнена сменной.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - зона обработки участка организма в плане (в плоскости X-Z); на фиг. 3 - то же, в разрезе (в плоскости X-Y). на фиг. 4 - график распределения напряженности магнитного локализованного поля при различном расстоянии от рабочей поверхности устройства до обрабатываемого участка; на фиг. 5 - вариант размещения магнитных элементов в насадке для обработки открытых участков организма; на фиг. 6 - схема устройства с программатором; на фиг. 7 - магнитный элемент выполнен в виде электромагнита; на фиг. 8 - вариант установки электромагнитов в режиме одновременного включения; на фиг. 9 - то же, но в режиме поочередного включения; на фиг. 10 - то же, но в режиме обратного направления; на фиг. 11 - то же, но с наложением; на фиг. 12 - график режима включения электромагнита с заполнением импульсов; на фиг. 13 - график плавно-ступенчатого изменения частот.

Кроме того, на чертежах обозначено: N, S - полюса магнитного элемента; X, Y, Z - оси координат; a - длина магнитного элемента 4; a' - участок зон воздействия; Y - расстояние рабочей поверхности до обрабатывающего участка; H - напряженность магнитного поля, Э; t - время, с; t_л - время включения электромагнита; A, B, C, D...M - отдельные электромагниты.

Устройство для воздействия на биологические ткани содержит корпус 1 с размещенным в нем приводом 2 для перемещения насадки 3 с размещенным в нем магнитным элементом 4, по торцам которого установлены полюсные концентраторы 5 (фиг. 2). Направление вектора 6 напряженности магнитного поля параллельно направлению 7 перемещения и на обрабатываемом участке 8 совпадает с направлением регуляторно значимых структур 9. При воздействии устройства направление 10 магнитных силовых линий (фиг. 3) сформированного магнитного поля параллельно вектору 6 напряженности и направлено вдоль направления регуляторно значимых структур 9 (направление распространения сигнала), а рабочая поверхность 11 устройства расположена на расстоянии "Y" от поверхности обрабатываемого участка, причем степень воздействия сформированного поля на обрабатываемый участок 8 зависит от величины "Y" (фиг. 4). При размещении в насадке 3 нескольких магнитных элементов 4 между их полюсными концентраторами 5 установлены диамагнитные изоляторы 12 (фиг. 5). При выполнении устройства с программатором 13 (фиг. 6) магнитный элемент 4 может быть выполнен в виде постоянного магнита или переменного - электромагнита (фиг. 7).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В корпусе 1 устройства привод (вибратор) 2 осуществляет механическое перемещение (колебание) насадки 3 с размещенным в ней магнитным элементом 4, на торцах которого закреплены полюсные концентраторы 5 (фиг. 2). Таким образом, локализация магнитного поля полюсными концентраторами 5 осуществляется вдоль направления вектора 6 магнитного поля, т.е. на границах магнитного элемента 4 длиной "a" формируется резкий, контрастный фронт воздействия, а в центре зоны воздействия образуется участок, где направление 10 магнитных силовых линий (фиг. 3) сформированного магнитного поля параллельно вектору 6 напряженности этого поля. Направление 10 сформированного локализованного магнитного поля оказывается сориентированным вдоль направления регуляторно значимых структур 9 обрабатываемого участка 8, причем рабочая поверхность 11 устройства располагается над обрабатываемым участком 8 на расстоянии "y", определяющем значение напряженности H сформированного магнитного поля (фиг. 4) в зоне воздействия на участке "a". Очевидно, что при значении y = 0 имеет место воздействие максимального значения напряженности H одновременно с механическим воздействием на обрабатываемый участок вдоль обрабатываемых структур. Перемещение магнитного элемента 4, размещенного в насадке 3, осуществляют параллельно направлению регуляторно значимых структур 9. Таким образом, на обрабатываемом участке 8 на зоны, точки регуляторно значимых структур 9 действуют периодическим однонаправленным магнитным полем, при этом резкая граница фронта (градиент напряженности) перемещается с выбранной частотой, обеспечивая контрастное физиологически значимое воздействие.

При этом возбуждающее воздействие на регуляторно значимые структуры 9 будет иметь место в случае, когда вектор 6 магнитного поля направлен вдоль направления распространения собственного сигнала организма, т.е. вдоль его регуляторно значимых структур 9. Если же магнитный элемент 4 развернуть на 180^o по оси "x", то вектор 6 будет ориентирован против направления регуляторно значимых структур 9, в этом случае характер воздействия будет тормозящим. Направление 7 перемещения магнитного элемента 4 в обоих случаях параллельно и вектору 6 напряженности магнитного поля и направлению регуляторно значимых структур 9.

При необходимости расширения зоны воздействия на регуляторно значимые структуры 9 в сменной насадке 3 размещают несколько магнитных элементов 4, между полюсными концентраторами 5 которых устанавливают диамагнитные изоляторы 12 (фиг. 5), что способствует более эффективному направлению воздействию. Такая конструкция может быть использована для открытых обрабатываемых участков организма.

В случае, когда устройство дополнительно содержит программатор 13 (фиг. 6), то магнитный элемент 4, как вариант, может быть выполнен в виде постоянного магнита, при этом привод 2, определяющий амплитуду и частоту перемещения насадки 3, управляется от программатора, который задает код программ на изменение характеристик колебаний при механическом перемещении сформированного поля. При выполнении магнитного элемента 4 в виде электромагнита 14 (фиг. 7) последний снабжен полюсными концентраторами 5 и получает сигнал непосредственно от программатора 13. Размещение электромагнитов 14 в сменных насадках 3 может проводиться аналогично размещению постоянных магнитов (фиг. 5) и при работе в режиме одновременного включения также предусматривается размещение между рядом стоящими полюсными концентраторами 5 диамагнитных изоляторов 12 (фиг. 8), а в режиме поочередного включения, задаваемого кодом программатора 13, отдельные электромагниты 14 достаточно отделить концентраторами 5. При этом возникает возможность в зависимости от кода программы, соответствующего характеру процедуры, формировать различные варианты включения последовательно расположенных электромагнитов 14 по времени. При поочередном включении электромагнитов с помощью системы коммутации могут задаваться разные режимы воздействующего магнитного поля. В пределах каждого цикла воздействие задают: - поочередным включением электромагнитов в прямом направлении; - при поочередном включении электромагнитов в обратном направлении - D - C - B - A (фиг. 10).

При установке устройства вдоль физиологических и регуляторно значимых структур организма в зависимости от режима перемещения поля в прямом или обратном направлении в отношении распространения собственного управляющего сигнала организма определяется знак производимого управляющего воздействия - возбуждение или торможение. Качественные характеристики воздействия определяются характером сигналов воздействия, что обеспечивается вводом дополнительной программы.

Для создания более плавного перемещения локализованного магнитного поля и, следовательно, большей физиологичности воздействия на организм применяется режим включения сигналов с наложением (фиг. 11).

Адресация и целенаправленность воздействия обеспечивается подбором биологически значимого частотного кода на определенную зону воздействия в определенной ситуации, вызывающего адекватные физиологические реакции.

С помощью программатора частот задаются частота повторения циклов, смещение локальной зоны и частота заполнения импульсов. Так, при частоте импульсов 2. . .35 Гц частоту заполнения импульсов рекомендуется выбирать равной частоте протонного ЯМР (фиг. 12) в магнитном поле Земли (на широте Москвы эта частота равна 2,1 кГц), что в большей степени усиливает физиологичность воздействия на биологические ткани.

Кроме того, с целью уменьшения влияния инерции реакции организма на изменяющуюся частоту воздействия вводится режим плавноступенчатого изменения значений частот воздействия, наложенного на общую закономерность изменения частоты (фиг. 13).

Смещение локальной зоны обеспечивается при этом несколькими дискретными шагами - по количеству электромагнитов в системе магнитных элементов. Экспериментально найдено, что количество дискретных шагов должно быть не менее трех, в конкретных устройствах применялось 4 - 6.

Как вариант, при использовании электромагнитов 14 устройство предполагает комплексное воздействие на биологические ткани, при котором механическое перемещение рабочей поверхности 11 насадки 3 осуществляется вибратором по программе, задаваемой от программатора 13 (фиг. 6); от этого же программатора одновременно кодом осуществляется подача импульсов на электромагниты 14. Очевидно, что при таком комплексном воздействии могут быть в наибольшей степени реализованы необходимые требования по профилактике лечения или реабилитации организма с учетом его специфических характеристик.

Естественно, что возможности выполнения конкретных устройств на основе заявленного способа существенно расширяются применением насадок. Так, например, стационарная насадка может являться неотъемлемой частью массажного устройства, предназначенного для проведения конкретных процедур. Сменные насадки к одному устройству позволяют проводить процедуры различного функционального назначения. Изготовление массажных устройств в виде автономных насадок, которые могут являться как частью устройства, так и непосредственно массажером, дает возможность разработать ряд массажных ручных устройств.

Формула изобретения

1. Устройство для воздействия на биологические ткани, включающее корпус с насадкой, выполненной с возможностью перемещения, и источник постоянного магнитного поля, отличающееся тем, что источник постоянного магнитного поля выполнен в виде последовательно установленных в насадке постоянных магнитов с полюсными концентраторами, при этом направление перемещения насадки параллельно направлению вектора напряженности магнитного поля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен программатор для задания перемещения насадки.

3. Устройство для воздействия на биологические ткани, включающее корпус с насадкой и источник магнитного поля, отличающееся тем, что источник магнитного поля выполнен в виде последовательно установленных в насадке электромагнитов с полюсными концентраторами, а в устройство введен программатор для управления режимами работы электромагнитов, выходы которого соединены с выводами соответствующих электромагнитов.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что насадка выполнена сменной.

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