Устройство для селективной магнитотерапии

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для магнитотерапии, и может быть применено для лечения различных заболеваний посредством изменения функциональной активности клеток тканевой структуры патологического очага живого организма. Устройство содержит генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля, выполненный в виде, по меньшей мере, трех смежных установленных соосно электромагнитных систем, каждая их которых включает, по меньшей мере, пять автономных сердечников с обмотками возбуждения, снабженными независимым друг от друга электропитанием с возможностью независимого включения/выключения, изменения фазы и величины тока, подаваемого в каждую из них, причем сердечники установлены с возможностью схватывания излучающими торцами рабочий объем. Устройство обеспечивает селективное воздействие переменным низкочастотным электромагнитным полем на функциональную активность клеток тканевой структуры именно патологического очага живого организма, исключая негативное воздействие магнитного поля на соседние здоровые органы и ткани. 4 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам дня магнитотерапии, и может быть применено для лечения различных заболеваний посредством изменения функциональной активности клеток тканевой структуры патологического очага живого организма.

В результате открытия [1], сделанного при непосредственном участии авторов предлагаемого изобретения, установлено, что существует прямая зависимость изменения функциональной активности клеток тканевой структуры (от стимуляции до угнетения) при изменении в строго регламентируемых интервалах величины магнитной индукции переменного низкочастотного электромагнитного поля, которое воздействует на тканевую структуру патологического очага живого организма, и времени воздействия. Открытие [1] реализовано в способе изменения функциональной активности клеток тканевой структуры патологического очага живого организма [2], включающего воздействие на механизм трансмембранной кинетики ионов клеток тканевой структуры при ее массе (0,05÷1,5) кг внешним переменным низкочастотным электромагнитным полем, величину магнитной индукции которого в зависимости от требуемой функциональной активности выбирают в интервалах: а) (5÷20) мТл, что обеспечивает стимулирующее воздействие на функциональную активность клеток тканевой структуры; б) (25÷60) мТл, что обеспечивает угнетающее воздействие. При этом время воздействия в обоих интервалах выбирают в пределах (2÷30) мин. Способ [2] позволяет обеспечить изменение характеристик клеточной жизнедеятельности тканевой структуры патологического очага в направлении требуемых стимуляции или угнетения, а за счет этого обеспечивается закономерное повышение биологических и терапевтических эффектов, являющихся гарантом эффективного лечения.

Известны устройства, позволяющие проводить лечение магнитным полем, в частности устройство "МИМП-1" [3], однако для этих устройств характерен такой недостаток, как невозможность изменять в широких пределах магнитную индукцию поля.

Известно устройство для магнитотерапии [4], содержащее генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля, выполненный в виде плоского кольцевого электрода, устанавливаемого при лечении над поверхностью тела пациента с небольшим воздушным зазором в пределах (0,5÷4) см. Недостаток указанного устройства заключается в том, что с увеличением величины зазора напряженность электромагнитного поля в облучаемом патологическом очаге резко снижается и при максимальной величине зазора (4 см) практически мало отличается от 0. Но даже при минимальном зазоре воздействие электромагнитного поля заданной напряженности распространяется на небольшую глубину тела пациента, ограничиваемую величиной порядка (0,5÷1) см. При этом недостаток устройства [4] усугубляется еще и тем, что выдержать заданную напряженность электромагнитного поля в пределах облучаемого патологического очага тела пациента, практически невозможно. Различие величин напряженности электромагнитного поля в отдельных точках облучаемой области тела пациента может достигать (70÷80)%.

Известно устройство для магнитотерапии [5], содержащее генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля, выполненный в виде магнитной катушки-соленоида, надеваемого при лечении, например, на сегмент конечности. Недостатки указанного устройства заключаются в следующем. Во-первых, устройство [5] не обеспечивает возможности изменения в широких пределах величины магнитной индукции. Фактическая величина магнитной индукции в устройствах этого рода не превышает единиц эрстед (10 эрстед =1 мТл). Во-вторых, характер пространственного распределения величин магнитной индукции электромагнитного поля в соленоиде крайне неравномерный; замерам в лечебной практике эти величины не поддаются, а расчетные величины могут быть установлены лишь ориентировочно с погрешностью до 30%.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство, принятое нами за прототип и известное из описания патента на полезную модель [6], содержащее генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля в виде излучающей электромагнитной системы, включающей ферромагнитные сердечники, охватывающие своими излучающими торцами рабочий объем, и установленные на сердечниках обмотки возбуждения. Недостаток прототипа [6] заключается в том, что в охваченном излучающими торцами ферромагнитных сердечников рабочем объеме (т.е. в объеме, где осуществляется воздействие магнитным полем на клетки тканевой структуры патологического очага пациента) создается относительно однородное по значениям индукции низкочастное переменное магнитное поле во всем рабочем объеме. При этом в процессе лечения, т.е. при воздействии магнитным полем на патологический очаг, не исключается воздействие и на соседние здоровые органы и ткани, что неизбежно вызовет изменение их функционального состояния с негативным терапевтическим эффектом.

В основу изобретения поставлена задача создания устройства для селективной магнитотерапии, в котором, благодаря тому, что излучающая электромагнитная система включает, по меньшей мере, пять автономных ферромагнитных сердечника, охватывающие излучающими торцами рабочий объем, с обмотками возбуждения, снабженными независимым друг от друга электропитанием, и при этом в устройстве соосно могут быть установлены несколько таких излучающих электромагнитных систем, обеспечивается селективное (адресное) воздействие переменным низкочастотным электромагнитным полем (с заданной величиной магнитной индукции и в течение заданного времени) на клетки тканевой структуры патологического очага живого организма и за счет этого, во-первых, исключается негативное воздействие магнитного поля на смежные здоровые органы и ткани, находящиеся за пределами облучаемого патологического очага, с вытекающими негативными последствиями; во-вторых, обеспечивается закономерное изменение функциональной активности клеток тканевой структуры именно патологического очага живого организма, т.е. стимуляция или угнетение, а за счет этого обеспечивается закономерное повышение биологических и терапевтических эффектов, являющихся гарантом эффективного лечения.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом устройстве для селективной магнитотерапии генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля в виде излучающей электромагнитной системы включает, по меньшей мере, пять автономных ферромагнитных сердечника с обмотками возбуждения, снабженными независимым друг от друга электропитанием.

Генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля включает, по меньшей мере, три идентичные установленные соосно излучающие электромагнитные системы.

Локализация определенных величин магнитной индукции поля только в заданной области рабочего объема, соответствующей положению и конфигурации патологического очага в размещенном рабочем объеме тела пациента, в пределах одной электромагнитной системы достигается управлением независимым друг от друга электропитанием обмоток возбуждения автономных ферромагнитных сердечников, а это, в свою очередь, обеспечивает эффективное лечение путем закономерного изменения функциональной активности клеток тканевой структуры патологического очага живого организма в сторону требуемых стимуляции или угнетения.

При необходимости перемещения вышеуказанной локальной области вдоль тела пациента, помещенного в рабочий объем устройства, или при необходимости увеличения облучаемой области (например, при наличии нескольких патологических очагов или одного большого по размерам патологического очага) устройство оборудуют установленными соосно, по меньшей мере, двумя идентичными электромагнитными системами.

Приведенные выше признаки, характеризующие предлагаемое устройство, обладают существенной новизной по сравнению с прототипом.

В отличие от прототипа [6], который, как и предлагаемое устройство, содержит генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля в виде излучающей электромагнитной системы, включающей ферромагнитные сердечники, охватывающие излучающими торцами рабочий объем, в предлагаемом устройстве, во-первых, электромагнитная система включает, по меньшей мере, два автономных ферромагнитных сердечника с излучающими торцами (а не один U-образный сердечник с двумя излучающими торцами (концами), как у прототипа [6]), во-вторых, обмотки возбуждения, охватывающие автономные ферромагнитные сердечники, снабжены раздельным независимым друг от друга электропитанием (а не как у прототипа, у которого обмотки возбуждения одеты на оба конца одного U-образного сердечника, а электропитание обеих обмоток возбуждения не является независимым и осуществляется совместно от одного источника).

На Фиг.1 изображена схема к перемещению заданного значения магнитной индукции по рабочему объему электромагнитной системы в радиальном направлении.

На Фиг.2 изображена схема к перемещению заданного значения магнитной индукции по рабочему объему электромагнитной системы в окружном направлении относительно положений того же значения магнитной индукции на Фиг.1.

На Фиг.3 изображена схема к районированию заданных значений магнитной индукции в области рабочего объема электромагнитной системы, определяемой положением и геометрическими параметрами подвергаемого воздействию магнитного поля патологическою очага.

На Фиг.4 изображена схема генератора переменного низкочастотного электромагнитного поля, включающего две идентичные установленные соосно излучающие электромагнитные системы.

Для предотвращения затемнения схем и удобства описания предлагаемого устройства, изображенного в одном и том же виде на Фиг.1-3, на последних обозначение элементов устройства равномерно распределены.

Устройство для селективной магнитотерапии содержит генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля в виде излучающей электромагнитной системы (Фиг.1-3), состоящей из размещенных в корпусе 1 ферромагнитных сердечников 2, 3, 4, 5 (Фиг.1), охватывающих излучающими торцами 6 рабочий объем 7 электромагнитной системы, и установленных на сердечниках 2, 3, 4, 5 обмоток возбуждения 8, 9, 10, 11. Корпус 1, ферромагнитные сердечники 2, 3, 4, 5 и обмотки возбуждения 8, 9, 10, 11 электрически взаимно изолированы друг от друга (изоляция условно не показана).

В рабочем объеме 7 (Фиг.2) расположены точка 12 (более удаленная в радиальном направлении от центральной оси рабочего объема 7, Фиг.1) и точка 13 (менее удаленная в радиальном направлении от центральной оси рабочего объема 7, Фиг.1), используемые для замера величин магнитной индукции при настройке устройства на облучение конкретного патологического очага с возможностью перемещения заданной величины магнитной индукции в рабочем объеме 7 в радиальном направлении по стрелке (Фиг.1).

В рабочем объеме 7 (Фиг.2) расположены точки 14 и 15, используемые для замера величин магнитной индукции при настройке устройства на облучение конкретного патологического очага с возможностью перемещения заданных величии магнитной индукции в рабочем объеме 7 в окружном направлении по стрелке (Фиг.2) относительно исходных положений тех же величин магнитной индукции, зафиксированных в точках 12 и 13 (Фиг.1).

В рабочем объеме 7 (Фиг.2) электромагнитной системы расположено концентрированное электромагнитное поле 16 с заданной величиной магнитной индукции (Фиг.3), используемое при настройке устройства на облучение конкретного патологического очага определенной конфигурации и размеров с привязкой его положения в рабочем объеме 7.

Источники информации

1. Кихтенко И.Н., Хворостенко М.И., Неруш П.А., Колесников Ю.Я. Закономерность изменения функциональной активности тканевой структуры организма при воздействии на нее внешнего низкочастотного переменного магнитного поля. Диплом №198 на открытие. Приоритет от 23.11.2000. Международная ассоциация авторов научных открытий. - М. 17.03.2002. - Регистрационный №233.

2. Хворостенко М.И., Кихтенко И.Н., Колесников Ю.Я. Заявка на патент РФ № 2002113328 от 21 мая 2002 года "Способ изменения функциональной активности клеток тканевой структуры патологического очага живого организма (варианты)".

3. Магнитотерапия в ангиологии. Киев: "Здоровье", 1989 г., с.68.

4. RU № 2104067, А 61 N 5/06, 10.02.98. Б. № 4.

5. RU № 1666124, А 61 N 2/00, 1991, Б. № 28.

6. UA № 512, А 61 N 2/00, 15.09.2000. Б. № 4 (прототип).

7. UA № 1708358, А61 N 2/00, 1992. Б. № 4.

Устройство для селективной магнитотерапии, содержащее генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля в виде излучающей электромагнитной системы, включающей обмотки возбуждения, установленные на ферромагнитных сердечниках, с охватывающими рабочий объем излучающими торцами, отличающееся тем, что генератор переменного низкочастотного электромагнитного поля выполнен в виде, по меньшей мере, трех установленных соосно электромагнитных систем, каждая их которых включает, по меньшей мере, пять автономных сердечников, обмотки возбуждения которых снабжены независимым друг от друга электропитанием с возможностью независимого включения/выключения, изменения фазы и величины тока, подаваемого в каждую из них.