Устройство для изменения теплосодержания локальных зон тела человека (варианты)

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для теплового воздействия на тело человека. Устройство для изменения теплосодержания локальных зон тела человека содержит бандаж с застежкой, на внутренней поверхности которого закреплены оголенные металлические проводники с возможностью образования ими замкнутых проводящих контуров, прилегающих к поверхности локальной зоны тела. Бандаж имеет форму лифа с бретельками, проводники образуют каркас, выполненный по форме локальной зоны, с образованием по крайней мере двух отдельных замкнутых проводящих контуров или единого двойного проводящего контура при фиксированной застежке, а проводники выполнены из цилиндрической проволоки или плоских полос с поперечным сечением не менее 0,8 мм², коэффициентом теплопроводности при комнатной температуре не менее 312 Вт/м·град и удельным электросопротивлением не более 2,4×10^-2 Ом·мм²/м. Во втором варианте выполнения устройства бандаж имеет форму лифа с бретельками, имеющими дополнительный участок, образующий кольцевой охват шеи, на прилегающей к шее поверхности которого закреплены металлические проводники с образованием, по крайней мере, одного замкнутого проводящего контура. Использование изобретения позволяет повысить удобство проведения теплотерапии воспалительных заболеваний. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение предназначено для постоянного воздействия, в основном, на грудные и шейные зоны как женщин, так и мужчин при повышении теплового уровня в этих зонах, что является одним из основных признаков хронического воспалительного процесса, с постепенным сведением этого уровня до близкого к нормальному, что соответствует равновесному состоянию выделенной зоны или органа, или уменьшению энтальпии (теплосодержания) в выделенной зоне до минимальной.

Известно устройство для лечения кардиалгий и торакалгий (патент РФ № 2066176). Его работа состоит в воздействии на биологически активные точки определенных областей металлическими пластинами. Недостатком подобной металлотерапии является узконаправленное воздействие металла - только через выбранные акупунктурные точки- для небольшого круга заболеваний, в основном для лечения сердечных болей.

Известно устройство энергетического воздействия на биообъект (патент РФ № 2074748) для его защиты от вредных излучений разной природы и приведения в равновесное состояние его собственного энергоинформационного поля. Устройство может использоваться при заболеваниях, связанных с воспалительными процессами в тканях, повышенной температурой тела и его отдельных органов. Устройство, устанавливаемое на месте проекции болей, содержит закрепленный на подложке проводник, размещенный с образованием его осевой линией незамкнутой пространственной спиралеобразной кривой с непересекающимися витками. Проводник выполнен в виде незамкнутой винтовой цилиндрической спирали. Устройство также включает в себя регулятор интенсивности энергии воздействия. Проводник выполнен в виде электропроводного покрытия, нанесенного на диэлектрический материал, а на подложке в непосредственной близости от проводника размещены элементы, в частности, теллур, лантан, гадолиний, висмут, обладающие биоэнергетической активностью. Недостатками изобретения является его сравнительная сложность, а также только частичное воздействие на биообъект - с внешней стороны - путем подавления влияния естественных и искусственных излучений с электромагнитными компонентами. Кроме того, не определено его воздействие на различных стадиях воспалительного процесса и, следовательно, эффективность воздействия на этих стадиях.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для терапии (DE 2828936, 03.01.80), используемое для лечения ревматизма, мышечных болей, невралгий, в котором оголенные металлические проводники диаметром от 0,3 до 2,1 мм из золота, серебра или меди установлены на бандаже с застежкой, с образованием контуров, обращенных к поверхности тела. Недостатком указанного изобретения является его узко-специфическое применение.

Техническим результатом изобретения является простота устройства, удобство пользования устройством, а также образование с его помощью канала для постоянного отвода выделяющейся избыточной энергии из очага воспаления.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для изменения теплосодержания локальных зон тела человека, содержащем бандаж с застежкой, на внутренней поверхности которого закреплены оголенные металлические проводники с возможностью образования ими замкнутых проводящих контуров, прилегающих к поверхности локальной зоны тела, бандаж имеет форму лифа с бретельками, проводники образуют каркас, выполненный по форме локальной зоны с образованием, по крайней мере, двух отдельных замкнутых проводящих контуров или единого двойного проводящего контура при фиксированной застежке, а проводники выполнены из цилиндрической проволоки или плоских полос с поперечным сечением не менее 0,8 мм², коэффициентом теплопроводности при комнатной температуре не менее 312 Вт/м·град и удельным сопротивлением не более 2,4×10^-2 Ом·мм²/м.

Кроме того, один проводящий контур размещен по верхней кромке лифа, второй - по средней его части, третий - по нижней.

Кроме того, над каждым проводящим контуром по периметру в материале лифа выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия.

Кроме того, проводники выполнены из медной, серебряной или золотой проволоки.

Кроме того, замкнутый проводящий контур выполнен в виде нескольких соединенных между собой в цепь проводников.

Кроме того, проводящие контуры в передней части лифа замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

Кроме того, застежка лифа выполнена с регулирующими элементами для плотного прилегания поверхности проводящих контуров к поверхности тела.

Технический результат также достигается тем, что в устройстве для изменения теплосодержания локальных зон тела человека, содержащего бандаж с застежкой, на внутренней поверхности которого закреплены оголенные металлические проводники с возможностью образования ими замкнутых проводящих контуров, прилегающих к поверхности локальной зоны тела, бандаж имеет форму лифа с бретельками, имеющими дополнительный участок, образующий кольцевой охват шеи, на прилегающей к шее поверхности которого закреплены металлические проводники с образованием, по крайней мере, одного замкнутого проводящего контура, проводники лифа образуют каркас, выполненный по форме локальной зоны, с образованием по крайней мере двух отдельных замкнутых проводящих контуров или единого двойного проводящего контура при фиксированной застежке, а проводники выполнены из цилиндрической проволоки или плоских полос с поперечным сечением не менее 0,8 мм², коэффициентом теплопроводности при комнатной температуре не менее 312 Вт/м·град и удельным сопротивлением не более 2,4×10^-2 Ом·мм²/м.

Кроме того, один проводящий контур размещен по верхней кромке лифа, второй - по средней его части, третий - по нижней.

Кроме того, один проводящий контур размещен по верхней кромке дополнительного участка, второй - по нижней.

Кроме того, над каждым проводящим контуром по периметру в материале лифа выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия.

Кроме того, проводники выполнены из медной, серебряной или золотой проволоки.

Кроме того, замкнутый проводящий контур выполнен в виде нескольких соединенных между собой в цепь проводников.

Кроме того, проводящие контуры в передней части лифа замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

Кроме того, проводящие контуры на дополнительном участке замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

Кроме того, застежка лифа выполнена с регулирующими элементами для плотного прилегания поверхности проводящих контуров к поверхности тела.

Воспаленный орган, в частности молочную железу, можно рассматривать как термодинамическую систему, выведенную из состояния равновесия, характеризующуюся повышенной энтальпией (теплосодержание), или более высоким термодинамическим потенциалом Н. С внутренней энергией системы U энтальпия Н связана соотношением:

,

где р - давление в системе,

V - объем системы.

Равновесному состоянию системы при постоянных энтропии и давлении соответствует минимальное значение энтальпии, а изменение энтальпии равно количеству теплоты, которое сообщают системе или отводят от нее при постоянстве давления. Поэтому значения изменения энтальпии характеризуют тепловые эффекты фазовых переходов, химических реакций и других процессов, протекающих при постоянном давлении.

При воспалительном процессе в результате сложных и связанных процессов в данном органе выделяется дополнительное тепло. В общем случае сравнительно кратковременные и достаточно интенсивные воспалительные процессы способствуют организму справиться, например, с инфекцией или другими негативными воздействиями.

Однако в результате тех или иных сбоев, в частности при падении иммунитета, интенсивность воспалительного процесса может быть сравнительно небольшой, но он не прекращается, то есть становится хроническим. В этом случае, выведенная из равновесия система начинает постепенно меняться: избыточное тепло может способствовать тому или иному изменению данного органа.

Таким образом, приведение системы как можно ближе к равновесному состоянию, то есть к минимальной энтальпии, дает возможность возвращения органа к функционированию, близкому к нормальному.

Для этого, как было сказано выше, следует организовать отвод избыточного тепла, что постепенно приведет систему к минимальному значению энтальпии.

Конечно, предлагаемая система имеет определенные ограничения, в частности ее эффективность падает с ростом глубины, или расстояния очага воспаления от поверхности тела.

Тем не менее, постоянное ношение указанного бандажа на теле с охватом обеспечивает пусть и слабый, но непрерывный отток избыточного тепла от имеющихся или возникающих очагов воспаления, расположенных недалеко от поверхности тела, постепенно возвращая воспаленные органы или зоны к состоянию, близкому к равновесному. Таким образом, воспроизводится система устойчивого равновесия: при том или ином выводе системы из этого состояния она медленно, но неуклонно возвращается в прежнее, то есть состояние, близкое к нормальному в отношении энтальпии. В настоящее время не существует эффективных методов постоянного воздействия на такого рода выделенные зоны или органы и предлагаемое техническое решение может быть в ряде случаев достаточно эффективным средством, препятствующим развитию, в частности, некоторых хронических воспалительных процессов.

Сравнительно слабые по интенсивности тепловые перетоки по замкнутым проводящим контурам от зон воспаления в зоны с меньшими температурами могут идти непрерывно по такому хорошо теплопроводящему материалу как медная проволока достаточно большого сечения с достижением в конечном итоге минимальной энтальпии в зоне воспаления, что непосредственно влияет на такой признак воспаления, как локальное повышение температуры, и может также повлиять, в частности, на снижение интенсивности хронического воспаления.

При этом следует отметить, что наиболее эффективной работа устройства будет в диапазоне температур пограничного слоя среды, примыкающего к его внешней по отношению к биообъекту поверхности, 17-32°С. Это обусловлено тем, что при температуре, большей 32°С, то есть близкой к температуре поверхности биообъекта - около 36-37°С, снимаемая шунтом мощность с охватываемых им зон, в частности и с зоны воспаления, может оказаться недостаточной для достижения зоной воспаления минимального значения энтальпии. При температуре пограничного слоя, меньшей 17°С, усиленный теплоотвод и соответственно значительное изменение энтальпии охватываемых шунтом зон может привести к их переохлаждению.

Конструкция устройства может быть комбинированной - в виде нескольких соединенных между собой в цепь проводников.

Поскольку вес металлической составляющей устройства незначителен - при сечении 0,8 мм² он составляет от 5 до 40 грамм в зависимости от числа входящих в его состав проводников и объема охватываемой ею части тела, постольку пользователь практически не ощущает ее и не испытывает дискомфорта, а медная, серебряная или золотая виды проволоки с кожным покровом практически химически не взаимодействуют, являясь при этом лучшими из известных проводников.

При вмонтировании указанной системы проводников в лиф для женщин или в бандаж для мужчин наличие регулирующих элементов в замке или застежке позволяет постоянно контролировать достаточно плотное прилегание поверхности проводников к поверхности тела, а наличие вентиляционных отверстий в материале лифа на внешней стороне проводников повышает эффективность теплопередачи с их поверхности в окружающее пространство.

Что касается лечения воспалительных процессов в настоящее время, то подавляющая часть методов физиотерапевтического или близких к нему методов лечения связана с введением в очаг воспаления дополнительной энергии, например облучение лазером, СВЧ-облучение, инфракрасное и ультрафиолетовое облучение и т.д. Однако воспалительные процессы по своему характеру являются экзотермическими и выделение энергии в них может быть значительным. Поэтому введение дополнительных порций энергии в подобную систему только увеличивает суммарное значение энергии в очаге воспаления и с термодинамической точки зрения приводит ее к состояниям еще большей энтальпии, что означает удаление от состояния равновесия.

Конечно, существуют, хотя и реже применяются, такие методы отвода избыточной энергии из зоны воспаления, как кровопускание с помощью пиявок или различные криогенные воздействия. Однако эти сравнительно недолговременные воздействия часто дают столь же недолговременный эффект, то есть через какое-то время, например, хронический процесс воспаления возобновляется. Предложенное техническое решение позволяет организовать постоянный отток избыточной энергии из очага воспаления, компенсируя своим постоянно действующим каналом отвода энергии сравнительно незначительную интенсивность энергетических потоков, при этом избыточная энергия сбрасывается без какой-либо дополнительной регулировки.

Опытная проверка показала, что действие каркасного шунта наиболее эффективно для зон, находящихся в непосредственной близости к поверхности тела.

На фиг.1 представлен вариант устройства из трех отдельных, не связанных между собой проводящих контуров, закрепленных на внутренней поверхности лифа при сохранении контактной поверхности металла, прилегающей при ношении устройства к груди, с застежкой со стороны спины, при этом контакт между этими отдельными частями может осуществляться при застегивании лифа сзади или спереди или же контакта между этими двумя отдельными проводящими контурами может и не быть.

На фиг.2 представлен вариант устройства из трех отдельных, не связанных между собой проводящих контуров, закрепленных на внутренней поверхности лифа при сохранении контактной поверхности металла, прилегающей к груди, и с застежкой со стороны спины, а также автономным проводящим контуром, закрепленным на дополнительных бретельках, охватывающих шею.

На фиг.3 показан вариант устройства, проводящие контуры которого на грудной и на шейной части лифа замкнуты перемычками из материала с указанными для проводников шунта параметрами с образованием сетчатой структуры.

Устройство содержит в своей трехзвенной модификации (фиг.1) три вмонтированных со стороны внутренней поверхности лифа 1 проводящих контура 2 из медной проволоки. При застегнутом лифе 1 обеспечивается полный охват грудной части туловища замкнутыми проводящими контурами с достаточно плотным прилеганием к ней, причем для постоянного контроля за плотностью прилегания проводников к поверхности телу в застежке могут быть предусмотрены регулирующие элементы. Тем самым проводящие контуры в области молочных желез также имеют непосредственный контакт с кожным покровом. Место соединения обоих концов каждого контура 2 устройства для образования замкнутой цепи может быть также выполнено в виде простейшего замка 3, например как петля и крючок, и легко расстегивается. Застежка 3 лифа 1 может быть выполнена сзади или спереди. Число закрепленных в лифе 1 проводящих контуров 2 образованного проводниками каркаса может быть увеличено до большего количества звеньев или уменьшено до двух звеньев, но обязательным является образование замкнутого проводящего контура в каждом случае. Однако для удобства пользования все проводящие контуры 2 устройства могут быть соединены, например, в застежке 3.

Над каждой частью проводящих контуров по периметру в материале лифа 1 могут быть выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия, для повышения эффективности теплоотвода.

К указанному выше лифу с вмонтированными проводящими контурами во втором варианте исполнения (фиг.2) добавлена дополнительная часть 4 с охватом шеи, соединенная с лифом перекидывающимися сзади через шею бретельками 5, которая содержит по крайней мере один (фиг.2) вмонтированный со стороны внутренней поверхности материала шейной части 4 кольцевой проводящий контур 6 шунта из медной проволоки. При застегнутой шейной части 4 обеспечивается полный охват шеи данной автономной частью устройства в виде замкнутого проводящего контура с достаточно плотным прилеганием к шее, причем для постоянного контроля за плотностью прилегания контура к поверхности тела в застежке 7 могут быть предусмотрены регулирующие элементы. Над каждой частью проводящего контура по периметру в материале шейной части 4 лифа 1 могут быть выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия, для повышения эффективности теплоотвода. Кроме того, для повышения эффективности теплоотвода как в шейной части 4 шунта, так и в передней части лифа 1 проводники могут быть замкнуты перемычками 8 из материала с указанными для проводников параметрами с образованием сетчатой структуры (фиг.3).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно проводят непродолжительную - 3-5 секунд - высокотемпературную - 150-220°С - обработку материала проводящих контуров устройства, например, медной проволоки диаметром от 1 до 1,5 мм с последующей зачисткой ее поверхности для обеспечения нормальной проводимости. Пластичность проволоки позволяет ей повторять рельеф участка тела, который она охватывает, и обеспечивать проводящий контакт, в особенности в месте выделенной зоны, на поверхности которой располагается проекция очага воспаления. Затем закрепляют, по крайней мере, два кольцевых контура 2 устройства на внутренней стороне лифа 1 с образованием замкнутых проводящих контуров 2 при фиксировании (застегивании) застежки 3 (фиг.1). Таким образом, при застегивании лифа замкнутые проводящие контуры охватывают зоны молочных желез, среднюю часть позвоночника, области сердца, легких.

При наличии воспалительного процесса под любым проводящим контуром устройства или при возникновении воспалительного процесса через замкнутые проводящие контуры осуществляется сброс избыточного тепла, выделяющегося в очаге воспаления. Отток тепла идет по замкнутым проводящим контурам 2, 6 и 8 (фиг.1, 2, 3) от зон воспаления к местам с более низкой температурой, за счет чего постепенно энтальпия в очаге воспаления понижается и устанавливается состояние относительного равновесия, или минимальной энтальпии.

Аналогичным образом процедура осуществляется и в шейной части 4 устройства, осуществляя соответствующее воздействие на текущие воспаления, например, в гортани (фиг.2, 3).

Указанная пассивная система является автоматической, то есть при отклонении соответствующего органа или зоны тела, контактирующей с проводящими контурами, от состояния с минимальной энтальпией, система организует постепенный переток избыточного тепла в места с меньшим термодинамическим потенциалом, то есть выравнивает теплоотдачу очага воспаления приблизительно до уровня теплоотдачи соседних, невоспаленных зон, постепенно возвращая очаг воспаления в данном случае в состояние, более близкое к состоянию равновесия. Сравнительная слаботочность устройства компенсируется его постоянным действием за счет его стационарной установки на теле человека. При этом никаких неудобств пользователь устройства не испытывает, так как вес его металлической составляющей редко превышает 40 граммов при сечении 0,8 мм², а медная, золотая или серебряная проволока практически не взаимодействуют с поверхностью кожи. Как уже было указано, оптимальным температурным режимом работы устройства является 17-32°С, то есть та температура пограничного слоя среды, примыкающего к внешней по отношению к телу поверхности проводящих контуров, которая обеспечивает наиболее благоприятные условия его функционирования, создавая в среднем при постоянном ношении устройства достаточный уровень теплоотвода для изменения теплосодержания локальных зон тела человека и вместе с тем не допуская переохлаждения охватываемых устройством зон тела. Для этого, с одной стороны, тот или иной вид вентиляции, а с другой стороны, внешнее покрытие, например, текстильным материалом шунта, обеспечивают в любое время года как нормальный теплоотвод, так и перекрытие низкотемпературных потоков воздуха.

Постоянное ношение устройства на теле отнюдь не означает невозможности его снятия вместе с лифом, например, при выполнении каких-либо физиологических процедур или в отдельных случаях на ночь. Однако постоянное ношение лифа с шунтом в определенной степени компенсирует, например, постоянное действие того или иного источника хронического воспаления, обеспечивая непрерывный отвод избыточного тепла.

1. Устройство для изменения теплосодержания локальных зон тела человека, содержащее бандаж с застежкой, на внутренней поверхности которого закреплены оголенные металлические проводники с возможностью образования ими замкнутых проводящих контуров, прилегающих к поверхности локальной зоны тела, отличающееся тем, что бандаж имеет форму лифа с бретельками, проводники образуют каркас, выполненный по форме локальной зоны с образованием по крайней мере двух отдельных замкнутых проводящих контуров или единого двойного проводящего контура при фиксированной застежке, а проводники выполнены из цилиндрической проволоки или плоских полос с поперечным сечением не менее 0,8 мм², коэффициентом теплопроводности при комнатной температуре не менее 312 Вт/м·град и удельным электросопротивлением не более 2,4×10^-2 Ом·мм²/м.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один проводящий контур размещен по верхней кромке лифа, второй - по средней его части, третий - по нижней.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над каждым проводящим контуром по периметру в материале лифа выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проводники выполнены из медной, серебряной или золотой проволоки.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что замкнутый проводящий контур выполнен в виде нескольких соединенных между собой в цепь проводников.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проводящие контуры в передней части лифа замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что застежка лифа выполнена с регулирующими элементами для плотного прилегания поверхности проводящих контуров к поверхности тела.

8. Устройство для изменения теплосодержания локальных зон тела человека, содержащее бандаж с застежкой, на внутренней поверхности которого закреплены оголенные металлические проводники с возможностью образования ими замкнутых проводящих контуров, прилегающих к поверхности локальной зоны тела, отличающееся тем, что бандаж имеет форму лифа с бретельками, имеющими дополнительный участок, образующий кольцевой охват шеи, на прилегающей к шее поверхности которого закреплены металлические проводники с образованием, по крайней мере, одного замкнутого проводящего контура, проводники лифа образуют каркас, выполненный по форме локальной зоны, с образованием по крайней мере двух отдельных замкнутых проводящих контуров или единого двойного проводящего контура при фиксированной застежке, а проводники выполнены из проволоки или плоских полос с поперечным сечением не менее 0,8 мм², коэффициентом теплопроводности при комнатной температуре не менее 312 Вт/м·град и удельным электросопротивлением не более 2,4×10^-2 Ом·мм²/м.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что один проводящий контур размещен по верхней кромке лифа, второй - по средней его части, третий - по нижней.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что один проводящий контур размещен по верхней кромке дополнительного участка, второй - по нижней.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что над каждым проводящим контуром по периметру в материале лифа выполнены вентиляционные отверстия с периодом, равным диаметру отверстия.

12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что проводники выполнены из медной, серебряной или золотой проволоки.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что замкнутый проводящий контур выполнен в виде нескольких соединенных между собой в цепь проводников.

14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что проводящие контуры в передней части лифа замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

15. Устройство по п.8, отличающееся тем, что проводящие контуры на дополнительном участке замкнуты перемычками из проводников с образованием сетчатой структуры.

16. Устройство по п.8, отличающееся тем, что застежка лифа выполнена с регулирующими элементами для плотного прилегания поверхности проводящих контуров к поверхности тела.