Устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов с использованием световых волн, электромагнитной индукции и теплового взаимодействия
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для стимуляции физиологических процессов живых организмов. Устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов выполнено в виде объемной формы, имеющей излучатели световых волн с длиной волны 380-630 нм и излучатели электромагнитных волн, подключенные к системе управления, включающей генератор частот излучаемых световых волн. Объемная форма ограничена двумя параллельными плоскостями из тонкотканного материала и включает несколько опорных элементов равной высоты и произвольной формы, соединенных с верхней плоскостью. Тонкотканный материал облицован сверху теплоизоляционным материалом, который имеет на произвольном расстоянии друг от друга отверстия произвольной формы с установленными в них излучателями световых волн мощностью до 100 мВт, причем в нижней части опорных элементов установлены излучатели электромагнитных волн, выбранные с возможностью получения электромагнитной индукции в пределах 0,001-80 мкТ с частотой 20-80 Гц на уровне верхней плоскости или выше и одновременного излучения тепла. Излучатели электромагнитных волн запитаны переменным током с напряжением в пределах от 6 до 24 В. Использование устройства позволяет повысить эффективность стимулирования физиологических процессов за счет одновременности воздействия на живой организм излучением электромагнитного поля, маломощных световых волн и естественного теплового излучения. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Предметом изобретения является устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов с использованием световых волн, электромагнитной индукции и теплового взаимодействия с одновременным приведением клеток и молекул живого организма в более энергетически насыщенное возбужденное состояние.
Известны различные виды устройств, излучающих переменные электромагнитные поля, устройств, излучающих тепловые волны, а также устройств, излучающих световые волны.
В описании изобретения к патенту США №4685462 раскрывается устройство для лечения гипотермии с использованием магнитного поля. Это устройство имеет две спиральные индукционные катушки, связанные с ВЧ-генератором через систему автоматической настройки частоты, которая включает в себя конденсаторы и индукционные катушки. Спиральные катушки помещены в непроводящий цилиндр, который представляет собой элемент защитного экрана. Одна из катушек получает сигнал из ВЧ-генератора с частотой, настроенной на резонанс, а вторая - путем взаимоиндукции.
В описании изобретения к патенту США №5344384 раскрывается устройство для магнитотерапии, воздействующее магнитным полем с частотой поля 10-90 Гц, которое периодически, когда это необходимо, создается катушками. Это устройство работает как стимулятор для больных органов человеческого тела. Оно содержит ряд гибких элементов, постоянно соединенных между собой. Каждый из этих элементов имеет встроенный генератор магнитного поля, выполненный в виде катушки высокой мощности, которая заполняет почти весь гибкий элемент. Эти элементы могут быть постоянно соединенными для образования устройств в виде ковриков, полосок и компрессов, накладываемых поверх больных органов человеческого тела.
В описании изобретения к патенту США №5453074 раскрывается устройство для электромагнитной терапии, которое предназначено для людей и улучшает их общее физическое состояние. Оно выполнено с плоским основанием, заканчивающимся подголовником, и закрыто подвижной частью, которая короче, чем основание, и перемещается по нему. Это устройство может создавать электромагнитное поле - безопасное для пациента - для отдельных органов человеческого тела и головы в течение коротких периодов времени; эти поля генерируются электромагнитными генераторами, помещенными в цилиндры устройств.
В описании полезной модели Германии №29919950 раскрывается терапевтическая лампа, предназначенная для лечения отдельных органов человеческого тела с помощью сосредоточенного электромагнитного поля. Эта лампа имеет сосредоточенную систему спиралей, помещенных в узкий корпус, которые излучают электромагнитное поле, обеспечивая крайне ограниченное взаимодействие с конкретной небольшой частью человеческого тела.
Известны различные виды устройств, излучающих световые волны разных длин с относительно высокими мощностями излучения от 30 до 300 Вт.
В описании изобретения к патенту Польши №177426 раскрывается терапевтическая лампа для биостимуляции, создающая поляризованный свет, которая содержит источник точечного света мощностью 30-300 Вт, помещенный в фокус отражателя с формой параболоида вращения; она имеет пластинку светофильтра и цельный пластмассовый корпус, изготовленный из двух трубчатый частей с одинаковыми круглыми сечениями, которые соединяются между собой под углом 114°.
В описании изобретения к патенту Польши №181766 раскрывается устройство фотодинамического излучения, которое имеет корпус с лампой, отражатель вокруг этой лампы, набор светофильтров, установленных на пути светового луча, апертуру для выхода света, расположенную за набором светофильтров, дозировочное устройство для точного регулирования энергии излучения, подаваемой устройством на пациента, и электронный дальномер для измерения расстояния излучения и использования этих измерений при настройке требуемого расстояния излучения.
В описании изобретения к патенту США №6450941 раскрывается устройство для ухода за волосами и их сушки, которое стимулирует клетки тела пульсирующим электромагнитным излучением; оно питается импульсами тока частотой 200-20000 Гц и амплитудой 15-25 В. Длительность импульсов составляет 2-200 мкс. Одновременно на волосы воздействуют излучение в инфракрасной области спектра с тремя длинами волн (600, 900 и 1200 нм) и синий цвет длиной волны 400 нм, создаваемый полупроводниковыми или лазерными диодами. Одновременно с началом пульсирующего электромагнитного излучения и излучения в видимой области спектра включается фен, подающий горячий воздух при температуре 37°С, который сушит волосы. Устройство может воздействовать на волосы и кожу головы только относительно короткое время - от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Это время ограничивается временем полного высушивания волос горячим воздухом, подаваемым электрическим феном.
Недостатком всех вышеупомянутых устройств и способов с точки зрения их использования для живых организмов является отсутствие устройства, которое позволило бы оптимально объединить излучение электромагнитного и магнитного полей с излучением световых волн разных длин и (или) излучением тепла на живой организм. В целях безопасности известные устройства можно использовать только в течение относительно коротких периодов времени - от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Эта ограниченность применения - результат чрезмерных значений излучения магнитной индукции или высоких значений электромагнитного поля, действующих в импульсном режиме, и высокой мощности ламп, излучающих световые волны, которые вызывают перегрев частей человеческого тела, подвергающихся облучению. При использовании в течение более продолжительных периодов известные устройства - использующие ток частотой 200-20000 Гц - оказывают отрицательное влияние на многие реакции, протекающие в живых организмах.
Общеизвестно, что живой организм благоприятно адаптируется в условиях с очень низкими значениями электромагнитного поля и пренебрежимо малыми мощностями излучателей световых волн, действующими на него, совместно с оптимальной температурой, одновременно действующей на живой организм. Такие процессы должны оказывать влияние на живой организм на долгосрочной основе, а в некоторых случаях даже постоянно на протяжении продолжительных периодов времени. В случае живых организмов сон или покой - это периоды, наиболее подходящие для таких видов взаимодействия.
Цель настоящего изобретения заключалась в создании устройства, которое обеспечило бы полную безопасность стимуляции и протекания процессов в живом организме и одновременно позволило бы воздействовать на живой организм электромагнитным полем с низким значением излучения электромагнитной индукции одновременно с использованием ламп пренебрежимо малой мощности для излучения световых волн и слабого несилового теплового излучения в течение неограниченного периода на этот организм. Устройство этого типа оказывало бы благоприятное влияние на организм и в случае заболеваний на продвинутой стадии, когда иммунная система уже перегружена и не в состоянии выдержать мощное краткосрочное воздействие известных устройств.
Предлагаемое устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов имеет произвольную объемную форму, ограниченную двумя параллельными или почти параллельными плоскостями. Между этими плоскостями имеется пространство соответствующе выбранной высоты, которое может ограничиваться боковыми стенками. Устройство имеет несколько опорных элементов равной высоты и произвольной формы. Эти опорные элементы соединены с верхней плоскостью устройства из тонкотканного материала или - предпочтительно - сеточки из стекловолокна или любого иного материала, ингибирующего развитие бактерий. В предлагаемом устройстве верхняя сторона тонкотканного материала облицована теплоизоляционным материалом, преимущественно эластичным и с фунгицидными и бактерицидными свойствами. В нижних частях опорных элементов непосредственно над плоскостью их основания установлены излучатели электромагнитных волн, преимущественно катушки и (или) группы катушек, излучающие электромагнитное поле с частотой 10-100 Гц и электромагнитной индукцией 0,001-80 мкТ. Предпочтительно, частота электромагнитного поля должна находиться в пределах 50-60 Гц, а электромагнитная индукция - в пределах 0,01-5,00 мкТ. Излучатели электромагнитных волн излучают и необходимое количество тепла. Излучатели электромагнитных волн выбраны так, что на уровне верхней плоскости устройства - чуть выше тонкотканного материала или на его уровне - в каждой точке верхней плоскости предлагаемого устройства можно получить любое значение электромагнитной индукции в пределах 0,001-80 мкТ. Чтобы обеспечить проникание воздуха и теплового излучения, теплоизоляционный материал имеет на произвольном расстоянии друг от друга отверстия произвольной формы, пропускающие воздух. Эти отверстия могут иметь форму удлиненных прорезей. Они могут быть также круглыми и эллипсовидными разного или одинакового диаметра или образовывать прорези вокруг правильных многоугольников сотовой структуры, изготовленных из теплоизоляционного материала. Прорези или отверстия в теплоизоляционном материале содержат излучатели световых волн, которые излучают волны длиной 380-630 нм и генерируемой частотой 0,5-100 МГц. Преимущественно, излучаемые световые волны имеют генерируемую частоту 0,8-1,2 МГц. Излучатели электромагнитных волн в отверстиях теплоизоляционного материала установлены квадратами или последовательно и представляют собой излучатели, излучающие свет с одной длиной световой волны или разными длинами световых волн в пределах 380-630 нм. В зависимости от требований, в этих прорезях или отверстиях в теплоизоляционном материале установлены от одного до нескольких излучателей световых волн; предпочтительно, число излучателей равно 1-8. При этом важно, чтобы излучатели световых волн занимали 2/3 длины устройства или его центральную часть. Излучатели световых волн - это устройства малой мощности (до 100 мВт) и преимущественно являются светоизлучающими диодами мощностью 20-50 мВт. Излучатели электромагнитных волн запитываются переменным током с напряжением, безопасным для живых организмов, т.е. в пределах 6-24 В. Напряженность электромагнитного поля, излучаемого излучателями электромагнитных волн, регулируется путем изменения силы тока, протекающего через выбранные излучатели электромагнитных волн. Предлагаемое устройство оснащено датчиками и устройствами контроля, измерения и регулирования температуры вблизи верхней плоскости. Оно может оснащаться и датчиками и устройствами для непрерывного измерения и регулирования значения электромагнитной индукции в каждой точке верхней плоскости устройства. Датчики и устройства для измерения и регулирования значений излучаемой электромагнитной индукции и значения излучаемого тепла соединены с системой управления устройства. Система управления устройства имеет генератор частот излучаемых световых волн, что позволяет легко адаптировать их частоты к текущим рабочим требованиям. Благодаря тому, что система управления устройства имеет процессор, можно непрерывно контролировать значения излучений электромагнитной индукции, значения теплового излучения и излучения света с помощью персонального компьютера. Для удобства оператора изобретенное устройство можно разделить по его более длинной стороне на два или несколько элементов, постоянно соединенных между собой, что позволит его собирать и разбирать.
По одному из вариантов осуществления изобретения устройство может состоять из элементов различных форм и размеров, обычно в виде полос, компрессов или иного вида, прикрепленных к отдельным частям живого существа. Эти элементы состоят из теплоизоляционного материала с отверстиями произвольной формы, выполненными в тонкотканном материале соответствующей формы. В этих отверстиях установлены излучатели световых волн. Поверхность, облицованная теплоизоляционным материалом, прилипает непосредственно к части тела, на которую помещается элемент соответствующей формы. Противоположная сторона тонкотканного материала соответствующей формы может иметь пустое пространство соответствующе выбранной толщины, ограниченное снаружи материалом, который допускает регулируемое естественное проникание воздуха; к его внутренней стороне прикреплены излучатели электромагнитных волн, которые излучают электромагнитное поле и требуемое количество тепла. Все устройство - с установленными излучателями электромагнитных волн и излучателями световых волн - питается от элементов питания или аккумуляторов. Элементы питания или аккумуляторы питают и систему для измерения, контроля и регулирования излучения сред устройством. Этот вариант осуществления позволяет одновременно воздействовать на выбранные части тела электромагнитным, световым и тепловым излучениями без ограничения его свободы движения.
По другому преимущественному варианту осуществления изобретения предлагаемое устройство имеет размеры, подобранные для разных предметов, используемых для того, чтобы на них сидеть или лежать. В частности, оно может использоваться на сиденьях автомобилей.
По другому варианту осуществления изобретения предлагаемое устройство представляет собой матрац. Нижняя плоскость матраца постоянно соединена с боковыми стенками. Нижняя часть матраца и его боковые стенки облицованы герметичным непроницаемым материалом. На внутренней стороне низа матраца или в зоне чуть выше низа установлены излучатели электромагнитных волн с электромагнитной индукцией в пределах 0,001-80 мкТ, которые излучают и требуемое количество тепла. Преимущественно, излучатели электромагнитных волн размещаются под/или между двумя тканями или материалами, которые позволяют проходить тепловому излучению. Верхний слой устройства - это тонкотканный материал. В предлагаемом устройстве тонкотканный материал, являющийся верхним слоем устройства, облицован теплоизоляционным материалом. Чтобы обеспечить проникание воздуха и теплового излучения, теплоизоляционный материал имеет на произвольном расстоянии друг от друга отверстия произвольной формы, пропускающие воздух, в которых могут устанавливаться излучатели световых волн. Боковые стенки устройства могут иметь вентиляционные отверстия, открываемые и закрываемые вручную или автоматически в случае необходимости уменьшить или увеличить количество тепла, излучаемое излучателями электромагнитных волн в направлении верхней плоскости устройства. Для удобства пользователя в свободной зоне внутри устройства может устанавливаться - между низом и тонкотканным материалом - пружинная конструкция спальной мебели, вокруг которой оставлена свободная зона для вентиляции и циркуляции сред внутри устройства и их излучения в сторону верхней плоскости. На наружной стороне дна и боковин устройства имеется - как у обычных матрацев - легко снимаемая обивка, частично загнутая поверх верхнего края боковин на уложенный сверху теплоизоляционный материал так, чтобы не закрывать прорези или отверстия в теплоизоляционном материале.
Одно из преимуществ предлагаемого устройства заключается в том, что можно одновременно воздействовать на живой организм излучением электромагнитного поля с низкими значениями, излучением маломощных световых волн, а также естественным тепловым излучением. Низкие значения излучаемых сред означают, что живые организмы могут свободно оставаться в поле их реакции без каких-либо ограничений времени. При использовании предлагаемого устройства живой организм не подвергается ни опасным высоким частотам тока, протекающего через устройство, ни перегреву кожи или внутренних клеток. Устройство позволяет поддерживать стабильную температуру живого организма и предотвращает его перегрев или потение. Дополнительным преимуществом устройства является то, что оно обеспечивает оптимальные условия для сна, и, таким образом, даже за короткое время сна можно добиться улучшенного восстановления живых организмов. При установке устройства на сиденьях, в частности на сиденьях автомобилей, повышается уровень сосредоточенности водителей.
Предлагаемое устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов представлено на примере описываемого ниже изготовленного образца. На фиг.1 представлено предлагаемое устройство с удлиненными отверстиями, на фиг.2 представлено примерное расположение опорных элементов устройства, на фиг.3 представлена примерная форма устройства в виде полосы, на фиг.4 представлена примерная форма устройства в виде компресса на ноге, на фиг.5 представлена примерная форма устройства в виде повязки на руке, на фиг.6 представлена примерная форма устройства в виде матраца, на фиг.7 представлена примерная форма устройства в виде матраца (аксонометрический разрез).
Предлагаемое устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов в виде плоской прямоугольной призмы состоит из опорных элементов 1, к которым прикреплены излучатели электромагнитных волн. Опорные элементы 1 постоянно соединены с нижней стороной тонкотканного материала 2. Верхняя плоскость тонкотканного материала 2 облицована изоляционным материалом, имеющим удлиненные отверстия, в которых установлены излучатели световых волн 5. Вариант устройства в виде полосы имеет кабель питания и устройство управления 9. Варианты устройства в виде повязки на руке и повязки на голове соединены кабелем 10 с кабелем питания и устройством управления 9. Вариант устройства в виде матраца имеет излучатели световых волн 5, установленные в отверстиях изоляционного материала 3. В боковых стенках устройства в виде матраца и одном из более коротких краев теплоизоляционного материала выполнены отверстия 6. Между двумя тканями 8 установлены излучатели электромагнитных волн 4.
1. Устройство для стимуляции физиологических процессов живых организмов выполненное в виде объемной формы, имеющей излучатели световых волн (5) с длиной волны 380-630 нм и излучатели электромагнитных волн, подключенные к системе управления, включающей генератор частот излучаемых световых волн, отличающееся тем, что объемная форма ограничена двумя параллельными плоскостями из тонкотканного материала (2) и включает несколько опорных элементов (1) равной высоты и произвольной формы, соединенных с верхней плоскостью, тонкотканный материал облицован сверху теплоизоляционным материалом (3), который имеет на произвольном расстоянии друг от друга отверстия произвольной формы с установленными в них излучателями световых волн (5) мощностью до 100 мВт, причем в нижней части опорных элементов (1) установлены излучатели электромагнитных волн (4), выбранные с возможностью получения электромагнитной индукции в пределах 0,001-80 мкТ с частотой 20-80 Гц на уровне верхней плоскости или выше и одновременного излучения тепла, при этом излучатели электромагнитных волн (4) запитаны переменным током с напряжением в пределах от 6 до 24 В.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели электромагнитных волн (4) излучают волны с электромагнитной индукцией в пределах 0,01-5,00 мкТ и частотой 40-60 Гц.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тонкотканный материал (2) представляет собой сеточку из стекловолокна или любого иного материала, ингибирующего развитие бактерий.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что теплоизоляционный материал (3) является эластичным и обладает фунгицидными и бактерицидными свойствами.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в теплоизоляционном материале (3) имеют форму удлиненных прорезей или круглую форму и (или) форму эллипсоидов разного или одинакового диаметра, или образуют прорези вокруг правильных многоугольников сотовой структуры.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели световых волн (5) расположены последовательно или квадратами в произвольно выбранных количествах.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число излучателей световых волн (5) составляет от 1 до 8.
8. Устройство по пп.1 и 6, отличающееся тем, что указанными излучателями световых волн (5) являются диоды мощностью 20-50 мВт.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в форме полосы, компресса или повязки, прикрепляемых к отдельным частям тела человека, или выполнено в виде облицовки предметов для сидения или лежания.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде матраца, низ которого постоянно соединен с боковыми стенками, причем низ и внутренние стороны боковых стенок облицованы герметичным непроницаемым материалом, на внутренней стороне низа матраца или в зоне выше низа установлены излучатели электромагнитных волн (4) и излучатели тепла, боковые стенки матраца имеют вентиляционные отверстия (6), открываемые и закрываемые вручную или автоматически, а в свободной зоне внутри матраца установлены мебельные пружины, вокруг которых оставлена свободная зона.
11. Устройство по пп.1 и 10, отличающееся тем, что излучателями электромагнитных волн (4) являются катушки и (или) группы катушек.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что катушки и (или) группы катушек (4) размещены под/или между двумя тканями или материалами, проницаемыми для теплового излучения.
