Устройство для термомассажа и способ его проведения

Группа изобретений относится к медицинской технике и может быть использована в физиотерапии, в том числе в урологии, гинекологии, проктологии, отоларингологии и др. Техническим результатом является расширение арсенала средств для массажа термоконтрастного действия и достижение изотропии термического воздействия по всей контактной поверхности. Устройство содержит автономный модуль с рабочим телом из гадолиния, сверхпроводящий магнит, шиммирующие катушки и детекторы обратной связи. В способе термомассажа использован магнетокалорический эффект. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии, в том числе использовано в урологии, гинекологии, проктологии, отоларингологии и др.

Известен массажер термоконтрастного управляемого воздействия (патент №73787 от 10.06.2008), содержащий рабочие элементы, выполненные с возможностью теплового воздействия и криовоздействия, при этом рабочие элементы выполнены в виде элементов Пельтье, массажер содержит источник питания, управляемые коммутатор и регулятор действующего значения тока, контроллер, датчик импеданса кожи и датчик температуры рабочей поверхности элементов Пельтье.

Известно также полупроводниковое термоэлектрическое устройство для массажа (патент №2361570 от 20.07.2009), содержащее тонкие коммутационные биметаллические пластины и источник постоянного тока, связанный с блоком управления. Источник постоянного тока подключен к термоэлектрическому модулю, состоящему из полупроводниковых ветвей p- и n-типа, последовательно спаянных встык посредством коммутационных пластин, с выводом горячих и холодных спаев Пельтье на обе стороны каждой пластины.

Недостатком вышеуказанных аналогов является сложность проведения процедуры.

Задача предлагаемого изобретения расширение арсенала средств для массажа термоконтрастного действия.

Технический результат в достижении изотропии термического воздействия по всей контактной поверхности.

Сущность изобретения в том, что

1. Устройство для термомассажа, включающее рабочее тело в модуле, отличается тем, что устройство включает автономный модуль с рабочим телом, при этом рабочее тело выполнено из гадолиния и заключено в герметичный модуль из тонкого гигиенического латекса и связанную с ним систему из сверхпроводящего магнита, шиммирующих катушек и детекторов обратной связи, которые образуют управляемое магнитное поле.

2. Способ проведения термомассажа с использованием устройства по п.1, отличается тем, что используют магнетокалорический эффект, который создают за счет изменения температуры рабочего тела переменным внешним магнитным полем с пиковой магнитной индукцией 3-8 Тесла.

Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1. Система, включающая сверхпроводящий электромагнит с пиковым магнитным полем до 4 Тл и более, шиммирующие катушки, создающие градиенты, компенсирующие техническую неоднородность магнита и влияние на поле пациента, компьютерное управление и набор комплектующих для комфортного размещения пациента в рабочем объеме электромагнита, тождественна той, что используется в ЯМР-томографии и является хотя и дорогим, но доступным оборудованием. Патент может быть рекомендован производителям современных ЯМР-томографов с высокополевым (порядка 3 Тл) или сверхсильным (более 3 Тл) основным электромагнитом для обеспечения у томографа дополнительной опции, что может сказаться в повышении конкурентоспособности.

В качестве рабочего тела автономного модуля может выступать гадолиний, имеющий максимальный магнетокалорический эффект среди металлов при комнатной температуре. Однако для повышения амплитуды тепловых колебаний и температурного интервала средней точки (магнетокалорический эффект имеет температурную зависимость с выраженным пиком), а также снижения стоимости системы научный интерес представляет поиск новых материалов с сильной электронной корреляцией, среди которых можно выделить манганиты типа Re_1-xA_yMnO₃ (где Re -редкоземельный ион, A - легирующий ион).

Макет прибора с рабочим телом из гадолиния может быть легко изготовлен и испытан вкупе с ЯМР-томографическими системами с уже реализованной подачей управляемого сильного магнитного поля.

Пациент располагается в рабочем объеме электромагнита с автономным модулем, размещенным и закрепленным для выполнения необходимой процедуры. Колебания магнитного поля создают необходимые температурные колебания в рабочем теле термомассажера. Перед размещением автономного модуля на теле или внутри естественной полости тела пациента необходимо довести модуль до нужной стартовой температуры, для чего могут быть дополнительно использованы медицинские термостаты.

Возможна также схема со скользящей койкой с пациентом, попеременно входящей и выходящей в зону сильного магнитного поля, которое легче и экономичнее поддерживать постоянным.

Основным преимуществом использования магнетокалорического эффекта в данном случае является, в первую очередь, малость времени релаксации между стадиями нагрева и охлаждения рабочего тела. В допустимом приближении температура рабочего тела управляемо меняется во всем объеме с переменным внешним магнитным полем, как при нагревании, так и при охлаждении. Таким образом, естественным путем достигается изотропия термического воздействия по всей контактной поверхности, что имеет значение для эффективности медицинской процедуры.

К другим плюсам метода в сравнении с известными «Массажером термоконтрастного управляемого воздействия» (патент RU 73787 U1, заявка 2008104845/22 от 13.02.2008) и «Полупроводниковым термоэлектрическим устройством для массажа» (патент RU 2361570 C2, заявка 2007126170/14 от 09.07.2007), с охлаждающими элементами на основе эффекта Пельтье, можно отнести простоту контактного модуля, включая его полную автономность и изолированность от источников питания, и связанную с этим полную безопасность для пациента.

Пример конкретного осуществления способа

В медицинской практике термоконтрастный массаж осуществляется для стимулирования различных органов, как это отмечалось в цитированных патентах, то есть, в первую очередь, для аурикулярного, ректального и вагинального термомассажа. В зависимости от конкретной процедуры должны использоваться модули различных размеров и формы. Данные способы применения включают, но не исчерпывают возможные примеры использования изобретения.

Колебания магнитного поля с пиковыми значениями, доступными в современных ЯМР-томографах, при использовании в автономном массажном модуле рабочего тела из гадолиния должны обеспечить температурные колебания с амплитудой порядка 10°C, что достаточно для осуществления данных физиотерапевтических процедур.

1. Устройство для термомассажа, включающее рабочее тело в модуле, отличающееся тем, что устройство включает автономный модуль с рабочим телом, при этом рабочее тело выполнено из гадолиния и заключено в герметичный модуль из тонкого гигиенического латекса, и связанную с ним систему из сверхпроводящего магнита, шиммирующих катушек и детекторов обратной связи, которые образуют управляемое магнитное поле.

2. Способ проведения термомассажа с использованием устройства по п.1, отличающийся тем, что используют магнетокалорический эффект, который создают за счет изменения температуры рабочего тела переменным внешним магнитным полем с пиковой магнитной индукцией 3-8 Тесла.