Способ повышения интенсивности кровотока в сосудах мышечной ткани

Изобретение относится к медицине, а именно к восстановительной и спортивной медицине, и может быть использовано для повышения интенсивности кровотока в сосудах мышечной ткани конечности. Проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции конечности длительностью по пять минут с минутным перерывом между процедурами. Для проведения процедур на конечность пациента накладывают лату, изготовленную по геометрической форме конечности. Лата выполнена пустотелой. Концы латы оборудованы эластичными манжетами, обеспечивающими фиксацию латы таким образом, чтобы расстояние от внутренней поверхности латы до внешней поверхности конечности составляло 1…3 см. В лате имеется сквозное отверстие с патрубком для сочленения с гибким шлангом, соединенным с концом цилиндрического волновода. Другой конец волновода оборудован концентратором звуковой энергии, установленным на активный сабвуфер. Сабвуфер соединен с генератором звукового сигнала, обеспечивающим формирование в волноводе звукового поля с уровнем звукового давления 120…130 дБ в диапазоне частот 20…60 Гц. Диаметр шланга не превышает 3 см. Длина шланга l, м, удовлетворяет соотношению l<4,5 S/V, где S - площадь сечения гибкого шланга, м², V - объем пространства между внутренней поверхности латы и внешней поверхностью конечности, м³. Способ обеспечивает увеличение интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани конечности за счет увеличения площади контакта с телом, воздействия на частотах резонатора Гельмгольца. 17 з.п. ф-лы.

 

Заявляемое изобретение относится к способам восстановительной и спортивной медицины.

Из уровня техники известно устройство виброакустического массажа (патент на изобретение RU №2413493), содержащее генератор электрических прямоугольных сигналов непрерывно и циклически изменяющейся звуковой частоты, не менее двух виброакустических преобразователей, парафазный генератор синусоидального, или треугольного, или трапециевидного сигнала, и инвертор, парафазные выходы генератора сигнала соединены с первыми входами первого и второго преобразователя соответственно, выход генератора электрических прямоугольных сигналов соединен со вторым входом первого преобразователя и с входом инвертора, выход которого соединен со вторым входом второго преобразователя, при этом половина более чем двух виброакустических преобразователей подсоединена параллельно к первому виброакустическому преобразователю, а половина - ко второму виброакустическому преобразователю. Недостатком этого технического решения является повышение эффективности виброакустического массажа только в локальной области воздействия на организм при помощи согласованного изменения мощности вибрационного воздействия на преобразователях, расположенных на конечности в определенном порядке, т.к. площадь контакта преобразователя с телом небольшая.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности массажа мышечной ткани конечности за счет реализации воздействия на ткани в виде звукового давления, проводимого через воздушную среду с целью достижения лечебного и восстановительного эффекта за счет повышения интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани конечности.

Решение технической задачи достигается тем, что пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции конечности длительностью по пять минут с минутным перерывом между процедурами, для проведения которых на конечность пациента накладывают лату, изготовленную по геометрической форме конечности, причем лата выполнена пустотелой, концы латы оборудованы эластичными манжетами, обеспечивающими фиксацию латы таким образом, чтобы расстояние от внутренней поверхности латы до внешней поверхности конечности составляло 1…3 см, в лате имеется сквозное отверстие с патрубком для сочленения с гибким шлангом, соединенным с концом цилиндрического волновода, другой конец которого оборудован концентратором звуковой энергии, установленным на активный сабвуфер, соединенным с генератором звукового сигнала, обеспечивающим формирование в волноводе звукового поля с уровнем звукового давления 120…130 дБ в диапазоне частот 20…60 Гц, диаметр шланга не превышает 3 см, а длина шланга l, м, удовлетворяет соотношению l<4,5 S/V, где S - площадь сечения гибкого шланга, м², V - объем пространства между внутренней поверхности латы и внешней поверхностью конечности, м³.

Для упрощения изменения длины гибкого шланга исходя из индивидуальных особенностей каждого пациента он может быть выполнен гофрированным.

Для применения способа популяционной группе мужчин возраста 10-70 лет длина гибкого шланга может изменяться в диапазоне от 0,3 до 1 метра.

Для обеспечения универсальности подходов к формированию звукового поля диаметр поперечного сечения волновода, как правило, выбирают равным 7 см.

Для обеспечения универсальности подходов к формированию звукового поля толщину стенки волновода, как правило, выбирают равной 2-3 мм.

Для обеспечения применения способа к популяционной группе мужчин возраста 10-70 лет обеспечивают, что генератор звукового сигнала формирует сканирующий звуковой сигнал в диапазоне частот 20-60 Гц, причем время возрастания и убывания частоты составляет 2-10 сек.

Для обеспечения применения способа к популяционной группе мужчин возраста 10-70 лет обеспечивают, что генератор звукового сигнала формирует тональный звуковой сигнал в диапазоне частот 20-60 Гц.

Для обеспечения применения способа к популяционной группе мужчин возраста 10-70 лет обеспечивают, что генератор звукового сигнала формирует широкополосный звуковой сигнал в диапазоне частот 20-60 Гц.

Для упрощения изготовления и эксплуатации лату, предпочтительно, выполняют из пластика.

Для упрощения изготовления и эксплуатации манжеты, предпочтительно, выполняют из резины.

Для упрощения реализации способа, как правило, на внутренней поверхности лат вмонтирован датчик звукового давления, соединенный с индикатором уровня звукового давления, вмонтированным на внешней поверхности лат.

Для упрощения реализации способа индикатор уровня звукового давления может быть выполнен в виде двухрежимного светодиода.

Для упрощения реализации способа индикатор уровня звукового давления может быть выполнен в виде цифрового табло.

Для упрощения реализации способа сочленение латы с гибким шлангом, как правило, осуществляется с помощью штуцера.

При необходимости повышения интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани предплечья лата, предпочтительно, выполняется в анатомической форме предплечья.

При необходимости повышения интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани плеча лата, предпочтительно, выполняется в анатомической форме плеча.

При необходимости повышения интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани голени лата, предпочтительно, выполняется в анатомической форме голени.

При необходимости повышения интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани бедра лата, предпочтительно, выполняется в анатомической форме бедра.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение интенсивности кровотока в мелких сосудах мышечной ткани конечности.

Исторически латы - это доспехи из крупных металлических пластин, откованных по форме тела воина. В рамках заявляемого изобретения под латой понимается пустотелое тело в форме усеченного конуса, изготовленное по форме конечности человека.

Теоретической базой заявляемого способа является метод двух микрофонов, теоретические основы которого изложены в публикациях:

Лебедева И.В., Драган С.П. Определение акустических характеристик в трубах с помощью двух микрофонов // Измерительная техника. 1988. №8. С. 52.

Драган С.П., Лебедева И.В. Определение интенсивности плоской звуковой волны // Акустический журнал. 1992. Т. 38. №2. С. 174-178.

Драган С.П., Лебедева И.В. Нелинейное звукопоглощение // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия. 1994. Т. 35. №6. С. 104-113.

Способ акустической стимуляции мышечной ткани конечности состоит в следующем.

1) Пациент принимает положение лежа, при этом конечность, подвергаемая акустической стимуляции, должна быть свободной от одежды и от украшений (браслеты, кольца и т.п.), в день процедуры не рекомендуется наносить на конечность кремы, мази и т.п.

2) На конечность пациента накладывают пустотелую лату, изготовленную по геометрической форме конечности - пациент с помощью медицинского работника продевает конечность в эластичные манжеты, имеющиеся на обоих концах латы для герметизации подлатного пространства, после чего медицинский работник продвигает лату по конечности до тех пор, пока она не окажется над участком конечности, требующим массажа. Для реализации способа лату изготавливают одного из типоразмеров, указывая этот типоразмер на внешней поверхности латы (одно устройство комплектуется несколькими латами разных типоразмеров)

3) Лата через имеющееся на ее поверхности отверстие с патрубком с помощью гибкого шланга соединяется с цилиндрическим волноводом, при этом диаметр шланга не превышает 3 см, а длина шланга (l) удовлетворяет соотношению l<4,5 S/V, где S - площадь сечения гибкого шланга, м², V - объем пространства между внутренней поверхностью латы и внешней поверхностью конечности, м³ (размерность коэффициента 4,5 [м²]). Объем пространства между внутренней поверхностью латы и внешней поверхностью конечности определяют как разность объемов подлатного пространства (V₁) и объема конечности, находящейся под латой (V₂). Величины V₁ и V₂ определяют как объемы усеченных конусов:

где h - длина латы (указывается в документации и, желательно, на внешней поверхности латы);

r₁ и r₂ - радиусы оснований: при расчете V₁ - это радиусы оснований концов латы (указываются в документации и, желательно, на внешней поверхности латы), а при расчете V₂ -это радиусы концов участка конечности, над которым расположена лата.

Величину V₁ желательно указывать на внешней поверхности латы.

4) После включения питания активного сабвуфера в волноводе формируется звуковое поле с уровнем звукового давления 120…130 дБ в диапазоне частот 20…60 Гц, которое через систему «волновод-шланг-лата» воздействует на конечность (одновременно на всю площадь конечности под латой - мышечная ткань под латой оказывается в резонаторе Гельмгольца).

5) Пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции конечности длительностью по пять минут с минутным перерывом между процедурами.

Таким образом, в заявляемом способе вместо вибрации применяется акустическая стимуляция мышечной ткани, которая реализуется за счет взаимодействия и поглощения высокоинтенсивных звуков низкой частоты телом человека. На участке по всей длине мышцы (руки или ноги) тела человека, находящимся внутри наложенной латы, формируется звуковое поле с интенсивностью 130 дБ в диапазоне частот 20-60 Гц: такие уровни не вызывают вибрации всего тела человека и негативных последствий. Поглощенная звуковая энергия проникает в мышечную ткань в виде колебательного смещения, т.е. звуковой вибрации, осуществляя тем самым ее стимуляцию. Для формирования высокоинтенсивного звукового поля на необходимый участок конечности надевают лату, повторяющую форму поверхности конечности и имеющую стандартизированный типоразмер. При проведении процедур акустической стимуляции максимальная передача звуковой энергии в пространство под латой будет происходить на резонансных частотах, обусловленных объемом свободного подлатного пространства, длиной и диаметром гибкого шланга, т.е. на частотах резонатора Гельмгольца. Путем варьирования длины гибкого шланга настраивается необходимая резонансная частота. Для определения резонансных частот подлатного пространства используется двухмикрофонная измерительная система с программным обеспечением.

Эффективность разработанного способа подтверждена экспериментально. Для этого команда 10 мужчин циклических видов спорта (лыжники) была случайным образом разделена на две подгруппы по 5 чел. В течение недели мужчины-лыжники проходили тренировочный сбор, в рамках которого у них дважды в день проводились трехчасовые тренировки. По завершении тренировок ежедневно первая подгруппа получала восстановительный сеанс массажа рук с помощью разработанного способа, вторая группа - с помощью вибромассажера MediTech KM-914Hnew.

В первый (до начала тренировок) и в шестой (завершающий) день сборов представителям двух групп выполнена реовазография, в результате которой определен индекс периферического сопротивления сосудов предплечья, бедра и голени, характеризующий интенсивность кровотока в мелких сосудах (микроциркуляторное русло). У представителей первой группы в первый день тренировочного сбора значение этого индекса составило 0,25±0,04 ед., в шестой день - 0,36±0,08 ед., у представителей второй группы, соответственно 0,26±0,07 ед., в шестой день - 0,28±0,03 ед.

Предложенный способ следует использовать в спортивной и в восстановительной медицине. Способ может быть реализован предприятиями (организациями) медицинской промышленности при производстве и модернизации аппаратуры для массажа.

1. Способ повышения интенсивности кровотока в сосудах мышечной ткани конечности, характеризующийся тем, что пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции конечности длительностью по пять минут с минутным перерывом между процедурами, для проведения которых на конечность пациента накладывают лату, изготовленную по геометрической форме конечности, причем

лата выполнена пустотелой,

концы латы оборудованы эластичными манжетами, обеспечивающими фиксацию латы таким образом, чтобы расстояние от внутренней поверхности латы до внешней поверхности конечности составляло от 1 до 3 см,

в лате имеется сквозное отверстие с патрубком для сочленения с гибким шлангом, соединенным с концом цилиндрического волновода,

другой конец которого оборудован концентратором звуковой энергии, установленным на активный сабвуфер, соединенным с генератором звукового сигнала, обеспечивающим формирование в волноводе звукового поля с уровнем звукового давления от 120 до 130 дБ в диапазоне частот от 20 до 60 Гц,

диаметр шланга не превышает 3 см, а длина шланга l, м, удовлетворяет соотношению l<4,5 S/V, где S - площадь сечения гибкого шланга, м², V - объем пространства между внутренней поверхности латы и внешней поверхностью конечности, м³.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гибкий шланг выполнен гофрированным.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длина гибкого шланга может изменяться в диапазоне от 0,3 до 1 метра.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр поперечного сечения волновода равен 7 см.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина стенки волновода составляет от 2 до 3 мм.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генератор звукового сигнала формирует сканирующий звуковой сигнал в диапазоне частот от 20 до 60 Гц, причем время возрастания и убывания частоты составляет от 2 до 10 сек.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генератор звукового сигнала формирует тональный звуковой сигнал в диапазоне частот от 20 до 60 Гц.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генератор звукового сигнала формирует широкополосный звуковой сигнал в диапазоне частот от 20 до 60 Гц.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что лата выполнена из пластика.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что манжеты выполнены из резины.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности латы вмонтирован датчик звукового давления, соединенный с индикатором уровня звукового давления, вмонтированным на внешней поверхности латы.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что индикатор уровня звукового давления выполнен в виде двухрежимного светодиода.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что индикатор уровня звукового давления выполнен в виде цифрового табло.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сочленение латы с гибким шлангом осуществляется с помощью штуцера.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что геометрическая форма латы соответствует анатомической форме предплечья.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что геометрическая форма латы соответствует анатомической форме плеча.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что геометрическая форма латы соответствует анатомической форме голени.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что геометрическая форма латы соответствует анатомической форме бедра.