Способ управления функциональным состоянием биообъекта преимущественно для коррекции патологического состояния

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5023644/15 (22) 17.02.92 (46) 15.12.9Э Бюл. Na 45 — 46 (76) Полонин Владимир Павлович (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ Б1лООБ ЕКТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДПЯ КОРРЕКЦИИ ПАТОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ (57) Использование: в ветеринарии и биологии, в частности в средствах магнитотерапии. Сущность изобретения: для управления функциональным состоянием биообъекта создают магнитные поля с (19) RU (11) 2004266 С1 (51) 5 A61N2 00 A61N5 06 постоянной и модулированной составляющими вектора напряженности магнитного поля и низкоинтенсивное электромагнитное излучение с модулированными параметрами излучения. Сочетание воздействия на биообъект переменного магнитного поля, модулированного электромагнитного излуче ния и постоянного магнитного поля позволяет получить более высокий эффект при коррекции патологического состояния при избирательном действии укаэанных полей на процессы метаболизма, проте— кающие при данном патологическом состоянии. 5 з.п.ф — лы,.1 ил.

2004266 действующем на биообъект постоянном магнитном поле и/ипи ее гармоникам и/или субгармоникам и/или дробным гармоникам, А так же тем, что дополнительно воздействуют переменным (флюктуирующим) магнитным полем с частотой, равной частоте модуляции электромагнитного излучения и их одинаковой фазе.

И кроме того тем, что осуществляют амплитудную, импульсную, фазооую или частотную модуляцию электромагнитного излучения.

Проведенный поиск по научно-технической литературе показал, что предложенная совокупность неизвестна, т.е. предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Проверка работы макета системы реализующей указанные материальные воздейстоил и оценка эффекта позволяют сделать вывод о соответствии критерию "промышленная применимость".

Поскольку указанная совокупность позволяет получить новый эффект — целенаправленное и дозированное воздействие на реакции при конкретном метаболизме, TQ есть тот эффект который не был.получен

Наибольший эффект, как показывает практика использования данно о способа. всеми известными ранее средствами, то наступает при сочетанном воздействии на предложенное техническое решение соотИзобретение относится к методам магниторадиотерапии и может быть использовано. преимущественно в биологии и ветеринарии.

Известен способ управления функциональным состоянием биологического объекта. включающий воздействие на биологический объект постоянным магнитным полем (патент США М 3890953, кл. А 61 М 1/42. 1975).

Данное воздействие осуществляет локальную коррекцию в зонв действия, причем, укаэанная коррекция способствует росту костей и других тканей тела, а также позволяет стимулировать восстановительные процессы.

Недостатком указанного способа является то, что воздействие осуществляется не дозированно, при коррекции невозможно осущесгвить избирательное действие поля, а также нельзя воздействовать на конкретное звено метаболизма, отвечающее за данное патологическое состояние.

Так же известен способ воздействия на регуляцию клеточных функций, включающий воздействие на клетку слабым неионизирующим электромагнитным излучением (а.с. СССР Л1 552090, кл. А 61 N 5/02, 1971), при реализации которого осуществляется стимуляция процессов в клетке или их ослабление в зависимости от параметров воздействия.

Недостатком указанного способа является то, что он недостаточно эффективен и не обладает необходимой избирательностью для коррекции соответствующего вида патологий.

Так >ке известен способ коррекции функционального состояния биологического объекта, включающий создание магнитного поля с постоянной и переменной составляющей вектора напряженности (см. патент

США hl 4932591, кл. А 61 М 1/40, 1990 г,).

Данный способ позволяет осуществлять воздействие на обменные процессы о клетках и управлять биохимическими реакциями приданном метаболиэме, однако, малая избирательность и степень воздействия на клеточном уровне не позволяют считать данную систему достаточно эффективной, Наиболее близким к предло>конному является способ управления функциональным состоянием биологического объекта, преимущественно при коррекции патологического состояния, включающий однооременное воздействие на биологический объект постоянным магнитным полем и неиониэирующим электромагнитным излучением.

55 процессы, происходящие в клетках биообьекта. при этом, в данном случае электромагнитное воздействие низкой интенсивности создается посредством излучаюь.;их диодов, а магнитное поле — посредством катушек, окружающих лазерные диоды.

Несмотря на наиболее высокий эффект воздействия по сравнению с указанными выше способами. данный способ не позволяет влиять строго избирательно на тот или иной механизм при конкретном метаболизме, управлять заданной биохимической реакцией в клетках. изменять проницаемость клеточных мембран. Все это не позволяет считать этот способ достаточно эффективным.

Целью настоящего изобретения являлось повышение эффективности действия способа, увеличение избирательности дей- . ствия и повышение эффективности стимуляций необходимых процессов в клетке при коррекции текущего патологического состояния.

Укаэанная цель достигается тем, что используют модулированное электромагнитное излучение в диапазоне частот модуляции со средней частотой, равной циклотронной частоте, по крайней мере, одного вида биологического иона, участвующего в метаболизме данного патологического состояния, в воз2004266

25

35

55 ветствует критерию "изобретательский уровень", На чертеже представлена блок-схема реализации данного способа. Система для его реализации включает средство создания постоянного магнитного поля 1, в качестве которого могут быть использованы постоянные магниты или регулируемые источники постоянного тока с соответствующими индуктивными элементами в качестве нагрузки, расположение которых и определяет геометрию (т.е. направление вектора напряженности) постоянного магнитного поля в зоне биообьекта. Средство 2 создания магнитного поля с изменяющимся во времени, по крайней мере, одним параметром, например, направлением вектора напряженности или величиной амплитуды магнитного поля, которое может быть выполнено в виде совокупности индуктивностей или частей обмоток многофазного статора электромашины сообщенных с блоком 3 управления параметрами магнитного поля, который может быть выполнен в виде генератора с перестраиваемыми параметрами, усилителя мощности и коммутатора, подключающего соответствующие индуктивности или части обмоток к усилителям мощности. При этом в варианте исполнения системы, средства 1 и 2 могут быть Объединены в один блок, выполненный в виде ряда задающих генераторов, связанных с усилителями мощности с возможностью сдвига уровня сигнала у последних, то есть получения постоянной составляющей тока, которые посредством коммутатора могут быть подключены к соответствующим индуктивностям или частям Об лоток. Источник 4 электромагнитного излучения может быть выполнен в виде лазера или источника СВЧ или КВЧ с соответствующим блоком 5 управления параметрами электромагнитного излучения. В качестве блоков 4 и 5 может использоваться система типа лазерного блока "Урожай". Выход источника 4 сообщен с блоком 6 модуляции, в качестве которого может быть использована в случае лазера ячейка Керра, в случае источника

СВЧ вЂ” механический модулятор типа управляемой "шторки" и т,д, Блок? управления модуляцией электромагнитного поля выполнен в виде, например, блока управления ячейкой Керра или привода управляемой шторки связан с блоком 6 модуляции. Магнетометр 8 позволяет регистрировать параметры как постоянного так и переменного магнитного поля (не превышающих 1 Тесла).

Способ осуществляется следующим образом. Определяют вид биологического иона (или нескольких видов) который участвует в метаболизме данного патологического состояния. Задают величину напряженности постоянного магнитного поля средством 1 магнетометром 8 можно уточнять этот параметр для его коррекции в процессе воздействия. Включают источник 4 электромагнитного излучения, например, лазер, выходной сигнал которого представляет собой низкоинтенсивное неионизирующее излучение (то же имеет место и в отношении СВЧ и КВЧ излучения). Осуществляют фазовую, амплитудную, частотную или импульсную модуляцию электромагнитного излучения либо посредством блока 5, либо блоков 6 и 7. Дополнительно осуществляют воздействие на биообьект магнитным полем, реализуемым средством 2 создания магнитного поля с изменяющимся во времени, по крайней мере, одним параметром.

Управление величиной этого изменяющегося параметра осуществляется блоком 3.

В данном случае модулированное электромагнитное излучение имеет частоту модуляции равную циклотронной частоте, по крайней мере, одного вида биологического иона участвующего в метаоолиэме данного патологического сОстОяния В вОэдействую" щем на обьект постоянном магнитном поле и/или ее гармоникам и/или субгармоникам и/или дробным гармоникам. При этом средство 2 создает магнитное поле с частотой, равной частоте модуляции электромагнитного излучения с одинаковой их фазой либо с заданным сдвигом фазы между ними.

Пример ы. На растения контрольной и опытной партий подействовали угнетающим фактором — поливали водой с повышенным солесодержанисм, После чего прекратили полив и на Опытную партию осуществляли воздействие ниэкоинтенсивным электромагнитным излучением СВЧ и постОЯННЫМ и пЕРеменным магнитными полями. Сравнение результатов экспери jQHTQB показало, что восстаноьление нормального состояния у растений опытной партии произошло быстрее в 1,5 раза. Воздействие на нормальные растения в контрольной партии с целью стимуляции их роста показало, что по сравнению с известным воздействием (см. журнал "Электронная обработка материалов", 1986 t., М 4, с. 61-63) совокупность указанных воздействий позволяет более эффективно, почти в 1,5-1,7 раза осуществлять стимуляцию растений, Сравнение укаэанных воздействий данного способа при применении в качестве источника ниэкоинтенсивного электромагнитного излучения лазера показало, что по сравнению с воздействием осуществляе2004266 мым системой "Урожай" эффект возрастает на 30%.

Проведенные эксперименты на животных показали, что по сравнению с известными приборами "Узор" или "Урожай" эффект воздействия — т,е. локализация патологии и ее полное подавление — составляет l5 20 .

Воздействие по предложенному способу при использовании в качестве источника электромагнитного излучения генератора

СВЧ позволило по сравнению " известными промышленными устройствами СЫЧ излучения достичь увеличения эффективности на 20-25 при локализации патологической зоны и стимуляции состояни» биологического обьекта — млекопи ающего.

Сравнение эффективно .ги пре .ло.кенного способа и способов, описанных в кн.

В.К,Бурилкова и Г, Л.Кровника "Биюлосическое действие лазерное о излучения, Ьц.иФормула изобретения

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ БИООБЪЕКТА

ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОРРЕЩИИ

ПАТОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ. включающий одновременное воздействие на биологический объект постоянным магнитным полем и низкоинтенсивным неионизирующим электромагнитным излучением, отличающийся тем, «m используют модулированное электромагнитное излучение в диапазоне частот модуляции со средней частотой, равной циклотроннс и частоте по крайней мере одного биологического иона, участвующего в метаболизме данного патологического состояния. л воздействующем на биообъект постаян ом магнитном поле и/или частоте ее гармоник, и/или субгарионик. и/или дробных гармоник, нев, Штиинца, 1989 г, позволило сделать вывод о том, что сочетанное действие магнитного поля и модулированного низкоинтенсивного электромагнитного излучения

5 позволяет очень эффективно стимулировать обменные процессы в клетках растений, то же можно утверждать и о животных после сравнения результатов опытов с данными, указанными в книге "Гигиенические аспек10 ты использования лазерного излучения в народном хозяйстве", M., 1982, с. 154. Данное сочетанное воздействие является достаточно эффективным какдля растений так и для любого млекопитающего, поскольку

15 эффект воздействия на клеточном уровне и на отражающем метаболизм биохимическом уровне одинаков. (56) Заявка ЕПВ

20 М 0228537, кл. А 61 N 1/42, 1987.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно воздействуют магнит25 ным полем с частотой. равной частоте модуляции электромагнитного излучения и их одинаковой фазе, или с заданным сдвигом фа:3

3, Способ по B.1, отличающийся тем, 30 по осуществляют амплитудную модуляцию электромагнитного излучения.

4. Способ по п,1, отличающийся тем, что осуществляют импульсную модуляцию

35 электромагнитного излучения.

5, Способ по и,1, отличающийся тем. что осуществляют фазовую модуляцию электромагнитного излучения.

40, 6. Способ по п.1, отличаю цийся там, что осуществляют частотную модуляцию электромагнитного излучения.

2004266

Составитель В. Попович

Техред M,Ìîðãåíòàë

Корректор Н, Король

Редактор Н. Семенова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3363

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101