Способ воздействия на биологический объект

 

Предполагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано в практике терапии различных заболеваний. Сущность изобретения заключается в подаче на организм различной формы электрических сигналов и электромагнитных полей в лечебных, профилактических и диагностических целях, частоты которых зависят от пораженных уровней организации организма и кратны частоте процесса восстановления окисленной формы никотин-аденин-динуклеотида при цитозольном бескислородном гликолизе. Оптимальный эффект достигается в диапазоне отклонения частот не более 50%. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Предполагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано в практике терапии различных заболеваний.

Известен способ воздействия переменным электрическим током или переменным электромагнитным полем в широком диапазоне частот от 1 Гц до 30 000 МГц (см. В.Г. Ясногородский. "Электротерапия". М. Медицина, 1987).

Недостатком известного способа является отсутствие системы выбора диапазона частот воздействия в зависимости от пораженного уровня системной организации организма.

Известен также способ воздействия на биологический объект переменным электромагнитным полем с резонансной частотой модуляции, соответствующей состоянию органа здорового человека, описанный в патенте России N2000822, 1993, кл. A61N 2/04 на "Лечебный пояс".

Недостатком известного способа является воздействие лишь на уровне отдельных органов.

Наиболее близким техническим решением является способ восстановления микроциркуляции крови пораженных тканей, заключающийся в воздействии на скелетные мышцы импульсами электротока (см. патент России N2000820, 1993, кл. A61N 1/32).

Недостатком известного способа является узость спектра воздействия на биологический объект.

Техническим эффектом изобретения является расширение возможностей воздействия на биологический объект путем его оптимизации на всех уровнях организации организма.

Поэтому воздействуют на биологический объект контактно переменным электрическим током через кожу или слизистые оболочки, а также воздействуют бесконтактно переменным электромагнитным полем на область кожной проекции пораженного органа с частотой, соответствующей электрофизиологическим особенностям того структурно-функционального уровня организации организма, который преимущественно затронут болезнью.

Для достижения технического эффекта в способе воздействия, предусматривающем стимуляцию переменным электрическим током или переменным электромагнитным полем, диапазон частоты сигнала рассчитывают, исходя из выражения: ν=0,0215·2·2ⁿ÷0,0215·3·2ⁿ1 где ν частота сигнала, Гц; 0,0215 величина частоты ритмического восстановления окисленной формы никотин-аденин-динуклеотида в процессе цитозольного бескислородного гликолиза, Гц; n натуральное число от 0 до 20; при стимуляции биообъекта на органном уровне n 0 2, при стимуляции биообъекта на уровне центральной и периферической нервной системы n 3 12, при стимуляции биообъекта на уровне системы кровообращения n 13 19, при воздействии на объект на уровне мембран клеток n 20.

Способ осуществляют следующим образом.

При воздействии электрическим током контактно первый токопроводящий электрод, смазанный токопроводящим составом для равномерного распределения электрического тока по прилегающей коже, располагают на кожной проекции в зоне больного органа или дистальнее места дистрофического поражения кожи конечностей, или при наличии нескольких больных органов на область проекции каждого больного органа на передней поверхности тела. В случае контактного воздействия на слизистые оболочки полых органов или свищевые ходы стимуляцию проводят непосредственно в пораженной зоне.

По задней поверхности тела по ходу позвоночника располагают электрод от второго выхода прибора.

Выбор параметров воздействия осуществляется, исходя из выражения: ν=0,0215·2·2ⁿ÷0,0215·3·2ⁿ где ν частота сигнала, Гц;
0,0215 величина частоты ритмического восстановления окисленной формы никотин-аденин-динуклеотида в процессе цитозольного бескислородного гликолиза, Гц;
n натуральное число от 0 до 20 (см. таблицу 1).

Сила тока, подаваемая на кожу или слизистые оболочки, ограничивается индивидуальной чувствительностью больных и устанавливается на каждом частотном режиме ниже болевого порога.

В случае воздействия электромагнитным полем применяют гибкий плоский многожильный индуктор, окружающий тело больного в области кожной проекции пораженного органа. Выбор частоты стимуляции в зависимости от пораженного уровня организации организма осуществляют по табл. 1.

Длительность экспозиции устанавливают по субъективным ощущениям и подтверждают объективными клинико-инструментальными и лабораторными данными, а также она зависит от типа лечебного устройства, реализующего способ.

На фиг. 1 изображены формы воздействующих сигналов;
на фиг. 2 функциональная схема устройства, реализующего способ.

В табл. 1 показан расчет частоты стимуляции в зависимости от пораженного уровня организации организма.

Пример 1. Больной П. 42 года. Тринадцать лет назад получил обширные ожоги нижних конечностей, после которых появились изъявления тканей нижней трети правой голени. Проводимое в течение многих лет лечение было неэффективным.

Диагноз: трофическая язва нижней трети правой голени.

Лечение: бесконтактное электромагнитное воздействие через гибкий плоский индуктор, расположенный вокруг правой нижней конечности от лодыжки до средней трети бедра с частотой воздействия уровня системы кровообращения (11272 Гц). Процедуры проводились ежедневно, длительность каждой составила 10 часов. Сопутствующий воспалительный гнойно-некротический процесс тканей дна язвы купировали антибактериальными препаратами. С началом эпителизации для ее ускорения дополнительно использовали электромагнитное воздействие на органном уровне с частотой воздействия 0,043 Гц по 4 часа ежедневно. Длительность лечения составила менее 3-х месяцев. Результат лечения полное заживление трофической язвы.

Катамнез: контрольное обследование через 3 и 6 месяцев подтвердило полное заживление язвы.

Пример 2. Больной Б. 54 лет. Диагноз: острое воспаление геморроидальных наружных и внутренних узлов с множественными эрозиями ануса и глубокой трещиной слизистой оболочки ампулы прямой кишки. Выраженный болевой синдром, тенезмы.

Лечение: бесконтактное электромагнитное воздействие на органном уровне толстой кишки (0,0215·3·2^o, т.е. 0,0645 Гц). Процедуры проводили ежедневно, длительность каждой составила 10 часов. После первой процедуры купировался болевой синдром и тенезмы, а последующие четыре процедуры привели к восстановлению структуры слизистой оболочки ампулы прямой кишки. Острое воспаление геморроидальных узлов купировали электромагнитным воздействием на уровне системы кровообращения частотой 11272 Гц, количество процедур три по 8 часов.

Катамнез: контрольный осмотр через 1 месяц и 6 месяцев показал полную ремиссию заболевания.

Пример 3. Больной. 17 лет. Перенес грипп 3 месяца назад. Во время заболевания развился парез левого лицевого нерва. Лечение на протяжении 3-х месяцев, включавшее физиотерапевтические прцедуры, витаминотерапию и холиномиметики, не принесло эффекта.

Диагноз: левосторонний периферический парез левого нерва. Контрактура лицевых мышц.

Лечение: использовано контактное электрическое воздействие сначала на уровне нервной системы частотой 0,344 Гц, затем на уровне кровообращения частотой 11272 Гц и на уровне мембран клеток с частотой 45088 Гц. Электроды располагали в области пораженной щеки и лба. Процедуры проводили ежедневно, длительностью по 2 часа, на протяжении 3-х недель до полного выздоровления.

Катамнез: осмотр через 3 месяца и 10 месяцев показал полное восстановление функционирования мимической мускулатуры.

Пример 4. Больной А. 32 года. Заболел остро после сильного нервного напряжения. Жалобы на появление мелкобугристой зудящей сыпи от ключиц до паховых областей. Использование антигистаминных средств, глюкокортикоидов и седативных препаратов было неэффективным.

Диагноз: острый нейродермит.

Лечение: использовано бесконтактное электромагнитное воздействие слабой мощности (10 мА на выходе) с расположением индуктора днем в подмышечных областях, ночью вокруг головы во фронтальной плоскости с частотой органного уровня 0,043 Гц. Длительность лечения составила трое суток. Сыпь полностью исчезла.

Катамнез: осмотр через 2 недели, 3 и 6 месяцев показал длительную и полную ремиссию заболевания.

Предлагаемым способом был пролечен 681 больной, из которых 511 (75%) имели исходно очень тяжелое течение заболевания, резистентное к общеизвестной традиционной терапии. При указанном условии подбора группы и при оптимально подобранном устройстве и частотных режимах у 524 больных (76,9%) состояние практически нормализовалось при отсутствии синдрома отмены, что доказывает преимущество предлагаемого способа. У 59 (8,7%) удалось отменить все другие виды лечения при условии использования поддерживающего воздействия по предлагаемому способу. У 91 (13,4%) стало возможным купировать клинические симптомы заболевания и существенно снизить дозу параллельно принимаемых фармакопрепаратов. У 7 (1%) наблюдалось лишь улучшение самочувствия без тенденции к выздоровлению.

Способ имеет широкие показания к применению. Электрическим током контактно можно воздействовать на различные органы и системы биологических объектов, успешно нормализуя их состояние. Однако при некоторых заболеваниях данный способ воздействия имеет преимущество:
нарушения кровообращения в тканях головного мозга и сердца;
заболевания печени, почек, мочевого пузыря;
при радикулоневритах, миозитах, невралгии, острых и подострых парезах лицевого нерва, тройничного нерва, периферических нервных стволов различного генеза.

Воздействие электромагнитным полем бесконтактно имеет преимущество при лечении:
эрозий язв, воспалений слизистых оболочек полых органов (пищевод, желудок, 12-перстная кишка, толстый кишечник, ампула прямой кишки, бронхи);
дерматитов;
варикозной болезни вен внутренних органов, семенного канатика и конечностей;
тромбофлебита любой локализации;
вертебро-базилярной недостаточности;
экссудативного плеврита нетуберкулезной этиологии;
отека Квинке;
язв кожи, ожогов и гнойных процессов.

Предлагаемый способ воздействия имеет относительные противопоказания:
тяжелая артериальная гипертензия (при воздействии контактно-электрическим током);
период месячных;
при злокачественных новообразованиях (для желудочного режима).

Обнаружена малая эффективность при патологии с гипериммунным генезом заболевания, т. е. у больных ревматоидным артритом, системной красной волчанкой, вирусным хроническим активным гепатитом и т.п. на фоне воздействия замедлялось лишь прогрессирование процесса.

Предлагаемый способ воздействия на биологический объект может быть реализован устройством.

Пример выполнения устройства.

Устройство для реализации способа содержит генератор 1 опорной частоты, программируемый делитель 2 частоты, формирователь 3 заданного сигнала, блок усиления мощности воздействия 4, блок согласования с блоком воздействия магнитным полем 6, блоком воздействия электрическим током 7, блоком управления и индикации 8, блоком выбора режима, мощности и типа воздействия 9. Генератор опорной частоты 1, программируемый делитель частоты 2, формирователь заданного сигнала 3, блок усиления мощности воздействия 4. Блок согласования с блоком воздействия 5 связаны последовательно, блок воздействия магнитным полем 6 и блок воздействия электрическим током 7 подключены к выходу блока 5, а блок 8 соединен с программируемым делителем частоты 2, формирователем заданного сигнала 3, блоком усиления мощности воздействия 4 соответственно, выход блока выбора режима, мощности и типа воздействия 9 подключен ко входу блока управления и индикации 8.

Устройство работает следующим образом.

Генератор опорной частоты 1 вырабатывает высокостабильные электрические колебания, которые поступают на программируемый делитель 2 частоты.

Программируемый делитель 2 частоты вырабатывает импульсы с частотами f_o и f₃ (f_o частота огибающей, f₃ частота заполнения), зависящими от режима воздействия (см. таблицу 1). Полученные импульсы поступают на формирователь заданного сигнала 3, который регулирует их скважность, форму и смешивает между собой с определенными фазовыми соотношениями (см. фиг. 2).

Полученный в результате этого сигнал поступает на усилитель мощности 4, который усиливает сигнал до достижения необходимой в данном режиме мощности воздействия. Для подачи сигнала воздействия на больной орган применялись блоки воздействия двух типов.

Блок воздействия электромагнитным полем 6 применяется в двух видах:
в виде плоской ленты (манжеты) из параллельных металлических жил в полимерной изоляции, такой индуктор располагается вокруг пораженного участка туловища, головы или конечности, или на уровне проекции пораженного органа;
в виде соленоида, который располагается рядом с туловищем, головой или конечностью в непосредственной близости от места, на которое направлено воздействие.

Блок воздействия электрическим током 7 выполняется в виде накожных электродов, плоских, из упругого материала, так, что они не создают складок, опасных по риску возникновения микроожогов, с общей площадью, достаточной для перекрытия кожной поверхности органа и, соответственно, большей части позвоночника, а также в виде токопроводящих кабелей-зондов.

Зонд для воздействия электрическим током непосредственно на слизистые оболочки (пищевод, желудок, прямая кишка) или свищевые ходы выполняют из токопроводящих неокисляющихся материалов.

Для согласования блоков воздействия 6 и 7, имеющих различные нагрузочные характеристики, в структурную схему внесен блок согласования 5.

Для реализации возможности изменения лечебного воздействия в структурной схеме предусмотрен блок управления 8. В его функции входит:
изменение коэффициента деления делителя 2 для получения и в соответствии с табл. 1;
изменение формы сигнала воздействия в соответствии с фиг. 1;
изменение мощности воздействия электромагнитным полем и силы тока при воздействии электрическим током в соответствии с необходимым лечебным воздействием.

Для ввода необходимых параметров лечебного воздействия в структурной схеме предусмотрен блок выбора режима, мощности и типа воздействия 9.

При контактном электрическом воздействии на кожу и слизистые оболочки используются сигналы синусоидальной, треугольной или прямоугольной формы со скважностью, равной 2, и строгой симметрией положительной и отрицательной фаз сигнала (см. фиг. 1 (А, Б, В)).

Для повышения эффективности лечения вышеперечисленные сигналы используются с заполнением импульсами (см. фиг. 1 (B₁, B₂, B₃)), частота следования которых зависит от задействованного уровня воздействия.

При бесконтактном электромагнитном воздействии эффективными также являются сигналы сложной формы (см. фиг. 1 (B₁, B₂, B₃)), а в зависимости от лечебного назначения выбирается и максимальная мощность воздействия.

Так, напряженность магнитного поля порядка 0,08 A/M (0,001 эрстед) вполне эффективна для лечения язвенной болезни, патологии ануса и прямой кишки, а также бронхо-легочных заболеваний мягкого течения и средней тяжести; 1,6 A/M (0,02 эрстед) достаточна для коррекции глубоких и грубых язв конечностей, язвенного колита, а также бронхиального статуса; 80 A/M (1 эрстед) необходимо для лечения тромбофлебитов и варикозных вен, внутренних органов, семенного канатика и конечностей.

Удлинение экспозиции при неоптимальной мощности воздействия не позволяет решить соответствующие лечебные проблемы.

Применение предлагаемого способа воздействия на биологический объект позволяет при оптимальном выборе реализующего устройства эффективно лечить многие заболевания внутренних органов и систем либо вообще без привлечения другой терапии, либо на фоне значительного снижения потребления фармакопрепаратов; кроме того, способ позволяет корригировать побочные эффекты и осложнения других видов современной терапии. Поддерживающее воздействие электро- и электромагнитной стимуляцией может служить профилактическим приемом при обострении рецидивирующих заболеваний и пр.

Формула изобретения

1. Способ воздействия на биологический объект, предусматривающий стимуляцию переменным электрическим током или переменным электромагнитным полем, отличающийся тем, что диапазон частоты сигнала стимуляции рассчитывают исходя из выражения
ν = 0,0215·2·2 ÷ 0,0215·3·2,
где ν частота сигнала, Гц;
0,0215 величина частоты ритмического восстановления окисленной формы никотин-аденин-диноклеотида в процессе цитозольного бескислородного гликолиза, Гц;
n натуральное число от 0 до 20.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при стимуляции биообъекта на органном уровне n 0 2.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при стимуляции биообъекта на уровне центральной и периферической нервной системы n 3 12.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при стимуляции биообъекта на уровне системы кровообращения n 13 19.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при стимуляции биоообъекта на уровне мембран клеток n 20.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3