Аппарат для магнитолазерной терапии

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для физиотерапевтического воздействия лазерным излучением и магнитным полем в экспериментальной и клинической медицине. Аппарат содержит блок управления, излучающий терминал с источниками когерентного и некогерентного излучении, источник постоянного магнитного поля. Терминал снабжен насадкой, обеспечивающей максимальную концентрацию когерентного и некогерентного излучений в объеме между плоскостью апертуры и основанием насадки. Аппарат позволяет повысить эффективность терапевтического воздействия на организм человека. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а конкретнее к устройствам для физиотерапевтического воздействия лазерным излучением и магнитным полем в экспериментальной и клинической медицине.

Известен аппарат для магнитолазерной терапии, содержащий полупроводниковые лазеры с фотодиодами, расположенными со стороны нерабочих торцов каждого лазера, источник постоянного магнитного поля и схему управления (патент СССР N 1473154 по кл. A 61 N 5/06 от 28.06.85 г.).

Недостатком данного устройства является относительно низкий терапевтический эффект, т.к. отсутствует возможность регистрации доли мощности лазерного излучения при индивидуальной дозировке световой энергии.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению по совокупности признаков является аппарат для магнитолазерной терапии, содержащий терминал с насадкой, в которой размещены источник постоянного магнитного поля, полупроводниковый излучатель, а также соединенные между собой коммутатор и синхронизатор (патент РФ N 2.072.789 по кл. A 61 N 5/06 от 19.02.1990 г.).

Для повышения точности индивидуальной дозировки световой энергии аппарат снабжен светодиодами и фотоприемником, установленными в насадке, индикатором, связанным с фотоприемником, блоком регулировки тока, соединенным со светодиодами и коммутатором, последовательно соединенные импульсный задающий генератор и модулятор-формирователь импульсов, подключенный к полупроводниковому лазерному излучателю.

Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность физиотерапевтического воздействия, обусловленная тем, что насадка обеспечивает смешивание световых лучей только по площади отверстия кольцевого источника постоянного магнитного поля в плоскости выходной апертуры, что не обеспечивает максимального концентрирования обеих составляющих оптического излучения в области пространства между плоскостью апертуры и основанием насади, а использование кольцевого магнита не обеспечивает требуемого синэргетического эффекта.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности физиотерапевтического воздействия при обработке участков тела человека и повышении удобства в эксплуатации. Для достижения поставленной цели в аппарате для магнитолазерной терапии, содержащем излучающий терминал с насадкой, в которой размещен источник постоянного магнитного поля, полупроводниковый лазерный излучатель, светодиоды, фотоприемник, индикатор, схему управления, состоящую из блока регулировки тока, соединенного со светодиодами и коммутатором, последовательно соединенных импульсного задающего генератора, соединенного с синхронизатором, и модулятора-формирователя импульсов, соединенного с полупроводниковым лазерным излучателем, источник постоянного магнитного поля выполнен в виде параллелепипедообразных магнитов, охватывающих по форме квадрата апертуру терминала, при этом ближние концы расположенных перпендикуляторно друг к другу магнитов - разнополюсные, а излучающий терминал выполнен в виде корпуса с рукояткой, в котором закреплена насадка, выполненная в виде усеченного конуса, причем в основании выполнено отверстие для полупроводникового лазерного излучателя, и на боковой поверхности усеченного конуса, равномерно по окружности, размещены светодиоды таким образом, что оптическая ось каждого светодиода образует угол β с продольной осью терминала, выбранным из соотношения β = α(0,3÷0,4), образующая усеченного конуса расположена под углом ω, к продольной оси терминала, выбранным из соотношения ω = α(1,8÷2,2), где α - расходимость луча полупроводникового лазерного излучателя.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявителем не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволили выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по существующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема аппарата.

На фиг. 2 - конструкция терминала. Функциональная блок-схема содержит терминал 1 с насадкой 2, в котором размещены светодиоды 3, полупроводниковый лазерный излучатель 4, фотоприемник 5 и источник постоянного магнитного поля в виде параллелепипедообразных магнитов 6, пульт управления 7, в котором смонтированы импульсный задающий генератор 8, связанный с фотоприемником 5 индикатор 9 и синхронизатор 10, подключенный к блоку 11 питания и защиты лазера, выходом соединенным с лазерным излучателем 4, и блоку 12 регулирования тока, подключенному к световым диодам 3.

Магнитолазерный терапевтический аппарат снабжен коммутатором 13, подключенным входом к синхронизатору 10, а выходом к блоку 12 регулирования тока и размещенным в пульте управления 7, а импульсный задающий генератор 8 входом подключен к синхронизатору 10, а выходом - к блоку 11 питания и защиты лазера.

Конструктивно терминал 1 выполнен в виде корпуса 14 с рукояткой, в котором размещена насадка 2, выполненная в виде полого цилиндра из немагнитного материала с основанием в виде усеченного конуса.

Корпус пульта управления 7 имеет для облегчения управления аппаратом лицевую панель (на чертеже условно не показанной) с выведенным на нее органами переключения и регулировки параметров светового излучения, снабженную светодиодными индикаторами готовности аппарата к работе, контрольным гнездом в виде светоотражательной камеры и сегментным светоиндикаторным цифровым табло индикатор 9, связанного с фотоприемником 5.

Синхронизатор 10 пульта управления 7 собран в интегральном исполнении по схеме "генератор счетных импульсов - счетчик - делитель частоты", имеющий первый выход, соединенный с коммутатором 13, и второй выход, к которому подключен импульсный задающий генератор 8.

В этой схеме предусмотрены переключатели операций включения аппарата, т. е. его подсоединения к источнику питания, и включения, запуска и "останова" синхронизатора 10, а также двухпозиционный переключатель параметров (на схеме не показан) элементов частотно-задающей цепи генератора счетных импульсов.

Коммутатор 13 выполнен в виде транзисторного повторителя с разделенной нагрузкой, имеющего на своем входе, соединенном с синхронизатором 10, амплитудный диодный ограничитель.

Блок регулировки тока 13, соединенный со светодиодами 3 и коммутатором 13, схемно представляет собой мощный эмиттерный повторитель с регулировкой напряжений смещения в рабочей точке, который содержит в цепи эмиттера ограничитель тока, выполненный в виде резистора (на схеме не показаны), последовательно соединенного с группой из параллельно включенных светодиодов 3.

Импульсный задающий генератор 8, подключенный ко второму выходу синхронизатора 10, собран в виде RC-генератора на интегральных микросхемах, который содержит четырехпозиционный переключатель частоты (на схеме не обозначены) повторения генерируемых им импульсов.

Блок 11 питания и защиты лазера, последовательно соединенный с импульсным задающим генератором 8, собран по схеме T-триггера, содержащий импульсный усилитель в виде дифференцирующей цепи (на схеме не обозначены), и подключен к полупроводниковому лазерному излучателю 4.

Работа магнитолазерного терапевтического аппарата осуществляется следующим образом.

После включения аппарата и его прогрева запускаются соединенные между собой коммутатор 13 и синхронизатор 10, вырабатывающий на каждом из своих двух выходах импульсный прямоугольный сигнал, длительность которого равна экспозиции воздействия на биологический объект. Коммутатор 13 вырабатывает на переднем фронте сигнал, поступающий на него с синхронизатора 10, импульс коммутации на включение, а на заднем фронте того же сигнала - импульс коммутации на включение блока регулировки тока 12, соединенного со светодиодами 3 и коммутатором 13. Блок регулировки тока 12 в промежутке между импульсами коммутации, поступающими на него с коммутатора 13, вырабатывает постоянный ток питания для каждого соединенного с ним светодиода 3, чем обеспечивается их работа в режиме непрерывного излечения в пределах экспозиции. Последовательно соединенные импульсный задающий генератор 8, подключенный ко второму выходу синхронизатора 9, запускаемый сигналом, поступающим на него с этого выхода, на период экспозиции в режим генерации меандровой последовательности прмоугольных импульсов, и блок 11 питания и защиты лазера, подключенный к полупроводниковому лазерному излучателю 4, под влиянием этих импульсов, которые поступают на него с импульсного задающего генератора 8, формирующий синхронно с каждым из них импульсы запуска полупроводникового лазерного излучателя 4 в режим импульсной генерации, обеспечивают периодическую импульсную модуляцию мощности лазерного излучения с частотой, равной частоте повторения импульсов в меандровой последовательности, и со скважностью, много большей единицы.

Насадка 2 обеспечивает смешивание световых лучей не только по площади квадрата, образованного постоянными магнитами 6, но и в области пространства между плоскостью апертуры и основанием насадки.

Световые излучения, собранные насадкой 2 в отверстии источника 6 постоянного магнитного поля, которое играет роль облучающего раскрыва в лицевой части терминала 1, выходят из него и оказывают, в пределах экспозиции, совместно с постоянным магнитным полем физиотерапевтическое воздействие на биологический объект. В ходе облучения на фотоприемник 5 попадает доля мощности воздействующих световых излучений, отраженных от облучаемого объекта, взаимосвязанная с величиной их световой энергии, поглощенной тканями объекта. Электрический сигнал, уровень которого пропорционален принятой фотоприемником 5 доле мощности световых излучений, поступает с фотоприемника 5 на связанный с ним индикатор 9, показания которого пропорциональны уровню электрического сигнала с фотоприемника 5 и тем самым однозначно определяется величинами коэффициентом отражения и поглощения тканями облучений в области физиотерапевтического воздействия.

В аппарате имеется возможность выбора экспозиции (1 мин или 5 мин) с помощью двухпозиционного переключателя (условно не показан) в схеме синхронизатора.

Наличие в аппарате блока 12 регулировки тока позволяет устанавливать мощность излучения светодиодов 3 в пределах от нуля до номинального уровня посредством плавной регулировки их тока питания, достигаемый за счет управления величиной тока эмиттерного повторителя, имеющегося в этом блоке. Максимальная плотность мощности излучения, создаваемая четырьмя светодиодами типа АЛ-119Б в облучающем раскрыве терминала, достигает 35 мВт/см².

Мощность и длительность импульсов светового излучения, генерируемых в аппарате моделированным полупроводниковым лазерным излучателем 4 типа ЛПИ-102, взяты по своим величинам, близким к соответствующим паспортным данным на этот излучатель. Частота повторения этих импульсов может принимать ряд значений (5,10,1000 или 5000 Гц). Выбор каждой из частот производится с помощью четырехпозиционного переключателя (условно не показан), имеющегося в схеме импульсного задающего генератора.

Примененные в аппарате светодиоды типа АЛ-119Б и полупроводниковый лазерный излучатель типа ЛПИ-102 являются источниками низкоэнергетического светового излучения с длиной волны, лежащей в ближнем инфракрасном диапазоне оптического спектра (0,84 - 0,89 мкм), и обеспечивают возможность воздействия этим излучением как на поверхности, так и на более глубоко локализованные ткани облучаемых биологических объектов.

В аппарате предусмотрены также возможность проверки наличия воздействующих на биологический объект световых излучений и контроль их мощности в облучающем раскрыве терминала 1. В этих случаях терминал 1 вставляется своей лицевой частью в светоотражательную камеру на лицевой панели корпуса пульта управления 7. Если облучающий раскрыв дает световое излучение, то часть мощности этого излучения, отраженной от поверхности камеры, попадает на фотоприемник и регистрируется связанным с ним индикатором, по показаниям которого устанавливается номинальный уровень мощности светового излучения из раскрыва.

Обеспечение того, что в процессе сеанса составляющие когерентного и некогерентного излучений максимально сконцентрированы не только в плоскости апертуры, но и в объеме между указанной плоскостью и основанием насадки при наличии постоянного магнитного поля повышенной напряженности, обуславливает усиление активности клеточных мембран, ускоряет внутриклеточные процессы и ионную активность в тканях, что в конечном итоге повышает эффективность физиотерапевтического воздействия.

Формула изобретения

Аппарат для магнитолазерной терапии, содержащий излучающий терминал с насадкой, в которой размещен источник постоянного магнитного поля, полупроводниковый лазерный излучатель, светодиоды, фотоприемник и индикатор, схему управления, состоящую из блока регулировки тока, соединенного со светодиодами и коммутатором, последовательно соединенных импульсного задающего генератора, соединенного с синхронизатором, и модулятора-формирователя импульсов, соединенного с полупроводниковым лазерным излучателем, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля выполнен в виде параллелепипедообразных магнитов, охватывающих по форме квадрата апертуру терминала, при этом ближние концы расположенных перпендикулярно друг к другу магнитов - разнополюсные, а излучающий терминал выполнен в виде корпуса с рукояткой, в котором закреплена насадка, выполненная в виде полого цилиндра с основанием в виде усеченного конуса, причем в основании выполнено отверстие для полупроводникового лазерного излучателя, а на боковой поверхности усеченного конуса равномерно по окружности размещены светодиоды таким образом, что оптическая ось каждого светодиода образует угол β с продольной осью терминала, выбранным из соотношения β = α(0,3÷0,4), а образующая усеченного конуса расположена под углом ω к продольной оси терминала, выбранным из соотношения ω = α(1,8÷2,2), где α - расходимость луча полупроводникового лазерного излучателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2