Аппарат терапии кодированным магнитным полем малой амплитуды

 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в частности к физиотерапевтическим устройствам - магнитотерапевтическим аппаратам. Аппарат предназначен для профилактического воздействия и лечения заболеваний сосудов, центральной нервной системы, воспалительных процессов, онкологических, кардиологических, кожных и других заболеваний воздействием на больного кодированным (многочастотным) низкоинтенсивным переменным магнитным полем. Аппарат содержит источник тока, управляющее устройство, подключенное к магнитному индуктору. Управляющее устройство включает последовательно соединенные блок управления и преобразователь тока, при этом блок управления выполнен с возможностью формирования на выходе многочастотного сигнала с частотами в количестве n≥3, соответствующими короткопериодным биоритмам здорового человека, а преобразователь тока выполнен с возможностью подачи в магнитный индуктор токов, при которых амплитудные значения магнитной индукции не превышают 0,1 мТл. Использование столь малых значений индукции позволяет существенно, пропорционально квадрату напряженности магнитного поля, уменьшить вес обмоток магнитного индуктора, а также энергопотребление и стоимость аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, физиотерапевтическим устройствам и предназначено для профилактического воздействия и лечения заболеваний сосудов, центральной нервной системы, опорно-двигательного аппарата, воспалительных процессов, онкологических, кардиологических, кожных и других заболеваний воздействием на больного кодированным (многочастотным) переменным магнитным полем (МП) низкой интенсивности.

В настоящее время известно несколько десятков типов магнитотерапевтических аппаратов, отличающихся друг от друга функциональными возможностями, массогабаритными характеристиками, величиной энергопотребления и стоимостью. Как правило, аппараты работают на фиксированных частотах (f), создавая в рабочей зоне аппарата МП, характеризующееся весьма высокими значениями магнитной индукции В≈(3-100) мТл.

Известен аппарат, принятый за прототип, по авторскому свидетельству СССР 826587, кл. А 61 N 2/00, 1982. Аппарат создает в рабочей зоне индуктора вращающееся с частотой f=100 Гц магнитное поле; амплитуда магнитной индукции В= 3,5 мТл. В отличие от других данный аппарат создает вращающееся МП, обладающее повышенной терапевтической эффективностью по сравнению с обычно применяемой дипольной (соленоидальной) конфигурацией поля. Размеры индуктора аппарата позволяют осуществлять воздействие на весь организм человека. Хотя по имеющимся данным применение аппарата дает выраженный лечебный эффект, аппарат обладает рядом недостатков. К их числу в первую очередь относятся высокий уровень энергопотребления (5 кВА), связанная с этим необходимость применения трехфазной сети электроснабжения, большая стоимость ($32000), выбор f и В совершенно не обоснован с точки зрения лечебной эффективности.

В настоящем изобретении предлагается новый принцип конструирования магнитотерапевтических аппаратов, позволяющий сохранить известные достоинства прототипа и одновременно существенно снизить по сравнению с ним затраты на производство и эксплуатацию. В предлагаемой конструкции аппарата обеспечивается возможность выбора специального ряда рабочих частот МП, оптимальных с точки зрения современных представлений электромагнитной биологии.

Известно, что наряду с другими важными параметрами физиологическое состояние человеческого организма характеризуется широким набором биоритмов [1, 2] . Наиболее известные короткопериодные (ультрадианные) ритмы проявляются в квазипериодической электрической и магнитной активности мозга (электро- и магнитоэнцефалограмма) и сердца (электро- и магнитокардиограмма). Для среднестатистического здорового человека в состоянии покоя самыми существенными короткопериодными ритмами являются α- и β-составляющие ритмов мозга (8-30 Гц), частота сердечных сокращений (1,1-1,2 Гц), дыхательных движений (0,2-0,3 Гц), колебаний артериального давления (0,1 Гц) и температуры тела (0,05 Гц) [1].

Разного типа психологические или физиологические нагрузки приводят к изменению частоты ритмов. Однако после прекращения действия такого внешнего возмущения организма ритмы здоровых людей быстро возвращаются к своим стабильным исходным значениям. Динамика индивидуального изменения частот биоритмов под действием нагрузочных тестов является одним из стандартных методов оценки состояния здоровья.

Выраженное отклонение биоритма от нормы свидетельствует о наличии того или иного заболевания организма. Применение магнитных полей с частотным кодированием, соответствующим ритмам организма в здоровом состоянии, позволяет устранять дизритмию (хронопатию) и связанные с нею проявления патологического состояния. Процесс определяется эффектом захватывания обнаруженной сравнительно недавно способностью синхронизации биоритма с внешним периодическим фактором [3].

Одинаковый характер биоритмов для всех этнических групп населения земного шара свидетельствует об экзогенной природе их формирования. В частности, может быть установлена связь ЭЭГ-активности мозга с геомагнитными колебаниями. Оказалось, что стабильные значения короткопериодных ритмов в норме поддерживаются благодаря воздействию электромагнитного излучения ионосферы на центральную нервную систему организма. Обращает на себя внимание чрезвычайная высокая эффективность этого воздействия, если учесть, что геомагнитное поле характеризуется значением магнитной индукции В~0,05 мТл.

Важным этапом развития электромагнитной биологии явилось открытие эффекта биологически активных частотных "окон" (БАО), т.е. существования участков частотного диапазона, в которых отклик биологического объекта на воздействие выражен значительно сильнее, чем в остальном частотном диапазоне. Существенно, что было обнаружено совпадение частот биоритмов в норме со значениями частот БАО [2]. Так, ряд частот БАО - 8, 14, 20, 25 и 30 Гц хорошо коррелирует с основными зонами α- и β-активности мозга человека.

Существенно, что указанные частоты БАО и основных ритмов человеческого организма практически совпадают с расчетными значениями пяти высших гармоник (7,9, 13,7, 19,35, 25, 30 Гц) шумановского резонанса, возникающего в резонаторе Земля-ионосфера. Важно и то, что частота сердечных сокращений здорового взрослого человека (1,1 Гц) соответствует пику спектральной плотности РС-1 геомагнитных колебаний, а частота сокращения желудочных мышц (0,05 Гц) - пику PC-2,3.

Все вышесказанное обуславливает перспективность оздоровительного воздействия кодированными низкочастотными (f<30 Гц) магнитными полями малой амплитуды. Вид кодирования определяется при помощи компьютерного синтеза сигнала, соответствующего спектральной плотности мощности многочастотных колебаний натурального геомагнитного поля в невозмущенном состоянии. Терапевтическая эффективность магнитного воздействия в указанном режиме сохраняется при значительно более низких (в 10-100 раз), чем обычно принято рабочих амплитудах В вплоть до значений, близких к величине индукции магнитного поля Земли (В<0,1 мТл). Существование амплитудного БАО при указанных значениях В отмечено в [4].

Техническим результатом настоящего изобретения является значительное снижение веса обмоток магнитного индуктора, энергопотребления и стоимости магнитотерапевтических аппаратов.

Технический результат достигается тем, что магнитотерапевтический аппарат по изобретению, содержащий управляющее устройство, подключенное к магнитному индуктору, включает последовательно соединенные блок управления и преобразователь тока, при этом блок управления выполнен с возможностью формирования на выходе многочастотного сигнала с частотами в количестве n≥3, соответствующими короткопериодным биоритмам здорового человека в спокойном состоянии. Кодированный сигнал передается в преобразователь тока для создания в рабочей зоне магнитного индуктора кодированного в пределах указанного частотного диапазона магнитного поля. Еще одним существенным признаком настоящего изобретения является наличие в составе аппарата преобразователя тока, создающего в магнитном индукторе токи, при которых амплитудные значения магнитной индукции находятся в соответствии с неравенством В<0,1 мТл. Уменьшение В до указанных значений вызывает пропорциональное квадрату напряженности магнитного поля уменьшение веса обмоток магнитного индуктора и соответствующее снижение энергопотребления и стоимости аппарата. При этом эффективность лечения не понижается благодаря наличию в конструкции аппарата по изобретению указанного управляющего устройства, позволяющего осуществлять кодирование МП и работать в амплитудных и частотных БАО.

На чертеже представлена блок-схема аппарата по настоящему изобретению. Аппарат содержит: пульт управления 1, блок управления 2, блок электропитания 3, преобразователь тока 4, магнитный индуктор 5. На чертеже условно показана также рабочая зона индуктора 6. Пульт управления подсоединен к блоку управления, который соединен, кроме того, с блоком электропитания; последний подсоединен к преобразователю тока, а он - к магнитному индуктору.

Аппарат работает следующим образом. В процессе первичной наладки аппарата значения частот биоритмов вводятся с пульта управления 1 в электронную память блока управления 2 аппарата. По команде оператора или по сигналу таймерного устройства с блока управления 2 колебания с частотами биоритмов подаются на вход преобразователя тока 4. Порядок поступления различных значений частот (биоритмов) из памяти блока управления 2 определяется перестраиваемой по желанию оператора с пульта управления 1 программой блока управления 2. Выходное устройство преобразователя тока 4, присоединяемое ко входу магнитного индуктора 5, генерирует в проводящих обмотках индуктора переменный ток с заданными частотами, амплитудами, длительностями огибающей колебаний и програмируемой последовательностью включения каждой частоты. Параметры токов на входе в магнитного индуктора определяются требованиями к характеристикам магнитного поля в рабочей зоне индуктора. Характеристики магнитного поля задаются оператором. Магнитное поле обмоток индуктора 5 в зависимости от конструкции индуктора воздействует на определенный сектор или все тело пациента. Длительность сеанса воздействия определяется типом программируемого включения индивидуальных частот программы: одновременным (аккорд) или последовательным (арпеджио). В случае режима "аккорд" длительность сеанса равна длительности огибающей пакета колебаний наибольшей продолжительности. В случае схемы включения типа "арпеджио" длительность сеанса воздействия равна сумме времен включения каждого отдельного частотного режима. После завершения сеанса преобразователь тока 4 выключается. Одновременно с этим включается звуковой сигнал и зажигается световой индикатор на пульте управления 1, регистрирующие завершение сеанса. Автоматически аппарат приводится в состояние готовности к повторному включению для работы со следующим пациентом.

Источники информации 1. Комаров Ф.И., Рапопорт С.И. Хронобиология и хрономедицина. М.: Триада-Х, 2000, 488 с.

2. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний. М.: МГУ, 1992, 192 с.

3. ELF Electromagnetic Fields: the Question of Cancer/edited by B.W., R. G. Stevens, L.E.Anderson. Columbus: Batelle Press, 1990. 383 p. Смирнов В.М. и др. Мозговые механизмы психофизиологических состояний. Л.: Наука, 1989, 148 с.

4. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптивные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д.: РУ, 1990, 224 с.

Формула изобретения

Магнитотерапевтический аппарат, содержащий управляющее устройство, подключенное к магнитному индуктору, отличающийся тем, что управляющее устройство включает последовательно соединенные блок управления и преобразователь тока, при этом блок управления выполнен с возможностью формирования на выходе многочастотного сигнала с частотами в количестве n≥3, соответствующими короткопериодным биоритмам здорового человека в спокойном состоянии, а преобразователь тока выполнен с возможностью подачи в магнитный индуктор токов, при которых амплитудные значения магнитной индукции индуктора не превышают 0,1 мТл.

РИСУНКИ

Рисунок 1