Аппарат комплексной физиотерапии "биотор 1"

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для коррекции функциональных нарушений человека. Аппарат содержит цилиндрическую камеру из экранирующего электромагнитное излучение материала с отшлифованной внутренней поверхностью. На входе в камеру с возможностью вращения установлен лазерный излучатель, излучение которого направляют вдоль камеры над телом человека. Человек размещен на площадке, в нижней части камеры. Лазерный излучатель снабжен системой формирования расфокусированного пучка излучения. Пучок излучения охватывает все поперечное сечение камеры. Система управления содержит компьютер, соединенный портами с блоком регистрации оптического сигнала и управляющим процессором, подключенным к электромеханическому блоку, шаговый двигатель которого связан с лазерным излучателем. В нижней части камеры установлена акустическая система для релаксации. Аппарат позволяет оперативно осуществлять регулирование режимов воздействия за счет введения канала обратной связи в виде блока регистрации оптического сигнала. 9 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для физиотерапевтического воздействия лазерным излучением на ткани биологического объекта.

Известно устройство терапевтической фотообработки биотканей (RU 218/571, 1999), содержащее функционально взаимосвязанные между собой облучающий терминал с установленными в насадке источниками электромагнитного излучения инфракрасного (ИК) диапазона и фотоприемниками, заключенными в рефлектор, выполненный из металла, на внутреннюю поверхность которого нанесено высокоотражающее покрытие. Насадка соединена с системой управления, позволяющей модулировать подводимую к источникам излучения мощность. Устройство позволяет оптимально использовать свойства обрабатываемой ткани за счет изменения ее состояния в зависимости от энергии и спектра воздействующего электромагнитного излучения.

Однако устройство может быть использовано только на отдельных участках тела, что ограничивает его функциональные возможности, кроме того, для устройства отсутствует возможность работы в автоматизированной системе совместно с внешним компьютером.

Известно устройство для коррекции биофизического поля человека (RU 214/357, 1999), содержащее камеру в виде цилиндра из алюминиевого сплава, установленную горизонтально. В полости цилиндра имеется гелий-неоновый лазер, прикрепленный к торцу цилиндра на подвижной опоре так, чтобы луч лазера был направлен вдоль продольной оси цилиндра над телом пациента, размещенного на площадке, закрепленной в нижней части цилиндра. Лазер установлен с возможностью регулирования его положения по вертикальной и горизонтальной осям и соединен с блоком питания. В известном устройстве воздействию электромагнитного излучения подвергается все тело пациента. Однако проведение физиотерапевтической процедуры осуществляется без учета экспресс-диагностики состояния конкретного больного. Также не возможно оперативное регулирование режимов и отсутствует индикация хода их исполнения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранения перечисленных выше недостатков, повышение эффективности лечения за счет формирования светового монохроматического потока ИК-диапазона при оперативном регулировании режимов биорезонансного воздействия излучением на биоритмы мозга и биологическую активность человека, на функционирование его отдельных органов и систем обеспечения жизнедеятельности.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что в аппарате, содержащем камеру цилиндрической формы из экранирующего электромагнитное излучение материала с отшлифованной внутренней поверхностью, вдоль его нижней части установлена площадка для размещения пациента, а на входе одного из торцов камеры подвижно установлен блок лазерного излучателя с возможностью направления его излучения вдоль продольной оси камеры над телом пациента, соединенный с системой управления. Система управления содержит компьютер оператора, соединенный СОМ-1 портами с блоком регистрации оптического сигнала и управляющим процессором, подключенным через LPT порт к электромеханическому блоку, шаговый двигатель которого установлен с возможностью вращения блока лазерного излучателя, снабженного телескопической системой формирования расфокусированного параллельного пучка излучения, выполненного с возможностью охвата пучком излучения всего поперечного сечения на выходе со стороны торца камеры, кроме того, в нижней части у торцов камеры установлена система для релаксации пациента.

Лазерный излучатель аппарата также может быть выполнен модулирующим излучение.

Кроме этого телескопическая система излучателя может включать двухсторонние выпуклые линзы, а лазерный излучатель является полупроводниковым.

Предпочтительно, чтобы плотность мощности воздействия лазерного пучка была не более 0,8·10^-3 Вт/см².

Блок регистрации оптического излучения преимущественно выполняется с возможностью регистрации излучения с длиной волны от 0,5 до 25 мкм и размещен в верхней части камеры.

Акустическая система для релаксации предпочтительно выполняется квадрофонической.

Кроме того, блок лазерного излучателя может выполняться с возможностью изменения скорости его вращения.

Корпус камеры предпочтительно выполняется цельным с толщиной стенки не менее 10 мм.

Площадка для размещения пациента устанавливается на выдвижной раме, консольно закрепленной у входа противоположного торца камеры. Воздействие на пациента, проводимое с помощью предлагаемого аппарата, заключается в эффекте воздействия электромагнитным излучением ИК-диапазона на весь организм человека, что обеспечивает нормализацию биоритмических процессов организма, улучшение его функционирования по индивидуальным изменениям параметров излучений с автоматической регулировкой, что повышает эффективность физиотерапевтического лечения при довольно широком спектре патологических состояний - от эмоциональных расстройств до синдромов, имеющих органическую основу, и позволяет получать положительные изменения в самочувствии в течение первых сеансов, что выражается в улучшении настроения, повышении активности (“ощущения притока сил”), нормализации сна, снижении общего напряжения, тревожности. Отмечается прекращение или значительное ослабление болевых симптомов, зуда.

Существенное увеличение эффекта достигается за счет введения в аппарат канала обратной связи в виде блока регистрации оптического излучения, связанного с ЭВМ, при этом происходит автоматическая коррекция мощности электромагнитного поля в зависимости от излучения биологических тканей, подвергаемых лечебному воздействию.

Биоуправляемая регуляция позволяет осуществлять синхронизацию воздействия, определяемую блоком регистрации оптического излучения в инфракрасном диапазоне, с минимальной адаптацией пациента к электромагнитным стимулам и обеспечивает быстрое восстановление гомеостазиса в поврежденных тканях.

На фиг.1 представлена функциональная схема аппарата; на фиг.2 - блок-схема системы управления.

Аппарат комплексной физиотерапии содержит камеру цилиндрической формы 1 (фиг.1), внутренняя отражающая поверхность которой отшлифована и экранирует излучение биообъекта. Наиболее оптимально выполнение камеры цельной из алюминиевого сплава с полированной зеркальной внутренней поверхностью и толщиной стенки не менее 10 мм. Толщина стенки выбирается из условия исключения фонового излучения на персонал и при толщине стенки b>>λ, где λ - длина волны излучения (по расчетам Н.А.Козырева (Сборник "Моделирование и прогнозирование в биоэкологи" Латвийский госуниверситет им. П. Стучки, Рига, 1982 г.)).

На входе одного из торцов камеры установлен блок лазерного излучателя 7, включающий телескопическую систему 12 (фиг.2) для формирования параллельного когерентного пучка излучения, например, диаметром 110-170 мм в объеме камеры. Система 12 представляет собой двусторонне выпуклые линзы, в фокусе которых находится лазерный излучатель, например полупроводниковый 13, с длиной волны излучения 0,8-0,9 мкм.

Плотность мощности воздействия лазерного пучка составляет не более 0,8·10^-3 Вт/см².

Питание излучателя 13 осуществляется через подвижные контакты от модуля сопряжения, включающего плату управления мощностью лазера и ЦАП командных сигналов от управляющего процессора 9 системы управления 4 через его порт. Расстояние между блоком лазерного излучателя и торцом камеры, а также оптические параметры телескопической системы выбираются таким образом, чтобы создаваемый параллельный продольной оси камеры монохроматический пучок излучения охватывал все поперечное сечение камеры. В нижней части камеры продольно установлена площадка 6 для размещения пациента в положении лежа. Площадка устанавливается на выдвижной раме (не показана), консольно закрепленной у входа противоположного торца камеры. Площадка расположена в камере, не соприкасаясь с внутренней поверхностью цилиндра.

Вращение блока лазерного излучателя осуществляется шаговым двигателем 10 через механическую систему редукторов, вращающих площадку с закрепленным на ней лазерным излучателем 13. Излучение лазера может вращаться с заданными скоростью, направлением вращения и мощностью, которые определяют плотность и время прохождения в цилиндрическом пространстве квантового потока.

Шаговый двигатель 10 входит в электромеханический блок и связан через модуль управления 11 с LPT портом управляющего процессора 9.

Блок регистрации оптического сигнала 2 включает ИК-фотодиод, подключенный через усилитель и АЦП к компьютеру оператора. Блок 2 является элементом защиты пациента от экспозиционной передозировки и служит для оперативной оценки изменения интенсивности отраженного излучения в оптическом диапазоне. ИК-фотодиод регистрирует альбедо системы переизлучения полости камеры. Диапазон регистрируемых длин волн от 0,5 до 25 мкм при граничной частоте оптического сигнала не менее 10 МГц. Блок регистрации установлен в верхней части камеры.

Акустическая система для релаксации пациента 3 установлена в нижней части камеры, диапазон ее рабочих частот от 20 до 20000 Гц. Наиболее предпочтительным является использование квадрофонической системы, позволяющей глубоко воздействовать на пациента.

Полисистемность патологического процесса диктует необходимость синхронизации использования лечебных факторов электромагнитного излучения и соответственно автоматизации процесса отпуска физиотерапевтических процедур с учетом диагностирования наличия патологии биообъекта. Для адаптации элементов аппарата, осуществляющих физиотерапевтическое воздействие и диагностику с компьютером оператора 8, управляющий процессор 9 связан через последовательный порт.

Выбор программы проводимого воздействия, его режимов, контроль хода их выполнения осуществляется блоком ввода данных компьютера оператора 8.

Аппарат используют следующим образом.

До начала воздействия подбираются наиболее оптимальные для данного пациента характеристики воздействия, учитывающие сведения об анамнезе заболевания, полученные на основании предварительных исследований, и выбирается необходимая программа, при этом также сравнивается планируемое время сеанса с допустимым по данным блока регистрации оптического сигнала.

Пациент размещается на площадке 6, перемещаемой в камеру, на него надевают затемненные защитные очки, исключающие боковую засветку глаз. Для регистрации исходных АЧХ-излучений включается блок регистрации оптического сигнала. Полученные данные обрабатываются специальной компьютерной программой с выводом результатов на монитор компьютера оператора.

С компьютера оператора с помощью специальной программы через LPT порт на управляющий процессор подается команда о включении оптико-механического узла.

Для облегчения достижения пациентом состояния релаксации одновременно включается музыкальная программа с заранее рассчитанной продолжительностью. Включается лазерный излучатель. С компьютера оператора на управляющий процессор в виде последовательных команд подаются управляющие сигналы о параметрах режима работы оптико-механического узла и блока лазерного излучателя на основе данных, полученных от блока регистрации оптического сигнала, поступающие от управляющего процессора на блоки управления лазером и шаговым двигателем в виде аналоговых сигналов, после чего электрические импульсы поступают непосредственно на лазерный излучатель и двигатель. По окончании музыкального фрагмента выключается все оборудование установки.

Пациенту рекомендуется находиться в установке не менее 1 мин после выключения аппарата.

Во время проведения лечебных сеансов предусмотрена возможность осуществления плавного изменения рабочих параметров по желанию оператора. Все данные сохраняются на жестком диске компьютера с возможностью последующего переноса на различные информационные носители.

Таким образом, во внутреннем объеме камеры возникает световой поток с заданной диаграммой направленности, закручивающийся вдоль продольной оси камеры, что позволяет получить экспозицию пациента излучением светового потока при многократном переотражении от любой точки внутренней поверхности.

Аппарат предназначен для эксплуатации в помещениях с температурой окружающего воздуха от 0° до +40°С при относительной влажности не более 90%.

Формула изобретения

1. Аппарат для физиотерапии, содержащий камеру цилиндрической формы из экранирующего электромагнитное излучение материала с отшлифованной внутренней поверхностью, вдоль нижней части которой установлена площадка для размещения пациента, на выходе одного из торцов камеры подвижно установлен блок лазерного излучения с возможностью направления его излучения вдоль продольной оси камеры над телом пациента, отличающийся тем, что система управления аппарата содержит компьютер оператора, соединенный портами с блоком регистрации оптического сигнала и управляющим процессором, подключенным через порты к электромеханическому блоку, шаговый двигатель которого установлен с возможностью вращения блока лазерного излучателя, снабженного телескопической системой формирования расфокусированного параллельного пучка излучения, выполненной с возможностью охвата пучком излучения всего поперечного сечения камеры на входе со стороны ее торца, а акустическая система для релаксации пациента установлена в нижней части, у торца камеры.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что лазерный излучатель выполнен с возможностью модуляции излучения.

3. Аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что телескопическая система включает двухсторонне выпуклые линзы.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что лазерный излучатель выполнен полупроводниковым.

5. Аппарат по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что блок лазерного излучателя выполнен с плотностью мощности воздействия лазерного пучка не более 0,8-10^-3 Вт/см².

6. Аппарат по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что блок регистрации оптического излучения выполнен с возможностью регистрации излучения с длиной волны от 0,5 до 25 мкм и размещен в верхней части камеры.

7. Аппарат по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что акустическая система для релаксации выполнена квадрофонической.

8. Аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что блок лазерного излучателя выполнен с возможностью изменения его скорости вращения.

9. Аппарат по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что корпус выполнен цельным, с толщиной стенки не менее 10 мм.

10. Аппарат по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что площадка для размещения пациента установлена на выдвижной раме, консольно закрепленной у входа противоположного торца камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2