Способ воздействия электромагнитным излучением
Изобретение относится к медицине и предназначено для воздействия электромагнитным излучением на биообъект. Формируют электромагнитное излучение и направляют его объект. При этом осуществляют вращение источника, генерирующего электромагнитное излучение КВЧ или оптического диапазона, с формированием на основе последнего переменного электромагнитного поля, частота которого определяется угловой скоростью в пределах инфранизкочастотного диапазона. Способ позволяет повысить эффективность воздействия электромагнитным излучением.
Изобретение относится к разделам медицины, ветеринарии и биотехнологий, к способам биорезонансного воздействия.
Известно наличие лечебного эффекта при терапии низкоэнергетическими инфранизкочастотными (ИНЧ) электромагнитными полями (ЭМП) и крайневысокочастотными (КВЧ) электромагнитными излучениями (ЭМИ), применение которых составляет основу магнитотерапии и КВЧ-терапии [1]. Установлено, что ИНЧ- и КВЧ-частотные диапазоны представляют собой, так называемые, частотные окна, в пределах которых возможно проявление информационных эффектов низкоэнергетических (нетепловых) электромагнитных воздействий на биообъекты [2]. В то же время установлено различие физиологических механизмов, обеспечивающих реакции организма человека и животных на ИНЧ- и КВЧ-воздействия. В частности, радиус действия электромагнитных полей ИНЧ-диапазона охватывает всю глубину организма человека и животных, в то время как КВЧ-излучения поглощается в приповерхностных слоях кожного покрова [1]. Вместе с тем, интегральные терапевтические эффекты как ИНЧ-, так и КВЧ-электромагнитных воздействий принципиально сходны и, в конечном счете, реализуют процесс активации саногенеза. Очевидна целесообразность использования сочетания (т.е. пространственно-временного объединения) методов ИНЧ- и КВЧ-воздействия в терапевтической практике. В последние годы появилось достаточно оснований для того, чтобы рассматривать в качестве информационных биотропных факторов электромагнитные колебания ИНЧ-, КВЧ- и оптического диапазонов [1, 3].
Известно устройство для ИНЧ-воздействия на биообъекты вихревым магнитным полем, формирование которого обеспечивается механическим, посредством электродвигателя, вращением постоянного магнита [4].
Наиболее близким по технической сути является принятый за прототип способ воздействия вихревого магнитного поля и КВЧ-излучения с изменяемым (посредством расположенного в излучателе поляризатора) в пределах двух противоположных направлений вектором поляризации [5]. В прототипе осуществляют формирование КВЧ ЭМИ с одним из двух возможных направлений вектора поляризации, направляют его на биообъект, формируют вокруг КВЧ ЭМИ постоянное магнитное поле, вращают постоянное магнитное поле, образуя тем самым переменное магнитное поле с вращательным (вихревым) компонентом. Недостатками данного способа является то, что используется два источника независимых воздействующих факторов (вихревое магнитное поле вращаемого с определенной угловой скоростью магнита и КВЧ-излучение с изменяемым направлением поляризации), и что для согласования направлений векторов электрической напряженности этих факторов требуется применение специального технического устройства. Другими словами, в прототипе имеет место чисто механическое, т.е. без внутренней взаимосвязи, объединение действующих начал двух разных физиотерапевтических факторов.
В заявляемом способе предусмотрено вращение источника электромагнитного излучения определенного частотного диапазона - 
быстр - (прежде всего, КВЧ- или оптического) на меньшей - медл - (прежде всего, на ИНЧ) частоте. Известно, что вращающаяся система подобного рода представляет собой одну из форм параметрического усилителя: на выходе такой системы формируется мощность на двух частотах быстр и медл [6]. В заявляемом способе при вращении источника излучения вокруг оси этого излучения (по сути дела - вокруг центральной оси диаграммы направленности или оптической оси ЭМИ), кроме данного ЭМИ и на основе энергии этого ЭМИ, происходит формирование еще одной волны, электромагнитное поле которой изменяется с частотой вращения источника ЭМИ. Таким образом, технический результат, достигаемый при применении заявляемого изобретения, состоит в том, что при вращении источника электромагнитного излучения, используемого в качестве информационно-волнового терапевтического фактора (КВЧ- или оптического диапазона), с угловой скоростью в пределах ИНЧ-диапазона, создаются технические условия, обеспечивающие наличие на выходе излучательной системы не только формируемого источником излучения, но и переменного электромагнитного поля ИНЧ-диапазона (с частотой вращения источника). При этом обеспечивается возможность сочетанного ИНЧ- и КВЧ-воздействия или ИНЧ- и лазерного (или светодиодного) воздействия, причем без применения генератора электромагнитного поля ИНЧ. Поэтому в заявляемом способе предусмотрено максимально возможное согласование фазовочастотных характеристик электромагнитных колебаний инфранизкой и несущей (КВЧ- или оптического диапазона) частот, т.е. предусмотрено обеспечение внутренней взаимосвязи между воздействующими в едином пространственно-временном континууме разночастотными информационными факторами. Данный способ сочетанной терапии, сопряженный с одновременным синтезом одного из компонентов данной терапии, позволяет использовать любую из требуемых частот ИНЧ-диапазона посредством изменения угловой скорости частоты вращения источника ЭМИ. Сочетание ИНЧ- и КВЧ-(лазерного) воздействия, несомненно, имеет более высокую терапевтическую эффективность, по сравнению с раздельным применением методов ИНЧ- и КВЧ-(лазерной) терапии: только сочетание ИНЧ электромагнитных колебаний с излучением КВЧ- (оптического) диапазона, обеспечиваемое в заявляемом способе, позволяет оказывать одновременное информационное воздействие лечебной направленности как непосредственно на структурную основу патологически измененного органа или биологической ткани (независимо от глубины их локализации в организме) - посредством действия ИНЧ-составляющей, так и на рефлекторно связанные с патологическими изменениями в организме проекции кожного покрова - посредством биотропных параметров КВЧ- (лазерного) излучения [1].
Следует отметить еще один, не менее важный, технический результат, достигаемый за счет осуществления вращения источника используемого в терапевтической практике низкоэнергетического ЭМИ. В настоящее время установлена ключевая роль водной составляющей организма человека и животных в реализации биологических и терапевтических эффектов лечебных физических факторов [8]. Известно, что под действием любых переменных электромагнитных полей и любых электромагнитных излучений в водной среде (а также в любых диэлектрических жидкостях, одной из разновидностей которых является вода) возникает вихревое электрическое поле [6]. При этом только ассоциированные жидкости, типа воды, взаимодействуя с переменным электромагнитным полем (или ЭМИ) через создаваемое им вихревое электрическое поле, имеют эффект последействия (структурную память) после снятия переменного электромагнитного поля (или ЭМИ) [9]. Указывается на наличие подобного эффекта действия ЭМИ и переменного ЭМП на все биологические структуры, ассоциированные посредством водородных связей в высокомолекулярные биополимерные комплексы (в том числе - белки, ДНК-РНК) [9]. Отмечено, что степень взаимодействия подобного рода биологических структур с внешним переменным ЭМП повышается с увеличением частоты ЭМП (ЭМИ): наиболее эффективно воздействие высокочастотным электромагнитным излучением с длиной волны, превышающей размеры биополимерных структур (т.е. ЭМИ КВЧ- и оптического диапазонов) [9]. Учитывая вышеизложенное, следует отметить, что в отличие от прототипа, где поляризация КВЧ ЭМИ постоянна и устанавливается вручную в одно из двух возможных положений, по предлагаемому способу, во вращающемся с угловой скоростью медл электромагнитном КВЧ-излучении с такой же скоростью происходит непрерывное вращательного характера изменение поляризации этого излучения [6], что обеспечивает дополнительный технический результат: повышение биологической эффективности применяемых с лечебной целью электромагнитных полей и излучений - посредством усиления индуцируемого переменным ЭМП или излучением в биологических тканях аксиального тороидного момента, за счет формирования вращательного вихревого компонента уже в самом поле воздействующего излучения (т.е. за счет создания дополнительного или вспомогательного вращательного момента).
Таким образом, сущность изобретения состоит в осуществлении регулируемого по частоте вращения источника, генерирующего электромагнитное излучение, с формированием на основе последнего переменного электромагнитного поля, частота которого определяется угловой скоростью в пределах ИНЧ-диапазона. Данным способом решаются, как минимум, две задачи: 1) повышение эффективности ИНЧ- и КВЧ- (лазерной, свеодиодной) терапии на основе их сочетания; 2) независимое повышение эффективности каждого из компонентов (ИНЧ ЭМП и КВЧ (оптическое) ЭМИ) данного сочетания.
Пример конкретного выполнения. В реализованном автором способе в качестве источника КВЧ ЭМИ использован аппарат КВЧ-терапии “АИСТ-7,1” с длиной волны ЭМИ 7,1 мм [7]. В качестве источника регулируемого по частоте вращения применен малогабаритный электродвигатель, сопряженный с тахометром. КВЧ-излучатель аппарата “АИСТ” представляет собой выносную головку с размещенным внутри нее КВЧ-генератором, обеспечиваемую электрической энергией из блока питания аппарата “АИСТ”. В примененной автором конструкции обеспечивались условия вращения выносной головки валом электродвигателя. Конструкция данного комплекса не нарушала энергообеспечение КВЧ-излучателя выносной головки при вращении посредством вала электродвигателя, имеющего собственный источник питания. Частота вращения задавалась и визуально контролировалась посредством тахометра. Сформированное в результате вращения источника КВЧ-излучение направлялось на объект непосредственно с выходного конца выносной головки, что обеспечивало реализацию неконтактного способа КВЧ-воздействия. При контактном же способе КВЧ-воздействия, сформированное в результате вращения источника КВЧ-излучение направлялось на объект посредством выполненного из диэлектрического материала (типа фторопласта) волноводного тракта, соприкасающегося одним из своих концов с поверхностью объекта, а другим концом, закрепленным на неподвижном основании конструкции, с выходным концом выполненного из аналогичного диэлектрического материала волноводного тракта выносной головки КВЧ-излучателя: малая сила трения между концами волноводных трактов не препятствовала вращению головки КВЧ-излучателя.
Один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ, содержит электродвигатель, на оси которого закреплен, например, с помощью шпонки, фланец симметричной формы, например, циллиндрический. На стороне фланца, противоположной двигателю, крепится разъем, в который вставляется выносная головка излучателя. Разъем должен устанавливаться таким образом, чтобы ось излучения по возможности точно совпадала с осью двигателя. По обеим сторонам выносной головки излучателя симметрично устанавливаются два аккумулятора, которые являются источником питания КВЧ-генератора, расположенного в выносной головке. Для уменьшения влияния центробежных сил и увеличения жесткости конструкции предусмотрено крепление аккумуляторов и выносной головки хомутами, а также одевание внешнего корпуса в форме стакана, который также крепится к фланцу. К оси электродвигателя подсоединен тахометр, с помощью которого осуществляется измерение скорости вращения электродвигателя, задаваемой от блока управления, например, изменением величины напряжения, подаваемого на электродвигатель, или механически - с помощью коробки передач.
Второй вариант конструкции предусматривает подачу питания для КВЧ-генератора от специального неподвижного блока питания. Для этой цели к фланцу крепятся два, расположенных концентрически относительно оси электродвигателя, металлических кольца, а сам фланец изготавливается из непроводящего ток материала, либо кольца изолируются от металлического фланца. Подведение питания к металлическим кольцам осуществляется через графитовые щетки, устанавливаемые в щеткодержатели, в свою очередь закрепленные на корпусе электродвигателя. Щеткодержатели связаны парой проводов с неподвижным блоком питания. Другая пара проводов соединяет металлические кольца с контактами разъема, в который вставлена выносная головка излучателя. Через указанные контакты подается питание в КВЧ-излучатель. Такая конструкция обеспечивает большую жесткость и уменьшает вибрацию выносной головки.
Следует отметить также принципиальную допустимость использования в заявляемом способе электромагнитного излучения любого частотного диапазона, потенциально обладающего атрибутами фактора информационного воздействия.
Литература
1. Н.Н.Лебедева Нейрофизиологические механизмы биологического действия низкоинтенсивных электромагнитных полей/Радиотехника, 1997 г., №4, с.62-66.
2. У.Р.Эйди Частотные и энергетические окна при воздействии слабых электромагнитных полей на живую ткань/ТИИЭР, т.68, №1, 1980, с.140-147.
3. А.А.Ковалев Медико-биологические аспекты биофизических эффектов электромагнитных излучений КВЧ и оптического диапазонов/Миллиметровые волны в биологии и медицине, 2002, №1 (25), с.4-19.
4. Житник Н.Е., Новицки Я.В., Привалов В.Н. и др.//ВНМТ. - 2000. - Т.VII, №1. - С.46-57.
5. Д.А.Борзов, Д.А.Кузнецов, Ю.А.Луценко, Т.И.Субботина, И.А.Царегородцев, С.А.Яшин, А.А.Яшин Синтез биотропных магнитных полей и его техническая реализация в магнитотерапии/Вестник новых медицинских технологий. - 2001. - Т. VIII, № 2 - С. 75-80.
6. Дж.Пирс Почти все о волнах. - Пер. с англ., “Мир”, Москва, 1976.
7. Аппарат микрорезонансной терапии АИСТ. Паспорт и руководство по эксплуатации 941526. 003ПС.
8. B.C.Улащик Вода - ключевая молекула в действии лечебных физических факторов/Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры, №1, 2002, с.3-9.
9. А.Ф.Королев, С.С.Кротов, Н.Н.Сысоев, П.В.Лебедев-Степанов Влияние электромагнитных полей на теплофизические и термодинамические свойства диэлектрических жидкостей/Биомедицинская радиоэлектроника, 2000 г., №10, с.21-28.
Формула изобретения
Способ воздействия электромагнитным излучением на биообъект, по которому формируют электромагнитное излучение и направляют его на объект, отличающийся тем, что при этом осуществляют вращение источника, генерирующего электромагнитное излучение КВЧ или оптического диапазона с формированием на основе последнего переменного электромагнитного поля, частота которого определяется угловой скоростью в пределах инфранизкочастотного диапазона.
