Способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани и устройство для его осуществления

Изобретение относится к медицине и предназначено для стимулирования репаративной регенерации костной ткани. Одновременно воздействуют высокочастотными полями, каждое из которых образовано синусоидальным сигналом с несущей частотой в диапазоне 100 кГц - 1000 кГц амплитудно-модулированным сигналом в диапазоне частот 10-1000 Гц и облучением низкоинтенсивным квазимонохроматическим излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с малой шириной спектра. Воздействие осуществляют с помощью элементов воздействия, содержащих М индуктивных излучателей, каждый из которых является частью колебательного контура соответствующего автогенератора высокочастотного синусоидального сигнала, и Р элементов излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. Обмотка катушки индуктивного излучателя уложена в виде спирали на плоском диэлектрическом каркасе. Элементы излучения объединены в группы и через соответствующий модулятор подключены к источнику питания. Колебательный контур каждого автогенератора настроен на свою частоту. В качестве модуляторов используют низкочастотные модуляторы. Способ и устройство позволяет повысить эффективность стимуляции репаративной регенерации костной ткани. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии.

Известен способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани и устройство для его осуществления по патенту РФ №2165272, МКИ 7 A 61 N 2/04, опубл. 20.04.2001 г. [1].

Способ осуществляется многократным воздействием на больной участок конечности электромагнитными колебаниями бесконтактно.

Больной участок помещают в поле обмотки катушки индуктивности, которая выполняет роль элемента воздействия. Катушка является составной частью колебательного контура, на выводы которого подается сигнал синусоидальных затухающих колебаний.

Известный способ и устройство имеют ограниченные эксплуатационные возможности, так, например, при наличии элементов остеосинтеза необходимо иметь разъемный элемент воздействия. Наличие только одной частоты воздействия также уменьшает величину лечебного эффекта.

Задача изобретения - увеличение лечебного эффекта при одновременном расширении эксплуатационных возможностей.

Это достигается тем, что в способе стимуляции репаративной регенерации костной ткани путем многократного воздействия бесконтактным способом на больной участок конечности в послеоперационный период электромагнитными колебаниями посредством элемента воздействия, согласно изобретения, одновременно воздействуют высокочастотными полями, каждое из которых образовано синусоидальным сигналом с несущей частотой в диапазоне 100-1000 кГц амплитудно-модулированным сигналом в диапазоне частот 10-1000 Гц и облучением низкоинтенсивным квазимонохроматическим излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с малой шириной спектра, при этом воздействие высокочастотными полями осуществляют с помощью индуктивных излучателей, каждый из которых является частью соответствующего колебательного контура, настроенного на свою частоту, которая отличается от частоты соседнего контура на 10-30%.

В устройстве для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, содержащем источник питания и элемент воздействия, согласно изобретения, элемент воздействия содержит М индуктивных излучателей, каждый из которых является частью колебательного контура соответствующего автогенератора высокочастотного синусоидального сигнала, и Р элементов излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, диэлектрический каркас, выполненный в виде цилиндрической поверхности с разрезом, на котором закреплены диэлектрические корпуса в виде чашки с крышкой, внутри каждого корпуса размещен индуктивный излучатель, обмотка катушки которого уложена в виде спирали на плоском диэлектрическом каркасе, при этом каждый автогенератор соединен посредством соответствующего модулятора с источником питания, элементы излучения объединены в группы и через соответствующий модулятор подключены к источнику питания, при этом колебательный контур каждого автогенератора настроен на свою частоту, а в качестве модуляторов используют низкочастотные модуляторы.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при стимуляции репаративной регенерации костной ткани оказывается воздействие на ткани живого организма одновременно высокочастотными электромагнитными полями от М источников электромагнитных колебаний и облучением низкоинтенсивным квазимонохроматическим излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с малой шириной спектра.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, которое осуществляет предлагаемый способ; на фиг.2 изображено устройство в сборе; на фиг.3 изображен индуктивный излучатель; на фиг.4 изображено устройство в целом, в развернутом виде.

Устройство содержит М источников электромагнитных колебаний 1, 2, 3, 4. На фиг.1 приведен вариант, когда М=4.

Каждый из источников содержит индуктивный излучатель 5, 6, 7, 8, который выполнен в виде катушки индуктивности.

Обмотки излучателей посредством конденсаторов 9, 10, 11, 12 подключены к схемам автогенераторов 13, 14, 15, 16.

Частота каждого из автогенераторов определяется величиной индуктивности соответствующего индуктивного излучателя и величиной емкости конденсатора. Каждый из автогенераторов посредством низкочастотного модулятора (17, 18, 19, 20) соединен с источником питания 21.

Устройство содержит излучатели 22, дающие поток света видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, В качестве излучателей используются сверхяркие светодиоды, испускающие квазимонохроматическое излучение (ширина спектра на полувысоте порядка 20 нм) с различными длинами волн.

Излучатели объединены в группы. В каждой группе излучатели электрически соединены последовательно. Выводы всех групп соединены параллельно. Все группы излучателей посредством низкочастотного модулятора 23 соединены с источником питания 21. Источник питания может быть выполнен как сетевой, так и батарейный.

При сетевом источнике питания роль модулятора 23 выполняет выпрямитель, собранный по мостовой схеме. В этом случае на излучающие элементы подается пульсирующее напряжение с частотой пульсации 100 Гц. Возможны и другие варианты.

На фиг.2 изображено устройство в сборе.

Устройство содержит каркас 24, который выполнен из диэлектрика в виде цилиндрической поверхности с разрезом и отверстиями. На каркасе 24 закреплены корпуса 25, 26, 27 и 28, в которых размещены индуктивные излучатели 5, 6, 7, 8. Корпуса закрыты крышками 29, 30, 31, 32. Сверху на крышках установлены гибридные схемы 33, 34, 35, 36 с элементами схем автогенераторов. Схемы закрыты кожухами 37, 38, 39, 40. Каждая из схем при помощи гибкого кабеля соединена с соответствующим модулятором. Источник питания 21 совместно с модуляторами 17, 18, 19, 20, 23 выполнены в виде единого функционального элемента.

На фиг.3 изображен индуктивный излучатель в сборе и без крышки. Излучатель содержит корпус 25, который имеет форму чаши и выполнен из высокодобротного твердого диэлектрика.

Внутри закреплена катушка индуктивности 5. Катушка содержит плоский диэлектрический каркас, выполненный в виде радиально расположенных лепестков с зазорами 41. На каркасе размещена обмотка катушки индуктивности 5, выполненная в виде спирали, провод каждой спирали поочередно огибает все лепестки, при этом от витка к витку провод огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка каркаса, число лепестков нечетное.

Корпус 25 закрыт крышкой 29, на которой при помощи мастики закреплена гибридная схема 33. Схема 33 содержит схему автогенератора 13. Схема 33 закрыта кожухом 37.

На фиг.4 изображено устройство в целом, в развернутом виде.

Как видно из чертежа, свободное место на каркасе 24 занято источниками излучения 22. Источники своими выводами вставлены в отверстия, которые имеются в каркасе 24.

С обратной стороны каркаса проведено соединение выводов излучателей, которые объединены в группы. Каждая из групп подключена к модулятору 23.

Способ осуществляют следующим образом.

Растянув концы каркаса 24 на величину диаметра больной конечности, устройство устанавливают над зоной костного дефекта.

Включают схему питания устройства. Напряжение питания с частотой настройки модулятора (в диапазоне 10 Гц - 1000 Гц) подается на схему соответствующего автогенератора.

При наличии напряжения питания каждый из автогенераторов устройства генерирует синусоидальный сигнал с несущей частотой в диапазоне 100 кГц - 1000 кГц, модулированный низкочастотным сигналом соответствующего модулятора. Напряжение высокочастотного сигнала на обмотке излучателя 10-30 В. Величина этого напряжения зависит от напряжения питания.

Каждый из излучателей излучает свою частоту, которая отличается от соседнего на 10-30%.

Сигнал на обмотке излучателя создает высокочастотное электромагнитное поле, направление которого перпендикулярно плоскости катушки индуктивности.

Одновременно напряжение питания подается на модулятор, а затем на излучающие диоды.

Происходит облучение больной конечности совокупностью большого числа излучателей, дающих поток света видимого и прилегающих к нему ближнего инфракрасного диапазонов и воздействие электромагнитных колебаний от М источников.

Величина экспозиции и количество процедур в каждом случае устанавливаются отдельно.

Предлагаемый способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани и устройство для его осуществления позволяют значительно повысить лечебный эффект за счет эффекта синергизма воздействующих факторов - суммарный эффект превышает сумму эффектов от каждого фактора [2]. Воздействие на область перелома электромагнитными сигналами с различными частотами значительно повышает эффективность регенерации костной ткани.

Наличие у устройства диэлектрического каркаса, выполненного в форме цилиндрической поверхности с разрезом, расширяет эксплуатационные возможности устройства.

Способ и устройство прошли экспериментальную проверку в лечебных учреждениях г.Омска.

Источники информации

1. Патент РФ №2165272, МКИ 7 A 61 N 2/04, опуб. 20.04.2001, бюл. №11.

2. Патент РФ №2199354, МКИ 7 A 61 N 2/00, 5/06, от 09.01.2001, опубл. 27.02.2003 г., №6.

3. А.К.Вилисов Светодиодные аппараты для биологии и медицины. Электронная промышленность. 1998 г., №1-2, с.19-25.

1. Способ стимулирования репаративной регенерации костной ткани путем многократного воздействия бесконтактным способом на больной участок конечности в послеоперационный период электромагнитными колебаниями посредством элемента воздействия, отличающийся тем, что одновременно воздействуют высокочастотными полями, каждое из которых образовано синусоидальным сигналом с несущей частотой в диапазоне 100 - 1000 кГц амплитудно - модулированным сигналом в диапазоне частот 10-1000 Гц и облучением низкоинтенсивным квазимонохроматическим излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с малой шириной спектра, при этом воздействие высокочастотными полями осуществляют с помощью индуктивных излучателей, каждый из которых является частью соответствующего колебательного контура, настроенного на свою собственную частоту, которая отличается от частоты соседнего контура на 10-30%.

2. Устройство для стимулирования репаративной регенерации костной ткани, содержащее источник питания, элемент воздействия, отличающееся тем, что элемент воздействия содержит М индуктивных излучателей, каждый из которых является частью колебательного контура соответствующего автогенератора высокочастотного синусоидального сигнала, и Р элементов излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, диэлектрический каркас, выполненный в форме цилиндрической поверхности с разрезом, на котором закреплены диэлектрические корпуса в виде чаши с крышкой, внутри каждого корпуса размещен индуктивный излучатель, обмотка катушки которого уложена в виде спирали на плоском диэлектрическом каркасе, при этом каждый автогенератор соединен посредством соответствующего модулятора с источником питания, элементы излучения объединены в группы и через соответствующий модулятор подключены к источнику питания, при этом колебательный контур каждого автогенератора настроен на свою частоту, а в качестве модуляторов используют низкочастотные модуляторы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что диэлектрический каркас, на котором уложена обмотка катушки индуктивного излучателя, выполнена в виде радиально расположенных лепестков с зазорами, при этом обмотка уложена таким образом, что от витка к витку огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка каркаса.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что на крышке корпуса закреплена схема автогенератора, закрытая кожухом.

5. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что диэлектрический каркас в форме цилиндрической поверхности выполнен с отверстиями, в которых установлены элементы излучения.