Аппарат для магнитосветовой терапии

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам физиотерапевтического воздействия на очаг патологии и рефлексогенные зоны оптическим излучением полупроводникового лазера и светодиодов в комплексе с магнитным полем. За счет использования излучения лазера зеленого, красного и ИК-излучений расширена область лечебного применения аппарата, а сочетанное, синхронное и синфазное воздействие пяти факторов - четырех оптических и магнитного поля позволяет за счет синергетического эффекта сократить длительность процедуры без снижения терапевтического воздействия. На выходе полупроводникового лазера установлен рассеивающий элемент в виде отрезка оптического волокна, что устранило опасность поражения внутренних органов пациента при прицельном воздействии лазерного пучка. В аппарате применены светодиоды в пластмассовых корпусах с рассеянным излучением, что дало возможность получения в раскрыве излучающей головки пространственно-однородного светового поля. Постоянное магнитное поле заменено в аппарате на импульсное магнитное поле, полученное путем включения электромагнита в цепь накачки лазера. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для физиотерапевтического воздействия на очаг патологии и рефлексогенные зоны оптическим излучением полупроводникового лазера и светодиодов в комплексе с магнитным полем. Известны работы, подтверждающие тот факт, что совместное действие излучения лазера и магнитного поля обладает более высокой терапевтической эффективностью по сравнению с их раздельным применением, т.к. их комплексное использование приводит к синергетическому эффекту [1].

Изобретение может быть использовано при лечении хирургических, внутренних, нервных, кожных и других заболеваний в клинической и амбулаторной практике, а также на дому и в полевых условиях.

Известны аппараты для физиотерапевтического лечения с использованием полупроводникового лазера и излучающих диодов ИК-диапазона. К ним относятся отечественные терапевтические устройства МИЛТА, ИЗЕЛЬ, МЛАДА, ВИТЯЗЬ и др. [1] Анализ физико-технических и эксплуатационных характеристик этих устройств показывает, что всем им присущи следующие недостатки:

- малая расходимость лазерного пучка при расстоянии до облучаемой поверхности 1-2 см практически создает на этой поверхности точку с диаметром порядка 0,5 мм, что эквивалентно плотности потока мощностью 7-10 Вт/см². Это недопустимо, так как может привести к нелинейным явлениям и повреждению глубоко расположенных тканей (1, с.46);

- светодиоды с направленным излучением создают на облучаемой поверхности пятна диаметром 5-6 мм с яркой точкой в середине, значит 4-6 светильников осветят не более 10% площади раскрыва излучающей головки;

- во всех известных аппаратах установлен постоянный магнит. Показано, что наибольшее лечебное действие оказывает импульсное магнитное поле - ИМП (2 с., 475);

- большая проникающая способность ИК-излучения в глубину биологических тканей от 6 до 8 см, а красного от 1 до 1,5 см позволяет осуществлять воздействие только на внутренние органы и приповерхностные ткани;

- в аппаратах отсутствует защита глаз пациента и медицинского персонала от лазерного излучения.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и выбранным за прототип является «Аппарат для магнитосветовой терапии» по патенту RU №2033825, кл. А 61 N 5/06, содержащий корпус, светоизлучающие диоды ИК-диапазона, диоды красного цвета свечения, таймер, усилитель мощности, кольцевой магнит, аккумуляторную батарею и стабилизированный источник питания.

Основными недостатками этого аппарата являются:

- ограниченная область применения, что обусловлено использованием ограниченного спектра излучения. При этом оказывается незадействованным излучение зеленого цвета, проникающее на глубину биологической ткани от 1 до 2 мм, что не дает возможности использовать аппарат в дерматологии и косметологии;

- постоянный режим излучения по терапевтическому воздействию уступает импульсному режиму излучения (1, с.44);

- недостаточно высокая эффективность воздействия постоянного магнитного поля;

- отсутствие защиты глаз пациента и медицинского персонала.

В то же время известно, что увеличение параметров, воздействующих на биообъект одновременно, позволяет получить максимальную эффективность лечения.

Задачей изобретения является создание аппарата для магнитосветовой терапии, отвечающего требованиям, предъявляемым к аппаратам массового применения: минимизации массы, габаритов и стоимости, удобства управления и выбора режимов воздействия в соответствии с наработанными методическими рекомендациями. При этом аппарат должен иметь расширенные функциональные возможности в отношении набора биотропных параметров, обеспечивать сокращение длительности процедуры без потери лечебной эффективности сочетанного и синергетического воздействия на очаг патологии разнородными физическими факторами: синхронного и синфазного зеленого, красного, инфракрасного и лазерного излучений и импульсного магнитного поля. При этом раскрыв излучений головки полностью заполнен излучением светодиодов, а лазерный пучок лучей рассеян на площадь порядка 1 см кв., что снизило плотность потока мощности примерно в 500 раз при сохранении лечебных свойств лазерного излучения. В аппарате предусмотрена лазерная безопасность для глаз пациента и медицинского персонала.

Работа в автономном режиме дает возможность применять аппарат как в клинических условиях, так и на дому у постели больного.

Указанный результат достигается в аппарате для магнитосветовой терапии, содержащем излучающую головку, в которой размещены светоизлучающие диоды инфракрасного и красного диапазонов, на наружной стороне излучающей головки закреплен кольцевой магнит, пульт управления, включающий аккумуляторную батарею, к которой подключен таймер, усилитель мощности, а так же индикаторы работы аппарата. Аппарат снабжен стабилизированным блоком питания, соединенным с аккумуляторной батареей, и отличается тем, что в него введены полупроводниковый импульсный лазер со встроенным фотодиодом обратной связи и рассеивающим элементом на выходе лазерного пучка, кольцевой магнит заменен на электромагнит, обмотка которого включена последовательно в цепь накачки лазера, северный полюс которого соединен с шайбой из магнитомягкого материала, установленной на торце излучающей головки.

Кроме того, согласно п.2 формулы изобретения рассеивающий элемент на входе полупроводникового лазера выполнен в виде отрезка многомодового ступенчатого оптического волокна.

Согласно п.3 формулы изобретения в излучаемой головке установлены светодиоды зеленого, красного и ИК-излучения с рассеянным излучением.

Согласно п.4 изобретения фотодиод обратной связи соединен с усилителем фототока, на выходе которого включен индикатор излучения лазера.

Согласно п.5 изобретения в цепь накачки лазера введен микровыключатель.

Из анализа существующего уровня техники не обнаружен ни один аппарат с приблизительными признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого аппарата для магнитосветовой терапии.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна» по существующему законодательству.

Для проверки заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск, результаты которого показали, что заявленное изобретение не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники.

Технический результат - сокращение длительности процедуры за счет синхронного и синфазного импульсного воздействия на очаг патологии зеленым, красным и инфракрасным светом, лазерным излучением с λ=0,95 мкм и импульсным магнитным полем.

Изобретение поясняется фиг.1, где представлена структурная схема прибора для магнитосветовой терапии.

Прибор содержит пульт управления 1, излучающую головку 2. Пульт управления содержит аккумуляторную батарею 3, генератор меандра 4 с изменяемой частотой, усилителя 5, усилитель фототока 6, таймер 7 со звуковым излучателем на выходе.

Корпус блока управления 1 имеет лицевую панель с органами выбора режима работы аппарата и индикаторами (на фиг.1 не показаны).

Корпус излучающей головки 2 выполнен в виде цилиндра, сопряженного с усеченным конусом из немагнитного металла или пластмассы. Внутри корпуса размещена колодка 8 с закрепленными на ней тремя группами светодиодов зеленого 9, красного 10 и ИК-излучения 11, а так же полупроводниковым лазером 12 с фотодиодом обратной связи 13 и рассеивающим элементом (на фиг.1 не номерован).

На переднем фланце излучающей головки размещены два гнезда, в одном из которых установлен электромагнит 14, северный полюс электромагнита соединен с тонкой шайбой 15 из магнитомягкого материала. В другом гнезде закреплен микровыключатель 16, подвижный шток которого проходит через отверстие в шайбе и выступает на ней на величину свободного хода срабатывания микровыключателя. Внешняя сторона шайбы имеет защитное покрытие.

Внутренняя поверхность излучающей головки имеет вид усеченного конуса с углом 90° при вершине и снабжена отражающим покрытием.

На фиг.1, вид «А» показан вариант расположения излучателей, осуществляющий близкое к равномерному распределение излучения на площади апертуры излучающей головки.

На фиг.2 показаны электрическая схема цепи накачки лазера 12. С первого выхода усилителя мощности 5 ток проходит через обмотку электромагнита 14, лазер 12, замкнутые контакты микровыключателя 16, второй выход усилителя мощности 5.

Для предотвращения пробоя лазера 12 напряжением переходных процессов, возможных в цепи накачки, параллельно лазеру включен полупроводниковый диод 17 в обратной полярности.

Блок управления соединен с излучающей головкой электрическим кабелем с разъемами.

Заявленный аппарат работает следующим образом: с помощью соответствующих тумблеров и кнопок на лицевой панели блока управления 1 включают нужные для данного лечения группы из излучателей 9, 10, 11, устанавливают время отпускаемой процедуры таймером от 1 до 5 минут, частоту импульсов генератора меандра 4 и устанавливают излучающую головку на область патологии. При этом микровыключатель 16 замыкает цепь накачки лазера 12 и начинается отсчет времени отпускаемой процедуры таймером 7. Часть излучения лазера падает на фотодиод обратной связи 13. Фототок этого фотодиода усиливает усилитель 6, на выходе которого светодиод, установленный на лицевой панели пульта управления, индицирует наличие излучения лазера 12. Импульсный ток накачки лазера 12 проходит по обмотке электромагнита 14, что вызывает импульсное магнитное поле электромагнита 14 и тонкой шайбы 15 из магнитомягкого материала.

Таким образом, все излучающие диоды, полупроводниковый лазер и магнитное поле действуют на область патологии синхронно и синфазно; следовательно, получаем максимально возможный синергетический эффект, а значит, уменьшение времени процедуры без снижения лечебного воздействия.

Правильная работа излучателей зеленого, красного и ИК-излучения регистрируется на лицевой панели блока управления.

При съеме излучающей головки 2 с тела пациента срабатывает микровыключатель, цепь накачки лазера разрывается, что обеспечивает безопасность для глаз пациента и медицинского персонала.

В аппарате применен стабилизированный источник питания 19, обеспечивающий подзарядку аккумулятора от сети 220 V.

Установленный в аппарате полупроводниковый лазер типа ИЛПН-232 имеет встроенный фотодиод обратной связи; по заказу НИИ «Полюс» изготавливает этот лазер с отрезком многомодового оптического волокна на выходе.

При использовании оптического волокна с числовой апертурой NA=0,27=Sinα, где α - угол между оптической осью волокна и крайним углом входящего или исходящего пучка излучения, лазерный пучок будет рассеян на площадь порядка 1 см.кв.

В аппарате установлены светоизлучающие диоды с рассеянным излучением: зеленые АЛ307НМ с максимумом излучения на длине волны 0,567 мкм, красные АЛ307КМ с длиной волны 0,665 мкм и ИК-лазер ИЛПН-232 с волной излучения 0,95 мкм [3]. Наличие в цепи накачки лазера индуктивности обмотки электромагнита обеспечивает «мягкое» включение лазера, что за счет уменьшения деградации увеличивает ресурс его работы. Задающий генератор меандра и таймер построены на микросхемах типа КР1006ВИ1. Генератор меандра работает на частотах от 1 до 100 Гц. В этот интервал входят известные частоты резонанса биоструктур Шумана (7 и 17 Гц) и частоты, соответствующие ряду Фибоначчи (1, 2, 3, 4, 5, 8, 13, 21...) (1, с.47).

Выход генератора меандра соединен с двухкаскадным усилителем на транзисторах КТ-361 и КТ-817, собранным по схеме с общим эмиттером.

Усилитель фототока собран на микросхеме КР-544УД1А.

Литература

1. Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. - М.: Издательство «Респект» объединения ИНОТЕХ - прогресс, 1992.

2. Курортология и физиотерапия. Под редакцией В.М.Боголюбова. Т.1. - М.: Медицина, 1985.

3. Иванов В.И. и др. Полупроводниковые электронные приборы. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

1. Аппарат для магнитосветовой терапии, содержащий излучающую головку, в которой размещены светоизлучающие диоды красного и ИК-диапазона, на наружной стороне излучающей головки закреплен кольцевой магнит, пульт управления, включающий аккумуляторную батарею, к которой подключен таймер, усилитель мощности, аппарат снабжен стабилизированным блоком питания, соединенным с аккумуляторной батареей, отличающийся тем, что в него введены импульсный полупроводниковый лазер с длиной волны излучения 0,95 мкм со встроенным фотодиодом обратной связи и рассеивающим элементом и светодиоды зеленого цвета свечения, кольцевой магнит выполнен в виде электромагнита, обмотка которого включена в цепь накачки лазера, а северный полюс которого соединен с шайбой из магнитомягкого материала, установленной на лицевой стороне излучающей головки.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что рассеивающий элемент на выходе пучка полупроводникового лазера выполнен в виде отрезка многомодового оптического волокна.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в излучающей головке установлены светодиоды с рассеянным излучением.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что фотодиод обратной связи соединен с усилителем фототока, на выходе которого включен индикатор излучения лазера.

5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в цепь накачки лазера введен микровыключатель.