Устройство для стимуляции репаративной регенерации костной ткани

Изобретение относится к области медицины. Устройство содержит первый и второй элементы воздействия, первый и второй автогенераторы, первую и вторую схемы контроля и источник питания. Элементы воздействия выполнены с возможностью формирования поперечного электромагнитного поля каждый в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно. В колебательный контур каждого автогенератора включен элемент воздействия. Схемы контроля подключены к автогенераторам. Каждый элемент воздействия снабжен диэлектрическим основанием, выполненным в виде пластины, изогнутой в центре под углом 120-150°. На основании закреплены катушки индуктивности. У каждой катушки обмотка размещена на плоском диэлектрическом каркасе. На обратной стороне каждого основания размещены автогенератор и схема контроля. Основания между собой соединены при помощи тесьмы с возможностью изменения расстояния между элементами воздействия. Источник питания имеет возможность формирования пульсирующего напряжения с частотой пульсации 50-100 Гц, а автогенераторы элементов воздействия - синусоидальных колебаний с несущей частотой в диапазоне 200-500 кГц. Несущие частоты отличаются друг от друга в 1,1-1,2 раза. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства и повысить его лечебную эффективность. 5 ил.

 

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

Известен способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани путем многократного воздействия на больной участок конечности в послеоперационный период высокочастотными электромагнитными колебаниями посредством элемента воздействия [1].

Элемент воздействия выполнен в виде обмотки катушки индуктивности, которая является составной частью колебательного LC-контура.

Воздействие осуществляется бесконтактным способом путем помещения больного участка конечности в поле обмотки катушки индуктивности элемента воздействия. В случае применения в качестве элемента воздействия катушки индуктивности, обмотка которой размещена на каркасе цилиндрической формы, на конечность больного будет воздействовать продольное электромагнитное поле.

При наличии у больного аппарата остеосинтеза необходимо, чтобы элемент воздействия имел катушку индуктивности с разъемной обмоткой.

В этом случае элемент воздействия может быть выполнен в соответствии с патентом РФ №157601 [2].

Лечебная практика показала, что для повышения лечебного эффекта на больную конечность необходимо воздействовать электромагнитными колебаниями как продольными, так и поперечными.

Известно устройство для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, содержащее источник питания и элемент воздействия, формирующий продольное электромагнитное поле и выполненный в виде катушки индуктивности, а также второй элемент воздействия, формирующий поперечное электромагнитное поле и выполненный в виде двух катушек индуктивности, включенных последовательно и согласно.

Устройство содержит два автогенератора, у которых в колебательный контур включен элемент воздействия соответственно.

Элементы воздействия объединены в один функциональный блок [3].

Устройство успешно применяется, когда на больной конечности имеется гипсовая повязка или без повязки.

При наличии на больной конечности аппарата для остеосинтеза известное устройство не может быть применено.

Таким образом, известное устройство имеет ограниченные эксплуатационные возможности.

Задача изобретения - расширение эксплуатационных возможностей.

Это достигается тем, что в устройстве для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, которое содержит первый элемент воздействия, формирующий поперечное электромагнитное поле, выполненный в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, и второй элемент воздействия, объединенные в единый функциональный блок, первый и второй автогенераторы, в колебательный контур каждого из которых включен соответствующий элемент воздействия, первая и вторая схемы контроля, подключенные соответственно к первому и второму автогенератору, и источник питания, с которым соединены автогенераторы, согласно изобретению, второй элемент воздействия выполнен с возможностью формирования поперечного электромагнитного поля в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, каждый элемент воздействия снабжен диэлектрическим основанием, выполненным в виде пластины, изогнутой в центре под углом 120-150°, на котором закреплены катушки индуктивности, у каждой катушки обмотка размещена на плоском диэлектрическом каркасе, на обратной стороне каждого основания размещены автогенератор и схема контроля, основания между собой соединены при помощи тесьмы с возможностью изменения расстояния между элементами воздействия, источник питания имеет возможность формирования пульсирующего напряжения с частотой пульсации 50-100 Гц, а автогенераторы элементов воздействия - синусоидальных колебаний с несущей частотой в диапазоне 200-500 кГц, при этом несущие частоты отличаются друг от друга в 1,1-1,2 раза.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство содержит два элемента воздействия, каждый из которых формирует поперечное электромагнитное поле, конструктивно элементы воздействия объединены в единый функциональный блок с возможностью изменения расстояния между ними.

Элементы воздействия формируют высокочастотное пульсирующее электромагнитное поле.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для стимуляции репаративной регенерации костной ткани; на фиг.2 изображен элемент воздействия в сборе; на фиг.3 изображено устройство в сборе.

Устройство содержит элементы воздействия 1 и 2. Элемент воздействия 1 содержит автогенератор 3, в колебательный контур которого включены конденсатор 4 и катушки индуктивности 5 и 6. Обмотки катушек 5 и 6 включены последовательно и согласно. К автогенератору 3 подключена схема контроля, содержащая соединенные последовательно амплитудный детектор 7, усилитель постоянного тока 8 и световой индикатор 9.

Автогенератор 3 формирует синусоидальные колебания с несущей частотой F₁. Несущая частота автогенератора определяется величинами емкости конденсатора 4 и суммарной индуктивности катушек 5 и 6.

Обмотки катушек 5 и 6 выполняют роль излучателей элемента воздействия 1.

Элемент воздействия 2 содержит автогенератор 10, в колебательный контур которого включены конденсатор 11 и катушки индуктивности 12 и 13. Обмотки катушек 12 и 13 включены последовательно и согласно.

К схеме автогенератора 10 подключена схема контроля, содержащая соединенные последовательно амплитудный детектор 14, усилитель постоянного тока 15 и световой индикатор 16.

Автогенератор 10 формирует синусоидальные колебания с несущей частотой F₂. Несущая частота автогенератора определяется величинами емкости конденсатора 11 и суммарной индуктивности катушек 12 и 13. Частота F₂=F₁·(1,1-1,2).

Схемные элементы автогенератора 3, амплитудного детектора 7 и усилителя постоянного тока 8 объединены и выполнены в виде гибридной схемы 17. Устройство содержит источник питания 18, который формирует пульсирующее напряжение с частотой пульсации 50-100 Гц.

Элементы 1 и 2 формируют пульсирующее электромагнитное поле с несущими частотами F₁ и F₂.

На фиг.2 изображен элемент воздействия в сборе.

Элемент воздействия содержит основание 19, которое выполнено в виде диэлектрической пластины, изогнутой в центре под углом 120-150°.

На основание установлены плоские диэлектрические каркасы 20 и 21, на которых размещены обмотки катушек индуктивности 5 и 6.

Каждая из катушек индуктивности содержит каркас, выполненный в виде лепестков, расположенных радиально с зазорами и обмотку.

Обмотка выполнена в виде спирали. Провод каждого витка спирали поочередно огибает все лепестки, при этом от витка к витку провод огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка. Число лепестков нечетное. Наружный диаметр каркаса 80 мм, минимальный диаметр первого витка 15 мм. Обмотка выполнена проводом ЛЭП 12×0,07. Обмотки катушек соединены последовательно и согласно. Катушки закрыты диэлектрическими кожухами 22 и 23.

На противоположной стороне основания 19 закреплен диэлектрический корпус 24, в котором размещены гибридная схема 17, конденсатор 4 и световой индикатор 9. К выводам гибридной схемы 17 подключены выводы конденсатора 4, катушек 5 и 6, светового индикатора 9 и проводников кабеля 25, который соединяет элемент воздействия с источником питания 18. Источник питания 18 может быть выполнен в виде сетевого адаптера.

Корпус 24 закрыт диэлектрической крышкой 26, к концам основания 19 прикреплены отрезки тесьмы 27 и 28.

Длина каждого отрезка 250-300 мм, ширина 35 мм, для элементов воздействия применяется тесьма ЛБС - 30, ТУ 17 РСФСР 44-11.01.4 - 85.

На фиг.3 изображено устройство в сборе.

Устройство содержит элементы воздействия 1 и 2.

Элемент воздействия 2 содержит основание 29, на котором установлены катушки индуктивности 12 и 13, закрытые кожухами 30 и 31, в корпусе 32 установлена гибридная схема 17, конденсатор 11, световой индикатор 16. Корпус 32 закрыт крышкой 33. Элементы, размещенные в корпусе 32, при помощи кабеля 34 соединены с источником питания 18. Элемент воздействия 2 снабжен отрезками из тесьмы 35 и 36, которые закреплены по концам основания 29. Концы тесьмы элементов воздействия 1 и 2 заправлены в фиксаторы 37 и 38, каждый из которых снабжен стопорным винтом 39 и 40. Фиксаторы выполнены с возможностью передвижения, что позволяет регулировать периметр устройства.

Ширина каждого основания 82 мм, длина 240 мм. Устройство позволяет размещать элементы воздействия внутри аппарата остеосинтеза, у которого расстояние между спицами соседних колец более 85 мм.

Устройство работает следующим образом.

Сняв фиксаторы, элементы воздействия 1 и 2 размещают на больной конечности над зоной костного дефекта, которая предварительно покрыта тканевой салфеткой.

Концы каждого отрезка тесьмы 27, 26, 35 и 36 пропускают в прорезь фиксаторов 37 и 38. Устанавливают необходимый периметр устройства. Фиксаторы 37 и 38 закрепляют при помощи фиксирующих винтов 39 и 40.

Включают источник питания 18 в сеть.

Каждый из элементов воздействия излучает в пространство пульсирующее электромагнитное поле со своей несущей частотой.

Величина напряженности электрического поля у поверхности каждого излучающего элемента может быть в пределах 0,5-3,0 В/м.

Устройство может содержать таймер с элементом звуковой индикации и аттенюатор, которым устанавливается необходимая величина напряжения питания автогенераторов, что позволяет регулировать величину напряженности электрического поля.

По истечении времени процедуры выключают источник питания.

Снимают фиксаторы 37 и 38. Удаляют с больной конечности элементы воздействия.

Предлагаемое устройство может быть применено для стимуляции репаративной регенерации костной ткани совместно с устройством, выполненным по патенту РФ №2157601.

Предлагаемое устройство стимулирует воздействием поперечным электромагнитным полем, устройство по патенту РФ №2157601 - продольным электромагнитным полем. Оба устройства являются универсальными. У первого и у второго устройства величина периметра является регулируемой.

Предлагаемое устройство содержит 4 индуктивных излучателя, которые излучают широкий спектр частот. На биологический объект воздействует комплексное электромагнитное поле, что повышает лечебный эффект и способствует сокращению срока лечения.

Предлагаемое устройство, имея переменный периметр, имеет расширенные эксплуатационные возможности. Устройство может применяться как с аппаратами остеосинтеза, так и без них. Может применяться как для стимуляции остеосинтеза голени, так и стимуляции остеосинтеза бедра. Предлагаемое устройство прошло испытания в клиниках г.Омска.

Испытания подтвердили широкие эксплуатационные возможности устройств и его лечебную эффективность.

На фиг.4 и 5 приведены фотографии действующего устройства в развернутом и собранном виде.

Источники информации

1. Патент РФ №2165272, кл. 7 А61N 2/04.

2. Патент РФ №2157601, кл. 7 Н05К 1/16, 7/10.

3. Патент РФ №2221603, кл. 7 А61N 2/02.

Устройство для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, которое содержит первый элемент воздействия, формирующий поперечное электромагнитное поле, выполненный в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, и второй элемент воздействия, объединенные в единый функциональный блок, первый и второй автогенераторы, в колебательный контур каждого из которых включен соответствующий элемент воздействия, первую и вторую схему контроля, подключенные соответственно к первому и второму автогенератору, и источник питания, с которым соединены автогенераторы, отличающееся тем, что второй элемент воздействия выполнен с возможностью формирования поперечного электромагнитного поля в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно, каждый элемент воздействия снабжен диэлектрическим основанием, выполненным в виде пластины, изогнутой в центре под углом 120-150°, на котором закреплены катушки индуктивности, у каждой катушки обмотка размешена на плоском диэлектрическом каркасе, на обратной стороне каждого основания размещены автогенератор и схема контроля, основания между собой соединены при помощи тесьмы с возможностью изменения расстояния между элементами воздействия, источник питания имеет возможность формирования пульсирующего напряжения с частотой пульсации 50-100 Гц, а автогенераторы элементов воздействия - синусоидальных колебаний с несущей частотой в диапазоне 200-500 кГц, при этом несущие частоты отличаются друг от друга в 1,1-1,2 раза.