Способ акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека

Изобретение относится к медицинской технике. Предложен способ акустического ударно-волнового воздействия, при котором с помощью пьезокерамического излучателя формируют волновые акустические пакеты прямоугольной формы с заданным периодом повторения и осуществляют контактное воздействие на очаг, причем несущую частоту выбирают в диапазоне от 18 до 44 кГц, длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и периодом повторения от 0,05 сек до 5 сек. Предложенный способ является эффективным и безопасным способом повышения эффективности микроциркуляционных процессов для терапевтического воздействия на органические ткани. 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине и, в частности, к урологии и предназначено для терапевтического воздействия на органические ткани с целью повышения эффективности микроциркуляционных процессов.

Собственные колебания мускулатуры частотой до 35 Гц являются мощнейшей движущей силой микроциркуляционных процессов. Тонкие резонансы гарантируют приток и отток питательных веществ по мельчайшим сосудам и лимфатическим руслам внеклеточного матрикса. Эта задача не выполняется сердечно-сосудистой системой. Сниженные физиологические колебания мышц ухудшают клеточное снабжение. Следствием этого могут быть склонности к судорогам и болезненные уплотнения мышц в виде триггеров.

В современной урологии терапия волнового разряда широко используется для лечения ряда заболеваний (эректильная дисфункция, хроническая тазовая боль, болезнь Пейрони). [1, 2, 3].

Известный способ ударно-волнового воздействия [4], взятый в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому, заключается в том, что волновой разряд создается посредством высокоэнергетического электрического разряда в водной среде. Разрядный импульс формируется между противоположными (положительным и отрицательным полюсом) наконечниками электрода. Так называемые дуга или "межэлектродный разряд" вызывает выравнивание напряжения между электродами, в течение которого создается горячий плазменный пузырь. Всего за несколько наносекунд этот пузырь взрывается во всех направлениях, сжимает окружающую водную среду и образует акустическую волну давления, которая через специальный согласующий элемент (фокусирующий или рассеивающий) неинвазивно передается в очаг заболевания.

Введение вибрационных импульсов в ткань обеспечивает улучшение микроциркуляции и отходы обмена веществ интенсивнее отводятся через кровь и лимфу. Растяжение соединительнотканных оболочек и мышечных волокон ведет к нормализации состояния напряжения мышц, так как устраняются сокращения и уплотнения.

Основными недостатками описанного способа являются следующие. Во-первых, для обеспечения широкого спектра энергий разряда, используемого для различных заболеваний необходимо менять величину межэлектродного зазора, поскольку при постоянной среде, в которой происходит разряд и заданной величине межэлектродного зазора напряжение разряда будет постоянным. Во-вторых, в процессе эксплуатации электроды медленно сгорают, и расстояние между ними увеличивается, что приводит к возрастанию силы ударной волны. Когда зазор становится больше допустимого для формируемого электрического импульса, разряд становится невозможен. В - третьих, назвать этот способ волновым было сильным преувеличением, поскольку развитого волнового процесса здесь нет. Поэтому эффекты волнового акустического воздействия на ткань в таком способе - минимальны.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности контактного акустического ударно-волнового воздействия на биоткани за счет расширения функциональных возможностей способа путем увеличения числа управляемых параметров воздействия.

Указанный технический результат повышения эффективности способа акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека достигается тем, что с помощью пьезокерамического излучателя формируют волновые акустические пакеты прямоугольной формы с заданным периодом повторения и осуществляют контактное воздействие на очаг, причем несущую частоту выбирают в диапазоне от 18 до 44 кГц, длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и периодом повторения от 0,05 сек до 5 сек.

Вариант реализации предлагаемого способа акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека заключается в следующем.

В отличие от прототипа, предлагаемый способ формирования ударно-волнового воздействия, реализуется на другом физическом принципе - это не формирование электродинамического удара в жидкой среде, а формирование пакета акустических волн определенной формы с помощью ультразвукового излучателя (магнитострикционного или пьезокерамического).

Функциональная схема устройства, реализующего данный способ, приведена на фиг. 1.

Устройство содержит ультразвуковой генератор пакетов импульсов 1, выход которого подсоединен к пъезокерамическому излучателю 3, помещенному в корпус 3. Усиливающая накладка излучателя 4 через резьбовое соединение стыкуется с рабочим инструментом 5 или 6, определяющим площадь и характер контактного воздействия (фокусирующее или рассеивающее).

Описанное устройство работает следующим образом. Ультразвуковой генератор 1 формирует прямоугольные пакеты синусоидальных колебаний ультразвуковой частоты, соответствующей резонансной частоте акустической системы, состоящей из пьезокерамического излучателя 2 с рабочим инструментом 5 или 6. Эти прямоугольные пакеты поступают на возбуждение излучателя 2, что приводит к формированию на рабочем торце инструмента 5 или 6 пакета акустических волн заданной амплитуды, который при контактном воздействии на поверхность очага заболевания осуществляет необходимое ударно-волновое воздействие.

Преимущества предлагаемого способа очевидны. Более широкие возможности по управлению энергетикой процесса, поскольку для этого достаточно изменить напряжение возбуждения ультразвукового излучателя. С другой стороны, кроме имеющихся в прототипе параметров регулирования процесса воздействия и сохраняющихся в предложенном способе (это частота следования пакетов импульсов и различная форма рабочих накладок у излучателя), появляется еще ряд параметров, позволяющих менять эффекты воздействия, такие как несущая частота ультразвуковых колебаний, длительность формируемого пакета и форма формируемого пакета волнового воздействия.

Влияние несущей частоты объясняется эффектом ультразвукового воздействия на биоткань. Как известно [5], применение ультразвука существенно обогатило арсенал физиотерапевтических методов. Использование ультразвука позволяет не только успешно бороться с некоторыми болезнями, но и повышать жизнеспособность и сопротивляемость здорового организма неблагоприятным внешним условиям. Естественно, что для разных тканей и разных болезней наиболее эффективными оказываются разные частоты - для мягких тканей и неглубоких, щадящих воздействий более подходят повышенные частоты (35-45 кГц), для хрящевых, соединительных и костных тканей эффективнее использовать пониженные частоты (18-25 кГц).

Управление длительностью формируемого акустического пакета совместно с частотой их повторения позволяет значительно расширить возможности предлагаемого способа по энергетической и тепловой стимуляции микроциркуляторных процессов мышечной ткани. Основные параметры по частоте повторения ударно-волнового воздействия известны [] для различных видов заболеваний и все они укладываются в диапазон от 1 до 40 Гц. Поэтому предложенный диапазон длительностей акустического пакета и периода их следования взаимосвязаны условиями их не пересечения и составляют соответственно: длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и период повторения пакетов от 0,05 сек до 5 сек.

Таким образом, предложенный способ акустического ударно-волнового воздействия является простым, эффективным и безопасным способом воздействия на биоткани человека и может быть рекомендован к применению в составе комплекса лечебных мероприятий, направленных на повышение повышения эффективности микроциркуляционных процессов эффективности контактного акустического ударно-волнового воздействия на биоткани за счет расширения функциональных возможностей способа путем увеличения числа управляемых параметров воздействия.

Литература

1. D. Kalyvianakis et al., Low intensity shock wave treatment (LiSWT) improves erectile function in a session-dependent manner: Results of a randomized trial comparing two treatment protocols, European Urology Suppl 2017; 16(3); e252.

2. R. Zimmermann et al., Shock Wave Therapy for the Treatment of Chronic Pelvic Pain Syndrome in Males: A Randomised, Double-Blind, Placebo-Controlled Study, European Urology, September 2009 (Vol.56, Issue 3, 418- 424).

3. L. Gao et al., A meta-analysis of extracorporeal shock wave therapy for Peyronie's disease, International Journal of Impotence Research (2016) 28, 161-166.

4. Патент US 6217531 B1 от 17.04.2001 г.

5. Акопян В.Б. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии [Текст] / В.Б. Акопян, Ю.А. Ершов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 225 с.

Способ акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека, отличающийся тем, что с помощью пьезокерамического излучателя формируют волновые акустические пакеты прямоугольной формы с заданным периодом повторения и осуществляют контактное воздействие на очаг, причем несущую частоту выбирают в диапазоне от 18 до 44 кГц, длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и периодом повторения от 0,05 сек до 5 сек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для лечения ВПЧ-ассоциированных цервикальных неоплазий I степени. Для этого осуществляют воздействие на шейку матки кавитированным раствором панавира, введённым интравагинально в дозе 5,0 мл, разведенным в 50 мл физиологического раствора.
Изобретение относится к медицине, хирургии и может быть использовано для ведения периоперационного (предоперационного и послеоперационного) периода при симультанных операциях на органах брюшной полости.

Группа изобретений относится к медицине. Система для неинвазивной косметической обработки человеческой кожи, и/или поверхностной мышечно-апоневротической системы лица, и/или угрей, и/или жировой ткани содержит сменный преобразующий модуль, обрабатывающий преобразующий элемент и перемещающий механизм.
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для повышения рецептивности эндометрия у пациенток с маточной формой бесплодия при наличии тонкого рефрактерного эндометрия при подготовке к проведению экстракорпорального оплодотворения.
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для восстановления рецептивности эндометрия у пациенток с привычным невынашиванием беременности, обусловленным течением хронического эндометрита.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Медицинское устройство для энергетического воздействия на участок тела субъекта с использованием катетера содержит систему магниторезонансной визуализации для получения данных магнитного резонанса от субъекта; ультразвуковую систему, выполненную с возможностью соединения с катетером с ультразвуковым массивом, содержащим множество ультразвуковых элементов, причем каждый из множества ультразвуковых элементов выполнен с возможностью формирования ультразвука на множестве частот; память для хранения машиноисполняемых команд и процессор для управления медицинским устройством.
Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и может быть использовано для коррекции артериального давления с целью его понижения. Воздействуют ультразвуком низкой интенсивности с частотой 1 МГц.

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для лечения аденориносинуситов у пациентов. Для этого проводят аспирационное промывание околоносовых пазух с помощью электрического отсасывателя.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для ультразвуковой хирургии. Устройство создания высокоинтенсивных фокусированных ультразвуковых полей для неинвазивного локального разрушения биологической ткани представляет собой фазированную решетку со случайным расположением излучающих элементов в виде многоугольников, площади которых отличаются до 1% при наличии или отсутствии технологических промежутков между элементами, каждая из сторон элементов внутри решетки является смежной с одной из сторон соседних элементов.
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и физиотерапии, и может быть использовано для лечения заболеваний, травм периферической нервной системы, их последствий и последствий нарушений спинального кровообращения и спинальных травм.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и онкоортопедии, и может быть использовано для лечения опухолевого поражения проксимального отдела бедренной кости.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть использовано при выполнении тотального эндопротезирования коленного сустава. В середину боковой поверхности медиального и латерального мыщелков бедренной кости на 8,0-10,0 мм выше опила суставной поверхности и на глубину 10,0-15,0 мм и в переднелатеральную и переднемедиальную поверхности большеберцовой кости на 8,0-10,0 мм ниже опила суставной поверхности и на глубину 10,0-15,0 мм вводят костные иглы.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть использовано при лечении повреждения наружной боковой связки коленного сустава.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении переломов и их последствий в виде замедленного сращения, ложных суставах и костных дефектах бедренной кости, локализующихся в проксимальных отделах диафиза бедренной кости и сопровождающихся поломкой канюлированного бедренного интрамедуллярного штифта в его проксимальной части.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении переломов и их последствий в виде замедленного сращения, ложных суставах и костных дефектах бедренной кости, локализующихся в проксимальных отделах диафиза бедренной кости и сопровождающихся поломкой канюлированного бедренного интрамедуллярного штифта в его проксимальной части.
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Вводят в периартикулярные мягкие ткани области перелома в наиболее болезненные точки препарат, который представляет собой лизат, изготовленный из аутологичной плазмы, характеризующейся содержанием функционально полноценных тромбоцитов не менее 240*109/л.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для лечения повреждений позвоночника и отека спинного мозга выполнено в виде протеза тела позвонка с полым корпусом, вентральная и дорзальная стенки которого имеют отверстия для датчиков температуры.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применимо для устранения пронационной контрактуры суставов предплечья у пациентов с ДЦП.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, может быть использовано для лечения пациентов с переломами голени, сопровождающимися дефектами костной ткани.

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии, и может быть использовано для лечения полных острых разрывов ахиллова сухожилия. Осуществляют доступ к месту повреждения ахиллова сухожилия путем выполнения Z-образного разреза по задней поверхности голени в проекции разрыва ахиллова сухожилия.

Изобретение относится к медицинской технике. Предложен способ акустического ударно-волнового воздействия, при котором с помощью пьезокерамического излучателя формируют волновые акустические пакеты прямоугольной формы с заданным периодом повторения и осуществляют контактное воздействие на очаг, причем несущую частоту выбирают в диапазоне от 18 до 44 кГц, длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и периодом повторения от 0,05 сек до 5 сек. Предложенный способ является эффективным и безопасным способом повышения эффективности микроциркуляционных процессов для терапевтического воздействия на органические ткани. 1 ил.

Наверх