Аппарат для квч-терапии

Аппарат для квч-терапии

Реферат

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиотерапевтическим аппаратам, в которых используют для лечебного воздействия электромагнитное излучение крайне высокочастотного диапазона (КВЧ) и может быть использовано в гастроэнтерологии, пульмонологии, лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Аппарат включает блок питания, генератор электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн, аппликатор, индикатор КВЧ колебаний и блок модуляции. Блок модуляции выполнен в виде генератора низких частот с возможностью выработки электромагнитных колебаний, обладающих фрактальной структурой. Спектр мощности сигнала имеет вид 1/f, где f - частота несущего колебания, - действительное число, лежащее в пределах 0,5-2. Аппарат позволяет сократить количество курсов КВЧ-терапии, удлинить период ремиссии, уменьшить выходную мощность и работать в щадящем тепловом режиме.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к физиотерапевтическим аппаратам, в которых для осуществления лечебного воздействия используют электромагнитное излучение миллиметрового диапазона длин волн (далее-ЭМИ ММ) или излучение крайне высокочастотного диапазона (далее - КВЧ).

В настоящее время в лечебной практике используют аппаратуру для КВЧ-терапии, в которой используют амплитудную, частотную или импульсную модуляцию несущего колебания.

Известно устройство - cинхропульсар-ММ для КВЧ-терапии, включающий также как заявляемое изобретение генератор ММ-излучения и генератор низкой частоты (патент РФ №2124909, опубл. 20.01.99, бюл. №2). Недостатком известного устройства является чрезвычайная аппаратурная усложненность, с помощью которой авторы достигают оптимизации физиотерапевтического воздействия. Большое количество измеряемых параметров, предназначенных для осуществления индивидуального биоуправления лечебным процессом, может привести к полному отсутствию терапевтического результата.

Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является устройство для миллиметрово-волновой терапии, включающее источник питания, перестраивающийся по частоте генератор электромагнитных колебаний, облучатель, источник ультранизких частот, значения которых лежат в диапазоне десятых и сотых долей герца, связанный с генератором электромагнитных колебаний (патент РФ №2099107, опубл. 20.12.97, бюл. №35). Принят за прототип. Недостатком известного устройства, препятствующим достижению указанных ниже технических и лечебных результатов, является использование для модуляции ультранизких частот, значения которых лежат в широкополосном диапазоне десятых и сотых долей герца. При этом с большой вероятностью возникает возможность попадания на полосу частот, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека. Кроме того, совпадение структуры излучаемых устройством сигналов и структуры сигналов, вырабатываемых организмом пациента, в случае наличия у пациента не выявленных патологий может привести к эффекту их усугубления.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности терапевтического воздействия ЭМИ ММ длин волн.

Осуществление заявляемого изобретения позволяет получить следующие технические и лечебные результаты: повышение показателей качества здоровья, уменьшение количества курсов КВЧ-терапии, необходимых для достижения полного выздоровления, удлинение периода ремиссии, уменьшение выходной мощности КВЧ излучения, щадящий тепловой режим работы генератора КВЧ.

Указанные технические и лечебные результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что заявляемый аппарат, так же как и известное устройство для миллиметрово-волновой терапии, включает блок питания, генератор электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн, аппликатор, индикатор КВЧ колебаний и блок модуляции. Особенностью заявляемого аппарата для КВЧ-терапии является то, что блок модуляции выполнен в виде генератора низких частот, вырабатывающего электромагнитные колебания, обладающие фрактальной структурой.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Большее распространение в практическом здравоохранении для лечения различных заболеваний получили аппараты, в которых для осуществления лечебного воздействия используют ЭМИ ММ (или КВЧ-воздействие). При этом установлено, что терапевтическое значение имеют частоты: 42,25; 53,57 и 61,22 ГГц. Практически во всех современных терапевтических аппаратах имеет место низкочастотная амплитудная, частотная или импульсная модуляция несущего колебания. Для амплитудной модуляции несущего колебания обычно используют синусоидальное напряжение с частотой, лежащей в пределах единиц-десятков герц. Модуляцию несущего колебания при частотной модуляции обычно осуществляют напряжением на промышленной (сетевой) частоте 50 Гц или ее гармонике. При импульсной модуляции обычно используют прямоугольные импульсы наносекундной, микросекундной или миллисекундной длительности и частотой повторения в достаточно широком диапазоне от долей секунды до нескольких секунд.

В то же время экспериментально установлено, что живые организмы очень чувствительны к внешним слабым низкочастотным шумоподобным сигналам различной физической природы, спектр мощности которых имеет вид 1/f, где f - частота колебания, - число, лежащее в пределах 0,5-2. К числу таких сигналов относится, например, фликкер - шум. Шумоподобные колебания со спектром мощности 1/f называются фрактальными. Фракталы - это самоподобные структуры. Самоподобие системы означает, что геометрическая структура или временной процесс (временная реализация) выглядят одинаково в различных пространственных или временных масштабах. Классическим примером геометрической фрактальной структуры является лист папоротника, в котором любой отросток листа подобен самому листу, отросток на отростке подобен отростку и т.д. В качестве примера фрактального временного процесса можно назвать запись во времени частоты сердечных сокращений, если посмотреть на записи, сделанные за различные интервалы времени (например за 3, 30 и 300 мин) и на этих записях не указывать масштаба времени, то можно убедиться в подобии этих кривых. Иными словами нельзя, глядя только на записи, однозначно сказать какая реализация принадлежит тому или иному временному масштабу.

Известно, что в организме человека много анатомических структур и/или физиологических процессов, имеющих фрактальную природу. Например к фракталам относятся кровеносная и дыхательная системы, многие нервные клетки (нейроны), биологические ритмы сна, частота сердечных сокращений, электроэнцефалограмма (запись во времени биотоков мозга) и т.д.

В живых организмах действует принцип “фракталы к фракталам”, то есть фрактальные структуры или фрактальные процессы в организме обнаруживают повышенную чувствительность к внешним сигналам (раздражителям), если они также имеют фрактальную структур. Вследствие этого использование в лечебной практике ЭМИ ММ диапазона длин волн, промодулированных электромагнитными колебаниями, обладающими фрактальной структурой, позволяет достичь значительного усиления терапевтического воздействия несущих колебаний. При реализации в лечебной практике эффект усиления терапевтического воздействия выражается в повышении показателей качества здоровья, уменьшении количества курсов КВЧ-терапии, необходимых для достижения полного выздоровления, удлинении периода ремиссии. Кроме того, использование заявляемого аппарата позволяет уменьшить выходную модность КВЧ излучения и проводить лечебные процедуры при щадящем тепловом режиме работы генератора КВЧ.

Заявляемый аппарат может быть с успехом и без ограничений использован во всех известных случаях применения КВЧ-терапии: в гастроэнтерологии, пульмонологии, лечении сердечно-сосудистых заболеваний и т.д.

Заявляемый терапевтический аппарат состоит из следующих основных элементов: генератора КВЧ излучения, блока питания, блока модуляции, аппликатора, таймера, индикатора КВЧ излучения. В соответствии с предметом изобретения в качестве модулирующего напряжения в аппарате использован шумовой низкочастотный фрактальный сигнал (напряжение), спектр мощности которого имеет вид 1/f, где f - частота несущего колебания, - действительное число, лежащее в пределах 0,5-2. В случае живых организмов верхнее значение частоты f обычно не превышает величины 100 Гц.

Практическая реализация генератора фрактальных сигналов может быть осуществлена различными способами. Например, для достижения требуемой амплитудной модуляции несущего колебания в схему может быть включен транзистор КТ 3129 В-9, для достижения требуемой частотой модуляции несущего колебания в схему может быть включен транзистор КТ 3130 В-9, для достижения требуемой импульсной модуляции несущего колебания в схему может быть включен транзистор КТ 3129 В-9, дополнительно снабженный микросхемой КР 1408 УД2, выполняющей функцию стабилизатора режима.

Конкретным примером выполнения изобретения может служить схема аппарата, в котором в качестве модулирующих колебаний выбраны частоты, подобные по структуре частотам сокращений здорового человека. В этом случае генератор низкой частоты в качестве источника модулирующего колебания может быть выбран из набора готовых или специально сконструирован генератор случайных чисел, при работе которого мгновенное значение частоты генератора меняется в пределах 50-70 Гц по закону случайных чисел. В общем случае это может быть низкочастотный генератор, выходное напряжение которого имеет вид повторяющихся по случайному закону прямоугольных ступенек, длительностью 1-2 мс и частотой повторения 5-15 Гц. Такие генераторы могут быть выполнены с использованием низкочастотных стандартных отечественных микросхем в гибридном или монолитном исполнении, а также с использованием техники микрополосковых линий.

Методика измерения спектра мощности (спектральной плотности мощности) сигнала, предназначенная для проверки того факта, что выходной терапевтический сигнал генератора КВЧ обладает подлинной фрактальной структурой, следующая.

Допустим, что исследуемый сигнал занимает некоторый диапазон частот - от f₁ до f ₂. Интервал частот (f₂-f₁) разбивает произвольно на n отрезков с полосой f _n и средней частотой для каждого отрезка f_cp.n . Для измерения спектральной плотности мощности S_n используют полосовой фильтр, который имеет такую же полосу пропускания f _n, которая не изменяется при последовательной перестройке фильтра на средние частоты f_cp.n.

Далее сигнал с выхода полосового фильтра подают на измеритель мощности, причем полосовой фильтр последовательно настраивают на средние частоты f_cp.n. Таким образом определяется спектр мощности для каждой средней частоты f_cp.n и строится зависимость S_n от частоты f_cp.n. Затем аппроксимируют полученную кривую. В случае если экспериментально определенная зависимость имеет вид S_n=1/f, где f - частота несущего колебания, - действительное число, лежащее в пределах 0,5-2, можно сделать вывод о том, что выходной терапевтический сигнал генератора КВЧ обладает подлинной фрактальной структурой.

Аппарат работает следующим образом. При включении аппарата в электрическую сеть (источником питания аппарата могут служить аккумуляторы) начинает работать генератор КВЧ, расположенный в аппликаторе, на который подается модулирующее напряжение. Продолжительность работы генератора КВЧ задается таймером. Работоспособность аппарата проверяется индикатором КВЧ. Аппликатор прикладывают к коже, к той области, которая выбирается для проведения лечебной процедуры (биологически активные точки, биологически активные зоны Захарьина-Геда, области крупных суставов, открытые раны и т.д.).

Формула изобретения

Аппарат для КВЧ-терапии, включающий блок питания, генератор электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн, аппликатор, индикатор КВЧ-колебаний и блок модуляции, отличающийся тем, что блок модуляции выполнен в виде генератора низких частот с возможностью выработки электромагнитных колебаний, обладающих фрактальной структурой, спектр мощности которых имеет вид 1/f, где f - частота несущего колебания, - действительное число, лежащее в пределах 0,5-2.