Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для термомагнитомассажа

Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для термомагнитомассажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в физиотерапии, спортивной медицине.

Температурное воздействие оказывает значительное влияние на энергетический баланс организма, что вызывает многообразные ответные биологические реакции. Под влиянием однократных общих теплолечебных процедур оптимальной дозировки усиливается кровообращение, ускоряется обмен веществ в тканях организма, существенно уменьшаются спастические явления, увеличивается скорость движения лимфы и отток патологических продуктов. Кровоток в сосудах кожи при температурном раздражении может измениться в 100-180 раз, что обусловливает уникальные возможности кожи как органа физической терморегуляции. Обезболивающее же действие холода общеизвестно. При локальном воздействии общие реакции организма выражаются преимущественно снижением общего порога болевой чувствительности. При снижении температуры кожи до 25-35°С замедляется скорость проведения нервных импульсов, а при температуре +5°С наступает их полная блокада. Противоболевое воздействие криотерапии объясняют "блокированием" болевых рецепторов кожи и аксон-рефлексов.

Эти особенности действия низких и высоких температур на организм человека широко используются в лечебных целях. Причем эффективность местно применяемого с лечебной целью тепла и холода находится в тесной взаимосвязи с методикой и техники наносимых раздражений. Так, попеременное воздействие теплом и холодом заставляет менять просвет сосудов и капилляров в тканях организма, таким образом повышая их эластичность, а также улучшает способность организма быстро приспосабливаться к температурным изменениям окружающей среды. В этом смысле широко известны водные процедуры, которые, в принципе, сложно осуществить на локальном участке.

Магнитное поле значительно повышает эффективность лимфодренажа, усиливает обменные процессы, стимулирует микроциркуляцию, способствует рассасыванию фиброзной ткани, улучшает проводимость.

Способность низкочастотных магнитных полей воздействовать на организм на клеточном уровне позволяет нормализовать обменные процессы, улучшить микроциркуляцию во всех слоях кожного покрова, стимулировать синтез коллагена.

При одновременном использовании физических факторов взаимопотенцирование их физиологического и лечебного действия выражено сильнее, чем при комбинированном (последовательном) применении этих же факторов. Сочетанные методы к тому же дают возможность без ущерба для больного сократить количество применяемых ежедневно методик лечения, обеспечивают большую экономию времени, затрачиваемого на раздельное проведение нескольких процедур.

Известные устройства для массажа обычно могут обеспечить вибрационное воздействие, которое может сочетаться с прогреванием тканей, поддающихся воздействию [1]. Недостатком подобных устройств является невозможность сочетания в одном устройстве функций нагрева, охлаждения и магнитовоздействия, а также создания произвольных температурных схем.

Целью данного изобретения является сочетание функции попеременного нагрева и охлаждения массажных аппликаторов в едином устройстве, создание градиента температур массажных аппликаторов по произвольным схемам (шахматный, строчный и т.д.) с возможностью как совместного, так и попеременного включения температурного, вибрационного и режима магнитовоздействия.

Для достижения этой цели предлагается устройство, содержащее воздействующую пластину с массажными аппликаторами, выполненными из ферромагнитного сплава, и вибрационный элемент, расположенный в стержне, соединяющем ручку устройства с воздействующей пластиной; систему изменения температуры массажных аппликаторов в виде полупроводниковых термоэлектрических модулей, имеющих индивидуальное питание от блока питания, управляющее воздействие на который формируется блоком управления в соответствии с сигналами, поступающими от термопар, расположенных в теле массажных аппликаторов, и воздушного радиатора, единого для всей совокупности термоэлектрических модулей и находящегося в тепловом контакте со вторыми спаями последних. При этом магнитовоздействие в устройстве создается при помощи опоясывающих каждый из массажных аппликаторов проводов с противоположным направлением навивки у соседних массажных аппликаторов, питающих соответствующий ему термоэлектрический модуль.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1 Устройство содержит массажные аппликаторы 1, изготовленные из ферромагнитного сплава для усиления магнитного поля, имеющие на конце полусферическое закругление, каждый из которых имеет тепловой контакт с первыми спаями полупроводниковых термоэлектрических модулей 2. Вторые спаи полупроводниковых термоэлектрических модулей 2 имеют тепловой контакт с единым для всей совокупности модулей воздушным радиатором 3. Для предотвращения нежелательного воздействия электрических импульсов на биологическую ткань полупроводниковые термоэлектрические модули 2 с обоих сторон снабжены изоляционными прокладками 4 с высокой теплопроводностью (в качестве материала для изоляционных прокладок чаще всего применяется керамика или фарфор). Между массажными аппликаторами 1, а также между полупроводниковыми термоэлектрическими модулями 2 свободное пространство между узлами заливается эпоксидным компаундом 5 с низкой теплопроводностью, образуя, таким образом, воздействующую пластину с массажными аппликаторами. Питание термоэлектрических модулей осуществляется через блок управления 6, на вход которого подаются сигналы от термопар 7, расположенных в теле массажных аппликаторов 1, а выход которого связан с блоком питания 8. При этом магнитовоздействие создается при помощи опоясывающих каждый из массажных аппликаторов 1 проводов 9 с противоположным направлением их навивки у соседних массажных аппликаторов, питающих соответствующий ему термоэлектрический модуль 2. Противоположная навивка проводов необходима для изменения направления магнитного поля соседних массажных аппликаторов. Функция вибрационного массажа может быть использована при подаче с блока управления 6 сигнала на вход блока питания 8, а с него на вход вибрационного элемента 10, расположенного в стержне, соединяющем ручку устройства 11 с воздействующей пластиной.

Принцип работы предлагаемого устройства следующий.

Перед началом работы оператор выставляет определенную тепловую схему на блоке управления 6, соответствующие сигналы с которого подаются на вход блока питания 8, который в свою очередь осуществляет подачу электрического тока заданной величины и полярности индивидуально на вход каждого из полупроводниковых термоэлектрических модулей 2. В результате этого первые спаи термоэлектрических модулей 2, находящиеся через изоляционные прокладки 4 в контакте с массажными аппликаторами 1, начинают нагреваться либо охлаждаться до заданной температуры и, таким образом, создавать определенную тепловую схему массажных аппликаторов, температура которых контролируется при помощи расположенных в их теле термопар 7. Вибрационный режим при необходимости может быть включен также с блока управления 6, выход которого связан с блоком питания 8, от которого идет подача электрического тока на вибрационный элемент 10. Электрический ток, протекая по виткам опоясывающего массажный аппликатор 1 питающего термоэлектрический модуль 2 провода 9, создает магнитное поле, действующее на биообъект. После установки необходимых режимов и тепловых схем устройство приводят в непосредственный контакт с телом пациента.

Возможные тепловые схемы отражены на фиг.2

Устройство просто в изготовлении и эксплуатации и может использоваться в любом физиотерапевтическом кабинете.

Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для термомагнитомассажа, содержащее воздействующую пластину с массажными аппликаторами и полупроводниковыми термоэлектрическими модулями, индивидуально подключенными к источнику тока, вибрационный элемент и блок управления, отличающееся тем, что каждый массажный аппликатор, выполненный из ферромагнитного сплава с полусферическим закруглением на конце, установлен в тепловом контакте с первыми спаями соответствующего полупроводникового термоэлектрического модуля и опоясан проводами, с противоположным направлением навивки у соседних массажных аппликаторов, соединяющими блок питания, через блок управления, и соответствующий полупроводниковый термоэлектрический модуль, вторые спаи которого имеют тепловой контакт с единым для всех модулей воздушным радиатором, в теле массажных аппликаторов расположены термопары, подключенные к блоку управления, а вибрационный элемент расположен в стержне, соединяющем ручку устройства с воздействующей пластиной.