RU2049501C1

RU2049501C1 - Infrared magnetotherapy device

Info

Publication number: RU2049501C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Гавинский; А.Л. Хорищенко; А.М. Галушин; А.Г. Орлов
Original assignee: Научно-производственное акционерное предприятие "Алтаймедприбор"
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has magnetic field sources and infrared radiation sources, three disks coaxially mounted with clearance in common casing. Infrared radiation sources as light emitting diodes or laser diodes are mounted on the first disk facing the patient magnetic field sources are mounted on the second disk, inductance coils are mounted on the third disk. The first and the third disks are rigidly fixed in the casing and the second disk is mounted on the shaft of electric motor located in the casing. The infrared radiation sources are connected to the inductance coils. The first disk is mounted on the casing and is rotatable at preset angle relative to the third disk in azimuthal direction with following fixation. The electromotor has programmed unit controlling the cyclic changes in motor rotation frequency. EFFECT: combined action on lesion focus; wider range of applications. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для сочетанного воздействия на биологические ткани магнитным полем и оптическим излучением инфракрасного диапазона, испускаемым светодиодами и светодиодами с когерентным излучением (лазерными диодами). The invention relates to medical equipment, and in particular to devices for the combined effect on biological tissues with a magnetic field and optical radiation of the infrared range, emitted by LEDs and LEDs with coherent radiation (laser diodes).

В настоящее время накоплен большой фактический материал, свидетельствующий о том, что импульсные, переменные, постоянные и другие виды магнитных полей оказывают противовоспалительное, спазмолитическое, обезболивающее, гипотензивное, гипокоагулирующее действия, активно влияют на обмен веществ и процессы репаративной регенерации травмированных тканей. При этом механизм биологических и лечебных эффектов при воздействии на организм зависит от таких физических характеристик поля, как его вид (постоянное, переменное, импульсное и др.), индукция, градиент, вектор, частота, форма импульса, экспозиция и локализация. At present, a great deal of factual material has been accumulated, indicating that pulsed, variable, constant and other types of magnetic fields have anti-inflammatory, antispasmodic, analgesic, hypotensive, hypocoagulating effects, actively affect metabolism and the processes of reparative regeneration of injured tissues. Moreover, the mechanism of biological and therapeutic effects when exposed to the body depends on such physical characteristics of the field as its type (constant, variable, pulsed, etc.), induction, gradient, vector, frequency, pulse shape, exposure and localization.

Наряду с магнитотерапией все более широкое распространение получают такие сочетанные методы лечения, как магнитолазеротерапия и магнитоинфракрасная терапия. Излучающие головки в аппаратах, реализующих оба метода, обычно не имеют принципиальных отличий и представляют собой конструкцию, в которой неподвижно размещены постоянные ферритовые магниты и несколько лазерных диодов или светодиодов с суммарной мощностью излучения 10-40 мВт, питаемых от специального блока управления. Отечественной промышленностью выпускаются аппарат для магнитолазерной терапии "АЛМТ-01" и аппарат для магнитоинфракрасного облучения "МИО-1". Along with magnetotherapy, such combined therapies as magnetolaser therapy and magneto-infrared therapy are becoming increasingly widespread. The radiating heads in devices that implement both methods usually do not have fundamental differences and are a design in which permanent ferrite magnets and several laser diodes or LEDs with a total radiation power of 10-40 mW, powered by a special control unit, are stationary. The domestic industry produces the apparatus for magnetic laser therapy "ALMT-01" and the apparatus for magneto-infrared irradiation "MIO-1".

Аппарат "МИО-1" принят нами за прототип и состоит из блока управления и соединенной с ним излучающей головки с постоянными ферритовыми магнитами и четырьмя светодиодами. The MIO-1 apparatus was adopted by us as a prototype and consists of a control unit and a radiating head connected to it with permanent ferrite magnets and four LEDs.

К ограничениям известного аппарата следует отнести недостаточно высокую эффективность воздействия магнитным полем, что обусловлено в первую очередь использованием неподвижных постоянных магнитов. В данном случае оказываются незадействованными такие важные биотропные параметры, как частота и вид закона изменения магнитного поля. В то же время известно, что при прочих равных условиях импульсное поле отличается большей биологической активностью по сравнению с синусоидальным и пульсирующим полями, а наименьшее воздействие оказывает постоянное магнитное поле. Данный факт соответствует общему положению о том, что увеличение числа параметров и их интенсивности повышает эффективность воздействия магнитным полем. The limitations of the known apparatus include the insufficiently high efficiency of exposure to a magnetic field, which is due primarily to the use of fixed permanent magnets. In this case, such important biotropic parameters as the frequency and type of the law of variation of the magnetic field are not involved. At the same time, it is known that, ceteris paribus, the pulsed field is characterized by greater biological activity compared to sinusoidal and pulsating fields, and the constant magnetic field has the least effect. This fact corresponds to the general position that an increase in the number of parameters and their intensity increases the efficiency of exposure to a magnetic field.

Существенное значение имеет также направление вектора магнитной индукции и характер его движения относительно тела пациента. При использовании индукторов или соленоидов изменение направления вектора магнитной индукции достигается в известных системах для магнитотерапии переключением направлений пропускаемого по ним тока, переключением электромагнитов, коммутацией соленоидов для создания "бегущего магнитного поля", переключением обмоток многосекционного индуктора для создания вращающегося магнитного поля. Особенно перспективно применение систем магнитотерапии с циклически изменяющимся направлением вектора магнитной индукции в онкологии, поскольку канцерогенные клетки, обладающие магнитным моментом в отличие от немагнитных нормальных клеток, повреждаются при "кувыркании" и "верчении" в поле магнитных силовых линий с периодически изменяющимся направлением вектора магнитной индукции. The direction of the magnetic induction vector and the nature of its motion relative to the patient’s body are also of great importance. When using inductors or solenoids, a change in the direction of the magnetic induction vector is achieved in known systems for magnetotherapy by switching the directions of the current flowing through them, switching electromagnets, switching solenoids to create a “traveling magnetic field”, switching the windings of a multi-section inductor to create a rotating magnetic field. The use of magnetotherapy systems with a cyclically changing direction of the magnetic induction vector in oncology is especially promising, since carcinogenic cells with a magnetic moment, in contrast to non-magnetic normal cells, are damaged by “somersaulting” and “spinning” in the field of magnetic field lines with a periodically changing direction of the magnetic induction vector .

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для магнитоинфракрасной терапии и достижение более высокой лечебной эффективности. The objective of the invention is to expand the functionality of the device for magneto-infrared therapy and achieve higher therapeutic efficacy.

Технический результат изобретения выражается в получении дополнительных физических факторов воздействия на патологические очаги различной этиологии и патогенеза за счет частотных и фазовых взаимодействий клеток с переменным магнитным полем и потоком ИК-излучения. The technical result of the invention is expressed in obtaining additional physical factors affecting the pathological foci of various etiologies and pathogenesis due to the frequency and phase interactions of cells with an alternating magnetic field and a stream of infrared radiation.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для магнитоинфракрасной терапии, включающее источники магнитного поля и источники инфракрасного излучения, содержит три диска, установленные соосно с зазором в общем корпусе, причем источники инфракрасного излучения в виде светодиодов или светодиодов с когерентным излучением установлены на первом диске, обращенном к пациенту, источники магнитного поля на втором диске, а на третьем диске укреплены катушки индуктивности, к выходам которых подключены источники инфракрасного излучения, при этом второй диск укреплен на валу размещенного в корпусе электродвигателя, а третий установлен в корпусе неподвижно. Первый диск укреплен на корпусе с возможностью разворота на заданный угол относительно третьего диска в азимутальном направлении и последующей фиксацией. Источники инфракрасного излучения установлены на первом диске с возможностью смещения в радиальном направлении и последующей фиксацией. Электродвигатель снабжен программным блоком для обеспечения циклического изменения его частоты вращения. The essence of the invention lies in the fact that the device for magneto-infrared therapy, including magnetic field sources and infrared radiation sources, contains three disks mounted coaxially with a gap in a common housing, moreover, infrared radiation sources in the form of LEDs or LEDs with coherent radiation are mounted on the first disk, facing the patient, magnetic field sources on the second disk, and inductors are mounted on the third disk, the outputs of which are connected to infrared sources Ia, the second disk is mounted on a shaft disposed in the motor housing, and a third fixedly mounted in the housing. The first disk is mounted on the housing with the possibility of rotation by a predetermined angle relative to the third disk in the azimuthal direction and subsequent fixation. Sources of infrared radiation are mounted on the first disk with the possibility of displacement in the radial direction and subsequent fixation. The electric motor is equipped with a software unit to ensure cyclical changes in its speed.

На фиг.1 изображена конструкция и электрическая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 вид на устройство со стороны, обращенной к телу пациента, поясняющий принцип взаимного размещения катушек индуктивности и источников ИК-излучения для различных вариантов применения. Figure 1 shows the design and electrical block diagram of the proposed device; figure 2 is a view of the device from the side facing the patient’s body, explaining the principle of the mutual placement of inductors and infrared sources for various applications.

Устройство содержит диски 1-3, установленные в общем корпусе 4. Диск 1 выполнен из диэлектрика и служит основанием для крепления источников инфракрасного излучения в виде светодиодов 5-8 или светодиодов с когерентным излучением, электрически соединенных попарно параллельно. Полярность включения светодиодов каждой пары противоположна. Источники попарно укреплены в излучающих головках 9 и 10, располагающихся с возможностью перемещения в радиальном направлении и жесткой фиксации в пазе II, выполненном в диске 1. The device contains discs 1-3, mounted in a common housing 4. Disc 1 is made of a dielectric and serves as the basis for mounting infrared sources in the form of 5-8 LEDs or coherent radiation LEDs that are electrically connected in pairs in parallel. The polarity of the LEDs of each pair is opposite. Sources are pairwise mounted in the radiating heads 9 and 10, located with the possibility of movement in the radial direction and rigid fixation in the groove II, made in the disk 1.

Диск 2 также выполнен из диэлектрика и служит основанием для двух постоянных редкоземельных магнитов 12 и 13, обращенных в сторону диска 1 противоположными полюсами N и S. Диск 2 укреплен на валу размещенного в корпусе 4 электродвигателя 14 постоянного тока. Двигатель 14 подключен к источнику постоянного тока через программный блок 15, обеспечивающий возможность циклического регулируемого по длительности изменения частоты вращения в заданном диапазоне, определяемого возможностями электродвигателя и методикой применения. The disk 2 is also made of a dielectric and serves as the basis for two permanent rare-earth magnets 12 and 13 facing the disk 1 with the opposite poles N and S. The disk 2 is mounted on a shaft of a DC motor 14 located in the housing 4. The motor 14 is connected to a direct current source through a program unit 15, which provides the possibility of cyclically adjustable in duration change in the frequency of rotation in a given range, determined by the capabilities of the electric motor and the application method.

Диск 3 может быть выполнен из диэлектрика или магнитного материала. В последнем случае он служит в качестве магнитопровода, усиливающего индуктивный ток в закрепленных на нем катушках 16 и 17. (Катушки индуктивности на фиг. 1 и 2 изображены условно в виде спиралей). Выходы катушек подключены к парам светодиодов 5, 6 и 7, 8, закрепленным на диске 1. (Следует заметить, что число катушек индуктивности и излучательных головок может быть иным, чем в описываемой конструкции, что не изменяет принципа действия устройства). The disk 3 may be made of a dielectric or magnetic material. In the latter case, it serves as a magnetic circuit amplifying the inductive current in the coils 16 and 17 fixed to it (the inductors in Figs. 1 and 2 are conventionally shown in the form of spirals). The outputs of the coils are connected to pairs of LEDs 5, 6 and 7, 8, mounted on the disk 1. (It should be noted that the number of inductors and radiating heads may be different than in the described design, which does not change the principle of operation of the device).

Диск 3 установлен в корпусе 4 неподвижно, в то время как диск 1 можно поворачивать в азимутальном направлении на угол φ по или против часовой стрелки и фиксировать в выбранном положении. В результате этого меняется положение излучательных головок 9 и 10 со светодиодами 5-8 по фазе относительно катушек 16 и 17 индуктивности, чем достигается настройка фазы импульсов ИК-излучения относительно импульсов магнитного поля, действующих на конкретный участок патологического очага. The disk 3 is fixedly mounted in the housing 4, while the disk 1 can be rotated in the azimuthal direction by an angle φ clockwise or counterclockwise and fixed in the selected position. As a result of this, the position of the emitting heads 9 and 10 with the LEDs 5-8 in phase with respect to the inductors 16 and 17 is changed, thereby adjusting the phase of the infrared radiation pulses relative to the magnetic field pulses acting on a particular section of the pathological focus.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При включении его в сеть постоянного тока с фиксированным значением напряжения (программный блок 15 не используется) электродвигатель 14 сообщает диску 2 вращательное движение, в результате чего перемещающиеся магниты 12 и 13 создают вращающееся силовое магнитное поле. Устройство подносят к поверхности тела в области патологического очага и совершают медленные сканирующие движения для обеспечения равномерности воздействия. Проникающее в ткани организма вращающееся магнитное поле оказывает лечебное воздействие. Одновременно движущиеся магниты воздействуют на катушки 15 и 17, наводя в них токи индукции. Поскольку к катушкам 16 и 17 подключены пары встречно соединенных светодиодов 5, 6 и 7, 8, проходящие через них токи приводят к генерации излучения одним из светодиодов каждой пары, который включен в данный момент в прямом направлении. При повороте диска 2 на 180^о полярность импульса изменится и испускать излучение будет соседний светодиод данной пары, в то время предыдущий будет заперт.When it is connected to a direct current network with a fixed voltage value (program unit 15 is not used), the electric motor 14 gives the disk 2 rotational motion, as a result of which the moving magnets 12 and 13 create a rotating magnetic force field. The device is brought to the surface of the body in the area of the pathological focus and make slow scanning movements to ensure uniform exposure. A rotating magnetic field penetrating the body tissue has a therapeutic effect. At the same time, moving magnets act on the coils 15 and 17, inducing induction currents in them. Since pairs of counter-connected LEDs 5, 6 and 7, 8 are connected to coils 16 and 17, the currents passing through them lead to the generation of radiation by one of the LEDs of each pair, which is currently switched on in the forward direction. When the disk 2 is rotated 180 °, ^the polarity of the pulse will change and the adjacent LED of this pair will emit radiation, while the previous one will be locked.

Таким образом, каждый импульс магнитного поля положительной или отрицательной полярности сопровождается вспышкой ИК-излучения, вырабатываемого соответствующей парой светодиодов. Если паз 11 в диске 1 с расположенными в нем излучательными головками 9 и 10 находится в плоскости, перпендикулярной плоскости дисков и проходящей через катушки 16 и 17 (положение В на фиг.2, когда φ 0), то вспышки светодиодов происходят одновременно с моментом прохождения магнитов 12 и 13 относительно катушек 16 и 17 и излучающих головок 9 и 10 (при этом малые размеры светодиодов и выполнение излучательных головок из диэлектрика не препятствует проникновению через них магнитных силовых линий). Для того, чтобы импульсы магнитного поля попадали на обрабатываемый участок с опережением или задержкой по фазе относительно импульсов ИК-излучения, диск 1 поворачивают относительно корпуса 4 в азимутальном направлении на угол φ₁ или φ₂ по или против часовой стрелки (положения А и С) в соответствии с заранее разработанными методическими рекомендациями и фиксируют. Выбор положения излучательных головок 9 и 10 относительно магнитов 12 и 13 в радиальном направлении достигается смещением головок (с последующей фиксацией) вдоль паза 11 в диске 1 на расстояние L в том или ином направлении (стрелки на фиг.2). Этим обеспечивается локализация воздействия ИК-излучением.Thus, each pulse of a magnetic field of positive or negative polarity is accompanied by a flash of infrared radiation generated by the corresponding pair of LEDs. If the groove 11 in the disk 1 with the emitting heads 9 and 10 located in it is in a plane perpendicular to the plane of the disks and passing through the coils 16 and 17 (position B in figure 2, when φ 0), then the LED flashes occur simultaneously with the moment of passage magnets 12 and 13 with respect to coils 16 and 17 and radiating heads 9 and 10 (in this case, the small size of the LEDs and the implementation of the radiating heads from the dielectric does not prevent the penetration of magnetic field lines through them). In order for the magnetic field pulses to reach the processed area ahead of or delayed in phase with respect to the IR radiation pulses, the disk 1 is rotated relative to the housing 4 in the azimuthal direction by an angle of φ ₁ or φ ₂ clockwise or counterclockwise (positions A and C) in accordance with pre-developed guidelines and fix. The choice of the position of the emitting heads 9 and 10 relative to the magnets 12 and 13 in the radial direction is achieved by displacing the heads (with subsequent fixation) along the groove 11 in the disk 1 by a distance L in one direction or another (arrows in FIG. 2). This ensures the localization of the effects of infrared radiation.

Использование программного блока 15 позволяет циклически с регулируемым периодом изменять величину напряжения, подаваемого на электродвигатель, изменять тем самым частоту вращения диска 2 и, следовательно, частоту и длительность импульсов магнитного поля и импульсов ИК-излучения при сохранении фазовых соотношений. Это позволяет расширить функциональные возможности устройства, поскольку качание частоты с регулируемой длительностью цикла позволяет получать резонансные эффекты, имеющие место при взаимодействии клеток с переменными по величине потоками магнитной энергии и ИК-излучения. Поскольку резонансы для разных типов клеток могут иметь место при различных частотах, за время нарастания и спада частоты вращения диска 2 все типы клеток будут подвергаться в течение определенного времени лечебному сочетанному воздействию синхронизированными физическими факторами, имеющими различную природу. Using the program unit 15 allows you to cyclically with an adjustable period to change the voltage supplied to the electric motor, thereby changing the frequency of rotation of the disk 2 and, therefore, the frequency and duration of the magnetic field pulses and IR radiation pulses while maintaining phase relationships. This allows you to expand the functionality of the device, since the frequency sweep with an adjustable cycle time allows you to get the resonance effects that occur when the cells interact with variable in magnitude fluxes of magnetic energy and infrared radiation. Since resonances for different types of cells can occur at different frequencies, during the rise and fall of the rotational speed of the disk 2, all types of cells will undergo a therapeutic combined effect for a certain time by synchronized physical factors of different nature.

Широкий диапазон программируемых сочетанных воздействий магнитным полем и ИК-излучением открывает возможности с помощью одного устройства получать лечебные эффекты в отношении болезней различной этиологии и патогенеза. Вместе с тем широта этих возможностей требует постановки большого объема исследований для отработки конкретных методических приемов лечения различных болезней. A wide range of programmable combined effects of magnetic field and infrared radiation opens up the possibility of using a single device to receive therapeutic effects in relation to diseases of various etiologies and pathogenesis. At the same time, the breadth of these opportunities requires the formulation of a large amount of research to develop specific methodological methods for treating various diseases.

Claims

1. DEVICE FOR MAGNETO-INFRARED THERAPY, including infrared radiation sources, characterized in that it contains three disks mounted coaxially with a gap in a common housing, and infrared radiation sources in the form of optical fibers or coherent radiation LEDs are installed on the first disk facing the patient, magnetic field sources on the second disk, and on the third disk, inductors are mounted, the outputs of which are connected to infrared radiation sources, while the second disk is mounted on a shaft of size schennogo in the motor housing, and a third fixedly mounted in the housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the first disk is mounted on the housing with the possibility of rotation by a predetermined angle relative to the third disk in the azimuthal direction and subsequent fixation.

3. The device according to claim 1, characterized in that the radiation sources are mounted on the first disk with the possibility of displacement in the radial direction and subsequent fixation.

4. The device according to p. 1, characterized in that the electric motor is equipped with a software unit to ensure a cyclical change in its speed.