МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ПРИБОР С ОПТИМАЛЬНОЙ НАСТРОЙКОЙ, УЗЛЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ БЕГУЩИМ ИМПУЛЬСНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В ЕГО СОСТАВЕ И УЛУЧШЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ НОСИТЕЛЯ УЗЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая группа полезных моделей относится к медицинской технике, в частности к приборам для воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека и может быть использована для магнитотерапии в физиотерапевтических отделениях больниц и поликлиник, а также в медпунктах воинских частей, морских или речных судов и в домашних условиях.
В современной импульсной магнитотерапии в качестве эффективного направления физиотерапии выделилось лечение воздействием на организм человека бегущим импульсным магнитным полем, обладающим наибольшим числом биотропных параметров (см., ссылку на работу Райгородского Ю.М. и др. «Форетические свойства физических полей и приборы для оптимальной физиотерапии в урологии, стоматологии и офтальмологии». Саратов. Изд-во Сарат. ун-та. 2000 в статье Аверьянова А.П. и др. «Новые технологии в комплексном лечении осложненных форм ожирения у детей и подростков» - Педиатрия, 2006, №4, с.45 на сайте Интернет:  technology.pdf, а также реферат статьи Райгородского Ю.М. и Серянова Ю.В. «Бегущие магнитные поля и приборы для оптимальной физиотерапии» - Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002, №1, с.57 на сайте Интернет: ).
Уровень медицинской техники в области устройств для воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека представлен многообразием следующих известных (в основном отечественных) аналогов: см., например авторские свидетельства СССР на изобретения №№1498504, A61N 1/42, А61Н 39/00, 1989 - «Устройство для магнитотерапии», 1613119, А61N 2/02, 1990 - «Устройство для воздействия магнитным полем»; патенты РФ на изобретения №№2007198, A61N 2/02, 1994 - «Полимагнитный терапевтический аппарат», 2033206, 1995, - «Способ лечения артериальных сосудистых заболеваний, осложненных патологией венозной системы, и устройство магнитотерапии», 2151620, A61N 2/00, 2000 - «Устройство для воздействия импульсным бегущим магнитным полем на организм человека», 2152812, A61N 2/04, 2000 - «Аппарат для воздействия импульсным магнитным полем на организм человека», 2213590, A61N 2/04, 2003 - «Способ лечения поражений периферических нервов и устройство для магнитотерапии», 2281128, A61N 2/02, 2006 - «Аппарат магнитотерапевтический»; а также патент РФ на полезную модель №64072, A61N 2/02, 2007 - «Аппарат для магнитотерапии».
Кроме того, различные задачи магнитотерапии и, соответственно различные биотропные параметры магнитного поля, обусловили широкий ассортимент аппаратов и приборов для магнитотерапии, различающихся габаритами, мощностью и функциональными возможностями (см. обзор Николая Жалненкова «Аппараты для магнитотерапии» - Российские аптеки. 2003, №7-8, с.89-90).
В частности, к освоенному промышленностью оборудованию магнитотерапии, основанной на воздействии бегущим импульсным магнитным полем, относятся выпускаемая группой компаний «МАДИН» магнитотерапевтическая установка УМТИ-ЗФ «Колибри» и «Колибри-Эксперт» со специализированной кушеткой конфигурации «Цилиндр» (см. сайт Интернет: ), разработанные и производимые фирмой «Трима» аппарат «АМО-АТОС»с приставкой «Оголовье» и аппарат АМУС-01-«ИНТРАМАГ» (см. сайт Интернет: ), поставляемый ЗАО «Фарм-Инвест» аппарат импульсной низкочастотной магнитотерапии «Алимп-1» (см. сайт Интернет: ), а также продукция Елатомского приборного завода: аппараты для магнитотерапии АЛМАГ-01,-02,-03 и ПОЛИМАГ-01,-02 (см. страницы сайта Интернет:  и ).
Не смотря на разнообразие приведенных отечественных аналогов и выпускаемой в России продукции, а также на известность зарубежных аналогов - устройств для импульсной магнитотерапии (см., например патент GB №2143131, A61N 1/40, 1985; патенты US №№6312376, A61N 2/02, 2001 и 6443883, A61N 2/00, 2002; патент CN №2577887 Y, A61N 2/04, A61N 1/32, 2003), общей характеристикой этих иных по новизне решений во всех указанных информационных источниках являются либо усложнение их исполнения в связи с расширением функциональных возможностей (см., например патент РФ №2151620) или развитием пространственно-временных возможностей распределения воздействующих импульсов (см., например патент CN №2577887 Y), либо специфика терапевтических задач, вытекающая из особенностей формируемого бегущего импульсного магнитного поля (см., например установку «Колибри»).
Как следствие, продолжает быть актуальной резервная задача совершенствования группы узкофункциональной («узкозаточенной» - на основе ограниченного количества функциональных возможностей) портативной импульсной магнитотерапевтической аппаратуры, оптимально настроенной по биотропным параметрам бегущего импульсного магнитного поля и универсальной с точки зрения лечения магнитным полем расширенной группы заболеваний, что подтверждается задачами лечения ряда проблемных заболеваний с помощью указанного средства (см., например рекомендованный в описании изобретения «Способ лечения гастроэнтерологических заболеваний у детей» по патенту РФ №2128531, A61N 2/04, 1999 режим эффективного способа лечения воздействием импульсным магнитным полем при частоте импульсов 8-12 Гц, индукции 30-45 мТл, длительности магнитных импульсов 3,5-4 мс).
В связи с отсутствием доступной информации, раскрывающей сущность узкофункционального надежного (в результате максимального схемотехнического упрощения) средства, выполненного на традиционном уровне работающих аналоговых сигналов, обеспечивающих эффективное воздействие на организм человека предварительно (на стадии изготовления) оптимально настроенным бегущим импульсным магнитным полем посредством набора распределенных (отделенных друг от друга) на теле человека рабочих индукторов, заявителем выбран в качестве прототипа ближайший аналог - известное устройство для воздействия бегущим импульсным магнитным полем, содержащее источник импульсов, выполненный по схеме мультивибратора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, подключенного своими выходами с разнесением поступающих из них импульсов во времени по каналам через ключи с узлами воздействия - секциями соленоида (см. авторское свидетельство СССР №697131, А61N 1/42, 1979).
Устройство-прототип недостаточно эффективно из-за суженных возможностей оптимальной настройки в связи с недостаточно совершенной конструкцией и схемотехникой его исполнения, в частности выполнение узлов воздействия предусмотрено в виде секций соленоида, и отсутствует возможность предварительного подбора оптимального времени разнесения импульсов по указанным секциям.
Технический результат заявляемого прибора - обеспечение эффективного лечебного воздействия предпочтительно линейно бегущего (при временном распределении импульсов магнитного поля по узлам воздействия, расположенным вдоль прямой или изогнутой линии) импульсного магнитного поля на организм человека (с возможностью реализации и иного временного маршрута распределения импульсов магнитного поля, например нелинейно-прерывистого по двумерно распределенным узлам воздействия с выходом за рамки режима строго «бегущего» поля с ограничением такого регулирования количеством узлов воздействия) за счет улучшенной возможности предварительной оптимальной настройки прибора на стадии проектирования и изготовления по биотропным параметрам магнитного поля при минимизации функциональных схемотехнических средств конструирования прибора, повышающей надежность его работы и расширяющей, соответственно область его использования, а также расширение арсенала импульсных радиомедицинских средств в области магнитотерапии.
Для достижения указанного технического результата в магнитотерапевтическом приборе с оптимальной настройкой, представляющем собой настроенное на эффективные параметры магнитного поля устройство для воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека, содержащее источник импульсов, выполненный по схеме мультивибратора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, подключенного своими выходами с разнесением поступающих из них импульсов во времени по каналам через ключи с узлами воздействия, источник импульсов имеет исполнение в виде мультивибратора с подбираемой частотой и скважностью импульсов, узлы воздействия выполнены в виде набора канальных рабочих индукторов с возможностью их распределения на теле человека, а в упомянутое устройство для воздействия бегущим импульсным магнитным полем между выходами распределителя импульсов, выполненного, например в виде кольцевого счетчика, и ключами, выполненными на полевых транзисторах, введены канальные формирователи эффективных для воздействия по форме и временным характеристикам импульсов, содержащие последовательно соединенные схемные узлы дифференциальных цепочек для заданного временного усечения формы импульсов, поступающих из выходов кольцевого счетчика, и увеличения промежутка времени между их появлением в каналах в результате их разнесения, схемные узлы транзисторных предварительных усилителей для выравнивания формы импульсов и схемные узлы транзисторных инверторов для восстановления амплитудного знака импульсов, которые приобрели отрицательную амплитуду после прохождения через схемные узлы дифференциальных цепочек.
Для повышения эксплуатационных свойств заявляемого прибора узлы воздействия снабжены индикаторами их рабочего режима, выполненными в виде светодиодов, подключенных к рабочим индукторам по автотрансформаторной схеме.
Для повышение эффективности лечебного воздействия бегущего импульсного магнитного поля на организм человека за счет распределения узлов воздействия - рабочих индукторов в составе заявляемого прибора в количестве более четырех на гибком ленточном носителе длиной, обеспечивающей воздействующее покрытие, как минимум всего позвоночника человека, набор канальных рабочих индукторов выполнен в виде токовых катушек, заключенных в плоских диэлектрических корпусах и линейно распределенных в количестве >4-х, например в количестве 6-ти, на гибком ленточном носителе длиной, не менее величины, соответствующей расстоянию между центрами крайних токовых катушек, равному усредненной длине позвоночника человека.
В качестве прототипа заявляемой конструкции носителя узлов воздействия при известном аналоге с гибкими ремнями, содержащими карманы для установки индукторов и снабженными для фиксации обхвата с ограничением его регулирования застежками-«репейниками» для фиксации обхвата (см. патент РФ №2003361, A61N 2/02, 1993 на изобретение «Устройство для воздействия магнитным полем»), заявителем выбрана конструкция гибкой ленты с катушками-индукторами, снабженной отдельными и не всегда удобными элементами крепления - эластичными лентами с застежками на концах в составе малогабаритного аппарата АЛМАГ-01 для оказания терапевтического воздействия на организм человека бегущим импульсным магнитным полем (см. Руководство по эксплуатации аппарата АПМАГ-01 на сайте Интернет: ).
Технический результат заявляемой конструкции носителя узлов воздействия - повышение эксплуатационных свойств заявляемого прибора за счет снабжения ленточного носителя зацепными элементами, обеспечивающими удобную фиксацию-сцепку корпусов токовых катушек при свертывании ленты вокруг узкого объекта воздействия - части тела человека, например ноги или крепежными боковыми продольными отверстиями или петлями для эксплуатационной фиксации носителя узла воздействия с помощью продетых сквозь них бинтообразных элементов крепления.
Для достижения этого технического результата в заявляемой конструкции носителя узлов воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека по первому варианту в составе магнитотерапевтического прибора, представляющего собой гибкую ленту, несущую набор рабочих индукторов, линейно распределенных вдоль ленты и выполненных в виде токовых катушек, заключенных в плоских диэлектрических корпусах, закрепленных на указанной ленте, на корпусах токовых катушек выполнены внешние боковые зацепные элементы в виде зацепов и гнезд для них, расположенных в плоскости ленты по обе ее стороны для эксплуатационной фиксации-сцепки корпусов токовых катушек при свертывании ленты вокруг узкого объекта воздействия - части тела человека, например ноги.
Причем каждый корпус токовой катушки может быть снабжен поперечной по отношению к ленте парой противоположных внешних боковых зацепных элементов: зацеп и гнездо при их чередовании вдоль ленты на корпусах токовых катушек в порядке: с первой стороны ленты - зацеп-гнездо и так далее и со второй стороны ленты - гнездо-зацеп и так далее.
Для достижения этого же технического результата в заявляемой конструкции носителя узлов воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека по второму варианту в составе магнитотерапевтического прибора, представляющего собой гибкую ленту, несущую набор рабочих индукторов, линейно распределенных вдоль ленты и выполненных в виде токовых катушек, заключенных в плоских диэлектрических корпусах, закрепленных на указанной ленте, на ленте в промежутках между корпусами токовых катушек выполнены симметрично расположенные в плоскости ленты по обе ее стороны и распределенные вдоль нее боковые продольные отверстия или петли для эксплуатационной фиксации носителя узла воздействия с помощью продетых сквозь них бинтообразных элементов крепления.
Новизна заявляемого магнитотерапевтического прибора и узлов воздействия бегущим импульсным магнитным полем в его составе подтверждается иной усложненной электрической схемой исполнения (без канальных формирователей импульсов) аппарата АЛМАГ-01 в общеизвестном источнике информации в Интернет при запросе поиска «Схема АЛМАГ-01» () без описания работы данного аппарата, т.е. без общепринятого и достаточного раскрытия сущности данного аналога (с ограниченными количеством рабочих индукторов - 4 катушки в связи с особенностями схемы этого аппарата и длиной гибкого носителя, обеспечивающей покрытие ориентировочно вдоль позвоночника от шейного позвонка до поясницы человека см. вышеуказанное Руководство по эксплуатации аппарата АЛМАГ-01 при длине между центрами крайних катушек на носителе - около 40 см (результат измерения изделия Елатомского приборного завода - аппарата АЛМАГ-01)).
Известные излучающие гибкие линейки с шестью индукторами в составе аппаратов АЛМАГ-02 и ПОЛИМАГ-01 в связи с иными схемотехническими средствами обеспечения их функионирования и укороченной длиной указанных линеек также не противоречат новизне заявляемых узлов воздействия в составе предлагаемого магнитотерапевтического прибора при увеличенной длине гибкого ленточного носителя узов воздействия.
На фиг.1 изображена функциональная схема заявляемого магнитотерапевтического прибора с общей блок-схемой на фиг.1а и элементно-схемным раскрытием канальных функциональных блоков на фиг.1б; на фиг.2 - конструкция носителя узлов воздействия (по первому варианту) для реализации заявляемого терапевтического прибора.
Предлагаемый магнитотерапевтический прибор в примере выполнения (см. фиг.1а), представляющий собой устройство для воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека, содержит источник питания (ИП) 1, выполненный на основе двух низковольтных выпрямителей (НВ): НВ 2 - на 5 В и НВ 3 - на 6 В, и высоковольтного выпрямителя ВВ 4 - на 300 В и питающий с помощью НВ 2 - источник импульсов (ИИ) 5, выполненный по схеме мультивибратора с подбираемой частотой и скважностью в виде генератора импульсов, и распределитель импульсов (РИ) 6, выполненный в виде кольцевого 10-разрядного счетчика и соединенный на входе с выходом ИИ 5; с помощью НВ 3 - шесть канальных формирователей импульсов (КФИ) 7, содержащих каждый (см. фиг.1б) последовательно соединенные схемный узел дифференциальных цепочек 8, схемный узел транзисторных предварительных усилителей 9 и схемный узел транзисторного инвертора 10 и соединенные каждый на входе с соответствующим выходом РИ 6; с помощью ВВ 4 - шесть канальных ключей (КК) 11, выполненных на полевых транзисторах и соединенных на входе с выходами КФИ 7, и шесть канальных рабочих индукторов (КРИ) 12, выполненных каждый в виде токовой катушки, снабженной индикатором ее рабочего режима, имеющим исполнение в виде светодиода 13, подключенного к токовой катушке по автотрансформаторной схеме, и соединенных каждый на входе с выходом соответствующего КК 11.
При этом узлы воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека (см. фиг.2), представляющие собой набор КРИ 12 в составе заявляемого магнитотерапевтического прибора оптимальной настройки, выполнены в виде токовых катушек, заключенных в плоских диэлектрических корпусах 14 и линейно распределенных на гибком ленточном носителе 15 длиной, не менее величины, соответствующей расстоянию между центрами крайних токовых катушек, равному усредненной длине позвоночника человека (в примере выполнения расстояние между центрами крайних токовых катушек составило ~66 см).
Причем в конструкции носителя 15 узлов воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека по первому варианту в составе магнитотерапевтического прибора (см. фиг.2) на корпусах 14 токовых катушек выполнены внешние боковые зацепные элементы в виде зацепов 16 и гнезд 17 (сквозных продольных отверстий в поперечных боковых петлях ленточного носителя 15) для зацепов 16, расположенных в плоскости ленточного носителя 15 по обе стороны ленты для эксплуатационной фиксации-сцепки корпусов 14 токовых катушек при свертывании ленточного носителя 15 вокруг узкого объекта воздействия - части тела человека, например ноги.
В частности каждый корпус 14 токовой катушки снабжен поперечной по отношению к ленточному носителю 15 парой противоположных внешних боковых зацепных элементов: зацеп 16 и гнездо 17 при их чередовании вдоль ленты на корпусах 14 токовых катушек в порядке: с первой стороны ленты - зацеп-гнездо и так далее и со второй стороны ленты - гнездо-зацеп и так далее.
Кроме того, в конструкции носителя 15 узлов воздействия бегущим импульсным магнитным полем на организм человека по второму варианту в составе магнитотерапевтического прибора (на фигурах не показан), на указанном ленточном носителе в промежутках между корпусами токовых катушек могут быть выполнены симметрично расположенные в плоскости ленты по обе ее стороны и распределенные вдоль нее боковые продольные отверстия или петли для эксплуатационной фиксации носителя узла воздействия с помощью продетых сквозь них бинтообразных элементов крепления.
Предлагаемый магнитотерапевтический прибор работает следующим образом.
Импульсы от ИИ 5 в прямоугольной форме поступают на вход РИ 6.
С каждого из шести выходов РИ 6 импульсы, разнесенные во времени, поступают на входы шести узлов дифференциальных цепочек 8, являющиеся входами шести КФИ 7, и последовательно проходя через узлы транзисторных предварительных усилителей 9 и узлы транзисторных инверторов 10 на выходе КФИ 7 попадают на входы шести КК 11, обеспечивающих возникновение импульсов тока в шести КРИ 12 на основе токовых катушек.
При этом оптимальная настройка предлагаемого магнитотерапевтического прибора, а именно длительность импульса, в частности выбранная величина в пределах интервала: 3-4 мс, и частота импульсов, в частности выбранная величина в пределах интервала: 6-8 Гц задаются мультивибратором - ИИ 5, настроенным на указанные биотропные показатели магнитного поля, а биотропные амплитуда импульсов, соответствующая амплитудному значению магнитной индукции на поверхности воздействия и составляющая величину от 20 до 50 мТл, и форма ипульсов, прямоугольная со сглаженным подъемом и спадом, соответственно задаются питанием посредством ВВ 4 при потребляемой мощности ~60-80 ВА КРИ 12 и временным усечением импульсов, поступающих из шести выходов 10-ти разрядного кольцевого счетчика - РИ 6, с помощью схемных узлов дифференциальных цепочек 8, а также выравниванием формы импульсов и восстановлением знака их амлитуды с помощью схемных узлов предварительных транзисторных усилителей 9 и схемных узлов транзисторных инверторов 10 в составе КФИ 7. И, наконец увеличенный при подборе оптимальной скорости бегущего импульсного поля воздействия промежуток времени между появлением в каналалах импульсов, поступающих из кольцевого счетчика, определен настройкой указанных дифференциальных цепочек.
При режиме работы КРИ 12: 30 мин воздействия, 20 мин - перерыв, рабочая поверхность корпусов 14 токовых катушек после 6-ти часов работы не превышает 41°С.
Периодическое свечение светодиодов 13 на корпусах 14 токовых катушек обеспечивает контроль наличия магнитного поля КРИ 12, в результате подключения светодиодов 13 к токовым катушкам по автотрансформаторной схеме (см. фиг.1), что снимает необходимость в дополнительном индикаторе магнитного поля.
Заявляемый прибор прост и надежен в эксплуатации, малогабаритен и имеет малую массу, а увеличенные при этом количество КРИ 12 и длина ленточного носителя 15 повышают эффективность его применения в жестких эксплуатационных условиях при отсутствии квалифицированного медперсонала в медпунктах в воинских частях, в сельской местности и в таежных поселках, на морских или речных судах и в домашних условиях.
Предлагаемый прибор можно рекомендовать кроме профилактики и лечения широкой группы заболеваний (см. группу заболеваний в вышеуказанном Руководстве по эксплуатации аппарата АЛМАГ-01 с его настройкой для лечения этих заболеваний: длительность импульса - 1,5-2,5 мс, частота импульсов - 6 Гц, амплитудное значение магнитной индукции - 20±6 мТл) для лечения в отличие от АЛМАГа-01 в смягченном режиме гастроэнтерологических заболеваний (в том числе при детоксирующей функции печени - см. режим рекомендованного воздействия импульсным магнитным полем по патенту РФ №2128531) у детей.