СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕСКОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Область применения
Полезная модель относится к комбинированным устройствам, совмещающих функции мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone, или смартфона и функции устройств из области медицинской техники, а именно устройств электромагнитной терапии, которые используются для стимуляции организма человека слабым низкочастотным модулированным электромагнитным полем для физиотерапии.
Уровень техники
Известно устройство для генерации магнитного поля с дублированной системой и устройством защиты от помех (патент DE 4238745). Устройство предназначено для магнитной терапии сильным локальным магнитным полем, а затем распределенным по поверхности слабым магнитным полем. В описании есть свойство матраца создавать сильное концентрированное магнитное поле на короткое время и слабое равномерное поле на длительное время. Катушки управляются генераторами тока. Сильное концентрированное магнитное поле создает нарушения энергоинформационного гомеостаза, что опасно при онкологических заболеваниях. Недостатком данного решения является также потребность в ношении данного прибора, неудобстве его использования в быту. Выражается это в том, что прибор есть возможность включать и использовать только для проведения физиотерапии в строго конкретных местах тела, поскольку его действие ограничено 0,5 метра. Следовательно, чтобы воздействовать прибором на ноги, руки, голову или тело необходимо специально тратить время на физиотерапию и прикладывать прибор в нужную часть тела. Кроме того, это довольно неудобно, вследствие громоздкости прибора.
Известно устройство электромагнитной бесконтактной терапии (патент RU 2132707), содержащее генератор тока и устройство управления, покрывало, в верхнем матерчатом слое которого вшита экранирующая сетка, во втором антенна из медной проволоки, отличающееся тем, что в него введены генератор электрических импульсов в диапазоне частот 0,2-10,0 Гц, модулятор, согласующее устройство и индикатор частоты модуляции, при этом генератор тока выполнен в виде генератора звуковой частоты, выход которого соединен через согласующее устройство с антенной, выполненной в виде спирали, устройство управления соединено с индикатором и с генератором электрических импульсов в диапазоне частот 0,2-10,0 Гц, последний из которых подключен через модулятор к генератору звуковой частоты.
Недостатком данного решения является потребность в ношении данного прибора, неудобстве его использования в быту. Выражается это в том, что прибор есть возможность включать и использовать только для проведения физиотерапии в строго конкретных местах тела, поскольку его действие ограничено 0,5 метра. Следовательно, чтобы воздействовать прибором на ноги, руки, голову или тело необходимо специально тратить время на физиотерапию и прикладывать прибор в нужную часть тела. Кроме того, это довольно не удобно, вследствие громоздкости прибора. Потому использовать прибор без отрыва от основной жизнедеятельности человека невозможно.
2
Наиболее близким аналогом является «СПОСОБ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ТЕРАПИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» (патент RU 2164424). Решение выбрано за прототип. Способ электромагнитной терапии, включающий воздействие импульсным электромагнитным полем с напряженностью 0,1 В/м, отличающийся тем, что осуществляется воздействие на биологические активные точки и биологически активные зоны организма человека, с частотой следования пакетов радиоимпульсов 0,1-100 Гц и дискретом 0,01 Гц, а несущая частота электромагнитного поля находится в диапазоне от 10 до 15 кГц. Устройство для электромагнитной терапии, содержащее антенное устройство и источник питания, отличающееся тем, что в него введены клавиатура управления, жидкокристаллический дисплей, устройство согласования с антенной, стабилизатор, вход которого соединен с источником питания, микропроцессорный контроллер, выходами подключенный к клавиатуре управления, жидкокристаллическому дисплею для отображения параметров выполняемой программы лечения и к устройству согласования с антенным устройством, выход которого соединен с антенной, при этом микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью запоминать в памяти до 1000 программ лечения, в каждой программе до 20 частот со временем работы 1-4000 с, и формировать импульсы с частотой следования 0,1-100 Гц, модулированные частотой 10-15 кГц. В устройство могут быть введены компьютер и блок сопряжения с компьютером, соединенным с контроллером. Данный вид электромагнитного поля, используемый в прототипе, в радиотехнике известен как частный способ амплитудной модуляции и определяется как амплитудная манипуляция. Амплитудно-манипулированный сигнал представляет собой пачки радиоимпульсов.
Спектр радиоимпульса имеет линейчатую структуру и имеет широкий диапазон. При использовании данного метода модуляции организм испытывает дополнительную электромагнитную нагрузку на частоте несущей, что само по себе не несет никакой информации для организма и на дополнительных частотах, отличающихся от целевой частоты модуляции. Вероятность возникновения резонансных явлений в органах и системах, на котором основана сущность данного способа электромагнитной терапии, резко снижается, а в некоторых случаях вообще равна нулю.
Недостатком данного решения также является потребность в ношении данного прибора, неудобстве его использования в быту. Выражается это в том, что прибор есть возможность включать и использовать только для проведения физиотерапии в строго конкретных местах тела, поскольку его действие ограничено 0,5 метра. Следовательно, чтобы воздействовать прибором на ноги, руки, голову или тело необходимо специально тратить время на физиотерапию и прикладывать прибор в нужную часть тела. Кроме того, это довольно неудобно, вследствие громоздкости прибора. Потому использовать прибор без отрыва от основной жизнедеятельности человека невозможно. Также наиболее близким аналогом является патент RU 90991U на устройство электромагнитной бесконтактной терапии, выполненное с возможностью отображения на дисплее параметров выполняемой программы лечения и содержащего: генератор электрических импульсов в диапазоне частот от 0,1 - до 100 Гц и/или от 0,1 - до 10 кГц, антенное устройство для передачи импульсов на данных частотах и устройство согласования с этой антенной, стабилизатор, вход которого соединен с источником питания, микропроцессорный контроллер, выходами подключенный к устройству согласования с антенным устройством, выход которого соединен с антенной для передачи импульсов на вышеуказанных частотах, при этом микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью запоминать в памяти программы лечения, содержащие набор частот, и формировать импульсы с частотой следования 0,1-100 Гц и/или 0,1-10 кГц, отличающееся тем, что устройство расположено внутри корпуса мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone, содержащего плату (микросхему), аккумулятор и жидкокристаллический дисплей, клавиатуру управления, а микропроцессорный контроллер, выходами подключен к клавиатуре управления и жидкокристаллическому дисплею мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone, а в качестве в качестве источника питания, подаваемого на вход стабилизатора, используется аккумуляторная батарея мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone.
Устройство позволяет проводить физиотерапевтическое воздействие без отрыва от основной жизнедеятельности человека.
Недостатком данного решения является то, что частота излучения мобильной связи влияет на излучающие импульсы и снижает качество физиотерапевтического воздействия. Кроме того, само излучение мобильной связи вредно для здоровья, при непосредственном контакте устройства с телом человека, а оно необходимо для терапевтического воздействия.
Кроме того, в данном решении также используется принцип физиотерапии, основанный на прототипе по патенту RU 2164424 и соответственно данное устройство обладает теми же недостатками в части того, что спектр радиоимпульса имеет линейчатую структуру и имеет широкий диапазон. При использовании данного метода модуляции организм испытывает дополнительную электромагнитную нагрузку на частоте несущей, что само по себе не несет никакой информации для организма и на дополнительных частотах, отличающихся от целевой частоты модуляции. Вероятность возникновения резонансных явлений в органах и системах, на котором основана сущность данного способа электромагнитной терапии, резко снижается, а в некоторых случаях вообще равна нулю.
Целью полезной модели является устранение недостатков, присущих прототипам.
Технический результат: обеспечивается снижение влияния излучения мобильной связи на пользователя при сохранении всех свойств физиотерапевтического воздействия и улучшении его качеств.
Реализация полезной модели
Заявленный технический результат достигается за счет встраивания блока, выполняющего все функции устройства электромагнитной бесконтактной терапии, функционирующего в диапазонах частот 0,1-900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, во внешний корпус излучающего устройства, функционирующего отдельно по беспроводной связи Bluetooth от устройства типа мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone, или смартфона.
2
Система электромагнитной бесконтактной терапии, содержащая устройство мобильной связи и устройство для электромагнитного воздействия, имеющее: антенное устройство, устройство согласования с антенной, повышающий преобразователь напряжения, вход которого соединен с источником питания, микропроцессорный контроллер, выходами подключенный к жидкокристаллическому дисплею; устройство мобильной связи, имеющее: аккумулятор, дисплей, излучатель Bluetooth, плату (микросхему), выполненную с возможностью отображения на дисплее параметров выполняемой программы лечения, отличающаяся тем, что устройство для электромагнитного воздействия содержит генератор частот с прямым цифровым синтезом (DDS), выполненный с возможностью выдачи синусоидальных (гармонических) сигналов с частотой 0,1-900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, формирователь однополосного сигнала (SSB) с амплитудной модуляцией с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB) напряженностью 0,1 В/м и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц, которая в устройстве выполнена модулированной синусоидальными (гармоническими) сигналами, формируемыми генератором с прямым цифровым синтезом, причем формирователь однополосного сигнала (SSB) соединен своим входом с выходом синтезатора частот, а микропроцессорный контроллер выходами подключен к синтезатору частот для управления параметрами генерируемых синтезатором модулирующих сигналов, также устройство для электромагнитного воздействия содержит приемник Bluetooth, соединенный с микропроцессорным контроллером и выполненный с возможностью улавливания сигналов от излучателя Bluetooth в устройстве мобильной связи, функцией которого является передача на устройство для электромагнитного воздействия сигналов для формирования и излучения импульсов заданной частоты следования в пределах вышеуказанного диапазона. Кроме того, в корпусе устройства для электромагнитного воздействия выполнено гнездо для подключения внешней антенны, связанное через устройство согласования с микропроцессорным контроллером. Снижение влияния мобильной связи на пользователя достигается за счет удаления устройства мобильной связи от пользователя на более дальнее расстояние. В прототипе RU 90991U требуется по сути прикладывать мобильное устройство к участку тела, на которое воздействуют.
Повышение качества физиотерапевтического воздействия обеспечивается также за счет удаления устройства мобильной связи от блока, выполняющего физиотерапевтическое воздействие на более дальнее расстояние, а также за счет того, что в процессе излучения исключают несущую частоту из сигнала.
Устройство электромагнитной терапии может быть реализовано по аналогии с тем, как работает устройство в прототипе RU 90991U за тем исключением, что вместо амплитудной модуляции, распределяющей спектр сигналов в виде пачки радиоимпульсов, в заявленной полезной модели используются модули цифрового синтезатора частоты и формирователь SSB-сигнала, с помощью которых удается получать из амплитудно-модулированного сигнала сигнал с подавленной несущей и одной боковой полосой с помощью известных методов (фазовый или фильтровый метод) и устройств типа формирователя SSB.
Амплитудный и фазовый спектр сигнала при амплитудной модуляции гармонической несущей ω, гармоничным сигналом Ω генерируемым цифровым синтезатором частоты (DDS) представлен на Фиг.1.
Это может быть выполнено за счет того, что сигналы несущей и модулирующей частот подаются на балансные смесители формирователя SSB сигнала каждый со сдвигом по фазе на 45 градусов. При этом, на выходе смесителей получается однополосный сигнал с подавленными несущей и нежелательной боковой полосой. Выбор необходимой полосы (верхней или нижней) осуществляется переключением ветвей фазовращателей. При этом спектр сигнала имеет вид представленный на Фиг.2.
Отсутствие в SSB-сигнале сигнала несущей частоты, а также одной из боковых полос дает возможность использовать всю мощность передающей аппаратуры для передачи только полезного сигнала. Энергетический выигрыш, даваемый переходом с AM (как в прототипе RU 2164424) на SSB (как в заявленном решении), составляет 4 раза по мощности или 2 раза по напряжению. Объясняется это следующим.
Амплитуда модулирующего сигнала при AM модуляции Uмод=Umcos2πFt, где Um - значение амплитуды сигнала; F - частота колебаний; t - время. Колебания несущей (модулируемой) частоты изменяются по закону U=Um(t)cos2nfнt, (1) где Um - значение амплитуды; fн - значение несущей частоты. В процессе AM амплитуда несущей частоты изменяется по закону Um(t)=Um0+ΔUmcos2πFt, (2)
где Um0 - амплитуда немодулированного колебания; ΔUm=Ка.м Umмод (здесь Ка.м - коэффициент передачи модуляционного устройства).
Подставляя Um(t) из выражения (2) в формулу (1), получим U=Um0[cos2πfнt+m/2cos2π(fн-F)t+m/2cos2π(fн+F)t], (3)
где m=ΔUm/Um0 - коэффициент амплитудной модуляции.
Если амплитуда Um0 неизвестна, то коэффициент модуляции
m=(Umax-Umin)/(Umax+Umin).
Из (3) видно, что информацию несут только две боковые полосы это Um0*m/2cos2π(fн-F)t и Um0*m/2cos2π(fн+F)t. При коэффициенте модуляции m=1 суммарная амплитуда двух боковых полос равна амплитуде несущей, т.е. амплитуда модулированного сигнала в 2 раза больше чем информационные составляющие его спектра. При однополосной модуляции с одной боковой полосой полезная информация не теряется, так как нижняя и верхняя боковые полосы абсолютно идентичны, а несущая частота информации не несет. При этом амплитуда одной боковой полосы отличается от амплитуды модулированного сигнала в 4 раза.
Таким образом, преимущество сигнала по заявленному изобретению выше, чем в прототипе в 4 раза по мощности и в 2 раза по напряжению, т.к. мощность от амплитуды находится в квадратичной зависимости.
Воздействие устройства основано на резонансных явлениях, а не на принуждении органов выполнять не свойственные им функции. Именно поэтому приборами электромагнитной терапии невозможно передозировать или вызвать обострение заболевания. Если вносимая частота вызывает резонанс, то она нужна организму и лечебный эффект есть. Если резонанса нет, то нет и лечебного эффекта. А как следствие этого - навредить этим прибором невозможно.
Однако, благодаря сужению полосы спектра излучаемого ЭМП (в сравнении с прототипом) удается увеличить отношение сигнал-шум. Снимается дополнительная электромагнитная нагрузка на организм и, самое важное, - резко увеличивается вероятность возникновения резонансных явлений в органах и системах организма, т.е. повышается оказываемый физиотерапевтический эффект.
2
На Фиг.3 показана блок-схема системы в части устройства для электромагнитного воздействия, где 1 - устройство электромагнитной бесконтактной терапии, 2 - источник питания, 3 - повышающий преобразователь напряжения, 4 - микропроцессорный контроллер, 5 - приемник Bluetooth, 6 - согласующее устройство, 7 - антенна для передачи импульсов на частотах 0,1 -100 Гц или 0,1-10 кГц, 8 - гнездо для внешней антенны, 9 - штекер для включения в антенное гнездо, 10 - внешняя антенна, 11 - устройство мобильной связи, 12 - генератор частоте прямым цифровым синтезом (DDS), выполненный с возможностью выдачи синусоидальных (гармонических) сигналов с частотой 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, 13 - формирователь однополосного сигнала (SSB) с амплитудной модуляцией с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB) напряженностью 0,1 В/м и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц. На Фиг.4 показана блок-схема системы в части устройства мобильной связи, где 14 - дисплей, 15 - аккумулятор, 16 - излучатель Bluetooth, 17 - плата (микросхема). На Фиг.5 показан принцип возможного использования системы, где 18 - пользователь, 19 - стимулятор сердца, 20 - сердце.
В корпусе (11) мобильного устройства (см. Фиг.3, Фиг.4) (например, сотового телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone, или смартфона) через плату (микросхему) (17) посредством команд управления с мобильного устройства (11), через излучатель Bluetooth (12) на приемник (5) Bluetooth посылаются сигналы (команды) на запуск тех или иных частот заданного набора частот.
Управление с мобильного устройства (11) может осуществляться пользователем посредством клавиатуры (на чертежах не показана) и дисплея (15) или сенсорного дисплея.
В мобильном устройстве (11) пользователь выбирает те или иные программы физиотерапевтического воздействия, каждой из которых характерен заданный набор частот в диапазоне 0,1 -100 Гц и/или 0,1 - 10 кГц.
После поступления сигналов на выбор той или иной программы через приемник (5) Bluetooth в устройство электромагнитной бесконтактной терапии (1), сигналы поступают на микропроцессорный контроллер (4).
Программа может состоять из одной или нескольких частот в диапазоне 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц. Для каждой частоты задается время, например, в диапазоне от 1 до 4000 с. Микропроцессорный контроллер (4) запоминает введенную программу. Количество программ, которые микропроцессорный контроллер (4) запоминает и хранит, зависит от памяти от объема памяти микропроцессорного устройства или дополнительной памяти, что может содержать устройство (1) для электромагнитного воздействия. После этого пользователь берет устройство (1) для электромагнитного воздействия и направляет его антенной (8) на биологически активную зону. Выполнение программы лечения происходит автоматически по команде с основного мобильного устройства (11) управления.
Микропроцессорный контроллер (4), выполняя заданную программу, активирует модули цифрового синтезатора частоты (12) и формирователь SSB-сигнала (13), с помощью которых удается получать из амплитудно-модулированного сигнала сигнал с подавленной несущей и одной боковой полосой с помощью известных методов (фазовый или фильтровый метод) и устройств типа формирователя SSB в диапазонах частот выполненный с возможностью выдачи синусоидальных (гармонических) сигналов с частотой 0,1-900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц с заполнением звуковой частотой: Эти сигналы подаются на согласующее устройство (7) и через него на антенное устройство (8). По окончании заданной программы устройство для электромагнитного воздействия (1) автоматически прекратит подачу сигналов сразу как только перестанут поступать сигналы Bluetooth на него с основного мобильного устройства (11).
Физиотерапевтическое воздействие основано не основано на принуждении органов выполнять не свойственные им функции. Именно поэтому приборами электромагнитной терапии невозможно передозировать или вызвать обострение заболевания. А как следствие этого - навредить этим прибором невозможно.
В качестве прибора, детали которого можно использовать в качестве устройства электромагнитной терапии, можно использовать, например, портативный прибор "DETA" [], разработанный на основе сочетания современного мирового опыта достижений в области воздействия на человека специфическими частотами по методикам доктора Клаусса (Ханау), доктора Неске (Франкфурт) и доктора Фолля (Плохинген), К.Силлинга, О.Коллмера, Пауля-Шмидта и метода воздействия слабыми электромагнитными полями.
Результаты клинических испытаний данного прибора, доказывающие его эффективность при лечении различных заболеваний представлены на сайте [1]. Из прибора извлекаются: дисплей, клавиатура, синтезатор. Благодаря чему размеры устройства (1) для электромагнитного воздействия станут более компактные. Дополнением в корпус является только приемник Bluetooth (5), цифровой синтезатор частоты (12) и формирователь SSB-сигнала (13).
Также в устройстве (1) может быть встроено гнездо (8) для внешней антенны, в которое можно вставить штекер (9) и подключить внешнюю антенну (10).
Внешняя антенна (10) позволяет проводить физиотерапевтическое воздействие более качественно и целенаправленно, для чего достаточно ее приложить или закрепить возле той части тела человека, на которую надо воздействовать. Если внешнюю антенну (10) еще оснастить липучкой, крепежными ремнями или иным закрепительным приспособлением, то удержание антенны (10) на нужной части тела станет еще более простым.
Отображение на экране дисплея (14) мобильного устройства (11) информации с устройства электромагнитной бесконтактной терапии может быть реализовано, например, поочередно с отображением информации состояния мобильного телефона или КПК, или коммуникатора, или i-Phone.
Функция мобильного устройства (11) помимо своей основной функции еще и в том, чтобы по команде пользователя осуществлять выбор той или иной программы и в зависимости от выбора программы посылать тот или иной сигнал на устройство (1) для электромагнитного воздействия, который поданной команде производит формирование и излучение тех или иных частот диапазона.
Иными словами, мобильное устройство (11) не формирует и не излучает частот 0,1-900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, это осуществляется только в устройстве для электромагнитного воздействия (1), что позволяет исключить снижение качества физиотерапевтического воздействия и негативного воздействия излучения мобильного устройства на человека.
Поскольку практически любое мобильное устройство (11), имеющее функции передачи сигналов по Bluetooth, будь то сотовый телефон или КПК, или коммуникатор, или i-Phone, или смартфон, позволяет через Bluetooth передавать любую информацию, то на устройство для электромагнитного воздействия (1) может быть передана информация в виде текстового файла.
Простейший пример исполнения - передача через Bluetooth текстового файла с кодом. Команда на запуск той или иной программы активизируется при получении заданного шифра, соответствующего той или иной программе, заложенной в микропроцессорном контроллере (4). Код может отправить сам пользователь в ручную. Например, на мобильном устройстве (11) пользователя последний сохранил, сформировал или получил через оператора связи, или через Интернет несколько текстовых файлов с кодом. Отправляя через Bluetooth на устройство для электромагнитного воздействия (1) определенный файл с неким названием, соответствующий какой-то программе физиотерапии, пользователь запускает эту программу в нем.
Достоинством системы является то преимущество, что пользователь (18) (см. Фиг.5), не ограничивая свою жизнедеятельность, может одновременно пользоваться мобильным устройством (11) и осуществлять физиотерапевтическое воздействие на любую часть своего тела путем приложения к ней устройства для электромагнитного воздействия (1) или его внешней антенны (10). Применение внешней антенны (10) целесообразно, например, в случаях, когда воздействие желательно большей интенсивностью или с меньшим влиянием на иные устройства, например, типа стимуляторов (19) работы сердца (20), расположение по близости от которых излучателей и иных электромагнитных устройств противопоказано. Излучающая же антенна (10) негативного воздействия на стимулятор (19) не окажет.
Источники информации:
1.