УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПИИ

Полезная модель относится к области медицины, в частности к устройствам для физиотерапии и ионофореза.
Известно устройство для электрофореза - аппарат «Поток-1», содержащее источник ток, соединенный с двумя электродами. Источник тока соединен с электродами таким образом, что при плотном механическом контакте электродов с биологической тканью образуется электрическая цепь. Недостатком известного устройства является низкое удобство его эксплуатации, а именно, сложность контроля и управления параметрами воздействия, что обусловлено конструкцией устройства и необходимостью визуального контроля показаний измерительных приборов в процессе процедуры.
Известно, выбранная в качестве ближайшего аналога полезная модель «Устройство электротерапевтическое» согласно патенту РФ №45277 МПК 7 A61N 1/30 с приоритетом от 06.12.200. Устройство содержит блок питания, блок контроля параметров воздействия, включающий миллиамперметр и вольтметр, блок управления параметрами воздействия, выполненный на основе потенциометра, рабочий и референтный электроды, соединенные соответственно с плюсовым и минусовым выводами блока контроля параметров воздействия, который первой двунаправленной связью соединен с блоком питания, а второй двунаправленной связью соединен с блоком управления параметрами воздействия. Устройство содержит также средство ввода режима параметров воздействия и блок индикации, соединенные с блоком питания и блоком управления параметрами воздействия. Рабочий электрод выполнен с возможностью изменения площади токопроводящей поверхности и содержит, по меньшей мере, две токопроводящие пластины.
Недостатком вышеописанного устройства является низкая эффективность воздействия на организм пациента и низкая безопасность лечебного процесса, что обусловлено следующим.
-3
-2
Во-первых, не учитывается состояние биотканей пациента в процессе процедуры, не контролируется значение плотности тока, которое может существенно изменяться в зависимости от площади активного электрода, от времени проведения процедуры, а также от физиологического состояния пациента и от других факторов. Электропроводность живых тканей определяется концентрацией ионов и их подвижностью. В межклеточной жидкости с максимальным содержанием носителей тока (ионов) удельная электропроводность достаточно высока и составляет 1 См/м (сименс на метр). В цитозоле, содержащем органеллы и крупные белковые макромолекулы, напротив, она понижается до 0.003 См/м. Удельная электропроводность плазмолеммы и внутриклеточных мембран, составляющих до 10-11,5% массы клетки, еще ниже: (1-3) См/м. В связи с этим, при определении параметров воздействия необходимо учитывать плотность тока, связанную с электропроводностью участка тела пациента, имеющего контакт с аппликатором. Из-за малого количества межклеточной жидкости, существенно ограничивающей подвижность содержащихся ионов, удельная электропроводность целых органов и тканей значительно меньше, чем составляющих их сред. Наибольшие величины проводимости (0.6-2.0 См/м) имеют жидкие среды организма (кровь, лимфа, желчь, спинномозговая жидкость, моча), а также мышечная ткань (0.2 См/м). Электропроводность кожи зависит от ее толщины, состояния и содержания воды. Содержание воды в поверхностном слое - около 10% от массы клеток, тогда как в нижележащих слоях - до 70%. Площадь потовых и сальных желез, волосяных фолликулов на разных участках тела неодинакова: 0,5% поверхности кожных покровов. С учетом этого удельная электропроводность отдельных участков кожи существенно различается, и составляет 10-2*10 См/м. Известно, что сухая кожа является плохим проводником электрического тока, тогда как влажная проводит его хорошо. Для повышения эффективности воздействия необходима обратная связь, посредством которой производится динамический учет изменения биофизических свойств биотканей в процессе процедуры.
Во-вторых, процесс усвоения биотканями ионов, поступающих с аппликатора, зависит от состояния клеток биоткани, от поверхностного заряда клеток и их диэлектрической проницаемости, уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, биоэнергетических и биосинтетических процессов. Поэтому для повышения эффективности ионофореза необходимы дополнительные факторы воздействия, способствующие повышению уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, активации биоэнергетических и биосинтетических процессов.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения эффективности и безопасности физиотерапевтического воздействия за счет учета изменения состояния биотканей пациента в процессе процедуры, а также за счет активации состояния клеток биоткани.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройство для физиотерапии, содержащее источник питания, активный и пассивный электроды, блок контроля параметров воздействия, блок управления и индикатор, предлагается дополнительно ввести блок регулировки плотности тока и блок светотерапии, при этом первый и второй выводы источника питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока контроля параметров воздействия и блока управления, третий вывод блока управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока регулировки плотности тока, второй и третий выводы которого подключены соответственно к активному и пассивному электродам, а пятый и шестой выводы блока контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока светотерапии.
Блок регулировки плотности тока может содержать блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода.
Активный электрод может быть выполнен в виде аппликатора металлического, например, из серебра, или с покрытием из металла, а пассивный электрод - в виде аппликатора из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению в здравоохранении.
Индикатор может быть выполнен мультимодальным, обеспечивающим индикацию по меньшей мере двух параметров воздействия - тока и плотности тока.
Блок светотерапии может быть выполнен на основе светодиодов.
Блок светотерапии может быть выполнен на одной подложке или конструктивно заодно с активным электродом.
Также устройство дополнительно может содержать таймер для учета времени процедуры.
В предлагаемом устройстве для физиотерапии за счет введения блока регулировки плотности тока учитывается состояние биотканей пациента в процессе процедуры и контролируется значение плотности тока, которое может существенно изменяться в зависимости от площади активного электрода, а также от времени проведения процедуры, а также от физиологического состояния пациента и от других факторов.
В предлагаемом устройстве введение блока светотерапии, выполненного на основе светодиодов, способствует повышению эффективности ионофореза. Взаимодействие красного и инфракрасного излучения с биологическими молекулами реализуется чаще всего на клеточных мембранах, что приводит к неспецифической реакции клеток облученной ткани: изменению поверхностного заряда клеток и их диэлектрической проницаемости, повышению активности ферментных и обменных процессов, повышению уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, усилению биоэнергетических и биосинтетических процессов. За счет этого происходит ускоренное усвоение биотканями ионов, поступающих с аппликатора при ионофорезе.
В результате повышается эффективность воздействия на организм пациента, а также безопасность лечебного процесса.
На фигуре приведена блок схема предлагаемого устройства для физиотерапии.
Устройство для физиотерапии используется для лечения и профилактики воспалительных заболеваний и содержит источник 1 питания, блок 2 управления, блок 3 контроля параметров воздействия, блок 4 регулировки плотности тока, активный электрод 5, пассивный электрод 6 и блок светотерапии, представляющий собой блок 7 светодиодов. Блок 3 контроля параметров воздействия включает в себя не показанный на фигуре индикатор. Первый и второй выводы источника 1 питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока 2 управления и блока 3 контроля параметров воздействия. Третий вывод блока 2 управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока 3 контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока 4 регулировки плотности тока. Второй и третий выводы блока 4 соединены соответственно с активным и пассивным электродами 5, 6. Пятый и шестой выводы блока 3 контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока 7 светодиодов.
Источник питания 1 представляет собой источник безопасного сверхнизкого напряжения. Он может быть выполнен в виде адаптера, понижающего напряжение сети 220 В до безопасного сверхнизкого уровня, или на гальванических батареях или аккумуляторах.
Активный электрод 4 может, например, представлять собой аппликатор металлический или с покрытием из металла, а пассивный электрод 5 - аппликатор из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению в здравоохранении. В общем случае выбор типа используемого электрода, его форма, площадь активной поверхности и другие характеристики зависят от конкретной ситуации, назначения врача, характера заболевания и т.п.
Индикатор блока 3 может быть выполнен мультимодальным и обеспечивает индикацию значений тока и плотности тока, времени процедуры.
Блок 6 регулировки плотности тока включает в себя не показанные на фигуре блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода. Органы управления плотностью тока могут располагаться, например, в блоке управления 2 и представляют собой панель с переключателем «включено-выключено», кнопками «выбор» для выбора параметра для установки (ток, плотность тока, время процедуры и другие), кнопками изменения величины устанавливаемого параметра «больше-меньше». Блок 4 регулировки плотности тока обеспечивает использование в качестве воздействующего фактора величину плотности электрического тока в зависимости от площади активного электрода 4.
Также устройство содержит не показанный на фигуре таймер для учета времени процедуры, который может входить в состав, например, блока 2 управления.
2
Использование обратной связи по текущему значению плотности тока позволяет осуществлять динамический анализ плотности тока, воздействующего на пациента, и его авторегулирование, в зависимости от индивидуальных особенностей и состояния биотканей пациента. За счет применения блока 4 регулировки плотности тока достигается наиболее оптимальное сочетание времени и интенсивности воздействия, улучшается микроциркуляция и регионарное кровообращение, обеспечивая более интенсивную диффузию ионов металла в зону ионофореза. Экспериментально установлено, что для возбуждения клеток средней возбудимости необходима плотность тока 0,01 мА/см, исходя из чего производится первоначальная настройка устройства, а индивидуальный подбор, при необходимости, производится по назначению врача вначале процедуры.
Устройство работает следующим образом:
Аппликаторы - электроды 5, 6 посредством соединительных проводов, входящих в комплект, соединяют с клеммами устройства. Ионофорез проводят по лабильной методике, предложенной B.C.Улащиком в 1979 г. Для этого включают устройство переключателем «включено-выключено» и соответствующей кнопкой «выбор» осуществляют выбор параметра для установки, кнопками «больше-меньше» устанавливают величину параметра, например, электрического тока, которая отображается на индикаторе блока 3. В зависимости от типа используемого электрода 5 и от его активной площади устанавливают рабочее значение плотности тока с помощью органов управления блока 2 управления (кнопка «выбор» - «плотность тока» и кнопки «больше-меньше»). При нажатии кнопки «выбор» - «таймер» устанавливают кнопкой «больше-меньше» необходимое время процедуры. При нажатии кнопки «Работа» включают процедуру воздействия на пациента, при этом включаются светодиоды блока 7 и начинается обратный отсчет времени процедуры таймером. Во время процедуры посредством блока обратной связи блока 4 осуществляется динамический анализ величины воздействующего фактора, вычисляется текущее значение плотности тока и в зависимости от него осуществляется авторегулирование до установленного значения.
Предлагаемое устройство отличается высокой эффективностью и безопасностью воздействия и может быть использовано для широкого круга заболеваний, в том числе воспалительных. За счет этого устройство может применяться как в условиях лечебного учреждения, так и самостоятельно пациентами в домашних условиях.