УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕТОКРИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА

Полезная модель относится к медицине и медицинской технике и предназначена для воздействия на организм человека с целью мобилизации его защитных сил посредством фототерапии в спектральном диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового и криовоздействия.
Известно устройство для термо- и криовоздействия на точки акупунктуры, в котором используется в качестве источника термо- и криовоздействия термоэлектрический охладитель (SU 797686).
Вследствие конструктивного исполнения (малой площади воздействующего элемента, предназначенного для контакта с точкой акупунктуры) устройство не позволяет проводить термо- и криотерапию протяженных областей биотканей.
Известно устройство в виде фиксирующей повязки, в котором на воздействующем элементе установлен набор термоэлектрических охладителей, подключенных через аккумулятор к источнику питания, а также датчика температуры (SU 1674834).
В результате локального теплового или криовоздействия воздействия на биоткань происходит соответственно расширение или сужение кровеносных микрососудов в области воздействия. Поочередное циклическое изменение режима работы воздействующего элемента с нагрева на охлаждение повышает эффективность термо- и криотерапии и термокриомассажа. Термоэлектрическая повязка предусматривает работу только в фиксированном положении, что не позволяет проводить термокриомассаж протяженных областей биотканей.
Известно устройство для светорефлексотерапии, которое имеет оптические излучатели на каждый из спектральных диапазонов голубого (470 нм), или зеленого (567 нм), или желтого (590 нм), или красного (660 нм), или инфракрасного (890 нм или 939 нм). Устройство работает путем генерации импульсов указанных длин волн с переключением режимов модуляции (RU 2074697).
Недостатком этого устройства является то, что при его работе использование излучений с различными длинами волн возможно только в последовательном режиме с помощью быстроразъемного соединения, что не позволяет использовать одновременно излучения с различными длинами волн. Использования только одного светового воздействия не позволяет комплексно подойти к лечению заболевания.
Известен физиотерапевтический аппарат, в котором используются лазерные диоды для получения лечебного эффекта в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн. В электрическую цепь аппарата включены лазерные диоды со спектрами излучения, образующими пару соседних по шкале длин волн спектра, как-то: красный и инфракрасный, желтый и оранжевый, синий и зеленый. Компоновка электрической цепи позволяет осуществить с помощью средства управления избирательную генерацию излучения одной из пар указанных спектров (RU 2090224).
Недостатком данного способа воздействия и аппарата является то, что при его осуществлении может использоваться только пара соседних по шкале длин волн. Это снижает возможности аппарата при лечении различных заболеваний, его эффективность и ограничивает возможности комплексного воздействия на организм пациента при различных его состояниях. Это устройство имеет ограниченную область применения в силу использования только одного вида воздействия.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении эффективности терапевтического воздействия на
биоткань за счет увеличения степени расширения и сужения микрососудов, антиболевого, противовоспалительного, иммуностимулирующего и других биологических эффектов для коррекции патологических и стрессовых состояниях организма при различной степени его функциональной активности путем сочетанного воздействия на биоткань повышенной и пониженной температурой с помощью термоэлектрического охладителя и фототерапевтического излучения различных длин волн.
Сущность полезной модели заключается в достижении технического результата устройстве для светокриотерапевтического воздействия, которое содержит блок воздействия, термоэлектрические охладители и блок излучателей с динами волн излучения от инфракрасной до ультрафиолетовой, соединенные с их источниками их питания, фоточувствительные датчики и термочувствительные элементы, связанные с программируемыми коммутаторами их работы, блок управления и связанные с ним индикатор параметров работы устройства и пульт управления для установки параметров термоэлектрических охладителей и излучателей, при этом блок управления связан с термоэлектрическими охладителями и излучателями через программируемые коммутаторы их работы и с управляющими входами их источников питания, с программируемыми коммутаторами термочувствительных элементов и фоточувствительных датчиков, причем блок управления выполнен с возможностью обеспечения одновременного включение в работу набора, по крайней мере, из четырех излучателей с различными длинами волн излучения, последовательную смену наборов излучателей, регулирования длительности воздействия каждого из наборов, непрерывного или импульсного режима работы каждого из излучателей, регулирования мощности излучения каждого из излучателей, длительности нагрева и охлаждения на каждом термоэлектрическом охладителе, на блоке воздействия размещены источники излучения, фоточувствительные датчики или
элементы, обеспечивающие передачу излучения от излучателей и до фоточувствительных элементов, а также термоэлектрические охладители и термочувствительные элементы, для каждой длины волны блок излучателей содержит, по крайней мере, два последовательно соединенных излучателя, а на воздействующем элементе излучатели или элементы, передающие излучение от излучателей, расположены регулярно.
В качестве излучателей используют лазеры, лазерные диоды, светодиоды, лампы с узкополосным спектром излучения.
В одном из вариантов выполнения устройства термоэлектрические охладители выполнены с возможностью обеспечения на их поверхности воздействия температуры от -50 до +70°С,.
Блок излучателей может быть выполнен с возможностью не перекрытия пятен облучения от излучателей в зоне облучения.
Блок излучателей может быть выполнен с возможностью перекрытия пятен облучения от излучателей в зоне облучения.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена блок-схема устройства, на фиг.2 - воздействующий элемент, на фиг.3 -схема включения источников излучения.
Устройство для светокриотерапевтического воздействия содержит блок воздействия 1, термоэлектрические охладители 2, 3, 4 и блок J излучателей 5, 6, 7 с динами волн излучения от инфракрасной до ультрафиолетовой, соединенные с их источниками их питания, соответственно 8 и 9. Устройство содержит также фоточувствительные датчики 10, 11, 12 и термочувствительные элементы 13, 14, 15, связанные с программируемыми коммутаторами их работы, соответственно 16 и 17. Для реализации заданной программы устройство содержит блок управления 18 и связанные с ним индикатор 19 параметров работы устройства и пульт управления 20 для установки параметров термоэлектрических
охладителей и излучателей. Блок управления 18 связан: с термоэлектрическими охладителями 2, 3 и 4 через программируемый коммутатор 21 их работы и с управляющим входом источника питания 8 термоэлектрических охладителей; с излучателями 5, 6, и 7 через программируемый коммутатор 22 их работы и с управляющим входом источника питания 9 излучателей; с программируемым коммутатором 17 термочувствительных элементов 13, 14, и 15; с программируемым коммутатором 16 фоточувствительных датчиков 10, 11 и 12. Блок управления 18 выполнен с возможностью обеспечения одновременного включение в работу набора, по крайней мере, из четырех излучателей с различными длинами волн излучения, последовательную смену наборов излучателей, регулирования длительности воздействия каждого из наборов, непрерывного или импульсного режима работы каждого из излучателей, регулирования мощности излучения каждого из излучателей, длительности нагрева и охлаждения на каждом термоэлектрическом охладителе. На блоке воздействия 1 размещены: излучатели 5, 6, 7, фоточувствительные датчики 10, 11, 12 или элементы, обеспечивающие передачу излучения от излучателей и до фоточувствительных элементов (на чертеже не показаны), а также термоэлектрические охладители 2, 3, 4 и термочувствительные элементы 13, 14, 15. Для каждой длины волны блок J излучателей содержит, по крайней мере, два последовательно соединенных излучателя, а на воздействующем элементе излучатели или элементы, передающие излучение от излучателей, расположены регулярно.
В качестве излучателей используют лазеры, лазерные диоды, светодиоды, лампы с узкополосным спектром излучения.
Термоэлектрические охладители 2, 3, 4 выполнены с возможностью обеспечения на их поверхности воздействия температуры от -50 до +70°С,.
Блок излучателей может быть выполнен с возможностью не перекрытия пятен облучения от излучателей в зоне облучения или же перекрытия пятен облучения от излучателей в зоне облучения. В первом случае на выходных торцах световодов или непосредственно на излучателях установлены оптические элементы.
Термоэлектрические охладители и излучатели имеют произвольную форму и расположены на блоке воздействия в порядке, определенном терапевтической задачей, при этом источники излучения расположены регулярно.
Термоэлектрические охладители в блоке воздействия управляются с помощью блока управления, при этом для каждого термоэлектрического охладителя режимы нагрева-охлаждения устанавливаются индивидуально для каждого термо-криоцикла.
На поверхности термоэлектрического охладителя, обращенной к биоткани, могут быть установлены сменные насадки (на чертеже не показаны), выполненные из материала с высокой теплопроводностью (медь, алюминий и др.), что позволяет производить их дезинфекцию после снятия с блока воздействия. Там же установлены термочувствительные элементы (датчики температуры - терморезисторы или другие полупроводниковые устройства).
Датчики температуры предназначены для контроля температуры со стороны термоэлектрического охладителя, обращенной к биоткани (а также температуры сменных насадок, если они установлены) при выборе необходимой для воздействия температуры.
Для эффективного отвода тепла от противоположной биоткани стороны термоэлектрического охладителя в устройстве может быть использован радиатор и/или вентилятор (на чертеже не показаны). Для получения максимально низкой (высокой) температуры воздействия с
помощью термоэлектрических охладителей в устройстве может быть реализовано каскадное соединение термоэлектрических охладителей.
При использовании термоэлектрического охладителя, конструктивно выполненного с отверстием в центре, излучатель или средство подвода излучения к блоку воздействия (световод) устанавливают внутри этого отверстия.
Для поддержания постоянно установленной мощности излучения в излучателях при проведении воздействия использована стабилизация мощности излучения и стабилизация температуры излучателей.
При размещении излучателей и фоточувствительных датчиков (фотодиодов) вне блока воздействия подвод излучения к биоткани производится с помощью оптического волокна, выходной конец которого закреплен на блоке воздействия. При этом мощность излучения излучателя контролируется с помощью оптического волокна, один конец которого закреплен на блоке воздействия, а другой - у фоточувствительного датчика (фотодиода). Излучение, отраженное от биоткани, поступает в оптическое волокна и затем попадает на фоточувствительную площадку удаленного фотодатчика (фотодиода).
В результате локального теплового или криовоздействия на биоткань происходит соответственно расширение или сужение кровеносных микрососудов в области воздействия. Поочередное циклическое изменение режима работы воздействующего элемента с нагрева на охлаждение повышает эффективность термо- и криотерапии и термокриомассажа.
При воздействии низкоинтенсивного лазерного и некогерентного излучения светодиодов в пределах спектрального диапазона 0.5...1.6 мкм происходит дилетация артериол, равно и венул кровеносных микрососудов уже на 1-й - 10-й мин в зависимости от мощности фотовоздействия на биоткань (Козлов В.И., Буйлин В.А., и др. "Основы лазерной физио- и рефлексотерапии", Самара-Киев, 1993, стр.60).
Для использования устройства при физиотерапевтическом воздействии выбирают значения температур для термо- и криовоздействия на биоткань; длительность охлаждения и нагрева в одном цикле; число циклов; время экспозиции; мощность излучения излучателей; дозу фотовоздействия; частоту модуляции излучения излучателей; режим синхронизации излучения излучателей с термо- и криовоздийствием.
Режимы синхронизации излучения с термо - и криовоздействием позволяют выбирать постоянное включение излучателей в течение всего времени проведения фототермокриотерапии, включение излучателей только во время теплового воздействия, включение излучателей только во время криовоздействия, отключение излучателей при проведении термо- и криовоздействия на биоткань.
После установки необходимых значений параметров фототермокриотерапии воздействующий элемент 22 устройства фототермокриотерапии помещается на биоткань и в зависимости от цели терапии и протяженности области биоткани проводится фототермокриотерапия при фиксированном положении воздействующего элемента 22 или путем медленных вращательно-поступательных движений воздействующего элемента 22.В зависимости от показаний терапии процедуру проводят в течении от 10 до 30 мин.(при необходимости устраивают перерывы между термо- и криовоздействием). Для применения набора различных методик фототермокриотерапии данные установки параметров фототермокриовоздействия поступают на микроконтроллер 3 от внешнего персонального компьютера в соответствии с выбранной методикой терапии.
На мониторе внешнего компьютера отражаются установленные значения температуры каждого из термоэлектрических охладителей в воздействующем элементе, мощности излучения, дозы фотовоздействия, частоты модуляции излучателей, количества термо-криоциклов,
установленного времени экспозиции и их обратный отсчет в течении процедуры.
Устройство работает следующим образом.
Проводят диагностическое обследование пациента, выбирают диапазоны используемых длин волн, используемых температур (как плюсовых, так и минусовых), устанавливают с помощью блока управления требуемые режимы воздействия (мощность излучателей, длительность воздействия, смену наборов длин волн, частоту и т.п.).
При выборе параметров воздействия руководствуются следующим:
2
В зависимости от функционального состояния организма используют набор излучений четырех и более длин волн в различных сочетаниях и последовательности, с различными параметрами воздействия (мощность, общая длительность, импульсный или непрерывный характер воздействия). Используют время облучения для каждой из дин волн от 0,1 мс до 30 мин, частотой от до 10000 Гц с поглощенной дозой 0,01-10 Дж/см. Ультрафиолетовый диапазон (320 нм) используют для воздействия на меланинобразующие структуры кожи с целью стимуляции иммунной системы, воздействия на обменные процессы в кожном покрове, этот диапазон обладает противовоспалительным эффектом и применяется, кроме того, для загара, используется в непрерывном режиме. Синий диапазон длин волн (470 нм) используют для воздействия на поверхностные структуры кожи, в частности, на кожные нервные окончания и хроматофоры, режим использования - непрерывный или импульсный. Зеленый диапазон (560 нм) обладает несколько большим проникающим воздействием вглубь кожных структур, поэтому наряду с непрерывным воздействием используют импульсный режим работы. Желтый диапазон (580 нм) более эффективен в импульсном режиме
использования и очень хорошо снимает воспалительные явления как на поверхности кожи, так и с более глубоких подкожных структур, воздействует на проницаемость клеточных мембран и на периферическую нервную систему за счет изменения проницаемости клеточных мембран к кальцию. Область использования этого диапазона - лечение дегенеративно-воспалительных заболеваний нервной системы, лечение лучевых эпителиитов, язвенной болезни, мастопатий и других заболеваний. Красный диапазон (630-680 нм) используют для лечения дерматологических заболеваний, улучшения микроциркуляции и для воздействия на кровь. Инфракрасный диапазон (начиная с 890 нм) имеет наибольшую проникающую способность и предназначен для воздействия на глубинные структуры организма с целью иммунностимуляции, обладает сильным противовоспалительным и антиболевым эффектом.
Использование непрерывного излучения и низкочастотного излучения (до 80-100 Гц) с преобладанием синего, зеленого и желтого и инфракрасного диапазона длин волн обладает успокаивающим действием и благотворно влияет на нервную систему. Тонизирующим действием обладает комбинация с преобладанием ультрафиолетового, желтого, красного и инфракрасного диапазона длин волн в комбинации непрерывного излучения и частот до 1000-1500 Гц. Стимулирующим действием для снятия стрессовых ситуаций и профилактики заболеваний используется сочетанием с преобладанием ультрафиолетового, синего, красного и инфракрасного диапазона длин волн в частотном диапазоне от 1500 до 10000 Гц.
Использование излучений одновременно нескольких длин волн (по крайней мере, четырех) не означает, что все они работают в одном режиме. Это значит, что при осуществлении конкретного воздействия используются излучения, по крайней мере, четырех длин волн в
диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового, а параметры воздействия каждой длинной волн могут быть различными.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Пациентка Р., 34 лет. Обратилась с жалобами на раздражительность, быструю утомляемость, плохой сон. В течение последних 2 лет имела большие проблемы в семейной жизни, 3 мес. назад семья распалась. Самостоятельно в течение 1.5-2 мес. принимала седативные препараты и снотворные средства, эффекта от проводимой терапии не получила. Записалась на прием к психоневрологу, где был поставлен диагноз: синдром хронической усталости, ситуационный невроз. В течение 1-го месяца принимала антидепрессанты, анксиолитики, транквилизаторы в комбинации с витаминотерапией (B1, B6, В12). Затем дополнительно был проведен курс психотерапии и гипнотерапии. Проведенное лечение частично дало эффект, уменьшилась раздражительность, нормализовался сон. Но пациентка чувствовала себя заторможенной, сонливой. Через две недели стали вновь появляться симптомы раздражительности, плаксивости.. Пациентке был назначен курс комбинированного крио-светового воздействия, с одновременным использованием в течение 10 сеансов тепловых воздействий на позвоночник с чередованием температур от -50°С до +70°С и на височную область +40°С, одновременно на зоны воздействия использовался синий, зеленый и желтый и инфракрасный диапазон длин волн. Время воздействия от 30 сек. (1-2 сеансы) до 30 мин (3-10 сеансы). Синий диапазон длин волн использовали с частотой 1 Гц в течение 30 мин (в несущем элементе устройства установили 6 светодиодов, каждый мощностью 0,1 мВт), для формирования желтого диапазона длин волн использовали узкополосную лампу мощностью 50 мВт. Излучение от лампы было подведено к несущему элементу с помощью волоконных световодов, выходные торцы которых закреплены в несущем элементе. Излучение использовали в течение 10
сек с перерывом 10 сек. И повторением до 100 циклов воздействия. Зеленый диапазон длин волн сформирован с помощью 3 светодиодов с мощностью 0,5 мВт, режим воздействия непрерывный. Инфракрасный диапазон формировали с помощью импульсного излучения лазера с частотой 600 Гц, мощностью 5 Вт/имп, длительность импульса 100 нсек.
Воздействие осуществляли с помощью несущего элемента, в виде рабочей головки с встроенными в нее элементом Пелтье и лазерными и светодиодными излучателями вокруг него, туда же выходили и волоконные световоды, головку вращательно-линейно перемещали вдоль позвоночника и в височной области. После 3-го сеанса пациентка отметила нормализацию сна, уменьшение раздражительности, к 5-ому сеансу повысилась работоспособность. После окончания курса воздействия больная чувствовала себя удовлетворительно, никаких жалоб не предъявляла.
1
1
4
2
Пример 2. Пациентка Б., 18 лет. В течение последних 3-х лет страдала герпесом и гнойничковым поражением кожи лица. Использование различных антивирусных и противовоспалительных мазей эффекта не приносило. Больной был проведен массаж лица с использованием температуры - -20°С, с одновременным применением набора воздействующих длин волн: использовали ультрафиолетовый, желтый, красный и инфракрасный диапазоны длин волн. Ультрафиолетовый диапазон формировали излучением узкополосной лампы (мощность 50 Вт, непрерывный режим, в течение 5 сеансов: 1-2 сеансы - / биодозы, 2-3 сеансы - / биодозы, 5 сеанс - 1 биодоза). Желтый диапазон формировали аналогично ранее описанному. Красный диапазон - лазер, мощность 10 мВт, непрерывный режим, время облучения - 2 мин. Инфракрасный диапазон формировали с помощью импульсного излучения лазера с частотой 10000 Гц, мощностью 5 Вт/имп, длительность импульса 100 нсек.
Воздействию подвергали поверхность лица в течение 10 мин. Было проведено 15 сеансов лечения, после которого полностью исчезли герпетические высыпания и кожа очистилась от гнойничков. Эффект от лечения сохранялся 3 мес.
2
1
1
4
2
Пример 3. Пациент М., 39 лет. Поступил с жалобами на постоянные простуды, в течение 6-10 раз в год болел респираторно-вирусными инфекциями, в течение 5-ти лет страдает хроническим тонзилитом. В 2001 г. перенес левостороннюю пневмонию. Пациенту назначен курс лечения, состоящий из теплового воздействия на область грудной клетки от -20°С до +40°С с одновременным использованием излучения 5-ти длин волн с преобладанием ультрафиолетового, красного, инфракрасного диапазонов длин волн в частотном диапазоне от 1500 до 10000 Гц. Курс воздействия составил 12 сеансов. Осуществляли облучение в постоянном режиме (фоновый режим облучения) длинами волн синего (мощность 0,00005 Вт. в течение 10 мин.), и зеленого диапазона с плотностью мощности 0,12-0,14 Дж/ см.. Для формирования ультрафиолетового диапазона использовали узкополосную лампу с получением / биодозы (1-2 сеансы), / биодозы (3-4 сеансы) 1 биодозы (5-7 сеансы), 1,5 биодозы (8-10 сеансы), 2 биодозы (10-12 сеансы). Инфракрасный диапазон (диодный лазер 890 нм) использовали с частотой 1500 Гц, по 1-2 минуты в течение 5 сеансов, длительность импульса 100 нсек. Красный диапазон (630 нм) - модность непрерывного лазерного облучения 4 Вт в течение 30 сек. Облучению подвергали полость носоглотки.
Далее осуществляли воздействие на паравертебральные области в том же диапазоне температур и набором воздействующих длин волн: использовали ультрафиолетовый, желтый, красный и инфракрасный диапазоны длин волн. Ультрафиолетовый диапазон формировали излучением узкополосной лампы (мощность 50 Вт, непрерывный режим, в
1
1
4
2
течение 5 сеансов: 1-2 сеансы - / биодозы, 2-3 сеансы - / биодозы, 5 сеанс - 1 биодоза). Желтый диапазон формировали аналогично ранее описанному. Красный диапазон - лазер, мощность 10 мВт, непрерывный режим, время облучения - 2 мин. Инфракрасный диапазон формировали аналогично ранее описанному.
После окончания курса лечения пациент чувствовал себя удовлетворительно за весь период наблюдения.
Устройство согласно полезной модели было использовано для лечения 40 пациентов с различными заболеваниями и состоянием иммунной системы. Результаты лечения подтвердили его эффективность.