АППАРАТ КВЧ-ИК ТЕРАПИИ "ЭЛИКС"

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для профилактических и лечебных применений.
Известен диагностирующий и лечебный комплекс с электромагнитным излучением [1], содержащий КВЧ-генератор, широкополосную антенну, приемник электромагнитного сигнала, включающий аппликатурную антенну, СВЧ радиометр и дешифратор команд, пульт управления, включающий контроллер, АЦП и клавиатуру, блок питания, программируемый источник питания и ЭВМ, причем все блоки комплекса, за исключением ЭВМ, помещены в экранирующее электромагнитное излучение (ЭМИ) помещение (бокс). Недостатками комплекса являются стационарность, аппаратурная сложность, необходимость высокопрофессионального обслуживания, ограниченность функциональных возможностей (использование только немодулированного электромагнитного колебания КВЧ, только одной частоты, направляемого только на одну область тела), отсутствие возможностей сочетанного применения с ЭМИ других диапазонов.
Известен способ локального воздействия КВЧ ЭМИ двух или более частот одновременно [2] на биологически активные точки (БАТ) или зоны,
реализованный в виде комплекса из двух или более одновременно работающих аппаратов КВЧ-терапии, формирующих электромагнитные колебания разных частот КВЧ-диапазона, выходы которых соединены с входами направленного ответвителя, выполненного с возможностью суммирования колебаний, выход которого соединен с согласующим устройством, являющимся выходом комплекса на одну облучаемую точку или зону. Недостатком комплекса является аппаратурная сложность (необходимость иметь несколько аппаратов КВЧ-терапии и достаточное количество направленных ответвителей), громоздкость конструкции в целом и неудобства обслуживания, ограниченность функциональных возможностей (использование только электромагнитного излучения КВЧ, только одновременно работающих генераторов, облучение биообъекта только в единственной точке или по единственной области), отсутствие возможностей сочетанного применения с ЭМИ других диапазонов.
Известно устройство для индивидуального лечения [3], содержащее источник питания, КВЧ-генератор, цилиндрический полый волновод со спиральной внутренней канавкой, на котором установлен металлический сердечник с размещенной внутри него НЧ-катушкой, подключенные к источнику питания НЧ- и ИК-генераторы, последний из которых размещен соосно с диэлектрической заглушкой, и светодиод для индикации настройки частоты КВЧ-генератора. Несмотря на простоту конструкции устройство обеспечивает сочетанное НЧ, КВЧ и ИК терапевтическое воздействие. Недостатками
устройства являются ограниченность функциональных возможностей (использование только немодулированного электромагнитного колебания КВЧ, только одной частоты, направляемого только в одну точку биообъекта).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является аппарат для диагностики и полифакторной физиотерапии [4], состоящий из комплекта терминалов, соединенных с блоком управления, связанного с персональным компьютером, причем блок управления содержит микроконтроллер, блок переключения режимов работы, блок экспресс диагностики, блоки индикации и сигнализации, блоки питания и управления для терминалов, а комплект терминалов, используемых контактным способом, включает основной терминал ИК-диапазона, содержащий фотодиод, лазерный и светодиодные излучатели, помещенные в общей зеркально отражающей камере, фотоприемник, фотодиод и источник постоянного магнитного поля, и дополнительные терминалы: экспресс - диагностики, ИК диапазона, лазерные, УЗ диапазона и КВЧ-диапазона, последний выполнен с возможностью обеспечения стандартных режимов облучения на разных частотах с расположением излучателей на разные частоты излучения в одной головке. Аппарат имеет непрерывный и импульсный режимы работы с возможностью установки: частоты следования пачек импульсов, количества импульсов в пачке, мощности излучения. Недостатками аппарата являются конструктивная сложность, необходимость высокопрофессионального обслуживания, ограниченность функциональных возможностей (использование
только амплитудной манипуляции электромагнитного колебания КВЧ, невозможность одновременного воздействия на одну точку биообъекта совокупностью излучений нескольких частот).
Задачами изобретения являются упрощение конструкции, обеспечение возможности малогабаритного исполнения, уменьшение энергопотребления, расширение функциональных возможностей путем сочетанного применения ЭМИ КВЧ и ИК диапазонов с дополнительными видами модуляции.
Задачи решаются тем, что в аппарат КВЧ-ИК терапии "Эликс", состоящий из блока управления, содержащего источник питания, блок формирования сигналов, выполненный с возможностью программного микроконтроллерного формирования по входным установочным сигналам команд и сигналов, определяющих стандартные [5] временной режим сеанса, непрерывный или импульсный режим генерации ЭМИ, частоты следования пачек запускающих импульсов, количества импульсов в пачке, частоты и уровни выходной мощности ЭМИ, и с возможностью необходимой индикации и сигнализации, соединенный с блоком питания, и терминальные разъемы, генераторов ЭМИ КВЧ диапазона и комплекта терминалов, каждый из которых соединен с блоком управления посредством соответствующего терминального разъема и содержит генератор ЭМИ ИК диапазона, в блоке управления введены коммутатор, управляющий и информационный входы которого соединены с соответствующими выходами блока формирования сигналов, а выходы соединены с соответствующими входами терминальных разъемов; переключатель
времени сеанса, выполненный с возможностью выбора дополнительно к стандартным установкам времени начала и продолжительности повторов отдельных этапов сеанса, выход которого соединен с соответствующим установочным входом блока формирования сигналов; переключатель режимов генерации, выполненный с возможностью выбора дополнительно к стандартным установкам значения скважности импульсной последовательности, выход которого соединен с соответствующим установочным входом блока формирования сигналов; переключатель режимов модуляции, выполненный с возможностью выбора дополнительно к стандартным установкам изменения частоты повторения или/и длительности импульсов по законам циклического или/и хаотического процессов, а также постоянного или модулируемого сдвига фазы модулирующих процессов на одних терминальных разъемах относительно других терминальных разъемов, выход которого соединен с соответствующим установочным входом блока формирования сигналов; причем, блок формирования сигналов выполнен с возможностью формирования управляющего сигнала для коммутатора, выполненного с возможностью синхронизированной с информационным сигналом циклической коммутации генераторов ЭМИ; в каждом из терминалов генератор ЭМИ ИК диапазона выполнен в виде круговой платы концентрически расположенных широкополосных ИК диодных излучателей, вход которой соединен с соответствующим выходом терминального разъема, а излучающая поверхность контактно согласована в ИК диапазоне с поверхностью биообъекта; в каждом
из терминалов введены настроенные на разные частоты генераторы ЭМИ КВЧ диапазона, входы которых соединены с соответствующими выходами терминального разъема, а выходы связаны с общим волноводом, переходящим в общий излучатель, выполненный с возможностью контактного согласования в КВЧ диапазоне с поверхностью биообъекта и размещенный в центре круговой платы ИК диодных излучателей.
Технический результат состоит в упрощении конструкции, малогабаритном исполнении, уменьшении энергопотребления и тепловыделения за счет не одновременной, а последовательной работы генераторов ЭМИ, расширении функциональных возможностей путем обеспечения широкого выбора количества применяемых несущих частот и видов модуляции (в том числе широтно-импульсной и фазовой) КВЧ колебаний и их сочетанного воздействия совместно с широкополосными ИК колебаниями на точки или зоны БАТ, на отстоящие области биообъекта посредством одного или нескольких сфазированных по модулирующим сигналам терминалов.
На фиг.1 изображена структурная схема аппарата КВЧ-ИК терапии "Эликс".
Аппарат состоит из блока управления, содержащего переключатель 1 времени сеанса, переключатель 2 режимов генерации, переключатель 3 режимов модуляции, блок 4 формирования сигналов, коммутатор 5, источник 6 питания и терминальные разъемы 7, и терминала, содержащего генераторы 8 КВЧ, общий волновод 9, общий излучатель 10 и плату 11 ИК излучателей.
Аппарат работает следующим образом. В соответствии с медицинским назначением посредством переключателя 1 времени сеанса устанавливают временные характеристики сеанса (начало и продолжительность, перерывы, повторения). Посредством переключателя 2 режимов генерации устанавливают скважность импульсной последовательности, уровень мощности ИК излучения и уровень мощности КВЧ генераторов (с учетом скважности). Посредством переключателя 3 режимов модуляции устанавливает необходимые режимы модуляции каждой несущей частоты: используют стандартные установки и дополнительно изменение частоты повторения или/и длительности импульсов по законам циклического или/и хаотического процессов, а также постоянного или модулируемого сдвига фазы модулирующих процессов на одних терминальных разъемах относительно других терминальных разъемов (в случае использования двух терминалов для облучения разных, например противоположных, областей биообъекта и необходимости согласования фаз модулирующих сигналов, например, для достижения эффекта амплитудных "качелей"). При этом блоком 4 формирования сигналов вырабатываются соответствующие сигналы управления для коммутатора 5, а информационный сигнал направляется коммутатором 5 на очередной генератор 8 КВЧ, с которого электромагнитные колебания поступают через согласованные контактные излучатели на поверхность биообъекта, клеточные структуры которого переходят в состояние высокодобротного резонанса, для поддержания которого нет необходимости использовать непрерывные колебания, а достаточны
лишь редкие высокочастотные импульсы. При этом генераторы работают в режиме повышенного КПД, сокращается тепловыделение и энергопотребление от источников питания. Так как генерируются разные частоты, формируется эффект их сочетанного воздействия, имеющего важное терапевтическое значение [6]. В зависимости от формы выбранного согласованного контактного излучателя 10 терминала излучение может концентрироваться в точку или распределяться по контактной площади излучателя.
Аппарат КВЧ-ИК терапии "Эликс" может быть выполнен из типовых модулей и на доступной элементной базе. Возможны мобильные, настольные или носимые конструкции аппарата. Выполнение блоков определяется их функциональным назначением в аппарате и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах. Например, блок 4 может быть реализован на основе простейшей микропроцессорной сборки или на известных схемах импульсной техники, а генераторы 8 каждого терминала - на диодах Ганна или КВЧ транзисторах, причем в составе единого металлического моноблока с общим волноводом, переходящим в согласованный рупорный излучатель.
Источники информации
1. Патент №2226116 (SU). Диагностирующий и лечебный комплекс с электромагнитным излучением /В.А.Елкин и др.//БИ. 27.03.2004.
2. Патент №2159605 (RU). Способ локального воздействия КВЧ ЭМИ двух или более частот одновременно /А.А.Ковалев и др.//БИ. 2000. №33.
3. Патент №2077352 (RU). Устройство для индивидуального лечения /А.А.Тамело//БИ. 20.04.97.
4. Патент №2167686 (RU). Аппарат для диагностики и полифакторной физиотерапии /Г.А.Антонова и др.//БИ. 27.05.2001.
5. Теппоне М.В., Авакян Р.С. Стандартное описание методик КВЧ-терапии. - Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2003. №2. С.50.
6. Ковалев А.А. Медико-биологические аспекты биофизических эффектов электромагнитных излучений КВЧ и оптического диапазонов. - Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2002. №1. С.17.