УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВАСИЛЬЕВА В.В.

Полезная модель относится к области физиотерапии, в частности, к устройствам для физиотерапевтического воздействия искусственно создаваемых физических факторов на организм человека и может найти применение при оснащении и организации работ реабилитационных, оздоровительных и курортологических учреждений, профилакториев и центров психологической разгрузки.
Физиотерапия является одним из старейших лечебных и профилактических направлений медицины, включающих множество разделов: лечебный массаж, мануальную терапию, адаптирующие тренировки, элементы психотерапии, а также различные виды лазерной и ультразвуковой терапии, физиотерапии ультрафилетовым и инфракрасным излучением. Известен высокий оздоровительный эффект санаторно-куротного лечения в горных районах, на минеральных и грязевых источниках и морских пляжах. Этому способствуют благотворное воздействие теплового и светового солнечного излучения, сбалансированное влияние биологически активных компонентов морской воды и насыщенного ионами воздуха. Совокупность указанных физиотерапевтических мерприятий может быть направлена на общую физическую реабилитацию и повышение тонуса организма пациента, на восстановление утраченного здоровья и трудоспособности. Цель физиотерапии - достижение наилучшего оздоровительного эффекта при наименьшей нагрузке на организм пациента. Физиотерапия практически не имеет побочных эффектов и применяется как самостоятельно, так и в совокупности с другими методами лечения.
Современные достижения медицины и технологии привели к разработке новых эффективных устройств с использованием искусственно создаваемых физических факторов для физиотерапевтического воздействия на организм человека. К ним можно отнести широко используемые в последние десятилетия системы искусственного климата с озонирующим и фитотерапевтическим эффектами, в том числе, с применением кедровых минисаун и «люстр» Чижевского, а также методы музыкальной терапии в кабинетах психологической разгрузки и устройства для иглорефлексотерапии, металлотерапии, электро - и магнитотерапии. Создание не имеющих аналогов в природе источников световой энергии в виде оптических квантовых генераторов или лазеров, определило новое направление в различных областях лазерной терапии, хирургии и физиотерапии, (см. Улащик B.C., Лукомский И.В. «Общая физиотерапия». Книжный дом, 2004, 512 с.).
Воздействие указанных природных физических факторов наряду с использованием апробированных физиотерапевтических систем и устройств обеспечивает эффективную профилактику функциональных расстройств различной природы, нормализацию деятельности опорно-двигательного аппарата, преодоление негативных последствий гиподинамии и стрессов, интенсификацию процессов выздоровления при тяжелых заболеваниях и последующую реабилитацию, улучшение обменных процессов и др.
Известно физиотерапевтическое устройство индивидуального пользования для немедикаментозного стимулирующего воздействия на рефлекторные точки поверхности тела с помощью множества металлических или диэлектрических заостренных элементов, укрепленных на поверхности жестких или гибких накладных пластин (см. Кузнецов И.И. «Иппликатор Кузнецова», Москва, СП «Интерпринт», 1990).
К недостаткам известного устройства можно отнести противопоказания при кожных заболеваниях и индивидуальной непереносимости пациентов при контакте иглообразных элементов с кожным покровом, что связано с возможной аллергией или нарушением целостности его наружных и внутренних слоев.
Известно устройство для физиотерапевтического воздействия, содержащее портативный источник низкочастотного магнитного поля (см. Козлов Д.И. Домашняя физиотерапия. Ростов-на-Дону, изд. «Феникс», 2000, с.16).
Известное устройство предназначено для улучшения состояния имунной системы, профилактики и лечения различных заболеваний, в том числе, заболеваний опорно-двигательного аппарата, заболеваний органов дыхания, нарушений мозгового кровообращения и др. Ограничения в применении известного устройства связаны, прежде всего, с достаточно высокими значениями напряженности и частоты переменною магнитного поля в области воздействия, значительно превышающими естественный геомагнитный и электромагнитный фон.
Известно изделие для физиотерапии, содержащее диэлектрическую основу и размещенные на ней магнитоактивные элементы (см. Номенклатурный каталог изделий медицинской техники. Часть 1У. Москва. ВИМТО и ВИИИИМТ. «Упрполиграфиздат», 1984, с.69).
Известное устройство для физиотерапевтического воздействия представляет собой листовой магнитофорный аппликатор, предназначенный для местного физиотерапевтического воздействия постоянным неоднородным магнитным полем малой напряженности. К недостаткам известного устройства следует отнести сравнительно узкую область применения, связанную со сложностью получения заданной неоднородности магнитных полей по поверхности магнитофорного аппликатора и в области воздействия.
Известно устройство для лазерной терапии, содержащее источник лазерного излучения, фильтр-поляризатор, волоконно-оптический световод, светоделительцую пластину, блок сравнения, состоящий из светофильтра, светорассеивающей пластины, диафрагмы и фотодиода (см. авт. свид. СССР №1801362, МПК А61В 6/00).
Известно также устройство для диагностики и терапии биологического объекта, содержащее лазерный излучатель со световодом, блок регистрации и цилиндрическую фотометрическую головку с установленными в ней фотоприемником, расположенным в верхнем торце головки и снабженным светофильтром, причем световод установлен с возможностью перемещения вдоль оси головки, светофильтр выполнен в виде многочастотного селективного светофильтра, а внутренняя поверхность головки и боковая поверхность световода выполнены из нефлуоресцирующего диффузно рассеивающего материала (см. патент РФ №2141364, МПК A61N 5/06; А61В 6/00, опублик. 20.11.1999, бюл. №32).
Известные устройства лазерной терапии предназначены, преимущественно, для решения задач диагностики различных стадий патологии и прогнозирования течения локальных воспалительных заболеваний биологической ткани с помощью зондирующего лазерного излучения. Однако при заданных параметрах направленного излучения устройства такого рода не обеспечивают необходимого оздоровительного физиотерапевтического эффекта в области взаимодействий с объектом лазерного облучения.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для физиотерапевтического воздействия, содержащее источники направленного излучения, блок питания, блок программного управления и корпус (см. патент РФ №67869, МПК A61N 5/00, А61Н 33/00, опублик. 10.11.2007 - прототип).
Известное устройство содержит блок питания и душевую головку, полый корпус которой перекрыт образующими технологическую полость перегородкой с вмонтированными в нее источниками направленного оптического излучения и перфорированной крышкой. Особенностью устройства является то, что оно дополнительно содержит вентиляторный блок, причем гнездо блока питания и гнездо с блоком программного управления расположены на поверхности душевой головки, источники излучения включают светодиоды ультрафиолетового спектра, а также светодиоды видимого спектра - фиолетового, синего, зеленого, оранжевого и красного цветов, при этом светодиоды ультрафиолетового спектра герметично установлены во внутренней полости головки на перегородке, выполненной перфорированной, светодиоды видимого спектра размешены в наружных излучателях в обойме с линзой, встроенной в съемный корпус и расположенной с возможностью фокусировать свет под 90° относительно ее среза, а гнездо источника питания содержит преобразователь напряжения.
К недостаткам известного устройства следует отнести сравнительно узкую область использования, что связано с локализацией физиотерапевтического воздействия от светодиодов видимого и ультрафиолетового спектра и вентиляторного блока в области душевой головки. При этом в известном устройстве не нашли применения другие физиологически активные факторы, способные действовать в направлении дополнительной физиотерапевтической коррекции организма.
Техническим результатом полезной модели является устранение указанных недостатков известных технических решений и обеспечение возможности дистанционного воздействия физиотерапевтического устройства, обладающего более широким спектром функциональных возможностей за счет использования дополнительных эффектов от направленного когерентного и некогерентного излучения видимого спектра, ультрафилетового, инфракрасного и акустического излучений. Дополнительный результат заключается в повышении удобства пользования многофункциональным физиотерапевтическим устройством с учетом применения биометрических данных для составления индивидуальной программы курса реабилитации.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для физиотерапевтического воздействия, содержащем источники направленного излучения, блок питания, блок программного управления и корпус, согласно полезной модели, устройство содержит лазерные, ультрафилетовые, инфракрасный и акустический источники направленного излучения, расположенные, преимущественно, на периферии и оси вогнутого отражателя, с внешней стороны которого установлен корпус с опорной стойкой, в котором размещены блок питания, блок программного управления и акустический источник излучения, причем указанные блоки выполнены с возможностью энергообеспечения и управления выходными параметрами указанных источников излучения по заданной программе физиотерапевтического воздействия в диапазоне их выходных характеристик.
Кроме того, блок программного управления может включать пульт дистанционного управления для изменения выходных параметров источников излучения и входной порт для ввода с идентификационной карты пользователя дополнительной информации, в том числе, биометрические данные, код доступа и индивидуальную программу курса реабилитации.
Кроме того, блок питания может содержать высоковольтный преобразователь, выход которого подключен к иглообразным изолированным элементам, расположенным на периферии отражателя.
Кроме того, устройство может быть оснащено средствами для поворота отражателя относительно координатных осей.
Такое выполнение устройства для физиотерапевтического воздействия позволяет с помощью упомянутых средств устранить недостатки известных технических решений и обеспечить достижение указанного технического результата, связанного с комплексным и дистанционным характером физиотерапевтического воздействия устройства, расширением спектра его функциональных возможностей и повышением удобства применения с учетом биометрических данных пользователя.
Учитывая накопленный опыт и новейшие исследования в области физиотерапии, можно утверждать, что использование предложенного устройства позволяет осуществлять дистанционное физиотерапевтическое воздействие, в том числе, на психофизиологическое состояние пациента через органы зрения, слуха и обоняния, на оздоровительные процессы в открытом кожном покрове, подкожной клетчатке и др.
По данным проведенных в разное время исследований достижение физиотерапевтического эффекта становится возможным, в частности, при совпадении молекулярных и надмолекулярных резонансных характеристик компонентов тканей кожного покрова, при котором обеспечивается поглощение соответствующих длин волн электромагнитного и иных видов направленного излучения. Предложенное устройство позволяет оказывать влияние также на процессы перераспределения зарядов различной полярности и аэроионные процессы в зоне направленного физиотерапевтического воздействия подобно эффекту «люстры» Чижевского, оказывая благотворное воздействие на организм человека (см. Улащик B.C., Лукомский И.В. «Общая физиотерапия». Книжный дом, 2004, 512 с.).
Таким образом предложенное выполнение устройства для физиотерапевтического воздействия обеспечивает создание в пространстве вокруг пациента совмещение акустических и электромагнитных волн инфракрасного, ультрафиолетового, некогерентного и когерентного оптического излучения, например, от светодиодных излучателей и/или гелий-неоновых лазеров с концентрированным или рассеянным, с помощью вспомогательных приспособлений, излучением.
На фиг.1 схематически изображено сечение устройства для физиотерапевтического воздействия.
6 Предложенное устройство содержит лазерные, ультрафилетовые, инфракрасный и акустический источники 1, 2, 3, 4 направленного излучения. При этом лазерные источники 1 излучения, выполнение на основе светодиодов или гелий-неоновых лазеров расположены, как и светодиодные ультрафилетовые источники 2 излучения, преимущественно, на периферии вогнутого отражателя 5. Инфракрасный источник 3 излучения, выполнен в виде открытой спирали из тугоплавкого металла, навитой на термостойкий керамический конус, расположен на оси с внутренней стороны вогнутого отражателя 5, а широкодиапазонный акустический источник 4 направленного излучения, состоящий, по крайней мере из двух излучателей, размещен с внешней стороны отражателя 5 в прикрепленном к нему корпусе 6, снабженном опорной стойкой 7. В корпусе 6 размещены также блок 8 питания и блок 9 программного управления. Блоки 8, 9 выполнены с возможностью энергообеспечения и управления выходными параметрами указанных источников 1, 2, 3, 4 излучения по заданной программе физиотерапевтического воздействия в диапазоне их выходных характеристик.
Блок 9 программного управления может включать пульт дистанционного управления (не показан) для приоритетного изменения оператором или пациентом рекомендованных выходных параметров источников 1, 2, 3, 4 излучения. Указанный блок 9 программного управления содержит входной порт 10 для ввода с идентификационной карты 11 пользователя дополнительной информации, в том числе, его биометрические данные, код доступа и индивидуальную программу курса реабилитации. Блок 8 питания также оснащен высоковольтным преобразователем 12, выход которого подключен к иглообразным изолированным элементам 13, расположенным на периферии отражателя 5 для контролируемой ионизации воздуха в зоне действия устройства и создания физиотерапевтическеого эффекта лесного или горного воздуха. Средства для поворота отражателя 5 относительно координатных осей включают шарниры 14, 15, которые могут быть оснащены управляемыми электродвигателями (не показаны).
Отражатель 5 устройства может быть выполнен целиком из металла (алюминий, сталь, латунь, титан и др.) с отражающим покрытием 16 или с основой из диэлектрического материала (термостойкий полимер, слоистый углеводородный пластик и др.) с нанесенным на внутреннюю поверхность отражателя 5 покрытием 16. Отражающее зеркальное покрытие 16 может быть выполнено в виде сплошного слоя металла, выбранного, например, из группы: серебро, алюминий, платина, никель, золото, цирконий, хром или их сплавы. Металлическая или диэлектрическая части отражателя 5 выполняется из конструкционных материалов толщиной от 0,5 мм до 4 мм. В средней части отражателя 5 может быть расположена решетка отверстий 17 для прохождения акустических волн от источника 4, преимущественно, в направлении физиотерапевтического воздействия. Поз. 18 на фиг.1 обозначено основание опорной стойки 7.
Кроме того, на внутренней поверхности отражателя 5 примерно в радиальном направлении от периферии отражателя 5 к центру могут быть размещены оптоволоконные световоды (не показаны) для передачи с последующим преобразованием оптического или ультрафиолетового излучения от источников 1, 2 в фокусную часть отражателя, например, через фоконное устройство (не показано).
Другие варианты выполнения предложенного устройства, связанные с выбором конструкционных материалов его элементов и отражающих слоев и их конфигурации, являются предметом разработки серии подобных устройств для решения различных задач физиотерапевтического воздействия с целью оздоровления или коррекции состояния пациентов. Необходимые расчеты геометрических размеров и формы отражателя 5 осуществляются при проектировании устройства, исходя из результатов опытных исследований физиологического и физиотерапевтического воздействия для различных вариантов исполнения предложенного устройства.
Устройство для физиотерапевтического воздействия функционирует следующим образом.
Предложенное устройство с помощью основания 18, опорной стойки 7 и средств для поворота отражателя 5 и с помощью шарниров 14, 15 устанавливают под определенным углом по направлению вектора полевого воздействия к пациенту. Оператор подключает внешний источник питания (не показан) к устройству, при этом включаются блок 8 питания и блок 9 программного управления. В соответствии с заложенной в блок 9 программой подключаются те или иные источники направленного излучения в виде лазерных 1, ультрафилетовых 2 и инфракрасного 3 излучателей, расположенных на отражателе 5 или акустический источник 4 с внешней стороны отражателя 5. Указанные блоки 8, 9 выполнены с возможностью энергообеспечения и управления выходными параметрами источников излучения 1, 2, 3, 4 по заданной программе физиотерапевтического воздействия в диапазоне их выходных характеристик (длин волн, амплитуды и мощности).
Блок 9 программного управления может также управляться с дистанционного пульта управления (не показан) для изменения в рекомендованных пределах параметров указанных источников излучения. С помощью входного порта 10 оператором или пациентом может быть введена дополнительная информация, преимущественно, с идентификационной карты 11 пользователя для введения биометрических данных и кода доступа к курсу реабилитации, который может содержать различный набор видов излучений, необходимых для физиотерапевтического воздействия именно для данного пациента. В случае необходимости по программе блока 9 включается высоковольтный преобразователь 12, входящий в состав блока 8. Выход преобразователя 12 обеспечивает подачу высокого напряжения к иглообразным изолированным элементам 13, расположенным на периферии отражателя 5, обеспечивающих необходимую ионизацию воздуха и его насыщение отрицательными ионами.
Через решетку отверстий 17 в средней части отражателя 5 обеспечивается более эффективное прохождение звуковых и ультразвуковых волн необходимой частоты и амплитуды от щирокодиапазонного акустического источника 4 излучения в направлении вектора физиотерапевтического воздействия на пациента. Оптоволоконные световоды (не показаны), расположенные на поверхности отражателя 5 могут обеспечивать передачу оптического или ультрафиолетового излучения не только напрямую в направлении пациента, но и через фокус отражателя 5. В этом случае световоды могут располагаться на внутренней или наружной поверхности отражателя, по радиусу или спирали так, чтобы их суммарное выходное излучение было направлено к пациенту, например, с помощью фокона (не показан) в виде концентрированного или рассеянного потока излучения.
Следует отметить, что физиотерапевческие методы, в некоторых случаях, могут заменить лекарственную терапию, операции, лечебную гимнастику, диетическое питание, а также массаж. Существует ряд состояний, при которых физиотерапия является зачастую единственным методом оздоровления. В целом, комплекс физиотерапевтических процедур способствует сокращению и смягчению болезненной симптоматики, профилактике осложнений и снижению лекарственной нагрузки на организм. (см., например, Гурленя A.M., Багель Г.Е., Смычек В.Б. Физиотерапия в неврологии - Медицинская литература., 2008, 296 с., а также Пономаренко Г.Н., Турковский И.И. Биофизические основы физиотерапии - Медицина, 2006, 176 с.).
Для подтверждения эффективности используемых в предложенном физиотерапевтическом устройстве технических решений приведем известные публикации, касающиеся оздоровительного эффекта некоторых из указанных источников излучения. Так известен ряд устройств для диагностики и коррекции функций зрительного восприятия, в том числе, снижения утомляемости, восстановления цветовосприятия и т.п.
Известно устройство для диагностики и коррекции функций зрительного восприятия, содержащее корпус, источники света для освещения зрачков, средства для изменения интенсивности, длины волны, длительности и периодичности включения источников света (см. патент РФ №2189168, БИПМ №26, 2002). В таком устройстве используются светодиоды трех основных цветов, обладающих когерентным оптическим излучением, отличным от естественного спектра тепловых источников света, причем используется дискретное, а не плавное управление цветностью светодиодных светостимуляторов.
Известно также устройство для диагностики и коррекции функций зрительного восприятия, содержащее корпус, по крайней мере два источника света для освещения сетчатки глаз, средства для изменения интенсивности, длины волны, длительности и периодичности включения источников света (см. свид. на полезную модель РФ №28961, опублик. 27.04.2003, бюл. №12).
Особенностью такого устройства является наличие средств для изменения длины волны света, падающего на сетчатку каждого глаза, которые содержат блок управления цветом и цветосмеситель, состоящий из трех соприкасающихся в общей точке цветных фильтров, выбранных из группы дополнительных цветов, преимущественно, красного, синего и зеленого, причем блок питания источников света соединен с блоком управления для изменения интенсивности, длительности и периодичности включения источников света, которые могут быть выполнены в виде ламп накаливания, люминесцентных ламп или источников лазерного излучения, а входы блоков управления могут быть соединены с выходами генератора периодических, гармоничных, случайных или мелодичных сигналов. Это позволяет использовать более благоприятные для глаз некогерентные источники оптического излучения, обеспечивая плавное управление интенсивностью и цветом излучения. Функциональные возможности такого устройства принципиально выше ввиду значительного числа градаций интенсивности и длины волны корректирующего излучения, падающего на сетчатку глаз.
Следует отметить, что частоты источников акустического излучения для целей звуковой и ультразвуковой физиотерапии могут находиться в слышимом и ультразвуковом диапазонах. При этом в предложенном устройстве для физиотерапевтического воздействия используется диапазон слышимых частот 20 Гц - 20 кГц, т.е. используются природные и искусственно созданные звуки, мелодии и их комбинации, а в диапазоне высоких и низких частот не слышимых ультразвуковых волн 20 кГц - 900 кГц и выше возможен лечебный и оздоровительный эффекты другого характера. При этом ультразвуковая физиотерапия является разновидностью лечебных факторов механической природы. Ультразвуковые волны распространяются в виде продольных волн и вызывают сжатие и растяжение клеток, т.е. происходит массаж на уровне клеток. Физикохимическое воздействие ультразвука связано, в том числе, с перестройкой внутриклеточных структур и усилением выработки ферментов. Наибольшее поглощение ультразвуковой энергии происходит на границе раздела сред и в плотных тканях.
В общем случае ультразвук может оказывать выраженное обезболивающее и общетонизирующее действие, стимулируя крово - и лимфообращение и др. Ультразвуковая физиотерапия проводится с помощью портативных и стационарных лечебных аппаратов, работающих обычно с высокой частотой около 900 кГц в непрерывном или импульсном режимах при незначительной выходной мощности излучателя. Как правило, ультразвуком воздействуют на ограниченные участки тела при болезнях периферических нервов, суставов, кожных заболеваниях и др. Необходимо отметить, что контактные методы не отрицают и не отменяют дистанционные методы низкочастотной и ультразвуковой физиотерапии, используемые в предложенном устройстве.
Методы фототерапии (гелиотерапии или светотерапии) состоят в том, что пациент подвергается воздействию солнечного света или света с определенными длинами волн от искусственных источников, таких, как лазеры, светоизлучающие диоды и т.п.Фототерапия обладает доказанной клинической эффективностью в лечении сезонного аффективного расстройства и является частью стандартного протокола лечения при синдроме позднего засыпания. Фототерапия оказывает также определенный положительный эффект при некоторых типах кожных заболеваний.
В индустрии искусственного загара, соляриях, салонах красоты и СПА термин гелиотерапия стал популярным обозначением вида терапии, заключающегося в облучении ультрафиолетовым излучением, обычно комбинированным с видимым оптическим и инфракрасным излучением различных длин волн, часто при этом подразумевается использование специальных ламп для загара, комбинирующих ультрафиолетовое и инфракрасное облучение открытых участков тела.
Наибольшей по мощности и плотности направленного излучения является конечно инфракрасное излучение от источника 3, расположенного в центре отражателя 5. Подобные источники инфракрасного излучения используются для дистанционного нагрева помещения и, в том числе, для физиотерапевтического обогрева людей, например, страдающих радикулитом. Его мощность может составлять от нескольких десятков Вт до 1 кВт и более, что является общепринятым в широко используемых в промышленности и быту отражательных нагревателях с открытой или закрытой спиральной нитью накаливания.
При этом выходная мощность других источников направленного излучения (оптического некогерентного, лазерного или светодиодного, ультрафилетового) может находиться в диапазоне от долей до нескольких Вт. Отдельно необходимо отметить, что выходная мощность акустического излучателя 4 в предложенном физиотерапевтическом устройстве для целей релаксации и психофиологической разгрузки не превышает нескольких Вт, при которой возможно воспроизведение успокаивающих музыкальных произведений, шума леса, журчанье ручья и пения птиц. Особый физиотерапевтический эффект достигается при воспроизведении далекого перезвона колоколов, знаменитых классических произведений и др.
Вследствие малой плотности используемых в устройстве энергетических воздействий нежелательных побочных явлений от применения каждого типа устройств подобного рода не наблюдалось. Время непрерывного использования предложенного физиотерапевтического изделия корректируется по рекомендациям оператора кабинета физиотерапии и может ограничиваться минутами и, возможно, часами, например в режиме музыкальной релаксации. Эффект оздоровительного воздействия такого устройства в соответствии с известными данными может наблюдаться, если устройство находится на расстоянии от человека уже в пределах 0,5-5 м.
Указанные характеристики предложенного устройства для физиотерапии в контексте аргументов, изложенных в описании полезной модели, а также в приведенных выше источниках свидетельствуют о достижении упомянутого технического результата. Предложенное устройство для физиотерапевтического воздействия предназначено, преимущественно, для индивидуального применения. Его можно использовать и как профилактическое средство с оздоравливающим эффектом для различных возрастных групп или просто для улучшения психологического состояния пациента. Изложенные выше соображения подтверждают также воспроизводимость, контролируемость и достоверность эффекта физиотерапевтической коррекции функционального состояния пациента при использовании предложенного устройства. Последующее совершенствование устройства для физиотерапевтического воздействия позволит создать серию эффективных приборов для интегрального корректирующего. Оздоравливающего и стимулирующего воздействия на организм пациента.