Способ снижения риска развития инфаркта миокарда и устройство для его осуществления
METHOD FOR REDUCING RISK OF MYOCARDIAL INFARCTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для профилактики дизрегуляции и восстановления нарушенного нормального уровня функционирования регуляторных систем (УФРС) организма человека, и, в частности, для оптимизации функционирования сердечно-сосудистой системы с целью снижения риска развития инфаркта миокарда (ИМ).
Изменения частоты сердечных сокращений от цикла к циклу (вариабельность) являются результатом ее многоконтурного многоуровневого иерархического нелинейного управления регуляторными системами (Анохин П.К. Очерки функциональных систем. - М.: Наука, 1972.), включающими в широком понимании нервную (центральную и вегетативную) и гуморальную регуляцию Таким образом, модус кардиоинтервалограммы отражает уровень функционирования регуляторных систем организма, качество взаимоотношения организма с внешней средой, степень его реакции на ментальный, физический и иные виды стресса (здоровье, напряжение регуляторных систем, предболезнь, болезнь) (Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. - М.: Фирма «Слово», 2008.; Яблучанский Н.Н., Мартыненко А.В. Вариабельность сердечного ритма. В помощь практикующему врачу. Харьков, 2010.).
Инфаркт миокарда - это одна из форм ишемической болезни сердца (ИБС), при которой остро развивается некроз мышечной ткани. ИБС представляет собой поражение миокарда, вызванное расстройством коронарного кровообращения, при котором миокарду требуется кислорода больше, чем его поступает с кровью и может протекать остро в виде ИМ.
В последние годы отмечается увеличение числа смертей от ИМ. Основными причинами повышения риска ИМ служат: хронический стресс, ожирение, повышенное артериальное давление, сахарный диабет, низкая двигательная активность.
2
Степень риска развития ИМ можно оценить по показателям вариабельности сердечного ритма (ВСР) таких как уровень стресса SI, от соотношения LF/HF мощностей между низко- и высокочастотными составляющими спектра сердечного ритма в диапазоне частот от 0,0033÷0,4 Гц, в котором рассчитывается суммарная мощность спектра регуляции ТР мс. В технологии оценки ВСР оперируют как абсолютными значениями параметров спектра, так и выраженными в процентных соотношениях исходя из формулы, что для 5-ти минутной регистрации ритма ТР=VLF+LF+HF=100% (Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. - М.: Фирма «Слово», 2008.).
Сумма амплитуд спектра в диапазоне частот от 0,4÷0,15 Гц характеризует активность парасимпатического отдела нервной системы (ВНС) HF, сумма амплитуд спектра в диапазоне частот 0,15÷0,04 Гц характеризует состояние системы регуляции сосудистого тонуса LF, сумма амплитуд спектра в диапазоне частот диапазон 0,04÷0,0033 Гц характеризует активность симпатического отдела ВНС VLF. Существуют эмпирические нормативные значения показателей ВСР при подсчете показателя активности регуляторных систем (ПАРС), например, для LF=20÷39% норма, для HF=20÷29% норма, значения, отличающиеся от нормы, указывают увеличение рисков развития фатальных состояний (Баевский Р.М. Иванов Г.Г. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании электрокардиографических систем / Вестник аритмологии, 2002, 24. - с. 65-85). Оценка рисков по соотношению LF/HF, оценка уровня стресса (Яблучанский Н.Н., Мартыненко А.В. Вариабельность сердечного ритма. В помощь практикующему врачу. - Харьков, 2010 г.; Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. - М.: Фирма «Слово», 2008.; Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984) описывается следующими зависимостями. Оценка риска развития ИМ осуществляется по следующей шкале: LF/HF=1÷2- Риск развития инфаркта миокарда отсутствует; LF/HF=2÷4- Тенденция к повышению риска развития инфаркта миокарда; LF/HF=4÷10 - Высокий уровень риска инфаркта миокарда; LF/HF=>10 - Состояние близко к инфаркту миокарда. Оценка уровня стресса осуществляется по следующей шкале: SI=50°÷150- Уровень стресса в норме; SI=151°÷300 - Повышенный уровень; SI => 300 - Высокий уровень.
Уровень функционирования (качество функционирования) регуляторных систем определяется по формуле: УФ= (10-ПАРС) / 2+1 ≤ 5, согласно которой по 5-ти бальной шкале оценка «5» соответствует нормальному уровню функционирования, а «1» - соответствует фатальному нарушению в регуляции.
Существуют принятые в медицинскую практику способы и комплексные профилактические методики снижения риска развития ИМ: диета, снижение массы тела, физические нагрузки, лекарственные препараты, отказ от вредных привычек.
В целях профилактики для снижения факторов риска развития и прогрессирования ИБС применяются также физические методы лечения, а также устройства для их осуществления.
В частности, известен способ профилактики и лечения кислородом (оксигенотерапия), путём вдыхания воздуха с постоянной концентрацией кислорода назначается для больных с сердечной недостаточностью. Однако такой способ имеет тот недостаток, что при его использовании возможно развитие кислородной интоксикации и при этом требуется дополнительное увлажнение воздушной струи. Кроме того, данный способ применяется только под контролем врача в условиях лечебно-профилактических или санаторно-курортных учреждений и являются стационарными (Пономаренко Г.Н., Воробьев М.Г. Руководство по физиотерапии. - СПб: ИИЦ «Балтика», 2005).
Также известен способ реабилитационной медицины - теплотерапия - применение внешних тепловых агентов, таких как пелоиды (лечебные грязи) или пелоидоподобные вещества (парафин, озокерит) для нормализации кровообращения, обмена веществ и иммунитета, в том числе с адаптогенной целью. Однако, существуют медицинские ограничения на применение данного способа, например, обострения хронических заболеваний, ишемическая болезнь сердца, стенокардия напряжения выше II ФК, цирроз печени, тиреотоксикоз и пр. Кроме того, известный способ применяется только в условиях лечебно-профилактических или санаторно-курортных учреждений («Физическая и реабилитационная медицина: национальное руководство / Под ред. Г.Н. Пономаренко. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016.).
Для осуществления немедикаментозного лечения и профилактики различных заболеваний известно устройство по патенту RU 2429030, которое может быть выполнено, в том числе, в виде одеяла. Комбинированная металлизированная пленка включает металлическую пленку, например, алюминиевую, дублированную с одной стороны полимерной пленкой с высокой температурой деструкции, например, полиэтилентерефталатную, а с другой стороны - полимерной пленкой с более низкой температурой плавления, например, полиэтиленовой.
Известно устройство для лечебного воздействия по патенту RU 2185207, которое может быть выполнено, в том числе, в виде одеяла, включающее два слоя тканого материала между которыми расположен, по меньшей мере, один с высоким коэффициентом отражения собственных электромагнитных волн диапазона КВЧ и ИК, выполненный из синтетической пленки со слоем металлизации, поверх которого нанесен слой из полимерного материала.
Наиболее близким по технической сущности, выбранным заявителем в качестве прототипа, является способ лечебного воздействия и устройство для его осуществления по патенту RU 2053804, при котором пациента укутывают многослойным одеялом и воздействуют на пациента его собственным электромагнитным излучением в двух частотных диапазонах: крайне высокой частоты (КВЧ) и инфракрасного спектра (ИК), отраженными от токопроводящего экранирующего слоя в многослойном одеяле.
Для осуществления вышеописанного способа известно устройство, представляющее собой одеяло полифакторного лечебного воздействия по патенту RU 2053804, содержащее чередующиеся пассивные средства воздействия на тело в виде полос. Одеяло содержит по меньшей мере три слоя, как минимум два из которых образуют электроизолирующий материал, между которыми расположен проводящий экранирующий слой из гибких полос цветного металла или синтетических пленок с металлизацией. Экран со стороны пациента выполнен с гладкой поверхностью с высоким коэффициентом отражения электромагнитных волн крайне высокой частоты (КВЧ) и инфракрасного спектра (ИК). При этом полосы экранирующего слоя уложены внахлест.
Общим недостатком известных устройств в виде одеял с токопроводящим экранирующим слоем, является отсутствие средств для сохранения и равномерного распределения тепла вокруг пациента, что снижает эффективность воздействия из-за возможных утечек тепла в ИК диапазоне, что, в свою очередь, может приводить к увеличению длительности каждого сеанса обертывания. Кроме того, общим недостатком известных устройств в виде одеял с токопроводящим экранирующим слоем является отсутствие коммутационных элементов для гальванического соединения краев токопроводящего слоя при обертывании пациента с целью улучшения экранирующих свойств токопроводящего слоя в виде расширения частотного диапазона. Наличием нахлеста, образующегося при укутывании одеялом пациента, известные устройства не могут обеспечить эффективного отражения электромагнитных волн в частотном диапазоне 0,0033÷0,4 Гц, т.е. в диапазоне спектральной оценки ритма сердца, в котором работает регуляция сердечно-сосудистой системы (ССС) организма. Следовательно, известные одеяла не обеспечивают эффективной нормализации уровня функционирования в регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС) для снижения риска развития ИМ.
Задача изобретения - повышение эффективности восстановления уровня функционирования регуляторных систем для снижения уровня стресса и снижения риска развития инфаркта миокарда.
Технический результат - восстановление нормального уровня функционирования регуляторных систем для снижения уровня стресса и снижения риска развития инфаркта миокарда путем расширения частотного диапазона отражаемых от токопроводящего экранирующего слоя волн до диапазона частот функционирования сердечно-сосудистой системы 0,0033÷0,4 Гц.
Для решения поставленной задачи предлагается способ снижения риска развития инфаркта миокарда путем воздействия на пациента эндогенного электромагнитного излучения и экранировании внешних электромагнитных полей, для чего пациента обертывают многослойным одеялом, содержащим токопроводящий экранирующий слой, отличается тем, что пациента предварительно обертывают тканью из натурального хлопка, а последующее обертывание осуществляют многослойным одеялом, которое выполнено с возможностью разъемного токопроводящего соединения его свободных краев, при этом противоположные края токопроводящего экранирующего слоя гальванически соединяют посредством соединения токопроводящих коммутационных элементов с образованием электрической цепи замкнутой вокруг пациента для расширения частотных диапазонов от КВЧ и ИК излучения электромагнитного поля от вихревых токов до диапазона частот 0,0033÷0,4 Гц.
Устройство для снижения риска развития инфаркта миокарда, представляющее собой многослойное одеяло, в котором как минимум два слоя образованы электроизолирующим материалом, между которыми находится токопроводящий экранирующий слой из цветного металла, который токопроводящий экранирующий слой со стороны пациента выполнен с гладкой поверхностью с высоким коэффициентом отражения электромагнитных волн крайне высокой частоты (КВЧ) и инфракрасного (ИК) спектра, отличающееся тем, что одеяло выполнено с возможностью разъёмного соединения его краев с помощью токопроводящих коммутационных элементов, гальванически связанных с противоположными краями экранирующего слоя, образующими при соединении электрическую цепь, замкнутую вокруг пациента.
Устройство дополнительно содержит «молнию-застежку».
В качестве цветного металла для выполнения токопроводящего экранирующего слоя предпочтительно используют алюминий. Материалы для создания токопроводящего слоя могут быть также нанесены напылением, гальваническим осаждением, в том числе из материалов с относительной магнитной проницаемостью значительно превышающей единицу. В качестве токопроводящего экранирующего слоя может быть использована алюминиевая фольга.
Токопроводящие коммутационные элементы, размещенные на противоположных сторонах токопроводящего слоя, предпочтительно выполнены в виде металлических кнопок, выполняющих функцию контактных площадок.
Токопроводящий экранирующий слой со стороны пациента имеет гладкую поверхность с высоким коэффициентом отражения электромагнитных волн крайне высокой частоты (КВЧ) и инфракрасного спектра.
В качестве электроизолирующего материала могут быть использованы любые пригодные для этих целей текстильные материалы.
Воздействие на пациента собственным электромагнитным полем проводят в течение интервала времени не более 20 минут.
Заявляемые способ и устройство связаны между собой единым изобретательским замыслом.
В заявляемом устройстве, токопроводящий экранирующий слой возвращает к человеку его электромагнитные колебания в фазе, противоположной первичному излучению. Таким образом в заявляемом устройстве реализуется отрицательная обратная связь (ООС). ООС, как известно, из разных областей науки и техники, является способом стабилизации выходных параметров, позволяя удерживать их в коридоре нормативных значений.
В процессе сеанса обертывания параметры регуляторных систем человека сначала снижаются поскольку запускаются гуморальные механизмы саморегуляции, требующие энергетических затрат, а затем, по окончании сеанса, происходит процесс нормализации значений таких параметров как LF, HF и их соотношения, снижается уровень стресса SI, уровень суммарной мощности спектра ТР растет, если он был меньше нормальных значений и падает, если он значительно превышал норму.
Заявляемое изобретение отличается от изобретения по прототипу. В частности, в одеяле по прототипу при укутывании пациента внахлест не образуется гальванически замкнутый контур для эффективного экранирования, потому, что связь между краями токопроводящего экранирующего слоя между краями одеяла возникает только емкостная через образуемый электрический конденсатор Со (Фиг.1), что создает частотно зависимое сопротивление в цепи токопроводящего слоя переменному (вихревому) току I, наводимому от эндогенного излучения пациента.
с
Известно, что емкостное сопротивление Х протекающему через него электрическому току растет с понижением его частоты f (Котельников В.А., Николаев А.М. Основы радиотехники. Часть I. - М.: Государственное издание литературы по вопросам связи и радио, 1950.) и выражается формулой:
с
*
*
Х=1/2πfС
где С - величина емкости электрического конденсатора.
2
При размерах одеяла 2х2 метра площадь нахлеста может составлять порядка одного квадратного метра. Таким образом площадь обкладок образующегося конденсатора составляет S≈1 м, расстояние между обкладками d=0,01м величина емкости Cо при этом составит согласно известной формуле с воздушным диэлектриком:
о
о
-12
Со≈ε*S/d=177 нФ, где ε = 8,85*10 Ф/м - абсолютная диэлектрическая проницаемость (Энциклопедический словарь школьника. Естественные науки. Том I. - М.: Русское энциклопедическое товарищество,2003.).
При этом величина емкостного сопротивления Хс1 на частоте f=0,0033 Гц составит:
Хс1=1/(2π*f*Cо)≈280 МОм,
учитывая, что омическое сопротивление материала токопроводящего экранирующего  составляет единицы Ом, то сопротивление току в 280 МОм эквивалентно полной изоляции пациента от воздействия полем отраженного от токопроводящего экранирующего слоя в диапазоне функционирования ССС.
Кроме того, в известном способе используется рабочий диапазон крайне высокой частоты, который соответствует значениям 50-300 ГГц. (Пономаренко Г.Н., Воробьев М.Г. Руководство по физиотерапии. - СПб.: ИИЦ «Балтика», 2005.). Для наиболее низкой частоты равной 50 ГГц в КВЧ диапазоне емкостное сопротивление составит Хс2=0.0017 Ом. Разница между Хс2 составляет величину, превышающую более чем на 10 порядков. Из сопоставления значений емкостных сопротивлений можно сделать вывод о том, что устройство по прототипу не может обеспечить низкоомного сопротивления в цепи токопроводящего экранирующего слоя в диапазоне частот 0,0033÷0,4 Гц для протекания наведенного вихревого тока.
0
В заявляемом изобретении противоположные концы одеяла замкнуты электрическим проводником с помощью коммутационных элементов КЭ (Фиг. 2), при этом С становится равным нулю и исчезает частотная зависимость как для наведенного вихревого тока в токопроводящем экранирующем слое от пациента, так и от внешних источников электромагнитного излучения.
Заявляемое изобретение обеспечивают получение нового технического результата, устраняя недостатки присущие прототипу. Гальваническая связь в заявляемом изобретении устраняет частотную зависимость сопротивления для протекания вихревых токов  низкой частоты и поэтому восстановление нарушенного нормального уровня функционирования регуляторных систем (УФРС) организма человека происходит в диапазоне частот регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС) организма. Вихревой ток является переменным и в токопроводящем экранирующем слое образуется под действием эндогенного электромагнитного поля. При этом на краях токопроводящего слоя образуются заряды с полярностью, определяемой текущим направлением вихревого тока.
В заявляемом изобретении восстановление УФРС происходит и за счет обеспечения эффективного экранирования пациента от внешних электромагнитных излучений различной природы.
Устранение частотной зависимости сопротивления достигается в заявляемом устройстве гальваническим соединением с помощью коммутационных элементов противоположных краев токопроводящего экранирующего слоя.
2
2
2
2
2
2
Заявляемые способ и устройство для его осуществления касаются процесса саморегуляции, имеющего характер отрицательной обратной связи и заключается в стабилизации параметра ТР в диапазоне норма. При повышенной мощности происходит снижение ТР, и наоборот, при пониженной мощности наблюдается ее рост. Таким образом, направленность изменения регуляции всегда происходит с обратным знаком. Указанный эффект подтверждается клиническими наблюдениями за направленностью процесса изменения показателя суммарной мощности спектра регуляции ТР. Существуют примерные нормативные значения ТР=1000÷2000 мс. Снижение мощности регуляции менее 500 мспринято считать низкими ресурсами, недостаточными для обеспечения нормального УФРС, более 3500 мсозначает высокий запас ресурсов, но это может быть причиной очень быстрого развития опасных ситуаций - ростом ЧСС, ростом артериального давления, проявлениями аритмий. Значение менее 200 мсозначает, что резервы организма истощены и велик риск развития сердечных катастроф. В процессе сеанса обертывания при однократной процедуре наблюдается некоторое снижение значений ТР, а после сеанса наблюдается повышение значения ТР, если оно было менее 1000 мс и снижения ТР, если было превышение более 3500 мс.
Применение заявляемого устройства, в котором реализовано гальваническое соединение противоположных сторон токопроводящего слоя, позволило:
- снизить риск развития ИМ в снижении соотношения показателей LF/HF в среднем с 6 до 2,8, что свидетельствует о снижении риска развития ИМ в 2.14 раза,
- снизить уровень стресса SI в 2÷4 раза;
- скорректировать уровень суммарной мощности спектра ТР до уровня нормы путем оптимизации процесса саморегуляции в диапазоне частот функционирования сердечно-сосудистой системы.
Кроме того, по сравнению с прототипом, позволило сократить время сеанса воздействия с 20÷40 мин до 10÷20 минут.
Заявляемое устройство содержит разъемное соединение в виде «застежки-молнии», обеспечивающего соединение встык краев, что обеспечивает герметичное укутывание с целью сохранения и равномерного распределения эндогенного тепла пациента. Использование молнии-застежки в заявляемом устройстве обеспечивает защиту от утечек эндогенного тепла в виде излучения инфракрасного спектра.
Применение укутывания пациента изделиями из хлопчатобумажной ткани улучшает психоэмоциональное состояние и улучшает процесс теплообмена, повышая комфортность процедуры.
Все изложенное позволяет сделать вывод о том, что заявляемая группа изобретений обеспечивает новый технический результат и позволяет сделать вывод о соответствии заявленной группы изобретений критерию «изобретательский уровень».
Сравнение заявляемого способа и устройства для его осуществления с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа и устройства критерию новизна.
Заявляемый способ и устройство осуществляются следующим образом.
Гальваническое соединение противоположных сторон токопроводящего слоя поясняется на Фиг.1, где приведена условная схема образования плоского конденсатора из токопроводящего слоя с воздушным зазором при укутывании пациента внахлест. Гальваническое соединение с помощью коммутационных элементов (обозначены на Фиг.1 буквами - КЭ) обеспечивает частотно независимую связь сторон токопроводящего слоя, направление тока показано условным обозначением I.
На Фиг.2. показан общий вид устройства,
На Фиг.3. и Фиг.4. показаны сечения устройства.
Устройство выполнено в виде многослойного одеяла, содержащее электроизолирующий внешний слой 1 и внутренний слой 2, обращенный к пациенту, слои 1 и 2 выполнены из электроизолирующего материала, между которыми размещен токопроводящий слой 6, контактирующий с противоположных сторон с токопроводящими  коммутационные элементами 3 и 4, края снабжены застежкой-молнией 5, обеспечивающей разъемное соединение. Коммутационные элементы 3 представляют собой металлические кнопки-застежки. Электроизолирующие слои выполнены из хлопчатобумажной ткани 4…6 мм. Токопроводящий экранирующий слой 6 представляет собой синтетическую пленку майлар, на которую методом напыления нанесен слой алюминия. Коммутационные элементы 3 и 4 имеют гальванический контакт с токопроводящим экранирующим слоем 6.
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1.
Пациентка И., женщина, 43 года, Параметры вариабельности сердечного ритма:
2
- до курсовой терапии ТР=773 мс, LF/HF=4,2, уровень стресса SI=380, HR=77 уд/мин. ПАРС=4.9, УФРС=3.
2
- после 14 дней курсовой терапии по 20 мин в день параметры составили ТР=1620мс, LF/HF=1,9, уровень стресса SI=160, HR=75 уд/мин. ПАРС=3.
Из приведенного примера следует:
1. Суммарная мощность спектра ТР выроста в 2,1раза.
2. Уровень стресса SI снизился в 2,3 раза.
3. ПАРС снизился в 1,6 раза.
4. УФРС=4,5
5. Риск развития инфаркта миокарда LF/HF снизился в 2,2 раза.
Полученные значения индекса свидетельствуют о позитивном результате воздействия согласно заявляемым способу и устройству в целом. Отмечается улучшение УФРС с 3 до 4,5 по 5-ти бальной шкале и снижение риска развития ИМ в 2,2 раза.
До курсового воздействия риск развития ИМ характеризовался как «Высокий уровень риска инфаркта миокарда», а после курсового воздействия риск развития ИМ характеризовался уже как «Риск развития инфаркта миокарда отсутствует».
Пример 2.
Пациент М., мужчина, 63 года, параметры вариабельности сердечного ритма:
2
- до курсовой терапии ТР=320 мс, LF/HF=7,1, уровень стресса SI=420, HR=84 уд./мин., ПАРС=7.3, УФРС=2,3.
2
- после 14 дней курсовой терапии по 20 мин в день зафиксированы параметры: ТР=660 мс, LF/HF=2,2, уровень стресса SI=260, HR=76 уд/мин. ПАРС=4.2, УФРС=3,9.
Из приведенного примера следует:
1. Суммарная мощность спектра ТР выроста в 2 раза.
2. Уровень стресса SI снизился в 1,6 раза.
3. ПАРС снизился в 1,73 раза.
4.УФРС увеличился в 1, 69 раза.
5. Риск развития инфаркта миокарда LF/HF снизился в 1,72 раза.
Полученные значения индекса свидетельствуют о позитивном результате воздействия согласно заявляемым способу и устройству в целом УФРС увеличился от 1, 69до 3.9 и снижении риска развития ИМ в 1,72 раза.
До курсового воздействия риск развития ИМ характеризовался как «Очень высокий уровень риска развития инфаркта миокарда», а после курсового воздействия риск развития ИМ характеризовался уже как «Тенденция к развитию риска инфаркта миокарда низкий».
По прототипу риск развития инфаркта миокарда за интервал времени 20 минут снижался в среднем в 1,1 раза.
Курс лечения заявляемым способом состоит из 10-20 сеансов.
Отсутствие отрицательных результатов и простота использования заявляемого изобретения, не предполагающая использования источников питания, позволяют сделать вывод о его безопасности. Заявляемое изобретение может найти широкое применение для лечения и профилактики нарушений функционирования регуляторных систем с целью снижения риска развития ИМ в лечебных и лечебно-профилактических учреждениях, а также в полевых и домашних условиях.
Заявляемый способ и устройство для его осуществления позволяют обеспечить их повышенные функциональные возможности, в том числе за счет обеспечения эффективного экранирования пациента от внешних электромагнитных излучений различной природы, использования собственного эндогенного отраженного излучения пациента, совпадающего с диапазоном частот ССС, что приводит к восстановлению нормального уровня функционирования регуляторных систем и снижает риск развития инфаркта миокарда, при одновременном сокращении длительности процедур.