Аппликатор для гальванического физиотерапевтического воздействия

Полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам физиотерапевтического гальванического воздействия, в частности к устройствам для рефлексотерапии.
В настоящее время известно множество устройств, использующих методы гальванотерапии для лечения различных заболеваний путем воздействия на поверхность тела человека или его слизистые оболочки. Прежде всего, это методы электрофореза или ионофореза. Большинство этих методов используют внешние источники питания, что, в частности обуславливает ограничение времени терапевтического воздействия. В свою очередь ограничение времени воздействия компенсируется усилением токовой нагрузки, что во многих случаях оказывает нежелательные побочные эффекты. Гораздо менее распространены методы и устройства терапевтического воздействия токами слабой интенсивности на поверхность тела человека при контакте с гальваническими парами без внешнего источника питания. Так известно устройство, состоящее из разнесенных по расположению на теле человека цинковых и медных пластин, которое используется для продолжительного поверхностного воздействия на биологические активные рефлекторные зоны запястий рук и в зонах расположенных в заданном порядке по всей поверхности стоп (патент РФ на полезную, модель №5398, МКИ A61N 1/02, 2005 г.). Известно также устройство для пролонгированного воздействия радиально направленным биотоком в зоны расположения точек акупунктуры, а именно известен биметаллический аппликатор для рефлексотерапии, содержащий два электрода из металлов с разными электрохимическими потенциалами и торцевую рабочую поверхность, в котором один из электродов выполнен в виде чашки, а второй электрод закреплен внутри чашки с возможностью электрического контакта, между электродами образована полость, рабочая поверхность электродов находится в одной плоскости с торцевой рабочей поверхностью аппликатора (патент РФ на изобретение №2149623, МКИ А61Н 39/00, 2000 г.).
Каждое из указанных устройств имеет ограничения по местам использования на теле человека и применению в медицинских целях.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является устройство для физиотерапии, содержащее два короткозамкнутых электрода для контакта с секретами кожных или слизистых покровов, при этом электроды выполнены из Металлов или их соединений с различными между собой величинами работ выхода электронов, отличающееся тем, что металлы или их соединения, из которых выполнены короткозамкнутые электроды, химически инертны к секретам кожных или слизистых покровов. С помощью устройства возможно получение ионов металлов и воздействие ими на биологические объекты, в том числе проведение ионофореза, без применения внешнего электрического поля. Недостатком указанного устройства являются ограничение возможностей физико-химического воздействия на поверхность тела человека или слизистые оболочки ввиду ограниченного ионного состава генерируемого устройством, т.к. при образовании контактной пары электродов используют электроды только 2-х металлов.
Решаемой задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, а именно аппликаторов для гальванического физиотерапевтического воздействия без использования внешних источников напряжения.
Назначением настоящей полезной модели является осуществление аппликатора для гальванического физиотерапевтического воздействия без использования внешних источников напряжения.
Достижение указанного технического результата в заявляемой полезной модели достигается за счет осуществления аппликатора для гальванического физиотерапевтического воздействия, содержащего короткозамкнутые электроды с различными значениями стандартного электродного потенциала, отличающегося от известных технических решений тем, что содержит от 1 до 4 совокупностей электродов, содержащих в свою очередь от 3 до 6 электродов, каждый из которых выполнен из электропроводного материала со стандартным электродным потенциалом в соответствии со значениями стандартных электродных потенциалов в последовательности Cu, Ag, Au, Pt, при этом все электроды аппликатора имеют протяженную форму, короткозамкнуты по одному концу, а их расположение в аппликаторе соответствует указанной последовательности.
Аппликатор выполнен в виде совокупности гальванических пар. Количество совокупностей варьируется от 1 до 4. Каждая совокупность в свою очередь содержит от 3 до 4 электродов. Каждый электрод имеет индивидуальный стандартный электродный потенциал, соответствующий стандартному электродному потенциалу одного из следующих материалов: медь, серебро, золото, платина. Это требование соответствует выполнению поверхности электродов указанными материалами, а это возможно при выполнении этих электродов полностью из указанных материалов, а также при выполнении на электродах только поверхности из этих материалов, т.е. покрытий. При выполнении совокупности электродов из 3 электродов их поверхность выполняют соответственно из меди, серебра и золота. При выполнении совокупности из 4 электродов соответственно из меди, серебра, золота и платины. Электроды по форме выполняют протяженными, например, в виде стержней или проволоки. Так, например, возможно изготовление электродов в виде медной проволоки с покрытиями из указанных выше материалов. Один конец каждого электрода всех совокупностей гальванических пар имеет общий электрический контакт, а второй конец свободный.
При помещении свободных концов электродов в ионопроводящую (водосодержащую) среду электроды между собой образуют гальванические элементы. При этом основной электрический ток по проводникам и соответственно ионная проводимость в приэлектродном слое наблюдаются между электродами с наибольшей разницей стандартных электродных потенциалов, естественно при учете проводимости ионной среды, которая зависит от расстояния между электродами и состава среды. Между другими парами электродов также отмечаются электрический ток и ионная проводимость, но гораздо меньшей интенсивности. Таким образом, подбирая состав материалов совокупности электродов и их расположение можно регулировать токи гальванических пар и ионный состав приэлектродного слоя. Под приэлектродным слоем в данном случае следует понимать ионопроводящий слой секретов кожи и слизистых человека.
Химический анализ секретов кожных или слизистых покровов человека в приэлектродном пространстве совокупности электродов показывает наличие ионов меди и серебра, а также значительное снижение патогенной микрофлоры. Этим объясняется и терапевтический эффект, который, в частности, выражается в лечении ринита, заживлении раневых поверхностей, уменьшении поверхностных воспалений, в частности, от ожогов и ушибов и др. Физико-химическая основа терапевтического эффекта заключается в насыщении приповерхностного слоя кожи и слизистых покровов необходимыми ионами. Например, для слабой дезинфекции это ионы серебра, борьба с возбудителями инфекций в раневых поверхностях достигается ионами меди. Наличие золота и платины, как каталитических материалов, способствует осуществление на их активных центрах окислительно-восстановительных процессов, а также разряжению (уничтожению) активных радикалов.
Поскольку часто важно, чтобы в приэлектродном пространстве гальванического элемента могло находиться серебро, в составе совокупности электродов должны находиться материалы со значением стандартного электродного потенциала выше значения серебра, а именно более +0,799 В. Именно этому требованию соответствуют золото и большинство платиноидов, например, платина, палладий, иридий, родий. Поэтому, в принципе платину можно заменить на другие указанные платиноиды.
Согласно опытным данным наилучшие терапевтические результаты отмечаются в случае изготовления электродов совокупности электродов из следующего ряда металлических материалов в приведенной последовательности: медь, серебро, золото, платина. При этом электроды изготавливают в виде проволоки и преимущественно располагают в одной плоскости в порядке монотонного изменения значения стандартного электродного потенциала. Т.к. электроды соединены одним концом, то их целесообразно располагать по кругу с выполнением указанной последовательности по ходу часовой стрелки или против.
Указанные в формуле наименьшие значения количества совокупностей электродов и количество электродов в них обусловлены конструкцией и назначением полезной модели. Большее количество совокупностей электродов не приводит к увеличению терапевтического эффекта. А большее количество электродов в совокупности ограничено возможностями реализации заявленного назначения полезной модели.
Под протяженной формой электродов в данной полезной модели понимают, что отношение длины электрода L к его диаметру D при цилиндрическом исполнении или отношение длины электрода L к его ширине D при исполнении в виде пластины или отношение длины электрода L к его среднему диаметру D при выполнении в свободной форме равно или более 5 или L/D≥5. Протяженная форма позволяет изгибать электроды и придавать им наиболее эффективную для терапевтического воздействия форму.
Заявляемая полезная модель является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем создания устройства, состоящего из конструкционных элементов, технологически и конструктивно связанных между собой. При этом совокупность существенных признаков данной полезной модели объединена единым творческим замыслом. Части (элементы) устройства находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи, а их совместное использование приводит к созданию нового устройства с заявленным назначением, а именно осуществлению аппликатора для гальванического физиотерапевтического воздействия.
Данное техническое решение является промышленно применимым в области медицины и применимо в качестве аппликатора для осуществления физиотерапевтического гальванического воздействия. Применение и использование заявляемого устройства не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено как специалистами, так и пациентами по рекомендации врача. При осуществлении аппликатора используются устройства, приборы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления полезной модели являются методы механической обработки металлов, электросварка, прессование, методы нанесения покрытий (гальваностегия, электронное вакуумное напыление) монтаж. Средствами осуществления являются механические средства, станочное оборудование металлообработки, ручной инструмент механической обработки, сварочное оборудование, гальваническое оборудование.
Указанная выше совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели и их раскрытие позволяет сделать вывод о достижении заявленного технического результата, а именно о реализации назначения полезной модели, заключающегося в осуществлении аппликатора для гальванического физиотерапевтического воздействия без использования внешних источников напряжения.
Общим с прототипом существенным признаком заявляемой полезной модели является наличие в аппликаторе короткозамкнутых электродов или гальванической пары.
Отличительными от прототипа, существенными признаками заявляемой полезной модели или их характеристиками являются
конструктивное объединение короткозамкнутых электродов в совокупности в количестве большем 2,
количество совокупностей от 1 до 4,
наличие в совокупности от 3 до 4 электродов,
выполнение материалов электродов совокупности из электропроводных материалов соответствующих соответственно значению стандартного электродного потенциала в последовательности металлов Cu, Ag, Au, Pt,
протяженная форма исполнения электродов.
Приведенные существенные признаки являются отличительными от прототипа, т.к. каждый из них не содержится в совокупности существенных признаков прототипа, т.е. не присутствует в перечне признаков, осуществляемых в прототипе, и не является их характеристикой.
Как уже было показано выше, указанные отличительные от прототипа существенные признаки, в том числе их характеристики, обеспечивают достижение заявленного технического результата при использовании других существенных признаков полезной модели, указанных в описании.
Таким образом, показано, что совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели, позволяющая достичь заявленного технического результата, отличается от совокупности существенных признаков аналогов, прототипа, а также и других известных источников данных, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с реализацией назначения, заявленного в полезной модели (с получением заявленного технического результата). Другими словами заявляемая полезная модель не известна из уровня техники.
Следует заметить, что для реализации заявленного назначения неизвестно из уровня техники использование конструкции гальванической пары, состоящей из совокупности электродов с различными стандартными электродными потенциалами, где один из них имеет значение стандартного электродного потенциала более +0,799 В.
Повышение эффективности физиотерапевтического воздействия достигают в следующих нижеперечисленных модификациях устройства, характеризующих частные случаи его выполнения:
1. Заявляемый и описанный выше аппликатор, отличающийся тем, что электроды выполнены в форме проволоки.
2. Заявляемый и описанный выше аппликатор, отличающийся тем, что в совокупности электродов каждый электрод выполнен из одного металла в соответствии с последовательностью Cu, Ag, Au, Pt.
3. Заявляемый и описанный выше аппликатор, отличающийся тем, что в совокупности электродов каждый электрод выполнен из электропроводного материала с покрытием из одного металла в соответствии с последовательностью Cu, Ag, Au, Pt.
4. Заявляемый и описанный выше аппликатор, отличающийся тем, что электроды расположены в одной плоскости.
Описание заявленной полезной модели проиллюстрировано на фигурах 1-3.
Фиг. 1 - схема выполнения аппликатора.
Фиг. 2 - выполнение аппликатора из протяженных цилиндров.
Фиг. 3 - выполнение аппликатора из проволоки.
На указанных фигурах приведены следующие обозначения:
1 - совокупность электродов,
2 - электрод,
3 - общий электропроводный контакт,
4 - медь/ медное покрытие,
5 - серебро/ серебряное покрытие,
6 - золото/ золотое покрытие,
7 - платина/ платиновое покрытие.
Заявляемая полезная модель включает от одной до четырех совокупностей электродов 1. Каждая совокупность в свою очередь включает от трех до четырех электродов 2. Каждый из электродов выполнен из электропроводного материала, стандартный электродный потенциал которого соответствует соответственно значению стандартного электродного потенциала в последовательности Cu, Ag, Au, Pt. Все электроды имеют протяженную форму с отношением длины изделия к его среднему диаметру равным или более 5 и закорочены в одном контакте. В зависимости от числа электродов в совокупности, материалы поверхностей электродов выполнены соответственно из меди 4, серебра 5, золота 6, платины 7 или меди 4, серебра 5, золота 6. Для повышения терапевтического эффекта электроды располагают в одной плоскости в указанной последовательности по кругу по ходу часовой или против часовой стрелки.
Для изготовления аппликатора заготавливают 3 или 4 протяженных детали из указанных выше материалов и соединяют их одним концом в единый контакт. В целях экономии дорогих материалов преимущественно используют медные детали и наносят на них покрытия. Так, например, берут 4 куска медной проволоки, на 3 из них наносят гальваническое покрытие из серебра, золота, платины и затем соединяют их вместе одним концом механически или сваркой. Проволочные электроды располагают в одной плоскости в последовательности медь, серебро, золото, платина по ходу часовой стрелки. Полученный аппликатор используют в физиотерапевтических целях путем наложения на определенные участки поверхности тела.
Пример 1.
Для изготовления одного аппликатора были взяты три медных проволоки марки M1 диаметром 0,5 мм и длиной 75 мм. На две проволоки были нанесены соответственно серебряное и золотое покрытия, толщина покрытий 15-20 мкм. Одним концом все проволоки были соединены в общий электрический контакт, свободные концы завиты в винтовые спирали диаметром 5 мм. Таких аппликаторов было изготовлено двадцать.
Для изучения терапевтического эффекта лечения ринита в осенне-зимний период были созданы из учащихся вузов две группы по 5 человек, одна из которых являлось контрольной.
Полученные проволоки были применены 5 пациентами испытуемой группы. Применение аппликаторов осуществлялось путем их помещения в носовые проходы. Через 3 дня у 3 пациентов испытуемой группы насморк прошел, через 4 дня прошел насморк у оставшихся двоих пациентов. В контрольной группе насморк прошел у студентов через 5-7 дней.
Пример 2.
Для изготовления аппликатора были использованы четыре цилиндра из меди марки M1 диаметром 6 мм и длиной 30 мм. На три из них были нанесены покрытия соответственно из серебра, золота и платины. Толщина покрытий 15-20 мкм. Один торец каждого цилиндра посредством медной проволоки диаметром 2,5 мм соединены путем сварки в один контакт. Полученный аппликатор использован 3 испытуемыми для лечения ушибов 1 и 2 степени. Синяки и болезненные проявления прошли через 2-3 дня.
Пример 3.
Для изготовления одного аппликатора были взяты отрезки медной проволоки марки M1 и серебряной проволоки чистотой 99,9%. Диаметр проволок 0,8 мм и длина 50 мм. На часть медных проволок были нанесены соответственно золотое и платиновое покрытия, толщина покрытий 15-20 мкм. Из полученных проволок были собраны 4 совокупности проволок (электродов) в последовательности: медная проволока, серебряная проволока, проволока с золотым покрытием, проволока с платиновым покрытием. Проволоки каждой совокупности были размещены друг за другом в одной плоскости в секторе круга в 90°. Аналогично друг за другом были размещены также следующие три совокупности таким образом, что проволочные электроды заняли все пространство круга и были радиально размещены на равном расстоянии друг от друга.
Было изготовлено два таких аппликатора. Полученные аппликаторы использовали при физиотерапевтическом воздействии при люмбаго пояснично-крестцовой области у 3 испытуемых путем наложения на указанную область в течение 3 дней. Аппликатор закрепляли медицинским пластырем. По истечению указанного времени испытуемые почувствовали значительное облегчение.
Приведенные выше варианты примеров не следует рассматривать как ограничивающие объем правовой охраны полезной модели. Напротив, возможны также варианты, модификации и эквиваленты описанных примеров в пределах объема прав, изложенных в формуле полезной модели.
Приведенные выше описание осуществления полезной модели и примеры ее реализации подтверждают достижение заявленного технического результата в процессе осуществлении полезной модели. Они также показывают причинно-следственную связь существенных признаков между собой и достигаемым техническим результатом.
Из приведенного выше описания также следует, что достижение технического результата возможно только при осуществлении всей совокупности существенных признаков, что подтверждает также техническое решение задачи осуществления полезной модели.