УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ МАГНИТОЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для комплексной магнитолазерной терапии, использующим в качестве источников магнитного поля жидкие магнитоносители на основе полимерных связующих и магнитных материалов, содержащих частицы наноразмера.
Биофизической основой усиления эффектов лазерного излучения (ЛИ) в магнитном поле (МП) является упорядочивающее влияние последнего на оптически мутную среду, какой является биологическая ткань, за счет ориентационных эффектов магнитоактивных компонентов клеток, интенсифицирующих процессы трансмембранного переноса при воспалительных процессах [Зубкова С.М. Сравнительный анализ биологического действия микроволн и лазерного излучения. // Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. - 1996. - №6. - С.31-34]. Комплексное использование стационарного (постоянного) магнитного поля (ПМП), определяется характером материала магнита [Физический энциклопедический словарь. Изд-во „Сов. энциклопедия". Т. 3, 1963, - С.85-86] - магнитожесткого, ограничивающего природу намагничивания только постоянными МП заданной формы и полярности или нестационарного магнитного поля (ПеМП) - магнитомягкого, с регулировкой частоты и амплитуды переменной или импульсной формы. ПеМП усиливает физиотерапевтический эффект воздействия ЛИ на биологическую ткань или жидкость [Семенова О.П. Изучение комплексного влияния лазерного излучения и искусственных магнитных полей на золотистый стафилококк. Автореф. дисс. канд. мед. наук, Саратов. 2004, - С.12, 14]. Известны устройства, предназначенные для воздействия электромагнитным излучением на рефлексогенные зоны физическими факторами, в частности магнитными полями, при лечении и профилактике хронического простатита [RU №2355446 A61N 2/04, А61В 5/0295] в клинической, амбулаторно-поликлинической практике хирургических и терапевтических отделений.
В качестве аналога выбрано устройство для комплексной магнитолазерной терапии [RU №40593 A61N 5/06]. Конструкция состоит из корпуса, содержащего источник лазерного излучения (ЛИ), источник стационарного магнитного поля (ПМП), источник нестационарного магнитного поля (ПеМП), расположенный между оптическим излучателем и источником ПМП таким образом, что источники ЛИ, ПеМП и ПМП имеют общую ось, а источник ПМП в форме кольца установлен на корпусе излучателя ПеМП с возможностью перемещения относительно последнего.
К недостаткам конструкции аналога следует отнести воздействие магнитолазерной терапии только для поверхностных и близко расположенных (50-70 мм) к внешнему кожному покрову структурах и внутренних полостях организма. Значительные размеры корпуса устройства допускают экстракорпоральное воздействие на незначительные (10-30 мм) глубины проникновения электромагнитного (ЭМ) излучения ввиду изменений лечебной эффективности и значительного его поглощения внешним кожным покровом [Зубкова С.М. Сравнительный анализ биологического действия микроволн и лазерного излучения. Автореф. дисс. докт. биол. наук. - Обнинск. - 1991. - С.34-36].
В качестве прототипа выбрано устройство для магнитолазерной терапии [SU №1818737 A61N 2/00, 5/06], повышающее эффективность воздействия и расширяющее области использования рефлексотерапии и терапии за счет одновременной локализации магнитного поля и лазерного излучения. Устройство содержит световод с осевой цилиндрической полостью в рабочей части с соотношением длины цилиндрической полости и ее диаметре не менее 5:1, причем источник излучения - полупроводниковый лазер. На торце световода установлена собирающая оптическая линза, а источник постоянного магнитного поля выполнен в виде размещенного в полости световода магнитного порошка из редкоземельных сплавов, ориентированного легчайшей осью намагниченности [Физический энциклопедический словарь. Изд-во „Сов. энциклопедия". Т.3, 1963, - С.545-546] вдоль оси световода.
К недостаткам конструкции прототипа относятся:
- рассеяние мощности устройства, изменение профиля пучка (диаметра лазерного пучка на поверхности ткани), увеличение потерь энергии ЛИ, плотности мощности излучения из-за размещенного в полости световода вдоль его продольной оси магнитного порошка, уменьшение на 45-60% апертуры световода в области верхнего основания цилиндрической полости источника МП;
- ограничение механической прочности световода в области цилиндрической полости при минимальном диаметре световода (3 мм) из-за условий, наложенных на соотношение длины к диаметру цилиндрической полости на торце световода как 5:1 и невозможность использования световодов меньшего диаметра из-за технологических проблем изготовления в световоде внутренней цилиндрической полости;
- усложнение применения устройства прототипа при внутриполостном использовании с помощью полой пункционной иглы или в составе эндоскопической техники из-за значительной величины диаметра световода в 7-15 мм без сужения рабочей части последнего;
- использование в качестве материала источника магнитного поля магнитного порошка (магнитожесткого вещества) из редкоземельных сплавов с легчайшей осью намагниченности вдоль оси световода, ограничивающего лечебную эффективность магнитолазерной терапии использованием только стационарного магнитного поля.
Нами предложено устройство для комплексной магнитолазерной терапии, включающее источник МП в виде цилиндра из немагнитного материала, имеющего общую продольную ось со световодом, расположенным коаксиально внутри цилиндра, заполненного магнитной жидкостью [Рымарчук В.И. с соавт. Физические основы применения ферромагнетиков, введенных в организм. / Биофизика, 1990. Том 35, вып.1. - С 145-146] из магнитомягких (MM) [RU 2336588 H01F 1/37, H01F 1/42, B22F 1/02, B22B 3/00] или магнитожестких (МЖ) [Ягодкин Ю.Д. с соавт. / Магнитотвердые материалы. Часть 1. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009, №1 (643), - С.27, 34] материалов наноразмера [Пул Ч. с соавт. Нанотехнологии. Пер. с англ. / Под ред. Ю.И.Головина. М.: Техносфера, 2004, - С.153-157], частицы вещества которых предварительно ориентированы во внешнем МП, намагничены в источнике по заданной программе или индукционным способом, а на торцах цилиндра выполнены уплотняющие кольца с отверстиями для световода. Для усиления седативного или возбуждающего эффекта магнитной рефлексотерапии, а также расширения площади облучаемой зоны в труднодоступных местах, на дистальном конце световода выполнена рассеивающая оптическая линза.
Предлагаемое устройство изображено на Фиг.1, где:
1 - полупроводниковый лазер;
2 - концентратор;
3 - световод;
4 - источник магнитного поля;
5 - цилиндр;
6 - магнитная жидкость;
7 - уплотняющее кольцо;
8 - рассеивающая оптическая линза;
9 - биологический объект.
Устройство работает следующим образом (Фиг.1): ЛИ полупроводникового лазера (1) поступает в световод (3) внешнего диаметра 0,4-1,5 мм через концентратор (2). Распространяясь по световоду (3), ЛИ проходит зону максимальной напряженности линий МП, коллинеарных осевой линии полупроводникового лазера (1) внутри источника магнитного поля (4), состоящего из цилиндра немагнитного материала (5), заполненного магнитной жидкостью (6) из ММ или МЖ материалов наноразмера, а на торцах цилиндра выполнены уплотняющие кольца (7) с отверстиями для световода (3). На выходе дистального конца световода (3) излучение полупроводникового лазера (1) с усиленным в стационарном и нестационарном МП [Зубкова С.М. с соавт. О возможности выбора оптимальных параметров воздействия электромагнитных полей оптического диапазона // Физическая медицина. - 1994. №2. - С.85-87] физиотерапевтическим эффектом влияния на биологическую ткань или жидкость, воздействует на биологически активные точки поверхности кожного покрова в рефлексотерапии, или используется в лазеропунктуре, при которой глубинная стимуляция точек проводится через полую иглу, в которую вводится световод, или воздействует на зону биологического объекта (9) через рассеивающую оптическую линзу (8).
Предложенная конструкция исключает недостатки прототипа, поскольку световод в предложенном устройстве не подвергается механическим доработкам, уменьшающим механическую прочность, изменяющим оптическую структуру световода и условия распространения энергии излучения. Тем самым на дистальном конце световода сохраняются неизменными профиль пучка, мощность лазера и плотность мощности излучения устройства, позволяющих достигнуть конечного эффекта лечебных мероприятий только за счет соотношения параметров физических факторов, а не от вариаций энергетических параметров, определяемых конструкцией устройства [Семенова О.П. Изучение комплексного влияния лазерного излучения и искусственных магнитных полей на золотистый стафилококк. Автореф. дисс. канд. мед. наук, Саратов. 2004, - С.13]. Размеры источника МП, состоящего из цилиндра немагнитного материала с магнитной жидкостью позволяют использовать световоды крайне малого диаметра (0,2-0,4 мм), широко применяемые в медицине, вводимые в полостные структуры организма через полую иглу для лазеропунктуры. Источник МП, выполненный в виде цилиндра из немагнитного материала с отверстиями для световода и уплотняющими кольцами, заполненный магнитной жидкостью, состоящей из ММ или МЖ материалов наноразмера, позволяет, усилить лечебную эффективность магнитолазерной терапии за счет использования комплекса стационарных и нестационарных МП.
Предложенное устройство может быть применено для:
- использования низкоэнергетического магнитолазерного воздействия в профилактике и лечении больных хроническим простатитом [RU №2355446 А61N 2/4, А61В 5/0295], недостаточностью печени, ткань которой, в частности, обладает способностью максимально поглощать энергию лазерного излучения в видимом красном и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн по сравнению с другими тканями [Брискин Б.С. с соавт. Магнитолазерное облучение печени при лечении и профилактике печеночной недостаточности при механической желтухе. // Хирургия. - 1991. - №2. - С.73-74];
- лечения заболеваний, связанных с осложнениями гнойно-воспалительного характера, позволяет уменьшить дозы антибактериальных препаратов и сократить сроки общепринятых схем лечения как в поверхностной, так и во внутриполостной терапии [RU №2319520 A61N 2/04, A61N 2/06, A61N 5/67];
- проведения полостного облучения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта в ходе лечения хронического гастрита типа А+В, ассоциированного с хеликобактерной инфекцией [RU №2007147569 A61N 2/00].