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, отличающегося от известных технических решений тем, что содержит от 1 до 16 совокупностей электродов, каждая из которых образована рядом из 3-6 последовательно соединенных электродов с различными значениями стандартного электродного потенциала, при этом электроды соединяются только по части поверхности с сохранением электронной проводимости между ними и с одной стороны ряда расположены 1-4 электрода со значением стандартного электродного потенциала более +0,799 В.
Устройство включает от 1 до 16 совокупностей электродов. В свою очередь каждая совокупность электродов представляет собой ряд последовательно соединенных 3
между собой электродов (электропроводных материалов), каждый из которых имеет отличное от других значение стандартного электродного потенциала. Таким образом, каждый материал представляет собой электрод, при этом он может иметь объемную или пленочную форму исполнения. Количество соединенных материалов изменяется от 3 до 6. В качестве электропроводных материалов могут быть использованы металлические материалы или композиционные материалы с электронной проводимостью. Форма соединения электродов (материалов) может быть различной: механическое соединение, сварка, гальваническое покрытие, электронное напыление и др. При этом между материалами сохраняется электронная проводимость, однако в местах соединения возникает переходный, пусть и небольшой, порог (скачок) электрического сопротивления. Таким образом, ряд соединенных материалов представляет собой пакет из 3-6 электропроводных материалов или электродов, который является модифицированной гальванической парой, а при контакте с ионопроводящей (водосодержащей) средой становится гальваническим элементом. Под ионопроводящей средой в настоящей полезной модели подразумеваются, прежде всего, секреты кожных и слизистых покровов. Ионная проводимость и ионный состав приэлектродного пространства данного пакета электропроводных материалов в случае размещения на кожных и слизистых поверхностях человека, в основном, обуславливается крайними материалами гальванической пары. Другими словами имеет место образование между крайними материалами пакета гальванического элемента. Однако, в незначительной степени, электродный ток и ионный ток возникает и между промежуточными электропроводными материалами пакета. Кроме того промежуточные материалы могут оказывать вспомогательный, например, каталитический эффект.
Для осуществления физиотерапевтического эффекта на кожные и слизистые покровы человека материалы ряда совокупности электродов специально подбирают. Согласно опытным данным наилучшие терапевтические результаты отмечаются в случае использования следующего ряда материалов в приведенной последовательности: медь, серебро, золото, платина или медь, серебро, золото. При таком исполнении ряда материалов модифицированной гальванической пары (гальванического элемента) химический анализ показывает наличие в секретах кожных или слизистых покровов человека в приэлектродном пространстве гальванической пары/элемента ионов меди и серебра и 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 7
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. Для эффективного осуществления ионной проводимости, в частности получения больших гальванических токов, а также уменьшения побочных электродных процессов золото и/или платину размещают на одном из концов пакета материалов модифицированной гальванической пары. Опытным путем установлено, что вместо платины и в дополнение к ней, возможно, использовать другие металлы платиновой группы, например, палладий, иридий, родий. Поскольку часто важно, чтобы в приэлектродном пространстве гальванического элемента могло находится серебро, с одной стороны ряда материалов модифицированной гальванической пары должны находится 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.
Терапевтический эффект усиливается в случае повышения числа материалов в ряду модифицированной гальванической пары до 6, а также при использовании совокупности гальванических пар, которые могут быть электрически параллельно или последовательно соединены. Параллельное соединение позволяет увеличивать площадь воздействия аппликатора и в принципе ограничивается необходимой областью воздействия на поверхность пациента, поэтому на практике может включать до 16 совокупностей электродов. Последовательное соединение ограничивается площадью воздействия аппликатора и допустимым напряжением воздействия и может на практике составлять также до 16 совокупностей электродов или модифицированных гальванических пар. Так как в ряд металлов модифицированной гальванической пары необходимо включение инертного по отношению к секретам кожных и слизистых покровов человека материалов, в частности золота и платины, то минимальное количество материалов в гальванической паре равно трем. Поскольку модифицированная гальваническая пара в заявляемой полезной модели должна включать инертные материалы, а также более активные по отношению к ним в электрохимическом отношении материалы, то количество материалов в ее ряду может составлять 6 при необходимости насыщения приэлектродного пространства несколькими различными ионами. На практике увеличение количества электродных материалов более 6 не показало улучшения терапевтического воздействия. При этом испытывали модифицированные гальванические элементы с 4 инертными, а также с 4 электрохимически активными материалами по отношению к секретам кожи и слизистых человека.
Аппликатор может быть выполнен последовательным соединением объемных материалов указанным выше путем. Причем соединение осуществляют только по части поверхности с сохранением электронной проводимости между материалами. Каждый материал может быть представлен в произвольной форме, что позволяет делать фигурные аппликаторы. Также аппликатор может быть выполнен последовательным нанесением покрытий на какую-либо электропроводящую поверхность. Возможно комбинированное исполнение, в частности нанесение на медную основу ряда покрытий, каждое из которых закрывает только часть поверхности предыдущего материала. Формами аппликатора могут быть объемное изделие, например: цилиндр, пластина произвольной формы или в форме геометрической фигуры, проволока, спираль, винтовая пружина и другие.
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, в том числе прессы, 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:
- объединение короткозамкнутых электродов в совокупность, состоящую из 3÷6 последовательно соединенных электропроводных материалов (электродов) с различными значениями стандартного электродного потенциала,
- способ соединения электродов (электродных материалов): материалы соединены только по части поверхности с сохранением электронной проводимости между материалами,
- выполнение с одной стороны ряда материалов 1÷4 материала со значением стандартного электродного потенциала более +0,799 В.
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 пакета материалов с различными электродными потенциалами, где с одной стороны ряда материалов 1-4 материала имеют значение стандартного электродного потенциала более +0,799 В.
Описание заявленной полезной модели проиллюстрировано на фигурах 1÷6.
Фиг. 1 Схема выполнения аппликатора.
Фиг. 2 Выполнение аппликатора в виде пластины.
Фиг. 3 Выполнение аппликатора при параллельном соединении совокупностей электродов.
Фиг. 4 Выполнение аппликатора при последовательном соединении совокупностей электродов.
Фиг. 5 Выполнение аппликатора в виде плоской спирали.
Фиг. 6 Выполнение аппликатора в виде витой спирали.
На указанных фигурах приведены следующие обозначения:
1 - ряд (последовательность), соединенных между собой электропроводных материалов,
2 - электропроводный материал, характеризующийся индивидуальным значением стандартного электродного потенциала,
3 - электропроводный контакт между материалами,
4 - материал со значением стандартного электродного потенциала более +0,799 В,
5 - соединительный провод,
6 - медь или медное покрытие,
7 - серебро или серебряное покрытие,
8 - золото или золотое покрытие,
9 - платиноид или его покрытие.
10 - Контакты между совокупностями электродов.
Заявляемая полезная модель выполнена нижеследующим образом.
Аппликатор состоит из совокупностей электродов 1. Совокупность является основным конструкционным узлом устройства и состоит из ряда последовательно соединенных между собой электропроводных материалов 2, каждый из которых имеет отличное от других значение стандартного электродного потенциала и представляет собой по сути дела электрод. Количество совокупностей электродов может варьироваться от 1 до 16. Количество последовательно соединенных электропроводных материалов с различными значениями стандартного электродного потенциала может варьироваться от 3 до 6. Указанные материалы соединяются между собой только по части поверхности с сохранением электропроводного контакта между ними 3. С одной стороны ряда расположены 1+4 материала со значением стандартного электродного потенциала более +0,799 В, преимущественно это золото или платиноиды, или материалы на их основе 4. Каждый из материалов совокупности электродов выполнен в виде объемного изделия произвольной формы, например, пластины, цилиндра, призмы, проволоки спирали и других фигур. Весь аппликатор может быть выполнен в виде художественной фигуры. Проволочные аппликаторы могут быть представлены в виде плоских и винтовых спиралей. Материалы могут быть также выполнены в виде пленочных покрытий. Покрытия могут контактировать между собой в различном порядке. При этом они могут быть выполнены последовательно на электропроводящей основе или слоями один на другом. При нанесении покрытий слоями в качестве электропроводящей основы может быть использован один из материалов ряда, преимущественно первый. Также при покрытии слоями каждый последующий слой наносится только на часть поверхности предыдущего слоя. Предпочтительное соединение материалов (электродов) в модифицированной гальванической паре осуществляют в следующей последовательности: медь 6, серебро 7, золото 8, платиноид 9.
Пример 1.
Для изготовления аппликатора были использованы плоские медная (M1), серебряная (99,9%) и золотая (95,8%) пластины размером 40×15×0,2 мм. Пластины были соединены между собой последовательно механически с помощью замкового соединения с образованием аппликатора размером 40×45×0,2 мм. Полученный аппликатор использовали для физиотерапевтического воздействия наложения на носогубные складки лица и морщины лица. Аппликатор использовала группа женщин в количестве 7 человек в возрасте 35-47 лет. Аппликатор использовали на ночь путем наложения на указанные места в течение 1÷1,5 часов на протяжении 2 недель. Аппликатор закрепляли медицинским пластырем или маской для лица. После эксперимента экспертами визуально было отмечено у 5 женщин снижение глубины складок в носогубной области и на лбу. Эти данные были подтверждены изучением микрорельефа и глубины морщин с помощью УФ-дерматоскопии. Положительный эффект выражался в повышении матовости и бархатистости кожи, сосочки дермы стали более выражены, площадь фронтальных проекций глубоких морщин и складок уменьшилась на 40÷70%.
Пример 2.
Аппликатор был изготовлен путем последовательного нанесения на медную пластину (M1) размером 50×80×1 мм покрытий из серебра, золота и платины в указанной последовательности. Покрытие наносили гальваническим методом при погружении основы в электролит, причем покрытие выполняли только на 50% открытой поверхности предыдущего по указанному ряду металла. Толщина покрытий составляла 15÷20 мкм. Полученный аппликатор 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.
Пример 3.
Пластины аппликатора в количестве 16 штук изготовили по методу, указанному в примере 2, при этом размер каждой пластины составлял 10×25×1 мм. Эти аппликаторы размещали путем наложения по 8 шт. с каждой стороны спины при пояснично-крестцовом радикулите у 4 испытуемых. При этом медные части аппликаторов были электрически закорочены медным проводом путем спаивания серебряным припоем. Пластины аппликатора закрепляли медицинским пластырем и выдерживали 5 дней. По истечении этого срока 2 испытуемых почувствовали значительное облегчение, а у двоих боли прошли.
Пример 4.
Пластины аппликатора в количестве 16 штук изготовили по методу, указанному в примере 2, при этом размер каждой пластины составлял 10×15×0,8 мм. Пластины аппликатора размещали по направлению седалищного нерва при его воспалении (диагноз - ишиас) от позвоночника по бедру у 2 испытуемых. При этом платиновую часть каждой пластины, за исключением последней, соединяли с медной частью, следующей по ряду пластины. Соединение совершали с помощью медного провода путем спаивания серебряным припоем. Пластины аппликатора закрепляли медицинским пластырем. Физиотерапевтическое воздействие осуществляли в течение 3 дней. По истечению указанного срока испытуемые почувствовали значительное облегчение.
Пример 5.
Отрезки медной проволоки M1 диаметром 0,8 мм и длиной 50 мм покрывали соответственно серебром, золотом и платиной. Толщина покрытий составляла 15÷20 мкм. Отрезки проволоки из меди, а также с покрытиями из серебра, золота последовательно соединяли между собой электросваркой. При этом получилась проволока с последовательностью электродных материалов: медь, серебро, золото, платина. Полученную проволоку свивали в витую спираль диаметром 15 мм. Был изготовлен ряд таких проволок. Концы каждой проволоки были закруглены и закручены.
Для изучения терапевтического эффекта лечения ринита в осеннее-зимний период были созданы из учащихся вузов две группы по 6 человек, одна из которых являлось контрольной.
Полученные проволоки были применены 6 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 еще у двоих пациентов. У шестого пациента насморк прошел через 6 дней. В контрольной группе насморк прошел у студентов через 5÷7 дней.
Пример 6.
Для приготовления аппликатора были изготовлены 3 медных (M1) цилиндра диаметром 6 мм и длиной 50 мм. Два из этих цилиндров были полностью покрыты соответственно серебром и золотом методом гальваностегии. Толщина покрытий составляла 15÷20 мкм. После этого полученные цилиндры были жестко соединены в одной плоскости медной проволокой диаметром 3 мм путем сварки. Полученный аппликатор использован 3 испытуемыми для лечения ушибов 1 и 2 степени. Синяки и болезненные проявления прошли через 2÷3 дня.
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.