Аппарат для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона
APPARATUS FOR SHOCK WAVE THERAPY OF MICROSECOND RANGE

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к физиотерапевтическим устройствам ударно-волнового воздействия микросекундного диапазона, применяемым для экстракорпоральной ударно-волновой терапии в ортопедии и травматологии.
Известен аппарат для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона, включающий корпус, ударно-волновой генератор электродинамического типа с излучающей головкой с импульсным индуктором, мембраной и фокусирующей линзой, а также кронштейн - держатель с элементами фиксации положения излучающей головки [1].
Недостатком аналога является то, что вследствие отсутствия вакуумного возврата мембраны после производства импульса, его амплитуда непостоянна из-за различного (от импульса к импульсу) расстояния от плоскости мембраны до плоскости витков индуктора, а данный фактор приводит к снижению к.п.д. индуктора и существенному перегреву его витков. Кроме того, вариация размеров фокального пятна в зоне интереса и рабочей фокальной дистанции возможна только за счет замены фокусирующей линзы, что при реальной эксплуатации аппарата неудобно как для пациента, так и для медперсонала (существенно увеличивается время сеанса).
Более близким техническим решением к настоящему изобретению является аппарат для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона, включающий корпус, ударно-волновой генератор электродинамического типа, с излучающей головкой с контактным кожухом, импульсным индуктором, мембраной и фокусирующей линзой с фокальной осью, вакуумный насос для возврата мембраны, блок подачи жидкости в излучающую головку, кронштейн - держатель с фиксаторами положения излучающей головки [2]. На данном аппарате уже возможно проведение эффективных процедур ударно-волновой терапии опорно-двигательного аппарата человека, что и показала практическая эксплуатация аппарата «Медолит-Т», особенно при лечении заболевания в виде пяточной шпоры.
Недостатком аппарата являются его весовые и габаритные характеристики из-за использования электромеханических «биндеров» (электромагнитных фиксаторов положения кронштейна - держателя с излучающей головкой), а затрудненная вариация размеров фокального пятна в зоне интереса дискомфортно для пациента, удлиняет терапевтическую процедуру и снижает эффективность работы аппарата по зонам интереса на локтевом и плечевом суставах.
Именно на решение задачи повышения эффективности ударно-волнового воздействия при дистанционной терапии в локтевых и плечевых зонах интереса, а также других аналогичных областях при одновременном обеспечении наиболее оптимальной настройки параметров фокальной зоны и повышения комфортности процедуры как для пациента, так и для врачебного персонала, направлено настоящее изобретение.
Этот технический результат достигается тем, что в аппарате для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона фокусирующая линза выполнена в виде не менее двух сопряженных друг с другом концентрических фокусирующих частей с дистанционно разнесенными вдоль фокальной оси фокусами, причем фокуса сопряженных частей расположены с последовательным увеличением дальности фокусов, соответственно, от центральной до периферийной частей, при этом контактный кожух закреплен на головке с возможностью его установочного перемещения вдоль фокальной оси и, по крайней мере, одна часть линзы установлена с возможностью установочного перемещения относительно других частей вдоль фокальной оси фокусирующей линзы, при этом аппарат снабжен дополнительным вакуумным насосом для фиксации положения излучающей головки, а фиксаторы положения излучающей головки выполнены вакуумно-прижимными.
Благодаря тому, что фокусирующая линза выполнена в виде не менее двух сопряженных друг с другом концентрических фокусирующих частей с дистанционно разнесенными вдоль фокальной оси фокусами, причем фокуса сопряженных частей расположены с последовательным увеличением дальности фокусов, соответственно, от центральной до периферийной частей, обеспечиваются условия для создания луча с широким (-100 мм по протяженности) диапазоном варьирования фокальной дистанции и фокального пятна вплоть до получение близкой к плоской (с диапазоном действия до 200 мм) формы волны и возможности обработки относительно крупных и удлиненных зон интереса значительной площади без замены фокусирующей линзы. Именно за счет закрепления на головке контактного кожуха с возможностью его установочного перемещения вдоль фокальной оси, обеспечиваются условия для оперативного регулирования рабочей дистанции воздействия и «смешения» луча от сфокусированной до плоской и расфокусированной волны, что эффективно для зон интереса на плечевых, локтевых зонах и зон позвоночника.
Кроме того, за счет осевого установочного перемещения, по крайней мере, одной части фокусирующей линзы относительно других ее частей создается ступенчатая форма переднего фронта ударно-волнового импульса для осуществления эффективной обработки мелких (сравнимых по размеру с длиной инициируемой волны, вплоть до размеров, в том числе, крупных опухолевых лейкоцитных клеток) очагов заболеваний в зоне интереса.
Также, благодаря тому, что аппарат снабжен дополнительным вакуумным насосом для фиксации положения излучающей головки, а фиксаторы положения излучающей головки выполнены вакуумно-прижимными, обеспечиваются оптимальные соотношения между физическими и механическими характеристиками аппарата, влияющими не только на оперативное варьирование размерами и параметрами ударно-волнового пучка в терапевтической фокальной зоне, но и комфортность проведения процедуры для врача и пациента с возможностью варьирования в процессе процедуры как поперечных, так и продольных размеров фокальной зоны с сохранением заданной зарядной энергии при одном и том же контактном положении излучающей головки.
В целом, сущность изобретения заключается в создании оптимального соотношения между физическими и механическими характеристиками аппарата, влияющими на эффективность проведения терапевтической процедуры для самых разнообразных зон интереса. Варьирование размерами фокальной зоны имеет принципиальный характер именно для аппаратов с микросекундной длительностью (длина волны - доли и единицы мм) ударно-волновых импульсов для эффективного воздействия на мелкие фрагменты в зоне интереса, в то время как аппараты ударно-волнового воздействия с миллисекундной длительностью (пневматические и т.п.) волны (длина волны - десятки см) производят лишь массаж тканей, не оказывая существенного воздействия на мелкие фрагменты в зоне интереса.
Технический результат достигается не только за счет оптимизации физико-механических характеристик изделия (при работе с плечевыми и локтевыми зонами интереса) с расширенным диапазоном варьирования размеров терапевтической фокальных областей с продольными и поперечными осями в соотношении от 3:1 до 20:1), но и за счет сокращения времени процедуры (и, соответственно, уменьшения объема болевых нагрузок для пациента), а также улучшения комфортности работ пары: врач - пациент.
Сущность изобретения поясняется описанием аппарата и его работы.
На чертеже показан общий вид аппарата для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона.
Аппарат для ударно-волновой терапии микросекундного диапазона имеет (см. чертеж) корпус 1, ударно-волновой генератор 2 электродинамического типа с излучающей головкой 3 с импульсным индуктором 4, мембраной 5 и фокусирующей линзой 6, вакуумный насос 7 для возврата мембраны 5, блок 8 подачи жидкости в излучающую головку 3, кронштейн - держатель 9 с вакуумно-прижимными фиксаторами 10 положения излучающей головки 3, пульт 11 управления, дополнительный вакуумный насос 12, сообщенный с вакуумно-прижимными фиксаторами 10. Фокусирующая линза 6 выполнена в виде, не менее двух сопряженных друг с другом частей 13 (периферийная), 14 (средняя) и 15 (центральная) с общей фокальной осью 16 и фокусами 17 (от центральной части 15), 18 (от средней части 14) и 19 (от периферийной части 13) линзы 6. Контактный кожух 20 и установочная бобышка 21 закреплены на излучающей головке 3 с возможностью установочного перемещения контактного кожуха 20 вдоль фокальной оси 16 для регулирования рабочей дистанции и «смешения» луча, при этом фокуса 17 и 18 могут находиться как внутри контактного кожуха 20, так и вне его. Периферийная часть 13 линзы 6 установлены с возможностью установочного перемещения относительно других частей 14 и 15 вдоль фокальной оси 16. Величина установочного перемещения части 13 относительно части 14, как правило, не более 2-4 мм, а величина установочного перемещения контактного кожуха 20 вдоль фокальной оси 16 - до 40-50 мм. На кожухе 20 закреплена эластичная (или жесткая со звукопроводящим слоем) прижимная «подушка» 22. На кронштейне-держателе 9 размещены охваты 23 для поддержки гибкого шланга 24 подвода энергии к излучающей головке 3, присоединяемой к кронштейну-держателю 9 посредством быстросъемного разъема 25 с ручкой-держателем 26 головки 3.
Подвод вакуума к индуктору 4 и фиксаторам 10 осуществляется посредством вакуумных трубок 27 и 28, размещенных, соответственно, в гибком шланге 24 и кронштейне - держателе 9.
Работа аппарата для ударно-волновой терапии осуществляется следующим образом.
Вначале осуществляется настройка аппарата по выбору тех или иных режимов зоны фокусировки ударно-волнового воздействия. При проведении настройки в области терапевтического фокуса (не показан) в водной среде на дистанции - 45-85 мм от головки размещается мишень-имитатор (не показана, обычно в виде диска диаметром около 30-60 мм и толщиной около 5-10 мм). Производится 200 контрольных импульсов на одном из средних энергетических режимов генератора и оценивается форма лунки воздействия на мишени-имитаторе. Информация записывается в микропроцессор (не показан) аппарата с возможностью ее отображения на мониторе (не показан) пульта 11. Затем аналогичные процедуры проводятся в средних и крайних положениях осевого смещения части 13 и осевого смещения контактного кожуха 20.
После окончания процесса настройки создается соответствующий паспорт размеров фокальной области при тех или иных регулировках и данная информация уже может быть использована врачом при терапии того или иного заболевания.
После проведения процедуры настройки аппарат эксплуатируется в стандартных клинических условиях проведения процесса ударно-волновой терапии. Врач, в зависимости от вида заболевания и индивидуальных особенностей пациента определяет зону интереса воздействия, режим и длительность проведения сеанса терапии (обычно подается около тысячи ударно-волновых импульсов за сеанс при максимальной частоте подачи в 4 Гц). Для исключения потерь энергии ударно-волнового пучка на переходе «подушка» 22 - тело (не показано) пациента область контакта «подушки» 22 с телом смазывают УЗИ-гелем. Подведение «подушки» 22 к зоне интереса (не показана) осуществляется, как правило, визуально, по заранее проведенным рентгеновским или ультразвуковым исследованиям зоны интереса. Головка 3 прижимается к телу пациента и фиксируется вакуумно-прижимными фиксаторами 10 положения излучающей головки 3. При необходимости изменения в процессе процедуры характеристик пучка воздействия врач, отключает вакуум в фиксаторах 10, изменяет положение головки 3 за счет осевого перемещения контактного кожуха 20 и, при необходимости, установочной бобышкой 21 головки 3 дополнительно изменяет размеры фокальной зоны и повторно фиксирует прижатую к телу головку 3. Режимы воздействия в виде амплитуды ударно-волновых импульсов и частоты их посылки врач устанавливает на пульте 11 с контролем установленных параметров на экране монитора (не показан) пульта 11. В особых случаях врач посредством разъема 25 отсоединяет головку 3 с ручкой-держателем 26 от кронштейна-держателя 9, охватов 23 и проводит процедуру с ручным прижимом головки 3 к телу пациента.
При использовании изобретения достигается как комфортные условия для проведения процедуры, так и эффективное сочетание амплитудных и геометрических характеристик фокальной зоны, а также в снижении ударно-волновой нагрузки на нежелательные зоны воздействия (здоровые ткани, кости), что позволяет осуществлять процедуры по широкому спектру заболеваний опорно-двигательного аппарата - пяточные шпоры, эпикондилит, кальцифицирующий тенденит, ахиллобурсит, синдром верхнего и нижнего полюса надколенника, импиджмент-синдром плечевого сустава, псевдоартроз, лечение сложных вялоконсолидирующихся переломов костей, надрывов сухожилий и других заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Источники информации
1. Патент РФ №2420241, МПК А61В 17/225, опубл. 10.06.2011 г.
2. Аппарат экстракорпоральной ударно-волновой терапии заболеваний опорно-двигательного аппарата «Медолит-Т», сайт: www.medolit.ru.