Способ терапевтического воздействия низкочастотным импульсным электромагнитным полем (варианты)
METHOD FOR THERAPEUTIC EFFECT USING A LOW-FREQUENCY PULSED ELECTROMAGNETIC FIELD (VERSIONS)

Изобретение относится к способам терапевтического воздействия низкочастотным импульсным электромагнитным полем и может быть использовано в области хрономедицины, в частности хрономагнитотерапии. Изобретение базируется на фундаментальном свойстве живой материи - ритмичности биологических процессов. В результате исследований, проведенных в области хронобиологии и биоритмологии, учеными разработана естественная эволюционная классификация биоритмов биосистем (Загускин С.Л. Монография. Ритмы клетки и здоровье человека. Ростов н/Д, Изд-во ЮФУ, 2010.- 292 с.). Установлено, что в организме человека существует иерархия периодов биоритмов от микросекундных (изменения макромолекул в клетке) до многолетних (обновление клеток скелета). Оказалось, что, биоритмы на всех уровнях организма не являются постоянными величинами, они обладают свойством лабильности, т.е. имеют переменные периоды, которые изменяются (варьируют) в определенных диапазонах, и в каждый момент времени могут иметь разные значения. Наибольшей лабильностью отличаются отростки нервных клеток - аксоны, способные воспроизводить от 500 до 1000 импульсов в 1 с (500-1000 Гц); менее лабильны центральные и периферические синапсы, их двигательные нервные окончания могут передать на скелетную мышцу от 100 до 150 возбуждений в 1 с (100-150 Гц). Альфа-ритм головного мозга здорового человека находится в диапазоне 9-13 Гц, частота пульса составляет порядка 60-90 сердечных сокращений в минуту (1-1,5 Гц), а частота дыхания изменяется в интервале 12-24 вдохов в минуту (0,2-0,4 Гц). Чем меньше частота колебаний, тем меньше диапазон лабильности биоритмов. Поэтому говорить о какой-то одной резонансной частоте или биоритме какого-либо органа или ткани не совсем корректно, есть смысл говорить о средней частоте или диапазоне средних частот.
Свойство ритмичности биологических процессов открывает новые возможности в области хрономедицины. Это означает, что все физиологические процессы, протекающие в организме, сопровождаются соответствующими биоритмами, т.е. имеют свою частоту колебаний. Одна и та же здоровая и больная ткань имеет разные частотные характеристики своих колебаний. Таким образом, эти колебательные и физиологические процессы взаимозависимы. При заболевании нарушение физиологических процессов сопровождается отклонениями в биоритмах и наоборот, рассогласование биоритмов (десинхроноз) вызывает возникновение патологий. Поскольку болезнь сопровождается одновременным нарушением как физиологических, так и колебательных процессов, то из этого следует, что лечение заболеваний возможно не только путем восстановления физиологических процессов методом химиотерапии, но и путем воздействия на биоритмы больной ткани методом хронофизиотерапии.
Известен способ биосинхронизации физиотерапевтических и деструктивных процессов воздействия на организм, реализованный в системе, описанной в патенте РФ №2186584, МПК A61N 1/00, опубл. 10.08.2002 г. и предназначенной для реализации биоуправляемой хронофизиотерапии. Сущность изобретения заключается в том, чтобы путем синхронизации физиотерапевтического воздействия с определенными фазами биоритмов пульса и дыхания вызвать многочастотный параллельный резонансный захват и, тем самым, повысить эффективность лечения.
Однако данный способ не позволяет осуществить терапевтическое воздействие на больной орган или ткань низкочастотным импульсным электромагнитным полем на частоте биоритмов здорового органа или ткани.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ формирования магнитотерапевтического воздействия, основанный на подаче в систему из n индукторов электрических сигналов в форме двоичных импульсных последовательностей регулируемой частоты, скважности и амплитуды в течение заданного промежутка времени, причем n индукторов располагают по всему пациенту для формирования общей магнитотерапевтической среды (патент РФ №2200036, МПК A61N 2/00, опубл. 10.03.2003 г.). Перед началом воздействия устанавливают начальные значения параметров электрических сигналов, определяющие начальные параметры магнитотерапевтической среды, исходя из априорной информации о заболевании, затем выбирают из базы данных ЭВМ значения основных функциональных и физиологических показателей, характеризующих "норму", к которым нужно стремиться при данном заболевании, измеряют действительные значения показателей пациента и запоминают их в качестве исходных, а непосредственно в ходе каждого сеанса периодически измеряют эти же показатели и сравнивают их с "нормой", с исходными показателями и с показателями, полученными в предыдущих сеансах, вычисляя при этом отклонения, по значениям и знакам которых ЭВМ в соответствии с заданной программой формирует управляющие воздействия, изменяющие параметры электрических сигналов, определяющих магнитотерапевтическую среду, следя за приближением действительных функциональных и физиологических показателей к "норме". При этом для реализации управления магнитотерапевтическим воздействием вводят функцию в виде математической формулы. Указанный способ реализован в медицинской технологии «Лечебно-профилактическое применение хрономагнитотерапевтического комплекса «Мультимаг» (Реестр новых медицинских технологий МЗ РФ, № ФС-2007/027), реализующей биоуправляемую магнитотерапию. При этом терапевтические частоты подобраны эмпирическим путем на основании клинических результатов, полученных в процессе лечения различных заболеваний. Сущность способа-прототипа заключается в том, чтобы частотой сердечных сокращений пациента управлять процессом магнитотерапии и тем самым согласовать магнитотерапевтическое воздействие с одним из основных биоритмов организма.
Однако данный способ не позволяет осуществить терапевтическое воздействие на больной орган или ткань низкочастотным импульсным электромагнитным полем на частоте биоритмов здорового органа или ткани.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение физиотерапевтического эффекта за счет воздействия на больной орган или ткань низкочастотным импульсным электромагнитным полем на частоте биоритмов здорового органа или ткани.
Указанный технический результат достигается тем, в первом варианте в способе терапевтического воздействия низкочастотным импульсным электромагнитным полем, включающем воздействие частотой, соответствующей здоровым органам, согласно изобретению при заболеваниях желудочно-кишечного тракта воздействие осуществляют с магнитной индукцией 10 мТл и длительностью импульса 15 мкс, а частота составляет 0,032 Гц при заболеваниях пищевода, 0,043 Гц - при заболеваниях желудка, 0,258 Гц - при заболеваниях двенадцатиперстной кишки, 0,204 Гц - при заболеваниях тощей кишки, 0,172 Гц - при заболеваниях желчного пузыря, 0,151 Гц - при заболеваниях подвздошной кишки, 0,129 Гц - при заболеваниях восходящей ободочной кишки, 0,086 Гц - при заболеваниях поперечной ободочной кишки, 0,064 Гц - при заболеваниях нисходящей ободочной кишки, 0,054 Гц - при заболеваниях прямой кишки.
Указанный технический результат достигается также тем, что во втором варианте в способе терапевтического воздействия низкочастотным импульсным электромагнитным полем, включающим воздействие диапазоном частот, соответствующим здоровым органам или тканям, согласно изобретенияю при заболеваниях сердечно-сосудистой системы воздействие осуществляют: в диапазоне частот 9,5; 9,75; 10; 10,25; 10,5 Гц с магнитной индукцией 6 мТл, длительностью импульса 12 мкс - при заболеваниях миокарда; в терапевтическом диапазоне частот 0,02; 0,04; 0,06 Гц с магнитной индукцией 9 мТл, длительностью импульса 16 мкс - при заболеваниях вен; в терапевтическом диапазоне частот 0,2; 0,4; 0,6 Гц с магнитной индукцией 8 мТл, длительностью импульса 14 мкс - при заболеваниях артерий.
Продолжительность одного терапевтического сеанса составляет не более 20 минут, а их количество - от 1 до 4-х раз в день и продолжительность курса не более 10 дней.
При этом характеристики электромагнитного поля подобраны с учетом того, что интенсивность магнитной индукции убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, а длительность импульса должна быть достаточно короткой, чтобы не вызвать побочного воздействия на организм (перегрева ткани).
Способ терапевтического воздействия низкочастотным импульсным электромагнитным полем осуществляют следующим образом. Для реализации предлагаемого способа лечения создается банк данных терапевтических частот и терапевтических диапазонов частот биоритмов здоровых тканей и органов человека. В качестве терапевтической частоты берется среднее значение биоритмов конкретной ткани или органа. При большом диапазоне изменения биоритмов на базе терапевтической частоты задается терапевтический диапазон средних частот. Терапевтический диапазон формируется программой с учетом пола и возраста больного, его состояния здоровья, сопутствующих заболеваний и других факторов. Использование электронно-вычислительной техники позволяет выделять очень слабые электрические сигналы на фоне шумов, проводить автоматическую статистическую обработку большого количества электрофизиологических данных и моделировать электрофизиологические процессы. Для этого применяются специальные методы анализа, позволяющие выявлять и изучать скрытую периодичность физиологических процессов (гармонический и спектральный анализ, автокорреляционный анализ, полосовую фильтрацию, скользящее суммирование и др.). Для определения частотных значений биоритмов организма применяются различные инструментальные методы, в частности биопотенциалографии: биоритмов сердца - электрокардиография; биоритмов мозга - электроэнцефалография; биоритмов сетчатки глаза - электроретинография; биоритмов кожи - электродерматография; биоритмов кровообращения - реография (импедансная плетизмография); биоритмов желудочно-кишечного тракта - электрогастроэнтерография и т.д. В этом случае частоту и амплитуду биоритмов регистрируют по электрическим потенциалам.
Методом электрогастроэнтерографии с помощью прибора «Гастроскан-ГЭМ» были определены диапазоны частот отделов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у здоровых людей и после их обработки получены следующие терапевтические частоты в Гц: пищевод - 0,032; желудок - 0,043; двенадцатиперстная кишка - 0,258; тощая кишка -0,204; желчный пузырь - 0,172; подвздошная кишка 0,151; восходящая ободочная кишка - 0,129; поперечная ободочная кишка - 0,086; нисходящая ободочная кишка - 0,064; прямая кишка - 0,054.
В таблице 1 приведены частотные характеристики биоритмов головного мозга здоровых людей, полученные методом электроэнцефалографии в Институте Земного Магнетизма, Ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН). (Хабарова О.В. Биоэффективные частоты и их связь с собственными частотами живых организмов. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002, №5, с. 56-66.
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
3
Для хронофизиотерапии биоритмов больной ткани используется магнитоимпульсный низкочастотный терапевтический аппарат «ФизиоМаг», разработанный и изготовленный в ООО «Сибирский инновационный центр», г. Новосибирск (патент РФ на полезную модель №120878, МПК A61N 2/00, опубл. 10.10.2012 г.). Аппарат охватывает лечением все ткани и органы, биоритмы которых попадают в диапазон его рабочих частот, и представляет собой автоматизированное рабочее место оператора физиотерапевтического кабинета. Он состоит из следующих составных частей: генератора импульсного тока (ГИТ) и блока управления (БУ) на базе микропроцессорного контроллера в одном корпусе; магнитоиндуктора, соединенного кабелем с выходными гнездами на корпусе ГИТ; персонального компьютера (ПК), подключенного к БУ через разъемы USB на корпусе ГИТ и специального программного обеспечения, установленного в ПК. Программное обеспечение для получения импульсного магнитного поля с заданными характеристиками включает программные средства, устанавливающие частоту (f) импульсного магнитного поля согласно множеству заданных с пошаговым интервалом величин f, f, … f для соответствующих временных интервалов T, T, … T, причем приведенные значения частоты (f) варьируются в интервале 0,001-10 Гц. Кроме того, программное обеспечение для получения импульсного магнитного поля с заданными характеристиками включает программные средства, устанавливающие величину магнитной индукции (b) согласно множеству заданных с пошаговым интервалом величин b, b, … b для соответствующих временных интервалов T, T, … T, причем приведенные значения величины магнитной индукции (b) варьируются в интервале 0,1-40 мкТл.
«ФизиоМаг» имеет следующие технические характеристики: частота изменяется в диапазоне 0,001-1000 Гц с шагом 0,001 Гц; амплитуда магнитной индукции - в диапазоне 0,1-40 мТл; длительность импульса - в диапазоне 1-120 мкс.
Пациенту с установленным диагнозом назначается лечение на аппарате «ФизиоМаг». Согласно инструкции по применению аппарата магнитоиндуктор располагается в области проблемной зоны или ее проекции на поверхности тела. В БУ с компьютера задается программа, соответствующая виду заболевания, и устанавливается один из режимов терапии: «стационарный» или «качели». В стационарном режиме сеанс физиотерапии осуществляется на одной терапевтической частоте здоровой ткани или органа. В режиме качели сеанс физиотерапии осуществляется путем последовательного перебора всех частот здоровой ткани или органа из заданного терапевтического диапазона в порядке их возрастания. Программа составлена таким образом, что каждая частота сгруппирована в один пакет, длительности всех пакетов одинаковы. Так, например, если терапевтический диапазон состоит из пяти частот, то при продолжительности сеанса 10 минут длительность воздействия на каждой частоте (пакета) будет 2 минуты. При этом продолжительность сеанса зависит от значения частоты и лежит в диапазоне 10-20 минут. На частоте меньше 1 Гц сеанс хрономагнитотерапии равен 20 минутам и уменьшается до 10 минут с увеличением частоты.
Заявляемый способ прошел клинические испытания на базе ГБУЗ Новосибирский областной клинический госпиталь при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС) и ЖКТ с различными диагнозами. Испытания проводились под руководством специалистов кафедры неотложной терапии при Новосибирском государственном медицинском университете Минздрава РФ.
Перед лечением ЖКТ все больные прошли электрогастроэнтерографию, результаты которой показали наличие у них отклонений от нормы в биоритмах больных тканей. Процедуры проводилось на аппарате «ФизиоМаг» терапевтическими частотами соответствующих отделов ЖКТ с амплитудой магнитной индукции 10 мТл и длительностью импульсов 15 мкс. Хрономагнитотерапию прошли 24 человека, по одному сеансу в день в течение 20 минут в сочетании с химиотерапией, курс лечения 10 сеансов. Количество вылечившихся больных увеличилось на 14,8% и составило 95,8% по сравнению с контрольной группой - 81%. При этом в зависимости от диагноза сроки лечения уменьшились на 15-20%.
Клиническая эффективность способа подтвердилась и при назначении пациентам с заболеваниями ЖКТ монохрономагнитотерапии на аппарате «ФизиоМаг».
Пример 1. Пациент П., 47 лет поступил с диагнозом острый эрозивный гастрит. Был проведен интенсивный курс хрономагнитотерапии на аппарате «ФизиоМаг» терапевтической частотой 0,043 Гц с амплитудой магнитной индукции 10 мТл и длительностью импульсов 15 мкс. Лечение проводилось без применения лекарственных препаратов. Сеансы проводились четыре раза в день: два до обеда и два после обеда по 20 минут. Дефекты слизистой оболочки исчезли на 6-й день, а на 8-й день слизистая восстановилась.
Пример 2. Пациентка К., 52 года поступила с диагнозом: обострение язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Больная прошла курс хрономагнитотерапии на аппарате «ФизиоМаг» терапевтической частотой 0,258 Гц с амплитудой магнитной индукции 10 мТл, длительностью импульсов 15 мкс по три сеанса в день по 20 минут. Лечение проводилось без применения химиотерапии. В результате клинические симптомы удалось купировать в течение 3-х дней.
Пример 3. Пациент М., 38 лет, поступил с диагнозом острый гастроэнтероколит восходящей ободочной кишки. Прошел курс хрономагнитотерапии на аппарате «ФизиоМаг» терапевтической частотой 0,129 Гц с амплитудой магнитной индукции 10 мТл, длительностью импульсов 15 мкс по два сеанса в день по 20 минут. Лечение проводилось без применения химиотерапии. Воспалительный процесс прекратился уже на 5-й день лечения.
После хрономагнитотерапии больных тканей спектральный анализ полученных электрогастроэнтерограмм показал, что у всех пациентов произошла нормализация уровня и спектра биоритмов соответствующих отделов ЖКТ.
Пример 4. Для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС) была сформирована группа из 25 человек. Из них больных с диагнозом ишемическая болезнь сердца (ИБС): стенокардия напряжения - 12 чел.; варикозная болезнь конечностей - 7 чел.; облитерирующий эндартериит - 6 чел. Лечение проводилось в сочетании с химиотерапией. Хрономагнитотерапия больных с ИБС проходила в режиме «качели» пачками частот из терапевтического диапазона, присущего здоровой мышечной ткани сердца (миокарду): 9,5; 9,75; 10; 10,25; 10,5 Гц с амплитудой магнитной индукции 6 мТл, длительностью импульсов 12 мкс сеансами по 15 минут один раз в день. По результатам лечения положительная динамика составила 91,7%, и по сравнению со статистическими данными, полученными по результатам монохимиотерапии, увеличилась на 10,2%.
Пример 5. Лечение варикозной болезни конечностей проводилось в режиме «качели» пачками частот из терапевтического диапазона, присущего здоровым венам кровеносной системы: 0,02; 0,04; 0,06 Гц с амплитудой магнитной индукции 9 мТл, длительностью импульсов 16 мкс сеансами по 20 минут один раз в день. По результатам лечения положительная динамика составила 93,4%, и по сравнению со статистическими данными, полученными по результатам монохимиотерапии, увеличилась на 11,3%.
Пример 6. Лечение больных с облитерирующим эндартериитом проводилось в режиме «качели» пачками частот из терапевтического диапазона, присущего здоровым артериям кровеносной системы: 0,2; 0,4; 0,6 Гц с амплитудой магнитной индукции 8 мТл, длительностью импульсов 14 мкс сеансами по 20 минут один раз в день. По результатам лечения положительная динамика составила 92,5%, и по сравнению со статистическими данными, полученными по результатам монохимиотерапии, увеличилась на 10,6%.
Анализ электрокардиограмм и реограмм полученных до и после лечения показал, что у всех пациентов произошла нормализация частотных характеристик биоритмов.
Эффективность и безопасность способа лечения подтверждаются Актом оценки результатов клинических испытаний медицинского изделия «Магнитоимпульсный низкочастотный терапевтический аппарат «ФизиоМаг» при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы №4 от 02.04.2015, проведенных в ГБОУ ВПО НГМУ Минздрава России.
Проведенные испытания и примеры монофизиотерапии на аппарате «ФизиоМаг» подтверждают возможность достижения заявляемого технического результата и широкого клинического применения предлагаемого способа в медицине, а также ветеринарии.