Устройство для физиотерапии
НАЗВАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ: Устройство для физиотерапии. НАЗНАЧЕНИЕ: для физиотерапии и ионофореза. РЕШАЕМАЯ ЗАДАЧА: повышение эффективности и безопасности физиотерапевтического воздействия за счет учета изменения состояния биотканей пациента в процессе процедуры, а также за счет активации состояния клеток биоткани. СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ: в устройство для физиотерапии, содержащее источник питания, активный и пассивный электроды, блок контроля параметров воздействия, блок управления и индикатор, предлагается дополнительно ввести блок регулировки плотности тока и блок светотерапии, при этом первый и второй выводы источника питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока контроля параметров воздействия и блока управления, третий вывод блока управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока регулировки плотности тока, второй и третий выводы которого подключены соответственно к активному и пассивному электродам, а пятый и шестой выводы блока контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока светотерапии. Блок регулировки плотности тока может содержать блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода. Активный электрод может быть выполнен в виде аппликатора металлического, например, из серебра, или с покрытием из металла, а пассивный электрод - в виде аппликатора из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению в здравоохранении. Индикатор может быть выполнен мультимодальным, обеспечивающим индикацию по меньшей мере двух параметров воздействия - тока и плотности тока. Блок светотерапии может быть выполнен на основе светодиодов. Блок светотерапии может быть выполнен на одной подложке или конструктивно заодно с активным электродом. Также устройство дополнительно может содержать таймер для учета времени процедуры.
Полезная модель относится к области медицины, в частности к устройствам для физиотерапии и ионофореза.
Известно устройство для электрофореза - аппарат «Поток-1», содержащее источник ток, соединенный с двумя электродами. Источник тока соединен с электродами таким образом, что при плотном механическом контакте электродов с биологической тканью образуется электрическая цепь. Недостатком известного устройства является низкое удобство его эксплуатации, а именно, сложность контроля и управления параметрами воздействия, что обусловлено конструкцией устройства и необходимостью визуального контроля показаний измерительных приборов в процессе процедуры.
Известно, выбранная в качестве ближайшего аналога полезная модель «Устройство электротерапевтическое» согласно патенту РФ 
45277 МПК 7 A61N 1/30 с приоритетом от 06.12.200. Устройство содержит блок питания, блок контроля параметров воздействия, включающий миллиамперметр и вольтметр, блок управления параметрами воздействия, выполненный на основе потенциометра, рабочий и референтный электроды, соединенные соответственно с плюсовым и минусовым выводами блока контроля параметров воздействия, который первой двунаправленной связью соединен с блоком питания, а второй двунаправленной связью соединен с блоком управления параметрами воздействия. Устройство содержит также средство ввода режима параметров воздействия и блок индикации, соединенные с блоком питания и блоком управления параметрами воздействия. Рабочий электрод выполнен с возможностью изменения площади токопроводящей поверхности и содержит, по меньшей мере, две токопроводящие пластины.
Недостатком вышеописанного устройства является низкая эффективность воздействия на организм пациента и низкая безопасность лечебного процесса, что обусловлено следующим.
Во-первых, не учитывается состояние биотканей пациента в процессе процедуры, не контролируется значение плотности тока, которое может существенно изменяться в зависимости от площади активного электрода, от времени проведения процедуры, а также от физиологического состояния пациента и от других факторов. Электропроводность живых тканей определяется концентрацией ионов и их подвижностью. В межклеточной жидкости с максимальным содержанием носителей тока (ионов) удельная электропроводность достаточно высока и составляет 1 См/м (сименс на метр). В цитозоле, содержащем органеллы и крупные белковые макромолекулы, напротив, она понижается до 0.003 См/м. Удельная электропроводность плазмолеммы и внутриклеточных мембран, составляющих до 10-11,5% массы клетки, еще ниже: (1-3) См/м. В связи с этим, при определении параметров воздействия необходимо учитывать плотность тока, связанную с электропроводностью участка тела пациента, имеющего контакт с аппликатором. Из-за малого количества межклеточной жидкости, существенно ограничивающей подвижность содержащихся ионов, удельная электропроводность целых органов и тканей значительно меньше, чем составляющих их сред. Наибольшие величины проводимости (0.6-2.0 См/м) имеют жидкие среды организма (кровь, лимфа, желчь, спинномозговая жидкость, моча), а также мышечная ткань (0.2 См/м). Электропроводность кожи зависит от ее толщины, состояния и содержания воды. Содержание воды в поверхностном слое - около 10% от массы клеток, тогда как в нижележащих слоях - до 70%. Площадь потовых и сальных желез, волосяных фолликулов на разных участках тела неодинакова: 0,5% поверхности кожных покровов. С учетом этого удельная электропроводность отдельных участков кожи существенно различается, и составляет 10-3-2*10-2 См/м. Известно, что сухая кожа является плохим проводником электрического тока, тогда как влажная проводит его хорошо. Для повышения эффективности воздействия необходима обратная связь, посредством которой производится динамический учет изменения биофизических свойств биотканей в процессе процедуры.
Во-вторых, процесс усвоения биотканями ионов, поступающих с аппликатора, зависит от состояния клеток биоткани, от поверхностного заряда клеток и их диэлектрической проницаемости, уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, биоэнергетических и биосинтетических процессов. Поэтому для повышения эффективности ионофореза необходимы дополнительные факторы воздействия, способствующие повышению уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, активации биоэнергетических и биосинтетических процессов.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения эффективности и безопасности физиотерапевтического воздействия за счет учета изменения состояния биотканей пациента в процессе процедуры, а также за счет активации состояния клеток биоткани.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройство для физиотерапии, содержащее источник питания, активный и пассивный электроды, блок контроля параметров воздействия, блок управления и индикатор, предлагается дополнительно ввести блок регулировки плотности тока и блок светотерапии, при этом первый и второй выводы источника питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока контроля параметров воздействия и блока управления, третий вывод блока управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока регулировки плотности тока, второй и третий выводы которого подключены соответственно к активному и пассивному электродам, а пятый и шестой выводы блока контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока светотерапии.
Блок регулировки плотности тока может содержать блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода.
Активный электрод может быть выполнен в виде аппликатора металлического, например, из серебра, или с покрытием из металла, а пассивный электрод - в виде аппликатора из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению в здравоохранении.
Индикатор может быть выполнен мультимодальным, обеспечивающим индикацию по меньшей мере двух параметров воздействия - тока и плотности тока.
Блок светотерапии может быть выполнен на основе светодиодов.
Блок светотерапии может быть выполнен на одной подложке или конструктивно заодно с активным электродом.
Также устройство дополнительно может содержать таймер для учета времени процедуры.
В предлагаемом устройстве для физиотерапии за счет введения блока регулировки плотности тока учитывается состояние биотканей пациента в процессе процедуры и контролируется значение плотности тока, которое может существенно изменяться в зависимости от площади активного электрода, а также от времени проведения процедуры, а также от физиологического состояния пациента и от других факторов.
В предлагаемом устройстве введение блока светотерапии, выполненного на основе светодиодов, способствует повышению эффективности ионофореза. Взаимодействие красного и инфракрасного излучения с биологическими молекулами реализуется чаще всего на клеточных мембранах, что приводит к неспецифической реакции клеток облученной ткани: изменению поверхностного заряда клеток и их диэлектрической проницаемости, повышению активности ферментных и обменных процессов, повышению уровня окислительно-восстановительного потенциала и ионного обмена в тканях, усилению биоэнергетических и биосинтетических процессов. За счет этого происходит ускоренное усвоение биотканями ионов, поступающих с аппликатора при ионофорезе.
В результате повышается эффективность воздействия на организм пациента, а также безопасность лечебного процесса.
На фигуре приведена блок схема предлагаемого устройства для физиотерапии.
Устройство для физиотерапии используется для лечения и профилактики воспалительных заболеваний и содержит источник 1 питания, блок 2 управления, блок 3 контроля параметров воздействия, блок 4 регулировки плотности тока, активный электрод 5, пассивный электрод 6 и блок светотерапии, представляющий собой блок 7 светодиодов. Блок 3 контроля параметров воздействия включает в себя не показанный на фигуре индикатор. Первый и второй выводы источника 1 питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока 2 управления и блока 3 контроля параметров воздействия. Третий вывод блока 2 управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока 3 контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока 4 регулировки плотности тока. Второй и третий выводы блока 4 соединены соответственно с активным и пассивным электродами 5, 6. Пятый и шестой выводы блока 3 контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока 7 светодиодов.
Источник питания 1 представляет собой источник безопасного сверхнизкого напряжения. Он может быть выполнен в виде адаптера, понижающего напряжение сети 220 В до безопасного сверхнизкого уровня, или на гальванических батареях или аккумуляторах.
Активный электрод 4 может, например, представлять собой аппликатор металлический или с покрытием из металла, а пассивный электрод 5 - аппликатор из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению в здравоохранении. В общем случае выбор типа используемого электрода, его форма, площадь активной поверхности и другие характеристики зависят от конкретной ситуации, назначения врача, характера заболевания и т.п.
Индикатор блока 3 может быть выполнен мультимодальным и обеспечивает индикацию значений тока и плотности тока, времени процедуры.
Блок 6 регулировки плотности тока включает в себя не показанные на фигуре блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода. Органы управления плотностью тока могут располагаться, например, в блоке управления 2 и представляют собой панель с переключателем «включено-выключено», кнопками «выбор» для выбора параметра для установки (ток, плотность тока, время процедуры и другие), кнопками изменения величины устанавливаемого параметра «больше-меньше». Блок 4 регулировки плотности тока обеспечивает использование в качестве воздействующего фактора величину плотности электрического тока в зависимости от площади активного электрода 4.
Также устройство содержит не показанный на фигуре таймер для учета времени процедуры, который может входить в состав, например, блока 2 управления.
Использование обратной связи по текущему значению плотности тока позволяет осуществлять динамический анализ плотности тока, воздействующего на пациента, и его авторегулирование, в зависимости от индивидуальных особенностей и состояния биотканей пациента. За счет применения блока 4 регулировки плотности тока достигается наиболее оптимальное сочетание времени и интенсивности воздействия, улучшается микроциркуляция и регионарное кровообращение, обеспечивая более интенсивную диффузию ионов металла в зону ионофореза. Экспериментально установлено, что для возбуждения клеток средней возбудимости необходима плотность тока 0,01 мА/см2, исходя из чего производится первоначальная настройка устройства, а индивидуальный подбор, при необходимости, производится по назначению врача вначале процедуры.
Устройство работает следующим образом:
Аппликаторы - электроды 5, 6 посредством соединительных проводов, входящих в комплект, соединяют с клеммами устройства. Ионофорез проводят по лабильной методике, предложенной B.C.Улащиком в 1979 г. Для этого включают устройство переключателем «включено-выключено» и соответствующей кнопкой «выбор» осуществляют выбор параметра для установки, кнопками «больше-меньше» устанавливают величину параметра, например, электрического тока, которая отображается на индикаторе блока 3. В зависимости от типа используемого электрода 5 и от его активной площади устанавливают рабочее значение плотности тока с помощью органов управления блока 2 управления (кнопка «выбор» - «плотность тока» и кнопки «больше-меньше»). При нажатии кнопки «выбор» - «таймер» устанавливают кнопкой «больше-меньше» необходимое время процедуры. При нажатии кнопки «Работа» включают процедуру воздействия на пациента, при этом включаются светодиоды блока 7 и начинается обратный отсчет времени процедуры таймером. Во время процедуры посредством блока обратной связи блока 4 осуществляется динамический анализ величины воздействующего фактора, вычисляется текущее значение плотности тока и в зависимости от него осуществляется авторегулирование до установленного значения.
Предлагаемое устройство отличается высокой эффективностью и безопасностью воздействия и может быть использовано для широкого круга заболеваний, в том числе воспалительных. За счет этого устройство может применяться как в условиях лечебного учреждения, так и самостоятельно пациентами в домашних условиях.
1. Устройство для физиотерапии, содержащее источник питания, активный и пассивный электроды, блок контроля параметров воздействия, блок управления и индикатор, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок регулировки плотности тока и блок светотерапии, при этом первый и второй выводы источника питания соединены соответственно с первыми и вторыми выводами блока контроля параметров воздействия и блока управления, третий вывод блока управления соединен двунаправленной связью с третьим выводом блока контроля параметров воздействия, четвертый вывод которого соединен двунаправленной связью с первым выводом блока регулировки плотности тока, второй и третий выводы которого подключены соответственно к активному и пассивному электродам, а пятый и шестой выводы блока контроля параметров воздействия соединены соответственно с первым и вторым выводами блока светотерапии.
2. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что блок регулировки плотности тока содержит блок обратной связи и блок вычисления величины плотности тока в зависимости от площади активного электрода.
3. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что активный электрод выполнен в виде аппликатора металлического или с покрытием из металла, а пассивный электрод выполнен в виде аппликатора из неметаллического электропроводного нетоксичного материала, допущенного к применению.
4. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что индикатор выполнен мультимодальным, обеспечивающим индикацию по меньшей мере двух параметров воздействия - тока и плотности тока.
5. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что блок светотерапии выполнен на основе светодиодов.
6. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что блок светотерапии выполнен на одной подложке или конструктивно заодно с активным электродом.
7. Устройство для физиотерапии по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит таймер для учета времени процедуры.
