Устройство для объёмного слаботочного высоковольтного воздействия на биологический объект импульсным током

Техническим результатом от использования устройства является расширение функционально-лечебных возможностей путем распространения воздействия импульсов тока на объем массы биообъекта. Устройство содержит корпус, в котором размещены блок питания, связанный со стационарным источником питания, генератор импульсов, микропроцессор, регулятор мощности с индикатором, связанный с таймером с выключателем «пуск/стоп» и кнопками установки времени его срабатывания. Выход регулятора мощности соединен с входом импульсного трансформатора, соединенного посредством резонатора с активным электродом, замкнутым на биологический объект, а корпус снабжен заземлением. Устройство снабжено дополнительным автономным источником питания. Указанное заземление соединено с одним концом проводника, несущего на другом конце пассивный электрод, выполненный из электропроводного материала, сопрягаемый с произвольно расположенной на биологическом объекте выходной точкой, удаленной на произвольное расстояние от входной точки контакта активного электрода с биологическим объектом для передачи импульсов тока через массу биологического объекта между активным и пассивным электродами, затухающих колебаний. Указанный резонатор выполнен монолитным или разборным. Импульсный трансформатор размещен в резонаторе и соединен обмоткой с активным электродом. Указанный пассивный электрод может быть выполнен съемным, в форме цилиндра или в форме шара, или в виде присоски с контактным элементом, соединенным с указанным пассивным проводником, а также - в виде металлического клипсового зажима, соединенного с пассивным проводником. фиг.1 - в бюлл, 1 н.п., 8 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Полезная модель относится к области медицины и медицинской техники, а именно - к устройствам для подвода электрического поля с использованием переменного импульсного тока в электротерапевтических устройствах.

Известно воздействие на биологический объект электрическим полем с помощью индуктивной связи с использованием переменного импульсного тока в электротерапевтических устройствах, которое принято называть дарсонвализацией.

Общеизвестна дарсонвализация местная - электротерапевтический метод, основанный на применении с лечебно-профилактическими целями воздействия на отдельные участки тела больного высокочастотным переменным импульсным током 100-400 КГц высокого напряжения в десятки тысяч вольт и до 100-200 мА. Метод лечения назван по имени ученого Д'Арсонваля, который впервые предложил это решение в 1891-ом году.

Существующие приборы предназначены для местной дарсонвализации на нужную область тела и воздействуют импульсным быстро затухающим током высокой частоты (от 50 до НО кГц) с помощью специальных вакуумных электродов различной формы. В большинстве отечественных аппаратов основным действующим фактором является переменный синусоидальный ток колоколообразной формы (рис.1), высокой частоты (110 кГц), высокого напряжения (до 20 кВ) и малой силы (до 0,02 мА). Длительность модулированных импульсов обычно составляет 100 мкс, а частота их следования - 50 Гц (или 100 Гц). При проведении процедур между электродом и кожей образуется электрический разряд, который в зависимости от методики и дозируемых параметров воздействия может быть различной интенсивности и оказывать разнообразное влияние на организм. Высокочастотный электрический разряд можно варьировать от «тихого», почти не вызывающего особых ощущений, до искрового, оказывающего раздражающее и даже прижигающее действие. Во время проведения дарсонвализации образуется озон и окислы азота, которые также имеют определенное значение в механизме действия метода. Тепловой эффект при местной дарсонвализации почти отсутствует. Ощущение легкого тепла наблюдают лишь при внутриполостных процедурах. Следовательно, действующими факторами при местной дарсонвализации являются импульсный высокочастотный ток, электрический разряд и образующиеся химические соединения (озон, окислы азота).

Следует отметить, что общепринятая, традиционная дарсонвализация - это всегда местное лечебное воздействие переменным током высокого напряжения на тело человека. Благодаря методу дарсонвализации улучшается кровообращение, активизируются биохимические обменные процессы в коже и под ней, понижается порог чувствительности болевых рецепторов к внешним раздражениям, что обеспечивает обезболивающий эффект, усиливается питание тканей и снабжение их кислородом.

При регулярном использовании улучшается деятельность центральной нервной системы. Улучшается сон и работоспособность. Исчезают головные боли и усталость, повышается иммунитет. Нормализуется тонус сосудов.

Дарсонвализация - лечебный метод, в основе которого лежит воздействие на организм человека переменным высокочастотным импульсным током высокого напряжения и малой силы.

Факторы воздействия дарсонвализации:

- Электроток. Его напряжение составляет 20 кВт, но из-за средней частоты и малой силы не происходит повреждения тканей.

- Коронный разряд. В стеклянном электроде находятся ионизированные молекулы газа - это одна конденсаторная пластина. Вторая конденсаторная пластина - кожа. Между ними возникает электрический разряд. Стеклянная оболочка электрода выполняет роль диэлектрика. Искровые разряды формируют микроударные волны, которые сопровождаются характерным треском. На коже образуются очаги микронекрозов - они стимулируют выработку биологически активных веществ. А также искровые (возможно, озон. Природа воздействия Озна микроорганизмы не ясна) разряды повреждают оболочки микроорганизмов.

- Озонирование. В районе электрического разряда происходит ионизация воздуха, образование озона и окислов азота, которые обеспечивают бактерицидное и бактериостатическое действие.

Образование озона обусловлено высокочастотным индукционным током в организме человека вызванного подачей преобразованного генератором аппарата.

Все известные приборы, использующие эффект Д'Арсонваля оказывают поверхностное воздействие на кожу биологического объекта не достигая клеток внутренних органов, вследствие чего имеют ограниченные функционально-лечебные возможности.

Известно устройство для объемного слаботочного высоковольтного воздействия на биологический объект импульсным током, содержащее корпус, в котором размещены блок питания, связанный со стационарным источником питания, генератор импульсов, микропроцессор, регулятор мощности с индикатором, связанный с таймером с выключателем «пуск/стоп» и кнопками установки времени его срабатывания, при этом выход регулятора мощности соединен с входом импульсного трансформатора, соединенного посредством резонатора с активным электродом, замкнутым на биообъект, а корпус снабжен заземлением (патент RU 2093207, МПК 6 A61N 1/32, 02.08.1995 г.).

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.

Недостатками прототипа являются ограниченные функционально-лечебные возможностей вследствие локального, точечного воздействия индукционных импульсов тока на биологический объект.

Техническим результатом от использования устройства является расширение функционально-лечебных возможностей путем распространения воздействия импульсов тока на объем массы биологического объекта за счет замкнутого цикла.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.

Устройство для объемного слаботочного высоковольтного воздействия на биологический объект импульсным током, содержащее корпус, в котором размещены блок питания, связанный со стационарным источником питания, генератор импульсов, микропроцессор, регулятор мощности с индикатором, связанный с таймером с выключателем «пуск/стоп» и кнопками установки времени его срабатывания, при этом выход регулятора мощности соединен с входом импульсного трансформатора, соединенного посредством резонатора с активным электродом, замкнутым на биообъект, а корпус снабжен заземлением. Устройство снабжено дополнительным автономным источником питания, электрически соединенным с блоком питания и, размещенным в корпусе, при этом дополнительный автономный источник питания соединен с индикатором его зарядки, а указанное заземление соединено с одним концом проводника, несущего на другом конце пассивный электрод, выполненный из электропроводного материала, сопрягаемый с произвольно расположенной на биообъекте выходной точкой, удаленной на произвольное расстояние от входной точки контакта активного электрода с биообъектом для передачи импульсов тока через массу биообъекта между активным и пассивным электродами, затухающих колебаний. Указанный резонатор выполнен монолитным или разборным. Импульсный трансформатор размещен в резонаторе и соединен обмоткой с активным электродом. Указанный пассивный электрод может быть выполнен съемным, в форме цилиндра или в форме шара, или в виде присоски с контактным элементом, соединенным с указанным пассивным проводником, а также - в виде металлического клипсового зажима, соединенного с пассивным проводником.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - действие аппарата в цепи с биологическим объектом; на фиг.3 - вид А-А на фиг.2; на фиг.4 - грибовидный активный электрод; на фиг.5 - прямой активный электрод; на фиг.6 - разборный пассивный электрод; на фиг.7 - шаровой пассивный электрод.

Устройство для объемного слаботочного высоковольтного воздействия на биологический объект импульсным током содержит корпус 1, в котором размещены блок питания 2, связанный со стационарным источником питания 3, генератор импульсов 4, микропроцессор 5, регулятор мощности 6 с индикатором 7, связанный с таймером 8 с выключателем «пуск/стоп» и кнопками установки времени его срабатывания 9.

Выход регулятора мощности 6 соединен с входом импульсного трансформатора 10, соединенного посредством резонатора 11 с активным электродом 12, замкнутым на биообъект 13.

Корпус 1 снабжен заземлением 14.

Устройство снабжено дополнительным автономным источником питания (аккумуляторная батарея, передвижная электростанция и т.д.) 15, электрически соединенным с блоком питания 2 и, размещенным в корпусе 1.

Автономный источник питания 15 соединен с индикатором его зарядки 16, а указанное заземление 14 соединено с одним концом проводника 17, несущего на другом конце пассивный электрод 18, выполненный из электропроводного материала, сопрягаемый с произвольно расположенной на биообъекте выходной точкой L, удаленной на произвольное расстояние от входной точки N контакта активного электрода 12 с биообъектом 13 для передачи импульсов тока через массу биообъекта между активным 12 и пассивным 18 электродами, затухающих колебаний.

Указанный резонатор 11 может быть выполнен или разборным.

Указанный импульсный трансформатор 10 может быть размещен в резонаторе 11 и соединен обмоткой с активным электродом 12.

Указанный пассивный электрод 13 может быть выполнен съемным и: в форме цилиндра, в форме шара или произвольной формы приспособленной к руке человека.

Указанный пассивный электрод 18 может быть выполнен в виде присоски с контактным элементом (не показано), соединенным с указанным пассивным проводником 17.

Указанный пассивный электрод 18 может быть выполнен в виде металлического клипсового зажима 19, соединенного с пассивным проводником 17.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для воздействия на биологический объект высокочастотным переменным импульсным током высокого напряжения и малой силы.

Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат - расширение функционально-лечебных возможностей путем распространения воздействия импульсов тока на объем массы биологического объекта за счет замкнутого цикла, т.е. являются существенными.

Полезная модель в том виде, как она охарактеризована в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Устройство реализуется следующим образом.

Для реализации полезной модели создано устройство медицинского назначения для детоксикации и дезинфекции АДД, предназначенный для лечения воспалительных процессов, дезинфекции и детоксикации биологического объекта (организм человека, животных, продукты растительного происхождения, биологическое сырье и полуфабрикаты, консервированная продукция, предметы, предназначенные для стерилизации, а так же вода.).

Устройство состоит из генератора импульсов, резонатора с грибовидным стеклянным электродом и электрода заземления.

Генератор питается от сети переменного тока и генерирует импульсы тока согласно программе встроенного микропроцессора.

Устройство имеет 5 уровней мощности, переключаемых клавиатурой и отражаемых на пяти сегментном светодиодном индикаторе.

Импульсы тока с выхода генератора поступают на резонатор, состоящий из импульсного трансформатора и сменной стеклянной трубки, заполненной инертным газом. Импульсы тока с генератора преобразуются трансформатором, встроенным в резонатор, в импульсы высокого напряжения, вызывающие ионизацию инертного газа в трубке. Стеклянную трубку устанавливают на зону патологии биологического объекта.

Электрод заземления 18 вводится в контакт в любой точке соприкосновения с биологическим объектом 13 (например, пациент берет в руку). Импульсы тока от трубки через биологический объект протекают в электрод заземления и возвращаются в генератор. Таким образом замыкается петля обратной связи, регулирующая максимальный ток через пациента. Амплитуда максимального тока ограничена величиной 10 мА. Средний ток через пациента ввиду малой скважности импульса (1:250) составляет значительно меньшую величину, а именно 40 мкА. В случае превышения амплитуды тока свыше 10 мА в генераторе срабатывает автоматическая защита, снижающая уровень мощности вплоть до полного отключения генератора.

Осуществление полезной модели с реализацией указанного заявителем назначения иллюстрируется следующим примером.

Пример реализации полезной модели путем сравнительных измерений электротехнических параметров устройств по схеме заявленного технического решения (АДД) и устройства Искра-1 (дарсонвализатор).

В устройстве АДД в соответствии с формулой полезной модели тело человека (биологического объекта) замкнуто на заземление, а в известных устройствах Искра-1 биологический объект не соединен с заземлением.

Измерение силы тока на устройствах АДД и Искра-1 проводилось совместно с инженерами-специалистами медицинской техники в условиях стендовых испытаний завода.

Последовательность цепи замыкания тока для измерения величины силы тока на биообъекте: ток поступает на активный электрод 12 закрепленный в резонаторе 11 и замыкается на биообъекте 13 способом соприкосновения на заданной точке тела.

Положительный электрод мультиметр MASTECH MY 61 контактирует с участком тела в качестве заземления.

После выхода тока из тела человека, он проходит в мультиметр и, проходя по его отрицательному электроду, попадает в пассивный электрод-заземление устройства АДД 18. Далее ток уходит обратно в устройство.

Измерение силы тока на теле человека при замкнутой цепи (заземление) воздействия АДД.

Используется: мультиметр MASTECH MY 61 - измерение мкА и большой грибовидный электрод.

Пример:

1-й уровень силы тока АДД, накладывание стеклянного электрода и измерение на левой ноге (икроножная мышца) - 0,000320 микроампер (мкА);

2-й уровень силы тока АДД, накладывание стеклянного электрода и измерение на голове (лобная поверхность) - 0,000303 (мкА); и т.д. При этом, сила тока при электрофорезе лекарств в организм достигает 50 миллиампер или 0,050 мА

В результате сопоставления результатов таблицы1 и таблицы2 установлено, что по сравнению с заявленной силой тока устройства Искра-1, 20 мА (0,020), сила тока в устройстве по полезной модели АДД не превышает 0,4 мА (0,0004).

Определено, что устройства - дарсонвализаторы более чем в 20 раз по силе тока превышают показатели устройства по заявленному техническому решению (АДД), что подтверждает улучшение характеристик безопасности в устройстве АДД за счет использования малой силы тока.

Результаты исследований подтвердили возможность осуществления заявленного технического решения и реализации его назначения, т.е. заявленное техническое решение соответствует критерию полезной модели «промышленная применимость».

Использование полезной модели позволяет расширить функционально-лечебных возможности путем распространения воздействия импульсов тока на объем массы биологического объекта за счет замкнутого электромагнитного цикла.

1. Устройство для объемного слаботочного высоковольтного воздействия на биологический объект импульсным током, содержащая корпус, в котором размещены блок питания, связанный со стационарным источником питания, генератор импульсов, микропроцессор, регулятор мощности с индикатором, связанный с таймером с выключателем «пуск/стоп» и кнопками установки времени его срабатывания, при этом выход регулятора мощности соединен с входом импульсного трансформатора, соединенного посредством резонатора с активным электродом, замкнутым на биообъект, а корпус снабжен заземлением, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным автономным источником питания, электрически соединенным с блоком питания и, размещенным в корпусе, при этом автономный источник электропитания соединен с индикатором его зарядки, а указанное заземление соединено с одним концом проводника, несущего на другом конце пассивный электрод, выполненный из электропроводного материала, сопрягаемый с произвольно расположенной на биообъекте выходной точкой, удаленной на произвольное расстояние от входной точки контакта активного электрода с биообъектом для передачи импульсов тока через массу биообъекта между активным и пассивным электродами затухающих колебаний.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный резонатор выполнен монолитным.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный резонатор выполнен разборным.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный импульсный трансформатор размещен в резонаторе и соединен обмоткой с активным электродом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный пассивный электрод выполнен съемным.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный пассивный электрод выполнен в форме цилиндра.

7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный пассивный электрод выполнен в форме шара.

8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный пассивный электрод выполнен в виде присоски с контактным элементом, соединенным с указанным пассивным проводником.

9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный пассивный электрод выполнен в виде металлического клипсового зажима, соединенного с пассивным проводником.