Способ коррекции функционального состояния органов иммунной системы и биологический электростимулятор внутренних органов для его осуществления
Изобретение относится к электрофототерапии и предназначено для воздействия на параметры иммунитета при лечении острых и хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), иммуннодефицитных состояний, например дисбактериоза, системных заболеваний (псориаз, нейродермит, ревматизм и т.п. ). Воздействуют электрическими сигналами импульсной формы от электростимулятора на отделы ЖКТ. Дополнительно облучают электромагнитным излучением оптического диапазона терапевтически активной дозы в импульсном режиме с частотой менее 1 Гц. Для ингибирования активности органов иммунной системы облучают последовательно синим, зеленым и красным светом. Для стимулирования облучают красным, зеленым и синим. Для стабильного восстановления флоры кишечника облучают синим светом. Электростимулятор включает овальный корпус, часть которого образует электроды, источник питания, генератор с формирователями пакетов импульсов. В него введен один источник электромагнитного излучения оптического диапазона и блок синхронизации пакетов импульсов по фазе. Вход блока синхронизации подключен к выходу генератора, а выходы - к управляющим входам формирователей. Выход одного формирователя подключен к одному из электродов. Другой электрод, по первому варианту изобретения, подключен к общему проводу схемы, а по второму варианту - к отдельному формирователю. Источник излучения подключен к одному из формирователей. Часть корпуса выполнена из оптически прозрачного материала. При использовании способа и устройства достигается непосредственное воздействие светом на иммуннокомпетентные органы, расположенные в ЖКТ. 3 с. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к электрофототерапии и предназначено для воздействия на некоторые параметры иммунитета. Может найти применение при лечении острых и хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), иммунно-дефицитных состояний, дисбактериоза, системных заболеваний (псориаз, нейродермит, ревматизм и т.п.), послеоперационных осложнений, астенических состояний, болезней органов дыхания, лейкопений токсического и инфекционного генеза.
Нарушения иммунной системы лежат в основе возникновения и развития большого ряда патологических процессов - воспалительно-гнойных заболеваний ЛОР-органов, кожи, язвенной болезни, болезней щитовидной железы, рассеянного склероза, ревматизма, псориаза, диатеза, аллергических реакций, сахарного диабета, бронхиальной астмы. Изменение функциональной активности системы иммунитета способствует возникновению инфекционных и онкологических заболеваний. Известен способ для физиотерапевтического облучения светом [1]. Способ включает облучение излучателем, размещенным в автономной капсуле, которую располагают на внешней поверхности биообъекта, или вводят в трубчатый орган с использованием внешних приспособлений. Устройство содержит источник питания, элемент управления, источник света с оптической системой и корпус в виде капсулы. Недостаток способа в том, что перемещение капсулы осуществляется внешним воздействием, что ограничивает возможности применения при введении капсулы внутрь организма. Известен электростимулятор [2] , содержащий корпус с электродами, источник питания и микропроцессор (микроЭВМ), формирующий стимулирующие электрические импульсы. Одним из недостатков устройства является недостаточно высокая эффективность воздействия только электрическими импульсами. Другим недостатком электростимуляторa является то, что использование микропроцессора усложняет электрическую схему и повышает стоимость, и приводит либо к необходимости увеличения размера кристалла и, следовательно, всего устройства, либо к дополнительному увеличению стоимости устройства из-за большей степени интеграции кристалла. Известен способ [3] коррекции параметров иммунитета путем воздействия электрическими сигналами импульсной формы от автономного источника с амплитудой тока не более 50 мА и частотой от 4 Гц до 40 МГц на нервные окончания, находящиеся в ЖКТ, ткани и среды организма. Недостаток этого способа заключается в том, что воздействие электрическими импульсами на состояние иммунной системы осуществляется опосредованно через длинную цепь нервных и гуморальных связей, при нарушении которых в силу разных причин данное воздействие становится невозможным. Этот способ выбран за прототип. Известен электростимулятор [4] , наиболее близкий по технической сущности, содержащий корпус с электродами, источник питания, генератор с формирователями пакетов импульсов и коммутатор. Электростимулятор обеспечивает биполярные электрические импульсы на электродах при попадании его в желудочно-кишечный тракт. Недостатком электростимулятора является ограничение его эффективности по причине использования только электрических импульсов. Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности биологического воздействия на иммунокомпетентные органы. Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является непосредственное воздействие электромагнитным излучением оптического диапазона на иммуннокомпетентные органы - пейеровы бляшки и иммунокомпетентные клетки, находящиеся в стенках органов ЖКТ, лимфатические узлы брыжейки, аппендикс. Указанный технический результат достигается тем, что, как и в известном способе, воздействуют электрическими сигналами импульсной формы от автономного стимулятора на отделы ЖКТ, согласно изобретению дополнительно осуществляют облучение электромагнитным излучением оптического диапазона терапевтически активной дозы. При прохождении отделов тонкого кишечника ЖКТ электромагнитное излучение оптического диапазона воздействует непосредственно на пейеровы бляшки. Иммунокомпетентные органы включают костный мозг, тимус и пейеровы бляшки, расположенные на стенках тонкого кишечника. При наружном облучении костного мозга и области проекции тимуса большая часть мощности электромагнитного излучения теряется за счет эффектов поглощения, рассеивания и тепловой деградации, что не позволяет доставлять излучение необходимых характеристик к месту воздействия. Наружное облучение пейеровых бляшек вообще не имеет смысла, так как их расположение по длине кишечника трудноустановимо. Поэтому при существующем уровне техники не представлялось возможным воздействие электромагнитным излучением оптического диапазона на тощую кишку, тонкую кишку, слепую кишку, аппендикс, восходящий отдел толстого кишечника. Помимо того, непосредственное воздействие светом на микрофлору кишечника не известно. Целесообразно облучение осуществлять в импульсном режиме с частотой менее 1 Гц, что позволяет лучшим образом согласовать перистальтику кишечника для продвижения стимулятора и световое облучение, поскольку при отсутствии электрического импульса стенки кишечника напряжены и находятся на минимальном расстоянии от источника излучения, а при воздействии электрического импульса кишечник расслаблен и стимулятор продвигается дальше. Целесообразно для ингибирования активности органов иммунной системы облучение осуществлять последовательно синим, зеленым и красным светом. Целесообразно для стимулирования активности органов иммунной системы облучение осуществлять последовательно красным, зеленым и синим светом. Целесообразно для стабильного восстановления флоры кишечника облучение осуществлять синим светом. При облучении электромагнитным излучением оптического диапазона биологических объектов наблюдаются следующие эффекты. Облучение клеток in vitro инфракрасным излучением, а затем излучением красного диапазона стимулирует синтез ДНК и РНК, в то же время облучение излучением в последовательности красного диапазона, а затем инфракрасным ведет к ингибиции синтеза ДНК и РНК и, как следствие, к снижению процесса клеточной пролиферации [5]. Аналогично, облучение ЖКТ последовательно красным, зеленым и синим светом приведет к стимулированию активности иммунокомпетентных органов и клеток, расположенных в ЖКТ, а облучение последовательно синим, зеленым и красным светом - к ингибированию их активности. В соответствии с поставленной задачей, оба варианта предлагаемого электростимулятора, как и прототип, включают корпус оливообразной или овальноцилиндрической формы в котором, по меньшей мере, часть двух его противоположных полусфер выполнена электропроводящей и образует электроды, источник электропитания, генератор с подключенными к нему формирователями пакетов импульсов, расположенные внутри указанного корпуса. По обоим вариантам исполнения предлагаемый электростимулятор отличается от прототипа тем, что в него дополнительно введены, по меньшей мере, один источник электромагнитного излучения оптического диапазона и блок синхронизации пакетов импульсов по фазе, вход которого подключен к выходу генератора, а выходы - к управляющим входам формирователей, выход одного формирователя подключен к одному из электродов. Другой электрод, по первому варианту изобретения, подключен к общему проводу схемы, а по второму варианту - к отдельному формирователю. По обоим вариантам, источник излучения подключен к одному из формирователей. По меньшей мере, часть корпуса, свободную от электродов, следует выполнить из оптически прозрачного материала, чтобы обеспечить вывод излучения за пределы корпуса. Введение в устройство источника оптического излучения позволяет использовать для стимуляции эффективное оптическое излучение и одновременно оптимизированно снизить воздействие электрическими импульсами, что приводит к уменьшению негативных субъективных ощущений у пациента в ходе лечения. Блок синхронизации обеспечивает разнесение во времени сигналов, поступающих на электроды и на источник излучения. Это снижает нагрузку на источник электропитания. Соединение одного из электродов с общим проводом, по первому варианту, позволяет получить на выходе импульсы одной полярности, а соединение этого электрода с отдельным формирователем позволяет получить на выходе импульсы чередующейся полярности. Если нагрузочная способность выхода формирователя велика, целесообразно, для снижения интенсивности электрического воздействия, подключать один из электродов через токоограничивающий элемент, например через резистор. По любому варианту исполнения, предпочтительно, чтобы блок синхронизации обеспечивал сдвиг фаз пакетов импульсов на выходах формирователей, равный 360oC/n, где n - число формирователей, и подключать электрод и источники излучения к разным формирователям. Это обеспечивает максимальное разнесение во времени пакетов импульсов электрической и световой стимуляции, что выравнивает нагрузку на источник питания. Кроме того, блок синхронизации, обеспечивающий равный сдвиг фаз для всех сигналов, наиболее схемотехнически просто реализуем. Целесообразно выполнить такой блок синхронизации в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора m
Формула изобретения
1. Способ коррекции функционального состояния органов иммунной системы, включающий воздействие электрическими сигналами импульсной формы от автономного стимулятора на отделы желудочно-кишечного тракта, отличающийся тем, что дополнительное осуществляют облучение электромагнитным излучением оптического диапазона терапевтически активной дозы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение осуществляют в импульсном режиме. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что частота воздействия составляет менее 1 Гц. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что облучение осуществляют последовательно синим, зеленым и красным светом. 5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что облучение осуществляют последовательно красным, зеленым и синим светом. 6. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что облучение осуществляют синим светом. 7. Биологический электростимулятор внутренних органов, включающий корпус оливообразной или овально-цилиндрической формы, в котором, по меньшей мере, часть двух его противоположных полусфер выполнена электропроводящей и образует электроды, источник электропитания, генератор с подключенными к нему формирователями пакетов импульсов, расположенные внутри указанного корпуса, отличающийся тем, что в него дополнительно введены, по меньшей мере, один источник электромагнитного излучения оптического диапазона и блок синхронизации пакетов импульсов по фазе, вход которого подключен к выходу генератора, а выходы - к управляющим входам формирователей, выход одного формирователя подключен к одному из электродов, а другой электрод подключен к общему проводу схемы (имеет нулевой потенциал), источник излучения подключен к выходу одного из формирователей, при этом, по меньшей мере, часть корпуса, свободная от электродов, выполнена из оптически прозрачного материала. 8. Биологический электростимулятор по п.7, отличающийся тем, что в нем один из электродов подключен к выходу формирователя через токоограничивающий элемент. 9. Биологический электростимулятор по пп.7 и 8, отличающийся тем, что в нем блок синхронизации обеспечивает сдвиг фаз пакетов импульсов на выходах формирователей, составляющий 360o/n, где n - число формирователей. 10. Биологический электростимулятор по п.9, отличающийся тем, что в нем блок синхронизации содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор m x 2m, где m - число входов дешифратора. 11. Биологический стимулятор по пп.7 - 10, отличающийся тем, что в нем формирователь выполнен в виде последовательно соединенных счетчиков, комбинационной схемы и логического ключа с двумя управляющими входами, объединенными по функции И, один из которых является управляющим входом формирователя, вход ключа соединен со счетным входом счетчика и образует вход формирователя, выход формирователя образован выходом ключа. 12. Биологический электростимулятор по пп.7 - 11, отличающийся тем, что в нем формирователь выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, комбинационной схемы, логического ключа и демультиплексора, при этом вход ключа соединен со счетным входом счетчика и образует вход формирователя, выход формирователя образован выходами демультиплексора, управляющий вход формирователя образован адресными входами демультиплексора, при этом блок синхронизации выполнен в виде счетчика. 13. Биологический электростимулятор по пп.7 - 12, отличающийся тем, что в нем источниками излучения являются светодиоды. 14. Биологический электростимулятор по пп.7 - 13, отличающийся тем, что в нем источники излучения объединены в группы и соединены внутри группы последовательно. 15. Биологический электростимулятор внутренних органов, включающий корпус оливообразной или овально-цилиндрической формы, в котором, по меньшей мере, часть двух его противоположных полусфер выполнена электропроводящей и образует электроды, источник электропитания, генератор с подключенными к нему формирователями пакетов импульсов, расположенные внутри указанного корпуса, отличающийся тем, что в него дополнительно введены, по меньшей мере, один источник электромагнитного излучения оптического диапазона и блок синхронизации пакетов импульсов по фазе, вход которого подключен к выходу генератора, а выходы - к управляющим входам формирователей, выход одного формирователя подключен к одному из электродов, выход другого формирователя подключен к другому электроду, а источник излучения подключен к выходу одного из формирователей, при этом, по меньшей мере, часть корпуса, свободная от электродов, выполнена из оптически прозрачного материала. 16. Биологический электростимулятор по п.15, отличающийся тем, что в нем один из электродов подключен к выходу формирователя через токоограничивающий элемент. 17. Биологический электростимулятор по пп.15 и 16, отличающийся тем, что в нем блок синхронизации обеспечивает сдвиг фаз пакетов импульсов на выходах формирователей, составляющий 360o/n, где n - число формирователей. 18. Биологический электростимулятор по п.17, отличающийся тем, что в нем блок синхронизации содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор m x 2m, где m - число входов дешифратора. 19. Биологический электростимулятор по пп.15 - 18, отличающийся тем, что в нем формирователь выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, комбинационной схемы и логического ключа с двумя управляющими входами, объединенными по функции И, один из которых является управляющим входом формирователя, вход ключа соединен со счетным входом счетчика и образует вход формирователя, выход формирователя образован выходом ключа. 20. Биологический электростимулятор по пп.15 - 18, отличающийся тем, что в нем формирователь выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, комбинационной схемы, логического ключа и демультиплексора, при этом вход ключа соединен со счетным входом счетчика и образует вход формирователя, выход формирователя образован выходами демультиплексора, управляющий вход формирователя образован адресными входами демультиплексора, при этом блок синхронизации выполнен в виде счетчика. 21. Биологический электростимулятор по пп.15 - 20, отличающийся тем, что в нем источниками излучения являются светодиоды. 22. Биологический электростимулятор по пп.15 - 21, отличающийся тем, что в нем источники излучения объединены в группы и соединены внутри группы последовательно.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3