EA044177B1

EA044177B1 - THERAPEUTIC IRRADIATION DEVICE

Info

Publication number: EA044177B1
Application number: EA202193233
Authority: EA
Inventors: Сергей Александер Гуляр; Виктор Васильевич Таранов
Original assignee: Филдпойнт (Сайпрес) Лимитед
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2023-07-28

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Варианты осуществления относятся в целом к терапевтическому облучательному устройству.Embodiments relate generally to a therapeutic irradiation device.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

За последние несколько лет существенно возросло значение фототерапии, в частности, но не исключительно - при лечении кожных болезней. В данной области общепризнано, что терапевтический эффект во многом зависит от характеристик применяемого в терапии света, в том числе, например, от диапазона длин световых волн и от дозы облучения. Таким образом, терапевтический эффект фототерапии определяется возможностью регулирования и длины волны света, применяемого в фототерапии, и дозы облучения.Over the past few years, the importance of phototherapy has increased significantly, particularly, but not exclusively, in the treatment of skin diseases. It is generally accepted in the art that the therapeutic effect depends largely on the characteristics of the light used in therapy, including, for example, the range of light wavelengths and the radiation dose. Thus, the therapeutic effect of phototherapy is determined by the ability to regulate both the wavelength of light used in phototherapy and the radiation dose.

Примеры терапевтических облучательных устройств раскрыты, помимо прочих, в документах ЕР 3037131 А2, WO 2016/127120 А1, WO 2005/000389 А2, US 2016/0158568 A1, WO 2012/085805 А2, ЕР 0311125 А1 и US 5001608.Examples of therapeutic irradiation devices are disclosed, among others, in EP 3037131 A2, WO 2016/127120 A1, WO 2005/000389 A2, US 2016/0158568 A1, WO 2012/085805 A2, EP 0311125 A1 and US 5001608.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В настоящем изобретении предложено терапевтическое облучательное устройство. Терапевтическое облучательное устройство может включать в себя:источник, выполненный с возможностью испускания электромагнитного излучения в предварительно заданном спектральном диапазоне; датчик, выполненный с возможностью детектирования электромагнитного излучения в предварительно заданном спектральном диапазоне электромагнитного излучения, испускаемого источником, и выдачи сигнала, указывающего мощность детектированного излучения; и контроллер, выполненный с возможностью отслеживания амплитуды выдаваемого датчиком сигнала и сравнения амплитуды сигнала с предварительно заданным диапазоном амплитуд, причем контроллер может быть выполнен с возможностью выявления временного периода, в течение которого амплитуда выдаваемого датчиком сигнала входит в указанный предварительно заданный диапазон.The present invention provides a therapeutic irradiation device. The therapeutic irradiation device may include: a source configured to emit electromagnetic radiation in a predetermined spectral range; a sensor configured to detect electromagnetic radiation in a predetermined spectral range of electromagnetic radiation emitted by the source, and output a signal indicating the power of the detected radiation; and a controller configured to monitor the amplitude of the signal output by the sensor and compare the amplitude of the signal to a predetermined range of amplitudes, wherein the controller may be configured to detect a time period during which the amplitude of the signal output by the sensor falls within said predetermined range.

Перечень фигурList of figures

Аналогичные номера позиций на чертежах, как правило, обозначают одни и те же детали на разных видах. Чертежи могут быть выполнены не в масштабе, при этом основная цель состоит в том, чтобы проиллюстрировать принципы раскрываемого изобретения. В нижеследующем описании различные варианты осуществления изобретения будут раскрыты на примерах следующих чертежей, где:Similar reference numbers on drawings usually indicate the same parts in different views. The drawings may not be to scale, but the primary purpose is to illustrate the principles of the invention disclosed. In the following description, various embodiments of the invention will be described by way of example in the following drawings, in which:

фиг. 1 - схематический чертеж, иллюстрирующий терапевтическое облучательное устройство по примеру осуществления настоящего раскрытия;fig. 1 is a schematic drawing illustrating a therapeutic irradiation device according to an embodiment of the present disclosure;

фиг. 2 - схематический график изменения амплитуды сигнала, выдаваемого датчиком терапевтического облучательного устройства по варианту осуществления настоящего раскрытия;fig. 2 is a schematic graph of changes in the amplitude of a signal output by a sensor of a therapeutic irradiation device according to an embodiment of the present disclosure;

фиг. 3 - схематический чертеж, иллюстрирующий терапевтическое облучательное устройство по примеру осуществления настоящего раскрытия;fig. 3 is a schematic drawing illustrating a therapeutic irradiation device according to an embodiment of the present disclosure;

фиг. 4 - график, иллюстрирующий спектры испускания светоизлучающих диодов (СИД) в составе терапевтического облучательного устройства по примеру осуществления настоящего раскрытия;fig. 4 is a graph illustrating the emission spectra of light emitting diodes (LEDs) included in a therapeutic irradiation device according to an embodiment of the present disclosure;

фиг. 5 - схематический чертеж, иллюстрирующий эмиссионный блок терапевтического облучательного устройства по другому примеру осуществления настоящего раскрытия.fig. 5 is a schematic drawing illustrating an emission unit of a therapeutic irradiation device according to another embodiment of the present disclosure.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

В нижеследующем разделе Осуществление изобретения характерные признаки и возможные варианты осуществления изобретения проиллюстрированы на примерах прилагаемых чертежей.In the following section, Carrying out the Invention, the characteristic features and possible embodiments of the invention are illustrated using examples of the accompanying drawings.

Примерный в настоящем документе означает служащий в качестве примера или иллюстрации. Никакой из раскрытых в настоящем документе вариантов осуществления или конструктивного решения, охарактеризованных как примерный, не следует обязательно толковать как предпочтительный или обладающий преимуществом перед другими вариантами осуществления или конструктивного решения.Exemplary as used herein means serving as an example or illustration. None of the embodiments or designs disclosed herein and described as exemplary should necessarily be construed as preferable to or superior to other embodiments or designs.

Фиг. 1 представляет схематический вид, иллюстрирующий терапевтическое облучательное устройство 10 по примеру осуществления настоящего раскрытия. Облучательное устройство 10 может включать в себя источник 12, датчик 14 и контроллер 16.Fig. 1 is a schematic view illustrating a therapeutic irradiation device 10 according to an embodiment of the present disclosure. The irradiation device 10 may include a source 12, a sensor 14, and a controller 16.

Источник 12 может быть выполнен с возможностью испускания электромагнитного излучения ph в предварительно заданном спектральном диапазоне (диапазоне длин волн). Датчик 14 может быть выполнен с возможностью детектирования электромагнитного излучения в предварительно заданном спектральном диапазоне электромагнитного излучения ph, испускаемого источником 12, и выдачи сигнала, указывающего мощность детектированного излучения. Как показано на фиг. 1, во время терапевтической процедуры, облучательное устройство 10 расположено вблизи пациента (например, человека) 18, принимающего терапию. В данной конфигурации происходит отражение электромагнитного излучения ph, испускаемого источником 12, от пациента 18, при этом часть отражаемого излучения ph' направлена в сторону датчика 14.The source 12 may be configured to emit electromagnetic radiation ph in a predetermined spectral range (wavelength range). The sensor 14 may be configured to detect electromagnetic radiation in a predetermined spectral range of electromagnetic radiation ph emitted by the source 12 and output a signal indicating the power of the detected radiation. As shown in FIG. 1, during a therapeutic procedure, the irradiation device 10 is located in the vicinity of the patient (eg, human) 18 receiving the therapy. In this configuration, the electromagnetic radiation ph emitted by the source 12 is reflected from the patient 18, with part of the reflected radiation ph' directed towards the sensor 14.

Датчик 14 может быть выполнен в виде датчика облученности, при этом выдаваемый датчиком сигнал может указывать облученность. Облученность - это поток излучения, приходящий на единицу площади (единица Международной системы единиц (СИ): Вт/м²).The sensor 14 may be designed as an irradiance sensor, wherein the signal produced by the sensor may indicate the irradiance. Irradiance is the radiation flux per unit area (International System of Units (SI) unit: W/ ^m2 ).

Источник 12 и датчик 14 могут быть электрически соединены с контроллером 16 сигнальными линиями 13. Контроллер 16 может быть выполнен с возможностью управления работой источника 12 иThe source 12 and sensor 14 may be electrically coupled to the controller 16 via signal lines 13. The controller 16 may be configured to control the operation of the source 12 and

- 1 044177 датчика 14. Датчик 14 может быть выполнен с возможностью передачи сигнала, указывающего мощность детектированного излучения ph', контроллеру 16 по сигнальным линиям 13. Выдаваемый датчиком сигнал 14 может представлять собой токовый сигнал или сигнал напряжения. Контроллер 16 может быть выполнен с возможностью определения амплитуды сигнала, выдаваемого датчиком 14, для отслеживания амплитуды выдаваемого датчиком сигнала и сравнения амплитуды сигнала с предварительно заданным диапазоном амплитуд, причем контроллер может быть выполнен с возможностью выявления временного периода, в течение которого амплитуда выдаваемого датчиком сигнала входит в предварительно заданный диапазон амплитуд.- 1 044177 of the sensor 14. The sensor 14 may be configured to transmit a signal indicative of the detected radiation power ph' to the controller 16 via signal lines 13. The signal output by the sensor 14 may be a current signal or a voltage signal. The controller 16 may be configured to determine the amplitude of the signal output by the sensor 14 to monitor the amplitude of the signal output by the sensor and compare the amplitude of the signal with a predetermined range of amplitudes, and the controller may be configured to detect a time period during which the amplitude of the signal output by the sensor to a preset amplitude range.

Изменение амплитуды М сигнала за время t схематически представлено на фиг. 2. Как показано на фиг. 2, контроллер 16 может быть выполнен с возможностью сравнения амплитуды М сигнала с пороговым значением M_thr, т.е. с предварительно заданным диапазоном амплитуд свыше M_thr. Пороговое значение M_thr может быть определено заранее эмпирическим путем и может быть сохранено в памяти контроллера 16. Данное пороговое значение Mthr может соответствовать предварительно заданному расстоянию между источником 12 и пациентом 18, принимающим терапию. В частности, амплитуды ниже порогового значения M_thr могут соответствовать состоянию, в котором мощность излучения ph', воспринятого датчиком 14, является низкой, что, в свою очередь, означает, что только небольшая доля излучения, испускаемого источником 12, отражается пациентом 18 в сторону датчика 14. Это, в свою очередь, свидетельствует о том, что взаимное расположение источника 12 и пациента 18 не подходит для конкретной терапевтической процедуры, так как мощность излучения, фактически достигающего пациента 18, слишком низкая. Оптимальное расстояние между облучательным устройством 10 и пациентом может составлять от 1 до 10 см, опционально от 1 до 5 см.The change in the amplitude M of the signal over time t is schematically presented in Fig. 2. As shown in FIG. 2, the controller 16 may be configured to compare the signal amplitude M with a threshold value M _thr , i.e. with a preset amplitude range above M _thr . The threshold value M _thr may be empirically determined in advance and may be stored in the memory of the controller 16. This threshold value Mthr may correspond to a predetermined distance between the source 12 and the patient 18 receiving the therapy. In particular, amplitudes below the threshold value M _thr may correspond to a state in which the radiation power ph' sensed by the sensor 14 is low, which in turn means that only a small fraction of the radiation emitted by the source 12 is reflected towards the patient 18 sensor 14. This, in turn, indicates that the relative position of the source 12 and the patient 18 is not suitable for a particular therapeutic procedure, since the radiation power actually reaching the patient 18 is too low. The optimal distance between the irradiation device 10 and the patient may be from 1 to 10 cm, optionally from 1 to 5 cm.

В примере графика на фиг. 2 амплитуда М выдаваемого датчиком сигнала 14 выше порогового значения Mthr в течение временного периода между t1 и t2, но ниже порогового значения Mthr до t1 и после t2. Поскольку, как сказано выше, контроллер 16 выполнен с возможностью отслеживания амплитуды М сигнала и сравнения амплитуды М сигнала с пороговым значением Mthr, контроллер 16 может быть выполнен с возможностью выявления временного периода/временных периодов, в течение которых амплитуда М выше порогового значения M_thr, т.е. в течение которых амплитуда М входит в диапазон амплитуд свыше M_thr. Контроллер 16 может быть выполнен с возможностью интегрирования амплитуды М во временном периоде или периодах, в течение которых амплитуда М находится в предварительно заданном диапазоне свыше M_thr. Результатом данного процесса интегрирования является значение, указывающее количество излученной энергии, полученное пациентом 18, например, на участке кожи человека, принимающего терапию. Если датчик 14 выполнен в виде датчика облученности, результатом процесса интегрирования является значение энергии, пришедшей на единицу площади (единица СИ: Е/м²), указывающее дозу, полученную пациентом 18.In the example graph in FIG. 2, the amplitude M of the signal 14 generated by the sensor is above the threshold value Mthr during the time period between t1 and t2, but below the threshold value Mthr before t1 and after t2. Since, as discussed above, controller 16 is configured to monitor the amplitude M of the signal and compare the amplitude M of the signal to a threshold value Mthr, controller 16 may be configured to identify the time period/time periods during which the amplitude M is above the threshold value M _thr . those. during which the amplitude M enters the amplitude range above M _thr . The controller 16 may be configured to integrate the amplitude M over a time period or periods during which the amplitude M is in a predetermined range above M _thr . The result of this integration process is a value indicating the amount of radiated energy received by the patient 18, for example, on an area of skin of a person receiving therapy. If the sensor 14 is designed as an irradiance sensor, the result of the integration process is an energy value per unit area (SI unit: E/m ² ), indicating the dose received by the patient 18.

В примере осуществления контроллер 16 может быть выполнен с возможностью интегрирования временных периодов, в течение которых амплитуда М сигнала выше порогового значения Mthr. Исходя из предположения о том, что доза, получаемая пациентом 18, является постоянной, если амплитуда М выше M_thr, данный способ также позволяет определять дозу, полученную пациентом 18.In an exemplary embodiment, controller 16 may be configured to integrate time periods during which the signal amplitude M is above a threshold value Mthr. Based on the assumption that the dose received by patient 18 is constant if the amplitude of M is greater than M _thr , this method also allows the dose received by patient 18 to be determined.

Как следствие, облучательное устройство 10 по раскрытому выше примеру осуществления также позволяет достоверно отслеживать взаимное расположение источника 12 и пациента 18 просто путем отслеживания мощности излучения, отражаемого пациентом 18 в сторону датчика 14, т.е. в сторону облучательного устройства 10.As a consequence, the irradiation device 10 of the above-disclosed example embodiment also makes it possible to reliably monitor the relative position of the source 12 and the patient 18 simply by monitoring the radiation power reflected by the patient 18 towards the sensor 14, i.e. towards the irradiation device 10.

Как показано на фиг. 1, источник 12 и датчик 14 могут находиться в фиксированном положении относительно друг друга. Таким образом, систематические погрешности отслеживания взаимного расположения облучательного устройства 10 и пациента 18 можно свести к минимуму, так как изменение амплитуды сигнала, выдаваемого датчиком 14, можно достоверно отнести на счет изменения взаимного расположения облучательного устройства 10 и пациента 18, а не изменения взаимного расположения источника 12 и датчика 14.As shown in FIG. 1, source 12 and sensor 14 may be in a fixed position relative to each other. Thus, systematic errors in tracking the relative position of the irradiation device 10 and the patient 18 can be minimized, since a change in the amplitude of the signal produced by the sensor 14 can be reliably attributed to a change in the relative position of the irradiation device 10 and the patient 18, and not to a change in the relative position of the source 12 and sensor 14.

Как показано на фиг. 1, источник 12 и датчик 14 могут быть смонтированы на общем носителе 20, который может быть выполнен в виде схемной платы. Носитель 20, источник 12 и датчик 14 далее будут собирательно именоваться эмиссионный блок 22.As shown in FIG. 1, source 12 and sensor 14 may be mounted on a common carrier 20, which may be in the form of a circuit board. The carrier 20, the source 12 and the sensor 14 will hereinafter be collectively referred to as the emission unit 22.

Контроллер 16 может включать в себя или может быть выполнен в виде микроконтроллера, специализированной заказной интегральной схемы (СИС, англ. application specific integrated circuit (ASIC)) или чего-либо подобного.The controller 16 may include or be configured as a microcontroller, an application specific integrated circuit (ASIC), or the like.

Источник 12 может включать в себя по меньшей мере один светоизлучающий диод (СИД). СИД обладают преимуществом, состоящим в том, их энергопотребление ниже, чем у галогенных ламп, применяемых в известных терапевтических облучательных устройствах. СИД также обладают преимуществом, состоящим в узких спектрах испускания, которые при применении традиционных галогенных ламп могут быть обеспечены только за счет дополнительных полосовых фильтров. Кроме того, недостатком традиционных галогенных ламп является ограниченный срок службы, составляющий 600-1000 ч. Кроме того, эмиссионная эффективность галогенных ламп в диапазоне длин волн зеленой и голубой областей спектра не превышает 15%.Source 12 may include at least one light-emitting diode (LED). LEDs have the advantage that their energy consumption is lower than that of halogen lamps used in known therapeutic irradiation devices. LEDs also have the advantage of narrow emission spectra, which with traditional halogen lamps can only be achieved through additional bandpass filters. In addition, the disadvantage of traditional halogen lamps is their limited service life, amounting to 600-1000 hours. In addition, the emission efficiency of halogen lamps in the wavelength range of the green and blue regions of the spectrum does not exceed 15%.

- 2 044177- 2 044177

В раскрытом выше примере осуществления источник 12 может быть постоянно включен во время работы облучательного устройства 10 или во время терапевтической процедуры для отслеживания взаимного расположения облучательного устройства 10 и пациента 18. В примере осуществления источник 12 может быть автоматически выключен, например, контроллером 16, после выделения предварительно заданной дозы.In the exemplary embodiment disclosed above, the source 12 may be continuously turned on during operation of the radiation device 10 or during a therapeutic procedure to monitor the relative position of the radiation device 10 and the patient 18. In the exemplary embodiment, the source 12 may be automatically turned off, for example by the controller 16, after release preset dose.

Фиг. 3 представляет схематический вид эмиссионного блока 122 примера облучательного устройства 100 с небольшими изменениями. Основное внимание в нижеследующем описании измененного облучательного устройства 100 будет уделено отличиям от раскрытого выше варианта осуществления.Fig. 3 is a schematic view of the emission unit 122 of an example irradiation device 100 with minor modifications. The following description of the modified irradiation device 100 will focus on differences from the embodiment disclosed above.

Как и в раскрытом выше варианте осуществления, облучательное устройство 100 на фиг. 3 включает в себя источник 112 и датчик 114, которые могут быть выполнены точно так же, как и в предыдущем варианте осуществления. Кроме того, облучательное устройство 100 может дополнительно включать в себя по меньшей мере один вспомогательный источник 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, выполненный с возможностью испускания электромагнитного излучения в диапазоне длин волн, отличном от диапазона длин волн электромагнитного излучения, испускаемого источником 112.As in the embodiment disclosed above, the irradiation device 100 in FIG. 3 includes a source 112 and a sensor 114, which may be configured in the same manner as in the previous embodiment. In addition, the irradiation device 100 may further include at least one auxiliary source 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f configured to emit electromagnetic radiation in a wavelength range different from the wavelength range of the electromagnetic radiation emitted by the source 112.

На фиг. 3 показано, что облучательное устройство 100 может включать в себя множество вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f Разными штриховками на фиг. 3 обозначены разные типы вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, отличных друг от друга в части спектров испускания. Вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f могут быть сгруппированы в соответствующие группы 126а, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f вспомогательных источников, причем источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f частной группы 126а, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f вспомогательных источников идентичны. Следует отметить, что указанная детальная компоновка вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f и/или групп 126а, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f на фиг. 3 приведена для примера и может быть произвольно изменена, например, в зависимости от конкретных терапевтических потребностей.In fig. 3 illustrates that the irradiation device 100 may include a plurality of auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f with different shadings in FIG. 3 indicates different types of auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, differing from each other in terms of emission spectra. The auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f may be grouped into corresponding auxiliary source groups 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f, with the sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f private group 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f auxiliary sources are identical. It should be noted that the detailed arrangement of auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f and/or groups 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f in FIG. 3 is given as an example and can be freely modified, for example, depending on specific therapeutic needs.

Как и в предыдущем варианте осуществления, эмиссионный блок 122 может включать в себя носитель 120, например схемную плату, содержащую источник 112, датчик 114 и вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f в фиксированном положении относительно друг друга. Облучательное устройство 100 может дополнительно включать в себя контроллер 116, соединенный с эмиссионным блоком 122 сигнальными линиями 113.As in the previous embodiment, the emission unit 122 may include a carrier 120, such as a circuit board, containing a source 112, a sensor 114, and auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f in a fixed position relative to each other. The irradiation device 100 may further include a controller 116 connected to the emission unit 122 by signal lines 113.

Вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f также могут быть выполнены в виде СИД. Преимущества СИД перед традиционными галогенными лампами были изложены выше применительно к источнику 12. Примеры спектров испускания СИД с возможностью применения в качестве вспомогательных источников в терапевтическом облучательном устройстве согласно настоящему раскрытию представлены на графиках S1, S2, S3, S4 на фиг. 4, причем отдельные пики соответствуют разным спектрам испускания СИД, применяемым в качестве вспомогательных источников. Вспомогательные источники на фиг. 4 могут быть выполнены с возможностью испускания видимого света. Несмотря на то, что на фиг. 4 это не показано, облучательные устройства 100 могут включать в себя вспомогательные источники в виде СИД, выполненных с возможностью испускания света в инфракрасном (ИК) или в ультрафиолетовом (УФ) диапазонах длин волн. СИД, выполненные с возможностью испускания УФ-излучения, могут служить для целей стерилизации, например, при облучении открытых ран (например, при отсутствии верхнего слоя кожи на поверхности тела при ожогах). В примере осуществления ультрафиолетовые СИД могут быть расположены по периметру эмиссионного блока 122.Auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f may also be in the form of LEDs. The advantages of LEDs over traditional halogen lamps have been outlined above with respect to source 12. Examples of LED emission spectra suitable for use as auxiliary sources in a therapeutic irradiation device according to the present disclosure are shown in graphs S1, S2, S3, S4 of FIG. 4, with individual peaks corresponding to different LED emission spectra used as auxiliary sources. Auxiliary sources in Fig. 4 may be configured to emit visible light. Despite the fact that in FIG. 4, not shown, irradiation devices 100 may include auxiliary sources in the form of LEDs configured to emit light in the infrared (IR) or ultraviolet (UV) wavelength ranges. LEDs configured to emit UV radiation can be used for sterilization purposes, for example, when irradiating open wounds (for example, when there is no top layer of skin on the surface of the body due to burns). In an exemplary embodiment, ultraviolet LEDs may be located around the perimeter of the emission unit 122.

Вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f могут быть выполнены с возможностью индивидуального управления ими контроллером 116. Контроллер 116 может быть выполнен с возможностью управления вспомогательными источниками 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f в составе группы вспомогательных источников. В частности, контроллер 116 может быть выполнен с возможностью совместного включения или выключения вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f отдельно взятой группы 126а, 126b, 126с, 126d, 126e, 126f вспомогательных источников независимо от вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f других групп 126а, 126b, 126c, 126d, 126е, 126f. Контроллер 116 может быть выполнен с возможностью управления вспомогательными источниками 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f для испускания излучения в импульсном режиме на частотах, например, от 1 Гц до 1 кГц.Auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f may be configured to be individually controlled by controller 116. Controller 116 may be configured to control auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f as part of a group of auxiliary sources . In particular, the controller 116 may be configured to jointly turn on or off the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f of a single group of auxiliary sources 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f independently of the auxiliary sources 124a, 124b , 124c, 124d, 124e, 124f other groups 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f. The controller 116 may be configured to control the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f to emit radiation in a pulsed mode at frequencies, for example, from 1 Hz to 1 kHz.

Индивидуальное управление вспомогательными источниками 124а, 124b, 124с, 124d, 124e, 124f, будь то в составе группы или нет, позволяет приспособить спектр испускания облучательного устройства 100 для конкретной терапевтической процедуры. Облучательное устройство 100 может включать в себя пользовательский интерфейс с возможностью задания спектра до начала терапевтической процедуры.Individual control of the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, whether in a group or not, allows the emission spectrum of the irradiation device 100 to be tailored to a particular therapeutic procedure. Irradiation device 100 may include a user interface with the ability to set the spectrum prior to the start of a therapeutic procedure.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним из вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, опционально - множеством вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124е, 124f, также опционально - всеми вспомогательными источниками 124а, 124b, 124с, 124d, 124e, 124f, в зависимости от выдаваемого датчиком сигнала 114.The controller may be configured to control at least one of the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, optionally a plurality of auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, and optionally all auxiliary sources 124a , 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, depending on the signal produced by the sensor 114.

Как и облучательное устройство 10, источник 112 может быть постоянно включен во время работыLike irradiation device 10, source 112 may be continuously switched on during operation.

- 3 044177 облучательного устройства 100 или по меньшей мере во время терапевтической процедуры. Таким образом, положение облучательного устройства 100 относительно пациента можно отслеживать постоянно.- 3 044177 irradiation device 100 or at least during a therapeutic procedure. Thus, the position of the irradiation device 100 relative to the patient can be monitored continuously.

Поэтому в вариантах осуществления настоящего раскрытия источник 112 также может именоваться отслеживающий источник.Therefore, in embodiments of the present disclosure, source 112 may also be referred to as a tracking source.

Контроллер 116 может быть выполнен с возможностью управления вспомогательными источниками 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f в зависимости от амплитуды сигнала, выдаваемого датчиком 114. В примере осуществления контроллер 16 может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним, множеством или всеми вспомогательными источниками 124а, 124b, 124с, 124d, 124e, 124f для испускания излучения только в том случае, если амплитуда М выдаваемого датчиком сигнала 114 выше порогового значения M_thr, т.е. в предварительно заданном диапазоне амплитуд свыше M_thr, что, как сказано выше, свидетельствует о том, что облучательное устройство 100 расположено в непосредственной близости от пациента.The controller 116 may be configured to control the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f depending on the amplitude of the signal output by the sensor 114. In an exemplary embodiment, the controller 16 may be configured to control at least one, multiple, or all auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f to emit radiation only if the amplitude M of the signal 114 generated by the sensor is higher than the threshold value M _thr , i.e. in a predetermined amplitude range above M _thr , which, as stated above, indicates that the irradiation device 100 is located in close proximity to the patient.

Как сказано выше, источник 112 может быть постоянно включен во время работы облучательного устройства 100 или по меньшей мере во время выполнения терапевтической процедуры для отслеживания положения облучательного устройства относительно пациента, принимающего терапию. Поэтому в примере осуществления, если после включения источника 112 облучательное устройство 100 не будет расположено в непосредственной близости от пациента, принимающего терапию (т.е. амплитуда сигнала, выдаваемого датчиком 114, будет ниже порогового значения M_thr), ни один из вспомогательных источников 124а, 124b, 124с, 124d, 124e, 124f не будет включен. Когда облучательное устройство 100 будет расположено в непосредственной близости от пациента, принимающего терапию, в связи с чем амплитуда М выдаваемого датчиком сигнала 114 превысит пороговое значение M_thr, по меньшей мере один, множество или все вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f будут включены контроллером 116. Если во время терапевтической процедуры облучательное устройство 100 будет перемещено от пациента, в результате чего амплитуда М выдаваемого датчиком сигнала 114 упадет ниже порогового значения Mthr, контроллер 116 может выключить вспомогательные источники 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f.As discussed above, the source 112 may be continuously turned on during operation of the radiation device 100, or at least during a therapeutic procedure, to monitor the position of the radiation device relative to the patient receiving the therapy. Therefore, in the exemplary embodiment, if, after turning on the source 112, the irradiation device 100 is not located in close proximity to the patient receiving therapy (i.e., the amplitude of the signal output by the sensor 114 is below the threshold value M _thr ), none of the auxiliary sources 124a , 124b, 124c, 124d, 124e, 124f will not be included. When the irradiation device 100 is located in close proximity to a patient receiving therapy such that the amplitude M of the signal output from the sensor 114 exceeds a threshold value M _thr , at least one, multiple, or all of the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e , 124f will be turned on by the controller 116. If during a therapeutic procedure the irradiation device 100 is moved away from the patient, resulting in the amplitude M of the signal output by the sensor 114 falling below the threshold value Mthr, the controller 116 may turn off the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e , 124f.

Если амплитуда сигнала входит в предварительно заданный диапазон, т.е. если М>M_thr, контроллер 116 может выполнить процесс интегрирования для определения дозы или может по меньшей мере интегрировать те временные периоды, в течение которых амплитуда М выше порогового значения M_thr.If the signal amplitude falls within a predefined range, i.e. if M>M _thr , controller 116 may perform an integration process to determine dose, or may at least integrate those time periods during which the amplitude of M is above a threshold M _thr .

Предварительно заданная доза или предварительно заданный временной период для терапевтической процедуры могут быть заданы до начала терапевтической процедуры, например, посредством пользовательского интерфейса. Контроллер 116 может быть выполнен с возможностью остановки терапевтической процедуры, т.е. выключения вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, и опционально - также источника 112, когда будет достигнута предварительно заданная доза или истечет предварительно заданный временной период.A predetermined dose or a predetermined time period for a therapeutic procedure can be set before the start of a therapeutic procedure, for example, through a user interface. The controller 116 may be configured to stop the therapeutic procedure, i.e. turning off auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, and optionally also source 112, when a predetermined dose is reached or a predetermined time period has elapsed.

В примере осуществления датчик 114 может быть выполнен с возможностью детектирования электромагнитного излучения во всем диапазоне длин волн излучения, испускаемого источником 112 и вспомогательными источниками 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, для точного определения дозы. В альтернативном варианте осуществления датчик 114 может быть выполнен с возможностью детектирования электромагнитного излучения только в диапазоне длин волн излучения, испускаемого источником 112. Для этого датчик 114 может быть снабжен оптическим фильтром, выполненным с возможностью пропускания излучения только в диапазоне длин волн излучения, испускаемого источником 112.In an exemplary embodiment, sensor 114 may be configured to detect electromagnetic radiation across a full range of wavelengths of radiation emitted by source 112 and auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f to accurately determine dose. In an alternative embodiment, sensor 114 may be configured to detect electromagnetic radiation only in a range of wavelengths of radiation emitted by source 112. To do this, sensor 114 may be provided with an optical filter configured to transmit radiation only in a range of wavelengths of radiation emitted by source 112 .

В примере осуществления источник 112 может быть выполнен с возможностью испускания электромагнитного излучения в невидимом диапазоне длин волн. При данной конфигурации, и если по меньшей мере один из вспомогательных источников 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f выполнен с возможностью испускания света в диапазоне длин волн видимого света, человек, принимающий терапию, может без труда определить, правильно ли расположено облучательное устройство 100. В частности, при такой конфигурации человек, принимающий терапию, будет воспринимать только свет, испускаемый указанным по меньшей мере одним вспомогательным источником 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, выполненным с возможностью испускания света в диапазоне длин волн видимого света, но не излучение, испускаемое источником 112. Кроме того, поскольку, как сказано выше, указанный по меньшей мере один вспомогательный источник 124а, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f включен только в том случае, если облучательное устройство 100 расположено правильно относительно пациента (человека), принимающего терапию, человек может без труда определить, правильно ли расположено облучательное устройство, и благодаря этому может сохранять правильное положение облучательного устройства 100. Таким образом, облучательное устройство 100 выполнено с возможностью выдачи пользователю информации обратной связи о правильном положении.In an exemplary embodiment, source 112 may be configured to emit electromagnetic radiation in the invisible wavelength range. With this configuration, and if at least one of the auxiliary sources 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f is configured to emit light in the visible light wavelength range, the person receiving the therapy can easily determine whether the irradiation device is positioned correctly device 100. Specifically, with such a configuration, the person receiving the therapy will only perceive light emitted by said at least one auxiliary source 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f configured to emit light in the wavelength range of visible light , but not the radiation emitted by the source 112. Moreover, since, as stated above, the at least one auxiliary source 124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f is turned on only if the irradiation device 100 is positioned correctly relative to the patient (person) receiving therapy, the person can easily determine whether the irradiation device is correctly positioned, and thereby can maintain the correct position of the irradiation device 100. Thus, the irradiation device 100 is configured to provide feedback information about the correct position to the user.

Так как источник 112 может быть постоянно включен во время терапевтической процедуры, может быть предпочтительно применение источника 112, выполненного с возможностью испускания излучения в диапазоне длин волн низкоэнергетического спектра, предпочтительно - в инфракрасном диапазоне длин волн. В примере осуществления источник 112 может быть выполнен с возможностью испусканияSince the source 112 may be continuously turned on during a therapeutic procedure, it may be preferable to use a source 112 configured to emit radiation in the wavelength range of the low energy spectrum, preferably in the infrared wavelength range. In an exemplary embodiment, source 112 may be configured to emit

- 4 044177 инфракрасного излучения (света) длиной волны около 900 нм.- 4 044177 infrared radiation (light) with a wavelength of about 900 nm.

Для того, чтобы отличить излучение, испускаемое источником 112, от излучения окружающей среды, источник 112 может быть выполнен с возможностью испускания электромагнитного излучения характерным и уникальным образом, например, в импульсном режиме. В примере осуществления частота импульсов может составлять от приблизительно 1 Гц до приблизительно 1 кГц.In order to distinguish the radiation emitted by the source 112 from that of the environment, the source 112 may be configured to emit electromagnetic radiation in a characteristic and unique manner, such as in a pulsed manner. In an exemplary embodiment, the pulse frequency may be from about 1 Hz to about 1 kHz.

В примере осуществления источник 112 может быть выполнен с возможностью испускания излучения в очень узком диапазоне длин волн, например менее 10 нм. Кроме того, источник 112 может быть выполнен с возможностью испускания излучения в данном узком диапазон длин волн с мощностью, превышающей мощность излучения окружающей среды в данном диапазоне длин волн в нормальных условиях окружающей среды, например в окружающей среде при комнатной температуре. В частности, данная конфигурация предпочтительна, если источник 112 выполнен с возможностью испускания излучения в невидимом диапазоне длин волн, например в инфракрасном диапазоне длин волн. В подобном случае, мощность инфракрасного излучения, испускаемого источником в предварительно заданном узком диапазоне длин волн, может быть выбрана так, чтобы быть по меньшей мере на один порядок, опционально по меньшей мере на два порядка, также опционально по меньшей мере на три порядка выше мощности в указанном узком диапазоне длин волн инфракрасного излучения, испускаемого окружающей средой, т.е. излучения абсолютно черного тела, испускаемого окружающей средой при комнатной температуре.In an exemplary embodiment, source 112 may be configured to emit radiation in a very narrow range of wavelengths, such as less than 10 nm. In addition, the source 112 may be configured to emit radiation in a given narrow wavelength range with a power greater than that of the ambient radiation in a given wavelength range under normal environmental conditions, such as a room temperature environment. In particular, this configuration is preferred if the source 112 is configured to emit radiation in the invisible wavelength range, such as the infrared wavelength range. In such a case, the power of infrared radiation emitted by the source in a predetermined narrow range of wavelengths can be selected to be at least one order of magnitude, optionally at least two orders of magnitude, and optionally at least three orders of magnitude higher than the power in a specified narrow range of wavelengths of infrared radiation emitted by the environment, i.e. black body radiation emitted by the environment at room temperature.

В такой конфигурации датчик 114 может быть снабжен узкополосным оптическим фильтром, приведенным в соответствие со спектром испускания источника 112. Таким образом, любое изменение потока излучения, обнаруживаемого датчиком 114 в указанном узком диапазоне длин волн, может быть отнесено на счет изменения взаимного расположения облучательного устройства 100 и пациента, принимающего терапию, так как изменениями мощности фонового излучения в указанном узком диапазоне длин волн можно пренебречь. Это позволяет достоверно отслеживать взаимное расположение облучательного устройства 100 и пациента, принимающего терапию.In such a configuration, sensor 114 may be provided with a narrow-band optical filter matched to the emission spectrum of source 112. Thus, any change in the radiation flux detected by sensor 114 in this narrow wavelength range can be attributed to changes in the relative position of irradiation device 100 and the patient receiving therapy, since changes in background radiation power in the specified narrow wavelength range can be neglected. This allows the relative position of the irradiation device 100 and the patient receiving therapy to be reliably monitored.

Фиг. 5 - схематический чертеж, иллюстрирующий эмиссионный блок 222 терапевтического облучательного устройства 200 согласно дополнительному примеру осуществления.Fig. 5 is a schematic drawing illustrating an emission unit 222 of a therapeutic irradiation device 200 according to a further exemplary embodiment.

Эмиссионный блок 222 на фиг. 5 включает в себя эмиссионный блок 122 по предыдущему варианту осуществления на фиг. 3, а также магнитный узел 224, выполненный с возможностью создания магнитного поля в области испускания, в которую испускает электромагнитное излучение источник 112 и/или вспомогательные источники. Область испускания может представлять собой область напротив эмиссионного блока 222, где во время терапевтической процедуры должен быть расположен пациент, принимающий терапию.Emission unit 222 in FIG. 5 includes the emission unit 122 of the previous embodiment in FIG. 3, as well as a magnetic assembly 224 configured to create a magnetic field in the emission region into which the source 112 and/or auxiliary sources emit electromagnetic radiation. The emission region may be an area opposite the emission unit 222 where the patient receiving the therapy would be located during a therapy procedure.

Магнитное поле оказывает антитромботическое действие, облегчает боль и воспаление и улучшает реологические свойства крови. Поэтому магнитное поле, создаваемое магнитным узлом 224, позволяет повысить терапевтическую эффективность.The magnetic field has an antithrombotic effect, relieves pain and inflammation and improves the rheological properties of blood. Therefore, the magnetic field generated by the magnetic assembly 224 can improve the therapeutic efficiency.

Магнитный узел 224 может включать в себя носитель (раму) 226, выполненный из диэлектрика, и множество магнитов 228, опертых на носитель 226. Магниты 228 могут представлять собой постоянные магниты.The magnetic assembly 224 may include a carrier (frame) 226 made of a dielectric and a plurality of magnets 228 supported on the carrier 226. The magnets 228 may be permanent magnets.

Для создания магнитного поля в большой части области испускания или даже во всей области испускания источника 112 магниты 228 могут быть расположены так, чтобы они окружали источник 112.To create a magnetic field over a large portion of the emission region, or even the entire emission region, of source 112, magnets 228 may be positioned to surround source 112.

Как показано на фиг. 5, магниты 228 могут быть размещены таким образом, чтобы северный полюс N каждого магнита 228 был обращен к области испускания. Данная конфигурация обеспечивает стабилизацию доменной структуры биологических объектов на молекулярном уровне, результатом чего является стабилизация их положений и, как следствие, высокий терапевтический эффект.As shown in FIG. 5, magnets 228 may be positioned such that the north pole N of each magnet 228 faces the emission region. This configuration ensures stabilization of the domain structure of biological objects at the molecular level, which results in stabilization of their positions and, as a consequence, a high therapeutic effect.

Терапевтические облучательные устройства согласно настоящему раскрытию могут найти применение в области физиотерапии за счет непосредственной биостимуляции поверхностных клеточных структур кожи и слизистых оболочек, чрескожного неинвазивного воздействия на форменные элементы крови, а также дистанционного системного воздействия через биологически-активные участки и зоны, применяемого в рефлексотерапии. Терапевтические облучательные устройства согласно настоящему раскрытию могут найти применение в клинической практике, в косметологии и в восстановительной физиотерапии для спортсменов.Therapeutic irradiation devices according to the present disclosure can find application in the field of physical therapy due to direct biostimulation of the superficial cellular structures of the skin and mucous membranes, percutaneous non-invasive effects on blood cells, as well as remote systemic effects through biologically active areas and zones used in reflexology. Therapeutic irradiation devices according to the present disclosure may find use in clinical practice, in cosmetology and in rehabilitative physical therapy for athletes.

Ниже дано описание нескольких примеров осуществления настоящего раскрытия.Several exemplary embodiments of the present disclosure are described below.

Пример 1 представляет собой терапевтическое облучательное устройство, включающее в себя источник, выполненный с возможностью испускания электромагнитного излучения в предварительно заданном спектральном диапазоне; датчик, выполненный с возможностью детектирования электромагнитного излучения в предварительно заданном спектральном диапазоне электромагнитного излучения, испускаемого источником, и выдачи сигнала, указывающего мощность детектированного излучения; и контроллер, выполненный с возможностью отслеживания амплитуды выдаваемого датчиком сигнала, и сравнения амплитуды сигнала с предварительно заданным диапазоном амплитуд, причем контроллер выполнен с возможностью выявления временного периода, в течение которого амплитуда выдаваемого датчиком сигнала входит в указанный предварительно заданный диапазон.Example 1 is a therapeutic irradiation device, including a source configured to emit electromagnetic radiation in a predetermined spectral range; a sensor configured to detect electromagnetic radiation in a predetermined spectral range of electromagnetic radiation emitted by the source, and output a signal indicating the power of the detected radiation; and a controller configured to monitor the amplitude of the signal output by the sensor and compare the amplitude of the signal with a predetermined range of amplitudes, wherein the controller is configured to detect a time period during which the amplitude of the signal output by the sensor falls within said predetermined range.

В Примере 2 объект Примера 1 может опционально дополнительно включать в себя то, что кон-In Example 2, the object of Example 1 may optionally further include that

Claims

The troller is configured to integrate the signal generated by the sensor to determine the dose if the signal amplitude is within a predetermined amplitude range.

In Example 3, the object of Example 1 or 2 may optionally further include at least one auxiliary source configured to emit electromagnetic radiation in a wavelength range different from the wavelength range of electromagnetic radiation emitted by the source.

In Example 4, the subject matter of Example 3 may optionally further include that the controller is configured to control said at least one auxiliary source depending on a signal output by the sensor.

In Example 5, the subject matter of Example 4 may optionally further include that the controller is configured to control said at least one auxiliary source such that it emits electromagnetic radiation only if the amplitude of the signal output by the sensor is within a predetermined range. amplitude range.

In Example 6, the object of any of Examples 3-5 may optionally include a plurality of auxiliary sources.

In Example 7, the subject matter of Example 6 may optionally further include that at least two of the plurality of auxiliary sources are configured to emit electromagnetic radiation in different wavelength ranges from each other.

In Example 8, the subject matter of Example 6 or 7 may optionally include that the controller is configured to individually control the auxiliary sources of the plurality of auxiliary sources.

In Example 9, the subject matter of any of Examples 1-8 may optionally further include that the sensor is configured as an irradiance sensor, wherein a signal output by the sensor indicates irradiance.

In Example 10, the subject matter of any of Examples 1-9 may optionally further include that the source is configured to emit electromagnetic radiation in the invisible wavelength range.

In Example 11, the subject matter of Example 10 may optionally further include that the invisible wavelength range is included in the infrared wavelength range.

In Example 12, the subject matter of any of Examples 1-11 may optionally further include that the source is configured to emit electromagnetic radiation in a pulsed mode.

In Example 13, an object of any of Examples 1-12 may optionally further include that the source and sensor are mounted in a fixed position relative to each other.

In Example 14, the object of any of Examples 1-13 may optionally further include a magnetic assembly configured to generate a magnetic field in an emission region into which the source emits electromagnetic radiation.

In Example 15, the subject matter of Example 14 may optionally further include that the magnet assembly includes a plurality of magnets arranged such that the north pole of each magnet faces the emission region.

In Example 16, the subject matter of Example 15 may optionally further include that the magnets are arranged to surround the source.

CLAIM

1. A therapeutic irradiation device containing:

a source configured to emit electromagnetic radiation in a predetermined spectral range;

a sensor configured to detect electromagnetic radiation in a predetermined spectral range of electromagnetic radiation emitted by the source, and output a signal indicating the power of the detected radiation; and a controller configured to monitor the amplitude of the signal output by the sensor and compare the amplitude of the signal with a predetermined amplitude range, wherein the controller is configured to detect a time period during which the amplitude of the signal output by the sensor falls within said predetermined amplitude range, wherein the controller is configured to integrating the signal produced by the sensor if the signal amplitude is within a predefined amplitude range.

2. The therapeutic irradiation device according to claim 1, further comprising at least one auxiliary source configured to emit electromagnetic radiation in a wavelength range different from the wavelength range of electromagnetic radiation emitted by the source.

-