CN108404293A - 一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是一种用于促进骨折愈合、治疗特定部位（脊柱、髋部及前臂）骨质疏松、早中期关节炎等的基于螺线管阵列的电磁场治疗带及其使用方法。将螺线管逐个并列拼接成行，多行螺线管拼接组成螺线管矩阵，利用矩阵通电后在其平面上方产生的电磁场发挥治疗作用。螺线管矩阵的大小和形状可通过改变每行的螺线管的数量和并联的行数而任意调节。便于螺线管矩阵贴合病患处。将矩阵固定于不导磁不导电的柔软的薄膜状支撑材料上，螺线管矩阵具有良好的可弯曲和折叠性能。可以方便螺线管矩阵贴合身体皮肤，易于电磁场作用于病患处。

Description

一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带及其使用方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是一种用于促进骨折愈合、治疗特定部位（脊柱、髋部及前臂）骨质疏松、早中期关节炎等的基于螺线管阵列的电磁场治疗带及其使用方法。

背景技术

大量医学实验研究和临床应用实践表明，磁场具有镇痛、消炎、消肿、降血压、降血脂、促进创伤修复、骨折愈合、治疗早期关节炎和防治骨质疏松症等功效，是本世纪极具发展潜力的一种物理疗法。虽然磁疗法最早可追溯至公元前一世纪，但真正兴盛却始于上世纪初以稀土永磁材料、永磁铁氧体和铝镍钴合金等为代表的人造磁石的出现，一方面是由于其磁场强度大大高于天然磁石，另一方面是人造磁石可根据需要制成各种形状，如磁片、磁针等，磁片既可以单片使用，也可以两两相对（将治疗部位夹于磁片之间）使用，或由多个磁片排列成治疗带。加上由电动机驱动的旋转或往复式运动就构成了旋磁治疗机、治疗椅等。但这种磁疗方法仍然存在明显缺点，主要是磁场强度不可调，属于静磁场，而越来越多的研究表明，时变磁场的疗效显著优于静磁场。

电磁场的出现为磁场疗法再上新台阶提供了难得的机遇。最初人们采用通电螺线管发出的磁场来代替磁片，后来发现匝数相同、间距等于线圈半径的两个线圈中间会产生一定体积的均匀磁场，由此产生了各种基于亥姆霍兹线圈的骨质疏松治疗系统（专利号20081304560.0和201420275450.7）。患者平躺于线圈内部，利用线圈产生的均匀电磁场来发挥治疗作用，电磁场的频率、强度、波形等可通过控制计算机来实施调控。为了解决此类治疗系统的均匀磁场范围不够大的问题，在电磁场工程软件Opera 3D的辅助下，设计了一种由多组不同线圈串联组成的螺线管，由这种螺线管产生的均匀电磁场可覆盖患者进入螺线管内部的大部分身体组织（专利号201120528586.0），为开展全身治疗提供了最大的可能。

但上述基于大型螺线管的治疗方法还存在明显缺陷，即患者只能钻到线圈内部接受治疗，即使需要治疗的部位只是骨折的肢体、疼痛的肩、腰或其它局部组织，其健康部位也不得不暴露于电磁场中。此外，这种治疗设备的体积大，造价高，仅适用于医院或诊所，无法开发为家用或便携式治疗设备。现代人的生活和工作节奏越来越快，快速康复、家庭化和便携式治疗是必然的发展趋势，为适应这一趋势，小型便携化是必然的发展方向。

但随着螺线管直径大幅下降（由70cm以上降至1cm或更小）、线径和匝数明显减少，每个螺线管所能产生的磁场强度，尤其是设备两端产生的磁场强度也将大大下降，由这种螺线管阵列产生的电磁场能否满足治疗需要就成为关键问题。我们多年来的研究结果表明，电磁场的疗效不仅与磁场强度有关，还与磁场频率、波形、治疗时间等治疗参数密切相关。即便很低的磁场强度，如果与适当的频率和波形配合使用，亦能达到理想的治疗效果。

发明内容

本发明解决现有技术的不足提供一种适用范围广、便于行动障碍患者使用的基于螺线管阵列的电磁场治疗带及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，包括螺线管，螺线管通电产生磁场；所述螺线管逐个并列拼接成行，多行螺线管拼接组成螺线管矩阵。

还包括捆扎带，捆扎带分为覆盖层和粘贴层，粘贴层上粘接螺线管矩阵。

所述覆盖层的材质为帆布、硅胶或尼龙。

所述螺线管设有中空内腔，中空内腔内设有铁芯。

所述螺线管的形状为圆形、方形或椭圆形。

所述螺线管上设有连接插孔和连接插销，螺线管通过连接插孔和连接插销连接成螺线管矩阵。

一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带的使用方法，包括如下步骤：

A、根据病患处面积将多个螺线管拼接组成螺线管矩阵；

B、将螺线管矩阵固定在病患处；

C、螺线管通电产生磁场对病患处进行治疗。

所述步骤B中螺线管矩阵通过覆盖层粘接或连接插孔和连接插销挂接在病患处。

所述步骤B中螺线管矩阵形成片形、弧形或环形。

本发明的有益效果为：

1、将螺线管逐个并列拼接成行，多行螺线管拼接组成螺线管矩阵，利用矩阵通电后在其平面上方产生的电磁场发挥治疗作用。

2、螺线管矩阵的大小和形状可通过改变每行的螺线管的数量和并联的行数而任意调节。便于螺线管矩阵贴合病患处。

3、将矩阵固定于不导磁不导电的柔软的薄膜状支撑材料上，螺线管矩阵具有良好的可弯曲和折叠性能。可以方便螺线管矩阵贴合身体皮肤，易于电磁场作用于病患处。

4、每个螺线管的管腔内可加入硅钢片或其它材质的铁芯，以增加矩阵表面的磁场强度，使用较低的电流便可以获得较高强度的磁场。使用较低的电流保证了使用安全。

5、螺线管可以是圆形、方形或椭圆形，其大小、内径和厚薄可根据治疗部位和组织类型调节进而改变磁场强度，逐个螺线管拼接也提升了设备的便携性。

6、螺线管矩阵可贴敷于肩部和脊柱，缠绕于腰部及髋部，也可卷曲成环状包裹骨折的四肢或患关节炎的膝部，还可制成弧形，牢固覆盖局部创面，达到消炎、止痛、消肿和加速愈合的效果。

7、螺线管矩阵可以通过现有控制电源改变电磁场频率、强度、治疗时间，以适应不同类型疾病或同一疾病在不同阶段治疗的需要。提升螺线管矩阵的适用范围。

8、螺线管通过连接插孔和连接插销连接成螺线管矩阵可以制成衣物内衬，和衣物连接为一体，形成日常可穿戴的电磁场治疗设备，特别适用于预防宇航员在太空失重状态下的骨流失，或骨质疏松患者的全身性治疗，达到日常生活或工作与治病两不误的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图Ⅰ；

图2为本发明的结构示意图Ⅱ；

图3为线圈铁芯组合示意图；

图4为连接插孔和连接插销结构示意图。

具体实施方式

一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，包括螺线管1，螺线管1通电产生磁场；其特征在于所述螺线管1逐个并列拼接成行，多行螺线管1拼接组成螺线管矩阵。

还包括捆扎带2，捆扎带2分为覆盖层3和粘贴层4，粘贴层4上粘接螺线管矩阵。所述覆盖层3的材质为帆布、硅胶或尼龙。所述螺线管1设有中空内腔，中空内腔内设有铁芯。所述螺线管1的形状为圆形、方形或椭圆形。所述螺线管1上设有连接插孔5和连接插销6，螺线管1通过连接插孔5和连接插销6连接成螺线管矩阵。

一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带的使用方法，包括如下步骤：

A、根据病患处面积将多个螺线管1拼接组成螺线管矩阵；

B、将螺线管矩阵固定在病患处；

C、螺线管通电产生磁场对病患处进行治疗。

所述步骤B中螺线管矩阵通过覆盖层3粘接或连接插孔5和连接插销6挂接在病患处。步骤B中螺线管矩阵形成片形、弧形或环形。

如图1所示螺线管1逐个并列拼接成行，多行螺线管1拼接组成螺线管矩阵，螺线管矩阵表面覆以绝缘的、柔软的、与人体皮肤贴合性好的材料，矩阵与电源相连。螺线管的内径、线径和匝数根据病患治疗需要调节磁场强度。矩阵的大小和形状可调，由串联的螺线管数量和并联行数决定，微型螺线管之间留适当空间，以利于矩阵的弯曲和折叠，提高可操作性和便携性。

如图3所示降低螺线管矩阵产生的热量，确保安全，矩阵所需电流和电压越低越好。而如果在每个微型螺线管内插入铁芯，则可明显降低所需电流。在电流相同的情况下，含铁芯矩阵表面的磁场强度显著高于无铁芯矩阵，表明螺线管加铁芯可以明显增加矩阵表面的磁场强度，在达到同一磁场强度的情况下可以降低电流强度，减少矩阵产热。

螺线管1的形状为圆形、方形或椭圆形，要以能够满足磁场强度需要、最大限度减少发热、降低重量和增加矩阵的可操作性。例如图2所述采用椭圆形螺线管1形成治疗带，根据实验数据以2.6A/mm²的电流密度可在螺线管矩阵表面3cm处获得6高斯的磁场强度。

由于微型螺线管矩阵的大小可调且具有良好的弯曲甚至折叠性能，因而既可制成贴敷于肩部和脊柱、缠绕于腰部及髋部的治疗带，也可卷曲成筒状以包裹骨折的四肢或患关节炎的膝部，还可制成片状，用于覆盖局部创面，达到消炎、止痛、消肿和加速愈合的效果。

Claims (9)

1.一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，包括螺线管（1），螺线管（1）通电产生磁场；其特征在于所述螺线管（1）逐个并列拼接成行，多行螺线管（1）拼接组成螺线管矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，其特征在于还包括捆扎带（2），捆扎带（2）分为覆盖层（3）和粘贴层（4），粘贴层（4）上粘接螺线管矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，其特征在于所述覆盖层（3）的材质为帆布、硅胶或尼龙。

4.根据权利要求1所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，其特征在于所述螺线管（1）设有中空内腔，中空内腔内设有铁芯。

5.根据权利要求1所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，其特征在于所述螺线管（1）的形状为圆形、方形或椭圆形。

6.根据权利要求1所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带，其特征在于所述螺线管（1）上设有连接插孔（5）和连接插销（6），螺线管（1）通过连接插孔（5）和连接插销（6）连接成螺线管矩阵。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带的使用方法，其特征在于包括如下步骤：

A、根据病患处面积将多个螺线管（1）拼接组成螺线管矩阵；

B、将螺线管矩阵固定在病患处；

C、螺线管通电产生磁场对病患处进行治疗。

8.根据权利要求7所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带的使用方法，其特征在于所述步骤B中螺线管矩阵通过覆盖层（3）粘接或连接插孔（5）和连接插销（6）挂接在病患处。

9.根据权利要求7所述的一种基于螺线管阵列的电磁场治疗带的使用方法，其特征在于所述步骤B中螺线管矩阵形成片形、弧形或环形。