RU2000126C1

RU2000126C1 - System of controlling functional condition of biological object mainly for correction of pathological condition

Info

Publication number: RU2000126C1
Application number: SU925023646A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Попонин
Original assignee: Полонии В.П.
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: в ветеринарии и биологии , в частности в средствах магнитотера- пии. Сущность изобретени : дл управлени функциональным состо нием биообъекта система включает средство создани магнитного пол с посто нной и модулированной составл ющими вектора напр женности магнитного пол и средство создани низкоинтенсивного электромагнитного излучени , а также узел модул ции параметров излучени . Сочетанное воздействие на биообъект переменного магнитногопол ,модулированного электромагнитного излучени и посто нного магнитного пол позвол ет получить более высокий эффект при коррекции патологического состо ни при избирательном действии указанных полей на процессы метаболизма, протекающие при данном патологическом состо нии. 18з.п.ф-лы, 1 ил.Usage: in veterinary medicine and biology, in particular in means of magnetotherapy. SUMMARY OF THE INVENTION: To control the functional state of a biological object, the system includes means for creating a magnetic field with constant and modulated components of the magnetic field strength vector and means for creating low-intensity electromagnetic radiation, as well as a unit for modulating radiation parameters. The combined effect of a variable magnetic field, modulated electromagnetic radiation, and a constant magnetic field on a biological object allows one to obtain a higher effect in correcting the pathological state during the selective action of these fields on metabolic processes occurring in a given pathological state. 18z.p. f-ls, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к средствам магниторадиотерапии и может быть использовано , преимущественно в биологии и ветеринарии .The invention relates to magnetoradiotherapy and can be used mainly in biology and veterinary medicine.

Известна система управлени функциональным состо нием биологического объекта , включающа средства воздействи на биологический объект посто нным.магнитным полем. Данное воздействие осуществл ет локальную коррекцию в зоне действи , причем указанна коррекци способствует росту костей и других тканей тела; а также позвол ет стимулировать восстановительные процессы.A known system for controlling the functional state of a biological object, including means for influencing the biological object with a constant magnetic field. This effect provides local correction in the area of action, and this correction contributes to the growth of bones and other body tissues; and also allows you to stimulate recovery processes.

Недостатком этой системы вл етс то, что воздействие осуществл етс не дозиро- ванно, при коррекции невозможно осуществить избирательное действие пол , а также нельз воздействовать на конкретное звено метаболизма, отвечающее за данное патологическое состо ние.The disadvantage of this system is that the effect is not metered out, during correction it is impossible to carry out the selective effect of sex, and it is also impossible to act on a specific metabolic link responsible for this pathological condition.

Известна также система воздействи на регул цию клеточных функций, включающа средства воздействи на клетку слабым неионизирующим электромагнитным излучением , при реализации которого осуществл етс стимул ци процессов в клетке или их ослабление в зависимости от параметров воздействи .There is also known a system for influencing the regulation of cellular functions, including means for exposing the cell to weak non-ionizing electromagnetic radiation, during the implementation of which the processes in the cell are stimulated or weakened depending on the exposure parameters.

Эта система недостаточно эффективна и не обладает необходимой избирательностью дл коррекции соответствующего вида патологий.This system is not efficient enough and does not have the necessary selectivity to correct the corresponding type of pathology.

Известна система дл коррекции функционального состо ни биологического объекта , содержаща средство дл создани магнитного пол с посто нной и переменной составл ющей вектора напр женности. Данна система позвол ет осуществл ть воздействие на обменные процессы в клетках и управл ть биохимическими реакци ми при данном метаболизме, однако, мала избирательность и степень воздействи наA known system for correcting the functional state of a biological object, comprising means for creating a magnetic field with a constant and variable component of the stress vector. This system allows you to effect on metabolic processes in cells and control biochemical reactions during this metabolism, however, the selectivity and degree of effect on

ГОGO

оabout

ю оu o

оabout

клеточном уровне не позвол ют считать данную систему достаточно эффективной.at the cellular level, this system cannot be considered sufficiently effective.

Наиболее близкой к за вленной вл етс система управлени функциональным со- сто нием биологического объекта, преимущественно при коррекции патологического состо ни , содержаща средство создани магнитного пол и средство создани низкоинтенсивного электромагнитного излучени и блок питани .Closest to the claimed is a system for controlling the functional state of a biological object, mainly in the correction of a pathological condition, comprising means for creating a magnetic field and means for creating low-intensity electromagnetic radiation and a power unit.

Наибольший эффект, как показывает практика использовани данного прибора, наступает при сочетанном воздействии на процессы,-происход щие в клетках биообъекта , при этом, в данной системе электро- магнитное воздействие низкой интенсивности создаетс посредством излучающих диодов, а магнитное поле - посредством катушек, окружающих лазерные диоды.The greatest effect, as shown by the practice of using this device, occurs with a combined effect on the processes occurring in the cells of a biological object, while in this system, low-intensity electromagnetic radiation is generated by emitting diodes, and a magnetic field is produced by coils surrounding the laser diodes.

Несмотр на наиболее высокий эффект воздействи по сравнению с указанными выше системами, данна сисмема не позвол ет вли ть строго избирательно на тот или иной механизм при конкретном метаболиз- ме, управл ть заданной биохимической реакцией о клетках, измен ть проницаемость клеточных мембран. Все это не позвол ет считать систему по за вке ЕПВ № 0228583 достаточно эффективной.Despite the highest impact effect compared to the systems indicated above, this system does not allow strictly selectively affecting one mechanism or another during a particular metabolism, controlling a given biochemical reaction about cells, or changing the permeability of cell membranes. All this does not allow us to consider the system for EPO application No. 0228583 sufficiently efficient.

Цель изобретени - повышение эффективности действи системы, увеличение из- бирательности действи стимул ции необходимых процессов (биохимических реакций) в клетке при коррекции текущего патологического состо ни .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the system, increase the selectivity of the action of stimulation of the necessary processes (biochemical reactions) in the cell during correction of the current pathological condition.

- Указанна цель достигаетс тем, что средство создани магнитного пол выполнено в виде средства дл создани магнитного пол с посто нной и модулированной составл ющими вектора напр женности, а средство дл создани низкоинтенсивного неионизирующего электромагнитного излучени снабжено узлом модулировани па- раметроё излучени . При этом, средство дл создани низкоинтенсивного электромагнитного излучени выполнено в виде лазера с соответствующим блоком управлени , к входу которого подключен выход блока выбора режима модул ции, а выход лазера оптически св зан с узлом модулировани параметров излучени , причем средство дл создани магнитного пол с посто нной и модулированной составл ющими вектора напр женности выполнено в виде блока уп- равлени параметрами магнитного пол , выходы которого св заны с катушками индуктивности .- This goal is achieved in that the means for creating a magnetic field is made in the form of means for creating a magnetic field with constant and modulated components of the voltage vector, and the means for creating low-intensity non-ionizing electromagnetic radiation is equipped with a modulation unit for radiation parameters. At the same time, the means for generating low-intensity electromagnetic radiation is made in the form of a laser with a corresponding control unit, the input of which is connected to the output of the modulation mode selection unit, and the laser output is optically coupled to the unit for modulating radiation parameters, and the means for creating a constant magnetic field and modulated components of the voltage vector is made in the form of a control unit by the parameters of the magnetic field, the outputs of which are connected to inductors.

Кроме того, оси симметрии катушек индуктивности расположены в одной плоско- In addition, the axis of symmetry of the inductors are located in one plane

сти и оси симметрии по крайней мере двух катушек индуктивности расположены в разных плоскост х, а витки по крайней мере двух катушек индуктивности расположены с чередованием.The axes and axes of symmetry of at least two inductors are located in different planes, and the turns of at least two inductors are alternated.

При этом имеетс по крайней мере одна пара катушек, одна из которых охватывает другую и катушки выполнены секционными, и тем, что система снабжена датчиками составл ющих магнитного пол , подключенными ко входу магнитометра.There is at least one pair of coils, one of which covers the other and the coils are sectional, and that the system is equipped with sensors of magnetic field components connected to the magnetometer input.

Причем система снабжена датчиком параметров низкоинтенсивного электромагнитного излучени , св занным со входом соответствующего преобразовател сигнала , а так же снабжена блоком управлени системой с соотоетствующим блоком задани параметров, причем перва группа выходов блока управлени системой св зана с входами блока управлени параметрами магнитного пол , а втора группа выходов блока управлени системой св зана со входом блока выбора режима модул ции и входом узла модулировани параметров лазерного излучени , при этом выход преобразовател сигнала св зан с соответствующим входом блока управлени системой тем. что выход магнитометра св зан с соответствующим входом блока управлени системой .Moreover, the system is equipped with a low-intensity electromagnetic radiation parameter sensor associated with the input of the corresponding signal converter, and is also equipped with a system control unit with an associated parameter setting unit, the first group of outputs of the system control unit being connected to the inputs of the magnetic field parameter control unit, and the second group The outputs of the system control unit are connected to the input of the modulation mode selection unit and the input of the laser radiation modulation unit, while od transducer signal is coupled to a corresponding input of the control unit the system. that the magnetometer output is connected to the corresponding input of the system control unit.

Кроме того, средство дл создани магнитного пол с посто нной и модулированной составл ющими выполнено в виде блока управлени параметрами магнитного пол , выходы которого св заны с катушками индуктивности и по крайней мере одним посто нным магнитом.In addition, the means for creating a magnetic field with constant and modulated components is made in the form of a control unit for the parameters of the magnetic field, the outputs of which are connected to inductors and at least one permanent magnet.

Проведенный поиск по научно-технической литературе показал, что за вленна совокупность неизвестна, т.е. за вленное соответствует критерию новизна.A search in scientific and technical literature showed that the claimed population is unknown, i.e. The claimed meets the criterion of novelty.

Проверка работы макета системы и оценка положительного эффекта позвол ет сделать вывод о соответствии критерию промышленна применимость.Checking the operation of the system layout and evaluating the positive effect allows us to conclude that the criterion of industrial applicability is met.

Поскольку указанна совокупность позвол ет получить новый эффект: целенаправленное и дозированное воздействие на биохимические реакции при конкретном метаболизме , т.е. тот эффект, который не был получен всеми известными ранее средствами , то за вленное соответствует критерию изобретательский уровень.Since this combination makes it possible to obtain a new effect: a targeted and dosed effect on biochemical reactions in a particular metabolism, i.e. the effect that was not obtained by all previously known means, the claimed meets the criterion of inventive step.

На чертеже показана блок-схемам системы .The drawing shows the block diagrams of the system.

Система включает средство создани магнитного пол в виде, например,блока 1 управлени параметрами магнитного пол , выходы которого св заны с катушками индуктивности 2. Последние могут быть дополйены посто нными магнитами 3. Все это позвол ет создать средство дл создани магнитного пол с посто нной и модулированной составл ющими вектора напр женности . Причем, оси катушек 2 могут располагатьс в одной плоскости, в различных плоскост х, а витки катушек могут быть выпопнены с чередованием друг относительно друга, катушки могут быть вложены одна в другую и т.д. Магниты 3 могут самым различным образом располагатьс относительно катушек 2.The system includes a means of creating a magnetic field in the form, for example, of a magnetic field parameter control unit 1, the outputs of which are connected to inductors 2. The latter can be supplemented by permanent magnets 3. All this allows you to create a tool to create a magnetic field with a constant and modulated by the stress vector components. Moreover, the axes of the coils 2 can be located in the same plane, in different planes, and the turns of the coils can be made alternating with respect to each other, the coils can be nested one into the other, etc. The magnets 3 can be arranged in various ways with respect to the coils 2.

Система так же содержит средство создани низкоинтенсивного электромагнитного излучени , выполненного, например, в виде лазера 4 с соответствующим блоком управлени 5 и блоком выбора режима модул ции 6. Лазер 4 оптически св зан с узломThe system also comprises means for generating low-intensity electromagnetic radiation, made, for example, in the form of a laser 4 with a corresponding control unit 5 and a modulation mode selection unit 6. Laser 4 is optically coupled to a node

7модул ции параметров излучени . Вместо лазера 4 могут быть использованы лазерные диоды или полупроводниковые лазеры.7 modulation of radiation parameters. Instead of laser 4, laser diodes or semiconductor lasers can be used.

8качестве источника низкоинтенсивного электромагнитного излучени может быть так же использован источник СВЧ-волн, например на диоде Ганна, или генератор СВЧ с антенным трактом. Блок управлени системой 8 с блоком задани 9 позвол ет управл ть работой системы в автоматическом режиме, например, в качестве блока 8 может быть использован контроллер серии 580. Дл контрол составл ющих магнитного пол используетс датчик (или датчики) контрол составл ющих магнитного пол 10, подключенный к входу магнетометра 11. Дл контрол низкоинтенсивного электромагнитного пол может быть использован (в случае лазера) фотодатчик 12 с соответствующим преобразователем сигнала 13. При использовании СВЧ генератора может быть использован полосковый датчик. В качестве узла 7 может быть использована, Например, чейка Керра.As a source of low-intensity electromagnetic radiation, a microwave source, for example, a Gunn diode, or a microwave generator with an antenna path can also be used. The control unit of the system 8 with the task unit 9 allows you to control the operation of the system in automatic mode, for example, the 580 series controller can be used as the unit 8. To control the components of the magnetic field, a sensor (or sensors) for monitoring the components of the magnetic field 10 is used. connected to the input of the magnetometer 11. For monitoring a low-intensity electromagnetic field, a photo sensor 12 with an appropriate signal converter 13 can be used (in the case of a laser). When using a microwave generator, it can be used IAOD strip sensor. As node 7 can be used, for example, a Kerr cell.

Выходы блоков 9, 11, 13 подключены к входам блока 8 контрол и управлени системой , причем выходы последнего св заны со входами блока 6, узла 7 и блока 1.The outputs of blocks 9, 11, 13 are connected to the inputs of the system control and control unit 8, the outputs of the latter being connected to the inputs of block 6, node 7, and block 1.

Система работает следующим образом. На блоке задани 9, например, на наборном поле контроллера набираетс программа работы системы, после чего включаетс блок 8Ч например, контроллер, который задает установки на блоки 1, 6 и 7. В зоне объекта, например, части растени , органа животного и т.д. создаетс магнитное моле и низкоинтенсивное неионизирующее электромагнитное поле, например, поток лазерного излучени . Указанный поток, промодулированный по некоторым параметрам , воздействует на объект. Так же на объект действует магнитное поле, имеющееThe system operates as follows. At task unit 9, for example, a system program is typed on the controller’s input field, after which an 8H unit is turned on, for example, a controller, which sets the settings for blocks 1, 6 and 7. In the area of the object, for example, parts of a plant, organ of an animal, etc. d. a magnetic mole and a low-intensity non-ionizing electromagnetic field, such as a laser beam, are generated. The specified stream, modulated by some parameters, affects the object. Also, an object is affected by a magnetic field having

посто нную составл ющую, котора может быть получена з& счет использовани посто нных магнитов или определенного числа катушек 2, по которым течет посто нный 5 ток, и переменную составл ющую получаемую за счет некоторого числа катушек 2, по которым течет ток с измен ющимис параметрами . Создание магнитного пол с посто нной составл ющей напр женности и сconstant component that can be obtained by & due to the use of permanent magnets or a certain number of coils 2, through which a constant 5 current flows, and a variable component obtained by a certain number of coils 2, through which a current flows with varying parameters. Creating a magnetic field with a constant component of the tension and with

0 переменой составл ющей напр женности возможно так же с использованием одних и тех же катушек 2, подава на них ток с соответствующими составл ющими. Контроль составл ющих магнитного пол в процессеBy varying the component of the voltage, it is also possible using the same coils 2, supplying current to them with the corresponding components. Monitoring the components of the magnetic field in the process

5 воздействи на биообъект осуществл ют регистриру сигнал с датчика (датчиков) 10 магнетометром 11. Блок 8 регистрирует данные сигналы и корректирует работу блока 1, который может быть выполнен в виде усили0 тел мощности со сдвигом уровн или совокупностью усилителей с соответствующими сумматорами токов и соответствующими коммутаторами, которые могут осуществл ть переключение катушек 2, подава на5, the impact on the biological object is carried out by registering the signal from the sensor (s) 10 with a magnetometer 11. Block 8 registers these signals and corrects the operation of block 1, which can be performed as power bodies with a level shift or a set of amplifiers with corresponding current adders and corresponding switches which can switch coils 2 by feeding

5 них соответствующие составл ющие токов усилител мощности 1. Коммутатор этого блока позвол ет создать так же пространственную конфигурацию магнитного пол , требуемую дл охвата соответствующего5 of them corresponding components of the currents of the power amplifier 1. The switch of this unit allows you to create the same spatial configuration of the magnetic field required to cover the corresponding

0 органа или части биообъекта. Блок 8 регистрирует не только параметры магнитного и электромагнитного воздействи , но регистрирует так же и дозу воздействи , после набора последний блок 8 отключает всю си5 стему от источника питани . Блок 8 может так же в процессе работы задавать различные режимы работы как, например, лазеру 4. так и катушкам 2 и посто нным магнитам 3. причем, возможно пространственное пе0 ремещение последних в процессе работы.0 organ or part of a bioobject. Block 8 records not only the parameters of magnetic and electromagnetic effects, but also records the dose of exposure, after dialing, the last block 8 disconnects the entire system from the power source. Unit 8 can also set various operating modes during operation, for example, to laser 4. and to coils 2 and permanent magnets 3. moreover, the spatial movement of the latter during operation is possible.

Проверка работы системы показала следующее . Сравнение с известным устройством воздействи низкоинтенсивным электромагнитным излучением показало,Checking the system showed the following. Comparison with a known device for exposure to low-intensity electromagnetic radiation showed

5 что за вленна система во много более эффективна.5 that the system involved is much more efficient.

Сравнение с известными указанными выше устройствами, например с устройством аналогичным прототипу, показало, чтоComparison with the known devices mentioned above, for example with a device similar to the prototype, showed that

0 физиологическое воздействие на животных у данной системы на 20-30% более эффективно , особенно при т желых патологических состо ни х.0 the physiological effect on animals in this system is 20-30% more effective, especially in severe pathological conditions.

Система, по сравнению с известнымиSystem compared to well-known

5 устройствами, например Урожай, Узор позвол ет на 30-40% ускорить локализацию патологической зоны и улучшение состо ни биологического объекта.With 5 devices, for example Harvest, the Pattern allows 30-40% to accelerate the localization of the pathological zone and improve the condition of the biological object.

Сравнение эффективности за вленной .-истомы и лазерных систем, описанных в к.Comparison of the effectiveness of the claimed.-Istoma and laser systems described in k.

В.К.Бурилкова и Г.М.Крочика Биологическое действие лазерного излучени . Кишинев . Штиинцэ. 1989 позволило сделать вывод о том, что сочетанное действие магнитного пол и модулированного низкоин- тенсионого электромагнитного излучени позвол ет очень эффективно стимулировать обменные процессы в клетках растений, то же можно утверждать и о животных после сравнени результатов опытов с данными, указанными в книге Гигиенические аспекты использовани лазерного излучени в народном хоз йстве. М.. 1982. с. 154. Данное сочетанное воздействие вл етс достаточно эффективным как дл растений так и дл любого млекопитающего, поскольку эффект воздействи на клеточном уровне и на отражающем метаболизм биохимическом уровне одинаков.V.K.Burilkova and G.M. Krochika Biological effect of laser radiation. Chisinau. Shtiintse. 1989 made it possible to conclude that the combined action of the magnetic field and modulated low-intensity electromagnetic radiation can very effectively stimulate metabolic processes in plant cells, the same can be said about animals after comparing the results of experiments with the data specified in the book Hygienic aspects of use laser radiation in the national economy. M .. 1982. p. 154. This combined effect is quite effective both for plants and for any mammal, since the effect on the cellular level and on the biochemical level reflecting metabolism is the same.

Claims

Formula 1, A system for controlling the functional state of a biological object, mainly for correcting a pathological condition, comprising means for generating a magnetic field and means for generating low-intensity electromagnetic radiation, as well as a power supply unit, characterized in that that the means for creating a magnetic field is made in the form of means for creating a magnetic field with constant and modulated components of the voltage vector, and the means for creating low-intensity electromagnetic radiation is provided with a unit for modulating radiation parameters.

% 2. A system according to claim 1, characterized in that the means for generating low-intensity electromagnetic radiation is made in the form of a laser with a corresponding control unit, to the input of which the output of the modulation mode selection unit is connected, and the laser output is optically coupled to the radiation parameter modulation unit.

3. The system according to paragraphs. 1 .different from that. that the corresponding output of the laser control unit is connected to an additional input of the laser modulation unit.

4. The system according to claim 1, characterized in that the means for creating a magnetic field with constant and modulated components of the voltage vector is made in the form of a magnetic field parameter control unit, the outputs of which are connected to inductors.

5. The system according to claim 4. characterized in that the axis of symmetry of the inductors are located in the same plane.

6. The system according to claim 4, characterized in that the axis of symmetry at least

two inductors are located in different planes.

7. The system according to claim 4. characterized in that the turns of at least two coils

0 inductances are alternating,

8.Pop system. 4, characterized in that there is at least one pair of coils, one of which spans another.

9. The system of claim 4, wherein the coils are sectional.

10.System pop. 4, characterized in that. that at least one pair of coils

0 has bifilar winding.

11.Pop system. 8, characterized in that at least one of the pair of coils has a toroidal winding.

12. A system according to claim 8, characterized in that at least one of the pair of coils has a solenoidal winding.

13. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with sensors of components of the magnetic stress vector

0 floor connected to the magnetometer input.

14. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with a low-intensity electromagnetic radiation parameter sensor 5 associated with the input of the corresponding signal converter.

15. The system of claims. 1 and 4, characterized in that it is provided with a system control unit with an appropriate

0 by the parameter setting unit, the first group of outputs of the system control unit being connected to the inputs of the magnetic field parameter control unit.

16. The system of PP. 1, 2 and 15, distinguished by 5 and with the fact that the second group of outputs

a system control unit is coupled to an input of a modulation mode selection unit and an input of an electromagnetic radiation parameter modulation unit. 0 17. The system of PP. 1, 14 and 15, with the proviso that the output of the signal converter is connected to the corresponding input of the system control unit.

18. The system according to paragraphs. 1, 13 and 15. On the basis of the fact that the output of the magnetometer

associated with the corresponding input of the system control unit.

19. The system of claims. 1 and 4, with the proviso that the means for creating a magnetic field with constant and modulated components of the voltage vector is made in the form of a control unit for the parameters of the magnetic field, the outputs of which are connected to the inductors and at least one permanent magnet.