RU2053803C1

RU2053803C1 - Method for formation of stimulating effect

Info

Publication number: RU2053803C1
Application number: RU93025168A
Authority: RU
Inventors: Михаил Витальевич Быстров; Григорий Эмильевич Заславский; Геннадий Иосифович Кока
Original assignee: Михаил Витальевич Быстров; Григорий Эмильевич Заславский; Геннадий Иосифович Кока
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1996-02-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method for physiotherapeutic treatment and rehabilitation of patient includes performance of selected type of treatment whose parameters are converted into signal of random sequence. In so doing, conversion of parameters of performed effect is accomplished with the help of control signal in form of low-frequency fluctuations having universal spectrum of 1/f type, where f is spectrum frequency. Use in the capacity of random sequence signal of control signal in form of low-frequency fluctuations with spectrum of 1/f type provides for attainment of stability of therapeutic effect due to the fact that 1/f effect is fully coordinated by spectrum with biological cycles of processes occurring in human organism. EFFECT: higher therapeutic effect. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапевтическим способам формирования стимулирующего воздействия, и может быть использовано в лечебно-профилактических целях для восстановления психофизиологической кондиции человека путем различных воздействий, как-то электрическими и магнитными полями, СВЧ, УВЧ- и оптическим излучением. The invention relates to medicine, namely to physiotherapeutic methods for generating a stimulating effect, and can be used for therapeutic purposes to restore the psychophysiological condition of a person through various influences, such as electric and magnetic fields, microwave, UHF and optical radiation.

Известен способ формирования стимулирующего воздействия на биологические объекты магнитным полем путем концентрации магнитного потока на исследуемой области при напряженности поля от 0,3 до 7000 Э и градиенте от 0,1 до 10,000 Э/см, при этом, повышая напряженность поля и его градиент от исходной величины до конечной в течение 10-12 мин и фиксируя максимальную напряженность и градиент, продолжают воздействие ежедневно в течение 10-20 дней от 30 мин до 10 ч в определенное время суток. A known method of generating a stimulating effect on biological objects with a magnetic field by concentrating the magnetic flux in the studied area with a field strength of 0.3 to 7000 Oe and a gradient of 0.1 to 10,000 Oe / cm, while increasing the field strength and its gradient from the original values to the final within 10-12 minutes and fixing the maximum tension and gradient, continue exposure daily for 10-20 days from 30 minutes to 10 hours at a certain time of the day.

Данный способ за счет указанных изменений напряженности магнитного поля обеспечивает воздействие магнитным полем на функцию органов в соответствии с ритмикой их биологических процессов и глубиной их расположения. This method due to these changes in the magnetic field provides an effect of the magnetic field on the function of organs in accordance with the rhythm of their biological processes and the depth of their location.

Однако данный способ ориентирован в основном только на локальное воздействие по отношению к определенной зондируемой области, подверженной заболеванию, и не обеспечивает корреляции временных изменений воздействия магнитного поля с естественными биоритмами человека в целом. Как известно, эти биоритмы в подавляющем большинстве случаев характеризуются четким низкочастотным спектром, имеющим зависимость от частоты вида 1/f, в то время как предполагаемые вариации в известном способе не соответствуют этому спектру. Кроме того, изменения воздействий магнитного поля ограничены только медленными (10-12 мин) вариациями, что обуславливает ограничение спектра воздействия, и следовательно, ограничение функциональных возможностей способа. However, this method is mainly focused only on local exposure in relation to a certain probed area susceptible to disease, and does not provide a correlation of temporary changes in the effect of the magnetic field with natural biorhythms of the person as a whole. As you know, these biorhythms in the vast majority of cases are characterized by a clear low-frequency spectrum, which depends on a frequency of the form 1 / f, while the proposed variations in the known method do not correspond to this spectrum. In addition, changes in the effects of the magnetic field are limited only by slow (10-12 min) variations, which leads to a limitation of the spectrum of exposure, and therefore, a limitation of the functionality of the method.

Известен также описанный в устройстве для магнитотерапии способ формирования стимулирующего воздействия электромагнитным полем, биотропные спектральные параметры которого изменяют автоматически квазислучайным образом с помощью последовательности импульсов, параметры которых модулированы по квазислучайному закону. A method for generating a stimulating effect by an electromagnetic field described in the device for magnetotherapy is also known, the biotropic spectral parameters of which are automatically changed in a quasi-random manner using a sequence of pulses whose parameters are modulated according to the quasi-random law.

В таком способе лечебное электромагнитное поле с изменяющимися случайным образом биотропными параметрами амплитудно-частотного спектра, созданное импульсами электрического напряжения, параметры которых модулированы по квазислучайному закону, исключает адаптацию организма к воздействию поля, что позволяет поддерживать лечебный эффект на требуемом уровне и сократить сроки лечения. In this method, a therapeutic electromagnetic field with randomly changing biotropic parameters of the amplitude-frequency spectrum, created by electric voltage pulses, the parameters of which are modulated according to the quasi-random law, excludes adaptation of the body to the effects of the field, which allows to maintain the therapeutic effect at the required level and reduce treatment time.

Недостаток такого способа заключается в отсутствии согласования временных случайных параметров воздействия с естественными регулярными ритмами человеческого организма. The disadvantage of this method is the lack of coordination of temporary random exposure parameters with the natural regular rhythms of the human body.

Известен ближайший по технической сущности и достигаемому результату описанный в устройстве для ультразвуковой терапии способ формирования стимулирующего воздействия на человека ультразвуковым сигналом случайной последова- тельности, преобразованным из аналогового шумового сигнала с постоянной спектральной плотностью мощности в УЗ-диапазоне частот в случайную последовательность импульсов постоянной амплитуды со случайными моментами их появления и длительностью. Known for the technical essence and the achieved result is the method for generating a stimulating effect on a person with an ultrasonic signal of a random sequence, transformed from an analog noise signal with a constant spectral power density in the ultrasonic frequency range, into a random sequence of pulses of constant amplitude with random moments of their appearance and duration.

Данный способ за счет воздействия на человека импульсным УЗ-сигналом случайной последовательности исключает адаптацию организма, а также значительно расширяет спектр сигнала воздействия по сравнению с ранее рассмотренными способами. This method due to exposure to humans by a pulsed ultrasound signal of a random sequence eliminates the adaptation of the body, and also significantly expands the spectrum of the exposure signal compared to the previously considered methods.

Однако такой сигнал, обладающий постоянной спектральной плотностью белого шума, не может обеспечить в полной мере согласование воздействия с естественной биоритмикой человека, поскольку в большинстве случаев, как указано выше, последняя подчиняется закону 1/f, где f спектральная частота. Это приводит к снижению лечебного эффекта воздействия и удлинению сроков восстановления нормального психофизиологического состояния человека. Кроме того, данный способ также ограничен по функциональным возможностям, вследствие одного вида воздействия ультразвукового. However, such a signal, which has a constant spectral density of white noise, cannot fully coordinate the impact with the natural biorhythm of a person, since in most cases, as indicated above, the latter obeys the law 1 / f, where f is the spectral frequency. This leads to a decrease in the therapeutic effect of the effect and to an extension of the time needed to restore the normal psychophysiological state of a person. In addition, this method is also limited in functionality due to one type of exposure to ultrasound.

Техническим результатом изобретения является повышение лечебного эффекта, а также ускорение реабилитации человека за счет обеспечения гармонического резонанса параметров воздействия с биологическими ритмами человеческого организма и расширения функциональных возможностей, вследствие получения гарантируемого эффекта при всех видах воздействий. The technical result of the invention is to increase the therapeutic effect, as well as accelerate human rehabilitation by providing harmonic resonance of exposure parameters with biological rhythms of the human body and expanding functionality, due to the guaranteed effect for all types of effects.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования стимулирующего воздействия, при котором выбирают вид сигнала, параметры которого затем преобразуют в сигнал случайной последовательности импульсов, согласно изобретению, преобразование параметров осуществляют путем модуляции низкочастотным сигналом, имеющим частотный спектр 1/f, где f спектральная частота. The technical result is achieved by the fact that in the method of generating a stimulating effect, in which the type of signal is selected, the parameters of which are then converted into a signal of a random sequence of pulses, according to the invention, the parameters are converted by modulating a low-frequency signal having a frequency spectrum 1 / f, where f is the spectral frequency .

Преобразование параметров выбранного вида сигнала в сигнал случайной последовательности импульсов путем модуляции низкочастотным сигналом, имеющим частотный спектр 1/f, где f спектральная частота, обеспечивает гармонический резонанс воздействия с биоритмами человека за счет полного согласования "1/f воздействия" по спектру с биологическими ритмами процессов, протекающих в человеческом организме. The conversion of the parameters of the selected type of signal into a signal of a random sequence of pulses by modulating with a low-frequency signal having a frequency spectrum of 1 / f, where f is the spectral frequency, provides harmonic resonance of action with human biorhythms due to full matching of the "1 / f effect" in the spectrum with biological rhythms of processes flowing in the human body.

Это приводит в итоге к повышению лечебного эффекта, а также к ускорению реабилитации человека. This ultimately leads to an increase in the therapeutic effect, as well as to accelerate the rehabilitation of humans.

Сравнение предлагаемого способа с известным позволяет сделать вывод, что он отличается тем, что преобразование параметров проводимого воздействия осуществляют путем модуляции низкочастотным сигналом, имеющим частотный спектр 1/f, где f спектральная частота, и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна". Comparison of the proposed method with the known one allows us to conclude that it differs in that the conversion of the parameters of the effect is carried out by modulating a low-frequency signal having a frequency spectrum of 1 / f, where f is the spectral frequency, and, therefore, meets the criteria of the invention of "novelty".

При изучении других технических решений в данной области техники можно сделать вывод, что данное заявляемое техническое решение вытекает из них неочевидным образом, и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень". When studying other technical solutions in this technical field, we can conclude that this claimed technical solution arises from them in an unobvious way, and, therefore, meets the criterion of "inventive step".

Возможность реализации предлагаемого способа в приборах медицинской терапевтической техники обеспечивает ему критерий "промышленной применимости". The possibility of implementing the proposed method in devices of medical therapeutic equipment provides him with the criterion of "industrial applicability".

На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа формирования стимулирующего воздействия. The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method of forming a stimulating effect.

Схема устройства включает источник низкочастотных сигналов 1 со спектром 1/f, усилитель 2 и переносной аппарат 3 "Полюс 101". Источник низкочастотных сигналов 1 со спектром 1/f и усилитель 2 соединены с переносным аппаратом 3 (пунктирная линия) для низкочастотной магнитотерапии "Полюс 101". The device diagram includes a source of low-frequency signals 1 with a spectrum of 1 / f, amplifier 2 and portable device 3 "Pole 101". The source of low-frequency signals 1 with a spectrum 1 / f and amplifier 2 are connected to a portable device 3 (dashed line) for low-frequency magnetotherapy "Pole 101".

В качестве источника 1/f использован, например, генератор в виде высокоомного угольного сопротивления (1 МОм), по которому пропускают постоянный электрический ток, или другие известные электрические компоненты, вырабатывающие шум 1/f (транзисторы, полупроводниковые диоды и др.). В качестве усилителя постоянного тока может быть использована любая стандартная схема на транзисторах. В качестве блока 3 формирования сигнала воздействия использован переносной магнитотерапический прибор "Полюс 101". Блок 3 формирования сигнала воздействия включает маломощные генераторы 4 и 5 синусоидальных колебаний с рабочей частотой 1000 и 700 Гц, мультиплексор 6, электронное реле 7, усилитель мощности 8, индукторы 9, 10 с индикаторами 11 и 12 и конденсаторы С₁ и С₂. Индукторы 9, 10 и конденсаторы С₁ и С₂ образуют резонансные контура.As a 1 / f source, for example, a generator in the form of a high-resistance carbon resistance (1 MΩ) is used, through which a constant electric current is passed, or other known electrical components that produce 1 / f noise (transistors, semiconductor diodes, etc.). As a DC amplifier, any standard transistor circuit can be used. As block 3 of the formation of the signal of influence used portable magnetotherapy device "Pole 101". The exposure signal generating unit 3 includes low-power sinusoidal oscillators 4 and 5 with an operating frequency of 1000 and 700 Hz, a multiplexer 6, an electronic relay 7, a power amplifier 8, inductors 9, 10 with indicators 11 and 12, and capacitors C ₁ and C ₂ . Inductors 9, 10 and capacitors C ₁ and C ₂ form a resonant circuit.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Поступающие от источника 1 случайные сигналы в виде низкочастотных сигналов 1/f усиливаются усилителем 2 и поступают в качестве управляющего сигнала на реле 7. Последнее формирует посылки синусоидальных колебаний задающих генераторов 4 и 5, параметры которых следуют случайному закону, характеризующемуся спектром 1/f. The random signals coming from source 1 in the form of low-frequency signals 1 / f are amplified by amplifier 2 and fed as a control signal to relay 7. The latter generates the sine wave transmission of master oscillators 4 and 5, whose parameters follow a random law characterized by a 1 / f spectrum.

Синусоидальные колебания генераторов 4 и 5 поступают на входы мультиплексора 6, осуществляющего их поочередное пропускание на вход электронного реле 7. С реле 7 сигнал поступает на усилитель мощности 8, который усиливает сигнал до величины достаточной для возбуждения резонансных контуров. Sinusoidal oscillations of the generators 4 and 5 are fed to the inputs of the multiplexer 6, which passes them alternately to the input of the electronic relay 7. From the relay 7, the signal is fed to a power amplifier 8, which amplifies the signal to a value sufficient to excite the resonant circuits.

Пакеты синусоидальных колебаний, длительность и время посылки которых варьируется таким образом, что в частотной области выполняется закон 1/f, поступают на резонансные контура, которые формируют магнитное поле, изменяющееся случайным образом так, что спектр этих изменений также имеет вид. При этом индикаторы 11 и 12, подключенные к индукторам 9 и 10, сигнализируют светом (светятся) только при достижении заданного напряжения на индукторах 9 и 10 или при заданной магнитной индукции не ниже 25 мТл. После этого начинают воздействие магнитным полем на пациента. Выбор магнитотерапевтического прибора "Полюс 101" для апробации заявляемого способа при воздействии на любую область организма человека связан с выявлением в медицинской практике большого биоэффекта низкочастотных магнитных полей в диапазоне альфа-ритмов ЗЭГ (8-14 Гц). Как известно, частотный спектр этих ритмов как раз следует закону 1/f, когда человек находится в спокойном комфортном состоянии, поэтому придание такой спектральной зависимости воздействующему магнитному полю естественно приводит к увеличению терапевтического эффекта. В связи с этим введение низкочастотного сигнала в виде низкочастотных флуктуаций со спектром типа 1/f в качестве модулирующего воздействия на магнитное поле в блок 3 формирования сигнала обеспечивает (в общем случае для любого рода воздействия) гармонический резонанс последнего с биоритмами человека, что приводит к повышению терапевтической эффективности воздействия и повышению лечебного эффекта. Packets of sinusoidal oscillations, the duration and time of sending of which varies in such a way that the 1 / f law is fulfilled in the frequency domain, are supplied to the resonant circuits that form a magnetic field that varies randomly so that the spectrum of these changes also has the form. In this case, the indicators 11 and 12 connected to the inductors 9 and 10 signal with light (glow) only when the specified voltage at the inductors 9 and 10 is reached or at a given magnetic induction of at least 25 mT. After that, the patient begins exposure to the magnetic field. The choice of the magnetotherapy device "Pole 101" for testing the proposed method when exposed to any area of the human body is associated with the identification in medical practice of a large bioeffect of low-frequency magnetic fields in the range of ZEG alpha rhythms (8-14 Hz). As you know, the frequency spectrum of these rhythms just follows the 1 / f law, when a person is in a calm comfortable state, so giving such a spectral dependence to the acting magnetic field naturally leads to an increase in the therapeutic effect. In this regard, the introduction of a low-frequency signal in the form of low-frequency fluctuations with a type 1 / f spectrum as a modulating effect on a magnetic field in a signal generating unit 3 provides (in the general case for any kind of influence) the harmonic resonance of the latter with human biorhythms, which leads to an increase therapeutic efficacy and increase the therapeutic effect.

Предлагаемый способ применялся при лечении магнитотерапией пациентов с заболеваниями нервно-мышечной системы, сопровождающимися болевыми синдромами (плекситы, невриты, радикулиты и т.д.), при травматических поражениях (ушибы мышц, суставов, растяжение связок), а также при лечении периартритов, деформирующих артрозов, эндатермитов и т.д. Как показали клинические исследования, у пациентов наблюдалось форсирование их лечения по сравнению с традиционными методами лечения магнитотерапией в 1,5-2 раза. The proposed method was used in the treatment of magnetic therapy for patients with diseases of the neuromuscular system, accompanied by pain syndromes (plexitis, neuritis, radiculitis, etc.), in traumatic injuries (muscle injuries, joints, sprain), as well as in the treatment of periarthritis, deforming arthrosis, endatermitis, etc. As clinical studies have shown, patients experienced a boost in their treatment compared to traditional methods of treatment with magnetotherapy 1.5-2 times.

Объективные клинические данные подтверждают активацию кровообращения у всех больных, усиление процессов обмена и регенерации. Низкочастотное магнитное поле оказывает болеутоляющее и стимулирующее влияние на нейроэндокринную систему. В большинстве случаев применение низкочастотного поля по сценарию 1/f позволяло сократить количество 12-15 минутных процедур до 8-10 вместо 15, необходимых для достижения ощутимого эффекта при обычной традиционной н/ч магнитотерапии. Objective clinical data confirm the activation of blood circulation in all patients, increased metabolic processes and regeneration. A low-frequency magnetic field has an analgesic and stimulating effect on the neuroendocrine system. In most cases, the use of a low-frequency field in the 1 / f scenario allowed to reduce the number of 12-15 minute procedures to 8-10 instead of 15, which are necessary to achieve a tangible effect with conventional traditional low-frequency magnetotherapy.

В настоящее время подготавливается испытание предлагаемого способа в офтальмологии. Currently preparing a test of the proposed method in ophthalmology.

Предлагаемый способ может быть таким же образом реализован при местном применении переменного магнитного поля, например (до 40 мТл) на область глаза и его придатков. The proposed method can be implemented in the same way with local application of an alternating magnetic field, for example (up to 40 mT) on the eye region and its appendages.

Выявлено противовоспалительное, противоотечное, а также выраженное анальгезирующее действие сформированного по указанному закону магнитного поля и его способность улучшать микроциркуляцию и ускорить процессы регенерации тканей при воздействии последнего по сравнению с традиционными методами лечения. Anti-inflammatory, decongestant, and also pronounced analgesic effects of the magnetic field formed according to the indicated law and its ability to improve microcirculation and accelerate tissue regeneration when exposed to the latter were revealed in comparison with traditional methods of treatment.

Было также замечено, что сочетание воздействия указанного магнитного поля и лекарственных препаратов увеличивало лечебный терапевтический эффект, чем каждый из этих факторов в отдельности. It was also noted that the combination of the effects of the indicated magnetic field and drugs increased the therapeutic therapeutic effect than each of these factors separately.

Блок-схема устройства, реализующего заданный способ, может быть использована не только с магнитотерапевтическими методиками, но и также встроена, например, в электростимуляторы "Дельта 30", "Утеростин" (для акушерской практики), в приборы фототерапии, в аппараты для электросна ("Электросон-4Т"), для УВЧ и УЗ-терапии. The block diagram of a device that implements the specified method can be used not only with magnetotherapeutic methods, but also can be integrated, for example, in Delta 30, Uterostin (for obstetric practice) electrical stimulators, in phototherapy devices, in electric sleep apparatuses ( "Electroson-4T"), for UHF and ultrasound therapy.

В качестве источника 1/f может быть также использован (математический) генератор, представляющий собой микропроцессор, формирующий случайную последовательность импульсов по заданному закону, а также "гармонический датчик", в котором низкочастотные сигналы 1/f моделируются музыкальным произведением, записанным на любом носителе. В данном случае управляющим сигналом служит выходное напряжение, снимаемое с магнитофона, плейера и т.д. As a 1 / f source, a (mathematical) generator can also be used, which is a microprocessor that generates a random sequence of pulses according to a given law, as well as a "harmonic sensor" in which low-frequency 1 / f signals are modeled by a piece of music recorded on any medium. In this case, the control signal is the output voltage removed from the tape recorder, player, etc.

Таким образом, предлагаемый способ формирования стимулирующего воздействия позволяет за счет модуляции низкочастотным сигналом, имеющим универсальный спектр типа 1/f, выбранного вида сигнала, повысить терапевтическую эффективность воздействия и лечебный эффект, а также ускорить реабилитацию человека, расширить область применения способа за счет получения гарантируемого положительного эффекта при всех видах стимулирующих воздействий. Thus, the proposed method for generating a stimulating effect allows, due to modulation by a low-frequency signal having a universal spectrum of type 1 / f, the selected type of signal, to increase the therapeutic effect and therapeutic effect, as well as accelerate the rehabilitation of a person, expand the scope of the method by obtaining a guaranteed positive effect with all types of stimulating effects.

Claims

METHOD FOR FORMING A STIMULATING INFLUENCE, in which a signal type is selected, the parameters of which are then converted into a signal of a random pulse sequence, characterized in that the parameters are converted by modulating a low-frequency signal having a frequency spectrum of 1 / f, where f is the spectral frequency.