RU2099107C1

RU2099107C1 - Device for applying millimetric wave therapy

Info

Publication number: RU2099107C1
Application number: RU96103131A
Authority: RU
Inventors: Михаил Васильевич Балакирев; Алексей Ефимович Бессонов
Original assignee: Михаил Васильевич Балакирев; Алексей Ефимович Бессонов
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device can emit radiation in extremely high frequency, infrared and visible waveband width modulated with therapeutically significant signals of ultralow waveband width. The device has features like autonomous control, external signals-mediated control over emitted oscillation parameters, transducer for recording presence or absence of modulating signals. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment. 3 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к изделиям медицинской техники, излучающим на заданный объект электромагнитные колебания в крайневысокочастотном (КВЧ-), инфракрасном (ИК-) и видимом диапазонах, и предназначено для миллиметрово-волновой терапии широкого ряда заболеваний, например в области гастроэнтерологии, пульмонологии, неврологии и т.д. The present invention relates to medical devices that emit electromagnetic waves on a given object in the extreme high-frequency (EHF), infrared (IR) and visible ranges, and is intended for millimeter wave therapy of a wide range of diseases, for example, in the field of gastroenterology, pulmonology, neurology and etc.

Известны различные конструкции устройств, излучающих электромагнитные колебания КВЧ-, ИК- и видимого диапазонов. Они содержат источник питания, управляемый (авто)генератор электромагнитных колебаний, фильтр верхних частот с регулируемой частотой среза и излучатель (облучатель). Частота излучаемых колебаний изменяется в определенных пределах. Закон изменения частоты
детерминированный или случайный.There are various designs of devices that emit electromagnetic waves of EHF, IR and visible ranges. They contain a power source, a controlled (auto) generator of electromagnetic waves, a high-pass filter with an adjustable cutoff frequency and an emitter (irradiator). The frequency of the emitted oscillations varies within certain limits. The law of frequency change
deterministic or random.

Недостатками вышеуказанных устройств являются:
а) узкие полосы частот излучаемых колебаний в КВЧ- и ИК-диапазонах;
б) отсутствие средств автономного управления или управления с помощью внешних сигналов параметрами излучаемых колебаний;
в) отсутствие датчика регистрации наличия или отсутствия модуляции излучаемых колебаний терапевтически значимыми (информационными) сигналами, спектр которых лежит в области ультранизких частот (десятые и сотые доли герца).The disadvantages of the above devices are:
a) narrow frequency bands of emitted oscillations in the EHF and IR ranges;
b) the lack of means of autonomous control or control with the help of external signals of the parameters of the emitted oscillations;
c) the absence of a sensor for detecting the presence or absence of modulation of emitted oscillations by therapeutically significant (informational) signals, the spectrum of which lies in the region of ultra-low frequencies (tenths and hundredths of a hertz).

Наиболее близким из известных является устройство для микроволновой рефлексотерапии, содержащее источник питания, фильтр верхних частот с регулируемой частотой среза, узел формирования управляющих сигналов, перестраивающийся по частоте генератора импульсных электромагнитных колебаний, и облучатель (авторское свидетельство СССР N 1611345, кл. A 61 N 5/02, 1990). The closest known device is a microwave reflexology device containing a power source, a high-pass filter with an adjustable cutoff frequency, a control signal generating unit that tunes in the frequency of a pulse electromagnetic oscillation generator, and an irradiator (USSR copyright certificate N 1611345, class A 61 N 5 / 02, 1990).

Недостатками известного устройства являются его ограниченные терапевтические возможности. The disadvantages of the known device are its limited therapeutic capabilities.

Целью предлагаемого изобретения является расширение терапевтических возможностей и устранение перечисленных недостатков, т.е. создание такого устройства для миллиметрово-волновой терапии, которое обеспечивало бы излучение электромагнитных колебаний, промодулированных терапевтически значимыми сигналами ультранизких частот, в КВЧ-, ИК- и видимом диапазонах, автономное управление и управление при помощи внешних сигналов параметрами излучаемых колебаний, имело бы в своем составе датчик регистрации наличия или отсутствия модуляции излучаемых колебаний терапевтически значимыми сигналами, спектр частот которых лежит в области ультранизких частот (десятые и сотые доли герца). The aim of the invention is the expansion of therapeutic capabilities and the elimination of these disadvantages, i.e. the creation of such a device for millimeter-wave therapy, which would ensure the emission of electromagnetic waves modulated by therapeutically significant ultra-low frequency signals in the EHF, IR and visible ranges, autonomous control and control of the parameters of the emitted oscillations using external signals, would include a sensor for detecting the presence or absence of modulation of emitted oscillations by therapeutically significant signals whose frequency spectrum lies in the region of ultra-low frequencies (tenths and cells e fraction of hertz).

Поставленная цель достигается тем, что устройство для миллиметрово-волновой терапии, содержащее источник питания 1, фильтр верхних частот с регулируемой частотой среза 7, облучатель 8 имеет широкополосный, модулируемый по амплитуде терапевтически значимыми сигналами генератор электромагнитных колебаний 6, модулятор 4 и управляемый источник терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3, соединенный выходом с первым входом модулятора, подключенного выходом к входу широкополосного, модулируемого по амплитуде терапевтически значимыми сигналами ультранизких частот генератора электромагнитных колебаний, связанного выходом через фильтр верхних частот с регулируемой частотой среза с входом облучателя, причем выход источника питания подключен к входам индикатора наличия питающих напряжений, управляемого источника и второму входу модулятора, а также тем, что оно имеет средства автономного управления и управления при помощи внешних сигналов параметрами излучаемых колебаний, подключенные к второму входу управляемого источника, и, кроме того, оно имеет индикатор наличия питающих напряжений, вход которого подключен к выходу источника питания, и датчик регистрации наличия или отсутствия модулированных сигналов, первый вход которого подключен к выходу источника питания, а второй его вход связан с вторым выходом модулятора. This goal is achieved in that the device for millimeter wave therapy, containing a power source 1, a high-pass filter with an adjustable cutoff frequency of 7, the irradiator 8 has a broadband amplitude-modulated by therapeutically significant signals electromagnetic oscillation generator 6, a modulator 4 and a controlled source of therapeutically significant signals of ultralow frequencies 3, connected by the output to the first input of the modulator, connected by the output to the input of a broadband, amplitude-modulated therapeutically distinct signals of ultra-low frequencies of the electromagnetic oscillation generator connected by the output through a high-pass filter with an adjustable cut-off frequency and the input of the irradiator, the output of the power source being connected to the inputs of the indicator of the presence of supply voltages, a controlled source and the second input of the modulator, as well as the fact that it has autonomous control and management using external signals parameters of the emitted oscillations connected to the second input of a controlled source, and, in addition, it has an indicator n differences of supply voltages, the input of which is connected to the output of the power source, and a sensor registering the presence or absence of modulated signals, a first input of which is connected to the output of the power source, and its second input is connected to a second output modulator.

Цель достигается также тем, что широкополосный, модулируемый по амплитуде терапевтически значащими сигналами ультранизких частот генератор электромагнитных колебаний и фильтр верхних частот с регулируемой частотой среза fc выполнены таким образом, что излучаемые устройством колебания перекрывают по частоте весь КВЧ-диапазон (частоты от 30 до 300 ГГц), весь ИК-диапазон (частоты от 300 до 400000 ГГц) и видимый диапазон (частоты от 400000 до 625000 ГГц). Кроме того, цель достигается еще и тем, что осуществляется амплитудная модуляция генератора электромагнитных колебаний терапевтически значимыми сигналами, спектр которых лежит в области ультранизких частот (десятые и сотые доли герца). The goal is also achieved by the fact that the broadband amplitude-modulated by therapeutically meaningful ultra-low-frequency signals electromagnetic oscillation generator and high-pass filter with adjustable cutoff frequency fc are made in such a way that the oscillations emitted by the device cover the entire EHF frequency range (frequencies from 30 to 300 GHz ), the entire IR range (frequencies from 300 to 400,000 GHz) and the visible range (frequencies from 400,000 to 625,000 GHz). In addition, the goal is also achieved by the fact that the amplitude modulation of the generator of electromagnetic waves by therapeutically significant signals is carried out, the spectrum of which lies in the region of ultra-low frequencies (tenths and hundredths of a hertz).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена структурная схема устройства для миллиметрово-волновой терапии. The invention is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of a device for millimeter wave therapy.

Устройство содержит источник 1 питания, индикатор 2 наличия питающих напряжений, управляемый источник терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3, модулятор 4, широкополосный, модулируемый по амплитуде генератор 6 электромагнитных колебаний, датчик 5 регистрации наличия или отсутствия модулирующих сигналов, фильтр 7 верхних частот с регулируемой частотой среза и облучатель (излучатель) 8. The device contains a power source 1, an indicator 2 of the presence of supply voltages, a controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3, a modulator 4, a broadband, amplitude-modulated electromagnetic oscillation generator 6, a sensor 5 for detecting the presence or absence of modulating signals, a high-pass filter 7 with an adjustable frequency cut and irradiator (emitter) 8.

Выход источника 1 питания соединен с входом индикатора 2 наличия питающих напряжений, с первыми входами управляемого источника терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3, модулятора 4, датчика 5. Вторые входы соединены: в модуляторе 4 с выходом управляемого источника терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3, в датчике 5 с вторым выходом модулятора 4. Вход фильтра высоких частот с регулируемой частотой среза 7 соединен с первым выходом генератора 6. Узел 8 соединен с выходом фильтра высоких частот с регулируемой частотой среза 7. The output of the power source 1 is connected to the input of the indicator 2 of the presence of supply voltages, with the first inputs of a controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3, modulator 4, sensor 5. The second inputs are connected: in modulator 4 with the output of a controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3, the sensor 5 with the second output of the modulator 4. The input of the high-pass filter with an adjustable cutoff frequency 7 is connected to the first output of the generator 6. The node 8 is connected to the output of the high-pass filter with an often adjustable toy cut 7.

В качестве источника 1 питания используется или источник вторичного электропитания, например преобразователь сетевого источника питания в напряжение постоянного тока, или малогабаритная батарея, составленная, например, из химических источников тока. Индикатор 2 наличия питающих напряжений и датчик 5 выполнены, например, на индикаторах единичных АЛ307А. Управляемый источник терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3 и модулятор 4 выполнены, например, в виде печатной платы с токоведущими проводниками, навесными резисторами С2-23, конденсаторами К10-17в, транзисторами КТ208К, КТ315Б, КТ814Г, КП303Д, микросхемой К155ЛАЗ. Генератор 6 выполнен, например, на тиратроне с холодным катодом МХТ-90. Фильтр 7 выполнен, например, в виде полого металлического, круглого, съемного волновода с частотой среза fc=30 ГГц. Облучатель 8 выполнен, например, в виде съемной конусообразной диэлектрической антенны. As the power source 1, either a secondary power source is used, for example, a converter of the mains power supply into direct current voltage, or a small-sized battery composed, for example, of chemical power sources. The indicator 2 of the supply voltage and the sensor 5 are made, for example, on indicators single AL307A. A controllable source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3 and a modulator 4 are made, for example, in the form of a printed circuit board with current-carrying conductors, mounted resistors C2-23, K10-17v capacitors, KT208K, KT315B, KT814G, KP303D transistors, and K155LAZ chip. Generator 6 is made, for example, on a MXT-90 cold cathode thyratron. The filter 7 is made, for example, in the form of a hollow metal, round, removable waveguide with a cutoff frequency fc = 30 GHz. The irradiator 8 is made, for example, in the form of a removable cone-shaped dielectric antenna.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Напряжение питания на индикатор 2, управляемый источник терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3, модулятор 4, датчик 5 поступает от источника 1. Управляемый источник терапевтически значимых сигналов ультранизких частот 3 автономно или с помощью внешних сигналов вырабатывает меняющееся во времени напряжение, спектр которого содержит терапевтически значимые частоты, значения которых лежат в диапазоне десятых и сотых долей герца. С помощью модулятора 4 этот спектр сначала переносится в область ультразвуковых частот (десятки кГц), т. е. осуществляется так называемая модуляция поднесущей, а затем с помощью генератора 6 спектр поднесущей переносится на несущие колебания КВЧ-, ИК- и видимого диапазонов. Эти колебания проходят через фильтр высоких частот 7, далее через облучатель 8, после чего излучаются. О нормальной (штатной) работе модулятора можно судить по значению постоянной составляющей электрического тока через модулятор. Датчик 5 регистрирует ее и обрабатывает. Если модулятор работает штатно, то датчик вырабатывает световой сигнал. В противном случае световой сигнал не вырабатывается, что свидетельствует о нештатной работе модулятора и, следовательно, устройства в целом. The supply voltage to indicator 2, a controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3, a modulator 4, sensor 5 comes from source 1. A controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals 3 independently or temporarily generates a voltage varying over time, the spectrum of which contains therapeutically significant frequencies whose values lie in the range of tenths and hundredths of a hertz. Using a modulator 4, this spectrum is first transferred to the region of ultrasonic frequencies (tens of kHz), i.e., the so-called subcarrier modulation is performed, and then, using a generator 6, the subcarrier spectrum is transferred to the carrier oscillations of the EHF, IR, and visible ranges. These oscillations pass through a high-pass filter 7, then through an irradiator 8, and then they are emitted. The normal (regular) operation of the modulator can be judged by the value of the constant component of the electric current through the modulator. Sensor 5 registers it and processes it. If the modulator operates normally, the sensor generates a light signal. Otherwise, the light signal is not generated, which indicates abnormal operation of the modulator and, therefore, the device as a whole.

Режимы работы активных и пассивных электрорадиоэлементов, примененных в предлагаемом устройстве, выбраны облегченными, что позволяет почти вдвое увеличить его срок службы по сравнению с известными устройствами. The operating modes of active and passive electro-radio elements used in the proposed device are selected lightweight, which allows almost double its life compared to known devices.

Устройство для миллиметрово-волновой терапии в клинической практике применимо в силу радиофизических свойств ЭМИ указанного диапазона и клинических эффектов при взаимодействии их с биологическими объектами и используется следующим образом. A device for millimeter wave therapy in clinical practice is applicable due to the radiophysical properties of electromagnetic radiation of the indicated range and clinical effects when interacting with biological objects and is used as follows.

Устроенный в нем генератор электромагнитных колебаний создает излучение в широкой полосе частот, перекрывающей все возможные, так называемые терапевтические частоты, используемые в КВЧ устройствах. Кроме того, излучаемые устройством колебания промодулированы по амплитуде терапевтически значимыми (информационными) сигналами ультранизких частот (десятые и сотые доли герца). Это вместе взятое расширяет терапевтические возможности защищаемого устройства в сравнении с известными. Воздействуют с помощью устройства бесконтактно на кожу пациента в области биологических активных точек и зон, а также пациента в области биологически активных точек и зон, а также непосредственно на раны, трофические язвы и очаги поражения различного происхождения. The electromagnetic oscillation generator built in it creates radiation in a wide frequency band that covers all possible so-called therapeutic frequencies used in EHF devices. In addition, the oscillations emitted by the device are modulated in amplitude by therapeutically significant (informational) signals of ultra-low frequencies (tenths and hundredths of a hertz). This taken together expands the therapeutic capabilities of the protected device in comparison with the known ones. Using the device, they contactlessly affect the patient’s skin in the field of biologically active points and zones, as well as the patient in the field of biologically active points and zones, as well as directly on wounds, trophic ulcers and lesions of various origins.

Терапевтический эффект достигается благодаря совпадению (близости) структуры излучаемых устройством сигналов: уровень и частоты несущих колебаний, вид, глубина и частоты модуляции, и структуры сигналов, вырабатываемых организмом человека для взаимодействия и управления собственных клеток, органов, систем и для взаимодействия с окружающей средой. The therapeutic effect is achieved due to the coincidence (proximity) of the structure of the signals emitted by the device: the level and frequency of the carrier vibrations, the type, depth and frequency of modulation, and the structure of the signals produced by the human body for interaction and control of their own cells, organs, systems and for interaction with the environment.

Клиническое применение выявило высокую терапевтическую эффективность при заболеваниях органов пищеварения, дыхания, опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой, нервной, мочеполовой и других систем. Успешно поддаются лечению трофические язвы, аллергии, кожные заболевания. Стимулируются защитные силы организма. Устройство применимо при лечении и профилактике заболеваний, связанных с радиоактивными и другими неблагоприятными воздействиями на человека. Clinical use has revealed high therapeutic efficacy in diseases of the digestive system, respiration, musculoskeletal system, cardiovascular, nervous, genitourinary and other systems. Successfully treatable trophic ulcers, allergies, skin diseases. The body's defenses are stimulated. The device is applicable in the treatment and prevention of diseases associated with radioactive and other adverse effects on humans.

Claims

1. A device for millimeter wave therapy, containing a power source, a frequency-tunable electromagnetic oscillation generator connected to a high-pass filter with an adjustable cutoff frequency, a control signal generating unit and an irradiator, characterized in that a controlled source of therapeutically significant ultra-low signals is introduced into it frequencies associated with a frequency-tunable generator of electromagnetic waves made modulated in amplitude with carrier frequencies, the spectrum of which lies in the UHF region, infrared and visible range, and an emitter connected to the output of the high pass filter.

2. The device according to claim 1, characterized in that a modulator with a carrier frequency in the ultrasonic range is inserted in it, included between a controlled source of therapeutically significant ultra-low frequency signals and a frequency tunable electromagnetic oscillator.

3. The device according to claim 2, characterized in that it incorporates a sensor for the presence or absence of modulation of the emitted oscillations by therapeutically significant signals, the spectrum of which lies in the ultralow frequency region, connected to the second output of the modulator.