RU2109529C1

RU2109529C1 - Device for applying physiotherapeutic treatment

Info

Publication number: RU2109529C1
Application number: RU96119708A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Ростиславович Васильев; Андрей Евгеньевич Ескин; Юрий Иванович Казанцев; Андрей Владимирович Сачков; Александр Александрович Ушаков
Original assignee: Дмитрий Ростиславович Васильев; Андрей Евгеньевич Ескин; Юрий Иванович Казанцев; Андрей Владимирович Сачков; Александр Александрович Ушаков
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has two inductors creating magnetic field of different orientations. One of magnetic field elements is composed of two pulses. the device also has control unit for adjusting time interval between magnetic field pulses in magnetic field element field, accumulating capacitor, thyristor, diode, choke, high voltage stabilizer, three-positioned operation mode switch and light radiation source provided with control and supply circuit. EFFECT: enhanced effectiveness in treating traumatic, inflammatory, degeneration dystrophy injuries of locomotor system; excluded influence of external factors; combined treatment by applying magnetic field and light radiation. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к изделиям медицинской техники, в частности к устройствам для терапии путем воздействия магнитным полем или световым излучением либо сочетанного воздействия магнитным полем и световым излучением. Оно может быть использовано для лечения травматических, воспалительных, дегенеративно-дистрофических повреждений опорно-двигательной системы, травматических и воспалительных повреждений периферической нервной системы, ран, ожогов и других повреждений кожных покровов. The invention relates to medical devices, in particular to devices for therapy by exposure to a magnetic field or light radiation, or a combined effect of a magnetic field and light radiation. It can be used to treat traumatic, inflammatory, degenerative-dystrophic injuries of the musculoskeletal system, traumatic and inflammatory lesions of the peripheral nervous system, wounds, burns and other injuries of the skin.

Известно устройство для физиотерапии, содержащее включенные в параллель последовательно соединенные первый индуктор и диод, накопительный конденсатор и последовательно соединенные второй индуктор и тиристор, управляющий электрод которого подключен к выходу усилителя мощности управляющего сигнала, регуляторы интенсивности магнитного поля и времени процедуры, последовательно соединенные регулятор интервалов времени между импульсами, мультивибратор и формирователь запуска импульсов, выходом подключенный к первому входу усилителя мощности управляющего сигнала, генератор звукового сигнала об окончании процедуры, блок питания, связанный с входом компаратора через последовательно соединенные усилитель-обостритель и интегратор, причем индуктивность первого индуктора в четыре раза больше индуктивности второго индуктора, а в схему заряда накопительного конденсатора включена выходная обмотка высоковольтного трансформатора блока питания. A device for physiotherapy is known that comprises a first inductor and a diode connected in parallel in series, a storage capacitor and a second inductor and a thyristor connected in series, the control electrode of which is connected to the output of a control signal power amplifier, magnetic field intensity and procedure time regulators, a time interval regulator connected in series between pulses, multivibrator and pulse shaper, output connected to the first input of the amplifier sensitivity of the control signal, an audio signal generator at the end of the procedure, a power supply connected to the comparator input through a series-connected sharpening amplifier and integrator, the inductance of the first inductor being four times the inductance of the second inductor, and the output winding of the high-voltage transformer is included in the charge circuit of the storage capacitor power supply unit.

В известном устройстве для физиотерапии интенсивность воздействующего на пациента магнитного поля зависит от влияющих факторов - напряжения питающей сети и внешней температуры. Кроме того, воздействие осуществляется только одним физическим фактором - импульсами магнитного поля. In the known device for physiotherapy, the intensity of the magnetic field acting on the patient depends on influencing factors - the voltage of the supply network and external temperature. In addition, exposure is carried out by only one physical factor - magnetic field pulses.

Предложенное решение лишено указанных недостатков. The proposed solution is devoid of these shortcomings.

Независимость интенсивности магнитного поля от влияющих факторов и упрощение конструкции достигаются тем, что предложенное устройство содержит включенные в параллель последовательно соединенные первый индуктор и диод, накопительный конденсатор и последовательно соединенные второй индуктор и тиристор, управляющий электрод которого подключен к выходу усилителя мощности управляющего сигнала, регуляторы интенсивности магнитного поля и времени процедуры, последовательно соединенные регулятор интервалов времени между импульсами, мультивибратор и формирователь запуска импульсов, выходом подключенный к первому входу усилителя мощности управляющего сигнала, генератор звукового сигнала об окончании процедуры, блок питания, связанный с входом компаратора через последовательно соединенные усилитель-обостритель и интегратор, причем индуктивность первого индуктора в четыре раза больше индуктивности второго индуктора, а в схему заряда накопительного конденсатора включена выходная обмотка высоковольтного трансформатора блока питания, при этом в устройство введены последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов и светодиодный индикатор окончания процедуры, высоковольтный стабилизатор напряжения для управления зарядом накопительного конденсатора, соединенный первым входом с выходом компаратора, вторым входом с регулятором интенсивности, третьим входом с одним из выводов накопительного конденсатора, а четвертым с выходом счетчика импульсов, при этом блок питания другим выходом подключен к входу регулятора времени процедуры, а выход счетчика импульсов соединен с генератором звукового сигнала об окончании процедуры и вторым входом усилителя мощности управляющего сигнала. The independence of the magnetic field intensity from influencing factors and the simplification of the design are achieved by the fact that the proposed device comprises a series-connected first inductor and a diode, a storage capacitor and a second inductor and thyristor connected in series, the control electrode of which is connected to the output of the control signal power amplifier, intensity controls magnetic field and procedure time, series-connected regulator of time intervals between pulses, mule an antivibrator and a pulse triggering driver, connected to the first input of the power amplifier of the control signal with an output, an audio signal generator about the end of the procedure, a power supply connected to the comparator input through series-connected sharpening amplifier and integrator, and the inductance of the first inductor is four times the inductance of the second inductor and the output winding of the high-voltage transformer of the power supply unit is included in the charge circuit of the storage capacitor, while connected pulser, pulse counter and LED indicator of the end of the procedure, a high voltage voltage regulator for controlling the charge of the storage capacitor, connected to the first input to the output of the comparator, the second input to the intensity control, the third input to one of the terminals of the storage capacitor, and the fourth to the output of the pulse counter while the power supply unit is connected to the input of the procedure time regulator by the other output, and the output of the pulse counter is connected to the sound generator uk signal about the end of the procedure and the second input of the power amplifier of the control signal.

Для обеспечения воздействия не только импульсами магнитного поля, но и другим физическим фактором - световым излучением - в предложенное устройство введены последовательно соединенные генератор импульсов низкой частоты, коммутатор, усилитель мощности и источники светового излучения, расположенные таким образом, чтобы их диаграммы направленности накладывались на диаграммы направленности индукторов, при этом между блоком питания и усилителем-обострителем включен введенный трехпозиционный переключатель режимов работы, другие выходы которого подключены соответственно к входу генератора импульсов низкой частоты и второму входу коммутатора, а выход счетчика импульсов соединен с вторым входом усилителя мощности. To ensure exposure not only to magnetic field pulses, but also to another physical factor - light radiation - a low-frequency pulse generator, a switch, a power amplifier, and light sources are arranged in series in such a way that their radiation patterns overlap radiation patterns inductors, while between the power supply and the sharpening amplifier, the entered three-position switch of operating modes is turned on, other outputs otorrhea respectively connected to the input of a low frequency pulse generator and a second input of the switch and the pulse counter output is connected to a second input of the power amplifier.

В качестве источников светового излучения могут быть использованы, например, светодиоды красного и/или ближнего инфракрасного спектров излучения. As light sources, for example, red and / or near infrared light emitting diodes can be used.

Сущность изобретения состоит в следующем. The invention consists in the following.

Исключено влияние внешних факторов на интенсивность магнитного поля, при этом упрощена конструкция устройства,
Обеспечена возможность воздействия двумя мощными физическими факторами, обладающими выраженным терапевтическим эффектом, - импульсами сильного магнитного поля и световым излучением, причем это воздействие может осуществляться как раздельно, так и сочетанно, что повышает эффективность лечения указанными физическими факторами.The influence of external factors on the intensity of the magnetic field is excluded, while the design of the device is simplified,
The possibility of exposure to two powerful physical factors with a pronounced therapeutic effect is provided - pulses of a strong magnetic field and light radiation, and this effect can be carried out both separately and in combination, which increases the effectiveness of treatment with these physical factors.

На фиг. 1 приведена схема устройства для физиотерапии по п. 1 формулы изобретения; на фиг. 2 - схема устройства для физиотерапии по п. 2 формулы изобретения. In FIG. 1 shows a diagram of a device for physiotherapy according to claim 1 of the claims; in FIG. 2 is a diagram of a physiotherapy device according to claim 2.

Устройство содержит следующие узлы (фиг. 1): блок питания 1, усилитель-обостритель 2, интегратор 3, компаратор 4, регулятор интенсивности магнитного поля 5, высоковольтный стабилизатор напряжения 6, регулятор времени процедуры 7, генератор импульсов 8, счетчик импульсов 9, светодиодный индикатор окончания процедуры 10, генератор звукового сигнала об окончании процедуры 11, регулятор интервала между импульсами 12, мультивибратор 13, формирователь запускающих импульсов 14, усилитель мощности управляющего сигнала 15, дроссель 16, накопительный конденсатор 17, первый индуктор 18, диод 19, второй индуктор 20, тиристор 21. The device contains the following nodes (Fig. 1): power supply 1, amplifier-sharpener 2, integrator 3, comparator 4, magnetic field intensity regulator 5, high-voltage voltage stabilizer 6, procedure time regulator 7, pulse generator 8, pulse counter 9, LED indicator of the end of procedure 10, an audio signal generator about the end of procedure 11, an interval between pulses 12, a multivibrator 13, a driver shaper 14, a power amplifier of the control signal 15, a choke 16, a storage condensate torus 17, first inductor 18, diode 19, second inductor 20, thyristor 21.

Устройство (фиг. 2) кроме перечисленных выше узлов содержит также трехпозиционный переключатель режимов работы 22, генератор импульсов низкой частоты 23, коммутатор 24, усилитель мощности 25, источники светового излучения 26. The device (Fig. 2) in addition to the above nodes also contains a three-position switch of operating modes 22, a low-frequency pulse generator 23, a switch 24, a power amplifier 25, light sources 26.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В режиме воздействия импульсами магнитного поля пульсирующее напряжение частоты 100 Гц, которое вырабатывается блоком 1 питания, поступает на усилитель-обостритель 2, формирующий из этого напряжения прямоугольные импульсы, которые подаются на интегратор 3. Напряжение пилообразной формы, сформированное интегратором 3, поступает на компаратор 4, управляющий схемой заряда накопительного конденсатора 17, которая входит в состав высоковольтного стабилизатора 6 напряжения на конденсаторе 17. In the mode of exposure to magnetic field pulses, the pulsating voltage of a frequency of 100 Hz, which is generated by the power supply unit 1, is supplied to the sharpening amplifier 2, which generates rectangular pulses from this voltage, which are supplied to the integrator 3. The sawtooth voltage generated by the integrator 3 is supplied to the comparator 4 , controlling the charge circuit of the storage capacitor 17, which is part of the high voltage voltage stabilizer 6 on the capacitor 17.

Регулятор 5 интенсивности импульсного магнитного поля служит для формирования требуемого уровня стабилизированного напряжения на одном из входов высоковольтного стабилизатора 6 напряжения, на другой его вход подается сигнал обратной связи, снимаемый с конденсатора 17. Ток его заряда ограничивается дросселем 16. The regulator 5 of the intensity of the pulsed magnetic field is used to generate the required level of stabilized voltage at one of the inputs of the high voltage voltage stabilizer 6, the feedback signal removed from the capacitor 17 is fed to its other input. Its charge current is limited by the inductor 16.

Мультивибратор 13 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения с частотой следования посылок магнитного поля. Длительность этих импульсов, задаваемая регулятором 12, определяет интервал между импульсами магнитного поля в посылке. Импульсы с выхода мультивибратора 13 поступают на входы формирователя 14 запускающих импульсов, вырабатывающих короткие импульсы напряжения соответственно по фронту и срезу импульса, вырабатываемого мультивибратором 13. Эти импульсы поступают на усилитель 15 мощности управляющего сигнала, выходные импульсы которого открывают тиристор 21. The multivibrator 13 generates rectangular voltage pulses with a repetition rate of the magnetic field. The duration of these pulses, set by the regulator 12, determines the interval between the pulses of the magnetic field in the package. The pulses from the output of the multivibrator 13 are fed to the inputs of the driver 14 of the triggering pulses, generating short voltage pulses along the front and the cutoff of the pulse generated by the multivibrator 13. These pulses are fed to the power amplifier 15 of the control signal, the output pulses of which open the thyristor 21.

Первый выходной импульс усилителя 15 мощности управляющего сигнала подключает индуктор 20 к конденсатору 17. Электрические параметры конденсатора 17 и индуктора 20 подобраны так, что в цепи разряда конденсатора 17 возникает колебательный процесс. Благодаря ему происходит перезаряд конденсатора 17 до напряжения, близкого к первоначальному, но с обратным знаком. При изменении знака напряжения на конденсаторе 17 диод 19 открывается и подключает к конденсатору 17 индуктор 18. Колебательный процесс в контуре 17 - 18 -19 происходит аналогично процессу, проходившему в контуре 17 - 20 - 21, но при этом конденсатор перезаряжается до напряжения, имеющего первоначальную полярность. К этому времени тиристор 21 закрыт и разряд конденсатора 17 через индуктор 20 не происходит. При поступлении на тиристор 21 второго управляющего импульса он снова открывается, и процесс повторяется сначала. При этом, так как индукторы и подводящие провода имеют активную составляющую электрического сопротивления, часть энергии, накопленной первоначально в конденсаторе 17, рассеивается в виде тепла, поэтому амплитуда второго импульса магнитного поля меньше амплитуды первого импульса. Для оптимальной работы цепи перезаряда конденсатора 17 требуется, чтобы индуктивность индуктора 20 была в четыре раза меньше индуктивности индуктора 18. Импульсы электрического тока, протекающего через индукторы 18 и 20, создают в них импульсы магнитного поля с амплитудой, пропорциональной напряжению, до которого заряжен конденсатор 17. The first output pulse of the amplifier 15 of the control signal power connects the inductor 20 to the capacitor 17. The electrical parameters of the capacitor 17 and the inductor 20 are selected so that an oscillatory process occurs in the discharge circuit of the capacitor 17. Thanks to it, the capacitor 17 is recharged to a voltage close to the original, but with the opposite sign. When the sign of the voltage across the capacitor 17 changes, the diode 19 opens and connects the inductor 18 to the capacitor 17. The oscillation process in the circuit 17 - 18 -19 occurs similarly to the process that took place in the circuit 17 - 20 - 21, but the capacitor is recharged to the voltage having the original polarity. By this time, the thyristor 21 is closed and the discharge of the capacitor 17 through the inductor 20 does not occur. When the second control pulse arrives at thyristor 21, it opens again, and the process is repeated again. Moreover, since inductors and supply wires have an active component of electrical resistance, part of the energy stored initially in the capacitor 17 is dissipated in the form of heat, so the amplitude of the second magnetic field pulse is less than the amplitude of the first pulse. For optimal operation of the capacitor recharge circuit 17, the inductance of the inductor 20 should be four times less than the inductance of the inductor 18. The pulses of the electric current flowing through the inductors 18 and 20 create magnetic field pulses in them with an amplitude proportional to the voltage to which the capacitor 17 is charged .

Требуемое время выполнения процедуры обеспечивается цепочкой, состоящей из генератора 8 импульсов, частота следования которых задается регулятором 7 времени процедуры, соединенным с блоком 1 питания, и двоичного счетчика 9 импульсов, выходной сигнал которого поступает на светодиодный индикатор 10 выполнения процедуры и генератор 11 звукового сигнала об окончании процедуры, а также блокирует высоковольтный стабилизатор 6 напряжения и усилитель 15 мощности управляющего сигнала. The required procedure execution time is provided by a chain consisting of 8 pulses generator, the repetition rate of which is set by the procedure time regulator 7 connected to the power supply unit 1, and a binary pulse counter 9, the output signal of which is supplied to the LED indicator 10 of the procedure and the sound generator 11 the end of the procedure, and also blocks the high voltage voltage stabilizer 6 and the power amplifier 15 of the control signal.

В режиме генерирования устройством светового излучения постоянное напряжение, которое вырабатывается блоком 1 питания, через переключатель 22 режимов работы устройства поступает на вход генератора 23 импульсов низкой частоты и на коммутатор 24. Кроме того, постоянное напряжение с блока 1 питания поступает на регулятор 7 времени процедуры. Однополярные импульсы, вырабатываемые генератором 23, также поступают на коммутатор 24. Сигнал с его выхода подается на усилитель 25 мощности и далее на источники светового излучения 26, которые в зависимости от положения коммутатора работают либо в непрерывном режиме (когда напряжение на усилитель 25 мощности поступает от блока 1 питания), либо в импульсном (когда напряжение на усилитель 25 мощности поступает от генератора 23 импульсов низкой частоты). При окончании процедуры выходной сигнал счетчика 9 импульсов блокирует усилитель мощности 25. In the mode of generation of light radiation by the device, the constant voltage that is generated by the power supply unit 1 is supplied through the switch 22 of the device operation modes to the input of the low-frequency pulse generator 23 and to the switch 24. In addition, the constant voltage from the power supply unit 1 is supplied to the procedure time controller 7. Unipolar pulses generated by the generator 23 also arrive at the switch 24. The signal from its output is fed to a power amplifier 25 and then to light sources 26, which, depending on the position of the switch, operate either in continuous mode (when the voltage to the power amplifier 25 comes from power supply unit 1), or in a pulsed one (when the voltage to the power amplifier 25 comes from a low-frequency pulse generator 23). At the end of the procedure, the output signal of the counter 9 pulses blocks the power amplifier 25.

В режиме сочетанного воздействия импульсами магнитного поля и световым излучением пульсирующее напряжение частоты 100 Гц, которое вырабатывается блоком 1 питания, поступает на усилитель-обостритель 2, а постоянное напряжение, которое также вырабатывается блоком 1 питания, через переключатель 22 режимов работы устройства поступает на вход генератора 23 импульсов низкой частоты и на коммутатор 24. Кроме того, оно поступает на регулятор 7 времени процедуры. Работа остальных узлов устройства описана выше. In the mode of combined exposure to magnetic field pulses and light radiation, a pulsating voltage of a frequency of 100 Hz, which is generated by the power supply unit 1, is supplied to the sharpening amplifier 2, and a constant voltage, which is also produced by the power supply unit 1, is supplied to the generator input through the switch 22 of the device operation modes 23 pulses of low frequency and the switch 24. In addition, it is supplied to the controller 7 of the procedure time. The operation of the remaining nodes of the device is described above.

Раздельное либо сочетанное воздействие посылками магнитного поля, состоящими из двух импульсов с регулируемым интервалом между ними, и световым излучением, особенно в красном и/или ближнем инфракрасном участках спектра, повышает терапевтический эффект каждого воздействия и расширяет функциональные возможности устройства при одновременном уменьшении его массы и габаритов. Separate or combined exposure to magnetic field transmissions, consisting of two pulses with an adjustable interval between them, and light radiation, especially in the red and / or near infrared parts of the spectrum, increases the therapeutic effect of each exposure and expands the functionality of the device while reducing its weight and dimensions .

Claims

1. A device for physiotherapy, comprising a first inductor and a diode connected in parallel in series, a storage capacitor and a second inductor and a thyristor connected in series, the control electrode of which is connected to the output of the control signal power amplifier, magnetic field intensity and procedure time regulators, the interval controller connected in series time between pulses, a multivibrator and a driver for starting pulses, the output connected to the first input of the power amplifier a control signal, an audio signal generator about the end of the procedure, a power supply connected to the comparator input through a series-connected sharpening amplifier and integrator, the inductance of the first inductor being four times the inductance of the second inductor, and the output winding of the high-voltage transformer of the unit is included in the charge circuit of the storage capacitor power supply, characterized in that a pulse generator, a pulse counter and an LED end indicator are introduced in series procedure, a high-voltage voltage regulator for controlling the charge of the storage capacitor, connected by the first input to the output of the comparator, the second input to the intensity control, the third input to one of the output of the storage capacitor, and the fourth to the output of the pulse counter, while the power supply has another output connected to the input of the procedure time controller, and the output of the pulse counter is connected to the sound signal generator about the end of the procedure and the second input of the power amplifier of the control signal la

2. The device according to claim 1, characterized in that a low frequency pulse generator, a switch, a power amplifier and light sources are arranged in series so that their radiation patterns overlap the radiation patterns of the inductors, while between the power supply and an amplifier-sharpener includes an input three-position switch of operating modes, the other outputs of which are connected respectively to the input of the low-frequency pulse generator and the second input of the switch, and Exit pulse counter coupled to a second input of the power amplifier.

3. The device according to claim 2, characterized in that the red and / or near infrared radiation spheres are used as light sources.