RU2146542C1

RU2146542C1 - Device for affecting pathogenic microorganisms

Info

Publication number: RU2146542C1
Application number: RU99116239A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Малков
Original assignee: Зао "Вниимп-Вита"
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2000-03-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has multiphase pulsating voltage generator having power supply source unit, pulse amplitude setting unit and commutation unit connected in series. The second input of the commutation unit is connected to procedure duration control unit output. which input is connected to the second power supply source unit output. Commutation unit outputs serve as multiphase output of the generator having phases A and B for connecting entering inductor induction coil section winding ends through semiconductor diodes, respectively. Inductor winding exit ends are connected to the second input of generator power supply source unit which first input is used for making connection to industrial alternating three-phase current power network having voltage of 220-380 V and frequency of 50 Hz. The inductor has trident-shaped core. Induction coil sections are positioned on the outer rods of the ferromagnetic core and joined in concordant mode. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment; deep penetration of electromagnetic field into tissues. 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечения низкочастотным электромагнитным полем, и найдет применение в медицинской практике для наружного воздействия на внутренние органы пациента. The invention relates to medical equipment, namely to devices for treatment with a low-frequency electromagnetic field, and will find application in medical practice for external exposure to the internal organs of a patient.

Известно устройство для магнитотерапии (см. Патент РФ N 2071794, кл. A 61 N 2/04, 1997), содержащее цилиндрическую индукционную катушку с ферромагнитным сердечником и выводами, подключенными к блоку формирования воздействия, выполненного в виде генератора многофазного пульсирующего напряжения, при этом индукционная катушка состоит из трех секций, которые расположены по длине сердечника, включены встречно и одними выводами соединены с общим входом питания генератора, а другими через полупроводниковые диоды с соответствующей фазой выхода генератора. A device for magnetotherapy is known (see RF Patent N 2071794, class A 61 N 2/04, 1997), containing a cylindrical induction coil with a ferromagnetic core and leads connected to the block forming the impact, made in the form of a generator of multiphase pulsating voltage, while The induction coil consists of three sections, which are located along the length of the core, are switched in the opposite direction and connected to a common input of the generator’s power with one of the terminals, and others through semiconductor diodes with the corresponding output phase of the generator a.

В данном устройстве эффективность лечебного воздействия на организм пациента повышается за счет использования вращающегося пульсирующего электромагнитного поля, т. е. более активного для магнитотерапии вида электромагнитного поля, под действием которого это устройство позволяет создать в биологических тканях пульсирующие электродинамические силы, обеспечивающие направленное движение ионов, т.е. электрический ток в тканях, активное биологическое и лечебное действие которого широко известно (см. В. Г. Ясногородский. Электротерапия. М., 1987, с. 22). In this device, the effectiveness of the therapeutic effect on the patient’s body is increased due to the use of a rotating pulsating electromagnetic field, i.e., a more active type of electromagnetic field for magnetotherapy, under the influence of which this device allows creating pulsating electrodynamic forces in biological tissues that provide directed ion movement, t .e. electric current in tissues, the active biological and therapeutic effect of which is widely known (see V. G. Yasnogorodsky. Electrotherapy. M., 1987, p. 22).

Рабочей поверхностью такого устройства является наружная цилиндрическая поверхность устройства, поэтому оно предназначено для лечебного воздействия электромагнитным полем только на полые органы пациента, что сужает область применения настоящего устройства. The working surface of such a device is the outer cylindrical surface of the device, therefore, it is intended for therapeutic exposure to the hollow organs of the patient by the electromagnetic field, which narrows the scope of the present device.

Известно также устройство для магнитотерапии, содержащее в качестве рабочего органа индуктор для наружного воздействия на тело пациента. (см. Новый аппарат для магнитотерапии серии "Полюс", журнал: Медицинская техника. 1991 г., N 4, с. 46). A device for magnetotherapy is also known, containing as an operating element an inductor for externally acting on the patient's body. (see. The new apparatus for magnetotherapy of the Polyus series, journal: Medical Technology. 1991, N 4, p. 46).

Для наружного воздействия в данном устройстве используется индуктор-электромагнит, представляющий собой цилиндрическую индукционную катушку, состоящую из нескольких секций, с ферромагнитным сердечником, заключенную в цилиндрический пластмассовый корпус. Эффективной рабочей поверхностью такого индуктора является его торцевая поверхность. For external action, this device uses an inductor-electromagnet, which is a cylindrical induction coil, consisting of several sections, with a ferromagnetic core, enclosed in a cylindrical plastic case. The effective working surface of such an inductor is its end surface.

Недостатком данного устройства является быстрое затухание электромагнитного поля при удалении от рабочей поверхности индуктора, т.е. малая глубина проникновения поля в тело пациента (см. Медицинская техника. 1991, N 4, с. 47, рис.3). The disadvantage of this device is the rapid attenuation of the electromagnetic field when moving away from the working surface of the inductor, i.e. shallow depth of field penetration into the patient’s body (see Medical equipment. 1991, N 4, p. 47, Fig. 3).

Данное изобретение решает задачу эффективного лечебного наружного воздействия на внутренние (глубоколежащие) органы пациента, за счет увеличения глубины проникновения электромагнитного поля в ткани организма. This invention solves the problem of effective therapeutic external effects on the patient's internal (deep-lying) organs, by increasing the depth of penetration of the electromagnetic field into the body tissue.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что в устройстве для магнитотерапии, содержащем индукционную катушку, состоящую из нескольких секций, с ферромагнитным сердечником и выводами, подключенными к блоку формирования воздействия, выполненного в виде генератора многофазного пульсирующего напряжения, согласно настоящему изобретению ферромагнитный сердечник выполнен Ш-образной формы, а секции индукционной катушки расположены на крайних стержнях ферромагнитного сердечника и образуют с средним стержнем сердечника открытую электромагнитную систему с двумя воздушными зазорами на рабочей поверхности устройства, при этом секции индукционной катушки включены согласно. The solution to this problem is ensured by the fact that in a magnetotherapy device containing an induction coil consisting of several sections with a ferromagnetic core and terminals connected to an impact generating unit made in the form of a multiphase pulsating voltage generator, according to the present invention, the ferromagnetic core is made U-shaped forms, and sections of the induction coil are located on the extreme rods of the ferromagnetic core and form an open electron with the middle core core a magnetic system with two air gaps on the working surface of the device, while sections of the induction coil are included according to.

Таким образом, сущность настоящего изобретения заключается в повышении интенсивности лечебного воздействия устройства путем увеличения глубины проникновения электромагнитного поля в ткани организма, т.к. вектор магнитной индукции возбуждаемого устройством электромагнитного поля вращается в плоскости, перпендикулярной к его рабочей поверхности. Thus, the essence of the present invention is to increase the intensity of the therapeutic effect of the device by increasing the depth of penetration of the electromagnetic field into the tissues of the body, because the magnetic induction vector of the electromagnetic field excited by the device rotates in a plane perpendicular to its working surface.

Сущность изобретения поясняется следующим описанием и чертежами, где на фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - вариант конструкции индуктора; на фиг. 3 - временная диаграмма очередности фазных импульсов пульсирующего напряжения устройства; на фиг. 4-6 - схемы вращения вектора магнитной индукции в рабочей области индуктора. The invention is illustrated by the following description and drawings, where in FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 - design variant of the inductor; in FIG. 3 is a timing chart of the phase pulses of the pulsating voltage of the device; in FIG. 4-6 - rotation diagrams of the magnetic induction vector in the working area of the inductor.

Устройство для магнитотерапии (фиг. 1) содержит генератор 1 многофазного пульсирующего напряжения, включающий в себя последовательно соединенные блок 2 питания, блок 3 задания амплитуды импульсов и блок 4 коммутации, второй вход которого соединен с выходом блока 5 задания длительности процедуры, входом подключенным ко второму выходу блока 2 питания. Выходы блока 4 коммутации являются многофазным выходом генератора 1, к фазам A, B которого подключены начала обмоток секций 6, 7 индукционной катушки индуктора 8 через полупроводниковые диоды 9, 10 (например, типа Д203А) соответственно, концы, обмоток секций 6, 7, индуктора 8 подключены ко второму входу блока 2 питания генератора 1, первый вход которого служит для подключения к промышленной трехфазной сети переменного тока, напряжением 220/380 В и частотой 50 Гц. The magnetotherapy device (Fig. 1) contains a multiphase pulsating voltage generator 1, which includes a power supply unit 2 connected in series, a pulse amplitude setting unit 3 and a switching unit 4, the second input of which is connected to the output of the task setting unit 5, the input connected to the second the output of power supply 2. The outputs of switching unit 4 are a multiphase output of generator 1, to phases A, B of which the beginning of the windings of sections 6, 7 of the induction coil of the inductor 8 are connected through semiconductor diodes 9, 10 (for example, type D203A), respectively, the ends, the windings of sections 6, 7, the inductor 8 are connected to the second input of the power supply unit 2 of the generator 1, the first input of which is used to connect to an industrial three-phase AC network, voltage 220/380 V and a frequency of 50 Hz.

Блок 2 генератора 1 обеспечивает работу устройства от промышленной трехфазной сети переменного тока. Он может быть выполнен, например, в виде трехфазного трансформатора с одной первичной обмоткой и двумя вторичными: трехфазной и однофазной. Трехфазная вторичная обмотка соединена "в звезду" и имеет два или более отводов с различными амплитудами напряжения. Однофазная вторичная обмотка предназначена для питания цепей управления устройства. (см. А.С. Касаткин, М.В. Немцов. Электротехника. М., 1983 г., с. 183). Block 2 of the generator 1 provides the device from an industrial three-phase AC network. It can be made, for example, in the form of a three-phase transformer with one primary winding and two secondary: three-phase and single-phase. A three-phase secondary winding is connected “to a star” and has two or more taps with different voltage amplitudes. A single-phase secondary winding is designed to power the control circuits of the device. (see A.S. Kasatkin, M.V. Nemtsov. Electrical Engineering. M., 1983, p. 183).

Входом генератора 1 и первым входом блока 2 питания, соответственно, являются выводы первичной обмотки трансформатора. Первым выходом блока 2 питания являются выводы трехфазной вторичной обмотки трансформатора. Вторым входом блока 2 питания является нулевая точка соединенной "в звезду" трехфазной вторичной обмотки трансформатора, вторым выходом - выводы однофазной вторичной обмотки трансформатора. The input of the generator 1 and the first input of the power supply unit 2, respectively, are the terminals of the primary winding of the transformer. The first output of the power supply unit 2 are the terminals of the three-phase secondary winding of the transformer. The second input of the power supply unit 2 is the zero point connected to the star of the three-phase secondary winding of the transformer, the second output is the conclusions of the single-phase secondary winding of the transformer.

Блок 3 задания амплитуды импульсов пульсирующего напряжения генератора 1 может быть выполнен, например, в виде переключателя галетного типа ПГК3П3Н (переключатель на три положения и три направления), предназначенного для переключения отводов трехфазной вторичной обмотки трансформатора блока 2 питания (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М., 1990 г., с. 583). Block 3 sets the amplitude of the pulses of the pulsating voltage of the generator 1 can be performed, for example, in the form of a switch type PGK3P3N (three-position switch and three directions), designed to switch the taps of the three-phase secondary winding of the transformer of power unit 2 (see the reference book of the amateur radio designer M., 1990, p. 583).

Блок 4 коммутации служит для подключения индуктора 8 в начале процедуры к генератору 1 и автоматического его отключения в конце процедуры. Он может быть выполнен по известной схеме, например, в виде электромагнитного реле типа РЭС-32 (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М., 1990 г., с. 583). The switching unit 4 is used to connect the inductor 8 at the beginning of the procedure to the generator 1 and automatically turn it off at the end of the procedure. It can be performed according to a well-known scheme, for example, in the form of an electromagnetic relay of the RES-32 type (see the reference book of the amateur radio designer. M., 1990, p. 583).

Первым, трехфазным входом блока 4 коммутации являются входы нормально открытых контактов реле, вторым, однофазным входом являются выводы катушки реле. Выходом блока 4 коммутации являются выходы нормально открытых контактов реле. The first, three-phase input of the switching unit 4 are the inputs of the normally open relay contacts, the second, single-phase input are the outputs of the relay coil. The output of the switching unit 4 are the outputs of the normally open relay contacts.

Блок 5 задания времени процедуры служит для установки длительности процедуры путем включения и автоматического отключения по истечению заданного времени блока 4 коммутации генератора 1. Он может быть выполнен, например, в виде процедурных часов типа РВ-1-30 (см. Паспорт на часы процедурные РВ-1-30, ТУ 25-07.1350-77). Unit 5 for setting the procedure time serves to set the duration of the procedure by turning on and automatically turning off the generator 4 switching unit 4 after a predetermined time. It can be performed, for example, in the form of a procedural clock of type RV-1-30 (see Passport for procedural watches RV -1-30, TU 25-07.1350-77).

Индуктор 8 служит для возбуждения электромагнитного поля и воздействия им на пациента. Он выполнен в виде двух секций 6, 7 (см. фиг. 2) индукционной катушки, расположенных на крайних стержнях 11, 12 Ш-образного ферромагнитного сердечник 13. Секции 6, 7 индукционной катушки и крайние стержни 11, 12 сердечника 13 образуют с средним стержнем 14 сердечника 13 открытую электромагнитную систему с двумя воздушными зазорами 15, 16 на рабочей поверхности 17 индуктора 8. Индуктор 8 помещен в изоляционный корпус 18. The inductor 8 is used to excite the electromagnetic field and its impact on the patient. It is made in the form of two sections 6, 7 (see Fig. 2) of the induction coil located on the extreme rods 11, 12 of the W-shaped ferromagnetic core 13. Sections 6, 7 of the induction coil and the extreme rods 11, 12 of the core 13 form with the middle rod 14 of the core 13 is an open electromagnetic system with two air gaps 15, 16 on the working surface 17 of the inductor 8. The inductor 8 is placed in an insulating housing 18.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Во время процедуры пациента укладывают на кушетку, индуктор 8 располагают вблизи патологического очага пациента. Устанавливают (по назначению врача) на генераторе 1 необходимую амплитуду импульсов блоком 3 и необходимое время процедуры блоком 5 (фиг. 1). Одновременно с установкой времени процедуры блоком 5 включается блок 4 коммутации. На выходах блока 4 коммутации появляется двухфазное синусоидальное напряжение с установленной амплитудой и последовательностью фаз A, B, заданной блоком 2 питания. During the procedure, the patient is placed on the couch, the inductor 8 is placed near the pathological focus of the patient. Set (as prescribed by the doctor) on the generator 1 the required pulse amplitude by block 3 and the necessary procedure time by block 5 (Fig. 1). At the same time as setting the procedure time, unit 5 switches on the switching unit 4. At the outputs of the switching unit 4, a two-phase sinusoidal voltage appears with the set amplitude and the phase sequence A, B specified by the power supply unit 2.

При этом на рабочей поверхности 17 индуктора 8 (фиг. 2) возбуждается магнитное поле, магнитные силовые линии которого имеют направление, зависящее в каждый момент времени от того, на какой фазе A или B вызола блока 4 коммутации в этот момент времени присутствует напряжение, т.к. в соответствии с временной последовательностью (фиг. 3) фаз напряжения на выходе блока 4 коммутации формируется одна из цепей по току (фиг. 1): выход фазы A блока 4 - диод 9 - секция 6 катушки индуктора 8 - второй вход блока 2 питания, или: выход фазы B блока 4 - диод 10 - секция 7 катушки индуктора 8 - второй вход блока 2 питания генератора 1. At the same time, a magnetic field is excited on the working surface 17 of the inductor 8 (Fig. 2), the magnetic field lines of which have a direction that depends at each moment of time on which phase A or B of the firing of the switching unit 4 is at this point in time, t .to. in accordance with the time sequence (Fig. 3) of the voltage phases at the output of the switching unit 4, one of the current circuits is formed (Fig. 1): phase A output of unit 4 - diode 9 - section 6 of the inductor coil 8 - second input of the power supply 2, or: phase B output of block 4 - diode 10 - section 7 of the inductor coil 8 - second input of the power supply unit 2 of the generator 1.

На фиг. 4 показано направление магнитных силовых линий и путь, по которому замыкается магнитный поток в индукторе 8, возбуждаемый током в секции 6 индукционной катушки индуктора 8 в момент времени t₁.In FIG. 4 shows the direction of the magnetic field lines and the path along which the magnetic flux in the inductor 8 is closed, excited by the current in section 6 of the induction coil of the inductor 8 at time t ₁ .

На фиг. 5, 6 показаны направления магнитных силовых линий и пути, по которым замыкаются магнитные потоки в индукторе 8, возбужденные токами в секциях 6, 7 индукционной катушки индуктора 8 в моменты времени t₂ и t₃.In FIG. 5, 6 show the directions of the magnetic field lines and the paths along which magnetic fluxes in the inductor 8 are closed, excited by currents in sections 6, 7 of the induction coil of the inductor 8 at times t ₂ and t ₃ .

Из фиг. 4-6 видно, что при прохождении двухфазного пульсирующего тока в секциях 6, 7 индукционной катушки индуктора 8, силовые линии магнитного поля на рабочей поверхности 17 индуктора 8, в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности 17 индуктора 8, совершают поворот на угол ≃180^o.From FIG. 4-6 it is seen that when a two-phase pulsating current passes in sections 6, 7 of the induction coil of inductor 8, the magnetic field lines on the working surface 17 of the inductor 8, in a plane perpendicular to the working surface 17 of the inductor 8, rotate through an angle of o180 ^o .

Подобная картина будет наблюдаться каждый раз при прохождении тока фазы A по секции 6, а тока фазы B по секции 7 индукционной катушки индуктора 8, до истечения установленного блоком 5 заданного времени процедуры, когда блок 4 коммутации отключит индуктор 8 от генератора 1. A similar pattern will be observed every time the phase A current passes through section 6, and the phase B current passes through section 7 of the inductor 8 inductor coil until the set procedure time set by unit 5 expires when switching unit 4 disconnects inductor 8 from generator 1.

Из фиг. 4-6 видно, что при вращении электромагнитного поля силовые линии поля проходят положение, когда они перпендикулярны рабочей поверхности 17 индуктора 8 (фиг. 5), т. е. положение максимальной глубины проникновения магнитного поля в пространство со стороны рабочей поверхности 17 индуктора 8, что обеспечивает повышение интенсивности магнитного поля в глубоколежащих тканях организма пациента (внутренние органы). From FIG. 4-6 shows that when the electromagnetic field is rotating, the field lines of the field pass the position when they are perpendicular to the working surface 17 of the inductor 8 (Fig. 5), i.e., the position of the maximum depth of penetration of the magnetic field into the space from the side of the working surface 17 of the inductor 8, which provides an increase in the intensity of the magnetic field in the deep-lying tissues of the patient's body (internal organs).

Claims

A device for magnetotherapy containing an induction coil consisting of several sections with a ferromagnetic core and leads connected to an impact generating unit made in the form of a multiphase pulsating voltage generator, characterized in that the ferromagnetic core is made in the shape of an U-shape, and sections of the induction coil are located on the extreme rods of the ferromagnetic core and form an open electromagnetic system with two air gaps with a middle core core erhnosti device, wherein the induction coil sections included under.