RU2205666C2

RU2205666C2 - Method and device for applying magnetic therapy

Info

Publication number: RU2205666C2
Application number: RU2000110929A
Authority: RU
Inventors: Д.С. Рябоконь
Original assignee: Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: medical engineering; medicine. SUBSTANCE: method involves treating biological object with electromagnetic field of high frequency. Radio broadcasting network operating in 78 kHz and 120 Khz frequency bandwidth is used as the electromagnetic power source. Resonance type emitter having oscillation circuit having capacitor and inductance coil is used for applying action. The procedure is applied in two stages. Signals with carrier frequency of 78 kHz are sent to the emitter during the first stage. Signals with carrier frequency of 120 kHz are sent to the emitter during the second stage. Each stage lasts for 7-10 min. The number of procedures is equal to 10-12. The therapeutic device has electromagnetic power source, feeder and emitter. Radio broadcasting network operating in 78 kHz and 120 Khz frequency bandwidth is used as the electromagnetic power source. Circuit having feeder, coordinating quadripole unit and emitter is connected to output leads. The coordinating quadripole unit has amplifier. Input lead of the amplifier is connected to one of feeder wires via capacitor and resistor in series. Low potential input lead is connected to the second feeder wire. The emitter has inductance coil having contour winding and communication winding, Outputs of the communication winding are connected to amplifier output leads. Contour winding leads are connected to the first capacitor outputs and to the second capacitor outputs via two- contacted switch. EFFECT: enhanced effectiveness in creating large scale spatial electromagnetic field inhomogeneity; enhanced effectiveness of treatment. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к физиотерапии. The invention relates to medicine, in particular to physiotherapy.

Известен способ лечения гипертонии путем воздействия переменным электромагнитным полем на область почек с частотой сигнала 430-460 МГц и мощностью 20-45 Вт по 10-30 мин ежедневно [1]. A known method of treating hypertension by exposure to an alternating electromagnetic field in the kidney area with a signal frequency of 430-460 MHz and a power of 20-45 W for 10-30 minutes daily [1].

Однако при применении электромагнитных полей СВЧ есть большая опасность появления резонансного поглощения, когда мелкие органы при воздействии на них полей СВЧ могут быть подвержены появлению пиковых уровней поглощения энергии, на порядок превышающих уровни поглощения крупных органов [2]. However, when applying microwave electromagnetic fields there is a great risk of resonant absorption, when small organs when exposed to microwave fields can be subject to the appearance of peak levels of energy absorption, an order of magnitude higher than the absorption levels of large organs [2].

Известен способ электромагнитной терапии при помощи аппарата "Индуктор-4 НТ" [3]. Аппараты серии "Индуктор" предназначены для лечения воспалительных заболеваний в различных областях медицины. В аппаратах в качестве лечебного эффекта используется воздействие на биологический объект переменным электромагнитным полем звуковой частоты. Для воздействия применяют индуктивные излучатели. Частота гармонического сигнала 5000 Гц. A known method of electromagnetic therapy using the apparatus "Inductor-4 NT" [3]. The devices of the Inductor series are intended for the treatment of inflammatory diseases in various fields of medicine. In the apparatuses, as a therapeutic effect, the effect on a biological object with an alternating electromagnetic field of sound frequency is used. Inductive emitters are used for exposure. The frequency of the harmonic signal is 5000 Hz.

Известно, что нервные клетки окружены внеклеточной жидкостью с проводимостью на частоте 5 кГц приблизительно в 1000 раз выше проводимости клеточных мембран. Таким образом, на частоте 5 кГц внеклеточная жидкость эффективно шунтирует клетки, создавая проводящие пути для токов, индуцируемых в тканях электромагнитным полем. It is known that nerve cells are surrounded by extracellular fluid with conductivity at a frequency of 5 kHz, approximately 1000 times higher than the conductivity of cell membranes. Thus, at a frequency of 5 kHz, extracellular fluid effectively shunts the cells, creating pathways for the currents induced in the tissues by the electromagnetic field.

Следовательно, только тысячная часть индуцированного внеклеточного тока протекает через клеточную мембрану и, таким образом, непосредственно участвует в возбуждении нервной клетки [4]. Therefore, only a thousandth of the induced extracellular current flows through the cell membrane and, thus, is directly involved in the excitation of a nerve cell [4].

Это является недостатком известного аппарата. Кроме того, аппарат предназначен для использования только в лечебных учреждениях. This is a disadvantage of the known apparatus. In addition, the device is intended for use only in medical institutions.

Проведенные исследования показали, что при лечении ряда заболеваний высокая эффективность может быть достигнута путем слабого нетеплового воздействия высокочастотным электромагнитным полем, образованным синусоидальным сигналом с несущей частотой, выбираемой из диапазона частот 70-1000 кГц, амплитудно-модулированным спектром низких частот, при этом во время воздействия постоянно меняются как частота модуляции, так и ее амплитуда. Studies have shown that in the treatment of a number of diseases, high efficiency can be achieved by weak non-thermal exposure to a high-frequency electromagnetic field formed by a sinusoidal signal with a carrier frequency selected from the frequency range of 70-1000 kHz, amplitude-modulated low-frequency spectrum, while during exposure both the modulation frequency and its amplitude are constantly changing.

Слабые переменные поля в тканях способны активно влиять на функции клеток посредством механизмов, которые усиливают возбуждающее поле. Усилительные механизмы основаны на неравновесных процессах с дальними молекулярными взаимодействиями. Такое воздействие электромагнитных полей оказывает влияние на целый ряд иммунных, эндокринных и нейробиологических процессов, протекающих на поверхностях клеточных мембран. Многие биологические воздействия слабых электромагнитных полей можно объяснить только исходя из кооперативных процессов, основанных на неравновесных резонансных дальних взаимодействиях биологических макромолекул. Weak alternating fields in the tissues are able to actively influence the functions of cells through mechanisms that enhance the exciting field. Amplification mechanisms are based on nonequilibrium processes with long-range molecular interactions. Such exposure to electromagnetic fields affects a number of immune, endocrine and neurobiological processes that occur on the surfaces of cell membranes. Many biological effects of weak electromagnetic fields can be explained only on the basis of cooperative processes based on non-equilibrium resonant long-range interactions of biological macromolecules.

Задача изобретения - расширение лечебных и эксплуатационных возможностей. Это достигается тем, что в способе электромагнитной терапии путем воздействия на биологический объект переменным электромагнитным полем, согласно предмета изобретения воздействие осуществляют высокочастотным электромагнитным полем, в качестве источника электромагнитной энергии используют радиотрансляционную сеть с частотами вещания 78 и 120 кГц, воздействие осуществляют при помощи излучателя резонансного типа, содержащего колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, физиопроцедуру проводят в два этапа, первый этап - на излучатель подают сигналы с несущей частотой 78 кГц, второй этап - на излучатель подают сигнал с несущей частотой 120 кГц, время каждого этапа 7-15 мин, количество процедур 10-15. The objective of the invention is the expansion of therapeutic and operational capabilities. This is achieved by the fact that in the method of electromagnetic therapy by acting on a biological object with an alternating electromagnetic field, according to the subject of the invention, the effect is carried out by a high-frequency electromagnetic field, a radio transmission network with broadcast frequencies of 78 and 120 kHz is used as an electromagnetic source, the effect is carried out using a resonant type radiator containing an oscillatory circuit, consisting of a capacitor and an inductor, physiotherapy is carried out in two stages, he first step - is fed to the emitter signals with a carrier frequency 78 kHz, the second step - by an emitter supplied with a signal carrier frequency of 120 kHz at each stage 7-15 min 10-15 of procedures.

В устройстве для терапевтического воздействия, содержащем источник электромагнитной энергии, фидер и излучатель, согласно изобретению в качестве источника электромагнитной энергии используют радиотрансляционную сеть с частотами вещания 78 и 120 кГц, к выходным клеммам которой подключена цепь, содержащая соединенные последовательно фидер, согласующий четырехполюсник к излучатель, при этом согласующий четырехполюсник содержит усилитель, входная потенциальная клемма усилителя посредством конденсатора и резистора, соединенных последовательно, соединена с одним из проводов фидера, низкопотенциальная входная клемма усилителя соединена с другим проводом фидера, излучатель содержит катушку индуктивности, содержащую контурную обмотку и обмотку связи, причем у обмотки связи выводы соединены с выходными клеммами усилителя, выводы контурной обмотки соединены с выводами первого конденсатора и посредством двухконтактного переключателя с выводами второго конденсатора. In a device for therapeutic treatment containing an electromagnetic energy source, feeder and emitter, according to the invention, a radio transmission network with broadcast frequencies of 78 and 120 kHz is used as an electromagnetic energy source, to the output terminals of which is connected a circuit containing a feeder connected in series, matching the four-terminal to the emitter, wherein the matching four-port network contains an amplifier, the input potential terminal of the amplifier by means of a capacitor and a resistor connected by it is connected to one of the wires of the feeder, the low-voltage input terminal of the amplifier is connected to the other wire of the feeder, the emitter contains an inductor containing a loop winding and a coupling winding, and at the coupling winding, the leads are connected to the output terminals of the amplifier, the terminals of the loop winding are connected to the terminals of the first capacitor and by means of a two-pin switch with the terminals of the second capacitor.

Сущность изобретения состоит в том, что для воздействия электромагнитным полем на биологический объект поочередно используют амплитудно-модулированные сигналы с несущими частотами 78 и 120 кГц, источником которых является радиотрансляционная сеть (2-я и 3-я программы). Сигнал имеет переменную частоту модуляции, переменный индекс модуляции и наличие пауз. The essence of the invention lies in the fact that for exposure to an electromagnetic field on a biological object, amplitude-modulated signals with carrier frequencies of 78 and 120 kHz are used alternately, the source of which is a radio broadcast network (2nd and 3rd programs). The signal has a variable modulation frequency, a variable modulation index and pauses.

В качестве излучателя применяется колебательный контур, содержащий конденсатор и катушку индуктивности. Резонансная частота контура совпадает с одной из частот 78 или 120 кГц. An oscillating circuit containing a capacitor and an inductor is used as a radiator. The resonant frequency of the circuit coincides with one of the frequencies 78 or 120 kHz.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства для терапевтического воздействия. The drawing shows a functional diagram of the proposed device for therapeutic effects.

Устройство содержит источник электромагнитной энергии 1, роль которого выполняет радиотрансляционная сеть с частотами вещания 78 и 120 кГц. К источнику 1 через фидер 2 и согласующий четырехполюсник 3, подключен излучатель 4. Излучатель 4 выполнен в виде колебательного контура и содержит катушку индуктивности с основной обмоткой 5 и обмоткой связи 6, и конденсаторы 7 и 8. Выводы обмотки связи 6 соединены с выходными клеммами согласующего четырехполюсника 3. У основной обмотки один вывод соединен с первым выводом конденсаторов 7 и 8, а второй вывод соединен со вторым входом конденсатора 7 и посредством ключа 9 со вторым выводом конденсатора 8. The device contains a source of electromagnetic energy 1, the role of which is played by a broadcast network with broadcast frequencies of 78 and 120 kHz. A radiator 4 is connected to the source 1 through a feeder 2 and matching four-terminal 3. The emitter 4 is made in the form of an oscillating circuit and contains an inductor with a main winding 5 and a coupling winding 6, and capacitors 7 and 8. The terminals of the coupling winding 6 are connected to the output terminals of the matching four-terminal 3. At the main winding, one terminal is connected to the first terminal of capacitors 7 and 8, and the second terminal is connected to the second input of capacitor 7 and by means of a key 9 to the second terminal of capacitor 8.

Согласующий четырехполюсник может быть выполнен в виде двух вариантов. Matching four-terminal can be made in the form of two options.

В первом варианте согласующий четырехполюсник содержит усилитель 10, у которого потенциальная входная клемма посредством цепи, состоящей из последовательно соединенных резистора 11 и конденсатора 12, соединена с одним из проводов фидера 2. Низкопотенциальная входная клемма усилителя 10 соединена с другим проводом фидера. Выход усилителя соединен с выводами обмотки связи 6 излучателя. Усилитель питается от автономного источника питания. In the first embodiment, the matching four-terminal network contains an amplifier 10, in which a potential input terminal is connected to one of the wires of the feeder 2 through a circuit consisting of a series-connected resistor 11 and a capacitor 12. The low-voltage input terminal of the amplifier 10 is connected to the other wire of the feeder. The output of the amplifier is connected to the terminals of the coupling winding 6 of the emitter. The amplifier is powered by an independent power source.

Во втором варианте у согласующего четырехполюсника отсутствует усилитель 10. Четырехполюсник 3 содержит только цепь, состоящую из резистора 11 и конденсатора 12, второй вариант используется при высоком уровне сигнала с частотами 78 и 120 кГц на выходных клеммах радиотрансляционной сети. In the second version, the matching four-terminal network does not have an amplifier 10. Four-terminal 3 contains only a circuit consisting of a resistor 11 and a capacitor 12, the second version is used at a high signal level with frequencies of 78 and 120 kHz at the output terminals of the broadcast network.

При замкнутом ключе 9 конденсатор 8 входит в состав колебательного контура излучателя, который настроен на частоту 78 кГц. При разомкнутом ключе колебательный контур настроен на частоту 120 кГц. Устройство может содержать излучатели различной конструкции. Для воздействия на конечности, голову и т. д. применяются излучатели, у которых обмотки катушки индуктивности размещены на боковой поверхности цилиндрического каркаса из твердого диэлектрика. Применяются каркасы с диаметром 100-220 мм и шириной 50-100 мм. Намотка однослойная проводом ЛЭПКО 20х0,07. With the key 9 closed, the capacitor 8 is part of the oscillator circuit of the emitter, which is tuned to a frequency of 78 kHz. With the key open, the oscillatory circuit is tuned to a frequency of 120 kHz. The device may contain emitters of various designs. To affect the limbs, head, etc., emitters are used, in which the windings of the inductor are located on the side surface of a cylindrical frame made of solid dielectric. Frames with a diameter of 100-220 mm and a width of 50-100 mm are used. Single-layer winding with a LEPKO 20x0.07 wire.

Для воздействия на органы спины, груди и живота применяются излучатели, у которых обмотки катушки индуктивности размещены на плоском диэлектрическом каркасе, который выполнен в виде радиально расположенных лепестков с зазором, число лепестков нечетное. Обмотки выполнены в виде спирали, провод каждой из спиралей поочередно огибает соседние лепестки каркаса с противоположных сторон. To affect the organs of the back, chest and abdomen, emitters are used, in which the windings of the inductor are placed on a flat dielectric frame, which is made in the form of radially arranged petals with a gap, the number of petals is odd. The windings are made in the form of a spiral, the wire of each of the spirals alternately bends around the adjacent petals of the frame from opposite sides.

Для воздействия на внутренние органы, например в гинекологии, применяются внутриполостные излучатели, у которых обмотки катушки индуктивности размещены на стержневом ферритовом сердечнике, закрепленном в диэлектрическом кожухе, имеющем форму стакана. To affect the internal organs, for example in gynecology, intracavitary emitters are used, in which the windings of the inductor are placed on a rod ferrite core fixed in a glass-shaped dielectric casing.

Способ электромагнитной терапии осуществляется следующим образом. Выбирается соответствующий излучатель. Например, для воздействия на коленный сустав выбирается излучатель, выполненный в виде цилиндрической катушки. Излучатель надевается на больную конечность. Ключ 9 замыкается. Колебательный контур настроен на несущую частоту 78 кГц. При помощи фидера излучатель включается в розетку радиотрансляционной сети. Согласующий четырехполюсник содержит резистор 11, у которого минимальная величина сопротивления 6 кОм и конденсаторе 12, с емкостью 1000 пФ. The method of electromagnetic therapy is as follows. The appropriate emitter is selected. For example, to act on the knee joint, an emitter made in the form of a cylindrical coil is selected. The emitter is put on a sick limb. Key 9 closes. The oscillation circuit is tuned to a carrier frequency of 78 kHz. Using a feeder, the emitter is connected to the outlet of the broadcast network. Matching four-terminal contains a resistor 11, which has a minimum resistance value of 6 kOhm and capacitor 12, with a capacity of 1000 pF.

Сигнал первой программы ослабляется в излучателе на 60 дБ, сигнал 3-ей программы ослабляется на 20 дБ. The signal of the first program is attenuated in the emitter by 60 dB, the signal of the 3rd program is attenuated by 20 dB.

Длительность процедуры 15-30 мин. Воздействие сигналом с частотой 78 кГц 7-15 мин, затем размыкается ключ 9. Колебательный контур излучателя настроен на несущую частоту 120 кГц. Воздействие сигналом с частотой 120 кГц 7-15 мин. Число процедур 10-12. The duration of the procedure is 15-30 minutes. Exposure to a signal with a frequency of 78 kHz for 7-15 minutes, then key 9 opens. The oscillator circuit of the emitter is tuned to a carrier frequency of 120 kHz. Exposure to a signal with a frequency of 120 kHz for 7-15 minutes The number of procedures is 10-12.

Предлагаемое устройство для электромагнитной терапии реализует новый вид воздействия на организм переменным высокочастотным полем, образованным синусоидальным сигналом амплитудно-модулированным спектром низких частот. Существующие аппараты имеют сигналы с определенными видами модуляции и определенной частотой модуляции. Для изменения режима работы аппарата необходимо совершить ряд переключений. The proposed device for electromagnetic therapy implements a new type of exposure to the body by an alternating high-frequency field formed by a sinusoidal signal with an amplitude-modulated low-frequency spectrum. Existing devices have signals with certain types of modulation and a certain modulation frequency. To change the operating mode of the device, you need to make a series of switches.

В предлагаемом устройстве во время процедуры постоянно изменяются как частота модуляции, так и их амплитуда. При сравнительно малой интенсивности электромагнитного поля этот вид воздействия обеспечивает достижение большого терапевтического эффекта за счет большой пространственно-временной неоднородности электромагнитного поля. Аппарат оказывает "мягкое" воздействие, что позволяет применять его не только в клиниках, но и в домашних условиях без непосредственного контроля врача. Устройство имеет малый вес и габариты, малую стоимость. Излучатели на цилиндрических и плоских каркасах применяются для лечения заболеваний в области неврологии, травматологии, урологии и гинекологии. Внутриполостные излучатели применяются при лечении заболеваний в области гинекологии, урологии и проктологии. Цилиндрические каркасы имеют диаметры от 100 до 220 мм. In the proposed device during the procedure, both the modulation frequency and their amplitude are constantly changing. With a relatively low intensity of the electromagnetic field, this type of exposure ensures a large therapeutic effect due to the large spatio-temporal heterogeneity of the electromagnetic field. The device has a “soft” effect, which allows its use not only in clinics, but also at home without the direct supervision of a doctor. The device has a low weight and dimensions, low cost. Radiators on cylindrical and flat frames are used to treat diseases in the field of neurology, traumatology, urology and gynecology. Intracavitary emitters are used in the treatment of diseases in the field of gynecology, urology and proctology. Cylindrical frames have diameters from 100 to 220 mm.

Плоские каркасы имеют диаметры от 80 до 160 мм. Внутриполостные излучатели имеют диаметр кожуха 14, 19 и 25 мм, длина кожуха 120 мм. Устройство прошло испытания в клиниках г. Омска. Испытания подтвердили высокую лечебную эффективность устройства. Flat frames have diameters from 80 to 160 mm. Intracavitary radiators have a casing diameter of 14, 19 and 25 mm, a casing length of 120 mm. The device has been tested in clinics in Omsk. Tests have confirmed the high therapeutic effectiveness of the device.

Источники информации
1. Патент РФ 848040, кл. А 61 N 5/02
2. У. Р. Эйди. Частотные и энергетические окна при воздействии слабых электромагнитных полей на живую ткань.Sources of information
1. RF patent 848040, cl. A 61 N 5/02
2. U. R. Adie. Frequency and energy windows when exposed to weak electromagnetic fields on living tissue.

3. Комплексный каталог "Изделия промышленности средств связи". Серия 1. Радиоэлектронная медицинская аппаратура. Москва, 1994 г., с. 19. 3. Comprehensive catalog "Products of the communications industry." Series 1. Radio-electronic medical equipment. Moscow, 1994, with. 19.

4. Иванов Г.Г. и др. Возможности оценки общей воды и внеклеточной жидкости методом биоимпедансной спектроскопии. Вестник РУДН, сер. Медицина, 1998 г., 1, с. 213-223. 4. Ivanov G.G. et al. Opportunities for assessing total water and extracellular fluid by bioimpedance spectroscopy. Vestnik RUDN, ser. Medicine, 1998, 1, p. 213-223.

Claims

1. The method of electromagnetic therapy by exposure to a biological object with an alternating electromagnetic field, characterized in that the exposure is carried out by a high-frequency electromagnetic field, a radio transmission network with broadcast frequencies of 78 and 120 kHz is used as a source of electromagnetic energy, the effect is carried out using a resonant type emitter containing oscillatory a circuit consisting of a capacitor and an inductor, the procedure is carried out in two stages, the first stage - a signal is supplied to the emitter s with a carrier frequency of 78 kHz, the second stage - a signal with a carrier frequency of 120 kHz is sent to the emitter, the time of each stage is 7-10 minutes, the number of procedures is 10-12.

2. A device for therapeutic treatment, containing a source of electromagnetic energy, a feeder and a radiator, characterized in that as a source of electromagnetic energy use a broadcast network with broadcast frequencies of 78 and 120 kHz, to the output terminals of which is connected a circuit containing a feeder connected in series, matching a four-terminal network and an emitter, wherein the matching quadrupole comprises an amplifier, the input potential terminal of the amplifier by means of a capacitor and a resistor, connected by it is connected to one of the wires of the feeder, the low-voltage input terminal of the amplifier is connected to the second wire of the feeder, the emitter contains an inductor containing a loop winding and a coupling winding, and at the coupling winding, the leads are connected to the output terminals of the amplifier, the leads of the loop winding are connected to the terminals of the first capacitor and by means of a two-pin switch with the terminals of the second capacitor.