RU2209097C1

RU2209097C1 - Device for applying electromagnetic therapy

Info

Publication number: RU2209097C1
Application number: RU2002116768/14A
Authority: RU
Inventors: А.И. Тома; А.Д. Белоусов; В.А. Ёлкин; И.А. Салов
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2003-07-27
Also published as: RU2002116768A

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has housing having receiving and emitting unit mounted therein and having laser diode and photodetector matrices connected to control unit. The photodetector matrix is connected to infrared radiometer input which output is connected to the control unit input. Optical modulator matrix is built in into the laser diode matrix, laser diode matrix body having beds as holes for receiving the laser diodes coaxial to corresponding holes in optical modulator matrix body for positioning them there. The hole axes converge in spherical mirror focal point formed by optical modulator matrix working surface. The holes are spaced along concentric circles in matrix bodies. The photodetector matrix is circularly arranged as a ring on the spherical mirror facet having Fresnel lens mounted on the exposure surface. The laser diode matrix of the receiving and emitting unit is additionally connected to current stabilizer unit and optical modulator matrix is connected to control unit. EFFECT: enhanced effectiveness in treating deep tissue layers. 2 dwg _

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано в физиотерапии при лечении заболеваний и повреждений центральной и периферической нервной систем, опорно-двигательной системы, внутренних органов, а также для терапевтического лечения электромагнитным излучением с возможностью подбора параметров излучения и контролем эффективности его использования. The invention relates to medicine and medical equipment and can be used in physiotherapy in the treatment of diseases and injuries of the central and peripheral nervous systems, musculoskeletal system, internal organs, as well as for therapeutic treatment with electromagnetic radiation with the possibility of selecting radiation parameters and controlling its use.

Известен ряд устройств для электромагнитного терапевтического воздействия, например устройство для светотерапии (патент Ru 2070077 МПК А 61 N 5/06), содержащее головку оптического излучения, блок питания, блок управления работой излучателя с дополнительно введенными микрофоном, светофонендоскопом и блоком преобразования сигналов с микрофона, соединенным с выходом микрофона и входом светофонендоскопа. Микрофон установлен на выходной поверхности головки излучателя. A number of devices for electromagnetic therapeutic effects are known, for example, a device for light therapy (patent RU 2070077 IPC A 61 N 5/06), comprising an optical radiation head, a power supply, an emitter operation control unit with an additional microphone, a light phonoscope and a microphone signal conversion unit, connected to the microphone output and the input of the traffic light. The microphone is mounted on the output surface of the emitter head.

В данном устройстве совмещены с лечебным лазерным воздействием диагностические возможности аппарата, однако сам характер лазерного воздействия не учитывает глубину расположения очагов поражения и чем глубже располагается последний, тем эффективность лечебного воздействия становится меньше. In this device, the diagnostic capabilities of the device are combined with therapeutic laser exposure, however, the nature of the laser exposure does not take into account the depth of the lesion and the deeper the latter is located, the less effective the therapeutic effect.

Другое физиотерапевтическое устройство (патент Ru 2159637 МПК А 61 N 1/00, 1/36, 5/06), содержащее корпус, сменные насадки, узел сопряжения насадок с корпусом, имеет посадочное место в узле сопряжения, которое выполнено в виде конусного отверстия, а дистальный конец рабочей насадки имеет форму тела вращения. В корпусе размещен блок питания и управления, узел сопряжения электрически связан с блоком питания, а управление источником физиотерапевтического воздействия осуществляется по кабелю, подключенному через разъем. Источник физиотерапевтического воздействия выполнен в виде многоцветного, по меньшей мере, двухцветного светодиода, который размещен в корпусе устройства и оптически согласован с рабочей световодной насадкой. В объеме рабочей насадки размещен источник физиотерапевтического воздействия согласованно с расположением зоны воздействия. Another physiotherapeutic device (patent RU 2159637 IPC A 61 N 1/00, 1/36, 5/06), comprising a housing, interchangeable nozzles, a nozzle interface with a housing, has a seat in the interface, which is made in the form of a conical hole, and the distal end of the working nozzle has the shape of a body of revolution. A power and control unit is placed in the housing, the interface unit is electrically connected to the power unit, and the physiotherapeutic influence source is controlled via a cable connected through the connector. The source of physiotherapeutic influence is made in the form of a multi-color, at least two-color LED, which is placed in the device body and is optically matched with a working light guide nozzle. In the volume of the working nozzle, a source of physiotherapeutic influence is placed in accordance with the location of the impact zone.

Особенности технического решения данного устройства заключаются в возможности проведения внутриполостного лазерного облучения, изменения же самих свойств лазерного излучения в представленном изобретении несущественны и мало чем отличаются от традиционных лазерных источников излучения. Features of the technical solution of this device are the possibility of carrying out intracavitary laser irradiation, changes in the properties of laser radiation themselves in the present invention are insignificant and are not much different from traditional laser radiation sources.

Другое устройство (патент Ru 2112570 МПК А 61 N 5/06) для многофункционального гидравлического и лазерного многоволнового физиотерапевтического воздействия содержит душевой аппарат, формирователь струи жидкости, с введенными для обеспечения многофункционального лазерного воздействия на участке тела источниками оптического лазерного излучения, по крайней мере, двумя инфракрасными лазерами с непрерывным и импульсными режимами излучения. Кроме того, устройство имеет узел ввода излучения в светодиод, узел ввода излучения в струи жидкости, а также узел ресивирования для сглаживания пульсации и упорядочивания струи жидкости, регулятор давления и температуры, систему комплексного фокусирования и сканирования излучения лазеров. Диапазоны источников электромагнитного излучения выбраны в пределах от 380 до 1400 нм. Особенностью данного устройства является то, что в нем объединены свойства лазерного излучения с гидравлическим и электромагнитным воздействием. Another device (patent RU 2112570 IPC A 61 N 5/06) for a multifunctional hydraulic and laser multi-wave physiotherapeutic effect comprises a shower device, a liquid shaper, with at least two optical laser sources introduced to provide a multifunctional laser effect on a body site; infrared lasers with continuous and pulsed radiation modes. In addition, the device has a node for inputting radiation into the LED, a node for inputting radiation into the liquid stream, and also a resizing unit for smoothing pulsations and arranging the liquid stream, a pressure and temperature regulator, a system for complex focusing and scanning of laser radiation. The ranges of sources of electromagnetic radiation are selected in the range from 380 to 1400 nm. A feature of this device is that it combines the properties of laser radiation with hydraulic and electromagnetic effects.

Однако лечебный эффект при таком лечении носит лишь опосредованный характер по типу акупунктуры, массажа, а непосредственного воздействия на патологический очаг таким устройством добиться не реально. However, the therapeutic effect with such treatment is only mediated in the type of acupuncture, massage, and it is not realistic to achieve a direct effect on the pathological focus with such a device.

Устройство (патент Ru 2129889, МПК А 61 N 5/06) для магнитолазерной терапии содержит корпус с размещенньм в нем блоком управления и индикации. Устройство также содержит основной излучающий терминал, соединенный с блоком управления и индикации, импульсный источник лазерного излучения с кольцевым постоянным магнитом, размещенным соосно с источником импульсного лазерного излучения и источником непрерывного ИК-излучения, снабженным дополнительным излучающим терминалом и активной насадкой. Устройство имеет автономный источник питания в виде блока аккумуляторных батарей, размещенных в корпусе. Дополнительный излучающий терминал и активная насадка электрически соединены с блоком управления и индикации, причем на стенке корпуса основного излучающего терминала закреплено гнездо с возможностью соединения штырьковой части разъемов дополнительного излучающего терминала. The device (patent Ru 2129889, IPC A 61 N 5/06) for magnetic laser therapy comprises a housing with a control and indication unit located therein. The device also contains a main emitting terminal connected to the control and indication unit, a pulsed laser source with a ring permanent magnet coaxial with a pulsed laser and a source of continuous infrared radiation, equipped with an additional emitting terminal and an active nozzle. The device has an autonomous power source in the form of a battery pack located in the housing. The additional radiating terminal and the active nozzle are electrically connected to the control and display unit, and a socket is fixed on the housing wall of the main radiating terminal with the possibility of connecting the pin part of the connectors of the additional radiating terminal.

Особенностью данного устройства является то, что в нем сочетаются умеренно когерентное и некогерентное оптическое излучение с магнитным полем, достигается более глубокая проникающая способность, однако она остается все же недостаточной, чтобы говорить о непосредственном воздействии на глубокорасположенный в тканях патологический очаг. A feature of this device is that it combines moderately coherent and incoherent optical radiation with a magnetic field, a deeper penetrating ability is achieved, but it still remains insufficient to speak of a direct effect on the pathological focus deep in the tissues.

Общим же недостатком этой группы устройств является отсутствие в них элементов обратной связи, что не позволяет обеспечить объективный контроль за ответной реакцией организма на терапевтическое воздействие. Оценка эффективности лечения базируется на субъективных ощущениях пациента и некоторых медико-биологических показателях крови, мочи, температуры, состоянии кожного покрова в зоне воздействия. Кроме того, в названных приборах отсутствуют современные средства управления процессом лечения, например в них нет даже средств компьютерного программного управления, несмотря на высокую аппаратурную насыщенность устройств. A common drawback of this group of devices is the lack of feedback elements in them, which does not allow for objective monitoring of the body's response to therapeutic effect. Assessing the effectiveness of treatment is based on the subjective feelings of the patient and some biomedical indicators of blood, urine, temperature, and the condition of the skin in the affected area. In addition, the aforementioned devices lack modern means of controlling the treatment process, for example, they do not even have the means of computer program control, despite the high hardware saturation of the devices.

Известен также аппарат (патент Ru 2167686, МПК А 61 N 5/06, 2/00, 7/00, А61 Н 39/00) для диагностики и полифакторной терапии, который содержит основной облучающий терминал ИК-диапазона и пульт управления. Основной терминал ИК-диапазона содержит N светодиодов, по крайней мере, два светодиода, лазерный излучатель, кольцеобразный источник постоянного магнитного поля, фотоприемник, камеру, внутренняя поверхность которой выполнена зеркально. Камера размещена в отверстии кольцеобразного источника постоянного магнитного поля. Одно из оснований камеры представляет лицевую плоскость основного терминала ИК-диапазона. На другом основании камеры жестко установлены светодиоды, первый фотодиод, лазерный излучатель, второй фотодиод, установленный в отверстиях источника постоянного магнитного поля, и через переключатель, подключенный к фотоприемнику, к которому также через этот переключатель подключен первый фотодиод. Пульт управления содержит блок цифровой индикации, блок звуковой сигнализации, источник питания светодиодов, источник питания лазерных излучателей, соединенный с лазерным излучателем основного терминала. В аппарат введены дополнительный терминал ИК-диапазона, N дополнительных лазерных терминалов, выполненных с возможностью работы на разных частотах. Число лазерных терминалов N ≥1. Они выполнены с возможностью облучения и приема отраженного излучения для разных частот оптического диапазона. Кроме того, в аппарате имеется терминал КВЧ, ультразвуковые терминалы, элемент для проведения экспресс-диагностики. Указанные терминалы и элементы экспресс-диагностики, связанные с пультом управления через соответствующий разъем, выполнены с возможностью проведения плановой экспресс-диагностики, воздействия на биологические объекты одновременно или последовательно во времени, получения информации на дисплее персонального компьютера и сравнения информации о состоянии больного до начала и по завершении физиотерапевтического воздействия. Also known apparatus (patent Ru 2167686, IPC A 61 N 5/06, 2/00, 7/00, A61 H 39/00) for diagnosis and multifactorial therapy, which contains the main irradiating infrared terminal and a control panel. The main infrared terminal contains N LEDs, at least two LEDs, a laser emitter, an annular source of constant magnetic field, a photodetector, a camera, the inner surface of which is made mirror-like. The camera is placed in the hole of the annular source of constant magnetic field. One of the bases of the camera is the front plane of the main infrared terminal. The LEDs, the first photodiode, the laser emitter, the second photodiode installed in the holes of the constant magnetic field source, and through a switch connected to the photodetector, to which the first photodiode is also connected through this switch, are rigidly mounted on the other base of the camera. The control panel includes a digital display unit, an audible alarm unit, an LED power source, a laser emitter power source connected to a laser emitter of the main terminal. An additional infrared terminal and N additional laser terminals configured to operate at different frequencies have been introduced into the apparatus. The number of laser terminals is N ≥1. They are made with the possibility of irradiation and reception of reflected radiation for different frequencies of the optical range. In addition, the device has an EHF terminal, ultrasound terminals, an element for express diagnostics. The indicated terminals and elements of express diagnostics associated with the control panel through the corresponding connector are configured to perform scheduled express diagnostics, affect biological objects simultaneously or sequentially in time, obtain information on the display of a personal computer and compare information about the patient’s condition before and upon completion of the physiotherapeutic effect.

Недостатком данного устройства является отсутствие функции автоподстройки параметров воздействующего излучения по сигналам отклика, например отраженного излучения, принимаемого фотоприемником от организма пациента. Так как аппарат не является самонастраивающейся системой, он не в состоянии автоматически подобрать оптимальный режим лечения. Подбор режимов осуществляет лечащий персонал, квалификация которого может быть самой различной и не исключает субъективизма. The disadvantage of this device is the lack of a function for automatically adjusting the parameters of the acting radiation according to response signals, for example, reflected radiation received by the photodetector from the patient’s body. Since the device is not a self-adjusting system, it is not able to automatically select the optimal treatment regimen. The selection of modes is carried out by the attending staff, the qualifications of which can be very different and do not exclude subjectivity.

Известен также аппарат (патент RU 2072879, МПК А 61 N 5/06 от 09.02.90) для магнитолазерной терапии, содержащий кольцевой источник постоянного магнитного поля, полупроводниковый лазерный излучатель, соединенные между собой коммутатор и синхронизатор. Для повышения точности индивидуальной дозировки световой энергии в аппарат введены светодиоды и фотоприемник, установленные в насадке. Кроме того введены: индикатор, связанный с фотоприемником, индикатор тока, связанный со светодиодами и коммутатором, последовательно соединенный импульсный задающий генератор, подключенный ко второму выходу синхронизатора, и модулятор-формирователь импульсов, подключенный к полупроводниковому лазерному излучателю. Also known apparatus (patent RU 2072879, IPC A 61 N 5/06 from 09.02.90) for laser therapy, containing an annular source of constant magnetic field, a semiconductor laser emitter, interconnected switch and synchronizer. To increase the accuracy of the individual dosage of light energy, LEDs and a photodetector installed in the nozzle are introduced into the apparatus. In addition, the following are introduced: an indicator associated with the photodetector, a current indicator associated with the LEDs and the switch, a serially connected pulse master oscillator connected to the second output of the synchronizer, and a pulse modulator connected to a semiconductor laser emitter.

Аппарат имеет недостатки вышеописанного аналога и, кроме того, не позволяет осуществлять концентрацию лазерного излучения в области воздействия. Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматической регулировки дозы облучения на основе объективных критериев. Кроме того, врач регулирует величину дозы облучения, руководствуясь чисто субъективными оценками. Данным аппаратом невозможно достичь терапевтических доз облучения на глубоко расположенных нервных структурах, тканях и органах. The device has the disadvantages of the above analogue and, in addition, does not allow the concentration of laser radiation in the affected area. The disadvantage of this device is the inability to automatically adjust the radiation dose based on objective criteria. In addition, the doctor adjusts the dose, guided by purely subjective estimates. With this device, it is impossible to achieve therapeutic doses of radiation on deeply located nerve structures, tissues and organs.

Наиболее близким к заявляемому устройству является аппарат (патент RU 2143293, МПК А 61 N 5/06, 2/08, А 61 В 10/00, от 27.12.1999) для диагностики и магнитолазерной терапии, состоящий из терминала, содержащего N светодиодов, фотодиод, лазерный излучатель, источник постоянного магнитного поля, одна сторона которого представляет лицевую часть терминала, и пульта управления. Аппарат содержит блок цифровой индикации, блок звуковой индикации, источник питания светодиодов, источник питания лазерного излучателя, а также синхронизатор, состоящий из последовательно соединенных усилителя сигнала сердечного ритма, вход которого является сигнальным входом аппарата, селектора R-зубцов, формирователя пачек импульсов, переключателя, соединенного с выходом формирователя пачек импульсов, дисплея, микропроцессора, блока адаптации и блока переключения режимов. Терминал дополнительно содержит фотоприемник, второй переключатель, по крайне мере, один дополнительный фотодиод и камеру, внутренняя поверхность которой выполнена с возможностью отражения оптического излучения. Камера размещена между внутренними поверхностями источников постоянного магнитного поля. Одно из оснований камеры представляет лицевую плоскость терминала, а на другом основании камеры жестко установлены светодиоды, фотодиод, лазерный излучатель, по крайней мере, один фотодиод, установленный в источнике постоянного магнитного поля через переключатель, подключенный к фотоприемнику, к которому через второй переключатель также подключен и фотодиод, установленный в камере. Выход фотоприемника соединен с индикаторным входом микропроцессора, к индикаторному выходу микропроцессора подключен блок цифровой индикации. К первому и второму запускающим выходам микропроцессора подключены соответственно вход источника питания светодиодов и вход источника питания лазерного излучателя. Запускающий вход микропроцессора через первый переключатель подключен к запускающему входу аппарата, а информационный вход-выход микропроцессора через блок адаптации подключен к информационному входу-выходу аппарата. Closest to the claimed device is an apparatus (patent RU 2143293, IPC A 61 N 5/06, 2/08, A 61 10/00, dated 12/27/1999) for diagnostics and magnetic laser therapy, consisting of a terminal containing N LEDs, a photodiode, a laser emitter, a source of constant magnetic field, one side of which represents the front of the terminal, and the control panel. The apparatus contains a digital indication unit, an audio indication unit, a LED power supply, a laser emitter power supply, and a synchronizer, consisting of a series-connected heart rate signal amplifier, the input of which is the signal input of the device, R-wave selector, pulse train shaper, switch, connected to the output of the pulse shaper, display, microprocessor, adaptation unit and mode switching unit. The terminal further comprises a photodetector, a second switch, at least one additional photodiode and a camera whose inner surface is capable of reflecting optical radiation. The camera is placed between the inner surfaces of the sources of constant magnetic field. One of the base of the camera is the front plane of the terminal, and on the other base of the camera there are rigidly mounted LEDs, a photodiode, a laser emitter, at least one photodiode installed in a constant magnetic field source through a switch connected to a photodetector, to which is also connected via a second switch and a photodiode mounted in the camera. The output of the photodetector is connected to the indicator input of the microprocessor, a digital indication unit is connected to the indicator output of the microprocessor. The first and second triggering outputs of the microprocessor are connected respectively to the input of the power supply of the LEDs and the input of the power source of the laser emitter. The triggering input of the microprocessor through the first switch is connected to the triggering input of the device, and the information input-output of the microprocessor through the adaptation unit is connected to the information input-output of the device.

Недостатком устройства является чрезмерная перегруженность мелкими автономными блоками, неподчиненными единому важному замыслу - обеспечения необходимых терапевтических доз облучения в глубокорасположенных патологических зонах. Кроме того, отсутствует возможность концентрировать на большой глубине необходимые комбинированные терапевтические регулируемые дозы лазерного и КВЧ облучения с возможностью изменения баланса между указанными факторами. The disadvantage of this device is that it is overloaded with small autonomous units that are not subordinate to a single important concept - providing the necessary therapeutic doses of radiation in deeply located pathological zones. In addition, it is not possible to concentrate at a great depth the necessary combined therapeutic adjustable doses of laser and EHF radiation with the possibility of changing the balance between these factors.

Задача изобретения заключается в повышении эффективности воздействия терапии электромагнитного излучения на глубоколежащие патологически измененные ткани организма с контролем изменений в патологическом очаге и с возможностью корректировать параметры воздействующих факторов и, следовательно, изменять схему лечебной процедуры. The objective of the invention is to increase the effectiveness of the treatment of electromagnetic radiation on deep-lying pathologically altered body tissues with the control of changes in the pathological focus and with the ability to adjust the parameters of the influencing factors and, therefore, change the treatment procedure.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для электромагнитной терапии, содержащем корпус с размещенным в нем приемно-излучающим блоком, включающим матрицы лазерных диодов и фотоприемников, подключенных к блоку управления, при этом матрица фотоприемников связана со входом ИК-радиометра, выход которого подключен ко входу блока управления, в матрицу лазерных диодов вложена матрица оптических модуляторов, тело матрицы лазерных диодов имеет ложементы, выполненные в виде отверстий для размещения лазерных диодов, соосных соответствующим отверстиям в теле матрицы оптических модуляторов для их размещения, при этом оси отверстий сходятся в точку фокуса сферического зеркала, образованного рабочей поверхностью матрицы оптических модуляторов, а отверстия разнесены по концетрическим окружностям в теле матриц, матрица фотоприемников размещена в виде кольца на торце сферического зеркала, в котором по поверхности его раскрыва установлена линза Френеля, и дополнительно матрица лазерных диодов приемно-излучающего блока подключена к блоку стабилизаторов тока, а матрица оптических модуляторов - к блоку управления. The essence of the invention lies in the fact that in the device for electromagnetic therapy, comprising a housing with a receiving-emitting unit placed therein, including arrays of laser diodes and photodetectors connected to the control unit, the photodetector matrix is connected to the input of the IR radiometer, the output of which is connected a matrix of optical modulators is embedded in the matrix of laser diodes to the input of the control unit, the body of the matrix of laser diodes has lodgements made in the form of holes for accommodating laser diodes, coaxial the corresponding holes in the body of the matrix of optical modulators for their placement, while the axis of the holes converge to the focal point of the spherical mirror formed by the working surface of the matrix of optical modulators, and the holes are spaced along concentric circles in the matrix body, the photodetector matrix is placed in the form of a ring at the end of the spherical mirror, in which a Fresnel lens is installed on the surface of its aperture, and in addition, the matrix of laser diodes of the receiving-emitting unit is connected to the current stabilizer unit, and the mat The face of optical modulators is to the control unit.

Изобретение поясняется с помощью блок-схемы, представленной на фиг.1-2, где:
1 - приемно-излучающий блок;
2 - корпус приемно-излучающего блока;
3 - матрица лазерных диодов;
4 - ложемент;
5 - лазерный диод;
6 - матрица оптических модуляторов;
7 - оптический модулятор ММ диапазона;
8 - буферное кольцо;
9 - матрица фотоприемников;
10 - фотоприемник;
11 - оптическая линза;
12 - юстировочный элемент линзы;
13 - блок управления с клавиатурой;
14 - блок стабилизаторов тока (лазерных диодов);
15 - ИК-радиометр;
16 - электрический разъем питания лазерных диодов;
17 - электрический разъем питания оптических модуляторов;
18 - электрический разъем подключения фотоприемников;
19 - блок питания.The invention is illustrated using the flowchart shown in figure 1-2, where:
1 - receiving-emitting unit;
2 - the housing of the receiving-emitting unit;
3 - matrix of laser diodes;
4 - lodgement;
5 - laser diode;
6 - matrix of optical modulators;
7 - optical modulator MM range;
8 - buffer ring;
9 - photodetector array;
10 - photodetector;
11 - an optical lens;
12 - adjustment element of the lens;
13 - control unit with a keyboard;
14 - block of current stabilizers (laser diodes);
15 - IR radiometer;
16 - electrical power connector of the laser diodes;
17 - electrical power connector of the optical modulators;
18 - electrical connector connecting photodetectors;
19 - power supply.

Соединение элементов в устройстве осуществлено следующим образом. The connection of elements in the device is as follows.

Блок, контактирующий с телом пациента, выполняет функции приемно-излучающего блока 1, поскольку осуществляет концентрацию лазерного излучения в область патологии на заданную глубину и воспринимает рассеянную часть излучения для последующей обработки. Премно-излучающий блок 1 представляет собой универсальную приемно-излучающую головку. Она помещена в корпус 2, имеющий форму стакана, являющегося держателем всех составляющих головку деталей. В состав элементов приемно-излучающего блока 1 входят: матрица лазерных диодов 3, в теле которой выполнены оформленные в виде отверстий ложементы 4, внутрь каждого из которых помещено по одному лазерному диоду 5. Аналогично по структуре выполнена матрица оптических модуляторов 6, вложенная в матрицу лазерных диодов 3, в ложементах которой размещены по одному оптическому модулятору 7 ММ-диапазона. Таким образом, тела матриц 3 и 6 имеют ложементы 4, оформленные в виде соосных одинаковых отверстий, число которых от 10 до 150. Их оси сходятся в точку фокуса сферического зеркала, образованного рабочей поверхностью матрицы оптических модуляторов 6. Матрица лазерных диодов 3 и вложенная в нее матрица оптических модуляторов 6, совмещенные по осям ложементов, представляют собой вогнутое сферическое зеркало из многослойного композиционного материала. Поверхности матриц покрыты металлической фольгой толщиной порядка 0,1 мм. Лазерные диоды 5 и оптические модуляторы 7 жестко закреплены в соответствующих ложементах 4 с соблюдением концентрической ориентации так, что лучи, выходя из оптических модуляторов 7, сходятся в одной точке, расположенной на том же месте, что и фокус сферического зеркала, образованного внутренней поверхностью матрицы оптических модуляторов 6. Матрицы 3 и 6 жестко соединены с буферным кольцом 8 по торцевым поверхностям. Радиус кривизны рабочей внутренней поверхности матрицы оптических модуляторов 6 составляет 0,7 от внешнего диаметра D торцевой части приемно-излучающего блока. The unit in contact with the patient’s body performs the functions of the receiving-emitting unit 1, since it carries out the concentration of laser radiation in the pathology region to a predetermined depth and perceives the scattered part of the radiation for subsequent processing. The premier emitting unit 1 is a universal receiving emitting head. It is placed in the housing 2, having the shape of a glass, which is the holder of all the parts making up the head. The composition of the elements of the receiving-emitting unit 1 includes: a matrix of laser diodes 3, in the body of which are made lodges 4 formed as holes, inside of each of which one laser diode 5 is placed. Similarly, the structure of the matrix of optical modulators 6 is embedded in the laser matrix diodes 3, in the lodges of which are placed one optical modulator 7 MM-range. Thus, the bodies of matrices 3 and 6 have cradles 4, arranged in the form of coaxial identical holes, the number of which is from 10 to 150. Their axes converge at the focal point of the spherical mirror formed by the working surface of the matrix of optical modulators 6. The matrix of laser diodes 3 and embedded in her matrix of optical modulators 6, aligned along the axes of the lodgements, are a concave spherical mirror of a multilayer composite material. The matrix surfaces are covered with metal foil with a thickness of the order of 0.1 mm. Laser diodes 5 and optical modulators 7 are rigidly fixed in the respective lodges 4 in a concentric orientation so that the rays coming out of the optical modulators 7 converge at one point located in the same place as the focus of the spherical mirror formed by the inner surface of the optical matrix modulators 6. Matrices 3 and 6 are rigidly connected to the buffer ring 8 along the end surfaces. The radius of curvature of the working inner surface of the matrix of optical modulators 6 is 0.7 from the outer diameter D of the end part of the receiving-emitting unit.

Радиус кривизны внешней поверхности матрицы оптических модуляторов 6 составляет 0,9 от диаметра D. Радиус кривизны рабочей поверхности матрицы лазерных диодов 3 составляет 0,92 от диаметра D. Радиус кривизны внешней поверхности матрицы лазерных диодов 3 составляет 1,1 диаметра D. Радиус кривизны внутренней поверхности сферической части корпуса 2 составляет 1,12 диаметра D. Радиус кривизны внешней поверхности сферической части корпуса 2 составляет 1,2 диаметра D. The radius of curvature of the outer surface of the matrix of optical modulators 6 is 0.9 of the diameter D. The radius of curvature of the working surface of the matrix of laser diodes 3 is 0.92 of the diameter D. The radius of curvature of the outer surface of the matrix of laser diodes 3 is 1.1 diameter D. The radius of curvature of the inner the surface of the spherical part of the housing 2 is 1.12 of the diameter D. The radius of curvature of the outer surface of the spherical part of the housing 2 is 1.2 of the diameter D.

Для приема излучения обратного рассеяния в приемно-илучающий блок 1 входит матрица фотоприемников 9, которая выполнена из фотоприемников 10, соединенных в последовательную цепь так, что их напряжения складываются в суммарное выходное напряжение матрицы фотоприемников 9, которая содержит от 4 и более фотоприемников 10. Одним из основных элементов приемно-излучающего блока 1 является линза Френеля 11, как правило, с числом слоев от 10 и более, выполняющая функцию согласования с телом пациента, позволяющая изменять глубину концентрации излучения. Каждый слой линзы Френеля 12 выполнен из прозрачного для оптического излучения эластичного материала. Линза Френеля 11 помещена внутрь матрицы фотоприемников 9, зафиксирована в ней и закреплена на кольцевой части юстировочного элемента 12, который имеет грибообразный вид, а его ножка имеет форму тонкого стакана, переходящую в кольцевой диск по внешнему торцу. Внешний диаметр стакана равен внутреннему диаметру буферного кольца 8. Воздействующий на пациента приемно-излучающий блок 1 подключен к блоку управления 13, блоку стабилизаторов тока 14 лазерных диодов 5, блоку ИК-радиометра 15 через электрические разъемы 16, 17, 18 соответственно. На вход ИК-радиометра 15 подается суммарное выходное напряжение с матрицы фотоприемников 9. Через электрический разъем 16 матрица лазерных диодов 3 приемно-излучающего блока 1 подключена к блоку стабилизаторов тока лазерных диодов 14. Через электрический разъем 17 матрица оптических модуляторов 6 приемно-излучающего блока 1 подключается к блоку управления 13. Через электрический разъем 18 матрица фотоприемников 9 подключена к входу ИК-радиометра 15. Выход ИК-радиометра 15 подключен к блоку управления 13 через вход аналого-цифрового преобразователя, входящего в его состав. Выходы блока питания 19 соединены со входами для подключения необходимых питающих напряжений блоков 13, 14, 15. На буферном кольце 8 размещены электрические разъемы 16, 17, 18. To receive backscattering radiation, a photodetector array 9 is included in the receiving-emitting unit 1, which is made of photodetectors 10 connected to a series circuit so that their voltages add up to the total output voltage of the photodetector matrix 9, which contains 4 or more photodetectors 10. One of the main elements of the receiving-emitting unit 1 is a Fresnel lens 11, usually with a number of layers of 10 or more, performing the function of matching with the patient’s body, which allows you to change the depth of radiation concentration . Each layer of the Fresnel lens 12 is made of a transparent material that is transparent to optical radiation. The Fresnel lens 11 is placed inside the matrix of photodetectors 9, fixed in it and fixed on the annular part of the alignment element 12, which has a mushroom-like appearance, and its leg has the shape of a thin glass that passes into the annular disk at the outer end. The outer diameter of the cup is equal to the inner diameter of the buffer ring 8. The patient receiving-emitting unit 1 is connected to the control unit 13, the block of current stabilizers 14 of the laser diodes 5, the block of the infrared radiometer 15 through the electrical connectors 16, 17, 18, respectively. At the input of the IR radiometer 15, the total output voltage from the photodetector array 9 is supplied. Through the electrical connector 16, the matrix of laser diodes 3 of the receiving-emitting unit 1 is connected to the current stabilizer block of the laser diodes 14. Through the electrical connector 17, the matrix of optical modulators 6 of the receiving-emitting unit 1 connected to the control unit 13. Through the electrical connector 18, the photodetector array 9 is connected to the input of the IR radiometer 15. The output of the IR radiometer 15 is connected to the control unit 13 through the input of an analog-to-digital converter I, its member. The outputs of the power supply 19 are connected to the inputs for connecting the necessary supply voltages of the blocks 13, 14, 15. Electrical connectors 16, 17, 18 are located on the buffer ring 8.

Работа устройства. Врач размещает приемно-излучающий блок 1 вблизи тела пациента, ориентируя его излучающей поверхностью в направлении патологического очага. Затем подключает устройство к сети переменного тока. Далее переключателем "Сеть" включает устройство. После этого на все блоки устройства подаются необходимые напряжения с блока питания 19. The operation of the device. The doctor places the receiving-emitting unit 1 near the patient’s body, orienting it with the radiating surface in the direction of the pathological focus. Then connects the device to AC power. Next, the switch "Network" turns on the device. After that, all the blocks of the device are supplied with the necessary voltage from the power supply 19.

С помощью клавиатуры блока управления 13 в микропроцессор вносятся анкетные данные пациента, анамнез заболевания, данные клинического и местного статуса, лабораторных исследований. Затем запускается рабочая программа, которая проводит анализ внесенных данных о пациенте и выдает рекомендации о выборе соответствующей подпрограммы для проведения лечебной процедуры по карте режимов, заложенных в памяти микропроцессора блока управления 13. Далее врач с учетом полученных рекомендаций выбирает и запускает оптимальный режим лечения. Using the keyboard of the control unit 13, the patient's personal data, medical history, clinical and local status data, and laboratory tests are entered into the microprocessor. Then, a work program is launched that analyzes the entered patient data and gives recommendations on choosing the appropriate subprogram for the treatment procedure according to the regimen map stored in the memory of the microprocessor of the control unit 13. Then, taking into account the recommendations received, the doctor selects and starts the optimal treatment regimen.

Блок управления 13 формирует временные интервалы работы матрицы лазерных диодов 3, матрицы оптических модуляторов 6 и вырабатывает сигналы управления для блока стабилизаторов тока 14 лазерных диодов 5. По этим сигналам управления меняются величины стабилизированных токов лазерных диодов 14 и, следовательно, уровни излучаемой ими мощности. При необходимости часть лазерных диодов 5 можно выключить. The control unit 13 forms the time intervals of the matrix of laser diodes 3, the matrix of optical modulators 6 and generates control signals for the current stabilizer block 14 of the laser diodes 5. The stabilized currents of the laser diodes 14 and, consequently, the levels of power emitted by them change from these control signals. If necessary, part of the laser diodes 5 can be turned off.

Часть проходящего в тело пациента лазерного излучения, формируемого приемно-излучающим блоком 1, рассеивается тканями тела и попадает на кольцевую матрицу 9 фотоприемников 10. С них суммарный сигнал отклика поступает на вход ИК-радиометра 15, где усиливается и преобразуется в уровни напряжения, пропорциональные усредненному коэффициенту обратного рассеяния облучаемых тканей, чувствительному ко всем видам физиотерапевтического воздействия. Part of the laser radiation passing into the patient’s body, generated by the receiving-emitting unit 1, is scattered by the body tissues and enters the annular matrix 9 of the photodetectors 10. From them, the total response signal is fed to the input of the IR radiometer 15, where it is amplified and converted to voltage levels proportional to the average backscatter coefficient of irradiated tissues, sensitive to all types of physiotherapeutic effects.

Выходной сигнал ИК-радиометра 15 поступает на вход блока управления 13, где преобразуется в цифровую форму и сравнивается с эталонными значениями из интервала, типичными для данной области тела и характера патологии. The output signal of the infrared radiometer 15 is fed to the input of the control unit 13, where it is converted to digital form and compared with the reference values from the interval, typical for this area of the body and the nature of the pathology.

Ослабление рассеянного излучения, а следовательно, отклика, означает повышение эффективности воздействия излучения на биоткани. А рост отклика говорит о снижении эффективности воздействия. Это связано с тем, что прозрачность биотканей в ИК-диапазоне возрастает в процессе структурирования и уменьшается с ростом деструктивных изменений. The weakening of the scattered radiation, and therefore the response, means increasing the efficiency of the effect of radiation on biological tissues. And the increase in response indicates a decrease in the effectiveness of the impact. This is due to the fact that the transparency of biological tissues in the IR range increases during structuring and decreases with the growth of destructive changes.

Поэтому при получении в результате сравнения положительного разностного сигнала блок управления 13 начинает автоматический перебор рабочих параметров приемно-излучающего блока, заложенных в памяти, до получения минимального значения отклика. Далее процесс облучения автоматически корректируется блоком управления 13 соответственно найденным значениям рабочих параметров приемно-излучающего блока 1. Therefore, when a positive difference signal is obtained as a result of comparison, the control unit 13 starts automatic enumeration of the operating parameters of the receiving-emitting unit stored in the memory until a minimum response value is obtained. Next, the irradiation process is automatically adjusted by the control unit 13 according to the found values of the operating parameters of the receiving-emitting unit 1.

Пример 1. Больной С.,32 лет, поступил в нейрохирургическое отделение с колото-резаной раной средней трети правого предплечья, которую получил в результате падения на предплечье осколка оконного стекла. При неврологическом осмотре у больного отмечался паралич мышц тенора. Так сгибание I пальца частично сохранено, имеется нарушение оппозиции, которая осуществляется за счет сгибания I пальца и встречного сгибания других пальцев, при этом пальцы касались друг друга боковой поверхностью. Отмечалась гипестезия на ладонной поверхности кисти и II, III, медиальной поверхности IV пальцев. Больному в экстренном порядке была произведена первичная хирургическая обработка раны с наложением эпи- и периневральных швов на срединный нерв. В раннем послеоперационном периоде больному проводилось лечение по традиционной схеме с использованием сосудистых, стимулирующих, противоотечных препаратов, витаминотерапии. После заживления раны первичным натяжением и снятия швов на 12 сутки к проводимому комплексу медикаментозной терапии решено было добавить курс лазеротерапии разработанным нами устройством, преимуществом которого является достижение необходимой плотности излучения в зоне поражения, не прибегая к дополнительным источникам лазерного излучения и не превышая допустимых доз облучения на поверхности кожи, а также в совокупности эффекта лазерного излучения с ММ-электромагнитными колебаниями крайне высокой частоты, получаемой за счет модуляции лазерного излучения в ММ-диапазоне крайне высокой частоты. Под постоянным контролем параметров крови и ее оптической плотности больному был проведен трехэтапный курс лазеротерапии с интервалом 10 дней, который состоял из 10 сеансов с длительностью экспозиции 20 мин и плотностью мощности потока 10 мВт/см². Головка приемно-излучающего блока располагалась в 5 см от поверхности кожи над пораженным нервом. К концу первого сеанса лазеротерапии у больного отмечено перерастание гипестезии в гиперестезию, к концу второго сеанса стало отмечаться восстановление чувствительности и нарастание мышечной силы тенора. К концу последнего сеанса отмечен полный регресс неврологической симптоматики. Таким образом полученные результаты лечения больных с повреждениями периферических нервов указывают на значительное сокращение сроков регенерации нервной, а использование модулированного лазерного излучения в мм-диапазоне крайне высокой частоты может послужить альтернативой инвазивным методикам электростимуляции нервной ткани.Example 1. Patient S., 32 years old, was admitted to the neurosurgical department with a stab wound in the middle third of the right forearm, which he received as a result of a fragment of window glass falling on his forearm. During a neurological examination, the patient showed tenor muscle paralysis. So the flexion of the I finger is partially preserved, there is a violation of the opposition, which is carried out due to the flexion of the I finger and the oncoming bending of the other fingers, with the fingers touching each other on the side surface. Hypesthesia was noted on the palmar surface of the hand and II, III, medial surface of the IV fingers. The patient underwent emergency primary surgical treatment of the wound with epi- and perineural sutures on the median nerve. In the early postoperative period, the patient was treated according to the traditional scheme using vascular, stimulating, decongestant drugs, and vitamin therapy. After healing the wound by first intention and removing the sutures on day 12, it was decided to add a laser therapy course to the ongoing drug therapy complex, the device we developed, whose advantage is to achieve the necessary radiation density in the affected area without resorting to additional sources of laser radiation and not exceeding the permissible radiation doses by skin surface, as well as the combined effect of laser radiation with MM-electromagnetic oscillations of extremely high frequency, obtained by the module tion of the laser radiation in the MM-extremely high frequency range. Under constant monitoring of blood parameters and its optical density, the patient underwent a three-stage laser therapy course with an interval of 10 days, which consisted of 10 sessions with an exposure duration of 20 minutes and a flux density of 10 mW / cm ² . The head of the receiving-emitting block was located 5 cm from the surface of the skin over the affected nerve. By the end of the first session of laser therapy, the patient noted an overgrowth of hypesthesia into hyperesthesia, and by the end of the second session, restoration of sensitivity and an increase in muscle strength of tenor began to be noted. By the end of the last session, a complete regression of neurological symptoms was noted. Thus, the results of the treatment of patients with peripheral nerve injuries indicate a significant reduction in the timing of nerve regeneration, and the use of modulated laser radiation in the mm range of extremely high frequency can serve as an alternative to invasive techniques for electrical stimulation of nerve tissue.

Пример 2. Больная В., 58 лет, поступила в клинику нейрохирургии с жалобами на боли в поясничном отделе позвоночника, усиливающиеся при движении, сохраняющиеся в покое, с иррадиацией в ноги по задней поверхности бедер, по наружно-боковой поверхности голеней, чувство онемения по наружной поверхности стопы, слабость в ногах, недержание мочи при физических нагрузках. Боли в поясничном отделе позвоночника беспокоили на протяжении 15 лет, лечилась самостоятельно, болевой синдром проходил, однако последние два года боли стали иррадиировать в ноги, появилось онемение и слабость в них. Больной проводилось неоднократно амбулаторное и стационарное лечение, удавалось лишь в некоторой степени купировать болевой синдром. За последний год больная стала отмечать недержание мочи при физических нагрузках. В связи с чем была госпитализирована для проведения курса лазеротерапии. В клинике больной было проведено КТ-миелографическое исследование, при котором выявлен стеноз позвоночного канала на уровне LV-SI сегмента до 50% за счет остеофитных разрастаний межпозвонковых суставов, утолщения желтых связок. При электронейромиографическом исследовании была выявлена миелорадикулопатия LV и SI корешков. В невростатусе у больной отмечалось выпадение ахилловых рефлексов, гипестезия в зоне LV-SI корешков, умеренно-выраженный парез разгибателей стоп до 2 баллов, частичное нарушение функции тазовых органов по типу недержания. Больной был выставлен диагноз: остеохондроз пояснично-крестцового отдела позвоночника со стенозом позвоночного канала на уровне -SI сегмента с корешковым болевым синдромом, миелорадикулопатия с уровня LV-сегмента, дистальный парапарез, частичное нарушение функции тазовых органов. Учитывая сопутствующую патологию со стороны сердечно-сосудистой системы, оперативное лечение больной противопоказано. В связи с чем больной решено было провести курс сосудистой, противовоспалительной, противоотечной терапии, с проведением перидуральных гидрокортизон-новокаиновых блокад с курсом лазеротерапии модулированным лазерным излучением в мм-диапазоне крайне высокой частоты. После проведения индивидуальных проб к лазерному излучению и под постоянным контролем за сердечно-сосудистой деятельностью, параметрами крови и ее оптической плотностью, ЭНМГ-контролем, на фоне традиционной медикаментозной терапии с включением перидуральных блокад, больной проведен 15-дневный курс лазеротерапии разработанным нами устройством. Причем длительность сеанса составила от 10 мин в начале до 20 мин в конце лечения. Плотность излучения составляла 15 мВт/см². Головка излучателя, фиксированная на телескопическом держателе, устанавливалась на расстоянии 2 см от поверхности кожи в проекции остистых отростков LV-SI позвонков так, чтобы центр ее приходился между остистыми отростками. В результате проведенного лечения болевой синдром полностью купировался, в значительной степени регрессировала неврологическая симптоматика - сохраняется легкая гипестезия по наружной поверхности стоп, появились низкие ахилловые рефлексы, наросла мышечная сила разгибателей стоп до 4 баллов, купировались нарушения функции тазовых органов. Достигнутый успех был обусловлен восстановлением нарушенного кровообращения в корешках спинного мозга не только за счет уменьшения стенозирования позвоночного канала, но и за счет уменьшения отека и улучшения микроциркуляции в самих корешках, что было подтверждено при электронейромиографическом исследовании.Example 2. Patient V., 58 years old, was admitted to the neurosurgery clinic with complaints of pain in the lumbar spine, aggravated by movement, remaining at rest, radiating to the legs along the back of the thighs, along the outer-side surface of the legs, numbness along the outer surface of the foot, weakness in the legs, urinary incontinence during physical exertion. Pain in the lumbar spine was disturbed for 15 years, it was treated on its own, the pain passed, but the last two years the pain began to radiate to the legs, numbness and weakness appeared in them. The patient was carried out repeatedly on an outpatient and inpatient basis; it was only possible to relieve pain to some extent. Over the past year, the patient began to note urinary incontinence during physical exertion. In this connection, she was hospitalized for a course of laser therapy. In the patient’s clinic, a CT-myelographic study was performed, in which spinal stenosis was detected at the level of the LV-SI segment up to 50% due to osteophyte growths of the intervertebral joints, thickening of the yellow ligaments. An electroneuromyographic study revealed myeloradiculopathy of LV and SI roots. In the neurostatus, the patient had a loss of Achilles reflexes, hypoesthesia in the LV-SI zone of the roots, a moderate paresis of the extensor feet up to 2 points, a partial violation of the function of the pelvic organs by type of incontinence. The patient was diagnosed with osteochondrosis of the lumbosacral spine with spinal stenosis at the level -SI segment with radicular pain syndrome, myeloradiculopathy from the level of the LV segment, distal paraparesis, partial dysfunction of the pelvic organs. Given the concomitant pathology of the cardiovascular system, surgical treatment of the patient is contraindicated. In this connection, the patient decided to conduct a course of vascular, anti-inflammatory, anti-edema therapy, with epidural hydrocortisone-novocaine blockades with a course of laser therapy modulated by laser radiation in the mm range of an extremely high frequency. After conducting individual samples for laser radiation and under constant monitoring of cardiovascular activity, blood parameters and its optical density, ENMG control, against the background of traditional drug therapy with the inclusion of epidural blocks, the patient underwent a 15-day course of laser therapy with the device developed by us. Moreover, the duration of the session ranged from 10 minutes at the beginning to 20 minutes at the end of treatment. The radiation density was 15 mW / cm ² . The emitter head, fixed on a telescopic holder, was installed at a distance of 2 cm from the skin surface in the projection of the spinous processes of the LV-SI vertebrae so that its center fell between the spinous processes. As a result of the treatment, the pain syndrome completely stopped, neurological symptoms regressed to a large extent - mild hypesthesia on the outer surface of the feet persisted, low Achilles reflexes appeared, muscle strength of the extensor feet increased to 4 points, and dysfunctions of the pelvic organs stopped. The achieved success was due to the restoration of impaired blood circulation in the roots of the spinal cord, not only by reducing stenosis of the spinal canal, but also by reducing edema and improving microcirculation in the roots themselves, which was confirmed by an electroneuromyographic study.

Медико-социальный эффект заявляемого изобретения заключается в том, что получаемый терапевтический эффект при таком воздействии заметно превышает простые сочетанные варианты использования лазерного и КВЧ облучения патологически измененных тканей. Повышенный эффект лечебного воздействия лазерного излучения на патологически измененные ткани организма связан с двумя факторами, отсутствующими в приведенных аналогах. Первым из них является суммирование излучаемой мощности от отдельных источников в глубокорасположенных областях тела пациента, вторым существенным фактором является применение модуляции лазерных лучей частотами, близкими к собственным частотам осцилляции клеточных структур. Частоты молекулярных колебаний клеточных структур лежат в диапазоне крайне высоких частот, применяемых в электромагнитной КВЧ-терапии. Частота модуляции лазерных лучей выделяется в виде электрических колебаний при взаимодействии оптического излучения с биотканями. Появление такого дополнительно стимулирующего фактора на клеточные структуры значительно повышает эффективность лечебных физиотерапевтических процедур. The medical and social effect of the claimed invention lies in the fact that the resulting therapeutic effect with this effect significantly exceeds the simple combined use cases of laser and EHF irradiation of pathologically altered tissues. The increased effect of the therapeutic effect of laser radiation on pathologically altered body tissues is associated with two factors that are absent in the above analogues. The first of these is the summation of the radiated power from individual sources in deeply located areas of the patient’s body, the second significant factor is the use of modulation of laser beams with frequencies close to the natural frequencies of the oscillations of cellular structures. The frequencies of molecular vibrations of cellular structures lie in the range of extremely high frequencies used in electromagnetic EHF-therapy. The modulation frequency of laser beams is allocated in the form of electrical vibrations in the interaction of optical radiation with biological tissues. The appearance of such an additional stimulating factor on cellular structures significantly increases the effectiveness of physiotherapy treatments.

Claims

A device for electromagnetic therapy, comprising a housing with a receiving-emitting unit placed therein, including arrays of laser diodes and photodetectors connected to a control unit, wherein the photodetector array is connected to an input of an IR radiometer, the output of which is connected to an input of a control unit, characterized in that a matrix of optical modulators is embedded in the matrix of laser diodes, the body of the matrix of laser diodes has lodgements made in the form of holes for accommodating laser diodes coaxial with the corresponding holes holes in the matrix body of optical modulators for their placement, while the axis of the holes converge to the focal point of the spherical mirror formed by the working surface of the matrix of optical modulators, and the holes are spaced along concentric circles in the matrix body, the photodetector matrix is placed in the form of a ring at the end of the spherical mirror, of which a Fresnel lens is installed on the surface of its aperture, and in addition, the matrix of laser diodes of the receiving-emitting unit is connected to the current stabilizer unit, and the matrix of optical ulyatorov - to the control unit.