RU2213589C2

RU2213589C2 - Device for stimulating repair bone tissue regeneration

Info

Publication number: RU2213589C2
Application number: RU2001122614A
Authority: RU
Inventors: Д.С. Рябоконь; О.В. Левченко; В.К. Носков; Г.Г. Дзюба
Original assignee: Государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has power supply source, impulse oscillator and action unit. Oscillator output is connected to unit input containing impulse shaper, power amplifier, attenuator, transformer and action unit designed as oscillation circuit having inductance coil winding, constant capacitance capacitor and an additional inductance coil which winding is connected in series and in concordance to the main inductance coil winding. The first output of capacitor is connected to the secondary transformer output and the second output of capacitor is connected to the first output of additional inductance coil winding. The second output of the main inductance coil winding is connected to the first output of the additional inductance coil winding. The second output of the additional inductance coil winding is connected to the second output of the secondary transformer winding. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии. The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics.

Известен способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани и устройство для его осуществления [1]. A known method of stimulating reparative regeneration of bone tissue and a device for its implementation [1].

Способ осуществляется путем подачи низкочастотного импульсного воздействия на больной участок конечности при помощи металлических электродов. Недостатком этого способа является то, что воздействие осуществляется контактным способом и при этом применяется низкочастотный импульсный сигнал. The method is carried out by applying a low-frequency pulsed action to the affected area of the limb using metal electrodes. The disadvantage of this method is that the effect is carried out by a contact method and a low-frequency pulse signal is used.

Известен способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани и устройство для его осуществления [2]. A known method of stimulating reparative regeneration of bone tissue and a device for its implementation [2].

Способ осуществляется бесконтактным способом при помощи элемента воздействия, который выполнен в виде катушки индуктивности и конденсатора, выводы которого соединены с выводами обмотки катушки. The method is carried out in a non-contact manner using an exposure element, which is made in the form of an inductor and a capacitor, the terminals of which are connected to the terminals of the coil winding.

Известное устройство для стимуляции репаративной регенерации костной ткани содержит источник питания, импульсный генератор, выход которого соединен с входом блока, содержащего формирователь импульсов, усилитель мощности, аттенюатор и трансформатор. A known device for stimulating reparative regeneration of bone tissue contains a power source, a pulse generator, the output of which is connected to the input of the block containing the pulse shaper, power amplifier, attenuator and transformer.

К выводам вторичной обмотки трансформатора посредством двух конденсаторов подключен своими выводами элемент воздействия, выполненный в виде параллельного колебательного контура, содержащего обмотку катушки индуктивности, конденсатор постоянной емкости и конденсатор переменной емкости, выводы которых соединены параллельно. An output element made in the form of a parallel oscillatory circuit containing the winding of the inductor, a constant capacitor and a variable capacitor, the terminals of which are connected in parallel, is connected to the terminals of the secondary winding of the transformer by means of two capacitors.

В медицинской практике встречаются многооскольчатые переломы, при которых длина костного дефекта достигает 20-30 см. In medical practice, multi-fragmented fractures are found in which the length of the bone defect reaches 20-30 cm.

В известном устройстве обычно применяется элемент воздействия, у которого ширина обмотки не превышает 50-60 см. Ширина обмотки ограничивается тем, что, например, при наличии гипсовой повязки элемент воздействия необходимо надеть на больную нижнюю конечность. In the known device, an exposure element is usually used, in which the width of the winding does not exceed 50-60 cm. The width of the winding is limited by the fact that, for example, in the presence of a plaster cast, the exposure element must be put on a sore lower limb.

При большой ширине элемента воздействия в этом случае необходимо увеличивать диаметр каркаса катушки индуктивности. При большой разности диаметров элемента воздействия и конечности значительно уменьшается эффективность воздействия на стимуляцию репаративной ткани регенерации костной ткани. With a large width of the exposure element in this case, it is necessary to increase the diameter of the frame of the inductor. With a large difference in the diameters of the exposure element and the limb, the effectiveness of the effect on the stimulation of reparative tissue regeneration of bone tissue is significantly reduced.

Задача изобретения - повышение эффективности стимуляции регенерации костной ткани при большой длине костного дефекта. The objective of the invention is to increase the efficiency of stimulation of bone tissue regeneration with a long bone defect.

Эта задача достигается тем, что в устройстве для стимуляции репаративной регенерации костной ткани, содержащем источник питания, импульсный генератор, выход которого соединен с входом блока, содержащего формирователь импульсов, усилитель мощности, аттенюатор и трансформатор, а также элемент воздействия, выполненный в виде колебательного контура, содержащего обмотку катушки индуктивности и конденсатор постоянной емкости, согласно изобретению элемент воздействия снабжен дополнительной катушкой индуктивности, обмотка которой соединена последовательно и согласно с обмоткой основной катушки индуктивности, при этом у конденсатора первый вывод соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора, а второй вывод - с первым выводом основной обмотки основной катушки индуктивности, второй вывод этой обмотки соединен с первым выводом обмотки дополнительной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора. This task is achieved by the fact that in the device for stimulating reparative regeneration of bone tissue containing a power source, a pulse generator, the output of which is connected to the input of the block containing the pulse shaper, power amplifier, attenuator and transformer, as well as an exposure element made in the form of an oscillatory circuit comprising a winding of an inductor and a capacitor of constant capacitance, according to the invention, the exposure element is equipped with an additional inductor, the winding of which is connected and in series and in accordance with the winding of the main inductor, the first output of the capacitor is connected to the first output of the secondary winding of the transformer, and the second output is connected to the first output of the main winding of the main inductance, the second output of this winding is connected to the first output of the winding of the additional inductor, in which the second terminal is connected to the second terminal of the secondary winding of the transformer.

Сущность изобретения состоит в том, что при наличии костного дефекта большой длины стимуляция репаративной регенерации костной ткани осуществляется при помощи устройства, у которого элемент воздействия выполнен в виде двух катушек индуктивности, обмотки которых соединены последовательно и согласно. Обе обмотки посредством конденсатора постоянной емкости подключены ко вторичной обмотке трансформатора и образуют последовательный колебательный контур. При осуществлении способа стимуляции катушки размещаются на больной конечности у границ костного дефекта. За счет взаимоиндукции между обмотками магнитные силовые линии проходят вдоль всего костного дефекта, что в конечном итоге приводит к повышению лечебного эффекта. The essence of the invention lies in the fact that in the presence of a long bone defect, the stimulation of reparative regeneration of bone tissue is carried out using a device in which the exposure element is made in the form of two inductance coils, the windings of which are connected in series and in accordance. Both windings are connected via a capacitor of constant capacitance to the secondary winding of the transformer and form a series oscillatory circuit. When implementing the method of stimulation, the coils are placed on the diseased limb at the borders of the bone defect. Due to the mutual induction between the windings, the magnetic lines of force run along the entire bone defect, which ultimately leads to an increase in the therapeutic effect.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для стимуляции репаративной регенерации костной ткани. The drawing shows a functional diagram of a device for stimulating reparative regeneration of bone tissue.

Устройство содержит соединенные последовательно генератор импульсов 1, формирователь импульсов 2, усилитель мощности 3, аттенюатор 4 и трансформатор 5. К вторичной обмотке трансформатора подключен элемент воздействия 6, который выполнен в виде последовательного колебательного контура, содержащего конденсатор постоянной емкости 7, обмотку 8 первой катушки индуктивности и обмотку 9 второй катушки индуктивности. Обмотки соединены согласно. The device comprises a pulse generator 1 connected in series, a pulse shaper 2, a power amplifier 3, an attenuator 4 and a transformer 5. An impact element 6 is connected to the secondary winding of the transformer, which is made in the form of a series oscillatory circuit containing a constant capacitor 7, a winding 8 of the first inductor and winding 9 of the second inductor. The windings are connected according to.

Устройство снабжено источником питания 10. The device is equipped with a power source 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Катушки индуктивности надевают на больную конечность и размещают так, чтобы каждая катушка была установлена у границы костного дефекта соответственно. Включают питание устройства. Inductors are put on a sore limb and placed so that each coil is installed at the border of the bone defect, respectively. Turn on the power of the device.

Генератор импульсов 1 формирует запускающие импульсы низкой частоты (200 Гц) прямоугольной формы и скважностью меандр. The pulse generator 1 generates low-frequency (200 Hz) triggering pulses of a rectangular shape and a meander duty cycle.

В формирователе 2 происходит укорочение импульсов до 10 мкс с последующим усилением по мощности в усилителе 3. In shaper 2, the pulses are shortened to 10 μs, followed by power amplification in amplifier 3.

Аттенюатор 4 устанавливает требуемый уровень сигнала, который поступает на трансформатор 5. Со вторичной обмотки трансформатора 5 сигнал поступает на вход элемента воздействия 6, который выполнен в виде последовательного колебательного контура и содержит конденсатор постоянной емкости 7, обмотку 8 первой катушки индуктивности и обмотку 9 второй катушки индуктивности. Короткие мощные импульсы возбуждают синусоидальные затухающие колебания с частотой, равной резонансной частоте колебательного контура (в диапазоне 100 кГц - 1000 кГц). Каждая из катушек индуктивности имеет отдельный каркас, на которой размещена обмотка. Обмотка выполняется проводом ЛЭПКО и имеет добротность 200-300 ед. The attenuator 4 sets the required signal level, which is supplied to the transformer 5. From the secondary winding of the transformer 5, the signal is fed to the input of the action element 6, which is made in the form of a series oscillatory circuit and contains a constant capacitor 7, a winding 8 of the first inductor and a winding 9 of the second coil inductance. Short powerful pulses excite damped sinusoidal oscillations with a frequency equal to the resonant frequency of the oscillatory circuit (in the range of 100 kHz - 1000 kHz). Each of the inductors has a separate frame on which the winding is placed. The winding is carried out by a power transmission line and has a quality factor of 200-300 units.

При наличии аппарата Илизарова применяются катушки с разъемной обмоткой, выполненные в соответствии с патентом РФ 1772830, кл. 5 Н 01 F 17/02, 1992 г. In the presence of the Ilizarov apparatus, coils with a detachable winding are used, made in accordance with RF patent 1772830, cl. 5 H 01 F 17/02, 1992

Предлагаемое устройство позволяет создать режим оптимальной стимуляции репаративной регенерации костной ткани при дефектах большой длины, способствует ускорению заживления ран мягких тканей пациента. The proposed device allows you to create a mode of optimal stimulation of reparative regeneration of bone tissue with defects of long length, helps to accelerate the healing of wounds of the soft tissues of the patient.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 554870, кл. А 61 N 1/00, 1975 г.Sources of information
1. USSR author's certificate 554870, cl. A 61 N 1/00, 1975

2. Патент РФ 2165272, кл.17 А 61 N 2/04, опубл. 20.04.2001. Бюл. 11. 2. RF patent 2165272, cl. 17 A 61 N 2/04, publ. 04/20/2001. Bull. eleven.

Claims

A device for stimulating reparative regeneration of bone tissue, containing a power source, a pulse generator, the output of which is connected to the input of the block containing a pulse shaper, power amplifier, attenuator and transformer connected in series, as well as an exposure element made in the form of an oscillating circuit containing the winding of the inductor and a capacitor of constant capacity, characterized in that the exposure element is equipped with an additional inductor, the winding of which is connected to therefore, according to the winding of the main inductor, the first output of the capacitor is connected to the first output of the secondary winding of the transformer, and the second to the first output of the winding of the main inductance, the second output of this winding is connected to the first output of the winding of the additional inductance, in which the second the output is connected to the second output of the secondary winding of the transformer.