RU2264239C1

RU2264239C1 - Device for physiotherapy

Info

Publication number: RU2264239C1
Application number: RU2004109884/14A
Authority: RU
Inventors: боконь Д.С. Р (RU); Д.С. Рябоконь
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-11-20

Abstract

FIELD: medicine, in particular, traumatology and orthopedics.

SUBSTANCE: the device has a source of feeding voltage, low-frequency signal generator, whose output via the first modulator is connected to the circuit of the first self-excited oscillator, influence unit including the first radiator, having M light-emitting diodes of the visible and infrared bands, and an inductance coil in the form of a spiral located on a dielectric frame made in the form of radially arranged lobes with a slot. The wire of each turn of the spiral bends round now one and now the other side of each lobe. Series-connected light-emitting diodes are uniformly installed in the central zone of the frame. The influence unit includes the second similar radiator. The light-emitting diodes of the second radiator are series-connected to the light-emitting diodes of the first radiator and are connected to the voltage source with a frequency of 130,8 Hz. The coil of the second radiator is connected to the oscillator circuit of the second self-excited oscillator. The first self-excited oscillator forms oscillations with a carrier frequency of 286 kHz, the second self-excited oscillator forms oscillations with a frequency of 536 kHz. The monitoring circuit has a series-connected amplitude detector, DC amplifier and an indicator-light-emitting diode. The input of the monitoring circuit is connected to the circuit of the self-excited oscillator.

EFFECT: enhanced curative effect due to the influence by a wide spectrum of electromagnetic waves, reduced time of the procedure.

3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, 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 бесконтактно при помощи элемента воздействия, который выполнен в виде катушки индуктивности и конденсатора, выводы которого соединены с выводами обмотки катушки.The method is carried out contactlessly using an exposure element, which is made in the form of an inductor and capacitor, the terminals of which are connected to the terminals of the coil winding.

Известное устройство для стимуляции регенерации костной ткани содержит источник питающего напряжения, импульсный генератор, выход которого соединен с входом блока, содержащего формирователь импульсов, усилитель мощности, аттенюатор и трансформатор.A known device for stimulating bone regeneration contains a source of supply voltage, 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.An impact element is connected to the terminals of the secondary winding of the transformer by means of two capacitors.

Данное устройство применяется при наличии на больной конечности гипсовой повязки.This device is used if there is a plaster cast on a diseased limb.

Известный способ стимуляции репаративной регенерации костной ткани имеет ограниченные лечебные возможности.A known method of stimulating the reparative regeneration of bone tissue has limited therapeutic options.

Более высокий лечебный эффект возможно получить при воздействии на область повреждения слабым, но достаточно широкополосным спектром электромагнитных волн [2].A higher therapeutic effect can be obtained when the damage area is affected by a weak, but rather broadband spectrum of electromagnetic waves [2].

Наибольший лечебный эффект при регенерации биологических тканей можно получить путем воздействия на область повреждения широким спектром электромагнитных волн, который образован синусоидальными сигналами в диапазоне частот 200-600 кГц, амплитудно-модулированными частотами в диапазоне от 10 - 5000 Гц и сигналами красного и инфракрасного излучения (длина волны 660 нм и 880 нм), амплитудно-модулированными частотой в диапазоне 100-300 Гц.The greatest therapeutic effect in the regeneration of biological tissues can be obtained by exposing the area of damage to a wide range of electromagnetic waves, which is formed by sinusoidal signals in the frequency range 200-600 kHz, amplitude-modulated frequencies in the range from 10 - 5000 Hz and red and infrared radiation signals (length waves 660 nm and 880 nm), amplitude-modulated frequency in the range of 100-300 Hz.

Известен способ воздействия на репаративную регенерацию костной ткани, описание которого приведено в патенте РФ №2200040 [3].A known method of influencing the reparative regeneration of bone tissue, a description of which is given in the patent of the Russian Federation No. 2200040 [3].

Воздействие осуществляют бесконтактным способом при помощи индуктивных и световых излучателей переменным электромагнитным полем, образованным одновременно синусоидальным сигналом с несущей частотой 268 кГц, амплитудно-модулированным частотой 32,7 Гц, синусоидальным сигналом с несущей частотой 536 кГц, амплитудно-модулированным частотой 65,4 Гц, и сигналами красного и инфракрасного излучения, длина волны 660 нм и 880 нм, амплитудно-модулированными частотой 130,8 Гц.The exposure is carried out in a non-contact way using inductive and light emitters with an alternating electromagnetic field generated simultaneously by a sinusoidal signal with a carrier frequency of 268 kHz, amplitude-modulated frequency of 32.7 Hz, a sinusoidal signal with a carrier frequency of 536 kHz, amplitude-modulated frequency of 65.4 Hz, and signals of red and infrared radiation, wavelength 660 nm and 880 nm, amplitude-modulated frequency of 130.8 Hz.

В настоящее время известный способ осуществляют при помощи устройства, описание которого приведено в патенте РФ №2199354 [4].Currently, the known method is carried out using the device, the description of which is given in the patent of the Russian Federation No. 2199354 [4].

Известное устройство содержит источник питающего напряжения, генератор низкочастотного сигнала на частоту 32,7 Гц или 65,4 Гц, выход которого посредством модулятора соединен со схемой автогенератора, формирующего колебания с несущей частотой 268 кГц или 536 кГц, и элемент воздействия, включающий излучатель, содержащий М светодиодов видимого и инфракрасного диапазонов и катушку индуктивности, выполненную в виде спирали.The known device contains a source of supply voltage, a low-frequency signal generator at a frequency of 32.7 Hz or 65.4 Hz, the output of which is connected via a modulator to a circuit of an oscillator generating oscillations with a carrier frequency of 268 kHz or 536 kHz, and an exposure element including an emitter comprising M LEDs in the visible and infrared ranges and an inductor made in the form of a spiral.

Для осуществления известного способа воздействия на репаративную регенерацию костной ткани применяются два устройства, одинаковые по конструктивному выполнению.To implement the known method of influencing the reparative regeneration of bone tissue, two devices are used that are identical in design.

У первого устройства автогенератор формирует колебания с несущей частотой 268 кГц, амплитудно-модулированные частотой 32,7 Гц. Излучатель содержит М светодиодов видимого и инфракрасного диапазонов, при этом светодиоды соединены последовательно и подключены к источнику пульсирующего напряжения с частотой 100 Гц, и катушку индуктивности, которая является составной частью колебательного контура автогенератора. Контур настроен на частоту 268 кГц.In the first device, the oscillator generates oscillations with a carrier frequency of 268 kHz, amplitude-modulated with a frequency of 32.7 Hz. The emitter contains M visible and infrared LEDs, while the LEDs are connected in series and connected to a pulsating voltage source with a frequency of 100 Hz, and an inductor, which is an integral part of the oscillator circuit of the oscillator. The circuit is tuned to a frequency of 268 kHz.

У второго устройства автогенератор формирует колебания с несущей частотой 536 кГц, амплитудно-модулированные частотой 65,4 Гц.In the second device, the oscillator generates oscillations with a carrier frequency of 536 kHz, amplitude-modulated with a frequency of 65.4 Hz.

Излучатель содержит М светодиодов видимого и инфракрасного диапазонов, при этом все светодиоды соединены последовательно и подключены к источнику пульсирующего напряжения с частотой 100 Гц, и катушку индуктивности, которая является составной частью колебательного контура автогенератора. Контур настроен на частоту 536 кГц.The emitter contains M LEDs of the visible and infrared ranges, while all the LEDs are connected in series and connected to a pulsating voltage source with a frequency of 100 Hz, and an inductor, which is an integral part of the oscillator circuit of the oscillator. The circuit is tuned to a frequency of 536 kHz.

Процедура воздействия на биологические ткани пациента выполняется в два этапа. Первый этап - воздействуют на зону поражения первым устройством, второй этап - воздействуют на зону поражения вторым устройством. Воздействие на зону поражения в два этапа снижает лечебный эффект и требует наличия двух устройств.The procedure for influencing the biological tissues of a patient is performed in two stages. The first stage - affect the affected area with the first device, the second stage - affect the affected area with the second device. The impact on the affected area in two stages reduces the therapeutic effect and requires two devices.

Задача изобретения - повышение лечебного эффекта при одновременном сокращении времени процедуры.The objective of the invention is to increase the therapeutic effect while reducing the time of the procedure.

Это достигается тем, что в устройстве для физиотерапии, которое содержит источник питающего напряжения, генератор низкочастотного сигнала, выход которого посредством первого модулятора соединен со схемой первого автогенератора, элемент воздействия, включающий первый излучатель, содержащий М светодиодов видимого и инфракрасного диапазонов и катушку индуктивности в виде спирали, размещенной на диэлектрическом каркасе, выполненном в виде радиально расположенных лепестков с зазором, причем провод каждого витка катушки огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка каркаса, в центральной зоне которого равномерно установлены светодиоды, соединенные последовательно, согласно изобретению элемент воздействия включает второй аналогичный излучатель, при этом светодиоды второго излучателя включены последовательно со светодиодами первого излучателя и подключены к источнику пульсирующего напряжения с частотой 130,8 Гц, а катушка второго излучателя включена в колебательный контур второго автогенератора, схема которого посредством второго модулятора соединена с выходом генератора низкочастотного сигнала, первый автогенератор формирует колебания с частотой 368 кГц, второй автогенератор формирует колебания с частотой 536 кГц, генератор низкочастотного сигнала формирует колебания с постоянно изменяющейся частотой в диапазоне частот 10 - 5000 Гц, причем излучатели установлены напротив друг друга с возможностью размещения между ними очага поражения.This is achieved by the fact that in the device for physiotherapy, which contains a source of supply voltage, a low-frequency signal generator, the output of which is connected via a first modulator to the circuit of the first oscillator, an action element including a first emitter containing M visible and infrared LEDs and an inductor in the form a spiral placed on a dielectric frame made in the form of radially arranged petals with a gap, and the wire of each coil of the coil goes around one, on the other side of each petal of the frame, in the central zone of which the LEDs are connected uniformly, connected in series, according to the invention, the exposure element includes a second similar emitter, the LEDs of the second emitter connected in series with the LEDs of the first emitter and connected to a pulsating voltage source with a frequency of 130.8 Hz and the coil of the second emitter is included in the oscillatory circuit of the second oscillator, the circuit of which is connected to the output by means of a second modulator low-frequency signal generator, the first oscillator generates oscillations with a frequency of 368 kHz, the second oscillator generates oscillations with a frequency of 536 kHz, the low-frequency oscillator generates oscillations with a constantly changing frequency in the frequency range 10 - 5000 Hz, and the emitters are installed opposite each other with the possibility of placing between them lesion focus.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство одновременно излучает электромагнитное поле, которое образовано сигналами с несущими частотами 268 кГц и 536 кГц, амплитудно-модулированными постоянно меняющейся частотой в диапазоне частот 10 - 5000 Гц, а также излучения красного и инфракрасного диапазонов, амплитудно-модулированные частотой 130,8 Гц. В спектре низкочастотного сигнала присутствуют субгармоники и гармоники, кратные частотам 32,7 Гц и 65,4 Гц, что является очень важным для процесса регенерации костной ткани. Наличие других частот способствует регенерации мягких тканей, улучшению кровоснабжения.The essence of the invention lies in the fact that the proposed device simultaneously emits an electromagnetic field that is formed by signals with carrier frequencies of 268 kHz and 536 kHz, amplitude-modulated by a constantly changing frequency in the frequency range of 10 - 5000 Hz, as well as radiation of the red and infrared ranges, amplitude modulated by a frequency of 130.8 Hz. The low-frequency signal spectrum contains subharmonics and harmonics that are multiples of the frequencies 32.7 Hz and 65.4 Hz, which is very important for the bone tissue regeneration process. The presence of other frequencies promotes the regeneration of soft tissues, improves blood circulation.

Воздействие сложного электромагнитного поля значительно повышает лечебный эффект при сокращении времени процедуры, которая проводится в один этап.The impact of a complex electromagnetic field significantly increases the therapeutic effect while reducing the time of the procedure, which is carried out in one stage.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 изображена конструкция излучателя; на фиг.3 изображен элемент воздействия в сборе.Figure 1 shows the functional diagram of the proposed device; figure 2 shows the design of the emitter; figure 3 shows the impact element assembly.

Устройство для физиотерапии содержит излучатели 1 и 2.The device for physiotherapy contains emitters 1 and 2.

Излучатель 1 содержит катушку индуктивности 3, обмотка которой размещена на плоском диэлектрическом каркасе и М светодиодов красного и инфракрасного излучений, которые соединены последовательно. Катушка индуктивности 3 посредством конденсатора 5 соединена со схемой автогенератора 6. К схеме автогенератора 6 подключены модулятор 7 и схема контроля 8, содержащая соединенные последовательно амплитудный детектор 9, усилитель постоянного тока 10 и индикатор-светодиод 11.The emitter 1 contains an inductor 3, the winding of which is placed on a flat dielectric frame and M LEDs of red and infrared radiation, which are connected in series. The inductor 3 by means of a capacitor 5 is connected to the circuit of the oscillator 6. A modulator 7 and a control circuit 8 are connected to the circuit of the oscillator 6, containing an amplitude detector 9 connected in series, a DC amplifier 10 and an LED indicator 11.

Излучатель 2 содержит катушку индуктивности 12, обмотка которой размещена на плоском диэлектрическом каркасе и М светодиодов красного и инфракрасного излучения 13. Катушка индуктивности 12 посредством конденсатора 14 соединена со схемой автогенератора 15. К схеме автогенератора 15 подключены модулятор 16 и схема контроля 17, содержащая соединенные последовательно амплитудный детектор 18, усилитель постоянного тока 19 и индикатор-светодиод 20.The emitter 2 contains an inductor 12, the winding of which is placed on a flat dielectric frame and M LEDs of red and infrared radiation 13. The inductor 12 through a capacitor 14 is connected to the circuit of the oscillator 15. The modulator 16 is connected to the circuit of the oscillator 15 and the control circuit 17 contains connected in series amplitude detector 18, DC amplifier 19 and LED indicator 20.

Устройство содержит генератор низкочастотного сигнала 21, частота которого постоянно изменяется в диапазоне частот 10 - 5000 Гц. Выход генератора 21 соединен со входами модуляторов 7 и 16. Светодиоды 4 соединены последовательно со светодиодами 18 и подключены к источнику пульсирующего напряжения 22.The device contains a low-frequency signal generator 21, the frequency of which is constantly changing in the frequency range 10 - 5000 Hz. The output of the generator 21 is connected to the inputs of the modulators 7 and 16. The LEDs 4 are connected in series with the LEDs 18 and connected to a pulsating voltage source 22.

Устройство содержит источник питающего напряжения 23.The device contains a source of supply voltage 23.

На фиг.2 изображена конструкция излучателя 1. Излучатель 2 имеет аналогичную конструкцию.Figure 2 shows the design of the emitter 1. The emitter 2 has a similar design.

Излучатель 1 содержит диэлектрический корпус, состоящий из двух частей 24 и 25. Между ними размещен диэлектрический каркас 26, который выполнен в виде радиально расположенных лепестков с зазором.The emitter 1 contains a dielectric housing, consisting of two parts 24 and 25. Between them is placed a dielectric frame 26, which is made in the form of radially arranged petals with a gap.

Центральная зона каркаса заполнена светодиодами 4, установленными в отверстия равномерно. Выводы светодиодов соединены с печатными проводниками диска 27. На каркасе 26 размещена обмотка катушки 3, которая выполнена в виде спирали, при этом провод каждого витка спирали поочередно огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка. Число лепестков нечетное.The Central zone of the frame is filled with LEDs 4, installed in the holes evenly. The leads of the LEDs are connected to the printed conductors of the disk 27. On the frame 26 there is a coil of coil 3, which is made in the form of a spiral, while the wire of each coil of the spiral alternately bends around one or the other side of each petal. The number of petals is odd.

На фиг.3 изображен элемент воздействия в сборе.Figure 3 shows the impact element assembly.

Элемент воздействия содержит гибкий диэлектрический каркас 28, который имеет форму арки. По краям каркаса 28 закреплены излучатели 1 и 2. На каркасе закреплены корпуса 29 и 30. В корпусе 20 установлена гибридная схема 31, содержащая конденсатор 5, схемы автогенератора 6, амплитудного детектора 18, усилителя постоянного тока 10 и модулятора 7. Там же установлен индикатор-светодиод 11. Корпус 29 закрыт крышкой 32.The impact element contains a flexible dielectric frame 28, which has the shape of an arch. At the edges of the frame 28, emitters 1 and 2 are fixed. Cases 29 and 30 are fixed to the frame. A hybrid circuit 31 is installed in the housing 20, containing a capacitor 5, oscillator circuit 6, an amplitude detector 18, a DC amplifier 10, and a modulator 7. There is also an indicator LED 11. The housing 29 is closed by a cover 32.

В корпусе 30 установлена гибридная схема 33, содержащая конденсатор 14, схемы автогенератора 15, амплитудного детектора 18, усилителя постоянного тока 19 и модулятора 16.In the housing 30, a hybrid circuit 33 is installed, comprising a capacitor 14, a circuit of an oscillator 15, an amplitude detector 18, a DC amplifier 19, and a modulator 16.

Там же установлен индикатор-светодиод 20. Корпус 30 закрыт крышкой 34. Источник питающего напряжения, источник пульсирующего напряжения и генератор низкочастотного сигнала объединены в один функциональный блок и соединены с элементом воздействия при помощи кабеля 35.An LED indicator 20 is also installed there. The housing 30 is closed by a cover 34. The power supply source, the ripple voltage source and the low-frequency signal generator are combined into one functional unit and connected to the exposure element via cable 35.

Устройство для физиотерапии работает следующим образом.A device for physiotherapy works as follows.

При включении напряжения питания светодиоды 4 и 13 излучают низкоинтенсивное квазимонохроматическое излучение красного света с длиной волны 660 нм и инфракрасного с длиной волны 880 нм с малой шириной спектра. Одновременно автогенератор 6 формирует синусоидальные колебания с несущей частотой 268 кГц.When the supply voltage is turned on, LEDs 4 and 13 emit low-intensity quasimonochromatic radiation of red light with a wavelength of 660 nm and infrared with a wavelength of 880 nm with a small spectrum width. At the same time, the oscillator 6 generates sinusoidal oscillations with a carrier frequency of 268 kHz.

Несущая частота определяется параметрами колебательного контура автогенератора, а именно величиной индуктивности катушки 3 и величиной емкости конденсатора 5.The carrier frequency is determined by the parameters of the oscillatory circuit of the oscillator, namely the magnitude of the inductance of the coil 3 and the capacitance of the capacitor 5.

Высокочастотные колебания при помощи модулятора 7 модулируются по амплитуде низкочастотным сигналом, который формируется генератором низкочастотного сигнала 21.High-frequency oscillations using a modulator 7 are modulated in amplitude by a low-frequency signal, which is generated by the low-frequency signal generator 21.

Синусоидальные амплитудно-модулированные колебания с несущей частотой 268 кГц излучаются в пространство катушкой 3.Sinusoidal amplitude-modulated oscillations with a carrier frequency of 268 kHz are emitted into space by a coil 3.

Одновременно автогенератор 15 формирует синусоидальные колебания с несущей частотой 536 кГц. Несущая частота определяется параметрами колебательного контура автогенератора, а именно величиной индуктивности катушки 12 и величиной емкости конденсатора 14. Высокочастотные колебания при помощи модулятора 16 модулируются по амплитуде низкочастотным сигналом, который формируется генератором низкочастотного сигнала 21.At the same time, the oscillator 15 generates sinusoidal oscillations with a carrier frequency of 536 kHz. The carrier frequency is determined by the parameters of the oscillatory circuit of the oscillator, namely, the magnitude of the inductance of the coil 12 and the capacitance of the capacitor 14. High-frequency oscillations using a modulator 16 are modulated in amplitude by a low-frequency signal, which is generated by the low-frequency signal generator 21.

Синусоидальные амплитудно-модулированные колебания с несущей частотой 536 кГц излучаются в пространство катушкой 3.Sinusoidal amplitude-modulated oscillations with a carrier frequency of 536 kHz are emitted into space by a coil 3.

Устройство для физиотерапии может содержать таймер и элемент звуковой индикации.The physiotherapy device may include a timer and an audio indication element.

Предлагаемое устройство для физиотерапии прошло испытания в лечебных учреждениях г. Омска и показало высокую лечебную эффективность - сокращение сроков реабилитации.The proposed device for physiotherapy has been tested in medical institutions in Omsk and has shown high therapeutic efficacy - reducing rehabilitation time.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2165272, кл. 7 А 61 N 2/04, опубл. 20.04.2001 г. Бюл. №11.1. RF patent No. 2165272, cl. 7 A 61 N 2/04, publ. 04/20/2001 Bull. No. 11.

2. О.В.Бецкий, Н.Д.Девятков, Н.Н.Лебедева. Лечение электромагнитными полями. Биомедицинская электроника №7, 10, 12, 2000 г.2. O. V. Betsky, N. D. Devyatkov, N. N. Lebedeva. Treatment with electromagnetic fields. Biomedical Electronics No. 7, 10, 12, 2000

3. Патент РФ №2200040, кл. 7 А 61 N 5/00 опубл. 10.03.2003 г. Бюл. №7.3. RF patent No. 2200040, cl. 7 A 61 N 5/00 publ. 03/10/2003 Bull. Number 7.

4. Патент РФ №2199354, кл. 7 А 61 N 2/00, 5/06 опубл. 27.02.2003 г. Бюл. №6.4. RF patent No. 2199354, cl. 7 A 61 N 2/00, 5/06 publ. 02/27/2003 Bull. No. 6.

Claims

A physiotherapy device comprising a source of supply voltage, a low-frequency signal generator, the output of which is connected via a first modulator to a circuit of a first oscillator, an exposure element including a first emitter containing M visible and infrared LEDs and an inductor in the form of a spiral placed on a dielectric frame, made in the form of radially arranged petals with a gap, and the wire of each coil of the spiral bends around one or the other side of each petal ka, in the central zone of which the LEDs are connected uniformly, connected in series, characterized in that the exposure element includes a second similar emitter, while the LEDs of the second emitter are connected in series with the LEDs of the first emitter and connected to a pulsating voltage source with a frequency of 130.8 Hz, and the coil the second emitter is included in the oscillatory circuit of the second oscillator, the circuit of which is connected via the second modulator to the output of the low-frequency signal generator, The first oscillator generates oscillations with a carrier frequency of 268 kHz, the second oscillator generates oscillations with a frequency of 536 kHz, the low-frequency signal generator generates oscillations with a constantly changing frequency in the frequency range 10 - 5000 Hz, and the emitters are installed opposite each other with the possibility of placing a lesion between them, each emitter is equipped with a control circuit containing an amplitude detector connected in series, a DC amplifier and an LED indicator, the input of the control circuit is connected to the circuit second oscillator, respectively.