RU2349355C2 - Physiotherapeutic device for light-beam therapy - Google Patents
Physiotherapeutic device for light-beam therapy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349355C2 RU2349355C2 RU2006139427/14A RU2006139427A RU2349355C2 RU 2349355 C2 RU2349355 C2 RU 2349355C2 RU 2006139427/14 A RU2006139427/14 A RU 2006139427/14A RU 2006139427 A RU2006139427 A RU 2006139427A RU 2349355 C2 RU2349355 C2 RU 2349355C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- leds
- emission
- green
- blue
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно физиотерапевтическим устройствам светолучевой терапии, где лечение осуществляется путем воздействия на тело пациента низкоэнергетическими излучениями нескольких спектров излучений (цветов) в разных сочетаниях, и преимущественно предназначено для лечения детей раннего возраста.The invention relates to medicine, namely to physiotherapeutic light-radiation therapy devices, where treatment is carried out by exposing the patient's body to low-energy radiation of several emission spectra (colors) in various combinations, and is primarily intended for the treatment of young children.
Известен физиотерапевтический аппарат для светолучевой терапии, содержащий блок питания, преимущественно от бытовой электросети, генератор импульсов тока, коммутатор, ряд излучающих диодов с различными спектрами видимого и инфракрасного диапазонов излучения, соединенных между собой, по меньшей мере, в одну последовательную электрическую цепь, образующих светоизлучающую матрицу. Светодиоды подключаются к блоку питания через коммутатор (см. патент RU 2090224, кл. А61N 5/06, 20.09.1997).Known physiotherapeutic apparatus for light radiation therapy, containing a power supply, mainly from a household electrical network, a current pulse generator, a switch, a number of emitting diodes with different spectra of visible and infrared radiation ranges, interconnected, at least one serial electrical circuit, forming a light emitting matrix. LEDs are connected to the power supply through the switch (see patent RU 2090224, class A61N 5/06, 09/20/1997).
Недостатками известного устройства является то, что физиотерапевтический аппарат не позволяет осуществлять независимый выбор спектрального диапазона (цвета), яркости, частоты и длительности импульса излучения каждого источника. Кроме того, аппарат может быть опасен в практическом использовании потому, что светоизлучающие элементы и соединительные цепи не имеют гальванической изоляции от электрической сети.The disadvantages of the known device is that the physiotherapeutic apparatus does not allow independent selection of the spectral range (color), brightness, frequency and duration of the radiation pulse of each source. In addition, the device can be dangerous in practical use because the light-emitting elements and connecting circuits do not have galvanic isolation from the electrical network.
Известен источник света "ХРОМАТОН", который содержит светодиоды, источник импульсов тока, тастатуру с кнопками, предназначенную для выдачи команд на включение электрических цепей коммутации и выдачи команд выбора режимов работы излучателей с источником. Источник снабжен многопозиционным ключом, трехразрядным формирователем кодовых комбинаций двоичного кода, двухразрядным формирователем кодовых комбинаций двоичного кода, дешифратором двоичного кода, состоящим из трехразрядного дешифратора двоичного кода, двухразрядного дешифратора двоичного кода и второй ступени дешифратора двоичного кода. Источник включает генератор импульсов тока и имеет два выхода, каждый из которых соединен с одним из входов второй группы входов многопозиционного ключа (см. патент RU 2231375, А61N 5/06, 09.09.2002).Known for the light source "CHROMATON", which contains LEDs, a source of current pulses, a keypad with buttons, designed to issue commands to turn on electrical switching circuits and issue commands to select operating modes of emitters with a source. The source is equipped with a multi-position key, a three-digit binary code generator, a two-digit binary code generator, a binary code decoder consisting of a three-digit binary code decoder, a two-bit binary code decoder, and a second stage of the binary code decoder. The source includes a current pulse generator and has two outputs, each of which is connected to one of the inputs of the second group of inputs of the multi-position switch (see patent RU 2231375, А61N 5/06, 09.09.2002).
Недостатками этого устройства является то, что источник света не позволяет получать мощные световые потоки узких видимых спектров излучения и не удобен для лечения детей раннего возраста, находящихся в кувезе, при этом конструкция излучателя имеет малую площадь и недостаточную интенсивность светового излучения. С помощью данного источника света невозможно задавать разные частоты и длительности импульсов излучений для разных видимых спектров излучения. В нем также не предусмотрена независимая регулировка яркости излучения для каждого источника видимого спектра. Все светоизлучающие диоды разных спектров излучения работают с одинаковыми частотами и длительностями световых импульсов. Данный источник не позволяет получать тройные и более спектральные диапазоны интенсивностей излучения. Источник света "ХРОМАТРОН" имеет много органов управления (тастатуру), с помощью которых производится задание режимов. Для включения необходимого режима оператору необходимо пользоваться дополнительной таблицей. Также режимы работы источников света разного спектрального диапазона строго заданы и не могут быть модифицированы, т.к. для перестройки какого-либо параметра необходимо изменять принципиальную схему и заменять необходимые электронные компоненты.The disadvantages of this device is that the light source does not allow to receive powerful light fluxes of narrow visible emission spectra and is not convenient for treating young children in a couveuse, while the design of the emitter has a small area and insufficient light emission. Using this light source, it is impossible to set different frequencies and durations of radiation pulses for different visible radiation spectra. It also does not provide for independent adjustment of the radiation brightness for each source of the visible spectrum. All light emitting diodes of different emission spectra operate with the same frequencies and durations of light pulses. This source does not allow to obtain triple and more spectral ranges of radiation intensities. The light source "CHROMATRON" has many controls (keypad), with which you can set the modes. To enable the necessary mode, the operator needs to use an additional table. Also, the modes of operation of light sources of different spectral ranges are strictly specified and cannot be modified, because to rebuild a parameter, it is necessary to change the circuit diagram and replace the necessary electronic components.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является физиотерапевтическое устройство светолучевой терапии, содержащее блок управления, блок излучения, в корпусе которого на поверхность печатной платы последовательными чередующимися рядами прикреплены светодиоды источников трех различных спектров излучения, каждый из которых включает в себя параллельно включенные одинаковые ветви элементов, каждая из которых состоит из последовательно включенных светодиодов одного из спектров излучения, и блок питания, которое выбрано за прототип (см. патент JP 11076434, кл. А61N 5/06, 23.03.1999).The closest in technical essence to the invention is a physiotherapeutic light-radiation therapy device, comprising a control unit, a radiation unit, in the housing of which on the surface of the printed circuit board in successive alternating rows are attached the LEDs of the sources of three different radiation spectra, each of which includes the same branches of elements connected in parallel, each of which consists of series-connected LEDs of one of the emission spectra, and a power supply, which is selected and the prototype (see. JP patent 11076434, Cl. A61N 5/06, 23.03.1999).
Устройство по прототипу обладает теми же недостатками, что и известные устройства, описанные выше.The prototype device has the same disadvantages as the known devices described above.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание физиотерапевтического устройства для светолучевой терапии с трехцветным источником излучения с большой площадью и яркостью, излучающего несколько узких спектров излучения видимого света, с возможностью получения разных частот или диапазона частот и длительностей импульсов излучения для разных спектров излучения видимого света, для одновременного лечения нескольких заболеваний одновременно, и для усиления физиотерапевтического воздействия одного видимого спектра излучения с заданной интенсивностью, частотой или диапазоном частот и длительностью, другими спектрами излучений с другими заданными интенсивностями, частотами или диапазонами частот и длительностями. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в упрощении управления физиотерапевтическим устройством для светолучевой терапии, увеличении числа аналогичных управляемых источников излучения с другими спектрами излучения, увеличении потенциальных возможностей устройства за счет перепрограммирования алгоритмов работы источников излучений в зависимости от конкретного лечебного воздействия.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and create a physiotherapeutic device for light radiation therapy with a three-color radiation source with a large area and brightness, emitting several narrow emission spectra of visible light, with the possibility of obtaining different frequencies or frequency ranges and durations of radiation pulses for different emission spectra of visible light, for the simultaneous treatment of several diseases at the same time, and to enhance the physiotherapeutic effect of one visible with emission spectrum with a given intensity, frequency or frequency range and duration, other emission spectra with other specified intensities, frequencies or frequency ranges and durations. The technical result achieved by the implementation of the invention is to simplify the control of a physiotherapeutic device for light radiation therapy, increase the number of similar controlled radiation sources with other radiation spectra, increase the device’s potential by reprogramming the algorithms of radiation sources depending on the specific therapeutic effect.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что физиотерапевтическое устройство светолучевой терапии содержит блок управления, блок излучения, в корпусе которого на поверхность печатной платы последовательными чередующимися рядами прикреплены источники трех различных спектров излучения, каждый из которых включает в себя параллельно включенные одинаковые ветви элементов с последовательно включенными светодиодами одного из спектра излучения, и блок питания, при этом блок управления содержит микроконтроллер, к выходам которого присоединены клавиатура, дисплей и цифроаналоговые преобразователи, при этом выход каждого преобразователя соединен с входом одного из импульсных стабилизаторов тока, к выходу которого подключен один из источников излучения, ветви которого содержат последовательно включенные со светодиодами токовыравнивающие резисторы, при этом в блоке излучения в каждом ряду установлено разное количество светодиодов и в каждом: красном, зеленом и синем источнике излучения установлено с чередованием по два или три светодиода с близкими спектрами излучения. Числа ветвей элементов различных спектров излучения могут быть не равны между собой.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the physiotherapeutic device of light radiation therapy contains a control unit, a radiation unit, in the case of which on the surface of the printed circuit board in successive alternating rows are attached sources of three different emission spectra, each of which includes identical branches connected in parallel with sequentially connected LEDs of one of the emission spectrum, and a power supply, while the control unit contains a microcontrol ery, to the outputs of which a keyboard, a display, and digital-to-analog converters are connected, while the output of each converter is connected to the input of one of the pulse current stabilizers, to the output of which one of the radiation sources is connected, the branches of which contain current-leveling resistors in series with the LEDs, while in the unit radiation in each row a different number of LEDs is installed and in each: red, green and blue radiation source is installed with alternating two or three LEDs with similar emission spectra. The numbers of the branches of the elements of different emission spectra may not be equal to each other.
На фиг.1 приведена функциональная схема физиотерапевтического устройства светолучевой терапии; на фиг.2 изображена конструкция блока излучения.Figure 1 shows a functional diagram of a physiotherapeutic device for radiation therapy; figure 2 shows the design of the radiation unit.
Физиотерапевтическое устройство светолучевой терапии содержит блок управления 1, микроконтроллер 2, к которому подключены с помощью шины 3 - клавиатура 4; с помощью шины 5 - дисплей 6; с помощью шины 7 - однотипные цифроаналоговые преобразователи: ЦАПB 8 (цифроаналоговый преобразователь синего источника излучения), ЦАПG 9 (ЦАП зеленого источника излучения), ЦАПR 10 (ЦАП красного источника излучения). Индексы В (blue) - синий, G (green) - зеленый, R (red) - красный обозначают принадлежность к схеме формирования управляющего тока для конкретного источника видимого света с необходимым спектром излучения.Physiotherapeutic device of light radiation therapy contains a control unit 1, a microcontroller 2, to which are connected via bus 3 - keyboard 4; using bus 5 - display 6; using bus 7, the same type of digital-to-analog converters: DAC B 8 (digital-to-analog converter of a blue radiation source), DAC G 9 (DAC of a green radiation source), DAC R 10 (DAC of a red radiation source). Indices B (blue) - blue, G (green) - green, R (red) - red indicate that they belong to the control current generation circuit for a specific visible light source with the necessary emission spectrum.
К выходу ЦАПB 8 подключен импульсный стабилизатор тока синего источника излучения ИСТB 11. К выходу ЦАПG 9 подключен импульсный стабилизатор тока зеленого источника излучения ИСТG 12. К выходу ЦАПR 10 подключен импульсный стабилизатор тока красного источника излучения ИСТR 13. К отрицательному выходу ИСТB подключены катоды последних последовательно включенных светодиодов синего цвета излучения, а к положительному выходу подключены вторые входы токовыравнивающих резисторов данной ветви светодиодов, аналогично подключены к импульсным источникам тока ИСТG, ИСТR светодиоды зеленого и красного источников излучения. Ток импульсного стабилизатора может меняться от 0 до 100%. Величина тока IB = от 10 до 500 мА с выхода импульсного стабилизатора тока ИСТВ устанавливается в зависимости от типа используемых светодиодов в источнике излучения синего спектра излучения и числа параллельных ветвей МB светодиодов. Аналогичным образом устанавливаются выходные токи импульсных стабилизаторов тока ИСТG, ИСТR. Применение импульсных стабилизаторов тока обусловлено уменьшением потерь электроэнергии в цепях регулировки тока источников излучений, что влечет за собой уменьшение нагрева регулирующих элементов ИСТX и увеличение в целом КПД устройства.The pulse converter of the blue radiation source IST B 11 is connected to the output of the DAC B 8. The pulse converter of the green radiation source IST G 12 is connected to the output of the DAC G 9. The pulse regulator of the red radiation source IST R 13 is connected to the DAC output R 10. Negative EAST exit B connected cathodes last series-connected light blue color LEDs, and a positive output connected to the second inputs tokovyravnivayuschih resistors of this branch of the LEDs are connected to a similar impulse East chnikam current IST G, ICT R LEDs green and red light sources. The current of the pulse stabilizer can vary from 0 to 100%. The current value I B = from 10 to 500 mA from the output of the pulse current stabilizer IST B is set depending on the type of LEDs used in the radiation source of the blue emission spectrum and the number of parallel branches M B of the LEDs. Similarly, the output currents of pulse current stabilizers IST G , IST R are established . The use of pulsed current stabilizers is due to a decrease in energy losses in the current control circuits of radiation sources, which entails a decrease in the heating of the IST X control elements and an increase in the overall efficiency of the device.
Блок управления 1 соединен кабелем с блоком излучения 14. К выходу стабилизатора тока ИСТB 11 проводами 15 и 16 подключен источник синего спектра излучений 17, к выходу стабилизатора тока ИСТG 12 проводами 18 и 19 подключен источник зеленого спектра излучений 20, к выходу стабилизатора тока ИСТR 13 проводами 21 и 22 подключен источник красного спектра излучений 23.The control unit 1 is connected by a cable to the radiation unit 14. The source of the blue emission spectrum 17 is connected to the output of the IST B current stabilizer 11 by wires 15 and 16, the source of the green emission spectrum 20 is connected to the output of the IST G 12 current stabilizer by wires 18 and 19, to the output of the current stabilizer IST R 13 wires 21 and 22 connected to the source of the red spectrum of radiation 23.
В корпусе блока излучения 14 на печатной плате методом поверхностного монтажа закреплены рядами светодиоды 1.1B÷M.NB с центральной длиной волны спектра излучения, равной 470 нм, которые составляют источник синего спектра излучения 17; светодиоды 1.1G÷M.NG с центральной длиной волны спектра излучения, равной 525 нм, которые составляют источник зеленого спектра излучения 20; светодиоды 1.1R÷M.NR с центральной длиной волны спектра излучения, равной, 630 нм, которые составляют источник красного спектра излучения 23. Светодиоды одного спектра излучения располагаются продольными рядами, первый ряд - светодиоды синего спектра излучения, следующий ряд - светодиоды зеленого спектра излучения, следующий ряд составляют светодиоды красного спектра излучения. Количество, тип и плотность размещения светодиодов на печатной плате выбирается из условий получения необходимой яркости источника излучения с данной длиной волны.In the housing of the radiation unit 14, LEDs 1.1 B ÷ MN B with a central wavelength of the emission spectrum equal to 470 nm, which make up the source of the blue emission spectrum 17, are fixed in rows to the printed circuit board on a printed circuit board; LEDs 1.1 G ÷ MN G with a central wavelength of the emission spectrum equal to 525 nm, which comprise the source of the green emission spectrum 20; LEDs 1.1 R ÷ MN R with a central wavelength of the emission spectrum equal to 630 nm, which comprise the source of the red emission spectrum 23. The LEDs of one emission spectrum are arranged in longitudinal rows, the first row is the LEDs of the blue emission spectrum, the next row is the LEDs of the green emission spectrum The next row consists of red LEDs. The number, type and density of LEDs on a printed circuit board is selected from the conditions for obtaining the necessary brightness of the radiation source with a given wavelength.
NB - штук светодиодов синего спектра излучения (1.1B÷1.NB) и один токовыравнивающий резистор 1B соединены последовательно и составляют первую ветвь. В источнике света синего спектра излучения 17 имеется MB штук параллельно включенных аналогичных ветвей.N B - pieces of LEDs of the blue emission spectrum (1.1 B ÷ 1.N B ) and one current-leveling resistor 1 B connected in series and make up the first branch. In the light source of the blue emission spectrum 17 there are M B pieces of parallel connected similar branches.
NG - штук светодиодов зеленого спектра излучения (1.1G÷1.NG) и один токовыравнивающий резистор 1G соединены последовательно и составляют первую ветвь. В источнике света зеленого спектра излучения 20 имеется Mg штук параллельно включенных аналогичных ветвей.N G - pieces of LEDs of the green emission spectrum (1.1 G ÷ 1.N G ) and one current-leveling resistor 1G connected in series and make up the first branch. In the light source of the green emission spectrum 20 there are M g pieces of parallel connected similar branches.
NR - штук светодиодов зеленого спектра излучения (1.1R÷1.NR) и один токовыравнивающий резистор 1R соединены последовательно и составляют первую ветвь. В источнике излучения 20 зеленого спектра имеется MR штук параллельно включенных аналогичных ветвей.N R - pieces of LEDs of the green emission spectrum (1.1 R ÷ 1.N R ) and one current-leveling resistor 1R connected in series and make up the first branch. In the radiation source 20 of the green spectrum there are M R pieces of parallel connected similar branches.
Общее число N светодиодов в блоке излучения равноThe total number N of LEDs in the radiation unit is
N=NB*MB+NG*MG+NR*MR.N = N B * M B + N G * M G + N R * M R.
К положительному выходу 15 импульсного стабилизатора тока ИСТB 11 подключены первые входы токовыравнивающих резисторов 1B÷МB, а к отрицательному выходу 16 подключены катоды последних светодиодов последовательно включенных ветвей светодиодов синего спектра излучения (1.NB÷M.NB).15 to the positive output of the switching regulator DC EAST B 11 are connected first inputs tokovyravnivayuschih resistors B ÷ M 1 B, and to negative output 16 connected to the cathodes of LEDs last series-connected branches blue LED emission spectrum (1.N B ÷ MN B).
К положительному выходу 18 импульсного стабилизатора тока ИСТG 12 подключены первые входы токовыравнивающих резисторов 1G÷MG, а к отрицательному выходу 19 подключены катоды последних светодиодов последовательно включенных ветвей светодиодов зеленого спектра излучения (1.NG÷M.NG).The first inputs of the current-leveling resistors 1 G ÷ M G are connected to the positive output 18 of the IST G 12 pulse current stabilizer, and the cathodes of the last LEDs of the green LED spectrum branches (1.N G ÷ MN G ) connected in series to the negative output 19 are connected.
К положительному выходу 21 импульсного стабилизатора тока ИСТR 13 подключены первые входы токовыравнивающих резисторов 1R÷MR, а к отрицательному выходу 22 подключены катоды последних светодиодов последовательно включенных ветвей светодиодов красного спектра излучения (1.NR÷M.NR).The first inputs of current-leveling resistors 1 R ÷ M R are connected to the positive output 21 of the IST R 13 pulsed current stabilizer, and the cathodes of the last LEDs of the red LEDs (1.N R ÷ MN R ) connected in series to the red LEDs are connected to the negative output 22.
Питание функциональных блоков блока управления 1 осуществляется от блока питания 24, который соединен шиной питания 25 с микроконтроллером 2, дисплеем 4, цифроаналоговыми преобразователями ЦАПB 8, ЦАПG 9, ЦАПR 10, а шиной питания 26 с импульсными стабилизаторами ИСТB 11, ИСТG 12, ИСТR 13. Для защиты обслуживающего персонала и пациента от поражения электрическим током, при питании физиотерапевтического устройства от сети переменного тока напряжением от 110 до 240 вольт, блок питания 24 должен иметь двойную гальваническую изоляцию входных цепей от выходных.The power supply of the functional blocks of the control unit 1 is carried out from the power supply 24, which is connected by a power bus 25 to a microcontroller 2, a display 4, digital-to-analog converters DAC B 8, DAC G 9, DAC R 10, and a power bus 26 with switching stabilizers IST B 11, IST G 12, EAST R 13. to protect the operating personnel and the patient from electrical shock, when feeding physiotherapeutic device from an AC voltage of 110 to 240 volts, power supply 24 should have a double galvanic isolation input circuit from the output s.
На фиг.2 изображена конструкция блока излучения 14, который содержит корпус 27, выполненный в виде плоского ящика с отверстиями в дне для крепления печатной платы 28, на которой припаяны чередующиеся по спектру излучения ряды светодиодов: синего спектра излучения 29, зеленого спектра излучения 30, красного спектра излучения 31. Число светодиодов в ряду для синего источника излучения равно СB, для зеленого источника излучения равно СG, для красного источника излучения равно CR. Число рядов для синего источника излучения равно LB, для зеленого источника излучения равно LG, для красного источника излучения равно LR. Светодиоды к печатной плате крепятся пайкой методом поверхностного монтажа. Количество N, шаг по горизонтали, шаг по вертикали и тип светодиодов выбирается в зависимости от требований яркости каждого источника излучений с необходимым спектром излучения. К передней части блока излучения 14 с помощью винтов крепится прозрачная защитная панель (не показана).Figure 2 shows the design of the radiation unit 14, which contains a
Для следующей из реализации блока излучения 14 число светодиодов в рядах для каждого спектра излучений может быть неодинаковым СB≠СG≠CR (например, первый ряд светодиодов синего спектра излучения имеет 40 светодиодов в ряду, второй ряд светодиодов зеленого спектра излучения имеет 30 светодиодов в ряду, третий ряд светодиодов красного спектра излучения имеет 35 светодиодов в ряду и т.д.).For the next implementation of radiation block 14, the number of LEDs in the rows for each radiation spectrum may be different С B ≠ С G ≠ C R (for example, the first row of blue LEDs has 40 LEDs in a row, the second row of green LEDs has 30 LEDs in a row, the third row of red LEDs has 35 LEDs in a row, etc.).
Для расширения спектра излучения одного источника излучения светодиоды в рядах могут иметь близкие спектры излучения. Например, для синего спектра излучения первый светодиод в ряду имеет центральную длину волны, равную 466 нм, второй 470 нм, светодиоды в ряду должны чередоваться. Для зеленого спектра излучения первый светодиод в ряду может иметь центральную длину волны, равную 525 нм, второй - 570 нм и т.д. Также в рядах можно использовать светодиоды с тремя разными близкими спектрами излучения, которые также должны чередоваться.To expand the emission spectrum of one radiation source, the LEDs in the rows can have similar emission spectra. For example, for the blue emission spectrum, the first LED in the row has a central wavelength of 466 nm, the second 470 nm, the LEDs in the row should alternate. For the green emission spectrum, the first LED in a row can have a central wavelength of 525 nm, a second 570 nm, etc. Also in the rows you can use LEDs with three different close emission spectra, which must also be alternated.
В ряды можно устанавливать светодиоды с относительно далекими спектрами излучения, например синий и фиолетовый; зеленый и желтый; красный и инфракрасный, желтый и оранжевый.LEDs with relatively far emission spectra, for example blue and violet, can be installed in rows; green and yellow; red and infrared, yellow and orange.
Для увеличения равномерности излучения блоком излучения 14 светодиоды с разными спектрами излучения располагают в ряду последовательно (например, синий, зеленый, красный; синий, зеленый красный и т.д.).To increase the uniformity of radiation by the radiation unit 14, the LEDs with different emission spectra are arranged in series (for example, blue, green, red; blue, green red, etc.).
Блок излучения может иметь квадратную, круглую, треугольную и др. конструкцию, в которой светодиоды должны располагаться по рядам или равномерно по площади.The radiation unit may have a square, round, triangular, and other design, in which the LEDs should be arranged in rows or uniformly in area.
Физиотерапевтическое устройство для светолучевой терапии работает следующим образом.Physiotherapeutic device for radiation therapy works as follows.
В перезаписываемую постоянную память микроконтроллера 2 записана программа управления. Программа состоит из двух функциональных модулей: интерфейс пользователя; программа управления источниками излучения.The control program is recorded in the rewritable read-only memory of the microcontroller 2. The program consists of two functional modules: user interface; radiation source control program.
При включении питания устройства для светолучевой терапии микроконтроллер 2 передает по шине 5 на экран дисплея 6 сообщения. На дисплее 6 появляется меню программирования параметров устройства. Микроконтроллер 2 по шине 3 осуществляет сканирование клавиш клавиатуры 4 и считывание кодов нажатых клавиш.When you turn on the power of the device for light radiation therapy, the microcontroller 2 transmits via bus 5 to the display screen 6 messages. On display 6, the device parameter programming menu appears. The microcontroller 2 on the bus 3 scans the keys of the keyboard 4 and reads the codes of the pressed keys.
Оператор в диалоговом режиме с клавиатуры 4 индивидуально устанавливает для каждого источника излучения, например, такие параметры:The operator in dialogue mode from the keyboard 4 individually sets for each radiation source, for example, the following parameters:
1. для синего источника излучения: ток через светодиоды IB (0÷100%), нижнюю частоту излучения FLB (от 10 Гц), верхнюю частоту излучения FUB (до 2000 Гц), длительность импульса излучения τB (20÷100%), время изменения частоты tFB (1÷30 мин);1. for a blue radiation source: current through LEDs I B (0 ÷ 100%), lower radiation frequency F LB (from 10 Hz), upper radiation frequency F UB (up to 2000 Hz), radiation pulse duration τ B (20 ÷ 100 %), the time of frequency change t FB (1 ÷ 30 min);
2. для зеленого источника излучения: ток через светодиоды IG (0÷100%), нижнюю частоту излучения FLG (от 10 Гц), верхнюю частоту излучения FUG (до 2000 Гц), длительность импульса излучения τG (20÷100%), время изменения частоты tFG (1÷30 мин);2. for a green radiation source: current through LEDs I G (0 ÷ 100%), lower radiation frequency F LG (from 10 Hz), upper radiation frequency F UG (up to 2000 Hz), radiation pulse duration τ G (20 ÷ 100 %), the time of frequency change t FG (1 ÷ 30 min);
3. для красного источника излучения: ток через светодиоды IR (0÷100%), нижнюю частоту излучения FLR (от 10 Гц), верхнюю частоту излучения FUR (до 2000 Гц), длительность импульса излучения τR (20÷100%), время изменения частоты tFR (1÷30 мин);3. for a red radiation source: current through LEDs I R (0 ÷ 100%), lower radiation frequency F LR (from 10 Hz), upper radiation frequency F UR (up to 2000 Hz), radiation pulse duration τ R (20 ÷ 100 %), the frequency change time t FR (1 ÷ 30 min);
4. полное время экспозиции пациента Т (1÷2880 мин).4. total patient exposure time T (1 ÷ 2880 min).
При установке тока Ix=0% через источник излучения происходит его отключение.When setting the current Ix = 0% through the radiation source, it turns off.
Если установлен ток IX=100% источника излучения и длительность импульса τX=100% излучения, то такие параметры соответствуют непрерывному свечению данного источника излучения с максимальной яркостью.If the current I X = 100% of the radiation source and the pulse duration τ X = 100% of radiation are set, then such parameters correspond to the continuous glow of this radiation source with maximum brightness.
Если нижняя частота FLX больше верхней частоты FUX, то частота излучения будет меняться от FLX до FUX и обратно от FUX до FLX с заданным временем tFX.If the lower frequency F LX is greater than the upper frequency F UX , then the radiation frequency will vary from F LX to F UX and vice versa from F UX to F LX with a given time t FX .
Если FLX=FUX, то излучение будет только на одной частоте, равной FLX, независимо от установленного времени tFX, и будет зависеть только от времени Т.If F LX = F UX , then the radiation will be only at one frequency equal to F LX, regardless of the set time t FX, and will depend only on time T.
После установки всех параметров оператор с клавиатуры 4 запускает процесс физиотерапии.After setting all the parameters, the operator from the keyboard 4 starts the process of physiotherapy.
Микроконтроллер 2 посылает в ЦАПB 8 двоичные числа, которые соответствуют току IB (от 0 до 100%) синего источника излучения; в ЦАПG 9 двоичные числа, которые соответствуют току IG (от 0 до 100%) зеленого источника излучения, в ЦАПR 10 двоичные числа, которые соответствуют току IR (от 0 до 100%) красного источника излучения.Microcontroller 2 sends binary numbers to the DAC B 8 that correspond to the current I B (from 0 to 100%) of the blue radiation source; in DAC G 9, binary numbers that correspond to current I G (from 0 to 100%) of a green radiation source; in DAC R 10, binary numbers that correspond to current I R (from 0 to 100%) of a green radiation source.
Частота и скорость изменения двоичных чисел на выходе микроконтроллера 2 будут зависеть от параметров:The frequency and rate of change of binary numbers at the output of microcontroller 2 will depend on the parameters:
- для ЦАПB 8 - от установленной оператором нижней частоты излучения FLB (от 10 Гц), верхней частоты излучения FUB (до 2000 Гц), длительности импульса излучения τB (20÷100%) и времени изменения частоты tFB (1÷30 мин);- for DAC B 8 - from the low radiation frequency F LB (from 10 Hz) set by the operator, the upper radiation frequency F UB (up to 2000 Hz), the radiation pulse duration τ B (20 ÷ 100%) and the time t FB (1 ÷ 30 min);
- для ЦАПG 9 - нижней частоты излучения FLG (от 10 Гц), верхней частоты излучения FUG (до 2000 Гц), длительности импульса излучения τG (20÷100%), времени изменения частоты tFG (1÷30 мин);- for DAC G 9 - lower radiation frequency F LG (from 10 Hz), upper radiation frequency F UG (up to 2000 Hz), radiation pulse duration τ G (20 ÷ 100%), frequency change time t FG (1 ÷ 30 min );
- для ЦАПR 10 - нижней частоты излучения FLR (от 10 Гц), верхней частоты излучения FUR (до 2000 Гц), длительности импульса излучения τR (20÷100%), времени изменения частоты tFR (1÷30 мин).- for DAC R 10 - lower radiation frequency F LR (from 10 Hz), upper radiation frequency F UR (up to 2000 Hz), radiation pulse duration τ R (20 ÷ 100%), time of frequency change t FR (1 ÷ 30 min )
ЦАПB 8 управляет импульсным стабилизатором тока ИСТB 11. На его выходе генерируется ток IB (0÷100%), который поступает в синий источник излучения 17, состоящий из 1.1B÷M.NB светодиодов и 1B÷МB резисторов.DAC B 8 controls the pulse current stabilizer IST B 11. At its output, a current I B (0 ÷ 100%) is generated, which enters the blue radiation source 17, consisting of 1.1 B ÷ MN B LEDs and 1 B ÷ M B resistors.
ЦАПG 9 управляет импульсным стабилизатором тока ИСТG 12. На его выходе генерируется ток IG (0÷100%), который поступает в зеленый источник излучения 20, состоящий из 1.1G÷M.NG светодиодов и 1G÷MG резисторов.DAC G 9 controls the pulse current stabilizer IST G 12. At its output, a current I G (0 ÷ 100%) is generated, which enters the green radiation source 20, consisting of 1.1 G ÷ MN G LEDs and 1 G ÷ M G resistors.
ЦАПR 10 управляет импульсным стабилизатором тока ИСТR 13. На его выходе генерируется ток IR (0÷100%), который поступает в красный источник излучения 23, состоящий из 1.1R÷M.NR светодиодов и 1R÷МR резисторов.DAC R 10 controls the pulse current stabilizer IST R 13. At its output, a current I R (0 ÷ 100%) is generated, which enters the red radiation source 23, consisting of 1.1 R ÷ MN R LEDs and 1 R ÷ M R resistors.
Микроконтроллер, исполняя код программы, записывает в соответствующие ЦАП двоичные числа. В зависимости от того, какое двоичное число было записано в ЦАПB, такой пропорциональный ток будет течь через светодиоды источника излучения. Например, ЦАПB - восьмиразрядный цифроаналоговый преобразователь, то тогда число 11111111 в двоичном виде, записанное в ЦАП, соответствует максимальному току IB=100% на выходе импульсного стабилизатора тока ИСТB. Число 00000000 соответствует IB=0%, а число 01111111 соответствует IB=50%.The microcontroller, executing the program code, writes binary numbers to the corresponding DACs. Depending on what binary number was written to the DAC B , such a proportional current will flow through the LEDs of the radiation source. For example, DAC B is an eight-bit digital-to-analog converter, then the number 11111111 in binary form written in the DAC corresponds to the maximum current I B = 100% at the output of the pulse current regulator IST B. The number 00000000 corresponds to I B = 0%, and the number 01111111 corresponds to I B = 50%.
Аналогично работают ЦАПG с подключенным к нему импульсным стабилизатором тока ИСТB и ЦАПR с подключенным к нему импульсным стабилизатором тока ИСТR.DAC G works similarly with the IST B pulse current regulator connected to it and the DAC R with the IST R pulse current stabilizer connected to it.
Таким образом, микроконтроллер, записав в память любого ЦАП двоичное число, изменяет выходной ток IX подключенного к нему импульсного стабилизатора тока ИСТ. Выходной ток ИСТ поступает на соответствующий источник излучения, соответственно меняется его яркость. Если число в ЦАП не меняется, то и яркость соответствующего источника не меняется, если менять в ЦАП двоичные числа с определенной частотой, то соответственно с этой частотой будет менятеся и яркость источника излучения. Запрограммировав необходимые параметры в постоянную память микроконтроллера, можно индивидуально менять необходимые законы изменения яркости для каждого источника излучения.Thus, the microcontroller, having written a binary number into the memory of any DAC, changes the output current I X of the IST pulsed current regulator connected to it. The output current IST is supplied to the corresponding radiation source, respectively, its brightness changes. If the number in the DAC does not change, then the brightness of the corresponding source does not change, if you change binary numbers in the DAC with a certain frequency, then the brightness of the radiation source will also change with this frequency. By programming the necessary parameters in the permanent memory of the microcontroller, you can individually change the necessary laws of brightness change for each radiation source.
Микроконтроллер 2, записывая в ЦАПX разные двоичные числа, меняет яркость источников излучения 17, 20, 23 по программе, заданной оператором. При этом произвольно может меняться яркость, плавность нарастания яркости, частота, диапазон частот, длительность импульса излучения, последовательность включения каждого источника излучения и т.д.Microcontroller 2, writing different binary numbers to the DAC X , changes the brightness of the radiation sources 17, 20, 23 according to the program specified by the operator. In this case, the brightness, smoothness of the increase in brightness, frequency, frequency range, duration of the radiation pulse, sequence of switching on of each radiation source, etc., can arbitrarily change.
После окончания полного времени экспозиции пациента Т (1÷2880 мин) микроконтроллер 2 запишет в ЦАПB 8, ЦАПG 9, ЦАПR 10 двоичное число, равное 0, тем самым отключатся все источники излучения, процесс лечения закончится.After the end of the patient’s exposure time T (1 ÷ 2880 min), the microcontroller 2 will write the binary number 0 to the DAC B 8, DAC G 9, DAC R 10, thereby switching off all radiation sources, the treatment process will end.
Если необходимо дополнить физиотерапевтическое устройство светолучевой терапии новыми режимами работы источников излучения, то необходимо перепрограммировать микроконтроллер 2 необходимой программой. К тому же в микроконтроллер можно ввести несколько программ физиотерапии и выбирать их из меню пользователя в начале процесса лечения.If it is necessary to supplement the physiotherapeutic device of light radiation therapy with new operating modes of radiation sources, then it is necessary to reprogram the microcontroller 2 with the necessary program. In addition, several physiotherapy programs can be entered into the microcontroller and selected from the user menu at the beginning of the treatment process.
Для получения других вариантов работы устройства необходимо запрограммировать дополнительные режимы работы источников излучения. Например, можно дополнительно вводить время на плавное повышение (наклон фронта) и плавное понижение (наклон спада) яркости источников излучения. Можно запрограммировать режимы последовательного включения каждого источника излучения с разной яркостью и частотой генерации импульсов, с заданным временем воздействия этого спектра излучения в течение одного сеанса фототерапии. Также можно программировать режимы последовательных коротких одноимпульсных облучений пациента разными спектрами излучения с разными длительностями излучения каждого спектра в течение заданного промежутка времени и т.д.To obtain other options for the operation of the device, it is necessary to program additional modes of operation of radiation sources. For example, you can additionally enter the time for a smooth increase (slope of the front) and a smooth decrease (slope of the fall) of the brightness of the radiation sources. It is possible to program the sequential switching modes of each radiation source with different brightness and frequency of pulse generation, with a given exposure time of this radiation spectrum during one phototherapy session. It is also possible to program modes of sequential short single-pulse patient irradiations with different emission spectra with different radiation durations of each spectrum for a given period of time, etc.
Для увеличения числа управляемых источников излучения блок управления может содержать Z ЦАП и Z импульсных стабилизаторов тока, а блок излучения должен содержать Z источников с разными спектрами излучений.To increase the number of controlled radiation sources, the control unit may contain Z DACs and Z pulse current stabilizers, and the radiation unit must contain Z sources with different emission spectra.
Таким образом, физиотерапевтическое устройство для светолучевой терапии благодаря трехцветному или многоцветному излучателю большой площади и яркости с возможностью индивидуальной установки яркости излучения, перестройки диапазона частот, длительностей импульсов излучений каждого источника излучений, обладая легко настраиваемым режимами и возможностью дополнения новыми режимами работы источников излучения, за счет программирования устройства позволяет лечить разные группы заболеваний, проводить исследования, разрабатывать новые методики лечения пациентов и проводить лечение заболеваний детей раннего возраста.Thus, a physiotherapeutic device for light radiation therapy due to a three-color or multi-color emitter of large area and brightness with the ability to individually set the brightness of the radiation, adjusting the frequency range, pulse durations of the radiation of each radiation source, having easily customizable modes and the ability to supplement with new modes of operation of radiation sources, due to device programming allows you to treat different groups of diseases, conduct research, develop new nd methods of treating patients and treating diseases of young children.
На кафедре педиатрии Ульяновского государственного университета были проведены исследования, которые показали высокую эффективность импульсного красного света узкого спектра излучения в реабилитации недоношенных новорожденных.Studies were conducted at the Department of Pediatrics of Ulyanovsk State University, which showed the high efficiency of pulsed red light of a narrow radiation spectrum in the rehabilitation of premature infants.
В отделении патологии новорожденных и недоношенных детей Городской клинической больницы № 1 города Ульяновска также были проведены исследования в лечении коньюгационных гипербилирубинемий у новорожденных детей, которые показали быстрое снижение общего билирубина в сыворотке крови, а также ускорение темпов физического развития.Studies in the treatment of conjugated hyperbilirubinemia in newborns, which showed a rapid decrease in total serum bilirubin, as well as an acceleration in the rate of physical development, were also conducted at the Department of Pathology of Newborns and Premature Children of the City Clinical Hospital No. 1 of Ulyanovsk.
Для лечения были использованы наиболее изученные частоты светотерапии (400-1000 Гц), при которых улучшается микроциркуляция крови в мягких тканях и органах, усиливаются энергетические процессы.For treatment, the most studied frequencies of light therapy (400-1000 Hz) were used, at which blood microcirculation in soft tissues and organs improves, energy processes are enhanced.
Полученные авторами результаты эффективности лечения импульсным облучением светом узких спектров излучения детей раннего возраста опубликованы в печати и подтверждаются статистическими методами.The results obtained by the authors of the effectiveness of treatment with pulsed light exposure of narrow radiation spectra of young children are published in the press and are confirmed by statistical methods.
Предлагаемое физиотерапевтическое устройство световой терапии благодаря наличию синего, зеленого и красного источников излучения с регулируемыми параметрами излучений позволяет расширить область его применения в разных областях медицины, а также в педиатрии, поскольку синий и зеленый свет обладают уникальными свойствами активации специфических фотоакцепторов различных слоев кожи, и одновременно с ними использование красного импульсного излучения повышает эффективность действия светолучевой терапии, ускоряя, прежде всего, скорость метаболических процессов.The proposed physiotherapeutic light therapy device due to the presence of blue, green and red radiation sources with adjustable radiation parameters allows us to expand its field of application in various fields of medicine, as well as in pediatrics, since blue and green light have unique activation properties of specific photoacceptors of various skin layers, and at the same time with them, the use of red pulsed radiation increases the efficiency of the action of light radiation therapy, accelerating, first of all, speed s metabolic processes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006139427/14A RU2349355C2 (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Physiotherapeutic device for light-beam therapy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006139427/14A RU2349355C2 (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Physiotherapeutic device for light-beam therapy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006139427A RU2006139427A (en) | 2007-12-10 |
| RU2349355C2 true RU2349355C2 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=38903629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006139427/14A RU2349355C2 (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Physiotherapeutic device for light-beam therapy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349355C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482474C2 (en) * | 2011-01-21 | 2013-05-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method for biotesting toxicity of water and aqueous solutions |
| DE102013017586A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-05-07 | Turbolite Vertriebs Gmbh | TREATMENT DEVICE for Magnetic Field Assisted Irradiation Therapy |
| RU2644920C2 (en) * | 2012-08-08 | 2018-02-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Phototherapy system, fitting to baby's position during neonatal care |
| RU2769423C1 (en) * | 2014-02-14 | 2022-03-31 | Эпплайд Байофотоникс Лтд. | Sinusoidal transmission system and phototherapy method |
-
2006
- 2006-11-07 RU RU2006139427/14A patent/RU2349355C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482474C2 (en) * | 2011-01-21 | 2013-05-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method for biotesting toxicity of water and aqueous solutions |
| RU2644920C2 (en) * | 2012-08-08 | 2018-02-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Phototherapy system, fitting to baby's position during neonatal care |
| DE102013017586A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-05-07 | Turbolite Vertriebs Gmbh | TREATMENT DEVICE for Magnetic Field Assisted Irradiation Therapy |
| RU2769423C1 (en) * | 2014-02-14 | 2022-03-31 | Эпплайд Байофотоникс Лтд. | Sinusoidal transmission system and phototherapy method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006139427A (en) | 2007-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11006488B2 (en) | Phototherapy process including dynamic LED driver with programmable waveform | |
| EP0740568B1 (en) | Device for medical external treatment by means of light | |
| US8579795B2 (en) | Light modulation device and system | |
| EP0904133B1 (en) | A device for external medical treatment with monochromatic light | |
| US20090005839A1 (en) | Skin Tanning System Incorporating Skin Rejuvenating Light | |
| RU2349355C2 (en) | Physiotherapeutic device for light-beam therapy | |
| KR100670937B1 (en) | Apparatus for receiving beauty treatment of skin using led | |
| WO2006000015A1 (en) | Stimulus generation | |
| GB2035088A (en) | Devices for controlling functional states of central nervous systems | |
| JP3126750U (en) | Bowl | |
| US7198633B1 (en) | Light/electric probe system and method | |
| WO2015004440A2 (en) | Dawn simulator | |
| CN201551743U (en) | Phototherapy device with multiple LED light sources and function of light color switching | |
| JPH1176434A (en) | Phototherapy device | |
| EP1140288B1 (en) | Apparatus for administering external treatment with the aid of light | |
| US20130310902A1 (en) | Apparatus for Maintaining Treatment of Peripheral Neuropathy | |
| KR102161399B1 (en) | Water bubbles pillar apparatus for multisensory treatment | |
| JP2001149478A (en) | Light stimulus system | |
| US20200030570A1 (en) | Electronic stress relieving device | |
| RU155992U1 (en) | THERAPEUTIC LAMP | |
| RU2231375C2 (en) | "chromatron" source of light | |
| KR200233008Y1 (en) | The light therapy device for knee bend type | |
| KR102624810B1 (en) | Light Irradiation Apparatus and Method for Controlling the Apparatus | |
| JP2004229972A (en) | Multi-channel low-frequency medical treatment device | |
| CN214762909U (en) | Multi-frequency pulse type LED physiotherapy lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091108 |