RU2419467C2

RU2419467C2 - Устройство для ультразвуковой терапии

Info

Publication number: RU2419467C2
Application number: RU2009127697/14A
Authority: RU
Inventors: Хару МИЯКЕ (JP); Хару МИЯКЕ; Такамура МИЯКЕ (JP); Такамура МИЯКЕ
Original assignee: Хару МИЯКЕ
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2011-05-27
Also published as: JPWO2008075708A1; WO2008075708A1; EP2111873A4; ATE547124T1; KR101128044B1; US20090287142A1; KR20090068384A; RU2009127697A; CN101563109A; US8226894B2; CA2673251A1; EP2111873A1; EP2111873B1

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для ультразвуковой терапии. Устройство включает лечебный резервуар, в который помещается среда, ультразвуковые элементы, схему возбуждения ультразвуковых элементов, рабочую зону и ультразвуковые вибраторы. Ультразвуковые элементы генерируют ультразвуковые волны в лечебном резервуаре и разлагают воду, имеющуюся в среде, с генерированием гидроксильных радикалов. Ультразвуковые вибраторы расположены на донной стенке лечебного резервуара и служат для распространения ультразвуковых волн. Кроме того, каждый из ультразвуковых вибраторов имеет воздушный слой на задней поверхности ультразвукового элемента. Рабочая зона необходима для установки времени облучения ультразвуковыми волнами, частоты ультразвуковых волн, температуры среды и выхода ультразвуковых волн. Использование изобретения позволяет повысить обеззараживающий эффект при проведении лечения без применения лекарственных средств. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для ультразвуковой терапии.

Уровень техники

Существует традиционное ультразвуковое устройство для обеззараживания, которое представляет собой устройство для ультразвуковой терапии для лечения пораженной части тела (например, для лечения ноги спортсмена) путем генерирования ультразвуковых волн и излучения волн на пораженную часть (то есть часть, подвергаемую лечению), на которую наложено лекарственное средство, чтобы таким образом заставить это средство проникать внутрь пораженной части (см., например, патентный документ 1).

Патентный документ 1: японская выложенная патентная заявка (Kokai) №2004-135954.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Однако, когда ультразвуковые волны излучаются на пораженную часть без применения лекарственного средства, традиционные ультразвуковые устройства для обеззараживания имеют недостаток, заключающийся в том, что они не могут достаточно обезвредить фавусный грибок и подобные микроорганизмы, которые поражают стопу спортсмена.

Принимая во внимание вышесказанное, целью настоящего изобретения является решение вышеупомянутой проблемы традиционных ультразвуковых устройств для обеззараживания и обеспечение устройства для ультразвуковой терапии, в котором подвергаемая лечению часть может быть подвергнута лечению без применения лекарственных средств.

Средства для решения проблем

Для достижения вышеупомянутой цели устройство для ультразвуковой терапии по настоящему изобретению содержит лечебный резервуар, в который помещается среда; ультразвуковой элемент для генерирования ультразвуковых волн в лечебном резервуаре, облучающий ультразвуковыми волнами среду, помещенную в лечебный резервуар, и разлагающий воду, имеющуюся в среде, с генерированием гидроксильных радикалов; схему возбуждения ультразвукового элемента для возбуждения ультразвукового элемента и рабочую зону для установки заданных условий обеззараживания, определяемых на основе количества сгенерированных гидроксильных радикалов в результате генерирования ультразвуковых волн.

Результаты изобретения

Согласно настоящему изобретению устройство для ультразвуковой терапии содержит лечебный резервуар, в который помещается среда; ультразвуковой элемент для генерирования ультразвуковых волн в лечебном резервуаре, облучающий ультразвуковыми волнами среду, помещенную в лечебный резервуар, и разлагающий воду, имеющуюся в среде, с генерированием гидроксильных радикалов; схему возбуждения ультразвукового элемента для возбуждения ультразвукового элемента и рабочую зону для установки заданных условий обеззараживания, определяемых на основе количества сгенерированных гидроксильных радикалов в результате генерирования ультразвуковых волн.

В этом случае, поскольку вышеупомянутая конструкция выполнена с возможностью установки желаемых условий обеззараживания, определяемых количеством гидроксильных радикалов, генерируемых ультразвуковыми волнами, может быть достигнут значительно больший обеззараживающий эффект.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид сверху ультразвукового устройства для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схема, показывающая расположение ног в ультразвуковом устройстве для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - схема, показывающая крепление штифтообразного ультразвукового вибратора к ультразвуковому устройству для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - схема, показывающая крепление плоского ультразвукового вибратора к ультразвуковому устройству для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - блок-схема аппарата управления ультразвуковым устройством для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - вид аппарата ультразвукового отклонения, прикрепленного к плоскому ультразвуковому вибратору в ультразвуковом устройстве для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Описание номеров позиций

10: основной корпус устройства

11: лечебный резервуар

13: рабочая зона

21: схема возбуждения ультразвукового элемента

87: ультразвуковой элемент

Наилучший способ осуществления изобретения

Далее будет подробно со ссылкой на чертежи описан вариант осуществления настоящего изобретения. Сначала будет описано ультразвуковое устройство для обеззараживания, работающее как устройство для ультразвуковой терапии.

Фиг.1 - вид сверху ультразвукового устройства для обеззараживания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 - схема, показывающая расположение ног в ультразвуковом устройстве для обеззараживания в соответствии с этим же вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.3 показывает крепление штифтообразного ультразвукового вибратора к ультразвуковому устройству для обеззараживания в соответствии с этим же вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.4 показывает крепление плоского ультразвукового вибратора к ультразвуковому устройству для обеззараживания в соответствии с этим же вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.1 номер позиции 10 обозначает основной корпус ультразвукового устройства для обеззараживания, а именно основной корпус устройства, который включает в себя лечебный резервуар 11 и рабочую зону 13.

Лечебный резервуар 11 состоит из сосуда, имеющего определенную форму (в настоящем изобретении - плоский сосуд с открытым верхом), и включает в себя донную стенку 12 и боковую стенку 15, поднимающуюся от края донной стенки 12. Внутренняя сторона лечебного резервуара 11 вмещает непоказанную жидкость (в настоящем варианте осуществления воду), которая является средой для передачи ультразвуковых волн. Пользователь может погрузить в воду пораженную часть тела (например, стопу) путем помещения этой части (например, стоп) в лечебный резервуар 11. Кроме того, в настоящем варианте осуществления стопы ставят в лечебный резервуар 11 так, чтобы пораженная часть стопы была погружена в воду, или же пользователь может погрузить в воду пораженную часть рук путем помещения их в лечебный резервуар 11. При этом в качестве среды может быть использована иная, отличная от воды жидкость.

Донная стенка 12 имеет зоны p1 и p2 установки стоп, которые выполнены билатерально-симметрично в форме пары ступней. Зоны p1 и p2 установки стоп имеют большое количество выступающих вверх выступов 16. Кроме того, на заранее определенных участках (в настоящем изобретении - на трех участках) донной стенки 12 располагаются первая и вторая зоны ультразвуковых колебаний для генерирования ультразвуковых волн. Первая зона ультразвуковых колебаний включает в себя пару штифтообразных ультразвуковых вибраторов 81 (первые приборы распространения), которые расположены соответственно на зонах p1 и p2 установки стоп. Вторая зона ультразвуковых колебаний включает в себя один плоский ультразвуковой вибратор 82 (второй прибор распространения), который располагается между зонами p1 и p2 установки стоп.

Как показано на фиг.2, каждый ультразвуковой вибратор 81 выступает вверх таким образом, чтобы при расположении стоп на соответствующих зонах p1 и р2 установки стоп каждый преобразователь 81 помещался бы между большим пальцем и соседним пальцем соответствующей стопы. Аналогично ультразвуковой вибратор 82 выступает вверх между зонами р1 и р2 установки стоп так, чтобы располагаться между сводами соответствующих стоп. Вокруг ультразвукового вибратора 82 имеется множество выступающих вверх выступов 17, расположенных радиально с одинаковыми интервалами. Хотя в настоящем варианте осуществления каждый ультразвуковой вибратор 81 используется для пальцев ноги и располагается между большим пальцем и соседним пальцем, он может располагаться между любыми соседними пальцами ноги. В альтернативном варианте он может использоваться для пальцев руки. Кроме того, каждый из ультразвуковых вибраторов 81 и 82 имеет такую высоту, чтобы быть погруженным в жидкость, когда лечебный резервуар 11 наполнен заранее заданным количеством воды.

В настоящем варианте осуществления большое количество выступов 16 и 17, имеющихся на донной стенке 12, служит не только для обеспечения массажного эффекта для стоп, а также дает возможность пользователю определить на ощупь место, куда ставить стопы. Как будет описано ниже, в настоящем варианте осуществления в определенном месте в донной стенке 12 расположен непоказанный нагреватель, служащий в качестве нагревательного элемента, и при таком расположении выступы 16 и 17 препятствуют непосредственной передаче тепла от нагревателя к стопам.

Как показано на фиг.3, ультразвуковой вибратор 81 включает в себя основной корпус 83, крепежную часть 84 и полую часть 85, причем основной корпус 83 содержит штифтообразный стержень, крепежная часть 84 выполнена выступающей радиально наружу у донного конца основного корпуса 83 и полая часть 85 выполнена выступающей вниз на крепежную часть 84. Ультразвуковой вибратор 81 прикреплен к донной стенке 12 при помощи болтов bt1, а полая часть 85 входит в вогнутую часть h1, образованную на определенном месте донной стенки 12.

Уплотнительное кольцо 86, служащее уплотнительным элементом, зажато между наружной периферической поверхностью полой части 85 и внутренней периферической поверхностью вогнутой части h1, а задняя поверхность крепежной части 84 образована удерживающим элементом am1 определенной формы (в настоящем варианте осуществления образовано пространство в форме столбца). В удерживающем элементе am1 верхний конец и боковая сторона окружены крепежной частью 84, а нижний конец открыт. Ультразвуковой элемент 87, который выполнен, например, из керамического пьезоэлектрического преобразователя, прикреплен к верхнему концу удерживающего элемента am1.

Заметим, что на нижней стороне вогнутой части h1 образовано сквозное отверстие h11 под проводку для возбуждения ультразвукового элемента 87.

Основной корпус 83 имеет заданный диаметр, позволяющий основному корпусу 83 располагаться между пальцами ноги, и имеет высоту, позволяющую верхнему концу основного корпуса 83 выступать вверх между пальцами, когда он расположен между ними. Верхняя часть основного корпуса 83 снабжена винтом 90, служащим для регулирования мощности, который выполнен из материала, отличного от материала основного корпуса 83 (в настоящем варианте осуществления из нержавеющей стали). Эта конструкция уменьшает выход излучаемых ультразвуковых волн вверх и, следовательно, усиливает выход ультразвуковых волн в стороны (например, по направлению к пальцам ноги), так чтобы ультразвуковые волны эффективно облучали пальцы ног.

Как показано на фиг.4, верхний конец ультразвукового вибратора 82 закрыт плоской стенкой 88. Ультразвуковой вибратор 82 включает в себя основной корпус 89, имеющий цилиндрическую полость, и полую часть (крепежную часть) 92, выступающую вниз из основного корпуса 89. Ультразвуковой вибратор 82 прикреплен к донной стенке 12 при помощи болтов bt2, причем полая часть 92 помещена в вогнутую часть h2, образованную в определенном месте донной стенки 12.

Уплотнительное кольцо 86, служащее уплотнительным элементом, зажато между наружной периферической поверхностью полой части 92 и внутренней периферической поверхностью вогнутой части h2, а задняя поверхность стенки 88 образована удерживающим элементом am2 определенной формы (в настоящем варианте осуществления образовано пространство в форме столбца). В удерживающем элементе am2 верхний конец окружен основным корпусом 89, боковая сторона окружена полой частью 92, а нижний конец открыт. Верхний конец удерживающего элемента am2 снабжен ультразвуковым элементом 87, который выполнен, например, из керамического пьезоэлектрического преобразователя.

Заметим, что на донной стороне вогнутой части h2 образовано сквозное отверстие h21 под проводку для возбуждения ультразвукового элемента 87. Ультразвуковой вибратор 82 имеет больший диаметр, чем ультразвуковой вибратор 81, и имеет определенную высоту, позволяющую ультразвуковому вибратору 82 располагаться между сводами стоп.

Когда ультразвуковой элемент 87 возбуждается, ультразвуковые волны генерируются не только со стороны его передней поверхности, но также со стороны его задней поверхности. Если со стороны задней поверхности ультразвукового элемента 87 имеется вода, ультразвуковые волны, генерируемые со стороны его задней поверхности, передаются через воду внутри удерживающих элементов am1 и am2 по направлению к донной стороне вогнутых частей h1 и h2, чтобы таким образом снизить излучение энергии ультразвуковых волн, генерируемых со стороны передней поверхности. Более того, ультразвуковые волны, отраженные от донной стороны вогнутых частей h1 и h2, передаются вверх через воду внутри удерживающих элементов am1 и am2, чтобы таким образом генерировать интерференцию между ультразвуковыми волнами, генерируемыми со стороны передней поверхности, и волнами, генерируемыми со стороны задней поверхности ультразвукового элемента 87. В результате в местах, где эти два типа ультразвуковых волн интерферируют друг с другом, гидроксильные радикалы не генерируются.

Как описано выше, в настоящем варианте осуществления удерживающие элементы am1 и am2 образованы на задней поверхности каждого ультразвукового элемента 87 и удерживающие элементы am1 и am2 наполнены воздухом для образования в этом месте воздушного слоя.

Поскольку воздушный слой препятствует передаче ультразвуковых волн, только ультразвуковые волны, генерируемые со стороны передней поверхности ультразвукового элемента 87, могут быть переданы через воду, чтобы таким образом усилить излучение энергии от него. Конструкция может также препятствовать интерференции между ультразвуковыми волнами, генерируемыми со стороны передней поверхности, и волнами, генерируемыми со стороны задней поверхности ультразвукового элемента 87, что обеспечивает достаточное количество гидроксильных радикалов.

Следует заметить, что пространство, препятствующее передаче ультразвуковых волн (то есть пространство, не проводящее ультразвуковые волны), образовано удерживающими элементами am1 и am2. Не проводящее ультразвуковые волны пространство также образовано путем создания вакуума в удерживающих элементах am1 и am2.

В настоящем варианте осуществления оба ультразвуковых вибратора 81 и 82 изготовлены из металла, такого как нержавеющая сталь, но они могут быть также изготовлены из таких материалов, как стекло или алюминий, которые могут передавать колебания.

Далее описывается рабочая зона 13 ультразвукового устройства для обеззараживания описанной выше конструкции.

Рабочая зона 13 (фиг.1) включает в себя кнопки bi (i=1, 2…), светодиодные индикаторы ej (j=1, 2…) и монитор m1, причем кнопки bi являются рабочими элементами для выполнения различного типа операций, светодиодные индикаторы ej являются первыми элементами отображения и монитор m1 является вторым элементом отображения. Оператор может выполнять различного типа настройки путем нажатия кнопок bi и может получать подтверждение о настройках и рабочих состояниях по включению светодиодных индикаторов ej и изображению на мониторе m1.

Кнопка b1, например, является кнопкой подачи питания, и оператор может включать/выключать питание путем управления кнопкой b1. Когда питание включено, загорается светодиодный индикатор el, чтобы отобразить состояние включения питания. Кнопка b2 является кнопкой установки таймера, и оператор может устанавливать таймер путем управления кнопкой b2. В этом случае путем многократного нажатия на кнопку b2 можно изменять настройку времени излучения ультразвуковых волн и можно отображать оставшееся время на мониторе m1. Кнопка b3 является кнопкой переключения частоты, и оператор может переключать частоту ультразвуковых волн, генерируемых ультразвуковым элементом 87, с помощью кнопки b3. При переключении частоты избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e2.

Кнопка b4 является кнопкой выбора точки выхода, и оператор может с помощью кнопки b4 избирательно возбуждать только определенный ультразвуковой вибратор из ультразвуковых вибраторов 81 и 82. Когда в соответствии с расположением пораженной части выбран определенный преобразователь, избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e3, а также избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e4, для контроля расположения стоп.

Кнопка b5 является кнопкой выбора температуры, и оператор с помощью кнопки b5 может устанавливать температуру воды, помещенной в лечебный резервуар 11. В этом случае путем многократного нажатия на кнопку b5 можно изменять установку температуры, и избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e5. Температура воды, помещенной в лечебный резервуар 11, регулируется в пределах диапазона от 0°С до 50°С. Для регулировки температуры, например, в определенное место в донной стенке 12 вмонтирован нагреватель, служащий нагревательным элементом, а в лечебном резервуаре 11 располагается датчик температуры, служащий элементом определения температуры для определения температуры воды.

Кнопка b6 является кнопкой выбора мощности ультразвука, и оператор с помощью кнопки b6 может переключать мощность ультразвуковых волн. Когда выбрана определенная мощность, избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e6, и определенным образом загорается определенный светодиодный элемент из множества светодиодных элементов индикатора мощности, образованных светодиодным индикатором e7.

Кнопка b7 является кнопкой выбора режима, и оператор с помощью кнопки b7 может выбирать автоматический режим или ручной режим, причем в автоматическом режиме могут автоматически устанавливаться частота, мощность и время излучения ультразвуковых волн, температура воды, место излучения и т.д.; а в ручном режиме частота, мощность и время излучения ультразвуковых волн, температура воды, место излучения и т.д. могут устанавливаться вручную. Когда выбран определенный режим, избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e8. Кнопка b8 является кнопкой выбора направленности мощности, и оператор с помощью кнопки b8 может переключать направленность мощности ультразвуковых волн, например, каждую секунду или каждые 5 секунд. Когда выбрана определенная направленность мощности, избирательно загорается множество светодиодных элементов, образующих светодиодный индикатор e9.

Кроме того, когда уровень воды в лечебном резервуаре 11 становится ниже определенного заданного порогового уровня, загорается светодиодный индикатор e10.

Далее будет описан аппарат управления ультразвуковым устройством для обеззараживания описанной выше конструкции.

На фиг.5 номер позиции 18 обозначает зону возбуждения для возбуждения соответствующего ультразвукового элемента 87; а номер позиции 20 обозначает управляющую схему, служащую в качестве зоны управления. Управляющая схема 20 включает в себя непоказанные CPU, RAM и ROM, причем CPU служит в качестве вычислительного блока; RAM используется в качестве рабочей памяти, когда CPU выполняет различные типы вычислительных процессов; а ПЗУ хранит управляющие программы, различные типы данных и т.д. CPU работает как компьютер на основе различного типа программ, данных и т.д. Вышеупомянутые RAM, ROM и т.д. образуют записывающий блок. Также вместо CPU могут быть использованы MPU и подобные ему устройства. Управляющая схема 20 выполняет управление с обратной связью в автоматическом режиме или в ручном режиме, чтобы установить значения частоты, мощности и времени излучения ультразвуковых волн; температуру воды; место излучения и тому подобное.

Номер позиции 21 обозначает схему возбуждения ультразвукового элемента, служащую средством обработки возбуждения для возбуждения соответствующего ультразвукового элемента 87. Схема 21 возбуждения ультразвукового элемента связана с соответствующим ультразвуковым элементом 87 через трансформаторы Ti (i=1,2 или 3); схема выполняет процесс возбуждения, когда она принимает управляющий сигнал SG1 от управляющей схемы 20, и возбуждает соответствующий ультразвуковой элемент 87 с определенной частотой. Хотя на фиг.5 показан только один трансформатор, число трансформаторов Ti равно числу ультразвуковых элементов 87, в настоящем варианте осуществления три трансформатора Ti, каждый из которых соответствует одному из ультразвуковых элементов 87, включенных в соответствующий из трех ультразвуковых вибраторов (то есть пара ультразвуковых вибраторов 81 и ультразвукового вибратора 82). Каждый трансформатор Ti предназначен для регулировки полного сопротивления и для изоляции соответствующего ультразвукового элемента 87 и элемента, такого как схема 21 возбуждения ультразвукового элемента, включенная в зону 18 возбуждения.

Номер позиции 22 обозначает колебательный контур, который принимает управляющий сигнал SG2 от управляющей схемы 20 и вибрирует с управляемой частотой в пределах диапазона от 950 кГц до 2 МГц. Номер позиции 23 обозначает цепь питания, которая подает напряжение 5 В для управления (Vc) на управляющую схему 20 и колебательный контур 22 и принимает цифровой управляющий сигнал SG3 от управляющей схемы 20, чтобы таким образом подать на схему 21 возбуждения ультразвукового элемента управляющее напряжение для возбуждения (Vd) в пределах диапазона от более чем 0 В до 60 В.

В настоящем варианте осуществления колебательный контур 22 совершает основное колебание с частотой 1,65 МГц. Схема 21 возбуждения ультразвукового элемента содержит отдельно возбуждаемый колебательный контур, принимает и усиливает сигнал основного колебания и возбуждает ультразвуковые вибраторы 81 и 82. Таким образом, эта конструкция может препятствовать изменению частоты и мощности, возникающему под действием внешних факторов, в том числе количества воды и состояния, когда чья-нибудь стопа ставится на зоны p1 и p2 для установки стоп. Благодаря введению схемы для компенсации частоты и схемы для компенсации формы сигнала схема 21 возбуждения ультразвукового элемента может подавать стабильное напряжение на ультразвуковые элементы 87. В результате в каждом ультразвуковом элементе 87 генерируются ультразвуковые волны с частотой в пределах диапазона от 950 кГц до 2 МГц с управляемой мощностью в пределах диапазона от 10 мВт/см² до 28 Вт/см².

Температура воды, помещенной в лечебный резервуар 11, регулируется в пределах диапазона от 0°C до 50°C. Для регулирования температуры имеются, например, нагреватель 45 и, если необходимо, не показанное на чертежах охлаждающее устройство, служащее в качестве охлаждающего тела, вмонтированные в определенный участок донной стенки 12, и имеется датчик 46 температуры внутри лечебного резервуара 11. Управляющая схема 20 снабжена непоказанной схемой регулирования температуры, служащей средством обработки регулирования температуры для регулирования температуры внутри лечебного резервуара 11. Схема регулирования температуры выполняет процесс регулирования температуры и считывает температуру, регистрируемую датчиком 46 температуры, и включает/отключает, например, нагреватель 45 и охлаждающее устройство.

Для регистрации уровня воды внутри лечебного резервуара 11 имеется детектор 47 уровня воды, при этом детектор 47 уровня воды выдает регистрируемый уровень воды и передает данные датчика управляющей схеме 20. Непоказанное средство обработки сигналов тревоги управляющей схемы 20 выполняет процесс подачи сигнала тревоги, считывает данные датчика с детектора 47 уровня воды, регистрирует уровень воды, включает светодиодный индикатор е10, когда уровень воды становится ниже порогового уровня, и извещает оператора о состоянии уровня воды.

При этом ультразвуковые волны, генерируемые ультразвуковым элементом 87, передаются ультразвуковым вибраторам 81 и 82 и распространяются через воду с помощью ультразвуковых вибраторов 81 и 82. В это время вода, помещенная в лечебный резервуар 11, под действием ультразвуковых волн разлагается с генерированием гидроксильных радикалов и атомов водорода. Ультразвуковые волны также передаются к стопам, с одной стороны, косвенно через воду, а с другой стороны, непосредственно через каждый из ультразвуковых вибраторов 81 и 82. Таким же образом вода внутри корпуса разлагается под действием ультразвуковых волн с генерированием гидроксильных радикалов и атомов водорода. Когда в качестве среды используется отличная от воды жидкость, ультразвуковые волны передаются жидкости с последующим разложением воды в этой жидкости под действием ультразвуковых волн с генерированием гидроксильных радикалов и атомов водорода.

Иными словами, непоказанное средство обработки генерирования гидроксильных радикалов образуется схемой 21 возбуждения ультразвукового элемента, средство генерирования гидроксильных радикалов выполняет процесс генерирования гидроксильных радикалов, и осуществляется возбуждение ультразвуковых элементов 87 для генерирования гидроксильных радикалов.

В результате бактерии (например, микроорганизмы, такие как фавусный грибок, поражающие стопы спортсмена), могут быть в достаточной степени окислены, разложены и обеззаражены на пораженной части тела, погруженной в воду для лечения пораженной части.

В настоящем варианте осуществления для благоприятного лечения пораженной части тела количество сгенерированных гидроксильных радикалов находится в пределах диапазона от 0,1 мкМ до 60 мкМ, каковое значение измеряется с помощью электронного спинового резонанса (ESR) методом (устройством) спинового улавливания с 5,5-диметил-1-пирролин-N-оксидом (DMPO).

Время возбуждения ультразвуковых элементов 87 составляет одну секунду или более, и является временем, которое не влияет на клетки и ткани человеческого тела. Чем больше мощность ультразвуковых волн, тем короче время возбуждения.

Далее будет описан аппарат ультразвукового отклонения для отклонения ультразвуковых волн для передачи ультразвуковых волн на пораженную часть тела.

Фиг.6 - вид, показывающий аппарат ультразвукового отклонения, прикрепленный к плоскому ультразвуковому вибратору в ультразвуковом устройстве для обеззараживания в варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 номер позиции 82 обозначает ультразвуковой вибратор; номер позиции 87 обозначает ультразвуковой элемент, включенный в удерживающий элемент am2; номер позиции 89 обозначает основной корпус; номер позиции 92 обозначает полую часть; номер позиции 121 обозначает аппарат ультразвукового отклонения, расположенный с возможностью отсоединения на ультразвуковом вибраторе 82. Аппарат 121 ультразвукового отклонения включает в себя основу 122, охватывающую основной корпус 89; и элемент 123, вмещающий отражатель, установленный сверху относительно основания 122. Элемент 123, вмещающий отражатель, вмещает отражающую пластину 125 в форме выпуклого зеркала, имеющего искривленную отражающую поверхность, которая прикреплена к верхнему концу элемента 123, вмещающего отражатель, с помощью болта 127, служащего крепежным элементом. В боковой части элемента 123, вмещающего отражатель, имеется окно 131.

Ультразвуковые волны, генерируемые ультразвуковым элементом 87 и переданные вверх в воде, отражаются отражающей пластиной 125, а затем отклоняются в боковом направлении и передаются в воде.

Аппарат 121 ультразвукового отклонения может крепиться или открепляться от ультразвукового вибратора 82 в соответствии с локализацией пораженной части тела для эффективного облучения ультразвуковыми волнами пораженной части.

В настоящем варианте осуществления в лечебный резервуар 11, вмещающий воду, могут быть помещены стопы или другие части тела, чтобы таким образом погрузить пораженный участок такой части тела. В этом случае, если большое число лиц использует один и тот же лечебный резервуар 11 и лечит пораженные части, может случиться заражение фавусным грибком и т.д., даже если вода, помещенная в лечебный резервуар 11, заменяется на свежую.

Для решения проблемы внутрь лечебного резервуара 11 в качестве вкладыша может быть установлен листообразный контейнер, выполненный из гибкого материала (например, пластиковый пакет), и вмещать воду, и стопы можно располагать в содержащейся в нем воде. В этом случае после окончания лечения стоп и вкладыш, и содержащаяся в нем вода выбрасываются для уменьшения возможности заражения большого количества людей фавусным грибком или подобными микроорганизмами.

В этом случае, когда между вкладышем и ультразвуковыми вибраторами 81 и 82 проникает воздух, ультразвуковые волны, генерируемые каждым ультразвуковым элементом 87, не могут передаваться воде, содержащейся во вкладыше.

Для решения проблемы в лечебный резервуар 11 добавляется небольшое количество воды, и после этого в него вставляется вкладыш, и вкладыш наполняется водой для недопущения проникновения воздуха между вкладышем и ультразвуковыми вибраторами 81 и 82, чтобы надежно передавать ультразвуковые волны, генерируемые ультразвуковыми элементами 87, воде, содержащейся во вкладыше.

Количество воды, помещаемой в лечебный резервуар 11, устанавливается таким, чтобы сделать уровень воды равным по высоте верхнему концу ультразвуковых вибраторов 81 и 82. Когда ультразвуковые вибраторы 81 и 82 имеют плоскую верхнюю поверхность, капель воды на верхней поверхности ультразвуковых вибраторов 81 и 82 будет достаточно, чтобы усилить адгезию между вкладышем и ультразвуковыми вибраторами 81 и 82.

ПРИМЕР

Образец фавусного грибка (в данном случае T. mentagrophytes) был помещен в пробирку и подвергнут различным обеззараживающим условиям, включающим частоту ультразвуковых волн, температуру воды, напряжение (Vd) и время облучения. Метод оценки был основан на подсчете количества T. mentagrophytes.

Когда частота составляла 1,65 МГц и количество сгенерированных гидроксильных радикалов составляло около 50 мкМ, при температуре воды 30°С количество обнаруженных T. mentagrophytes не уменьшалось.

Когда частота составляла 1,65 МГц, напряжение (Vd) было установлено таким, чтобы генерировалось около 50 мкМ гидроксильных радикалов, и время излучения составляло 5 минут, при температуре 40°С количество T. mentagrophytes снизилось с одного миллиона до 30. Когда такие же условия были воспроизведены с той разницей, что время облучения было изменено на 10 минут, количество T. mentagrophytes снизилось с миллиона до нуля.

Когда частота составляла 1,65 МГц, напряжение (Vd) было изменено таким образом, чтобы генерировалось соответственно 1,25 мкМ или 8 мкМ гидроксильных радикалов, и время излучения составляло 10 минут, при температуре воды 40°С количество T. mentagrophytes уменьшилось с одного миллиона до 5000.

Кроме того, когда частота составляла 1,65 МГц, напряжение (Vd) было изменено таким образом, чтобы соответственно генерировалось около 8 мкМ или около 50 мкМ гидроксильных радикалов, и время излучения было в промежутке от 5 минут до 10 минут, при температуре воды 50°С количество T. mentagrophytes уменьшилось с одного миллиона до нуля.

Эти результаты дают основания предполагать, что установка температуры воды на 40°С или более существенно повышает обеззараживающий эффект. Заметим, что, поскольку в лечебный резервуар 11 должны быть помещены стопы, температура воды предпочтительно находится в пределах от 40°С до 43°С.

При этом, когда ноги облучаются ультразвуковыми волнами, может быть повреждена кожа. Когда культивируемые клетки подверглись прямому облучению ультразвуковыми волнами при напряжении (Vd), установленном таким, чтобы генерировать около 24 мкМ гидроксильных радикалов при времени облучения 10 минут, количество клеток уменьшилось на 50%. И наоборот, когда количество генерируемых гидроксильных радикалов устанавливалось равным около 4 мкМ, а время облучения составляло 10 минут, количество клеток уменьшилось на 10%.

Далее будут описаны результаты эксперимента, в котором стопы спортсменов лечили путем облучения ультразвуковыми волнами.

В этом эксперименте стопы облучались ультразвуковыми волнами при следующих условиях: количество генерируемых гидроксильных радикалов находилось в пределах от 0,1 мкМ до 2 мкМ, температура воды находилась в пределах диапазона от 10°С до 20°С. Когда время облучения для каждого сеанса облучения составляло 20 минут и облучение повторялось от 3 до 10 раз, пораженные части полностью излечивались. Таким образом, когда облучение ультразвуковыми волнами повторяется, количество генерируемых гидроксильных радикалов при каждом сеансе лечения может находиться в пределах диапазона от 0,1 мкМ до 2 мкМ.

Эти результаты позволяют предположить, что для ультразвукового устройства для обеззараживания, которое обеззараживает фавусный грибок или подобные микроорганизмы, предпочтительными являются следующие условия: температура воды в пределах диапазона от 5°С до 50°С, количество генерируемых гидроксильных радикалов в пределах диапазона от 0,1 мкМ до примерно 60 мкМ и время облучения для каждой пораженной части составляет 20 минут или менее в каждом сеансе облучения.

Согласно другому предпочтительному режиму используются следующие условия: генерирование гидроксильных радикалов увеличивается до пределов от примерно 20 мкМ до примерно 50 мкМ, более короткое время облучения для каждой пораженной части и повторение сеансов облучения. В этом случае, если время облучения составляет 2 минуты или меньше, фавусный грибок и подобные микроорганизмы могут быть обезврежены без отрицательного воздействия на организм человека.

Такой же результат был получен при вышеупомянутых условиях обеззараживания, когда частота ультразвуковых волн была установлена на уровне 1 МГц.

Настоящее изобретение не ограничено вышеописанным вариантом осуществления. Возможны многочисленные модификации и варианты настоящего изобретения в пределах замысла настоящего изобретения, и они не исключены из объема настоящего изобретения.

Claims

1. Устройство для ультразвуковой терапии, содержащее:
(a) лечебный резервуар, в который помещается среда;
(b) множество ультразвуковых элементов для генерирования ультразвуковых волн в лечебном резервуаре, облучающих ультразвуковыми волнами среду, помещенную в лечебный резервуар, и разлагающих воду, имеющуюся в среде, с генерированием гидроксильных радикалов;
(c) схему возбуждения ультразвуковых элементов для возбуждения ультразвуковых элементов;
причем устройство для ультразвуковой терапии отличается тем, что дополнительно содержит:
(d) рабочую зону для установки времени облучения ультразвуковыми волнами, частоты ультразвуковых волн, температуры среды и выхода ультразвуковых волн; и
(e) множество ультразвуковых вибраторов, расположенных на донной стенке лечебного резервуара, для распространения ультразвуковых волн, сгенерированных ультразвуковыми элементами, в лечебном резервуаре; причем
(f) каждый из ультразвуковых вибраторов имеет воздушный слой на задней поверхности ультразвукового элемента.

2. Устройство по п.1, в котором каждый из ультразвуковых вибраторов содержит стержень, выполненный выступающим вверх из донной стенки и погруженный в среду, помещенную в лечебный резервуар.

3. Устройство по п.1, в котором каждый из ультразвуковых вибраторов содержит основной корпус, имеющий цилиндрическую полость, выполненный выступающим вверх из донной стенки и погруженный в среду, помещенную в лечебный резервуар.

4. Устройство по п.3, дополнительно содержащее аппарат ультразвукового отклонения, при этом аппарат ультразвукового отклонения размещен с возможностью снятия на основном корпусе и отражает и отклоняет ультразвуковые волны, генерируемые ультразвуковыми и элементами.