Результат интеллектуальной деятельности: ГРАВИТАЦИОННО-МАГНИТНЫЙ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Изобретение относится к области медицины, в частности к методам физиотерапии без использования медикаметозного воздействия на организм человека. Гравитационная магнитная терапия воздействует на человека искусственной силой тяжести и вибрациями с помощью специального медицинского аппарата и применяется для восстановительного лечения и реабилитации пациентов при самом широком спектре заболеваний.

Известен способ лечения ишемических состояний нижних конечностей (а.с. №1245314 Кл. A61H 1/00, A61H 1/02, 1986), включающий воздействие на больного центробежных сил в направлении голова - нижние конечности, с постепенным увеличением времени и числа оборотов. Под влиянием центробежной силы значительно усиливается артериальный приток крови к нижним конечностям, что способствует устранению в них признаков ишемии.

Недостатком такого способа является то, что увеличение артериального притока сопровождается затруднением венозного оттока, которое неуклонно возрастает по мере увеличения перегрузки. Это, в свою очередь, может повлечь за собой усиление нарушения венозной циркуляции крови, которая имеет место при данной паталогии.

Наиболее близкий по технической сущности известен стенд для лечения ишемических состояний конечностей (патент №2192236, Кл. A61H 1/00, A61H 1/02, 2002). Стенд обеспечивает воздействие центробежных сил с вектором действия голова - ноги, содержит устройство для дозированной мышечной нагрузки нижних конечностей, регулирующее угол наклона ложемента центрифуги по отношению к горизонтальной оси и механизм в виде педалей для включения «мышечно-венозной помпы» голени.

Недостатком гравитационной центрифуги является сложность конструкции: громоздкость стационарной установки, наличие подвижных элементов, шум приводного двигателя, значительное потребление энергии, центрифуга требует специальное индивидуальное помещение по технике безопасности, автоматических устройств для контроля за состоянием больного в процессе терапии и защитных устройств для обслуживающего персонала. Центрифуга имеет значительную стоимость.

К недостаткам следует отнести и медицинские противопоказания для больных, у которых имеются:

- психические нарушения;

- перенесенные нарушения мозгового кровообращения;

- тяжелые формы ишемической болезни сердца;

- выраженные нарушения ритма сердца;

- артериальная гипертония третьей системы;

- тяжелые формы варикозной болезни;

- флеботромбозы и тромбофлебиты нижних конечностей и таза в остром периоде, либо осложненные выраженной венозной недостаточностью.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача упрощения конструкции, создание устройства компактного, легко переносного, не имеющего подвижных шумящих частей, не требующего индивидуального помещения, специальных контролирующих устройств, экономно потребляющего энергию, безопасного, применяемого также в домашних условиях, имеющего низкую стоимость.

Указанная задача решается за счет того, что гравитационно-магнитный физиотерапевтический аппарат, содержащий устройство воздействия на магистральные сосуды нижних конечностей и ложемент для больного, согласно изобретению, устройство воздействия на магистральные сосуды нижних конечностей состоит из неподвижного Ш-образном сердечника с обмоткой возбуждения, подключенной к сетевому регулируемому блоку и ферромагнитного шихтового сердечника, в зазоре между ними расположены упругие элементы, подвижный сердечник расположен на немагнитной прокладке и снабжен ременными креплениями для ног, две импульсные катушки - индукторы соединены с блоком управления и расположены на голени больного.

На чертеже представлено продольное сечение гравитационно-магнитного физиотерапевтического аппарата для создания искусственной силы тяжести на организм человека и дозированной мышечной нагрузки на нижние конечности с целью воздействия на винозный возврат крови к сердцу человека.

Гравитационно-магнитный физиотерапевтический аппарат содержит неподвижный шихтованный ферромагнитный Ш-образный сердечник 1 с обмоткой возбуждения 2, подвижный шихтованный плоский ферромагнитный сердечник 3, упругие элементы 4, силовой регулируемый блок электропитания 5 обмотки возбуждения, немагнитную прокладку 6, ременные крепления для ног 7, а также электронный регулируемый блок (широтно-импульсного генератора) 10, для питания катушек - индукторов 8 и дозированной мышечной нагрузки на нижних конечностях 9.

Аппарат работает следующим образом.

Пациент ложится на ложемент и пристегивает ноги ремнями к подвижному сердечнику. В ногах располагается неподвижный Ш-образный ферромагнитный сердечник 1 с обмоткой возбуждения 2. Пациент пристегивает ноги 9 с импульсными катушками - индукторами 8 ременными креплениями 7 к подвижному ферромагнитному сердечнику 3. Немагнитная прокладка 6 позволяет изолировать нижние конечности от воздействия магнитного потока силового сетевого регулируемого блока электропитания 5. При подключении блока 5 к сети 220 В, 50 Гц подвижный сердечник 3 притягивается к неподвижному сердечнику 1, создавая искусственную силу тяжести и давления на ноги, величины которых определяются изменением силы тока обмотки 2 и размерами воздушного зазора между ферромагнитными сердечниками. Процесс определяет дозированную мышечную нагрузку нижних конечностей (в основном стопы) пациента с вектором воздействия на артерии гравитационной силы

по направлению голова - ноги, создавая избыточное кровенаполнение сосудов нижних конечностей.

Одновременно обмотка 2 выполняет функции магнитострукции за счет вибрации сердечника 1, улучшая микроциркуляцию крови в нижних конечностях за счет изменения частоты блока питания 5 под контролем анализа вязкости крови пациента.

Когда включается силовой блок питания обмотки возбуждения от сети 220 В 50 Гц, подвижный сердечник притягивается к неподвижному сердечнику электромеханической силой

,

где I - сила тока; w - число витков обмотки возбуждения; δ и S - длина и площадь воздушного зазора; µ₀ - магнитная проницаемость воздуха. (Электрические измерения неэлектрических величин. Под ред. П.В. Новицкого, «Энергия», Ленинградское отделение, 1975, 586 с, ил.) Электромеханическая сила (искусственная сила тяжести) регулируется изменением тока I, в результате создается сильное давление на ноги (1-6)G. При одновременной дозированной мышечной нагрузке на ноги кровь начинает интенсивно двигаться из центра (сердца) в периферию (к конечностям), происходит естественная тренировка сосудов, их очищение и профилактика.

Одновременно, слабый магнито-стрикционный эффект за счет вибраций сердечника, позволяет улучшить микроциркуляцию крови в нижних конечностях, улучшает питание стопы и предотвращает диабетическую гангрену. Регулировка магнитнострикции осуществляется изменением частоты блока питания под контролем анализа вязкости крови больного.

(X. Кухлинг. Справочник по физике, Москва, «МИР», 1983, 520 с, ил.)

Для устранения венозного застоя в нижних конечностях и включая мышечно-венозную помпу (в основном голени) пациента используются катушки- индуктора 8 различной длины, создающие импульсное бегущее магнитное поле с вектором действия на аорты магнитным полем по направлению ноги - голова. Магнитное поле в диапазоне биологически активных частот организма человека от 4 до 16 Гц осуществляется подключением электрического регулирования блока (широтно -импульсного генератора) 10, создающего дозированную мышечную нагрузку нижних конечностей в зависимости от частоты импульсов, а так же от времени их воздействия.

(У.Р. Эйди, X. Дельгадо, Ю.А. Холодов. Электромагнитное загрязнение планеты и здоровье. II международный ежегодник «Наука и человечество», - М., 1989. - С.10-18).

Частота импульсов f определяется в зависимости от значения пульса «n» больного

f=1/T, Гц,

где Т=1/n - время длительности периода импульсов в секундах;

n - количество ударов пульса в минуту.

Так, при n=60 ударов, Т=0,125 секунды, f=8 Герц.

Амплитуду и длительность импульсов т, а также величину Т регулируют, увеличивая в зависимости от самочувствия больного, начиная с 1,5-2,5 мс. Импульсный режим характеризуется скважностью Q, для τ=2,5*10^-3 с, Т=0,125 с

Q=T/τ=50

Глубина проникновения а импульсного тока i катушки в окружающее пространство определяется соотношением

, см,

где µ₀ и ρ - магнитная проницаемость и удельное сопротивление мышц ноги.

Для низких частот f и специальной конструкции катушек-индукторов магнитное поле позволяет проникать вглубь тканей пациента до 8,5 см, что с успехом применяется при лечении заболеваний глубоко расположенных артерий и вен.

Изменяя скважность Q и ток i, изменяем напряженность магнитного поля Н и индукцию В

Н=i/27πr, Тл,

где r - расстояние от катушки до точки поля, в которой определяется напряженность и магнитная индукция В на рабочих поверхностях катушек-индукторов, начиная с 20 мТл, (Н.И. Кошкин и М.Г. Ширкевич, Справочник по элементарной физике, «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, Москва, 1974, 256 с, ил.) При воздействии строго ритмичного магнитного поля на больные органы и ткани происходит восстановление электромагнитных параметров клеток, которые могут изменяться при различных заболеваниях, усиливается взаимодействие между химическими элементами, участвующими в окислительно-восстановительных процессах, что в конечном итоге способствует восстановлению нарушенных функций. Под влиянием магнитного поля в месте воздействия улучшается текучесть крови, то есть, снижается ее вязкость и соответственно риск образования тромбов. Увеличивается просвет сосудов, раскрываются дополнительные капилляры, повышается их проницаемость. Все это приводит к значительному улучшению кровоснабжения в зоне воздействия, обеспечиванию клеток кислородом, иммуноглобулинами и строительными белками, выведению продуктов воспаления. Активизация обмена веществ препятствует прогрессированию заболевания, приводит к ускорению процессов регенерации, восстановлению и обновлению клеток.

Под влиянием импульсного магнитного поля понижается чувствительность периферических нервных рецепторов, что ведет к затуханию и исчезновению боли. Данный фактор позволяет применять гравитационно-магнитный физиотерапевтический аппарат при лечении болевых синдромов различного происхождения. В частности, сердечнососудистая система реагирует нормализацией частоты сердечных сокращений, расширением сосудов, в том числе капилляров.