Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
АППАРАТ ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ
АППАРАТ ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ

АППАРАТ ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечебного воздействия различными физическими факторами, создаваемыми специальными преобразователями, возбуждаемыми высоковольтными высококачественным напряжением. Аппарат включает блок питания, генератор высокочастотного синусоидального напряжения с высоковольтным выходом и комплект сменных электрогазоразрядных элементов для воздействия на больной участок непосредственно коронным разрядом. Генератор выполнен в виде автогенератора, содержащего силовые транзисторные ключи, подключенные к схеме управления, включающей цепи стабилизации и регулировки выходного напряжения, параметрической стабилизации статического режима и запуска генератора, формирования управляющих токов и защиты от инверсных токов. Схема управления своим входом подключена к схеме выпрямления и фильтрации сетевого напряжения, а выходами к высоковольтному трансформатору, первичная обмотка которого подсоединена к схеме согласования силовых ключей с нагрузкой и регулировки мощности, при этом другой выход первичной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с входом схемы управления силовыми ключами, а схема согласования одним из входов подключена к схеме выпрямления и фильтрации. Аппарат снабжен системой генерации с помощью электрогазоразрядного элемента дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых низкочастотных механических вибраций, создаваемых за счет электрострикции в зазоре между поверхностью тела и поверхностью электрогазозарядного элемента, а также дополнительными насадками -преобразователями для проведения аэроионотерапии, ультразвуковой терапии и озонотерапии, подключенными к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора. 5 з.п. ф -лы, 5 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2078591
Класс(ы) патента: A61N1/06, A61N1/32, A61N1/44
Номер заявки: 93049119/14
Дата подачи заявки: 25.10.1993
Дата публикации: 10.05.1997
Заявитель(и): Акционерное общество "Научно-производственное акционерное предприятие "Алтаймедприбор"
Автор(ы): Ситников В.П.; Котов Б.С.; Гавинский Ю.В.
Патентообладатель(и): Ситников Василий Петрович; Котов Борис Степанович; Гавинский Юрий Витальевич
Описание изобретения: Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечебного воздействия различными физическими факторами, создаваемыми специальными преобразователями, возбуждаемыми высоковольтным высокочастотным напряжением.
Известен способ лечения гнойно-воспалительных заболеваний путем местного воздействия на больной или прилегающий к нему участки тела электрическим разрядом, создаваемым с помощью высоковольтного напряжения высокой (надтональной) частоты, получивший название "ультратонотерапия" [1] При этом воздействуют непосредственно коронным разрядом, возбуждаемым квазинепрерывными электрическими колебаниями через гарантированный зазор, например тканевую прокладку. Амплитуду напряжения выбирают 1 3 кВ, а частоту колебаний 21 23 кГц. При осуществлении данного способа локальный участок тела больного подвергается воздействию комплекса физических факторов: электромагнитного поля надтональной частоты; ультрафиолетового излучения слабой интенсивности, создаваемого коронным разрядом, высокочастотных микровибраций клеток и клеточных элементов в тканях за счет дипольного взаимодействия с переменным электрическим полем высокой частоты (обратный пьезоэлектрический эффект); эндогенного тепла в тканях и тепла, выделяемого в области коронного разряда; озон и окислов азота, образующихся в воздухе при коронном разряде и проникающих на некоторую глубину в тканях. Указанные факторы, в свою очередь, инициируют различные химические и физические превращения в структурных образованиях различного уровня: субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном.
Данный способ осуществляется с помощью аппарата [2] вариант которого, описанный в работе (А.Р.Ливенсон. Электромедицинская аппаратура. Медицина, 1981, с.181-184), принимается за прототип. Аппарат включает генератор с самовозбуждением на лучевом тетроде. Анодный контур образован первичной обмоткой высокочастотного трансформатора и конденсаторами. Вторичная обмотка трансформатора образует с емкостью нагрузки выходной контур, повышающий напряжение до 4,5 кВ. Выходной контур обеспечивает фильтрацию высших гармоник, а также уменьшает влияние переменной нагрузки на режим работы генератора. Для исключения перескоков частоты генерации, обусловленных наличием трех сильно связанных контуров, используется напряжение обратной связи, снимаемое с включенного во вторичный контур конденсатора и подаваемое на управляющую сетку генераторной лампы. Параллельно первичной обмотке подключена катушка со стержневым ферритовым сердечником, с помощью которого производят настройку выходного контура. Через разделительный конденсатор напряжение со вторичной обмотки высокочастотного трансформатора подается на гнездо выходного разъема, к которому подключается вилка провода, соединенного с держателем электроразрядного элемента. Анодная цепь генератора питается по последовательной схеме от выпрямителя, собранного на кремниевом мосте со схемой фильтрации и помехоподавления. Плавная регулировка мощности осуществляется потенциометром, включенным в цепь экранирующей сетки генераторной лампы. Аппарат выполнен в виде настольной, приспособленной для переноски конструкции, комплектуется набором электрогазоразрядных элементов для обработки различных участков тела (поверхностный, ректальный, вагинальный и т. д. ). Масса аппарата составляет около 6 кг, потребляемая мощность плавно регулируется от 0 до 10 Вт.
Недостатки описанного аппарата заключаются в следующем. Он имеет морально устаревшую ламповую схему, что предопределяет потребление значительного количества электроэнергии, низкий КПД, большие габариты и массу. Длинный высоковольтный кабель, соединяющий источник напряжения с электроразрядным элементом, снижает электробезопасность. Аппарат имеет неудобное расположение органов управления, так как при проведении лечебных процедур требуется частая корректировка мощностных режимов и отключение аппарата от сети питания. Кроме того, аппарат имеет защиту от поражения электрическим током по классу 01, что предопределяет требование присоединения защитного провода к низкоомному заземляющему устройству и в ряде случаев является невыполнимым. Опасен также обрыв защитного провода, что усугубляется тем, что неисправность не может быть обнаружена без специальной проверки. В связи с этим за рубежом применение изделий с данным классом защиты не допускается.
Выше отмечалось такое важное достоинство ультратонотерапии, обусловленное особенностями применения коронного разряда, как комплексность различных физических факторов, одновременно воздействующих на больной участок (сочетанное применение). Однако в ряде случаев такая комплексность создает и определенные затруднения, связанные с тем, что один или несколько физических факторов из перечисленных могут быть противопоказанными для отдельных патологий, т. е. является желательным применение лишь определенного физического фактора при отсутствии других. Например, при обработке открытых ран и язв, для которых основным лечебным фактором является озон, обладающий мощным бактерицидным действием, непосредственное воздействие на них коронного разряда является весьма болезненным. В ряде случаев желательно было бы применять только моновоздействие, усиливать воздействие одного фактора другим, последовательно применять различные факторы в течение дня (комбинированное применение). Известный аппарат не позволяет выделить отдельные факторы лечебного воздействия.
К недостаткам известного технического решения следует отнести и неполное использование заложенных в нем возможностей, которые могут быть реализованы лишь при наличии набора аксессуаров в виде специальных насадок -преобразователей типа предлагаемых ниже.
Отмеченные выше недостатки известного аппарата устранены в изобретении.
Задачей изобретения является создание малогабаритного физиотерапевтического аппарата, пригодного прежде всего для домашнего применения, который обладал бы повышенными функциональными возможностями, повышенной электрозащищенностью, простотой и удобством в обращении, невысокой стоимостью.
Полученный технический результат выражается в схемном и конструктивном решениях, позволяющих в десятки раз уменьшить массогабаритные характеристики аппарата, существенно снизить потребляемую электроэнергию при более высоком КПД, повысить безопасность эксплуатации. Благодаря наличию сменных насадок -преобразователей аппарат позволяет использовать дополнительные физические факторы, расширяющие его лечебные возможности, и применять отдельные факторы порознь в зависимости от конкретной патологии.
Сущность изобретения заключается в том, что в аппарате для физиотерапевтического лечения, включающем блок питания, генератор высокочастотного синусоидального напряжения с высоковольтным выходом и компоненты сменных электрогазоразрядных элементов для воздействия на больной участок непосредственно коронным разрядом, генератор высокочастотного синусоидального напряжения выполнен в виде автогенератора, содержащего транзисторные ключи, подключенные к схеме управления, включающей цепи стабилизации и регулировки выходного напряжения, параметрической стабилизации статического режима и запуска генератора, формирования управляющих токов и защиты от инверсных токов, схема управления своим входом подключена к схеме выпрямления и фильтрации сетевого напряжения, а выходами к высоковольтному трансформатору, первичная обмотка которого подсоединена к схеме согласования силовых ключей с нагрузкой и регулировки мощности, при этом другой вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с входом схемы управления силовыми ключами, а схема согласования одним из входов подключена к схеме выпрямления и фильтрации. Аппарат снабжен системой генерации с помощью электрогазоразрядного элемента дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых низкочастотных механических вибраций, создаваемых за счет электрострикции в зазоре между поверхностью тела и поверхностью электрогазоразрядного элемента, выполненной в виде модулятора огибающей выходных колебаний, включенного в схему выпрямления и фильтрации. Аппарат снабжен системой генерации с помощью электрогазоразрядного элемента дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых низкочастотных вибраций, создаваемых за счет электрострикции в зазоре между поверхностью тела и поверхностью электрогазоразрядного элемента, выполненной в виде модулятора с возможностью регулирования частоты модуляции, включенного на входе схемы выпрямления и фильтрации. Аппарат снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для воздействия на больной участок тела потоком аэроионов отрицательной полярности, подключаемых к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора через дополнительный выпрямитель, вмонтированный в насадку. Аппарат снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для ультразвуковой терапии, подключаемой к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора. Аппарат снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для озонотерапии, подключаемой к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.
На фиг. 1 приведена блок-схема аппарата; на фиг. 2 принципиальная электрическая схема рабочего варианта, реализующего предложенную блок-схему; на фиг. 3 пример конструктивной реализации сменной насадки-преобразователя для получения потока аэроионов; на фиг.4 пример конструкции сменной насадки-преобразователя для ультразвуковой терапии; на фиг.5 пример конструкции сменной насадки-преобразователя для озонотерапии.
Блок-схема аппарата включает генератор высокочастотного синусоидального напряжения 1 (фиг. 1), который представляет собой автогенератор на силовых транзисторных ключах 2 и 3, подключенных к схеме управления 4. Схема управления 4 включает цепи стабилизации и регулировки выходного напряжения, параметрической стабилизации статического режима и запуска генератора, формирования управляющих токов и защиты от инверсных токов (на фиг.1 данные цепи на выделены, их элементный состав приведен на фиг.2). Схема управления 4 своим входом подключена к схеме выпрямления и фильтрации сетевого напряжения 5, а выходами к высоковольтному трансформатору 6, первичная обмотка которого подсоединена к схеме 7 согласования силовых ключей 2 и 3 с нагрузкой и регулировки мощности. Другой вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора 6 соединен с входом схемы 4 управления силовыми ключами 2 и 3, а схема согласования 7 одним из входов подключена в схеме 5 выпрямления и фильтрации сетевого напряжения.
Увеличение функциональных и лечебных возможностей аппарата достигается следующими техническими решениями.
Аппарат снабжен системой генерации дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых механических вибраций частоты, получаемых за счет использования электрострикционного эффекта. Данный эффект имеет место в подключенном к источнику переменного напряжения воздушном конденсаторе, обкладками которого являются стенка части баллона электрогазоразрядного элемента и поверхность кожного покрова человеческого тела. Система генерации выполнена в виде модулятора 8 огибающей выходных колебаний с регулируемой в диапазоне от 0 до 2,5 кГц частотой, который может быть включен на выходе схемы 5 выпрямления и фильтрации в виде отдельного блока или в схеме 4 управления силовыми ключами в виде цепи с постоянными, заранее выбранными частотными характеристиками (в частности с частотой модуляции 100 Гц, задаваемой частотой 50 Гц сетевого напряжения и используемой обычно в электромассажных аппаратах). Выбор этих двух вариантов включения модулятора определяется областью применения аппарата. Блок модуляции с регулируемой в широком диапазоне частотой целесообразно поставлять в комплекте с аппаратами, предназначенными для профессионального применения в условиях больниц и клиник. В этом случае врач может осуществлять самостоятельно или в соответствии с методическими указаниями подбирать частоту модуляции в соответствии с характером болезни и индивидуальными особенностями организма пациента. Для аппаратов массового применения, используемых в домашних условиях, во избежание методических сложностей и усложнения аппарата может быть использован упрощенный подход, предусматривающий выбор схемы модуляции с фиксированной, наиболее часто применяемой в электровибромассажных аппаратах частотой 100 Гц, и размещение ее непосредственно в корпусе аппарата в схеме 5 (фиг.1) выпрямления сетевого напряжения.
К вторичной обмотке высоковольтного трансформатора 6 могут подключаться обычно применяемые для этих целей электрогазоразрядные элементы, представляющие собой стеклянные баллоны, заполненные разреженным инертным газом, в частности неоном. Баллоны могут иметь различную геометрическую форму, отвечающую конфигурации обрабатываемого больного участка. В частности, предлагаемый аппарат комплектуется набором 9 из трех электрогазоразрядных элементов 10 12: поверхностного, имеющего плоскую рабочую поверхность, для наружного применения; ректального (вагинального), имеющего длинный прямой баллон; стоматологического, имеющего баллон изогнутой формы для удобства введения в ротовую полость. Возможно применение электрогазоразрядных элементов и с другой формой баллона, но имеющих унифицированную форму нерабочего конца для фиксации в узле крепления аппарата. Элементы с тонким рабочим концом удобно использовать для рефлексотерапии акупунктурных точек методом прогрева (прижигания), а поверхностный элемент для рефлексотерапии обширных участков тела типа зон Захарьина -Геда.
Кроме электрогазоразрядных элементов 10 12, согласно изобретению аппарат имеет дополнительные сменные насадки -преобразователи: 13 для аэроионного воздействия: 14 для ультразвуковой терапии: 15 для озонотерапии.
Пример конкретной принципиальной схемы аппарата с описанной выше блок-схемой представлена на фиг.2. Схема включает: транзисторные ключи Т1, Т2; цепи обратных связей R3 R16, D7 D16, C5, C6; высоковольтный трансформатор Tp; регулируемый дроссель L1; возвратные диоды D5, D6; цепи питания C1 C4, F1, R1, R2, D1 D4.
Отличительной особенностью высоковольтного синусоидального генератора, применяемого в аппарате, является использование ключевого режима работы активных элементов T1 и T2, входные цепи которых возбуждаются колебаниями синусоидальной формы с достаточно большой амплитудой, а нагрузкой служат включенные последовательно резонансный трансформатор Tp, выполняющий функции времязадающего элемента, и линейный дроссель L1. Нелинейная индуктивность высоковольтной обмотки трансформатора Tp совместно с собственной конструктивно распределенной емкостью и емкостью нагрузки образуют параллельный феррорезонансный колебательный контур. Данный контур и линейный дроссель L1 являются элементами схемы параметрической стабилизации и регулировки выходного напряжения, обеспечивающей изменение задержки переключения транзисторов Т1, Т2 и нарастание импульсов тока с необходимой постоянной времени в зависимости от тока нагрузки. Благодаря этому форма напряжения на выходе ключевого каскада близка к прямоугольной, а форма импульсов коллекторного тока, формируемых в состоянии насыщения транзисторов T1, T2 и зависящих от выходной мощности и величины нагрузки, близка к треугольной с колебаниями нарастающего участка тока, обусловленными фазовыми изменениями в феррорезонансном контуре, и коротким спадающим участком, характеризующимся инерционными процессами в транзисторах. В генераторе обеспечена автоматическая защита от перегрузок по току и короткого замыкания в цепях нагрузки. Возникновение перегрузок нарушает условия возбуждения колебаний, что снимает мощность, потребляемую генератором от сети, до 2-3 Вт. При этом скорость изменения тока транзисторных ключей и его величина ограничиваются индуктивностью регулирующего дросселя, что обеспечивает надежное отключение генератора. Параметры базовых RC-цепей устанавливают предельную величину тока нагрузки, при которой происходит срыв колебаний. Особенности включения элементов схемы и режимов их использования обеспечивают работоспособность генератора в широких пределах изменения питающего напряжения (50 270 В), однако при этом пропорционально изменяется выходное напряжение и мощность. Элементы D7 D16, включенные в базовые и эмиттерные цепи транзисторов T1, T2, служат для надежного возбуждения автоколебаний в генераторе при включении питания, снижения рассеиваемой мощности в процессе переключения транзисторов, обеспечения автоматической стабилизации режима транзисторных ключей и компенсации несимметричности режимов их работы. Требуемое значение базовых токов, необходимое для насыщения транзисторов T1, T2 при минимальном коэффициенте передачи тока базы, обеспечивается выбором напряжения высоковольтного трансформатора Tp и диодно-резистивными цепями R9, R10, R15, R16, D12, D13. Использование диодов в данной цепи исключает шунтирование цепей автосмещения. С целью улучшения процесса коммутации силовых транзисторов T1, T2 и для стабилизации выходного напряжения включены форсирующие резистивно -емкостные цепи C5, C6, R11, R12, изменяющие задержку переключения транзисторов в зависимости от сопротивления нагрузки, и включены резисторы R3, R4, устанавливающие величину обратных токов эмиттер-базовых переходов. Выходной трансформатор Tp и регулировочный дроссель L1 для транзисторных ключей T1, T2 представляют нагрузку с комплексным сопротивлением. Для защиты транзисторов T1, T2 от инверсных токов, возникающих при смене полярности выходного напряжения в процессе коммутации, использованы возвратные диоды D5, D6. Необходимый диапазон регулировки выходного напряжения обеспечивается изменением индуктивности дросселя. Данный элемент выполнен на броневом сердечнике с регулируемым зазором между его чашечками. Резисторы R1, R2 в цепи питания ограничивают зарядный ток фильтрующих конденсаторов C2, C3, C4.
Особенность аппарата заключается в наличии системы модуляции выходных колебаний, позволяющих получать низкочастотные механические вибрации тканей за счет электрострикционного эффекта, реализуется в данной схеме включением или выключением переключателя S2, вводящего в цепь питания фильтр C2, R2. Глубина модуляции выходного напряжения определяется номиналами конденсаторов C3, C4, а частота модуляции определяется частотой питающей сети и для данного варианта составляет 100 Гц.
В аппарате предусмотрены меры защиты от различного рода аномальных режимов работы. Помимо плавкого предохранителя F1 в базовую цепь транзистора T2 введен биметаллический контакт S3, который прерывает генерацию при перегреве аппарата, обусловленном работой аппарата в холостую без нагрузки (если пациент оставил аппарат включенным в сеть, забыв выключить его после процедуры). Цепь C7, R17 ограничивает ток через высоковольтный трансформатор Tp при случайном замыкании на "землю " разъемов X2 и X3, служащих для подключения электрогазоразрядных элементов (или насадок -преобразователей). Переключатель S1 служит для отключения подаваемого на аппарат сетевого напряжения.
На поверхность корпуса аппарата, удерживаемого и управляемого пальцами одной руки, выведены следующие элементы управления: выключатель сетевого напряжения, регулятор плавного изменения мощности и переключатель рода работы либо в обычном режиме непрерывных синусоидальных колебаний, либо в режиме модулированных колебаний (вибрационного воздействия).
Важнейшим достоинством аппарата, в отличие от прототипа, является отсутствие высоковольтного провода между электронной частью и держателем электрогазоразрядных элементов (и других насадок), что существенно снижает проблему электробезопасности в условиях бытового применения.
Входящие в комплект аппарата дополнительная сменная насадка-преобразователь 13 (фиг.1) для получения потока аэроионов отрицательной полярности из дополнительного высоковольтного выпрямителя-умножителя напряжения, подключаемого к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора 6, и электродная система для получения коронного разряда заключены в общий корпус. Преобразователи подобного типа (электроэффлювиальные ионизаторы) широко применяются в аэроионотерапии, принципы которой обоснованы в работах А.П.Соколова, А.Л. Чижевского, Ф.Г.Портнова и др.
Известно достаточно много конструкций электроэффлювиальных ионизаторов, применяемых в аэроионотерапии, однако до настоящего времени на было попыток их использования в качестве функциональных элементов аппаратов для ультратонотерапии с целью расширения их функциональных возможностей и лечебной эффективности. В то же время такой прием является целесообразным, поскольку, например, процедура обработки открытых ран и язв непосредственно коронным разрядом является достаточно болезненной в отличие от бесконтактной аэроионной обработки. Окружающие же участки подобных патологий, которые менее болезненны, целесообразно обрабатывать непосредственно коронным разрядом, поскольку такое воздействие обладает более интенсивным комплексным действием.
На фиг.3 показан один из возможных вариантов конструкции насадки-преобразователя для аэроионотерапии 13 (фиг.1), разработанной применительно к предлагаемому аппарату. Насадка содержит составной корпус 16 из изоляционного материала, в полости которого размещены электронные элементы высоковольтного выпрямителя, представляющего собой умножитель напряжения: 17 - выпрямительные столбики, 18 конденсаторы. На вход выпрямителя с помощью штекера 19 подается с выхода X2 (фиг.2) высоковольтного трансформатора 6 (фиг.1) синусоидальное напряжение частотой 22 кГц с величиной, регулируемой в диапазоне 0,5 6 кВ. Выпрямленное высоковольтное напряжение величиной 10 12 кВ подается на кольцевой многоострийный электрод 20, а положительный выход выпрямителя, подключенный к выходу X3 (фиг.2), соединен с помощью металлического контакта 21 и металлической шпильки 22 с ускоряющем электродом 23, имеющим перфорационные отверстия 24 для выведения потока отрицательных аэроионов в виде "ионного ветра". Отверстия 25-27 служат для забора воздуха из окружающей среды, его ионизации в полости корпуса 16 под действием поля высокой напряженности на остриях электрода 20 и выведения потребителю через отверстия 24.
На фиг. 4 показан один из возможных вариантов выполнения входящей в комплект аппарата сменной насадки-преобразователя 14 (фиг.1) для ультразвуковой терапии, получившей широкое распространение в практике физиотерапии. Насадка содержит кольцевой пьезоэлемент 28 с металлическими токосъемными электродами на торцах, размещенных в корпусе 29. Один из электродов подключен к центральному штекеру 30, входящему в гнездо на корпусе аппарата, подключенное к выходу X2 (фиг. 2) высоковольтного трансформатора 6 (фиг.1 ). Другой электрод подключен к выходу X3. На электроды подается синусоидальное напряжение частотой 22 кГц. На корпус 29 навинчивается конусный концентратор 31 с полостью 32, имеющей выходное отверстие 33. Полость 32 в случае необходимости может наполняться иммерсионной смазкой (например вазелином) или лечебным составом для ультрафонофореза.
На фиг. 5 представлена конструкция сменной насадки -преобразователя 15 (фиг.1) для озонотерапии, применение которой обосновано в работах (И.А.Ветохин. Физико -химические, физиологические и лечебно-профилактические свойства озона. Сб. научн. работ Белорус. научн. -иссл. кожно -венеролог. ин-та. Минск: АН Белорус. ССР, 1954, т.4, с.116 -129; Р.А. Шпекторова. Лечение озоном некоторых заболеваний кожи. Вестник дерматологии и венерологии. 1964, N2, с.44-46). Насадка состоит из корпуса 34 с штуцером 35 и продольным пазом 36 в полости корпуса, надеваемого на рабочий конец прямого электрогазоразрядного элемента 37, входящего в комплект 9 (фиг.1) аппарата. В торцевую часть корпуса 34 ввинчивается мундштук 38 для удержания его во рту в процессе проведения процедуры ингаляции. Внутри корпуса 34 поджимаемая мундштуком 38 расположена металлическая перфорированная вставка 39, подключаемая к выходу X3 (фиг.2) высоковольтного трансформатора 6 (фиг.1). Рабочий конец электрогазоразрядного элемента 37 находится вблизи или соприкасается с вставкой 39, в результате чего между ними в процессе работы аппарата осуществляется высокочастотный (22 кГц) коронный разряд. Образующийся при разряде озон вдыхается пациентом через мундштук 38 или вытесняется при поверхностной обработке ран с помощью присоединения к штуцеру 35 резиновой груши (на фиг.5 не показана), имеющей прямой и обратный клапаны и применяемой обычно в бытовых пульверизаторах.
Аппарат работает следующим образом.
При включении аппарата в сеть и включении тумблера S1 (фиг.2) в коллекторной нагрузке транзисторных ключей 2 и 3 (фиг.1) (T1, T2 на фиг.2) возникают электрические колебания. Номиналы элементов выбраны с таким расчетом, что первоначальные колебания усиливаются. Обмотки обратной связи трансформатора Tp подключены так, что наведенная в них ЭДС полностью открывает один из транзисторов T1, T2 и закрывает второй. При изменении фазы тока в феррорезонансном колебательном контуре, образуемом нелинейной индуктивностью высоковольтной обмотки трансформатора Tp совместно с собственной распределенной емкостью нагрузки, происходит переключение транзисторов. Вследствие этого все наведенные ЭДС изменяют свою полярность. Регенеративный процесс в схеме повторяется. Силовые транзисторы поочередно коммутируются через две изолированные базовые обмотки, подключая первичную обмотку трансформатора Tp и дроссель L1 через зарядно -разрядную цепь C3, C4 и фильтр C2, R2 (при включенном тумблере S2) к выпрямительному мосту D1 D4. Во вторичной обмотке трансформатора Tp появляется высоковольтное напряжение, изменяемое регулятором мощности на базе дросселя L1 в пределах от 500 600 В до 5 6 кВ, которое прикладывается к одному из электрогазоразрядных элементов 10 -12 или одной из насадок-преобразователей 13 15 (фиг. 1) в зависимости от контрольной процедуры. Элекрогазоразрядный элемент медленно перемещают по поверхности больного участка или проекции внутреннего патологического очага на поверхности тела, регулируя мощность коронного разряда до появления комфортного ощущения тепла. Такой режим сохраняют в течении всего сеанса. При использовании полостного электрогазоразрядного элемента (для ректальных и вагинальных процедур) его вводят в полость, предварительно смазав вазелином, а аппарат фиксируют на время проведения процедуры, например, мешочком с песком. При использовании стоматологического электрогазоразрядного элемента его изогнутый конец вводят в полость рта и воздействуют на больной зуб, помня о том, что во избежании болезненных ощущений при отрывании элемента от влажного участка сначала необходимо уменьшить подаваемое напряжение до минимума или выключить аппарат.
При применении аппарата в режиме ультратонотерапии, как отмечалось выше, на больной участок оказывается комплексное воздействие электромагнитным полем частотой 22 кГц; ультрафиолетовым излучением слабой интенсивности, создаваемом коронным разрядом через воздушный зазор; высокочастотными микровибрациями за счет обратного пьезоэлектрического эффекта в тканях, имеющих биоэлектронную природу; эндогенным теплом в тканях и теплом, выделяемым в разрядном промежутке; озоном и окислами озона в лечебных дозах, образующимися при коронном разряде и проникающим на некоторую глубину в ткани. При полостном воздействии ввиду отсутствия воздушного зазора коронный разряд, ультрафиолетовое излучение и озон как физические факторы отсутствуют.
Согласно изобретению к перечисленным физическим факторам добавляется фактор, создаваемый бесконтактно возбуждаемыми низкочастотными механическими вибрациями, возникающими в тканях тела за счет эффекта электрострикции в зазоре между электрогазоразрядным элементом и поверхностью тела. С этой целью тумблер S2 (фиг.2) переводят в положение "Выключено", что приводит к отклонению фильтра C2, R2 и появлению в выходном высоковольтном сигнале частоту сетевого напряжения, т.е. 100 Гц. При этом при поднесении электрогазоразрядного элемента на расстояние 3-5 мм к поверхности тела участок под ним, попадая в переменное поле, деформируется с частотой модуляции, подвергаясь воздействию механических сил вследствие электрострикции. Данное явление объясняется следующим. Система "рабочий конец элекрогазоразрядного элемента воздушный зазор поверхность тела" представляет собой воздушный конденсатор. Воздух является диэлектриком, а диэлектрик, как известно из законов физики, подвергается в электрическом поле деформации. На единицу поверхности диэлектрика в электрическом поле действует сила, пропорциональная квадрату напряженности поля, а явление деформации диэлектрика называется электрострикцией. В отличие от обратного пьезоэлектрического эффекта, при котором наблюдается как растяжение, так и сжатие диэлектрика в зависимости от знака поля, электрострикция всегда положительна, т.е. наблюдается однонаправленная деформация. Эффект электрострикции имеет место у всех диэлектриков (газы, жидкости, твердые тела) и носит квадратичный характер. При подаче на обкладки конденсатора высокочастотных колебаний, модулированных низкочастотной огибающей, высокочастотная составляющая, ввиду упругих свойств кожного покрова, представляющего собой своего рода мембрану, не способна вызвать существенные деформации, воспринимаемые как вибрация. Низкочастотная же составляющая вызывает сближение обкладок конденсатора, т.е. притягивание кожи и прилегающих к ней тканей в направлении электрогазоразрядного элемента. Затем (при полной глубине модуляции) огибающая колебаний уменьшается до нуля, деформирующая сила уменьшается по величине и воздушный зазор, а следовательно, и ткани тела возвращаются в исходное состояние за счет их упругих свойств. Таким образом кожный покров и прилегающие ткани испытывают бесконтактное вибромассажное воздействие, амплитуда которого достаточна для возбуждения механорецепторов наружной поверхности кожи.
При уменьшении воздушного зазора до 1-2 мм между обкладками рассматриваемого воздушного конденсатора, к которым приложено высокое переменное напряжение, возникает интенсивный коронный разряд, который за счет электрострикционных колебаний величины зазора также имеет модуляционную составляющую, накладывающуюся на все создаваемые им вышеупомянутые сочетательные физические факторы, что дополнительно усиливает эффективность каждого из них. В результате такого комплексного воздействия повышается общая эффективность лечения за счет эффекта синергии. Для профессионального применения к аппарату прилагается блок-приставка, обеспечивающая возможность выбора частоты модуляции в диапазоне от 0 до 2,5 кГц, что расширяет для врача возможность подбора частоты механических вибраций с учетом вида патологии и индивидуальных особенностей организма пациента.
В ряде случаев некоторые из перечисленных физических факторов желательно исключить или наоборот усилить. Достичь этого согласно изобретению можно с помощью входящих в комплект аппарата аксессуаров в виде насадок -преобразователей.
Поток аэроионов отрицательной полярности можно получить, закрепив на аппарате насадку 13 (фиг.1), конструкция которой приведена на фиг.3. При включении аппарата в этом случае переменное высоковольтное напряжение частотой 22 кГц выпрямляется и повышается до 10 12 кВ, а затем прикладывается к электродной системе: многоострийный кольцевой электрод 20 ускоряющий электрод 23 (минусовое напряжение приложено к электроду 20) (фиг.3). Создаваемая остриями высокая напряженность поля приводит к ионизации воздуха в межэлектродном промежутке и появлению коронного разряда, образующего пары аэроионов. Положительные аэроионы нейтрализуются, а отрицательные под действием сильного электрического поля устремляются к электроду 23 и выводятся через отверстия 24. Потоком отрицательных аэроионов безболезненно и с высокой лечебной эффективностью можно обрабатывать раны и язвы. Высокая лечебная отрицательность аэроионов доказано также при ингаляционном лечении бронхолегочных заболеваний, гипертонии и т.д.
При подключении к аппарату насадки 14 (фиг.1), конструкция которой представлена на фиг.4, переменное высокое напряжение прикладывается к кольцевому пьезоэлементу 28, преобразующему высокочастотный ток в энергию механических колебаний частотой 22 кГц, вводимых в больной участок с помощью концентратора 31. Перед процедурой полость 32 концентратора 31 заполняется консистентной смазкой типа вазелина, который под действием механических колебаний постепенно стекает через отверстие 33 на поверхность тела, обеспечивая хорошую иммерсию в месте ввода колебаний. При введении в смазку лечебных составов можно осуществлять методику ультрафонофореза.
Для проведения озонотерапии с целью ингаляционного воздействия или обработки ран и язв необходимо воспользоваться сменной насадкой-преобразователем 15 (фиг. 1), конструкция которой приведена на фиг.5. Рабочий коней прямого электрогазоразрядного элемента 37, входящего в комплект аппарата, вводят в полость корпуса 34 до соприкосновения с перфорированной вставкой 39. При ингаляционной озонотерапии, вставив насадку мундштуком 38 в рот и включив аппарат в сеть, ручкой регулировки мощности устанавливают такой режим коронного разряда между концом элемента 37 и вставкой 39, при котором создается концентрация озона, отвечающая методическим указаниям. При вдохе поток воздуха, попадающий через штуцер 35 и продольный паз 36 в область коронного разряда, озонируется, поступает через отверстия во вставке 39 в мундштук 38 и попадает в бронхолегочный аппарат. Ингаляционная озонотерапия может быть с успехом использована для лечения респираторных заболеваний, гипертонии, кожных заболеваний и т. д. Для обработки ран и язв к штуцеру 35 присоединяют грушу от пульверизатора и, производя накачивание, осуществляют обдув пораженного участка озонированным воздухом.
Таким образом аппарат в предлагаемом схемном и конструктивном исполнении обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с прототипом. Он имеет небольшую массу и габариты (около 300 г), высокую мощность при относительно малом потреблении энергии и высокий КПД. Меры электробезопасности и защиты от различного рода перегрузок обеспечивают гарантии его надежности и безопасной работы в домашних условиях. Существенное расширение функциональных возможностей за счет наличия разнообразных насадок -преобразователей позволяет получать больший набор физических лечебных факторов, которые могут использоваться как комплексно, так и в виде моновоздействия. Такой набор позволяет организовать в домашних условиях своего рода "физиотерапевтический кабинет", чему способствует и невысокая стоимость аппарата, не превышающая стоимости обычной электробытовой аппаратуры. Аппарат может быть использован и в условиях лечебно-профилактических учреждений, реабилитационных центров, в спортивной медицине. Его удобно применять для проведения процедур непосредственно у койки нетранспортабельных больных, в частности после операций. Перспективно применение аппарата на военных и гражданских судах дальнего плавания, в медсанбатах и т.д.
Формула изобретения: 1. Аппарат для физиотерапевтического лечения, включающий блок питания, генератор высокочастотного синусоидального напряжения с высоковольтным выходом и комплект сменных электрогазоразрядных элементов для воздействия на больной участок непосредственно коронным разрядом, отличающийся тем, что в нем генератор высокочастотного синусоидального напряжения выполнен в виде автогенератора, содержащего силовые транзисторные ключи, подключенные к схеме управления, включающей цепи стабилизации и регулировки выходного напряжения, параметрической стабилизации статического режима и запуска генератор формирования управляющих токов и защиты от инверсных токов, схема управления своим входом подключена к схеме выпрямления и фильтрации сетевого напряжения, а выходами к высоковольтному трансформатору, первичная обмотка которого подсоединена к схеме согласования силовых ключей с нагрузкой и регулировки мощности, при этом другой вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с входом схемы управления силовыми ключами, а схема согласования одним из входов подключена к схеме выпрямления и фильтрации.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен системой генерации с помощью электрогазоразрядного элемента дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых низкочастотных механических вибраций, создаваемых за счет электрострикции в зазоре между поверхностью тела и поверхностью электрогазоразрядного элемента, выполненной в виде модулятора огибающей выходных колебаний, включенного в схему выпрямления и фильтрации.
3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен системой генерации с помощью электрогазоразрядного элемента дополнительного физического фактора в виде бесконтактно возбуждаемых низкочастотных вибраций, создаваемых за счет электрострикции в зазоре между поверхностью тела и поверхностью электрогазоразрядного элемента, выполненной в виде модулятора с возможностью регулирования частоты модуляции, включенного на входе схемы выпрямления и фильтрации.
4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для воздействия на больной участок тела потоком аэроионов отрицательной полярности, подключаемой к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора через дополнительный выпрямитель, вмонтированный в насадку.
5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для ультразвуковой терапии, подключаемой к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.
6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной сменной насадкой-преобразователем для озонотерапии, подключаемой к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.