Пристрій для міліметрової резонансної терапії

Пристрій для міліметрової резонансної терапії, який містить широкодіапазонний генератор міліметровохвильового випромінювання, генератор низької частоти, блок постійних напруг, зв'язаний з колами живлення генераторів, р-і-п-атенюатор і спрямований випромінювач, приєднаний до виходу p-i-n-атенюатора, керований вхід якого Винахід відноситься до медичної техніки, а саме - до пристроїв для впливу на біологічно активні точки пацієнта електромагнітним випромінюванням міліметрохвильового діапазону, і може використовуватись для підвищення ефективності впливу та скорочення терміну лікування Під ДІЄЮ електромагнітного випромінювання міліметрохвильового (ММХ) діапазону па біологічно активні точки (БАТ) пацієнта відбувається вузькосмугове (резонансне) поглинання на деяких частотах, які дістали назву через формувач імпульсів з'єднаний з виходом генератора низької частоти, який відрізняється тим, що в нього введені приєднані до виходу генератора міліметровохвильового випромінювання і з'єднані послідовно другий і третій р-і-п-атенюатори та направлений відгалужувач, вихід основного тракту якого приєднаний до входу першого рi-n-атенюатора, послідовно з'єднані квадратичний детектор, вибірковий підсилювач високої частоти і перший синхронний детектор, генератор високої частоти, з'єднаний через коло живлення з блоком постійних напруг, вихід генератора приєднаний до керованого входу другого p-i-n-атенюатора і входу першого синхронного детектора, а вхід квадратичного детектора - до виходу допоміжного тракту направленого відгалужувача, перший фільтр нижніх частот, диференціальний підсилювач, подільник напруги та інтегратор, вихід якого з'єднаний з керованим входом третього р-і-п-атенюатора, а вхід - з виходом диференціального підсилювача, перший вхід якого через подільник напруги з'єднаний з блоком постійних напруг, а другий вхід через фільтр нижніх частот з'єднаний з виходом першого синхронного детектора, послідовно з'єднані фільтр верхніх частот, підсилювач низької частоти, другий синхронний детектор, другий фільтр нижніх частот та індикатор, керований вхід другого синхронного детектора приєднаний до виходу генератора низької частоти, а вхід фільтра верхніх частот - до виходу першого синхронного детектора терапевтичних Ці частоти індивідуальні для кожного пацієнта і терапевтичний вплив на таких частотах максимальний Однак відносна ширина смут поглинання на них мала і не перевищує одиниць відсотка, що затрудняє виявлення цих частот (див Ситько С П , Мкртчян Л Н Введение в квантовую медицину К Паттерн, 1994 - 1 4 6 с ) Рівень поглинання випромінювання на терапевтичних частотах залежить від потужності опромінювання пацієнта і біофізичних властивостей шкіри та підшкірних структур Так, із збільшенням О 00 (О 46879 напруга, яка надходить з фільтру а -Д - ритму електроенцефалографа, що може свідчити про налагодження на індивідуальну терапевтичну частоту пацієнта Однак зворотний зв'язок від пацієнта через електрофізіологічні показники на генератор ММХ-діапазону є непрямим, оскільки взаємодія тих або інших бюритмів організму з резонансним поглинанням міліметрових хвиль є неоднозначною Відомий також пристрій для міліметрової резонансної терапії за А С СРСР № 1703103, кл А 61 Н 39/00, А 61 N 5/02, 1989 (Бюл № 1, 1992), який складається із широкодіапазонного генератора міліметрохвильового випромінювання, генератора низької частоти, блоку постійних напруг, з'єднаного з ланцюгами живлення генераторів, p-i-n-атенюатора та спрямованого випромінювача, приєднаного до виходу р-і-патенюатора, керований вхід якого з'єднаний через формувач імпульсів з виходом генератора низької частоти Крім того, пристрій має відрізок хвилеводу, який обладнаний з одного кінця короткозамикаючою перегородкою, а з другого спрямованим випромінювачем, регульованою неоднорідністю, розташованою у площині генеруючого діода, при цьому короткозамикаюча перегородка хвилеводу виконана у вигляді поршня із можливістю регулюючого переміщення на повздовжній осі хвилеводу Однак і цей пристрій не забезпечує об'єктивної оцінки терапевтичного ефекту, а саме оцінки ступеня поглинання випромінювання залежно від частоти налагодження генератора міліметрохвильового діапазону До того ж він не має системи стабілізації потужності випромінювання на рівні нетеплових інтенсивностей В основу винаходу поставлене завдання створити такий пристрій для міліметрової резонансної терапії, у якому введення нових елементів і зв'язків забезпечувало б об'єктивну оцінку поглинаючої здатності БАТ незалежно від рівня потужності опромінювання пацієнта, встановлення частоти електромагнітного Відомий також пристрій для міліметрової опромінювання, адекватної максимальному резонансної терапії за А С СРСР № 1711920, кл поглинанню за заданого рівня нетеплової А 61 N 5/02, 1990 (БИ № 6, 1992), який потужності, що дасть можливість скоротити складається із широкодіапазонного генератора тривалість лікування, усунути побічні реакції і електромагнітного випромінювання ММХрозширити діапазон хвороб, які піддаються діапазону і електроенцефалографа з фільтром алікуванню Д-ритму, електромеханічного приводу, з'єднаного з Поставлене завдання вирішується завдяки механізмом перебудови частоти генератора, тому, що у пристрій для міліметрової резонансної електричної схеми дискретної перебудови частоти терапії, який містить у собі широкодіапазонний і схеми управління системами перебудови генератор міліметрохвильового випромінювання, частоти, яка складається з логічних елементів, генератор низької частоти, блок постійних напруг, реле часу, формувачів імпульсів і електричних зв'язаний з ланцюгами живлення генераторів, р-іЛІЧИЛЬНИКІВ, резисторів напруги ступінчастої n-атенюатор і спрямований випромінювач, форми та генератора тактових імпульсів, при приєднаний до виходу р-і-п-атенюатора, цьому фільтр а Д ритмів керований вхід якого з'єднаний через формувач електроенцефалографа з'єднаний з входами імпульсів з виходом генератора низької частоти, формувачів імпульсів схеми керування, яка згідно винаходу, введені приєднані до виходу забезпечує пошук терапевтичної частоти генератора міліметрохвильового випромінювання і з'єднані послідовно другий і третій р-і-пПроцес дискретної електричної перебудови атенюатори, направлений відгалужувач, вихід частоти генератора ММХ-діапазону відбувається основного тракту якого приєднаний до входу до виникнення сигналу реакції організму пацієнта першого p-i-n-атенюатора, послідовно з'єднані на міліметрове опромінювання Таким сигналом є потужності випромінювання поглинання у БАТ зменшується за рахунок зростання відбивних властивостей шкіри Справа в тому, що під впливом сильного опромінювання БАТ тимчасово ніби закривається високопровідною "шторкою", яка відбиває електромагнітні хвилі, що є захисною реакцією здорового організму Тому максимальний лікувальний ефект спостерігається при малих (нетеплових) інтенсивностях електромагнітного випромінювання (потужність опромінювання не пе8 10 2 ревищує 10 10 Вт/см ) У разі нетеплового впливу на БАТ на терапевтичних частотах відбувається практично повне поглинання випромінювання Поза смугою терапевтичних частот показник поглинання різко падає, а коефіцієнт відбиття збільшується до 50 60% і визначається складом води у поверхневих тканинах (див ИскипВД Биологические эффекты миллиметровых волн и корреляционный метод их обнаружения Харьков Изд~во "Основа" при Харьк ун-те, 1990-С 8-12) Таким чином, підвищення ефективності впливу електромагнітного випромінювання хвиль міліметрового діапазону на пацієнта можливе тільки за умов визначення індивідуальної терапевтичної частоти організму і оперативного контролю за електричним станом БАТ у процесі опромінювання та стабілізації потужності випромінювання на низькому заданому рівні Відомий пристрій для міліметрової резонансної терапії (див Балаба А Н , Ковальчук В Я, и др Аппарат "Электроника-КВЧ-03" Электронная промышленность -1988 —Jsie 2 -С 50-52) містить у собі змінний за частотою генератор міліметрохвильового випромінювання, атенюатор, керований вхід якого з'єднаний з генератором низької частоти, та спрямований випромінювач Однак через відсутність у пристрої індикатора об'єктивної оцінки терапевтичного ефекту у процесі пошуку індивідуальної для кожного пацієнта частоти знижується ефективність лікування, оскільки суб'єктивні відчуття типу "потеплішало", "похолоднішало", "хочеться спати" і т ш виявляє далеко не кожний пацієнт 46879 квадратичний детектор, вибірковий підсилювач високої частоти і перший синхронний детектор, генератор високої частоти, з'єднаний через ланцюг живлення з блоком постійних напруг, вихід якого сполучено з керованим входом другого р-і-патенюатора і першого синхронного детектора, а вхід квадратичного детектора - із виходом допоміжного тракту направленого відгалужувача, фільтр нижніх частот, диференційний підсилювач, подільник напруги та інтегратор, вихід якого з'єднаний з керованим входом третього р-і-патенюатора, а вхід - з виходом диференційного підсилювача, перший вхід якого через подільник напруги сполучений з блоком постійних напруг, а другий вхід через фільтр нижніх частот з'єднаний з виходом першого синхронного детектора, послідовно з'єднані фільтр верхніх частот, підсилювач низької частоти, другий синхронний детектор, другий фільтр нижніх частот та індикатор, керований вхід другого синхронного детектора приєднано до виходу генератора низької частоти, а вхід фільтра верхніх частот - до виходу першого синхронного детектора Саме введення у схему пристрою другого і третього р-і-п-атенюаторів і направленого відгалужувача, увімкнених між виходом генератора міліметрохвильового випромінювання і входом першого р-і-п-атенюатора, а також генератора високої частоти, дозволяє промоделювати електромагнітне випромінювання за потужністю і виділити відбите модульоване випромінювання, приєднання до виходу направленого відгалужувача, квадратичного детектора, вибіркового підсилювача високої частоти і першого синхронного детектора, керований вхід якого з'єднаний з керованим входом другого р-і-п-атенюатора та виходом генератора високої частоти, дає можливість отримувати інформацію про інтенсивність падаючого та відбитого випромінювання на фоні завад та власних шумів приймального тракту, розподіл вихідного сигналу першого синхронного детектора фільтрами нижніх і верхніх частот на постійну та змінну складові напруги дає змогу ПОСТІЙНІЙ складовій напруги за допомогою диференційного підсилювача та інтегратора стабілізувати потужність міліметрохвильового випромінювання на рівні нетеплового впливу на пацієнта, а за допомогою змінної складової, яка підсилюється та виділяється підсилювачем низької частоти та другим синхронним детектором, керованого безпосередньо напругою генератора низької частоти, отримувати інформацію про поглинаючу властивість БАІ пацієнта, і таким чином, налагоджувати частоту генератора міліметрохвильового випромінювання на терапевтичну частоту пацієнта за заданого рівня опромінювання Це забезпечує скорочення тривалості лікування, усуває побічні ефекти від опромінювання на інших частотах і за рахунок оптимізацм енергетичних режимів опромінювання розширює діапазон хвороб, що непіддаються медикаментозному лікуванню На кресленні (див фіг) наведена функціональна схема пристрою для міліметрової резонансної терапії Пристрій містить у собі генератор 1 міліметрохвильового випромінювання, до виходу якого приєднані послідовно з'єднані другий р-і-патенюатор 2, керований вхід якого з'єднано з генератором 3 високої частоти, третій р-і-патенюатор 4, керований вхід якого з'єднаний з інтегратором 5, направлений відгалужувач 6, перший р-і-п-атенюатор 7, керований вхід якого сполучений з виходом формувача 8 імпульсів, і спрямований випромінювач 9 До виходу додаткового тракту направленого відгалужувача 6 підключені послідовно сполучені квадратичний детектор 10, вибірковий підсилювач 11 високої частоти і перший синхронний детектор 12, керований вхід якого з'єднаний з генератором високої частоти З Вихід фільтра 13 нижніх частот, який приєднаний до виходу першого синхронного детектора 12, сполучений з одним із входів диференційного підсилювача 14, другий вхід якого через подільник напруги 15 з'єднаний з блоком 16 постійних напруг, який за допомогою ланцюгів живлення сполучений з генератором міліметрохвильового випромінювання 1, генератором високої частоти 3 і генератором 17 низької частоти, вихід якого підведений до формувача імпульсів 8 Вихід диференційного підсилювача 14 підведено до входу інтегратора 5, а вихід фільтра 18 верхніх частот, якій приєднаний до виходу першого синхронного детектора, сполучений з послідовно увімкненими підсилювачем 19 низької частоти та другим синхронним детектором 20, керований вхід якого приєднаний до генератора низької частоти 17, а вихід приєднаний через другий фільтр 21 нижніх частот до індикатора 22 Позицією 23 позначена ділянка шкіри пацієнта, якого опромінюють Пристрій працює таким чином Сигнал генератора 1 міліметрохвильового діапазону в р-і-п-атенюаторі 2 під дією сигналу генератора 3 високої частоти с о зазнає високочастотної інтенсивної модуляції Модульований сигнал проходить через р-і-патенюатор 4, де послаблюється до рівня нетеплової потужності, і через основний тракт направленого відгалужувача 6 надходить на р-і-патенюатор 7, який керований напругою генератора 17 низької частоти Q через формувач імпульсів 8 Під ДІЄЮ прямокутного імпульсу від формувача 8 р-У-л-атенюатор 7 закривається і повністю відбиває вхідний сигнал За відсутності керованої напруги на р-і-л-атенюаторі 7 відбувається незначне затухання сигналу ММХ-діапазону, який надходить у спрямований випромінювач 9 Відбитий від опромінюваної ділянки шкіри 23 пацієнта сигнал приймає спрямований випромінювач 9, який має зворотні властивості, і через відкритий р-і-п-атенюатор 7 надходить у додатковий тракт направленого відгалужувача 6 Одночасно спрямований випромінювач 9 приймає власне електромагнітне випромінювання пацієнта у ММХ-діапазоні, яке також надходить у додатковий тракт направленого відгалужувача, де розташований квадратичний детектор 10 У закритому р-і-п-атенюаторі 7 модульований частотою ш сигнал відбивається від його входу і через направлений відгалужувач 6 надходить та 8 46879 кож на квадратичний детектор 10, Як опромінюване, так і відбите випромінювання ММХ-діапазону за потужністю значно менше потужності власних шумів детектора 10 та електромагнітного випромінювання власних полів пацієнта В результаті квадратичного детектування пакетів модульованих опромінюваного і відбитого сигналів на виході детектора 10 створюється суміш високочастотних коливань частоти ш модуляції, широкосмугового шуму, власного поля пацієнта і високочастотних завад частоти ш Вибірковим підсилювачем 11, налагодженим на частоту ш генератора 3 високої частоти, виділяються та підсилюються радіоімпульси з високочастотним заповненням та високочастотна завада Радіоімпульси частоти ш, які прямують з низькою частотою Q, у разі закритого та відкритого р-і-патенюатора 7 можна представити у вигляді де К4 — коефіцієнт передачі фільтра нижніх частот Постійна напруга Us подається на один вхід диференційного підсилювача 14, на другий вхід якого надходить постійна напруга Uo блоку 16 постійних напруг, ослаблена подільником напруги 15 На виході диференційного підсилювача 14 формується підсилена різницева напруга «0 Де Кб Кє (2) U2(()^ ДЄ m коефіцієнт передачі атенюатора 4 коефіцієнт передачі направленого відгалужувача 6 коефіцієнт глибини модуляції сигналу в атенюаторі 2 крутизна перетворення квадратичного детектора 10 коефіцієнт підсилення вибіркового підсилювача 11 коефіцієнт відбиття БАТ шкіри пацієнта потужність сигналу генератора 1 фазовий зсув, який вноситься розладнаним вибірковим підсилювачем 11 коефіцієнт підсилення диференційного підсилювача 14 коефіцієнт передачі подільника напруги 15 Напруга ІІє заряджає інтегратор 5, вихідна напруга якого регулює коефіцієнт передачі Кі атенюатора 4 Процес автоматичного регулювання коефіцієнта передачі атенюатора 4 продовжується до того часу, поки заряджаюча інтегратор 5 напруга не дорівнюватиме нулю Розв'язуючи вираз (б) при ІІ6 = 0 відносно квадрата коефіцієнта передачі атенюатора 4 (Кі2), дістанемо його значення (7) Фільтром 18 верхніх частот із послідовності відеоімпульсів (3) і (4) виділяється також змінна складова напруги частоти Q де «7 - коефіцієнт передачі фільтра 18 верхніх частот Підставляючи значення коефіцієнта передачі Кі 2 із (7) у вираз (8), отримаємо У виразах (1) і (2) член U'n(t) враховує напругу завад у смузі пропускання вибіркового підсилювача 11 і високочастотне наведення від генератора З Підсилені радіоімпульси детектуються синхронним детектором 12, керованим безпосередньо напругою генератора 3 високої частоти В результаті синхронного перетворення радіоімпульсів з'являються відеоімпульси з амплітудами (9) Змінна напруга (9) підсилюється підсилювачем 19 низької частоти, випрямляється синхронним детектором 20, керованого напругою генератора 17 низької частоти, і усереднюється фільтром 21 нижніх частот Індикатором 22 вимірюється постійна напруга (З) KfKsiKa Де І —Г 00) крутизна перетворення синхронного детекторац£2 залишковий рівень вузькосмугової завади на виході синхронного детектора 12 Ks коефіцієнт підсилення підсилювача 19 умовах В вузькосмугового підсилення низької частоти радіоімпульсів і послідуючого синхронного переК коефіцієнт передачі синхронного детектворення завадою U'n N(t) можна знехтувати тора 20 з урахуванням фільтра 21 нижФільтром 13 нижніх частот із ПОСЛІДОВНОСТІ ніх частот відеоімпульсів (3) і (4) виділяється постійна складова напруги Потужність Рі опромінювання пацієнта визначається за виразом N(t) (5) 46879 10 ментів надзвичайновисокочастотного (Кі «2, т , S-і) (11) і високочастотного трактів (Кз, S2, K5) He впливає на показання індикатора також неминучий розлад або, з урахуванням коефіцієнта передачі атевибіркового підсилювача високої частоти 12, що нюатора 4, маємо призводить до виникнення не контрольованого фазового зсуву (ер) 3 іншого боку, показання індикатора 22 пропорційні коефіцієнтові Кє подільника (12) напруги 15 Із співвідношення (12) видно, що потужність опромінювання пацієнта пропорційна Потужність, яка поглинається пацієнтом, вицьому коефіцієнтові (Кб) Тому за допомогою значається за коефіцієнтом його відбиття Г індикатора 22 та регулюючого подільника напруги 15 можна встановити такий рівень опромінювання, 2U за якого показник поглинання п буде максималь03) ним при поступовому збільшенні коефіцієнта Кє Регулюванням частоти Q генератора низької часІз виразу (13) видно, що поглинута потужність тоти 17, а також за максимальним показанням не залежить від потужності Ро генератора 1, а виіндикатора 22 можна встановити оптимальну часзначається множником тоту переривання модуляції, яка збігається з частотою бюритмів пацієнта 1-Г2 B і коефіцієнтом передачі Кє подільника напруги 15 Тому непостійна величина потужності генератора міліметрохвильового діапазону у процесі перебудови його частоти не впливає на рівень поглинаючої потужності Останній залежить від коефіцієнта відбиття, який при резонансному поглинанні прямує до нуля, а відношення 04) наближається до 100%, що свідчить про повне поглинання опромінюваної електромагнітної енергії Показник п повніше характеризує поглинальну здатність БАТ, ніж коефіцієнт відбиття Г Так, із збільшенням відбиття монотонно зростає коефіцієнт Г, але показник п зменшується різкіше через одночасне зменшення чисельника і збільшення знаменника виразу (14) Із порівняння виразів (10) і (14) видно, що показання індикатора 22 пропорційні показнику поглинання п Це дозволяє при ЗМІНІ частоти генератора 1 швидко налаштовуватися на терапевтичну (резонансну) частоту пацієнта за максимальним показником індикатора 22 При цьому показання індикатора, як випливає із виразу (10), не залежать ні від потужності Ро генератора 1, ні нестабільності параметрів еле Таким чином, запропонована схема пристрою забезпечує підвищення точності визначення терапевтичних частот пацієнта, дозволяє оптимізувати вибір рівня опромінювання та частоту переривання електромагнітного випромінювання, що підвищує ефективність лікування (скорочення тривалості лікування, усунення побічних реакцій та розширення діапазону хвороб, які виліковуються) Розглянутий пристрій може працювати у широкому діапазоні міліметрових хвиль (ЗО ЗООГГц) з частотою високочастотної модуляції у межах 5 10МГц та регульованою частотою переривання у межах 1 100Гц Показник поглинання контролюється у діапазоні 10 100% та калібрується за відбиттям від води Підвищення чутливості до малих рівнів поглинання досягається збільшенням коефіцієнта підсилення Kg підсилювача низької частоти 19, що дозволяє діагностувати ряд захворювань, пов'язаних з набряком тканин У разі накопичення рідини у тканинах спостерігається майже повне відбиття від патологічної ділянки, що зумовлює різке зниження показника поглинання Рівень опромінювання регулюється автоматично атенюатором 4 у межах 10 8 10 12 Вт/см 2 зміною коефіцієнта передачі подільника напруги 15, що забезпечує максимальне поглинання міліметрового випромінювання 11 12 ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71