CZ8945U1 - Přístroj pro simultánní distanční pulsní elektroterapii a fototerapii, realizované prostřednictvím elektromagnetické a optické stimulace procesů hojení tkání a ovlivňování bolesti - Google Patents

Description

Technické řešení se týká přístroje pro simultánní distanční pulzní elektroterapii a fototerapii, realizované prostřednictvím elektromagnetické a optické stimulace procesů hojení tkání a ovlivňování bolesti, přičemž základem je napojení prstencové cívky jakož i sad červených i infračervených luminiscenčních diod přes speciálně řešený výkonový spínací člen, resp. přes zesilovač, na elektronický generátor úzkých impulzů elektrického napětí charakteristických deterministických i stochastických frekvencí, přičemž vzduchová prstencová cívka generující elektromagnetické pole schopné produkovat indukované elektrické napětí a ve vodivých tkáních i indukovaný elektrický proud, jakož i sady luminiscenčních diod jsou umístěny společně uvnitř aplikátoru diskového tvaru, uzavřeného z aplikační strany průsvitným plotem, z boční válcové plochy a z plochy zadní pak kovovým elektromagneticky stínícím pláštěm.

Technické řešení se týká bezkontaktní léčebné aplikace elektrických úzkoimpulzních proudů, indukovaných v léčených tkáních prostřednictvím aplikovaného elektromagnetického pole, kde ve směru víceméně kolineámím s vektorem magnetické indukce působí simultánně generovaný fotostimulační zářivý tok.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá řešení vycházejí obvykle z poznatků o biologických účincích magnetických, především pulzních, polí, z poznatků o elektroléčebném a elektrostimulačním uplatnění elektrických proudů vedených tkáněmi a z poznatků o léčebných a biostimulačních účincích světla.

Biologické účinky magnetických, jak stacionárních, tak především pulzních polí jsou dostatečně známy a na jejich základě byla zkonstruována celá řada přístrojů, z nichž nás zde především zajímají generátory pulzních magnetických polí s léčebnými aplikátory v podobě cívek různých tvarů, s jádrem i častěji vzduchových. Magnetické indukce takovýchto zařízení se pohybují od zanedbatelných hodnot až po desetiny T, obvykle jsou však řádově desítky mT. Frekvence jsou determinovány biologickými účinky i technickým řešením výkonových spínacích členů a cívek a pohybují se od jednotek Hz až po stovky Hz, obvykle řádově v jednotkách až desítkách Hz, přičemž jsou v časové periodicky se opakující řadě často kombinovány pulzy různých frekvencí a různé střídy pulzů. Na tvar pulzu generovaného pulzního magnetického pole bývají kladeny obvykle malé nároky a vyšší strmost náběžných a sestupných hran pulzů bývá výjimkou, přičemž i tak intenzita elektrického pole indukovaného podle Faradayova zákona bývá velmi nízká. Permanentní magnety a stacionární pole elektromagnetů se nacházejí mimo rámec našeho zájmu.

Elektroléčba a elektrostimulace realizovaná přímým zaváděním elektrických proudů do těla prostřednictvím invazivních elektrod (zaváděných do nitra tkání) i neinvazivních elektrod (přikládaných kontaktně na kůži) má dlouhou tradici a širokou využitelnost. Napěťových zdrojů, obvykle o napětí několika V až stovek V se používá omezeně, spíše elektrodiagnosticky nebo u levných zařízení. Častěji se lze setkat se zdroji proudovými, spojenými s četnými ochranami proti ztrátě kontaktu elektrody. Dosahované proudové hustoty jsou vyjádřeny řádově v desetinách až jednotkách mA/cm². Frekvence i tvary pulzů jsou velmi rozmanité. Rozlišují se nízkofrekvenční procedury (o frekvencích řádově několika desetin Hz až do několika stovek Hz) a tzv. středofrekvenční procedury s frekvencemi alespoň 1000 Hz, častěji 2500 až 8000 Hz. Pulzy jsou unipolámího i bipolámího tvaru, sinusového, rektangulámího, triangulámího, lichoběžníkového a dalších tvarů. Časté jsou vícestupňové modulace i využití interferenčních jevů. Cílem je dosáhnout léčebně významného dráždění dráždivých struktur nervu a svalu a tím působit analgeticky, ionizačně, myorelaxačně, selektivně nervově-stimulačně, myostimulačně jak na zdravé, tak i denervované svaly. Je nutné se zmínit i o elektrostimulaci vnitřních orgánů, kterou se doplňuje, kompenzuje nebo nahrazuje absentující nervové řízení.

- 1 CZ 8945 Ul

Léčebné a biostimulační účinky světla jsou rovněž velmi dobře známy a setkáváme se s nimi v medicíně v podobě léčebných aplikací plynných i polovodičových biostimulačních laserů, vyzařovačů s luminiscenčními diodami, lamp s polarizovaným polychromatickým světlem, ozařovačů z oboru UV, jakož i IR. Tato zařízení produkují kontinuální i časově proměnné světelné toky s impulzy nejrůznějších tvarů, frekvencí i intenzit.

Kombinace světla, zvláště pásma NIR, a magnetického pulzního pole používá ve svých léčebných aplikátorech německá, později švýcarská firma ELEC-SYSTEM. Kombinaci zařízení pro léčbu magnetickým polem a léčbu pomocí vyzařovačů světla, které obklopují cívku elektromagnetu uplatňuje rovněž firma AMBIKO, Rožnov pod Radhoštěm, CZ, na základě

Užitného vzoru CZ 5212, druh dokumentu Ul, název Užitného vzoru „Fotomagnetický stimulátor hojení“. Jsou popsány kombinace stálých permanentních mikromagnetů a světla luminiscenčních diod (spis SU 1697847 AI), jakož i kombinace skupin vyzařovačů v podobě luminiscenčních diod, obklopených stálým (permanentním) prstencovým magnetem (spis RU 2 033825 Cl). Známa jsou četná řešení kontaktně-elektroléčebných přístrojů i zařízení pro elektroléčbu a elektrostimulaci. Významná a známá jsou i technická řešení elektromagnetických stimulátorů s úzkými, různě modulovanými impulzy určená pro stimulaci kostního růstu a hojení zlomenin a pakloubů (pocházející většinou od amerického profesora Bassetta), jakož i zařízení podobného principu, pro která byly vypracovány metodiky léčby artróz a chondromalacií, a která jsou spojena s názvem těchto metodik PST (Pulsed Signál Therapy) a jménem Dr. Markolla.

Biologické působení magnetických polí, elektrických proudů i světla jsou dostatečně a dlouhodobě známy a bohatě dokladovány množstvím zpráv z lékařské i biofyzikální literatury.

Podstata technického řešení

Nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry odstraňuje přístroj pro simultánní distanční pulzní elektroterapii a fototerapii, které jsou realizované prostřednictvím elektro25 magnetické a optické stimulace procesů hojení tkání a ovlivňování bolesti, podle tohoto technického řešení. Na elektronický generátor úzkých impulzů elektrického napětí rozličných deterministických i stochastických frekvencí je svými dvěma výstupy napojen speciálně řešený výkonový spínací člen a rovněž na zesilovač. Na výkonový spínací člen je svými dvěma výstupy dále napojena vzduchová prstencová cívka a na zesilovač jsou dále svými vstupy napojeny jak sada luminiscenčních diod s červenými světelnými toky, tak i sada luminiscenčních diod s infračervenými světelnými toky. Světelné výstupy těchto sad luminiscenčních diod jsou dále napojeny na vstupní část polarizačního filtru. Přitom vzduchová prstencová prstencová cívka, sada luminiscenčních diod s červenými světelnými toky i sada luminiscenčních diod s infračervenými světelnými toky jsou umístěny uvnitř aplikátoru diskového tvaru. Ten je uzavřen z ěelní aplikační strany průsvitnou plastovou izolační kruhovou deskou. Z boků a zvláště ze strany protilehlé čelní aplikační ploše ještě i kovovým elektromagneticky stínícím pláštěm. Ten je na protilehlé zadní straně aplikátoru ještě doplněn další elektromagneticky stínící kovovou kruhovou deskou. Podstata spočívá v tom, že elektronický generátor úzkých impulzů elektrického napětí vyváří prostřednictvím speciálně řešeného výkonového spínacího členu ve vzduchové prstencové cívce významně strmé kvazirektangulámí pulzy magnetického pole, prostřednictvím jehož rychlých časových změn se v blízkých tkáních, prosycených nízkointenzitním magnetickým tokem, indukují elektrická pole významných intenzit a na základě individuální vodivosti protékají tkáněmi i úzkoimpulzní elektrické proudy, přičemž je takto magneticky, ale především elektricky ovlivňovaná léčená tkáň zároveň (simultánně) podrobována účinku světelného toku, vytvářeného dvěma vzájemně se prolínajícími maticemi elektroluminisceněních diod, jednak z červené, ajednak z blízké infračervené oblasti světelného spektra, kdy světlo těchto diod, polarizované planámím polarizačním filtrem, víceméně rovnoměrně pokrývá kruhovou plochu vymezenou průměrem vnitřku vzduchové prstencové cívky, zabudované v kovovém elektromagneticky stínícím plášti aplikátoru tvaru válce - resp.

disku, přiloženém k povrchu léčené oblasti, a krytém z této aplikační strany ještě průsvitnou

-2CZ 8945 Ul plastovou izolační kruhovou deskou, přičemž světlo luminiscenčních diod je rovněž pulzního charakteru plně identického s pulzy elektrickými, což je zabezpečeno napájením ze stejného generátoru přes odpovídající zesilovač.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže představeno příslušnými obrázky - výkresy.

Na obrázku 1 je znázorněno zjednodušené principiální blokové a konstrukční schéma technického řešení; na obrázku 2 je vyjádřeno principiální technické vytvoření aplikátoru.

Příklad provedení

Přístroj pro simultánní distanční pulzní elektroterapii a fototerapii, realizované prostřednictvím elektromagnetické a optické stimulace procesů hojení tkání a ovlivňování bolesti, jehož principiální zapojení je znázorněno na obrázku J a řešení aplikátoru na obrázku 2, má jako základní řídicí část elektronický generátor 1 úzkých impulzů elektrického napětí rozličných deterministických i stochastických frekvencí, který je svými dvěma výstupy napojen jak na speciálně řešený výkonový spínací člen 2, tak i na zesilovač 3. Budicí elektrický signál ze speciálně řešeného výkonového spínacího členu 2 je pak přiváděn na vzduchovou prstencovou cívku 4, která vytváří časově proměnné elektromagnetické pole, jež je schopno v oblasti svého působení dále indukovat elektrická napětí a v elektricky vodivém prostředí i elektrické proudy. Zároveň je elektrický signál ze zesilovače 3 napojen jak na sadu luminiscenčních diod 5 s červenými světelnými toky, tak i na sadu luminiscenčních diod 6 s infračervenými světelnými toky. Sady luminiscenčních diod 5, 6 fungují v tomto provedení jako převodníky elektrického signálu na signály optické. Tyto optické signály jsou pak přivedeny na vstup polarizačního filtru 7, takže výstupní optické signály tohoto polarizačního filtru 7 představují červený i infračervený optický zářivý tok nejen modulovaný podle frekvence elektronického generátoru L, ale též tok polarizovaný. Technické řešení aplikátoru 8 přístroje pro simultánní distanční pulzní elektroterapii a fototerapii je dále provedeno tak, že diody ze sad 5 a 6 luminiscenčních diod jsou vzájemně rovnoměrně proloženy v čelní rovině aplikátoru 8 a umístěny uvnitř prostoru vymezeného vzduchovou prstencovou cívkou 4 tvaru mezikruží, přičemž vlastní aplikátor 8 přístroje je uzavřen jak průsvitnou plastovou izolační kruhovou deskou 9 (z čelní strany), tak i kovovým elektromagneticky stínícím pláštěm 11, zesíleným na protilehlé zadní straně aplikátoru 8 ještě další elektromagneticky stínící kovovou kruhovou deskou 10, zvyšující odrušení nežádoucího elektromagnetického smogu.

Claims (5)

1. 35 1. Přístroj pro simultánní distanční pulzní elektroterapii a fototerapii, realizované prostřednictvím elektromagnetické a optické stimulace procesů hojení tkání a ovlivňování bolesti, vyznačující se tím, že na elektronický generátor (1) úzkých impulzů elektrického napětí rozličných deterministických i stochastických frekvencí je svými dvěma výstupy napojen na výkonový spínací člen (
2. 2) a rovněž na zesilovač (
3. 3), přičemž na výkonový spínací člen (2) je

   40 svým vstupem dále napojena vzduchová prstencová cívka (
4. 4) a na zesilovač (3) jsou dále svými vstupy napojeny jak sada luminiscenčních diod (5) s červenými světelnými toky, tak i sada luminiscenčních diod (6) s infračervenými světelnými toky, přičemž světelné výstupy těchto sad luminiscenčních diod (5, 6) jsou dále napojeny na vstupní část polarizačního filtru (7) a přitom vzduchová prstencová cívka (4), sada luminiscenčních diod (5) s červenými světelnými toky

   -3 CZ 8945 Ul i sada luminiscenčních diod (6) s infračervenými světelnými toky jsou umístěny uvnitř aplikátoru (8) diskového tvaru, uzavřeného z čelní aplikační strany průsvitnou plastovou izolační kruhovou deskou (9) a z boků a zvláště ze strany protilehlé ěelní aplikační ploše ještě i kovovým elektromagneticky stínícím pláštěm (11), který je na protilehlé zadní straně aplikátoru (8) ještě doplněn
5. 5 další elektromagneticky stínící kovovou kruhovou deskou (10).