RU2022550C1 - Ultrasonic therapeutic device - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine; physiotherapy. SUBSTANCE: device has power unit 9 and generator 1 connected in series with modulator 2, buffer stage 3, preamplifier 4 and output amplifier 5 and infrasonic generator 6. The first input of preamplifier 5 is connected with input of output power indicator 8. Output of generator 6 is connected to buffer-amplification stage 7, which is connected with the second input of modulator 2. EFFECT: improved efficiency of treatment. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, и может быть использовано при лечении целого ряда соматических вегетативных, а также заболеваний опорно-двигательного аппарата и висцеральных систем. The invention relates to medicine, namely to physiotherapy, and can be used in the treatment of a number of somatic autonomic, as well as diseases of the musculoskeletal system and visceral systems.

Известен ультразвуковой терапевтический аппарат, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, реле времени, излучатель с пьезоэлементом и звуковой сигнализатор. A known ultrasonic therapeutic apparatus containing a master oscillator, a power amplifier, a time relay, an emitter with a piezoelectric element and an audible warning device.

Недостатком устройства является низкая эффективность терапии, обусловленная импульсным режимом его работы. The disadvantage of this device is the low efficiency of therapy due to the pulsed mode of its operation.

Известен "Лечебный аппарат для выздоровления - СТZ", выпускаемый китайской компанией "SHENYANG XINGLE PRECISION MACHINERY CO", в котором используется амплитудная модуляция ультразвуковой несущей синусоидальным сигналом, чем объясняется повышенный лечебный эффект, получаемый при использовании настоящего аппарата в отличие от широко распространенного импульсного режима работы аналогичных устройств. Однако, недостатком амплитудной модуляции ультразвуковой несущей синусоидальным сигналом средних частот (50-60 Гц) является несоответствие частотных параметров модуляции биопотенциалам органов и тканей, что снижает терапевтический эффект. The well-known "Medical device for recovery - CTZ", manufactured by the Chinese company "SHENYANG XINGLE PRECISION MACHINERY CO", which uses amplitude modulation of an ultrasonic carrier with a sinusoidal signal, which explains the increased therapeutic effect obtained when using this device in contrast to the widespread pulse operating mode similar devices. However, the disadvantage of amplitude modulation of an ultrasonic carrier by a medium-frequency sinusoidal signal (50-60 Hz) is the mismatch of the frequency modulation parameters with the biopotentials of organs and tissues, which reduces the therapeutic effect.

За прототип принято устройство "Ультразвуковой терапии - УЗТ-1.01 ф", выпускаемое отечественной промышленностью, содержащее автогенератор, вырабатывающий колебания ультразвуковой (УЗ) частоты, которые через модулятор поступают на вход буферного каскада, а в последующем усиливаются предварительным и выходным усилителями. Модуляция сигнала УЗ частоты осуществляется путем подачи на вход модулятора импульсов с выхода импульсного генератора, причем частота следования импульсов при этом равна 50-60 Гц. Кроме этого, прибор содержит индикатор выходного напряжения, блок питания и процедурные часы. The device "Ultrasound therapy - UZT-1.01 f", manufactured by the domestic industry, containing a self-oscillator that generates oscillations of the ultrasonic (ultrasound) frequency, which through the modulator enter the input of the buffer cascade, and subsequently amplified by preliminary and output amplifiers, is taken as a prototype. The modulation of the ultrasonic frequency signal is carried out by applying pulses to the input of the pulse modulator from the output of the pulse generator, the pulse repetition rate being 50-60 Hz. In addition, the device contains an output voltage indicator, a power supply and a treatment clock.

Недостатком прототипа является низкая эффективность, а в ряде случаев отсутствие терапевтического эффекта, что обуславливается использованием импульсной модуляции с частотой 50-60 Гц, параметры которой несвойственны для организма человека. The disadvantage of the prototype is the low efficiency, and in some cases the lack of therapeutic effect, which is caused by the use of pulse modulation with a frequency of 50-60 Hz, the parameters of which are unusual for the human body.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффекта ультразвуковой терапии путем воздействия на органы и ткани модулированным по амплитуде ультразвуком с параметрами, близкими к биопотенциалам органов и тканей. The aim of the invention is to increase the effect of ultrasound therapy by acting on organs and tissues with amplitude-modulated ultrasound with parameters close to the biological potentials of organs and tissues.

Цель достигается тем, что в устройство для ультразвуковой терапии, содержащее блок питания, последовательно соединенные задающий генератор, модулятор, буферный каскад, предварительный усилитель и выходной усилитель, первый выход которого соединен со входом индикатора выходной мощности и модулирующий генератор, дополнительно введен второй буферно-усилительный каскад. При этом модулирующий генератор выполнен в виде инфразвукового генератора, выход которого подключен ко второму буферно-усилительному каскаду, выход которого соединен со входом модулятора. The goal is achieved in that in the device for ultrasound therapy containing a power supply, serially connected to the master oscillator, modulator, buffer stage, pre-amplifier and output amplifier, the first output of which is connected to the input of the output power indicator and the modulating generator, an additional second buffer-amplifying amplifier is additionally introduced cascade. In this case, the modulating generator is made in the form of an infrasound generator, the output of which is connected to the second buffer-amplifier stage, the output of which is connected to the input of the modulator.

Из анализа существующего уровня техники не выявлено техническое решение, характеризующееся признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого устройства. From the analysis of the existing level of technology did not reveal a technical solution characterized by features identical to all the essential features of the proposed device.

Таким образом, техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the technical solution meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что блоки, каскады, усилители широко известны и используются. Это позволяет сделать вывод о работоспособности и промышленной применяемости предлагаемого устройства. Вновь введенные элементы, а именно инфразвуковой генератор обеспечивает на выходе электрический сигнал, который поступает на вход буферно-усилительного каскада. A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that blocks, cascades, amplifiers are widely known and used. This allows us to conclude about the health and industrial applicability of the proposed device. The newly introduced elements, namely the infrasound generator, provide an electrical signal at the output, which is fed to the input of the buffer amplifier stage.

Буферно-усилительный каскад усиливает поступивший сигнал до уровня, обеспечивающего на выходе модулятора глубину модуляции УЗ-несущей в 80-95%. Одновременно буферно-усилительный каскад устраняет влияние последующих блоков на амплитудно-частотные параметры инфразвуковых частот. The buffer amplifier stage amplifies the incoming signal to a level that provides at the modulator output a modulation depth of the ultrasonic carrier of 80-95%. At the same time, the buffer amplifier stage eliminates the influence of subsequent blocks on the amplitude-frequency parameters of the infrasound frequencies.

Модулятор обеспечивает на выходе изменение амплитуды УЗ-несущей в соответствии с сигналом, поступившим с генератора инфразвуковых частот. The modulator provides at the output a change in the amplitude of the ultrasound carrier in accordance with the signal received from the infrasound frequency generator.

Усилители - предварительный и выходной - повышают уровень сигнала до значений, необходимых для достижения требуемой мощности УЗ-излучения. Amplifiers - preliminary and output - increase the signal level to the values necessary to achieve the required power of ultrasonic radiation.

Вновь введенные элементы в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемом устройстве для ультразвуковой терапии обеспечивают амплитудную модуляцию ультразвуковой несущей с параметрами, позволяющими осуществлять более физиологическое воздействие на облучаемые ультразвуком ткани. The newly introduced elements in this connection with the other elements of the circuit in the inventive device for ultrasound therapy provide amplitude modulation of the ultrasonic carrier with parameters that allow for a more physiological effect on the tissue irradiated with ultrasound.

Обеспечение модуляции ультразвукового сигнала с параметрами, близкими к микродвижениям органов и тканей, усиливают положительный эффект, связанный с кровотоком, микромассажем и проницаемостью мембран. Кроме этого предотвращается отрицательный эффект, связанный с возникающей стоячей волной. Providing modulation of the ultrasonic signal with parameters close to the micromotion of organs and tissues enhances the positive effect associated with blood flow, micromassage and membrane permeability. In addition, the negative effect associated with the arising standing wave is prevented.

Установленное положение впервые реализуется в предлагаемом устройстве, что не следует явным образом из существующего уровня техники, а введение новых элементов соответствует критерию "изобретательский уровень", так как обеспечено новое свойство, влияющее на организм. The established position is first implemented in the proposed device, which does not follow explicitly from the existing level of technology, and the introduction of new elements meets the criterion of "inventive step", as it provides a new property that affects the body.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема устройства с осциллограммами, отражающими работу основных блоков. Устройство содержит задающий генератор 1, модулятор 2, буферный каскад 3, предварительный усилитель 4, выходной усилитель 5, модулирующий генератор, работающий в диапазоне инфразвуковых частот 6, буферно-усилительный каскад 7 и индикатор выходной мощности 8, причем выход задающего генератора 1 подключен к последовательно соединенным блокам модулятора 2, буферного каскада 3, предварительного усилителя 4 и выходного усилителя 5, сигнал с которого поступает на ультразвуковой преобразователь (не указан). In FIG. 1 shows a diagram of a device; figure 2 is a diagram of a device with oscillograms reflecting the operation of the main blocks. The device comprises a master oscillator 1, a modulator 2, a buffer stage 3, a preamplifier 4, an output amplifier 5, a modulating generator operating in the infrasonic frequency range 6, a buffer amplifier stage 7 and an output power indicator 8, and the output of the master generator 1 is connected to series connected blocks of modulator 2, buffer stage 3, pre-amplifier 4 and output amplifier 5, the signal from which is fed to an ultrasonic transducer (not specified).

Дополнительно ко второму входу модулятора 2 подключен выход последовательно соединенных инфразвукового генератора 6 и буферно-усилительного блока 7. Уровень выходного сигнала отображается индикатором выходной мощности 8. In addition to the second input of the modulator 2, the output of the series-connected infrasound generator 6 and the buffer-amplifying unit 7 is connected. The level of the output signal is displayed by the indicator of the output power 8.

Устройство работает следующим образом (см. фиг.2). Задающий генератор 1 вырабатывает переменные высокочастотные колебания 10, поступающие на первый вход модулятора 2. Одновременно на второй вход модулятора 2 поступает сигнал с инфразвукового генератора 6 через буферно-усилительный каскад 7, который усиливает переменное напряжение 12 частота и амплитуда которого близка к биопотенциалам органов и тканей человека. Таким образом в модуляторе 2 осуществляется амплитудная модуляция высокочастотного сигнала низкочастотным. Причем глубина модуляции достигает 80-95%. Промодулированный сигнал 13 поступает через буферный каскад 3 на усилители - предварительный 4 и выходной 5 и в дальнейшем излучается ультразвуковым преобразователем (не показан). Контроль за уровнем выходной мощности осуществляется посредством индикатора 8. The device operates as follows (see figure 2). The master oscillator 1 generates variable high-frequency oscillations 10 arriving at the first input of the modulator 2. At the same time, the second input of the modulator 2 receives a signal from the infrasound generator 6 through the buffer-amplifying cascade 7, which amplifies the alternating voltage 12 frequency and whose amplitude is close to the biopotentials of organs and tissues person. Thus in the modulator 2 is the amplitude modulation of the high-frequency signal by low-frequency. Moreover, the modulation depth reaches 80-95%. The modulated signal 13 enters through the buffer stage 3 to the amplifiers - preliminary 4 and output 5 and is further emitted by an ultrasonic transducer (not shown). Monitoring the level of output power is carried out by indicator 8.

Результаты полученные при использовании устройства в лечении 3 больных, показали, что разница температуры кожных покровов между участками, подвергавшимися и не подвергавшимися воздействию амплитудно-модулированным ультразвуковым сигналом, в среднем составила +0,05^о и имела недостоверный характер. В то же время было зарегистрировано умеренное повышение объемного кровотока (на 10-15%) участка, подвергавшегося лечебному воздействию.The results obtained when using the device in the treatment of 3 patients showed that skin temperature difference between areas exposed and not exposed to the amplitude-modulated ultrasonic signal, an average of ^about 0.05 and was unreliable nature. At the same time, a moderate increase in the volumetric blood flow (by 10-15%) of the site exposed to the treatment was recorded.

Таким образом, на основании изложенных фактов можно сделать вывод о том, что эффективность применения предлагаемого устройства заключается преимущественно в нетепловом воздействии на биологические ткани. Это достигается тем, что изменение параметров модуляции с синусоидальной или прямоугольной на периодическую в инфразвуковом диапазоне обеспечивает лучший обмен веществ и газов между кровью и тканями, устраняет возможность образования микротромбов. Thus, based on the above facts, we can conclude that the effectiveness of the proposed device is mainly non-thermal effects on biological tissues. This is achieved by the fact that a change in the modulation parameters from sinusoidal or rectangular to periodic in the infrasonic range provides a better metabolism of gases and blood between blood and tissues, eliminates the possibility of the formation of microthrombi.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРАПИИ, содержащее блок питания, последовательно соединенные генератор, модулятор, буферный каскад, предварительный усилитель и выходной усилитель, первый выход которого соединен с входом индикатора выходной мощности, и модулирующий генератор, отличающееся тем, что модулирующий генератор выполнен в виде инфразвукового генератора, выход которого подключен к второму буферно-усилительному каскаду, соединенному с вторым входом модулятора. DEVICE FOR ULTRASONIC THERAPY, comprising a power supply unit, a series-connected generator, modulator, buffer stage, pre-amplifier and output amplifier, the first output of which is connected to the input of the output power indicator, and a modulating generator, characterized in that the modulating generator is made in the form of an infrasound generator, the output of which is connected to a second buffer amplifier stage connected to the second input of the modulator.

Images