RU2570768C1 - Method for non-contact magnetic study of physical state of human or animal internal structures - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: target object is positioned at a distance from artificial magnetic source. The object is directed vertically first facing northward, and then southward. Object field densities are measured. There are used points positioned at the following horizontal levels: a general level directly above the head; a brain level; a thyroid level; a heart level; an epigastrium level; a small pelvis level. Readings are taken from the chest and back side in any directed position of the object. That is followed by summing the measured results by formula $$H_A=H_A^{SN}+H_A^{NS}=H_S^{SN}+H_S^{NS},$$

wherein I_A is a total magnetic field intensity, $$H_A^{SN},$$

$$H_A^{NS}$$

is the magnetic field intensity from the object chest and back sides, $$H_S^{SN},$$

$$H_S^{NS}$$

is the magnetic field intensity of the object directed vertically first facing northward, and then southward. The derived values are graphically displayed in the form of a general magnetic record of the target object. The magnetic record represents a dependency of magnetic fields of the object internal structures by measuring them at the selected levels.

EFFECT: method enables providing higher effectiveness ensured by the non-invasive diagnosis and control of the physical state of the human or animal internal structures.

5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и биологии, в частности к способу исследования организма человека или животного, основанному на бесконтактном измерении магнитных полей внутренних органов биологического объекта. Способ предназначен для использования в диагностических целях.The invention relates to medicine and biology, in particular to a method for studying a human or animal organism based on non-contact measurement of magnetic fields of internal organs of a biological object. The method is intended for use in diagnostic purposes.

Известен способ магнитометрического исследования человека или животного (патент РФ №2102082, МПК A61K 41/00, опубл. 20.01.1998), основанный на использовании парамагнитных и сверхпарамагнитных веществ в качестве усиливающих средств для диагностической магнитометрии. Недостатками способа являются недостаточная безопасность его осуществления из-за использования парамагнитных и сверхпарамагнитных веществ и ограниченность полученной информации.A known method of magnetometric studies of humans or animals (RF patent No. 2102082, IPC A61K 41/00, publ. 01.20.1998), based on the use of paramagnetic and superparamagnetic substances as enhancers for diagnostic magnetometry. The disadvantages of the method are the insufficient safety of its implementation due to the use of paramagnetic and superparamagnetic substances and the limited information received.

Известен способ измерения изменений магнитной восприимчивости человеческого тела, в частности сердца (патент US №3980076, A61B 5/02, опубл. 14.09.1976), основанный на воздействии внешнего магнитного поля, создаваемого дополнительными устройствами на тело человека. Недостатком аналога является недостаточная достоверность полученных результатов из-за использования дополнительных магнитных полей, вызывающих изменения текущего состояния биологического объекта. Кроме того, для выполнения способа требуется сложная система охлаждения датчика магнитометра, связанная с использованием двух, вставленных друг в друга, сосудов Дьюара.A known method of measuring changes in the magnetic susceptibility of the human body, in particular the heart (US patent No. 3980076, A61B 5/02, publ. 09/14/1976), based on the effect of an external magnetic field created by additional devices on the human body. The disadvantage of the analogue is the lack of reliability of the results due to the use of additional magnetic fields that cause changes in the current state of the biological object. In addition, to perform the method requires a complex cooling system of the magnetometer sensor associated with the use of two, inserted into each other, Dewar vessels.

Известен способ (патент РФ №2118833, МПК G01R 33/02, опубл. 10.09.1998), основанный на измерении магнитных полей сердца и головного мозга человека с помощью высокотемпературного СКВИД-магнитометра. Недостатком способа является необходимость наложения дополнительного магнитного поля, нахождение биологического объекта в котором вызывает изменение его внутреннего состояния и соответственно изменение в характеристиках полей, формируемых самим биологическим объектом и его отдельными органами.The known method (RF patent No. 2118833, IPC G01R 33/02, publ. 09/10/1998), based on the measurement of magnetic fields of the heart and brain of a person using a high-temperature SQUID magnetometer. The disadvantage of this method is the need to impose an additional magnetic field, the location of a biological object in which causes a change in its internal state and, accordingly, a change in the characteristics of the fields formed by the biological object itself and its individual organs.

Среди известных аналогов наиболее близким по назначению и технической сущности является способ бесконтактного магнитометрического исследования физического состояния человека или животного (патент РФ №№2102082, МПК А61К 41/00, опубл. 20.01.1998). Сущность прототипа заключается в применении к исследуемому объекту физиологически приемлемого парамагнитного или сверхпарамагнитного вещества, генерировании магнитометрического сигнала и его регистрации с использованием магнитометра со сверхпроводящим квантовым интерференционным датчиком SQUID от той части тела, в котором распределяется указанное вещество.Among the known analogues, the closest in purpose and technical essence is the method of non-contact magnetometric investigation of the physical condition of a person or animal (RF patent No. 2102082, IPC A61K 41/00, publ. 01.20.1998). The essence of the prototype is to apply a physiologically acceptable paramagnetic or superparamagnetic substance to the test object, generate a magnetometric signal and register it using a magnetometer with a SQUID superconducting quantum interference sensor from the part of the body in which the substance is distributed.

Основными недостатками данного способа являются недостаточная полнота полученных результатов из-за невозможности исследования тех органов, куда не попадает контрастное вещество, и достаточно высокая опасность его осуществления. Кроме того, процедура усложняется из-за использования магнитометра со сверхпроводящим квантовым интерференционным датчиком (SQUID), обладающим сверхвысокой чувствительностью до 10^-14 Тл, но требующим специальных условий для эксплуатации в виде оборудования для создания и поддержания низких температур и магнитного экранирования от внешних электромагнитных помех. Помещение биологического объекта (человека) в условия магнитного экранирования вызывает изменение его внутреннего состояния, что приводит к искажению регистрируемых данных и их ошибочной интерпретации. В свою очередь, использование парамагнитных и сверхпарамагнитных веществ (Mn, Fe, Dy, Gd, Eu, Tb, Tm, Yb, Er) в качестве усиливающих средств для диагностической магнитометрии может вызвать отрицательные последствия на организм исследуемого.The main disadvantages of this method are the insufficient completeness of the results due to the impossibility of examining those organs where the contrast medium does not fall, and a rather high risk of its implementation. In addition, the procedure is complicated due to the use of a magnetometer with a superconducting quantum interference sensor (SQUID), which has an ultra-high sensitivity of up to 10 ^-14 T, but requiring special operating conditions in the form of equipment for creating and maintaining low temperatures and magnetic shielding from external electromagnetic interference . The placement of a biological object (human) in the conditions of magnetic shielding causes a change in its internal state, which leads to a distortion of the recorded data and their erroneous interpretation. In turn, the use of paramagnetic and superparamagnetic substances (Mn, Fe, Dy, Gd, Eu, Tb, Tm, Yb, Er) as enhancers for diagnostic magnetometry can cause negative effects on the body of the subject.

В отличие от прототипа заявляемый способ позволяет получить более полную картину физического состояния внутренних органов биологического объекта как суммарное магнитное поле (обобщенную магнитограмму) исследуемого и повысить безопасность проведения процедуры. На основании полученных результатов появляется возможность проведения экспресс-диагностики физического состояния человека и впоследствии более тщательного исследования больного органа.Unlike the prototype, the claimed method allows to obtain a more complete picture of the physical state of the internal organs of the biological object as the total magnetic field (generalized magnetogram) of the investigated and to increase the safety of the procedure. Based on the results obtained, it becomes possible to carry out rapid diagnostics of a person’s physical condition and subsequently a more thorough examination of a diseased organ.

Таким образом, техническим результатом от использования предлагаемого способа магнитометрического исследования биологического объекта является увеличение его эффективности за счет получения более полной и достоверной информации о физическом состоянии внутренних органов объекта при одновременном повышении безопасности проведения исследований.Thus, the technical result of using the proposed method of magnetometric research of a biological object is to increase its efficiency by obtaining more complete and reliable information about the physical condition of the internal organs of the object while improving the safety of research.

Для достижения указанного результата используется следующая совокупность существенных признаков: в способе бесконтактного магнитометрического исследования физического состояния внутренних структур человека или животного, основанном на снятии магнитограммы исследуемого объекта, в отличие от прототипа исследуемый объект помещают в отдалении от искусственных источников магнитного поля, ориентируют его в вертикальном положении сначала лицом на север, а затем на юг, измеряют величины индукций магнитных полей объекта в точках, расположенных на следующих горизонтальных уровнях: общий уровень, расположенный прямо над головой; уровень головного мозга; уровень щитовидной железы; уровень сердца; уровень эцигастрия; уровень органов малого таза; причем показания снимают со стороны груди и со стороны спины в каждом ориентированном положении объекта, после чего для каждого уровня полученные результаты суммируют по формуле $$H_A=H_A^{SN}+H_A^{NS}=H_S^{SN}+H_S^{NS}$$

, где H_A - суммарная напряженность магнитного поля, $$H_A^{SN}$$

, $$H_A^{NS}$$

- напряженность магнитного поля объекта со стороны груди и со стороны спины, $$H_S^{SN}$$

, $$H_S^{NS}$$

- напряженность магнитного поля объекта в вертикальном положении сначала лицом на север, а затем на юг, и графически отображают полученные показатели в виде обобщенной магнитограммы исследуемого объекта, представляющей зависимость величин магнитных полей внутренних структур объекта по их измерению на выбранных уровнях.To achieve this result, the following set of essential features is used: in the method of non-contact magnetometric study of the physical state of the internal structures of a person or animal, based on a magnetogram of the studied object, in contrast to the prototype, the studied object is placed away from artificial sources of the magnetic field, orientated in a vertical position first facing north, and then south, measure the magnitude of the magnetic field induction of the object at points located ennyh on these horizontal levels: general level, directly above his head; brain level; thyroid gland level; heart rate the level of etsigastria; level of the pelvic organs; moreover, the readings are taken from the side of the chest and from the back in each oriented position of the object, after which for each level the results are summarized according to the formula $$H_A=H_A^{SN}+H_A^{NS}=H_S^{SN}+H_S^{NS}$$

where H _A is the total magnetic field strength, $$H_A^{SN}$$

, $$H_A^{NS}$$

- the magnetic field of the object from the chest and from the back, $$H_S^{SN}$$

, $$H_S^{NS}$$

- the magnetic field strength of the object in a vertical position, first facing north, and then south, and graphically display the obtained indicators in the form of a generalized magnetogram of the studied object, representing the dependence of the magnetic fields of the internal structures of the object according to their measurement at selected levels.

Сущность предложенного способа состоит в использовании магнитного поля Земли в качестве единственного и достаточного источника магнитного поля для проведения исследований. Способ осуществляется неинвазивно на нескольких уровнях и в определенных точках над поверхностью тела человека. Измерения индукций магнитного поля в каждой точке осуществляют дважды: при ориентации человека лицом на север, а затем на юг. Вследствие неоднородности биологических сред такие показания будут различными. Алгебраическое сложение полученных результатов позволяет исключить внешнее магнитное поле, оставив только поле, наведенное внутренними органами биологического объекта. Наличие аналогичных точек измерения на противоположной поверхности (грудной или спинной) позволяет оценивать магнитную несимметричность внутренних органов на том или ином рассматриваемом уровне измерений.The essence of the proposed method is to use the Earth's magnetic field as the only and sufficient source of a magnetic field for research. The method is carried out non-invasively at several levels and at certain points above the surface of the human body. Measurements of the magnetic field induction at each point are carried out twice: when the person is oriented with his face to the north, and then to the south. Due to the heterogeneity of biological environments, such indications will be different. Algebraic addition of the obtained results makes it possible to exclude an external magnetic field, leaving only the field induced by the internal organs of the biological object. The presence of similar measurement points on the opposite surface (thoracic or dorsal) allows us to evaluate the magnetic asymmetry of the internal organs at one or another level of measurement under consideration.

Очевидным преимуществом заявляемого способа по сравнению с известными аналогами является то, что исследования проводятся без дополнительных магнитных излучателей и без специального магнитного экранирования, при этом исследуется весь организм, а не только те его части, куда попадает контрастное вещество. Достоинством способа помимо указанных выше является то, что измерения и обработка данных являются достаточно простыми действиями и не требуют участия высококвалифицированных специалистов, а используемое оборудование отличается дешевизной.The obvious advantage of the proposed method in comparison with the known analogues is that the studies are carried out without additional magnetic emitters and without special magnetic shielding, while the whole organism is examined, and not just those parts of it where the contrast agent gets. The advantage of the method in addition to the above is that the measurement and data processing are quite simple actions and do not require the participation of highly qualified specialists, and the equipment used is cheap.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача - увеличение эффективности и безопасности проведения магнитометрических исследований - решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие изобретения критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed method and the prototype showed that the task is to increase the efficiency and safety of magnetometric studies is solved as a result of a new set of features, which proves the invention meets the patentability criterion of "novelty".

В свою очередь проведенный информационный поиск в области медицины и биологии не выявил решений, содержащих отдельные отличительные признаки изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию «изобретательский уровень».In turn, the information search in the field of medicine and biology did not reveal solutions containing individual distinctive features of the invention, which allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 схематически изображен биологический объект «S», на поверхности которого в точке «А» производится замер напряженности суммарного магнитного поля,in FIG. 1 schematically shows a biological object "S", on the surface of which at point "A" the total magnetic field is measured,

на фиг. 2-5 приведены обобщенные магнитограммы внутренних органов здоровых людей (норма) и людей с заболеваниями.in FIG. Figures 2-5 show generalized magnetograms of the internal organs of healthy people (normal) and people with diseases.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.The claimed method is as follows.

Выбирается подходящее место для проведения измерений, как правило, типовые помещения, в которых располагаются медицинские учреждения. Проверяется отсутствие значительных магнитных наводок от антропогенных источников магнитных полей, например трансформаторов или сильноточного медицинского оборудования в соседних помещениях. Уточняется конкретное место магнитометрического исследования в выбранном помещении с учетом металлоконструкции здания и линий энергообеспечения. Выбранное место должно обеспечивать однородность внешнего магнитного поля по постоянной составляющей.A suitable place for measurements is chosen, as a rule, the standard rooms in which medical facilities are located. The absence of significant magnetic interference from anthropogenic sources of magnetic fields, such as transformers or high-current medical equipment in neighboring rooms, is checked. The specific place of the magnetometric study in the selected room is specified, taking into account the metal structure of the building and energy supply lines. The selected location should ensure the uniformity of the external magnetic field with respect to the constant component.

Исследуемый биологический объект (человек) ориентируется в пространстве определенным образом: силовые линии магнитного поля Земли должны пронизывать его в направлении грудь-спина (условно прямое направление) или спина-грудь (условно обратное направление). С целью сокращения количества изменений ориентации объекта, для каждого пространственного положения его производятся одновременные входные измерения для одной поверхности тела (например, грудной поверхности) и выходные измерения для другой поверхности (спинной поверхности). При однократной смене ориентации объекта, проводятся аналогичные измерения, при которых у указанных поверхностей меняются только направления входа-выхода силовых линий внешнего магнитного поля.The biological object under study (man) is oriented in space in a certain way: the lines of force of the Earth’s magnetic field must penetrate it in the direction of the chest-back (conditionally forward direction) or back-chest (conditionally opposite direction). In order to reduce the number of changes in the orientation of the object, for each spatial position it takes simultaneous input measurements for one surface of the body (for example, the chest surface) and output measurements for another surface (back surface). With a single change in the orientation of the object, similar measurements are carried out, in which at the indicated surfaces only the input-output directions of the lines of force of the external magnetic field change.

Поскольку при смене пространственной ориентации объекта исследования направление внешнего магнитного поля, пронизывающего биологический объект, меняется на противоположное, то алгебраическое сложение полученных результатов для каждой точки измерения компенсирует внешнее магнитное поле, исключая его из процесса измерения. Вследствие магнитной неоднородности биологических объектов такая компенсация не распространяется на магнитные поля, формируемые самим биологическим объектом. Поэтому в результате такой обработки остаются только магнитные поля, вызванные компонентами биологического объекта, расположенными вблизи точки измерения и по оси магнитной силовой линии внешнего магнитного поля.Since when changing the spatial orientation of the object of study, the direction of the external magnetic field penetrating the biological object changes to the opposite, the algebraic addition of the results for each measurement point compensates for the external magnetic field, excluding it from the measurement process. Due to the magnetic heterogeneity of biological objects, such compensation does not extend to the magnetic fields generated by the biological object itself. Therefore, as a result of such processing, only magnetic fields remain, caused by the components of the biological object located near the measurement point and along the axis of the magnetic field line of the external magnetic field.

Наличие нескольких точек измерения на грудной и спинной поверхностях для каждого выбранного уровня исследований позволяет судить не только о магнитной неоднородности внутренних органов, но и конкретизировать их вклад в общую магнитограмму человека. Сравнение полученных магнитограмм с аналогичными магнитограммами здоровых людей позволяет судить об имеющихся отклонениях на структурно-функциональном уровне.The presence of several measurement points on the chest and dorsal surfaces for each chosen level of research allows us to judge not only the magnetic heterogeneity of the internal organs, but also to specify their contribution to the general magnetogram of a person. Comparison of the obtained magnetograms with similar magnetograms of healthy people allows us to judge about the deviations at the structural and functional level.

На фиг. 1 условно показан биологический объект «S», на поверхности которого в точке «А» производится замер напряженности суммарного магнитного поля. В зависимости от ориентации биологического объекта в магнитном поле Земли, напряженность которого в месте проведения измерений равна Н₀, получаем значения:In FIG. 1 conventionally shows the biological object "S", on the surface of which at the point "A" the total magnetic field is measured. Depending on the orientation of the biological object in the Earth's magnetic field, the intensity of which at the place of measurement is equal to H ₀ , we obtain the values:

иand

Данные уравнения отражают тот факт, что магнитное поле в любой точке на поверхности биологического объекта обусловлено двумя составляющими: внешним магнитным поле (Н₀) и магнитным полем, формируемым биологическим объектом. Вследствие неоднородности биологических объектов, магнитные поля, которые они формируют, зависят от пространственной ориентации объекта в магнитном поле Земли. В приведенных уравнениях этот факт отражен в виде составляющих H_S ^SN и H_S ^NS.These equations reflect the fact that the magnetic field at any point on the surface of a biological object is due to two components: an external magnetic field (H ₀ ) and a magnetic field formed by the biological object. Due to the heterogeneity of biological objects, the magnetic fields that they form depend on the spatial orientation of the object in the Earth’s magnetic field. In the above equations, this fact is reflected in the form of components H _S ^SN and H _S ^NS .

Для получения напряженности магнитного поля в точке «А», обусловленной только внутренней составляющей, т.е. магнитным полем биологического объекта, или точнее магнитными полями внутренних органов объекта, расположенными вблизи точки измерения, достаточно произвести алгебраическое сложение приведенных уравнений.To obtain the magnetic field at point "A", due only to the internal component, ie the magnetic field of a biological object, or rather, the magnetic fields of the internal organs of the object located near the measurement point, it is enough to make the algebraic addition of the above equations.

Учитывая, чтоGiven that

получаемwe get

Уравнение (4) показывает, что для оценки магнитного поля, формируемого самим биологическим объектом в любой точке на его поверхности, необходимы минимум две составляющие, зависящие от ориентации объекта в пространстве. Понятно, что указанные составляющие будут иметь максимальное значение только в одном случае, когда они располагаются вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Аналогичные вычисления можно произвести и для любых других биологически значимых точек на поверхности тела человека.Equation (4) shows that in order to estimate the magnetic field generated by the biological object itself at any point on its surface, at least two components are necessary, depending on the orientation of the object in space. It is clear that these components will have a maximum value only in one case, when they are located along the lines of force of the Earth’s magnetic field. Similar calculations can be made for any other biologically significant points on the surface of the human body.

В результате получаем совокупность значений магнитного поля на поверхности тела человека, обусловленных только внутренними магнитными полями. Поскольку данные магнитные поля отражают текущую структуру внутренних органов биологического объекта, они могут быть использованы для оценки их состояния. Для осуществления анализа полученных результатов измерения использовалась графическая форма их представления (фиг. 2-5).As a result, we obtain a set of values of the magnetic field on the surface of the human body, due only to internal magnetic fields. Since these magnetic fields reflect the current structure of the internal organs of a biological object, they can be used to assess their condition. To carry out the analysis of the obtained measurement results, a graphic form of their presentation was used (Fig. 2-5).

ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБАEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE METHOD

Апробирование предлагаемого способа осуществлялось в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева» Росздравнадзора. В исследованиях принимали добровольное участие как здоровые люди разного возраста и пола, так и люди, имеющие определенные заболевания. Исследования проводились на целостном организме бесконтактным способом. Никаких изменений внешней магнитной обстановки в виде магнитных экранов или магнитной подсветки не имелось, т.е. измерения проводились в естественной среде, в помещении с наименьшим дополнительным искажением геомагнитного поля от металлоконструкций здания.Testing of the proposed method was carried out at the Federal state budgetary institution "St. Petersburg Research Psychoneurological Institute. V.M. Ankylosing spondylitis. Roszdravnadzor. Healthy people of different ages and sex, as well as people with certain diseases, took part in the studies voluntarily. Research was conducted on a holistic organism in a non-contact manner. There were no changes in the external magnetic environment in the form of magnetic screens or magnetic backlight, i.e. the measurements were carried out in a natural environment, in a room with the least additional distortion of the geomagnetic field from the metal structures of the building.

Целью исследований являлась оценка несимметричности биомагнитных полей на выделенных уровнях тела человека в зависимости от состояния его здоровья и ее динамика под влиянием конкретных нагрузок и тех или иных лечебных, главным образом, физиотерапевтических процедур.The aim of the research was to assess the asymmetry of biomagnetic fields at the selected levels of the human body, depending on the state of his health and its dynamics under the influence of specific loads and various medical, mainly physiotherapeutic procedures.

Для этого были определены конкретные точки измерения, исходя из общеизвестных представлений о биоэлектрической активности отдельных органов и систем, а также - целостном организме как источнике электромагнитных излучений.For this, specific measurement points were determined on the basis of well-known ideas about the bioelectric activity of individual organs and systems, as well as a holistic organism as a source of electromagnetic radiation.

Были выделены 7 горизонтальных уровней:7 horizontal levels were highlighted:

1. Общий уровень, расположенный прямо над головой;1. General level, located directly above the head;

2. Уровень головного мозга;2. The level of the brain;

3. Уровень щитовидной железы (гортани);3. The level of the thyroid gland (larynx);

4. Уровень сердца;4. Heart level;

5. Уровень эпигастрия (желудок, желчные пути, головка поджелудочной железы, почки);5. The level of epigastrium (stomach, biliary tract, head of the pancreas, kidneys);

6. Уровень солнечного сплетения;6. The level of the solar plexus;

7. Уровень органов малого таза.7. The level of the pelvic organs.

На каждом уровне располагалось по 6 точек измерения: 3 спереди (одна осевая и две боковые) и 3 аналогичные точки сзади. Осевая точка использовалась для определения левой или правой несимметричности. Несимметричность определялась для двух плоскостей: передней (грудинной) и задней (спинной). Замеры индукции магнитного поля в указанных точках осуществлялись с помощью отечественного трехкоординатного магнитометра: НВ0302. 1А (Россия) (0,1-100 мкТл) с разрешением 0,1 мкТл. Полученные данные сводились в разработанную таблицу измерений и соответствующим образом обрабатывались. Средствами Microsoft Exsel результаты обработки представлялись в графическом виде.At each level there were 6 measurement points: 3 in the front (one axial and two lateral) and 3 similar points in the back. The center point was used to determine left or right asymmetry. Asymmetry was determined for two planes: anterior (sternal) and posterior (dorsal). Measurements of the magnetic field induction at these points were carried out using a domestic three-coordinate magnetometer: HB0302. 1A (Russia) (0.1-100 μT) with a resolution of 0.1 μT. The data obtained were summarized in a developed measurement table and processed accordingly. Using Microsoft Exsel, the processing results were presented in graphical form.

На графиках (фиг. 2-5) приведены обобщенные характеристики магнитограммы несимметричности для здоровых людей (норма) и людей с определенными заболеваниями. По оси абсцисс отложены номера уровней, на которых осуществлялись измерения магнитного поля, а по оси ординат - результаты обработки полученных данных в единицах индукции магнитного поля - мкТл. Измерения на каждом уровне показывали отклонения от осевых измерений на грудинной и спинной поверхностях и представлялись в виде величин, расположенных в соответствующих квадрантах. Первый квадрант был поставлен в условное соответствие с правой передней «четвертью» условного горизонтального «среза» на соответствующем уровне измерения. Второй квадрант соответствует левой передней четверти условного горизонтального среза. Третий и четвертый квадранты поставлены в соответствие с задней левой и задней правой четвертям условного горизонтального среза. Таким образом, четыре измерения на каждом уровне позволяют судить об имеющейся внутренней несимметричности по двум условным координатным осям: «ось ширины» (влево-вправо) и «ось глубины» (грудь-спина). Измерения проведены для двух различных пространственных положений человека: лицо на север и лицо на юг. Измерения проводились как без нагрузки, так и с нагрузкой в виде приседаний.The graphs (Fig. 2-5) show the generalized characteristics of the asymmetry magnetogram for healthy people (normal) and people with certain diseases. The abscissa axis represents the numbers of levels at which the magnetic field was measured, and the ordinate axis shows the results of processing the data in units of magnetic field induction - μT. Measurements at each level showed deviations from axial measurements on the sternum and dorsal surfaces and were presented in the form of values located in the corresponding quadrants. The first quadrant was conditionally aligned with the right front “quarter” of the conditional horizontal “cut” at the corresponding measurement level. The second quadrant corresponds to the left front quarter of the conditional horizontal slice. The third and fourth quadrants are aligned with the rear left and rear right quarters of the conditional horizontal slice. Thus, four measurements at each level make it possible to judge the existing internal asymmetry by two conditional coordinate axes: the “width axis” (left-right) and the “depth axis” (chest-back). Measurements were taken for two different spatial positions of a person: face to the north and face to the south. The measurements were carried out both without load, and with the load in the form of squats.

Проведенные таким образом измерения показали различную существующую биомагнитную несимметричность на выделенных уровнях и ее зависимость как от состояния здоровья человека, так и от нагрузочных условий.Measurements carried out in this way showed various existing biomagnetic asymmetries at the selected levels and its dependence on both human health and stress conditions.

На графике, приведенном на фиг. 2 (Распределение по квадрантам - Лицо на север - Норма - Без нагрузки), видно, что биомагнитная несимметричность здорового человека невелика и приходится на 4, 5 и 6 уровни. Положительное значение графика соответствует превышению измеряемой величины относительно осевого значения. В таком положении находится величина 1 квадранта. Остальные квадранты отрицательные. Видно, что несимметричность по осям «глубины» и «ширины» различна, что отражает различие внутренних структур по этим осям.In the graph of FIG. 2 (Quadrant distribution - Face North - Normal - No load), it can be seen that the biomagnetic asymmetry of a healthy person is small and falls on levels 4, 5 and 6. A positive value of the graph corresponds to the excess of the measured value relative to the axial value. In this position is a value of 1 quadrant. The remaining quadrants are negative. It is seen that the asymmetry along the axes of “depth” and “width” is different, which reflects the difference in internal structures along these axes.

График, приведенный на фиг. 3 (Распределение по квадрантам - Лицо на юг - Норма - Без нагрузки), показывает существующую биомагнитную несимметричность в условиях расположения человека лицом на юг. В этом случае порядок прохождения внешнего геомагнитного поля через внутренние органы в направлении оси «глубины» меняется на противоположный, что и отражается в небольших изменениях получаемых результатов.The graph shown in FIG. 3 (Quadrant distribution - Face south - Normal - No load), shows the existing biomagnetic asymmetry in the face of the person facing south. In this case, the order of passage of the external geomagnetic field through the internal organs in the direction of the “depth” axis is reversed, which is reflected in small changes in the results.

На фиг. 4 (Распределение по квадрантам - Лицо на север - Норма - Нагрузка) приведены обобщенные графики несимметричности здоровых людей после физической нагрузки в виде приседаний. Отчетливо видно, что несимметричность резко возросла в области сердца и легких (квадранты 2 и 1 уровня 4) и солнечного сплетения (квадранты 1 и 2 уровня 5).In FIG. 4 (Distribution by quadrants - Face to the north - Norma - Load), generalized graphs of asymmetry of healthy people after exercise in the form of squats are given. It is clearly seen that the asymmetry sharply increased in the region of the heart and lungs (quadrants 2 and 1 of level 4) and the solar plexus (quadrants 1 and 2 of level 5).

На фиг. 5 (Распределение по квадрантам - Лицо на юг - Норма - Нагрузка) дополнительно продемонстрировано, что сердце и легкие (уровень 4) располагаются несимметрично относительно оси «глубины» и оси «ширины».In FIG. 5 (Quadrant distribution - Face south - Norma - Load) further demonstrated that the heart and lungs (level 4) are located asymmetrically with respect to the axis of "depth" and the axis of "width".

Проведенные исследования показали потенциальную возможность использования обобщенной магнитограммы для количественной оценки несимметричности биомагнитной структуры человека в зависимости от состояния его здоровья и ее динамику под влиянием конкретных нагрузок.Studies have shown the potential use of a generalized magnetogram to quantify the asymmetry of a person’s biomagnetic structure depending on his state of health and its dynamics under the influence of specific loads.

Предложенный способ исследования, целью которого является формирование обобщенной магнитограммы человека, может быть рассмотрен в качестве основы для разработки эффективных неинвазивных технологий диагностики и контроля текущего физического состояния человека.The proposed research method, the purpose of which is the formation of a generalized human magnetogram, can be considered as the basis for the development of effective non-invasive technologies for diagnosing and monitoring the current physical condition of a person.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет получить более полную картину исследований и затем использовать результаты для экспресс-диагностики различных патологий. Кроме того, он более безопасен, т.к. не искажает магнитное поле отдельных органов ввиду отсутствия каких-либо дополнительных воздействий, и прост в применении, т.к. источник магнитного поля представляет собой естественное для человека воздействие, создаваемое магнитным полем Земли.Compared with the prototype, the proposed method allows to obtain a more complete picture of the research and then use the results for rapid diagnosis of various pathologies. In addition, it is safer, because does not distort the magnetic field of individual organs due to the absence of any additional effects, and is easy to use, because the source of the magnetic field is a natural effect for humans created by the Earth’s magnetic field.

Способ был разработан специалистами ФБГУ Института физиологии имени И.П. Павлова РАН. Были предложены и успешно опробованы программа экспериментов, а также методики измерений и обработки данных для реализации способа. Проведенные испытания дали положительный результат, подтвердивший возможность использования способа для построения обобщенной магнитограммы человека и животных, а также проведения диагностики и экспресс-диагностики патологий внутренних органов.The method was developed by specialists of the FBSU Institute of Physiology named after I.P. Pavlova RAS. A program of experiments was proposed and successfully tested, as well as measurement and data processing techniques for implementing the method. The tests carried out gave a positive result, which confirmed the possibility of using the method for constructing a generalized magnetogram of humans and animals, as well as for the diagnosis and rapid diagnosis of pathologies of internal organs.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».The above allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Способ бесконтактного магнитометрического исследования физического состояния внутренних структур человека или животного, основанный на снятии магнитограммы исследуемого объекта, отличающийся тем, что исследуемый объект помещают в отдалении от искусственных источников магнитного поля, ориентируют его в вертикальном положении сначала лицом на север, а затем на юг, измеряют величины индукций магнитных полей объекта в точках, расположенных на следующих горизонтальных уровнях: общий уровень, расположенный прямо над головой; уровень головного мозга; уровень щитовидной железы; уровень сердца; уровень эпигастрия; уровень органов малого таза; причем показания снимают со стороны груди и со стороны спины в каждом ориентированном положении объекта, после чего для каждого уровня полученные результаты суммируют по формуле

, где H_A - суммарная напряженность магнитного поля,

,

- напряженность магнитного поля объекта со стороны груди и со стороны спины,

,

- напряженность магнитного поля объекта в вертикальном положении сначала лицом на север, а затем на юг, и графически отображают полученные показатели в виде обобщенной магнитограммы исследуемого объекта, представляющей зависимость величин магнитных полей внутренних структур объекта по их измерению на выбранных уровнях. A non-contact magnetometric study of the physical state of the internal structures of a person or animal, based on the removal of the magnetogram of the object under study, characterized in that the object under study is placed away from artificial sources of the magnetic field, orient it in a vertical position, first facing north, and then south, measure the magnitude of the magnetic field induction of the object at points located on the following horizontal levels: general level, located directly above the head; brain level; thyroid gland level; heart rate epigastric level; level of the pelvic organs; moreover, the readings are taken from the side of the chest and from the back in each oriented position of the object, after which for each level the results are summarized according to the formula

where H _A is the total magnetic field strength,

,

- the magnetic field of the object from the chest and from the back,

,

- the magnetic field strength of the object in a vertical position, first facing north, and then south, and graphically display the obtained indicators in the form of a generalized magnetogram of the studied object, representing the dependence of the magnetic fields of the internal structures of the object according to their measurement at selected levels.

Images