ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к низкочастотной

электромагнитной терапии для физиотерапевтического воздействия на организм человека.

Из уровня техники известен «СПОСОБ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ТЕРАПИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» (патент RU 2164424). Решение выбрано за прототип. Способ электромагнитной терапии, включающий воздействие импульсным электромагнитным полем с напряженностью 0,1 В/м ² , отличающийся тем, что осуществляется воздействие на биологические активные точки и биологически активные зоны организма человека, с частотой следования пакетов радиоимпульсов 0,1 - 100 Гц и дискретом 0,01 Гц, а несущая частота электромагнитного поля находится в диапазоне от 10 до 15 кГц. Устройство для электромагнитной терапии, содержащее антенное устройство и источник питания, отличающееся тем, что в него введены клавиатура управления, жидкокристаллический дисплей, устройство согласования с антенной, стабилизатор, вход которого соединен с источником питания,

микропроцессорный контроллер, выходами подключенный к клавиатуре управления, жидкокристаллическому дисплею для отображения параметров выполняемой программы лечения и к устройству согласования с антенным устройством, выход которого соединен с антенной, при этом микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью запоминать в памяти до 1000 программ лечения, в каждой программе до 20 частот со временем работы 1 - 4000 с, и формировать импульсы с частотой следования 0,1 - 100 Гц, модулированные частотой 10 - 15 кГц. В устройство могут быть введены компьютер и блок сопряжения с компьютером, соединенным с контроллером. Данный вид электромагнитного поля, используемый в прототипе, в радиотехнике известен как частный способ амплитудной модуляции и определяется как амплитудная манипуляция. Амплитудно-манипулированный сигнал представляет собой пачки радиоимпульсов.

Спектр радиоимпульса имеет линейчатую структуру и имеет широкий диапазон. При использовании данного метода модуляции организм испытывает дополнительную электромагнитную нагрузку на частоте несущей, что само по себе не несет никакой информации для организма и на дополнительных частотах, отличающихся от целевой частоты модуляции. Вероятность возникновения резонансных явлений в органах и системах, на котором основана сущность данного способа электромагнитной терапии, резко снижается, а в некоторых случаях вообще равна нулю.

Целью данного изобретения является повышение эффекта резонансного воздействия и снижение вредного влияния несущих частот на организм человека.

Заявленная цель достигается за счет того, что способ электромагнитной терапии включающий воздействие на биологические активные точки и биологически активные зоны электромагнитным полем, отличающийся тем, что воздействие осуществляют амплитудно-модулированным сигналом с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB-Single Side Band) напряженностью 0,1 В/м ² и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц, модулированной синусоидальными (гармоническими) сигналами с частотой 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, формируемыми генератором с прямым цифровым синтезом (DDS- direct digital synthesis).

Устройство для электромагнитной терапии, содержащее антенное устройство, устройство согласования с антенной, источник питания, клавиатуру управления, жидкокристаллический дисплей, повышающий преобразователь напряжения, вход которого соединен с источником питания, микропроцессорный контроллер, выходами подключенный к клавиатуре управления, жидкокристаллическому дисплею для отображения параметров выполняемой программы лечения отличающийся тем, что содержит генератор частот с прямым цифровым синтезом (DDS), выполненный с возможностью выдачи синусоидальных (гармонических) сигналов с частотой 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, формирователь однополосного сигнала (SSB) с амплитудной модуляцией с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB) напряженностью 0,1 В/м ² и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц, которая в устройстве выполнена модулированной синусоидальными (гармоническими) сигналами, формируемыми генератором с прямым цифровым синтезом, причем формирователь однополосного сигнала (SSB) соединен своим входом с выходом синтезатора частот, а микропроцессорный контроллер выходами подключен к синтезатору частот для управления параметрами генерируемых синтезатором модулирующих сигналов. При этом микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью запоминать в памяти до 2000 программ терапевтического воздействия. Каждая программа включает до 100 частот со временем работы 1 - 4000 с.

На Фиг. 1 показано конструктивная схема устройства электромагнитной терапии, где 1 - источник питания, 2 - клавиатура, 3 - микроконтроллер, 4 - дисплей, 5 - генератор частот с прямым цифровым синтезом (DDS), выполненный с возможностью выдачи синусоидальных (гармонических) сигналов с частотой 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц, 6 - формирователь однополосного сигнала (SSB) с амплитудной модуляцией с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB) напряженностью 0,1 В/м ² и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц, 7 - согласующее устройство, 8 - антенна, 9 - повышающий преобразователь напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы с помощью слабого электромагнитного поля вызвать в органах и системах резонанс и тем самым гармонизировать работу организма (оказывать на организм физиотерапевтическое воздействие).

Воздействие по способу осуществляют с амплитудной модуляцией с одной боковой нижней или верхней полосой (SSB-Single Side Band) напряженностью 0,1 В/м ² и несущей гармонической частотой от 20 до 30 Мгц, модулированной синусоидальными

(гармоническими) сигналами с частотой 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Г ц, формируемыми генератором с прямым цифровым синтезом (DDS- direct digital synthesis). Такие характеристики излучаемых частот подобраны опытным путем исходя из того, что они позволяют получать из амплитудно-модулированного сигнала сигнал с подавленной несущей и одной боковой полосой с помощью известных методов (фазовый или фильтровый метод) и устройств типа формирователя SSB.

Амплитудный и фазовый спектр сигнала при амплитудной модуляции гармонической несущей ω, гармоничным сигналом Ω генерируемым цифровым синтезатором частоты (DDS) представлен на Фиг.2.

Это может быть выполнено за счет того, что сигналы несущей и модулирующей частот подаются на балансные смесители формирователя SSB сигнала каждый со сдвигом по фазе на 45 градусов. При этом, на выходе смесителей получается однополосный сигнал с подавленными несущей и нежелательной боковой полосой. Выбор необходимой полосы (верхней или нижней) осуществляется переключением ветвей фазовращателей. При этом спектр сигнала имеет вид представленный на Фиг.З. Отсутствие в SSB-сигнале сигнала несущей частоты, а также одной из боковых полос дает возможность использовать всю мощность передающей аппаратуры для передачи только полезного сигнала. Энергетический выигрыш, даваемый переходом с AM (как в прототипе) на SSB (как в заявленном решении), составляет 4 раза по мощности или 2 раза по напряжению. Объясняется это следующим.

Амплитуда модулирующего сигнала при AM модуляции имод = Um cos 2nFt, где Um— значение амплитуды сигнала; F— частота колебаний; t— время. Колебания несущей (модулируемой) частоты изменяются по закону U = Um (t) cos2nfH t, (1)

где Um— значение амплитуды; fH— значение несущей частоты.

В процессе AM амплитуда несущей частоты изменяется по закону

Um(t)=UmO + AUmcos2nFt, (2)

где UmO—амплитуда немодулированного колебания; AUm= Ка.м итмод (здесь Ка.м - коэффициент передачи модуляционного устройства).

Подставляя Um(t) из выражения (2) в формулу (1), получим

U = UmO [cos2nfHt + m/2cos27x(fH - F)t + m/2cos2rt(fH + F)t], (3)

где m= AUm/UmO— коэффициент амплитудной модуляции.

Если амплитуда UmO неизвестна, то коэффициент модуляции

m=(Umax - Umin)/(Umax + Umin).

Из (3) видно, что информацию несут только две боковые полосы это UmO*m/2cos2n;(fH - F)t и UmO*m/2cos2n(fH + F)t . При коэффициенте модуляции т=1 суммарная

амплитуда двух боковых полос равна амплитуде несущей, т.е. амплитуда

модулированного сигнала в 2 раза больше чем информационные составляющие его спектра.

При однополосной модуляции с одной боковой полосой полезная информация не теряется, так как нижняя и верхняя боковые полосы абсолютно идентичны, а несущая частота информации не несет. При этом амплитуда одной боковой полосы отличается от амплитуды модулированного сигнала в 4 раза.

Таким образом, преимущество сигнала по заявленному изобретению выше чем в прототипе в 4 раза по мощности и в 2 раза по напряжению, т.к. мощность от амплитуды находится в квадратичной зависимости.

Устройство электромагнитной терапии работает следующим образом (см. Фиг. 1). Человек с клавиатуры управления 2 включает устройство и на клавиатуре набирает программу физиотерапевтического воздействия. Программа может состоять из одной или нескольких частот в диапазоне ОД - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц. Для каждой частоты задается время в диапазоне от 1 до 4000 с. Микропроцессорный контроллер 3 запоминает введенную программу. Количество программ, которые микропроцессорный контроллер 3 запоминает и хранит, от 1 до 2000. После этого направляет антенное устройство 8 на биологически активную зону и включает выполнение программы воздействия. Микропроцессорный контроллер 3, выполняя заданную программу, активирует модули цифрового синтезатора частоты и

формирователь SSB-сигнала, с помощью которых удается получать из амплитудно- модулированного сигнала сигнал с подавленной несущей и одной боковой полосой с помощью известных методов (фазовый или фильтровый метод) и устройств типа формирователя SSB в диапазонах частот 20-30 Мгц выполненный с возможностью выдачи SSB сигнала с модуляцией синусоидальным сигналом в диапазоне частот 0,1 - 900000 Гц с дискретностью - 0,01 Гц. Эти сигналы подаются на согласующее устройство 7 и через него на антенное устройство 8. При этом на жидкокристалическом дисплее 4 отображаются параметры выполняемой программы микропроцессорного контроллера 3. По окончании заданной программы устройство автоматически выключится.

Воздействие основано на резонансных явлениях, а не на принуждении органов выполнять не свойственные им функции. Именно поэтому приборами

электромагнитной терапии невозможно передозировать или вызвать обострение заболевания. Если вносимая частота вызывает резонанс, то она нужна организму и лечебный эффект есть. Если резонанса нет, то нет и лечебного эффекта. А как следствие этого - навредить этим прибором невозможно.

Однако, благодаря сужению полосы спектра излучаемого ЭМП (в сравнении с прототипом) удается увеличить отношение сигнал-шум. Снимается дополнительная электромагнитная нагрузка на организм и, самое важное, - резко увеличивается вероятность возникновения резонансных явлений в органах и системах организма, т.е. повышается оказываемый физиотерапевтический эффект.