Аппарат для магнитотермии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электроника в медицине

 Комментарии к статье

Популярная в шестидесятых-восьмидесятых годах высокочастотная терапия (нагрев тканей тела в электромагнитном поле высокой частоты) сейчас практически "заглохла" - во-первых, из-за засилья рекламы лекарств, а во-вторых, из-за прекращения выпуска аппаратов ВЧ. Эти аппараты ("Экран", УВЧ-30, УВЧ-80) выпускались с государственной дотацией, и в условиях рынка оказались коммерчески несостоятельными. Был у них и эксплуатационный недостаток - их индуктивные излучатели давали такой же электрический нагрев, как и емкостные.

Как известно, существует два вида идеальных излучателей - электрический и магнитный диполи. Первый представляет собой два проводника, к которым приложено напряжение, создающее электрическое поле. Второй - проводник с током, вокруг которого создается магнитное поле. Реальные излучатели очень близки к первому и весьма далеки от второго. Проводники имеют конечное сопротивление, на котором падает напряжение, создающее электрическое поле, сильно поглощаемое живыми тканями. Сопротивление электрических потерь ослабляет ток в проводнике и соответственно - магнитную составляющую поля. Поэтому получить магнитный нагрев (магнитотермию) можно только с низкоомными, высокодобротными и настроенными в резонанс с частотой генератора рамками-излучателями. Это условие не выполняется в перечисленных аппаратах ВЧ, поскольку в них применена многоконтурная схема, и в общем случае выходной контур (катушка) не настроен в резонанс с генератором - присутствие пациента и его движения расстраивают контур.

Между тем, магнитотермия имеет свои преимущества. Если при потенциальном электрическом поле в теле возникают линейные токи, от которых более всего греются кожа, жир, кости и мозг, имеющие большое сопротивление в последовательной цепи, то магнитное поле создает вихревые токи в физиологической жидкости вокруг частиц-изоляторов (например клеточных мембран). Максимально греется кровь и кровенаполненные ткани. Кроме того, магнитное поле не изменяет своей формы в теле и проникает в него, как в воздух. Воспаленные, отечные и опухолевые ткани греются в магнитном поле больше всего, чем достигается избирательное безопасное лечение. Перегрев здоровой ткани невозможен, т.к. организм регулирует температуру усилением кровотока, выносящего тепло. Открываются капилляры, большинство которых закрыто в спокойном состоянии. При этом лекарство, введенное в кровь, лучше орошает ткани и становится более эффективным (например антибиотики). Поэтому магнитотермия применяется как дополнительный усилитель лекарственной терапии.

Предлагаю аппарат для магнитотермии, рассчитанный на индивидуальное применение. Он прост, имеет малые габариты, но не приспособлен к непрерывной клинической работе (перегревается).

Схема аппарата приведена на рис. 1.

Рис. 1

Элементы схемы

L1 - излучатель-рамка, совмещенная с контуром генератора. L2, L3-высокочастотные дроссели. VL1.1, VL1.2 - половины генераторной лампы ГУ-29. R1, R2 - резисторы смещения, R3 - балластный резистор в цепи экранной сетки. VD1 - стабилитрон, гасящий напряжение на экранной сетке холодной лампы. VD2, VD3 - выпрямительные диоды (любые на 1000В и ток 2...3А). С1, С2 - конденсаторы фильтра. Т1 - трансформатор накала 220/12,6 В (1,25 А).

Схема представляет собой двухтактный генератор мощностью 100 Вт на частоту 40 МГц. Излучатель - рамка диаметром 20...23 см. Основу конструкции составляет отрезок коаксиального кабеля с диаметром внутренней изоляции 4...9 мм (L1). Цифрами обозначены: 1 - разрывы оплетки, 2 - замыкание концов оплетки, 3, 4 - изолированные отрезки оплетки, 5, 6 - изолированные концы жилы. При такой разделке жила кабеля остается целой и изолированной. Ее концы 5, 6 подключены к анодам ламп, и жила служит катушкой связи - первичной обмоткой разделительного трансформатора. Рамкой-излучателем служит изолированная оплетка, замкнутая в точке 2. Точка питания рамки - разрыв верхней части (1). При таком включении емкость, действующая между жилой кабеля и внутренней поверхностью оплетки, приложена к концам рамки и служит емкостью колебательного контура (идеально экранированной и допускающей большую реактивную мощность, поскольку распределена эта емкость по всей длине кабеля и имеет хорошую изоляцию). Величина погонной емкости толстого коаксиального кабеля обычно 1...2 пФ на сантиметр, т.е. общая емкость контура получается 100...200 пФ, что было бы недостижимо в воздушном конденсаторе. На низкоомном контуре падает меньшее напряжение, значит он создает меньшее паразитное электрическое поле. Кроме того, на него не влияет выходная емкость лампы, снижающая КПД.

Короткие изолированные отрезки оплетки (3 и 4) служат обкладками конденсаторов обратной связи. Другая обкладка - жила кабеля. Но не только в этом ее функция. Обкладки еще экранируют концы жилы, благодаря чему индуктивное сопротивление концов минимально, а их эквивалентный диаметр равен диаметру оплетки. Таким образом исключается фидер, вносящий потери.

Ненагруженный колебательный контур из кабеля имеет добротность несколько сотен, а нагруженный пациентом - около 50. Резонансная частота излучателя в одноконтурной схеме всегда совпадает с частотой генератора и определяет ее, поэтому схема обеспечивает практически чистый магнитный нагрев.

Схема разделки кабеля показана на рис.2а. Длина заготовки - 95 см. На концах отрезка жила оголена (участки 1,13). На участках 2,12 снята внешняя изоляция и оплетка, внутренняя изоляция сохранена. Отрезки 3, 11 - нетронутые участки кабеля. За ними следуют разрывы оплетки (участки 4, 10), но оплетка здесь подрезается только со стороны концов кабеля, а оголенные концы ее заводятся на участки 5, 9 поверх внешней изоляции. Жилки оплетки при этом расплетаются. Оплетка разрывается также строго посередине отрезка кабеля (участок 7). Места снятия оплетки изолируются кольцами из снятой внешней изоляции, причем на участках 4, 7, 10 эти кольца разрезаются по образующей. Поверх колец места разрывов оплетки обматываются липкой лентой. На средний разрыв 7 одевается отрезок гофрированной пластиковой трубки 0 20 мм длиной 7...8 см. Концы трубки приматываются лентой ПХВ. Концы кабеля сворачиваются в рамку, и места с отвернутыми оплетками (5, 9) обматываются голым проводом и пропаиваются, как показано на рис.26. После разделки отрезка, на поверхности участков 3, 11 снимается кусочек изоляции для подпайки проводников от сеток ламп.

Высокочастотные дроссели L2, L3 выполняются на отрезках кабеля со снятой внешней изоляцией и оплеткой, т.е. каркасом служит внутренняя изоляция с сохраненной жилой. На этот каркас наматывается виток к витку провод МГТФ-0,12 или другой с теплостойкой изоляцией, длиной 2,2 м. Концы обмотки крепятся резиновыми кольцами. Из конца жилы делается лепесток для крепления, дросселя.

Схема монтируется в продолговатом корпусе из двух металлических крышек с отверстиями для вентиляции и двух торцевых заглушек из капролона, оргстекла или дерева. Через одну заглушку проходят концы рамки, через другую - сетевой шнур. Схема расположения элементов в корпусе показана на рис.3. Крепление элементов может осуществляться на винтах и скобах или с помощью клеевого пистолета. Все токонесущие цепи схемы должны быть хорошо изолированы от корпуса!

Проверку работоспособности аппарата производят с помощью электрической лампы мощностью 100...150 Вт (220 В), подключенной к двум-трем виткам кабеля (используется оплетка) 0 20 см. При приближении индикатора к рамке аппарата лампа должна загораться полным накалом. При этом есть максимум свечения на расстоянии 3...5 см, соответствующий оптимальной нагрузке генератора.

Работа с аппаратом сводится к совмещению поля рамки, которое имеет вид сферы, опирающейся на рамку, с областью патологии. Круглая рамка действует на глубину примерно 10 см, т.е. ею хорошо лечить такие воспаления как бронхит, нефрит, артриты. Для большей локализации рамка может быть сужена, а для отоларингологии, например, ее выгодно изогнуть наподобие кочерги. При этом, удерживая корпус аппарата вертикально, ближняя к корпусу часть рамки заводится под подбородок вплотную к шее, а отогнутая часть охватывает лицо на уровне носа. В таком положении лечатся носоглотка и уши. Облегчение наступает сразу после сеанса длительностью 10...15 мин. Для других болезней сеанс дольше - 20...30 мин. При острой форме воспалений повторять сеансы можно через несколько часов, при хронической - каждый день или через день. Курс магнитотермии состоит из нескольких сеансов. Исключение составляют переломы и артриты, когда эффективное число сеансов - более 10.

Магнитотермию можно применять во всех случаях, когда показана физиотерапия. Десятилетний опыт использования этого метода десятками врачей на тысячах пациентов не выявил побочных эффектов, но все-таки перед его применением рекомендуется проконсультироваться с врачом.

Автор: Ю.Мединец (UB5UG), г.Киев; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Электроника в медицине.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Создана жидкость с отрицательной массой 20.04.2017 Питер Энгельс (Peter Engels) и Майкл Форбс (Michael Forbes) из Университета штата Вашингтон и их коллеги создали удивительное вещество, которой при давлении движется в сторону, откуда давление идет, а не в ту же, как всякая "нормальная" материя, в соответствии со Вторым законом Ньютона, - "в инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально ее массе". Теоретически, впрочем, материя может иметь отрицательную массу - так же, как электрический заряд может быть отрицательным. В этом состоянии материи частицы движутся чрезвычайно медленно, и, в соответствии с теорией квантовой механики, действуют подобно волнам. Более того, частицы синхронизируются и движутся вместе, образуя "супержидкость" - она движется без потери энергии. Исследователи охладили атомы рубидия до температуры, лишь едва-едва превышающей абсолютный ноль (примерно -273°C), и таким образом создали так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна. Для этого они использовали лазеры, чтобы зафиксировать атомы рубидия и толкать их туда и сюда, изменяя направление вращения. А когда атомы высвобождались из ловушки, они распространялись, и некоторые имели отрицательную массу. "Выглядит так, будто рубидий врезается в невидимую стену, - сказал Майкл Форбс. - Мы первыми достигли такой степени контроля над природой негативной массы, в данном случае, без особых трудностей". Этот контроль дает инструмент для изучения масштабных космических явлений, вроде нейтронных звезд, черных дыр и темной энергии.

Другие интересные новости:

▪ Робот-овощевод Dragonfly с лазерной прополкой сорняков

▪ Операционные усилители STMicroelectronics TSX561, TSX562, TSX564

▪ Пластмасса из перьев

▪ Микросхемы в горах

▪ Гарнитура Logitech G332

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья У граций в отпуску и у любви в отставке. Крылатое выражение

▪ статья Что подтолкнуло Ферруччо Ламборгини к решению сконструировать свой автомобиль? Подробный ответ

▪ статья Цинхона красноватая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Стабильный терморегулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядно-питающее устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025