Синхронизированный с биоритмами магнитотерапевтический аппарат



В современной медицинской практике очень широкое распространение получила магнитная физиотерапевтическая аппаратура. Основные методические подходы использования магнитотерапевтической системы заключаются в следующем [1]. В соответствии с функциональным нарушением или конкретным заболеванием производится выбор магнитотерапевтического воздействия. Для этого вначале определяются характеристики модуляции магнитного поля для конкретного органа или системы организма человека с использованием базы данных.

Затем осуществляется выбор характеристик напряженности магнитного поля. Этот выбор реализуется в виде диагностической подсказки, которая базируется на определении уровня адаптационной способности организма пациента по соответствующим номограммам. Конкретному уровню адаптационной способности соответствует свое значение напряженности магнитного поля, выраженного в процентах от номинального. На этой основе проводится выбор необходимой для коррекции состояния организма напряженности магнитного поля.

Современные представления о механизмах лечебного действия слабых МП позволяют выдвинуть гипотезу о том, что в основе биоэнергоинформационной саморегуляции организма, как динамической системы, лежит принцип биорезонанса. Вследствие этого, используя биорезонансный эффект, можно целенаправленно влиять на функциональное состояние организма в плане его ускоренного восстановления путем воздействия определенными факторами и, в частности, слабыми магнитными полями.

Ритмы функционирования различных структур организма имеют очень широкий частотный диапазон — от 0 до 10¹⁵ Гц и шире [2]. Рабочие ритмы функциональных систем имеют более узкий частный диапазон — от 10–⁵ до 10³ Гц. Резонансные явления связаны со структурой, а синхронизация — с функцией этих структур. При использовании физиотерапевтического фактора в качестве управляющего биосистемой сигнала необходимо учитывать иерархию биологических ритмов данной биосистемы и их соподчиненность, а также важность достижения синхронизации ритмов действующего фактора с соответствующим ритмом функционирования биологической системы.

На этой основе разработана концепция биосинхронизации физиотерапевтического воздействия, стержнем которой являются следующие положения:

‒ достижение желаемого клинического эффекта при воздействии физиотерапевтическим фактором с оптимальным для регуляторных процессов энергетическими параметрами зависит от синхронизации ритма, действующего фактора с должным ритмом функционирования соответствующей биосистемы в норме;

‒ при выраженном нарушении функции системы достижение желаемого клинического результата зависит от стойкого эффекта навязывания определенного ритма колебательного процесса действующим фактором соответствующей функциональной системе организма человека, требующей коррекции ее деятельности, при оптимально минимальных энергетических параметрах этого фактора.

Воздействие внешнего физического фактора инициирует изменения электромагнитного взаимодействия его различных структур и систем. Целостная биологическая система является диссипативной, саморегулирующейся системой.

Различные вариации клинических результатов от воздействия внешнего физического фактора находятся в прямой зависимости от энергетических параметров этого фактора, от участка воздействия на теле пациента (локализации воздействия), а также от времени и периодичности действия фактора на организм. Именно от плотности потока мощности действующего физического фактора в виде магнитного излучения, от локализации, от времени воздействия на одно поле или от длительности однократной процедуры при нескольких полях воздействия (доза воздействия), от периодичности процедур и длительности курса физиотерапии зависит конечный клинический эффект.

Следует отметить, что любые колеблющиеся объекты имеют тенденцию к синхронизации друг с другом, при этом основными являются следующие свойства синхронизации:

‒ для синхронизации колебательных процессов отсутствует энергетический порог взаимодействия, связь возникает при минимальных значениях силы взаимодействия;

‒ ухудшение режима синхронизации происходит при повышении кратности соотношения частот колебательных процессов объектов, наилучшая синхронизация — при соотношении 1:1;

‒ при синхронизации происходит установление определенного соотношения начальных фаз движения объектов, т. е. имеется набор устойчивых состояний объектов для акта синхронизации;

‒ для синхронизации свойственен эффект усреднения частоты: средняя частота всегда меньше наибольшей и больше наименьшей частоты колебаний объектов.

Для реализации принципа биорезонанса необходимо выбрать функциональные параметры пациента, совпадающие по частоте с работой низкочастотной магнитотерапии. Наибольшее предпочтение здесь отдадим биоритмам мозговой активности, и в частности, альфа-ритмам, которые выявляются при проведении электроэнцефалограммы в состоянии пассивного бодрствования и представляет собой синусоидальные колебания частотой 8–13 Гц и амплитудой 40–100 мкВ [2]. Альфа-активность зрелого мозга обычно модулирована в веретена и преобладает преимущественно в затылочных областях (связана с функционированием зрительного анализатора)

Так как терапия низкочастотная и представляет собой колебания, частота которых до 50 Гц, то для достижения набольшего лечебного воздействия при синхронизации магнитного излучения с биоритмами организма целесообразно использовать датчик α-ритма. Во-первых, частота α-ритма попадает в диапазон низкочастотной магнитотерапии. Во-вторых, α-ритм регистрируется в состоянии пассивного бодрствования, в котором как раз таки находится пациент во время проведения магнитотерапевтической процедуры.

Обобщенная структурная схема системы синхронизированной магнитной терапии с устройством контроля и корректировки магнитного излучения представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема системы синхронизированной магнитной терапии с устройством контроля и корректировки магнитного излучения

Ритм работы задается генератором, управляемым напряжением (ГУН), частота и фаза которого соответствуют синхронизирующему ритму пациента. Это обеспечивается системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включающей кроме ГУН еще фазовый детектор и фильтр низких частот.

С помощью блока управления задается набор биотропных параметров магнитного поля. Функционально блок управления содержит задатчики частотно-временных параметров, параметров синхронизации интенсивности магнитного поля и др.

Формирователь предназначен для получения тока определенной формы в индукторах и содержит преобразователь вида тока питания индуктора в виде выпрямительного диода. В состав формирователя входит усилитель мощности.

Оконечное устройство предназначено для формирования магнитного поля и представляет собой индуктор или набор индукторов (излучателей магнитного поля), выполненных в виде электромагнитов, соленоидов коротких (плоских) катушек индуктивности.

Датчик Холла служит для визуализации мощности магнитного излучения, сигнал от датчика Холла поступает на усилитель, в результате чего образуется отрицательная обратная связь, с помощью которой автоматически будет контролироваться коэффициент усиления усилителя для исключения возможности лавинообразного усиления тока индукторов в оконечном устройстве.

Таким образом, показана возможность создания магнитной физиотерапевтической аппаратуры, синхронизированной с биоритмами человека для достижения желаемого эффекта от лечебного воздействия.

Литература:

1. Улащик, В. С. Очерки общей физиотерапии. — Минск: Наука и техника, 1994. — 200 с.
2. Сердюк, В. В. Магнитотерапия: прошлое, настоящее, будущее: Справочное пособие. — Киев: Азимут-Украина, 2004. — 576 с.
3. Бриль, М. А. Магнитотерапия самостоятельно. — М.: Вектор, 2010. — 160 с.