Электромагнитный и инфракрасно-лазерный магнито-терапевтический аппарат для лечения ран

Рагимов Рагим Магомед оглы,

кандидат технических наук, доцент.

Азербайджанский технический университет, г. Баку.

В данной статье предлагается направленное воздействие электро­маг­нит­ных полей на состояние биологических объектов, основанных на исполь­зо­вании низкочастотных импульсных электромагнитных полей определенной формы. Для этой цели использован аппарат «АБА», примененный в несколь­ких медицинских учреждениях.

В последние десятилетия в результате объединения медицины с элек­тромагнитной биологией медицинская практика получила новый высоко­эф­фективный метод лечения – магнитотерапию. В основе теории воздействия магнитных полей на различные биологические системы, в том числе и на организм человека, лежат фундаментальные исследования И.П.Павлова, П.К.Анохина и др. ученых, позволяющие сделать вывод, что эти поля, являясь эволюционным фактором развития живых организмов, могут иметь решающее значение при регуляции компенсаторно-восстановительных процессов в организме и тем самым оказывать выраженное терапевтическое воздействие [1].

Теоретическую основу магнитологии заложили В.И.Кармилов, АМ.Демецкий, В.Н.Чернов, Ю.А.Холодов, Л.Х.Гаркави, А.С.Пресман, Н.Д.Девятков, А.А.Яшин, А.А.Хадарцев, С.И.Щукин и др. Их работы, а также работы ряда зарубежных ученых, посвящены исследованию действия магнитного поля на организм человека, развитию теории электромагнитотерапии и проблемам ее практического применения [2]. Значимость магнитотерапии и рекомендации по выбору параметров магнитного поля представлены также в теоретических и методических разработках Всемирной организации здравоохранения [3].

Широкое распространение магнитотерапии в практике сопровождается созданием большого числа различных полесоздающих технических средств и методов их применения. Подходы к разработке аппаратов и систем для магнитотерапии, методики разработки отдельных узлов магнитоте­ра­пев­ти­ческой аппаратуры приведены в работах Ю.М.Райгородского, Ю.В.­Малкова, Г.Р.Соловьевой, Д.А.Синицкого и др. Кроме того, известны многочисленные зарубежные образцы аппаратов для магнитотерапии. В целом в мире создано около 100 различных аппаратов и систем, формирующих различные лечебные магнитные поля. В абсолютном большинстве это аппараты локального воздействия, действующие на небольшую область тела, отдельный орган или очаг поражения, и лишь единичные образцы позволяют осуществлять общее воздействие на весь организм человека [4].

Предложен принцип формирования магнитного поля дискретно управляемой структуры с заданными законами распределения и перемещения в пространстве и изменения во времени, позволяющий осуществлять дозированное по параметрам магнитотерапевтическое воздействие на весь организм человека.

Проведены экспериментальные исследования разработанных систем, устройств и алгоритмов, подтвердившие обоснованность теоретических выводов, расчетов и результатов моделирования.

В настоящее время можно считать установленным фактом, что воздействие магнитного поля на организм животного и человека определяется набором биотропных параметров поля. Таких основных параметров семь:

1)                 интенсивность (напряженность поля);

2)                 градиент (скорость нарастания или спада поля);

3)                 вектор (направление силовых линий поля);

4)                 экспозиция (время воздействия за одну процедуру);

5)                 частота (число колебаний поля в секунду);

6)                 форма импульса;

7)                 локализация.

Постоянное магнитное поле чаще всего характеризуется лишь первыми четырьмя параметрами. Переменное магнитное поле обладает большим числом биотропных параметров по сравнению с постоянными, так как в его характеристике участвует еще и частота. Аппараты «АБА» просты и надежны в эксплуатации, они состоит из генератора импульсов, который питает индуктор импульсами тока с несущей частотой 10 Гц и внутриимпульсной частотой 40-160 Гц, что совпадает с характерным ритмом организма. Величина магнитного поля, воздей­ствующая на орган, составляет 3-30 мТл (от пика до пика), что индуцирует электрическое поле порядка 1мВ/см, причем плотность тока в ткани достигает 10 мкА/см.

Аппараты «АБА» оказывают подпороговое воздействие на орган, при этом происходят долговременные положительные изменения и его работе. Наблюдается исчезновение болей, повышение рассасывающего эффекта, снятие отечности, улучшение локальной микроциркуляции, приводящей к оптимальному поступлению лекарственных препаратов к больному органу, при этом изменяется состав микрофлоры, лейкоцитарный индекс и т.п.

Исследовались три вида сердечников: трансформаторное железо, феррит и сталь (в качестве контрольного образца). Форма и размер сердечников выбирались с учетом технологичности и доступности при серийном производстве. Магнитное поле измерялось с помощью индукционной катушки с 700 витками медного провода диаметром 0,11 мм, намотанной на цилиндр диаметром 9 мм. Длина намотки 5 мм, толщина намотки 2 мм. Для оценки эффективности генерации магнитного поля различными моделями индукторов измерительная катушка размещалась у торца индуктора (индуктор и измерительная катушка сосны, расстояние между индуктором и катушкой 10 мм) и сбоку от индуктора (ось индуктора параллельна оси измерительной катушки, расстояние между осями 25 мм). При измерениях контролировалась интенсивность нагрева индуктора.

Клинический опыт применения физических факторов в лечении различных заболеваний показал, что сочетанное применение лазерного излучения инфракрасного и красного диапазонов и магнитного поля позволяет снизить интенсивность каждого вида воздействия, увеличив при этом эффективность по сравнению с изолированным их использованием. Доказано также, что импульсные воздействия эффективнее постоянных, к уровню которых ткани и организм быстро адаптируются.

Постоянное магнитное поле в этом смысле представляет исключение, так как импульсный характер магнитной индукции обеспечивает движение в кровяном русле эритроцитов, содержащих железо. Парамагнитные свойства кислорода в плазме крови и в других биологических жидкостях могут при этом служить одним из факторов изменения «мерцающих кластеров» воды как диамагнетика и тем самым влиять на локальное соотношение золя и геля и концентрацию в золе кальция.

От изменений локальной и интегральной по клетке концентрации кальция в цитозоле в области 1 мкм зависит не только величина, но и знак ответных реакций метаболизма, всех регуляторных процессов в системе вторичных посредников: кальций-кальций связывающие белки – циклические нуклеотиды. Например, энергозависимое поглощение кальция митохондриями начинает превалировать над окислительным 4-фосфорилированием, если концентрация кальция снижается в цитозоле ниже 1 мкм. Гарантированный лечебный эффект может быть получен только при оптимальных параметрах квантового (магнитолазерного) воздействия на живую клетку, ткань и организм.

В режиме биоуправления увеличивается стабильность лечебного эффекта за счет образования тканевой памяти.

При изучении течения раневого процесса в асептических ранах под действием различных переменных магнитных поле с помощью аппарата «АБА» разработанной нами получены следующие данные. Клинические показатели течения раневого процесса в динамике оценить не представлялось возможным, так как на 1-е сутки от начала эксперимента лишь у 20,4±0,87% крыс контрольной группы сохранялся незначительный отек и диастаз краев ран. На 2-е сутки визуально раны всех групп не отличались друг от друга: отека, гиперемии нет, заживление проходит под тонкой полоской струпа. При изучении планиметрических показателей были получены следующие результаты (табл. 1). При их анализе можно сделать вывод о том, что лучший лечебный эффект заживления асептических ран наблюдается при воз­дей­ст­вии пульсирующего ПеМП в 5 мТл и несколько отстают показатели при ис­поль­зовании синусоидального и пульсирующего полей с индукцией в 35мТл. Сравнивая результаты во 2, 3 и 4 опытных группах с результатами в контрольной группе. можно отметить эффективность применяемых в них режимов [6].

На основании планиметрических методов исследования установлено, что уменьшение площадей ран происходит быстрее под воздействием синусоидального ПеМП в 35 мТл и пульсирующего ПеМП в 5 и 35 мТл.

Таблица 1.

Динамика изменения площадей ран за исследуемый интервал времени (мм²).

Предварительное проведение струйной обработки и использование магнитопроводящей среды в виде мази «Левомеколь» потенцировало дей­ствие разработанного метода программируемой магнитотерапии при лечении экспериментальных гнойных ран, что позволило достоверно сократить сроки очищения раневой поверхности от гнойно-некротических тканей на 3 суток в сравнении с контрольной группой, ускорить начало формирования грануляционной ткани на 2 суток, а начало эпителизации на 2, 5 суток.

Литература

1.                  Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.М.Беркутова, В.И.Жулева, Г.А.Кураева, Е.М.Прошина. М.: БИНОМ – Лаборатория Базовых Знаний, 2000. -376 с.

2.                  Беркутов А.М., Глобин В.И., Жулев В.И. и др. Общее магнитное воздействие и его применение в лечебных и восстановительных целях / Под ред. А.М.Беркутова. Рязань: Радиотехническая акад., 1996. -122 с.

3.                  Щукин С.И. Аппараты и системы биоадекватной электромагнитной терапии и активной диагностики // Биомедицинская радиоэлектроника, 1999, №3. С. 6-15.

4.                  Патент 2003361 С1 (РФ), МКИ А 61N 2/02. Устройство для воз­дей­ствия магнитным полем / А.М.Беркутов, В.Г.Кряков, Е.М.Прошин и др. Опубл. 1993, Бюл. №43-44.

5.                  Жулев В.И., Каплан М.Б.Моделирование системы излучателей магнитного поля для магнитотерапевтических комплексов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. – 2002, №12. –С. 58-61.

6.                  Глухов А.А. Оптимизации лечения экспериментальных ран путем применения программируемой магнитотерапии / А.А.Глохов, О.С.Скорынин, Н.Т.Алексеева // Системный анализ и управление в биомедицинских системах, 2009. –том 8, №3. –С. 697-700.

Поступила в редакцию 18.11.2013 г.