устройство для магнитной стимуляции зрительного тракта

Формула изобретения

Устройство для магнитной стимуляции зрительного тракта, включающее корпус, в котором размещен связанный с приводом перемещения постоянный магнит, отличающееся тем, что в него введены пружина, размещенная в корпусе на рабочей поверхности, и блок управления, а привод перемещения выполнен в виде привода линейного перемещения и содержит две катушки индуктивности с общим сердечником, жестко сопряженным с толкателем, связанным шарнирно с каркасом, в котором размещен постоянный магнит, при этом рабочая поверхность корпуса выполнена с углом скоса менее 20^o, а блок управления с возможностью управления питающим напряжением катушек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно, к физиотерапии и может быть использовано в офтальмологии для лечения зрительного тракта амбулаторно или в клинических условиях.

Известно устройство для лечения зрительного тракта, состоящее из корпуса, в котором размещен связанный с приводом углового перемещения постоянный магнит, магнитные тормоза и пружина [1]

Однако данное устройство для лечебного воздействия формирует импульсы магнитного поля разной полярности и с достаточно крутыми передним и задним фронтами импульсов, что может компенсировать эффекты, обусловленные индуцированными электродвижущими силами, поскольку они наводятся поочередно в противоположных направлениях соответственно усиливающих и подавляющих локальные токи, имеющие место при возбуждении не подверженных магнитному воздействию нервных волокон.

Задачей изобретения является повышение эффективности воздействия и сокращение сроков лечения зрительного тракта за счет генерирования в области воздействия импульсов магнитного поля только одной полярности и близкой к несимметричной пилообразной форме. Такие импульсы при соответствующем выборе полярности и места облучения могут, в частности, в нервных волокнах наводить электродвижущую силу (ЭДС), соответствующую усредненной ЭДС, существующей у интактных нервов в момент проведения возбуждения, что может способствовать усилению функции возбудимости и проводимости.

Указанная задача решается тем, что в известное устройство для магнитной стимуляции зрительного тракта, включающее корпус, в котором размещен связанный с приводом перемещения постоянный магнит, согласно изобретению введены пружина, размещенная в корпусе на рабочей поверхности, и блок управления, а привод перемещения выполнен в виде привода линейного перемещения и содержит две катушки индуктивности с общим сердечником, жестко сопряженным с толкателем, связанным шарнирно с каркасом, в котором размещен постоянный магнит; при этом рабочая поверхность корпуса выполнена с углом скоса менее 20^o, а блок управления с возможностью управления питающим напряжением катушек.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства для магнитной стимуляции; на фиг.2 выбор взаимного расположения устройства для магнитной стимуляции и участков зрительного тракта.

Устройство для магнитной стимуляции состоит из корпуса 1, в котором размещен каркас 2 постоянного магнита 3, две индуктивные катушки 4, 5, сердечник 6, толкатель 7, пружина 8, а также из блока управления 9.

Каркас 2 обеспечивает возможность скольжения с малым трением постоянного магнита 3 в полости корпуса 1.

Постоянный магнит 3 формирует при своем движении требуемую несимметричную пилообразную форму импульса магнитного поля на торцевой поверхности устройства, прикладываемой к облучаемой области организма.

Индуктивная катушка 4 предназначена для силового воздействия на сердечник 6 и обеспечения его ускоренного движения вместе с толкателем 7, каркасом 2 и постоянным магнитом 3 в продольном направлении полости корпуса 1 к торцевой поверхности повернутого конца при подаче из блока управления 9 импульса тока.

Индуктивная катушка 5 обеспечивает более медленный обратный ход сердечника 6, толкателя 7, каркаса 2 и постоянного магнита 3 при подаче из блока управления 9 импульса тока меньшей амплитуды (по сравнению с амплитудой импульса, подаваемого на индуктивную катушку 4).

Сердечник 6 обеспечивает механическое перемещение толкателя 7, каркаса 2 и постоянного магнита 3 при воздействии магнитного поля индуктивной катушки 4 или индуктивной катушки 5.

Толкатель 7 служит для передачи поступательного движения от сердечника 6 к каркасу 2 и постоянному магниту 3.

Пружина 8 предназначена для торможения движения каркаса 2 с постоянным магнитом 3 в прямом направлении и задания начального перемещения в обратном направлении.

Блок управления 9 предназначен для формирования необходимой последовательности импульсов тока, дающей возможность силового воздействия магнитным полем индуктивных катушек 4 и 5 на сердечник 6 с целью обеспечения неравномерного ускоренного движения постоянного магнита 3.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии магнит 3 располагается в ближайшем положении пор отношению к индуктивной катушке 4. Индуктивные катушки 4 и 5 обесточены.

При подаче из блока управления 9 импульса тока на индуктивную катушку 4 возникающее магнитное поле опосредованно через сердечник 6 осуществляет силовое воздействие на толкатель 7, каркас 2 и постоянный магнит 3 и сообщает им ускоренное движение в продольном направлении в полости корпуса 1.

В последующие моменты постоянный магнит 3 с каркасом 2 механически взаимодействует с пружиной 8, которая вследствие этого при своем сжатии тормозит движение постоянного магнита 3 с каркасом 2 в прямом направлении. Когда постоянный магнит 3 оказывается остановленным, магнитное поле индуктивной катушки 4 осуществляет силовое воздействие и опосредованно тормозит движение каркаса 2 с постоянным магнитом 3 в обратном направлении. После обесточивания индуктивной катушки 4 и подачи из блока управления 9 на индуктивную катушку 5 импульсов тока более малой амплитуды (по сравнению с амплитудой импульса, подаваемого на индуктивную катушку 4) обеспечивается медленное перемещение постоянного магнита 3 с каркасом 2 до исходного состояния. За время вышеописанного рабочего цикла в окрестности торцевой поверхности корпуса 1 (где расположена пружина 8) формируется импульс магнитного поля несимметричной пилообразной формы с крутым передним фронтом и пологим задним фронтом. Продолжительность рабочего цикла составляет порядка 1-2 с.

Имеется возможность вручную менять полярность постоянного магнита 3.

При стимуляции зрительного тракта расположение устройства для магнитной стимуляции по отношению к конкретной облучаемой области зрительного нерва определяется особенностями электрических свойств тканей, окружающих нерв, а также электрическими свойствами волокон самого нерва.

На фиг.2 показан пример выбора взаимного расположения магнитного стимулятора и облучаемых полем участков зрительного тракта. Видно, что усредненные локальные токи при распространении возбуждения вдоль отдельных нервных волокон в области 9 между глазным яблоком и хиазмой преимущественно текут в рассматриваемом случае по направлению часовой стрелки, поскольку твердая мозговая оболочка зрительного нерва повреждена, твердая мозговая оболочка расположенного над нервом неокортекса (на фиг.2 левая половина неокортекса не показана) препятствует распространению токов в ее направлении и, кроме того, расположенная о нервом область, занятая внутренней сонной артерией 10, обладает хорошей электрической проводимостью. Поэтому для индикации с помощью магнитного стимулятора, расположенного снаружи головы у ее височной поверхности, в нерве токов с той же направленностью, которая имеет место в интактном нерве, необходимо, чтобы при нарастании магнитного поля в области нерва силовые линии были направлены от нерва к устройству, как показано на фиг.2, т. е. в данном случае в устройстве для магнитной стимуляции S-полюс должен быть ближе к нерву, чем N-полюс. Очевидно, что при стимуляции с другой стороны головы симметрично расположенного зрительного нерва ближе к нерву должен быть N-полюс.

При стимуляции зрительного тракта в области 11, расположенной между латеральным телом 12 и зрительной корой 13, стимулятор должен располагаться соответственно несколько снизу или несколько сверху, и в нем должен быть ближе к зрительному тракту соответственно S-или N-полюс. Это связано с тем, что в окрестности зрительного тракта располагаются обладающие хорошей электрической проводимостью области бокового желудочка мозга 14 и сравнительно крупных артерий (снизу от рассматриваемого участка зрительного тракта). Отсюда существуют тенденция протекания усредненных локальных токов (пунктирная линия со стрелкой на фиг.2) в интактном состоянии по направлению часовой стрелки, если рассматривать токи снизу со стороны продолговатого и спинного мозга 15, и чтобы при возрастании магнитных полей наводились токи в том же направлении, устройство должно располагаться, как показано на фиг.2.

Кроме описанных выше случаев можно отметить положительный лечебный эффект от воздействия несимметричными магнитными импульсами одной полярности на движущиеся ионы и заряженные частицы в крови в сравнительно крупных сосудах за счет силы Лоренца, вызывающей незначительное повышение скорости кровотока, а также некоторое увеличение сродства гемоглобина крови к кислороду.

Для усиления лечебного эффекта от воздействия предлагаемого устройства целесообразно несколько опережающее по фазе (примерно, на 10-150 мс в зависимости от латентного периода вызванных зрительных потенциалов в коре и стимулируемой области зрительного тракта у пациента) освещение яркими вспышками определенных участков сетчатки, например, нижней полусферы поля зрения, что вызывает формирование в зрительном тракте несимметричной конфигурации фронта распространяющейся волны возбуждения, которой соответствует определенное направление распространения локальных токов в пределах зрительного тракта или в его окрестности. Знание направления распространения локальных токов и их фазовый сдвиг в определенной части зрительного тракта по отношению к вспышкам позволяют оптимально выбирать направление, полярность и временную фазу воздействия магнитного поля, когда проводимость и возбудимость мембран нервных волокон в области, подверженной воздействию внешнего магнитного поля, генерируемого устройством, наиболее повышены.

Таким образом, в области воздействия магнитного поля на пациента устройством для магнитной стимуляции генерируются импульсы поля одной полярности, имеющие крутой передний фронт и пологий задний фронт и индуцирующие в зрительном тракте локальные токи, характеристики которых соответствуют естественным локальным токам интактных нервных волокон, чем и достигается более высокая эффективность лечения.