устройство для лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи у животных

Формула изобретения

Устройство для лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи у животных, включающее источник излучения, блок питания и управления, термоэлектрический холодильник, отличающееся тем, что оно содержит полупроводниковый инжекционный лазерный излучатель, генерирующий монохроматический поляризованный когерентный свет в области красного спектра с длиной волны в пределах 0,62-0,92 мкм и имеющий выходную мощность от 100 до 300 мВт, оснащенный схемой стабилизированного питания, термоэлектрический микрохолодильник, снабженный схемой питания и индикатором включения, регулятор тока лазерного диода, причем лазерный излучатель связан с первым выходом схемы стабилизированного питания лазерного излучателя, второй выход которого связан с регулятором тока лазерного диода, а третий выход - со схемой питания термоэлектрического микрохолодильника и с источником питания, термоэлектрический микрохолодильник связан с первым выходом схемы питания термоэлектрического микрохолодильника, второй выход которой связан с индикатором включения микрохолодильника, а третий выход - со схемой стабилизированного питания лазерного излучателя и с источником питания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области устройств для животноводства, в частности устройств для воздействия на организм животного лазерным лучом с целью терапии или повышения молочной продуктивности.

Известно устройство для светотеплового облучения, снабженное газоразрядным источником света с максимумом излучения в 6400 A, интерференционным делительным и теплозащитным фильтрами, а также приспособлением, выполненным в виде вращающегося с регулируемой скоростью поляроида (а.с. СССР N 245995, кл. A 61 N 5/08, 1969). По сравнению с лампами ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, а также биодозиметрами ультрафиолетовых лучей это устройство позволяет усилить физиологическое и резонансное биологическое воздействие светотеплового облучения, например, для стимуляции регенерации раневых дефектов. Однако такое устройство генерирует свет с длиной волны излучения в 6400 A, который поглощается в поверхностном слое тканей, чем снижается терапевтический и стимулирующий эффект светотеплового излучения.

Известно устройство для профилактики мастита у коров, состоящее из доильного стакана с гильзой и расположенной в ней сосковой резиной, источника тепла, выполненного в виде источника монохроматического красного света, например оптического квантового генератора с гибким световодом, закрепленным в верхней части гильзы (а.с. СССР N 1142069, кл. A 01 N 77/00, 1985). Устройство повышает эффект рассеивания послеродового отека вымени и стимуляции рефлекса молокоотдачи. Однако уровень этого эффекта недостаточен.

Известно устройство для профилактики мастита у коров, взятое в качестве прототипа, включающее доильный стакан, первый и второй источники излучения, гибкие световоды, светофильтр, электрически связанные фотопреобразователь, усилитель и регистратор, блок управления с исполнительным элементом. В качестве первого источника излучения используют гелий-неоновые лазеры с излучением красного света длиной волны 0,63 мкм, второй источник излучения - инфракрасный светодиод. Наряду с процедурой лечения устройство позволяет контролировать степень рассасывания послеродового отека вымени (а. с. СССР N 1630713, кл. A 01 N 77/00, 1991). Однако эффективная глубина проникновения излучения в ткань, то есть глубина, на которой мощность излучения достаточна для достижения терапевтического действия, составляет у таких лазеров порядка 1 мм. Если объект воздействия - биологически активная точка или очаг воспалительного процесса - находится на большей глубине, то положительного результата от воздействия излучения лазера не будет.

Не-Ne лазеры и другие, типа газовых и твердотельных лазеров, отличаются большими габаритами, значительным весом, высоким энергопотреблением при КПД менее 1%.

Наличие блока высокого напряжения повышает опасность поражения электрическим током, особенно в условиях повышенной влажности, создает необходимость размещений этих приборов в специально оборудованных помещенных, а также в специально подготовленном персонале высокой квалификации для обслуживания таких установок. У приборов названных типов отмечены невысокая надежность и короткий срок службы при высокой стоимости и низкой окупаемости.

При работе с газовыми и твердотельными лазерами более высокой мощности к перечисленным недостаткам прибавляется проблема принудительного охлаждения активной среды лазера, что приводит к необходимости использования громоздких и дорогостоящих систем водяного или воздушного охлаждения.

Задача настоящего изобретения заключалась в повышении эффективности терапевтического и стимулирующего действия лазерного излучения на ткани сельскохозяйственных животных, генерируемого полупроводниковым инжекционным оптическим квантовым генератором (ОКГ) типа ИЛПН.

Технический результат изобретения достигается тем, что предложено устройство для лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи у животных, включающее источник излучения, блок питания и управления, термоэлектрический холодильник, особенностью которого является то, что оно содержит полупроводниковый инжекционный лазерный излучатель, генерирующий монохроматический поляризованный когерентный свет в области красного спектра с длиной волны в пределах 0,62-0,92 мкм и имеющий выходную мощность от 100 до 300 мВт, оснащенный схемой стабилизированного питания, термоэлектрический микрохолодильник, снабженный схемой питания и индикатором включения, регулятор тока лазерного диода, причем лазерный излучатель связан с первым выходом схемы стабилизированного питания лазерного излучателя, второй выход которой связан с регулятором тока лазерного диода, а третий выход - со схемой питания термоэлектрического микрохолодильника и источником питания; термоэлектрический микрохолодильник связан с первым выходом схемы питания термоэлектрического микрохолодильника, второй выход которой связан с индикатором включения микрохолодильника, а третий выход - со схемой стабилизированного питания лазерного излучателя и с источником питания.

На чертеже в виде блок-схемы изображено устройство для лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи.

Устройство лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи включает блок лазерного инжекционного полупроводникового излучателя 1 и блок питания и управления 2, соединенных посредством кабеля. Блок питания и управления 2 состоит из автономной кумулятивной схемы стабилизированного питания лазерного излучателя 3, источника питания 4, схемы питания термоэлектрического микрохолодильника 5, лазерного полупроводникового диода 6 и индикатора излучения термоэлектрического микрохолодильника 7.

Блок излучателя 1 содержит теплоотводящий корпус (не показан), в котором смонтирован лазерный инжекционный излучатель 8 и термоэлектрический микрохолодильник 9. Вывод излучения производится через окно 10, закрытое прозрачным ударопрочным материалом, допускающим его чистку и промывку.

Блок питания располагается в наплечной сумке оператора. Блок излучателя имеет рукоятку для удобства облучения вымени и других заболевших участков тела животного.

Устройство лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи работает следующим образом.

Перед началом работы необходимо нажать на кнопку тумблера микрохолодильника 9, при этом индикатор микрохолодильника включится и будет излучать зеленый свет. После включения необходима выдержка продолжительностью в 1 минуту. По истечении указанного времени необходимо нажать на кнопку тумблера лазерного диода 8, при этом индикатор лазерного диода включится и будет излучать красный свет.

Дальнейшая работа устройства может быть представлена в виде двух циклов. Если к диоду полупроводникового инжекционного лазера приложить электрическое напряжение, то это приведет к усилению рекомбинационных процессов и освобожденная энергия выделится в виде квантов света. Таким образом получим заданную модуляцию светового излучения и заданный спектр генерации для фотобиологического воздействия.

Во втором цикле воздействие лазерного излучения на биологическую ткань животного состоит прежде всего в передаче ей энергии. Уровень воздействия лазерного излучения на живую ткань будет характеризовать плотностью потока излучения.

Плотность воздействия энергии лазерного излучения определится из выражения



где N - мощность лазерного источника излучения, мВт;

t - время действия лазерного луча, C;

S - площадь тела животного, облучаемого лазерным лучом, см²



где d - диаметр светового пятна на поверхности приемника, см.

Количество энергии, переданное телу животного в процессе облучения, определяется выражением: E_c = Nt, Дж.

Заявляемое устройство лазерной терапии и стимуляции рефлекса молокоотдачи у животных способствует повышению эффективности лечения трофических язв, ушибов, маститов, открытых ран, а также обеспечивает стимуляцию рефлекса молокоотдачи лактирующих животных путем непосредственного воздействия лазерного луча на поверхностную ткань очага воспалительного процесса или локально путем воздействия на биологически активные зоны молочной железы, например коров.

Изобретение применимо на животноводческих фермах и комплексах, ветеринарных пунктах, а также в научных исследованиях.