полупроводниковое термоэлектрическое устройство для локального температурного воздействия на стопу человека

Формула изобретения

Устройство для локального температурного воздействия на стопу человека, содержащее две емкости с жидкостью для температурного воздействия, отличающееся тем, что емкости выполнены герметичными из тонкостенного эластичного высокотеплопроводного материала с возможностью установки первой емкости в тепловом контакте с нижней поверхностью стопы человека, а второй емкости - в тепловом контакте с верхней поверхностью стопы человека, при этом с противоположной стороны емкости приведены в тепловой контакт с первыми спаями соответствующих термоэлектрических батарей, вторые спаи которых сопряжены с соответствующими жидкостными теплообменниками, термоэлектрическая батарея второй емкости сообщена со стойкой, состоящей из трех, соединенных двумя шарнирами секций, одна из которых выполнена телескопической, а термоэлектрические батареи подключены к двухканальному программируемому источнику электрической энергии, выполненному с возможностью попеременного переключения режимов их работы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для локального температурного воздействия на стопу человека.

Тепловое воздействие оказывает значительное влияние на энергетический баланс организма, что вызывает многообразные ответные биологические реакции. Под влиянием однократных общих теплолечебных процедур оптимальной дозировки усиливается кровообращение, ускоряется обмен веществ в тканях организма, существенно уменьшаются спастические явления, увеличивается скорость движения лимфы и отток патологических продуктов. Значительное охлаждение способствует повышению вязкости крови, а компенсаторный выход жидкости из тканей в сосуды приводит к относительной дегидратации, что лежит в основе уменьшения при действии холодом отечности тканей после ушиба, травм и т.д.

Эти особенности действия низких и высоких температур на организм человека широко используются в лечебных целях. Изменяя просвет периферических сосудов и скорость кровотока в них, теплолечение оказывает активное влияние и на деятельность сердечно-сосудистой системы. Регуляция теплоотдачи осуществляется преимущественно за счет изменения кровообращения, особенно в тканях рук и ног [1].

Изменяя силу действия температурного раздражителя, место приложения воздействия, продолжительность процедуры, площадь воздействия, можно получать разные реакции со стороны различных органов, на чем и основан ряд методических приемов воздействия теплом и холодом.

Среди этих методов наиболее распространены общие и местные “контрастные” ванны [2], применение которых показало их патогенетическую целесообразность и высокую терапевтическую эффективность. Для проведения “контрастных” ванн используют два сосуда, один из которых заполнен холодной водой, другой - горячей. Воздействие происходит путем поочередного погружения воздействуемого органа (верхние или нижние конечности при местных ваннах) в эти ванночки. Проведение такой процедуры дает хороший результат при бессоннице, зябкости и потливости конечностей, варикозного расширения вен, язвах голеней. Недостатками метода является низкая эффективность и дискомфортность процедур, неудобства реализации данного метода для медперсонала (необходимость периодического подогрева и охлаждения воды, контроль за температурой в ваннах).

Целью изобретения является разработка надежного и простого в обслуживании устройства для локального температурного воздействия на стопу человека, позволяющего точно дозировать интенсивность воздействия, чередовать тепловое и холодовое воздействие, совмещенное в одном устройстве.

Для достижения данной цели предлагается устройство, приведенное на чертеже.

Устройство содержит две термоэлектрические батареи (ТЭБ) 1 и 2, первыми спаями находящиеся в тепловом контакте со стопой человека 3 через прослойки, выполненные в виде герметичных тонкостенных эластичных емкостей из высокотеплопроводного материала 4 и 5, заполненных жидкостью с высоким коэффициентом теплопроводности 6. Отвод тепла со вторых спаев ТЭБ 1 и 2 производится жидкостными теплообменниками 7 и 8 соответственно. ТЭБ 1 первыми спаями сопряжена через тонкостенную эластичную емкость 4 с нижней поверхностью стопы человека. ТЭБ 2 посредством стойки, состоящей из секций 9, 10, 11, соединенных между собой шарнирами 12, прилегает через тонкостенную эластичную емкость 5 к верхней поверхности стопы человека. Секция 10 стойки выполнена телескопической. Управление режимами работы ТЭБ 1 и 2 осуществляется двухканальным программируемым источником электрической энергии (на чертеже не указан). Независимое управление работой ТЭБ 1 осуществляется по одному каналу, ТЭБ 2 - по другому.

Устройство работает следующим образом.

Пациент помещает стопу 3 на тонкостенную эластичную емкость 4, заполненную теплопроводящей жидкостью 6, которая под воздействием веса ноги принимает форму подошвы. Для осуществления теплового воздействия на верхнюю поверхность стопы 3 пациента на нее кладется тонкостенная эластичная емкость 5. С другой стороны емкости 4 и 5 приводится в тепловой контакт с первыми спаями ТЭБ 1 и 2. Место расположения тонкостенной эластичной емкости 5 и сопряженной с ней ТЭБ 2 определяется при помощи секции 10 и шарниров 12 в соответствии с геометрическими размерами стопы 3 пациента. При осуществлении процедур врач включает двухканальный программируемый источник электрической энергии, который по заданной программе осуществляет питание электрическим током ТЭБ 1 и 2. Причем питание ТЭБ осуществляется таким образом, что одна батарея работает в режиме нагрева, а другая - охлаждения. Через некоторый промежуток времени происходит переключение режимов работы ТЭБ: та ТЭБ, что нагревала стопу человека, начинает ее охлаждать, а та, что охлаждала - нагревать. Температура воздействия и продолжительность определяются лечащим врачом.

В качестве двухканального программируемого источника питания может использоваться обычный промышленный образец подобного устройства с выходными характеристиками одного канала (U-0÷16 В, I-0÷30 А).

Данное устройство просто в изготовлении, обладает высокой надежностью и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Предлагаемое устройство может работать в различных температурных режимах, при этом малая инерционность термомодулей позволяет осуществить быстрый переход с одного режима на другой, что позволяет чередовать воздействие теплом и холодом.

Конструкция устройства, удобство в обслуживании и быстрая смена температурного режима обеспечивают применение его в различных областях медицины, в частности в физиотерапевтических кабинетах.

Литература

1. Клячкин Л.М., Виноградова М.Н. Физиотерапия, М.: Медицина, 1995 г.

2. Магазаник Г.Л. Тепловые лечебные средства, Л.: Медгиз, 1961 г.