RU2479289C2 - Device for reverse thermal exposure on human body area - Google Patents
Device for reverse thermal exposure on human body area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2479289C2 RU2479289C2 RU2010128982/14A RU2010128982A RU2479289C2 RU 2479289 C2 RU2479289 C2 RU 2479289C2 RU 2010128982/14 A RU2010128982/14 A RU 2010128982/14A RU 2010128982 A RU2010128982 A RU 2010128982A RU 2479289 C2 RU2479289 C2 RU 2479289C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switch
- output
- thermocouples
- control unit
- input
- Prior art date
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 4
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001428 peripheral nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для создания аппаратов, реализующих оптимальную программу реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека и обладающих обширным спектром практического применения: для снятия состояния монотонии у водителей транспортных средств, авиадиспетчеров, операторов конвейерного типа производств, снятия стрессовых и невротических состояний, лечения широкого ряда заболеваний, в том числе, заболеваний периферической нервной системы, онкологических заболеваний, для косметологических целей и др.The invention relates to medical equipment and can be used to create apparatuses that implement the optimal program of reversible thermal effects on a part of the human body and have an extensive range of practical applications: to relieve monotony in vehicle drivers, air traffic controllers, conveyor-type operators, relieve stress and neurotic conditions, treatment of a wide range of diseases, including diseases of the peripheral nervous system, cancer, for cosmetic purposes, and others.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является терапевтическое устройство, содержащее исполнительный элемент в виде последовательно или параллельно соединенных между собой групп полупроводниковых термоэлементов, датчики температуры, размещенные на тепловоздействующей поверхности исполнительного элемента, источник постоянного тока, блок реверсирования полярности напряжения, входами соединенный с выходами источника постоянного тока, выходами соединенный с группами термоэлементов, блок программного управления, выход которого соединен с управляющим входом блока реверсирования, блок регулирования тепловой мощности термоэлементов, контакты которого включены в цепь электропитания группы термоэлементов (см. патент US 2002026226 A1, 28.02.2002).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a therapeutic device containing an actuator in the form of groups of semiconductor thermoelements connected in series or parallel to each other, temperature sensors located on the heat-acting surface of the actuator, a constant current source, voltage polarity reversing unit, inputs connected to outputs of a direct current source, outputs connected to thermoelectric groups cops, program control unit, whose output is connected to the control input of the reversing unit, the regulation of the heat capacity of thermal elements, contacts of which are included in the power supply circuit group of thermocouples (see. US Patent No. 2002026226 A1, 28.02.2002).
Недостаток известного устройства, принятого за прототип, состоит в низкой лечебно-профилактической эффективности устройства при реализации режима локальных реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека.A disadvantage of the known device adopted for the prototype is the low therapeutic and prophylactic efficiency of the device when implementing the regime of local reversible thermal effects on a portion of the human body.
Этот недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве при осуществлении периодического процесса локальных реверсивных тепловых воздействий не предусмотрены предварительное задание и последующее достижение значений временных факторов, регламентированных медицинскими требованиями, которые определяют с необходимой точностью интегральное значение тепловой энергии каждого направления, поглощаемой тканями участка тела при терапевтической процедуре, таких как, длительности поддержания максимальных и минимальных амплитудных значений температур в режимах теплового воздействия разных направлений, количество циклов реверсирования тепловых воздействий, общую длительность процедуры.This disadvantage is due to the fact that in the known device during the periodic process of local reversible thermal influences, there is no preliminary task and subsequent achievement of the values of time factors regulated by medical requirements, which determine with the necessary accuracy the integral value of the thermal energy of each direction absorbed by the tissues of the body area during therapeutic procedure, such as the duration of maintaining the maximum and minimum amplitude values eny temperatures in the heat exposure modes in different directions, the number of cycles of reversing the effects of heat, the total duration of the procedure.
Техническим результатом изобретения является повышение лечебно-профилактической эффективности устройства при реализации режима локальных реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека, достигается посредством осуществления предварительного задания и последующего достижения значений временных факторов, регламентированных медицинскими требованиями, которые определяют с необходимой точностью интегральное значение тепловой энергии каждого направления, поглощаемой тканями участка тела при терапевтической процедуре, таких как, длительности поддержания максимальных и минимальных амплитудных значений температур в режимах теплового воздействия разных направлений, количество циклов реверсирования тепловых воздействий, общую длительность процедуры.The technical result of the invention is to increase the therapeutic and prophylactic efficiency of the device when implementing the regime of local reverse thermal influences on a part of the human body, achieved by preliminary assignment and subsequent achievement of the values of time factors regulated by medical requirements, which determine with the necessary accuracy the integral value of thermal energy of each direction, body tissue absorbed by tissues during a therapeutic procedure, t FIR as the duration of maintaining the maximum and minimum amplitude values in modes temperature thermal exposure of different directions, the number of cycles of reversing the effects of heat, the total duration of the procedure.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека содержит исполнительный элемент в виде последовательно или параллельно соединенных между собой групп с последовательно или параллельно соединенными термоэлементами, датчики температуры, размещенные на тепловоздействующей поверхности исполнительного элемента, источник постоянного тока, первый коммутатор, входом соединенный с выходом источника постоянного тока, выходом соединенный с группами термоэлементов, блок программного управления, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, блок регулирования тепловой мощности термоэлементов, контакты которого включены в цепь электропитания группы термоэлементов, при этом в состав устройства введен двухуровневый задатчик температуры, блок сравнения, второй коммутатор, управляющий вход второго коммутатора соединен с выходом блока программного управления, выходы двухуровневого задатчика температуры, соединены с входами второго коммутатора, выход второго коммутатора и выходы датчиков температуры соединены с входами блока сравнения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом блока регулирования.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for performing reverse thermal effects on a part of the human body contains an actuating element in the form of series-connected or parallel-connected groups with series-connected or parallel-connected thermocouples, temperature sensors located on the heat-acting surface of the actuating element, a constant source current, the first switch input connected to the output of the DC source, the output connected to groups of thermocouples, a program control unit, the output of which is connected to the control input of the first switch, a thermal power control unit of thermocouples, the contacts of which are included in the power circuit of the thermocouple group, a two-level temperature controller, a comparison unit, a second switch, a control input of the second the switch is connected to the output of the program control unit, the outputs of the two-level temperature setter are connected to the inputs of the second switch, the WTO output The switch and the outputs of the temperature sensors are connected to the inputs of the comparison unit, and the output of the comparison unit is connected to the control input of the control unit.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом.The invention is illustrated graphic material.
На фиг.1 представлена электрическая схема предложенного устройства.Figure 1 presents the electrical diagram of the proposed device.
Предложенное устройство включает в себя источник постоянного тока 1, выходы которого соединены с входами первого коммутатора 2, последовательно или параллельно соединенные между собой группы 3 с последовательно или параллельно соединенными термоэлементами (на черт. не показаны), реализующими при работе эффект Пельтье, соединенные с выходами первого коммутатора 2, второй коммутатор 4, с входами которого соединены выходы двухуровневого задатчика 5 температуры, блок программного управления 6, выходы которого параллельно соединены с управляющими входами первого коммутатора 2 и второго коммутатора 4, блок сравнения 7, с входами которого соединены выход второго коммутатора 4 и выходы датчиков температуры 8, подключенных к тепловоздействующей поверхности исполнительного элемента, блок 9 регулирования тепловой мощности термоэлементов, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения 7, а контакты включены в цепь электропитания групп 3 термоэлементов.The proposed device includes a direct
Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Предварительно посредством двухуровневого задатчика 5 температуры выставляют первый и второй уровни управляющих сигналов, соответствующие амплитудным значениям температур tст.min и tст.max, которые планируется обеспечивать на тепловоздействующих поверхностях групп 3 термоэлементов при реализации устройством реверсивных тепловых воздействий. Например, в устройстве, предназначенном для проведения косметологических процедур в виде термомассажа значение tст.min может быть выставлено в диапазоне (5÷15)°С, а значение tст.max - в диапазоне (35÷50)°С. В устройстве, предназначенном для лечения новообразований на участке кожи, может применяться каскадирование; значение tcт.min может выставляться в диапазоне минус (30÷80)°С, а tcт.max - в диапазоне (45-50)°С.First, by means of a two-level temperature adjuster 5, the first and second levels of control signals are set corresponding to the amplitude values of temperatures t stmin and t st.max , which are planned to be provided on the heat-acting surfaces of groups of 3 thermoelements when the device implements reverse thermal influences. For example, in a device designed for carrying out cosmetic procedures in the form of thermal massage, the value of t st.min can be set in the range (5 ÷ 15) ° С, and the value of t st.max - in the range (35 ÷ 50) ° С. In a device designed to treat neoplasms on a skin site, cascading may be used; the value of t ct.min can be set in the range of minus (30 ÷ 80) ° C, and t ct.max - in the range of (45-50) ° C.
При этом амплитудные значения температур tcт.min и tcт.max должны определяться исходя из медицинских рекомендаций, регламентирующих реализацию каждого вида термоцикличных процедур.Moreover, the amplitude values of temperatures t ct.min and t ct.max should be determined on the basis of medical recommendations governing the implementation of each type of thermocyclic procedures.
Предварительно посредством блока программного регулирования 6 выставляют длительности τ1 и τ2 поддержания амплитудных значений температур tcт.min и tcт.max в режимах теплового воздействия разных направлений, количество циклов реверсирования тепловых воздействий для каждой группы 3 термоэлементов, общую длительность процедуры. Значения всех вышеперечисленных параметров также должны вытекать из медицинских рекомендаций для каждого вида термоцикличных процедур.Preliminarily, by means of the
Устанавливают исполнительный элемент устройства на участке тела.Set the actuator element of the device on the site of the body.
Подключают устройство к сети электропитания.Connect the device to the power supply.
В зависимости от полярности подсоединения групп 3 термоэлементов к источнику питания 1 группы 3 термоэлементов могут работать либо в одинаковых тепловых режимах, реализуя изотермический процесс на всей рабочей поверхности исполнительного элемента, либо работать в противоположных тепловых режимах, реализуя заданное пространственное распределение очагов нагрева и охлаждения на участке тела человека, например, в шахматном порядке.Depending on the polarity of connecting groups of 3 thermocouples to the power source of 1 group of 3 thermocouples, they can either work in the same thermal conditions, realizing an isothermal process on the entire working surface of the actuating element, or work in opposite thermal conditions, realizing a given spatial distribution of the heating and cooling foci in the area human bodies, for example, in a checkerboard pattern.
Во втором случае осуществляется реверсивное термоконтрастное тепловое воздействие.In the second case, a reverse thermal contrast thermal effect is carried out.
Далее, для конкретности, дано описание работы устройства в варианте реализации реверсивных изотермичных тепловых воздействий на участке тела человека.Further, for concreteness, a description is given of the operation of the device in an embodiment of the implementation of reversible isothermal thermal effects on a portion of the human body.
При первоначальном включении температура участка тела изменяется от tнач до одного из предварительно выставленных амплитудных значений, например, в режиме охлаждения от tнач=37°С до tст.min. При этом первый коммутатор 2 обеспечивает такую полярность подсоединения групп 3 термоэлементов к выходам источника постоянного тока 1, при которой все группы 3 работают в одном режиме, а именно, в режиме охлаждения. При этом второй коммутатор 4 обеспечивает подключение к блоку сравнения 7 первого уровня сигнала с двухуровневого задатчика температуры 5, что обусловливает формирование в блоке сравнения 7, в соответствии со значениями сигналов, поступающих от датчиков температуры 8, такого значения управляющего сигнала, подаваемого на вход блока 9 регулирования тепловой мощности термоэлементов, при котором посредством обеспечения позиционного, пропорционального, ПИД-регулирования и т.д. регулирования тока, проходящего через группы 3 термоэлементов, достигается поддержание с требуемой точностью на рабочей поверхности исполнительного элемента предварительно выставленного температурного режима tcт.min. Температурный режим tcт.min поддерживается в течение промежутка времени τ1, значение которого предварительно выставлено при программировании блока 6 программного управления.At initial inclusion body region temperature ranges from t to the beginning of one of the pre-exposed amplitude values, e.g., in the cooling mode from the beginning t = 37 ° C until t st.min. In this case, the first switch 2 provides such a polarity of connecting groups 3 of thermocouples to the outputs of a direct
Через промежуток времени τ1 блок программного управления подает управляющий сигнал второго уровня в первый коммутатор 2 и второй коммутатор 4, обуславливая, во-первых, посредством первого коммутатора 2, изменение полярности напряжения, подаваемого от источника постоянного тока 1 на группы 3 термоэлементов, вызывая, тем самым, изменение направления теплового воздействия, в конкретном случае реализацию режима нагрева, а во-вторых, подключение к блоку сравнения 7, посредством второго коммутатора 4, сигнала второго уровня от задатчика 5 температуры. В свою очередь, последнее обуславливает формирование в блоке сравнения 7, в соответствии со значениями сигналов, поступающих от датчиков температуры 8, такого значения управляющего сигнала, подаваемого на вход блока 9 регулирования тепловой мощности термоэлементов, при котором, посредством обеспечения выбранного метода регулирования тока, например, позиционного, пропорционального, ПИД-регулирования и т.д., достигается поддержание с требуемой точностью на рабочей поверхности исполнительного элемента предварительно выставленного температурного режима tcт.max. Температурный режим tcт.max поддерживается в течение промежутка времени τ2, значение которого предварительно выставлено при программировании блока 6 программного управления.After a period of time τ 1, the program control unit supplies a second-level control signal to the first switch 2 and the
Через промежуток времени τ2 блок 6 программного управления подает в первый коммутатор 2 и второй коммутатор 4 управляющий сигнал первого уровня, обуславливая вновь посредством первого коммутатора 2 изменение на обратное полярности напряжения, подаваемого от источника 1 на группы 3 термоэлементов, которые начинают в режиме охлаждения снижая температуру тепловоздействующей поверхности исполнительного элемента от tcт.max до tcт.min, а также обуславливая подключение к блоку сравнения 7 посредством второго коммутатора 4 первого уровня задатчика 5 температуры. На рабочей поверхности исполнительного элемента в течение промежутка τ1 поддерживается температурный режим tcт.min.After a period of time τ 2, the
Через промежуток времени τ1, блок 6 программного управления вновь переводит устройство на работу в режиме tcт.max, поддерживая его длительность в течение промежутка времени τ2.After a period of time τ 1 , the
В дальнейшем, описанные выше циклы работы устройства периодически повторяются.Further, the above-described cycles of the device are periodically repeated.
В зависимости временной программы подачи от блока 6 в первый коммутатор 2 и второй коммутатор 4 управляющих сигналов первого и второго уровня в предложенном устройстве могут реализовываться:Depending on the time supply program from
- циклические изотермические реверсивные тепловые воздействия с τ1=τ2=const или с τ1=const, τ2=const, но τ1≠τ2;- cyclic isothermal reversible thermal effects with τ 1 = τ 2 = const or with τ 1 = const, τ 2 = const, but τ 1 ≠ τ 2 ;
- циклические термоконтрастные реверсивные тепловые воздействия с одинаковой или разной частотой реверсирования для каждой группы термоэлементов, функционирующих в противофазе;- cyclic thermal contrast reversible thermal effects with the same or different frequency of reversal for each group of thermocouples operating in antiphase;
- циклические реверсивные и термоконтрастные воздействия с частотой, меняющейся по закону случайных чисел и т.д.- cyclic reverse and thermal contrast effects with a frequency that varies according to the law of random numbers, etc.
Предложенное устройство позволяет реализовывать всевозможные варианты осуществления на участке тела человека изотермичного или термоконтрастного термоцикличного процесса со строго контролируемыми критериальными параметрами с целью достижения требуемого лечебного или профилактического эффекта.The proposed device allows you to implement all kinds of options for the implementation on the human body isothermal or thermocontrast thermocyclic process with strictly controlled criteria parameters in order to achieve the desired therapeutic or prophylactic effect.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128982/14A RU2479289C2 (en) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Device for reverse thermal exposure on human body area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128982/14A RU2479289C2 (en) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Device for reverse thermal exposure on human body area |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010128982A RU2010128982A (en) | 2012-01-20 |
RU2479289C2 true RU2479289C2 (en) | 2013-04-20 |
Family
ID=45785268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010128982/14A RU2479289C2 (en) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Device for reverse thermal exposure on human body area |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2479289C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775642C1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Device for forming a temperature profile |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610619C2 (en) * | 2015-04-06 | 2017-02-14 | Александр Иванович Грядунов | Device for maintaining active human health |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1474483A1 (en) * | 1986-10-09 | 1989-04-23 | Предприятие П/Я А-7445 | Device for monitoring parameters of temperature control system |
RU2047298C1 (en) * | 1993-05-27 | 1995-11-10 | Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд" | Device for cryomassage |
RU94020376A (en) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Н.Е. Песков | Apparatus for local hypothermia |
RU94020018A (en) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Д.Г. Исаев | Apparatus for local thermal action |
JP2002125993A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-08 | Shigeo Kobayashi | Head cooling and warming device |
RU2234119C1 (en) * | 2003-09-23 | 2004-08-10 | ЗАО "Удел" | Device for cyclically changing temperature of object |
-
2010
- 2010-07-14 RU RU2010128982/14A patent/RU2479289C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1474483A1 (en) * | 1986-10-09 | 1989-04-23 | Предприятие П/Я А-7445 | Device for monitoring parameters of temperature control system |
RU2047298C1 (en) * | 1993-05-27 | 1995-11-10 | Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд" | Device for cryomassage |
RU94020376A (en) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Н.Е. Песков | Apparatus for local hypothermia |
RU94020018A (en) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Д.Г. Исаев | Apparatus for local thermal action |
JP2002125993A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-08 | Shigeo Kobayashi | Head cooling and warming device |
RU2234119C1 (en) * | 2003-09-23 | 2004-08-10 | ЗАО "Удел" | Device for cyclically changing temperature of object |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775642C1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Device for forming a temperature profile |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010128982A (en) | 2012-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4194940B2 (en) | Improved handheld laser system | |
CN109620401A (en) | A kind of semiconductor laser depilation control device and method | |
CN107537097B (en) | Based on can automatic Modulation laser parameter in real time laser therapeutic apparantus and its application method | |
JP5566451B2 (en) | Skin treatment device using light and temperature | |
JP2023508585A (en) | Array for delivering tumor therapeutic fields (TT fields) with individually accessible electrode elements and temperature sensors | |
MXPA04008992A (en) | Methods and devices for selective disruption of fatty tissue by controlled cooling. | |
Dong et al. | Applications of light emitting diodes in health care | |
AU2002320106A1 (en) | Improved hand-held laser device for skin treatment | |
CN101646472A (en) | Hair growth control method and apparatus for the method | |
JP2015527177A5 (en) | Dermatological medical device | |
KR20150049386A (en) | High Frequency Stimulating Apparatus for Treatment of Skin Texture or Removal of Subcutaneous Fat | |
JPH0239272B2 (en) | ||
RU2017131054A (en) | BIDIRECTIONAL EXECUTIVE MECHANISM | |
RU2479289C2 (en) | Device for reverse thermal exposure on human body area | |
RU99965U1 (en) | DEVICE FOR REVERSING THERMAL HEAT INFLUENCES AT A HUMAN BODY SECTION | |
KR101643746B1 (en) | Raser pulse control method for skin treatment | |
CN102164555B (en) | Device for devitalizing biological tissue | |
RU2610619C2 (en) | Device for maintaining active human health | |
Cojocaru et al. | Fuzzy logic algorithm for use in controlled hypothermia | |
CN101553279A (en) | Method and apparatus for light-based hair removal | |
KR20190019440A (en) | Uv emitting apparatus for use in generating vitamin d | |
Sun et al. | Novel adaptive control system for ultrasound hyperthermia treatment of prostate disease | |
US5374284A (en) | Power control unit for thermotherapy applicator | |
CA2519177A1 (en) | Electrostimulating system | |
Yavuz | Design of a fuzzy logic controlled thermoelectric brain hypothermia system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170715 |