RU2479289C2 - Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека - Google Patents
Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека 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 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 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
- Control Of Temperature (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике для создания аппаратов, реализующих оптимальную программу реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека. Устройство 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, подключенный входом к источнику постоянного тока, а выходом - к группам термоэлементов, блок программного управления, блок регулирования тепловой мощности термоэлементов, контакты которого включены в цепь электропитания группы термоэлементов, двухуровневый задатчик температуры, блок сравнения, второй коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления. Выходы двухуровневого задатчика температуры соединены с входами второго коммутатора, выход которого и выходы датчиков температуры соединены с входами блока сравнения, подключенного к управляющему входу блока регулирования. Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы устройства. 1 ил.
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.
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).
Недостаток известного устройства, принятого за прототип, состоит в низкой лечебно-профилактической эффективности устройства при реализации режима локальных реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека.
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.
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.
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.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом.
На фиг.1 представлена электрическая схема предложенного устройства.
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.
Предложенное устройство работает следующим образом.
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.
При этом амплитудные значения температур tcт.min и tcт.max должны определяться исходя из медицинских рекомендаций, регламентирующих реализацию каждого вида термоцикличных процедур.
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.
Устанавливают исполнительный элемент устройства на участке тела.
Подключают устройство к сети электропитания.
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.
Во втором случае осуществляется реверсивное термоконтрастное тепловое воздействие.
Далее, для конкретности, дано описание работы устройства в варианте реализации реверсивных изотермичных тепловых воздействий на участке тела человека.
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.
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.
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.
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.
В дальнейшем, описанные выше циклы работы устройства периодически повторяются.
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:
- циклические изотермические реверсивные тепловые воздействия с τ1=τ2=const или с τ1=const, τ2=const, но τ1≠τ2;
- циклические термоконтрастные реверсивные тепловые воздействия с одинаковой или разной частотой реверсирования для каждой группы термоэлементов, функционирующих в противофазе;
- циклические реверсивные и термоконтрастные воздействия с частотой, меняющейся по закону случайных чисел и т.д.
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.
Claims (1)
- Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека, содержащее 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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128982/14A RU2479289C2 (ru) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128982/14A RU2479289C2 (ru) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010128982A RU2010128982A (ru) | 2012-01-20 |
| RU2479289C2 true RU2479289C2 (ru) | 2013-04-20 |
Family
ID=45785268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010128982/14A RU2479289C2 (ru) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2479289C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775642C1 (ru) * | 2021-07-19 | 2022-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Устройство для формирования температурного профиля |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2610619C2 (ru) * | 2015-04-06 | 2017-02-14 | Александр Иванович Грядунов | Устройство для поддержания активной работоспособности человека |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1474483A1 (ru) * | 1986-10-09 | 1989-04-23 | Предприятие П/Я А-7445 | Устройство дл контрол параметров системы регулировани температуры |
| RU2047298C1 (ru) * | 1993-05-27 | 1995-11-10 | Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд" | Устройство для криомассажа |
| RU94020376A (ru) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Н.Е. Песков | Устройство для локальной гипотермии |
| RU94020018A (ru) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Д.Г. Исаев | Устройство для локального термовоздействия |
| JP2002125993A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-08 | Shigeo Kobayashi | 頭部冷却加温装置 |
| RU2234119C1 (ru) * | 2003-09-23 | 2004-08-10 | ЗАО "Удел" | Термоциклер |
-
2010
- 2010-07-14 RU RU2010128982/14A patent/RU2479289C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1474483A1 (ru) * | 1986-10-09 | 1989-04-23 | Предприятие П/Я А-7445 | Устройство дл контрол параметров системы регулировани температуры |
| RU2047298C1 (ru) * | 1993-05-27 | 1995-11-10 | Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд" | Устройство для криомассажа |
| RU94020376A (ru) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Н.Е. Песков | Устройство для локальной гипотермии |
| RU94020018A (ru) * | 1994-05-31 | 1996-05-20 | Д.Г. Исаев | Устройство для локального термовоздействия |
| JP2002125993A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-08 | Shigeo Kobayashi | 頭部冷却加温装置 |
| RU2234119C1 (ru) * | 2003-09-23 | 2004-08-10 | ЗАО "Удел" | Термоциклер |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775642C1 (ru) * | 2021-07-19 | 2022-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Устройство для формирования температурного профиля |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010128982A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4194940B2 (ja) | 改良型ハンドヘルド式レーザ装置 | |
| JP2008246144A (ja) | 毛成長調節方法及びその装置 | |
| CN109620401A (zh) | 一种半导体激光脱毛控制装置及方法 | |
| JP5566451B2 (ja) | 光と温度を利用した皮膚治療装置 | |
| CN107537097B (zh) | 基于可实时自动调制激光参数的激光治疗仪及其使用方法 | |
| Dong et al. | Applications of light emitting diodes in health care | |
| MXPA04008992A (es) | Metodos y dispositivos para la separacion selectiva de tejido graso mediante enfriamiento controlado. | |
| DE102004029102A1 (de) | Substratbearbeitungseinrichtung und Substratbearbeitungsverfahren | |
| AU2002320106A1 (en) | Improved hand-held laser device for skin treatment | |
| ES2324449A1 (es) | Campo de coccion con una pluralidad de elementos de calentamiento y procedimiento para el accionamiento de un campo de coccion. | |
| RU2017131054A (ru) | Двунаправленный исполнительный механизм | |
| RU2479289C2 (ru) | Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека | |
| IL281162A (en) | Method and apparatus for multi-channel simultaneously high power magnetic coil driver | |
| RU99965U1 (ru) | Устройство для осуществления реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека | |
| KR101006738B1 (ko) | 광선 자극, 전기 자극 및 냉온 자극이 가능한 의료용 자극생성 장치 | |
| KR101643746B1 (ko) | 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법 | |
| CN102164555B (zh) | 用于使生物组织失活的装置 | |
| RU2610619C2 (ru) | Устройство для поддержания активной работоспособности человека | |
| KR20190019440A (ko) | 비타민 d 생성을 위한 자외선 발광 장치 | |
| Sun et al. | Novel adaptive control system for ultrasound hyperthermia treatment of prostate disease | |
| CN108472500B (zh) | 皮肤病治疗装置 | |
| CA2519177A1 (en) | Electrostimulating system | |
| Yavuz | Design of a fuzzy logic controlled thermoelectric brain hypothermia system | |
| Yevdulov et al. | TECHICAL SCIENCE | |
| EP1449503B1 (de) | Gerät zur Erzeugung von konzentrischen Temperaturwellen auf der Hautoberfläche |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170715 |