Магнитотерапевтические установки и аппараты отечественного производства

Введение

Ещё лет 30 назад официальная наука была уверена, что слабые электромагнитные поля не оказывают существенного влияния на биологические структуры и живой организм, а полезный эффект магнитотерапии подвергался сомнению в медицинских кругах. Но благодаря инициативным исследованиям, которые проводились в московском Институте высшей нервной деятельности (Ю.А. Холодов), в Институте биофизики (Ю.Г. Григорьев) (Москва), в Институте биофизики клетки в городе Пущино (В.В. Леднёв) и других учреждениях, магнитобиология и магнитотерапия получили широкое признание и развитие.

Распространение магнитотерапии в лечебной практике обусловлено появлением технических средств, создающих переменное вращающееся магнитное поле, и методов их применения. Принципы разработки аппаратов и систем для магнитотерапии, методики построения отдельных узлов магнитотерапевтической аппаратуры изложены в работах Ю.М. Райгородского, Ю.В. Малкова, Г.Р. Соловьёвой, Д.А. Синицкого и других. Одной из первых областей медицины, где для лечения начали использовать магнитное поле, была онкология. Базируясь на исследованиях влияния магнитного поля на экспериментальные опухоли, профессор Д.А. Синицкий предложил способ лечения злокачественных опухолей и описал магнитотерапевтическую установку, обеспечивающую дозированное воздействие вращающегося магнитного поля на организм.

Современная магнитотерапия – безболезненный и безопасный для пациентов метод лечения. В настоящее время накоплен большой опыт научных исследований и лечебной практики в области воздействия слабых магнитных полей на биологические структуры и организм человека. В последнее десятилетие наблюдается усиление интереса врачей-физиотерапевтов к общей магнитотерапии (ОМТ): воздействию магнитным полем порядка 1…3,5 мТл на всё тело человека или большую его часть путём помещения пациента внутри индуктора большого диаметра. Такое воздействие позволяет одновременно влиять на основные системы организма, обмен веществ и окислительно-восстановительные процессы.

Современные физиотерапевтические аппараты создают низкочастотное переменное магнитное поле (вращающееся и бегущее). Лечебный эффект ОМТ связывают с развитием ответных реакций организма на действие магнитного поля, как в виде физико-химических изменений в первичных механизмах гемостаза, так и путём неспеци­фической адаптации систем общего реагирования (иммунной, нервной, гуморальной), изменяющих реактивность организма и активирующих компенсаторные механизмы.

Опыт клинического применения магнитотерапевтических установок свидетельствует о целесообразности сочетания ОМТ с традиционными методами лечения. Однако следует признать, что среди медиков остаётся немало скептиков, которые не принимают магнитотерапию и не признают её как способ лечения.

Обзор отечественных установок

Магнитотерапевтическая установка УМТИ-3Ф (далее установка) производства завода «Авангард» (г. Саров) предназначена для лечения различных заболеваний путём воздействия на пациента охватывающих и перемещающихся в пространстве магнитных полей.

Установка состоит из блока управления и индуктора. Индуктор представляет собой три кольца-соленоида диаметром 800 мм. Кольца могут компоноваться либо в призму – для создания вращающегося электромагнитного поля, либо в цилиндр – для создания линейно перемещающегося в пространстве поля. Электронная часть установки (блок управления) должна обеспечивать создание импульсов затухающего трёхфазного переменного магнитного поля с возможностью изменения индукции, длительности воздействия и пространственной конфигурации, а также электробезопасность медицинской техники.

Структурная схема установки приведена на рисунке 1, а её основные параметры – в таблице 1.

С целью улучшения массогабаритных и энергетических характеристик установки и расширения диапазона амплитудно-частотных характеристик магнитного поля в установке применён трёхфазный генератор, выполненный в виде трёх одинаковых зарядно-разрядных контуров. Каждый контур содержит накопительный конденсатор, разрядный ключ (оптотиристор) и соленоид индуктора. Заряд конденсатора контура осуществляется от блока питания через развязывающий диод. Разряд конденсаторов осуществляется импульсами от блока управления достаточной длительности. Благодаря применению накопительных конденсаторов, напряжение заряда может изменяться в широких пределах, как и амплитудное значение напряжённости магнитного поля в индукторе.

Конструктивно установка состоит из блока управления А1 (см. рис. 1) и индуктора А2. Индуктор представляет собой комбинацию из трёх соленоидов (L1, L2, L3) и крепёжных приспособлений, которые дают возможность скомпоновать соленоиды в цилиндр или призму и получить, соответственно, бегущее или вращающееся магнитное поле. Блок управления содержит плату контроля и управления А1.2 (далее – ПКУ) и силовую часть:

• блок питания А1.1;
• конденсаторы С1–С3;
• диоды VD1–VD3;
• оптотиристоры VS1–VS3.

Принцип действия установки заключается в следующем. Плата контроля вместе с блоком питания А1.2 осуществляют регулируемый заряд трёх накопительных конденсаторов С1-С3. Затем ПКУ выдаёт три задержанных относительно друг друга импульса, управляющих оптотиристорами VS1–VS3, соответственно. Через оптотиристоры осуществляется разряд накопительных конденсаторов на три соленоида L1, L2 и L3 индуктора А2 в виде свободно затухающих синусоидальных токов в LC-контуре, фазы которых смещены на 120 электрических градусов. Внешний вид установки представлен на рисунке 2, где соленоиды индуктора скомпонованы в цилиндр, а лицевая панель блока управления показана на рисунке 3.

Завод «Авангард» также выпускает установку для лечения низкочастотным вращающимся электромагнитным полем УВМП-2,5/100. В отличие от УМТИ-3Ф, она является стационарной и состоит из лечебной камеры, блоков трансформатора, выпрямителя и генератора. Внешний вид УВМП-2,5/100 представлен на рисунке 4.

Основные технические характеристики установки приведены в таблице 2.

Установка обеспечивает возможность модуляции амплитуды индукции магнитного поля по квазилинейному закону в цикле от нуля до заданного значения и от заданного значения до нуля с периодом модуляции 120 с (±10%). Алгоритм работы установки предусматривает:

• ручную установку и регулировку необходимой для процедуры амплитуды модуляции магнитной индукции и квазилинейное циклическое изменение индукции (модуляцию) в автоматическом режиме;
• автоматическую отработку заданного переключателями числа циклов модуляции;
• возможность ручной остановки цикла модуляции в любой момент;
• изменение вручную направления вращения поля.

Время установления рабочего режима с момента включения установки составляет не более 10 минут. Конструкция установки обеспечивает лёгкий доступ к основным деталям, что облегчает её ремонт и обслуживание.

ООО «Мидас» (г. Саров) является разработчиком и производителем магнитотерапевтической установки УМТИ-3ФА, которая по техническим характеристикам и функциональным возможностям является полным аналогом установки УМТИ-3Ф и отличается от неё только интерфейсом управления (см. рис. 5).

По своим характеристикам, магнитотерапевтическая установка УМТИ-3ФА является мобильным аналогом стационарных установок «Магнитотурботрон», «Алма», «Эол» и «УВМП2,5/100». Установка реализует новый метод лечения заболеваний перемещающимся в пространстве импульсным синусоидальным магнитным полем. При индивидуальном подборе параметров воздействующего поля установка выводит организм пациента на стадию реакции активации. Эффект воздействия носит неспецифический характер. Сходные реакции живых организмов можно получить в результате применения ряда фармацевтических препаратов (женьшень, мумиё и другие). Помимо благотворного воздействия импульсами магнитного поля на физико-химические процессы, протекающие в организме человека, установка УМТИ-3ФА оказывает размагничивающее действие, так как её импульсы магнитного поля формируются токами в виде свободно затухающих колебаний частотой 100 Гц.

Ассортимент магнитотерапевтической аппаратуры выпускает и ООО НПЦ «ММЦ «Мадин» (г. Нижний Новгород). Это магнитотерапевтические установки УМТИ-3Ф в исполнениях «Колибри» и «Колибри-Эксперт», «Магнитотурботрон Люкс» (УМТвп – «Мадин») и «Магнитотурботрон Стандарт». Внешний вид «Колибри-Эксперт» вместе со специализированной кушеткой для пациента представлен на рисунке 6.

Основные технические характеристики установок «Колибри» и «Колибри-Эксперт» приведены в таблице 3.

УМТИ-3Ф «Колибри-Эксперт» – это импульсная трёхфазная магнитотерапевтическая установка с бегущим магнитным полем и специализированной кушеткой для пациента, которая создаёт импульсы затухающего переменного магнитного поля с вариациями индукции 3,5…32 мТл. Установка оказывает воздействие на весь организм, менее равномерное и более слабое, чем «Магнитотурботрон Люкс», однако позволяет направить максимальную индукцию на определённые области тела пациента. «Колибри-Эксперт» обеспечивает четыре режима воздействия, возможность быстрого изменения конфигурации соленоидов, безопасность и отсутствие побочных эффектов, мобильность, малые габариты и простоту в использовании. Специализированная кушетка позволяет пациенту удобно лежать во время процедуры, а персоналу – быстро изменять конфигурацию трёх соленоидов, чтобы создать вращающееся импульсное магнитное поле («призма») или бегущее импульсное магнитное поле («цилиндр»), охватывающее всё тело.

Установка «Магнитотурботрон Стандарт» по своему техническому уровню соответствует УВМП-2,5/100 «Авангард» и отличается современным дизайном и удобным интерфейсом управления в виде сенсорного дисплея. Аппарат соответствует современным требованиям практического здравоохранения, обеспечивая защиту от неправильного включения и перепадов напряжения в электросети, широкие возможности выбора частотных характеристик магнитного поля, законов модуляции, продолжительности цикла и процедуры, направления вращения поля. Надёжность и стабильность работы установки повышена за счёт перехода на современную элементную базу.

Установка «Магнитотурботрон» имеет два режима работы: «Стандарт» и «Эксперт». В режиме «Стандарт» предусмотрено десять типов процедур, параметры которых апробированы во многих медицинских учреждениях. Это значительно облегчает работу врача и медсестры кабинета физиотерапии. Режим «Эксперт» позволяет регулировать параметры процедуры. Медсестра осуществляет регистрацию пациента и вводит в параметры процедуры, назначенной врачом, частоту и закон модуляции, максимальную индукцию, длительность цикла, продолжительность процедуры и направление вращения магнитного поля. Согласно заданной программе, в лечебной камере аппарата создаётся однородное модулированное вращающее магнитное поле. В каждой точке полости индуктора вектор магнитного поля делает полный оборот в плоскости перпендикулярно оси индуктора с заданной частотой и направлением. При этом модуль вектора изменяется от нуля до максимальной величины и циклически повторяется в соответствии с назначенными параметрами. Внешний вид установки «Магнитотурботрон Люкс» представлен на рисунке 7.

Основные технические характеристики установок «Магнитотурботрон Люкс» и «Магнитотурботрон Стандарт» приведены в таблице 4.

ООО «Алма» (г. Бийск) выпускает одноимённый аппарат «Алма». Его прототипом является установка «Магнитотурботрон-2», которая была разработана и изготовлена в 1975 г. в Кубанском медицинском институте (г. Краснодар) изобретателем Синицким Д.А. для лечения злокачественных опухолей. Многолетняя практика эксплуатации аппарата «Алма» в медицинских учреждениях различных регионов России показала, что он имеет необычайно широкий спектр лечебного применения, включая самые различные заболевания: воспалительные, дистрофические, опухолевые, дисгормональные, сосудистые и многие другие. Эффективность же лечения многих заболеваний, например, артериальной гипертонии, ВСД, опорно-двигательного аппарата, сосудов головного мозга, кожных и прочих, превышает 85%. Аппарат прост в эксплуатации: одна медсестра может принимать до 30 человек в день. «Алма» не требует отдельного помещения и может работать в общем кабинете физиотерапии, не влияя на работу других аппаратов. Основные технические характеристики аппарата «Алма» приведены в таблице 5.

Внешний вид аппарата «АЛМА» в физиотерапевтическом кабинете представлен на рисунке 8. Три слоя экранирования в корпусе индуктора подавляют излучение электромагнитных волн во внешнее пространство, что в корне отличает аппарат «АЛМА» от аналогов серии «Магнитотурботрон» (подтверждено испытаниями на соответствие требованиям по ЭМС). Применение технических решений на уровне изобретений в конструкции индуктора обеспечивает генерацию однородного магнитного поля по всей длине лечебной камеры, что исключает передозировку магнитной индукции в одних частях организма человека и недостаточную дозировку в других частях. Силовой фильтр обеспечивает генерирование вращающегося магнитного поля строго заданной частоты вращения в пределах 50…150 Гц, без паразитных гармоник, которые могут неблагоприятно влиять на организм человека.

Заключение

Отечественные производители представляют на рынке стационарные установки и аппараты из серии магнитотурботрон, а также её мобильный аналог – магнитотерапевтическую установку УМТИ-3Ф (или её модификации). Технические характеристики установок и аппаратов и конструкция аппаратов из серии магнитотурботрон, представленных в публикации, отличаются незначительно. Они находятся приблизительно в одной ценовой категории. Отличия установок заключаются в дизайне, в алгоритме работы, в интерфейсе управления. Конструкция магнитотурботрона предусматривает индуктор лечебной камеры и блок управления (или блоки управления). Наличие сетевого интерфейса в блоке управления (RS-485, Ethernet и другие) позволяет управлять установкой с помощью ПК.

Всё вышесказанное в полной мере относится и к установке УМТИ-3Ф и её модификациям. Конструкция УМТИ-3Ф предусматривает индуктор (состоящий из трёх колец, которые компонуются в разной конфигурации) и блока управления. Интерфейс управления у модификаций УМТИ-3Ф может быть разный.

В настоящее время магнитотерапевтические установки и аппараты очень широко применяются в лечебной практике медицинскими учреждениями санаторно-курортного типа.

В санаториях Нижегородской области, Чувашии, Татарстана и Кисловодска есть приличные, хорошо оборудованные физиотерапевтические кабинеты, оснащённые отечественными магнитотурботронами. Магнитотерапевтические процедуры, как правило, платные. Отечественные производители могут полностью обеспечить потребности отечественных медиков и медиков ближнего зарубежья в магнитотерапевтической аппаратуре.

Следует отметить, что у нас стране продолжаются исследования влияния переменного магнитного поля на биологические структуры как на фундаментальном, так и на прикладном уровне (РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров). Наверное, в среднесрочной перспективе будут созданы новые, более эффективные магнитотерапевтические установки и аппараты. Соответственно, будут реализованы новые, более совершенные, более эффективные методики лечения.

Литература

1. Синицкий С.Д., Синицкий Д.А. Магнито-терапевтическая установка «Магнито-турботрон». Патент SU 1588425.
2. Масалов Ю.А., Свириденко С.А., Свириденко А. С. Патент РФ №2088278.