автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Методы разработки устройств магнитотерапии

На правах рукописи

сЯ^*■

КУЗНЕЦОВ Денис Александрович

МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ УСТРОЙСТВ МАГНИТОТЕРАПИИ

Специальность:

05.11.17 - приборы, системы и изделия медицинского назначения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула - 2003 г.

Работа выполнена на кафедре медико-биологических и профилактических дисциплин в Тульском государственном университете

Научные руководители: докт. техн. наук,

докт. биол. наук, профессор Яшин Алексей Афанасьевич;

докт. мед. наук, профессор Субботина Татьяна Игоревна

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук, профессор Ильин Анатолий Александрович; канд. физ.-мат. наук, доцент Кузнецов Геннадий Васильевич

Ведущая организация: Курский государственный технический

университет

Защита состоится « И » моя$р& 2003 г. в № ^ часов на заседании диссертационного совета Д.212.271.07 при Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета

Автореферат разослан « 3 » о^т^^.ц 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ф.А. Данилкин

2е>оЗ-1\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современная биомедицина использует в качестве немедикаментозных методов лечения низкоинтенсивные магнитные поля (постоянное магнитное поле (ПМП); переменное магнитное поле (ПеМП); пульсирующее магнитное поле (ПуМП); вращающееся магнитное поле (ВМП); импульсное магнитное поле (ИМП); бегущее магнитное поле (БМП)). Магнитные поля (МП) создаются различными техническими средствами по функциональным возможностям, уровню структурной сложности и технологии взаимодействия средств с организмом.

Современные магнитотерапевтические аппараты (МТА) имеют возможность оперативной диагностики и осуществление режима оптимизации воздействия, синхронизируемая биоритмами пациента и включаемая в контур биотехнической обратной связи. Для усиления магнитобиологической активности искусственных МП в практике магнитотерапии используют дополнительные приемы: комбинации ПеМП и ПМП (постоянный фон), модуляцию низкочастотных ПеМП более высокочастотными составляющими, использование, наряду с непрерывными, прерывистых режимов питания индукторов.

Несмотря на широкий спектр возможных магнитобиологических эффектов, МП не стали радикальным средством в клинической практике, не стали самостоятельным компонентом в лечении серьезных патологий.

Наличие противоречивости во взаимодействии МП с живыми системами обусловливает необходимость детального разбора и изучения механизмов влияния их на организм человека. В этой связи следует определиться в перечне параметрических характеристик физических полей — «биотропных параметров», благодаря которым предопределяется возможность воздействия на биообъекты (БО). К ним относятся: вид поля, индукция, энергия, градиент, вектор и частота поля, форма во времени и пространстве, экспозиция и локализация воздействия. От каждого из параметров, а также от их сочетания существенно зависит эффективность лечения того или иного заболевания.

Причина невысокой биологической и терапевтической современной магнитотерапии кроется в том, что в существующих аппаратурных реализациях источников МП не учитываются частотно-временные и пространственно-временные характеристики, которые были бы согласованы с биологическими, биохимическими, физиологическими параметрами БО, определяющими структуру собственных электромагнитных полей (ЭМП) (по принципу взаимности). Т.е. характеристики воздействующих МП не оптимизированы, в особенности это относится к незначительному использованию МП с вектором магнитной индукции, изменяющимся в пространстве и времени. Данные виды полей обладают наибольшим набором биотропных параметров.

При этом остается не проработанной методология проектирования генераторов МП, излучающих поля с широким наборо.м_биохронных параметров, в том числе частотно-временных и прослранста^^^^Ш^^^характе-

рисшк I 1

Цель и задачи диссертации. Целью работы является создание методов проектирования и моделирования генераторов МП, обладающих заданным набором биотропных параметров.

Задачи работы:

- анализ пространственно-временной структуры МП, родственных организму человека;

- разработка методов проектирования и моделирования устройств магнитотерапии;

- разработка конструкций образцов магнитотерапевтической аппаратуры;

- экспериментальная апробация макетных образцов с выводами для медицинского приборостроения и проведение биологических опытов на макетных образцах с выводами для медицины.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является аппаратура магнитотерапии. Предметом исследования являются методы проектирования и моделирования устройств магнитотерапии с заданными параметрами, генерируемых МП.

Научная новизна работы. Предложен метод механической генерации вращающихся МП, выполненный на основе комбинации постоянных сосредоточенных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

Разработана методика моделирования ВМП, генерируемых механическим способом.

Разработана методика проектирования магнитотерапевтических аппаратов, осуществляющих общее воздействие МП с заданными параметрами на организм человека.

Практическая значимость работы. Предложенный метод генерации ВМП механическим способом позволит создать широкий спектр магнитотерапевтических установок, излучающих МП с разнообразными частотно-временными и пространственно-временными характеристиками.

На основе методики проектирования аппаратуры интегральной магнитотерапии разработан аппарат интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ», предназначенный для научно-исследовательских работ по изучению влияния МП на функции человеческого организма, созданию методик лечения МП различных заболеваний.

Положения, выносимые на защиту

1. Обоснование значимости применения МП с вектором магнитной индукции, изменяющимся в пространстве и времени, в терапевтических целях.

2. Методика проектирования магнитотерапевтических аппаратов, осуществляющих общее воздействие МП с заданными параметрами на организм человека.

3. Метод механической генерации вращающихся МП, выполненный на основе комбинации постоянных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

4. Методика моделирования ВМП, генерируемых механическим спосо-

Апробация полученных результатов. Материалы диссертации обсуждались на 18-я Научной сессии, посвященной Дню радио, проводимой в Тульском государственном университете (г. Тула, 2001 год), 4-ой Международной конференции «Радиоэлектроника в медицинской диагностике» (г.Москва, 3-4 октября 2001 г.), 56-ой Научной сессии, посвященной Дню радио (г. Москва, 16-17 мая 2001 года), П Международной научно-практической конференции (Новочеркасск, 2001), Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2001), Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Биомедсистемы-2001» (Рязань, 2001), V Международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию полета человека в космос (Житомир, 2001) на XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 27-28 января 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ; технические решения защищены тремя патентами (положительные решения ФИПС).

Внедрение результатов исследования. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре медико-биологических дисциплин Тульского государственного университета, в исследовательском процессе ГУЛ НИИ новых медицинских технологий, внедрены: в биомедицинской тематике работ ЗАО «Шунгит»; в научно-исследовательской работе кафедры биомедфизики и информатики с курсом математики Курского гос. мед. университета; в учебном процессе кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека Курганского государственного университета; в научно-исследовательской работе Учебно-научного центра дополнительного образования Сургутского госуниверситета; в учебном процессе кафедры биомедицинской инженерии Курского государственного технического университета; в учебном процессе на кафедре лазерной физики физического факультета ВолГУ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по диссертационной работе, списка литературы и пяти приложений. Она изложена на 149 страницах, содержит 66 рисунков и 9 таблиц, 11 страниц списка литературы из 174 названий.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определена цель работы, показана ее актуальность, научная новизна, практическая значимость, внедрения и пр.

В первой главе показана значимость воздействия МП на организм человека; проанализирована пространственно-временная структура МП, родственных живому; проведен обзор основных концепций и теорий взаимодействия МП с организмом, показано современное состояние аппаратуры магнито-терапии и тенденции развития, проведен анализ перспективных задач по организации воздействия МП.

Высокая степень чувствительности БО к динамическим изменениям естественных МП создает возможности для корректирующих влияний искусственных МП.

Как свидетельствуют спектрометрические измерения оптического излучения из биологически активных точек (БАТ) и рефлексогенных зон (РГЗ) длинноволновый поддиапазон излучения (красный, оранжевый, желтый) обладает левовинтовой поляризацией, коротковолновой диапазон (голубой, синий, фиолетовый) имеет правовинтовую поляризацию. Структура излучаемых ЭМП пока не изучена, но из принципа подобия (в основе которого лежит принцип кратности всех колебательных процессов в организме и о синхронизирующей роли ведущего осциллятора, ответственного за оптическое излучение) следует, что и в низкочастотном участке электромагнитного спектра, охватывающем основные физиологические ритмы (0+104 Гц), МП должны быть право- и левополяризованными. Т.е. речь идет о необходимости генерирования МП с вращательной компонентой.

Кроме того, уровень современного знания говорит о диссимметризации правых и левых форм жизни в материальном мире и ее частном проявлении -киральности (от греческого %щ - рука), то есть проявлении асимметрии правого и левого. Наука позволяет сделать следующие выводы относительно киральности живой материи: в живой природе преобладают й- и I ■ симметрии (симметрия правовинтового и левовинтового), а не их рацемическая смесь; самой природой не дана альтернатива асимметричной в части киральности форме жизни.

Основное отличие киральной среды от изотропной с электрофизической точки зрения: ей адекватна иная форма материальных уравнений, в которых векторы электрической и магнитной индукции О к В одновременно связаны с напряженностями (ЕиН) электрического и магнитного полей:

Д = (1)

где е, ц - проницаемости; % - безразмерный материальный параметр, определяющий степень киральности среды.

В соответствии с (1), электродинамические процессы в киральных средах характеризуются распространением двух волн с зеркально-асимметричными круговыми поляризациями, естественно, - с различными постоянными распространения.

Именно из этих основополагающих моментов и вытекает важность учета (и использования) свойств киральности при санкционированном, в частности, терапевтическом, воздействии МП на БО.

Перед разработчиками высокоэффективной МТА встает достаточно неоднозначная задача синтеза биотропных ПеМП, что подразумевает согласование частотно- в ременных Н(а>, 0> частотно-пространственных Н(а),х,у,г) и пространственно-временных (киральных, поляризационных) Н(х,х,у,г,1) характеристик создаваемого генератором ПеМП поля н1т и собственного поля н организма в соответствии с принципом взаимности:

Н,-ЕН(а>,0^НБО{а),0 (ПАРА -

Нпш(а>,х,у,2)&Н1!0(а>,х,у,г) ¡МЕТРЫ Г Нпн(х,х,у,г,1) ш Йю(х,х,у,х,Ъ БИООБЪЕКТА

В соответствии с принципом взаимности (2) для обеспечения "биологического контакта" между БО и воздействующим ЭМП последнее должно обладать: широким уровнем информационной емкости, высокой спектральной плотностью модуляции, высокой повторяемостью спектрального состава в течение длительного времени для обеспечения пространственной и временной суммации сигналов на БО, соответствовать в физическом моделировании трехмерным структурам полей БО.

Магнитные поля, генерируемые известными источниками МП, являются однонаправленными, т.е. вектор магнитной индукции таковых полей, лежит в одной плоскости. "Истинно терапевтические" МП должны изменяться во времени и в пространстве заданного объема. Данному условию удовлетворяют БМП и ВМП, используемые в магнитотерапии в малой степени, хотя показывается их наибольшие возбуждающие действие. Кроме того, обнаружены помимо ведущего действующего фактора ВМП (как частного случая ПеМП) - вихревое электрическое поле, возникающее вследствие электромагнитной индукции, также магнитогидродинамический эффект, обуславливающий расширение перечня терапевтических эффектов МП.

Реализация БМП связана с необходимостью создания технических решений формирования в заданной локальной области пространства ничтожно малого объема вектора магнитной индукции, локализацией выделенных точек, формированием объемных матриц векторов МП, локализацией точек с учетом формы тела человека и его органов, обеспечивающей необходимое распределение МП как внутри тела человека, так и на поверхности. Эта задача обусловливает разработку и создание источников МП, определение их числа, размеров, пространственного расположения, взаимодействия и конфигурации. Внешним проявлением решения данной задачи является вид объема, в котором размещается человек (кушетка, кресло, лифт).

Генерация ВМП предусматривает как электрический, так и механический принципы.

В настоящее время много вопросов по генерации МП с требуемыми характеристиками не проработано. В диссертации решается задача создания методологии конструирования МТА, отвечающих современным требованиям. При этом уделяется внимание разработке конструкций МТА, реализующих новые методы и способы.

Во второй главе представлены методы генерации ВМП, описан метод электрической генерации ВМП; предложен метод механической генерации ВМП и методика моделирования данных МП; разработана методика проектирования аппаратов интегральной магнитотерапии.

Синтез ВМП, как обладающих большим набором биотропных параметров, выдвигает создателям источников таких полей ряд специфических тре-

бований. При генерации ВМП, воздействие которыми ведется на БАТ и РЗГ, важно чтобы поляризационные характеристики МП были согласованными с направлением движения энергий и токов в соответствующих меридианах, которое может быть центробежным для одних меридианов и центростремительным для других. И это означает, что генераторы ВМП должны иметь возможность создавать два направления вращения МП.

При конструкторском синтезе магнитной системы следует учитывать также, что БО в процессе процедуры сам «выбирает» из воздействующего ПеМП тот участок спектра, ту его составляющую, которые согласованы со частотными и пространственно-временными характеристиками БО (принцип Н. Винера). Поэтому воздействующее ВМП должно быть широкополосным потоком полей с разнообразными энергочастотными и поляризационными характеристиками.

Задача генерации ВМП имеет три решения (рис. 1): 1) электрическая генерация ВМП от т-фазного преобразователя (подобно полю статора трехфазного электродвигателя) (рис. 1, а); 2) генерация на основе бегущего МП с расположением системы электромагнитов по замкнутой траектории вокруг БО (рис. 1, б); 3) механическая генерация ВМП, выполненная на основе комбинации постоянных сосредоточенных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании (например, вращающемся диске) (рис. 1, в).

оь

н

Блок коммутации электромагнитов

(б)

Рис. 1 - Методы генерации вращающихся МП

Метод электрической генерации ВМП основан на принципе работы электрических машин переменного тока, таких как асинхронные электродвигателей (рис. 2). В этих машинах при прохождении по обмоткам статора переменного тока создается в ВМП.

Рис. 2 - Расположение обмоток фаз в индукторе двухполюсной трехфазной установки

Рис. 3 - Диаграмма распределения МДС в воздушном зазоре (а) и годографы пространственного вектора МДС (б, в)

При питании однофазной обмотки переменным током возникает МП, пульсирующее во времени с частотой изменения тока. В этом случае при синусоидальном распределении магнитодвижущей силы (МДС) (рис. 3, а) в ка-

ждой точке воздушного зазора, расположенной на расстоянии х от оси обмотки, действует МДС:

Fx=Focos(nx/t)=Fmsincot cos(®c/t), (3)

где Fr/'Fmsma}t - МДС в точке, расположенной на оси обмотки; Fm=Imw== =l,4I Iw - максимальное значение МДС при максимальном значении тока /т в катушке, w - число витков катушки; ю - частота переменного тока.

В общем случае, когда по симметричной /я-фазной обмотке (фазы которой сдвинуты в пространстве на угол а= 2ж/т) проходят переменные токи, сдвинутые во времени на угол 2п/т, уравнение бегущей волны МДС имеет вид

Fve3= 0,5mFm$in(ojt-Ttxh). (4)

Круговое ВМП (рис. 3, б) возникает при симметрии токов, проходящих по фазам, симметричном расположении этих фаз в пространстве, сдвиге во времени между фазными токами, равном пространственному сдвигу между фазами и синусоидальном распределении индукции в воздушном зазоре машины вдоль окружности индуктора. При несоблюдении хотя бы одного из указанных условий возникает не круговое, а эллиптическое ВМП (рис. 3, в), у которого максимальное значение результирующей МДС и индукции для различных моментов времени не остается постоянным, как при круговом поле. Эллиптическое поле можно представить в виде двух эквивалентных круговых полей, вращающихся в противоположных направлениях.

Значение вектора магнитной индукции определяется через результирующую МДС (4) как:

Fx«,ri , 0,5mF sin(®/ - я»: / г) ГЬ /54

-r, -r,

где r - радиус индуктора; уi =arctg(9,5l/r); /- длина индуктора.

Генерируемые электрическим способом ВМП являются двумерными, поэтому для создания трехмерных полей имеется два варианта решения: 1) разнесение обмоток в пространстве; 2) введение обмотки подмагничивания, которая индуцировала МП с вектором магнитной индукции, направленным по нормали плоскости вращения, создаваемого ВМП.

В работе предложен метод механической генерации ВМП (рис. 1, в). При вращении диска с магнитами, взаимодействующими с неподвижным магнитом, напряженность МП в пространстве взаимодействия и, соответственно, в БО, изменяется как плавно, при прохождении каждого из подвижных магнитов переменной высоты и, следовательно, с изменяющимся расстоянием между омагничиваемым БО и магнитом, так и скачкообразно - при переходе от магнита или групп магнитов, расположенных на одной радиальной линии, к магнитам, расположенным на соседней радиальной линии, с одновременным изменением геометрической формы и полярности магнитов. В соответствии с первым электромагнитным уравнением Максвелла изменения магнитной индукции 3B/<3t порождают в окружающей среде вихревые электрические поля rot Е =(- Ш/öt), так что в среде воздействия будет создан и

широкий спектр частот ЭП. При использовании магнитов более сложных, по сравнению с цилиндрической, геометрических форм (трех - и четырехгранные призмы, октаэдры, пентаэдры, гексаэдры и т.д.) различного объема и равноудаленных от неподвижных магнитов, в БО создаются широкополосные потоки высококогерентных ЭМП с разнообразными энергочастотными и поляризационными характеристиками. Изменяя скорость вращения привода, имеем возможность передвигать спектр частот генерируемых МП.

Выполнение подвижных магнитов скошенными в радиальном направлении обеспечивает возможность изменять характер ввода МП в отдельные области БО: вводить медленно - выводить быстро, если расстояние между скошенной поверхностью подвижного магнита и БО уменьшается, начиная с максимального значения при повороте диска, и наоборот. Такой характер ввода и вывода МП в БО концептуально соответствует принятому в акупунктуре способу введения игл в БАТ: при медленном введении иглы и быстром ее выведении достигается реакция активации, при обратной картине - реакция седатации.

Методика моделирования ВМП, генерируемых механическим методом, осуществляется в следующей последовательности:

1. Создание физической модели магнитной системы устройства;

2. Создание математической модели отдельного магнита, входящего в состав данной магнитной системы;

3. Создание математической модели магнитной системы на основе физической модели с учетом вращения магнитной системы устройства.

4. Корректировка параметров магнитной системы в соответствии с требованиями к параметрам генерируемого ВМП;

5. Согласование результатов моделирования с экспериментальными данными.

Результатом математического моделирования магнитной системы являются значения проекций вектора магнитной индукции ВМП, создаваемого в определенной точке пространства, в зависимости от угла поворота магнитной системы.

Для расчёта МП постоянных магнитов применяем метод эквивалентного соленоида (рис. 4), используемый для расчетов магнитов с большими значениями остаточной индукции и основанный на эквивалентности МП постоянных магнитов и проводников с током определённой конфигурации (постоянный магнит представляется однослойным соленоидом, имеющим очень тонкую обмотку, форма которого повторяет форму магнита). По обмотке протекает ток I, величина которого определяется выражением:

(5)

Ио

где Во - магнитная индукция в центре торца дискового магнита, постоянная, й- диаметр диска.

Рис. 4 - Пояснение к методу эквивалентного соленоида

В цилиндрической системе координат, ось г которой перпендикулярна плоскости кругового витка радиусом а с током I и проходит через его центр, составляющие МП в произвольной точке Р с учётом выражения (5) определяются следующими уравнениями:

ягтЦа+гУ+г2

(я-г)2+г2

^(а+гУ+г2

к+

а2-г2-г2 (а-гУ+г2

(6)

Здесь К и Е полные эллиптические интегралы первого и второго рода

К

сЮ

о л/ь где квадрат модуля

к28т20

кг = -

к2в т2вЫ0>

4 аг

(7)

(а+гУ+г2

На оси витка (г=0) имеем только одну составляющую

В7=ВЛ

, а\ ■ (8) '{а2+г2Г

На больших расстояниях от витка с током, когда выполняется условие II» а, где К - расстояние от центра витка до точки наблюдения, виток с током можно рассматривать как магнитный диполь. При этом составляющие вектора магнитной индукции можно рассчитывать по формулам:

а*

в„ =в„—5-созе,

к °2К3

В., = В., —-9 411

(9)

где Вл и Вв - радиальная и меридиональная составляющие вектора магнитной индукции, Я - расстояние от центра витка до точки наблюдения, 9 - угол между осью диполя и направлением от центра витка до точки наблюдения, то есть радиусом-вектором.

С помощью формул (5)-(9), зная значения В0 и а, и задаваясь различными значениями Ъ и г, можно рассчитать составляющие вектора магнитной индукции в любой точке пространства.

Результирующее поле по принципу суперпозиции векторов магнитной индукции определяется суммой полей подвижных и неподвижного магнитов. Постоянная составляющая результирующего поля определяется неподвижным магнитом, а переменная - магнитами, расположенными на вращающемся

диске. Необходимая частота вращения диска определяется следующим образом:

/=/Р/« (Ю)

где/р - частота переменной составляющей МП; п - кол-во подвижных магнитов.

Разработанная методика позволяет рассчитать магнитотерапевтиче-скую установку (МТУ), создающую В МП механическим методом, и параметры генерируемого МП.

Проведенный анализ существующих методов синтеза индукторов и аналогичных устройств интегральной магнитотерапии показал, что в настоящее время не существует методик расчета управляемых индукторов для медицинских целей. На основе технического задания проектирования МТУ общего воздействия решаются следующие задачи: 1) проектирование управляемого индуктора (УИ); 2) синтез системы управления индуктором.

Задача проектирования УИ может быть решена поэтапно в несколько итерационных циклов.

1 этап. Предварительное определение обмоточных данных и электромагнитных параметров обмотки индуктора по аналитическим зависимостям. Расчет производится для наиболее тяжелых в энергетическом отношении условий работы индуктора, когда МП воздействует на весь организм человека при переменном сигнале с наибольшей частотой. Этап заканчивается анализом переходных процессов по току в обмотке УИ. При этом уточняются значения максимального тока, напряжения, потребляемой мощности для каждой рабочей частоты в режимах, соответствующих требованию технического задания.

Переходные процессы определяются решением обыкновенного дифференциального уравнения обмотки УИ, записанного по 2-му закону Кирхгофа.

Л

где Щ) - напряжение питания; Л, Ь - активное сопротивление и индуктивность обмотки.

2 этап. Тепловой расчет обмотки индуктора. По результатам расчета температуры обмотки в конце посылки и ее установившегося значения в соответствии с требованиям технического задания корректируются обмоточные данные индуктора с последующим повторением этапов 1 и 2.

Процесс нагрева проводников секции УИ подчиняется зависимости:

Т=ТН -е" + Туст( Туст + _^у (12)

где Тн, Туст - начальное и установившееся значение температура проводников; Т0 - температура среды; Р0 - мощность источников теплоты при 0 °С; а-температурный коэффициент сопротивления; Р - поверхность охлаждения; Кг - коэффициент теплоотдачи; Р - тепловая постоянная времени.

3 этап. Исследование магнитного поля индуктора. К простым методам расчета МП относятся аналитические методы, в основе которых находятся

и

функциональные зависимости электромагнитные характеристик МП, токов в обмотках и размеров расчетной области. При относительной простоте применения этих методов они не позволяют провести исследование МП с достаточной точностью во внутренней области индуктора, на его торцах, а так же поверхности. Поле детально можно исследовать методом конечных элементов. Результатами расчета подтверждается способность спроектированной конструкции УИ создавать МП с заданными параметрами при выполнении ограничении по источнику питания. Определяются характер распределения поля вдоль аксиальной оси индуктора и в его поперечном сечении.

В результате итерационных расчетов по предложенной методике в соответствии с требованиями технического задания проектируется конструкция индуктора, и выбирается тип источника питания. Аппаратура управления источника питания включает: коммутаторы и систему управления, обеспечивающую управление всем электротехническим оборудованием установки. Конкретные значения параметров источника питания и их элементов выбираются исходя из предельных значений величин токов, напряжений и частоты, обеспечивающих необходимое значение индукции в индукторе.

Предложенные методики моделирования и проектирования МТА позволят разработать конструкции аппаратов, генерирующих МП с широким набором биотропных параметров. Л

В третьей главе описано схемно-конструкторское проектирование и разработка аппарата интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ», а также реализация макетного образца; разработаны конструкции устройств, генерирующих ВМП.

Для научно-исследовательских работ по изучению влияния МП на функции человеческого организма, созданию методик лечения МП различных заболеваний разработан и создан в ГУП НИИ новых медицинских технологий (НИЦ медфакультета ТулГУ) магнигготерапевтический аппарат общего воздействия «Веер-НМТ» (рис. 5). Аппаратом «Веер-НМТ» предусмотрено общее воздействие и локализация воздействия, генерация ПМП, ПеМП, ПуМП, ИМП и БМП в широком диапазоне частот (25-200 Гц). В аппарате «Веер-НМТ» используется более естественное положение пациента во время сеансов терапии, а именно - положение стоя. Конструктивно установка представляет собой 6 индукторов, телескопически вложенных друг в друга и раздвигаемых с помощью вертикального привода.

В результате системно-конструкторского проектирования МТА «Веер-НМТ» в соответствии с техническими требованиями выполнены следующие теоретические исследования:

1) произведен электромагнитный и тепловой расчет индуктора;

2) определено, что для реализации режимов ПуМП и ИМП необходимо использовать один слой обмотки для создания постоянного подмагничивающе-го МП, а второго слоя для создания знакопеременного МП (рис. 6);

3) проведено численное моделирование и исследование распределения индукции МП УИ;

4) установлено, что для обеспечения МП с заданными характеристиками независимо от способа управления, источник питания должен обладать свойствами управляемого источника тока;

5) проанализирована возможность реализации управляемого источника тока на базе преобразователя частоты.

Структурная схема системы управления МТА представлена на рис. 7. Источник питания представляет собой источник тока на базе преобразователя частоты. Система управления таким источником выполнена с применением управляющей ЭВМ, позволяет создать общее, локальное и бегущее МП.

Л,

Рис. 5 - Общий вид магнитогерапев- Рис. 6 - Схема генерации пульсирующего МП тической установки «Веер-НМТ»

На рис. 8 представлена функциональная схема системы управления индуктором на основе источника тока, созданная при решении задачи синтеза оптимального управления.

*1/т

Источник питания

еШ

W.. I

Wsj

ЭВМ

о_

ПК1 ПК2 пке

- • • 1АЛ_П

W„ I ■ •• Lv-

Рио. 7 - Струиурная схема системы управления МТА

Рис 8 - Функциональная схема управления индуктором МТА

В соответствии с НИОКР, выполняемой по заказу St. Carlos Group of Health Services (Таиланд, Бангкок), выполнен макетный образец МТА «Веер-

НМТ» (рис. 9), осуществляющий 3 режима работы: ПМП и ПеМП (50 Гц), а также ИМП с изменяемой низкой частотой от 0,1 до 10 Гц (биорезонансные частоты Фолля).

В макетный образец «Веер-НМТ» введено управление работой, формирование частот Фолля и контроль тока в индукторе посредством ПЭВМ. Структурная схема компьютеризированного магнитотерапевтического комплекса «Веер-НМТ» представлена на рис. 10.

УстроОс/мо блок

нмшут*щл> ДО»

Рис. 9 - Опытный образец «Веер-НМТ»

Рис. 10 - Струиурная схема компьютеризированного мапштоте-рапевтаческого комплекса «Веер-НМТ»

Важной частью работы является разработка конструкций магнитных установок, генерирующих ВМП механическим и электрическим способами.

На рис. 11 приведена конструкция МТУ с механической генерацией ВМП, в которой подвижный диск с магнитной системой из постоянных магнитов имеет три степени свободы: вращательное, перемещение в плоскости и изменение угла нутации оси диска. Это обеспечивается посредством криволинейного вогнутого рельефа торца диска, удерживающегося колесом-эксцентриком и двумя сателлитными колесами (по трехточечной кинематической схеме). Принципиально по-новому решен вопрос о характере изменения интенсивности поля каждого магнита и всей магнитной системы в целом по экспоненциальному закону (нарастание интенсивности по экспоненте).

Рис. 11 - Конструкция ма гнитотерапевтической установки с механическим генератором ВМП

На рис. 12 представлен общий вид МТУ, воздействующей ВМП, отличительной особенностью которой является магнитная система, состоящая из двух вращающихся магнитных систем. При этом появляется возможность создавать МП с широким спектром частотных и поляризационных характеристик (одновременное вращение двух магнитных систем в различных направлениях).

Рис. 12 - Мапштотерапевтическая установка, воздействующая ВМП

Преимущество МТУ с электрической генерацией ВМП перед механическим - повышение верхнего предела частотного диапазона, который в механических МТУ ограничен частотой вращения двигателя и механической прочностью вращающейся магнитной системы. На рис. 13 приведена конструкция магнитной системы и электрическая схема магнитной системы в варианте соединения звездой обмоток 1 (АХ), 2 (ВУ) и 3 (СХ); 4 (МИ) - обмотка неподвижной (четвертой) катушки. ВМП создается аналогично вращающемуся полю в трехфазных электродвигателях. Четвертая же катушка, охватывающая три радиальные катушки, подключена к источнику, создающему ПМП в суммарном поле МТУ.

электрической генерацией ВМП

В конструкции, приведенной на рис. 14 и предназначенной для лечения заболеваний молочной железы, в том числе онкологических, используется сочетание электромагнитов и механического перемещения (вращения) электромагнита. Форма рабочей поверхности подвижного сердечника (рис. 15), выполнена криволинейной вогнутой с волнообразным рельефом в радиальной развертке. В конструкции МТА учтен позитивный момент - соответствие

(конформность) излучающей системы и поверхности тела БО (части тела); это в большей степени интенсифицирует процесс магнитотерапевтического воздействия.

Представленные конструкции генераторов ВМП выполнены на уровне изобретений и заявлены в качестве патентных предложений.

Сеть 220 6-'60Гц

Рис. 14 - Конформная мапштотерапевтическая установка для лечения заболеваний молочной железы

Рмирпв помчпмост 1

V

¡ЙП ■<¥) шаге '

Ч ФР) ми "

Рис. 15 - Конфигурация подвижного сердечника

В четвертой главе приведены результаты экспериментальной апробации магнитной установки, генерирующей ВМП; представлены результаты испытаний макетного образца аппарата «Веер-НМТ»; изложены результаты экспериментов по воздействию на животных низкоинтенсивным ПМП, ПеМП и ВМП.

В качестве экспериментальной установки для апробации методики моделирования ВМП, генерируемого механическим методом, использована экспериментальная магнитная установки, изображенная на рис. 16. Схема размещения магнитов представлена на рис 17.

Рис. 16 - Магнитная установка для воздействия ВМП на экспериментальных животных

Рис. 17 - Размещение постоянных магнитов в экспериментальной магнитной установке

На рис. 18 представлены результаты расчётов магнитной системы. С целью проверки аналитических расчётов и оценки пространственной структуры магнитного поля в зоне воздействия на БО были проведены экспериментальные исследования (рис. 19), которые хорошо согласуются с результатами аналитических расчётов, представленными на рис. 18.

ВГВоЮ-1

и ■10 30 20 10 о

Рис. 1! та

На рис. 20 приведены результаты измерений компонент вектора магнитной индукции МП установки, изображённой на рис. 17. При этих измерениях исследовалась зависимость компонент МП от положения диска.

воздействия от угла поворота диска

Результаты экспериментальных исследований согласуются с расчётными данными и подтверждают математическую модель пространственной структуры МП, сформированного одним неподвижным и тремя вращающимися постоянными магнитами.

Были проведены испытания макетного образца МТА «Веер-НМТ», основной целью которых является определение основных параметров установки и сравнение их с расчетными. В процессе испытания осуществляется: определение формы импульсов тока, протекающего через индуктор при режиме

8 - Результаты расчета МП дискового магни-

Рис. 19 - Результаты экспериментальных исследований МП дискового магнита

ИМП (по Фоллю); измерение параметров фактического МП в различных точках индуктора в режиме ПМП; измерение температуры в различных точках установки; измерение потребляемой мощности. Испытания макетного образца показали незначительное расхождение расчетных эксплуатационных параметров установки от реализованных.

С целью уточнения биологических эффектов МП и выработки наиболее адекватных режимов лечебных процедур с использованием аппарата интегральной магниготерапии «Веер-НМТ» была проведена серия экспериментов на лабораторных животных. Проведенные эксперименты позволили выявить различные биологические эффекты, формирующиеся в ответ на действие ПМП и ПеМП (рис. 21). Установлено, что ПМП вызывает быстрое формирование артериальной гиперемии, которая остается стабильной на протяжении 1,5-2 часов после окончания процедуры восстановление показателей исходного фона плавное (рис. 21, а). Стадия ишемии не наблюдается. Седативная и другие виды вегетативных реакций не наблюдаются.

О/Оиа<

а) о 3.5 D/Duo.

120.. Л 50

мин.

б) о 1. 6 30 40

Рис. 21 - Формирования сосудистой реакции у крыс под воздействием: а) ПМП; б) ПеМП

В отличие от ПМП действие на организм ПеМП сопровождается выраженной сосудистой реакцией, которая представляет стадийный процесс и характеризуется быстрой сменой стадий ишемии и артериальной гиперемии (рис. 21, б). Продолжительность стадий зависит от режима воздействия на организм ПеМП. Особенностью реакции последействия заключается в том, что восстановление исходного фона происходит в течение первых 10 минут после выключения аппарата, проходя кратковременную стадию ишемии. Такая скачкообразная реакция является аномальной, в связи с чем ограничивается применение ПеМП с частотой 50 Гц.

Проведены серии экспериментов, объектом исследований в которых является изучение изменения протеолитической активности пепсина при воздействии ВМП на целостный организм (in vivo) с правым и левым направлением вращения ВМП (D- и ¿-формы киральности). Данный эффект, полученный in vitro, декларирован как научное открытие (комплексные исследования в ГУП НИИ НМТ совместно с коллегами из Украины и Австрии), суть кото-

poro: воздействие ВМП на желудочный сок изменяет протеолитическую активность пепсина, причем при правом вращении поля активность возрастает, при левом - снижается.

Результаты эксперимента приведены на рис. 22. Исследование фермен-тообразующей функции проводилось параллельно двумя методами: унифицированным методом Туголукова (рис. 22, а, в) и унифицированным методом Анисона-Мирского в модификации Черникова (рис. 22, б, г). Результаты настоящего исследования in vivo подтвердили результаты экспериментов in vitro. Сравнивая динамику изменения активности пепсина при воздействии на подопытное животное D - ВМП и L - ВМП, можно отметить, что во втором случае эти показатели ниже, что совпадает с результатами in vitro.

ш вд "ew

, ™ ОЛИ йд вя

ад..- «Я. „.[-—-- а;и

^И виц нн1

^^НЦ ^^НВ ОКоктровь

■ цЩ г ■

-ШИЯИц о г —$ jl...... ... J^^HH,

ВМП l-*n 1

«) 6) в) г)

Рис. 22 - Соотношение средних показателей протеолтической активности пепсина в эксперииеггге и контроле

В настоящем исследовании не задавались целью решения задачи, касающейся тонких механизмов изменения каталитической активности. Тем не менее, возможно не лишены определенной степени правоты следующие объяснения механизмов протекания процессов: активное, не зависящее от концентрации Н+, а соответственно и значения рН, превращение пепсиногена в пепсин под действием ВМП может быть следствием разрыва молекулярной цепи пепсиногена, который с позиций физико-химических может ассоциироваться с еще большим правосторонним закручиванием биомолекул.

Представленные результаты исследований могут быть использованы медицинским приборостроением и экспериментальной медициной.

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Терапевтические МП должны содержать постоянную и переменную составляющие, при этом вектор магнитной индукции должен изменяться во времени и пространстве. Наилучшим образом данному требованию отвечают вращающиеся МП и бегущие МП.

2. Задача создания трехмерных ВМП, генерируемых электрическим способом на основе m-фазных преобразователей, имеет следующие варианты решения: разнесение обмоток в пространстве; введение обмотки подмагничивания.

3. Предложен метод механической генерации ВМП, выполненный на основе комбинации постоянных сосредоточенных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

60S ИШ

о» ^В

т I

нНН

т ЯВИ

з L--Л^^п,

D-ВМП

4. Разработана методика моделирования ВМП установок с механической генерацией, позволяющая рассчитать параметры генерируемого МП и параметры магнитотерапевтической установки.

5. Предложенная методика проектирования МТА общего воздействия позволяет рассчитать управляемый индуктор, отвечающий заданным требованиям, и осуществить синтез системы управления индуктором.

6. Разработан и реализован макетный образец аппарата интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ» и компьютеризированный комплекс на его основе.

7. Экспериментальные исследования макетных образцов МТА, генерирующих ВМП механическим методом, и МТА «Веер-НМТ» согласуются с результатами аналитических расчетов по предложенным методикам.

8. Биологические эксперименты по воздействию на животных ПМП, ПеМП и ВМП подтвердили терапевтическую эффективность разработанных МТА. Результаты исследований по воздействию ВМП на биосистемы, представленные в настоящей работе, фактически создают новое и эффективное направление в магнитотерапии для лечения гастроэнтерологических заболеваний.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. А.P. Vatorinov, D.A. Kuznetsov, T.I. Subbotina, A.A. Yashin The research in vivo of pepsin proteolytic activity change under the influence of the vortical magnetic fields with D- and ¿-form of chirality // Russian Journal of Biomechanics.-2001,- Vol. 5, №2,- C. 75-82.

2. Д.А. Борзое, Д.А. Кузнецов, Ю.А. Луценко, Т.Н. Субботина, И.А. Царего-родцев, С.А. Яшин, A.A. Яшин Синтез биотропных магнитных полей и его техническая реализация в магнитотерапии // Вестник новых медицинских технологий - 2001- Т. VIII, №2.- С. 75-80.

3. Д.А. Кузнецов, Т.Н. Субботина, С.А. Яшин, A.A. Яшин Аппаратура для вихревой магнитотерапии // Вестник новых медицинских технологий,-2001.- T.Vni, №1.-С. 76-78.

4. Д. А. Кузнецов, Т.И. Субботина, A.A. Яшин Разработка аппарата интегральной магнитотерапии «ВЕЕР-НМТ» // 18-я Научная сессия, посвященная Дню радио,- Тула, 2001,- С. 65.

5. Архипов М.Е., Кузнецов Д.А., Луценко Ю.А., Яшин A.A. Разработка генераторов вихревого магнитного поля с D- и L-формами киральности // II Международная научно-практическая конференция,- Новочеркасск, 2001- С. 22.

6. Д. А. Кузнецов Разработка аппарата интегральной магнитотерапии «ВЕЕР-НМТ» // Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов».- Самара, 2001- С. 143.

7. Д. А. Кузнецов Методы получения вихревых магнитных полей, имманентных живому организму II Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов»,- Самара, 2001,-С. 140.

8. Д. А. Кузнецов, Т.И. Субботина, A.A. Яшин Аппаратура для получения вихревых магнитных полей, имманентных живому организму // Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Биомедсистемы -2001»,- Рязань, 2001- С. 22-23.

9. Д. А. Кузнецов, Т.И. Субботина, A.A. Яшин Методы получения вихревых магнитных полей, имманентных живому организму // 4-ая Международная конференция «Радиоэлектроника в медицинской диагностике».- Москва, 2001 .-С. 18-20.

10. Д. А. Кузнецов, Т.И. Субботина, A.A. Яшин Аппаратура терапии вихревыми магнитными полями // 56-я Научная сессия, посвященная Дню радиоМосква, 2001- С. 412-414.

1J. Д.А. Кузнецов Реакция сосудов микроциркуляторного русла на действие магнитных полей // Материалы XI международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации»,- 2003.- С. 299-300.

12. Галкина JI.B., Кузнецов Д.А., Субботина Т.И., Яшин A.A. Результаты исследования биологических эффектов при воздействии на организм магнитных полей // Сборник научных работ «Актуальные проблемы медицины и биологии». - Томск, 2003,- Вып. 2 - С. 16-19.

13. Дорофеев А.И., Кузнецов Д.А., Рукосуев Г.И., Царегородцев И.А., Яшин A.A. Практическая реализация магнитотерапевтической установки «Веер-НМТ» для тотального и локального воздействия на организм пациента // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот,- 2002 - Т. 10, № 3(35).-С. 74.

14. Кузнецов Д.А. Синтез и методы генерирования вихревых вращающихся магнитных полей для магнитотерапии // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот - 2002 - Т. 10, № 3(35).- С. 87.

15. Патент РФ на изобретение «Магнитотерапевтическая установка» №2191043 от 20.10.2002 г. с приорегетом от 12,04.2001 г.

16. Патент РФ на изобретение «Конформная магнитотерапевтическая установка для лечения заболеваний молочной железы» №2207163 от 27.06.2003 с приоритетом от 19.11.2001.

17. Положительное решения на заявку «Магнитотерапевтическая установка» №2002109895 от 15.04.2002.

»

Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97 . Подписано в печать 29.09.2003 Формат бумаги 60x84'/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. V ■ Уч.-изд. л. . Тираж &0 экз. Заказ "ТОу .

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве Тульского государственного университета. 300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

Q_oo3-A \7\fj

Í17 197

Список сокращений, используемых в диссертации Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В МАГНИТОТЕРАПИИ 1Л. Магнитные поля и их родственность организму человека

1.2. Виды и классификация магнитных полей

1.3. Пространственно-временная структура магнитных полей, имманентных живому

1.4. Основные концепции и теории взаимодействия низкоинтенсивных магнитных полей с организмом

1.5. Современная магнитотерапия

1.6. Аппаратура магнитотерапии: современное состояние и тенденции развития

1.7. Анализ перспективных задач по организации воздействия магнитными полями Выводы

ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ,

ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НИЗКОИНТЕНСИВНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

2.1. Синтез вращающихся магнитных полей

2.1.1. Метод электрической генерации вращающихся магнитных полей

2.1.2. Метод механической генерации вращающихся магнитных полей

2.2. Моделирование вращающихся магнитных полей, генерируемых механическим методом

2.3. Схемно-конструкторское проектирование аппаратов интегральной магнитотерапии

2.3.1. Проектирование управляемого индуктора

2.3.1.1. Определение обмоточных данных и электромагнитных параметров индуктора

2.3.1.2. Анализ характеристик индуктора в рабочих режимах

2.3.1.3. Тепловой расчет индуктора

2.3.1.4. Исследование магнитного поля управляемого индуктора на основе метода конечных элементов

2.3.2. Синтез системы управления индуктором Выводы

Глава 3. АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МАГНИТОТЕРАПИИ

3.1. Схемно-конструкторское проектирование и разработка аппарата интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ»

3.1.1. Конструкция аппарата интегральной магнитотерапии

3.1.2. Проектирование управляемого индуктора МТА «Веер-НМТ»

3.1.3. Синтез системы управления индуктором

3.1.4. Обобщение проведенных теоретических исследований по конструированию аппарата «Веер-НМТ»

3.1.5. Реализация макетного образца аппарата «Веер-НМТ»

3.2. Разработка экспериментальных устройств воздействия вращающимся магнитным полем

3.2.1. Терапевтические установки с механической генерацией вращающихся магнитных полей

3.2.2. Терапевтические установки с электрической генерацией вращающихся магнитных полей

Выводы ш

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ

МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

4.1. Экспериментальная апробация магнитной установки, генерирующей вращающееся магнитное поле

4.1.1. Расчет вращающегося магнитного поля экспериментальной магнитной установки

4.1.2. Экспериментальные исследования вращающегося магнитного поля экспериментальной магнитной установки

4.2. Испытания макетного образца аппарата «Веер-НМТ»

4.3. Эксперименты по влиянию на животных магнитными полями, генерируемыми макетным образцом аппарата «Веер-НМТ»

4.3.1. Материалы и методы

4.3.2. Эксперимент по воздействию постоянным магнитным полем

4.3.3. Эксперимент по воздействию переменным магнитным полем

4.3.4. Анализ результатов экспериментов

4.4. Эксперименты по воздействию на животных вращающимся 121 магнитным полем

4.4.1. Экспериментальные исследования: материалы и методы 4.4.2. Численная оценка результатов эксперимента

4.4.3. Анализ результатов исследования

Выводы

Актуальность работы

Современная биомедицина использует в качестве немедикаментозных методов лечения низкоинтенсивные магнитные поля (постоянное магнитное поле (ПМП); переменное магнитное поле (ПеМП); пульсирующее магнитное поле (ПуМП); вращающееся магнитное поле (ВМП); импульсное магнитное поле (ИМТТ); бегущее магнитное поле (БМП)). Магнитные поля (МП) создаются различными техническими средствами по функциональным возможностям, уровню структурной сложности и технологии взаимодействия средств с организмом [1]. Магнитотерапевтические изделия осуществляют как локальное воздействие, так и в настоящее время интенсивно развивающееся общее воздействие (ОВ) полей на организм [2-9]. Оно обеспечивает более высокий биологический, лечебный эффект [10-14].

Современные магнитотерапевтические аппараты (МТА) имеют возможность оперативной диагностики и осуществление режима оптимизации воздействия, синхронизируемая биоритмами пациента и включаемая в контур биотехнической обратной связи [15]. Для усиления магнитобиологиче-ской активности искусственных МП [16-19] в практике магнитотерапии используют дополнительные приемы: комбинации ПеМП и ПМП (постоянный фон), модуляцию низкочастотных ПеМП более высокочастотными составляющими [20], использование, наряду с непрерывными, прерывистых режимов питания индукторов [1].

Несмотря на широкий спектр возможных магнитобиологических эффектов, МП не стали радикальным средством в клинической практике, не стали самостоятельным компонентом в лечении серьезных патологий.

Наличие противоречивости во взаимодействии МП с живыми системами обусловливает необходимость детального разбора и изучения механизмов влияния их на организм человека. В этой связи следует определиться в перечне параметрических характеристик физических полей — «биотропных параметров», благодаря которым предопределяется возможность воздействия на биообъекты (БО). К ним относятся: вид поля, индукция, энергия, градиент, вектор и частота поля, форма во времени и пространстве, экспозиция и локализация воздействия. От каждого из параметров, а также от их сочетания существенно зависит эффективность лечения того или иного заболевания [20-26].

Причина невысокой биологической и терапевтической современной магнитотерапии кроется в том, что в существующих аппаратурных реализациях источников МП не учитываются частотно-временные и пространственно-временные характеристики, которые были бы согласованы с биологическими, биохимическими, физиологическими, в частности, биоритмологическими параметрами БО, определяющими структуру собственных ЭМП (по принципу взаимности). Т.е. характеристики воздействующих МП не оптимизированы, в особенности это относится к незначительному использованию ПеМП с вектором магнитной индукции, изменяющимся в пространстве и времени (бегущих и вращающихся МП). Данные виды полей обладают максимальным терапевтическим эффектом [15].

При этом остается не проработанной методология проектирования генераторов МП, излучающих поля с широким набором биотропных параметров, в том числе частотно-временных и пространственно-временных характеристик.

Цель и задачи диссертации

Целью работы является создание методов проектирования и моделирования генераторов МП, обладающих заданным набором биотропных параметров.

Задачи работы:

- анализ пространственно-временной структуры МП, родственных организму человека; разработка методов проектирования и моделирования устройств магнитотерапии;

- разработка конструкций образцов магнитотерапевтической аппаратуры;

- экспериментальная апробация макетных образцов с выводами для медицинского приборостроения и проведение биологических опытов на макетных образцах с выводами для медицины.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования является аппаратура магнитотерапии. Предметом исследования являются методы проектирования и моделирования устройств магнитотерапии с заданными параметрами, генерируемых МП.

Научная новизна работы

Предложен метод механической генерации вращающихся МП, выполненный на основе комбинации постоянных сосредоточенных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

Разработана методика моделирования ВМП, генерируемых механическим способом.

Разработана методика проектирования магнитотерапевтических аппаратов, осуществляющих общее воздействие МП с заданными параметрами на % организм человека.

Практическая значимость работы

Предложенный метод генерации ВМП механическим способом позволит создать широкий спектр магнитотерапевтических установок, излучающих МП с разнообразными частотно-временными и пространственно-временными характеристиками.

На основе методики проектирования аппаратуры интегральной магнитотерапии разработан аппарат интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ», * предназначенный для научно-исследовательских работ по изучению влияния

МП на функции человеческого организма, созданию методик лечения МП различных заболеваний.

Положения, выносимые на защиту

1. Обоснование значимости применения МП с вектором магнитной индукции, изменяющимся в пространстве и времени, в терапевтических целях.

2. Методика проектирования магнитотерапевтических аппаратов, осуществляющих общее воздействие МП с заданными параметрами на организм человека.

3. Метод механической генерации вращающихся МП, выполненный на ^ основе комбинации постоянных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

4. Методика моделирования ВМП, генерируемых механическим способом.

Апробация полученных результатов

Материалы диссертации обсуждались на 18-я Научной сессии, посвященной Дню радио, проводимой в Тульском государственном университете (г. Тула, 2001 год), 4-ой Международной конференции «Радиоэлектроника в ф медицинской диагностике» (г. Москва, 3-4 октября 2001 г.), 56-ой Научной сессии, посвященной Дню радио (г. Москва, 16-17 мая 2001 года), II Международной научно-практической конференции (Новочеркасск, 2001), Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2001), Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Био-медсистемы-2001» (Рязань, 2001), V Международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию полета человека в космос (Житомир, 2001) на XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические про* блемы адаптации» (Москва, 27-28 января 2003 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 работ; технические решения защищены тремя патентами (положительные решения ФИПС).

Внедрение результатов исследования

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре медико-биологических дисциплин Тульского государственного университета, в исследовательском процессе ГУЛ НИИ новых медицинских технологий, внедрены: в биомедицинской тематике работ ЗАО «Шунгит»; в научно-исследовательской работе кафедры биомедфизики и информатики с курсом математики Курского гос. мед. университета; в учебном процессе кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека Курганского государственного университета; в научно-исследовательской работе Учебно-научного центра дополнительного образования Сургутского госуниверситета; в учебном процессе кафедры биомедицинской инженерии Курского государственного технического университета; в учебном процессе на кафедре лазерной физики физического факультета ВолГУ.

Выводы

Экспериментальная апробация магнитной установки, генерирующей В МП механическим способом, доказала корректность предложенной методики моделирования данных МП.

Испытания макетного образца аппарата интегральной магнитотера-пии «Веер-НМТ» показали незначительное расхождение расчетных эксплуатационных параметров установки от реализованных.

Эксперименты по воздействию на животных ПМП, ПеМП и ВМП подтвердили терапевтическую эффективность разработанных МТА. Результаты исследований по воздействию ВМП на биосистемы, представленные в настоящей работе, фактически создают новое и чрезвычайно эффективное направление в магнитотерапии.

Представленные результаты исследований могут быть использованы для медицинского приборостроения и экспериментальной магнитобиологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Терапевтические МП должны содержать постоянную и переменную составляющие, при этом вектор магнитной индукции должен изменяться во времени и пространстве. Наилучшим образом данному требованию отвечают вращающиеся МП и бегущие МП.

2. Задача создания трехмерных ВМП, генерируемых электрическим способом на основе т-фазных преобразователей, имеет следующие варианты решения: разнесение обмоток в пространстве; введение обмотки подмагни-чивания.

3. Предложен метод механической генерации ВМП, выполненный на основе комбинации постоянных сосредоточенных магнитов, часть которых установлена на подвижном основании.

4. Разработана методика моделирования ВМП установок с механической генерацией, позволяющая рассчитать параметры генерируемого МП и параметры магнитотерапевтической установки.

5. Предложенная методика проектирования МТА общего воздействия позволяет рассчитать управляемый индуктор, отвечающий заданным требованиям, и осуществить синтез системы управления индуктором.

6. Разработан и реализован макетный образец аппарата интегральной магнитотерапии «Веер-НМТ» и компьютеризированный комплекс на его основе.

7. Экспериментальные исследования макетных образцов МТА, генерирующих ВМП механическим методом, и МТА «Веер-НМТ» согласуются с результатами аналитических расчетов по предложенным методикам.

8. Биологические эксперименты по воздействию на животных ПМП, ПеМП и ВМП подтвердили терапевтическую эффективность разработанных МТА. Результаты исследований по воздействию ВМП на биосистемы, представленные в настоящей работе, фактически создают новое и эффективное направление в магнитотерапии для лечения гастроэнтерологических заболеваний.

1. Соловьева Г.Р. Магнитотерапевтическая аппаратура. М.: Медицина, 1991.- 176 с.

2. Общее магнитное воздействие и его применение в лечебных и восстановительных целях / Под ред. A.M. Беркутова. Рязань: Радиотехническая акад., 1996.-112 с.

3. Программирование лечебного действия динамических магнитных полей, генерируемых полимагнитной системой «Аврора МК»: Методические рекомендации / Под ред. Ю.И. Карташова. Рязань: Радиотехническая акад., 1996.-52 с.

4. А. с. 764191 (СССР), МКИ А 6IN 2/00. Устройство для воздействия магнитным полем / Ю.Б. Кириллов, А.Г. Епифанов, Е.М. Прошин и др.

5. Патент 2003361 С1 (РФ), МКИ A 61N 2/02. Устройство для воздействия магнитным полем / A.M. Беркутов, С.В. Грузаев. В.Г. Кряков и др. -Опубл. 1993. Бюл. № 43-44.

6. Патент 2033206 С1 (РФ), МКИ A 61N 2/04. Способ лечения артериальных сосудистых заболеваний, осложненных патологией венозной системы, и устройство магнитотерапии / A.M. Беркутов, Ю.Б. Кириллов, В.Г. Кряков и др. Опубл. 1995, Бюл. № 11.

7. Патент 2007198 С1 (РФ), МКИ A 61N 2/02. Полимагнитный терапевтический аппарат / A.M. Беркутов, В.Г. Кряков, С.Г. Гуржин и др. Опубл. 1994. Бюл. № 3.

8. Патент 2069572 С1 (РФ), МКИ A 61N 2/04. Способ лечения сосудистых заболеваний конечностей и устройство для магнитотерапии / Н.С. Барсук, A.M. Беркутов, Е.М. Прошин и др. Опубл. 1997, Бюл. № 26.

9. Патент 2090217 С1 (РФ). МКИ A 61N 2/00. Способ формирования сигналов магнитотерапевтического воздействия и устройство для его осуществления / A.M. Беркутов, Е.М. Прошнн. О.Г. Светников. Опубл. 1994, Бюл. № 3.

10. Беркутов A.M. Кириллов Ю.Б. Прошин Е.М. Современные тенденции и проблемы управления здоровьем // Вестник новых медицинских технот логий. 1995. - Т. П, № 3-4.- С. 98-104.

11. Беркутов A.M., Карташев Ю.И., Прошин Е.М. Компьютерные информационные технологии в медико-биологической практике // 100 лет радио: Сб. научных трудов Рязанской государственной радиотехнической академии. -Рязань: РГРТА, 1995. С. 59-63.

12. Беркутов A.M., Жулев В.И., Киръяков О.В. и др. Магнитотерапия как высокая лечебно-восстановительная технология // Образование инвалидов: Межвуз. сб. научных трудов / Под ред. Л. А. Саркисяна. М.: МИИ, 1997. -С. 140-147.

13. Беркутов A.M., Кириллов Ю.Б., Прошин Е.М. Обратная связь в комплексах магнитотерапии // Автоматизация испытаний и измерений: Сб.научных трудов. Рязань: РГРТА, 1995. - С. 4-10.

14. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов / Под ред. A.M. Беркутова, В.И Жулева, Г. А. Кураева, Н.М. Прошина.

15. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000 г. — 376 с.

16. Мешков Ю.В., Коробков А.И., Петрова H.A. Аппарат для магнитоте-рапии и магнитофореза «Полюс-3» // Мед, техника. 1993. - №2. - С. 46-48.

17. Холодов Ю.А. Организм и магнитные поля // Успехи физиол. наук. -1982. Т. 13, №2. - С. 48-64.

18. Сухотник И.Г. Сравнительная оценка эффективности использования постоянных и переменных магнитных полей при лечении трофических язв // Вестник хирургии. 1990. - Т. 144, № 6. - С. 123-124.

19. Улащик B.C. Новые методы и методики физической терапии. Минск: Беларусь, 1986. - 176 с.

20. Гавинский Ю.В. Методическое пособие по применению в медицине физио-терапевтического комплекса «Магнитор-АМП». Бийск: Изд-во АО «НПАП Алтаймедприбор», 1992. - 56 с.

21. Шишло М.А. О биотропных параметрах магнитных полей // Вопросы курортологии и физиотерапии. 1981. - №3. - С. 61-63.

22. Музалевская Н.И. Физиологические проявления действия магнитного поля малой напряженности в диапазоне сверхнизких частот. J1., 1978. - 23 с.

23. Карташев А.Г. Об эффективности МП с вертикальным вектором / Ци-тир. по кн.: Демецкий A.M., Жуков Б.Н., Цецохо A.B. Магнитные поля в практике здравоохранения. Самара: Изд-во самарского мед. ин-та, 1991. -157 с.

24. Холодов Ю.А., Шишло М.А. Электромагнитные поля в нейрофизиологии. М.: Наука, 1979. - 168 с.

25. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Магнитные поля. -Женева: Изд-во ВОЗ Медицина, 1992. - 192 с.

26. Пресман A.C. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука, 1968.-288 с.

27. Пресман A.C. Электромагнитные поля в биосфере. М.: Знание, 1971. -64 с.

28. Пресман A.C. Электромагнитная сигнализация в живой природе. Факты, гипотезы, пути исследования. М.: Сов. радио, 1974. - 64 с.

29. Темуръянц H.A., Владимирский Б.М., Тигикин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова Думка, 1992. - 187 с.

30. Данон Ж. Магнетизм и микроорганизмы // Наука и человечество. -1986.-С. 187-191.

31. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. JL: Гидрометеоиздат, 1974. -175 с.

32. Волынский A.M. Изменение сердечной и нервной деятельности у животных различного возраста при действии электромагнитными полями низкой частоты и малой напряженности // Проблемы космической биологии. -М., 1982.-Т.43.-С. 98-100.

33. Волынский A.M., Владимирский Б.М. Моделирование воздействия магнитной бури на млекопитающих // Солнечно-земная физика. 1969. -Вып.1. - С. 294-298.

34. Волынский A.M., Владимирский Б.М. Изменения сердечной деятельности у животных при воздействии низкочастотными магнитными полями // Экспериментальная и возрастная кардиология. Владимир: Владимирский мед. ин-т, 1970. - С. 25-26.

35. Плеханов Г.Ф., Ведюшкина H.H. Выработка сосудистого условного рефлекса у человека на изменение напряженности электромагнитного поля высокой частоты // Журн. высш. нервн. деят. 1966. - Т. 16, №1. - С. 34-37.

36. Михайловский В.П., Красногорская H.H., Войчишин Ю.С. и др. О восприятии людьми слабых колебаний напряженности магнитных полей // Проблемы бионики. -М.: Наука, 1973. С. 202-208.

37. Sanker Narajan Р. К, Subrahmajan S., Srinivazan Т. M. A controlled magnetic field enclosure for experiments in magnetic physiology // J. Biomed. -1982.-V.2, №2.-P. 25-29.

38. Subrahmajan S., Sanker Narajan P. V., Srinivazan Т. M. Effects of magnetic micropulsation on the biological system, a bioenvironmental study // Int. J. Biometeor. 1985. - V. 29, №3. - P. 193-203.

39. Амосов И. С., Никитина Р. Г., Калашникова И. Н. К проблеме биологического действия постоянных магнитных полей на организм // Радиация и организм. Обнинск, 1984, С. 11-13.

40. Гавриков H.A., Диженина И. И. Рефлекторная магнитопунктура при ишемической болезни сердца и гипертонической болезни // Актуальные вопросы магнитобиологии и магнитотерапии. Ижевск, 1981.- С. 151-152.

41. Франкевич Е. Л. Магнитные поля и скорость реакции // Вестник АН СССР. 1978. - Т.2. - С .80-86.

42. Плеханов Г. Ф. Основные закономерности низкочастотной электромаг-нитобиологии. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1990. - 187 с.

43. Холодов Ю.А., Шигило М. П. Электромагнитные поля в нейрофизиологии. -М.: Наука, 1979. 168 с.

44. Берлин Ю. В. Сенсорные реакции на различные магнитные поля // Применение магнитных полей в медицине, биологии, сельском хозяйстве. -Саратов, 1978.-С. 17-18.

45. Павлович С. А. Магнитная восприимчивость организмов. Минск. Наука и техника, 1985. - 110 с.

46. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Сверхслабые излучения в межклеточных взаимодействиях. Наука, Новосибирское отделение, 1981, 143с.

47. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей Наука, Новосибирское отделение, 1985.

48. Кораблев H. H. К вопросу о квантово—информационном анализе биологических объектов. // Вестник биофизической медицины 1994. - №2 -с.28-30.

49. Жаботинский A.M. Колебательные химические реакции в гомогенной среде и смежные проблемы В кн. Колебательные процессы в биологических и химических системах. М.: Наука, 1967, с.288

50. Полетаев И.А. "О математическом моделировании колебательных процессов в биологических и химических системах". там же, с 289

51. Гаркави JI.K., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма Ростов на Дону, 1979, 125 с.

52. Аветисов В. А., Гольданский В. И. Физические аспекты нарушения зеркальной симметрии биоорганического мира// Успехи физических наук. -1996.-Т. 166, №8,-С. 873-891.

53. Electromagnetic waves in chiral and bi-isotropic media / Lmdell I. V., Sihvlova A. H., Tretyakov S. A. et al. London: Artech House, 1994. - 291 p.

54. Кацеленбаум Б.З., Коршунова E.H., Сивое A.H. и др. Киральные электродинамические объекты // Успехи физических наук. 1997. - Т. 167, №11. -С. 1201-1212.

55. Чернавский Д.С. Проблема происхождения жизни и мышления с точки зрения современной физики // Успехи физических наук. 2000. - Т. 170, № 2.-С. 157-183.

56. Вернадский В. И. Философские мысли натуралиста. М: Наука, 1988. -520с.

57. Казначеев В. П. Учение В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. 248 с.

58. Шубников А. В., Копцик В. А. Симметрия в науке и искусстве. 2-ое изд. -M.: Наука, 1972.-339 с.

59. Smith С. W, С hey R., Manro J.A. : Water Friend or Foi? Laboratory Practice, 1985, 34(10), p.p. 29-34

60. Стратонавт P. Jl. Теория информации. M.: Советское радио, 1975. -424с.

61. Житник H. Е., Новицки Я. В., Привалов В.Н. и др. Вихревые магнитные поля в медицине и биологии // Вестник новых медицинских технологий. — 2000. T. VII, №1.- С. 46-57.

62. Бучаченко А. Л., Сагдеев Р. 3., Салихов К. М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск: Наука, 1978. - 296 с.

63. Волъкенштейн М. В. Биофизика М., 1981.

64. Викторов В. А., Малков Ю. В. К механизму лечебного действия низкочастотного ЭМП // Магнитология. 1993. - №1. - С. 3-7.

65. Ванаг В. К., Кузнецов А. Н. Первичные механизмы действия магнитных полей и спиновые эффекты // Биологические эффекты электромагнитных полей. Вопросы их использования и нормирования. Пущино, 1989. - С. 15-49.

66. Молекулярная биология. М.: Наука, 1965. - 155 с.

67. Audus L. /., Whish /. С. Magnetotropism // Biological effects of magnetic fields: Plenum Press, 1964. - №4. - P. 170.

68. Ивков В. Г., Берестовский Г. Н. Липидный бислой биологических мембран. М.; Наука, 1982. - 224 с.

69. Реакции биологических систем на магнитные поля. М.: Наука, 1978. -216 с.

70. Pilla A. A. Electrochemical information transfer at cell surfaces and junction-application on the study and manipulation of cell regulation. Bioelectro-chemistry. Ed. H. Keyzer, F. Grutmann: Plenum Press. 1980. - №4. - P. 353396.

71. Pilla A. A. Electrochemical information transfer at living cell membrane. -Ann. N.Y. Acad. Sci. 1974. - V.238. - P. 149.

72. Adey W. R., Bavin S. M. Brain cell surfaces in cooperative binding and release of calcium by low level electromagnetic fields // Symposium on the biological effects of electromagnetic waves. Abstrs. Helsinki, 1978, P. 53.

73. Шишло M. 77. Влияние магнитного поля на биологические объекты. -М.: Наука, 1971.

74. Эйди У. Р. Кооперативные механизмы восприимчивости мозговой ткани к внешним и внутренним полям // Физиология человека. 1975. - Т. 1, №1. - С. 59-68.

75. Эйди У. Р., Делъгадо X, Холодов Ю. А. Электромагнитное загрязнение планеты и здоровье // Наука и человечество. 1989. - С. 10-17.

76. Эйди У. Р. Частотные и энергетические окна при воздействии слабых электромагнитных полей на живую ткань // Труды инженеров ин-та по электротехнике и радиоэлектронике. 1980. - Т.68, №1. - С. 140-148.

77. Adey W. R. Effects of electromagnetic radiation on the nervous svstem 11 Ann. N.Y. Acad. Sci. 1975. - V.247. - P. 15-20.

78. Adey W. R. Tissue integrations with non-ionizing electromagnetic fields // Phys. Rev. 1981. - V.61, №2. - P. 435-439.

79. Кисловский Л. Д. О возможном молекулярном механизме влияния солнечной активности на процессы биосферы // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Наука, 1971. - С. 260.

80. Кисловский Л. Д. О роли критических явлений при фазовых переходах второго порядка в процессе самоорганизации неравновесных систем биосферы // Проблемы космической биологии. 1988. - Вып.55. - С. 121-128.

81. Березин М. В. Ляпин Р. Р., Салецкий Ф. М. Влияние слабых переменных магнитных полей на рассеяние света водными системами (препринт / МГУ. Физ. фак., №21). М.: 1988. - 41 с.

82. Казанин В. И. Стадийность, обратимость и компенсация магнитобиоло-гических реакций в изолированных клетках и тканях // Медицинская радиология. 1986. - №4. - С. 63-66.

83. Мирцкулава М. Б., Цыбадзе А. Д., Барнабишвили М. О., и др. Действие переменного магнитного поля на противовирусную защиту клеток // Вопросы курортологии и физиотерапии. 1991. -№5. - С. 3-5.

84. Артюхина Н. И. Реакции структурных элементов головного мозга крыс на воздействие магнитного поля // Проблемы электромагнитной нейробио-логии. -М.: Наука, 1988. С. 48-64.

85. Бухарин Е. А., Владимиров В. #., Тывин Л. И., Давыдова О. К. Проблемы электромагнитной нейробиологии. М. Наука, 1988. - С. 42-48.

86. Федосеев В. Б. Исследование влияния магнитного поля на возбудимость нервных клеток // Материалы 1-й Всесоюзной конференции. Ростов-на-Дону, 1990.-С. 102.

87. Соковец И. Г., Плеханов Г. Ф. О возможности лечебного действия переменного магнитного поля через точки акупунктуры // Клиническое применение магнитных полей. — Ижевск, 1977. С. 8-9.

88. Иванова С. М. Некоторые биофизические аспекты механизма действия магнитных полей на структурные компоненты крови // Применение магнитных полей в медицине, биологии и сельском хозяйстве. Саратов, 1978. -С. 33-37.

89. Демьяненко В. В., Рузаев К Д., Демьяненко С. М. К анализу биостиму-лирующего влияния магнитных полей // Применение магнитных полей в медицине, биологии и сельском хозяйстве. Саратов, 1978. - С. 27-28.

90. Демецкий А. М. Современное представление о механизмах действия магнитных полей // Магнитология. 1991. - №1. - С. 6-11.

91. Самохина J1. А., Байгутанов Ж. БЖексенбиев Н. Ж. Биологическое действие электромагнитных полей. Пущино, 1982. - 167 с.

92. Толгская М. С, Никонова К. В. Гистологические изменения в организме белых крыс при хроническом воздействии электромагнитных полей высокой частоты // О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. М.: Наука, 1964. - С. 89-90.

93. Зюбанова Л. Ф., Литвишкова Е. И. Влияние импульсного магнитного поля на высшую нервную деятельность животных // Проблемы электромагнитной нейробиологии. М.: Наука, 1988. - С. 21-24.

94. Годик Э. Э., Гуляев Ю. В. Физические поля человека и животных // В мире науки. 1990. - №5. - С. 75-82.

95. Соколовский С. И., Яшин С. А. Побочные воздействия на организм человека при лечении стоматологических заболеваний вихревыми магнитными полями // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 2000. - Т. 8, № 1. -С. 40-43

96. Соколовский С. И., Яшин С. А. Аппаратурное обеспечение магнитоте-рапии с использованием вихревых полей в стоматологии // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 2000. - Т. 8, № 1. - С. 43-46

97. Буц В.А., Скибенко К.П. Один из механизмов действия ультразвука // Зарубежная радиоэлекроника. 1996. - №12. - с.50-53

98. Goldbery В. Cancer/ California Tiburón : Future medicine publishing, 1999, 1116 p.

99. Novicky I.W. Patenturkunde Republic Osterreich № 354644, Vienna 25 ju-nuary, 1980

100. Novicky I.W. Cancer treatment using, anticancer preparation alkoloid dera-vative Ukrain. In.: Daikos G.A., Giamarellow H., eds. Proceedings of the 4-th Mediterranean Congress of Chemotherapy. Chemotherapia 1985, 4 (Suppl. to n 2): 1169 171.

101. Novicky I.W., Greif M., Hamber F, Staub W. Regression of malignant tumours using the immunostimulating experimental drug Ukrain (Abstract). 6-th Int. Congr. lmmunoligy. Toronto, 1968; 4.26.21

102. Nowicky /. W Inhibition of tumour progression and metastases by the immu-nomodulatoing agent Ukrain. J.Cell Biochem 1987; Suppl.l 1D:101

103. Шелекетина И.И., Кожухаръ Н.П., Минко А.Ф., Руденко А.И. К методике определения активности пепсина в желудочном соке // Лаб. дело -1981. №4,- с 254-255.

104. Андреева Н.С. Зачем и почему пепсин стабилен и активен при рН2? У/ Молекулярная биология. 1994. - вып.6.- Т28- с. 1400-1406

105. Bhaskar B.R., Gar in R., Turner B.S., Bradley I.D. Bansil R., Stanley H.Y., Lamont IT. II Nature. 1992. - v.360 - p.458-461

106. Вернадский В.И. Избранные сочинения. Т.5, М.: Изд-во АН СССР, 1960

107. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. М.: Наука, 1975.

108. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Научная мысль как планетное явление. М.: Наука, 1976

109. Эйди Р. Электромагнитные взаимодействия на клеточных мембранах: перестройка стереотипа.// В сб. Двенадцатые сеченовские чтения,- М.: Изд-во РАН, 1956. с 3-21

110. Blackman C.F. et al Effects of ELF (1-120 Hz) and Modulated (50 Hz) RF Fields on the Efflux of Calcium Ions from Brain Tissue in vitro // Bioelec-tromegnetics- 1985. №6.-P.327-328

111. Liu- Liu S., Adey W.R. Low Frequency Amplitude Modulated Microwave Fields Change Calcium Efflux. Rates from Synaptosomes // Bioelectromegnetics. -1982/-№3 pA. 309-322.

112. Демецкий A. M, Жуков Б. H., Цецохо А. В. Магнитные поля в практике здравоохранения. Самара: Изд-во самарского мед. ин-та, 1991. - 157 с.

113. Белькевич В. И., Берлин Ю. В., Бувин Г. М. Аппаратура для лечения бегущим импульсным магнитным полем // Электронная промышленность. -1985. -№ 1.-е. 59-62.

114. Инструкция по эксплуатации: И83 254 003 И15. Утв. МЗ СССР 15.01.83. Алтпарат для магнитотерапии АМТ-01. М: Медицина, 1984. - 4 с.

115. Викторов В. А., Малков Ю. В. Основы разработки аппаратуры для магнитотерапии и аппараты системы «Полюс» // Медицинская техника. 1994.- № 3. С. 26-32.

116. Соловьева Г. Р., Еремин В. А., Горзон Р. Р. Аппарат для низкочастотной магнитотерапии «Полюс-1» // Медицинская техника. 1973. - № 5. - С. 2933.

117. Еремин В. А., Соловьева Г. Р., Шишков В. А., Петрова Н. А. Переносный аппарат для низкочастотной магнитотерапии «Полюс-101» // Медицинская техника. 1986. - № 5. - С. 56-58.

118. Малков Ю. В., Еремин В. А. Аппарат для магнитотерапии «Полюс-2» // Новые методы и аппаратура для физиотерапии. М., 1988. - С. 31-36.

119. А. с. 971351 (СССР), МКИ A 61N 1/42. Устройство для магнитотерапии / Б. Н. Кузьминский, В. К. Ивченко. Опубл. 1982, Бюл. № 41.

120. Лечебно-диагностический комплекс «Малахит-010П» // Магнитология.- 1991,-№2.-С. 53-54.

121. А. с. 1588425 (СССР), МКИ A 61N 2/00. Магнитотерапевтическая установка «Магнитотурботрон» / Д. А. Синицкий, С. Д. Синицкий. — Опубл. 1990, Бюл. № 32.

122. Соколовский С. И., Яшин С. А. Биофизическое обоснование и клиническая апробация лечения пародонтита вихревыми магнитными полями // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 2000 - Т. 8, № 1 - С. 35-40

123. Coppelan С., Ir and K.V., Hall Electromagnetic bload flowmet in clinical surgery // Acta Chir. Scond. Suppl 368, p-p 3-67, 1967

124. Д.А. Борзое, Д.А. Кузнецов, Ю.А. Луценко, Т.И. Субботина, И.А. Царе-городцев, С.А. Яшин, А.А. Яшин Синтез биотропных магнитных полей и его техническая реализация в магнитотерапии // Вестник новых медицинских технологий.- 2001.- Т.VIII, №2,- С. 75-80.

125. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Электрические машины: В 2-х ч. 4.1: Учебник для электротехн. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1987. -319 с.

126. Голъдберг ОД., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высш. шк., 1987. - 319 с.

127. Д. А. Кузнецов Методы получения вихревых магнитных полей, имманентных живому организму // Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов».— Самара, 2001.-С. 140.

128. Кузнецов Д.А. Синтез и методы генерирования вихревых вращающихся магнитных полей для магнитотерапии // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот,- 2002,- Т. 10, № 3(35).- С. 87.

129. Д. А. Кузнецов, Т.И. Субботина, A.A. Яшин Методы получения вихревых магнитных полей, имманентных живому организму // 4-ая Международная конференция «Радиоэлектроника в медицинской диагностике».- Москва, 2001С. 18-20.

130. Изучение эффективности использования высокоэффективного импульсного магнитного излучения для реабилитации больных, которые пострадали от Чернобыльской катастрофы //Отчет о НИР: научн. рук. Проф. Ю.А.Филиппов, УКРНДиГ, 1997 31с.

131. Лувсан Г. Очерки методов восточной рефлексотерапии. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1991, 431с.

132. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 3. Электричество. М.: Наука, 1977.-688 с.

133. Постоянные магниты. Справочник / Альтман А.Б. и др. Под. ред. Пятина Ю.М., 2-е изд. М: Энергия, 1980.

134. Тамм И.Е. Основы теории электричества. 9-е изд. М: Наука, 1976. -616 с.

135. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир, 1965. - 704 с.

136. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. ~ М.: Наука, 1982.-624 с.

137. Том Р., Tapp Дж. Магнитные системы МГД генераторов и термоядерных установок. Основы расчёта магнитных полей и сил. - М.: Энерго-атомиздат, 1985. - 272 с.

138. Батыгин В.В., Топтыгин H.H. Сборник задач по электродинамике. 2-е изд. М.: Наука, 1970. - 504 с.

139. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Л.: Энерго-атомиздат, 1986. - 600 с.

140. Залесский А. М. , Кукеков Г. А. Тепловые расчеты электрических аппаратов. JI.: Энергия, 1967. -379 с.

141. Гпазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. JI. Энергия, 1973. - 304 с.

142. Бирзниекс Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока. ~ М.: Энергия, 1974.-256 с.

143. Справочник по преобразовательной технике. // Под ред. И. М. Чиженко. К.: Техника, 1978. - 447 с.

144. Сандлер А. С. Гусяцкин Ю. М. Тиристорные инверторы с широтно-импульсной модуляцией. М.: Энергия, 1958. - 96 с.

145. Забродин Ю. С. Автономные тиристорные инверторы с широтно-импульсным регулированием. М.: Энергия, 1977. - 136 с.

146. Д. А. Кузнецов, Т.Н. Субботина, A.A. Яшин Разработка аппарата интегральной магнитотерапии «ВЕЕР-НМТ» // 18-я Научная сессия, посвященная Дню радио Тула, 2001С. 65.

147. Д. А. Кузнецов Разработка аппарата интегральной магнитотерапии «ВЕЕР-НМТ» // Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов».- Самара, 2001 — С. 143.

148. Патент 2084347 Cl (РФ), МКИ A 61N 2/00. Магнитотерапевтическая установка / Рукосуев Г.И., Копанев В.Т., Хадарцев A.A., Яшин A.A. -Опубл. 20.07.97, Бюл. № 20.

149. Сухинин Б. Б. , Домнин А. Е Разработка и исследование электрических следящих приводов, работающих в комплексе с радиотехнической аппаратурой. // Отчет ОНИР № Гос. регистр. Ф33584. Днепродзержинск, 1987.

150. Самохин А.Б., Готовский Ю.В. Электропунктурная диагностика по методу Р.Фолля. М.: Медицина, 1992. - 85 с.

151. Архипов М.Е., Кузнецов Д.А., Луценко Ю.А., Яшин A.A. Разработка генераторов вихревого магнитного поля с D- и L-формами киральности // II Международная научно-практическая конференция Новочеркасск, 2001— С. 22.

152. Д. А. Кузнецов, Т.Н. Субботина, A.A. Яшин Аппаратура терапии вихревыми магнитными полями // 56-я Научная сессия, посвященная Дню радио,-Москва, 2001,-С. 412-414.

153. Д.А. Кузнецов, Т.П. Субботина, С.А. Яшин, A.A. Яшин Аппаратура для вихревой магнитотерапии // Вестник новых медицинских технологий -2001.- T."VIII, №1.-С. 76-78.

154. Патент РФ на изобретение «Магнитотерапевтическая установка» №2191043 от 20.10.2002 г. с приорететом от 12.04.2001 г.

155. Положительное решения на заявку «Магнитотерапевтическая установка» №2002109895 от 15.04.2002.

156. Патент РФ на изобретение «Конформная магнитотерапевтическая установка для лечения заболеваний молочной железы» №2207163 от 27.06.2003 с приоритетом от 19.11.2001.

157. Д.А. Кузнецов Реакция сосудов микроциркуляторного русла на действие магнитных полей // Материалы XI международного симпозиума «Эко-лого-физиологические проблемы адаптации» 2003- С. 299-300.

158. Галкина Л.В., Кузнецов Д.А., Субботина Т.Н., Яшин A.A. Результаты исследования биологических эффектов при воздействии на организм магнитных полей // Сборник научных работ «Актуальные проблемы медицины и биологии». Томск, 2003-Вып. 2-С. 16-19.

159. Яшин A.A. Четвертое измерение в конструктивной физике живого: эффекты киральности в биологии // Вестник новых медицинских технологий. 2000. - T. VII, №2. - С. 50 - 55.

160. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Тт 1-3. -1086 с.

161. Судаков К.М. Информационный феномен жизнедеятельности. М.: Изд-во РМА ПО, 1999. - 380 с.

162. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Меньшиков В.В., Делекторская J1.H., Золотницкая Р.П. и др. М.: Медицина, 1987.-368 с.

163. Евсюков В.В., Ильин А.А., Ильин Р.А. Математические методы и модели анализа динамических процессов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2002. - 139 с.