VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Инфракрасная магнитотерапия как физикотерапевтический метод лечения болезней суставов
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
«60% россиян страдают болезнями суставов», и это не только фраза из известной рекламы «Чудо-крема Вольтарен», но и реальная действительность. Здоровые суставы — это роскошь, значение которой трудно оценить тому, кто никогда не испытывал боли при ходьбе и не ощущал затруднения при попытке поднять руку или ногу, развернуться или присесть. Между тем миллионы людей по всему свету ежегодно обращаются за помощью к врачам-ортопедам с подобными жалобами. Около 30% людей на Земном шаре рано или поздно сталкиваются с серьёзными патологиями суставов: даже если в молодости им удавалось избегать травм или серьезных заболеваний, к пожилому возрасту заболевания суставов проявляются в полной мере. Помимо людей преклонного возраста, в группе риска те, кому слабые сочленения костей достались в результате наследственных заболеваний, а также спортсмены, рабочие – связанные с активными движениями, страдающие ожирением, сахарным диабетом и многими другими хроническими заболеваниями. Некоторые заболевания суставов, такие как, ювенальный ревматоидный артрит, встречаются преимущественно у несовершеннолетних. Другие, например подагра, считаются «болезнью аристократов»: они развиваются из-за избытка мясной пищи, чрезмерного употребления красного вина и сладостей в рационе. Известно, что воспаления суставов, связанные со скачками гормонального фона, обычно выявляются у представительниц слабого пола. У мужчин же чаще всего возникают травматические повреждения суставов. Словом, болезни суставов могут угрожать человеку вне зависимости от социального положения, привычек, возраста и пола. Одним из самых распространённых заболеваний суставов, является артроз. Артроз — заболевание, симптомы которого должен знать каждый. Эта опасная и очень распространенная патология на ранней стадии может быть почти незаметна, однако, прогрессируя, способна причинять нестерпимую боль и даже привести к инвалидности. Актуальным является вопрос – можно ли избежать возникновения, конкретно этого заболевания и других заболеваний суставов. Знакомство с литературой и интернет – источниками показало практическую значимость мер профилактики в предупреждении заболеваний суставов. Одним из значимых профилактических приёмов является, физиотерапевтическая профилактика и лечение заболеваний, связанных с суставами. Магнитотерапевтическое воздействие, лазерная терапия оказывают не только профилактический эффект, но и лечебное воздействие. Появилась идея, разработать и создать физиотерапевтический аппарат комбинированного действия для бытового использования при профилактике и лечении суставов.
Цель и задачи работы
Целью данной работы является: разработка и создание инфракрасного магнитотерапевтического прибора для использования в бытовых условиях для профилактики и лечения заболеваний суставов. Цель, поставленная в работе, предполагала решение следующих задач:
- знакомство с литературными и интернет – источниками по вопросам заболевания суставов, их классификацией и симптомами, паталогическими последствиями, мерами профилактического и лечебного воздействия;
- знакомство с литературными и интернет – источниками по применяемым физиотерапевтическим профилактическим процедурам, методам физиотерапевтического лечения суставов, основам лечебнопрафилактического воздействия физическими полями на суставы человека;
- знакомство по литературным и интернет – источникам с конструкционными особенностями физиотерапевтических приборов, для профилактического воздействия и лечения суставов;
- разработка принципиальной конструкции бытового физиотерапевтического аппарата, основанного на воздействии магнитными полями и инфракрасном излучении на суставы и его изготовление;
- разработка инструкции по использованию бытового аппарата, профилактического и лечебного воздействия на суставы физическими полями, на основе наиболее эффективных режимов воздействия.
Болезни суставов, их классификация и симптомы [1-6]
Основные группы заболеваний суставов, классифицируются по характеру патологического процесса: воспалительные и инфекционные болезни суставов. Во многих случаях, причиной недуга служит воспалительная реакция в ответ на инфекционный, аутоиммунный или аллергический процесс. Болезнь дает о себе знать болью и припухлостью в суставе. Наиболее характерные заболевания суставов, можно рассмотреть на примере коленного сустава (Приложение лист I, рис. 1). Коленный сустав формируется тремя костями – бедренной (верхней), большеберцовой (нижней) и собственно коленной чашечкой, которую также называют надколенником – одной из самых необычных костей в организме: она имеет округлую форму и расположена в передней части сустава. Суставные концы костей покрывает плотная хрящевая ткань толщиной в пять-шесть миллиметров; она минимизирует трение костей друг о друга и обеспечивает амортизацию во время ходьбы. Имеются в коленном суставе и многочисленные связки, и мениски – внутренний и наружный. Такое сложное строение сустава делает сложной и диагностику связанных с ним заболеваний. Артрит (Приложение лист I, рис. 2) – воспалительный процесс в области сустава – воспаление мышц из-за застоя крови или воспаление связки из-за травмы. Боль при артрите коленного сустава возникает не во время движений, а по ночам – чаще всего между тремя ночи и пятью утра. Скованность во время артрита может возникать как в одном суставе, так и во всем теле. Коленный сустав не просто увеличен в размерах, из-за скопления серозной жидкости – он может быть горячим на ощупь. Помимо болей в суставе при артритах различного генеза могут наблюдаться повышение температуры тела, озноб, повышенное потоотделение, слабость, потеря веса – а также воспаление глаз, псориаз. При медикаментозном обезболивании, блокаде и покое артрит приобретает хроническую форму. Также на прогрессирование артрита влияют инфекции, аллергены, нарушение обмена веществ и неправильный образ жизни. Чаще всего артрит возникает после травм и перегрузок, вызывая резкие боли. По мере деформации сустава артрит переходит в артроз: функции сустава угасают, развивается контрактура и в дальнейшем необходима замена сустава на эндопротез. Болевые ощущения в области суставов, «щелчки» при движении и снижение подвижности конечностей часто остаются незамеченными: большинство людей не придает значения подобным сигналам организма. Между тем эти симптомы могут свидетельствовать о начальных стадиях артроза (Приложение лист II, рис. 3). Остеоартроз (Приложение лист II, рис. 4), или деформирующий артроз, представляет собой заболевание, которое заключается в разрушении и истончении суставной хрящевой ткани. При этом ткань сустава становится более рыхлой и разрастается, приводя в итоге к появлению костных отростков и воспалению внутри сустава. На ранней стадии, больные испытывают небольшой дискомфорт при движениях, который, чаще всего не привлекает внимание заболевшего. На второй стадии заболевания возникают сильные боли, приводящие к ограничению подвижности сустава. Третья стадия, помимо болей, сопровождается полным или почти полным разрушением суставной хрящевой ткани. Еще несколько десятилетий назад больные с третьей стадией артроза оказывались прикованными к инвалидному креслу. Сегодня возможности медицины значительно расширились, и в случае полной деградации хрящевой ткани пациентам предлагается операция по протезированию. Повреждение менисков (Приложение лист III, рис. 5), одна из наиболее частых спортивных травм, приводящих к сильным болевым ощущениям в области колена – повреждение хрящевых прокладок, выполняющих функции амортизаторов внутри коленного сустава: менисков. Если в момент травмы раздался резкий щелчок, сопровождаемый сильной болью, а затем колено сильно отекло, и при этом сустав потерял подвижность, срочно нужна необходимость вмешательства травматолога. Выбор способа лечения зависит от вида повреждения мениска. При частичном надрыве (половина всех случаев) или защемлении возможно ручное вправление, аппаратное вытяжение, показана физиотерапия; хорошо работают противовоспалительные средства – как гормональные, так и нестероидные. Если имеет место отрыв фрагмента (или фрагментов) мениска, нужна операция. Киста Бейкера (Приложение лист III, рис. 6) - заболевание спортсменов, пожилых людей, а также тех, кто, будучи физически неподготовленным, принимается поднимать тяжести; порой приходит как осложнение ревматизма, ревматоидного артрита. В современное время, киста Бейкера, нередко является расплатой за малоподвижный образ жизни – например, за слишком долгое сидение за компьютером. Ее коварство в том, что долгое время она дает о себе знать симптомами, казалось бы, малозначительными: под коленом появляется покалывание, при разгибании ноги могут начаться судороги, ногу порой трудно согнуть или разогнуть. Что-то похожее возникает, если просто отсидеть ногу. Если присоединяются повышенная температура, сустав опухает и теряет подвижность, на задней поверхности коленного сустава прощупывается плотная круглая опухоль размером от двух сантиметров и более, имеет смысл обратиться к хирургу. Киста Бейкера образуется из-за скопления излишков синовиальной жидкости, служащей смазкой для внутренней поверхности сустава. Разрастаясь, она начинает давить на нервы и сосуды, так что запущенное заболевание ведет к застою крови в ноге. Это приводит к самыми разными осложнениями, от варикоза до остеомиелита и трофических язв. При разрыве кисты ее содержимое оказывается в икроножной мышце, что приведет к воспалению мышечной ткани. Периартрит коленного сустава представляет собой воспаление коленных сухожилий и других околосуставных тканей. Заболеванию подвержены в основном женщины после сорока. Дать толчок развитию заболевания могут травмы или переохлаждение колена, чрезмерные нагрузки на сустав или, наоборот, малоподвижный образ жизни. Симптомами являются болевые ощущения, проявляющиеся во время спуска по лестнице или подъема тяжестей. Боль концентрируется на внутренней поверхности колена. Подвижность сустава не нарушается, но болевые ощущения очень заметны. При запущенном периартрите появляется хроническая усталость, отечность и покраснение колена. Отсутствие лечения может привести к атрофии и даже полной неподвижности сустава.
Факторы риска возникновения заболеваний суставов [2, 4, 8]
Все факторы риска возникновения артрита или артроза связаны с ситуациями, когда процессы гибели клеток в суставе начинают преобладать над процессами восстановления.
- Гиподинамия. Малоподвижный образ жизни ведет к малой микровибрации мышечных волокон, развитию застойных процессов в тканях, недостаточному лимфотоку и капиллярному кровотоку, а соответственно ведет к повышенной повреждаемости и преждевременной гибели здоровых клеток тканей сустава.
- Избыточный вес. Избыточная масса тела увеличивает нагрузку на опорные суставы – тазобедренные и коленные. К тому же жировая прослойка затрудняет приток к суставам крови, из-за чего нарушается питание хряща.
- Заболевания позвоночника (остеохондроз, межпозвоночная грыжа). В позвоночном столбе находится спинной мозг, через который проходят нервные импульсы к мышцам. Если нарушается прохождение импульсов, мышцы работают не слаженно и в недостаточной степени амортизируют удар при прыжках, спускании по лестнице, беге и ходьбе. Соответственно, даже при естественных ежедневных нагрузках клетки суставов повреждаются и гибнут чаще.
- Пожилой возраст. Ресурсы организма постепенно истощаются. Старение тканей происходит везде, в том числе в суставах, с разной скоростью, в зависимости от действия повреждающих факторов и генетических предрасположенностей.
- Инфекции, в большинстве случаев, служат «спусковым крючком» для возникновения заболеваний суставов.
Артрит возникает, как правило, при наличии вышеуказанных факторов риска. Воспаление возникает на фоне уже существующих проблем - недостаточный кровоток, лимфоток, застойные явления в суставах. Здоровые клетки, как правило, эффективно защищаются от инфекций. Поэтому важно лечить не только основное заболевание, породившее артрит, но и сами суставы тоже. Исходя из этого общего понимания, вытекают принципы эффективного лечения суставов.
Методы эффективного физиотерапевтического лечения суставов [7-8]
Чем дольше и сильнее процессы разрушения преобладают над процессом восстановления, тем быстрее наступает момент необратимых изменений. В связи с этим важно, как можно раньше сдвинуть баланс в сторону восстановления.
1.Очистить ткани от избытка поврежденных клеток, образовавшихся в результате травмы, инфекции, аутоиммунных и ревматоидных нарушений. Для этого необходимо усилить лимфоток.
2.Улучшить кровоснабжение тканей сустава, что приведет к естественному улучшению питания клеток. В результате остановиться процесс преждевременной гибели клеток, стимулируется восстановление хрящевой ткани, синовиальной оболочки, нормализация состава синовиальной жидкости.
3.Восстановить иннервацию тканей. Нарушенная проводимость нервных путей от спинного мозга до сустава может иногда быть основной причиной развития заболевания.
4.Максимально снизить нагрузку на пораженные суставы при первых проявлениях болезни, чтобы предотвратить дальнейшую преждевременную гибель клеток. В настоящее время, основным методом лечения заболеваний суставов является медикаментозный. Но наряду с этим, большое значение, как с профилактической точки зрения, так и лечебной, имеют методы физиотерапевтического воздействия на заболевший сустав. К ним относится лазеротерапия, инфракрасное прогревание, магнитотерапия, электромиостимуляция, лечебное воздействие ультразвуком. Поскольку целью нашей работы является, применение физиотерапевтических методов инфракрасной и магнитотерапии для профилактики и лечения заболеваний суставов, остановимся на них более подробно. Еще в древности с большим успехом пользовались горячими источниками и термальными ваннами. Инфракрасное излучение для лечения болезней, также начали использоваться с античных времен, когда врачи применяли горящие угли, очаги, нагретое железо, песок, соль, глину. Современная медицина использует этот полезный опыт, применяя инфракрасное прогревающее воздействие при лечении и восстановлении суставов. Впервые биологическое действие ИК (инфракрасного)-излучения (Приложение лист IV, рис. 8) было обнаружено по отношению к культурам клеток, растениям, животным. В большинстве случаев подавлялось развитие микрофлоры. У людей и животных активизировался кровоток, и, как следствие этого, ускорялись процессы обмена. Было доказано, что инфракрасные лучи оказывают одновременно болеутоляющее, антиспазматическое, противовоспалительное, циркуляторное, стимулирующее и отвлекающее действие. Левицкий В.А. (1935 г.) выдвинул концепцию, согласно которой биохимический эффект инфракрасного излучения обусловлен фотохимическим действием в результате поглощения его белками кожи и активацией ферментативных процессов внутри клетки, благодаря глубокому внутриклеточному прониканию инфракрасных лучей. Насонов и Александров (1940 г.) также считали белки основной резонирующей субстанцией, в которой под воздействием инфракрасного излучения разыгрываются фотохимические процессы. Под воздействием тепла расширяются сосуды, усиливается кровообращение, что способствует восстановлению хрящевой ткани. При кратковременном действии тепла снижается внутрисуставная температура, что можно объяснить перемещением крови в поверхностных тканях. Длительное воздействие тепла повышает температуру сустава и окружающих мягких тканей, что активизирует сустав. Тепло расслабляет мышечные ткани, снижает упорные мышечные боли, снимает спазмы. При артрозах тонус мышц, прилегающих к суставу, обычно повышен. Тепловые процедуры снижают напряжение связочного аппарата, значительно уменьшая боли в суставе. Естественно, прогревание инфракрасным теплом, не рекомендуется при острых воспалительных процессах. Нельзя греть и сами суставы. Зоны прогревания накладывается на мышечные ткани выше и ниже сустава. Магнитотерапия – это разновидность электротерапии. Имеется ряд работ, показавших хорошие результаты при лечении многих суставов с помощью магнитного поля. Научные исследования в этом направлении продолжаются. При лечении артроза, магнитотерапия уже давно получила положительную репутацию, как один из основных методов лечения этой болезни. Ввиду того, что при заболевании артрозом происходит дегенеративно-дистрофическое поражение суставов, то все процессы, происходящие при данном недуге, носят разрушающий характер для суставов и их негативное развитие можно приостановить, воздействуя на поражённый сустав с помощью электромагнитных полей. Основное действие магнитного поля на поражённый артрозом сустав основывается на механизме восстановления «нормального» потенциала клеток, способствующего улучшению качества кровообращения в прилегающих тканях. Так как в тканях организма всегда имеются в наличии свободные отрицательные или положительные заряды, электроны и ионы, то индуцированное при магнитотерапии электрическое поле заставляет их двигаться, то есть возникает электрический ток, обладающий обширным многообразием биологического действия. При локальной магнитотерапии, белки плазмы и эритроциты в крови на конкретном участке тела человека увеличивают свою амплитуду колебательных движений, что в свою очередь приводит к активации локального кровотока, за счёт чего существенно улучшается кровообращение. В тканях человека, в этот момент, активируется усиленный обмен веществ, что приводит, как следствие, к снижению воспалительных процессов и уменьшению отеков при заболевании артрозом. В лечении артрозов используется, преимущественно, местная магнитотерапия. Для её проведения применяются специализированные лечебные приборы (Приложение лист IV, рис. 9-10), которые прикладываются непосредственно к поражённому артрозом суставу с захватом околосуставных поверхностей.
Разработка схемотехники лечебно-профилактического аппарата для местного воздействия на суставы физическими полями
1.Модуль электромагнита [9-11]
Магнитные поля искусственного происхождения, вырабатываемые аппаратами магнитотерапии по своим временным характеристикам (изменение магнитного поля во времени) можно разделить на постоянные, переменные, импульсные и пульсирующие. Постоянное магнитное поле не изменяется во времени в данной точке пространства. Направление, такого магнитного поля, также остаётся постоянным. Источником такого магнитного поля являются индукторы постоянного электрического тока, твёрдые и эластичные магниты. Переменное магнитное поле изменяется во времени, величине и направлению. Оно образуется индукторами, питаемыми переменным электрическим током. Импульсное магнитное поле изменяется во времени и величине, его воспроизводят индукторы пульсирующего электрического тока. От физических характеристик магнитного поля (вид, индукция, энергия, частота поля, его форма во времени и пространстве), зависит эффективность профилактического воздействия или лечения. Схемотехника промышленных приборов магнитотерапии базируется на формировании импульсного магнитного поля с помощью специальных импульсных генераторов. Простейшая схема подобного прибора, приведена в приложении (Лист V, рис. 11). Прибор вырабатывает импульсы магнитного поля малой мощности. Устройство состоит из трех функциональных блоков – генератора, формирователя и усилителя тока. Генератор собран по схеме мультивибратора на элементах DD1.1, DD1.2. Формирователь короткого импульса состоит из дифференцирующей цепочки C2, R4 и элементов DD1.3, DD1.4. Усилитель тока собран на транзисторах VT1, VT2, работающих в ключевом режиме. Диод VD1 необходим для защиты транзисторов от пробоя токами самоиндукции. Индикаторный светодиод можно применить любой, например АЛ307. Электромагнит имеет сопротивление обмотки не менее 20 Ом. Катушка электромагнита наматывается на каркасе с внутренним диаметром 10 мм и наружным 20мм проводом ПЭВ-2 0,22. Исходя из базовых схем, мы изменили конструкцию генератора и формирователя импульсов, применив широко распространённую микросхему таймера NE 555 (Приложение лист V, рис. 12). При включении ИС (интегральной схемы) таймера 555 (Приложение лист V, рис. 13), на его выводе формируется цифровой прямоугольный сигнал. В таком включении таймер 555 работает в качестве мультивибратора — генератора прямоугольных колебаний. Частота выходных колебаний зависит от скорости заряда и разряда конденсатора. Вычислить эту скорость можно при помощи уравнения для расчета постоянной времени RC-цепи, предполагая, что заряд конденсатора завершается при достижении емкости двух третей от максимальной, а разряд прекращается при достижении ею же одной третьей от максимальной емкости Постоянная времени RC-цепочки при заряде конденсатора равна:
T1 = (R1 x R2) x C.
Постоянная времени RC-цепи при его разряде составляет
T2 = R1 х С.
В данной схеме времена заряда и разряда конденсатора определяют сопротивления резисторов R1 и R2. Предел, до которого конденсатор заряжается, определяет напряжения на триггерном и пороговом входах ИС. Когда напряжение на конденсаторе достигает двух третей от напряжения питания +U, ИМС (интегральная микросхема) переключает сигнал на своем выходе в противоположное состояние — с +U в 0 В и позволяет конденсатору начать разряжаться через разрядный вход. Как только заряд конденсатора настолько уменьшится, что напряжение на триггерном и пороговом входах ИС упадет до одной третьей от напряжения питания схемы, ИМС переключится вновь, и сигнал на выходе изменит свое состояние до напряжения +U. При этом конденсатор начнет заряжаться опять вплоть до двух третей от максимального напряжения схемы, начиная, таким образом, новый цикл. Эта последовательность все время повторяется, в результате чего на выходе ИМС можно наблюдать прямоугольный сигнал. Подбирая значения сопротивлений R1 и R2, можно изменять постоянную времени RC-цепочки и, следовательно, вид выходного сигнала. В приложении (Лист VI, рис. 14), мы приводим две аналогичные по функциональным возможностям схемы приборов для проведения магнитотерапии, изготовленные с применением таймера NE 555. В схемы введен регулятор для изменения частоты импульсов электромагнита. Второй регулятор, изменяет скважность импульса (отношение включенного состояния выхода к выключенному).
2.Инфракрасный модуль [12-15]
Что лучше воздействует на организм лазерное или светодиодное излучение? С точки зрения физики, любое излучение — это электромагнитная волна. Квант — это порция энергии, которую несёт электромагнитная волна. Энергия кванта определяется длиной этой волны. Если длина волны светодиода (цвет) совпадает с длиной волны лазера, то кванты, испускаемые ими равны, идентичны. И для больного организма, нет никакой разницы, вылетают эти кванты из лазера или светодиода: они проделают в организме одинаковую работу потому, что обладают одинаковой энергией. Поэтому вместо дорогих лазерных излучателей инфракрасного диапазона, вполне целесообразно применить инфракрасные светодиоды с определённой длинной волны. Инфракрасное излучение проникает в ткани организма на глубину 3-5 см. Частота импульсов должна быть в пределах 50-100 Гц, модуляция от 0,5 до 3 секунд (по результатам медико-биологических исследований). Исходя из этих данных и осуществлялось практическое проектирование инфракрасного модуля. Основой генератора является логическая микросхема 564 ЛН2 (Приложение лист VI, рис. 15). Схема представляет собой (Приложение лист VII, рис. 16) два мультивибратора, суммирующие свои импульсы на транзисторе. Мультивибратор на элементах DD1.1, DD1.2 вырабатывает импульсы частотой 66 Гц. А мультивибратор на элементах DD1.3, DD1.4 вырабатывает импульсы периодом 1,2 с. Транзистор VT1 работает на нагрузку только в половину периода (0,6 с) второго генератора. Один логический элемент выдает на выходе в режиме логического ноля ток 5 мА. Поэтому выходы логических элементов DD1.5, DD1.6 соединены вместе для увеличения выходного тока до 10 мА. Нагрузкой транзистора может служить два инфракрасных светодиода АЛ107Б. Питание прибора осуществляется от трех элементов типа А13. Мощность излучения данного устройства очень низкая. Для повышения мощности, в схему, введена гальваническая развязка с помощью оптопары и мощный ключевой транзистор (Приложение лист VII, рис. 17). Изменения схемы позволили организовать питание устройства от источника питания 12В., и подключать, в качестве излучателя, до 8 инфракрасных светодиодов BL-L513-IR.
3.Модуль вибрации [16]
Наибольшего эффекта при лечении заболеваний суставов добиваются, используя массаж в комплексе с другими физиотерапевтическими процедурами. Выбор области воздействия определяется характером патологического процесса и его локализацией. Воздействовать можно непосредственно на область поражения (по ходу нервных стволов и сосудов, на болевые точки, вокруг суставов). Исследования показали, что вибрационный массаж значительно уменьшает боль, активирует окислительно-восстановительные реакции в мышцах и тканях суставов, что приводит к снятию напряжения в них и восстановлению их работоспособности. Модуль плоскостного вибромассажа организован, в составе физиотерапевтического аппарата, с помощью плоскостного вибродинамика. Подобные устройства применяются в массажных накидках на автомобильные кресла и пользуются значительным успехом у водителей. Конструкция модуля, позволяет достаточно просто, встроить его в систему аппарата (Приложение лист VII, рис. 18).
Таким образом, разработанное физиотерапевтическое устройство для лечения и профилактики заболеваний суставов, состоит из трёх основных модулей: электромагнитного, инфракрасного и вибрационного, что позволяет осуществлять комплексное физиотерапевтическое воздействие на ткани сустава.
Характеристики прибора
Инфракрасная терапия: Мощный встроенный излучатель инфракрасного света (длина волны 700~50000 нм.) позволяет проводить глубоко проникающее в подкожные ткани облучение, с одновременной термальной терапией, покрывающей всю зону сустава.
Магнитная терапия: Электромагнитный излучатель с регулируемой частотой (10-300 Гц) и скважностью импульсов позволяет воздействовать на кровообращение в суставе и прилегающих тканях восстанавливая их нормальное кровоснабжение.
Вибрационный массаж: Вибрационное воздействие на околосуставную мышечную ткань оказывает расслабляющий эффект и снимает болевые ощущения.
Комплексное воздействие физическими полями на суставные ткани и мышечные околосуставные области: снимает боль при артрите и болезненности суставов, уменьшает воспаление и отечность сустава, улучшает кровообращение и обмен веществ в околосуставном пространстве, способствует регенерации и заживлению травматических последствий нарушения сустава, расслабляет мышечные ткани и останавливает, или предотвращает, острые болевые ощущения.
Профилактику и лечебные процедуры с помощью физиотерапевтического аппарата можно рекомендовать при:
- при ощущениях боли во время ходьбы или при движениях сустава;
- при экстремальных болях в суставах при изменении погодных условий (при изменении атмосферного давления);
- при чувстве дискомфорта при движении в суставах или при отсутствии нормального перемещения сустава;
- при отеках сустава или болевых ощущениях в суставах во время отдыха.
В ходе экспериментальных исследований и изучения литературных источников, определены наиболее оптимальные режимы воздействия аппаратом при профилактических и лечебных процедурах (Приложение лист VIII, таблица 1). Фотографии изготовленного устройства приведены в приложении (Лист IX, рис. 19-20).
Выводы
В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:
- изучен значительный объём литературных и интернет - источников по вопросам заболевания суставов, их классификации и симптомам, паталогическим последствиями, мерам профилактического и лечебного воздействия;
- изучены основные вопросы физиотерапевтической профилактики и лечения суставов воздействием физических полей;
- в процессе проектирования физиотерапевтического прибора, освоены принципиальные схемотехнические решения, применяемые в изготовлении подобных устройств;
- разработана и изготовлена экспериментальная модель физиотерапевтического прибора для профилактического и лечебного воздействия физическими полями на суставные поверхности;
- определены функциональные параметры и характеристики прибора, при проведении лечебных процедур, определены наиболее эффективные режимы воздействия устройства при заболеваниях суставов и их профилактике.
Список литературы и интернет - источников
1.https://www.kp.ru/guide/kakie-byvajut-bolezni-sustavov.html - Виды болезней суставов.
2.Http://www.bubnovsky.org/treatments/artrozy-i-artrity-krupnykh-sustavov-plechevye-loktevye-kolennye-tazobedrennye/ - Артрозы и артриты крупных суставов.
3.https://www.infox.ru/guide/medicine/214054-zabolevania-kolennogo-sustava-simptomy-i-lecenie - Заболевания коленного сустава.
4.Л. Рудницкая, Артрит и артроз, ISBN (EAN): 9785906417640, 2018 г.
5.А. Евдокимов, Милые суставы. Остеопатия на страже вашего здоровья, «О медицине» ISBN (EAN): 9785171103958, 2019 г.
6.Л. Кругляк, Артроз. Самые эффективные методы лечения, «Крылов», ISBN (EAN): 9785422601417, 2013 г.
7.И. Зайцева, Боль в коленях. Как вернуть подвижность суставу, «Классик», ISBN (EAN): 9785386056551, 2013 г.
8.Г.В. Акимов, https://immunitet.org/ehffektivnoe-lechenie-artrita-artroza?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=artroz-poisk-2&utm_group=gid_58529080988&utm_content=aid_239544497420&utm_term=%20заболевания%20%20суставов&gclid=EAIaIQobChMIjcPiis385AIVlEMYCh0E9AdTEAAYASAAEgIAh_D_BwE - Эффективное лечение суставов, синовита, артрита и артроза. Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург.
9.Прибор для локальной магнитотерапии. - Радио, 12, 1995 г.
10.https://cxem.net/beginner/beginner127.php - Генератор прямоугольных импульсов на NE555.
11.https://elwo.ru/publ/skhemy_avtomatiki/generator_impulsov_s_regulirovkoj_chastoty/28-1-0-788 - Построение генераторов на NE555.
12.https://www.tmelekt.ru/ikmed.html - Инфракрасные лучи для лечения болезней.
13.https://cxem.net/medic/medic10.php - Лечение электромагнитными волнами.
14.https://eurosamodelki.ru/katalog-samodelok/dlja-doma-dlja-bita/samodelnii-apparat-lazernoi-terapii - Самодельный аппарат лазерной терапии.
15.http://samlib.ru/m/makeew_l_a/1617.shtml - Магнитолазер своими руками.
16.Источник: https://www.booksmed.com/massazh/616-massazh-pri-artritax-shumaxer-prakticheskoe.html - Вибрационный массаж при лечении артритов.
Приложение
Рис. 1. Строение коленного сустава.
Рис. 2. Артрит коленного сустава.
Рис. 3. Артроз коленного сустава.
Рис. 4. Остеоартроз коленного сустава.
Рис. 5. Разрывы мениска коленного сустава.
Рис. 6. Киста Бейкера.
Рис. 7. Периартрит коленного сустава.
Рис. 8. Область инфракрасного излучения.
Рис. 9. Профессиональный аппарат для лечения магнитным полем.
Рис. 10. Воздействие магнитным полем на околосуставные поверхности.
Рис. 11. Простейший импульсный прибор магнитотерапии.
Рис. 12. Микросхема NE 555.
Рис. 13. Типовая схема включения NE 555, в качестве генератора прямоугольных импульсов.
Р ис. 14. Схемы приборов магнитотерапии в составе разработанного физиотерапевтического устройства.
Рис. 15. Логическая микросхема (6 элементов НЕ) 564 ЛН2.
Рис. 16. Схема маломощного инфракрасного излучателя.
Рис. 17. Усовершенствование типовой схемы с целью повышения мощности излучателя.
Рис. 18. Вибрационный динамик для лечебного массажа.
Таблица 1. Основные режимы воздействия, разработанным прибором, при проведении профилактических и лечебных мероприятий.