RU2582977C2 - Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases - Google Patents
Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582977C2 RU2582977C2 RU2014132818/14A RU2014132818A RU2582977C2 RU 2582977 C2 RU2582977 C2 RU 2582977C2 RU 2014132818/14 A RU2014132818/14 A RU 2014132818/14A RU 2014132818 A RU2014132818 A RU 2014132818A RU 2582977 C2 RU2582977 C2 RU 2582977C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetothermal
- pathology
- effect
- exposure
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 230000007170 pathology Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title claims abstract description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 11
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 10
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 229940035674 anesthetics Drugs 0.000 claims description 3
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 3
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003193 general anesthetic agent Substances 0.000 claims description 3
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 claims description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims description 3
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 claims description 3
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910015187 FePd Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002182 La0.7Sr0.3MnO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910020215 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3PbTiO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 abstract description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 6
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 206010036940 Prostatic adenoma Diseases 0.000 abstract description 2
- 208000013507 chronic prostatitis Diseases 0.000 abstract description 2
- 201000007094 prostatitis Diseases 0.000 abstract description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract 1
- 239000000599 controlled substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000003899 penis Anatomy 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005302 magnetic ordering Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 208000023958 prostate neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области медицины, и касается медицинской техники, а именно, физиотерапевтических устройств, и может быть использовано для профилактики, лечения и патологии проктологических заболеваний, в частности, предстательной железы (простаты): хронического простатита, аденомы простаты, опухоли простаты и пр.The invention relates to medicine, and relates to medical equipment, namely, physiotherapeutic devices, and can be used for the prevention, treatment and pathology of proctological diseases, in particular, the prostate gland (prostate): chronic prostatitis, prostate adenoma, prostate tumors, etc.
Уровень техникиState of the art
Известно физиотерапевтическое устройство, включающее в качестве средства нагрева СВЧ-антенну, заключенную в катетер. Катетер снабжен охлаждающим каналом для охлаждения окружающих его биотканей. Для определения температуры катетера в нем установлен температурный зонд (ЕР 0370890 А1, кл. A61N 5/01, опубл. 05.30.1990). Однако, температура, измеряемая в катетере, не соответствует температуре биоткани, испытывающей тепловое воздействие. Кроме того, нагревательное устройство имеет недостаток, состоящий в том, что нагрев биоткани происходит в зоне или объеме, ограниченном действием области диффузии.A physiotherapeutic device is known including a microwave antenna enclosed in a catheter as a heating means. The catheter is equipped with a cooling channel for cooling the surrounding biological tissues. To determine the temperature of the catheter, a temperature probe is installed in it (EP 0370890 A1, class A61N 5/01, publ. 05.30.1990). However, the temperature measured in the catheter does not correspond to the temperature of the biological tissue undergoing thermal exposure. In addition, the heating device has the disadvantage that the heating of the biological tissue occurs in an area or volume limited by the action of the diffusion region.
Известно физиотерапевтическое устройство, содержащее трубчатый корпус с нагревателем, датчик термометра и герметично установленной на одном его конце соединительной колодкой, рабочую головку, электрод, элемент подачи лекарственного раствора и перфорированный кожух, причем второй конец трубчатого корпуса вставлен в выполненную из гибкого материала трубку, свободный конец которой закрыт пробкой. При этом полость трубки содержит проволочный датчик термометра, на который намотан проволочный нагреватель, и заполнена теплопроводной пастой, на трубку намотан электрод, корпус вместе с трубкой вставлены через держатель и втулку в перфорированный кожух, который выполнен гибким, при этом к полости между трубкой и перфорированным кожухом подведен элемент подачи лекарственного раствора, а датчик термометра и электрод связаны с соединительной колодкой (RU 2241419 С2, кл. A61F 7/12, опубл. 10.12.2004). Конструктивная сложность и необходимость сетевого подключения устройства ограничивает возможности его использования.A physiotherapeutic device is known, comprising a tubular body with a heater, a thermometer sensor and a connection pad sealed at one end, a working head, an electrode, a drug solution supply element and a perforated casing, the second end of the tubular body being inserted into a tube made of flexible material, the free end which is closed by a stopper. In this case, the tube cavity contains a wire sensor of the thermometer, on which the wire heater is wound, and is filled with heat-conducting paste, an electrode is wound on the tube, the body together with the tube are inserted through the holder and sleeve into a perforated casing, which is flexible, while to the cavity between the tube and perforated the casing is connected to the element for supplying the drug solution, and the thermometer sensor and electrode are connected to the connection block (RU 2241419 C2, class A61F 7/12, publ. 10.12.2004). The structural complexity and the need for a network connection of the device limits its use.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является устройство для физиотерапии полых органов, описанное в патенте RU 2033822 С1, кл. A61N 2/10, опубл. 30.04.1995. Устройство представляет собой цилиндрический корпус, выполненный из двух эластичных слоев, сферическую насадку на дистальном конце и воронкообразную насадку - на проксимальном, при этом во внешнем слое корпуса размещены параллельными продольными рядами нагревательные элементы, электрически соединенные с источником питания и вставки из постоянных магнитов, а во внутреннем слое корпуса выполнены продольные сквозные каналы, нагревательные элементы выполнены из термостабилизирующего материала состава Ba0,7Pb0,3Ti0,998Nb0,002O3 или Ba0,76Sr0,2Ti0,09O3+0,1%V+2%SiO2 The closest analogue to the claimed invention is a device for physiotherapy of hollow organs described in patent RU 2033822 C1, class. A61N 2/10, publ. 04/30/1995. The device is a cylindrical body made of two elastic layers, a spherical nozzle at the distal end and a funnel-shaped nozzle at the proximal one, while in the outer layer of the housing there are heating elements installed in parallel longitudinal rows, electrically connected to a power source and permanent magnet inserts, and longitudinal through channels are made in the inner layer of the casing; heating elements are made of thermostabilizing material of composition Ba 0.7 Pb 0.3 Ti 0.998 Nb 0.002 O 3 or Ba 0.76 Sr 0.2 Ti 0 , 09 O 3 + 0.1% V + 2% SiO 2
Несмотря на обеспечение возможности более эффективного по сравнению с нагревом комплексного воздействия на ткани полых органов магнитным и тепловым воздействием (Джоулево тепло), недостаток данного устройства состоит в том, что лечение не дает возможности локального нагрева и сброса лекарств только в зоне патологии, требует сетевого подключения и предполагает наличие стационара для проведения физиотерапевтических процедур.Despite the possibility of a more effective complex effect on the tissues of hollow organs by magnetic and thermal effects (Joule heat) than the heating, the disadvantage of this device is that treatment does not allow local heating and discharge of drugs only in the pathology zone, it requires network connection and suggests a hospital for physiotherapy procedures.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задача состоит в разработке малоинвазивного, мобильного, автономного подхода для профилактики и лечения патологий простаты и заболеваний органов в проктологииThe task is to develop a minimally invasive, mobile, autonomous approach for the prevention and treatment of prostate pathologies and organ diseases in proctology
Техническим результатом изобретения является обеспечение локального комплексного воздействия на зону патологии органов при отсутствии необходимости непосредственного подключения устройства магнитотеплового воздействия к внешнему источнику питания, а также возможность управляемого сброса лекарственных препаратов непосредственно в зоне патологии.The technical result of the invention is the provision of local integrated exposure to the pathology zone of organs in the absence of the need to directly connect the magnetothermal exposure device to an external power source, as well as the possibility of controlled discharge of drugs directly in the pathology zone.
Данный технический результат достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для физиотерапевтического воздействия полых органов, содержащего средство магнитотеплового воздействия, средство доставки средства магнитотеплового воздействия в зону патологии, в предложенном устройстве для физиотерапевтического магнитотеплового воздействия при профилактики, лечении и патологии проктологических заболеваний, в качестве средства магнитотеплового воздействия используют капсулу, выполненную в виде высокотеплопроводной, магнитопроницаемой и биосовместимой оболочки, содержащей, по меньшей мере, один отсек, в который заключен магнитный материал, характеризующийся способностью к нагреванию или охлаждению окружающей капсулу среды при помещении в магнитное поле, источник которого расположен вне тела пациента. В качестве средства доставки средства магнитотеплового воздействия в зону патологии используют катетерообразное малоинвазивное устройство, выполненное с возможностью отсоединения и последующего присоединения со средством магнитотеплового воздействия. Кроме того, устройство для физиотерапевтического воздействия содержит средство температурного контроля нагрева зоны патологии, размещенное в капсуле.This technical result is achieved due to the fact that, in contrast to the known device for the physiotherapeutic effect of hollow organs containing a magnetothermal treatment means, a means of delivering a magnetothermal treatment to a pathology zone, in the proposed device for a physiotherapeutic magnetothermal treatment during prophylaxis, treatment and pathology of proctologic diseases, as a means of magnetothermal exposure using a capsule made in the form of highly heat-conducting, agnitopronitsaemoy and biocompatible shell comprising at least one compartment, which is enclosed in the magnetic material, characterized by the ability to heat or cool the ambient environment capsule when placed in a magnetic field source which is located outside the patient's body. A catheter-shaped minimally invasive device made with the ability to disconnect and then connect with a magnetothermal exposure means is used as a means of delivering a magnetothermal exposure means to the pathology zone. In addition, the device for physiotherapeutic effects includes means for temperature control of heating the pathology zone, located in the capsule.
В средство магнитотеплового воздействия в качестве магнитного материала применяют материал с магнитокалорический эффектом (МКЭ).As a means of magnetothermal exposure, a material with a magnetocaloric effect (FEM) is used as a magnetic material.
В качестве таких материалов используют редкоземельные элементы - Gd, Tb, Dy, Но, Er или их сплавы - Gd-Tb, Gd-Dy, Gd-Ho; интерметаллические соединения - Gd7Pd3, MnAs, GdGeSi, Gd5Si1.98-2.09Ge1.91-2.02, , La(Fe,Si)13H0.5-1.5; сплавы и соединения переходных металлов - FeRh, , Co5.1Ni45.2Mn36.7In13, Ni49.8Mn35In15.2, Ni50.4Mn34.8In15.8.As such materials, rare earth elements are used - Gd, Tb, Dy, But, Er or their alloys - Gd-Tb, Gd-Dy, Gd-Ho; intermetallic compounds - Gd 7 Pd 3 , MnAs, GdGeSi, Gd 5 Si 1.98-2.09 Ge 1.91-2.02,, La (Fe, Si) 13 H 0.5-1.5 ; alloys and compounds of transition metals - FeRh,, Co 5.1 Ni 45.2 Mn 36.7 In 13 , Ni 49.8 Mn 35 In 15.2 , Ni 50.4 Mn 34.8 In 15.8 .
Помимо материалов с большим МКЭ, для магнитотеплового воздействия в качестве магнитного материала применяют материал с мультикалорическим эффектом.In addition to materials with a large FEM, for magnetothermal exposure, a material with a multocaloric effect is used as a magnetic material.
В качестве таких материалов используют мультиферроики - La0.7Sr0.3MnO3/Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, NdCrTiO5 или соединения редкоземельных и переходных металлов.As such materials, multiferroics — La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 / Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 —PbTiO 3 , NdCrTiO 5, or rare-earth and transition metal compounds are used.
Магнитный материал, помещаемый в капсулу, использован в виде твердой пластины или жидкой суспензии.The magnetic material placed in the capsule is used in the form of a solid plate or liquid suspension.
Оболочка средства магнитотеплового воздействия выполнена из фторопластов, например, политетрафторэтилен.The shell of the magnetothermal effect is made of fluoroplastics, for example, polytetrafluoroethylene.
Свойства теплопроводности, магнитопроницаемости и биосовместимости оболочки средства магнитотеплового воздействия может быть также обеспечена путем выбора комбинации материалов, формирующих оболочку в виде корпуса и покрытия.The properties of thermal conductivity, magnetic permeability and biocompatibility of the shell of the magnetothermal exposure means can also be achieved by choosing a combination of materials forming the shell in the form of a housing and a coating.
В качестве материала покрытия применяют полимер, например, поли-N-изопропилакриламид или карбид кремния.As the coating material, a polymer is used, for example, poly-N-isopropyl acrylamide or silicon carbide.
В структуру полимера встроено лекарственное средство путем адсорбции на его поверхности.A drug is incorporated into the polymer structure by adsorption on its surface.
Лекарственное средство содержит противоопухолевые препараты и/или гормональные препараты и/или анастезирующие препараты.The drug contains antitumor drugs and / or hormonal drugs and / or anesthetics.
Корпус оболочки средства магнитотеплового воздействия выполнен из биоинертной нержавеющей стали - сталь марки 12Х18Н10Т.The casing of the magnetothermal impact means is made of bioinert stainless steel - steel grade 12X18H10T.
Источник магнитного поля является регулируемым.The magnetic field source is adjustable.
Источник магнитного поля является автономным.The magnetic field source is autonomous.
При этом автономный источник магнитного поля представляет собой источник поля на постоянных магнитах.In this case, the autonomous source of the magnetic field is a source of permanent magnetic field.
В качестве материала для постоянного магнита используют NdFeB, SmCo, FePt, FePd, ферриты.As a material for a permanent magnet, NdFeB, SmCo, FePt, FePd, ferrites are used.
В качестве ферритов применяют бариевые и стронциевые ферриты Ba/SrO·6Fe2O3, …As the ferrites used barium and strontium ferrites Ba / SrO · 6Fe 2 O 3 , ...
Средство магнитотеплового воздействия включает, по меньшей мере, один дополнительный отсек.The means of magnetothermal exposure includes at least one additional compartment.
При этом дополнительный отсек предназначен для размещения различных дополнительных источников теплового воздействия и/или для загрузки сопутствующих физиотерапевтическому воздействию субстанций: лекарственных средств, либо контрастных веществ, с обеспечением, при необходимости, возможности выхода субстанций через оболочку капсулы в зону патологии.In this case, the additional compartment is designed to accommodate various additional sources of heat exposure and / or to load substances accompanying the physiotherapeutic effect: drugs or contrast agents, ensuring, if necessary, substances can escape through the capsule shell into the pathology zone.
Возможность выхода субстанции обеспечена посредством выполнения отверстий в соответствующей отсеку области оболочки.The ability to exit the substance is provided by making holes in the corresponding compartment of the shell region.
На поверхность оболочки средства магнитотеплового воздействия нанесена магнитострикционная пленка для обеспечения возможности дозированного выпуска сопутствующих физиотерапевтическому воздействию субстанций.A magnetostrictive film is deposited on the surface of the shell of the magnetothermal treatment means to enable the dosed release of substances accompanying the physiotherapeutic effect.
В качестве дополнительного источника теплового воздействия применяют, по меньшей мере, один резистивный нагревательный элемент, расположенный в соответствующем отсеке, изолированном от соседних, и связанный с источником электрического тока, или, по меньшей мере, один нагревательный элемент, расположенный в отсеке, изолированном от соседних, в виде замкнутого контура, в котором возникает индукционный электрический ток и связанный с источником электрического тока.At least one resistive heating element located in a corresponding compartment isolated from neighboring ones and connected with an electric current source, or at least one heating element located in a compartment isolated from neighboring ones, is used as an additional source of heat exposure. , in the form of a closed loop in which an induction electric current arises and is associated with an electric current source.
Источник электрического тока выполнен регулируемым и расположен вне тела пациента или является автономным и расположен в том же отсеке, что и нагревательный элемент или в соседнем и соединен с источником электрического тока.The electric current source is made adjustable and located outside the patient’s body or is autonomous and is located in the same compartment as the heating element or in the adjacent one and is connected to the electric current source.
Один из концов средства магнитотеплового воздействия оснащен магнитным или механическим разъемом или захватом для обеспечения возможности точной пристыковки/отстыковки катетерообразного малоинвазивного устройства.One end of the magnetothermal exposure means is equipped with a magnetic or mechanical connector or grip to enable accurate docking / undocking of the catheter-shaped minimally invasive device.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Устройство для физиотерапевтического магнитотеплового воздействия при профилактики, лечении и патологии проктологических заболеваний содержит средство магнитотеплового воздействия, представляющее собой капсулу, выполненную в виде высокотеплопроводной, магнитопроницаемой и биосовместимой оболочки, содержащей, по меньшей мере, один отсек, в который заключен магнитный материал, средство доставки, выполненное в виде катетерообразного малоинвазивного устройства, выполненного с возможностью отсоединения и последующего присоединения со средством магнитотеплового воздействия.A device for physiotherapeutic magnetothermal exposure in the prophylaxis, treatment and pathology of proctologic diseases comprises a magnetothermal exposure means, which is a capsule made in the form of a highly conductive, magnetically permeable and biocompatible shell containing at least one compartment in which magnetic material is enclosed, a delivery vehicle, made in the form of a catheter-shaped minimally invasive device, made with the possibility of disconnection and subsequent connection with magnetothermal exposure.
Фундаментальное значение магнитокалорического эффекта состоит в его теснейшей связи, как с физикой магнитных явлений, так и с термодинамикой твердых тел.The fundamental significance of the magnetocaloric effect lies in its close connection, both with the physics of magnetic phenomena and with the thermodynamics of solids.
Процесс выделения или поглощения тепла в МКЭ можно объяснить тем, что при наложении магнитного поля подсистема магнитных моментов изменяет свою энтропию. При условии адиабатичности это изменение передается кристаллической решетке, что приводит к увеличению ее энтропии и повышению ее температуры на ΔTad. При адиабатическом выключении магнитного поля происходит размагничивание ферромагнетика, то есть разрушение магнитного порядка, что приводит к возрастанию магнитной энтропии и, соответственно, уменьшению энтропии кристаллической решетки. Это, в свою очередь, приводит к понижению температуры решетки на ΔTad. Другими словами, процесс разрушения магнитного порядка (размагничивания) в подсистеме магнитных моментов требует энергии, которая поставляется кристаллической решеткой. Таким образом, при адиабатическом намагничивании и размагничивании вещества происходит обратимый процесс перехода энтропии от магнитной подсистемы к решетке и обратно, то есть, МКЭ в материалах является результатом изменения энтропии вследствие изменения спиновой магнитной подсистемы под действием магнитного поля.The process of heat generation or absorption in the FEM can be explained by the fact that when a magnetic field is applied, the subsystem of magnetic moments changes its entropy. Under the condition of adiabaticity, this change is transferred to the crystal lattice, which leads to an increase in its entropy and an increase in its temperature by ΔT ad . When the magnetic field is adiabatically turned off, the demagnetization of the ferromagnet occurs, i.e., the magnetic order is destroyed, which leads to an increase in magnetic entropy and, accordingly, a decrease in the entropy of the crystal lattice. This, in turn, leads to a decrease in the lattice temperature by ΔT ad . In other words, the process of destruction of the magnetic order (demagnetization) in the subsystem of magnetic moments requires energy, which is supplied by the crystal lattice. Thus, with adiabatic magnetization and demagnetization of matter, a reversible transition of the entropy from the magnetic subsystem to the lattice and vice versa occurs, i.e., the FEM in materials is the result of a change in entropy due to a change in the spin magnetic subsystem under the influence of a magnetic field.
Таким образом, изменение температуры магнитного материала происходит в результате перераспределения внутренней энергии магнитного вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой.Thus, a change in the temperature of the magnetic material occurs as a result of the redistribution of the internal energy of the magnetic substance between the system of magnetic moments of its atoms and the crystal lattice.
Мультикалорический эффект состоит в том, что изменение энтропии (суть МКЭ) вызывается изменением напряжения электрического поля, приложенного к магнитокалорическому материалу. В данном эффекте сочетаются преимущества электрокалорических и магнитокалорических материалов, так как МКЭ возникает засчет контроля напряжения. Магнитные свойства материала (анизотропия и температура фазового перехода) в случае мультикалорического эффекта контролируются путем механической деформации, возникшей в результате обратного пьезоэлектрического эффекта. Возникшее таким образом в магнитном материале локальное напряжение может существенно изменить температуру фазового перехода материала (изменить степень магнитного упорядочения в материале с дальним магнитным порядком). Изменение характера магнитного упорядочения сопровождается изменением магнитной части энтропии, то есть магнитокалорическим эффектом.The multicaloric effect is that a change in entropy (the essence of the FEM) is caused by a change in the voltage of the electric field applied to the magnetocaloric material. This effect combines the advantages of electrocaloric and magnetocaloric materials, since the FEM is due to voltage control. The magnetic properties of the material (anisotropy and phase transition temperature) in the case of a multicaloric effect are controlled by mechanical deformation resulting from the inverse piezoelectric effect. The local stress that has arisen in this way in a magnetic material can significantly change the phase transition temperature of the material (change the degree of magnetic ordering in a material with a long magnetic order). A change in the nature of magnetic ordering is accompanied by a change in the magnetic part of entropy, i.e., a magnetocaloric effect.
Пример 1Example 1
В отсек капсулы, снабженной датчиком температуры и содержащей корпус из биоинертной нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т и оболочку из политетрафторэтилена с покрытием из поли-N-изопропилакриламида, помещают магнитный материал в виде пластины, изготовленной из MnAs. Капсулу соединяют с катетером, при помощи магнитного замка, после чего ее вводят с катетером внутрь тела человека через половой орган к предстательной железе. Снаружи тела человека в области предстательной железы прикладывают постоянный магнит, изготовленный из NdFeB, в результате чего создается магнитное поле, которое создает магнитокалорический эффект в магнитном материал, в результате чего он нагревается. Температура в области зоны предстательной железы контролируется датчиком температуры. В случае повышения температуры в области зоны предстательной железы, необходимо отключить магнитное поле, в результате чего происходит размагничивание магнитного материала и снижение его температуры.A magnetic material in the form of a plate made of MnAs is placed in a compartment of a capsule equipped with a temperature sensor and containing a 12X18H10T bioinert stainless steel body and a polytetrafluoroethylene coating coated with poly-N-isopropyl acrylamide. The capsule is connected to the catheter using a magnetic lock, after which it is inserted with the catheter into the human body through the penis to the prostate gland. Outside the human body, a permanent magnet made of NdFeB is applied to the prostate gland, resulting in a magnetic field that creates a magnetocaloric effect in the magnetic material, as a result of which it heats up. The temperature in the area of the prostate gland is monitored by a temperature sensor. In the case of an increase in temperature in the area of the prostate gland, it is necessary to turn off the magnetic field, as a result of which there is a demagnetization of the magnetic material and a decrease in its temperature.
Пример 2Example 2
Для физиотерапевтического воздействия используют капсулу в виде оболочки из политетрафторэтилена, содержащую четыре отсека и снабженную датчиком температуры. Для физиотерапевтического воздействия используют четырехсекционную капсулу, снабженную датчиком температуры и содержащей оболочку из политетрафторэтилена. В одну из секций капсулы помещают магнитный материал в виде жидкой суспензии, содержащей твердые частицы на основе FeRh с размером 1-100 нм, в другую - резистивный элемент, в третью - автономный источник электрического поля, соединенный с резистивным элементов, а в четвертую - лекарственное средство, содержащее противоопухолевые препараты и/или гормональные препараты и/или анастезирующие препараты. Капсулу соединяют с катетером, при помощи механической защелки, после чего ее с катетером вводят внутрь тела человека через половой орган к предстательной железе. Снаружи тела человека в области предстательной железы прикладывают постоянный магнит, изготовленный из SmCo, в результате чего создается магнитное поле и одновременно создают электрическое поле резистивным элементом. В результате совместного воздействия электрического и магнитного поля в магнитном материале создает мультитокалорический эффект, который способствует нагреву магнитного материала. Температура в области зоны предстательной железы контролируется датчиком температуры. В случае повышения температуры в области зоны предстательной железы, необходимо отключить воздействие магнитного и/или электрического поля, в результате чего происходит снижение температуры магнитного материала.For physiotherapeutic effects use a capsule in the form of a shell of polytetrafluoroethylene containing four compartments and equipped with a temperature sensor. For physiotherapeutic effects, a four-section capsule is used, equipped with a temperature sensor and containing a polytetrafluoroethylene shell. In one section of the capsule, magnetic material is placed in the form of a liquid suspension containing solid particles based on FeRh with a size of 1-100 nm, in the other is a resistive element, in the third is an autonomous source of electric field connected to the resistive elements, and in the fourth is medicinal an agent containing antitumor drugs and / or hormonal drugs and / or anesthetics. The capsule is connected to the catheter using a mechanical latch, after which it is inserted with the catheter into the human body through the penis to the prostate gland. Outside the human body, a permanent magnet made of SmCo is applied in the area of the prostate gland, as a result of which a magnetic field is created and at the same time an electric field is created by the resistive element. As a result of the combined action of an electric and magnetic field in a magnetic material, it creates a multi-caloric effect that promotes heating of the magnetic material. The temperature in the area of the prostate gland is monitored by a temperature sensor. In the case of an increase in temperature in the area of the prostate gland, it is necessary to turn off the effect of magnetic and / or electric field, as a result of which the temperature of the magnetic material decreases.
Пример 3Example 3
Для физиотерапевтического воздействия используют капсулу, содержащую корпус из биоинертной нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т с двумя отсеками и снабженную датчиком температуры. В первый отсек капсулы помещают магнитный материал в виде молотых частиц из GdPd3 с размером 1-100 нм, во второй - нагревательный элемент в виде замкнутого контура. Капсулу соединяют с катетером, при помощи магнитного замка, после чего ее вводят с катетером внутрь тела человека через половой орган к предстательной железе. Снаружи тела человека в области предстательной железы прикладывают постоянный магнит, изготовленный из NbFeB, в результате чего создается магнитное поле и одновременно создают электрическое поле нагревательным элементом. В результате совместного воздействия электрического и магнитного поля в магнитном материале создает мультитокалорический эффект, который способствует нагреву магнитного материала. Температура в области зоны предстательной железы контролируется датчиком температуры. В случае повышения температуры в области зоны предстательной железы, необходимо отключить воздействие магнитного и/или электрического поля, в результате чего происходит снижение температуры магнитного материала.For physiotherapeutic effects, use a capsule containing a housing made of bioinert stainless steel grade 12X18H10T with two compartments and equipped with a temperature sensor. Magnetic material in the form of ground particles of GdPd 3 with a size of 1-100 nm is placed in the first compartment of the capsule, and the heating element in the form of a closed loop in the second. The capsule is connected to the catheter using a magnetic lock, after which it is inserted with the catheter into the human body through the penis to the prostate gland. A permanent magnet made of NbFeB is applied outside the human body in the prostate gland, as a result of which a magnetic field is created and at the same time an electric field is created by the heating element. As a result of the combined action of an electric and magnetic field in a magnetic material, it creates a multi-caloric effect that promotes heating of the magnetic material. The temperature in the area of the prostate gland is monitored by a temperature sensor. In the case of an increase in temperature in the area of the prostate gland, it is necessary to turn off the effect of magnetic and / or electric field, as a result of which the temperature of the magnetic material decreases.
Пример 4Example 4
Физиотерапевтическое воздействие осуществляют при помощи капсулы, раскрытой в примере 2. Отличие состоит в том, что оболочку покрывают карбидом кремния.Physiotherapeutic effect is carried out using the capsule disclosed in example 2. The difference is that the shell is coated with silicon carbide.
Пример 5Example 5
Физиотерапевтическое воздействие осуществляют при помощи капсулы, раскрытой в примере 3. Отличие состоит в том, что корпус оболочки покрывают карбидом кремния.Physiotherapeutic effect is carried out using the capsule disclosed in example 3. The difference is that the shell body is covered with silicon carbide.
Пример 6Example 6
Физиотерапевтическое воздействие осуществляют при помощи капсулы, раскрытой в примере 1. Отличие состоит в том, что применяют постоянный магнит изготовленный из Ba/SrO·6Fe2O3.Physiotherapeutic effect is carried out using the capsule disclosed in example 1. The difference is that they use a permanent magnet made of Ba / SrO · 6Fe 2 O 3 .
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014132818/14A RU2582977C2 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014132818/14A RU2582977C2 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014132818A RU2014132818A (en) | 2016-02-27 |
| RU2582977C2 true RU2582977C2 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=55434837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014132818/14A RU2582977C2 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2582977C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU169268U1 (en) * | 2016-11-02 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью Совместное русско-французское предприятие "СпектрАп" | DEVICE FOR IMPROVING THE URINARY FUNCTION AT PROSTATE Adenoma |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110302025A (en) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 广州场能科技发展有限公司 | A kind of device of set scene energy |
| CN110207422A (en) * | 2019-06-18 | 2019-09-06 | 胡家华 | A kind of magnetic refrigerating system of biological electromagnetic field driving |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0370890A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Technomed Medical Systems | Apparatus for the surgical treatment of tissues by hyperthermia, preferably the prostate, equipped with heat protection means preferably comprising means forming radioreflecting screen |
| RU2033822C1 (en) * | 1992-06-15 | 1995-04-30 | Белов Леонид Павлович | Device for physiotherapeutic treatment of hollow organs |
| RU2295933C2 (en) * | 2005-06-17 | 2007-03-27 | ООО "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Method for carrying out malignant neoplasm magnetic therapy |
| RU2373957C2 (en) * | 2006-10-13 | 2009-11-27 | Александр Метталинович Тишин | Therapeutic and diagnostic drug and biologically active substance carrier and application thereof for making drugs and method of regulated controlled drug or biologically active substance delivery with regulated desorption |
-
2014
- 2014-08-11 RU RU2014132818/14A patent/RU2582977C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0370890A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Technomed Medical Systems | Apparatus for the surgical treatment of tissues by hyperthermia, preferably the prostate, equipped with heat protection means preferably comprising means forming radioreflecting screen |
| RU2033822C1 (en) * | 1992-06-15 | 1995-04-30 | Белов Леонид Павлович | Device for physiotherapeutic treatment of hollow organs |
| RU2295933C2 (en) * | 2005-06-17 | 2007-03-27 | ООО "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Method for carrying out malignant neoplasm magnetic therapy |
| RU2373957C2 (en) * | 2006-10-13 | 2009-11-27 | Александр Метталинович Тишин | Therapeutic and diagnostic drug and biologically active substance carrier and application thereof for making drugs and method of regulated controlled drug or biologically active substance delivery with regulated desorption |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU169268U1 (en) * | 2016-11-02 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью Совместное русско-французское предприятие "СпектрАп" | DEVICE FOR IMPROVING THE URINARY FUNCTION AT PROSTATE Adenoma |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014132818A (en) | 2016-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hilger et al. | Electromagnetic heating of breast tumors in interventional radiology: in vitro and in vivo studies in human cadavers and mice | |
| CN101460109B (en) | Coil Electrode Devices for Hyperthermia | |
| ES2376784T3 (en) | Implantable tube for the injection of a fluid, especially a heat-carrying fluid, in whole or in part of a human or animal tissue | |
| US10137257B2 (en) | Slack-time heating system for blood and fluid warming | |
| EP2208506A1 (en) | Intraluminar oncothermia catheter | |
| RU2582977C2 (en) | Device for physiotherapeutic magnetic-heat effect in preventing, treating and pathology proctologic diseases | |
| CN105163783B (en) | Insufflation tube with heating element for laparoscopy | |
| ES2968148T3 (en) | Apparatus for cancer treatment | |
| SE455920B (en) | TUMOR HYPERTERMY TREATMENT DEVICE | |
| US20190059971A1 (en) | Tumor ablation system | |
| JP2017504459A (en) | Shape-adapted electrode for electromagnetic energy transfer | |
| JP6924510B2 (en) | Magnetic field vibrations at several frequencies to improve efficacy and / or reduce toxicity of magnetic hyperthermia | |
| CN105307564A (en) | Cerebrospinal fluid cooling device | |
| WO2008034607A1 (en) | Prevention of overheating of low dielectric constant tissue | |
| Lee et al. | Effect of ferrite thermoseeds on destruction of carcinoma cells under alternating magnetic field | |
| KR20180052402A (en) | Pulsed Electro-Permanent Magnetic field Stimulation System | |
| Park et al. | The induction of hyperthermia in rabbit liver by means of duplex stainless steel thermoseeds | |
| Ayaş et al. | New application area for magnetocaloric materials: Hyperthermia method | |
| RU2295933C2 (en) | Method for carrying out malignant neoplasm magnetic therapy | |
| CN108578893B (en) | Magnetic hysteresis heating treatment device for ultrasonic positioning in cavity | |
| Iglesias-Rey et al. | Magnetocaloric effect for inducing hypothermia as new therapeutic strategy for stroke: A physical approach | |
| JP2013123566A (en) | Magnetic warming device and magnetic warming method | |
| Sato et al. | Heat characteristics of micro magnetic heat elements for advanced hyperthermia | |
| EP3747409A1 (en) | Nanoparticle for use in a method of treating a body part of an individual by non-predominant ice-ball cryotherapy | |
| US20250058145A1 (en) | Pulsating brachytherapy method and system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170812 |