RU2683153C1 - Method of acoustic shock-wave action on human biotissues - Google Patents
Method of acoustic shock-wave action on human biotissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683153C1 RU2683153C1 RU2017141096A RU2017141096A RU2683153C1 RU 2683153 C1 RU2683153 C1 RU 2683153C1 RU 2017141096 A RU2017141096 A RU 2017141096A RU 2017141096 A RU2017141096 A RU 2017141096A RU 2683153 C1 RU2683153 C1 RU 2683153C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sec
- acoustic
- wave
- repetition period
- wave action
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000009471 action Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 206010068150 Acoustic shock Diseases 0.000 title claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 10
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 9
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 208000010228 Erectile Dysfunction Diseases 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000007101 Muscle Cramp Diseases 0.000 description 1
- 206010049816 Muscle tightness Diseases 0.000 description 1
- 208000000450 Pelvic Pain Diseases 0.000 description 1
- 208000004362 Penile Induration Diseases 0.000 description 1
- 208000020758 Peyronie disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000009986 erectile function Effects 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 201000001881 impotence Diseases 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 230000001926 lymphatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и, в частности, к урологии и предназначено для терапевтического воздействия на органические ткани с целью повышения эффективности микроциркуляционных процессов.The invention relates to medicine and, in particular, to urology and is intended for therapeutic effect on organic tissues in order to increase the efficiency of microcirculation processes.
Собственные колебания мускулатуры частотой до 35 Гц являются мощнейшей движущей силой микроциркуляционных процессов. Тонкие резонансы гарантируют приток и отток питательных веществ по мельчайшим сосудам и лимфатическим руслам внеклеточного матрикса. Эта задача не выполняется сердечно-сосудистой системой. Сниженные физиологические колебания мышц ухудшают клеточное снабжение. Следствием этого могут быть склонности к судорогам и болезненные уплотнения мышц в виде триггеров.Natural vibrations of muscles with a frequency of up to 35 Hz are a powerful driving force of microcirculation processes. Subtle resonances guarantee the influx and outflow of nutrients through the smallest vessels and lymphatic channels of the extracellular matrix. This task is not performed by the cardiovascular system. Decreased physiological muscle vibrations impair cellular supply. The consequence of this may be a tendency to cramps and painful muscle tightening in the form of triggers.
В современной урологии терапия волнового разряда широко используется для лечения ряда заболеваний (эректильная дисфункция, хроническая тазовая боль, болезнь Пейрони). [1, 2, 3].In modern urology, wave discharge therapy is widely used to treat a number of diseases (erectile dysfunction, chronic pelvic pain, Peyronie's disease). [1, 2, 3].
Известный способ ударно-волнового воздействия [4], взятый в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому, заключается в том, что волновой разряд создается посредством высокоэнергетического электрического разряда в водной среде. Разрядный импульс формируется между противоположными (положительным и отрицательным полюсом) наконечниками электрода. Так называемые дуга или "межэлектродный разряд" вызывает выравнивание напряжения между электродами, в течение которого создается горячий плазменный пузырь. Всего за несколько наносекунд этот пузырь взрывается во всех направлениях, сжимает окружающую водную среду и образует акустическую волну давления, которая через специальный согласующий элемент (фокусирующий или рассеивающий) неинвазивно передается в очаг заболевания.The known method of shock wave action [4], taken as a prototype, as the closest in technical essence to the proposed one, is that the wave discharge is created by means of a high-energy electric discharge in an aqueous medium. A discharge pulse is formed between the opposite (positive and negative pole) tips of the electrode. The so-called arc or "interelectrode discharge" causes the voltage to equalize between the electrodes, during which a hot plasma bubble is created. In just a few nanoseconds, this bubble explodes in all directions, compresses the surrounding water environment and forms an acoustic pressure wave, which is transmitted non-invasively through a special matching element (focusing or scattering) to the focus of the disease.
Введение вибрационных импульсов в ткань обеспечивает улучшение микроциркуляции и отходы обмена веществ интенсивнее отводятся через кровь и лимфу. Растяжение соединительнотканных оболочек и мышечных волокон ведет к нормализации состояния напряжения мышц, так как устраняются сокращения и уплотнения.The introduction of vibrational pulses into the tissue provides improved microcirculation and metabolic waste products are more actively discharged through the blood and lymph. Stretching of the connective tissue membranes and muscle fibers leads to a normalization of the state of muscle tension, as contractions and compaction are eliminated.
Основными недостатками описанного способа являются следующие. Во-первых, для обеспечения широкого спектра энергий разряда, используемого для различных заболеваний необходимо менять величину межэлектродного зазора, поскольку при постоянной среде, в которой происходит разряд и заданной величине межэлектродного зазора напряжение разряда будет постоянным. Во-вторых, в процессе эксплуатации электроды медленно сгорают, и расстояние между ними увеличивается, что приводит к возрастанию силы ударной волны. Когда зазор становится больше допустимого для формируемого электрического импульса, разряд становится невозможен. В - третьих, назвать этот способ волновым было сильным преувеличением, поскольку развитого волнового процесса здесь нет. Поэтому эффекты волнового акустического воздействия на ткань в таком способе - минимальны.The main disadvantages of the described method are as follows. Firstly, to ensure a wide range of discharge energies used for various diseases, it is necessary to change the interelectrode gap, since with a constant medium in which the discharge occurs and a given value of the interelectrode gap, the discharge voltage will be constant. Secondly, during operation, the electrodes slowly burn out, and the distance between them increases, which leads to an increase in the strength of the shock wave. When the gap becomes more than acceptable for the generated electrical impulse, discharge becomes impossible. Thirdly, to call this method wave was a strong exaggeration, since there is no developed wave process here. Therefore, the effects of wave acoustic effects on the tissue in this way are minimal.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности контактного акустического ударно-волнового воздействия на биоткани за счет расширения функциональных возможностей способа путем увеличения числа управляемых параметров воздействия.The technical result of the invention is to increase the effectiveness of contact acoustic shock wave exposure to biological tissues by expanding the functionality of the method by increasing the number of controlled exposure parameters.
Указанный технический результат повышения эффективности способа акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека достигается тем, что с помощью пьезокерамического излучателя формируют волновые акустические пакеты прямоугольной формы с заданным периодом повторения и осуществляют контактное воздействие на очаг, причем несущую частоту выбирают в диапазоне от 18 до 44 кГц, длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и периодом повторения от 0,05 сек до 5 сек.The indicated technical result of increasing the efficiency of the method of acoustic shock wave action on human biological tissues is achieved by using a piezoceramic emitter to form rectangular acoustic wave packets with a given repetition period and to contact the focus, and the carrier frequency is selected in the range from 18 to 44 kHz , the duration of the package from 0.01 sec to 1 sec and a repetition period from 0.05 sec to 5 sec.
Вариант реализации предлагаемого способа акустического ударно-волнового воздействия на биоткани человека заключается в следующем.An implementation option of the proposed method of acoustic shock wave impact on human biological tissue is as follows.
В отличие от прототипа, предлагаемый способ формирования ударно-волнового воздействия, реализуется на другом физическом принципе - это не формирование электродинамического удара в жидкой среде, а формирование пакета акустических волн определенной формы с помощью ультразвукового излучателя (магнитострикционного или пьезокерамического). In contrast to the prototype, the proposed method for generating a shock-wave action is implemented on a different physical principle - this is not the formation of an electrodynamic shock in a liquid medium, but the formation of a package of acoustic waves of a certain shape using an ultrasonic emitter (magnetostrictive or piezoceramic).
Функциональная схема устройства, реализующего данный способ, приведена на фиг. 1.A functional diagram of a device implementing this method is shown in FIG. one.
Устройство содержит ультразвуковой генератор пакетов импульсов 1, выход которого подсоединен к пъезокерамическому излучателю 3, помещенному в корпус 3. Усиливающая накладка излучателя 4 через резьбовое соединение стыкуется с рабочим инструментом 5 или 6, определяющим площадь и характер контактного воздействия (фокусирующее или рассеивающее).The device comprises an ultrasonic
Описанное устройство работает следующим образом. Ультразвуковой генератор 1 формирует прямоугольные пакеты синусоидальных колебаний ультразвуковой частоты, соответствующей резонансной частоте акустической системы, состоящей из пьезокерамического излучателя 2 с рабочим инструментом 5 или 6. Эти прямоугольные пакеты поступают на возбуждение излучателя 2, что приводит к формированию на рабочем торце инструмента 5 или 6 пакета акустических волн заданной амплитуды, который при контактном воздействии на поверхность очага заболевания осуществляет необходимое ударно-волновое воздействие.The described device operates as follows. The
Преимущества предлагаемого способа очевидны. Более широкие возможности по управлению энергетикой процесса, поскольку для этого достаточно изменить напряжение возбуждения ультразвукового излучателя. С другой стороны, кроме имеющихся в прототипе параметров регулирования процесса воздействия и сохраняющихся в предложенном способе (это частота следования пакетов импульсов и различная форма рабочих накладок у излучателя), появляется еще ряд параметров, позволяющих менять эффекты воздействия, такие как несущая частота ультразвуковых колебаний, длительность формируемого пакета и форма формируемого пакета волнового воздействия.The advantages of the proposed method are obvious. Wider possibilities for controlling the energy of the process, since for this it is enough to change the excitation voltage of the ultrasonic emitter. On the other hand, in addition to the parameters for controlling the process of exposure that are present in the prototype and are stored in the proposed method (these are the pulse packet repetition rate and the various form of working overlays of the emitter), a number of parameters appear that allow changing the effects of the exposure, such as the carrier frequency of ultrasonic vibrations, duration the formed packet and the shape of the formed wave impact packet.
Влияние несущей частоты объясняется эффектом ультразвукового воздействия на биоткань. Как известно [5], применение ультразвука существенно обогатило арсенал физиотерапевтических методов. Использование ультразвука позволяет не только успешно бороться с некоторыми болезнями, но и повышать жизнеспособность и сопротивляемость здорового организма неблагоприятным внешним условиям. Естественно, что для разных тканей и разных болезней наиболее эффективными оказываются разные частоты - для мягких тканей и неглубоких, щадящих воздействий более подходят повышенные частоты (35-45 кГц), для хрящевых, соединительных и костных тканей эффективнее использовать пониженные частоты (18-25 кГц).The influence of the carrier frequency is explained by the effect of ultrasonic effects on biological tissue. As is known [5], the use of ultrasound significantly enriched the arsenal of physiotherapeutic methods. The use of ultrasound can not only successfully deal with certain diseases, but also increase the vitality and resistance of a healthy organism to adverse external conditions. Naturally, for different tissues and different diseases, different frequencies are most effective - for soft tissues and shallow, sparing effects, higher frequencies (35-45 kHz) are more suitable, for cartilage, connective and bone tissues, lower frequencies (18-25 kHz) are more effective )
Управление длительностью формируемого акустического пакета совместно с частотой их повторения позволяет значительно расширить возможности предлагаемого способа по энергетической и тепловой стимуляции микроциркуляторных процессов мышечной ткани. Основные параметры по частоте повторения ударно-волнового воздействия известны [] для различных видов заболеваний и все они укладываются в диапазон от 1 до 40 Гц. Поэтому предложенный диапазон длительностей акустического пакета и периода их следования взаимосвязаны условиями их не пересечения и составляют соответственно: длительность пакета от 0,01 сек до 1 сек и период повторения пакетов от 0,05 сек до 5 сек.Management of the duration of the formed acoustic package together with the frequency of their repetition allows to significantly expand the capabilities of the proposed method for energy and thermal stimulation of microcirculatory processes of muscle tissue. The main parameters for the frequency of repetition of the shock wave action are known [] for various types of diseases and they all fall into the range from 1 to 40 Hz. Therefore, the proposed range of durations of the acoustic packet and the period of their succession are interconnected by the conditions of their non-intersection and are respectively: the duration of the packet from 0.01 sec to 1 sec and the repetition period of the packets from 0.05 sec to 5 sec.
Таким образом, предложенный способ акустического ударно-волнового воздействия является простым, эффективным и безопасным способом воздействия на биоткани человека и может быть рекомендован к применению в составе комплекса лечебных мероприятий, направленных на повышение повышения эффективности микроциркуляционных процессов эффективности контактного акустического ударно-волнового воздействия на биоткани за счет расширения функциональных возможностей способа путем увеличения числа управляемых параметров воздействия.Thus, the proposed method of acoustic shock wave exposure is a simple, effective and safe method of exposure to human biological tissues and can be recommended for use as part of a complex of therapeutic measures aimed at increasing the efficiency of microcirculation processes of the effectiveness of contact acoustic shock wave impact on biological tissues for by expanding the functionality of the method by increasing the number of controlled exposure parameters.
ЛитератураLiterature
1. D. Kalyvianakis et al., Low intensity shock wave treatment (LiSWT) improves erectile function in a session-dependent manner: Results of a randomized trial comparing two treatment protocols, European Urology Suppl 2017; 16(3); e252.1. D. Kalyvianakis et al., Low intensity shock wave treatment (LiSWT) improves erectile function in a session-dependent manner: Results of a randomized trial comparing two treatment protocols, European Urology Suppl 2017; 16 (3); e252.
2. R. Zimmermann et al., Shock Wave Therapy for the Treatment of Chronic Pelvic Pain Syndrome in Males: A Randomised, Double-Blind, Placebo-Controlled Study, European Urology, September 2009 (Vol.56, Issue 3, 418- 424).2. R. Zimmermann et al., Shock Wave Therapy for the Treatment of Chronic Pelvic Pain Syndrome in Males: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study, European Urology, September 2009 (Vol. 56,
3. L. Gao et al., A meta-analysis of extracorporeal shock wave therapy for Peyronie's disease, International Journal of Impotence Research (2016) 28, 161-166.3. L. Gao et al., A meta-analysis of extracorporeal shock wave therapy for Peyronie's disease, International Journal of Impotence Research (2016) 28, 161-166.
4. Патент US 6217531 B1 от 17.04.2001 г.4. Patent US 6217531 B1 dated 04/17/2001.
5. Акопян В.Б. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии [Текст] / В.Б. Акопян, Ю.А. Ершов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 225 с.5. Hakobyan VB The basics of the interaction of ultrasound with biological objects. Ultrasound in medicine, veterinary medicine and experimental biology [Text] / VB Hakobyan, Yu.A. Ershov. - M.: MSTU. N.E. Bauman, 2005 .-- 225 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141096A RU2683153C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method of acoustic shock-wave action on human biotissues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141096A RU2683153C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method of acoustic shock-wave action on human biotissues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683153C1 true RU2683153C1 (en) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017141096A RU2683153C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method of acoustic shock-wave action on human biotissues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683153C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217531B1 (en) * | 1997-10-24 | 2001-04-17 | Its Medical Technologies & Services Gmbh | Adjustable electrode and related method |
| RU155589U1 (en) * | 2015-03-19 | 2015-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Передовые Порошковые Технологии" | LITHOTRIPTOR PROBE |
| RU2609054C1 (en) * | 2015-08-20 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Торгово-производственная Компания "ЛиК" | Method for treating erectile dysfunction "julia" |
-
2017
- 2017-11-24 RU RU2017141096A patent/RU2683153C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217531B1 (en) * | 1997-10-24 | 2001-04-17 | Its Medical Technologies & Services Gmbh | Adjustable electrode and related method |
| RU155589U1 (en) * | 2015-03-19 | 2015-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Передовые Порошковые Технологии" | LITHOTRIPTOR PROBE |
| RU2609054C1 (en) * | 2015-08-20 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Торгово-производственная Компания "ЛиК" | Method for treating erectile dysfunction "julia" |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250325840A1 (en) | Rapid pulse electrohydraulic (eh) shockwave generator apparatus and methods for medical and cosmetic treatments | |
| ES2933557T3 (en) | sonotrode | |
| CA2661917C (en) | Ultrasonic wound treatment method and apparatus | |
| US20200206072A1 (en) | Pulsed acoustic wave dermal clearing system and method | |
| US20180099162A1 (en) | Apparatus and method for treating electile disfunction applying transversal ultrasound waves | |
| US20040215110A1 (en) | Method and device for adipose tissue treatment | |
| KR20170118745A (en) | Method and system for removing foreign matter from tissue | |
| KR101022201B1 (en) | Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery | |
| Sato et al. | Effects of voltage and current waveforms on pulse discharge energy transfer to underwater shock waves for medical applications | |
| RU2012110178A (en) | PARAMETERS OF THE ULTRASONIC DEVICE WITH THE MEANS OF GENERATION OF THE ULTRASONIC BEAM OF HIGH INTENSITY | |
| JPWO2017126037A1 (en) | Ultrasound medical equipment | |
| US9693792B2 (en) | Ultrasonic treatment method and apparatus with active pain suppression | |
| US20130226042A1 (en) | Ultrasonic Treatment Method and Apparatus with Active Pain Suppression | |
| EP1844750A1 (en) | Device for the treatment of cellulite and adipose tissue | |
| RU2683153C1 (en) | Method of acoustic shock-wave action on human biotissues | |
| RU2741729C1 (en) | Acoustic shock wave-effect device | |
| US10646399B2 (en) | Methods for enhancing female orgasm | |
| US11179292B2 (en) | Methods for enhancing female orgasm | |
| Alavi Tamaddoni et al. | Enhanced shockwave lithotripsy with active cavitation mitigation | |
| KR102040165B1 (en) | Treatment apparatus using ultrasound and micro-current | |
| US20210236861A1 (en) | Portable ultrasonic stimulator | |
| Takada et al. | High Voltage Staircase Drive Circuit for Triggered High-Intensity Focused Ultrasound Treatment | |
| SU925322A1 (en) | Bone fracture treatment method | |
| Paonessa et al. | Extracorporeal shock wave lithotripsy: generators and treatment techniques | |
| Duryea et al. | Active removal of residual bubble nuclei following a cavitation event |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191125 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220124 |