1.3.5. Измерения в магнитотерапии
В процессе проведения процедур магнитотерапии и для оценки результатов лечения необходимо измерение параметров магнитного поля и ряда физиологических показателей организма пациента.
Используемые в магнитотерапии магнитные поля, как правило неоднородны, ограничены в объеме и отличаются большими диапазонами параметров. Основными компонентами магнитоизмерительных устройств являются магниточувствительные элементы и преобразователи, способные определить направление вектора и измерять магнитную индукцию. Такие преобразователи обычно выполняют в виде малогабаритного тонкого щупа.
В процессе измерения находят положение, в котором вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости щупа, что обнаруживается по максимальному показанию соединенного с ним прибора (вольтметра, осциллографа и т. д.). При измерении величины магнитной индукции на поверхности источника магнитного поля щуп прикладывают к этой поверхности вплотную.
По результатам измерения неоднородных магнитных полей строится привязанная к координатной сетке картина магнитного поля, в виде линий равной магнитной индукции, которая позволяет оценивать величину магнитной индукции, ее градиента и направления в конкретном участке тела пациента и показать взаимное расположение объекта и источника магнитного поля (рис. 28).
Рис. 28. Картина поля индуктора-соленоида в виде линий равной магнитной индукции
Среди всего многообразия магниточувствительных преобразователей для магнитотерапии наилучшим образом подходят гальваномагнитные и индукционные.
Индукционные преобразователи содержат в качестве чувствительного элемента катушку и используются для измерения магнитной индукции постоянных синусоидальных и несинусоидальных переменных магнитных полей.
Интенсивность постоянного и переменного магнитных полей определяют с помощью серийно выпускаемых теслеметров или веберметров в комплекте с измерительными катушками, изготавливаемых, как правило, индивидуально. В процессе измерения анализируется ЭДС, появляющаяся в витках катушки при помещении ее в переменное магнитное поле. Для измерения синусоидальной ЭДС к концам измерительной катушки присоединяют любой электронный вольтметр (рис. 29 а).
Рис. 29. Схемы измерения магнитной индукции
При измерении индукционным методом несинусоидального переменного магнитного поля для определения магнитной индукции используется интегрирующая RC-цепь с емкостью С на выходе (рис. 29 б).
Измерение несинусоидального переменного напряжения производят с помощью электронного осциллографа.
В гальваномагнитных преобразователях протекающие процессы связаны с силовым действием магнитного поля на движущиеся в проводниках и полупроводниках заряженные частицы. В результате взаимодействия образуются две, противоположные по направлению силы. Одна из них, сила Лоренца, искривляет траекторию движения носителей заряда и создает разность потенциалов на боковых гранях проводника. Другая сила вызвана образованием электрического поля (ЭДС Холла) между теми же гранями проводника и действует на заряженные частицы в противоположном направлении.
В зависимости от происходящих изменений в полупроводниковых структурах, связанных с воздействием магнитных полей на движущиеся заряженные частицы, различают и используют следующие гальваномагнитные эффекты:
эффект Холла – возникновение поперечной разности потенциалов при прохождении электрического тока в поперечном ему магнитном поле;
эффект магнитосопротивления – возрастание сопротивления полупроводника в магнитном поле;
эффект Суля – отклонение линий тока в магнитном поле к одной из граней полупроводника и раз других эффектов.
Оценка физиологического состояния пациента при проведении магнитотерапии включает в себя предварительную оценку магнтитотропной реакции пациента, оперативный контроль состояния пациента во время процедуры и оценку результатов лечения в течении длительного времени. В качестве измеряемых физиологических показателей при действии магнитных полей контролируется артериальное давление, показатели электропроводности в определенных биологически активных точках и значения кожной температуры.