Index of /rozprawy2/10340

Pełen tekst

(1)Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie. Praca Doktorska. Analiza parametrów przestrzennych aplikatorów małogabarytowych, wykorzystywanych w magnetoterapii. mgr inż. Przemysław Syrek promotor: dr hab.inż. Antoni Cieśla (prof.n.AGH) Kraków, 2010.

(2) Składam podziękowania Panu Profesorowi Antoniemu Cieśli za okazaną pomoc i cenne rady, w wyniku których powstała niniejsza praca, a także za atmosferę i opiekę, które to umożliwiły. Podziękowania składam również mojej żonie i rodzicom – osobom, które stworzyły klimat i warunki do wytężonej pracy i wspierały mnie w trudnych chwilach..

(3) Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń............................................................................ 6 Wprowadzenie ...................................................................................................... 8 1.Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną ............. 12 1.1 Pola elektryczne i magnetyczne niskich częstotliwości ................................................. 13 1.2 Rodzaje zagrożeń związanych z oddziaływaniem pola................................................. 13 1.3 Dopuszczalne poziomy pól w Polsce ............................................................................... 14 1.3.1 Podział wartości pól ze względu na dostępność dla ludzi.............................................. 14 1.3.2 Strefy bezpieczeństwa dotyczące ochrony pracowników .............................................. 15 1.3.3 Dopuszczalne wartości pola magnetycznego obowiązujące w różnych krajach ........... 17 1.4 Telefonia komórkowa ...................................................................................................... 18 1.5 Pole magnetyczne ............................................................................................................. 19 1.5.1 Ogólna charakterystyka, dane podstawowe ................................................................... 19 1.5.2 Warunki hypomagnetyczne ........................................................................................... 20 1.5.3 Efekty oddziaływania pola magnetycznego................................................................... 20 1.5.4 Pole magnetyczne a choroby nowotworowe.................................................................. 21 1.5.5 Indukcja pola i gęstość prądów w ciele człowieka ........................................................ 22 1.5.6 Indukcja pola od otaczających urządzeń........................................................................ 22. 2.Magnetoterapia i magnetostymulacja ........................................................... 23 2.1 Ogólna charakterystyka magnetoterapii i magnetostymulacji.................................... 24 2.1.1 Klasyfikacja magnetoterapii i magnetostymulacji ......................................................... 24 2.1.2 Efekty biologiczne oddziaływania pola magnetycznego ............................................... 25 2.1.3 Korzyści z zastosowania magnetoterapii i magnetostymulacji...................................... 25 2.2 Zastosowania magnetoterapii i magnetostymulacji...................................................... 26 2.2.1 Schorzenia, przy których magnetoterapia może być pomocna...................................... 26 2.2.2 Magnetoterapia a choroby przewlekłe ........................................................................... 27 2.2.3 Zastosowanie magnetostymulacji .................................................................................. 27 2.3 Zagrożenia związane z magnetoterapią i magnetostymulacją..................................... 28 2.3.1 Przeciwwskazania do stosowania magnetoterapii ......................................................... 28 2.3.2 Przeciwwskazania do stosowania magnetostymulacji ................................................... 29 2.3.3 Magnetoterapia a ciąża .................................................................................................. 30 2.3.4 Magnetoterapia a stymulatory pracy serca..................................................................... 30 2.4 Magnetoterapia złamań................................................................................................... 30 2.4.1 Zjawiska elektryczne w kościach................................................................................... 31 2.4.2 Urządzenia do stymulacji zrostu kostnego..................................................................... 31 2.5 Parametry fizyczne tkanek.............................................................................................. 32.

(4) 3.Aparatura stosowana w magnetoterapii i magnetostymulacji ................... 34 3.1 Aplikatory stosowane w gabinetach terapeutycznych .................................................. 34 3.2 Aplikatory przenośne....................................................................................................... 36 3.3 Aplikatory wykorzystywane w psychiatrii .................................................................... 37. 4.Rozkład pola magnetycznego wokół przewodów z prądem ........................ 38 4.1 Zastosowanie prawa Biota-Savarta................................................................................ 39 4.2 Przykład zastosowania prawa Biota-Savarta ................................................................ 42 4.3 Gabaryty rzeczywiste przewodów .................................................................................. 44 4.4 Wybór metody wyznaczania rozkładu pola magnetycznego ....................................... 49. 5.Pole magnetyczne aplikatorów....................................................................... 50 5.1 Uzwojenia aplikatorów – opis matematyczny ............................................................... 50 5.1.1 Aplikator szpulowy (solenoid)....................................................................................... 50 5.1.2 Aplikator eliptyczny....................................................................................................... 51 5.1.3 Maty ............................................................................................................................... 53 5.1.4 Aplikatory przenośne, małogabarytowe ........................................................................ 54 5.2 Rozkład pola magnetycznego wzbudzanego przez aplikatory..................................... 55 5.2.1 Aplikator szpulowy (solenoid)....................................................................................... 55 5.2.2 Aplikator eliptyczny....................................................................................................... 57 5.2.3 Aplikator przenośny (małogabarytowy) ........................................................................ 60 5.2.4 Maty ............................................................................................................................... 61 5.3 Pole magnetyczne w otoczeniu aplikatora ..................................................................... 63 5.3.1 Program do oceny narażenia personelu w gabinetach ................................................... 63 5.3.2 Przykłady zastosowania programu ................................................................................ 65 5.3.3 Wymogi bezpieczeństwa w zastosowaniu pola magnetycznego w medycynie............. 67 5.3.4 Strefy zagrożenia na przykładzie aplikatora szpulowego .............................................. 67. 6.Prądy wirowe w ciele człowieka..................................................................... 72 6.1 Zależności podstawowe opisujące rozkład prądów wirowych w obszarach przewodzących – model T............................................................................................... 73 6.1.1 Wyprowadzenie podstawowych zależności................................................................... 73 6.1.2 Formułowanie trzech układów równań. Rozkład gęstości prądów................................ 74 6.1.3 Zjawiska na granicy dielektryk - przewodnik................................................................ 76 6.1.4 Podział obszaru na elementy uwzględniające specyfikę warunków brzegowych ......... 80 6.1.5 Równania na granicy obszarów o różnej przewodności elektrycznej............................ 81 6.2 Model AV.......................................................................................................................... 84 6.2.1 Wyprowadzenie istotnych zależności ............................................................................ 84 6.2.2 Warunki brzegowe na granicy dielektryk – przewodnik ............................................... 86 6.2.3 Zależność na granicy obszarów o różnej przewodności elektrycznej............................ 87 6.3 Wybór metody wyznaczania prądów wirowych............................................................ 88 6.4 Zastosowanie Metody Elementów Brzegowych do obliczania prądów wirowych z wykorzystaniem modelu AV........................................................................................... 89.

(5) 6.5 Całki w równaniach MEB ............................................................................................... 93 6.5.1 Współczynnik G............................................................................................................. 93 6.5.2 Współczynnik H............................................................................................................. 94 6.5.3 Całka obszarowa ............................................................................................................ 94 6.6 Zmienne w czasie pole magnetyczne .............................................................................. 95 6.6.1 Zewnętrzne pole magnetyczne....................................................................................... 95 6.6.2 Porównanie wartości pola magnetycznego zewnętrzenego i pola magnetycznego od prądów wirowych........................................................................................................... 96. 7.Dobór parametrów przestrzennych aplikatorów......................................... 98 7.1 Model kości łokciowej...................................................................................................... 98 7.1.1 Aplikator eliptyczny..................................................................................................... 100 7.1.2 Aplikator szpulowy...................................................................................................... 101 7.1.3 Aplikator przenośny..................................................................................................... 102 7.2 Aplikator eliptyczny – dobór najkorzystniejszych parametrów ............................... 103 7.3 Aplikator przenośny – dobór najkorzystniejszych parametrów ............................... 105. Wnioski i podsumowanie ................................................................................. 107 Literatura.......................................................................................................... 110.

(6) Wykaz ważniejszych oznaczeń E. - natężenie pola elektrycznego [V / m]. J. - gęstość prądu A / m 2. Hs. - pole magnetyczne zewnętrzne, powstające w wyniku przepływu prądu w obwodzie (cewce) przeznaczonej do generacji pola [A / m]. He. - natężenie indukowanego pola w wyniku przepływu prądów wirowych [A / m]. T. - elektryczny potencjał wektorowy [A / m]. T ∂n. - pochodna wektora T normalna względem elementu brzegowego. A. - wektorowy potencjał magnetyczny [Vs / m]. A ∂n. - pochodna wektora A normalna względem elementu brzegowego. B. - indukcja pola magnetycznego [T ]. H. - natężenia pola magnetycznego [A / m]. dl. - wektorowy element różniczkowy zorientowany zgodnie z kierunkiem prądu. r. - wektor o długości r skierowany od przewodu z prądem do punktu obserwacji. Dd H ( f ). - doza dopuszczalna pola magnetycznego [(kA/m)2h]. γ. - przewodność elektryczna [S / m]. [. ].

(7) Ts1 , Ts 2. - składowe wektora T styczne względem elementu brzegowego. Ω. - skalarny potencjał magnetyczny [ A]. V. - skalarny potencjał elektryczny [V ]. µ0. - przenikalność magnetyczna próżni: µ 0 = 4π 10 −7 [H m]. u (r ). ∂G (ri , r ) - potencjał warstwy podwójnej ∂n. G (ri , r ). ∂u (r ) - potencjał warstwy pojedynczej ∂n. f (r )G (ri , r ). - potencjał obszarowy. u (r ). - funkcja pola. ∂u (r ) ∂n. - pochodna funkcji pola normalna do brzegu. J max WO. - maksymalna wartość skuteczna gęstości prądu jaki występuje w wybranym obszarze (WO – wybrany obszar), tutaj: głowa kości ramiennej A / m 2. [. J min WO. ]. - minimalna wartość skuteczna gęstości prądu jaki występuje w. [. wybranym obszarze A / m 2 J max C. ]. - maksymalna wartość skuteczna gęstości prądu występująca w całym. [. analizowanym obszarze A / m 2 J min C. ]. - minimalna wartość skuteczna gęstości prądu występująca w całym. [. analizowanym obszarze A / m 2. ].

(8) Wprowadzenie. Ogólnie znanym jest, że pole elektromagnetyczne oddziałuje na środowisko. Szczególnie interesujące wydaje się – ze względu na pozytywne efekty – oddziaływanie pola magnetycznego na organizmy żywe (np. tkanki człowieka). Problematyka ta – rozwijana od wielu lat – ma już spore osiągnięcia. Z wymienionych wyżej względów autor zainteresował się problemem oddziaływania pola magnetycznego zwłaszcza w aspekcie wyznaczania rozkładu pola magnetycznego wzbudzanego przez mobilny aplikator małogabarytowy. Autor współpracował przy uruchomieniu istniejącego modelu takiego aplikatora [25]. Z przeprowadzonych przedmiotowych studiów literaturowych, a także z doświadczeń i obserwacji przy eksploatacji mobilnego aplikatora Autor formułuje następującą tezę swojej dysertacji: Istnieje konieczność dopasowywania i zadawania parametrów terapii pulsującym polem magnetycznym, zapewniających zachowanie wartości gęstości prądów wirowych w części ciała poddanej leczeniu, na odpowiednim z medycznego punktu widzenia poziomie. Odnosi się to zarówno do obszaru uszkodzonego (wartości prądów zapewniających efekt terapeutyczny), jak i obszarów sąsiadujących – eksponowanych w zmiennym polu magnetycznym (wartości prądów, które nie przekraczają poziomu dopuszczalnego)..

(9) Autor, w trakcie realizacji swoich prac badawczych stara się uzasadnić wyżej sformułowaną tezę stawiając kolejne cele cząstkowe, m.in.: - opis zagrożeń wynikających z niewłaściwego stosowania urządzeń służących do terapii pulsującym polem magnetycznym, - określenie wpływu i skutków oddziaływania pola magnetycznego na pacjentów i personel zatrudniony w gabinetach stosujących magnetoterapię, - wyznaczenie rozkładu pola magnetycznego w otoczeniu aplikatorów w odniesieniu do przepisów prawa pracy obowiązujących w Polsce, - ocena zagrożeń wynikających z zadawania niewłaściwych parametrów pulsującego pola magnetycznego, które mogą skutkować przekroczeniem lub zbyt małymi wartościami (nieskutecznymi pod względem terapeutycznym) gęstości prądów wirowych w ciele człowieka, - ocena poprawności zastosowanej metody wyznaczania indukcji pola magnetycznego w otoczeniu aplikatorów do magnetoterapii.. Realizacja tak szeroko sformułowanego zakresu pracy wymaga przyjęcia stosownych ograniczeń. W pracy przyjęto, że pole elektryczne analizowane jest w środowisku (dotyczy to parametrów elektrycznych) składającym się z podobszarów jednorodnych materiałowo, liniowych i izotropowych – w środowisku strefowo jednorodnym. Założono, że do obliczeń prądów wirowych w kończynach uwzględnione są 3 podobszary (odpowiadające 3 składowym kończyny), a więc: kości, tkanka tłuszczowa, skóra. Przyjęto również, że konduktywność materiałów (z których zbudowane jest ciało człowieka) i częstotliwość pulsującego pola magnetycznego stosowana w magnetoterapii, pozwalają na pominięcie wtórnego pola magnetycznego – powstającego w wyniku przepływu prądów wirowych w ciele człowieka (uzasadnienie w rozdz.6.6.2). Nie uwzględniono przypadków, gdy pacjent ma implanty (materiały o wysokiej konduktywności), ani możliwości ekranowania pola magnetycznego. Przedstawione ograniczenia mają charakter ogólny, natomiast dla każdego rozpatrywanego zagadnienia przyjęto stosowne założenia upraszczające.. 9.

(10) Niniejsza dysertacja wnosi elementy nowości w rozpatrywane zagadnienia. W ocenie Autora są nimi: - przeprowadzenie symulacji numerycznych (w rozdziale 7), których celem jest określenie prawidłowego usytuowania aplikatorów, względem uszkodzonej części ciała (szyjki kości ramiennej), - opis matematyczny uzwojeń kilku rodzajów aplikatorów, umożliwiający uzyskanie z dużą dokładnością indukcji pola magnetycznego wewnątrz aplikatora i w jego otoczeniu.. Własnymi osiągnięciami Autora przy realizacji dysertacji są: -. przedstawienie oceny dokładności obliczania indukcji pola magnetycznego i możliwych do przyjęcia uproszczeń w opisie przebiegu uzwojeń aplikatorów,. -. przedstawienie w oparciu o własne oprogramowanie, rozkładu przestrzennego stref oddziaływania pola magnetycznego w otoczeniu aplikatorów,. -. ocena wpływu położenia aplikatora na wartości gęstości prądów w miejscach poddanych terapii,. -. opracowanie własnego oprogramowania wykorzystującego Metodę Elementów Brzegowych do obliczania rozkładu gęstości prądów wirowych w obszarach o niskiej przewodności elektrycznej.. Zakres pracy obejmuje zagadnienia związane z oddziaływaniem pola elektromagnetycznego na organizmy żywe, ze szczególnym uwzględnieniem efektów wywoływanych przez pole magnetyczne niskich częstotliwości. Przedstawiono także aparaturę stosowaną w terapii polem magnetycznym, metodę obliczania pola magnetycznego, opis uzwojeń aplikatorów. Dwa ostatnie rozdziały dotyczą: modeli służących do obliczania rozkładu prądów wirowych w obszarach o niskiej przewodności elektrycznej oraz wpływu zastosowanych parametrów terapii na rozkład prądów wirowych w ciele człowieka. W rozdziale pierwszym przedstawiono efekty oddziaływania pola elektromagnetycznego na materię ożywioną, przedstawiono stan prawny obowiązujący obecnie zarówno w Polsce jak i na świecie. Pokazano jak na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat normy dotyczące ochrony ludzi w strefach zamieszkania i na stanowiskach pracy były stopniowo zaostrzane.. 10.

(11) Rozdział drugi dotyczy oddziaływania pola magnetycznego w przypadku magnetoterapii i magnetostymulacji, listy chorób w których oddziaływanie pola magnetycznego wywołuje pozytywne efekty – przyspiesza powrót do zdrowia bądź łagodzi skutki chorób, przedstawiono także listę chorób lub stanów zdrowia, w których oddziaływanie pola magnetycznego jest niewskazane czy wręcz zabronione. Położono szczególny nacisk na omówienie magnetoterapii przy złamaniach kończyn, a więc tam gdzie jest ona najczęściej stosowana. W tym samym rozdziale zestawiono parametry elektryczne tkanek i narządów, które są niezbędne w symulacjach numerycznych rozkładów prądów wirowych w ciele człowieka, przedstawionych w rozdziałach: szóstym i siódmym. W kolejnym, trzecim rozdziale, przedstawiono aparaturę stosowaną w magnetoterapii i magnetostymulacji: aparaturę stosowaną w gabinetach terapeutycznych, przenośną i stosowaną w psychiatrii. W czwartym rozdziale przedstawiony jest sposób obliczania indukcji pola magnetycznego. Określono z jaką dokładnością należy stosować numeryczny opis cewki prądowej aplikatora, aby z jednej strony skracać czas koniecznych obliczeń, a z drugiej strony dokonywać obliczeń z określoną dokładnością. W rozdziale piątym zaprezentowano opis kształtów uzwojeń cewek prądowych aplikatorów, rozkład pola od wybranych aplikatorów, a także w otoczeniu aplikatorów – w gabinetach, w których magnetoterapia jest stosowana. Zaprezentowano zasięg poszczególnych stref bezpieczeństwa. W szóstym rozdziale zaprezentowany jest wybrany model opisu prądów wirowych w obszarach słaboprzewodzących (w ciele człowieka), a także sposób obliczania rozkładu prądów z użyciem Metody Elementów Brzegowych. W siódmym, ostatnim rozdziale przedstawiono rozkłady prądów wirowych w kończynach, a także poszukiwanie odpowiednich kształtów – parametrów przestrzennych aplikatorów dających najlepsze parametry zarówno indukcji pola magnetycznego jak i prądów w leczonych fragmentach ciała. W Podsumowaniu autor zrekapitulował rezultaty swoich prac, wylistował własne osiągnięcia i odniósł się do postawionej na wstępie tezy pracy.. 11.

(12) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną Oddziaływaniem zarówno pola elektrycznego jak i magnetycznego, odkrywaniem wpływu tych pól na życie, świadomie bądź bezwiednie, zajmowano się „od zawsze”. Pole elektromagnetyczne jest związane z życiem na Ziemi i bezsprzecznie ma na żywe organizmy wpływ; w jakim stopniu wpływa i czy jest to działanie pozytywne, czy negatywne, są to pytania, na które badacze poszukują odpowiedzi – z lepszym lub gorszym skutkiem. Poznawanie zjawisk elektrycznych, magnetyzmu, elektromagnetyzmu, umożliwiło dokonanie wielu zmian cywilizacyjnych, dało możliwość dokonania wielkich udogodnień w życiu codziennym, ułatwiło niemal każdą dziedzinę życia; urządzenia elektryczne „wtargnęły” wszędzie, gdzie zamieszkują ludzie, czy to na stałe, czy w miejscach gdzie pojawiają się okazjonalnie - kosmos. Od żarówek, poprzez urządzenia ogromnej mocy, sieci przesyłowe, aż po mikromaszyny, pole elektromagnetyczne generowane przez nie, towarzyszy człowiekowi. Postęp i rozwój, niosą za sobą również problemy i zagrożenia. I te z kolei, są przedmiotem zainteresowania naukowców, oddziaływanie pola elektromagnetycznego na organizmy żywe, skala zagrożenia, muszą być oceniane i poznawane, tak aby niebezpieczeństwo ograniczać, a w miarę możliwości eliminować. Poza negatywnym oddziaływaniem, zaczęto dostrzegać też możliwość korzystnego oddziaływania pól, tak jak większość leków, które są trucizną dla organizmu, jednakże każdy z nich, ma jakieś właściwości lecznicze, korzystnie oddziałujące na wybrany fragment, na konkretne schorzenie, tak pole elektromagnetyczne, stosowane w odpowiednich „porcjach” i odpowiednio „wycelowane”, może przynosić poprawę przy wielu przypadłościach.. 12.

(13) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. 1.1 Pola elektryczne i magnetyczne niskich częstotliwości Spośród szerokiego spektrum częstotliwości, pola, których zakres jest szczególnie istotny, to tzw. pola ekstremalnie niskich częstotliwości (ELF -Extremely Low Frequency). Przyjmuje się, iż zakres ten nie przekracza 300 Hz, i obejmuje tak zwaną częstotliwość techniczną: 50 oraz 60 Hz (w zależności od kontynentu), która jest powiązana z całą infrastrukturą elektroenergetyczną. Jest to pole sztuczne, którego występowanie wiąże się z działalnością człowieka, a jego skutki są w dalszym ciągu słabo poznane. Problem ekspozycji w tym polu jest bardzo ważny, a stałe rozrastanie się infrastruktury elektroenergetycznej, tylko pogłębia konieczność prowadzenia badań dotyczących szkodliwości oddziaływania, zarówno pola elektrycznego jak i magnetycznego. Duże znaczenie w tym przypadku odgrywa tak zwane narażenie środowiskowe, czyli takie, w którego polu może znaleźć się każdy człowiek bez ograniczeń czasowych. Przykładami takich źródeł są instalacje elektroenergetyczne i urządzenia elektryczne powszechnego użytku [102]. Badania nad oceną szkodliwości pól elektromagnetycznych na organizmy żywe oraz inne obiekty biologiczne i techniczne są ciągle prowadzone, stwarzając konieczność objęcia ochroną osób zawodowo związanych z polem elektromagnetycznym, a także osób z nimi niezwiązanych zawodowo. Zwykle stosuje się inne przepisy ochronne dla grup zawodowo związanych z PEM, a inne (ostrzejsze) dla ogółu ludności (tzw. normy środowiskowe), gdyż istnieje możliwość ekspozycji w tych polach osób starszych, chorych, a przede wszystkim dzieci [31].. 1.2 Rodzaje zagrożeń związanych z oddziaływaniem pola Konsekwencje i wynikające stąd zagrożenia związane z występowaniem pola elektromagnetycznego można podzielić na dwie grupy: - w zakresie niskich częstotliwości -zagrożenia związane są z oddziaływaniem pól elektromagnetycznych bezpośrednio na procesy elektrochemiczne zachodzące w komórkach, - w zakresie średnich i wysokich częstotliwości oraz promieniowania mikrofalowego, zagrożenie związane jest z oddziaływaniem termicznym tego promieniowania na poziomie komórkowym i tkankowym.. 13.

(14) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. 1.3 Dopuszczalne poziomy pól w Polsce 1.3.1 Podział wartości pól ze względu na dostępność dla ludzi. Pierwsze ograniczenie związane z polem elektromagnetycznym o częstotliwości 50 Hz pojawiło się w polskich przepisach związanych z ochroną środowiska dopiero w 1998 roku [87]; wówczas w miejscach dostępnych dla ludzi bez ograniczeń czasowych, wartość natężenia pola magnetycznego określono na poziomie 80 A/m. Obecnie, w Polsce dopuszczalny poziom pól, określony jest w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2003 roku, w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów [89]. Rozporządzenie, oprócz określenia metod sprawdzania dotrzymania oraz wyznaczania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych, różnicuje dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych dla: - terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową - miejsc dostępnych dla ludności Tab.1.1. Zakres częstotliwości pól elektromagnetycznych, dla których określa się parametry fizyczne charakteryzujące oddziaływanie pól elektromagnetycznych na środowisko, dla terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową, oraz dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych, charakteryzowane przez dopuszczalne wartości parametrów fizycznych, dla terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową [89]. częstotliwość. składowa elektryczna. składowa magnetyczna. gęstość mocy. 50 Hz. 1 kV/m. 60 A/m. -. 14.

(15) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. Tab.1.2. Zakres częstotliwości pól elektromagnetycznych, dla których określa się parametry fizyczne charakteryzujące oddziaływanie pól elektromagnetycznych na środowiska, dla miejsc dostępnych dla ludności oraz dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych, charakteryzowane przez dopuszczalne wartości parametrów fizycznych, dla miejsc dostępnych dla ludności [89]. 0 Hz. składowa elektryczna 10 kV/m. składowa magnetyczna 2500 A/m. od 0 do 0,5 Hz. -. 2500 A/m. -. od 0,5 do 50 Hz. 10 kV/m. 60 A/m. -. od 50 Hz do 1 kHz. -. 3/f A/m. -. od 1 kHz do 3 MHz. 20 V/m. 3 A/m. -. od 3 MHz do 300 MHz. 7 V/m. -. -. od 300 MHz do 300 GHz. 7 V/m. -. 0,1 W/m2. zakres częstotliwości. gęstość mocy. -. f-częstotliwość (z zakresu 50 Hz – 1kHz) 1.3.2 Strefy bezpieczeństwa dotyczące ochrony pracowników. Obecne przepisy i normy dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy, określają możliwości oraz czas przebywania w polu elektromagnetycznym w zakresie od 0 do 300 GHz. Ocena ta zależy od wartości skutecznej natężenia pola elektrycznego i magnetycznego działającego na pracownika. Ze względu na oddziaływanie pola magnetycznego, wyróżnia się następujące strefy [88]: - bezpieczną, gdzie ograniczeniom,. przebywanie. pracowników. nie. podlega. żadnym. - ochronną, gdzie przebywanie dozwolone jest pod warunkiem skracania czasu ekspozycji lub zastosowania odzieży ochronnej; ta strefa jest podzielona w zależności od natężenia pola na: ● pośrednią (66 – 200 A/m) – przebywanie pracowników jest dozwolone w ciągu jednej zmiany roboczej, ● zagrożenia (200 – 2000 A/m) – w tej strefie maksymalny czas przebywania uzależniony jest od wartości natężenia pola magnetycznego i według przepisów, w zakresie częstotliwości od 0,5 do 50 Hz nie może przekraczać wartości określanej w przepisach jako doza dopuszczalna pola magnetycznego: Dd H ( f ) = H 2 h (będącej iloczynem kwadratu natężenia pola 2 i czasu przebywania), która wynosi 0,32(kA / m ) h , przy czym maksymalny czas przebywania nie może przekraczać 8 godzin,. 15.

(16) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. ● niebezpieczną (powyżej 2000 A/m) – w tej strefie, przebywanie pracowników jest zabronione. W strefie zagrożenia, zarówno górna granica natężenia pola magnetycznego jak i wartość dozy dopuszczalnej pola magnetycznego zmieniają się wraz z przedziałem częstotliwości. W tabeli 1.2 przedstawiono dane tylko dla częstotliwości w przedziale od 0,5 do 50 Hz, ponieważ takie częstotliwości występują w magnetoterapii w zdecydowanej większości przypadków. Na obszarze stref ochronnych, dozwolone jest przebywanie wyłącznie pracowników, spełniających określone wymagania, u których w wyniku przeprowadzonych badań lekarskich stwierdzono brak przeciwwskazań zdrowotnych do ekspozycji zawodowej na pola elektromagnetyczne [33,88]. Gdy stanowisko pracy znajduje się w jednej ze stref ochronnych, wówczas warunki ekspozycji powinny być okresowo kontrolowane, wraz z jednoczesnym wymogiem okresowych, specjalistycznych badań lekarskich dla pracowników, przebywających w strefie ochronnej i wymogiem szkoleń dla pracowników w zakresie bezpieczeństwa pracy w polach elektromagnetycznych [33]. Zasady wykonywania pomiarów tych pól zawarte są w normie PN-T-06580:2002 [86]. Zgodnie z obowiązującymi w Polsce od 1996 roku przepisami, kobiety nie powinny być zatrudniane „w zasięgu pól elektromagnetycznych o natężeniach przekraczających wartości dla strefy bezpiecznej” [86]. Zabroniona jest również ekspozycja pracowników młodocianych na pola magnetostatyczne powyżej 3,75 mT [85]. Ograniczenia podawane w tym rozdziale, usankcjonowane prawnie, dotyczą oczywiście ekspozycji, odnoszącej się do osób, które narażone są przez dłuższe okresy w skali całego życia, związane najczęściej z wykonywanym zawodem. Wartości maksymalne zawarte w przepisach nie dotyczą oczywiście ani jednorazowych badań diagnostycznych, ani terapii powtarzanych wielokrotnie – takich jak magnetoterapia, gdzie pacjent lub spory fragment jego ciała znajduje się w strefie niebezpiecznej. Przedstawione przepisy należy również uzupełnić o zalecenia i zagrożenia związane z oddziaływaniem pola magnetycznego na elektrostymulatory pracy serca (w rozdz.2.3.4) Dla składowej pola elektrycznego również wprowadzone są ograniczenia według ustawy z 2003 roku [89]: - 10 kV/m dla obszarów ogólnie dostępnych dla ludzi, - 1 kV/m dla obszarów, gdzie mogą być zlokalizowane obiekty użyteczności publicznej i pod zabudowę. Przykładem konieczności wyznaczania zasięgu poszczególnych stref w kontekście obowiązujących przepisów, jest pole elektryczne w otoczeniu napowietrznych linii. 16.

(17) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. elektroenergetycznych wysokich napięć. Pole elektryczne pod linią wysokiego napięcia, na wysokości 2 m nad powierzchnią ziemi może przekraczać wartości dopuszczalne w przepisach (rys.1.1).. Rys.1.1. Przykładowy rozkład natężenia pola elektrycznego pod linią 110 kV na wysokości 2 m nad powierzchnią ziemi, na podstawie [103] 1.3.3 Dopuszczalne wartości pola magnetycznego obowiązujące w różnych krajach. Normy dotyczące oddziaływania pola magnetycznego nie są jednolite i przyjmują inne wartości w różnych krajach. W Polsce w 2003 roku, obniżono dopuszczalną wartość z 80 do 60 A/m. W tabeli pokazano przykładowe wartości. W niektórych krajach, są również określone maksymalne wartości pola, w których dopuszczone jest przebywanie krótkotrwałe, np. w Niemczech wynosi 2 godziny na dobę. Tab.1.3. Najwyższe dopuszczalne natężenie pola magnetycznego przy częstotliwości 50 Hz [45]. Polska Propozycja dla krajów UE Niemcy, Włochy, Australia, Austria Wielka Brytania CENELEC (Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki). bez ograniczeń czasowych 60 A/m. z ograniczeniami, krótkotrwałe -. 80 A/m. -. 80 A/m. 800 A/m. 1280 A/m. 1280 A/m (w ciągu zmiany roboczej). 512 A/m. 17.

(18) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. W maju 2004 roku, opublikowano dyrektywę europejską dotyczącą ekspozycji zawodowej na pola elektromagnetyczne [22]. Dyrektywa określa graniczne wartości pól w środowisku pracy - nie narzuca konkretnych wartości w normach przyjętych w poszczególnych krajach, z tym założeniem, że nie mogą one być mniej restrykcyjne. Graniczne wartości ekspozycji kontrolowanej nie mają na celu ochrony przed skutkami ekspozycji wieloletniej, w czasie całego okresu aktywności zawodowej pracownika, służą jedynie zapewnieniu minimalnej ochrony pracowników przed natychmiastowymi skutkami ekspozycji, a występowanie pól przekraczających te wartości powinno skłonić pracodawcę do kontroli warunków i skutków ekspozycji oraz podjęcia działań prewencyjnych [34]. We wszystkich normach podawane są wartości skuteczne.. Tab.1.3. Najwyższe dopuszczalne natężenie pola magnetycznego w zależności od częstotliwości [45]. zakres częstotliwości. składowa elektryczna. składowa magnetyczna. gęstość mocy. 0-1 Hz. -. 163 kA/m. -. 1-8 Hz. 20 kV/m. 163/f2 kA/m. -. 8-25 Hz. 20 kV/m. 20/f kA/m. -. 25-820 Hz. 500/f V/m. 20/f A/m. -. 0,82-2,5 kHz. 610 V/m. 24,4 A/m. -. 2,5-65 kHz. 610 V/m. 24,4 A/m. -. 65-100 kHz. 610 V/m. 1600/f A/m. -. 0,1-1 MHz. 610 V/m. 1,6/f A/m. -. f-częstotliwość w jednostkach z kolumny „zakres częstotliwości”. Z powyższego wynika, iż przepisy obowiązujące w Polsce są bardziej restrykcyjne niż w poszczególnych państwach UE.. 1.4 Telefonia komórkowa Gwałtowny rozwój telefonii komórkowej, który można zaobserwować w ostatnich kilkunastu latach, również powoduje, iż temat oddziaływania pola elektromagnetycznego wyższych częstotliwości jest podejmowany w wielu pracach. Chroniczny ból głowy, przewlekłe, złe samopoczucie, brak koncentracji to najczęściej wymieniane schorzenia, które są kojarzone z używaniem telefonów komórkowych [65]. W 2007 roku, niemieckie Ministerstwo Ochrony Środowiska po analizie najnowszych wyników badań na temat wpływu telefonów komórkowych na zdrowie (marzec 2007) orzekło, iż małe dzieci do piątego roku życia, bezwzględnie nie powinny. 18.

(19) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. używać komórek, a dzieci starsze, powinny używać telefonów z ograniczeniem czasowym. Telefony komórkowe używane są powszechnie od nieco ponad 10 lat. Jest to prawdopodobnie zbyt krótki okres ekspozycji, by jednoznacznie określić wpływ sumarycznego czasu używania telefonu na określone rodzaje nowotworów. Jednak są prace, które wskazują na zwiększone ryzyko wystąpienia nowotworów. Według autorów [8], używanie telefonów przenośnych dłużej niż 10 lat powoduje zwiększone ryzyko wystapienia np. glejaka (łac. glioma) – nowotworu z tkanki glejowej ośrodkowego układu nerwowego. Dla wszystkich rodzajów telefonów (komórkowe, bezprzewodowe) według badań prowadzonych w Szwecji, stwierdzono wzrost ryzyka zachorowalności na guzy mózgu (szczególnie nerwiak nerwu słuchowego (ang. acoustic neuroma)), który może być uważany za rodzaj guza „sygnalizującego” zwiększone ryzyko pojawienia się guzów mózgu; w wynikach badań istnieje korelacja pomiędzy stroną głowy po której wystąpił guz i preferowaną stroną do której użytkownik przykładał telefon) oraz złośliwego guza mózgu u osób używających telefony ponad 10 lat i łącznym czasie użytkowania telefonu powyżej 2000 godzin [35].. 1.5 Pole magnetyczne 1.5.1 Ogólna charakterystyka, dane podstawowe. Indukcja ziemskiego pola magnetycznego (obecnie, gdyż wartości te ulegają zmianom w okresie rzędu tysięcy lat), waha się w zależności od położenia geograficznego. I tak w okolicach równika (na małych szerokościach geograficznych) wynosi od 30 µT, natomiast w okolicach biegunów magnetycznych do 60 µT. Wartości te jednakże ulegają nieustannym zmianom, zarówno co do wartości jak i położenia. Obecnie magnetyczny biegun południowy znajduje się około 7,3º od północnego bieguna geograficznego, natomiast biegun magnetyczny północny około 27º od bieguna geograficznego. Zmiany wartości pola magnetycznego, dzieli się na dobowe, których przyczyną jest słoneczne promieniowanie elektromagnetyczne – prądy w jonosferze oraz księżycowe – wywoływanie pływów w jonosferze ziemskiej. Natomiast zmiany aperiodyczne, burze magnetyczne powodujące zakłócenia w łączności, uszkodzenia linii energetycznych są spowodowane zmianami aktywności słonecznej, natężenia wiatru słonecznego. Wg [112], z odwracaniem się biegunów magnetycznych (zjawisku towarzyszy zanikanie pola do około 20% wartości wyjściowej, a jest to proces trwający nawet 1000 lat, co sprawia wrażenie wydarzenia skokowego, jeżeli przyjąć że takich zmian było około 170 – w ostatnich 76 milionach lat!), można skorelować duże zmiany ewolucyjne a także katastrofy, wymieranie pewnych gatunków mogło być spowodowane zanikiem osłony magnetycznej, chroniącej przed promieniowaniem kosmicznym. W warunkach hypomagnetycznych, stwierdza się szkodliwe objawy jak obniżenie poziomu przemiany materii, spadek liczby leukocytów, zaburzenia rytmiki dobowej szeregu czynności,. 19.

(20) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. choroby żołądka [112]. Warunki hypomagnetyczne, a zatem brak oddziaływania pola magnetycznego dotyczą np. załóg łodzi podwodnych. 1.5.2 Warunki hypomagnetyczne. W badaniach przedstawionych w [109] wykazano, że długotrwałe (7 miesięcy) przebywanie szczurów w warunkach hypomagnetycznych, wpłynęło na obniżenie zawartości we włosach żelaza, manganu, miedzi i chromu, a więc pierwiastków odgrywających ważne funkcje biologiczne. W warunkach zmniejszonego natężenia pola geomagnetycznego, również obserwuje się zmniejszone tempo kiełkowania nasion oraz wzrostu siewek; wg [77] kiełkowanie oraz wzrost siewek w warunkach hypomagnetycznych, był mniejszy niż w naturalnych warunkach, a kiełki pszenicy rosnącej w normalnych warunkach były o 100% dłuższe od kiełków roślin ekranowanych. 1.5.3 Efekty oddziaływania pola magnetycznego. Pole magnetyczne może przenikać przez organizmy żywe praktycznie nie zakłócone. Dlatego wszystkie tkanki, wnętrza komórek są poddane działaniu tego pola. Istotniejsze przykłady oddziaływania pola magnetycznego na organizmy żywe można wymienić za [61]: − oddziaływanie elektrodynamiczne z występującymi w organizmach prądami elektrycznymi (siła Lorentza i efekt Halla), − ruch organizmu żywego względem pola magnetycznego, które może być przyczyną zaindukowania prądów, − wewnątrz organizmów powstają efekty magnetomechaniczne polegające na orientacji struktur o anizotropii magnetycznej w polach jednorodnych oraz przesunięcia substancji ferromagnetycznych i paramagnetycznych w polach mających niezerowe gradienty, − zachodzić też może oddziaływanie na nieskompensowane spiny magnetyczne pierwiastków paramagnetycznych i wolnych rodników. Pole magnetyczne wpływa także na rozwój roślin. Silne pole, o wartościach powyżej 2 T, jest wykorzystywane do biostymulacji przedsiewnej nasion, gdzie o jakości kiełkujących roślin decydują odpowiednio dobrane wartości indukcji pola magnetycznego i dawka ekspozycyjna (czas biostymulacji) [13,101].. 20.

(21) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. 1.5.4 Pole magnetyczne a choroby nowotworowe. Osobnym problemem, wzbudzającym wiele dyskusji jest ewentualna zależność oddziaływania pola magnetycznego na zachorowalność na nowotwory. Część autorów prac, powołując się na wyniki badań epidemiologicznych, nie dopatruje się przekonujących przesłanek do uznania, że ekspozycja w polu magnetycznym niskich częstotliwości ma wpływ na zwiększenie zachorowalności na raka [6]; jednocześnie zaznaczają, że są dowody na możliwy wzrost zachorowalności wśród dzieci na białaczkę i nowotwory mózgu, oraz pewne odmiany nowotworów wśród dorosłych. Przed rokiem 1979, nie było żadnych dowodów, nie istniała w formie udokumentowanej korelacja pomiędzy czasem przebywania (otoczeniem miejsca zamieszkania), a zachorowalnością na nowotwory [78]; od roku 1979 rozpoczęto badanie tego problemu i stwierdzono możliwość występowania zależności pomiędzy usytuowaniem miejsca zamieszkania a zapadalnością na niektóre odmiany nowotworów oraz białaczką u dzieci [111], choć istnieją także prace zaprzeczające tym związkom [66], z zaznaczeniem iż dotyczy to indukcji nie przekraczającej 0,4 µT. Prace skupiające się na często występującym nowotworze u kobiet (nowotwór piersi), wykazują, że przyczyny zachorowalności na raka piersi nie tkwią w ekspozycji na pole magnetyczne [20]. Niektórzy autorzy prac, wręcz stwierdzają, że w chwili obecnej nie można jednoznacznie stwierdzić zależności pomiędzy polem magnetycznym a np. występowaniem czerniaka złośliwego [110]. Zatem od niemal trzydziestu lat, w wielu ośrodkach naukowych trwają prace umożliwiające zbadanie wpływu pól na organizmy żywe. Dotychczas jednakże nie został poznany biofizyczny mechanizm odpowiedzialny za oddziaływanie pomiędzy polem (jego parametrami) i układem biologicznym, który ma zasadnicze znaczenie w wywoływaniu tej interakcji [6]. Oprócz oddziaływania pola magnetycznego, należy mieć na uwadze również pole elektryczne. Nie ma również jasnego dowodu, że indukowane pole elektryczne i prądy w tkankach, komórkach czy ich wycinkach są odpowiedzialne za wszystkie biologiczne efekty. Pewne efekty, choć bez satysfakcjonujących dowodów, są tłumaczone jako efekty oddziaływania wolnozmiennego pola magnetycznego samego w sobie, lub nawet jego połączenia wraz ze stałym polem magnetycznym. Niezależnie od tego, który z parametrów jest istotniejszy, prąd czy pole magnetyczne oddziałujące na tkanki czy też komórki, niezbędne jest przy badaniach posiadanie narzędzia, które umożliwi estymację, bądź dokładne zbadanie rozkładu zarówno prądu jak i pola magnetycznego wewnątrz, co z kolei stwarza możliwość badania zależności pomiędzy efektem leczniczym, a zadanymi wartościami, które oddziaływały na leczony fragment ciała.. 21.

(22) Rozdział 1. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na materię ożywioną. 1.5.5 Indukcja pola i gęstość prądów w ciele człowieka. Najczęściej w literaturze odnoszącej się do oddziaływania pola magnetycznego [6], podaje się, iż poziom indukcji magnetycznej w domach wynosi 0,1 µT, w pobliżu urządzeń mniej niż 1 µT, co przekłada się na prądy w ciele człowieka o wartościach od 0,2 do 2 µA/m2. W większości biur, indukcja nie przekracza 0,2 µT. W transporcie kolejowym dochodzić może do 10 µT. Prądy indukowane poprzez urządzenia otaczające należy porównać z prądami czynnościowymi w organizmie; i tak dla przykładu gęstość prądu w mózgu wynosi około 1 mA/m2, zatem by uzyskać taką wartość należałoby zastosować zewnętrzne pole o indukcji około 100 µT. Przykładowe dane należałoby uzupełnić faktem, na który zwrócono w [100,82], iż ziemskie pole magnetyczne również powoduje powstawanie prądów w organizmach przemieszczających się (a dokładnie jest to konsekwencja zaburzeń stałego pola magnetycznego, spowodowanych infrastrukturą, liniami kolejowymi, itp.); i tak przy wolnym biegu, w głowie płynie prąd o gęstości 0,5 µA/m2, w tułowiu 2,5 µA/m2, przy szybkim biegu prąd osiąga już wartości odpowiednio: 3,0 µA/m2 i 3,2 µA/m2. 1.5.6 Indukcja pola od otaczających urządzeń. Powyższe dane zestawić można z polami oddziałującymi na człowieka, chociażby w miejscu pracy czy domu, a więc tam gdzie przebywa się wiele godzin dziennie. I tak według [52], np. zastosowanie w pomieszczeniach ogrzewania podłogowego, coraz bardziej rozpowszechnionego, ze względu na wygodę zarówno w użytkowaniu jak i rozwiązań technicznych związanych z instalacją, przy jednożyłowej instalacji grzejnej o mocy znamionowej rzędu kilku kilowatów, umieszczonej kilka centymetrów pod podłogą, indukcja magnetyczna może osiągać nawet 30 µΤ przy podłodze oraz do ok. 3 µT na wysokości 0,7 m nad instalacją, a więc w obszarze gdzie przebywa pracownik lub mieszkaniec domu. Autorzy pracy [33] podają, iż ze względu na fakt, że instalacje elektryczne w pomieszczeniach pracy często prowadzone są w sufitach podwieszanych w sposób przypadkowy i nieuporządkowany, w wielu budynkach biurowych występuje z tego powodu ekspozycja na pola magnetyczne o indukcji rzędu kilku µT i problemy z eksploatacją monitorów.. 22.

(23) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja Sukcesy medyczne opromienia słońce, a porażki – skrywa ziemia. W przypadku magnetoterapii, krzywa opisująca sukcesy i porażki ma znacznie mniejszą amplitudę; sukcesy nie są zbyt spektakularne, nie ma mowy o efektach porównywalnych ze skomplikowanymi operacjami, ale też śmiertelność wśród pacjentów jest zerowa. Postęp technologiczny, zaawansowanie konstrukcyjne i materiałowe sprawia, że ryzyko porażenia prądem przy zastosowaniu aplikatorów jest minimalne, konsekwencje niewłaściwego zastosowania również są niewielkie i odwracalne. W niniejszym rozdziale zawarto informacje na temat zastosowania magnetoterapii i jej skutków, zarówno tych pozytywnych jak i ewentualnych przeciwwskazań. Przedstawiono także zastosowanie magnetostymulacji jako metody łagodzącej czy też przeciwdziałającej pewnej grupie schorzeń. Opisano w dalszej części także zjawiska oraz sposób oddziaływania pola magnetycznego w konkretnych przypadkach, skupiając się na zastosowaniu magnetoterapii w leczeniu złamań. Zestawiono również parametry tkanek, takie jak przewodność elektryczna, a więc dane, które potrzebne są przy obliczaniu prądów wirowych w ciele człowieka.. 23.

(24) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. 2.1 Ogólna charakterystyka magnetoterapii i magnetostymulacji 2.1.1 Klasyfikacja magnetoterapii i magnetostymulacji. Parametry pola oraz wartości indukcji stosowane w medycynie pozwalają na rozdzielenie i wyróżnienie dwóch metod, do których zaliczane są: - magnetoterapia, - magnetostymulacja. Pole magnetyczne stosowane w magnetoterapii charakteryzuje się częstotliwością mniejszą od 100 Hz (z reguły 10-20 Hz) i indukcją magnetyczną rzędu mT, tj. indukcją 2-3 rzędy większą od indukcji pola magnetycznego Ziemi [12], dokładne wartości mieszczą się w przedziale od 0,1 mT do 20 mT [95]. Znacznie mniejsze wartości indukcji, wykorzystywane są w magnetostymulacji, wartości indukcji magnetycznej wynoszą od 1 pT do 100 µT, a częstotliwość stosowana mieści się w przedziale od 2 kHz do 3 kHz [46]. Odrębną grupę ze względu na wartości pola, którą warto wyróżnić, jest stymulacja polem magnetycznym w leczeniu depresji (stymulacja przezczaszkowa). W metodzie tej, wartość indukcji może osiągać nawet 5 T (przy częstotliwości rzędu kilku Hz) [118]. Kształt impulsów prądowych, a zatem w środowisku liniowym także i impulsy pola magnetycznego, mogą mieć charakter: - sinusoidalny, - trójkątny, - prostokątny. Oprócz wymienionych powyżej metod, dużą popularnością cieszy się elektrostymulacja, stosowana np. przy złamaniach kończyn, a polegająca na zastępowaniu naturalnych prądów czynnościowych w kościach, powstających w wyniku obciążania (chodzenie, ćwiczenia), prądem generowanym przez elektrostymulator [107]. Innym przykładem jest stymulacja elektryczna nerwu błędnego. Tym sposobem leczone są trzy grupy schorzeń: kardiologiczne (arytmia serca), układu nerwowego (epilepsja), fizjologiczne, z których to dwie pierwsze stosowane są od wielu lat, natomiast choroby z trzeciej z wymienionych grup, są w fazie badawczej (np. terapia antyotyłościowa) [62].. 24.

(25) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. 2.1.2 Efekty biologiczne oddziaływania pola magnetycznego. Dotychczas wyjaśniono niektóre z biologicznych efektów oddziaływania tych pól na organizmy żywe. Stwierdzono, że wolnozmienne pola magnetyczne na poziomie molekularnym, subkomórkowym i komórkowym oddziałują na [95]: - nieskompensowane spiny magnetyczne pierwiastków paramagnetycznych i wolnych rodników oraz molekuły diamagnetyczne, - strukturę ciekłych kryształów, tworzonych przez cholesterol i jego pochodne, w tym znajdujących się zwłaszcza w błonach biologicznych, - właściwości fizyko-chemiczne wody, będącej wypełniaczem tkankowym, - depolaryzację komórek posiadających zdolność samoistnej depolaryzacji, - struktury tkanek mające własności piezoelektryczne i magnetostrykcyjne. Mimo trwających nieustannie badań, i problemów interpretacyjnych, na podstawie badań wpływu zmiennego pola magnetycznego na zwierzęta, autor pracy [97] wyróżnia skutki oddziaływania powodujące następujące efekty biologiczne: -. intensyfikację procesu utylizacji tlenu, a także wzrost procesów oddychania tkankowego. -. działanie naczyniorozszerzające i angiogenetyczne). -. nasilenie procesu regeneracji tkanek miękkich. -. przyspieszenie procesu tworzenia zrostu kostnego w stawach. -. działanie przeciwzapalne i przeciwobrzękowe. -. działanie przeciwbólowe. i. naczyniotwórcze. (wazodilatacyjne1. 2.1.3 Korzyści z zastosowania magnetoterapii i magnetostymulacji. Zabiegi magnetoterapii i magnetostymulacji są dobrze znoszone przez pacjentów, nie powodują lęku ani bólu – przeciwnie, przy magnetostymulacji, obserwuje się wzrost wydzielania endorfin, co stanowi jeden z istotnych mechanizmów silnego działania analgetycznego [23], co więcej, nie do przecenienia jest fakt występowania histerezy biologicznej – powodujący utrzymanie działania przeciwbólowego nawet po zakończeniu cyklu magnetostymulacji. W niektórych przypadkach lęk jest proporcjonalny do natężenia bólu, zatem jest to kolejna przesłanka, do stosowania pola magnetycznego, które łagodzi ból w miejscu jego powstawania 1. poszerzenie światła naczyń krwionośnych i spadek ciśnienia krwi.. 25.

(26) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. [104]. Według [54], w przypadku zabiegów stomatologicznych, bardzo często powiązanych ze stresem, chorzy poddani magnetostymulacji, zgłaszali znacznie mniej dolegliwości w pierwszej dobie po zabiegu: występował u nich brak konieczności przyjmowania leków przeciwzapalnych. Na znacznie większą skuteczność przeciwbólową skojarzonej terapii (pole magnetyczne i środki farmakologiczne), zwracają uwagę autorzy [43], podkreślając, że leczenie skojarzone, umożliwia zmniejszanie dawek środków farmakologicznych, a także występuje większa dynamika ustępowania stanów zapalnych, wchłaniania krwiaków, gojenia ran, zmniejszania obrzęków czy napięcia mięśniowego.. 2.2 Zastosowania magnetoterapii i magnetostymulacji 2.2.1 Schorzenia, przy których magnetoterapia może być pomocna. Lista schorzeń, przy których stosowana jest magnetoterapia obejmuje m.in.: - regenerację naczyń krwionośnych (angiogeneza), - przyspieszanie leczenia świeżych złamań, - odtwarzanie ubytków masy kostnej (osteoporoza), - artretyzm (choroby stawów), - leczenie tkanki miękkiej, - regenerację nerwów, - działanie przeciwbólowe (analgetyczne), - działanie przeciwzapaleniowe, - zwiększenie ukrwienia, - wzmocnienie układu odpornościowego, - zmniejszanie obrzęków, - redukcję napięcia mięśniowego. Równocześnie należy zaznaczyć, iż trwają badania (w różnej fazie realizacji), które być może przyczynią się w niedalekiej przyszłości do zwiększenia zakresu zastosowania magnetoterapii.. 26.

(27) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. 2.2.2 Magnetoterapia a choroby przewlekłe. Zarówno magnetoterapia jak i magnetostymulacja opisywane są także w przypadku chorób przewlekłych, przyczyniają się do poprawy w globalnej skali inwalidztwa i codziennym funkcjonowaniu u chorych po udarach mózgu [113], poprawia się stan neurologiczny, następuje zwiększenie siły lokomocyjnej a także siły mięśniowej. Magnetoterapia również przyczynia się do znaczącego zmniejszenia zmęczenia u osób chorych na stwardnienie rozsiane [72] i może być metodą uzupełniającą w objawowym leczeniu tej choroby [96]. Natomiast magnetostymulacja zmniejsza dolegliwości bólowe, obrzęki, sztywność poranną w przypadku młodzieńczego, idiopatycznego zapalenia stawów [23]. Autorzy większości prac, podkreślają wysoką tolerancję zabiegów ze strony pacjentów. 2.2.3 Zastosowanie magnetostymulacji. Zastosowanie magnetostymulacji, najczęściej ma miejsce w przypadku chorób układu nerwowego oraz schorzeń narządów ruchu [98], do najczęściej spotykanych należą: - stwardnienie rozsiane, - choroba Parkinsona, - choroba Alzheimera, - migrenowe bóle głowy, - zespoły bólowe kręgosłupa i stawów obwodowych, - trudno gojące się rany i owrzodzenia, - zaburzenia krążenia obwodowego, - przewlekły stres i zespoły nerwicowe.. 27.

(28) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. 2.3 Zagrożenia związane z magnetoterapią i magnetostymulacją 2.3.1 Przeciwwskazania do stosowania magnetoterapii. Pole magnetyczne, nawet o wysokich wartościach, nie jest wykrywalne przez ludzki organizm, jeżeli źródła pola nie dają sygnału, że takie pole występuje. Mimo, iż brak świadomości jego występowania, oddziaływanie może mieć skutki wywołując rozmaite efekty, jak te występujące u ochotników poddanych badaniom przy ekspozycji o wartości 20 µT i natężeniu pola elektrycznego 9 kV/m przy częstotliwości 60 Hz, u ochotników rytm serca ulegał spowolnieniu, występowało opóźnienie czasu reakcji [19]. Pole magnetyczne o trzy rzędy większych wartościach (powyżej 10 mT) może wywoływać zaburzenia widzenia: błyski, zaburzenia kształtów [108]; wszystko to odbywa się bezboleśnie, gdyż w celu zapewnienia najlepszej widoczności, siatkówka jest pozbawiona receptorów bólowych a nawet naczyń w jej części centralnej a wszelkie jej uszkodzenia są bezbolesne, i odbywają się bezwiednie. Autorzy pracy [108], podkreślają, że z jednej strony czynnik oddziałujący (np. pole magnetyczne) jest poza percepcjami naszych zmysłów, a z drugiej strony obiekt mogący ulec uszkodzeniu jest pozbawiony receptorów bólowych (badania wykluczyły powstawanie wrażeń na skutek pobudzania centrów wzrokowych w płatach potylicznych mózgu, pole oddziałuje bezpośrednio na siatkówkę). W szczególności dotyczy to aplikatorów stosowanych poza gabinetami, które stosowane niewłaściwie, bądź w niewłaściwych okolicznościach. Mogą być przyczyną postawienia osoby poddawanej rehabilitacji w sytuacji zagrażającej jej zdrowiu a nawet życiu – wypadki komunikacyjne. Pole magnetyczne (oprócz światła) jest czynnikiem hamującym syntezę i uwalnianie melatoniny, co powoduje zaburzenia rytmu dobowego, jak również problemy ze snem [7]. Zatem jest to kolejny czynnik, który może w dłuższym okresie być niebezpieczny, powodujący przewlekłe zmęczenie. Według autorów [10], powołujących się na szereg prac związanych z tą tematyką, wpływ pola magnetycznego niskich częstotliwości na zachowanie się ciśnienia krwi u ludzi, nie jest jednoznaczny. Część cytowanych prac podaje przykłady korzystnego wpływu magnetoterapii na ciśnienie tętnicze, inni obserwowali obniżanie ciśnienia u pacjentów z prawidłowym ciśnieniem, natomiast u pacjentów z nadciśnieniem. Według [50], nie obserwuje się obniżenia ciśnienia krwi, przy zastosowaniu pola o indukcji od 1 do 15 mT (chorych poddano magnetoterapii głowy i szyi, lędźwiowo- krzyżowego kręgosłupa oraz kolan), ani podczas zabiegu, ani w czasie późniejszym. W [70] stwierdza się, że pola magnetyczne stosowane w fizykoterapii, mają wpływ regulujący na ciśnienie krwi. Według [53], pole o częstotliwości 50 Hz, i indukcji od 1,4 do 6,6 µT, nie powoduje żadnych zmian u zdrowych ochotników; zaznaczyć warto jedynie, że wartości indukcji tego rzędu, raczej nie dotyczą magnetoterapii a jedynie magnetostymulacji.. 28.

(29) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. Lista najczęściej wymienianych sytuacji, w których istnieją przeciwwskazania do stosowania magnetoterapii: - ciąża, - choroba nowotworowa (w tym po operacjach i podczas chemioterapii), - czynna gruźlica, - u osób używających czułych urządzeń elektronicznych, takich jak: rozrusznik serca lub aparat słuchowy, - przy krwawieniu z organów wewnętrznych, - przy chorobach neurologicznych, np. epilepsji, - chorobach krwi, - niskim ciśnieniu krwi. Chociaż lista może być wydłużana o kolejne schorzenia, np. za [83] należy ją rozszerzyć o ostre zapalenie zakrzepowe żył, nadciśnienie, nadczynność tarczycy. Jako efekt uboczny stosowania zabiegów (rzadko) może wystąpić wewnętrzny niepokój, zaburzenia snu lub nadpobudliwość [73]. 2.3.2 Przeciwwskazania do stosowania magnetostymulacji. W poprzednim podrozdziale, przedstawione zostały niebezpieczeństwa jakie teoretycznie może nieść ze sobą magnetoterapia, na koniec warto również zwrócić uwagę, że w literaturze medycznej, sugeruje się również, mimo braku udokumentowanych doniesień na temat działań ubocznych, aby nie stosować magnetostymulacji w przypadku [46]: - ciąży, - choroby nowotworowej (w tym po operacjach i podczas chemioterapii), - czynnej gruźlicy. a za [98] należy listę uzupełnić o krwawienia z przewodu pokarmowego oraz ciężkie infekcje.. 29.

(30) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. 2.3.3 Magnetoterapia a ciąża. Już na podstawie tego co zostało przytoczone, można wywnioskować, że w przypadku kobiet w ciąży magnetoterapia może być stosowana tylko w miejscach oddalonych od płodu, a wartości powinny być tak dobrane, aby pole rozproszone, w pewnych odległościach od jamy brzusznej miało zaniedbywalnie niskie wartości. Warto podkreślić, że oddziaływanie pola magnetycznego na organizm, zaburza rytm serca, ciśnienie krwi, zatem narażona jest zarówno kobieta jak i płód, co może spowodować poronienie lub wady rozwojowe u dziecka lub wywoływać skutki, które dadzą znać o sobie po wielu latach. Wydaje się, że np. w przypadku złamań kończyn, stosowanie magnetoterapii jest dyskusyjne, gdyż w niektórych okresach ciąży (np. trzeci trymestr), zrastanie kości długich jest przyspieszone, co powoduje, że w tym okresie już bez żadnego wspomagania, leczenie złamania wymaga specjalnego nadzoru i procedur, aby zrastanie przebiegało prawidłowo [47]. Z drugiej strony, przy zachowaniu ostrożności jest to metoda, której stosowanie należy rozważać, np. w przypadku złamań u kobiet karmiących, kiedy zdarza się, że zrastanie kości jest znacznie spowolnione, jeżeli nie całkowicie zahamowane, wówczas każda metoda niefarmakologiczna jest warta wdrażania. 2.3.4 Magnetoterapia a stymulatory pracy serca. W 2005 roku, w Polsce żyło ponad 300 tysięcy osób z implantowanymi stymulatorami pracy serca [63] i notowany jest systematyczny wzrost tej liczby. Przyjmuje się, że pole magnetostatyczne może powodować zakłócenia pracy elektrostymulatorów (zależnie od ich budowy) przy indukcjach większych od 0,5 mT [32,44]. W przypadku pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz, poziom dopuszczalny wynosi 0,1 mT (80 A/m) według pracy [49], w której autorzy powołują się na [3] – przytoczone poziomy pola magnetycznego zawarte są już w pośredniej strefie bezpieczeństwa. Wyznaczając granice poszczególnych stref, należy już w strefie pośredniej umieścić znak ostrzegawczy dla osób ze stymulatorami pracy serca.. 2.4 Magnetoterapia złamań Leczenie złamań polega na takiej regeneracji kości, które zapewnia zespolenie szkieletu i uzupełnienie ubytków masy kostnej w miejscach, gdzie takie wystąpiły. Przyczyny złamań mogą być rozmaite, dotyczą zarówno pracowników, pieszych, sportowców jak i uczestników ruchu drogowego. O dotkliwości i konsekwencjach złamań może świadczyć fakt, iż dla przykładu, złamania były powodem absencji chorobowej u 11,8% pracowników w Polsce w 2006 roku [67]. Powodem takiego stanu jest czas leczenia oraz bardzo często długa rehabilitacja, która uniemożliwia powrót na stanowisko pracy. Zatem każdy nowy rodzaj terapii, zapewniający, czy chociażby w nieznacznym stopniu przyspieszający powrót do pełnej sprawności, jest wart rozważenia. Jednym ze sposobów wspierania leczenia i rehabilitacji jest. 30.

(31) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. magnetoterapia. Właśnie złamania są jednym z głównych schorzeń, w których magnetoterapia znajduje zastosowanie. Według danych z 2007 roku, rynek w Stanach Zjednoczonych na leczenie i wspomaganie związane ze złamaniami, przy użyciu metod elektromagnetycznych wyniósł 500 milionów USD [71]. 2.4.1 Zjawiska elektryczne w kościach. Przypadki pozytywnego oddziaływania prądu elektrycznego na zrastanie się złamań, w przypadkach, w których zrost był zahamowany, odnotowano już w XIX wieku. W latach pięćdziesiątych XX wieku, japońscy naukowcy opisali oddziaływanie prądu rzędu mikroamperów, na przyrost kości udowej królika [116], a także odkryli i opisali efekt zmiany potencjałów elektrycznych w kościach długich, pod wpływem zewnętrznych naprężeń [28]. Od tego momentu na całym świecie rozpoczęły się badania nad zjawiskami elektrycznymi zachodzącymi w kościach pod wpływem różnych czynników. 2.4.2 Urządzenia do stymulacji zrostu kostnego. Urządzenia do stymulacji zrostu kostnego można podzielić na trzy grupy, według zasady działania [24]: - zastosowanie prądu stałego, przy użyciu wszczepianych elektrod (metoda inwazyjna), - metodę pojemnościową, nieinwazyjna),. umieszczenie. elektrod. naskórnych. (metoda. - zastosowanie prądu zmiennego, generowanego poprzez zmienne w czasie pole magnetyczne (metoda nieinwazyjna); zabiegi mogą być wykonywane bez naruszenia gipsu, bandaży a nawet ubrania. Dwie pierwsze z wymienionych metod, wymagają szczególnej ostrożności i powodują uciążliwość dla pacjentów. W metodzie pojemnościowej, stosowane są prądy o częstotliwości kilkudziesięciu Hz (ze względu na zależność impedancji skóry od częstotliwości). Metoda wykorzystująca prąd stały, wiąże się z zabiegami chirurgicznymi, a dodatkowo, wartość prądu musi być precyzyjnie dobrana i mieścić się w zadanym zakresie, gdyż poniżej pewnego progu, brak efektu zrastania się kości, a przekroczenie tego zakresu powoduje martwicę tkanek [27]. Zarówno elektrostymulacja jak i magnetoterapia są metodami konkurencyjnymi. W obu przypadkach, efekt działania polega na zastąpieniu naturalnie generowanych prądów czynnościowych w kościach (w wyniku ich fizjologicznego obciążenia) przez prąd generowany albo poprzez elektrostymulator albo w wyniku działania pulsującego pola magnetycznego. Skuteczność oraz zakres stosowania elektro- i magnetostymulacji jest zbliżony [106]. 31.

(32) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. Stąd w przypadku złamań, należy skupić się na zapewnieniu odpowiednich parametrów magnetycznych, dokładnie w obrębie samego złamania, jeżeli pominie się dodatkowe efekty, jak choćby działania przeciwbólowe czy oddziaływanie pola na inne tkanki w przypadkach złamań powikłanych z uszkodzeniami naczyń krwionośnych i nerwów. Przyjmuje się, że w przypadku oddziaływania pola magnetycznego w terapii układu kostnego, magnetostrykcja jest oddziaływaniem na mające własności piezoelektryczne struktury kostne [99]. Każdy z poddanych badaniom czy próbom organizm jest inny i posługując się przykładem z testowaniem środków farmakologicznych, inaczej reaguje na podane substancje. Reakcja zależy nie tylko od ilości podanych środków, ale także od chwilowej kondycji pacjenta, czy też zdrowego ochotnika. Jeżeli doda się do tego jeszcze możliwość wystąpienia efektu placebo, wówczas wyeliminowanie każdego innego czynnika mogącego przyczynić się do powstawania niejednoznaczności, zaburzania wyników i przez to złej oceny stosowanej metody, jest warte podjęcia działań wykluczających dodatkowe źródło błędów. Stąd wynika konieczność odpowiedniego „dopasowania” pola magnetycznego, do konkretnego przypadku, szczególnie jeżeli uwzględni się fakt, że każdy szkielet zbudowany jest z wielu kości, a co więcej, każda z kości może mieć rozmiary zależne od wieku, budowy ciała czy nawet stanu zdrowia pacjenta. Z tym faktem należy jeszcze połączyć szeroką grupę typów złamań. Przyjmuje się, że przy gęstości prądu w granicach 10 ÷ 100 mA/m2 następuje przyspieszenie gojenia złamań [5,9].. 2.5 Parametry fizyczne tkanek Tkanki tworzące ludzki organizm, zbudowane są z materiałów przewodzących i niemagnetycznych (ich przenikalność magnetyczna jest zbliżona do przenikalności magnetycznej powietrza). Przewodność tkanek osiąga wartości wielokrotnie większe niż przewodność komórek. Spowodowane jest to znacznie mniejszą przewodnością błon komórkowych, co sprawia, że grupa komórek może mieć 12-18 razy większą przewodność elektryczną niż pojedyncza komórka [115]. Przy obliczaniu prądów wirowych w przypadku magnetoterapii, jak również rozkładu prądów w przypadku elektrostymulacji, analiza, a co za tym idzie, dyskretyzacja obszaru dokonywana jest na poziomie tkanek, a więc znajomość ich parametrów elektrycznych jest niezbędna. W pracy założono, że pole elektryczne analizowane jest w środowisku (dotyczy to parametrów elektrycznych) składającym się z podobszarów jednorodnych, liniowych i izotropowych. Takie środowisko nazywane jest środowiskiem strefowo niejednorodnym. W tabeli 2.1 zebrano istotne parametry elektryczne poszczególnych narządów i tkanek. Najbardziej interesujące parametry, dotyczą obszarów dominujących w kończynach poddawanych magnetoterapii: kości, tkanka tłuszczowa, mięśnie. 32.

(33) Rozdział 2. Magnetoterapia i magnetostymulacja. poprzecznie prążkowane – służące do poruszania się, a więc dominujące w kończynach; przy dokładniejszym podziale kończyny na podobszary należałoby również uwzględnić krew (tętnice i żyły); ważnym materiałem jest również skóra. Porównując parametry elektryczne (przewodność) poszczególnych tkanek i organów w pracach z ostatnich 15 lat, występują różnice pomiędzy danymi wartościami a także zawartością tabel (nie wszystkie interesujące organy i tkanki występują). Dlatego poniżej zamieszczono zestawienie przewodności z różnych prac [26,29,21,36].. Tab.2.1. Wartość przewodności (w S/m) wybranych organów i tkanek. 50 Hz 2. 50 Hz 3. 50 Hz 4. 0,076. 0,035. 0,35. 0,2333. 0,12. 0,07. 0,70. 0,0367. płuco. 0,089. 0,08. 0,70. 0,0684. kość. 0,126. 0,04. 0,02. 0,504. krew (wraz z żyłami). 0,60. 0,70. 0,700. tkanka tłuszczowa. 0,02-0,07. 0,04. 0,70 0,04. skóra. -. 0,10. organ, tkanka mięśnie gładkie (odpowiadają za ruchy bezwiedne: rozszerzanie źrenic, skurcze jelit i żołądka) mięśnie poprzecznie prążkowane (odpowiadają za poruszanie się) wątroba. 10-100 Hz 1. 0,052. szpik kostny. 0,05. mózg. 0,06. Ścięgno. 0,10 0,0274 0,06. 0,0533. 0,27. 1. [26] [29] 3 [21] 4 [36] 2. Z praktycznego punktu widzenia, w obliczeniach związanych z rozkładem prądów w kończynach najistotniejsze są parametry: skóry, kości, mięśni, krwi i ewentualnie ścięgien.. 33.

(34) Rozdział 3. Aparatura stosowana w magnetoterapii i magnetostymulacji Aplikator jest urządzeniem wykorzystywanym w magnetoterapii. Składa się z uzwojeń o odpowiednio dobranym kształcie oraz obudowy, której celem jest ochrona tych uzwojeń, a przede wszystkim pacjentów poddawanych zabiegom. Aplikator połączony jest z zasilaczem (sterownikiem) za pomocą przewodów doprowadzających prąd. Obecnie na rynku istnieje bardzo duży wybór aparatury stosowanej w magnetoterapii [37,38,39,40]. Każde urządzenie stosowane w magnetoterapii składa się z zasilacza (sterownika), wytwarzającego prąd (o określonych parametrach: wartości, kształcie, częstotliwości). Przepływ prądu poprzez cewkę (o różnych kształtach) powoduje generowanie (wzbudzanie) pola magnetycznego w otoczeniu aplikatora. Zarówno kształt cewki może mieć bardzo różne formy, jak też kształt samego impulsu prądowego zależy od producenta, a według [93,91] z powodu braku dostatecznej wiedzy biologicznej, kształty impulsów dobierane są empirycznie i znacząco różnią się w urządzeniach dostarczanych przez różnych producentów.. 3.1 Aplikatory stosowane w gabinetach terapeutycznych Do tej grupy zaliczyć można w ogólności aparaturę o rozmiarach, które uniemożliwiają łatwe przenoszenie, a w szczególności poruszanie się pacjentów wraz z nimi1. Typowym urządzeniem w tej grupie jest aplikator szpulowy (najczęściej o średnicach od 0,2 do 0,6 m) - aplikator lokalny najczęściej przeznaczony do 1. są to urządzenia niemobilne.. 34.

(35) Rozdział 3. Aparatura stosowana w magnetoterapii i magnetostymulacji. oddziaływania na kończyny. Wytwarza w obszarze aplikacji pulsujące pole jednorodne, o liniach sił pola magnetycznego równoległych do osi cewki, a co za tym idzie do ciała pacjenta, co według producentów zwiększa skuteczność aplikacji. W pracy w rozdziale 5, aparat Magnetronic MF-10 [41] (przedstawiony na rys.3.1), został wykorzystany do pomiarów i oceny ewentualnych narażeń pracowników w otoczeniu urządzenia. Zestaw składa się z trzech aplikatorów (cewek) szpulowych o średnicach: 0,5, 0,315, 0,2 m. Wartość maksymalna amplitudy indukcji pola magnetycznego w osi aplikatora wynosi 10 mT dla cewki o średnicy 0,2 m, 5 mT dla cewki o średnicy 0,315 m oraz 2,5 mT dla cewki o średnicy 0,5 m. W większości urządzeń zapewniona jest możliwość stosowania kilku rodzajów przebiegów czasowych pola magnetycznego, takich jak: sinusoidalny bipolarny, sinusoidalny unipolarny, prostokątny bipolarny, prostokątny unipolarny oraz stały jednokierunkowy. Częstotliwość zmian pola magnetycznego: 1-50 Hz. Masa aparatu wynosi 10 kg.. Rys.3.1. Aplikator szpulowy. 35.

(36) Rozdział 3. Aparatura stosowana w magnetoterapii i magnetostymulacji. 3.2 Aplikatory przenośne Aplikatory przenośne (mobilne) mogą wraz ze sterownikami być stosowane przez pacjentów poza gabinetami, a dzięki możliwości zaprogramowania i zapamiętania parametrów terapii, mogą być używane przez chorych w domach, czy w przypadku stymulacji, nawet w pracy. Rola pacjenta ogranicza się wówczas jedynie do odpowiedniego usytuowania i założenia urządzenia, o odpowiednio wyznaczonych przez lekarza porach. Do tej grupy można zaliczyć również przenośne zestawy domowe, służące do rehabilitacji i odnowy biologicznej: maty i poduszki, jak również aplikatory eliptyczne –lokalne, wytwarzające niejednorodne pole magnetyczne, oddziałujące na obszary bezpośrednio przylegające do urządzenia. Istotną zaletą takiego aplikatora jest jego wygoda w stosowaniu [14,12], ponadto ułatwia on zdecydowanie stymulację nie tylko u ludzi ale również u zwierząt. W szczególności zwierzęta nie są na tyle cierpliwe, aby pozostawać w bezruchu niezbędny czas jaki potrzebny jest podczas terapii. Mała waga oraz małe gabaryty pozwalają stosować aparaturę w sposób wygodny: w pracy, w podróży. Rysunki 3.2a oraz 3.2b przedstawiają przenośny aplikator, skonstruowany w Instytucie Elektrotechniki w Warszawie. Zestaw jest bardzo wygodny do stosowania i przemieszczania się. Sam aplikator znajduje się w obudowie z materiału, sposobem zakładania i wyglądem przypominającej aparaty do pomiaru ciśnienia krwi, całość połączona jest z poręcznym sterownikiem, który również jest poręczny. Oprogramowanie dołączone do zestawu umożliwia zadawanie i zapamiętanie istotnych parametrów terapii oraz czasu rozpoczęcia i trwania terapii w kolejnych (wybranych) dniach. Ogranicza to konieczność dojazdów i wizyt w gabinecie. Ocena postępów leczenia, zaprogramowanie kolejnej serii terapii o parametrach zadanych przez lekarza, w oparciu o aktualny stan zdrowia pacjenta odbywa się co pewien czas.. 36.