УДК 615.471

^* 300000,Тула, ул.Менделеевская, 1, Научно-производственное предприятие Стек; тел./факс: (0872) 36-41-71;

^** 320600, ГСП, Днепропетровск, ул.Дзержинского, 9, Днепропетровская государственная медицинская академия, кафедра детских нервных болезней; тел.: (0562) 47-42-39

^*** 320005, ГСП, Днепропетровск, ул.Писаревского, 5, Институт транспортных средств и технологий НАН Украины; тел.: (0562)46-53-22

^**** 300026, Тула, пр.Ленина, 108, НИИ новых медицинских технологий; тел./факс: (0872)33-22-09;

E-mail: niinmt@mednet.com

Выбор радиофизических параметров электромагнитного излучения (ЭМИ) СВЧ и КВЧ диапазонов - при наиболее общей постановке задачи - важен с двух точек зрения: а) оптимизация характеристик аппаратуры в биокибернетической системе генератор-пациент-система обратных связей [1]: мощность ЭМИ, частота, тип модуляции и пр.; б) оценка физиологического состояния человека при санкционированном и несанкционированном воздействиях ЭМИ. К последнему относится широкий спектр воздействий, начиная от ЭМИ промышленных и бытовых установок и заканчивая влиянием на человеческий организм излучений радиолокационных станций и санкционированных направленных воздействий [2].

По мере развития различных технических средств адекватно возрастают и требования к контролю физиологического состояния обслуживающего их персонала и пользователей. Примером подобной ситуации является развитие технических средств, использующих достаточно сильные магнитные поля [3]. Сюда же относятся и вопросы защиты от влияния сильных полей экипажей высокоскоростного транспорта на сверхпроводящих магнитах, разрабатываемого в Институте транспортных средств и технологий Национальной академии наук Украины. В этом случае требуется постоянный контроль за состоянием здоровья и необходима его функциональная корректировка. Поэтому, ввиду высокой значимости этого аспекта, разработку соответствующих диагностико-терапевтических средств следует проводить параллельно с проектированием собственно технического объекта, его систем управления и контроля. Следуя биокибернетическому подходу [1], можно утверждать, что биологическая защита является по существу компонентом системы - контура управления.

В настоящей работе обобщаются некоторые результаты и технические решения по созданию высокоэффективных средств диагностики и терапии возможных нарушений в состоянии здоровья. Причем, с учетом исследуемых подходов по созданию корригирующих и терапевтических средств, представляется возможным проводить как протективные воздействия на (например) обслуживающий персонал технических систем соответствующими средствами, ослабляющими возможные нарушения в состоянии здоровья, так и терапевтическое оздоровление.

Существенным будет подчеркнуть и то (благоприятное для разработчиков систем управления и контроля технических средств) обстоятельство, что целый ряд технических решений, использующий физические явления, из систем управления переносится в разработку медицинских средств контроля и коррекции (так называемый принцип соответствия Н.Бора, широко известный в физике и технических приложениях [4]). Ожидаемые же от реализации биологической защиты персонала технических средств результаты несомненно окажутся полезными для их использования в других, более сложных и более значимых технологиях и сферах человеческой деятельности в интересах народного хозяйства, здравоохранения, обороны и пр.

На протяжении всего исторического периода развития медицины [5], но особенно в новейшее время, огромные интеллектуальные, финансовые и технические средства и усилия вкладывались и вкладываются в создание новых лекарственных средств, а также в разработку различных нелекарственных методов лечебного воздействия на организм. Естественным представляется и вопрос: почему темпы все возрастающего роста названных затрат несопоставимы с намного более скромными результатами применения полученных лекарственных препаратов и нелекарственных методов лечения, с самой эффективностью лечебного процесса в интегральном представлении [6]? Пессимистический ответ на этот вопрос можно сформулировать в том смысле, что уже достигнут предел (адекватный фундаментальному физическому пределу [7]) в возможностях повышения эффективности терапии вообще, то есть следует признать, что и в медицине существует такой фундаментальный предел, к которому знание и практика излечения приближается асимптотически, а асимптота эта во временном обозначении лежит где-то на рубеже XX и XXI веков...

Анализируя природу фундаментальных трудностей современной традиционной, аллопатической в своей основе медицины, можно сделать вывод о доминирующей роли ограниченных возможностей формирования физико-биологической, биохимической, биокибернетической и т. п. моделей организма в восприятии врача, на котором и закольцовывается тот единый контур управления, реализующий лечебный процесс (рис. 1). Обобщенно можно сказать, что основные трудности медицины связаны с отсутствием адекватной модели гомеостаза, тем более - ее сколь-либо удовлетворительной математической модели [8]. Описание же гомеостаза в терминах компартментного метода, что эквивалентно методу пространственных состояний современной теории управления [9], удовлетворительно на уровне биохимических и физико-биологических представлений, поскольку адекватно отражает возможности как естественных, так и искусственных механизмов жизнедеятельности организма.

При расширении рамок модели гомеостаза до уровня целостной психической конструкции организма трудности возрастают в еще большей степени, поскольку концепция гомеостаза должна включать в свой ареал процессы взаимодействия организма с многочисленными факторами внешней среды: от воздействия естественных физических полей до экологических, социальных и пр. факторов. В частности, роль социально-экономического фактора не является (по крайней мере, так считается) предметом точных наук, а устанавливается описательно-статистическими исследованиями. Роль экологических факторов уже в большей степени поддается изучению существующими и вновь разрабатываемыми интегративными [10, 11] и математическими [8] методами и средствами. По причине безудержного роста промышленного производства и сопутствующего этому росту энергопотребления (причем асимметричного: США при 5%-ной численности населения Земли потребляет 40% мировых энергоресурсов, за что расплачивается все население планеты!), в последние 8-10 лет количественное ухудшение экологических параметров перешло в качественное; мы сейчас присутствуем при начале необратимого экологического кризиса, причем речь идет о ноосферном, глобальном кризисе [2].

В контексте настоящей работы отметим информационно-энергетический аспект ноосферной экологии [12]. В связи с интенсивным развитием радиотехнических средств - телевизионных, радиорелейных, радиолокационных - современная нам окружающая среда насыщена электромагнитными полями (ЭМП) различных частотных диапазонов, воздействие которых на функции организма человека является предметом многопрофильных исследований [13, 14]. Однако, с другой стороны, такие ЭМП, как ЭМИ КВЧ, следует рассматривать как один из факторов внешней среды, влияющий на нарушенный гомеостаз организма и способствующий его функциональной коррекции с последующей выработкой нового устойчивого состояния в данной среде. То есть коррекцию гомеостаза ЭМИ КВЧ можно рассматривать, согласно концепции Т. Дичева, как механизм адаптации человека к условиям изменяющейся среды обитания.

Использование - в санкционированном варианте - технических ЭМП КВЧ диапазона в целях коррекции функций организма человека и привело в последнее 10-летие к созданию нового раздела медицины: КВЧ терапии [13, 14]. Уже является доказанным фактом, что терапевтическая эффективность КВЧ терапии в наибольшей степени определяется частотой ЭМИ, спектральными характеристиками (модуляцией), уровнем излучаемой мощности, способом ввода ЭМИ в организм человека, направленностью и/или однородностью ЭМП в облучаемом органе (степенью адаптированности и конформности антенной системы к телу человека), продолжительностью терапевтической процедуры и всего цикла лечения, сочетанностью КВЧ терапии с медикаментозными процедурами и т. п.

С КВЧ терапией тесно и методологически связана вторая важнейшая задача: разработка методов контроля реакции организма на лекарственные препараты, различные химические и биохимические реагенты, ЭМИ различных диапазонов длин волн. Это важная задача для радиофизических методов, исследования их приемлемости и эффективности для того или иного метода лечения, оптимального количественно-временного дозирования.

Поэтому в настоящей работе основной акцент сделан на оценке и выборе радиофизических методов и параметров, с точки зрения биокибернетики [1], для оценки физиологического состояния организма человека, разработке методов и концептуальных подходов в изучении ответных реакций организма на ЭМИ нетепловой (биоинформационной [2]) интенсивности при использовании различных способов введения ЭМИ в биообъект. Кроме того, анализируются экспериментальные данные по изучению этих реакций организма человека, высших и низших животных с различными типами патологии на воздействие ЭМИ в широком диапазоне длин волн.

Традиционными методами медицинского контроля физиологического состояния организма человека являются биохимический анализ крови, электроэнцефалография, рентгенография, рентгеноскопия, электрофотография, ультразвуковая диагностика, компьютерная и ЯМР томография и пр. В то же время интенсивно разрабатываются новые, более совершенные методы контроля и исследования. Зачастую побудительной причиной поисков новых методов является стремление к более эффективной оценке наиболее тонких процессов гомеостаза. Например, установленным фактом является корреляция между нарушениями функций организма и патологией отдельных, составляющих его клеток, в частности, клеток крови, коль скоро речь идет об общем заболевании. Поэтому любое заболевание организма изменяет протекание метаболических процессов в клетках, инициируя тем самым процессы функциональной перестройки клеток и вариации спектров излучений собственных ЭМП клеток [14, 15]. Сказанное проиллюстрировано на рис. 2.

Например, в псевдошумовом спектре, характеризующем суммарное ЭМП собственных излучений клеток, наличие патологии проявляется изменением участка спектра в окрестности некоторой частоты _пат (рис. 2, б).

Поэтому для анализа терапевтического воздействия ЭМИ КВЧ следует исследовать спектры излучения клеток по физическим эффектам их взаимодействия с внешним (терапевтическим) ЭМИ КВЧ, а контроль воздействия осуществлять по основным функциональным параметрам клеточной суспензии. Схема процесса показана на рис. 3.

В частности, для образцов крови такими функциональными параметрами могут быть вязкость, фибринолитическая активность, механическая резистивность эритроцитов, а также ее диэлектрическая проницаемость в КВЧ диапазоне (методы определения последней разработаны в [16, 17]).

Однако следует отметить, что в реализации схемы, приведенной на рис. 3, присутствуют достаточные технические, методологические и эксплуатационные сложности. В предложенном методе контроля физиологического состояния организма затруднена оценка корреляции между установленным эффектом изменения, например, механической резистивностью эритроцитов после воздействия ЭМИ КВЧ и характером заболевания, поскольку изменения в крови могут являться следствием различных заболеваний (наиболее характерное явление для людей старше 30...35 лет). То есть речь идет о том слабом звене биокибернетического подхода, который в [1] поименован черным ящиком в цепи обратной связи.

Кроме того, при разработке новых методик следует стремиться сделать их специализированными, например, чисто радиофизическими. Значительные возможности в этом направлении открываются в использовании специфических свойств биологически активных точек (БАТ) на коже человека, рефлексогенных зон и областей (зоны Захарьина - Геда, зоны Подшибякина и пр.) [18]. Не подлежит сомнению, что эти точки и зоны являются источниками радиочастотного излучения в инфранизком f < 1 Гц и низкочастотном f < 2 кГц диапазонах, а также в СВЧ и КВЧ диапазонах [18, 19]. Первые из названных излучений обуславливаются общими физиологическими ритмами организма, а высокочастотные - собственными ЭМП клеток организма.

В то же время эти точки, зоны и области в электрофизической трактовке являются нелинейными системами, а это означает, что при подаче электромагнитной волны (ЭМВ) на БАТ или рефлексогенную зону происходит процесс взаимодействия ЭМВ с собственным ЭМИ точки, зоны, области. Как следует из законов радиофизики, следствием подобного взаимодействия является модуляция падающей ЭМВ на излучательной частоте БАТ. Выделение этой частоты из спектра модулированной отраженной волны, ее анализ (амплитудно-частотный) позволяют получить информацию о состоянии организма и оценить ответные реакции на внешние воздействия на организм, в частности, физических полей.

В случае, если частота зондирующего сигнала в области СВЧ и КВЧ соизмерима с частотой собственного ЭМП, то одна из комбинационных частот, чаще всего разностная, будет находиться в области типичных значений технически используемых частот - единицы и десятки мегагерц, - и поэтому измерительная аппаратура может быть разработана на базе известных технических решений, например, блоков приемных трактов радиолокационных станций, которые имеют высокие показатели по чувствительности и селективности.

Выше было отмечено, что изначальным свойством БАТ является нелинейный характер электрофизических процессов в их окрестности. Это можно достаточно просто объяснить, исходя из самого принципа организации живой природы, в основу которого положена динамическая неустойчивость, синергизм, неравновесность и нелинейность [20]. Поэтому нелинейный характер имеет в БАТ и зависимость тока при изменении величины приложенного к ней напряжения. Анализ этой зависимости позволяет выполнять оценку состояния внутренних органов человека; дело в том, что БАТ являются проекциями на оболочке - коже физиологического состояния соответствующих органов и систем организма. Используя радиотехническую аналогию, можно идентифицировать БАТ с контрольными точками (выводами) электронных схем, которые также выведены на внешнее обрамление устройства (панель, кожух, контрольную плату и т. п.). Кроме того, это позволяет реализовать биокибернетическую обратную связь в системе пациент - аппарат терапии (или: донор - аппарат - реципиент) и автоматизировать процесс диагностики или терапии благодаря анализу достоверной оперативной информации о характере ответной реакции организма на контрольно-тестовые и терапевтические воздействия [1].

Известен ряд практических методик по экспресс-диагностике заболевания организма по состоянию БАТ; большинство из них основано на измерении электропроводимости кожи в окрестности точки (обобщение методик содержится в [18]). Процесс же измерения связан с пропусканием через БАТ измерительного тока величиной 200 нА  200 мкА. Практика биокоррекции показывает, что измерительные токи свыше 10 мкА при напряжении более 1 В вызывают в тканях поляризацию, которая (точнее, неучет которой) вносит ощутимую погрешность в результаты измерений, а при длительном воздействии тока изменяется и собственно функциональное состояние точек. Так, на термотронограммах при воздействии на БАТ здоровых людей постоянным током 0  80 мкА при нарастании величины измерительного тока наблюдаются релейные скачки электрического сопротивления, причем в сторону увеличения и уменьшения  R_Т. Последние чередуются участками слабовыраженной зависимости сопротивления от величины измерительного тока. При уменьшении тока скачки сопротивления в БАТ не наблюдаются и его величина квазипостоянна по всему диапазону изменения величины тока.

Способность БАТ к повторному скачку сопротивления восстанавливается самопроизвольно по истечении фазы рефракторности. При малых сопротивлениях кожи динамические вольт-амперные характеристики (ВАХ) имеют выраженную N-образ-ную форму, что характеризует эффект памяти (наличие участка отрицательного сопротивления); на участках отрицательного сопротивления возникают автоколебания. Факт отсутствия когерентности следует из того, что ВАХ, измеренные на каждом из последовательных периодов колебаний, не идентичны. При этом с каждым последующим периодом электропроводность БАТ возрастает, а ВАХ смещается в сторону больших токов, что свидетельствует о наличии памяти биоткани - способности сохранять информацию о прохождении тока. Эта информация сохраняется от часа до суток, далее стирается.

Замечено, что на участках кожи между БАТ и неактивными точками, на ВАХ, измеренной на первом периоде тестирующего тока, обычно наблюдается область с отчетливо выраженным отрицательным сопротивлением S-типа. Эффект переключения - переход из высокоомного в низкоомное состояние - наблюдается при пороговых значениях напряжения и тока в пределах 1  10 В и 3  10 мкА в зависимости от характера участка кожи и индивидуальных особенностей пациента.

При возникновении в организме патогенных процессов характер термотронограмм и динамических ВАХ изменяется. Так, термотронограммы некоторых БАТ у больных отличаются от таковых у здоровых людей отсутствием участка со скачками электропроводности при возрастании измерительного тока, что, скорее всего, связано с потерей больными пороговых механизмов возбуждения и торможения.

При использовании для тестирования токов порядка сотен наноампер описанные выше эффекты не наблюдаются. В то же время и само применение токов таких величин практически затруднено, поскольку требуется специальная и очень трудоемкая обработка кожи с целью уменьшения сопротивления ее поверхностного слоя. Кроме того, при измерении электропроводности кожи в данном случае технически (аппаратурно) трудно избежать искажения информации вследствие потоотделения.

Таким образом, электрические характеристики БАТ несут информацию о состоянии организма, однако использование этой информации традиционными методами для оптимизации терапии либо при организации обратной связи в системе пациент - устройство затруднено из-за собственной реакции ткани в зоне БАТ на внешние воздействующие физические поля.

Некоторые новые возможности в получении неискаженной информации о состоянии организма и его реакции на тестовые или терапевтические воздействия можно найти в использовании учения о меридианах и коллатералях [18].

По различным данным, биоэлектрический потенциал поверхности кожи человека достигает  = 1800  200 мВ, причем на неактивных точках  = 2 - 70 мВ, в БАТ  > 120 мВ. Существенно, что при наличии патологии в организме человека электрический потенциал кожи однозначен и ниже указанных значений. Отмечается высокая корреляция между величиной биоэлектрического потенциала кожи, особенно в БАТ, и определенными заболеваниями.

Используя биокибернетический подход и радиофизические аналогии, можно утверждать о возможности получения информации о процессах в организме человека при условии защиты канала передачи информации от помех, создаваемых элементами измерительной цепи или терапевтическими электрическими и/или электромагнитными сигналами. Соответствующие устройства и их связь с БАТ должны отвечать структурной схеме, показанной на рис. 4.

Как видно из структурной схемы на рис. 4, тестовый сигнал подводится к БАТ некоторого определенного (j-го) меридиана, а информацию о реакции соответствующего органа или системы снимается с других БАТ данного (j-го) или связанных с ним (j+k,..., N) меридианов. Кроме того, в тестовом сигнале в ручном и/или автоматическом режиме варьируется частота , амплитуда А и форма Ф сигнала. Предусмотрена возможность синтеза тестовых сигналов (через подбор параметров , А и Ф), адекватных модели сигнала с параметрами здорового организма. В этом смысле наблюдается зримая аналогия с концепцией волнового генома (А.Г. Гурвич, А.А. Любищев, Дзян-Каньджень, школа акад.В.П. Казначеева, П.П. Гаряев [21]).

Синхронизация процесса тестирования производится по основным физиологическим ритмам, в частности, наиболее удобно использовать электрокардиограмму. Для исключения паразитной связи измерительной и генераторной части устройства необходимо раздельное питание этих частей, надежнее всего - от аккумуляторных батарей.

Использование описанной схемы исследования позволяет регистрировать эхо-сигнал от внутренних органов в БАТ-отведениях при воздействии тестирующим током на другие точки данного меридиана, сопоставлять по совокупности параметров графики тестирующего сигнала, сигнала, вызванного растеканием тестирующего тока по тканям кожного покрова, эхо-сигнала от внутренних органов в различных точках данного меридиана, других сопряженных и несопряженных меридианов и коллатералей. Этим же методом исследуются зависимости характеристик эхо-сигналов от состояния организма, патологии внутренних органов и их первичные реакции на тестирующие воздействия, а также определяется влияние параметров синтезированных тестирующих сигналов на характеристики эхо-сигналов. Важное значение имеет исследование электрокардиосигналов для тестирования других органов и систем через соответствующие БАТ-отведения и синхронизации устройств генерации тестирующих сигналов и устройств приема и регистрации эхо-сигналов.

Наконец, немаловажным является исследование возможности синхронизации донор-реципиентной связи включением в эту связь хронированного кардиоритмом адаптера (данный принцип использован в [22] для организации обратной связи в аппарате КВЧ терапии).

Отметим, что недостаточно высокая терапевтическая эффективность серийно выпускаемых аппаратов КВЧ терапии обусловлена именно отсутствием обратной связи между аппаратом и пациентом, что показано в [1]. То есть отсутствуют объективные показатели самого процесса терапевтической процедуры, ее динамики и лечебной направленности, самой приемлемости той или иной физиотерапевтической процедуры для конкретного пациента, ибо неверно установленный врачом диагноз или энергетически несбалансированное дозирование не только делает бесполезной саму процедуру лечения, но может нанести вред здоровью больного.

Понятно, что в зависимости от вида терапевтической процедуры будет изменяться и объективизация параметров, но непременно должно выполняться условие контроля физиологического состояния пациента и поддержание тех показателей терапевтического аппарата, которые обеспечивают максимальное лечебное воздействие.

Современное состояние исследований по использованию ЭМИ КВЧ нетепловой (биоинформационной) интенсивности в медицине и биологическом эксперименте характеризуется ростом объемов теоретических исследований и практического использования, широким внедрением в клиническую практику. Это очень существенно, учитывая, что на сегодняшний день еще не удалось сформулировать непротиворечивую общую концепцию механизма воздействия ЭМИ КВЧ на организм человека, хотя оформились три концепции российского приоритета (на Западе наблюдается большое отставание в данной тематике, а имеющиеся исследования носят, в основном, прикладной характер). Исторически первой является гипотеза московской (фря-зинской) школы радиофизиков [23], в основе которой лежит утверждение о когерентном характере взаимодействия внешнего ЭМИ КВЧ с собственными ЭМП клеток. Пущинская школа биофизики клетки (Н.К. Чемерис и др.) настаивает на главенствующей роли стохастического резонанса, то есть речь идет об энергетической доминанте в биоэнергоинформационном воздействии [15]. Хотя уже здесь подчеркивается роль модулирующих частот. Концепция Тульской школы биофизики полей и излучений и биоинформатики делает основной акцент на роль частот физиологических ритмов организма [24]. Но - время и эксперимент рассудят и выявят истину.

Можно, однако, утверждать, что выздоровление обусловлено сочетанным воздействием экзо- и эндогенных факторов; главное, что достоверно установлена роль ЭМИ КВЧ в выздоровлении больных с самой различной патологией. Однако - и это должно найти у исследователей самое серьезное понимание - ввиду относительно недавнего по времени начала массового использования процедур КВЧ терапии остается открытым вопрос о наследственном, генетическом факторе последствия КВЧ облучения. Другими насущными и перспективными задачами являются поиски новых областей внедрения КВЧ терапии (в том числе в смысле расширения нозологии); исследование способов повышения терапевтической эффективности использованием новых, нетрадиционных частот ЭМИ КВЧ; поиски новых режимов подачи ЭМИ на организм человека, разработка унифицированной гаммы аппаратов КВЧ терапии, соответствующих биокибернетической схеме (рис. 4); разработка средств и методов контроля состояния организма с использованием решений и технологий, адекватных тем, которые обеспечивают разработку собственно терапевтических средств, то есть разработка контрольно-диагностической аппаратуры с использованием СВЧ и КВЧ ЭМИ.

Основные тенденции развития КВЧ физиотерапевтической аппаратуры рассмотрим на примере лечения гастроэнтерологических заболеваний. Эта группа заболеваний является неизбежным спутником психологических перегрузок, характеризуется длительностью протекания, серьезными осложнениями; поражает, как правило, наиболее активную и работоспособную часть населения. Частота таких заболеваний составляет в различных странах от 1,5 до 15%.

Ряд исследований отмечает не только большую распространенность ранних форм заболевания, но и тенденцию к росту; последнее связано с недостаточно эффективной профилактикой и лекарственной терапией заболеваний. Серьезным шагом в новом подходе к лечению гастроэнтерологических заболеваний явилось внедрение в данную область КВЧ терапии с использованием серийных аппаратов типа Явь-1 и Электроника КВЧ. Однако эффективность данных аппаратов недостаточно высока, а отсутствие контроля состояния пациента (обратной связи) нередко приводит к отрицательным результатам, в частности, понижается ферментативная активность нейтрофилов.

При использовании неспециализированных КВЧ аппаратов, например, измерительного промышленного генератора типа ГЧ-142 - результаты еще хуже; примерно у 15% пациентов улучшения не наблюдается даже после двукратного прохождения курса (10 процедур по 20-30 минут за один курс). То же характерно для случая терапии с использованием аппарата Явь-1. В принципе можно, хотя и с осторожностью, согласиться с многочисленными утверждениями, что лечение этими аппаратами близко по своей эффективности к результатам процедур плацебо.

Наихудшая ситуация возникает в случае, когда весь упор делается только на КВЧ терапию, без сочетания последней с медикаментозным лечением, особенно при запущенных язвенных болезнях.

Общая низкая эффективность аппаратов типа Явь-1 объясняется недостаточной их проработкой его на стадии проектирования, в частности, не было учтено фундаментальное обстоятельство, связанное со спектральными характеристиками ЭМИ, взаимодействующего с биообъектом. Если придерживаться гипотезы Н.Д. Девяткова и коллег [23] (к аналогичным результатам склоняются исследовательские коллективы, возглавляемые В.П. Казначеевым, Л.Д. Бергельсоном и др.), то биоинформационный обмен в биосистемах осуществляется с помощью строго когерентных волн. Воздействие же сигналами с высоким, неконтролируемым уровнем амплитудно- или частотно-модули-руемых шумов и с неопределенной величиной гармоник основной частоты может или дать нулевой эффект, либо же инициировать искажающее влияние на организм. По-иному говоря, может изменяться как выраженность, так и направленность эффекта. Вывод здесь напрашивается сам собой: использование столь тонких терапевтических процедур, основанных на (слабоизучен-ных) механизмах взаимодействия физических полей с живым веществом, во-первых, не терпит дилетантства, во-вторых, требует реализации государственной - в рамках Минздрава РФ - программы разработки, внедрения и эксплуатации терапевтической аппаратуры, отвечающей следующим основным требованиям: а) выдержка когерентности излучения, которое модулируется частотами основных биоритмов человеческого организма; б) наличие биокибернетической обратной связи между аппаратом и пациентом, обеспечивающей объективизацию процесса терапии, энергетическое и временное дозирование. В частности, эффективным способом объективного подбора терапевтической частоты для каждого конкретного пациента является введение обратной связи по частоте и амплитуде кардиоритма [22]. Еще более эффективно включение в состав аппарата электронно-оптического плетизмографа. Тем не менее - это суть промежуточные решения, требующие дальнейшего совершенствования в части объективизации терапевтических процедур и диагностики преимущественно бесконтактными по отношению к пациенту методами.

В основе высокочастотного диагностирования лежит наличие собственного ЭМП клеток организма, интенсивность которого, а также другие параметры изменяются при переходах от нормы к патологии и обратно. Вместе с тем уровень мощности клеточного сигнала составляет 10^-12 Вт/м² [2], что не позволяет говорить о реальной для современной аппаратуры радиофизических измерений прямой регистрации этого излучения. Поэтому выход может быть найден в разработке методов и аппаратуры косвенной регистрации, при которой внешний, строго монохроматический сигнал накладывается на собственное излучение (клеток) организма, а отраженный сигнал, несущий информацию об этом излучении, фиксируется обычной для практики радиофизического эксперимента аппаратурой.

При создании методик и аппаратуры такого диагностирования возможны два базовых варианта: а) частота внешнего зондирующего сигнала равна одной из характерных (терапевтических) частот; то есть в данном случае совмещаются терапевтическое воздействие и оценка этого воздействия; б) частота зондирующего сигнала лежит вне полосы характерных частот, поэтому диагностическое устройство фиксирует отклик организма в стационарном состоянии либо при определении эффективности иных (сопутствующих) физиотерапевтических процедур, либо при оценке действия фармакологических средств.

По способу регистрации отраженных от биообъекта сигналов также возможны два варианта: а) биообъект облучается строго монохроматическим сигналом, а после взаимодействия с собственными ЭМП сигнал обрабатывается в преобразователе частоты, и информация снимается в виде сигнала низкой частоты на нагрузке преобразователя; б) информационный сигнал извлекается на зондирующей терапевтической частоте, а его амплитудно-частотная характеристика отражает состояние организма, эффективность и направленность терапевтической процедуры.

Соответствующее аппаратурное обеспечение должно основываться на новой элементно-узловой и схемно-конструкторской базе, учитывая тенденции развития соответствующих радиотехнических, электронных и радиофизических средств. В последнее время интенсивно развивается техника полупроводниковых самогенерирующих преобразователей (автодинов); использование последних целесообразно в ряде областей, включая медицинское аппаратостроение. В автодинах в интересующем нас аспекте наличествуют три существенных эффекта: а) усиление отраженного от биообъекта сигнала на отрицательном высокочастотном сопротивлении активного элемента: лавинно-пролетного диода (ЛПД), диода с междолинным переносом (МЭП-диод), инжекционно-пролетного диода; б) смешение падающего на биообъект и отраженного от него сигналов с выделением промежуточной (разностной) частоты (ПЧ); в) усиление сигнала ПЧ, то есть частоты биоритма, на внешней отрицательной проводимости диода.

Эффективное усиление отраженного от биообъекта сигнала достигается на частотах, несколько отличающихся от зондирующей, поскольку максимум отрицательной дифференциальной проводимости сосредоточен на частоте генерации, ее ближайшей окрестности и на гармониках. Это означает, что наиболее эффективно - с данной позиции - будут регистрироваться биоритмы низких частот. Однако данное условие противоречит принципу достижения максимальной чувствительности, а именно: минимальный уровень шумов из-за захвата электронов ловушками, вызванного дефектами кристаллической решетки полупроводника, а также из-за флуктуаций скорости доменов сильного электрического поля в диоде и температурных эффектов, находится в диапазоне относительно низких частот: 10 кГц  10 МГц. Поэтому прием слабых переотраженных сигналов становится затруднительным или вообще невозможным; это при том, что наиболее эффективными терапевтическими уровнями являются мощности порядка 10^-14  10^-10 Вт, на которых проводится зондирование для целей диагностики. Эту трудность можно обойти, если в качестве нагрузки по ПЧ использовать систему двух связанных контуров со связью выше критической и с частотно-зависимым коэффициентом связи. Возможны и другие схемотехнические решения.

Рассмотренное выше современное состояние вопроса выбора радиофизических параметров ЭМИ КВЧ для целей терапии и оценки (контроля) физиологического состояния организма человека, а также пути их оптимизации, показывает всю сложность и неоднозначность постановки и решения этой актуальной задачи. Оценивая биофизические механизмы воздействия на организм внешних высокочастотных полей, методические подходы к процессам терапии, аппаратурную реализацию, прежде всего нужно иметь в виду обязательное наличие обратных связей в биокибернетической замкнутой системе аппарат - пациент. Роль высокочастотной терапии в современной медицине исключительно важна и велика. Более того, ее можно толковать расширительно: не только собственно излечение, но и коррекция, контроль состояния организма.

Естественными каналами для введения ЭМИ КВЧ в организм являются рефлексогенные зоны, поэтому исследование их излучательных (приемных) свойств - важнейший этан в комплексном решении задачи КВЧ терапии, коррекции и контроля. В этом смысле биологически активные точки можно рассматривать как аналог контрольных точек радиосхем и использовать их нелинейные свойства для биокоррекции облучением ЭМИ КВЧ. Важнейшую роль здесь играет и использование информационных свойств биоэлектрического потенциала поверхности биообъекта (кожи).

Реализация всего комплекса рассмотренных в работе мер позволит придать КВЧ терапии, коррекции и контролю строгую научную основу, добротную методологическую базу и адекватное им аппаратурное обеспечение.

Авторы выражают благодарность Н.Е. Житнику, В.В. Крысю и С.И. Соколовскому за помощь в работе и обсуждении материалов.

1. Афромеев В.И. Соотношение биологического, физического и математического в реализации лечебно-диагностического воздействия высокочастотных полей // Вестник новых медицинских технологий.- 1997.- Т. IV, ¦ 1-2.- C. 16-23.

2. Взаимодействие физических полей с живым веществом / Е.И.Нефедов, А.А.Протопопов, А.Н.Семенцов, А.А.Яшин; Под ред. А.А.Хадарцева.- Тула: Изд-во Тульск. гос. ун-та, 1995.- 180 с.

3. Электромагнитные поля в медицине и биологии: Тез. докл. Всеросс. науч. конф. (28-30/VI 1995, Рязань).- Рязань: Изд-во Рязанск. гос. радиотехн. акад., 1995.- 48 с.

4. Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ.- М.: Наука, 1985.- 256 с.

5. Мультановский М.П. История медицины.- М.: Гос. изд-во медицинск. лит., 1961.- 348 с.

6. Агаджанян Н.А. Интегративная медицина // Вестник новых медицинских технологий.- 1997.- Т. IV, ¦ 1-2.- C. 43-49.

7. Фундаментальные пределы в радиоэлектронике и смежных областях // Тр. ин-та инженеров по электротехн. и радиоэлектрон. (Темат. вып.): Пер. с англ.- 1981.- Т. 69, ¦ 2.- C. 3-166.

8. Математические методы современной биомедицины и экологии / В.И.Афромеев, А.А.Протопопов, В.П.Фильчакова, А.А.Яшин; Под общ. ред. Е.И.Нефедова, А.А.Хадарцева и А.А.Яшина.- Тула: Изд-во Тульск. гос. ун-та, 1997.- 220 с.

9. Моделирование полупроводниковых приборов и технологических процессов. Последние достижения: Пер. с англ./ Под ред. Д.Миллера.- М.: Радио и связь, 1989.- 280 с.

10. Агаджанян Н.А., Торшин В.И. Экология человека. Избранные лекции.- М.: КРУК, 1994.- 256 c.

11. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли / Сочинения. Вып. 3.- М.: ДИ-ДИК, 1994.- 640 с.

12. Нефедов Е.И., Яшин А.А. Информационная безопасность человека как категория ноосферной экологии // Вестник новых медицинских технологий.- 1995.- Т. II, ¦ 3-4.- C. 37-46.

13. Миллиметровые волны в биологии и медицине (библиография).- М.: Изд-во ЗАО МТА-КВЧ, 1996.- 39 c.

14. Миллиметровые волны в медицине: Сб. ст. ТТ. 1,2 / Под ред. Н.Д.Девяткова и О.В.Бецкого.- М.: Изд-во Ин-та радиотехн. и электрон. АН СССР, 1991.- 585 с.

15. Гапеев А.Б. Особенности действия модулированного электромагнитного излучения крайне высоких частот на клетки животных: Дисс. ... канд. физ.-мат. наук.- Пущино: Ин-т биофизики клетки РАН, 1996.- 21 с.

16. Яшин А.А. Экспресс-анализ и текущий контроль на сверхвысоких частотах диэлектрической проницаемости жидкой биоткани в медико-биологических исследованиях и клинике // Вестник новых медицинских технологий.- 1994.- Т. 1, ¦ 2.- C. 103-106.

17. Афромеев В.И. Измерение электрофизических параметров биоткани волноводно-резонансным методом при оптимизации характеристик излучения медицинской СВЧ и КВЧ аппаратуры // Вестник новых медицинских технологий.- 1997.- Т. IV, ¦ 1-2.- C. 106-108.

18. Кривоконь В.И., Титов В.Б. Биокоррекция. Приборы и системы.- Ставрополь: АО Пресса, 1994.- 84 с.

19. Отчет по НИР Уточнение биофизических моделей нулевого приближения для главных каналов акупунктуры. Этап II: Разработка алгоритмов анализа реакции на низкоуровневое воздействие.- Тула: НИИ НМТ, 1996.- 23 с.

20. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение: Пер. с англ.- М.: Мир, 1990.- 344 с.

21. Гаряев П.П. Волновой геном.- М.: Общественная польза, 1994.- 280 с. (Энциклопедия Русской Мысли, Т. 5).

22. Миронов А.В., Никитин В.В., Федорищев И.А., Яшин А.А. КВЧ аппарат для лечения гастроэнтерологических заболеваний // Вестник новых медицинских технологий.- 1995.- Т. II, ¦ 3-4.- C. 146-149.

23. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Гипотеза о взаимосвязанности воздействия когерентных волн малой мощности КВЧ, ИК, оптического и УФ диапазонов на функционирование клеток // В кн.[14].- C. 349-362.

24. Афромеев В.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Корреляционный подход и роль физиологических ритмов в объяснении эффектов взаимодействия электромагнитных полей с живым веществом // Вестник новых медицинских технологий.- 1997.- Т. IV, ¦ 3 С. 31-35.

The article deals with the choice of high-frequency radiotion parameters for treatment and human physiological status monitoring. For key-parameters optimization it is necessary to provide an apparatus-patient system with a feedback. The bio-active zones are the natural channels for radiation input into an organism, therefore their nonlinear properties are studied for оbtaining reflected signals as an information about the curative process dynamics. Information properties of a bioclectric potential of a bioobject surface (i. e., skin) are also very important. Implementation of the whole mentioned complex of measures will alow to substantiate EНF-therapy, correction and monitoring scientically and to develop appropriate hardware.