BG113024A - Устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните с приложение в областта на хуманната и ветеринарната медицина. Устройството се състои от захранващ блок (1), който е свързан от едната страна със захранващ блок с ниско напрежение (2), от друга страна с платка за управление (3) и блок за външна комуникация (4). 3ахранващият блок с ниско напрежение (2) е свързан чрез основна платка (5) с главен процесор (6), към който е свързан кварцов резонатор (7). Главният процесор (6) е свързан през цифрово-аналогов преобразувател (8) и аналогово-цифров преобразувател (9) към генератор на ток (10) с изводи към електроди (11). Платката за управление (3) включва процесор (12), който чрез оптрон (13) е свързан към главния процесор (6), а той чрез втори оптрон (14) е свързан с генератора на ток (10) с тъч-скрийн дисплей (15) и с блока за външна комуникация (4). Устройството чрез блока за външна комуникация (4) има дистанционен достъп за управление и комуникация през Интернет, мобилен оператор или друг вид жична или безжична комуникация. Устройството използва електрически ток с различни характеристики в честотния диапазон от 60 Hz до 90 Hz за различни стимулации с квазирезонансни честоти с възможности за вариации.

Description

Изобретението се отнася до устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните с приложение в областта на хуманната и ветеринарната медицина.

ПРЕДШЕСТВУВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известни са устройства за приложение на транскраниална електростимулация или черепни електростимулатори използвани за различни неинвазивни процедури, които предизвикват аналгетични ефекти, намаляване или контролиране на мигренозно главоболие както и за други приложения на лечение и електроанестезия.

Известно е устройство и метод за транскраниална електростимулация патент [1] използващи монополярни правоъгални импулси с амплитуда до 5 mA с период на повтаряемост 12.9 ± 0.4 ms за стимулация на ендорфинните механизми на мозъка.

Недостатъци на устройството [1] са: използването на само един вид импулсен ток - монополярен, който е с фиксирана честота, без възможност за вариации освен по силата на стимулация (величината на амплитудата на електрическия импулс) и е със сложна схема на изпълнение и регулация.

Известно е устройство за транскраниална електростимулация [2], което включва: високочестотен генератор, конфигуриран да произвежда електрически импулси с променлив ток с произволна честота от 85 kHz до около 100 kHZ, където полярността на електрическите импулси с променлив ток е постоянна; както и генератор с ниска честота, конфигуриран да произвежда както променливи, така и постоянни електрически импулси с произволна честота от 70Hz до около 85Hz, където електрическите импулси с променлив и постоянен ток на генератора с ниска честота модулират променливите електрически импулси, произведени от високочестотния генератор, образуват модулирани управляващи сигнали. Микроконтролер е свързан с високочестотния генератор и генератора с ниска честота, при което той е конфигуриран да обърне полярността на променливите токови електрически импулси, генерирани от високочестотния генератор, и полярността на променливите и/или постоянните електрически импулси, генерирани от генератора на ниска честота и четири електрода, които са конфигурирани да бъдат свързани към повърхността на кожата на пациент и да доставят модулирани контролни сигнали на него.

Недостатъци на известното устройство[2] е хаотичното приложение на високочестотни и нискочестотни електрически импулси, чисто имперично, без доказана ефективност. Комбинацията, без значение от последователността, на високочестотни и нискочестотни електрически импулси, прилагана на пациенти, води до стресиране на мозъчните клетки на физиологично ниво, поради огромната разлика в скоростта на промяна на потенциалите от двете страни на клетъчната стена. Друг недостатък е прекадената сложност на изпълнение на устройството.

Устройствата за транскраниална електростимулация а [1], [2] са с приложение само в областта на хуманната медицина. Те са с малка ефективност.

Известно е научно откритие [3], регистрирано под № RU 237 от 1996 г. „Явление на селективност на транскраниалното електрическо въздействие на защитните механизми на мозъка в което научно е доказан квазирезонанс на ендорфинергичните механизми на мозъка с ниски честоти. Резонансния спектър е с камбанообразен профил, тоест прилагането на точно фиксирана честота не винаги е достатъчно ефективно. При различните видове резонансния спектър е различен. Например, при плъховете е 72 Hz ± 2 Hz, но при човека е 77.5Hz ± 2.5 Hz. Нужно е въздействие с честотна модулация в квазирезонансния спектър. Това доказва неефективността на горепосочените патенти [1] и [2].

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Устройството за неинвазивна електростимулация на ендорфин-ергичния център на мозъка при човека и животните се състои от захранващ блок, който е свързан от една страна със захранващ блок с ниско напрежение, от друга страна с платка за управление и блок за външна комуникация. Захранващият блок с ниско напрежение е свързан чрез основна платка с главен процесор, към който е свързан кварцов резонатор. Главният процесор е свързан през цифрово-анологов преобразовател и аналогово-цифров преобразувател към генератор на ток с изводи към електроди. Платката за управление включва процесор, който чрез оптрон е свързан към главния процесор, а той чрез втори оптрон е свързан с генератора на ток, с тъч-скрийн дисплей и с блок за външна комуникация. Устройството използва електрически ток с различни характеристики в честотния диапазон от 60 Hz до 90 Hz, за различни стимулации с квазирезонансни честоти с възможност за вариация, стимулиращи ендорфинергичните механизми на мозъка при човека и животните.

Устройството за неинвазивна електростимулация на ендорфин-ергичния център на мозъка при човека и животните чрез блока си за външна комуникация има дистанционен достъп за управление и комуникация през Интернет, мобилен оператор или друг вид жична или безжична комуникация. То е с опростена но гъвкава, надеждна и безопасна схема на реализация и управление и с него се достига максимална ефективност, поради резонансното и щадящо въздействие, с много по-ниски амплитуди на стимулиращия импулс.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Изобретението се пояснява с помощта на приложената фигура, представляваща блок-схема на устройството за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ

Съгласно едно примерно изпълнение на устройството за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните той се състои от захранващ блок 1, който е свързан от една страна с захранващ блок с ниско напрежение 2, от друга страна с платка за управление 3 и блок за външна комуникация 4. Захранващият блок с ниско напрежение 2 е свързан чрез основна платка 5 с главен процесор 6 към, който е свързан кварцов резонатор 7. Главният процесор 6 е свързан през цифровоанологов преобразовател 8 и аналогово цифров преобразувател 9 към генератор на ток 10 с изводи към електроди 11. Платката за управление 3 включва процесор 12, който чрез оптрон 13 е свързан към главния процесор 6, чрез оптрон 14 с генератор на ток 10 с тъч-скрийн дисплей 15 и с блок за външна комуникация 4.

Съгласно устройството за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните с устройството се работи по следния начин: Захранван с външно напрежение захранващия блок 1 преобразува напрежението и захранва блок за ниско напрежение 2, който пък от своя страна захранва основната платка 5, осъществяваща контрола и работата на устройството. При задаване през тъч-скрийн дисплей 15 на: вида на тока, продължителността на сеанса, честотата и/или честотната вариация в квазирезонансния диапазон, тази информация постъпва в процесор 12, от който през оптрон 13 постъпва в главния процесор 6 който получава зададената честота от кварцов резонатор 7. Главния процесор 6 подава информацията през цифрово аналогов преобразувател 8 за формата, величината и честотата на стимулиращия импулс към генератора на ток 10. Чрез обратна връзка през оптрон 14 към процесор 12 от платката за управрение 3 генераторът на ток 10 подава информация за сверяване на зададените с генерираните параметри на импулса. Също чрез обратна връзка, посредством аналогово цифров преобразувател 9 от генератора на ток 10 информацията постъпва в главния процесор 6. След валидиране точността на данните за импулса, както от процесор 12 така и от главния процесор б, последният през цифрово - аналогов преобразувател 8 стартира подаването на стимулиращия импулс от генератора на ток 10 към електродите 11, които от своя страна са предварително поставени на челото и мастоидите на пациента. По този начин се затваря токовата верига и сеанса протича до свършване на зададеното в началото време. Платката за управление 3, на която е монтиран процесор 12 е свързана с блок за външна комуникация 4, което позволява дистанционен контрол и управление на апарата през Интернет, мобилен оператор или друг вид жична или безжична комуникация. Устройството генерира електрически ток с различни характеристики в честотния диапазон от 60 Hz до 90 Hz, за различни стимулации с квазирезонансни честоти с възможност за вариация, стимулиращи ендорфинергичните механизми на мозъка при човека и животните.

При използване на електрически ток с монополярни правоъгълни токови импулси с величина от 0 mA до 5 mA и продължителността на сеанса е от 5 min до 60 min. от началото до края на сеанса, към електродите 11 към челния електрод се подава положителен потенциал, а на електродите на мастоидите - отрицателен.

При използване на електрически ток с биполярни правоъгълни токови импулси с величина от 0 mA до 5 mA и продължителност на сеанса от 5 min до 60 min. от началото до края на сеанса,към електродите 11 поляритета на челния електрод и на електродите на мастоидите непрекъснато се мени, като всеки следващ импулс е с различен поляритет. По този начин се постига минимално дразнене на кожата на челото и мастоидите и достигане на по-високи нива на стимулиращия ток..

При използване на електрически ток с монополярни правоъгълни токови импулси и едновременно с това с постоянен електрически ток, като и двата вида електрически ток са с величина от 0 mA до 5 mA, а продължителността на сеанса е от 5 min до 60 min. При този вид стимулация, от началото до края на сеанса към електродите 11, на челния електрод се подава положителен потенциал, а на електродите на мастоидите - отрицателен, като единият вид електрически ток е импулсен, а другият постоянен.

Трите вида стимулации с електричекси ток, описани по-горе, са с възможност както за фиксирана честота с точност от 0.01 Hz, така и за честотна вариация в диапазона ± 2.5 Hz около фиксирана честота. Това позволява стимулация в целия квазирезонансен диапазон, а спектъра на стимулация в честотния диапазан от 60 Hz до 90 Hz покрива квазирезонансните честоти на човека и животните. По този на^ин се гарантира високоефективна стимулация с минимални величини на стимулиращия импулс.

При използване на електрически ток, който е прав електрически ток, без честотна вариация, при който величината на електрическия ток е от 0 mA до 5 mA и продължителност на сеанса от 5 min до 60 min от началото до края на сеанса към електродите 11 на челния електрод се подава положителен потенциал, а на електродите на мастоидите - отрицателен или обратно в зависимост от необходимостта. Този вид електрически ток позволява, на практика чрез електрофореза, през кожата да се вкарат локално обезболяващи или други лекарства с цел постигане на допълнителен лечебен ефект.

Устройството осъществява неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните чрез квазирезонансни честоти.

Блокът за външна комуникация позволява дистанционен достъп за управление и комуникация през Интернет, мобилен оператор или друг вид жична или безжична комуникация.

Литература:

1. RU 2159639С1

2. ЕР 15751786В1

3. научно откритие RU № 237 от 1996 г.

Claims (2)

1. Устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните състоящ се от генератор на електрически ток, характеризиращ се с това, че се състои от захранващ блок (1), който е свързан от една страна с захранващ блок с ниско напрежение (2), от друга страна с платка за управление (3) и блок за външна комуникация (4), като захранващият блок с ниско напрежение (2) е свързан чрез основна платка (5) с главен процесор (6), към който е свързан кварцов резонатор (7), а главният процесор (6) е свързан през цифрово-аналогов преобразовател (8) и аналогово-цифров преобразувател (9) към генератор на електрически ток (10) с изводи към електроди (11), а платката за управление (3) включва процесор (12), който чрез оптрон (13) е свързан към главния процесор (6), чрез оптрон (14) с генератор на ток (10) с тъч-скрийн дисплей (15) и с блок за външна комуникация (4).

2. Устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че блокът за външна комуникация (4) има дистанционен достъп за управление и комуникация през Интернет, мобилен оператор или друг вид жична или безжична комуникация.