IT202100022322A1 - Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo - Google Patents
Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo Download PDFInfo
- Publication number
- IT202100022322A1 IT202100022322A1 IT102021000022322A IT202100022322A IT202100022322A1 IT 202100022322 A1 IT202100022322 A1 IT 202100022322A1 IT 102021000022322 A IT102021000022322 A IT 102021000022322A IT 202100022322 A IT202100022322 A IT 202100022322A IT 202100022322 A1 IT202100022322 A1 IT 202100022322A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- brain
- electrical circuits
- photobiomodulation
- cerebral
- near infrared
- Prior art date
Links
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 title claims description 22
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000011491 transcranial magnetic stimulation Methods 0.000 description 2
- 208000007848 Alcoholism Diseases 0.000 description 1
- 208000022497 Cocaine-Related disease Diseases 0.000 description 1
- 208000020401 Depressive disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000006931 brain damage Effects 0.000 description 1
- 231100000874 brain damage Toxicity 0.000 description 1
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229960003920 cocaine Drugs 0.000 description 1
- 201000006145 cocaine dependence Diseases 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 206010013663 drug dependence Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007372 neural signaling Effects 0.000 description 1
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 230000001936 parietal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0622—Optical stimulation for exciting neural tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
- A61N2005/0643—Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
- A61N2005/0645—Applicators worn by the patient
- A61N2005/0647—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo:
?SISTEMA DI FOTOBIOMODULAZIONE CEREBRALE NON INVASIVO?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di fotobiomodulazione cerebrale, in particolare un sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo.
Sono noti alla tecnica svariate tecniche per facilitare i processi riabilitativi in pazienti con danno cerebrale acquisito, ad esempio la stimolazione elettrica transcranica a corrente diretta (tDCS) nella quale deboli correnti elettriche (0,5 ? 2 mA) sono impiegate per stimolare specifiche zone del cervello, questa tecnica, attraverso il flusso di corrente da un elettrodo all?altro, modifica i potenziali di membrana dei neuroni rendendo l?area stimolata pi? o meno eccitabile. La letteratura scientifica internazionale ha dimostrato come un trattamento ripetuto con la (tDCS) influisca positivamente sul deficit potenziando l?effetto della riabilitazione.
Un?ulteriore tecnica ? la stimolazione magnetica transcranica (TMS), nella quale viene generato un campo magnetico altamente concentrato prodotto da una bobina, questi campi magnetici sono dello stesso tipo e forza di quelli prodotti da una normale risonanza magnetica, questa tecnica viene utilizzata per il disturbo depressivo, le dipendenze da cocaina e alcol.
Altres? una nota tecnica per la riabilitazione celebrale utilizza la luce nel vicino infra-rosso (NIR) ed ? considerata come uno strumento elettromedicale, non invasivo e indolore. Questa tecnica prevede il passaggio della luce (NIR) attraverso una serie di strati fino ad arrivare alla corteccia cerebrale, raggiunto il tessuto cerebrale, essa modula il metabolismo dei neuroni innescando effetti benefici come la riduzione dello stress ossidativo e il miglioramento della circolazione sanguigna.
Ad oggi non esiste nessun sistema di fotobiomodulazione cerebrale in grado di permettere una distribuzione di led o laser, analoga a quella disposta durante un encefalogramma, conferendo una somministrazione di luce del vicino infrarosso in maniera indipendente e diversificata in tutte le aree cerebrali.
Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo in grado di rivestire e di somministrare la luce del vicino infrarosso su l?intera superficie encefalica.
Un?ulteriore scopo ? quello di fornire un sistema di fotobiomodulazione cerebrale in grado di somministrare luce del vicino infrarosso in determinate aree cerebrali singole o multiple secondo una mappatura celebrale indicata dal sistema internazionale 10-10.
Un ultimo scopo ? quello di dotare il sistema di fotobiomodulazione cerebrale di un elaboratore di calcolo e di un?interfaccia utente in grado di permettere all?operatore o utilizzatore di individuare e scegliere le aree cerebrali da trattare singolarmente o contemporaneamente.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di fotobiomodulazione cerebrale come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la FIG. 1 mostra una vista prospettica di una realizzazione del sistema secondo la presente invenzione;
- la FIG.2 mostra una vista dall?alto di un componente del sistema secondo la presente invenzione; e
- le FIGG. 3 e 4 rappresentano una mappatura cerebrale in funzione delle aree cerebrali di una distribuzione di una pluralit? di componenti del sistema secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alla FIG. 1 un sistema di fotobiomodulazione cerebrale 1, secondo la presente invenzione, ? progettato per rivestire e somministrare in modalit? transcranica luce del vicino infrarosso (Near Infrared - NIR) sull?intera superficie encefalica, vantaggiosamente selezionando aree cerebrali singole o multiple in funzione delle necessit? terapeutiche di un paziente richieste da un operatore.
Il sistema di fotobiomodulazione cerebrale 1, ? costituito da:
- almeno un elemento cuffia 2 dotato sulla superficie interna di una pluralit? di alloggiamenti, preferibilmente 79 alloggiamenti, indossabile dal paziente come mostrato in FIG. 1; - una pluralit? di circuiti elettrici 4, disposti fisicamente in corrispondenza della pluralit? di alloggiamenti dell?elemento cuffia 2; ed
- un elaboratore di calcolo, connesso con ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4 e con almeno un?interfaccia utente.
Vantaggiosamente, come mostrato in FIG. 2, ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4 ? dotato di quattro o pi? elementi optoelettronici 5, quali ad esempio, LED, o laser, o altri analoghi connessi reciprocamente nella porzione centrale di ciascun circuito elettrico 4, in grado di favorire una somministrazione non invasiva di luce con lunghezze d?onda del vicino infrarosso, preferibilmente 810 nm, sulla superficie cerebrale corticale favorendo un assorbimento della luce da parte dei neuroni ed un?attivazione a cascata della via di segnalazione neuronale.
Inoltre la distribuzione della pluralit? di circuiti elettrici 4, permette di fornire una mappatura cerebrale, molto dettagliata ed estesa e la pluralit? di circuiti elettrici 4 ? disposta sulla superficie encefalica secondo il sistema internazionale 10-10. In particolare come mostrato in FIG. 3, il sistema 1 descrive l?esatta posizione di ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4, consentendo una copertura di tutta la superficie encefalica. La pluralit? di circuiti elettrici 4 sono disposti lungo undici catene sagittali e nove catene coronali, utilizzando come punto di partenza precise localizzazioni anatomiche: nasion (Nz), inion (Iz) e punti preauricolari (LPA e RPA). Queste linee disegnano una rete sulla superficie encefalica, ai cui punti di intersezione sono posizionati ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4. La distanza tra due circuiti elettrici della pluralit? di circuiti elettrici 4 ? sempre il 10% della lunghezza totale della linea variabile rispetto al paziente. Ogni posizione di ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4 viene denominata usando una lettera e un numero o talora una seconda lettera. La lettera prende il nome dall?area cerebrale sottostante:
- Fp = frontopolare;
- F = frontale 3;
- T = temporale 6;
- P = parietale 9;
- O = occipitale 11.
Il numero ? pari (2, 4, 6, 8) per il lato destro e dispari (1, 3, 5, 7) per il sinistro, con i valori pi? bassi in posizione mediale. La posizione sulla linea mediana interemisferica ? indicata con la lettera z.
Vantaggiosamente l?elaboratore di calcolo ? in grado di attivare singolarmente o contemporanemante ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4, in funzione dell?area celebrale da stimolare, regolando l?intensit? e i tempi di somministrazione della luce da somministrare, in particolare permette all?operatore di selezionare mediante l?interfaccia utente, l?attivazione dei quattro o pi? elementi optoelettronici 5, di ciascuno della pluralit? di circuiti elettrici 4 somministrando la luce nell?area celebrale corrispondente desiderata.
Infine l?elaboratore di calcolo, permette all?operatore mediante l?interfaccia utente, di analizzare immagini e dati in formato DCOM provenienti da altre strumentazioni biomedicali, quali la risonanza magnetica o altre analoghe, permettendo all?operatore di valutare in base ad eventuali deficit neurologici del paziente le aree cerebrali singole o multiple da trattare con il sistema.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.
Claims (4)
1. Sistema di fotobiomodulazione cerebrale (1), caratterizzato dal fatto di essere progettato per rivestire e somministrare luce del vicino infrarosso (Near Infrared Reflectance, NIR) su un?intera superficie encefalica, selezionando aree cerebrali singole o multiple, detto sistema (1) essendo dotato di una pluralit? di circuiti elettrici (4), disposti fisicamente in corrispondenza di una pluralit? di alloggiamenti di almeno un elemento cuffia (2), caratterizzato dal fatto che ciascuno di detta pluralit? di circuiti elettrici (4) ? dotato di quattro o pi? elementi optoelettronici (5), connessi reciprocamente nella porzione centrale di ciascuno di detta pluralit? di circuiti elettrici (4).
2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - detto elemento cuffia (2) dotato sulla superficie interna di detta pluralit? di alloggiamenti;
- almeno un elaboratore di calcolo, connesso con ciascuno di detta pluralit? di circuiti elettrici (4) e con almeno un?interfaccia utente.
3. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta pluralit? di circuiti elettrici (4) ? disposta sulla superficie encefalica secondo il sistema internazionale 10-10.
4. Sistema (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto elaboratore di calcolo ? in grado di attivare singolarmente o contemporanemante ciascuno di detta pluralit? di circuiti elettrici (4), e mediante detta interfaccia utente, consente ad un operatore e/o utente l?attivazione di detti quattro o pi? elementi optoelettronici (5) di detta pluralit? di circuiti elettrici (4) somministrando la luce nell?area celebrale da stimolare, regolando l?intensit? e i tempi di somministrazione.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102021000022322A IT202100022322A1 (it) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102021000022322A IT202100022322A1 (it) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT202100022322A1 true IT202100022322A1 (it) | 2021-11-26 |
Family
ID=78649769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102021000022322A IT202100022322A1 (it) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT202100022322A1 (it) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019210304A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | University Of Minnesota | Device for treatment of traumatic brain injury and related systems and methods |
| US20190343458A1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | National Sun Yat-Sen University | Assembled head-mounted module for sensing brain activity and head-mounted device for sensing brain activity |
| US20210113846A1 (en) * | 2017-04-14 | 2021-04-22 | Regenlife | Transcutaneous Irradiation Device And Application To The Treatment Of Neurodegenerative Diseases |
-
2021
- 2021-08-26 IT IT102021000022322A patent/IT202100022322A1/it unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210113846A1 (en) * | 2017-04-14 | 2021-04-22 | Regenlife | Transcutaneous Irradiation Device And Application To The Treatment Of Neurodegenerative Diseases |
| WO2019210304A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | University Of Minnesota | Device for treatment of traumatic brain injury and related systems and methods |
| US20190343458A1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | National Sun Yat-Sen University | Assembled head-mounted module for sensing brain activity and head-mounted device for sensing brain activity |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FARIA P ET AL: "Comparing different electrode configurations using the 10-10 international system in tDCS: A finite element model analysis", PROCEEDINGS OF THE 31ST ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY: ENGINEERING THE FUTURE OF BIOMEDICINE, EMBC 2009, IEEE, 3 September 2009 (2009-09-03), pages 1596 - 1599, XP031882174, ISBN: 978-1-4244-3296-7, DOI: 10.1109/IEMBS.2009.5334121 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mottolese et al. | Mapping motor representations in the human cerebellum | |
| Enatsu et al. | Connections of the limbic network: a corticocortical evoked potentials study | |
| Ferrucci et al. | Transcranial cerebellar direct current stimulation (tcDCS): motor control, cognition, learning and emotions | |
| Kimbrell et al. | Left prefrontal-repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and regional cerebral glucose metabolism in normal volunteers | |
| CA3090358A1 (en) | Electromagnetic coil assembly | |
| US8574279B2 (en) | Methods for treating psychiatric disorders using light energy | |
| US9572996B2 (en) | Device and method for stimulation by means of thermal stimuli | |
| CN209221337U (zh) | 包括多个环的线圈组件以及用于施加经颅磁刺激的头盔 | |
| AU2013266017B2 (en) | Optimising current direction and intensity of transcranial magnetic stimulation | |
| Wang et al. | Voltage-sensitive dye imaging reveals improved topographic activation of cortex in response to manipulation of thalamic microstimulation parameters | |
| Cao et al. | A near infra-red study of blood oxygenation changes resulting from high and low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation | |
| Mochizuki et al. | 23 Brain Processing of Itch and Scratching | |
| Ren et al. | Wide-field calcium imaging of cortex-wide activity in awake, head-fixed mice | |
| DE102005039183B4 (de) | Vorrichtung zur elektrischen Stimulation von Teilen des Nervensystems | |
| Pan et al. | Infrared neural stimulation in human cerebral cortex | |
| Cumming | An anatomical review of the corpus callosum | |
| IT202100022322A1 (it) | Sistema di fotobiomodulazione cerebrale non invasivo | |
| IT202100022319A1 (it) | Sistema di fotobiomodulazione cerebrale | |
| Agadagba et al. | Transcorneal electrical stimulation induces long-lasting enhancement of brain functional and directional connectivity in retinal degeneration mice | |
| Chang et al. | Top-down visual framework for optometric vision therapy for those with traumatic brain injury. | |
| Kim et al. | Brain stimulation and modulation for autism spectrum disorder | |
| ES2831175T3 (es) | Sistema, procedimiento y programa de ordenador para estimular estructuras neuronales | |
| Dimitrov et al. | Effects of acute transcutaneous vagal stimulation on the EEG power maps, EEG sources distribution and steadiness of quiet and sensory-conflicted stance | |
| Indahlastari et al. | Effects of inter-individual variation on transcranial electrical stimulation in the aging brain | |
| Legros et al. | Acute neurophysiological response to ELF-MF and magnetophosphene perception |