NO823220L - Elektrisk soevnfrembringende anordning og fremgangsmaate til anvendelse av denne - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrisk søvnfrembringer

og nærmere bestemt en elektrisk søvnfrembringer anordnet for å tilføre en elektrisk strøm til hodet med lave frekvenser styrt for gradvis reduksjon så vel som en fremgangsmåte for anvendelse av denne.

Det varGilyarovskii og andre fra U.S.S.R. som var de første til å utvikle en elektrisk søvnfrembringelsesanordning.

Denne utviklingen stammer fra to ideer, den første var basert på et prinsipp beskrevet av Pavlov angående søvn. Pavlov beskriver stimulasjons- og hemmingsprosessen som stort sett finner sted i hjernebarken ved hans studie av betinget refleks. Ut fra dette synspunktet var han i mot den så utbredte teorien at søvn ble frembrakt ved stimulering av et sovesenter og han fremkom med en ny teori at søvn utgjør en vesentlig bredt hemmet tilstand av hjernebarken.

Det andre var en elektrisk sjokkterapi og en elektro-anestetisk terapi som ble tatt i bruk i løpet av 1940 årene og omkring der i USA og England. Disse elektriske terapiene ble anvendt ved behandling av mentale forstyrrelser og ble utført-på. følgende måte: En sterk elektrisk strøm på omkring 150 til 250 mA ble først tilført gjennom elektroder anordnet på begge sidene av hodet. Etter det ble strømmen senket 60 til 70 mA. Strømmen ble enten kontinuerlig tilført ved lavere verdier eller ytterligere senket og da gradvis.

Da tapet av bevisstheten er et av hovedfenomenene som blir bevirket ved elektrisk terapi kan dette bli forklart ved å innføre Pavlov's teori om den hemmede tilstanden i hele hjernebarken. Det kan derfor bli betraktet som at elektrisk søvnterapi i dets begynnelse ble utledet fra elektrisk sjokkterapi og elektro-anestetisk terapi. Det er derfor forståe-lig at Gilyarovskii og andre fastslo at problemet som først må bli løst ved tilveiebringelse av elektrisk søvnterapi er å bestemme posisjonen til elektrodene for å tilveiebringe sterk strømeffekt på hjernen.

I samsvar med dem er en fundamental betingelse for heldig elektrisk søvnterapi å ha en bred hemming av av hjernebarken, dvs. å ha ingen ubehagelig fornemmelse som hindrer at søvn finner sted og på den andre side er det ønskelig å tilføre en så stor strøm som mulig til en forsøksperson så lenge forsøkspersonen ikke har noen ubehagelig følelse.

For å tilfredsstille disse betingelsene må den elektriske søvnanordningen f.eks. ha en elektrisk energi på 10 til 12

mA og i det minste 6 til 8 mA. Det som er viktigst er følgelig klagene til en forsøksperson omkring stimulerende fornemmelser. Av denne grunn kan den ønskelige innstillingen av frekvensen være 100 Hz i mange tilfeller mens betingelsen for en elektrisk stimulering egnet for å tilveiebringe hemming over hjernecellene er ment å være en frekvensverdi mellom 1 til 20 Hz.

Den elektriske søvnanordningen i dens første stadium hadde

to elektroder for anbringelse på øynene.

Med henblikk på kraniets,øyehulens og kraniets basisstruktur, dvs. øynene og bakhodet, var betraktet som mest egnet for innføring av en elektrisk strøm til storhjernen. Siden en elektrisk strøm dessuten passerer hovedsakelig overflaten til det indre kaniet på grunn av motstanden til det indre kraniet har en impulsstrøm blitt benyttet på'grunn av at den passerer gjennom det indre kraniet.

Selv om anbringelsen av elektrodene vedøyehulen og bakhodet visstnok er mest egnet for å føre strømmen til storhjernen har denne anordningen imidlertid en tendens til å medføre "fotopsia", på_g_runn._ay_at jde.ixJaar_eii_.tendens til å påvirke den optiske nerven som er svært følsom.

Ved vanlige elektriske søvnanordninger har det blitt oppdaget ved å godta Pavlovs hele prinsipp at en tilfredsstillende virkning kan bli tilveiebrakt fra en tilstrekkelig hemming av hele området av hjernebarken. Ved første trinnet ved terapien blir en impuls av relativt høy frekvens på 12 til 16 Hz tilført og så blir frekvensen gradvis senket til 1-2 Hz ettersom tiden går.

Den ovenfor nevnte frekvensen blir senket på en trinnvis måte som vist på fig. 1 til de medfølgende tegningene.

Den trinnvise reduksjonen blir utført ved manuell dreining av en justeringsskive for frekvensendring. Undersøkelser må bli foretatt av forsøkspersonen om den elektriske strøm-stimuleringen ved hvert frekvenstrinn endres. Dette er svært tidkrevende og arbeidskrevende.

I samsvar med denne trinnvise frekvenssenkningsmetoden ut-gjør øyeblikket ved hvilket frekvensen endrer et problem på grunn av: En forskjell som oppstår ved stimuleringen påvirker det levende legemet i en betydelig grad selv om det er kun en momentan virkning. Dessuten er en av elektrodene anbrakt på øyet. Det har blitt sett at ved noenøyeblikk er det følt et lys falt på den optiske nerven stimulert av ovenfor nevnte•tilstandsvirkning som sterkt forekommer ved åpnings-tiden og lukkingstiden for kretsen.

Ulempene ved vanlige elektriske søvnanordninger er:

(1) Den vanlige elektriske søvnanordningen krever mye tid og arbeid. Ved å bestemme en optimal galvanisk stimulering er undersøkeren avhengig av klagene til forsøks-personen . (2) Gir en for stor stimulering. Trinnvis frekvenssenk-ning bevirker at den nedsettende graden av stimulering sterkt påvirker legemet, selv om stimuleringsendringen er over på et øyeblikk. (3) Den har tilbøyelighet til å stimulere den optiske ner ven. Siden en av elektrodene er anbrakt påøyet er den optiske nerven, som er følsom, tilbøyelig til å bli stimulert på en vekkende måte. (4) Formen på elektrodene er komplisert og krever således mye tid for festing og fjerning av dem. En av elektrodene er anordnet i en brilleform forøyehulen mens den andre er anordnet for bakhodet. For å hemme hele området av hjernebarken og også for en tettliggende kontakt med hodehuden er elektrodene forsynt med mange små fremspring. Denne elektrodetypen bevirker at vann-innholdet, som den er gjennomtrengt av, tørker hurtig opp. Dette krever ekstra forsiktighet. Bakhodet må dessuten være smurt inn med alkohol eller lignende før elektrodene blir festet til bakhodet. (5) Sideeffekter finner ofte sted. Siden det er et basis-prinsipp at en bedre effekt kan bli tilveiebrakt ved å anvende størst mulig elektrisk strøm innenfor strøm-verdiområdet som ikke bevirker at forsøkspersonen føler ubehag under den elektriske stimuleringen tilført hans hode er det vanlig å gi en sterk stimulering for hodet. Dette medfører imidlertid i tilfeller av fotopsia, brannsår, svimmelhet og derpå følgende komplikasjoner. (6) Tilpassingssyndromområdet har en tilbøyelighet til å bli for stort. Med andre ord som følge av en bredere tydning av Pavlovs prinsipp er indre sykdommer, kirur-giske sykdommer, sykdommer på det sentrale og perifere nervesystemet, hudsykdommer, etc. innbefattet i det adaptive syndromområdet. En slik utvidelse bringer så søvnløsbehandlin gen ut av fokus.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot ulempene ved slike vanlige anordninger for å tilveiebringe en ny elektrisk hode-behandlingsanordning utviklet i samsvar med prinsippet som adskiller seg fra vanlige elektriske søvnanordninger og er basert på oppdagelser gjort i litteraturen om hodeelektri-sering og resultater ved de nyere fremskrittene ved søvn-forskningen.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å

utvikle en ny elektrisk pulsanordning (elektrisk søvnfrem-bringer) som har en høy søvnfrembringende virkning uten noen sidevirkninger og som kan eliminere ovenfor nevnte" ulemper ved de vanlige søvnanordninger så vel som en metode for å anvende en.'slik elektrisk søvn-frembringer, dvs. ved siden av andre for å bestemme elektriske strømtilførsels-stillinger og for å utvikle lederelementer egnet for strøm-tilf ørselss till ing .

Dette formålet er tilveiebrakt ved en anordning av den innledningsvis nevnte typen og dens kjennetegnende tcekk fremgår av kravene.

Foreliggende oppfinnelse er basert på det faktum at hud-temperaturen til hånden stiger i løpet av søvnen. Oppfinnelsen er fremkommet som studie av denne mekanismen og antagel-sen at en økning i aktiviteten til det sympatiske nervesystemet tjener som en nervøs søvnfrembringende faktor.

Navnet på detvanlige anordningene "elektrisk søvnanordning" tenderer til å antyde kombinerte funksjoner med frembringelsen av en søvn og opprettholdelse av den frembrakte søvnen.

Fra resultatene av nyere studier omkring søvn er det imidlertid nå generelt antatt at en lunefull faktor deltar ved varig-heten av søvn. I betraktning av dette kan navnet "elektrisk søvnanordning" bli betraktet som overdrevet. For å unngå dette er anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kalt en elektrisk søvnfrembringende anordning".

Ovenfor nevnte formål, trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse skal beskrives nærmere ved hjelp av en utførelses-form med henvisninger til tegningene, hvor: Fig. 1 viser frekvensmønsteret tilført ved hjelp av en

vanlig søvnanordning.

Fig. 2 viser et blokkdiagram over den elektriske søvnfrem-bringelsesanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 viser et terapeutisk bølgeformmønster tilveiebrakt

ved hjelp av foreliggende oppfinnelse.

Ved utførelsesformen vist på fig. 2 blir utgangen til et batteri 1 tilført en pulsoscillator 3, en terapeutisk fre-kvensoscillator 4,• :en bølgeformdanner 5, en terapeutisk ut-gangsforsterker 6 og en taktanordning 7 tilknyttet en konstant-spenningskréts 2 som gjør utgangen til en konstantspenning. Med utgangen til kraftforsyningen tilknyttet blir hver mekani-sme påvirket. Der er anordnet en spenningsdetektor 8 for batteriet 1, en mikrodatamaskin 9 som innbefatter den terapeutiske frekvensoscillatoren 4 og taktanordningen 7, og puter lignende anode- og katodelederelementene 10 og 11

da forbundet med den terapeutiske utgangsforsterkeren 6.

Utførelsesformen som er anordnet som beskrevet ovenfor

drives på følgende måte:

Anodelederelementet 10 blir først fuktet med en fysiologisk saltoppløsning og så tilførtøyehulen til en forsøksperson. Katodelederelementet 11 blir i mellomtiden anbrakt på bakhodet. For å ha to lederelementer tett i kontakt med huden blir de holdt i stilling ved hjelp av et bånd, eller lignende.

Etter dette blir strømforsyningen slått på. Terapeutiske pulser som har— -en—pul-sb>-r-edde-Q-,-2 msek-..—ved--3 til 4 V, og styrt av mikrodatamaskinen 9 for å ha en frekvens mellom 14 Hz til 0 Hz i en trinnvis gradvis avtagende måte, som vist på fig. 3, blir frembrakt av den terapeutiske utgangsforsterkeren 6. Utgangen blir så tilført hodet gjennom lederelementene 10 og 11. Som vist på fig. 3 må de tera peutiske pulsene ha 14 til 0 Hz anordnet i en periode på en ikke-trinnvis gradvis avtagende måte. Gjentagende antall av denne perioden blir justert i samsvar med forskjellige søvn-løshetsgrader som forsøkspersonen er utsatt for, f.eks. på følgende måte: Datamaskinen 9 blir forhåndsstilt for å ha et endesignal frembrakt ved enden av behandlingen ved å tilføre pulser i en periode eller etter gjentagelse av perioden flere ganger. Sammenfattet: (a) Elementet 3 er en klokkepulsoscillator. for å avgi klokkepuls til mikrodatamaskinen 9. Frekvensen er 4 MHz eller 2 MHz. (b) Elementet 4 innstiller mønsteret vist på fig. 3 og gjentar mønsteret en til tyve ganger. Den varierer frekvensen. (c) Elementet 5 innstiller pulsbredden til mønsteret tilveiebrakt ved hjelp av elementet 4 over området fra 0,2 msek. til 0,5 msek. en monostabil vippe blir f.eks. benyttet.

(d) Elementet 6 bestemmer pulsspenningen på 3 til 4 V.

(e) Taktanordningen 7 kan bli benyttet fra andre anven-delsestider enn 30 til 60 dersom kretsen er således innstilt. Den terapeutiske tiden blir bestemt ved gjentagelse av et mønster på 14 til 0 Hz (omkring 3 min., fig. 3). Taktanordningen innstiller antall repetisjoner. Takteren kan således innstille tiden for en repetisjon til tyve repetisjoner.

Innstillingen av terapeutiske pulser på en ikke-trinnvis gradvis avtagende måte er som vist på fig. 3. Frekvensen på 14 Hz blir tilført i 10 sek. Denne perioden på 10 sek. blir innstilt på grunn av at den er en effektiv tidslengde for ikke forhindring av at en langsom bølge skal finne sted. Etter dette blir frekvensverdien gradvis redusert ikke-trinnvis fra 10 Hz i løpet av 80 til 100 sek. Frekvensverdien på 10 Hz til 9 Hz blir så tilført i en periode på 7 sek. Etter dette blir frekvensverdien ytterligere senket til 0 Hz i en tidsperiode mellom 90 sek. til 100 sek. I en hel syk-lus på omkring 3 min., blir således pulsene som gradvis senkes fra 14 Hz til 0 Hz tilført et menneskelig legeme. Denne anordningen muliggjør å frembringe søvn relativt hurtig .

Fordelen ved oppfinnelsen er som følgende: Ved anvendelse

av 8 eller 16 perioder av den ovenfor nevnte mønsteret med ikke-trinnvis gradvis redusering av typen selektivt bestemt ifølge en individuell menneskelig legemsforskjell blir pulsene f.eks. tilført for det valgte antall perioder til for-søkspersonens hode. Dette frembringer effektivt en søvn med ulempene ved vanlige metoder eliminert.

Dette trekket og virkningen av den elektriske søvnfrembrin-ger ifølge foreliggende oppfinnelse er som vist nedenfor: (1) Startfrekvensen er 14 Hz. Dette tilsvarer frekvensen til en spindelbølge som fremkommer ved det andre trinnet til en NREM (Ikke hurtig øyebevegelse) søvn. (2) Det har blitt bevist at anordningen til gradvis senkning av frekvensen for de tilførte pulsene fra 14 Hz til 0 Hz på en ikke-trinnvis måte mest effektivt frembringer en søvn ved hemming av det sympatiske nervesystemet til et menneskelig legeme. (3) Selv om pulsen e til firkantbølgen blir benyttet ble den tilførte pulsbredden innstilt mellom 0,2 sek. og 0,5 sek. på grunn av at: Denne pulsbredden er innenfor området til hodebarkens kronaksi når stimuleringen er gitt ved en spenning mellom 3 og 4 V og ved en lav frekvens som ikke overskrider 14 Hz. Denne pulsbredden er dessuten antatt å være innenfor et område for å unngå forekomsten av en fotopsia som hindrer søvn. (4) Utgangsspenningen blir innstilt mellom 3 og 4 V som er under en terskelverdi for at stimuleringen skal bli følt av huden hvor elektroden er anordnet. Dette gjør ikke bare den elektriske følsomheten til et minimum, men forhindrer qgså muligheten for et lokalt brannsår på huden. (5) Takteren anordnet i mikrodatamaskinen tillater gjentatt pulstilførsel over en periode på 30 min. eller 60 min. Dette er spesielt virksomt for akselerering av til-synekomsten av et søvnelektroencefalogram (eller en spindelbølge) for å gjenta og unngå nevnte ikke-trinnvis gradvis reduksjon av stimuleringsmønsteret hvert tredje minutt. Med andre ord, med en individuell forskjell tatt med i betraktningen kan søvnbringeren ifølge foreliggende oppfinnelse bli innstilt til en drift enten over en periode på 30 min. eller 80.min. Søvnfrembringeren kommer så automatisk til et stopp etter at den innstilte tiden er forbi slik at stimuleringen aldri vil bli gitt over

en overdrevet lang tidsperiode.

Claims (10)

1. Elektrisk søvnfrembringende anordning, karakterisert ved en styrekrets anordnet for å tilveiebringe en terapeutisk utgangsbølgeform som blir tilført en frekvensverdi styrt til en gradvis avtagning fra 14 Hz til 0' Hz på en ikke-trinnvis måte og tilpasset et søvnelek-trocefalogram, og ved katode- og anodelederelementer for tilførsel av terapeutiske bølgeformutganger til styrekretsen for hodet til en forsø ksperson.

2. Søvnfrembringer ifølge krav 1, karakterisert ved putelignende anode- og katodelederelementer.

3. Fremgangsmåte for anvendelse av en elektrisk søvn-frembringeranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det anbringes et anodelederelement til øyehulen og et katodelederelement til bakhodet til forsøkspersonen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved fukting av i det minste anodelederelementet ved hjelp av en fysiologisk saltoppløsning.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at lederelementet festes i deres stilling tett opp til forsøkspersonens hud.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved pulser som har en bredde på 0,2-0,5 msek.

7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-6, k a r a k t e -r—i—s—g—r—t v—e—å—pulser—på 3 til 4 V.

8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved gjentagelse av frekvens-senkningssyklusen i samsvar med forsøkspersonens søvnløshets-grad.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved gjentagelse av syklusen hvert tredje minutt fortrinnsvis innenfor 30 eller 60 min.

10. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-9, karakterisert ved at frekvensen på 14 Hz blir tilført i 10 sek., så kan frekvensen eventuelt bli senket til 10-9 Hz i løpet av 80 til 100 sek., så til-ført i en tidsperiode på 7 sek. ved en verdi på 10 til 9 Hz og/eller dessuten senket fra 10 til 9 Hz til. 0 Hz i løpet av 90 til 100 sek.