RU167065U1

RU167065U1 - DEVICE FOR TRANSCranial Stimulation of the Brain by DC

Info

Publication number: RU167065U1
Application number: RU2016112686/14U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Кушнарев; Михаил Сергеевич Помазков; Антон Андреевич Яценко
Priority date: 2016-04-04
Filing date: 2016-04-04
Publication date: 2016-12-20

Abstract

Устройство для транскраниальной стимуляции головного мозга постоянным током с силой тока 0,5-2,0 мА, включающее корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, с расположением на нем регулятора силы тока, кнопки включения/выключения, светодиода, связанных с расположенной внутри корпуса управляющей микросхемой, которая посредством питающих проводов так же связана с элементом питания, а посредством соединительных проводов, выходящих из корпуса через отверстия - с двумя силиконовыми электродами.A device for transcranial stimulation of the brain with direct current with a current strength of 0.5-2.0 mA, including a case in the shape of a rectangular parallelepiped, with a current regulator, an on / off button, an LED connected to a control chip located inside the case, which, through the supply wires, is also connected to the battery, and through the connecting wires leaving the case through the holes, with two silicone electrodes.

Description

Полезная модель относится к медицине, конкретно к нейрофизиологии, и может быть использована для изменения функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС).The utility model relates to medicine, specifically to neurophysiology, and can be used to change the functional state of the central nervous system (CNS).

В известных способах изменения функционального состояния центральной нервной системы предлагается их осуществление инвазивными методами. К недостаткам этих способов можно отнести:In known methods for changing the functional state of the central nervous system, their implementation is proposed by invasive methods. The disadvantages of these methods include:

1. Необходимость проведения сложных нейрохирургических манипуляций;1. The need for complex neurosurgical procedures;

2. Невозможность использования у здоровых людей, из-за отсутствия показаний к нейрохирургическим вмешательствам;2. The inability to use in healthy people, due to lack of indications for neurosurgical interventions;

3. Высокая стоимость проводимых процедур;3. The high cost of the procedures;

4. Высокий риск побочных эффектов, из-за высокой вероятности повреждения ткани головного мозга.4. High risk of side effects, due to the high probability of damage to brain tissue.

В результате проведенного патентно-информационного поиска нами было обнаружено два аналога предлагаемого устройства.As a result of the patent information search, we discovered two analogues of the proposed device.

Электростимулятор транскраниальный (варианты) и устройство для крепления электростимулятора транскраниального / патентРФ 2297253/, содержащее в себе генератор импульсов с частотой воздействия 77±7,0 Гц, регулятор уровня выходного тока, измеритель выходного тока, стабилизатор напряжения, батарею питания, четыре электрода, при этом в первом варианте в него дополнительно включены генераторы импульсов - с частотой воздействия 10±1,0 Гц и частотой воздействия 500±50,0 Гц, сглаживающий фильтр, ключ один, ключ два, устройство для крепления электродов и задающий генератор с трансформаторным усилителем, связанным с выпрямителем, при этом выход батареи питания соединен с входом стабилизатора напряжения, выход стабилизатора напряжения соединен с входами регулятора уровня выходного тока, генераторов импульсов и задающего генератора, выход регулятора уровня выходного тока соединен с входом ключа два, выходы генераторов импульсов соединены с входом ключа один, выход выпрямителя соединен со вторым входом ключа один, выход которого соединен с измерителями выходного тока и электродами, выход ключа два соединен с входом сглаживающего фильтра, выход которого подключен к трансформаторному усилителю.Transcranial pacemaker (options) and a device for mounting a transcranial pacemaker / Patent RF 2297253 /, containing a pulse generator with a frequency of exposure of 77 ± 7.0 Hz, an output current level regulator, an output current meter, a voltage stabilizer, a power battery, four electrodes, for this, in the first embodiment, pulse generators are additionally included in it - with an exposure frequency of 10 ± 1.0 Hz and an exposure frequency of 500 ± 50.0 Hz, a smoothing filter, a key one, a key two, a device for attaching electrodes and a generator with a transformer amplifier connected to the rectifier, the output of the power battery connected to the input of the voltage regulator, the output of the voltage stabilizer connected to the inputs of the output current level regulator, pulse generators and the master generator, the output of the output current level regulator connected to the input of the key two, outputs pulse generators are connected to the key input one, the rectifier output is connected to the second input of the key one, the output of which is connected to the output current meters and electrodes, the output to case two is connected to the input of the smoothing filter, the output of which is connected to a transformer amplifier.

Недостатками данного устройства являются использование методики, основанной на стимуляции переменным током, громоздкость фиксирующей электроды конструкции и сложность самой конструкции заявляемого устройства. В результате, это может привести к следующим последствиям. Методология транскраниальной стимуляции переменным током плохо апробирована на здоровых людях, что ставит под сомнение ее применение на данной популяции. Сложная, многокомпонентная структура устройства и громоздкая фиксирующая электроды конструкция, значительно повышают как предполагаемую стоимость изделия, так и усложняют ее самостоятельное использование пользователем, а так же утяжеляют процессы обслуживания устройства.The disadvantages of this device are the use of techniques based on stimulation by alternating current, the bulkiness of the electrode-fixing structure and the complexity of the design of the claimed device. As a result, this can lead to the following consequences. The methodology of transcranial stimulation by alternating current is poorly tested in healthy people, which casts doubt on its application in this population. The complex, multicomponent structure of the device and the bulky electrode fixing structure significantly increase both the estimated cost of the product and complicate its independent use by the user, as well as complicate the process of servicing the device.

Еще одним аналогом является электродный прибор транскраниальной электростимуляции /Патент РФ 2530722/, состоящий из генератора импульсов транскраниальной электростимуляции, генератора звукового сигнала, блок управления, пары аудионаушников. Недостатки заявленного устройства следующие. В основе работающего фактора лежит неподтвержденная гипотеза о том, что музыка с определенными частотами способна положительно влиять на работу головного мозга, что ставит под сомнение эффективность предлагаемого устройства. Электрод, представленный в виде наушника, имеет точную локализацию на голове человека, что является серьезным ограничением функциональности устройства, так как стимуляция различных зон головного мозга ведет к различным эффектам улучшения когнитивных способностей человека, а одна единственная локализация электрода приводит к незначительному местному воздействию. Указанное устройство заявлено для получения терапевтического эффекта у людей с заболеваниями, а не у здоровой популяции.Another analogue is the transcranial electrical stimulation electrode device / RF Patent 2530722 /, consisting of a transcranial electrical stimulation pulse generator, an audio signal generator, a control unit, a pair of audio headphones. The disadvantages of the claimed device are as follows. The working factor is based on an unconfirmed hypothesis that music with certain frequencies can positively affect the brain, which casts doubt on the effectiveness of the proposed device. The electrode, presented in the form of a headphone, has an exact localization on the human head, which is a serious limitation of the device’s functionality, since stimulation of different areas of the brain leads to various effects of improving the cognitive abilities of a person, and a single localization of the electrode leads to a slight local impact. The specified device is claimed to obtain a therapeutic effect in people with diseases, and not in a healthy population.

Задача полезной модели - создание устройства, позволяющего оказывать локальное влияние на отдельные области коры головного мозга, модулировать их активность, а так же исследовать когнитивные функции у людей без проведения инвазивных процедур.The objective of the utility model is to create a device that allows local influence on certain areas of the cerebral cortex, modulate their activity, as well as to study cognitive functions in people without invasive procedures.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для транскраниальной стимуляции головного мозга постоянным током с силой тока 0,5-2,0 мА включает корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, с расположением на нем регулятора силы тока, кнопки включения/выключения и светодиода, сигнализирующем о включении устройства, а внутри - элемента питания, вход которого связан с регулятором силы тока, выход посредством питающих проводов связан со входом микросхемы, выход последней посредством соединительных проводов, выходящих из корпуса через отверстия, соединен с двумя силиконовыми электродами.The essence of the utility model lies in the fact that a device for transcranial stimulation of the brain with direct current with a current strength of 0.5-2.0 mA includes a body in the form of a rectangular parallelepiped, with a current regulator, an on / off button and an LED signaling on it about turning on the device, and inside the battery, the input of which is connected to the current regulator, the output is connected through the supply wires to the input of the microcircuit, the output of the latter is through connecting wires leaving the case and through the holes, connected to two silicone electrodes.

Полезная модель поясняется схемами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства для транскраниальной стимуляции головного мозга постоянным током, а на фиг. 2 показана схема устройства в разрезе.The utility model is illustrated by diagrams where in FIG. 1 shows a general view of a device for transcranial stimulation of the brain by direct current, and in FIG. 2 shows a sectional diagram of a device.

Устройство состоит из корпуса (1), регулятора силы тока (2), двух соединительных проводов (3), кнопки включения/выключения (4), отверстий в корпусе для выхода соединительных проводов (5), двух силиконовых электродов (6), элемента питания (7), управляющей устройством микросхемы (8), питающих проводов (9), светодиода (10)The device consists of a housing (1), a current regulator (2), two connecting wires (3), an on / off button (4), holes in the housing for connecting wires (5), two silicone electrodes (6), a battery (7), the control device of the microcircuit (8), power wires (9), LED (10)

Работа устройства осуществляется следующим образом. Электроды (6), связанные с выходом микросхемы (8), расположенной в корпусе (1), накладываются с использованием электропроводящего геля, в соответствии с международной системой «Internatonalsystem 10-20» для ЭЭГ на точки, ассоциированные с теми областями коры головного мозга, которые подлежат модуляции активности. Электроды фиксируются с помощью эластичной ленты на все время сеанса транскраниальной стимуляции. После этого, прибор включается расположенной на корпусе и связанной с микросхемой кнопкой (4), а регулятором (2) устанавливается необходимая сила тока (0,5-2,0 мА), в зависимости от цели. Регулятор (2) соединен с микросхемой (8), которая при помощи питающих проводов (9) соединена с элементом питания (7). Микросхема является генератором тока особой формы, позволяющего осуществлять стимуляцию током с необходимыми характеристиками.The operation of the device is as follows. The electrodes (6) associated with the output of the microcircuit (8) located in the housing (1) are superimposed using an electrically conductive gel, in accordance with the international system "Internatonalsystem 10-20" for EEG, to the points associated with those areas of the cerebral cortex, which are subject to modulation of activity. The electrodes are fixed with an elastic tape for the entire duration of the transcranial stimulation session. After that, the device turns on located on the body and connected to the chip button (4), and the regulator (2) sets the required current strength (0.5-2.0 mA), depending on the purpose. The controller (2) is connected to the microcircuit (8), which is connected to the battery (7) using the supply wires (9). The microcircuit is a special form of current generator that allows stimulation with current with the necessary characteristics.

Технический результат от использования полезной модели заключается в возможности модулирования активности отдельных областей головного мозга не инвазивным методом, и исследования когнитивных функций у людей. Это позволяет преодолеть недостатки инвазивных методов стимуляции головного мозга, а именно:The technical result from the use of a utility model is the ability to modulate the activity of certain areas of the brain by a non-invasive method, and to study cognitive functions in humans. This allows you to overcome the disadvantages of invasive methods of stimulation of the brain, namely:

Claims

A device for transcranial stimulation of the brain with direct current with a current strength of 0.5-2.0 mA, including a case in the shape of a rectangular parallelepiped, with a current regulator, an on / off button, an LED connected to a control chip located inside the case, which, through the supply wires, is also connected to the battery, and through the connecting wires leaving the case through the holes, with two silicone electrodes.