RU202454U1 - Brain microvibration spectrum recorder - Google Patents

Brain microvibration spectrum recorder Download PDF

Info

Publication number
RU202454U1
RU202454U1 RU2020125873U RU2020125873U RU202454U1 RU 202454 U1 RU202454 U1 RU 202454U1 RU 2020125873 U RU2020125873 U RU 2020125873U RU 2020125873 U RU2020125873 U RU 2020125873U RU 202454 U1 RU202454 U1 RU 202454U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brain
vibration sensors
possibility
unit
sensors
Prior art date
Application number
RU2020125873U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Анатольевич Шабанов
Александр Алексеевич Рыбченко
Юрий Альбертович Лебедев
Игорь Александрович Зубков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority to RU2020125873U priority Critical patent/RU202454U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU202454U1 publication Critical patent/RU202454U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для регистрации микровибраций головного мозга человека при анализе функционального состояния пациентов.Регистратор спектра микровибраций головного мозга содержит два пьезоэлектрических вибродатчика акустических сигналов головного мозга, составляющие блок регистрации, электрически связанный посредством кабеля с блоком усиления, снабженным двумя усилителями, смонтированными в корпусе, снабженном средствами управления и программным блоком, при этом указанные вибродатчики зафиксированы на держателе, выполненном в виде шлема, содержащего налобный ремень, выполненный с возможностью регулирования его охвата и сопряженный с дугой, проходящей через теменную и височные части головы, при этом пьезоэлектрические вибродатчики акустического сигнала помещены в силиконовую оболочку, при этом они выполнены с возможностью расположения на дуге держателя так, чтобы они легли на височно-теменные доли мозга.Технический результат полезной модели заключается в увеличении коэффициента передачи колебаний используемых пьезокерамических датчиков, получении возможности регистрации сигнала частотой ниже 1 Гц и увеличении за счет этого разрешающей способности устройства. 5 ил.The utility model relates to medical technology and is designed to register microvibrations of the human brain when analyzing the functional state of patients. The recorder of the spectrum of microvibrations of the brain contains two piezoelectric vibration sensors of acoustic signals of the brain, which constitute a recording unit, electrically connected by means of a cable with an amplification unit equipped with two amplifiers mounted in a housing equipped with control means and a program unit, while these vibration sensors are fixed on a holder made in the form of a helmet containing a forehead belt made with the possibility of adjusting its coverage and conjugated with an arc passing through the parietal and temporal parts of the head, while piezoelectric the vibration sensors of the acoustic signal are placed in a silicone shell, while they are made with the possibility of positioning on the arch of the holder so that they lie on the temporo-parietal lobes of the brain. consists in increasing the transmission coefficient of oscillations of the used piezoceramic sensors, obtaining the possibility of registering a signal with a frequency below 1 Hz and thereby increasing the resolution of the device. 5 ill.

Description

Область техникиTechnology area

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для регистрации микровибраций головного мозга человека при анализе функционального состояния пациентов.The utility model relates to medical technology and is designed to register microvibrations of the human brain when analyzing the functional state of patients.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство для интегральной оценки состояния здоровья и коррекции выраженных дисфункций организма человека на основе анализа ритмической активности головного мозга - «Аппарат для оценки состояния здоровья человека». Аппарат предназначен для регистрации электромагнитных излучений головного мозга человека, проведения спектрального анализа с последующей суммацией за длительный период времени и коррекцией выраженных дисфункций организма человека на основе анализа ритмической активности головного мозга. При этом в конструкцию магнитоэнцефалографического спектрального анализатора-сумматора добавлены электромагнитные и инфракрасные излучатели, которые используются для коррекции и нормализации выраженных дисфункций организма человека (см. RU №153479, А61В 5/04, А61В 5/05, 2015).Known device for the integral assessment of health and correction of pronounced dysfunctions of the human body based on the analysis of the rhythmic activity of the brain - "Apparatus for assessing the state of human health." The device is intended for registration of electromagnetic radiation of the human brain, for spectral analysis with subsequent summation over a long period of time and correction of pronounced dysfunctions of the human body based on the analysis of the rhythmic activity of the brain. At the same time, electromagnetic and infrared emitters are added to the design of the magnetoencephalographic spectral analyzer-combiner, which are used to correct and normalize pronounced dysfunctions of the human body (see RU No. 153479, A61B 5/04, A61B 5/05, 2015).

Известен также регистратор спектра ритмической активности головного мозга, содержащий два датчика сигналов головного мозга, составляющие блок регистрации, электрически связанный посредством кабеля с блоком усиления, снабженным двумя усилителями, смонтированными в корпусе, снабженном средствами управления и программным блоком, при этом датчики блока регистрации зафиксированы на держателе, выполненном в виде шлема, содержащего налобный ремень, выполненный с возможностью регулирования его охвата и сопряженный с дугой, проходящей через теменную и височные части головы (см. RU №72395, А61В 5/00, 2008).There is also known a recorder of the spectrum of rhythmic activity of the brain, containing two sensors of brain signals, constituting a registration unit, electrically connected by means of a cable to an amplification unit equipped with two amplifiers mounted in a housing equipped with control means and a software unit, while the sensors of the recording unit are fixed on a holder made in the form of a helmet containing a forehead belt made with the possibility of adjusting its coverage and conjugated with an arc passing through the parietal and temporal parts of the head (see RU # 72395, A61B 5/00, 2008).

Недостатком этих технических решений является небольшая амплитуда сигнала с выхода используемых в составе устройства электромагнитных индукционных датчиков, что затрудняет распознавание полезного сигнала на фоне интенсивных электромагнитных помех. А так же недостаточная разрешающая способность устройства.The disadvantage of these technical solutions is the small amplitude of the signal from the output of the electromagnetic inductive sensors used in the device, which makes it difficult to recognize the useful signal against the background of intense electromagnetic interference. As well as insufficient resolution of the device.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является устройство для интегральной оценки состояния здоровья на основе анализа ритмической активности головного мозга, содержащий два датчика сигналов головного мозга, составляющие блок регистрации, электрически связанный посредством кабеля с блоком усиления, снабженным двумя усилителями, смонтированными в корпусе, снабженном средствами управления и программным блоком, при этом датчики блока регистрации зафиксированы на держателе, выполненном в виде шлема, содержащего налобный ремень, выполненный с возможностью регулирования его охвата и сопряженный с дугой, проходящей через теменную и височные части головы (см. RU №180056, А61В 7/00, 2015). Аппарат предназначен для регистрации ритмической активности головного мозга человека, проведения спектрального анализа с последующей суммацией за длительный период времени.The closest in essence and the achieved technical result is a device for the integral assessment of the state of health based on the analysis of the rhythmic activity of the brain, containing two sensors of brain signals that make up the registration unit, electrically connected by means of a cable to the amplification unit, equipped with two amplifiers mounted in the case equipped with control means and a program unit, while the sensors of the registration unit are fixed on a holder made in the form of a helmet containing a forehead belt made with the possibility of adjusting its coverage and conjugated with an arc passing through the parietal and temporal parts of the head (see RU # 180056 , A61B 7/00, 2015). The device is designed to record the rhythmic activity of the human brain, perform spectral analysis with subsequent summation over a long period of time.

Недостатком этого технического решения является недостаточный коэффициент передачи колебаний используемых пьезокерамических датчиков и, как следствие, невозможность регистрации сигнала частотой ниже 1 Гц, что затрудняет полноценный анализ регистрируемого сигнала, а так же недостаточная разрешающая способность устройства.The disadvantage of this technical solution is the insufficient transmission coefficient of oscillations of the used piezoceramic sensors and, as a consequence, the impossibility of registering a signal with a frequency below 1 Hz, which complicates the full analysis of the recorded signal, as well as insufficient resolution of the device.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Технической проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства.The technical problem to be solved by the present utility model is the expansion of the functionality of the device.

Поставленная проблема решается за счет того, что в регистраторе спектра микровибраций головного мозга, содержащим два пьезоэлектрических вибродатчика акустических сигналов головного мозга, составляющие блок регистрации, электрически связанный посредством кабеля с блоком усиления, снабженным двумя усилителями, смонтированными в корпусе, снабженном средствами управления и программным блоком, при этом указанные вибродатчики зафиксированы на держателе, выполненном в виде шлема, содержащего налобный ремень, выполненный с возможностью регулирования его охвата и сопряженный с дугой, проходящей через теменную и височные части головы, согласно полезной модели, пьезоэлектрические вибродатчики акустического сигнала помещены в силиконовую оболочку, при этом они выполнены с возможностью расположения на дуге держателя таким образом, чтобы они легли на височно-теменные доли мозга.The problem is solved due to the fact that in the recorder of the spectrum of microvibration of the brain, containing two piezoelectric vibration sensors of acoustic signals of the brain, constituting a recording unit, electrically connected by means of a cable with an amplification unit equipped with two amplifiers mounted in a housing equipped with control means and a program unit , while these vibration sensors are fixed on a holder made in the form of a helmet, containing a forehead belt made with the possibility of adjusting its coverage and conjugated with the arc passing through the parietal and temporal parts of the head, according to the utility model, piezoelectric vibration sensors of the acoustic signal are placed in a silicone shell, at the same time, they are made with the possibility of being positioned on the arch of the holder so that they lie on the temporo-parietal lobes of the brain.

Совокупность существенных признаков формулы полезной модели обеспечивает решение поставленной технической проблемы, а также достижение следующего технического результата: увеличение коэффициента передачи колебаний используемых пьезокерамических датчиков, получение возможности регистрации сигнала частотой ниже 1 Гц и увеличение за счет этого разрешающей способности устройства.The set of essential features of the utility model formula provides a solution to the technical problem posed, as well as the achievement of the following technical result: an increase in the transmission coefficient of oscillations of the piezoceramic sensors used, obtaining the possibility of registering a signal with a frequency below 1 Hz and thereby increasing the resolution of the device.

Для повышения коэффициента передачи колебаний использован пьезокерамический элемент, помещенный в силиконовую оболочку. Колебания внутри силикона распространяются условно изотропно. Это позволяет эффективно измерять колебания не только в направлении перпендикуляра к плоскости пьезоэлектрика, но и параллельные ей.To increase the transmission coefficient of vibrations, a piezoceramic element was used, placed in a silicone shell. Oscillations inside silicone propagate conditionally isotropically. This makes it possible to effectively measure vibrations not only in the direction perpendicular to the plane of the piezoelectric, but also parallel to it.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 показана блок-схема регистратора спектра;- in Fig. 1 is a block diagram of a spectrum recorder;

- на фиг. 2 - расположение вибродатчиков на голове испытуемого;- in Fig. 2 - location of vibration sensors on the subject's head;

- на фиг. 3 - внешний вид вибродатчиков;- in Fig. 3 - appearance of vibration sensors;

- на фиг. 4 - вид акустического сигнала, поступающего с вибродачиков (правое полушарие - сверху, левое полушарие - снизу);- in Fig. 4 is a view of an acoustic signal coming from vibration probes (right hemisphere - above, left hemisphere - below);

- на фиг. 5 - сегментарная матрица, полученная по результатам спектрального анализа.- in Fig. 5 is a segmental matrix obtained from the results of spectral analysis.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Исследование генеза биоэлектрической активности головного мозга показало наличие вибраций поверхности головы, связанных с перистальтикой гладкой мускулатуры, сосудов и возможно стенок нервных клеток. Электрическая активность нервных клеток головного мозга, регистрируемая как ЭЭГ, связана с их биомеханикой и метаболизмом, оказывает модулирующее действие на активность сосудистого и мышечного комплекса головы и регистрируется как акустическое поле. Детальное изучение акустических волн головы с помощью пьезоэлектрических датчиков позволило исследовать полосу вибраций скальпа от 0,13 до 27 Гц, корреляцию с классическими отведениями электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Это позволило говорить об акустоэнцефалограмме (АЭГ), как полноправном источнике сигналов для исследования деятельности мозга. В отличие от ЭЭГ АЭГ позволяет значительно расширить надежное выделение сигналов мозга в области частот ниже 1 герца. Съем информации методом АЭГ обладает высокими эксплуатационными качествами.The study of the genesis of the bioelectric activity of the brain showed the presence of vibrations of the head surface associated with the peristalsis of smooth muscles, blood vessels and possibly the walls of nerve cells. The electrical activity of nerve cells in the brain, recorded as EEG, is associated with their biomechanics and metabolism, has a modulating effect on the activity of the vascular and muscular complex of the head, and is recorded as an acoustic field. A detailed study of acoustic waves in the head using piezoelectric sensors made it possible to study the scalp vibration band from 0.13 to 27 Hz, correlation with the classical derivations of the electroencephalogram (EEG). This made it possible to speak of an acoustoencephalogram (AEG) as a full-fledged source of signals for studying brain activity. In contrast to EEG, AEG can significantly expand the reliable isolation of brain signals in the frequency range below 1 hertz. The collection of information by the AEG method has high performance characteristics.

При обработке полученной информации результаты спектрального анализа были представлены как сегментарная матрица «multiple arousal» из 12600 частотных ячеек по каждому полушарию. Сегментарная матрица представляет собой кадр информации 24×525 элементов. По горизонтальной оси были отложены томы (сегменты) организма (24), по вертикальной - моды (525), модальность висцеральных рецепторов. Каждая ячейка матрицы имела свою центральную частоту fi и характеризовалась амплитудой спектральной оценки Ai. Изучались графики огибающие амплитуд отдельных ячеек - участки спектра по вертикальной или горизонтальной оси матрицы, названные базовыми функциями (Fi). Все функции матрицы нормировались относительно максимальной амплитуды ячейки.When processing the obtained information, the results of spectral analysis were presented as a “multiple arousal” segmental matrix of 12600 frequency cells for each hemisphere. The segment matrix is a 24 × 525 data frame. The volumes (segments) of the organism (24) were plotted along the horizontal axis, modes (525), and the modality of visceral receptors were plotted along the vertical axis. Each cell of the matrix had its own central frequency fi and was characterized by the amplitude of the spectral estimate Ai. We studied the graphs of the envelopes of the amplitudes of individual cells - parts of the spectrum along the vertical or horizontal axis of the matrix, called the basic functions (Fi). All matrix functions were normalized with respect to the maximum cell amplitude.

В результате спектрального анализа получаются графики, которые отображают кривые, огибающие частотный спектр правого и левого полушария. Величина спектральной оценки выражается в относительных единицах по шкале ординат от 0 до 10 ед. Шкала ординат отображает частотные диапазоны в пределах от 0,13 до 27 Гц, условно называемые «функции», соответствующие определенному типу вегетативных рецепторов (F1-F7). Каждая функция представлена вдоль сегментарной оси от С1 к К в соответствии с сегментарным строением спинного мозга: шейные сегменты -С1-С8, грудные - Th1-Tn12, поясничные - L1-L5, крестцовые - S1-S5, К.As a result of spectral analysis, graphs are obtained that display curves that envelope the frequency spectrum of the right and left hemispheres. The value of the spectral estimate is expressed in relative units on the ordinate scale from 0 to 10 units. The ordinate scale displays frequency ranges from 0.13 to 27 Hz, conventionally called "functions", corresponding to a certain type of autonomic receptors (F1-F7). Each function is presented along the segmental axis from C1 to K in accordance with the segmental structure of the spinal cord: cervical segments -C1-C8, thoracic segments Th1-Tn12, lumbar segments L1-L5, sacral segments S1-S5, K.

На чертежах позициями обозначены следующие конструктивные элементы устройства:In the drawings, the positions indicate the following structural elements of the device:

- датчики вибрации 1 и 2 блока регистрации 3;- vibration sensors 1 and 2 of registration unit 3;

- кабель 4;- cable 4;

- блок усиления 5;- amplification block 5;

- входы усилителей 6 и 7;- amplifier inputs 6 and 7;

- аналого-цифровые преобразователи 8 и 9;- analog-to-digital converters 8 and 9;

- каналы 10 и 11 блока усиления 5;- channels 10 and 11 of the amplification unit 5;

- корпус 12 блока усиления 5;- body 12 of the reinforcement unit 5;

- программный блок 13; содержащий цифровые фильтры 14, и средства управления, включающие блок спектрального анализа 15 и сегментарную матрицу 16,- program block 13; containing digital filters 14, and controls including a spectral analysis unit 15 and a segment matrix 16,

- держатель, содержащий налобный ремень 17 и дугу 18.- a holder containing a forehead strap 17 and an arc 18.

Работа регистратора спектра микровибраций головного мозга основана на регистрации вибраций поверхности головы, связанных с перистальтикой гладкой мускулатуры, сосудов и, возможно, стенок нервных клеток.The work of the recorder of the spectrum of microvibrations of the brain is based on the registration of vibrations of the head surface associated with the peristalsis of smooth muscles, blood vessels and, possibly, the walls of nerve cells.

В качестве датчиков 1 и 2 используются пьезоэлектрические элементы, помещенные в силиконовую оболочку. В качестве силикона применен зуботехнический А-силикон для дублирования моделей (Elite Double 22), со следующими характеристиками: твердость (По Шору А) - 22, эластичность 99,95%, габаритные размеры: диаметр - 60 мм.; толщина - 25 мм.The sensors 1 and 2 are piezoelectric elements enclosed in a silicone sheath. The silicone used was dental A-silicone for duplicating models (Elite Double 22), with the following characteristics: hardness (Shore A) - 22, elasticity 99.95%, overall dimensions: diameter - 60 mm .; thickness - 25 mm.

Расположение датчиков 1 и 2 на голове испытуемого показано на фиг. 2 (их располагают на дуге 18 держателя, так, чтобы они позиционировались на височно-теменных областях головы пациента и обеспечивали съем сигналов с левого и правого полушария).The location of sensors 1 and 2 on the subject's head is shown in Fig. 2 (they are placed on the arch 18 of the holder, so that they are positioned on the temporo-parietal regions of the patient's head and provide the pickup of signals from the left and right hemispheres).

В качестве аналого-цифровых преобразователей 8 и 9 использованы 24-разрядные аналого-цифровые преобразователи.As analog-to-digital converters 8 and 9, 24-bit analog-to-digital converters are used.

Цифровые фильтры обеспечивают подавление сигнала выше 30 Гц и ниже 0,1 Гц.Digital filters provide suppression of signals above 30 Hz and below 0.1 Hz.

Регистрация и анализ информации производится в блоке спектрального анализа 15 и сегментарной матрице 16.Registration and analysis of information is performed in the spectral analysis block 15 and the segmental matrix 16.

Сегментарная матрица 16 (см. фиг. 5) - это соматическая частотно-топическая система координат наложенная на схему тела, представляющая собой частотные диапазоны в пределах от 0,13 до 27 Гц, условно называемые «функции», соответствующие определенному типу вегетативных рецепторов (F1-F7). Схема тела представлена ячейками от С1 до К - сегментарное строение кожного анализатора; F1-F7 - зональное строение внутри каждого дерматома. «Сегментарная матрица» представлена «столбцами» и «строками». «Столбцы» отражают сегментарное строение спинного мозга от шейных до копчиковых сегментов и разбиты на 6 отделов группами сегментов спинного мозга: шейные сегменты - С1-С8, грудные - Th1-Th12, поясничные - L1-L5, крестцовые - S1-S5, копчиковый - К.Segmental matrix 16 (see Fig. 5) is a somatic frequency-topical coordinate system superimposed on the body diagram, representing frequency ranges ranging from 0.13 to 27 Hz, conventionally called "functions" corresponding to a certain type of autonomic receptors (F1 -F7). The body scheme is represented by cells from C1 to K - segmental structure of the skin analyzer; F1-F7 - zonal structure within each dermatome. A "segmented matrix" is represented by "columns" and "rows". "Columns" reflect the segmental structure of the spinal cord from cervical to coccygeal segments and are divided into 6 sections by groups of spinal cord segments: cervical segments - C1-C8, thoracic - Th1-Th12, lumbar - L1-L5, sacral - S1-S5, coccygeal - TO.

Развертка матрицы по «строке» представляет собой базовую функцию F. Каждая базовая функция (F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7) отражает развертку по длиннику спинного мозга, состояние локального сегментарного вегетативного тонуса различных групп рецепторов внутренних органов и представлена латеральными ветвями: правой (R или ') и левой (L или ''). Базовые функции разбиты на подфункции (F1-1, F1-2, F1-3, F1-4, F1-5, …F7-1, F7-2, F7-3, F7-4, F7-5), объединены в различные режимы и отражают:The unfolding of the matrix along the "line" is the basic function F. Each basic function (F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7) reflects the scan along the length of the spinal cord, the state of the local segmental autonomic tone of various groups of receptors of internal organs and is represented by lateral branches: right (R or ') and left (L or' '). Basic functions are divided into subfunctions (F1-1, F1-2, F1-3, F1-4, F1-5, ... F7-1, F7-2, F7-3, F7-4, F7-5), combined into different modes and reflect:

F1 - распределение тонической активности гладкой мускулатуры внутренних органов вдоль спинномозговой оси;F1 - distribution of tonic activity of smooth muscles of internal organs along the spinal axis;

F2 - распределение тонической активности гладкой мускулатуры артерий вдоль спинномозговой оси;F2 - distribution of tonic activity of smooth muscles of arteries along the spinal axis;

F3 - распределение тонической активности гладкой мускулатуры венозной сети вдоль спинномозговой оси;F3 - distribution of tonic activity of smooth muscles of the venous network along the spinal axis;

F4 - распределение тонической активности нервной ткани, соединительной, костной ткани вдоль спинномозговой оси;F4 - distribution of tonic activity of nervous tissue, connective tissue, bone tissue along the spinal axis;

F5 - распределение тонической активности лимфатической ткани, многослойного эпителия вдоль спинномозговой оси;F5 - distribution of tonic activity of lymphatic tissue, stratified epithelium along the spinal axis;

F6 - распределение тонической активности многослойного эпителия вдоль спинномозговой оси;F6 - distribution of tonic activity of stratified epithelium along the spinal axis;

F7 - распределение тонической активности однослойного эпителия выстилок органов вдоль спинномозговой оси.F7 - the distribution of the tonic activity of the monolayer epithelium of the lining of organs along the spinal axis.

Функция F и сегмент S являются координатой частоты в частотно-топической системе координат «Сегментарная матрица».Function F and segment S are the frequency coordinate in the frequency-topical coordinate system "Segment Matrix".

Корпус 12 обеспечивает фиксацию всех конструктивных элементов устройства и их конструктивно-функциональное единство.The housing 12 provides fixation of all structural elements of the device and their structural and functional unity.

Налобный ремень 17 и дуга держателя 18 выполнены гибкими из плетеного ацетатного шелка и снабжены застежками типа «репейник».The shoulder strap 17 and the arch of the holder 18 are made flexible of woven acetate silk and are provided with “burdock” fasteners.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Во время процедуры пациент должен сидеть удобно, расслабившись, с закрытыми глазами, не двигаясь. Пациент должен находиться на максимальном удалении от работающего электрооборудования.During the procedure, the patient should sit comfortably, relaxed, with his eyes closed, without moving. The patient should be as far away from working electrical equipment as possible.

Усаживают пациента в кресло, закрепляют на голове датчики. Для этого опоясывают голову пациента налобным ремнем 17, концы которого фиксируют застежкой «репейник» при комфортном натяжении, располагают на голове пациента датчики 1 и 2 так, чтобы они легли на височно-теменные доли мозга, и прижимают указанные датчики дугой 18. Во время регистрации информации голова пациента должна лежать на спинке кресла неподвижно.The patient is seated in a chair, sensors are fixed on the head. To do this, gird the patient's head with a forehead strap 17, the ends of which are fixed with a “burdock” fastener at a comfortable tension, place sensors 1 and 2 on the patient's head so that they lie on the temporo-parietal lobes of the brain, and press these sensors with an arc 18. During registration information, the patient's head should lie motionless on the back of the chair.

Запускают процесс регистрации спектра ритмической активности головного мозга. Процесс регистрации длится 160 с. Одновременно с регистрацией спектра ритмической активности головного мозга производится спектральный анализ акустоэнцефалограммы. В результате получается частотная матрица множества функциональных состояний и выделяются частотные координаты аномалий функций огибающих спектра.The process of registration of the spectrum of rhythmic activity of the brain is started. The registration process takes 160 seconds. Simultaneously with the registration of the spectrum of the rhythmic activity of the brain, a spectral analysis of the acoustoencephalogram is performed. As a result, the frequency matrix of the set of functional states is obtained and the frequency coordinates of the anomalies of the spectrum envelope functions are distinguished.

При этом с вибродатчиков 1 и 2 сигнал поступает на входы усилителей 6 и 7. Графическое представление сигнала, поступающего с вибродачиков, приведено на фиг. 4. Затем сигнал поступает на аналого-цифровые преобразователи 8 и 9. Регистрация сигнала идет по 2 каналам 10 и 11 блока усиления 5 в частотном диапазоне от 0,13 до 27 Гц с временем интегрирования 160 с. С аналого-цифрового преобразователя сигнал поступает в программный блок, где производится цифровая фильтрация сигнала на цифровых фильтрах 14 и его спектральный анализ, при этом осуществляется подавление сигнала выше 30 Гц и ниже 0,1 Гц. В результате получается частотная матрица 16 множества функциональных состояний - сегментарная матрица. Такая система съема позволяет надежно регистрировать суммарную (глобальную) активность мозга с выделением 12600 спектральных гармоник по каждому полушарию в диапазоне от 0,13 до 27 Гц с временем интегрирования 160 сек.In this case, the signal from vibration sensors 1 and 2 is fed to the inputs of amplifiers 6 and 7. A graphical representation of the signal coming from vibration sensors is shown in FIG. 4. Then the signal is fed to analog-to-digital converters 8 and 9. The signal is registered via 2 channels 10 and 11 of the amplification unit 5 in the frequency range from 0.13 to 27 Hz with an integration time of 160 s. From the analog-to-digital converter, the signal enters the program unit, where the digital filtering of the signal on digital filters 14 and its spectral analysis are performed, while suppressing the signal above 30 Hz and below 0.1 Hz. The result is a frequency matrix 16 of a set of functional states - a segmental matrix. Such a sampling system makes it possible to reliably record the total (global) brain activity with the separation of 12600 spectral harmonics for each hemisphere in the range from 0.13 to 27 Hz with an integration time of 160 sec.

Регистратор спектра микровибраций головного мозга посредством регистрации вибрации сосудистой и мышечной системы головы регистрирует суммарную ритмическую активность головного мозга человека отдельно для правого и левого полушария и производит ее спектральный анализ. В результате спектрального анализа получается поле спектральных компонент (частотная матрица множества функциональных состояний) из 12600 ячеек для правого полушария и 12600 ячеек для левого полушария (см. фиг. 5). Далее определяются амплитуды спектральных компонент и их доминирующая латеральность. Оценивается синхронизация или десинхронизация в ритмической активности правого и левого полушарий по огибающим функциям частотных компонент. Отдельно выделяются аномалии перечисленных параметров.The recorder of the spectrum of microvibrations of the brain by registering the vibration of the vascular and muscular system of the head registers the total rhythmic activity of the human brain separately for the right and left hemispheres and performs its spectral analysis. As a result of spectral analysis, a field of spectral components (frequency matrix of the set of functional states) is obtained from 12600 cells for the right hemisphere and 12600 cells for the left hemisphere (see Fig. 5). Next, the amplitudes of the spectral components and their dominant laterality are determined. Synchronization or desynchronization in the rhythmic activity of the right and left hemispheres is assessed according to the enveloping functions of the frequency components. Anomalies of the listed parameters are highlighted separately.

Полученные результаты однозначно характеризуют функциональное состояние организма человека и его выраженных дисфункций.The results obtained unambiguously characterize the functional state of the human body and its pronounced dysfunctions.

Ниже приведены несколько примеров работы устройства.Below are some examples of how the device works.

ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1.

При спектральном анализе акустоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 1,35 усл. ед) функции огибающей спектра F3-1-4 (R) в сегментах Th9-10 с эпицентром в Th10. Кроме того, зарегистрировано резкое снижение амплитуды спектра по функции F6-5-5-1 (менее 0,02 усл. ед) в тех же сегментах справа. Учитывая, что функция F6-5 в сегментах Th9-10 отражает состояние М-холинорецепторов эпитедия луковицы 12- перстной кишки, а изменения по функции F3-1 - тоническую активность адренорецепторов венозных сосудов, полученные данные свидетельствуют о раздражении и нарушениях вегетативной регуляции в области эпителия луковицы 12 - перстной кишки. В связи с тем, что задействован тонус венозных сосудов, необходимо исключить в очаге стадию активного воспаления и развитие язвы луковицы 12-перстной кишки по правой (нижней) стенке кишки (R).Spectral analysis of the acoustoencephalogram showed abnormally high values (more than 1.35 arb. Units) of the F3-1-4 (R) spectrum envelope function in Th9-10 segments with an epicenter in Th10. In addition, a sharp decrease in the amplitude of the spectrum according to the function F6-5-5-1 (less than 0.02 conventional units) was recorded in the same segments on the right. Considering that the function of F6-5 in the Th9-10 segments reflects the state of the M-cholinergic receptors epithelium of the duodenal bulb, and the changes in the function of F3-1 - the tonic activity of the adrenergic receptors of the venous vessels, the data obtained indicate irritation and disorders of autonomic regulation in the epithelium. bulbs 12 - duodenal ulcer. Due to the fact that the tonus of the venous vessels is involved, it is necessary to exclude the stage of active inflammation in the focus and the development of ulcers of the duodenal bulb along the right (lower) intestinal wall (R).

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2.

При спектральном анализе акустоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 3,1 усл. ед) функции F2-1-4 (L) в сегментах Th8-9, а так же низкие значения в области функции F7-1-1-1 (R,L) (ниже 0,03 усл. ед) в тех же сегментах. Учитывая, что функция F2-4 в сегментах Th9-10 отражает состояние альфа адренорецепторов гладкомышечной мускулатуры артериальных сосудов слизистой желудка, a F7-1-1-1 (L) - тонус М холинорецепторов эпителиальной выстилки пилорического отдела желудка, эти данные свидетельствуют об артериальных сосудистых нарушених в пилорическом отделе желудка ишемического характера. Исключить риск развития ишемического эррозивного процесса по большой кривизне (L) пилорического отдела желудка (стадия альтерации).Spectral analysis of the acoustoencephalogram showed abnormally high values (more than 3.1 conventional units) of the F2-1-4 (L) function in the Th8-9 segments, as well as low values in the area of the F7-1-1-1 (R, L) (below 0.03 conventional units) in the same segments. Considering that the function of F2-4 in the Th9-10 segments reflects the state of the alpha adrenergic receptors of the smooth muscle of the arterial vessels of the gastric mucosa, and F7-1-1-1 (L) - the tone of the M cholinoreceptors of the epithelial lining of the pyloric part of the stomach, these data indicate arterial vascular disorders in the pyloric part of the stomach ischemic. Eliminate the risk of developing an ischemic erosive process along the greater curvature (L) of the pyloric region of the stomach (alteration stage).

ПРИМЕР 3.EXAMPLE 3.

При спектральном анализе акустоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 3,5 усл. ед) функции F5-5-4-2 (R) в сегментах Th11-12, с эпицентром в сегменте Th12. При этом в сосудистых центрах этих же сегментов F2-5-5 - артериальные альфа адренорецепторы и F3-5-5 - венозные альфа адренорецепторы (L,R), наблюдалось снижение тонуса (менее 0,05 усл. ед). Учитывая, что функция F5-5-4-2 в сегментах Th12 отражает состояние холинорецепторов нефронов правой почки, в сочетании с сосудистой дистонией адренорецепторов F2-5-3, F3-5-3, делается заключение о наличии процесса регенерации в правой почке (стадия восстановления структур). Исключить нефрит в стадии регенерации.Spectral analysis of the acoustoencephalogram showed abnormally high values (more than 3.5 arb. Units) of the F5-5-4-2 (R) function in the Th11-12 segments, with the epicenter in the Th12 segment. At the same time, in the vascular centers of the same segments F2-5-5 - arterial alpha-adrenergic receptors and F3-5-5 - venous alpha-adrenergic receptors (L, R), there was a decrease in tone (less than 0.05 conventional units). Considering that the function of F5-5-4-2 in the Th12 segments reflects the state of cholinergic receptors of the nephrons of the right kidney, in combination with vascular dystonia of adrenergic receptors F2-5-3, F3-5-3, it is concluded that there is a regeneration process in the right kidney (stage restoration of structures). Eliminate nephrite in the regeneration stage.

Таким образом можно сделать вывод, что за счет придания специфической формы и механической гибкости передающей вибрации среды, увеличивается коэффициент передачи колебаний от головы до используемых пьезокерамических вибродатчиков, что дает возможность повысить чувствительность регистрации сигналов на частотах ниже 1 Гц, причем количество полосовых фильтров программного блока составляет 12600 по цепочке каждого усилителя.Thus, it can be concluded that by imparting a specific shape and mechanical flexibility to the transmitting vibration of the medium, the coefficient of transmission of vibrations from the head to the used piezoceramic vibration sensors increases, which makes it possible to increase the sensitivity of recording signals at frequencies below 1 Hz, and the number of bandpass filters of the program unit is 12600 daisy-chained for each amplifier.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа, а также предшествующего уровня техники свидетельствует о соответствии заявленного решения условию патентоспособности "новизна".Comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype, as well as the prior art, indicates the compliance of the claimed solution with the "novelty" condition of patentability.

Claims (1)

Регистратор спектра микровибраций головного мозга, содержащий два пьезоэлектрических вибродатчика акустических сигналов головного мозга, составляющие блок регистрации, электрически связанный посредством кабеля с блоком усиления, снабженным двумя усилителями, смонтированными в корпусе, снабженном программным блоком с блоком спектрального анализа и сегментарной матрицей, при этом указанные вибродатчики зафиксированы на держателе, выполненном в виде шлема, содержащего налобный ремень, выполненный с возможностью регулирования его охвата и сопряженный с дугой, проходящей через теменную и височные части головы, отличающийся тем, что программный блок выполнен с возможностью регистрирования суммарной активности мозга с выделением 12600 спектральных гармоник по каждому полушарию мозга, а пьезоэлектрические вибродатчики акустического сигнала помещены в силиконовую оболочку, при этом они выполнены с возможностью расположения на дуге держателя так, чтобы они легли на височно-теменные доли мозга.A recorder of a spectrum of microvibrations of the brain, containing two piezoelectric vibration sensors of acoustic signals of the brain, constituting a registration unit, electrically connected by a cable to an amplification unit equipped with two amplifiers mounted in a housing equipped with a software unit with a spectral analysis unit and a segmental matrix, while these vibration sensors fixed on a holder made in the form of a helmet containing a forehead strap made with the possibility of adjusting its coverage and conjugated with an arc passing through the parietal and temporal parts of the head, characterized in that the program unit is configured to record the total brain activity with the release of 12600 spectral harmonics for each hemisphere of the brain, and the piezoelectric vibration sensors of the acoustic signal are placed in a silicone shell, while they are made with the possibility of being located on the arch of the holder so that they lie on the temporo-parietal lobes of the brain.
RU2020125873U 2020-08-04 2020-08-04 Brain microvibration spectrum recorder RU202454U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125873U RU202454U1 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Brain microvibration spectrum recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125873U RU202454U1 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Brain microvibration spectrum recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU202454U1 true RU202454U1 (en) 2021-02-18

Family

ID=74665834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125873U RU202454U1 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Brain microvibration spectrum recorder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU202454U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781872C1 (en) * 2021-10-11 2022-10-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for assessment of condition of human body

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3921784A1 (en) * 1989-07-01 1991-01-10 Rolf Ehlers Worn appts. for monitoring and affecting bodily functions - has piezo-microphone ion generator and printed band-pass filter delay circuit and variable resistor on flexible PCB
US6171264B1 (en) * 1998-05-15 2001-01-09 Biosys Ab Medical measuring system
RU72395U1 (en) * 2007-12-03 2008-04-20 Государственное Учреждение Российская Часть Международный Научно-Исследовательский Центр "Арктика" Дво Ран (Гу Рч Мниц "Арктика" Дво Ран) MAGNETOENCEPHALOGRAPHIC SPECTRAL ANALYZER-SUMMER OF HUMAN BRAIN BIO-POTENTIALS
JP2008104528A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Rokko Bussan:Kk Sleep evaluating method, sleep evaluating apparatus, and sleep evaluating system
RU2611735C1 (en) * 2016-04-04 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Combined receiver for registration of respiratory sounds on the chest surface
US20170366213A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Intel Corporation Multi-modal sensing wearable device for physiological context measurement
RU180056U1 (en) * 2017-05-31 2018-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ "Арктика" ДВО РАН) Brain rhythmic activity spectrum recorder

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3921784A1 (en) * 1989-07-01 1991-01-10 Rolf Ehlers Worn appts. for monitoring and affecting bodily functions - has piezo-microphone ion generator and printed band-pass filter delay circuit and variable resistor on flexible PCB
US6171264B1 (en) * 1998-05-15 2001-01-09 Biosys Ab Medical measuring system
JP2008104528A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Rokko Bussan:Kk Sleep evaluating method, sleep evaluating apparatus, and sleep evaluating system
RU72395U1 (en) * 2007-12-03 2008-04-20 Государственное Учреждение Российская Часть Международный Научно-Исследовательский Центр "Арктика" Дво Ран (Гу Рч Мниц "Арктика" Дво Ран) MAGNETOENCEPHALOGRAPHIC SPECTRAL ANALYZER-SUMMER OF HUMAN BRAIN BIO-POTENTIALS
RU2611735C1 (en) * 2016-04-04 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Combined receiver for registration of respiratory sounds on the chest surface
US20170366213A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Intel Corporation Multi-modal sensing wearable device for physiological context measurement
RU180056U1 (en) * 2017-05-31 2018-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ "Арктика" ДВО РАН) Brain rhythmic activity spectrum recorder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781872C1 (en) * 2021-10-11 2022-10-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for assessment of condition of human body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6556861B1 (en) Fetal brain monitor
US5817035A (en) Biophysical foetal monitor
ES2961935T3 (en) Multifactorial monitoring of pregnancy and childbirth through telehealth care
Preissl et al. Fetal magnetoencephalography: current progress and trends
WO2002096288A1 (en) System for detection and analysis of material uterine, maternal and fetal cardiac and fetal brain activity
US6490480B1 (en) Apparatus and methods for measuring autonomic nervous system function
AU2015236924A1 (en) A device for the treating of pain
WO2013121237A1 (en) Portable fetal eeg-recording device and method of use
JPH10511015A (en) Biophysical fetal monitor
KR20200074797A (en) sleep and drowsiness preventing hair band
EP3782546B1 (en) Method for identifying an acupuncture point and/or a meridian
RU180056U1 (en) Brain rhythmic activity spectrum recorder
Zhu et al. A pilot study on the evaluation of normal phonating function based on high-density sEMG topographic maps
RU202454U1 (en) Brain microvibration spectrum recorder
Jeanne et al. Gut-brain coupling and multilevel physiological response to biofeedback relaxation after a stressful task under virtual reality immersion: A pilot study
RU2637300C1 (en) Epilepsy diagnostics method based on set of electroencephalographic indicators, characteristics of exogenous and cognitive evoked potentials, motor and autonomic provision activities using artificial neural networks technology
US20220061742A1 (en) Determining composite signals from at least three electrodes
RU51853U1 (en) REHABILITATION PSYCHOPHYSIOLOGICAL COMPLEX FOR TRAINING USING BIOLOGICAL FEEDBACK, AUDIO-ACTIVE MUSIC THERAPEUTIC DEVICE AND ACOUSTIC SENSOR TOUCH
RU2396899C2 (en) Mokhov-chaschin's method of obtaining data about cranial tissue state and device for its realisation
US20120277622A1 (en) Method and apparatus for visual stimulation and recording of the pattern electroretinogram of the visual evoked potentials
Huotilainen Magnetoencephalography of the newborn brain
CN219251312U (en) Be used for cognitive rehabilitation auxiliary device of Alzheimer's disease
Oomen et al. Deviations in Sound Waves Associated with Physiological and Psychological States
CN110801568B (en) Device for making and outputting pulsating music and method for forming pulsating music
US20240335634A1 (en) Headset for Neural Conditioning Based on Plural Feedback Signals