RU2358648C2 - Therapeutic treatment of patient - Google Patents
Therapeutic treatment of patient Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358648C2 RU2358648C2 RU2007130807/14A RU2007130807A RU2358648C2 RU 2358648 C2 RU2358648 C2 RU 2358648C2 RU 2007130807/14 A RU2007130807/14 A RU 2007130807/14A RU 2007130807 A RU2007130807 A RU 2007130807A RU 2358648 C2 RU2358648 C2 RU 2358648C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- patient
- ranges
- eeg
- exposure
- pattern
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Область примененияApplication area
Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в частности к автоматизированным способам анализа электрофизиологических сигналов биообъектов и корректировки функционального состояния организма; устройствам для их реализации и может быть использовано в клинической и поликлинической практике для диагностики и коррекции функционального состояния биообъекта и воздействия на него модулированным физическим сигналом в терапевтических целях [А61В 5/02, А61В 5/04].The invention relates to medicine and medical equipment, in particular to automated methods for analyzing the electrophysiological signals of biological objects and adjusting the functional state of the body; devices for their implementation and can be used in clinical and outpatient practice for the diagnosis and correction of the functional state of a biological object and exposure to it with a modulated physical signal for therapeutic purposes [А61В 5/02, А61В 5/04].
Уровень техникиState of the art
Способом существования и важнейшей характеристикой биологических систем являются колебательные процессы (биоритмы) с периодами колебаний от миллисекунд до десятков лет. Они отражают динамику процессов, состояний, структурно-функционального взаимодействия и т.д. за квазипериодические промежутки времени. Квазипериодичность проявляется в том, что повторяемость биологического процесса в ритме относительна, каждый цикл по своему содержанию отличается от предыдущего, будущее значение измеряемой величины не может быть предсказано с достаточной точностью. В организме нет застывших раз и навсегда заданных ритмов, частота любого из них меняется во времени. Циклические колебания физиологических процессов разных уровней наиболее целесообразны с энергетической точки зрения, а изменчивость длительности этих колебаний позволяет осуществить настройку и перенастройку активных функциональных связей в зависимости от потребностей какого-либо органа или системы в целом. Утрата способности к динамическому балансированию приводит к нарушению согласованного взаимодействия регуляторных систем организма, с соответствующими клиническими проявлениями в виде разнообразных симптомов и синдромов. Иными словами, динамика здоровой физиологической системы должна продуцировать нерегулярные и комплексные типы вариативности, в то время как заболевание и старение связаны с потерей комплексности и большей регулярностью (Ehlers C.L. Chaos and complexity: can it help us to understand mood and behavior. Arhives of General Psychiatry. 1995. vol.52, p.960-964). При этом изменения функционального характера возникают уже при минимальных нарушениях динамической структуры ритмического паттерна. Восстановление структурно-динамических взаимоотношений биоритмов организма позволяет справиться с патологическим процессом и откорректировать нарушенные функции (см. Василевский Н.Н., 1979; Сороко С.И. и др., 1990; Романов С.М., 1991; Бекшаев С.С. и др., 1998; Суворов Н.Б., Фролова, 2002; Святогор И.А. и др., 2004).The mode of existence and the most important characteristic of biological systems are oscillatory processes (biorhythms) with periods of oscillation from milliseconds to tens of years. They reflect the dynamics of processes, states, structural and functional interaction, etc. for quasiperiodic time intervals. Quasiperiodicity is manifested in the fact that the repetition of the biological process in the rhythm is relative, each cycle is different in content from the previous one, the future value of the measured value cannot be predicted with sufficient accuracy. There are no set rhythms fixed once and for all in the body; the frequency of any of them changes in time. Cyclic vibrations of physiological processes of different levels are most suitable from an energy point of view, and the variability of the duration of these vibrations allows you to configure and reconfigure active functional relationships depending on the needs of any organ or system as a whole. The loss of the ability to dynamically balance leads to a violation of the coordinated interaction of the body's regulatory systems, with the corresponding clinical manifestations in the form of various symptoms and syndromes. In other words, the dynamics of a healthy physiological system must produce irregular and complex types of variation, while disease and aging are associated with a loss of complexity and greater regularity (Ehlers CL Chaos and complexity: can it help us to understand mood and behavior. Arhives of General Psychiatry 1995. vol. 52, p. 960-964). At the same time, functional changes occur even with minimal violations of the dynamic structure of the rhythmic pattern. The restoration of the structural-dynamic relationships of body biorhythms allows one to cope with the pathological process and correct impaired functions (see Vasilevsky N.N., 1979; Soroko S.I. et al., 1990; Romanov S.M., 1991; Bekshaev S.S. . et al., 1998; Suvorov NB, Frolova, 2002; Svyatogor I.A. et al., 2004).
Из уровня техники известен способ коррекции функционального состояния биологического объекта и устройство для его осуществления (Патент РФ №2107425, 1997 г.) В известном способе на биологическую структуру осуществляют электрическое и/или магнитное, и/или электромагнитное воздействие. Для увеличения эффективности воздействия, по крайней мере, одно из воздействий модулируют музыкальным фрагментом. Устройство включает средство для создания упомянутого воздействия или совокупности таких воздействий, которое имеет узел для измерения, по крайней мере, одного из параметров, по крайней мере, одного из воздействий. Устройство также имеет блок для подачи музыкального фрагмента, в том числе и в акустическом диапазоне, выход которого подключен к соответствующему входу модуляции упомянутого средства. Модуляция амплитудная, частотная, фазовая или широтно-импульсная позволяет за более короткий срок и с высокой степенью достоверности осуществлять изменение заданных параметров функционального состояния биологического объекта.The prior art method for correcting the functional state of a biological object and a device for its implementation (RF Patent No. 2107425, 1997). In the known method, electrical and / or magnetic and / or electromagnetic effects are carried out on a biological structure. To increase the effectiveness of the impact, at least one of the effects modulate a musical fragment. The device includes means for creating said effect or a combination of such effects, which has a node for measuring at least one of the parameters of at least one of the effects. The device also has a unit for supplying a musical fragment, including in the acoustic range, the output of which is connected to the corresponding modulation input of the said means. Amplitude, frequency, phase, or pulse-width modulation allows for a shorter period of time and with a high degree of certainty to change the specified parameters of the functional state of a biological object.
Недостатком этого способа является отсутствие синхронизации информационных частот воздействующего фактора с нормальными ритмами жизнеобеспечения функциональных систем организма на всех уровнях организации.The disadvantage of this method is the lack of synchronization of the information frequencies of the influencing factor with the normal rhythms of life support of the functional systems of the body at all levels of the organization.
Известна система для восстановления эмоционально-аффективных состояний человека (патент на полезную модель РФ №63201 от 26.07.2006), состоящая из компьютера, компьютерной программы звукозаписи, датчиков снятия данных ЭЭГ энцефалографа, стереонаушников с регулятором громкости, отличающаяся тем, что содержит компьютерный энцефалограф, функцией которого является проведение записи, регистрации, амплитудного, спектрального анализов и сохранение результатов на компьютере, а стереонаушники подключены через разъем звуковой карты компьютера, причем функцией компьютера является генерирование сигналов синусоидальной формы, отдельно в правый канал звукозаписи несущей частоты и в левый канал по частоте больше, чем в правый на величину, соответствующую установленным индивидуальным средним частотам альфа- или бета-диапазона, с точностью до десятых или сотых долей Гц; функцией компьютерной программы звукозаписи является создание и запись бинауральных ритмов.A known system for restoring emotional and affective states of a person (patent for utility model of the Russian Federation No. 63201 dated 07/26/2006), consisting of a computer, computer recording software, EEG data recording sensors, stereo headphones with volume control, characterized in that it contains a computer encephalograph, whose function is to record, record, amplitude, spectral analyzes and save the results on the computer, and stereo headphones are connected through the connector on the computer’s sound card, The computer's function is to generate sinusoidal signals, separately to the right channel of the sound recording carrier frequency and to the left channel in frequency more than the right channel by an amount corresponding to the established individual average frequencies of the alpha or beta range, accurate to tenths or hundredths of a Hz ; The function of a computer recording program is to create and record binaural beats.
Недостатком этой системы является отсутствие синхронизации информационных частот воздействующего фактора с нормальными ритмами жизнеобеспечения функциональных систем организма на всех уровнях организации.The disadvantage of this system is the lack of synchronization of the information frequencies of the influencing factor with the normal rhythms of life support of the functional systems of the body at all levels of the organization.
Известен способ воздействия на организм человека с целью биоадаптивной коррекции функционального состояния человека (Патент РФ №2096990, 1997 г.), заключающийся в том, что внешнее звуковое воздействие осуществляют в виде генерирования музыкальных звуков путем параметрического изменения их высоты, громкости и длительности в критериальной зависимости от изменения дискретно-текущего значения характерного обобщенного параметра частотного спектра преобразованного биосигнала - биоэлектрического потенциала. При этом из зарегистрированной графической информации о биоэлектрической активности выделяют временные интервалы одинаковой длительности, преобразуют их по методу Фурье в частотный спектр, определяют для каждого спектрального интервала обобщенный безразмерный параметр, в числовом промежутке между минимальным и максимальным значениями этого параметра выстраивают пропорциональную шкалу параметров музыкального звука, определяют для каждого спектрального интервала по его численному значению обобщенного параметра соответствующие значения параметров музыкального звука и преобразуют их посредством звуковой карты в звуковые сигналы, генерируемые в последовательности, соответствующей первоначально зарегистрированному чередованию временных интервалов.A known method of influencing the human body with the aim of bioadaptive correction of the functional state of a person (RF Patent No. 2096990, 1997), which consists in the fact that external sound exposure is carried out in the form of generating musical sounds by parametric changes in their height, volume and duration in a criterion dependence from changes in the discrete-current value of the characteristic generalized parameter of the frequency spectrum of the converted bio-signal - the bioelectric potential. At the same time, time intervals of the same duration are extracted from the recorded graphic information on bioelectric activity, they are converted by the Fourier method to the frequency spectrum, a generalized dimensionless parameter is determined for each spectral interval, a proportional scale of musical sound parameters is built in the numerical interval between the minimum and maximum values of this parameter, determine for each spectral interval by its numerical value of the generalized parameter the corresponding beginnings of the parameters of the musical sound and convert them by means of the sound card into the sound signals generated in the sequence corresponding to the initially recorded alternation of time intervals.
Известен также способ коррекции психофизиологического состояния человека (Патент РФ №2071361, 1997 г.), заключающийся в улучшении эффективности коррекции психофизиологического состояния человека за счет повышения степени однозначности преобразования электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в сигнале биологической обратной связи. Способ включает модуляцию звуковых сигналов сигналами пневмограммы человека и преобразование сигналов ЭЭГ в звуковые путем транспонирования спектра сигналов ЭЭГ в частотный диапазон звуковых сигналов, которыми затем воздействуют на человека путем организации биологической акустической обратной связи, причем воздействие транспонированными сигналами начинают на стадии затухания модулированных пневмограммой звуковых сигналов биологической обратной связи (БОС). При этом транспонирование спектра сигналов ЭЭГ в частотный диапазон звуковых сигналов осуществляют разложением сигналов ЭЭГ в ряд квазипериодических сигналов и их слежения.There is also known a method of correction of the psychophysiological state of a person (RF Patent No. 2071361, 1997), which consists in improving the efficiency of correction of the psychophysiological state of a person by increasing the degree of unambiguity of the transformation of the electroencephalogram (EEG) in a biological feedback signal. The method includes modulating sound signals with human pneumogram signals and converting EEG signals to sound ones by transposing the spectrum of EEG signals into the frequency range of sound signals, which are then applied to a person by organizing biological acoustic feedback, the effect of the transposed signals starting at the stage of attenuation of biological sound signals modulated by the pneumogram Feedback (BOS). In this case, the transposition of the spectrum of EEG signals into the frequency range of sound signals is carried out by expanding the EEG signals into a series of quasiperiodic signals and their tracking.
Общим недостатком приведенных выше способов и системы является попытка «навязать» организму (нелинейной, открытой, диссипативной системе) его собственные ритмы, которые отражают текущее (в том числе и патологическое) состояние всех структурно-функциональных систем биообъекта. Эволюция поведения (и развития) нелинейных систем сложна и неоднозначна. Поэтому изменения внешних или внутренних параметров могут вызвать отклонение такой системы от ее неустойчивого стационарного состояния в любом направлении. Оказывая регулирующее воздействие по такому принципу, без учета законов развития системы и возможных «сценариев» ее эволюции можно получить как положительный, так и отрицательный эффект.A common drawback of the above methods and systems is the attempt to “impose” on the body (non-linear, open, dissipative system) its own rhythms, which reflect the current (including pathological) state of all structural and functional systems of the biological object. The evolution of the behavior (and development) of nonlinear systems is complex and ambiguous. Therefore, changes in external or internal parameters can cause a deviation of such a system from its unstable stationary state in any direction. By exerting a regulatory influence on this principle, without taking into account the laws of the development of the system and possible “scenarios” of its evolution, one can obtain both positive and negative effects.
В качестве прототипа заявляемого способа и устройства принят способ и устройство для выявления и анализа информативных специфических признаков функционального состояния (Патент РФ №2128004, 1999 г.), в частности онкологических заболеваний и патологических состояний, вызванных воздействием токсических (наркотических) средств, по кардиоритмограмме. В данном способе исследуемым сигналом служит кардиосигнал, а в качестве информативных специфических признаков функционального состояния используют последовательности равноинтервальных волн. Устройство для анализа электрофизиологических сигналов состоит из блока выделения переключений и вычислительного блока, между ними введен блок выделения информативных специфических признаков, подсчитывающий количество интервалов от локального минимума до следующего локального минимума, выделяющий последовательности из двух-, трех- и более интервальных волн, длину последовательностей и их массив, при этом вычислительный блок связан с дисплеем и клавиатурой.As a prototype of the proposed method and device, a method and device for detecting and analyzing specific specific informative signs of a functional state (RF Patent No. 2128004, 1999), in particular oncological diseases and pathological conditions caused by exposure to toxic (narcotic) drugs, according to a cardiac rhythmogram, was adopted. In this method, the studied signal is a cardiac signal, and sequences of equal-interval waves are used as informative specific signs of a functional state. A device for analyzing electrophysiological signals consists of a switching isolation unit and a computational unit; between them, an informative specific feature extraction unit has been introduced, counting the number of intervals from a local minimum to the next local minimum, highlighting sequences of two, three or more interval waves, the length of sequences and their array, while the computing unit is connected to the display and keyboard.
Недостатком описанного способа и устройства является невозможность их использования для воздействия на биообъект с терапевтическими целями, поскольку они являются диагностическим средством.The disadvantage of the described method and device is the inability to use them to affect the biological object for therapeutic purposes, since they are a diagnostic tool.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является способ, позволяющий воздействовать на биообъект терапевтически с целью коррекции функционального состояния биообъекта без применения медикаментозных средств и других дорогостоящих способов лечения.The technical result of the invention is a method that allows to influence the biological object therapeutically in order to correct the functional state of the biological object without the use of medications and other expensive treatment methods.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ терапевтического лечения пациента, характеризующийся регистрацией аппаратными средствами электрофизиологических сигналов биообъекта и последующим воздействии на него модулированным сигналом, отличается тем, что сначала с помощью компьютерного электроэнцефалографа производят запись ЭЭГ в состоянии покоя пациента, а также запись ЭЭГ изменений на открывание-закрывание глаз пациента, после чего производят анализ спектральной мощности ритмов, результатом чего является определение фонового паттерна ЭЭГ, затем путем последовательного перебора тестовых акустических сигналов, частотно-модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ, которыми воздействуют на пациента, производят подбор таких акустических диапазонов или сочетания диапазонов, которые способствуют нормализации паттерна ЭЭГ пациента, причем после каждого воздействия проводится контрольная запись и анализ ЭЭГ, затем терапевтическое лечение пациента проводят воздействием на него выявленными акустическими сигналами или их диапазонами, которые способствовали нормализации паттерна ЭЭГ пациента.The claimed technical result is achieved due to the fact that the method of therapeutic treatment of a patient, characterized by recording hardware electrophysiological signals of a biological object and subsequent exposure to it with a modulated signal, differs in that first, using a computer electroencephalograph, an EEG is recorded in the patient’s resting state, as well as an EEG recording changes in the opening-closing of the patient’s eyes, after which they analyze the spectral power of the rhythms, the result of which is the background EEG pattern is determined, then, by sequentially sorting the test acoustic signals frequency-modulated in the EEG rhythm ranges that affect the patient, these acoustic ranges or a combination of ranges that contribute to the normalization of the patient's EEG pattern are selected, and after each exposure, a control record is made and EEG analysis, then the therapeutic treatment of the patient is carried out by exposing him to the identified acoustic signals or their ranges, which contributed to the normalization of the patient's EEG pattern.
Каждое тестовое звуковое воздействие длится 5 минут, перерыв между воздействиями не менее 5 мин.Each test sound exposure lasts 5 minutes, a break between influences of at least 5 minutes.
Восстановление динамической структуры биоритмов возможно при воздействии на организм нелинейно-модулированными колебаниями любой природы (механическими, электромагнитными и т.д.). (Параметрические колебания быстро теряют свою «новизну» и становятся биологически не значимыми). В заявленном изобретении используется звуковое воздействие как наиболее просто осуществимое.The restoration of the dynamic structure of biorhythms is possible when exposed to the body by non-linearly modulated vibrations of any nature (mechanical, electromagnetic, etc.). (Parametric oscillations quickly lose their "novelty" and become biologically insignificant). In the claimed invention uses sound exposure as the most simply feasible.
Системный анализ рассматривает саморегуляцию и самоорганизацию как процесс установления внутрисистемного взаимодействия через резонанс (Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986.). В нелинейной системе, каковой является организм (Николис Г., Пригожин И. Познание сложного: Введение. М.: Мир, 1990. Карнаухов А.В., Пономарев В.О. «Диссипативный резонанс - новый класс физических явлений. Некоторые подходы к аналитическому описанию». Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2001, №8, с.23-31), резонанс имеет сложный параметрический характер, подчиняющийся определенным законам, которые доступны анализу путем исследований. Использование этих закономерностей позволяет производить целенаправленную коррекцию динамической структуры биоритмов и, как следствие, восстановление взаимодействия регуляторных систем организма и его функционального состояния.System analysis considers self-regulation and self-organization as a process of establishing intra-system interaction through resonance (Prigogine I., Stengers I. Order from chaos. M .: Progress, 1986.). In a nonlinear system, which is an organism (Nikolis G., Prigozhin I. Cognition of the complex: Introduction. M.: Mir, 1990. Karnaukhov AV, Ponomarev VO “Dissipative resonance - a new class of physical phenomena. Some approaches to analytical description. ”Biomedical technologies and radio electronics. 2001, No. 8, pp. 23-31), resonance has a complex parametric nature, obeying certain laws that are accessible to analysis through research. The use of these laws allows for targeted correction of the dynamic structure of biorhythms and, as a result, restoration of the interaction of the regulatory systems of the body and its functional state.
Электроэнцефалографические исследования показали, что для каждого пациента существует свой индивидуальный акустический диапазон или сочетание диапазонов, который оказывает нормализацию паттерна ЭЭГ пациента.Electroencephalographic studies have shown that for each patient there is an individual acoustic range or a combination of ranges that normalizes the patient's EEG pattern.
Пример.Example.
Больной страдает полицитемией (заболевание крови). Последовательное предъявление синтезированного набора звуков, модулированных в рамках диапазонов ЭЭГ (дельта, тета, альфа, бета-1), показало, что только при предъявлении звукового раздражителя, модулированного в диапазоне 13-21 Гц (бета-1), паттерн ЭЭГ значимо менялся в сторону нормализации. Прослушивание предложенного музыкального фрагмента, модулированного в рамках бета-1-диапазона в течение 21 дня, способствовало стойкой нормализации паттерна ЭЭГ и нормализации нарушенной в результате болезни формулы крови.A patient suffers from polycythemia (a blood disease). The sequential presentation of a synthesized set of sounds modulated within the EEG ranges (delta, theta, alpha, beta-1) showed that only upon presentation of a sound stimulus modulated in the range of 13-21 Hz (beta-1) did the EEG pattern change significantly in side of normalization. Listening to the proposed musical fragment, modulated within the beta-1 range for 21 days, contributed to the stable normalization of the EEG pattern and the normalization of the blood formula disturbed as a result of the disease.
Результаты проводились на аппаратном комплексе «Энцефалан 131-03».The results were carried out on the Encephalan 131-03 hardware complex.
Графики частотной плотности спектральной амплитуды показаны на Фиг.1.Graphs of the frequency density of the spectral amplitude are shown in figure 1.
На Фиг.1(a) показан график до нелинейной фоностимуляции - полиморфная активность, выделить доминирующий диапазон не представляется возможным.Figure 1 (a) shows a graph before non-linear phonostimulation - polymorphic activity, it is not possible to isolate the dominant range.
На Фиг.1(б) показан график после нелинейной фоностимуляции - отмечается возрастание амплитуды в альфа-диапазоне и снижение амплитуды в дельта-, тета- и бета-диапазонах.Figure 1 (b) shows a graph after non-linear phonostimulation - there is an increase in amplitude in the alpha range and a decrease in amplitude in the delta, theta and beta ranges.
Спектральная мощность ритмов показана на Фиг.2.The spectral power of the rhythms shown in Fig.2.
На Фиг.2(a) показан график до нелинейной фоностимуляции - нарушение соотношения спектральной мощности диапазонов ЭЭГ.Figure 2 (a) shows a graph before non-linear phonostimulation - violation of the ratio of the spectral power of the EEG ranges.
На Фиг.2(a) показан график после нелинейной фоностимуляции - отмечается возрастание мощности в альфа-диапазоне и снижение мощности в дельта-, тета- и бета-диапазонах, то есть нормализация соотношения спектральной мощности диапазонов ЭЭГ.Figure 2 (a) shows a graph after non-linear phonostimulation - an increase in power in the alpha range and a decrease in power in the delta, theta and beta ranges, that is, the normalization of the ratio of the spectral power of the EEG ranges, is noted.
Эти исследования показывают, что для каждого пациента существует свой индивидуальный акустический диапазон или сочетание диапазонов, который оказывает нормализацию паттерна ЭЭГ пациента.These studies show that for each patient there is an individual acoustic range or a combination of ranges that normalizes the patient's EEG pattern.
Предъявление звукового воздействия, модулируемого в рамках этого диапазона, позволяет наиболее быстро и целенаправленно модифицировать нарушенный в результате заболевания паттерн ЭЭГ. В рамках данного диапазона в соответствии с расчетными коэффициентами нелинейно менялись как длительность отдельных волн, так и интервал между ними. Тем самым навязывалась не частота акустических колебаний, а алгоритм изменения частоты, присущий здоровому организму. По мере воздействия в результате усвоения предлагаемого алгоритма нелинейной частотной модуляции отмечалось изменение биоэлектрической активности головного мозга в сторону нормализации: увеличение мощности альфа-активности с одновременным уменьшением тета- и (или) бета-составляющих вне зависимости от диапазона, в рамках которого осуществлялась модуляция звукового воздействия. Направленная регуляция параметров ЭЭГ, отражающих состояние центрального звена регуляции - центральной нервной системы, способствовало восстановлению согласованного взаимодействия регуляторных процессов разного уровня посредством усвоения динамического алгоритма взаимоотношения биоритмов в разных масштабных диапазонах. Нормализация параметров ЭЭГ сопровождалась нормализацией других показателей жизнедеятельности организма: артериального давления, электрокардиограммы, формулы крови.The presentation of sound exposure, modulated within this range, allows you to quickly and purposefully modify the EEG pattern disturbed as a result of the disease. Within this range, in accordance with the calculated coefficients, both the duration of individual waves and the interval between them changed nonlinearly. Thus, it was not the frequency of acoustic vibrations that was imposed, but the algorithm for changing the frequency inherent in a healthy body. As the result of assimilation of the proposed nonlinear frequency modulation algorithm, a change in the bioelectric activity of the brain towards normalization was noted: an increase in the alpha activity power with a simultaneous decrease in theta and (or) beta components, regardless of the range within which the sound exposure was modulated . Directional regulation of EEG parameters reflecting the state of the central link of regulation - the central nervous system, helped to restore the coordinated interaction of regulatory processes of different levels through the assimilation of a dynamic algorithm of the relationship of biorhythms in different scale ranges. The normalization of EEG parameters was accompanied by the normalization of other vital signs of the body: blood pressure, electrocardiograms, blood counts.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Сначала с помощью компьютерного электроэнцефалографа производят запись ЭЭГ в состоянии покоя (фоновая) пациента, а также запись ЭЭГ изменений на открывание-закрывание глаз пациента.First, using a computer electroencephalograph, an EEG is recorded at rest (background) of the patient, as well as an EEG of changes to the opening-closing of the patient’s eyes.
Далее на компьютере с помощью программы, например, Энцефалан-131-03 или НЕЙРОН-СПЕКТР-2, производят анализ спектральной мощности ритмов, результатом чего является определение фонового паттерна ЭЭГ.Next, on a computer using a program, for example, Encephalan-131-03 or NEURON-SPECTR-2, an analysis of the spectral power of rhythms is performed, which results in the determination of the background EEG pattern.
Затем путем последовательного перебора тестовых акустических сигналов, частотно-модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ, производят подбор таких акустических диапазонов или сочетания диапазонов, которые способствуют нормализации паттерна ЭЭГ пациента. Подбор акустических диапазонов производят произвольным образом путем последовательного перебора всего диапазона тестовых акустических сигналов, частотно-модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ. Подбор сочетания акустических диапазонов производят при нахождении нескольких акустических диапазонов, которые способствуют нормализации паттерна ЭЭГ пациента. Тогда вместо одного диапазона выбирают сочетание акустических диапазонов, которое комбинируют произвольным образом последовательно или вперемежку частот. Полученное сочетание акустических диапазонов используют для дальнейшего терапевтического воздействия им на пациента.Then, by sequentially sorting the test acoustic signals frequency-modulated in the ranges of EEG rhythms, one selects such acoustic ranges or combinations of ranges that contribute to the normalization of the patient's EEG pattern. The selection of acoustic ranges is carried out arbitrarily by sequentially sorting the entire range of test acoustic signals, frequency-modulated in the ranges of EEG rhythms. A combination of acoustic ranges is selected when several acoustic ranges are found that contribute to the normalization of the patient's EEG pattern. Then, instead of a single range, a combination of acoustic ranges is chosen, which is randomly combined sequentially or alternating frequencies. The resulting combination of acoustic ranges is used for further therapeutic effects on the patient.
На фоне каждого предъявляемого воздействия осуществляют анализ спектральной мощности ритмов ЭЭГ и оценку изменения соотношения диапазонов ЭЭГ в сторону нормализации: тенденция к увеличению мощности альфа-активности с одновременным уменьшения тета- и/или бета-составляющих.Against the background of each exposure, an analysis is made of the spectral power of EEG rhythms and an assessment of the change in the ratio of EEG ranges towards normalization: a tendency to increase the power of alpha activity with a simultaneous decrease in theta and / or beta components.
Каждое тестовое звуковое воздействие длится 5 минут, перерыв между воздействиями не менее 5 мин. После каждого воздействия проводится контрольная запись и анализ ЭЭГ. Данная запись необходима для оценки устойчивости навязанных звуковым воздействием изменений паттерна биоэлектрической активности головного мозга - центрального звена регуляции. Нормализация соотношения диапазонов ЭЭГ отражает вертикаль естественных взаимовлияний между регуляторными структурами центральной нервной системы, сопровождающихся улучшением общесоматического и психоэмоционального состояния.Each test sound exposure lasts 5 minutes, a break between influences of at least 5 minutes. After each exposure, a control recording and analysis of the EEG is carried out. This record is necessary for assessing the stability of changes in the pattern of bioelectric activity of the brain, the central link in regulation, imposed by sound exposure. The normalization of the ratio of the EEG ranges reflects the vertical of natural interactions between the regulatory structures of the central nervous system, accompanied by an improvement in the general somatic and psychoemotional state.
Способ может быть реализован, например, на основе устройства, которое состоит из включенных последовательно блока выделения переключений, который выделяет локальные минимумы в последовательности подаваемых на него числовых значений, блока выделения информативных специфических признаков, выполненного на стандартных элементах цифровой микроэлектроники, вычислительного блока с дисплеем и клавиатурой, микропроцессорного блока сравнения вычислений, произведенных по полученным информативным признакам, выделенным из электрофизиологических сигналов, с данными нормированной математической модели.The method can be implemented, for example, on the basis of a device that consists of a switching isolation unit connected in series that selects local minima in the sequence of numerical values supplied to it, a unit for identifying informative specific features performed on standard elements of digital microelectronics, a computing unit with a display, and keyboard, microprocessor-based unit for comparing calculations performed on the obtained informative features, isolated from electrophysiological Sgiach signals with data normalized mathematical model.
Устройство может содержать блок модуляции, который осуществляет частотную модуляцию музыкального фрагмента или синтезированного набора звуков в диапазонах ЭЭГ (дельта, тета, альфа, бета-1 и бета-2) ритмов биоэлектрической активности головного мозга по раздельности или в различных сочетаниях между собой. Зависимость модулирующей частоты от времени представляет собой кривую с максимумом, растущая и ниспадающая ветви которой описываются экспоненциальными зависимостями с различными показателями степени.The device may contain a modulation unit that frequency modulates a musical fragment or a synthesized set of sounds in the EEG ranges (delta, theta, alpha, beta-1 and beta-2) of the bioelectrical activity rhythms of the brain separately or in various combinations with each other. The dependence of the modulating frequency on time is a curve with a maximum, the growing and falling branches of which are described by exponential dependencies with different exponents.
Частотный диапазон и временной интервал, в течение которого осуществляется моделяция, определяются с помощью математической модели открытой, нелинейной саморегулирующейся системы. Физические сигналы (например, акустические) стандартным способом через стандартные передающие устройства подаются на органы слуха биообъекта.The frequency range and the time interval during which the simulation is carried out are determined using the mathematical model of an open, nonlinear self-regulating system. Physical signals (for example, acoustic) in a standard way through standard transmitting devices are fed to the hearing organs of a biological object.
Принцип работы устройства состоит в следующем. На вход блока выделения переключений подают последовательный динамический временной ряд значений кардиоинтервалов (не менее 500), полученный из электрокардиограммы обследуемого пациента известными способами и устройствами, и записывают во входной регистр блока. Затем каждое из значений ряда сопоставляют с предыдущим и последующим, выявляют все интервалы с минимальной длительностью по рассчитанному алгоритму, характеризующиеся тем, что предыдущий и последующий интервалы больше данного. Результаты этого (первого) разложения в виде значений локальных минимумов образуют вторичный ряд разложения и т.д., до исчерпания точек переключения. В алгоритме приняты следующие идентификаторы: j - общее количество RR - интервалов; h - порядок волны, n - промежуточная переменная; hn - номер волны в последовательности волн порядка h; k1, k2, k3 - промежуточные переменные; kh,1, kh,2, kh,3 - буферные переменные для хранения текущей триады RR-интервалов или трех последовательных локальных минимумов порядка h; χ - промежуточная переменная для хранения τi при h=1 или hτi max при h>1; i - текущий номер RR-интервала; hLn - текущее значение количества интервалов в волне порядка h; hN - количество интервалов в волне порядка h. Массив последовательностей волн всех порядков подают на входной регистр блока, где выделяются ритмологические признаки патологических процессов, который подсчитывает количество интервалов от минимального интервала до кардиоинтервала, предшествующего следующему минимальному интервалу, выделяет следующие одна за другой двух- и трехинтервальные волны, являющиеся информативными специфическими признаками. В алгоритме работы этого блока приняты следующие идентификаторы: h - максимальный порядок волны; I - текущий порядок волны от 1 до h; n - номер волны в последовательности волн (от 1 до j/2); М - длина последовательности двух- или трехинтервальных волн; Аm - массив последовательностей из m двух-, трех- и более интервальных волн.The principle of operation of the device is as follows. A sequential dynamic time series of cardiointerval values (not less than 500), obtained from the electrocardiogram of the patient being examined by known methods and devices, is fed to the input of the switching isolation block, and recorded in the input register of the block. Then, each of the values of the series is compared with the previous and the next, all intervals with a minimum duration are revealed according to the calculated algorithm, characterized in that the previous and subsequent intervals are greater than this. The results of this (first) decomposition in the form of values of local minima form a secondary series of decomposition, etc., until the switching points are exhausted. The following identifiers are accepted in the algorithm: j - total number of RR - intervals; h is the order of the wave, n is an intermediate variable; h n is the wave number in the wave sequence of order h; k 1 , k 2 , k 3 - intermediate variables; k h, 1 , k h, 2 , k h, 3 — buffer variables for storing the current triad of RR-intervals or three consecutive local minima of order h; χ is an intermediate variable for storing τ i for h = 1 or h τ i max for h>1; i is the current number of the RR interval; h L n is the current value of the number of intervals in a wave of order h; h N is the number of intervals in a wave of order h. An array of sequences of waves of all orders is fed to the input register of the block, where the rhythmological signs of pathological processes are distinguished, which counts the number of intervals from the minimum interval to the cardio interval preceding the next minimum interval, selects two-and three-interval waves following one after another, which are informative specific signs. The following identifiers are accepted in the operation algorithm of this block: h - maximum wave order; I is the current wave order from 1 to h; n is the wave number in the wave sequence (from 1 to j / 2); M is the length of the sequence of two or three interval waves; And m is an array of sequences of m two-, three- and more interval waves.
Результаты анализа по волнам всех порядков передаются в вычислительный блок и отображаются на дисплее.The analysis results for waves of all orders are transmitted to the computing unit and displayed on the display.
В блоке модуляции проводится сравнение результатов вычислений с рассчитанными по математической модели внешними и внутренними параметрами - аналогами положительных и отрицательных обратных связей в организме, производится подбор переменных величин (диапазон/диапазоны и продолжительность модуляции, показатели степени экспоненциальных зависимостей) и осуществляется модуляция физического (например, акустического) сигнала.In the modulation block, the calculation results are compared with the external and internal parameters calculated by the mathematical model - analogues of positive and negative feedbacks in the body, variables are selected (range / ranges and duration of the modulation, exponential exponents) and the physical is modulated (for example, acoustic) signal.
Достижение заявленного технического результата подтверждается проведенными на добровольцах клиническими испытаниями.The achievement of the claimed technical result is confirmed by clinical trials conducted on volunteers.
Пример 1.Example 1
В таблице 1 приведен сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма пациентки Г. 76 лет до и после воздействия индивидуально подобранным акустическим сигналом, модулированным в диапазоне бета-1-биоритмов мозга.Table 1 shows a comparative analysis of heart rate variability of patient G., 76 years old, before and after exposure to an individually selected acoustic signal modulated in the range of beta-1 biorhythms of the brain.
Пример 2.Example 2
В таблице 2 приведен сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма пациента Д. 50 лет до и после последовательного воздействия индивидуально подобранными акустическими сигналами, модулированными в диапазонах тета/гамма-биоритмов мозга.Table 2 shows a comparative analysis of heart rate variability of patient D. 50 years before and after sequential exposure to individually selected acoustic signals modulated in theta / gamma-biorhythm ranges of the brain.
Пример 3.Example 3
В таблице 3 приведен сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма пациента Д. 25 лет до и после последовательного воздействия индивидуально подобранными акустическими сигналами, модулированными в диапазонах бета-1/дельта-биоритмов мозга.Table 3 shows a comparative analysis of the heart rate variability of patient D. 25 years before and after sequential exposure to individually selected acoustic signals modulated in the ranges of beta-1 / delta biorhythms of the brain.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130807/14A RU2358648C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Therapeutic treatment of patient |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130807/14A RU2358648C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Therapeutic treatment of patient |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007130807A RU2007130807A (en) | 2009-02-20 |
| RU2358648C2 true RU2358648C2 (en) | 2009-06-20 |
Family
ID=40531377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007130807/14A RU2358648C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Therapeutic treatment of patient |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2358648C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518538C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-06-10 | Сергей Ваганович Шушарджан | Method for neurohormonal correction and rejuvenation using musical-acoustical exposure |
| RU2539417C1 (en) * | 2013-06-19 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им.Х.М.Бербекова | Method for blood pressure normalisation |
| RU2634672C2 (en) * | 2015-06-17 | 2017-11-02 | Закрытое акционерное общество "Медико-Биологический научно-исследовательский центр "Дискретная нейродинамика" | Method for correction of cns functional state in oncological patients by physical nature signals |
-
2007
- 2007-08-14 RU RU2007130807/14A patent/RU2358648C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЖУНУСОВА Г.С. и др. Использование адаптивного биоуправления по ЭЭГ для коррекции функционального состояния неврологических больных. Ж.: Физиология человека, 2002, 28, 1, с.18-22. FREEDMAN WJ Origin? Structure and role of background EEG activity. Neural frame simulation. - Clin. Neurophysiol., 2006 Mar; 117 (3): 572-589. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518538C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-06-10 | Сергей Ваганович Шушарджан | Method for neurohormonal correction and rejuvenation using musical-acoustical exposure |
| RU2539417C1 (en) * | 2013-06-19 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им.Х.М.Бербекова | Method for blood pressure normalisation |
| RU2634672C2 (en) * | 2015-06-17 | 2017-11-02 | Закрытое акционерное общество "Медико-Биологический научно-исследовательский центр "Дискретная нейродинамика" | Method for correction of cns functional state in oncological patients by physical nature signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007130807A (en) | 2009-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| O'Kelly et al. | Neurophysiological and behavioral responses to music therapy in vegetative and minimally conscious states | |
| Choi et al. | Development and evaluation of an ambulatory stress monitor based on wearable sensors | |
| Wang et al. | SDNN/RMSSD as a surrogate for LF/HF: a revised investigation | |
| Thakor et al. | EEG signal processing: Theory and applications | |
| Matias et al. | Prediction of Atrial Fibrillation using artificial intelligence on Electrocardiograms: A systematic review | |
| RU2358648C2 (en) | Therapeutic treatment of patient | |
| Wang et al. | A novel rapid assessment of mental stress by using PPG signals based on deep learning | |
| Stanley et al. | Threshold modeling of autonomic control of heart rate variability | |
| WO2009133484A1 (en) | Device and method for the acoustic and visual representation of processed physiological data and use of the processed data | |
| Idrobo-Ávila et al. | Development of a biofeedback system using harmonic musical intervals to control heart rate variability with a generative adversarial network | |
| Shepherd et al. | “The most relaxing song in the world”? A comparative study | |
| Chiu et al. | Using heart rate variability analysis to assess the effect of music therapy on anxiety reduction of patients | |
| Xu et al. | New Bayesian discriminator for detection of atrial tachyarrhythmias | |
| US6939288B1 (en) | Auditory therapy system for impacting the nervous system of a living organism | |
| Elkaranshawy et al. | An effective heterogeneous whole-heart mathematical model of cardiac induction system with heart rate variability | |
| RU72632U1 (en) | SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL | |
| Fainzilberg et al. | T-Wave Alternans Modeling on Artificial Electrocardiogram with Internal and External Perturbations | |
| Sherman et al. | Eeg signal processing: Theory and applications | |
| RU2192777C2 (en) | Method for carrying out bioacoustic correction of psychophysiological organism state | |
| Sato et al. | Respiration rate change induced by controlling the phasic relationship between melodic sound and respiration | |
| RU115192U1 (en) | SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL | |
| Tkacheva et al. | Reorganization of system brain activity while understanding visually presented texts with the increasing completeness of information | |
| RU2462181C1 (en) | Method of treating mental disorders | |
| Chang et al. | An experimental design for quantification of cardiovascular responses to music stimuli in humans | |
| do Amaral et al. | Musical auditory stimulation at different intensities and its effects on the geometric indices of heart‐rate variability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090815 |