RU2610619C2 - Device for maintaining active human health - Google Patents

Device for maintaining active human health Download PDF

Info

Publication number
RU2610619C2
RU2610619C2 RU2015112207A RU2015112207A RU2610619C2 RU 2610619 C2 RU2610619 C2 RU 2610619C2 RU 2015112207 A RU2015112207 A RU 2015112207A RU 2015112207 A RU2015112207 A RU 2015112207A RU 2610619 C2 RU2610619 C2 RU 2610619C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
switch
thermal
outputs
groups
Prior art date
Application number
RU2015112207A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015112207A (en
Inventor
Александр Иванович Грядунов
Владимир Валентинович Хоронжук
Original Assignee
Александр Иванович Грядунов
Владимир Валентинович Хоронжук
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 Александр Иванович Грядунов, Владимир Валентинович Хоронжук filed Critical Александр Иванович Грядунов
Priority to RU2015112207A priority Critical patent/RU2610619C2/en
Publication of RU2015112207A publication Critical patent/RU2015112207A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610619C2 publication Critical patent/RU2610619C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H39/00Devices for locating or stimulating specific reflex points of the body for physical therapy, e.g. acupuncture
    • A61H39/06Devices for heating or cooling such points within cell-life limits

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to medical equipment, namely, to devices for creation of different program controlled thermal effects at area of human body. Device for maintaining active human health has N groups of thermal units, direct current sources in amount from 1 to N, freely programmable controller, switch, temperature sensors. Temperature sensors are installed on thermal plates of thermal unit and connected to controller inputs. Switching controller outputs are connected to control inputs of switch. Outputs of direct current sources are connected to switching inputs of switch. Switching outputs of switch are connected to inputs of groups of thermal units with possibility to realize distribution of local temperature centers at heating and cooling, reverse and cyclic thermal effects by specified program controlled time.
EFFECT: invention usage allows to increase duration of active state of human health.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицинской техники, а конкретно к аппаратам, предназначенным для создания на участке тела человека, конкретно на коже лба, различного типа программно управляемых тепловых воздействий, таких как, изотермических, термоцикличных, термоконтрастных, реверсивных и т.д. с целью достижения определенного терапевтического эффекта, конкретно поддержания уровня бодрствования человека.The invention relates to the field of medical technology, and in particular to apparatuses designed to create on the site of the human body, specifically on the skin of the forehead, various types of programmatically controlled thermal effects, such as isothermal, thermocyclic, thermocontrast, reversible, etc. in order to achieve a certain therapeutic effect, specifically maintaining the level of human wakefulness.

Известно устройство, обеспечивающее поддержание уровня бодрствования человека-оператора, содержащее две группы охлаждающих термомодулей, размещаемых симметрично на двух участках кожи лба, источник постоянного тока, коммутатор, обеспечивающий временной алгоритм подключения каждой группы к источнику постоянного тока, состоящий в том, что устройство реализует прерывистое циклическое охлаждение участков кожи лба на 5-15°C и переход от первого режима охлаждения ко второму в течение 3-5 мин.A device is known that maintains the level of wakefulness of a human operator, containing two groups of cooling thermal modules placed symmetrically on two parts of the forehead skin, a direct current source, a switch that provides a time algorithm for connecting each group to a direct current source, which consists in the fact that the device implements intermittent cyclic cooling of the forehead skin by 5-15 ° C and the transition from the first cooling mode to the second within 3-5 minutes

При этом устройство обеспечивает разность температур ΔΤ между 1-м и 2-м участками в 1-м режиме цикла, длительность которого 7-13 мин, ΔT=-(4÷8)°C, а во 2-м режиме цикла, длительность которого 6-10 мин, ΔТ=+(4÷8)°С (Авт. св. СССР №1572611).The device provides a temperature difference ΔΤ between the 1st and 2nd sections in the 1st mode of the cycle, the duration of which is 7-13 minutes, ΔT = - (4 ÷ 8) ° C, and in the 2nd mode of the cycle, the duration which 6-10 min, ΔТ = + (4 ÷ 8) ° С (Aut. St. USSR No. 1572611).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность поддержания в течение длительного времени высокого уровня психофизиологических характеристик функционального состояния человека при работе в монотонных условиях.A disadvantage of the known device is the low efficiency of maintaining for a long time a high level of psychophysiological characteristics of the functional state of a person when working in monotonous conditions.

Этот недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве циклы холодового воздействия имеют постоянные значения, амплитуды длительности, скважности, периодичности, реализуются на одних и тех же участках кожи лба.This disadvantage is due to the fact that in the known device, the cycles of cold exposure have constant values, amplitudes of duration, duty cycle, periodicity, are implemented on the same areas of the forehead skin.

В свою очередь, длительное создание постоянных очагов периодического холодового воздействия на лбу человека с неизменными амплитудно-частотными характеристиками обуславливает возникновение у человека привыкания, адаптацию к такого рода воздействию и последующее снижение его физиологической эффективности.In turn, the long-term creation of permanent foci of periodic cold exposure on the forehead of a person with constant amplitude-frequency characteristics causes the person to become addicted, adapt to this kind of effect and the subsequent decrease in its physiological effectiveness.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству относится устройство, содержащее исполнительный элемент в виде групп полупроводниковых термомодулей, тепловоздействующие пластины которых размещены на 1 участке тела человека, датчики температуры, установленные на тепловоздействующих пластинах, источник постоянного тока, коммутатор, блок программного управления (Патент RU №2479289).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device includes a device containing an actuator in the form of groups of semiconductor thermal modules, heat-generating plates of which are located on 1 section of the human body, temperature sensors installed on heat-acting plates, a constant current source, switch, program control unit (Patent RU No. 2479289).

Недостаток известного устройства, принятого за прототип, состоит в низкой психофизиологической эффективности при использовании его в качестве устройства для длительного поддержания активной работоспособности человека-оператора.A disadvantage of the known device adopted as a prototype is its low psychophysiological efficiency when used as a device for long-term maintenance of the active working capacity of a human operator.

Этот недостаток обусловлен следующими причинами.This disadvantage is due to the following reasons.

В известном устройстве все группы термомодулей, будучи параллельно подключенными к одному источнику постоянного тока, реализуют при работе одинаковые тепловые режимы, что существенно ухудшает эффективность реадаптации.In the known device, all groups of thermal modules, being connected in parallel to the same direct current source, realize the same thermal conditions during operation, which significantly impairs the readaptation efficiency.

В известном устройстве невозможно реализовывать термоконтрастные тепловые воздействия, т.е. когда на соседних зонах осуществляются одновременно режимы теплового воздействия противоположных направлений, что снижает эффективность мобилизации терморецепторов и соответственно снятия состояния монотонии.In the known device it is impossible to realize thermal contrast thermal effects, i.e. when in the neighboring zones heat regimes of opposite directions are simultaneously carried out, which reduces the efficiency of mobilization of thermoreceptors and, accordingly, removal of the state of monotony.

В известном устройстве исключена какая-либо возможность создавать на участке тела переменное температурное поле с различными очагами теплового воздействия, меняющемуся по такому временному алгоритму, при котором сокращается время реадаптации и увеличивается продолжительность состояния активной работоспособности.The known device excludes any possibility of creating an alternating temperature field on a part of the body with different foci of heat exposure, changing according to such a temporary algorithm, in which the readaptation time is reduced and the duration of the active working state is increased.

Технический результат изобретения - удлинение продолжительности состояния активной работоспособности преимущественно у человека-оператора посредством предварительного задания и последующей реализации сочетанного теплового воздействия, включающего в себя этапы охлаждения и этапы термоцикличного, термоконтрастного, реверсивного теплового воздействия, обеспечивающих постоянное поддержание на высоком уровне количества мобилизованных терморецепторов на участке лба, подвергающегося холодовому воздействию, устранение адаптации и, как следствие, поддержание физиологической эффективности при охлаждении на постоянном уровне.The technical result of the invention is the lengthening of the duration of the state of active operability mainly in the human operator by means of a preliminary task and the subsequent implementation of the combined heat exposure, which includes the cooling steps and the steps of thermocyclic, thermocontrast, reversible heat exposure, ensuring a constant high level of mobilized thermoreceptors in the area cold forehead, elimination of adaptation and, to as a result, maintaining physiological efficiency during cooling at a constant level.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для поддержания активной работоспособности человека содержит исполнительный элемент в виде N групп полупроводниковых термомодулей, тепловоздействующие пластины которых размещены на коже лба человека, датчики температуры, установленные на тепловоздействующих пластинах, источники постоянного тока, число которых находится в диапазоне от 1 до N, коммутатор, блок программного управления, при этом блок программного управления выполнен в виде свободно программируемого контроллера, выходы датчиков температуры соединены с входами контроллера, коммутирующие выходы контроллера соединены с управляющими входами коммутатора с возможностью обеспечения их открытого или закрытого состояния как по обратной связи с величинами сигналов от датчиков температуры, так и при реализации от контроллера программно распределенных во времени управляющих импульсов с предварительно установленными значениями длительности, периодичности, скважности, выходы источников питания соединены с коммутирующими входами коммутатора, а коммутирующие выходы коммутатора соединены с входами групп термомодулей с возможностью обеспечения программно управляемого подключения любой комбинации входов групп термомодулей к любой комбинации выходов источников питания для реализации заданного программно управляемого по времени распределения на коже лба локальных температурных очагов при нагреве и охлаждении, реверсивных и термоцикличных тепловых воздействиях.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for maintaining active human health contains an actuating element in the form of N groups of semiconductor thermal modules, heat-acting plates of which are placed on the skin of the human forehead, temperature sensors installed on heat-acting plates, DC sources, the number of which is in the range from 1 to N, a switch, a program control unit, while the program control unit is made in the form of freely programmable about the controller, the outputs of the temperature sensors are connected to the inputs of the controller, the switching outputs of the controller are connected to the control inputs of the switch with the possibility of ensuring their open or closed state both by feedback from the values of the signals from the temperature sensors and when the control pulses are programmatically distributed in time with pre-set values of duration, frequency, duty cycle, the outputs of the power sources are connected to the switching inputs of the commutator torus, and the switching outputs of the switch are connected to the inputs of the groups of thermal modules with the possibility of providing software-controlled connection of any combination of the inputs of the groups of thermal modules to any combination of the outputs of the power sources to implement a given programmatically time-controlled distribution of local temperature foci on the forehead skin during heating and cooling, reversible and thermocyclic thermal effects.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1.The invention is illustrated in FIG. one.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предложенного устройства.In FIG. 1 presents an electrical diagram of the proposed device.

В состав устройства входит N групп последовательно или параллельно соединенных между собой термомодулей 1, реализующих эффект Пельтье, источники постоянного тока 2 в количестве от 1 до N, свободно программируемый контроллер 3, коммутатор 4, датчики температуры 5.The device includes N groups of thermal modules 1 connected in series or parallel to each other, implementing the Peltier effect, DC sources 2 in an amount of 1 to N, freely programmable controller 3, switch 4, temperature sensors 5.

При этом:Wherein:

- датчики температуры 5 установлены на тепловоздействующих пластинах термомодулей 1 и соединены с входами 6 контроллера 3;- temperature sensors 5 are installed on the heat-acting plates of thermal modules 1 and connected to the inputs 6 of the controller 3;

- коммутирующие выходы 7 контроллера 3 соединены с управляющими входами 8 коммутатора 4;- the switching outputs 7 of the controller 3 are connected to the control inputs 8 of the switch 4;

- выходы 9 источников постоянного тока 2 соединены с коммутирующими входами 10 коммутатора 4;- outputs 9 of direct current sources 2 are connected to the switching inputs 10 of the switch 4;

- коммутирующие выходы 11 коммутатора 4 соединены с входами 12 групп термомодулей 1.- the switching outputs 11 of the switch 4 are connected to the inputs of 12 groups of thermal modules 1.

В качестве примера конкретной реализации элементов предложенного устройства функцию контроллера 3 для применения в предложенном устройстве могут выполнить, например, свободно программируемые контроллеры, выпускаемые фирмой ОВЕН, такие как, ПЛК63, ПЛК73, ПЛК100 и др.As an example of a specific implementation of the elements of the proposed device, the function of the controller 3 for use in the proposed device can be performed, for example, by freely programmable controllers manufactured by OWEN, such as PLK63, PLK73, PLK100, etc.

Функцию коммутатора 4 может выполнить группа реле, одни из которых по сигналам, поступающим от контроллера 3, в соответствии с предварительно установленным временным алгоритмом обеспечивают либо реверсирование полярности напряжения, подаваемого от источников постоянного тока 2 на входы групп термомодулей 1 и реализацию, тем самым, локальных периодически сменяющих друг друга режимов нагрева и охлаждения, либо реализацию термоцикличных периодических воздействий.The function of the switch 4 can be performed by a group of relays, some of which, according to the signals received from the controller 3, in accordance with a pre-set time algorithm, provide either reversal of the polarity of the voltage supplied from direct current sources 2 to the inputs of the groups of thermal modules 1 and, thereby, realizing local periodically alternating heating and cooling modes, or the implementation of thermocyclic periodic effects.

Другая группа реле обеспечивает поддержание по обратной тепловой связи с сигналами от датчиков температуры 5 значение Tст.min и Тст.max в режимах нагрева и охлаждения, а также заданные амплитудные значения температур при работе в термоцикличных и реверсивных тепловых режимах.Another group of relays provides feedback through thermal communication with signals from temperature sensors 5 to the value of T stmin and T st.max in heating and cooling modes, as well as specified amplitude values of temperatures when operating in thermocyclic and reverse thermal modes.

Третья группа реле обеспечивает возможность программно управляемого по времени распределения на коже лба очагов локального термостатирования при нагреве и охлаждении, реверсивных и термоцикличных тепловых воздействиях.The third group of relays provides the possibility of programmatically time-controlled distribution of foci of local thermostating on the forehead skin during heating and cooling, reversible and thermocyclic thermal influences.

Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Предварительно проводят в клинических учреждениях, аттестованных для проведения испытаний на человеке, психофизиологические испытания разработанного устройства на предмет выявления оптимального алгоритма тепловых воздействий, при котором достигается удлинение периода активной работоспособности человека.Psychophysiological tests of the developed device are preliminarily carried out in clinical institutions certified for conducting human trials in order to identify the optimal algorithm of thermal effects, in which an extension of the period of active human performance is achieved.

Объективным критериальным параметром, определяющим необходимость проведения локальных термоцикличных или реверсивных тепловых воздействий на участке тела человека с целью обеспечения уровня бодрствования, повышения длительности активной работоспособности человека и снятия состояния монотонии, является число холодовых и тепловых рецепторов на участке тела, подвергаемом тепловому воздействию, например умеренному охлаждению, нормотермированию.The objective criterion parameter that determines the need for local thermocyclic or reversible thermal effects on a part of a person’s body in order to ensure a level of wakefulness, increase the duration of a person’s active working capacity and relieve monotony is the number of cold and heat receptors in a part of a body exposed to heat, for example, moderate cooling , standardization.

Определение числа терморецепторов, в частности, производится посредством прибора "Термоэстезиометр", разработанного в ЗАО "Удел" (Патент RU №2479249).The determination of the number of thermoreceptors, in particular, is carried out by means of the Thermoesthesiometer device developed by Udel CJSC (Patent RU No. 2479249).

Как показали проведенные клинические испытания, адаптация к холодовому воздействию, обуславливающая и снижение уровня работоспособности, количественно определяется снижением числа мобилизованных терморецепторов.As shown by clinical trials, adaptation to cold exposure, which leads to a decrease in the level of working capacity, is quantitatively determined by a decrease in the number of mobilized thermoreceptors.

На первой стадии клинических испытаний до проведения умеренного холодового воздействия (нормотермирования) на участок тела человека, конкретно на лобную часть головы, определяют термоэстезиометрическим способом начальное количество холодовых и тепловых рецепторов на участке, подвергаемом нормотермирующему воздействию.At the first stage of clinical trials, before conducting moderate cold exposure (normothermalization) on a part of the human body, specifically on the frontal part of the head, the initial number of cold and heat receptors in the area subjected to normothermal exposure is determined by thermoesthesiometric method.

Через несколько минут после начала нормотермирующего воздействия снимают исполнительный элемент и вновь определяют количество терморецепторов на этом участке. При этом наблюдается тенденция к уменьшению числа мобилизованных терморецепторов, что является количественной характеристикой проявления адаптации.A few minutes after the start of the normothermal action, the actuator is removed and the number of thermoreceptors in this area is again determined. At the same time, there is a tendency to a decrease in the number of mobilized thermoreceptors, which is a quantitative characteristic of the manifestation of adaptation.

Уменьшение числа терморецепторов до некоторого порогового значения свидетельствует о полном снижении психофизиологической эффективности нормотермирующего воздействия.A decrease in the number of thermoreceptors to a certain threshold value indicates a complete decrease in the psychophysiological effectiveness of the normative effect.

Таким образом, на 1-м этапе клинических испытаний определяется длительность нормотермирующего воздействия, когда уменьшается психофизиологическая эффективность, снижается активная работоспособность, что качественно называется адаптацией, а количественно определяется уменьшением числа мобилизованных терморецепторов до некоторого порогового значения.Thus, at the 1st stage of clinical trials, the duration of the normative effect is determined, when the psychophysiological effectiveness decreases, active working capacity decreases, which is qualitatively called adaptation, and quantitatively determined by the decrease in the number of mobilized thermoreceptors to a certain threshold value.

Для снятия состояния адаптации, т.е. для повышения числа терморецепторов до первоначального уровня, переводят предложенное устройство в режим генерации либо холодовых импульсов с более низкой температурой (термоцикличные воздействия), либо периодических реверсивных тепловых воздействий. Эффективность этих воздействий повышается, когда они носят термоконтрастный характер, т.е. когда тепловые очаги на соседних участках совершаются либо в противофазах, либо по совершенно разным алгоритмам.To remove the adaptation state, i.e. to increase the number of thermoreceptors to the initial level, the proposed device is put into the generation mode of either cold pulses with a lower temperature (thermocyclic effects) or periodic reversible thermal effects. The effectiveness of these effects increases when they are thermocontrast in nature, i.e. when thermal foci in neighboring areas occur either in antiphase or according to completely different algorithms.

По результатам предварительно проведенных психофизиологических испытаний определяется:According to the results of previously conducted psychophysiological tests, it is determined:

1. Длительности как 1-го этапа нормотермирующего воздействия, так и последующих этапов, в конце которых наступает эффект адаптации;1. Durations of both the 1st stage of the norm-setting action and the subsequent stages, at the end of which the adaptation effect occurs;

2. Параметры пространственно-временного алгоритма термоконтрастных термоцикличных и реверсивных тепловых воздействий, при реализации которых достигается восстановление до нормы числа мобилизованных терморецепторов и снимается состояние адаптации.2. Parameters of the spatio-temporal algorithm of thermocontrast thermocyclic and reversible thermal influences, the implementation of which allows restoration of the number of mobilized thermoreceptors to normal and removes the adaptation state.

Само по себе сочетанный характер теплового воздействия, включающего в себя изотермическое нормотермирование лобной части головы человека и циклические, тем более термоконтрастные воздействия, обладает значительным взбадривающим эффектом.The combined nature of the thermal effect itself, which includes isothermal normothermization of the frontal part of the human head and cyclic, especially thermal contrast effects, has a significant invigorating effect.

Выявленная на предварительных психофизиологических испытаниях совокупность оптимальных температурно-временных параметров сочетанного теплового воздействия вводится в программное обеспечение контроллера.Identified in preliminary psychophysiological tests, the set of optimal temperature-time parameters of combined heat exposure is entered into the controller software.

Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Фиксируют на лобной чафти головы человека исполнительный элемент в виде N групп термомодулей 1. Устанавливают датчики температуры 5 на тепловоздействующих пластинах термомодулей 1 и соединяют их выходы с входами 6 контроллера 3.The actuator is fixed on the frontal head of the person’s head in the form of N groups of thermal modules 1. Install temperature sensors 5 on the heat-acting plates of thermal modules 1 and connect their outputs to the inputs 6 of controller 3.

Соединяют коммутирующие выходы 7 контроллера 3 с управляющими входами 8 коммутатора 4.Connect the switching outputs 7 of the controller 3 with the control inputs 8 of the switch 4.

Соединяют выходы 9 источников постоянного тока 2, число которых может быть от 1 до N, с коммутирующими входами 10 коммутатора 4.The outputs 9 of the DC sources 2, the number of which can be from 1 to N, are connected to the switching inputs 10 of the switch 4.

Соединяют входы 12 групп термомодулей 1 с коммутирующими выходами 11 коммутатора 4.The inputs of 12 groups of thermal modules 1 are connected to the switching outputs 11 of the switch 4.

Устанавливают в контроллере 3 программное обеспечение, которое реализует предварительно выявленный в процессе психофизиологических испытаний временной алгоритм срабатывания коммутирующих выходов 11 коммутатора 4.Install software in the controller 3, which implements the time-triggered algorithm for the operation of the switching outputs 11 of the switch 4 previously detected during the psychophysiological tests.

Подключают устройство к сети электропитания.Connect the device to the power supply.

На участках лба человека, контактирующих с тепловоздействующими пластинами термомодулей 1, в соответствии с установленным в контроллере 3 программным обеспечением начинает реализовываться предварительно заданная временная программа тепловых воздействий, причем различных на разных участках лба, которая может включать в себя:In areas of the human forehead in contact with the thermally acting plates of the thermal modules 1, in accordance with the software installed in the controller 3, a predetermined temporary program of thermal effects begins, which is different in different parts of the forehead, which may include:

- этапы дозированного изотермичного холодового или теплового воздействия с предварительно устанавливаемыми длительностями и температурами, меняющимися от цикла к циклу;- stages of dosed isothermal cold or heat exposure with preset durations and temperatures varying from cycle to cycle;

- этапы реверсивных тепловых воздействий с различными температурными амплитудами, длительностями, частотами;- stages of reversible thermal effects with various temperature amplitudes, durations, frequencies;

- этапы термоцикличных тепловых воздействий с различными температурами, скважностями, частотами и т.д.- stages of thermocyclic thermal effects with different temperatures, duty cycles, frequencies, etc.

При этом значения параметров, определяющих критериальные характеристики сочетанных тепловых воздействий, могут меняться по закону случайных чисел, тем самым исключая возможность привыкания человека к какой-либо периодичности воздействий, в свою очередь, обуславливающей возникновение состояния монотонии.Moreover, the values of the parameters that determine the criterial characteristics of combined thermal effects can vary according to the law of random numbers, thereby eliminating the possibility of a person getting used to any periodicity of effects, which, in turn, causes the appearance of a state of monotony.

В итоге, в течение всего времени применения устройства не возникает адаптация и обеспечивается длительное поддержание уровня бодрствования.As a result, during the entire time the device is used, adaptation does not occur and long-term maintenance of the level of wakefulness is ensured.

Предложенное техническое решение реализовано в макетном образце устройства, исполнительный элемент которого состоит из шести термомодулей, объединенных в 3 пары групп.The proposed technical solution is implemented in a prototype device, the actuating element of which consists of six thermal modules, combined in 3 pairs of groups.

В качестве контроллера применен свободно программируемый контроллер ОВЕН ПЛК63.As a controller, the freely programmable controller Aries of PLC63 is used.

Коммутатор включает в себя 11 реле, 2 из которых обеспечивают изменение полярности постоянного напряжения, подаваемого на входы термомодулей, и соответственно реверсирование направления теплового воздействия, а одно реле используется для позиционного регулирования температуры по обратной тепловой связи с сигналами от датчика температуры. 9 реле обеспечивают различные комбинации подключения групп термомодулей к источнику постоянного тока. Обеспечиваются следующие варианты очагов теплового воздействия, при которых одновременно функционируют:The switch includes 11 relays, 2 of which provide a change in the polarity of the DC voltage supplied to the inputs of the thermal modules, and, accordingly, reversal of the direction of the thermal effect, and one relay is used for positional temperature control via thermal feedback from signals from the temperature sensor. 9 relays provide various combinations of connecting groups of thermal modules to a direct current source. The following foci of heat exposure are provided, at which they function simultaneously:

- все 3 группы термомодулей;- all 3 groups of thermal modules;

- только 1-я группа;- only the 1st group;

- только 2-я группа;- only the 2nd group;

- только 3-я группа;- only the 3rd group;

- 1-я и 2-я группы;- 1st and 2nd groups;

- 2-я и 3-я группы;- 2nd and 3rd groups;

- 1-я и 3-я группы.- 1st and 3rd groups.

При этом обеспечивается возможность реализации при любом варианте подключения термомодулей к источнику питания:At the same time, it is possible to implement, with any variant of connecting thermal modules to a power source:

- независимая работа термомодулей во всех запрограммированных тепловых режимах;- independent operation of thermal modules in all programmed thermal conditions;

- автоматический переход по предварительно программно выставленному алгоритму с одного режима теплового воздействия на другой;- automatic transition according to a previously programmed algorithm from one mode of heat exposure to another;

- поддержание по обратной тепловой связи с сигналами от датчиков температуры значений Tст.min и Тст.max в режимах нагрева и охлаждения и заданных амплитудных значений температур при работе в термоцикличных и реверсивных режимах;- maintaining through feedback thermal signals with signals from temperature sensors the values of T stmin and T st.max in heating and cooling modes and specified amplitude values of temperatures when working in thermocyclic and reverse modes;

- корректирование всей совокупности программно задаваемых значений температурно-временных величин, определяющих конкретные параметры реализуемых тепловых процессов.- correction of the entire set of programmable values of temperature-time values that determine the specific parameters of the implemented thermal processes.

Предложенное устройство обеспечивает повышение длительности состояния активной работоспособности человека путем наложения на нормотермируемые участки кожи лба перемещающихся по расположению с периодичностью, меняющейся по закону случайных чисел, очагов термоцикличного, реверсивного или термоконтрастного воздействия, что позволяет удлинить периоды высокой тонической эффективности терморецепторов и сводит к минимуму время реадаптации.The proposed device provides an increase in the duration of a person’s state of active health by superimposing on the normotermizable areas of the forehead skin moving according to location with a periodicity that varies according to the law of random numbers, foci of thermocyclic, reversible or thermocontrast exposure, which allows to extend periods of high tonic efficiency of thermoreceptors and minimizes readaptation time .

Claims (1)

Устройство для обеспечения уровня бодрствования человека, содержащее исполнительный элемент в виде N групп полупроводниковых термомодулей, тепловоздействующие пластины которых размещены на коже лба человека, датчики температуры, установленные на тепловоздействующих пластинах, источники постоянного тока, число которых находится в диапазоне от 1 до N, коммутатор, блок программного управления, отличающееся тем, что блок программного управления выполнен в виде свободно программируемого контроллера, выходы датчиков температуры соединены с входами контроллера, коммутирующие выходы контроллера соединены с управляющими входами коммутатора с возможностью обеспечения их открытого или закрытого состояния как по обратной связи с величинами сигналов от датчиков температуры, так и при реализации от контроллера программно распределенных во времени управляющих импульсов с предварительно установленными значениями длительности, периодичности, скважности; выходы источников питания соединены с коммутирующими входами коммутатора, а коммутирующие выходы коммутатора соединены с входами групп термомодулей с возможностью обеспечения программно управляемого подключения любой комбинации входов групп термомодулей к любой комбинации выходов источников питания для реализации заданного программно управляемого по времени распределения на коже лба локальных температурных очагов при нагреве и охлаждении, реверсивных и термоцикличных тепловых воздействиях.A device for ensuring a person’s wakefulness level, containing an actuating element in the form of N groups of semiconductor thermal modules, heat-generating plates of which are placed on the skin of the human forehead, temperature sensors installed on heat-generating plates, DC sources, the number of which is in the range from 1 to N, a switch, program control unit, characterized in that the program control unit is made in the form of a freely programmable controller, the outputs of the temperature sensors are connected with the controller inputs, the switching outputs of the controller are connected to the control inputs of the switch with the possibility of providing their open or closed state both by feedback from the values of the signals from the temperature sensors and when the control pulses are programmatically distributed in time with preset values of duration, frequency , duty cycle; the outputs of the power supplies are connected to the switching inputs of the switch, and the switching outputs of the switch are connected to the inputs of the groups of thermal modules with the ability to provide software-controlled connection of any combination of the inputs of the groups of thermal modules to any combination of the outputs of the power supplies to implement a given programmatically time-controlled distribution of local temperature foci on the forehead skin at heating and cooling, reversible and thermocyclic thermal effects.
RU2015112207A 2015-04-06 2015-04-06 Device for maintaining active human health RU2610619C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112207A RU2610619C2 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Device for maintaining active human health

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112207A RU2610619C2 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Device for maintaining active human health

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015112207A RU2015112207A (en) 2016-10-27
RU2610619C2 true RU2610619C2 (en) 2017-02-14

Family

ID=57216109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015112207A RU2610619C2 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Device for maintaining active human health

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610619C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1179296A1 (en) * 1982-10-28 1985-09-15 Специальное Конструкторское Бюро "Теллур" С Опытным Производством Ордена Трудового Красного Знамени Института Физики Ан Азссср Device for periodic heating and cooling of object
US20020026226A1 (en) * 2000-01-27 2002-02-28 Ein Robert J. Therapeutic apparatus
RU2010128982A (en) * 2010-07-14 2012-01-20 Александр Иванович Грядунов (RU) DEVICE FOR REVERSING THERMAL HEAT INFLUENCES AT A HUMAN BODY SECTION
GB2498913A (en) * 2010-10-28 2013-07-31 Louise Mohn Thermostimulation apparatus
US8579953B1 (en) * 2007-12-07 2013-11-12 Peter J. Dunbar Devices and methods for therapeutic heat treatment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1179296A1 (en) * 1982-10-28 1985-09-15 Специальное Конструкторское Бюро "Теллур" С Опытным Производством Ордена Трудового Красного Знамени Института Физики Ан Азссср Device for periodic heating and cooling of object
US20020026226A1 (en) * 2000-01-27 2002-02-28 Ein Robert J. Therapeutic apparatus
US8579953B1 (en) * 2007-12-07 2013-11-12 Peter J. Dunbar Devices and methods for therapeutic heat treatment
RU2010128982A (en) * 2010-07-14 2012-01-20 Александр Иванович Грядунов (RU) DEVICE FOR REVERSING THERMAL HEAT INFLUENCES AT A HUMAN BODY SECTION
GB2498913A (en) * 2010-10-28 2013-07-31 Louise Mohn Thermostimulation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015112207A (en) 2016-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017515541A5 (en)
WO2003078596A3 (en) Methods and devices for selective disruption of fatty tissue by controlled cooling
KR100734901B1 (en) Medical apparatus capable of thermal stimulation using thermoelectric module
KR101734177B1 (en) Face lifter
EP3380000A1 (en) Methods and systems for providing stimuli to the brain
RU2019105704A (en) THERMAL SKIN CARE DEVICE
JP2017535364A5 (en) Devices and software for effective non-invasive neural stimulation with various stimulation sequences
WO2007013072A1 (en) Method and apparatus for treatment of skin using rf and ultrasound energies
CN106102667A (en) For treating the mancarried device that outside infections is swollen
EP2632402A2 (en) Thermostimulation apparatus
Boyle et al. EEG feedback-controlled transcranial alternating current stimulation
RU161159U1 (en) DEVICE FOR MAINTAINING HUMAN ACTIVE PERFORMANCE
RU2610619C2 (en) Device for maintaining active human health
KR101150372B1 (en) Medical apparatus capable of providing electric and thermotheraphy stimulations
WO2014004526A1 (en) Devices and systems for stimulation of tissues
KR101006738B1 (en) Medical apparatus capable of providing beam, electric and thermotheraphy stimulations
US20170027642A1 (en) Apparatus and cosmetic method for using short pulses for dermatological treatments
WO2015197983A3 (en) Device for cold or hot thermal stimulation and method for controlling and adjusting same
RU2479289C2 (en) Device for reverse thermal exposure on human body area
RU2011116460A (en) METHOD FOR TREATING ANDROGENETIC ALOPETIA
JP4627958B2 (en) Pulse electrical stimulator
CN108472500B (en) Skin disease treatment device
KR200431453Y1 (en) Medical apparatus capable of thermal stimulation using thermoelectric module
JP3084612U (en) Electric therapy equipment
JP3210408U (en) Frequency sweep type low frequency treatment device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180407