RU72632U1 - SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL - Google Patents

SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL Download PDF

Info

Publication number
RU72632U1
RU72632U1 RU2007130811/22U RU2007130811U RU72632U1 RU 72632 U1 RU72632 U1 RU 72632U1 RU 2007130811/22 U RU2007130811/22 U RU 2007130811/22U RU 2007130811 U RU2007130811 U RU 2007130811U RU 72632 U1 RU72632 U1 RU 72632U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
computer
eeg
rhythms
patient
recording
Prior art date
Application number
RU2007130811/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Ильич Громов
Валерий Викторович Волосатов
Original Assignee
Александр Ильич Громов
Валерий Викторович Волосатов
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 Ильич Громов, Валерий Викторович Волосатов filed Critical Александр Ильич Громов
Priority to RU2007130811/22U priority Critical patent/RU72632U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU72632U1 publication Critical patent/RU72632U1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель относится к медицине и медицинской технике, в частности, к автоматизированным системам анализа электрофизиологических сигналов биообъектов и корректировки функционального состояния организма и может быть использована 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]. Техническим результатом полезной модели является система, позволяющая воздействовать на биообъект с терапевтической целью без применения медикаментозных средств и других дорогостоящих способов лечения. Заданный технический результат достигается за счет того, что в состав системы включены: компьютерный электроэнцефалограф, с соответствующим программным обеспечением позволяющий проводить запись, регистрацию, амплитудный, спектральный анализы и сохранение результатов через компьютер и визуально наблюдать все результаты на мониторе, стереонаушники с регулятором громкости для воспроизведения звуковых ритмов в различных известных форматах через разъем звуковой карты компьютера, компьютерная программа звукозаписи, функцией которой является создание и запись спектральной мощности акустических ритмов, частотно модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ, и выполненная с возможностью определения фонового паттерна ЭЭГ пациента, также система содержит блок модуляции, выполненный с возможностью осуществления частотной модуляции музыкального фрагмента или синтезированного набора звуков в диапазонах ЭЭГ дельта, тета, альфа, бета-1 и бета-2 ритмов биоэлектрической активности головного мозга по отдельности или в различных сочетаниях между собой.The utility model relates to medicine and medical technology, in particular, to automated systems for analyzing the electrophysiological signals of biological objects and adjusting the functional state of the body and can be used in clinical and outpatient practice to diagnose and correct the functional state of a biological object and to influence it with a modulated physical signal for therapeutic purposes [A61B 5/02, A61B 5/04]. The technical result of the utility model is a system that allows you to act on a biological object for therapeutic purposes without the use of medications and other expensive treatments. The desired technical result is achieved due to the fact that the system includes: a computer electroencephalograph, with appropriate software that allows recording, recording, amplitude, spectral analyzes and saving results through a computer and visually observe all the results on the monitor, stereo headphones with volume control for playback sound rhythms in various known formats through the computer’s sound card connector, a computer sound recording program whose function It is possible to create and record the spectral power of acoustic rhythms frequency modulated in the EEG rhythm ranges, and configured to determine the patient's EEG background pattern, the system also includes a modulation unit configured to frequency modulate a musical fragment or a synthesized set of sounds in the EEG ranges of delta, theta , alpha, beta-1 and beta-2 rhythms of bioelectrical activity of the brain individually or in various combinations among themselves.

Description

Область примененияApplication area

Полезная модель относится к медицине и медицинской технике, в частности, к автоматизированным системам анализа электрофизиологических сигналов биообъектов и корректировки функционального состояния организма и может быть использована 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 utility model relates to medicine and medical technology, in particular, to automated systems for analyzing the electrophysiological signals of biological objects and adjusting the functional state of the body and can be used in clinical and outpatient practice to diagnose and correct the functional state of a biological object and to influence it with a modulated physical signal for therapeutic purposes [A61B 5/02, A61B 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 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 structural-dynamic relationships of biorhythms of the body allows you to cope with

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).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 N. B., Frolova, 2002; Svyatogor I.A. et al., 2004).

Из уровня техники известен способ и устройство 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 and device, a 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, an electrical and / or magnetic and / or electromagnetic effect is carried out on a biological structure. To increase the effectiveness of the impact, at least one of the effects is modulated by 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.

Недостатками этого способа является отсутствие синхронизации информационных частот воздействующего фактора с нормальными ритмами жизнеобеспечения функциональных систем организма на всех уровнях организации.The disadvantages 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.

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 exposure to 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 registered 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 There is also a method of correcting the psychophysiological state of a person (RF Patent

№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 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. 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 изменение 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.No. 2071361, 1997), which consists in improving the effectiveness of the 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 into sound ones by transposing the spectrum of EEG signals into the frequency range of sound signals, which then affect a person by organizing biological acoustic feedback, the effect of the transposed signals starting at the stage of attenuation of the biological feedback feedback signals modulated by the pneumogram communication (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. 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, a change 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 system’s development and possible “scenarios” of its evolution, both positive and negative effects can be obtained.

Известен 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.A known method and device for identifying and analyzing specific specific 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 the cardiac rhythmogram. 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 computing unit, between which a specific specific information extraction unit is 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 являются 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.

Наиболее близким аналогом является 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.The closest analogue is a system for recovering 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 computer encephalograph, the function of which is to record, record, amplitude, spectral analyzes and save the results on a computer, and stereo headphones are connected through the audio jack a computer’s card, and the computer’s function is to generate sinusoidal signals, separately to the right channel of the sound recording of the 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.

Недостатками этой системы является отсутствие синхронизации информационных частот воздействующего фактора с нормальными ритмами жизнеобеспечения функциональных систем организма на всех уровнях организации.The disadvantages 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.

Техническим результатом полезной модели является система, позволяющая воздействовать на биообъект с терапевтической целью без применения медикаментозных средств и других дорогостоящих способов лечения.The technical result of the utility model is a system that allows you to act on a biological object for therapeutic purposes without the use of medications and other expensive treatments.

Сущность устройстваDevice essence

Заданный технический результат достигается за счет того, что в состав системы включены: компьютерный электроэнцефалограф с соответствующим программным обеспечением, позволяющий проводить запись, регистрацию, амплитудный, спектральный анализы и сохранение результатов через компьютер и визуально наблюдать все результаты на мониторе, стереонаушники с регулятором громкости для воспроизведения звуковых ритмов в различных известных форматах через разъем звуковой карты компьютера, компьютерная программа звукозаписи, функцией которой является создание и запись спектральной мощности акустических ритмов, частотно модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ, и выполненная с возможностью определения фонового паттерна ЭЭГ пациента, также система содержит блок модуляции, выполненный с возможностью осуществления частотной модуляции музыкального фрагмента или синтезированного набора звуков в диапазонах ЭЭГ дельта, тета, альфа, бета-1 и бета-2 ритмов биоэлектрической активности головного мозга по отдельности или в различных сочетаниях между собой.The desired technical result is achieved due to the fact that the system includes: a computer electroencephalograph with appropriate software that allows recording, recording, amplitude, spectral analysis and saving results through a computer and visually observe all the results on the monitor, stereo headphones with volume control for playback sound rhythms in various known formats through the computer’s sound card connector, a computer sound recording program whose function is The creation and recording of the spectral power of acoustic rhythms frequency modulated in the EEG rhythm ranges, and made with the possibility of determining the patient's EEG background pattern, the system also includes a modulation unit configured to frequency modulate a musical fragment or a synthesized set of sounds in the EEG ranges of delta, theta , alpha, beta-1 and beta-2 rhythms of bioelectrical activity of the brain individually or in various combinations among themselves.

На Фиг.1 показана блок-схема устройства системы, где 1 - компьютерный Figure 1 shows a block diagram of a system device, where 1 is a computer

электроэнцефалограф, 2 - компьютер, 3 - пациент, 4 - стереонаушники, 5 - энцефалографические датчики, 6 - блок модуляции.electroencephalograph, 2 - computer, 3 - patient, 4 - stereo headphones, 5 - encephalographic sensors, 6 - modulation unit.

Зависимость модулирующей частоты от времени представляет собой кривую с максимумом, растущая и ниспадающая ветви которой описываются экспоненциальными зависимостями с различными показателями степени.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 модуляция 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 modulation is carried out are determined using a 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. По команде компьютера (2) на прибор ЭЭГ (1) поступает сигнал о снятии данных ЭЭГ с пациента (3) через датчики (5). Результатом чего является запись ЭЭГ в состоянии покоя (фоновая) пациента, а также запись ЭЭГ изменений на открывание-закрывание глаз пациента. Далее на компьютере (2) с помощью программы, например, Энцефалан-131-03 или НЕЙРОН-СПЕКТР-2, производят анализ спектральной мощности ритмов, результатом чего является определение фонового паттерна ЭЭГ.The principle of operation of the device is as follows. At the command of the computer (2), an EEG device (1) receives a signal about the removal of EEG data from the patient (3) through sensors (5). The result of which is the recording of the EEG at rest (background) of the patient, as well as the recording of the EEG changes to open-close the patient’s eyes. Then, on a computer (2), using a program, for example, Encephalan-131-03 or NEURON-SPECTRUM-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. 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.Then, by sequentially sorting the test acoustic signals frequency modulated in the ranges of EEG rhythms, the selection of such acoustic ranges or combinations of ranges that contribute to the normalization of the patient's EEG pattern is performed. 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.

Полученная акустическая запись воспроизводится на компьютере (2) и прослушивается пациентом (3) через стереонаушники (4).The resulting acoustic recording is reproduced on a computer (2) and listened to by the patient (3) through stereo headphones (4).

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 performed. 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.

В блоке модуляции (6) 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 In the modulation block (6), 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

(диапазон/диапазоны и продолжительность модуляции, показатели степени экспоненциальных зависимостей) и осуществляется модуляция физического (например, акустического) сигнала.(range / ranges and duration of modulation, exponential exponents) and modulation of a physical (e.g., acoustic) signal is performed.

Блок модуляции (6) может быть реализован на примере звуковой карты, имеющей стереофонический выход, либо синтезатора, либо портастудии.The modulation unit (6) can be implemented using an example of a sound card having a stereo output, either a synthesizer or a port studio.

Терапевтическое лечение пациента проводят воздействием на него выявленными акустическими сигналами или их диапазонами, которые способствовали нормализации паттерна ЭЭГ пациента.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.

Работа системы основана на следующей теории.The operation of the system is based on the following theory.

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 устройстве 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. The claimed device uses sound exposure as the most easily practicable.

Системный анализ рассматривает саморегуляцию и самоорганизацию как процесс установления внутрисистемного взаимодействия через резонанс (Пригожий 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.System analysis considers self-regulation and self-organization as a process of establishing intra-system interaction through resonance (Prigogy I., Stengers I. Order from chaos. M .: Progress, 1986.). In a nonlinear system, which is an organism (Nikolis G., Prigogine I. Cognition of the complex: Introduction. M.: Mir, 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.Karnaukhov A.V., Ponomarev V.O. “Dissipative resonance is a new class of physical phenomena. Some approaches to the analytical description. " Biomedical technologies and radio electronics. 2001, No. 8, pp. 23-31.), The resonance has a complex parametric nature, obeying certain laws that are available for 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, бета1), 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 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, beta1) showed that only upon presentation of a sound stimulus modulated in the range 13-21 Hz (beta 1) did the EEG pattern significantly change towards normalization. Listening to a suggested piece of music modulated in

рамках бета 1 диапазона в течение 21 дня способствовало стойкой нормализации паттерна ЭЭГ и нормализации нарушенной в результате болезни формулы крови.within the beta 1 range for 21 days, it 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.2Graphs of the frequency density of the spectral amplitude are shown in figure 2

На Фиг.2(а) показан график до нелинейной фоностимуляции - полиморфная активность, выделить доминирующий диапазон не представляется возможным.Figure 2 (a) shows a graph before non-linear phonostimulation - polymorphic activity, it is not possible to isolate the dominant range.

На Фиг.2(б) показан график после нелинейной фоностимуляции - отмечается возрастание амплитуды в альфа диапазоне и снижение амплитуды в дельта, тета и бета диапазонах.Figure 2 (b) shows a graph after non-linear phonostimulation — an increase in amplitude in the alpha range and a decrease in amplitude in the delta, theta and beta ranges are noted.

Спектральная мощность ритмов показана на Фиг.2.The spectral power of the rhythms shown in Fig.2.

На Фиг.3(а) показан график до нелинейной фоностимуляции - нарушение соотношения спектральной мощности диапазонов ЭЭГ.Figure 3 (a) shows a graph to non-linear phonostimulation - violation of the ratio of the spectral power of the EEG ranges.

На Фиг.3(а) 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 3 (a) shows a graph after non-linear phonostimulation - there is 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.

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 a 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 modulation of sound exposure was carried out. 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 by assimilating 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.

Достижение заявленного технического результата подтверждаются проведенными на Achievement of the claimed technical result is confirmed by

добровольцах клиническими испытаниями.clinical trial 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 the heart rate variability of a patient G. 76 years old, before and after exposure to an individually selected acoustic signal modulated in the range of beta 1 brain biorhythms.

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 indicators of a patient D. 50 years old, before and after sequential exposure to individually selected acoustic signals modulated in theta / gamma range of brain biorhythms.

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 heart rate variability indicators of a patient D. 25 years old, before and after sequential exposure to individually selected acoustic signals modulated in the ranges of beta 1 / delta brain biorhythms.

Таблица 1Table 1 ПоказателиIndicators Ед.изм.Unit. Фон*1 Background * 1 Последействие (Бета 1)*2 Aftereffect (Beta 1) * 2 ЧСС (Частота сердечных сокращений)Heart rate (heart rate) Уд./мин.Bpm 7878 7171 ИВР (Индекс вегетативного равновесия)IVR (Index of Autonomic Equilibrium) 901,7901.7 110,1110.1 ВПР (Вегетативный показатель ритма)VLOOK (Vegetative rhythm indicator) 0,10.1 0,270.27 ПАПР (Показатель адекватности процессов регуляции)PAPR (Indicator of the adequacy of regulatory processes) 90,290.2 29,429.4 ИН (Индекс напряженности)IN (Tension Index) 593,2593.2 62,662.6 В1 (Уровень регуляции)B1 (level of regulation) %% 77 8787 В2 (Резервы регуляции)B2 (Reserves of regulation) %% 00 5454 RRNNRrnn 768768 841841 SDNNSdnn 15,015.0 47,547.5 CVCV 2,02.0 5,65,6 RMSSDRmsd 12,812.8 49,349.3 NN50NN50 1,01,0 25,025.0 pNN50pNN50 %% 00 99 МоMo 760,0760.0 880,0880.0 АМоAMo %% 68,6468.64 25,8725.87 ВРBP 7676 235235 HRV-indexHRV-index 55 99 HFHf 3,213.21 24,1724.17 LFLf 4,114.11 25,0125.01 VLFVlf 7,867.86 112,65112.65 HFnuHfnu 43,8743.87 49,1449.14 LFnuLfnu 56,1356.13 50,8650.86 LF/HFLF / HF 1,281.28 1,031,03 TPTP 15,1815.18 161,83161.83 1k1k 0,6770.677 0,7370.737 mOmO 4848 4444 ZZ 5,55.5 36,236,2 Пример 1. Пациентка Г. 76 летExample 1. Patient G. 76 years *1 Заключение: Вегетативная регуляция нарушена. Функциональные резервы истощены.* 1 Conclusion: Vegetative regulation is impaired. Functional reserves are depleted. *2 Заключение: Вегетативная регуляция соответствует норме. Функциональные резервы организма высокие.* 2 Conclusion: Vegetative regulation is correct. The functional reserves of the body are high.

Таблица 2table 2 ПоказателиIndicators Ед.изм.Unit. Фон*1 Background * 1 Последействие (Тета/гамма)*2 Aftereffect (Theta / Gamma) * 2 ЧСС (Частота сердечных сокращений)Heart rate (heart rate) уд./мин.bpm 8080 6969 ИВР (Индекс вегетативного равновесия)IVR (Index of Autonomic Equilibrium) 554,8554.8 99,999.9 ВПР (Вегетативный показатель ритма)VLOOK (Vegetative rhythm indicator) 0,140.14 0,320.32 ПАПР (Показатель адекватности процессов регуляции)PAPR (Indicator of the adequacy of regulatory processes) 79,479,4 31,731.7 ИН (Индекс напряженности)IN (Tension Index) 385,3385.3 56,856.8 В1 (Уровень регуляции)B1 (level of regulation) %% 20twenty 9191 В2 (Резервы регуляции)B2 (Reserves of regulation) %% 15fifteen 6767 RRNNRrnn 742742 867867 SDNNSdnn 22,522.5 57,457.4 CVCV 3,03.0 6,66.6 RMSSDRmsd 10,110.1 34,534.5 NN50NN50 00 16,016,0 pNN50pNN50 %% 00 66 МоMo 720720 880880 АМоAMo 57,2957.29 27,5927.59 ВРBP 103103 279279 HRV-indexHRV-index 77 1212 HFHf 1,961.96 14,6614.66 LFLf 9,899.89 68,9668.96 VLFVlf 21,8221.82 181,97181.97 HFnuHfnu 16,5316.53 17,5417.54 LFnuLfnu 83,4783.47 82,4682.46 LF/HFLF / HF 5,055.05 4,704.70 TPTP 33,6733.67 265,59265.59 1k1k 0,8880.888 0,8970.897 mOmO 4747 5757 ZZ 18,018.0 60,760.7 Пример 2. Пациент Д., возраст 50 летExample 2. Patient D., age 50 years *1 Заключение: Вегетативная регуляция нарушена. Функциональные резервы истощены.* 1 Conclusion: Vegetative regulation is impaired. Functional reserves are depleted. *2 Заключение: Вегетативная регуляция соответствует норме. Функциональные резервы организма высокие.* 2 Conclusion: Vegetative regulation is normal. The functional reserves of the body are high.

Таблица 3Table 3 ПоказателиIndicators Ед.изм.Unit. Фон*1 Background * 1 Последействие*2 (бета 1/дельта)Aftereffect * 2 (beta 1 / delta) ЧСС (Частота сердечных сокращений)Heart rate (heart rate) 9090 7878 ИВР (Индекс вегетативного равновесия)IVR (Index of Autonomic Equilibrium) 781,3781.3 274,0274.0 ВПР (Вегетативный показатель ритма)VLOOK (Vegetative rhythm indicator) 0,150.15 0,210.21 ПАПР (Показатель адекватности процессов регуляции)PAPR (Indicator of the adequacy of regulatory processes) 117,2117.2 56,356.3 ИН (Индекс напряженности)IN (Tension Index) 610,4610.4 190,3190.3 В1 (Уровень регуляции)B1 (level of regulation) 55 4141 В2 (Резервы регуляции)B2 (Reserves of regulation) 88 2727 RRNNRrnn 666666 764764 SDNNSdnn 17,017.0 29,629.6 CVCV 2,62.6 3,93.9 RMSSDRmsd 10,910.9 21,421,4 NN50NN50 00 1010 pNN50pNN50 00 33 МоMo 640640 720720 АМоAMo 75,0975.09 40,5540.55 ВРBP 9696 148148 HRV-indexHRV-index 4four 88 HFHf 2,572,57 7,857.85 LFLf 5,525.52 20,6420.64 VLFVlf 9,479.47 29,129.1 HFnuHfnu 31,7331.73 27,5627.56 LFnuLfnu 68,2768.27 72,4472.44 LF/HFLF / HF 2,152.15 2,622.62 TPTP 17,5617.56 57,657.6 1k1k 0,80.8 0,750.75 2626 2828 ZZ 12,812.8 54,754.7 Пример 3. Пациент Д., возраст 25 лет.Example 3. Patient D., age 25 years. *1 Заключение: Вегетативная регуляция нарушена. Функциональные резервы истощены.* 1 Conclusion: Vegetative regulation is impaired. Functional reserves are depleted. *2 Заключение: Вегетативная регуляция в пределах нормы. Функциональные резервы организма ниже нормы.* 2 Conclusion: Vegetative regulation in the normal range. The functional reserves of the body are below normal.

Claims (1)

Система терапевтического воздействия на пациента путем модуляции биологически активного физического сигнала, содержащая компьютерный электроэнцефалограф с соответствующим программным обеспечением, позволяющий проводить запись, регистрацию, амплитудный, спектральный анализы и сохранение результатов через компьютер и визуально наблюдать все результаты на мониторе, стереонаушники с регулятором громкости для воспроизведения звуковых ритмов в различных известных форматах через разъем звуковой карты компьютера, отличающаяся тем, что содержит компьютерную программу звукозаписи, функцией которой является создание и запись спектральной мощности акустических ритмов, частотно модулированных в диапазонах ритмов ЭЭГ, и выполненную с возможностью определения фонового паттерна ЭЭГ пациента, также система содержит блок модуляции, выполненный с возможностью осуществления частотной модуляции музыкального фрагмента или синтезированного набора звуков в диапазонах ЭЭГ дельта, тета, альфа, бета-1 и бета-2 ритмов биоэлектрической активности головного мозга по отдельности или в различных сочетаниях между собой.
Figure 00000001
A system of therapeutic effect on a patient by modulating a biologically active physical signal, containing a computer electroencephalograph with appropriate software that allows recording, recording, amplitude, spectral analyzes and saving results through a computer and visually observe all results on a monitor, stereo headphones with volume control for sound reproduction rhythms in various known formats through the connector of the computer’s sound card, characterized in that contains a computer recording program, the function of which is to create and record the spectral power of acoustic rhythms frequency modulated in the EEG rhythm ranges, and configured to determine the patient's EEG background pattern, the system also includes a modulation unit configured to frequency modulate a musical fragment or synthesized set sounds in the EEG ranges of delta, theta, alpha, beta-1 and beta-2 rhythms of bioelectrical activity of the brain individually or in various combinations among themselves.
Figure 00000001
RU2007130811/22U 2007-08-14 2007-08-14 SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL RU72632U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130811/22U RU72632U1 (en) 2007-08-14 2007-08-14 SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130811/22U RU72632U1 (en) 2007-08-14 2007-08-14 SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU72632U1 true RU72632U1 (en) 2008-04-27

Family

ID=39453257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007130811/22U RU72632U1 (en) 2007-08-14 2007-08-14 SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU72632U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
O'Kelly et al. Neurophysiological and behavioral responses to music therapy in vegetative and minimally conscious states
US8442632B2 (en) Method and apparatus for affecting the autonomic nervous system
US9888884B2 (en) Method of sonifying signals obtained from a living subject
KR20030004359A (en) Monitoring auditory evoked potentials
JP2008516701A (en) Physiological monitoring method and apparatus
CN107802938A (en) A kind of music electrical stimulation analgesia method
RU2358648C2 (en) Therapeutic treatment of patient
WO2009133484A1 (en) Device and method for the acoustic and visual representation of processed physiological data and use of the processed data
do Amaral MSc et al. The effects of musical auditory stimulation of different intensities on geometric indices of heart rate variability
US6939288B1 (en) Auditory therapy system for impacting the nervous system of a living organism
Shepherd et al. “The most relaxing song in the world”? A comparative study
RU72632U1 (en) SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL
Spiech et al. Sensorimotor synchronization increases groove
Idrobo-Ávila et al. Development of a biofeedback system using harmonic musical intervals to control heart rate variability with a generative adversarial network
KR20060007335A (en) A method and device of generating adaptive brainwave inducing signals which can be changed adaptively according to physiological status
US20210267539A1 (en) Systems and methods for processing sonified brain signals
RU115192U1 (en) SYSTEM OF THERAPEUTIC INFLUENCE ON A PATIENT BY MODULATION OF A BIOLOGICALLY ACTIVE PHYSICAL SIGNAL
RU2296599C2 (en) Method for treating organism
RU2192777C2 (en) Method for carrying out bioacoustic correction of psychophysiological organism state
Avbelj Auditory display of biomedical signals through a sonic representation: ECG and EEG sonification
Gomes Fontes et al. Auditory stimulation with music intensifies cardiac autonomic responses to a mental task
Baier et al. Sonification: listen to brain activity
Fu Feedback Control of Human Stress with Music Modulation
RU2462181C1 (en) Method of treating mental disorders
WO2023074594A1 (en) Signal processing device, cognitive function improvement system, signal processing method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080815