UA64301A - L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES - Google Patents
L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES Download PDFInfo
- Publication number
- UA64301A UA64301A UA2003044011A UA2003044011A UA64301A UA 64301 A UA64301 A UA 64301A UA 2003044011 A UA2003044011 A UA 2003044011A UA 2003044011 A UA2003044011 A UA 2003044011A UA 64301 A UA64301 A UA 64301A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- koboliev
- hodlevskyi
- technique
- invasive stimulation
- tissues
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 230000036982 action potential Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 208000002874 Acne Vulgaris Diseases 0.000 description 1
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000031074 Reinjury Diseases 0.000 description 1
- 206010000496 acne Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 230000001490 effect on brain Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000025350 membrane depolarization involved in regulation of action potential Effects 0.000 description 1
- 230000007383 nerve stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 description 1
- 230000002276 neurotropic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 208000037816 tissue injury Diseases 0.000 description 1
- 238000011491 transcranial magnetic stimulation Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до медицини і біології, а саме до нейрофізіології, неврології і нейрохірургії, і може 2 бути використаний для неінвазівної стимуляції збуджуваних нейрональних створювань.The invention relates to medicine and biology, namely to neurophysiology, neurology and neurosurgery, and can be used for non-invasive stimulation of excitable neuronal structures.
Відомий спосіб здійснення неінвазивного збудження структур головного мозку - транскраніальна магнітна стимуляція, котра здійснюється шляхом індукції вихрових безпотенціальних струмів в створеннях головного мозку, які прилягають до індукційної катушки, через яку пропускають імпульс з інкрементом порядку 5000АД/с 11. Дана методика застосовується також для збудження нервових провідників, а також поперечно-полосатої 70 м'язової тканини (наприклад, з метою запобігання атрофії м'язів кінцівок при іммобілізації пацієнта).A well-known method of non-invasive stimulation of brain structures is transcranial magnetic stimulation, which is carried out by inducing potential-free eddy currents in the structures of the brain adjacent to the induction coil, through which a pulse with an increment of 5000 AD/s is passed 11. This technique is also used for nerve stimulation conductors, as well as striated 70 muscle tissue (for example, in order to prevent atrophy of the muscles of the limbs during immobilization of the patient).
Однак, застосування вказаного метода пов'язане з очевидним обмеженням, обумовленим неточністю границь зони, що стимулюється, а також відносно великою площиною підлеглої тканини, втягненої у збудження.However, the use of this method is associated with an obvious limitation due to the inaccuracy of the boundaries of the stimulated zone, as well as the relatively large area of the underlying tissue involved in the excitation.
Подібні недоліки частково можуть бути ліквідовані за рахунок застосування індукційних катушок спеціальної форми (крапельна форма катушки, а також вісімка- подібна форма). Ці конструктивні особливості не вирішують 12 проблему локалізації впливу, котре не може бути меншим декількох квадратних сантиметрів. Крім того, практично нездоланним недоліком цього способу є неможливі дозування сили збуджуючого тока, а також неможливість цілеспрямованої стимуляції глибинних структур мозку.Such shortcomings can be partially eliminated by using induction coils of a special shape (a drop shape of the coil, as well as a figure-of-eight-like shape). These design features do not solve the problem of impact localization, which cannot be smaller than a few square centimeters. In addition, an almost insurmountable disadvantage of this method is the impossible dosing of the power of the exciting current, as well as the impossibility of purposeful stimulation of the deep structures of the brain.
Відомі також ефекти генерації потенціалів дії у вищих рослин під впливом електромагнітних хвиль міліметрового діапазону |2), а також генерація ультразвукових хвиль при терапевтичному впливі імпульсним електромагнітним полем лазерного випромінювання |З).The effects of the generation of action potentials in higher plants under the influence of electromagnetic waves of the millimeter range (2), as well as the generation of ultrasonic waves under the therapeutic influence of the pulsed electromagnetic field of laser radiation (3) are also known.
Але застосування вказаного метода впливу на центральну нервову систему не відоме.But the application of this method of influence on the central nervous system is not known.
Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є метод збудження нейрональних створювань, пов'язаних з безпосередньою імплантацією в створення мозку електродів, за допомогою яких здійснюється вплив на структури-мішені імпульсами електричного струму |4|.The closest to the declared technical solution is the method of excitation of neuronal structures associated with the direct implantation of electrodes in the structure of the brain, with the help of which the target structures are affected by electric current pulses |4|.
Однак, подібний характер впливів, підвищуючих функціональний стан нервової тканини, потребує виконання « досить поширених оперативних втручань, пов'язаний з травмою тканин мозку при імплантації електродів, а також зв'язаний з дегенерацією нейрональних елементів в результаті їх повторної травми електричним струмом (імпульсами).However, a similar nature of effects that increase the functional state of nervous tissue requires the performance of "quite common surgical interventions, associated with brain tissue injury during electrode implantation, and also associated with the degeneration of neuronal elements as a result of their repeated injury by electric current (pulses) .
В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу неінвазивної стимуляції, а саме - одержання -- локального впливу в дистантно-локалізованих структурах збуджуваних тканин при одночасному збереженні «3 можливості регуляції інтенсивності одержуваного збудження, що дозволить досягти більш високої точності стимуляції тканини, утягненої у збудження. оThe basis of the invention is the task of improving the method of non-invasive stimulation, namely, obtaining local influence in distantly localized structures of excited tissues while simultaneously preserving "3 possibilities of regulating the intensity of the received excitement, which will allow to achieve higher accuracy of stimulation of the tissue involved in the excitement. at
Поставлена задача вирішується тим, що, згідно винаходу, здійснюють сфокусований вплив ультразвуком «І частотою 0,8-1,0мГЦц, інтенсивністю 0,1-0,5ОВт/см в умовах розміщення збудженої тканини в постійному 3о магнітному полі індукцією 150-200мТл, перпендикулярно ультразвуковому випромінюванню. ее,The problem is solved by the fact that, according to the invention, focused ultrasound "I" with a frequency of 0.8-1.0 mHz, an intensity of 0.1-0.5 OV/cm is carried out under the conditions of placing the excited tissue in a constant 3o magnetic field with an induction of 150-200 mT, perpendicular to the ultrasonic radiation. eh
Спосіб здійснюється наступним чином.The method is carried out as follows.
В магнітне поле індукцією 200мТл розміщують частку збуджуваної тканини і перпендикулярно спрямуванню індукції проводять вплив ультразвуковим коливанням інтенсивністю 0,1-0,5Вт/см 2, частотою 1мГц і тривалістю « дю до 1сє. В результаті мікропереміщень мембранних структур збуджуваної тканини, які володіють -о акустоелектричними властивостями |5, 6| виникає рухомість заряджених часток і формується потенціал дії. с Розвиток процесу збудження реєструвалося в достатньо широких інтервалах інтенсивностей і тривалість впливу :з» УЗ коливань. При цьому використання гідролінз дозволяють здійснити спрямований вплив на структури-мішені мозку розмірів декілька мм без вплива на оточуючі тканини, що принципово змінює підхід до проведення кспериментальних впливів на мозок тварин. бо В порівнянні з прототипом, запропонований спосіб дозволяє здійснити спрямований сполучений комбінований вплив магнітного і ультразвукового випромінювання на структури-мішені мозку. т» Література: с 1. Ерей ЦО. йЛетепп. Айегей зеїігиге зивзсеріїрійу айег Підп-їедцепсу (гап-сгтапіаї / тадпеїйс зійтиайоп іп гаїв // Мецйговзсі.І ей. - 1999, - М.273, М1. - Р.155-158. («в») 2. Королев А.Ф., Морозов В.О., Романовский Ю.М. Генерация потенциала действия при ММ-облучений у ще внісших растений // Миллиметровье волнь в биологии и медицине. - 2000. - Мо1 (25). - С.62-67. 3. Латьішев А.С. Лазерно-акустические методь! транскутанного введения лекарств применительно к лечению акне // Биомедицинская технология и злектроника. - 2002. - Мо10-11. - С.13-21. 4. Годлевский Л.С., Антоненко П.Б., Годован В.В. Нейротропное действие злектромагнитного поля большой интенсивности. В сб. Современнье методьї лечения зпилепсии // Тезись! конф., Одесса. - 2001. - С.21-22. в» 5. Девятков Н.Д., Галант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровьсе волнь и их роль в процессе жизнедеятельности. - М.; изд.: Радио и связь, 1991, 169, С.3. б. Егопіїспй Н. ІГопд-гапде сопегепсе апа епегду зіогаде іп бБіоіодіса! вувіет // Іпб).ОцапіСпет. - 1968. во М.2. - Р.64.A part of the excited tissue is placed in a magnetic field of 200mT induction and perpendicular to the direction of induction, they are exposed to ultrasonic oscillations with an intensity of 0.1-0.5W/cm 2 , a frequency of 1mHz and a duration of 1 second to 1 second. As a result of microdisplacements of the membrane structures of the excited tissue, which have -o acoustoelectric properties |5, 6| the mobility of charged particles occurs and an action potential is formed. c The development of the excitation process was recorded in sufficiently wide intervals of intensities and duration of exposure to ultrasound vibrations. At the same time, the use of hydrolenses allows for a targeted effect on brain target structures of several mm in size without affecting the surrounding tissues, which fundamentally changes the approach to conducting experimental effects on the brain of animals. because Compared to the prototype, the proposed method allows for a directed combined combined effect of magnetic and ultrasonic radiation on brain target structures. t» References: p 1. Erey TSO. and Letepp. Ayegei zeiigige zivzseriiriyu ayeg Pidp-iedcepsu (gap-sgtapiai / tadpeiis ziytiaiop ip gaiv // Metsygovzsi.I ey. - 1999, - M.273, M1. - R.155-158. ("in") 2. Korolev A. F., Morozov V.O., Romanovsky Yu.M. Generation of the action potential in MM-irradiated plants // Millimeter waves in biology and medicine. - 2000. - Mo1 (25). - P.62-67. 3. Latyshev A.S. Laser-acoustic method of transcutaneous drug administration applied to the treatment of acne // Biomedical technology and electronics. - 2002. - Mo10-11. - P.13-21. 4. Godlevsky L.S., Antonenko P.B., Godovan V.V. Neurotropic effect of an electromagnetic field of a large intensity. In coll. Sovremennye methods of treatment of epilepsy // Proceedings! Conf., Odessa. - 2001. - P.21-22. in" 5. Devyatkov N. D., Galant M.B., Betsky O.V. Millimeter waves and their role in the process of life activity. - M., ed.: Radio and communication, 1991, 169, p. 3. b. Egopiispy N. IHopd-gapde sopehepse apa epegdu ziogade ip bBiiodisa! vuviet // Ipb).OtsapiSpet. - 1968. in M.2. - R.64.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003044011A UA64301A (en) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003044011A UA64301A (en) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA64301A true UA64301A (en) | 2004-02-16 |
Family
ID=34516073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003044011A UA64301A (en) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA64301A (en) |
-
2003
- 2003-04-30 UA UA2003044011A patent/UA64301A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Downs et al. | Non-invasive peripheral nerve stimulation via focused ultrasound in vivo | |
| Li et al. | Noninvasive ultrasonic neuromodulation in freely moving mice | |
| CN104548390B (en) | It is a kind of to obtain the method and system that the ultrasound emission sequence that cranium focuses on ultrasound is worn for launching | |
| King et al. | Effective parameters for ultrasound-induced in vivo neurostimulation | |
| US7228178B2 (en) | Surface stimulation for tremor control | |
| Fleischmann et al. | The effect of transcranial magnetic stimulation of rat brain on behavioral models of depression | |
| JP5250549B2 (en) | Apparatus and method for stimulation of biological tissue | |
| US7614996B2 (en) | Reducing discomfort caused by electrical stimulation | |
| US9623264B2 (en) | Systems and methods for stimulating cellular function in tissue | |
| Colella et al. | Ultra-focal magnetic stimulation using a µTMS coil: a computational study | |
| EP1216076B1 (en) | A method and an apparatus for stimulating/modulating biochemical processes using pulsed electromagnetic fields | |
| Baxter et al. | Principles of electrotherapy in veterinary physiotherapy | |
| Pernía et al. | Equipment for repetitive transcranial magnetic stimulation | |
| UA64301A (en) | L. HODLEVSKYI AND Ye. KOBOLIEV TECHNIQUE FOR NON-INVASIVE STIMULATION OF EXCITABLE TISSUES | |
| RU2316368C2 (en) | Method for stimulation of biological tissues through magnetoacoustic influence | |
| Fish et al. | Effect of anodal high voltage pulsed current on edema formation in frog hind limbs | |
| Renga | Electricity, Neurology, and noninvasive brain stimulation: looking Back, looking ahead | |
| Sanguinetti et al. | 32 Human Brain Stimulation with Transcranial Ultrasound | |
| WO2017035767A1 (en) | Method and system for genetic manipulation of sound-sensitive ion channels | |
| Zhang et al. | Design of a new low-intensity focused ultrasound stimulation system with homogeneous magnetic field | |
| Ondek et al. | Theta stimulation to treat cognitive dysfunction in rodent models of neurologic disorders | |
| Zrenner et al. | Brain-state dependent TMS triggered by individual cortical source activity using online beamforming | |
| Kronberg et al. | A Hebbian framework for predicting modulation of synaptic plasticity with tDCS | |
| Rodrigues | Ultrasound Waveform Optimization for Power Efficient Focused Ultrasound Neuromodulation | |
| Maiti et al. | Deep brain stimulation in children: analysis of indication, outcome and complications |