Устройство для регуляции нарушений сна

Устройство для регуляции нарушений сна

Реферат

 

Устройство относится к медицине и может быть использовано для восстановления нарушений сна. Устройство содержит последовательно соединенные реле времени, генератор фиксированных частот повторения, конденсатор связи, формирователь сигналов, обнаружитель сигнала, таймер, ключ, индикатор колебаний. Индикатор подключен к реле времени и генератору фиксированных частот повторения. Облучатель подключен своим входом ко входу обнаружителя сигнала и к управляющему входу ключа. Выводы ключа подсоединены к земляной шине. Формирователь-распределитель подключен ко входу обнаружителя сигнала. В устройство введено n токовых ключей. Каждый вход токовых ключей подключен к соответствующему выходу формирователя-распределителя. Устройство содержит регулируемый источник напряжения, световой излучатель с установленными на нем группами светодиодов. Световой излучатель установлен непосредственно над облучателем. Устройство позволяет осуществить импульсный характер воздействия низкочастотным электромагнитным полем и светом. Воздействие позволяет лечить неврозы, переутомление, расстройства сна. 7 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для восстановления нарушений сна, в частности при нарушениях сна у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом.

Проблема нарушения сна у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом является актуальной проблемой медицины. В патогенезе нарушения сна у этой группы больных наряду с дегенерацией нейронов подкорковых центров (субстанции нигра) лежит нарушение корковых и нестабильность корково-подкорковых связей, что усугубляет течение основного заболевания.

Поскольку одним из основных звеньев патогенеза нарушения ночного сна является нестабильность в работе церебральных механизмов поддержания стадий сна, что в свою очередь, по мнению авторов, обусловливает нарушение сочетания высокочастотной и медленной ритмики ночного сна, то регулирующее действие импульсного низкочастотного электромагнитного поля (ИНМП), формируемого аппаратом ИНФИТА на биоэлектрическую активность мозга, послужило основанием для его применения у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом и нарушением ночного сна.

В то же время согласно существующему в настоящее время представлению о нейрофизиологических механизмах сна (1), перспективным представляется комбинированное использование различных физических воздействий, регулирующих функциональное состояние центральной нервной системы (2) для получение надсуммационного эффекта и пролонгированного действия.

Известен метод лечения нарушений сна при депрессии, возникающей при смене времен года (3). Повышенная утомляемость, снижение работоспоспособности, сонливость утром и днем, плохое качество ночного сна позволяет лечить фототерапия (лечение ярким белым светом). Однако данный метод и устройство, его реализующее, обладают ограниченными функциональными возможностями и не позволяют лечить нарушения сна у больных паркинсонизмом, хотя структура нарушений сна имеет много общих черт как при классической депрессии (4).

Известно устройство для регуляции расстройств сна, основанное на воздействии на головной мозг импульсных токов в диапазоне частот 1-200 Гц (5). Метод воздействия импульсными токами, реализуемый данным аппаратом, оказывает седативное и стимулирующее действие, способствует снятию эмоциональной напряженности, нормализации ретикуло-кортикальных взаимоотношений, обладает аналгезирующим действием. Однако данное устройство обладает недостатком - не может быть использовано при измененных кожных покровов лица (дерматиты, нейродермиты и др.), воспалительных процессах придаточных пазух носа, лба.

Известно устройство, использующее световой поток от голубого экрана, меняющийся в ритме дыхания (6), однако эффективность его при нарушениях сна у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом невысока. Известна программа лечения (9) бессонницы и расстройства сна. В данной программе используется источник белого света - флуоресцентная лампа накаливания FULLSPECTRUM, однако данная программа не позволяет лечить нарушения сна при паркинсонизме.

Известен вышеупомянутый импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА (7). Лечебным фактором является импульсное низкочастотное электромагнитное поле (ИНЭМП), которое дает аналгетический, седативный и противовоспалительный эффект, оказывает положительное влияние на общую гемодинамику, на нейрогемодинамику, микроциркуляцию (8).

Реализуется физический фактор через таламо - гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему. Корригирует ее функциональное состояние. Аппарат ИНФИТА показан при вегетососудистой дистонии, неврастеническом синдроме (стрессовые реакции).

Седативное и стимулирующее действие способствует снятию эмоциональной напряженности, нормализации ретикуло-кортикальных взаимоотношений. Однако данный аппарат не обладает достаточной эффективностью при лечении нарушения сна.

Известно устройство для дискретной ИНЧ терапии (10), принимаемое за прототип, которое обладает дополнительным по отношению к аппарату ИНФИТА биотропным параметром - соотношение времени воздействия и времени паузы.

Дискретный режим воздействия повышает его лечебную эффективность и позволяет расширить контингент больных, охватив лечением ослабленных и пожилых лиц с различной патологией, в том числе и больных паркинсонизмом.

Устройство для дискретной ИНЧ терапии обладает регулирующим действием на биоэлектрическую активность мозга, нормализует сочетание высокочастотных и медленных ритмов, присущих ночному сну.

Недостатком прототипа является невысокая эффективность при лечении нарушений сна, особенно у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом.

Техническим результатом устройства является повышение эффективности при лечении нарушений сна, особенно у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом.

Положительный эффект обусловлен получением качественного нового результата - возможность сочетанного действия двух лечебных физических факторов: белый свет и дискретное ИНЭМП.

Психофизиологический эффект белого света (видимое излучение) отчасти реализуется через сетчатку глаза, отчасти проникает глубже, оказывая прямое воздействие на нервные проводники зрительного нерва и ядра зрительных бугров. Это обуславливает возможность активации корковых процессов и вегетативных центров ствола мозга. Лечебный эффект - психоэмоциональный. Показания: переутомление, неврозы, расстройства сна.

Устройство для восстановления ночного сна, особенно у больных паркинсонизмом с тревожно-депрессивным синдромом, позволяет оптимизировать физиотерапевтическое воздействие путем комбинированного сочетания двух указанных физических факторов, позволяющих регулировать тормозные и возбудительные процессы в головном мозге (11).

Оптимизация физиотерапевтических процедур по режиму воздействия осуществляется за счет импульсного характера воздействия и за счет коммутации групп светодиодов с частотой 0.5-16 Гц, позволяющей учитывать индивидуальные особенности пациентов. Поскольку физиологической основой сна является согласованность ритмики мозга (высокочастотной и медленочастотной). Причем ритмическая уравновешенность циклов сна выступает как основа качества сна (12).

Результат достигается тем, что устройство содержит последовательно соединенные реле времени, генератор фиксированных частот повторения, конденсатор связи, формирователь сигналов, обнаружитель сигнала, таймер и ключ, а также индикатор колебаний, подключенный к реле времени и генератору фиксированных частот повторения, облучатель, подключенный своим входом к входу обнаружителя сигнала и ко второму входу ключа, выводы которого подсоединены к земляной шине, формирователь-распределитель, вход которого подключен к выходу обнаружителя сигнала, n токовых формирователей, каждый вход которых подключен к соответствующему из n выходов формирователя-распределителя, регулируемый источник напряжения, световой излучатель с установленными в нем в n группами светодиодов, каждая из которых одним входом подключена к соответствующему из n выходу токовых ключей, а вторые входы групп светодиодов объединены и подключены к регулируемому источнику напряжения, причем световой излучатель установлен непосредственно над облучателем.

Существенным признаком устройства является введение светового излучателя, формирователя-распределителя и токовых ключей с соответствующими связями, что позволяет оптимизировать физиотерапевтические процедуры по режиму воздействия, а расположение светового излучателя непосредственно над облучателем позволяет оптимизировать физиотерапевтическое воздействие путем комбинированного сочетания двух лечебных физических факторов: ИНЭМП и белого света.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для восстановления ночного сна.

На фиг. 2 - общий вид опытного образца устройства На фиг. 3 а, б, в, г, д, е - форма сигнала на выходе реле времени, формирователя сигнала, обнаружителя сигнала, таймера, формирователя-распределителя.

На фиг. 4 - пример выполнения формирователя-распределителя.

На фиг. 5 а, б, в, г - форма сигнала на выходе формирователя-распределителя.

На фиг. 6 - пример выполнения токового ключа.

На фиг. 7 - пример выполнения группы светодиодов.

Устройство содержит последовательно соединенные реле времени 1, генератор фиксированных частот повторения 2, конденсатор связи 3, формирователь сигналов 4, обнаружитель сигнала 5, таймер 6 и ключ 7, а также индикатор колебаний 8, подключенный к реле времени 1 и генератору фиксированных частот повторения 2, облучатель 9, подключенный своим входом к входу обнаружителя сигнала 5 и ко второму входу ключа 7, выводы которого подсоединены к земляной шине, формирователь-распределитель 10, вход которого подключен к входу обнаружителя сигнала 5, n групп токовых ключей 11, 12, 13, каждый вход которых подключен к соответствующему из n выходу формирователя-распределителя 10, регулируемый источник напряжения 14, световой излучатель 15 с установленными в нем в n группами светодиодов 16, 17, 18, каждая из которых одним входом подключена к соответствующему из n выходу токовых ключей 11, 12, 13, а вторые входы групп светодиодов 16, 17, 18 объединены и подключены к регулируемому источнику напряжения 14, причем световой излучатель 15 установлен непосредственно над облучателем 9.

Устройство работает следующим образом.

Через реле 1 времени напряжение источника питания подается на импульсный генератор 2 фиксированных частот повторения. На выходе генератора сигналы отрицательной полярности имеют прямоугольную форму. Частота может фиксировано (ступенчато) изменяться в диапазоне 20-80 Гц. С генератора 2 импульсы через конденсатор 3 связи подаются на формирователь 4 сигнала.

Сигнал отрицательной полярности на выходе формирователя имеет следующие параметры. Длительность переднего фронта - 0,3 мкс. Длительность заднего фронта по уровню 0,1 от максимальной амплитуды составляет 7,5 мс. Амплитуда импульсов 15 В.

Этот сигнал поступает на облучатель 9, который формирует импульсное низкочастотное квазистационарное электростатическое поле с напряженностью в зоне терапии E = 1 - 2 мВ/см (на расстояние 25 см от облучателя).

Этот же сигнал поступает на вход обнаружителя 5 сигнала и на второй вход ключа 7.

При наличии сигнала на входе обнаружителя 5 на его выходе формируется сигнал в виде логической 1, при отсутствии сигнала на входе на его выходе формируется сигнал в виде логического 0. При первоначальной работе все счетчики таймера 6 обнулены и при поступлении сигнала на его вход на выходе таймера 6 формируется сигнал в виде логического нуля, на заданное время воздействия t₁. Этот сигнал поступает на первый вход ключа 7. Ключ 7 разомкнут и сигнал с выхода формирователя 4 поступает на облучатель 9.

Спустя время t₁ и при наличии сигнала на входе таймера 6 формируется сигнал на выходе таймера 6 в виде логической 1. Этот сигнал подается на первый вход ключа 7, который переходит в замкнутое состояние и подключает землю к выходу формирователя 4, тем самым блокирует вход облучателя 9 на заданное время паузы t₂.

Спустя время t₂ таймер 6 переходит в исходное состояние. На его выходе формируется сигнал в виде логического нуля. Ключ 7 переходит в разомкнутое состояние. Вход облучателя 9 разблокируется и начинается воздействие на заданное время t₁. И так цикл повторяется до тех пор, пока не сработает реле 1 времени и не снимет питание с генератора 2.

По окончании установленного времени процедуры реле 1 времени подает сигнал на индикатор 8 колебаний, который отражает признак конца процедуры.

Импульсы отрицательной полярности с выхода формирователя 4 сигналов поступают на формирователь-распределитель 10, предназначенный для управления токовыми ключами 11, 12, 13.

Выход токового ключа 11 (12, 13) подключен к первому входу группы 16 (17, 18) светодиодов белого цвета. Вторые входы групп светодиодов 16,17,18 объединены и подключены к регулируемому источнику напряжения 14.

Пример выполнения формирователя-распределителя 10 приведен на фиг. 4.

Формирователь-распределитель 10 управляет токовыми ключами 11, 12, 13 и может быть реализован на ждущем мультивибраторе C1,. R1, D1.1, D1.2, D1.2, C2, запускающимся отрицательным фронтом выходного импульса от формирователя 4.

Входной импульс (фиг. 3б) укорачивается до величины = 0.5 х R1 х C1 = 50 мкс (фиг 3д) и устанавливает на выходе мультивибратора низкий логический уровень, который через дифференцирующую цепь R2, C2 передается на второй вход D1.1. По истечении времени T = 0.7 х R2 х C2 = 10 мкс напряжение на втором входе D1.1 увеличивается до порога переключения и n выходе мультивибратора устанавливается высокий логический уровень (фиг. 3е). Выходные импульсы ждущего мультивибратора подаются на первые входы микросхемы DD4 (2 или - не). На вторые входы логическим нулем подается разрешающий сигнал с DD3. При замкнутом положении контактов переключателя S1 "Вкл. коммутации групп светодиодов".

Низкий уровень на входах DD3 формируется только при высоком логическом уровне на соответствующих выходах кольцевого счетчика - делителя DD2, на вход которого подается тактовая частота с автогенератора-мультивибратора на микросхемах DD1.3, DD1.4 (фиг 5 а). Частота плавно регулируется в диапазоне 0.5-16 Гц потенциометром R5.

Таким образом, инвертированные импульсы ждущего мультивибратора поочередно появляются на выходах 1,2...n (фиг 5 б, в, г) в интервале времени t₁ (излучение). При разомкнутом положении переключателя S1 инвертированные импульсы ждущего мультивибратора одновременно присутствуют на выходах 1,2,...n в интервале времени t₁.

К выходам 1,2, . ..n формирователя-распределителя подключены n токовых ключей 11, 12, 13.

Токовый ключ, реализованный на R1, V1, R2 (фиг. 6), открывается при подаче положительного импульса, величина выходного тока ограничивается резистором R3.

Группа светодиодов белого цвета свечения (фиг. 7) может быть реализована на светодиодах типа HLMP SW 15 (фирмы Hewelett-Paccard).

Регулируемый источник напряжения 14 может быть реализован на микросхеме регулятора-стабилизатора КР142ЕМ22 (13).

Опытный образец устройства для восстановления ночного сна состоит из серийно выпускаемого аппарата ИНФИТА и приставки ИНФИТА-С, подключенной к выходным гнездам аппарата. Приставка ИНФИТА-С состоит из блока управления, включающего обнаружитель сигнала 5, таймер 6, ключ 7, формирователь-распределитель 10 и токовые ключи 11, 12, 13, и светового излучателя 15 с установленными в нем 6 группами светодиодов по 8 штук в каждой группе. Испытание прибора проводилось в Клинической больнице 83 г. Москвы.

Результаты испытаний положительны и представлены отчетом. Они подтверждают положительный эффект, технический результат и отличительные признаки, указанные в формуле и описании изобретения.

ЛИТЕРАТУРА 1. Вейн А. М., Хехт К. Сон человека. Физиология и патология. М., Медицина, 1989.

2. Вейн А.М., Александровский Ю.А. и др. Регуляция сна. М., Наука, 1983.

3. Левин Я. И. , Посохов С.М. и др. Ночной сон при депрессии. Журнал "Современная психиатрия" N 3, 1998, стр. 23-25.

4. Вейн А.М., Голубев В.Л. и др. Паркинсонизм. Рига, Зинатне, 1981.

5. Аппарат "ЭЛЕКТРОСОН".

6. Аппарат "СОМНИДОР" - ФРГ, Франция.

7. Импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА.

8. Заславский А.Ю., Маркаров Г.С. Импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат ИНФИТА. Журнал " Медицинская техника" N 5, 1994, стр. 39.

9. Программа лечения Sunspectra^TM 9000.

10. Устройство для дискретной ИНЧ терапии. Патент РФ N 2094065.

11. Улащик B.C., Лукомский И.В. Основы общей физиотерапии. Минск, 1997.

12. Вейн А.М., Колосова О.А. и др. Расстройства сна. СПб., Сандра, 1995.

13. Интегральные микросхемы: микросхемы для линейных источников питания и их применение, М., 1996, "Додека", стр. 128, 136.

Формула изобретения

Устройство для регуляции нарушений сна, включающее последовательно соединенные реле времени, генератор фиксированных частот повторения, конденсатор связи, формирователь сигналов, обнаружитель сигнала, таймер и ключ, а также индикатор колебаний, подключенный к реле времени и генератору фиксированных частот повторения, облучатель, подключенный своим входом ко входу обнаружителя сигнала и к управляющему входу ключа, выводы которого подсоединены к земляной шине, отличающееся тем, что в него введены формирователь-распределитель, вход которого подключен ко входу обнаружителя сигнала, n токовых ключей, каждый вход которых подключен к соответствующему n выходу формирователя-распределителя, регулируемый источник напряжения, световой излучатель с установленными в нем n группами светодиодов, каждая из которых одним входом подключена к соответствующему n выходу токовых ключей, а вторые входы групп светодиодов объединены и подключены к регулируемому источнику напряжения, причем световой излучатель установлен непосредственно над облучателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.01.2008

Извещение опубликовано: 27.01.2008        БИ: 03/2008