Устройство лингвальной вибротактильной стимуляции

За прототип принята модель стимуляции языка с вибромотором роторного типа. Это может рассматриваться как недостаток, за счет менее мягкого хода мотора и невозможности более точной настройки частоты вибрации. При применении мотора роторного типа, пациенты испытывают дискомфорт при зажатии зубами и невозможно достаточно длительное воздействие. Мотор линейного типа предполагает более поступательное изменение скорости вибрации, что значительно уменьшает дискомфорт при применении и не снижает качественного эффекта воздействия при стимуляции.
Полезная модель относится к медицинской, спортивной и педагогической технике, может применяться в медицинских и спортивных организациях, педагогических учреждениях для пациентов с нарушением функций ЦНС, возникших в результате очаговых, диффузных или посттравматических изменений головного мозга (инсульт, ДЦП, аутизм, ЗЧМТ, опухоли и т.д.).
Устройство для вибротактильной нейростимуляции языка состоит из корпуса с встроенным элементом питания и резистором переменного сопротивления (рис.1.1), регулятором мощности (рис.1.2), плоской пластины из медицинского силикона с линейным мотором типа LRA (рис.1.3).
Из WO 2018042442 A1, 08.03.2018 известно устройство для механической нейростимуляции языка ([0159]: стимуляция языка пользователя, система стимуляции языка получает входные данных от MTS 900, GES 990, [0271]: система тактильной стимуляции, к стимулируемым ощущениям относится вибрация, система тактильной стимуляции может быть интегрирована с MTS 900, GES 990), осуществляющее лингвальную вибротактильную стимуляцию языка ([0159]: система стимуляции языка), состоящее из корпуса (фиг. 14, [0216]: корпус для системы стимуляции языка) и вибромотором LRA ([0271]: система тактильной стимуляции производит вибрацию, [0272]: компонентом воспроизведения является линейный резонансный двигатель LRA).
В отличие от известного устройства, в заявленной полезной модели происходит воздействие на механорецепторы языка и верхнего неба, посредством чего стимулируются структуры мозга, отвечающие за физическую активность.
Используется мотор типа LRA, за счет работы которого вибрация распространяется на большую поверхность всей ротовой полости.
Во время работы пациент фиксирует прибор языком к верхнему небу, сомкнув губы, за счет чего происходит более адресное воздействие достаточно длительное время на всю ротовую полость, а не только для кратковременной стимуляции отдельных рецепторов.
Стимуляция данным устройством основана на процессе восстановления и регенерации компонентов нервной системы, используя в качестве основных механизмов принципы нейропластичности, нейроинтеграции, нейромодуляции и саморегуляции.
Осуществление полезной модели.
Лингвальная вибротактильная стимуляция верхнего неба - под механической стимуляцией верхнего неба подразумевается воздействие на все виды рецепторов (тактильные, тепловые, холодовые, вкусовые, болевые, проприоцептивные) посредством вибрации (раздражение от вибрации) от пластины, в которой находится мотор LRA.
Вибромотор типа LRA (Linear Resonant Actuator) - бесщеточный линейный двигатель, имеющий возможность создавать ускорение/вибрацию частотой до 1.8 Гц, что значительно быстрее щеточных аналогов с пороговым значение 0.6-0.8 Гц. Применение данного типа мотора и возможность точной его настройки приводит более качественному проведению стимуляцию и верхнего неба языка.
На передней крышке устройства находится плата управления, вклеенная в корпус посредством термоклея. Задняя крышка устройства закреплена с помощью четырех винтов. На верхней части устройства находится разъем mini Jack, который прикрепляется к плате, находящейся внутри, посредством пайки. Через вход mini Jack на самом устройстве подсоединяется провод с выходным наконечником mini Jack. Далее на другом конце провода находится мотор LRA, который посредством плавления зажат в медицинскую пластину. На корпусе устройства находится кнопка включения. После включения подается ток на вибромотор, вследствие чего мотор и окружающая его пластина начинает вибрировать. С помощью кнопки регуляции мощности на корпусе прибора, посредством нажатия на значение «-» или «+», мы изменяем параметры скорости вращения мотора внутри пластины.
Работа пациента в статике и на занятии.
На занятии пациент кладет пластину на язык, пациент прижимает пластину языком к верхнему небу и ему дается инструкция дать сигнал о том, когда будет пороговое значение «комфортно» (сильно, но без боли). Далее добавляем кнопкой «+» до максимально комфортного значения и оставляем во рту на 20 минут. При работе с аппаратом пациент самостоятельно дома или под присмотром специалиста может выполнять различные когнитивные упражнения, упражнения на тренировку памяти, занятия мелкой моторикой (конструктор, вязание, собирание пазлов), прогулка в парке, нагрузки в виде развивающих игр.
После 20 минут работы с прибором пациент может продолжить различные занятия без устройства.
При вибротактильной стимуляции языка происходит стимуляция V-тройничного, VII-лицевого, IX-языкоглоточного, X-блуждающего и XII-подъязычного нервов, в результате активируются ядра, находящиеся в стволе головного мозга. В продолговатом мозге находятся генераторы центральных паттернов. Улучшается сигнал по латеральному и переднему спиноталамическому тракту (давление, прикосновение, сигнал о боли и температуре). Волокна оливоцеребрального тракта относятся к системе координации произвольных движений. Часть волокон от этого тракта входит в мозжечок, улучшая часть его функций (точность движений, мелкая моторика). Стимуляция сигнала через тектоспинальный тракт улучшает функции движения глаз, проведения слуховых и зрительных стимулов, поднимание рук. Часть сигнала распространяется на ядра ретикулярной формации, отвечающей за различные вегетативные функции (глотание, слюноотделение, моторика кишечника, дыхание, кардиореспираторная функция). При ЛВТС за счет стимуляции ствола головного мозга происходит частичное ингибирование симпатической нервной системы. Активируется островковая доля, имеющая важнейшую функцию поддержания гомеостаза и моторного контроля. В педагогической практике и реабилитации пациентов после нарушения мозгового кровообращения, имеет значение восстановления процессов регуляции сознания, эмоциональных процессов, и процесса социализации.
За счет целостности и системности терапевтического подхода в работе с ЛВТС, обеспечивается наиболее качественный процесс и результат в каждом индивидуальном случае, исходя из задач и целей терапии. Учитывая все аспекты методики, применение ЛВТС позволяет получить эффективные и устойчивые результаты в реабилитации, в развитии спортивных и когнитивных навыков за меньший период времени.
(Ссылка на статьи: Кузнецов Е.В. Организационно-методические аспекты использования лингвальной вибротактильной нейростимуляции (ЛВТНС) и информационно-технологических средств контроля киберспортивной платформы Click-storm в художественной гимнастике / Е.В. Кузнецов, А.С. Талан, Н.А. Родина // Цифровая трансформация физической культуры и спорта: теория, практика, подготовка кадров: материалы Всероссийской научно-практической конференции, 8 апреля 2022 года / Под ред. М.А. Новоселова.- М.: РГУФКСМиТ, 2022. 157 с.)
Краткое описание чертежей
Рисунок 1 - устройство для вибротактильной нейростимуляции языка
1 - корпус с элементом питания и резистором переменного сопротивления
2 - регулятор мощности
3 - плоская пластина из медицинского силикона с линейным мотором типа LRA
Рисунок 2 - воздействие устройства для вибротактильной нейростимуляции языка
1 - V Тройничный нерв
2 - Мозжечок
3 - Ствол мозга
4 - Мотор LRA
5 - Пластинка
6 - VII Лицевой нерв
7 - XII Подъязычный нерв
8 - IX Языкоглоточный нерв
9 - X Блуждающий нерв