АППАРАТ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

Полезная модель относится к области медицины и предназначена для регистрации электромагнитных излучений головного мозга человека, в частности при анализе функционального состояния пациентов и последующей коррекции выявленных выраженных дисфункций организма человека
Известны устройства для регистрации электромагнитных излучений головного мозга - магнитоэнцефалографы (МЭГ). В тоже время при регистрации магнитных полей биообъектов в настоящее время используются магнитометры, различные как по способу построения, так и по своей структуре (см. Холодов Ю.А. Магнитные поля биологических объектов / Ю.А. Холодов, А.Н. Козлов, А.М. Горбач; Отв. ред. М.Г. Айрапетянц. - М.: Наука, 1987. - С. 14, 23).
Известен сверхпроводящий квантовый интерференционный датчик. В основе принципа действия СКВИД лежит явление сверхпроводимости, возникающее в некоторых металлах при низких температурах, и квантование магнитного потока через кольцо из сверхпроводящего материала со слабой связью. Если расстояние между двумя половинками сверхпроводника уменьшить до расстояния 1-2 нм, то между двумя половинками начинает течь ток, который зависит от магнитного поля. Этот эффект называется эффектом Джозефсона. Уровень собственных шумов датчика очень мал.
Магнитометры на базе СКВИД используют для магнитоэнцефалографических исследований. Магнитоэнцефалографы, работающие на базе СКВИД, очень дороги и громоздки, их необходимо регулярно заполнять жидким гелием для охлаждения. Они чрезвычайно чувствительны к смещениям датчика относительно головы пациента и к внешним магнитным полям, экранирование от которых является достаточно сложной технической задачей. Магнитоэнцефалографы, работающие на базе СКВИД, используются преимущественно для научных исследований и не применяются в практическом здравоохранении (см. Холодов Ю.А. Магнитные поля биологических объектов / Ю.А. Холодов, А.Н. Козлов, А.М. Горбач; Отв. ред. М.Г. Айрапетянц. - М.: Наука, 1987. - С. 30-41).
Известен аппарат для оценки состояния здоровья человека, включающий магнитоэнцефалографический спектральный анализатор-сумматор биопотенциалов головного мозга, содержащий электромагнитный индукционный датчик и программный блок магнитоэнцефалографа (см. RU №72395, 2008 г.). Аппарат представляет собой электромагнитный индукционный датчик, выполненный в виде двух пар катушек. В каждой паре катушки включены встречно друг другу, одна из катушек - активная и располагается на голове, а вторая - пассивная, причем пассивные катушки из каждой пары совмещены друг с другом за счет намотки в два провода и отнесены от головы не менее, чем на 40 мм. А пассивные и активные катушки разнесены так, чтобы витки одной из них не перекрывали витки другой, (токи, наводимые внешними магнитными полями взаимно вычитаются). Все катушки имеют одинаковый диаметр, содержат равное число витков не менее пяти тысяч из провода, имеющего одинаковые электрохимические характеристики и расположены в одной плоскости с возможностью съема и передачи сигнала на блоки регистрации и анализа.
Недостаток этого технического решения его функциональное назначение ограничено диагностикой функционального состояния человека при невозможности его использования для коррекции выраженных дисфункций организма человека.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель является расширение функционального назначения устройства за счет обеспечения возможности полевого воздействия на участки коры головного мозга.
Технический результат заключается в том, что обеспечивается возможность использования аппарата для полевого воздействия на участки коры головного мозга, при расширенном диапазоне этих воздействий (как электромагнитном, так и инфракрасном). При этом, обеспечена возможность ускорения процедуры поскольку обеспечена возможность прямого использования результатов оценки состояния организма человека для выбора параметров лечебного воздействия, тем более, и обеспечено непосредственное воздействие на участки коры головного мозга.
Указанная задача решается за счет того, что аппарат для оценки состояния здоровья человека, включающий магнитоэнцефалографический спектральный анализатор-сумматор биопотенциалов головного мозга, содержащий электромагнитный индукционный датчик и программный блок магнитоэнцефалографа, при этом электромагнитный индукционный датчик зафиксирован на держателе, выполненным с возможностью, закрепления на голове человека и электрически связан посредством кабеля с программным блоком магнитоэнцефалографа, смонтированного в корпусе, снабженном средствами управления, отличается тем, что аппарат дополнительно снабжен инфракрасными и электромагнитными излучателями, которые зафиксированы на держателе индукционного датчика, выполненном в виде шлема, содержащего налобную повязку, сопряженную с дугами, одна из которых проходит через теменную и височные части головы, а вторая через лобную часть, при этом держатель дополнительно содержит шейный ремень, причем инфракрасные излучатели расположены на шлеме с правой и левой сторон лобной и височной зон головы и ее затылочной зоне, а электромагнитные излучатели расположены на шлеме в височной зоне головы, справа и слева, а также в теменной зоне головы и, кроме того, расположены на шейном ремне на шее сзади, при этом излучатели сообщены с блоком управления излучателями, один вход которого сообщен с управляющим выходом узла программирования излучателей программного блока корректора, а другой с таймером, при этом один вход узла программирования излучателей программного блока корректора сообщен с выходом программного блока магнитоэнцефалографа, а другие входы сообщены с библиотекой рецептов и архивом пациентов, причем программный блок корректора размещен в одном корпусе с программным блоком магнитоэнцефалографа, кроме того, электромагнитные излучатели выполнены в виде катушек, магнитный поток которых ориентирован в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно направления корковых колонок головного мозга.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию “новизна”. При этом совокупность существенных признаков формулы полезной модели позволяет обеспечить возможность полевого воздействия на участки коры головного мозга.
На фиг. 1 показана блок-схема аппарата; на фиг. 2 показана схема держателей излучателей.
Конструктивной основой аппарата является магнитоэнцефалограф индукционный предназначенный для регистрации диффузной активности левого и правого полушария мозга узлы которого (держатель и корпус), оснащены дополнительными узлами, обеспечивающими функционал биокорректора.
Работа устройства, как биокорректора основана на воздействии на центральную и периферическую нервную систему человека низкоинтенсивными электромагнитными полями строго заданных частот диапазона ритмической активности головного мозга. Поля создаются электромагнитными и инфракрасными излучателями.
Инфракрасные излучатели конструктивно не отличаются от известных. Их конструктивные параметры определяются рабочими параметрами устройства. Целесообразно использование инфракрасных диодов типа BIR-BN03J4G-1 (диаметр - 5 мм; мощность - 100 мВт; рабочий ток - 100 мА; длина волны - 880 нм).
На чертеже показан электромагнитный индукционный датчик выполненный в виде двух пар катушек активной 1 (катушки L1-1 и L2-1) и пассивной 2 (катушки L1-2 и L2-2). В каждой паре активная и пассивная катушки 1, 2 включены встречно, то есть так, что токи, наведенные в катушках 1, 2 магнитными полями, взаимно вычитаются. Катушки L1-1, L1-2, L2-1 и L2-2 обеспечивают регистрацию электромагнитных излучений головного мозга человека в частотном диапазоне от 27 до 0,13 Гц по двум каналам.
Активные 1 и пассивные 2 катушки должны быть максимально одинаковыми по диаметру, содержать равное количество витков (не менее 5000) при этом намотаны проводом имеющим одинаковое сечение и электрохимические характеристики.
Активная 1 и пассивная катушки 2 разнесены так, чтобы витки одной катушки не перекрывали витки другой катушки. Это делается для того, чтобы избежать их взаимного влияния. Конструктивно обе пассивные катушки 2 выполнены в виде одной катушки за счет намотки в два провода. Диаметр объединенной пассивной катушки должен быть таким же, как и диаметр активной катушки (не менее 50 мм). Кроме того, они должны быть расположены в одной плоскости. Только в этом случае можно добиться максимального подавления помех (токов, наведенных промышленными магнитными полями).
В каждой паре активная катушка 1 располагается в лобной части головы человека: одна с правой стороны, другая с левой стороны. В лобной части головы интенсивность электромагнитного поля головного мозга наибольшая. Активная катушка 1 накладывается непосредственно на голову человека (можно через прокладку) параллельно ее поверхности, так как силовые линии магнитного поля проходят радиально, то есть перпендикулярно поверхности головы человека.
Кроме того, обе активные катушки 1 и объединенная пассивная катушка 2 должны быть расположены в одной плоскости (насколько это возможно при расположении на голове человека).
При таком расположении катушек 1, 2 в каждой активной катушке 1 наводятся токи, как от магнитного поля головного мозга, так и токи от индустриальных помех, но в каждой пассивной катушке 2 при этом наводятся токи только от индустриальных помех. При взаимном вычитании на выходах катушек 1, 2 остается только сигнал, наведенный магнитным полем головного мозга.
Сигналы с каждой пары катушек 1, 2 подаются на входы 3, 4 дифференциальных цифровых усилителей 5, которые обеспечивают усиление сигнала по обоим каналам до необходимого значения. Средние точки двух пар катушек подключается к общему проводу (на чертеже не указан) цифрового усилителя 5. Съем информации производится одновременно по двум каналам 6, 7 и передается на цифровые фильтры 8 программного блока 9 магнитоэнцефалографа, которые обеспечивают фильтрацию сигнала в частотном диапазоне от 27 до 0,13 Гц и подавление сигнала выше 27 и ниже 0,13 Гц. Регистрация и анализ информации производится в блоке спектрального анализа и сегментарной матрице 10 (реализованном в виде программного комплекса, «зашитого» в соответствующий микропроцессор) программного блока 9 магнитоэнцефалографа. Спектральная оценка проводится с помощью быстрого преобразования Фурье. Результат спектрального анализа фиксируется в блоке спектрального анализа и сегментарной матрице 10.
Комплект инфракрасных излучателей включает излучатели 11 (V1) и 12 (V6), расположенные в лобной части головы слева и справа, излучатели 13 (V3) и 14 (V5), расположенные в височной части головы части головы слева и справа и излучатели 15 (V2) и 16 (V4), расположенные на шее сзади слева и справа.
Комплект электромагнитных излучателей включает излучатели 17 (L1) и 18 (L4), расположенные в височной части головы части головы слева и справа и излучатели 19 (L2) и 20 (L3), расположенные на шее сзади и в теменной зоне головы.
Излучатели выполнены с возможностью подачи на них соответствующих импульсов с блока управления излучателями 21, один вход которого сообщен с управляющим выходом 22 программного блока корректора 23, а другой с таймером 24, при этом программный блок корректора сообщен с программным блоком 9 магнитоэнцефалографа и содержит узел программирования излучателей 25, библиотеку рецептов 26 и архив пациентов 27, реализованные в виде программного комплекса(если производительности микропроцессора, обеспечивающего работу блока спектрального анализа и сегментарной матрицы 10 будет достаточно, чтобы обеспечить работу узлов 25-27, то используют один микропроцессор и на программный блок 9 магнитоэнцефалографа и на программный блок корректора 23), в противном случае в каждом из них используют свой микропроцессор. При этом, электромагнитные излучатели 17-20 выполнены в виде катушек, магнитный поток которых ориентирован в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно направления корковых колонок головного мозга.
Инфракрасные и электромагнитные излучатели зафиксированы на том же держателе индукционного датчика (катушки 1 и 2), выполненном в виде шлема (содержащего налобную повязку 28, сопряженную с дугами, одна из которых (29) проходит через теменную и височные части головы, а вторая (30) через лобную часть), при этом держатель дополнительно содержит шейный ремень 31 Элементы 3-10 (программный блок 9 магнитоэнцефалографа) и элементы 21-27 (программный блок корректора 23) смонтированы в одном корпусе 32. При этом программный блок 9 магнитоэнцефалографа электрически сообщен с датчиком (катушки 1 и 2), а программный блок корректора 23 также электрически сообщен с соответствующими излучателями, зафиксированными на шлеме и нашейном ремне.
Заявленное устройство работает следующим образом программный блок 9 магнитоэнцефалографа регистрирует суммарное электромагнитное излучение головного мозга человека отдельно для правого и левого полушария и производит спектральный анализ магнитоэнцефалограммы. В результате спектрального анализа получается поле спектральных компонент (частотная матрица множества функциональных состояний) из 840 ячеек для правого полушария и 840 ячеек для левого полушария. Далее определяются амплитуды спектральных компонент и их доминирующая латеральность. Оценивается синхронизация или десинхронизация в магнитоэлектрической активности правого и левого полушарий по огибающим функциям частотных компонент. Отдельно выделяются аномалии перечисленных параметров.
Полученные результаты однозначно характеризуют функциональное состояние организма человека и его выраженных дисфункций.
Коррекция дисфункций обеспечивается программным блоком корректора 23 и заключается в нормализации амплитуд спектральных составляющих (торможение или возбуждение ячеек матрицы множества функциональных состояний), синхронизации или десинхронизации магнитоэлектрической активности правого и левого полушарий. Для этого магнитные индукторы и их магнитные потоки располагают в двух плоскостях относительно направления корковых колонок головного мозга - вертикальной и горизонтальной. В тех же плоскостях располагаются инфракрасные излучатели.
Во время процедуры пациент должен сидеть удобно, расслабившись, с закрытыми глазами, не двигаясь. Пациент должен находиться на максимальном удалении от работающего электрооборудования. Во время съема комнату желательно затемнить, исключить возникновение внешних шумов.
Располагают кресло пациента так, чтобы пациент сидел лицом на юг, затылком на север. Усаживают пациента в кресло, закрепляют датчики. Для этого необходимо: опоясать голову пациента повязкой с липкой лентой и комфортным натяжением, одеть на голову пациента наушники, катушки при этом должны лечь на височно-теменные доли мозга, закрепить катушки на голове путем прикрепления лент катушек к повязке (инфракрасные излучатели располагают с правой и левой сторон лобной и височной зоне головы и ее затылочной зоне, а электромагнитные излучатели располагают в височной зоне головы, справа и слева, а также на шее сзади и в теменной зоне головы) Во время регистрации информации голова пациента должна лежать на спинке кресла неподвижно.
Запускают процесс регистрации магнитных излучений головного мозга. Процесс регистрации длится 160 сек. Одновременно с регистрацией магнитных излучений производится спектральный анализ магнитоэнцефалограммы. В результате получается частотная матрица множества функциональных состояний и выделяются частотные координаты аномалий функций огибающих спектра. Результаты спектрального анализа магнитоэнцефалограммы из блока спектрального анализа и сегментарной матрице 10 программного блока магнитоэнцефалографа 9 автоматически передаются на соответствующий вход узла программирования излучателей 25 программного блока корректора 23 который также автоматически задействует библиотеку рецептов (лечебных процедур) 26 и из «Каталога процедур» корректора программным путем, выбирает корректирующую процедуру, после чего производится коррекция выделенных аномалий посредством последовательного включения и выключения излучателей, их набора, по выбранным частотам и продолжительности работы, что приводит к нормализации амплитуд, доминирующей латеральности и степени синхронизации, десинхронизации частотных составляющих исходного магнитоэлектрического сигнала головного мозга.
Для того, чтобы запустить процедуру коррекции необходимо нажать кнопку «Коррекция». Процедура коррекции длится 20-30 минут. По окончании процедуры коррекции прозвучит звуковой сигнал. Ниже приведены несколько примеров работы устройства.
ПРИМЕР 1. При спектральном анализе магнитоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 2,0 усл. ед) функции F6-3 (L) в сегментах Th6-8 с эпицентром в Th7. Учитывая, что функция F6-3 в сегментах Th6-10 отражает состояние М-холинорецепторов поджелудочной железы, полученные данные свидетельствуют о торможении этих рецепторов, снижении или недостаточности ферментативной активности железы. Для коррекции выявленной дисфункции из «Каталога процедур» корректора функционального автоматически выбирается ПРОЦЕДУРА: 04_06_002 Дорожка F6 (R). Процедура стимулирует активность функции F6 (F6-3) левые ветви, тормозит правые ветви, т.е. нормализует состояние функции. Длительность процедуры диагностики и коррекции составили соответственно 3 мин и 22 минуты.
ПРИМЕР 2. При спектральном анализе магнитоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 4,2 усл.ед) функции F1-2 (R) в сегментах Th9-10. Учитывая, что функция F1-2 в сегментах Th9-10 отражает состояние адренорецепторов гладкомышечной мускулатуры желчного пузыря, эти данные свидетельствуют о спазме, гиперкинезе желчного пузыря. Для коррекции выявленной дисфункции из «Каталога процедур» корректора функционального выбирается ПРОЦЕДУРА: 04_01_001 Дорожка F1 (L). Процедура стимулирует активность функции F1-2 правые ветви, тормозит левые ветви, нормализует состояние функции. Длительность процедуры диагностики и коррекции составили соответственно 3 мин и 15 минут.
ПРИМЕР 3. При спектральном анализе магнитоэнцефалограммы зарегистрированы аномально высокие значения (более 6,5 усл. ед) функции F2-1 (R) в сегментах ТИ9-10. Учитывая, что функция F2-1 в сегментах Th9-10 отражает состояние адренорецепторов гладкомышечной мускулатуры артериальных сосудов микроциркуляторного русла пилорического отдела желудка, двенадцатиперстной кишки, эти данные свидетельствуют о констрикции артериальных сосудов, недостаточности артериального кровоснабжения в этой зоне. Для коррекции выявленной дисфункции из «Каталога процедур» корректора функционального выбирается ПРОЦЕДУРА: 04_02_001 Дорожка F2 (L). Процедура стимулирует активность функции F2-1 правые ветви, тормозит левые ветви, нормализует состояние функции. Длительность процедуры диагностики и коррекции составили соответственно 3 мин и 18 минут.
Корректор функциональный обеспечивает коррекцию выраженных дисфункций организма человека. При практическом применении наиболее востребованы и эффективно используются следующие процедуры: снятие напряжения и стресса; лечение нарушения цикла сон-бодрствование; лечение депрессии, хронической усталости; мягкая стимуляция иммунной системы; анальгетический эффект вызванный воздействием на опиатные рецепторы боли; симпатолитический эффект для расширения периферических сосудов; блокатор «бета-1» рецепторов для снятия перегрузки сосудов сердечной мышцы, «бета-2» адреномиметик для расширения бронхолегочной мускулатуры, противовоспалительный эффект стимуляции группы рецепторов коркового вещества надпочечников; селективный М-холиноблокатор для снижения кислотообразующей функции железистого аппарата желудка.
Корректор способен избирательно повысить или снизить тонус заданной группы рецепторов внутренних органов, подавить устойчивый очаг патологически усиленного возбуждения, регулируя или нормализуя при этом функцию органа или организма в целом. К настоящему времени разработаны спектральные аналоги блокаторов или миметиков различных групп рецепторов, позволяющие регулировать различные функции организма. Наиболее эффективные из них, например: блокатор «мю» опиатных рецепторв боли, возбуждение «бета-2» адренорецепторов мускулатуры бронхов, возбуждение «альфа» адренорецепторов артериальных сосудов слизистой наружного носа, торможения «альфа» адренорецепторов артериальных сосудов органов малого таза, торможение «H2» гистаминовых рецепторов, торможение синтеза мочевой кислоты, усиление тонуса «альфа» адренорецепторов венозной сети миокарда, снижение симпатических влияний на синусовый узел и многое другое.