УСТРОЙСТВО ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЕТОМ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
DEVICE OF INFLUENCING WITH LIGHT ON HUMAN ORGANISM

Данное предложение относится к медицине и медицинской технике, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для снятия утомления и восстановления зрительных функций при эмитропии близорукости, дальнозоркости, астигматизме, атрофии зрительного нерва, дистрофии сетчатки, амблиопии, катаракте и косоглазии и т.п., а также для тренировок с целью сохранения, укрепления, нормализации отклонений зрения, восстановления в период реабилитации, снятия утомления и зрительного напряжения, например, в процессе и после любого зрительно напряженного труда, например работы на компьютерах.
Подобный технический результат достигается на практике при использовании магнитолазерной и световой терапии органов зрения.
Известно устройство для коррекции функциональных систем организма человека, основанное на воздействии на глаза человека мигающим световым излучением различного цвета [1].
Указанное устройство содержит очки с двумя светоизолированными окулярами, имеющими каждый светорассеивающий отражатель, внутри которого закреплен источник светового излучения - набор светодиодных излучателей с разными длинами волн светового излучения, каждый из которых соединен с соответствующим коммутатором электронного блока управления.
Устройство имеет также регулятор частоты мигания светового излучения, регулятор яркости светового излучения и, как указано выше, электронный блок управления, осуществляющий установку требуемого цвета, длительности световых импульсов и продолжительность сеанса светолечения.
Данное устройство имеет широкие функциональные возможности и позволяет лечить как заболевания органов зрения, так и заболевания, связанные с нарушениями регуляции головным мозгом ритмических процессов в организме человека. Оно обеспечивает расширение возможностей установки режима работы устройства и в зависимости от той или иной патологии позволяет установить тот или иной режим работы, однако, несмотря на наличие в нем регулятора частоты мигания светового импульса, регулятора яркости и коммутатора, обеспечивающего заданное световое воздействие на каждый глаз и повышающее эффективность лечения благодаря снижению утомляемости глаз в процессе лечения и сокращению сроков лечения заболеваний, оно не дает желаемого эффекта, особенно при светотерапии запущенных стадий заболеваний.
Недостатками подобных устройств являются ограниченная гамма цветового излучения и отсутствие в них автоматизации процесса диагностики и выработки режимов светостимуляции, рассчитанных на среднестатистического человека, поэтому эффективность воздействия для различных людей сильно разнится.
Кроме того, к недостаткам данного устройства относятся невозможность учесть индивидуальные особенности человека, такие как психофизическое состояние, утомление, возбудимость или волнение, фоточувствительность рецепторов глаза. Известно, что эффективность тренинга или лечения тесно связаны с самочувствием человека во время проведения процедуры. У многих людей как бы беспричинно появляется потливость, учащается дыхание или повышается сердцебиение, что ни как не связано с характером процедуры, а зависит только от психоэмоциональности конкретного человека. Поэтому длительность, интенсивность и последовательность чередования светоимпульсов должны быть согласованы и учтены при выборе режима работы устройства.
Известно устройство для воздействия светом на организм человека, содержащее очки - фотостимуляторы с двумя светоизолированными окулярами, имеющими каждый источник цветного светоизлучения, выполненный в виде синтезатора цвета, состоящего из излучателей основных (красного R, зеленого G и синего В) цветов с автономными входами управления интенсивностью излучения и светопропускающего рассеивателя белого цвета, и блок управления с введенной в него схемой управления излучением (задатчиком цветового фона), имеющей три выхода, раздельно соединенные с автономными входами управления интенсивностью излучения R-G-В-излучателей [2].
При этом блок управления, кроме схемы управления излучением, включает также индикатор параметров процедур светолечения и блок управления установкой и исполнением процедур (микропроцессор), обеспечивающий установку необходимой интенсивности, частоты повторения и длительности световых сигналов и соединенный установочными входами с блоком прямой установки режимов и параметров процедур светолечения, а выходами - с индикатором параметров процедур светолечения и со входом схемы управления излучением.
Данное устройство удобно в применении и обеспечивает широкую гамму цветного излучения, однако из-за осуществления в нем прямой установки процедур светолечения путем последовательной прямой установки режимов и параметров светолечения способствует появлению возможности у пациента устанавливать несанкционированные врачом процедуры и заниматься самолечением в домашних условиях, что недопустимо.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство воздействия светом на организм человека, содержащее очки-фотостимуляторы с излучателями цветного света и электронный блок управления, включающий блок управления установкой и исполнением процедур светолечения, подключенное выходом к схеме управления излучением, соединенной своими выходами с излучателями очков-фотостимуляторов и к блоку управления установкой и исполнением процедуры светолечения (в качестве которого может быть использован микропроцессор), который информационным входом подключен к перепрограммируемому извне запоминающему устройству (ПЗУ), установочными входами - к блоку выбора номера процедуры и к схеме запуска /останова процедуры, а выходами - к индикатору выбираемого номера процедуры и источнику звукового сигнала [3].
В качестве перепрограммируемого запоминающего устройства (ПЗУ) может быть применено энергонезависимое запоминающее устройство (ОЗУ), встроенное в электронный блок управления и программируемое внешней ЭВМ, или перепрограммируемое автономное запоминающее устройство (ПЗУ), которое после программирования вставляется в специальный разъем электронного блока управления.
К основным недостаткам данного устройства относятся отсутствие возможности комбинирования формы сигнала и яркости, в том числе для каждого отдельного источника света, ибо для изменения возможностей требуется подключение к ЭВМ, а также отсутствие возможности автономной работы в условиях отсутствия промышленной сети.
К данному устройству также невозможно подключить устройства контроля и корреляции эффективности процедуры в зависимости от психоэмоционального и физического состояния человека, такие как коордиограф, тонометр и т.п.
Недостатком всех вышеперечисленных устройств является отсутствие возможности введения существенных изменений в программу работы (за исключением регулирования яркости) применительно к конкретному пациенту, т.е. перепрограммирование в процессе лечения и запоминание нового режима или нозологии.
Главной задачей нового устройства является создание технических возможностей для использования его как в регулярной поликлинической деятельности, так и для исследовательской работы. Возможность творческого подхода к лечению в зависимости от особенностей организма конкретного человека существенно повышает эффективность использования свето- и цветостимулляции.
Анализ опубликованных результатов использования подобных устройств различными специалистами показал существенный разброс результатов и эффективности процедур, даже у одного и того же врача в той же группе выборки.
Отсутствие учета психоэмоционального и физического состояния пациента, по нашему мнению, - главная причина разных результатов при той же патологии или причине недуга.
Технический результат, достигаемый заявленным техническим решением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства:
- благодаря многопроцессорной архитектуре при наличии развитой клавиатуры и многострочного дисплея, не требующей подключения большой ЭВМ для перепрограммирования функций устройства; благодаря возможности комбинирования формы сигнала и скважности, модуляции, регулирования интенсивности источников света в зависимости от светочувствительности глаз или одного глаза, благодаря наличию цифроаналоговых программируемых преобразователей в схемах управления излучением, подключенных к микропроцессору;
- благодаря возможности подключения датчиков психофизического состояния пациента при наличии схемы сопряжения, что в свою очередь позволяет использовать полученные данные для корректировки терапии в автоматическом и полуавтоматическом режиме;
- благодаря возможности подключения дополнительных устройств терапии и дополнительных устройств измерения, например, таких как глазной тонометр или тонометр артериального давления, измеритель ЭКГ, частоты пульса и дыхания;
- благодаря возможности подключения мини-принтера и осуществления возможности взаимодействия с другими приборами и ЭВМ при наличии интерфейсных схем;
- благодаря работе одновременно с несколькими пациентами при добавлении микропроцессора и схем управления излучением плюс очки, управляемыми центральным микропроцессором;
- благодаря возможности использования устройства в автономных условиях при наличии автономного источника питания, что также повышает безопасность пациента;
- благодаря возможности создания новых режимов или развития стандартных, т.е. предложенных как базовые, и их запоминанию;
- благодаря возможности использования в исследовательских целях за счет изменения, расширения и создания новых режимов работы, запоминания их, ориентации на более узкие выборки пациентов по их психоэмоциональному или физическому состоянию и здоровью;
- благодаря тому, что в процессе лечения или до / или после, не снимая очков, устройство может быть использовано как прибор измерения критической частоты слияния мелькания (КЧСМ) с отображением на дисплее результата.
Такая иерархически-структурированная многопроцессорная схема построения устройства позволяет не только управлять процессом светотренинга по выбранной или разработанной персонально для пациента программе, но и собирать и обрабатывать сведения, поступившие от датчиков, например, измерения пульса, артериального давления и дыхания, от измерительных приборов, например рефрактометра, тонометра, прибора КЧСМ, ЭКГ; а также изменять параллельно протекающие терапевтические процедуры, например физио-, вибро-, магнитотерапию и др. Конструкция устройства позволяет вести мониторинг проводимых процессов в режиме машинного времени и корректировать связь с пациентом в режиме реального времени в зависимости от, например, заданных критериев психофизических или эмоциональных показателей. Имеется возможность наращивать возможности прибора также для работы с несколькими пациентами.
Заявленный технический результат достигается тем, что устройство воздействия светом на организм человека, содержащее очки-фотостимуляторы с излучателями цветного света, смонтированные в светозащитной маске - очковой оправе со светоизолированными окулярами и подключенные к электронному блоку управления, включающему выполненный в виде микропроцессора и соединенной своими входами с выходами микропроцессора, а выходами - с излучателями очков-фотостимуляторов схемы управления излучением блок управления установкой и исполнением процедур светолечения, а также связанное с блоком управления установкой и исполнением процедур светолечения автономно перепрограммируемое запоминающее устройство, соединенные с микропроцессором блок питания, клавиатуру, индикатор процедуры и системную шину, дополнительно снабжено встроенными в электронный блок управления по многопроцессорной архитектуре и соединенными через системную шину с микропроцессором блока управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительными микропроцессорами, каждый из которых снабжен своим интерфейсом с выходными гнездами для подключения соответственно датчика психофизического состояния пациента или датчика проверки состояния глаза пациента.
В качестве индикатора процедуры используется алфавитно-цифровой многострочный дисплей, а также используется развитая клавиатура.
Датчик психофизического состояния пациента может быть выполнен в виде датчика измерения давления, и/или датчика измерения пульса, и/или датчика измерения ЭКГ, и/или датчика дыхания. Датчик проверки состояния глаза пациента может быть выполнен в виде глазного тонометра, и/или рефрактометра и/или прибора для определения критической частоты слияния мельканий (КЧСМ).
Кроме того, заявленный технический результат достигается тем, что устройство воздействия светом на организм человека снабжено встроенным в электронный блок управления, по меньшей мере, одним соединенным через системную шину с микропроцессором блока управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором и дополнительными очками-фотостимуляторами, излучатели которых связаны с ним через свою схему управления излучением.
Кроме того, заявленный технический результат достигается тем, что устройство воздействия светом на организм человека снабжено встроенным в электронный блок управления и соединенным через системную шину с микропроцессором блока управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором, который снабжен своей схемой управления терапией и интерфейсом с выходными гнездами для подключения дополнительных устройств терапии, выполненных соответственно в виде устройств физиотерапии и/или магнитотерапии и/или вибротерапии.
Кроме того, заявленный технический результат достигается тем, что устройство воздействия светом на организм человека снабжено встроенным в электронный блок управления и соединенным с микропроцессором блока управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором управления работой принтера и монитора, который снабжен соответственно интерфейсами с выходными портами соответственно для подключения принтера и монитора.
Кроме того, заявленный технический результат достигается тем, что в устройство воздействия светом на организм человека могут быть встроены любые электронные, оптические или оптико-электронные устройства по желанию врача.
Необходимо понимать, что устройство воздействия светом через зрение человека может быть использовано не только для регуляции зрительных функций, но и для воздействия или лечения других органов человека. Данное устройство может быть использовано не только в офтальмологии, но и в общей терапии.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием новой совокупности его существенных признаков, заключающейся в том, что дополнительно снабжено встроенными в электронный блок управления по многопроцессорной архитектуре и соединенными через системную шину с микропроцессором блока управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительными микропроцессорами, каждый из которых снабжен своим интерфейсом с выходными гнездами для подключения соответственно датчика психофизического состояния пациента или датчика проверки состояния глаза пациента.
К существенным признакам новой совокупности предложенного технического решения относятся также признаки, изложенные в зависимых пунктах предложенной формулы изобретения и характеризующиеся вариантами выполнения устройства.
При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся предложенных вариантов выполнения устройства.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условию "НОВИЗНА ".
Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом [3], но и с другими техническими решениями в данной области техники [1, 2] показывает, что заявленное решение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем; что в нем не выявлены признаки, отличающие данное техническое решение от прототипа и не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию "ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ ".
Существо заявленного технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1.представлен общий вид устройства;
на фиг.2, представлена блок-схема заявленного устройства согласно варианту выполнения устройства по п.1 формулы изобретения;
на фиг.3. представлена блок-схема заявленного устройства согласно варианту выполнения устройства по п.4 формулы изобретения;
на фиг.4. представлена блок-схема заявленного устройства согласно варианту выполнения устройства по п.5 формулы изобретения;
на фиг.5. представлена блок-схема заявленного устройства согласно варианту выполнения устройства по п.7 формулы изобретения.
Устройство воздействия светом на организм человека содержит очки-фотостимуляторы 1 с излучателями 2 цветного света, смонтированные в светозащитной маске - очковой оправе 3 со светоизолированными окулярами и подключенные к электронному блоку 4 управления, включающему выполненный в виде микропроцессора 5 и соединенной своими входами с выходами микропроцессора 5, а выходами "а" ("а-1" и "а-2") - с излучателями 2 (2-1 и 2-2) очков-фотостимуляторов 1 схемы 6 управления излучением (соответственно 6-1 и 6-2, содержащие свои цифроаналоговые преобразователи на каждый излучатель 2-1 и 2-2), блок 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения, а также связанное с блоком управления установкой и исполнением процедур светолечения автономно перепрограммируемое запоминающее устройство 8, соединенные с микропроцессором 5 блок 9 питания, клавиатуру 10, индикатор 11 процедуры, источник 12 звукового сигнала, системную шину 13, а также отдельный интерфейс для связи с внешней ЭВМ.
Дополнительно устройство снабжено встроенными в электронный блок 4 управления по многопроцессорной архитектуре и соединенными через системную шину 13 с микропроцессором 5 блока 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительными микропроцессорами 14-15, каждый из которых снабжен своим выполненным в виде передающих на микропроцессоры 14-15 информацию от датчиков 18 и 19 аналого-цифровых преобразователей интерфейсом 16-17 (типа RS-232) с выходными разъемами "b" и "с" для подключения соответственно датчика 18 психофизического состояния пациента или датчика 19 проверки состояния глаза пациента.
Основной микропроцессор 5 блока 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения типа CPU-1, Atmega 128 является центральным процессором устройства воздействия светом на организм человека и в нем находится управляющая программа и память для хранения и обработки данных.
Схема 6 управления излучением представляет собой цифроаналоговые преобразователи контроллеров 6-1 и 6-2 управления (типа DAC-1, Т5620) работой излучателей 2 очков-фотостимуляторов 1 (соответственно 2-1 и 2-2 для левого и правого глаза) от микропроцессора 5. Схема 6 управления позволяет комбинировать форму сигнала, скважность, модуляцию и регулировать интенсивность излучателей 2 в зависимости от светочувствительности глаз или одного глаза. К ее выходным разъемам "а-1" и "а-2" подключен кабель 20 очков-фотостимуляторов 1, используемых для непосредственной терапии глаз.
В качестве источника 2 цветного света используются светодиоды, работающие в диапазоне видимого и инфракрасного излучения.
В качестве индикатора 11 процедуры используется алфавитно-цифровой многострочный дисплей, осуществляющий вывод на свой экран информации о лечебной процедуре в алфавитно-цифровом виде.
Датчик 18 психофизического состояния пациента может быть выполнен в виде датчика измерения давления, и/или датчика измерения пульса, и/или датчика измерения ЭКГ, и/или датчик дыхания и подключается соответственно к разъемам "b-1", "b-2", "b-3" и "b-4".
Датчик 19 проверки состояния глаза пациента может быть выполнен в виде глазного тонометра, и/или рефрактометра, и/или прибора КЧСМ и подключается соответственно к разъемам "с-1", "с-2", "с-3".
Дополнительные микропроцессоры 14-15 типа PU-2, Atmega 128 являются вспомогательными процессорами, с помощью которых осуществляются дополнительные возможности устройства для связи с основным микропроцессором 5 и обработки параметров психофизического состояния пациента. В них также расположена программа и память для хранения и обработки данных.
Наличие дополнительных устройств контроля состояния человека позволяет для людей с возбудимой психикой установить " неготовность " организма к принятию процедуры. В этом случае имеется возможность изменить начальный режим и длительность процедуры с целью " приведения " человека в стабильное состояние, а уже затем проводить курс реабилитации и/или лечения. Кроме того, мониторинг состояния человека в процессе процедуры позволяет замедлить или приостановить курс, например, для людей с заболеваниями сердца, органов дыхания и т.п.
Устройство воздействия цветом на организм человека также снабжено встроенным в электронный блок 4 управления, по меньшей мере, одним соединенным через системную шину 13 с микропроцессором 5 блока 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором 21 и дополнительными очками-фотостимуляторами 22, излучатели 23-1 и 23-2 которых связаны с ним через свою схему 24 управления излучением при подключении через соединительный кабель 25 к выходным разъемам "d-1" и "d-2", образующими дополнительный блок 26 управления установкой и исполнением процедур светолечения.
Дополнительный микропроцессор 21 типа PU-2, Atmega 128 является вспомогательным процессором, с помощью которого осуществляются дополнительные возможности устройства для связи с, по крайней мере, еще с одним пациентом и который через дополнительную схему 24 управления излучением, представляющую собой цифро-аналоговые преобразователи контроллеров 24-1 и 24-2 схемы управления (типа DAC-2, Т5620), управляет работой излучателей 23-1 и 23-2 очков-фотостимуляторов 22 (соответственно 23-1 и 23-2 для левого и правого глаза) от микропроцессора PU-2.
К DAC-2 подключены дополнительные очки-фотостимуляторы 22, использующиеся для непосредственной терапии глаз.
Известны положительные результаты проведения физио -, магнито- и вибротерапии для восстановления зрительных функций. В данном устройстве имеется возможность совместить или чередовать эти процедуры со светостимуляцией в одном курсе. Физио-, вибро - и магнитотерапия улучшают кровообращение, трофику (питание) мышц лекарственными средствами параллельно со светостимуляцией.
Устройство воздействия светом на организм человека также снабжено встроенным в электронный блок 4 управления и соединенным через системную шину 13 с микропроцессором 5 блока 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором 27, который снабжен своей схемой 28 управления терапией, выполненной в виде цифро-аналоговых преобразователей контроллера 29 (с выходными разъемами "е-1", "е-2", "е-3") управления (типа DAC-2, Т5620) работой дополнительных устройств 30 терапии от микропроцессора 27 (типа PU-3) и интерфейса 31 (с выходными разъемами гнездами "f-1", "f-2", "f-3") силового и информационного соответственно кабелей для подключения дополнительных устройств 30 терапии, выполненных соответственно в виде устройств физиотерапии и/или магнитотерапии и/или вибротерапии.
В микропроцессоре 27 также расположена дополнительная программа и память для хранения и обработки данных.
Дополнительный микропроцессор 27 типа PU-3, Atmega 128 является вспомогательным процессором, с помощью которого осуществляются дополнительные возможности устройства для связи с основным микропроцессором 5 и обработки параметров психофизического состояния пациента. В нем также расположена программа и память для хранения и обработки данных.
Устройство воздействия светом на организм человека снабжено также встроенным в электронный блок 4 управления и соединенным с микропроцессором 5 блока 7 управления установкой и исполнением процедур светолечения дополнительным микропроцессором 32 управления работой принтера 33 и монитора 34, который снабжен соответственно интерфейсами 35-36 с выходными портами соответственно для подключения принтера 33 и монитора 34.
Принтер 33 служит для вывода на печать всей необходимой для проведения процедуры информации о режимах процедур и состоянии пациента.
ЛСД монитор 34 служит для отображения на его большом экране всей необходимой для анализа врачу информации.
Количество встроенных в очки-фотостимуляторы 1 и соответственно 22 излучателей 2-1 и 2-2, 23-1 и 23-2, используемых в данном устройстве, - не менее 4 (для базовой модели) на каждый глаз, но по желанию потребителя количество встроенных излучателей может быть увеличено.
К основному микропроцессору 5, помимо клавиатуры 10 и индикатора 11 процедуры, дисплей которого служит для отображения информации о нозологии и параметрах, как сказано выше, подключен блок 9 питания, в состав которого входит аккумулятор 37, служащий для гальванической развязки устройства от сети, и зарядное устройство 38, служащее для зарядки аккумулятора 37. Устройство может питаться от промышленной сети через адаптер (на чертежах не показан) или от автономного блока питания 9. Наличие автономного блока 9 питания (напряжение - 9 В) позволяет использовать устройство в автономных условиях, что является безопасным для пациента.
В устройстве все дополнительные микропроцессоры 14, 15, 21, 27 и 32 подключены к основному микропроцессору 5 блока 7 управления и установкой процедур светолечения посредством общей системной шины 13.
В качестве источника цветного света используются светодиоды, работающие в диапазоне видимого и инфракрасного излучения. Спектральный диапазон работы встроенных источников излучений - в диапазоне 400-1300 нм, режим излучения - импульсно-периодический, частота импульсов - регулируемая в диапазоне 0,1-100 Гц ступенчато, с шагом не более 0,1 Гц. Дополнительно имеется режим 3000 Гц. Скважность следования импульсов в пачке для каждого излучателя - в диапазоне 45-65%. Время излучения для каждого излучателя - регулируемое в диапазоне 0-10 мин, ступенчато, с шагом 10 сек.
2
Средняя плотность потока ИК-излучения на выходе излучателей - не менее 5,0 мВт/см.
Мощность, потребляемая устройством при работе от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, составляет не более 20 Вт.
Предложенное устройство воздействия светом на организм человека конструктивно представляет собой малогабаритный, легко переносимый, настольный прибор в комплекте со специальными терапевтическими очками и гибким многожильным кабелем, соединяющим очки с электронным блоком управления, выполненным по типу персонального компьютера, а также программы управления " Laser Sight". Управление режимами работы излучателей осуществляется с помощью программы управления. Там же происходит индикация режимов работы аппарата, выбор методик и частот.
Устройство обладает также возможностью измерения КЧСМ до, после, в процессе лечения. Кроме того, устройство для воздействия светом на организм человека может быть подключено к датчику 18 психофизического состояния пациента, т.е., например, датчикам частоты сердечных сокращений и дыхания (чертежах не показаны).
На практике могут быть использованы известные датчики пульса и дыхания, подключаемые через разъем "b" аналого-цифровых преобразователей интерфейса к микропроцессору 14. В качестве датчика пульса может быть выбрана оптопара (фотодиод, светодиод), которая может быть расположена на пальце пациента, а в качестве датчика дыхания - терморезистор, устанавливаемый в районе носовых отверстий пациента.
Информация о состоянии пациента во время проведения процедуры (а также до или после ее проведения) в виде частоты сердечных сокращений, а также информация о дыхательном цикле пациента с датчиков входа и выдоха, которые располагаются в области органов дыхания пациента, подается на вход аналого-цифровых преобразователей интерфейса 16 и используется для модуляции степени яркости импульсов излучения и регулирования циклов их коммутации через команды дополнительного микропроцессора 14, подаваемые через центральный микропроцессор 5 на схемы 6 и 24 управления излучением излучателей 2 и 23
Существо процесса корреляции функционального состояния, как известно из ранее проведенных отечественными медиками исследований [4], заключается в "биоуправляемом цветосветовом воздействии только в благоприятные фазы ритмов восприятия цветосветовых импульсов, чему соответствуют фазы ритмов увеличения кровенаполнения ткани зрительного анализатора (сокращение сердца и вдоха), коррекции ритма монокулярного восприятия с учетом исходного отклонения от нормы и обеспечения захвата ритма при отклонении исходного периода ритма монокулярного восприятия более чем в два раза, в использовании комбинаций цвета светодиодов с избирательным воздействием на левое или правое полушарие (правый или левый глаз) по показаниям необходимой коррекции (релаксации или активации) и контроля соответствующего диапазона отношения частоты пульса к частоте дыхания, который позволяет своевременно предупреждать развитие утомления или нарушения вегетативного баланса".
Устройство имеет возможность изменения стандартных и разработки новых режимов указанных нозологий (процедур) и создания новых режимов (нозологий), которые могут быть применены как в офтальмологии, так и в общей терапии.
Устройство также может быть подключено и к датчику 19 проверки состояния глаза пациента, в роли которого могут выступать такие устройства, как тонометр и/или рефрактометр и/или прибор КЧСМ (на чертежах не показаны).
Применение таких измерительных средств, как тонометр, рефрактометр, прибор КЧСМ, измерение частоты пульса и общего давления, кардиограммы позволяет объективно оценить физическое состояние пациента до начала и во время проведения процедуры, а также оценить эффективность в процессе ее проведения.
Устройство воздействия светом на организм человека имеет нормированную величину генерации (мелькания) и контроля его амплитуды и частоты для использования в качестве КЧСМ (прибора измерения и регистрации критической частоты слияния мельканий), используемого до, и/или после, или в процессе проведения любой процедуры.
Измерение критической частоты слияния мельканий, частоты пульса, артериального давления сразу после окончания процедуры, до и в процессе процедуры позволяет объективно оценить ее эффективность и тенденции, в случае замедления тенденции и улучшения состояния пациента позволяет изменить режим курса лечения, что особенно важно для глаукомных больных и гипертоников.
Использование прибора КЧСМ для проведения диагностики реактивности каналов передачи сигналов в сетчатке по методу КЧСМ позволяет на основе его показаний устанавливать режим светостимуляции самим или автоматически по программе в зависимости от показаний КЧСМ для правого и левого глаза, или при различной остроте зрения режим светостимуляции может быть монокулярный и бинокулярный.
Степень достоверности замеров критической частоты слияния мельканий определяется, как известно, программой, которая учитывает чувствительность зрительного анализатора и определяет время цветостимуляции для восстановления зрительных функций при их нарушении. Пациент смотрит на источники света средства для диагностики, которые мелькают с переменной частотой, которая меняется в сторону уменьшения или увеличения посредством клавиатуры, как правило, в диапазоне от 25 до 100 Гц. Определение частоты слияния мельканий проводят для каждого глаза отдельно от меньшей частоты к большей, или наоборот, а показания слияния мельканий отражаются на экране монитора в виде цифр, диаграмм графиков, и по ним судят об утомлении или патологии.
В качестве устройств последовательной или параллельной терапии могут быть использованы, например, устройства физиотерапии для лечения низкочастотным импульсным током переменной частоты и амплитуды (величины амплитуды импульсного напряжения - 1÷100 вольт, частота импульсов 50÷150 Гц), устройства магнитотерапии для воздействия на человека постоянным магнитным полем малой напряженности (величина магнитной индукции на выходе - не менее 40 мТл), устройства вибротерапии для воздействия на человека механическими колебаниями звуковой частоты (частота колебаний 50÷1000 Гц). Устройство для магнитотерапии, выполненное, например, в виде постоянных магнитов 39, может быть размещено в известных зонах проекций биологически активных точек зрительного анализатора на внутренней боковой поверхности дужек оправы 3 очков-фотостимуляторов 1, 22. Совместное воздействие модулированным импульсным светом излучателей 2 (23) в спектре видимых цветов и магнитным полем, например постоянного магнита 39, на биологические активные зоны зрительного анализатора, как известно, оказывают лечебный и оздоровительный эффекты. Устройство вибротерапии может быть выполнено в виде вибромеханического массажера 40, включаемого посредством выключателя 41, размещаемого, например, на оправе 3 очков-фотостимуляторов 1 (22) в зоне переносицы. Интерфейс 42 связывает предложенное устройство с внешней ЭВМ (на чертежах показана пунктиром). Интерфейс устройства имеет от 1 до 4 разъемов (портов), каждый из которых имеет возможность подключения к разветвителю (hub) интерфейсов. Применение дополнительных устройств терапии и/или диагностики, имеющих разъем (порт), следующее (два варианта).
1. Производитель указанных устройств предоставил "протокол обмена", который вводится в программу управления устройством, что дает возможность вести процесс светолечения и реагировать на результат в процессе в режиме "on-line", т.е. параллельно.
2. "Протокола обмена" нет. Врач принимает информацию от прибора диагностики на свой компьютер и вводит коррекцию процедуры светолечения в ручном режиме.
Предложенное устройство воздействия цветом на организм человека используют следующим образом.
С помощью соединительного кабеля 20 подключаем очки-фотостимуляторы 1 к электронному блоку 4 управления [USB - разъем ("а-1" и "а-2") на боковой стороне поверхности корпуса электронного блока 4 управления].
Подключаем блок 9 питания с помощью разъема на лицевой стороне блока 4 управления. Включаем устройство, нажав и удерживая кнопку "F1" в течение 3 сек. Включение устройства вибротерапии 30 (вибромеханического массажера, если он входит в комплект поставки) при подсоединении его кабелем к разъемам "е-3" и "f-3" схемы 28 управления работой дополнительных устройств 30 терапии осуществляется выключателем на оправе очков-фотостимуляторов 1 в районе переносицы. Выключение устройства производится в меню "выключение аппарата". В случае необходимости экстренного прекращения сеанса терапии при работающих излучателях 2 (23) необходимо предварительно нажать на кнопку " ESC ".
При включении устройства в сеть на экране дисплея индикатора 11 появляется надпись " Спектро(цвето)тренажер ". При нажатии любой клавиши клавиатуры 10 мы попадаем в основное меню " Выбор режима (стандартные), ввод - <ENTER>, отмена - <ESC>". Далее стрелками "вверх" и "вниз" можно выбрать один из 4 режимов, который будет отражаться во второй строчке меню: "Стандартные", "Новые", "Сервис" или "Выключить устройство".
В общем случае устройство воздействия цветом на организм человека имеет четыре варианта работы.
1. ТЕРАПИЯ (СТАНДАРТНЫЕ РЕЖИМЫ) С ВЫБОРОМ ИЗ БАЗЫ ДАННЫХ (17 БОЛЕЗНЕЙ - НОЗОЛОГИЙ).
1. Астигматизм.
2. Амблиопия.
3. Атрофия.
4. Блефарит.
5. Близорукость.
6. Глаукома.
7. Диабетическая ретинопатия.
8. Дистрофия сетчатки.
9. Иридоциклит.
10. Кератит.
11. Катаракта.
12. Компьютерный зрительный синдром (восстановление зрительных функций после зрительно-напряженного труда).
13. Косоглазие.
14. Дальнозоркость.
15. Неврит зрительного нерва.
16. Увеит.
При выборе режима "Стандартные" нажатием клавиши "Ввод" мы попадаем в меню "Заболевание, например глаукома", где стрелками вверх или вниз выбираем одну из записанных (из 16-ти) в устройство нозологий. После выбора нозологии нажимаем клавишу "Ввод" и переходим к следующему меню "Глаукома - сеанс". В этом меню есть возможность выбрать два режима: "Сеанс" или "Яркость", при выборе режима "Яркость" мы переходим в меню, например, "Глаукома - красный", где можем настроить яркость для каждого цвета отдельно. Для этого нужно стрелками "Вверх" и "Вниз" выбрать нужный нам цвет и нажать "ENTER".
На экране появится меню "Глаукома «88%»". Включаются красные светодиоды излучателей 2 (23) и стрелками "Влево" или "Вправо" можно отрегулировать яркость свечения. Для возврата в предыдущее меню нужно нажать "ESC". После окончания регулировки яркости нужно нажимать "ESC" до появления меню "Глаукома - сеанс". Все параметры яркости для данной нозологии для данного пациента будут сохранены в памяти устройства, как сохранен базовый вариант. Далее для запуска курса терапии требуется нажать "ENTER" и мы переходим в меню "Глаукома - сеанс - 10,3 мин". Для запуска нужно нажать клавишу "START", запустится процесс терапии и на экране дисплея индикатора 11 будет отражаться ее ход "Процедура - Шаг 1<170> сек", по окончании процедуры на экране появится надпись "Сеанс закончен". После нажатия клавиши "ESC" мы вернемся в меню "Глаукома - сеанс, Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
2. ТЕРАПИЯ ПО МЕТОДИКАМ, СОЗДАВАЕМЫМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ (РЕЖИМ "НОВЫЕ"), - МЕНЕЕ ПЯТИ НАСТРОЕК (может быть увеличено до 255).
Выбор режима - "Новые", ввод - <ENTER>, отмена - <ESC>. Выберем режим "Новые" и нажмем <ENTER>, мы перейдем в меню создания новых нозологий и их редактирования "Новые - выбрать, Новые - изменить". Выберем - "Выбрать" и нажмем <ENTER>, мы перейдем в меню новых нозологий (см. табл.1), которые мы создали и хотим применить "Выбрать - Новая 1", далее для запуска курса терапии требуется нажать <ENTER>, мы перейдем в меню "Новая 1 - Сеанс 5,3 мин, старт - <START>, отмена - <ESC>".
Для запуска нужно нажать клавишу <START>, запустится процесс терапии и на экране дисплея индикатора 11 будет отображаться ее ход "Процедура - Шаг 1 <170> сек". По окончании процедуры на экране дисплея появится надпись "Сеанс закончен. Отмена - <ESC>". После нажатия клавиши <ESC> мы вернемся в меню "Выбрать - Новая 1, ввод - <ENTER>, отмена - <ESC>".
После нажатия клавиши <ESC> мы вернемся в меню "Новые - Выбрать". Выберем режим "Изменить", нажмем <ENTER>, мы перейдем в меню создания новых нозологий и их редактирования "Изменить - Новая 1". Выберем, какую новую нозологию мы хотим изменить, стрелками "Вверх"-"Вниз" и нажмем <ENTER>, мы перейдем в меню "Изменить - Шаг 1, ввод - <ENTER>, отмена - <ESC>". Выберем Шаг, который хотим изменить и нажимаем <ENTER>, например, если мы выбрали Шаг 1, то у нас появится следующее меню, в котором можно отредактировать "Настройка излучателей. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>; Установка интервала. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>". Выберем Установку интервала и нажмем <ENTER>, при этом у нас появится следующее меню, в котором можно отредактировать "Установка - 180 сек. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>". Нажмем <ENTER> и у нас появится следующее меню, в котором можно отредактировать время "Новое значение, сек. Отмена - <ESC>", например 004, 060, 170. Появится надпись "Записать - <ENTER>", нажмем <ENTER> и данные будут изменены, а мы вернемся в меню Установка интервала, если нужно проведем изменения интервалов Шага 1, Шага 2, Шага 3, Шага 4.
Выберем "Настройку излучателей", нажмем <ENTER> и у нас появится следующее меню, в котором можно перейти в меню "Тип излучателя", например "Тип излучателя - Красный. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
Выберем цвет излучателя стрелками Вверх-Вниз и нажмем<ENTER>. Появится меню, в котором мы можем включить или выключить излучатель в данном шаге и в данной нозологии. При выборе ВКЛ. после нажатия<ENTER>мы перейдем в следующее меню, где сможем настроить частоту и мощность излучения. Частота задается в герцах, мощность - процентах: "Красный - Частота. Ввод - <ENTER>. Отмена -<ESC> ⇒ Изменение частоты - 0000,0 Герц. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Новое значение - 0000,0 Герц. Записать - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
Таким же образом происходит настройка мощности излучения стрелками Влево-Вправо: "Красный - Мощность излучения. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Изменение мощности - «35%». Записать - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
Настройка излучателей 2, если нужно проведем настройку Красного, Зеленого, Синего, ИК-излучения.
3. РЕЖИМ " СЕРВИС " (позволяет проверить заряд аккумулятора).
Стрелками " Вверх-Вниз" можно выбрать один из шести режимов, который будет отображаться во второй строчке меню "Сервис - Зарядка батареи. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Сервис - Подсветка дисплея. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Сервис - Серийный номер. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Сервис - версия. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Сервис - Конфигурация. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Сервис - Изменение пароля. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
В режиме "Зарядка батареи" мы можем проверить, установлена ли батарея или нет, а также проверить, насколько она заряжена: "Сервис - Зарядка батареи. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>"; "Батарея отключена. Отмена - <ESC>".
В режиме "Подсветка дисплея" мы можем отрегулировать подсветку дисплея стрелками Влево-Вправо: "Сервис - Подсветка дисплея. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Подсветка - «70%». Записать - <ENTER>. Отмена - <ESC>".
В режиме "Серийный номер" мы можем проверить серийный номер Устройства: "Сервис - Серийный номер. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ S/n 0002 - Дата 05.10.2006. Отмена - <ESC>".
В режиме "Версия" мы можем проверить, какая версия программы установлена в наше устройство, а также в этом меню можно загрузить новое программное обеспечение, используя специальный кабель для подключения к ПЭВМ: "Сервис - Версия. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Ver.1010 / Дата 05.01.2006. Отмена - <ESC>".
В режиме "Конфигурация" мы можем включить или выключить из набора "Стандартные Нозологии" по выбору, причем изменения можно произвести, только введя сервисный пароль: "Сервис - Конфигурация. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Введите пароль. ********. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Настройка меню - Стандартные. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Заболевание - Глаукома. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Включено - Выключено. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC>=>".
В режиме "Изменение пароля" можно изменить сервисный пароль: "Сервис - Изменение пароля. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒ Введите пароль - ********. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒".
4. ВЫКЛЮЧИТЬ УСТРОЙСТВО.
В этом режиме мы можем выключить Устройство, нажав клавишу <ENTER>: "Выбор режима - Выключить Устройство. Ввод - <ENTER>. Отмена - <ESC> ⇒".
Ниже приведены примеры, показывающие реализацию назначения с помощью предложенного устройства.
Пример 1. Ребенок 10 лет. В процессе учебы возникла необходимость применения очков для чтения на классной доске, врач прописал линзы -1,0 D на оба глаза. Однако применение устройства в стандартном режиме позволило после 10 стандартных процедур отказаться от применения очков и четко читать материал на классной доске с любого расстояния. Подтвердился диагноз - спазм аккомодаций, то есть переутомление мышц глаза.
Пример 2. Девочка 14 лет в течение 3 лет пользовалась очками -1,5 D, в процессе занятий обратилась к врачу из-за появившегося дискомфорта при распознавании предметов вдали. Врач предложил увеличить линзы до 2,25 D. Были проведены ежедневные сеансы тренинга в режиме N13 (близорукость). После 5 пар процедур сразу после занятий в школе и перед сном пропал дискомфорт, а после проведения еще 5 процедур только после занятий в школе отпала необходимость изменять (увеличивать) силу линз. После двух недель без тренинга процедуры были восстановлены один раз после занятий в школе через день. Через 3 недели девочка использовала очки в школе только для длительного чтения на доске. В результате нового обследования установлено, что снят спазм аккомодаций, улучшено цветоразличение, для спокойной работы достаточно линз (-0,75÷-1,0 D), т.е. идет восстановление изменения радиуса роговицы глаз.
Пример 3. Несколько человек от 40 до 55 лет использовали режим N12. Компьютерный зрительный синдром - т.е. восстановление зрительных функций. Все отметили улучшение цветопередачи после 5-7 процедур, после 5-10 процедур пропало чувство дискомфорта и тяжесть в глазах и веках.
Опытная партия изготовленных на базе заявленного изобретения Иванидзе В.Н., являющегося генеральным директором ЗАО " Интероптик ", устройств воздействия светом на организм человека была испытана в течение 1,5 лет в двух салонах " ЗАО Интероптик ". Отрицательного действия прибора зарегистрировано не было, всегда после серии процедур улучшалось цветоощущение и распознавалась большая гамма оттенков, снимались спазматические явления, повышалась комфортность зрения и пропадала усталость. Положительные результаты достигались как у детей (школьного возраста), так и у взрослых, занятых зрительно напряженным трудом, работой на компьютере.
Согласно заключению данное устройство воздействия светом на организм человека заявлено как тренажер для улучшения зрительных функций, и хотя не заявлено пока как лечебное средство, однако может быть рекомендовано для психофизиологической разгрузки в целях релаксационного эффекта для снижения зрительного утомления, снятия спазмов аккомодации и временного повышения остроты зрения и тренинга зрительного анализатора (в норме, при дальнозоркости, близорукости и астигматизме), а также восстановления зрения после наблюдения различных быстро передвигающихся предметов или работе в сумраке или ночью.
Апробация устройства закончена, разрабатываются новые технические условия как на медицинское изделие, которые после получения приоритета будут направлены на медицинские исследования в Московский государственный медицинский университет и в Детскую республиканскую клиническую больницу.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию "ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ".
Таблица 1.
Режимы работы
Название
Время
Красн
Зелен
Син
ИК
мин
Гц
Гц
Гц
Гц
3,3
0,8
1)
Астигматизм
7
0,8
10,3
0,8
14
Stop
3,3
0,8
2)
Амблиопия
7
0,8
10,3
0,8
14
Stop
3,3
0,8
0,8
3)
Атрофия
7
0,8
0,8
зрительного
10,3
0,8
0,8
нерва
14
Stop
3,3
0,8
0,8
4)
Блефарит
7
0,8
0,8
10,3
0,8
0,8
0,8
0,8
14
Stop
3,3
0,8
5)
Близорукость
7
0,8
10,3
0,8
14
Stop
3,3
0,8
0,8
6)
Глаукома
7
0,8
0,8
10,3
0,8
0,8
14
Stop
7)
3,3
0,8
Диабетическая
7
0,8
ретинопатия
10,3
0,8
14
0,8
17,3
1,2
21
80
24,3
Stop
3,3
0,8
7
0,8
8)
Детоксикация
10,3
0,8
14
0,8
17,3
1,2
21
80
24,3
Stop
3,3
0,8
9)
Дистрофия
7
0,8
сетчатки
10,3
0,8
14
Stop
3,3
0,8
0,8
10)
Иридоциклит
7
0,8
0,8
10,3
0,8
0,8
0,8
0,8
14
Stop
3,3
0,8
0,8
11)
Кератит
7
0,8
0,8
10,3
0,8
0,8
0,8
0,8
14
Stop
3,3
0,8
12)
Катаракта
7
0,8
10,3
3000
3000
14
Stop
3,3
0,8
13)
Компьютерный
7
0,8
зрительный
10,3
3000
3000
синдром
14
Stop
3,3
0,8
14)
Косоглазие
7
0,8
10,3
0,8
14
0,8
17,3
1,2
21
10
24,3
40
28
80
31,3
Stop
3,3
0,8
15)
Миопия
7
0,8
10,3
0,8
14
Stop
3,3
1,2
1,2
16)
Неврит
7
10
10
зрительного
10,3
80
80
нерва
14
Stop
3,3
0,8
0,8
17)
Увеит
7
0,8
0,8
10,3
0,8
0,8
0,8
0,8
14
Stop
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение № 2098059, МКИ A61F 9/00, 1996 г.
2. Свидетельство РФ на полезную модель № 0006683, МКИ А61В 3/00, 1997 г.
3. Патент РФ на изобретение № 2167634, МКИ A61F 9/00, А61В 3/00, 1999 г. (прототип).
4. Патент РФ на изобретение № 2252733, МКИ A61F 9/00, 2003 г.