УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ В ПЕРИОД СНА В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для определения физиологических и патологических событий в период сна посредством регистрации движений глаз и периорбитальной мускулатуры, движений головы и конечностей (глобальные движения), а также температуры тела и частоты сердечных сокращений (ЧСС), в бытовых условиях.
Из предшествующего уровня техники известны технические решения, предназначенные для мониторинга ночного сна, патенты RU 161679 U1, RU 167288 U1, RU 2553185 C1, RU 2548791 С2. Недостатками известных технических решений является то, что информация собирается только с одного типа датчиков; работа устройств зависит от медицинского персонала.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является изобретение по патенту RU 77766 «Устройство для бесконтактной регистрации физиологических сигналов во время сна», предназначенное для бесконтактной регистрации физиологических сигналов во время сна, при помощи сейсмического акселерометра, располагающегося под подушкой обследуемого и регистрирующего микродвижения человека. Прототип представляет собой плоскую платформу, образованную двумя пластинами, соединенными друг с другом упругими элементами, с расположенным на одной из пластин сейсмическим акселерометром, обеспечивающим регистрацию микроперемещений пластин относительно друг друга, соединяемый с возможностью разъема с корпусом прибора, в котором расположены также соединенные с вышеуказанным разъемом последовательно соединяемые друг с другом блок защиты от статического электричества, микромощный операционный усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), при этом АЦП соединен с возможностью обратной связи с RISC контроллером, который в свою очередь соединен с возможностью обратной связи с часами реального времени и блоком накопления информации, а блок накопления информации через блок защиты от статического электричества соединен с возможностью разъема с ПК компьютером, расположенным вне корпуса.
Недостатками прототипа являются: отсутствие информации необходимой для дифференцирования физиологических и пароксизмальных движений; отсутствие системы режекции артефактов; невозможность титрования эффективной дозы препарата; неприменимость устройства для ежедневного скрининга.
Недостатки прототипа решает заявляемая полезная модель.
Техническим результатом является создание устройства с оптимальными техническими, эксплуатационными и технологическими характеристиками. Устройство позволит производить полиграфическую регистрацию физиологических и пароксизмальных событий в период сна в бытовых условиях. Достижение заявленного технического результата в устройстве достигается путем комбинации акселерометра и пьезоэлемента, крепящихся в области переносицы, с двумя термодатчиками и фотоплетизмографом, крепящихся в височной области. Данный набор и способ крепления датчиков позволяет с высокой точностью дифференцировать физиологические и патологические движения в течение сна и время их возникновения по отношению к фазам сна.
Область применения включает профилактическое обследование здоровых контингентов, первичный скрининг и динамический мониторинг пароксизмальных нарушений сна при заболеваниях центральной нервной системы.
Устройство содержит измерительный блок 1, последовательно соединенный с блоком обработки информации 2, и SD-картой памяти 3. Блок управления и обработки информации выполнен с возможностью подключения набора датчиков различной конфигурации. Принципиальная схема устройства приведена на фиг. 1.
Для выявления движений в период сна применяют акселерометр, расположенный на голове, что позволяет оценивать движения связанные с активацией аксиальной мускулатуры, а не конечностей. Для дифференциации времени возникновения движений в период сна используется датчик движения глаз (пьезоэлектрический датчик), реагирующий на активацию периорбитальной мускулатуры, что позволяет выделять наступление фазы быстрого сна. Для выявления активационных движений в период медленного сна используют дополнительные каналы, регистрирующие увеличение частоты сердечных сокращений и температуры тела, что характерно для активации нервной системы. Два термодатчика используются для регистрации температурных асимметрий в различных областях.
Устройство содержит следующие элементы: очки для сна, со встроенными пьезоэлектрическим датчиком и акселерометром, закрепленными в районе переносицы, двумя термодатчиками и фотоплетизмографом, крепящимися в височной области; блок обработки информации, состоящий из блока фильтрации и блока усиления.
Сущность заявляемого технического решения поясняет изображение на фиг. 2,
Для выявления эпизодов движения глаз во время сна используют пьезоэлектрический датчик, локализующийся в области переносицы. Датчик 2 фиксируется на внутренней стороне очков для сна. Движения глаз и периорбитальной мускулатуры во время сна приводят к генерации электрического сигнала, поступающего на преобразующий блок, осуществляющий фильтрацию 5 и усиление сигнала 6. Для выявления эпизодов движения головы во время сна используют акселерометр 2 фиксирующийся на очках для сна. Для регистрации температуры используется два термодатчика 3, фиксирующихся в височной области. Для регистрации ЧСС используется фотоплетизмограф 4, располагающийся в височной области или крепящийся с помощью клипсы к мочке уха. Генерируемые датчиками сигналы передаются на преобразующий блок 7, проходя последовательно через блок фильтрации артефактов и блок усиления. Далее аналоговый сигнал записывается на встроенную SD-карту устройства. В зависимости от технического варианта решения собранная за ночь информация поступает на персональный компьютер или мобильное устройство пользователя 8 через:
Беспроводное соединение;
USB-вход персонального компьютера пользователя.
Передача данных в зависимости от технического варианта решения может осуществляться проводным и беспроводным способом.
Распознавание сигнала может осуществляться любым программным обеспечением (ПО), предназначенным для работы с цифровыми данными. При обработке данных используются алгоритмы, позволяющие, исходя из знаний периодичности физиологической смены фаз сна, восполнить дефицит информации обычно получаемой в сомнологических лабораториях с помощью синхронно регистрируемой электронейромиограммы и электроэнцефалограммы. Точность получаемой информации увеличивается при последующих регистрациях за счет возрастающего уровня режекции (удаления) артефактов, осуществляемого программными (аналитическими) методами.
Примеры применения устройства:
Пример 1: Активный мониторинг на дому у лиц, страдающих хроническими заболеваниями нервной системы, влияющими на структуру и требующими периодической оценки клинической эффективности принимаемой терапевтической дозы препарата.
Пользователь дома перед засыпанием надевает маску для сна и активирует устройство. Датчики устройства собирают информацию о физиологических и патологических событиях, происходивших в течение ночи. Фиксируется время начала сна, число движений, их тип, время пребывания в каждой из фаз сна. В случае регистрации патологических событий связанных с заболеванием, пользователю высылается список профессиональных медицинских рекомендаций доврачебного уровня. По собранным устройством данным, лечащий врач сможет откорректировать назначенное лечение или оценить его эффективность.
Пример 2: Диагностика расстройств сна на доврачебном этапе.
Пользователь, жалующийся на расстройства сна, использует устройство с целью получения дополнительных характеристик исследуемых событий в период сна. Проведя серию мониторингов ночного сна пользователь с полученными данными обращается за врачебной консультацией. Врач с учетом дополнительной информации о расстройстве сна с большей точностью составляет план нейрофизиологического исследования.