Устройство для реабилитации в послеинсультный период

Предлагаемое техническое решение относится к области здоровья, а именно к восстановительной (реабилитационной) медицине, к средствам нейрофизиологической стимуляции структур нейронов коры головного мозга в послеинсультный период. Основной задачей устройства является стимулирование активности головного мозга больных перенесших инсульт или инфаркт головного мозга, посредством воздействий на нейронные поля через аудио и видео рецепторные системы.
Ишемический инсульт головного мозга (инфаркт мозга) - это острая недостаточность мозгового кровообращения, влекущая за собой нарушения неврологических функций. Острый ишемический инсульт возникает из-за закупорки сосуда тромбом, или эмболом. Из-за нарушенного кровообращения участки головного мозга гибнут, а те функции, которые они контролировали, нарушаются.
Геморрагический инсульт головного мозга - результат повреждения стенки сосуда и кровоизлияния. Развивается стремительно и имеет тяжелейшие последствия.
При инфаркте головного мозга происходит нарушение его кровоснабжения, в результате чего ткани пораженного участка начинают отмирать. Недостаточное поступление крови к головному мозгу происходит из-за атеросклеротических бляшек, препятствующих ее нормальному току, из-за нарушений ритма сердца или из-за проблем со свертывающей системой крови.
При геморрагическом инсульте головного мозга, напротив, усиливается приток крови к нему, из-за чего происходит разрыв артерии. Причиной становятся сосудистые патологии или гипертонический криз.
Из современных подходов, используемых в медицинской технике для реабилитации людей перенесших инсульт можно выделить физиотерапию, компьютеризированные и роботизированные системы кинезиотерапии, тренировки в виртуальной реальности, электромиографическую-биологическую обратную связь, функциональную электрическую стимуляцию и транскраниальную магнитную стимуляцию. (Ибрагимов, М.Ф., Хабиров, Ф.А., Хайбуллин, Т.И., Гранатов, Е.В. Современные подходы к реабилитации больных, перенесших инсульт // Практическая медицина. - 2012. - №. 57.)
Из существующих устройств наиболее близкими к заявленному техническому решению являются: Nova Pro 100, Inner Pulse, Luma 10, Pro Tutor - ww.photosonix.com; заявка 2002131036/14, 18.11.2002 и Устройство сенсорной стимуляции «лингвостим» - www.lingvostim.com; заявка: 2013111778/14, 15.03.2013. Данные устройства имеют ряд недостатков.
У линейки устройств Nova Pro 100, Inner Pulse, Luma 10, Pro Tutor и устройства сенсорной стимуляции «лингвостим» техническими недостатками является:
1) Отсутствие возможности регулирования форм воздействующих сигналов;
2) Отсутствие установки различных вариантов частотных модуляций воздействующих сигналов;
3) Отсутствие возможности настройки и управления воздействия на каждый глаз отдельным сигналом и воздействующей частотой;
4) Отсутствие возможности формирования характеристик воздействия с разным цветом на каждый глаз.
5) Близкое расположение светодиодов к глазу.
Задачей настоящего технического решения является устранение существенных недостатков приборов, предложенных в качестве ближайших аналогов.
Данная задача достигается за счет того, что устройство содержит микроконтроллер, который генерирует и управляет характеристиками сигнала. Далее воспроизведенный сигнал идет на цифро-аналоговый преобразователь, где преобразуется в звуковой сигнал и далее по аудиоканалу поступает в звуковоспроизводящее устройство. Одновременно генерируется второй сигнал на микроконтроллере, который поступает на широтно-импульсный модулятор, который преобразовывает цифровой сигнал от микроконтроллера в световой сигнал и далее он поступает на световоспроизводящее устройство. В качестве звуковоспроизводящего устройства могут быть использованы стерео наушники. В качестве световоспроизводящего устройства могут быть использованы маска с rgb-светодиодами и светофильтрами.
Техническим результатом, является воспроизведение широкого спектра разнообразных сигналов как аудиовоздействия, так и визуального воздействия с широким набором регулируемых характеристик, что позволит значительно улучшить качество ожидаемых результатов, а также расширить область применение в медицине.
Компоновка устройства изображена на рис. 1.
Устройство для реабилитации в послеинсультный период включает в себя блок аудиовоздействия 1, блок генерации и управления 3, и блок световоздействия 2.
Блок световоздействия изображен на рис. 2. Состоит из платы с rgb-светодиодами 4, пластикового корпуса 5, оправ для светофильтра 6, нейтральных светофильтров 7, поролонового наличника 8, пластиковой крышки 9. Плата с rgb-светодиодами может представлять собой плату с расположенными под каждый глаз по кругу или рядами rgb-светодиодами. Количество светодиодов на каждый глаз порядка 10 штук (условно не показано).
Алгоритм работы блок генерации и управления изображен на рис. 3.
Где схематично изображена схема генерации, обработки и преобразования воздействующего сигнала.
Устройство работает следующим образом. На блоке управления выставляются: режим работы, характеристики воздействующих сигналов и время воздействия. После выставления всех параметров происходит нажатия кнопки «Старт». Далее идет генерация выставленных сигналов на микроконтроллере и их подача на цифро-аналоговый преобразователь, где сигналы преобразуются в звуковой сигнал, который далее по аудиоканалу поступает в стерео наушники. Аналогично сгенерированный сигнал подается на широтно-импульсный модулятор, и от него сигнал поступает rgb-светодиоды, которые преобразовывают сигнал от широтно-импульсного модулятора в световой сигнал. Воздействие заканчивается по истечению времени, выставленному на блоке управления. Или кнопкой «Стоп» если необходимо срочно прекратить сеанс воздействия.