УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕФЛЕКТОРНОЙ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ ОРГАНИЗМА

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к рефлексотерапии, и может быть использована для мониторинга и коррекции функционального состояния организма человека на основе измерения порогов температурной болевой чувствительности (ПЧ) акупунктурных точек (AT) входа/выхода основных каналов.
Известны устройства для мониторинга функционального состояния отдельного органа или физиологической системы организма, основанные на измерении различных показателей, таких как электрические биосигналы, потенциал электрокардиограмм, микротоки от AT основных каналов, электромагнитное излучение человека, пороги температурной болевой чувствительности (ПЧ) акупунктурных точек (AT) входа/выхода основных каналов.
В устройстве комплексной оценки состояния здоровья человека по патенту (RU 2215471 С2, МПК А61В 5/05, oп. 20.06.2003) с помощью датчика в виде пассивных и активных электродов измеряют микротоки поочередно в репрезентативных AT на теле человека, и через автономный блок преобразования и усиления вводят измеренные данные в ЭВМ. Измерение биотоков осуществляют в режиме диалога с ЭВМ, результаты анализа в которой формируют в виде развернутых характеристик функционального состояния органов и систем организма с визуализацией их картины. Недостатком устройства по патенту RU 2215471 является отсутствие каналов передачи измеренных данных от автономных блоков удаленных пациентов на сервер, что снижает эффективность использования вычислительных ресурсов.
Известна система диагностики состояния сердечно-сосудистой системы человека по патенту на полезную модель (RU 48261 U1, МПК А61В 5/02, oп. 10.10.2005), которая содержит, по меньшей мере, одну автономную портативную систему сбора кардиометрических данных, соединенную каналами передачи данных вычислительной сети с системой обработки данных. Каждая портативная система сбора кардиометрических данных содержит датчик, в который входят электроды, соединенные через многоканальный усилитель с входами многоканального устройства аналого-цифрового преобразования, который является выходом датчика. Выход датчика соединен с микропроцессором, к которому подключены блок отображения информации и блок связи с вычислительной сетью. В качестве микропроцессора, блока отображения информации и блока связи с вычислительной сетью могут быть использованы соответственно процессор, дисплей и GPRS - модем мобильного телефона. Система обработки данных выполнена с возможностью автоматической или автоматизированной обработки кардиометрических данных, поступающих от двух или более портативных систем сбора кардиометрических данных. Портативные системы сбора кардиометрических данных выполнены с возможностью отображения получаемых от системы обработки данных результатов обработки. В системе диагностики состояния сердечно-сосудистой системы человека по указанному патенту обеспечивается повышение эффективности использования вычислительных ресурсов блока обработки (сервера) за счет обеспечения обработки данных, поступающих от двух и более портативных систем сбора кардиометрических данных, однако при этом не решается задача коррекции функционального состояния организма человека.
Известна персональная система контроля состояния по патенту на изобретение (RU 2285442 С2, МПК А61В 5/00, G06F 17/00, oп. 10.10.2005), которая относится к системе мониторинга уровня глюкозы пациентов с сахарным диабетом. Система содержит устройство ввода данных, консультационное устройство и устройство вывода данных. Устройство ввода данных предназначено для ввода данных анамнеза текущих и/или перспективных данных, относящихся к состоянию, в консультационное устройство. Консультационное устройство предназначено для приема и хранения данных анамнеза текущих и/или перспективных данных, относящихся к состоянию, поступающих от устройства ввода данных, и обработки указанных данных, относящихся к состоянию, для выработки лечебной рекомендации. Устройство вывода данных предназначено для приема лечебной рекомендации из консультационного устройства и связи с пациентом. Известное устройство обеспечивает возможность ввода данных, относящихся к уровню глюкозы у пациентов с сахарным диабетом состоянию, обрабатывает информацию консультационным устройством для предоставления лечебных рекомендаций в виде советов и при необходимости решает задачу коррекции уровня глюкозы. Однако в данном устройстве не учитываются биоритмические изменения уровня глюкозы у пациентов, что снижает клинический эффект выработанных лечебных рекомендаций.
В современной рефлексотерапии для мониторинга состояния организма широко используют термодиагностический тест Акабане, который основан на тепловом воздействии на симметричные концевые AT входа/выхода основных каналов (мередианов), с целью измерения их порогов температурной болевой чувствительности и дальнейшей оценке полученных данных (Портнов Ф.Г. Электропунктурная рефлексотерапия. - Рига.: Зинанте, 1998.- С.103. Мужиков В.Г. Теория и практика термопунктурной канальной диагностики и лечения. - СПб.: ООО «Петровский фонд», 2000.- С.27-37).
Общеупотребительными являются следующие обозначения расположенных на фалангах кистей и стоп симметричных концевых AT основных каналов (см. фиг.5), которые используются в данном описании изобретения: LU11 - легкое; LI1 - толстый кишечник; НС9 - перикард; ТН1 - тройной обогреватель; Ht9 - сердце; SI1 - тонкий кишечник; SP1 - селезенка; Liv1 - печень; St45 - желудок; GB44 - желчный пузырь; Ki1 - почка; BI67 - мочевой пузырь. Правую и левую ветвь (сторону) канала обозначают индексами d и s, соответственно. В дальнейшем описании используются только названия AT, а номера точек опущены.
Традиционно считается, что у практически здорового человека чувствительность левых и правых ветвей канала должна быть одинаковой. При наличии патологии левые и правые ветви каналов имеют различные ПЧ, причем степень асимметрии между ними нарастает пропорционально выраженности заболевания. Под выраженным функциональным нарушением канала понимается его состояние, когда присутствует значительная асимметрия (более 30-40%) между его ветвями, что указывает на наличие функциональных нарушений в органе или системе, которые связаны с этим каналом. Изменяя ПЧ путем теплового воздействия на AT канала можно проводить рефлекторную коррекцию функциональных нарушений органов и систем организма.
Известны устройства для осуществления рефлекторной коррекции функциональных нарушений сердечно-сосудистой системы, таких как артериальные дисфункции или аритмии сердца (RU 2152777 С1, МПК 7 А61Н 39/06, A61N 5/067, А61В 5/04, oп. 20.07.2000. RU 2149625 C1, МПК А61Н 39/06, A61N 5/067, A61B 5/04, oп. 27.05.2000). С помощью указанных устройств осуществляют оценку ПЧ каналов тестом Акабане в динамике наблюдений при различных значениях артериального давления (RU 2152777, oп. 20.07.2000) или числа сердечных сокращений (RU 2149625, oп. 27.05.2000). По данным корреляционного и регрессионного анализа ПЧ каналов определяют каналы с наибольшим влиянием на нормализацию регулируемого параметра и затем осуществляют воздействие на AT выявленных каналов модулированным излучением инфракрасного диапазона до нормализации артериального давления (числа сердечных сокращений).
ПЧ канала ритмически изменяется под воздействием физиологических ритмов, под которыми понимаются рабочие циклы функционирования клеток, органов и систем организма с периодами от миллисекунд до минут. При максимальных значениях ПЧ канала, он и орган (физиологическая система), функцию которой он отражает, находятся в состоянии функциональной недостаточности (гипофункция канала). Если же ПЧ канала низкий, то это указывает на наличие функциональной избыточности (гиперфункция канала и связанного с ним органа).
Недостатком устройств по патентам RU 2152777 и RU 2149625 является отсутствие синхронизации воздействия с ритмическим изменением ПЧ каналов под действием физиологических ритмов, в результате чего увеличивается время воздействия для достижения клинически благоприятного результата.
Рефлекторная коррекции функционального состояния на основе выявления ритмических изменений ПЧ каналов и рефлекторном воздействии в моменты прогнозируемого нахождения канала в гипофункции решена в устройстве для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма по патенту на полезную модель (RU 64068 U1, МПК А61Н 39/00, oп. 27.06.2007), которая выбрана в качестве прототипа.
Устройство для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма по патенту RU 64068 U1 содержит ИК щуп, подключенный к управляемому генератору тока, многофункциональный индикатор, кнопки управления и микроконтроллер, который включает подключенные к сетевой шине микропроцессор, блок программ, блок памяти данных и таймер/счетчик. ИК щуп, управляемый генератор тока, выключатель старт/стоп и микроконтроллер образуют модуль диагностики и лечения, который обеспечивает измерение порогов температурной болевой чувствительности (ПЧ) акупунктурных точек (AT) входа/выхода основных каналов и лечебное рефлекторное воздействие на AT модулированным инфракрасным излучением. ИК щуп выполнен в виде ручки из изоляционного материала, на наружной поверхности которого расположена кнопка выключателя старт/стоп, а в торце ручки размещен ИК светодиод. Микроконтроллер, управляемый генератор тока и остальные элементы устройства размещены в приборе, который используется для мониторинга одного пациента.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является избыточность аппаратуры пациента, приводящая к увеличению стоимости устройства, а также невозможность ведения мониторинга большого числа пациентов.
Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в создании устройства для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма в виде автономного модуля диагностики и лечения, интегрированного с блоком управления и связи, и удаленного сервера, на котором производится обработка результатов, поступающих от пациентов, и выдача рекомендаций для рефлекторного воздействия с помощью модулированного ИК излучения.
Технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в повышении эффективности использования вычислительных ресурсов, снижении стоимости аппаратуры пациента и расширении функциональных возможностей.
Задача, с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в устройство для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма, содержащее модуль диагностики и лечения, который выполнен с возможностью измерения порогов температурной болевой чувствительности (ПЧ) акупунктурных точек (AT) входа/выхода основных каналов и лечебного рефлекторного воздействия на AT модулированным инфракрасным излучением, введены сервер и блок управления и связи, который связан двунаправленными каналами передачи данных с модулем диагностики и лечения и с сервером, модуль диагностики и лечения снабжен блоком питания, индикатором излучения и выполнен с дополнительной возможностью приема/передачи данных и передачи резидентной программы в блок управления и связи, блок управления и связи выполнен с возможностью приема/передачи данных, ввода измеренных физиологических или биохимических показателей, отображения данных и управления модулем диагностики и лечения, а сервер выполнен с возможностью обработки данных ПЧ AT каждого пациента путем построения моделей взаимосвязи ПЧ AT с физиологическим или биохимическим показателем состояния отдельного органа или физиологической системы, выделения доминирующих ритмов ПЧ каналов, их прогнозирования и выработки лечебной рекомендации на проведения воздействия с формированием рисунка расположения AT лечебного воздействия для отображения в блоке управления и связи.
Технический результат достигается также тем, что:
в качестве блока управления и связи используют мобильный телефон или компьютер пациента с возложением на внутренний микропроцессор, дисплей, органы управления и блоки приема/передачи функций по приему/передачи данных, вводу измеренных физиологических или биохимических показателей, отображению данных и управлению модулем диагностики и лечения, путем ввода резидентной программы из модуля диагностики и лечения; двунаправленный канал передачи данных между модулем диагностики и лечения и блоком управления и связи выполнен проводным и/или беспроводным, например, в виде системы приема/передачи «Bluetootch»;
в качестве двунаправленного канала передачи данных между блоком управления и связи и сервером используют каналы сети Интернет;
модуль диагностики и лечения содержит элемент теплового воздействия на AT в виде инфракрасного (ИК) светодиода и индикатор излучения, подключенные к управляемому генератору тока, микроконтроллер, включающий подключенные к сетевой шине, являющейся входом/выходом микроконтроллера, микропроцессор, блок программ, блок памяти данных и таймер/счетчик, блок питания, блок приема/передачи и блок ввода/вывода, при этом анод ИК светодиода подключен к плюсовой шине управляемого генератора тока, минусовая шина которого, катод светодиода и первый контакт выключателя старт/стоп подключены к общей шине «земля», а второй контакт выключателя старт/стоп, вход управляемого генератора тока, выход блока питания и вход/выход блока приема/передачи связаны через блок ввода/вывода с входом/выходом микроконтроллера;
блок программ микроконтроллера содержит соединенные двухсторонней связью с шиной блока программ, которая является его входом/выходом, блок управления режимами работы, блок формирования сигналов управления генератором тока, блок измерения ПЧ каналов, блок идентификации и блок резидентной программы;
блок питания содержит последовательно соединенные блок управления зарядом, аккумуляторный блок и блок включения питания, выход которого является выходом блока питания, при этом блок управления зарядом снабжен разъемом для подключения к внешнему адаптеру питания, а блок включения питания снабжен включателем питания с индикатором включения;
модуль диагностики и лечения выполнен в виде ручки из изоляционного материала, в торце которой размещен ИК светодиод, а на наружной поверхности ручки расположены индикатор излучения, выключатель старт/стоп, включатель питания, индикатор включения, разъем для подключения внешнего адаптера питания и разъем для подключения проводного канала связи.
Технический результат обеспечивается распределением вычислительных ресурсов, необходимых для функционирования устройства, между автономным модулем диагностики и лечения, блоком управления и связи, и удаленным сервером. При использовании в качестве блока управления и связи мобильного телефона или компьютера пациента и удаленного сервера для основной обработки результатов измерений состояния пациента, модуль диагностики и лечения, выполненный в виде ручки, содержит незначительную часть требуемого аппаратно-программного оборудования и имеет малую стоимость. Расширение функциональных возможностей устройства обеспечивается за счет использование удаленного сервера для наблюдения за многими пациентами.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - структурная электрическая схема устройства;
на фиг.2 - структурная электрическая схема микроконтроллера;
на фиг.3 - структурная электрическая схема блока программ;
на фиг.4 - общий вид ручки;
на фиг.5 - местоположение симметричных концевых AT входа/выхода основных каналов.
Устройство для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма состоит из трех частей: модуля 1 диагностики и лечения, блока 2 управления и связи и сервера 3, связанных каналами связи. Блок 2 управления и связи связан двунаправленным каналом 12 передачи данных с модулем 1 и двунаправленным каналом 13 передачи данных с сервером 3.
Модуль 1 диагностики и лечения выполнен в виде отдельной ручки с автономным питанием и предназначен для тестирования и лечебного воздействия. По сути это специализированная для медицинских целей фурнитура к блоку 2 связи и управления.
В качестве блока 2 управления и связи используют мобильный телефон или компьютер пациента с возложением на внутренний микропроцессор, дисплей, органы управления и блоки приема/передачи функций по приему/передачи данных, вводу измеренных физиологических или биохимических показателей, отображению данных и управлению модулем 1 диагностики и лечения, путем ввода резидентной программы из модуля 1 диагностики и лечения.
Двунаправленный канал 12 передачи данных между модулем 1 диагностики и лечения и блоком 2 управления и связи может быть выполнен проводным и/или беспроводным. При выполнении двунаправленного канала 12 передачи данных беспроводным, он может быть выполнен, например, в виде системы приема/передачи «Bluetootch». При выполнении двунаправленного канала 12 передачи данных проводным, модуль 1 может быть подключен к блоку 2 через USB порт и снабжен разъемом 31.
В качестве двунаправленного канала 13 передачи данных между блоком 2 управления и связи и сервером 3 может быть использован любой канал беспроводной связи, например, сети Интернет.
Сервер 3 предназначен для приема/передачи данных от пациента, их обработки и выдачи лечебных рекомендаций.
Модуль 1 диагностики и лечения содержит элемент теплового воздействия на AT в виде ИК светодиода 4 и индикатор 5 излучения, подключенные к управляемому генератору 6 тока, микроконтроллер 9, блок 10 питания и блок 11 приема/передачи, соединенные через блок ввода/вывода 8 с входом/выходом микроконтроллера 9. Анод ИК светодиода 4 подключен к плюсовой шине управляемого генератора 6 тока, минусовая шина которого, катод ИК светодиода 4 и первый контакт выключателя 7 старт/стоп подключены к общей шине «земля». Второй контакт выключателя 7 старт/стоп и вход управляемого генератора 6 тока соединены через блок 8 ввода/вывода с входом /выходом микроконтроллера 9. Микроконтроллер 9 включает в себя микропроцессор 17, блок 18 программ, блок 19 памяти данных и таймер/счетчик 20, подключенные к сетевой шине 21, которая является входом/выходом микроконтроллера 9.
Блок 8 ввода/вывода обеспечивает сопряжение блоков устройства с микроконтроллером 9 через входящие в его состав интерфейсы ввода/вывода по количеству сопрягаемых блоков.
Блок 18 программ микроконтроллера 9 выполнен с возможностью управления режимами работы, перевода управляемого генератора 6 тока из режима измерения в режим воздействия, измерения ПЧ каналов, идентификации блока 2 управления и связи и ввода резидентской программы.
Блок 18 программ микроконтроллера содержит соединенные двухсторонней связью с шиной 22 блока программ, которая является его входом/выходом, блок 23 управления режимами работы, блок 24 формирования сигналов управления генератором тока, блок 25 измерения ПЧ каналов, блок 26 идентификации и блок 27 резидентной программы.
Блок 10 питания содержит последовательно соединенные блок 16 управления зарядом, аккумуляторный блок 15 и блок 14 включения питания, выход которого является выходом блока 10 питания. Блок 16 управления зарядом снабжен разъемом 28 для подключения к внешнему адаптеру питания, а блок 14 включения питания снабжен включателем 29 питания с индикатором 30 включения.
Модуль 1 диагностики и лечения (см. фиг.4) выполнен в виде ручки 32 из изоляционного материала, в торце которой размещен ИК светодиод 4, а на наружной поверхности ручки расположены индикатор 5 излучения, кнопка выключателя 7 старт/стоп, разъем 28 для подключения внешнего адаптера питания, включатель 29 питания, индикатор 30 включения и разъем 31, который предназначен для подключения блока 11 приема/передачи к проводному каналу связи.
Устройство для рефлекторной коррекции функциональных нарушений организма работает следующим образом. Заряжают аккумуляторный блок 15 от внешнего адаптера питания с помощью блока управления зарядом 16.
Включателем 29 ручки подают питание от блока 10 питания на устройство 1 диагностики и лечения, размещенное в ручке 32. При этом в блоке 18 программ запускается блок 26 идентификации блока 2 управления и связи. В дальнейшем описании будем полагать, что в качестве блока 2 используют мобильный телефон пациента. При вступлении в связь в блоке 18 программ запускается блок 27 ввода резидентной программы и в мобильный телефон вводится резидентная программа, при обращении к которой на дисплее мобильного телефона отображается главное меню, в котором есть опции: «диагностика», «передача данных на сервер», «прием данных от сервера» и «лечение». Одновременно в телефон инсталлируется программа, которая позволяет через опцию «диагностика» производить измерение текущего состояния организма по ПЧ AT и проводить в случае необходимости лечебную коррекцию через выбор опции «лечение», если с сервера по результатам моделирования и предсказания текущего состояния организма будет санкционировано данное воздействие.
Для оценки показателя состояния организма формируют обучающую выборку путем измерения анализируемого показателя состояния организма при его различных значениях во времени и одновременного измерения порогов температурной болевой чувствительности (ПЧ) расположенных на фалангах кистей и стоп симметричных стандартных концевых акупунктурных точек (AT) входа/выхода основных каналов.
Для измерения ПЧ каналов при обращении к опции «диагностика» на дисплее поочередно показывается положение AT, начиная с первой. Измерение проводит пациент самостоятельно или с помощью медицинского персонала. Помещают ручку 32 на первую AT правой ветви канала LUd, расположенную на фаланге большого пальца правой руки пациента (см. фиг.5 а), с прямым контактом светодиода 4 с поверхностью кожи. Нажимают кнопку выключателя 7 старт/стоп. При срабатывании выключателя 7 формируется стартовый строб/импульс, который включает управляемый генератор 6 тока в режим измерения и активирует таймер/счетчик 20 микроконтроллера 9. При этом включается индикатор 5, выполненный, например, в виде светодиода в видимом диапазоне волн, который сигнализирует о наличии ИК излучения, что необходимо для обеспечения безопасности пациента.
2
2
В режиме «диагностика» с управляемого генератора 6 тока на светодиод 4 подается, например, последовательность импульсов с периодом повторения 1 сек, длительностью импульса в пределах от 0,7 до 0,9 сек и величиной тока, обеспечивающей ИК излучение светодиода 12 с плотностью мощности в импульсе 200 мВт/см. Источником тепла служит ИК светодиод 4, линза которого представляет собой полусферу с радиусом порядка 1,5 мм, что позволяет измерять ПЧ AT с поверхности кожи, соответствующей по площади морфологическому субстрату AT. Длина излучаемой волны может лежать в диапазоне от 780 до 1600 нм, то есть в «окне передачи воды» и оптимальной проницаемости кожных покровов и тканей (см., например, патент RU N2122208, МПК 6 G01N 33/49, А61В 5/00, oп. 20.11.1998). Предпочтительным является применение в качестве светодиода 4 ИК светодиода типа ЗАЛ107Б с длиной излучаемой волны 920 нм, который показал надежные результаты. Плотность мощности выбирается из условия обеспечения динамического диапазона изменения ПЧ каналов, находящихся в различном состоянии, в пределах от 2 до 100 сек, при средней величине порога от 5 до 10 сек. Этому условию удовлетворяет плотность мощности ИК излучения в импульсе 200 мВт/см. Воздействие в импульсном режиме с периодом следования 1 сек и длительностью импульсов в пределах от 0,7 до 0,9 сек выбрано эмпирически на основе множества наблюдений и дает более четкий порог восприятия болевых ощущений.
При появлении у пациента первых болевых ощущений вторично нажимают кнопку выключателя 7. Возникающий стоповый строб/импульс выключает управляемый генератор 6 тока и останавливает таймер/счетчик 20. Временной интервал от начала облучения AT до появления первых болевых ощущений, отсчитанный таймер/счетчиком 20, при постоянной излучаемой плотности мощности пропорционален энергии, излученной светодиодом 4, и соответствует физиологическому порогу температурной болевой чувствительности (ПЧ), в данном случае правой ветви канала легкого (LUd).
Данные измерений ПЧ всех AT через блок 11 приема/передачи из ручки 32 поступают в блок 2 управления и связи. После окончания тестирования результаты диагностики могут показываться в виде сводной таблицы и дополнительных иллюстрирующих графиков. Затем данные измерений передаются на сервер 3, где пациент идентифицируется, например, на основе телефонной СИМ - карты.
Данные измерений ПЧ каждого пациента обрабатываются на сервере 3. По полученной обучающей выборке определяют значимые каналы и формируют модель взаимосвязи анализируемого физиологического или биохимического показателя состояния организма и значений ПЧ значимых каналов. Затем по замерам ПЧ значимых каналов из обучающей выборки выделяют доминирующие биоритмы ПЧ значимых каналов, экстраполируют их на будущее время и вырабатывают лечебную рекомендацию на проведения воздействия. Также формируется рисунок расположения AT для лечебного воздействия, который передается для отображения на мобильном телефоне. В режиме «лечение» на дисплее мобильного телефона последовательно отображается положение AT для лечебного воздействия.
2
2
Для лечения переводят управляемый генератор 6 тока в режим воздействия. В этом режиме генератор 6 тока вырабатывает, например, последовательность импульсов с изменяющейся частотой следования в пределах 28±4 Гц, длительностью импульса, равной 0,5 от периода повторения, и величиной тока, обеспечивающей излучение ИК светодиодом 4 инфракрасного излучения с длиной волны в диапазоне 780-1400 нм и плотностью мощности, изменяющейся линейно за время воздействия от 200 мВт/см до 300 мВт/см. Для начала воздействия помещают ручку 32 на указанную AT и нажимают кнопку выключателя 7. Воздействие на AT проводят до появления первых болевых ощущений у пациента (до достижения ПЧ канала). Воздействие заканчивают повторным нажатием кнопки выключателя 7. Затем проводится воздействие на последующие заданные AT пациента, что обеспечивает рефлекторную коррекцию функциональных нарушений организма.
Построение устройства в виде модульной конструкции повышает эффективность использования вычислительных ресурсов, снижает стоимость аппаратуры пациента и расширяет функциональные возможности устройства. Мобильный телефон или компьютер есть у каждого пациента и с его помощью осуществляются основные функции по приему/передаче и отображению данных. Ручка служит как периферический датчик состояния и устройство воздействия с низкой ценой для пользователя, а вся обработка адресной индивидуальной информации каждого пациента возложена на сервер.