СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

ОПИСАНИЕ

Устройство относится к устройствам для профилактики и коррекции функциональных систем организма человека и предназначено для улучшения психосоматического состояния человека, зрительных функций и других состояний человека.

Устройство может быть использовано в медицинских, санаторно-оздровительных учрежениях и в домашних условиях, как под наблюдением специалистов, так и самостоятельно индивидуальными пользователями. Сеансы лечения и профилактики аппаратом показаны при разных функциональных расстройствах, после

перенапряжения и стрессов различного характера, при многих психосоматических заболеваниях, при нарушениях зрительных функций, мигренях и бессоннице. Аппарат может применяться для лечения детской близорукости, амблиопии, косоглазия.

Рекомендуется для профилактики профессиональных заболеваний и снятия стрессовых состояний лицам, чья работа связана со зрительным, слуховым и эмоциональным перенапряжением, лицам, занятым в «большом» спорте, людям геронтологического возраста.

Известно устройство для коррекции функциональных систем организма человека

(патент RU31721U), содержащее очки с двумя светоизолированными окулярами, каждый из которых имеет светорассеивающий отражатель, внутри которого жестко закреплен источник светового излучения, при этом устройство имеет задающий генератор, регулятор частоты мигания светового излучения и блок питания, регулятор яркости светового излучения, последовательно соединенные блок управления, формирователь модулирующих импульсов и модулятор, входы которого подключены соответственно к выходам регулятора частоты мигания светового излучения, а выходы к соответствующим входам регулятора яркости светового излучения, два коммутатора, каждый из которых своим входом подключен к регулятору яркости светового

излучения, а входом - к источнику светового излучения, представляющему собой набор светодиодных излучателей разной длины волны светового излучения, блок управления, выходы которого подключены к управляющим выходам регулятора частоты мигания светового излучения, регулятора яркости светового излучения и коммутаторов, при этом в каждом светорассеивающем отражателе напротив источника светового излучения установлен светонепроницаемый экран с 5-8 отверстиями диаметром 1,5 - 3,5 мм.

Недостатком этого устройства является то, что индикаторные светодиоды имеют большой разброс по длине волны на цвет и тем самым не обеспечивают точность воздействия того или иного цвета на глаза, из-за наличия перфорированных экранов с пятью - восьмью отверстиями. Не обеспечивается моментного диагностического эффекта по краям поля зрения, в результате снижается эффективность профилактики и лечения функциональных систем организма человека.

Известно устройство для диагностики и восстановления зрительных функций

(RU2071301), содержащее корпус, в котором размещен генератор импульсов, выходы которого подключены к двум светостимуляторам, закрепленным в светозащитном экране, и блок питания, который электрически связан с генератором импульсов.

С помощью указанного устройства на оба глаза пациента воздействуют излучением одной длины волны, лежащей в видимой области спектра 400-700нм, освещенностью от 5 до ЮОлюкс. При этом на один или оба глаза воздействуют мигающим световым излучением с частотой мигания 0,06-1,0Гц. Указанное устройство содержит очки со светоизолированными окулярами, каждый из которых имеет светорассеивающий отражатель, внутри которого закреплен источник светового излучения и установленный напротив него с возможностью замены светофильтр.

Устройство также содержит регулятор частоты мигания светового излучения, регулятор яркости светового излучения, коммутатор, обеспечивающий заданное световое воздействие на каждый глаз и блок питания.

В указанном устройстве все блоки для воздействия на зрительную систему пациента размещены на специальном столике, в кабинете врача. Для проведения сеанса пациент должен обязательно явиться к врачу, что не всегда удобно и возможно. Подобное техническое решение свидетельствует об использовании несколько устарелых технологий и несовершенстве технических решений.

Вызывают и некоторые сомнения режимы воздействия на зрительный анализатор. Величина ЮОлюкс, кажется чрезмерной и опасной для сетчатки глаза, частота мигания в 0,06Гц, по литературным данным, может вызвать состояние глубокого транса.

Близким к заявляемому аппарату по совокупности существенных признаков является полезная модель устройства профилактики и коррекции функциональных систем организма человека RU66964U. Устройство для профилактики и коррекции

функциональных систем организма человека, содержащее корпус со

светоизолированным окуляром, который имеет светорассеивающий отражатель, внутри которого жестко закреплен источник светового излучения, а напротив источника светового излучения установлен экран из светонепроницаемого материала с

отверстиями, при этом устройство имеет задающий блок, блок управления и блок питания, отличающиеся тем, что корпус выполнен в виде светоизолированной маски, а источник светового излучения выполнен в виде двух светоизлучающих RGB-панелей, при этом задающий блок выполнен в виде микропроцессора с записанными в нем цветограммами, состоящими из функционально законченных фрагментов, причем микропроцессор содержит генератор импульсов выбора фрагментов, генератор импульсов выбора цветограмм, энергозависимую память фрагментов,

энергозависимую память последовательности фрагментов, формирователь цветогра мм и цифро-аналоговый преобразователь, а блок управления снабжен двух-,

четырехразрядным индикатором, отражающим номер цветограммы. Экран из светонепроницаемого материала может быть выполнен с 3-12 отверстиями диаметром 0,5-1,45 мм или 3,55-4,0 мм. Диапазон частот, модулирующих зрительные импульсы составляет 1-32 гц.

Недостатками этой полезной модели являются:

Сомнительный выбор диапазона модулирующих частот воздействия на зрительный анализатор человека (от 1 до 32Гц). Есть мнения, что частоты в районе 30 Гц не благоприятно сказываются на функции зрительного анализатора и головного мозга. Некоторыми людьми они воспринимаются как единый постоянный образ. Известны указания на возможность появления различных непредсказуемых патофизиологических реакций, вплоть до приступов мигрени и эпилепсии.

Кроме того, передача на прямую светового излучения от светодиодов на отверстия маски делает передачу излучения на глаза неравномерным с каждого отверстия. Излучение поглощается рассеивающей средой, а также испускается в сторону маски и в противоположном направлении, что приводит к большим потерям света.

По сравнению с вышеуказанными аналогами, заявляемое устройство содержит набор новых оригинальных технических решений (оптический модуль новой конструкции с равномерным распределением светового потока, направляемым на оба глаза), устройство компактно, лишено выносных блоков, просто в эксплуатации и может быть рекомендовано для использования не только в медицинских и оздоровительных учреждениях, но и в быту, иных ситуациях, когда врач-специалист недоступен. В устройстве обеспечивается расширение функциональных возможностей.

Обеспечивается возможность программного выбора профессиональным

пользователем нужной яркости и оттенков цветов, частоты мигания и модулирующих частот, а также возможность внесения новых программ и коррекции имеющихся цветограмм и физических характеристик светового сигнала (яркости и

продолжительности импульсов, последовательности их следования, модулирующих частот и др.), в том числе с дисплея подключенного персонального компьютера под визуальным контролем (без разборки аппарата).

Техническим результатом является: равномерное распределение светового потока, направляемого на оба глаза, снижение светопотерь; расширение функциональных возможностей.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что аппарат

цветоимпульсной стимуляции, профилактики и коррекции функциональных систем организма человека, выполнен в виде светоизолированной, воздухопроницаемой мягкой маски с симметрично жестко закрепленными на электронной плате

генератором импульсов, RGB-источниками светового излучения видимой части спектра света 400-700 нм и панели из светонепроницаемого материала с симметричными перфорированными светопроводящими зонами отверстий для воздействия на каждый глаз, отличающийся тем, что выполнен с возможностью генерации и воспроизведения модулирующих звуковых сигналов через встроенный динамик, содержит оптическую систему равномерного распределения и передачи светового потока на выходные отверстия маски, состоящую из двух пар зеркал (отражателей) первого и второго уровня, передающих световые импульсы от RGB-источников в отверстия. Кроме того, одно перфорационное отверстие в центре выполнено диаметром 1,4 - 1,5 мм и 4 и более отверстий симметрично на периферии диаметром 0,4 - 0,6 мм.

RGB-источники светового излучения выполнены с возможностью непрерывного и импульсное свечение светодиодов.

Генератор импульсов выполнен с несущей частотой 500-1000 Гц, причем подверженной двойной модуляции: в диапазоне от 1 до 25 Гц в соответствии с частотами дельта, тета, альфа и гамма ритмов активности головного мозга и в диапазоне 42 - 47 Гц,

соответствующем критической частоте слияния мельканий в обоих глазах.

Кроме того, аппарат может содержать интерфейсы USB и/или UART, подключенные к электронной плате.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показано конструктивное устройство аппарата (а - вид спереди, б - вид сверху в разрезе), где 1 - перфорированные зоны входа/выхода световых сигналов для стимуляции глаз, 2 - глаза, 3 - электронная плата, 4 - RGB-светодиоды, 5 - отражающие зеркала первого уровня, б - отражающие зеркала второго уровня, 7 - несущая панель, 8 - отверстия.

На Фиг. 2 показан функциональная блок-схема аппарата, где 9 - ПЗУ, 10 - дисплей и клавиатура, 11 - интерфейсы USB и UART, 12 - микропроцессор, 13 - ШИМ, 14 - усилитель, 15 - светодиод, 16 - оптический модуль, 17 - маска, 18 - адаптер питания, 19 - аккумулятор, 20 - звуковой генератор, 21 - пьезокерамический излучатель.

Аппарат воздействует на организм человека через зрительный анализатор посредством различных сочетаний модулированных цветовых импульсов. Аппарат выполнен в виде светозащитной, но воздухопроницаемой, эластичной маски (Фиг. 1). Он имеет экран из светонепроницаемого материала с отверстиями (8) для цветостимуляции каждого глаза (2) перфорированная зона (1) (пластина). Одно отверстие (8) в центре предпочтительно выполнять диаметром 1,4 - 1,5 мм и 4 - 8 отверстий симметрично на периферии диаметром 0,4 - 0,6 мм для стимуляции центральной и периферической зоны сетчатки, зрительного нерва, мышечных структур глаза: радужки, хрусталика, глазного яблока. За экраном, напротив каждого из глаз (2) размещены два жестко закрепленные RGB (LAT) - светодиода (4), воспроизводящие световые импульсы в видимой части спектра электромагнитных волн от 400 до 700 нм. Оптический модуль (16) (см. Фиг. 2) для равномерного распределения и передачи светового потока на выходные отверстия (8) маски (17) состоит из 2 пар зеркал первого (5) и второго (6) уровня.

В связи с тем, что основной оптический поток используемого светодиода

распространяется в направлении от оптической оси на ±15 градусов, практически все излучение попадает после отражения от зеркал на маску с отверстиями.

Благодаря чему обеспечивается равномерное распределение и передача светового потока через отверстия в оба глаза без потерь света.

Возможно непрерывное и импульсное свечение светодиодов. Несущая частота сигнала, обеспечиваемая генератором импульсов, составляет 500-1000 Гц, подвергается двойной модуляции: в диапазоне от 1 до 25 Гц в соответствии с частотами дельта, тета, альфа и гамма ритмов активности головного мозга и в диапазоне 42-47 Гц,

соответствующем критической частоте слияния мельканий в обоих глазах (КЧСМ).

Микропроцессор аппарата (12) может быть реализован на основе характеристик 16 bit, RISC архитектура, 56 МГц. ПЗУ (9) аппарата (например, флэш-носитель, RAM, EEPROM) способно разместить более 50 оригинальных программ (цветограмм) для стимуляции, релаксации и оказания специфического лечебного воздействия. Цветостимуляция осуществляется импульсами, из которых состоят цветограммы. Импульсы каждого цвета повторяются трижды (серии импульсов), их продолжительность меняется от 1 до 8 сек. Используются монохроматические «чистые» тона (преимущественно) и немонохроматические (цветовые оттенки). Временной промежуток между импульсами - в диапазоне от 0,1 до 0,5 сек. Максимальная интенсивность (яркость) воздействия на глаз 10 кд/м ² . В серии импульсов она является переменной величиной и может меняться (возрастать или убывать) в диапазоне от 1% до 100% от максимума, программно выбирается и корректируется. Показатель скважности - постоянен и равен 50%. Продолжительность программ задается пользователем (обычно до 20 мин). О завершении программы сигнализирует звуковой сигнал. Цветовые гаммы и физические характеристики сигнала (яркость, продолжительность импульса, модулирующие частоты и др.), благодаря возможности подключения внешних устройств через RS232 и USB порты (11), могут программно пополняться, изменяться и перенастраиваться без визуального контроля или под визуальным контролем с дисплея персонального компьютера. Для обеспечения загрузки данных из ПК и их хранения может использоваться EEPROM память.

Аппарат содержит цифровой дисплей (10), указывающий номер выбранной программы, время ее выполнения, реализуемый режим работы. На одной панели с ним

расположены управляющие кнопки. Аппарат может быть снабжен встроенным музыкальным динамиком (пьезокерамическим излучателем) (21) и способен

посредством звукового генератора (20) генерировать полифонический аудиоряд, а также осуществлять модуляцию последовательностей цветоимпульсов аудио сигналом в диапазоне частот от 1 до 30 Гц. В аппарат может быть встроен интерфейс UART (11) для подключения музыкального FLASH-плейера или медицинских датчиков с целью обеспечения работы аппарата исходя из принципа биометрической обратной связи. Предоставляется переходник RS232-USB. Питание аппарата осуществляется (через отдельный выход или USB) от бытового электросетевого адаптера (18),

индивидуального аккумулятора (19), адаптеров электросетей транспортных средств (автомобильный, железнодорожный и авиатранспорт).

Широтно-импульсные модуляторы (13), подключены к двум RGB-светодиодам через усилители тока (14).

Расширение функциональных возможностей достигается за счет использования встроенного динамика, возможности организации музыкального сопровождения, увеличивающего эффективность цвето-световогового воздействия, и использования аудиомодуляции. Также при использовании интерфейсов USB и UART достигается возможность подключения внешних устройств и управление аппаратом из вне. При подключении к аппарату устройств беспроводной связи, становится возможным осуществление связи с ПК и передачи программ и данных по информационным электронным сетям. Указанные возможности позволяют вести дальнейшее развитие и совершенствование аппарата за счет расширения его функциональных возможностей: подключения дополнительных приборов измерения характеристик дыхания, пульса, ЭКГ, ЭЭГ и др. через внешние модули для диагностики, оценки состояния организма пациента и оптимизации и реализации режимов стимуляции исходя из принципа обратной связи.