способ и устройство коррекции психофизического состояния пациента во время сна "морфотрон-iv"

Формула изобретения

1. Способ коррекции психофизического состояния пациента во время сна, включающий воздействие на зрительный рецептор, отличающийся тем, что воздействие на зрительный рецептор осуществляют во время сна, при воздействии на зрительный рецептор используют импульсы световых сигналов, частоту которых выбирают в диапазоне 0,5-3,5 Гц, дополнительно осуществляют воздействие на слуховой рецептор звуковыми сигналами, интенсивность воздействия которых выбирают таким образом, чтобы не прервать физиологический сон, при этом одновременное воздействие световыми и звуковыми сигналами осуществляют в период фазы сна со сновидениями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременное воздействие световыми и звуковыми сигналами осуществляют в течение интервала времени длительностью, равной полному циклу смены фаз сна.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффективный рабочий диапазон звуковых сигналов выбирают в интервале частот 1000-4000 Гц.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве звуковых сигналов используют музыкальные произведения.

5. Устройство для коррекции психофизического состояния пациента, содержащее таймер, источник импульсных световых сигналов с частотой следования импульсов 0,5-3,5 Гц, блок воспроизведения звуковых сигналов, блок декодирования для преобразования звуковых сигналов из цифровой формы в аналоговый вид и блок управления звуковыми и световыми сигналами, выполненный с возможностью регулирования уровня звуковых сигналов и вида их амплитудной модуляции, а также задания временных интервалов генерации световых и звуковых сигналов в различных режимах воздействия.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок хранения звуковых сигналов, выполненный в виде перезаписываемого съемного цифрового устройства.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок управления звуковыми и световыми сигналами выполнен с возможностью выбора звуковых сигналов с последующей их фиксацией в период воздействия.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что динамик блока воспроизведения звуковых сигналов имеет эффективный рабочий диапазон частот от 1000-4000 Гц.

9. Устройство по пп.5-8, отличающийся тем, что используют источник световых сигналов красного света.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может использоваться для терапии неврозов, депрессивных состояний, психоэмоциональных расстройств, гипертонических болезней и кардиопатий различного генеза.

Известен способ биоадаптивной коррекции функционального состояния человека (по патенту RU 2096990), заключающийся в том, что внешнее звуковое воздействие осуществляют в виде генерирования музыкальных звуков путем параметрического изменения их высоты, громкости и длительности в критериальной зависимости от изменения дискретно-текущего значения характерного обобщенного параметра частотного спектра преобразованного биосигнала - биоэлектрического потенциала. Его недостатком является то, что для его осуществления необходимо использовать сложную аппаратуру для регистрации биосигналов. Воздействие ведется только при помощи звуковых сигналов, другие органы чувств остаются незадействованными, это вынуждает повышать интенсивность сигналов, что может неблагоприятно сказаться на состоянии пациента.

Известен способ профилактики и лечения заболеваний (по патенту RU 2033818), связанных с изменениями психоэмоционального состояния человека, заключающийся в предъявлении человеку аудиовизуальных и музыкальных композиций, обеспечивающих возможность перевода человека в требуемое психоэмоциональное состояние. Для этого отбирают музыкальные композиции, содержащие не менее одного периода и обладающие относительно неизменными в рамках данной композиции темпом, метроритмом и ладотональностью, для чего используют психодиагностические тесты, предназначенные для оценки параметров психоэмоционального состояния, а требуемое психоэмоциональное состояние пациента и соответствующую ему музыкальную композицию выбирают по значениям их параметров. Его недостатком является то, что для реализации способа необходимо привлекать обслуживающий персонал, способный провести необходимые настроечные процедуры (например, тестирование). Кроме того, способ, преимущественно, предполагает воздействовать на человека во время бодрствования, что не позволяет использовать время сна.

Известен способ управления функциональным состоянием нервной системы (по патенту US 4289121), заключающийся в воздействии на человека ритмическими звуковыми и световыми сигналами, соответствующими биоритмам определенных состояний центральной нервной системы. Начальные параметры сигналов, такие как частота амплитуда и длительность звука и света, изменяются в соответствии с вариациями биоритмов. Его недостатком является то, что для его осуществления, необходимо использовать сложную аппаратуру для регистрации биосигналов. Таким образом, способ не может быть реализован в относительно простых, портативных устройствах.

Известно устройство управления функциональным состоянием нервной системы (по патенту US 4289121), содержащее источники световых и звуковых импульсов, параметры которых устанавливаются пациентом и используются при работе программируемого вычислительного блока. Его недостатком является необходимость использования внешних устройств, регистрирующих биоритмы нервной системы, например электроэнцефалографов. Такие устройства являются сложными и дорогостоящими, кроме того, они предполагают использование контактных приспособлений для регистрации биопотенциалов, что может помешать спокойному сну и накладывает дополнительные требования к обслуживанию и эксплуатации таких систем.

Известно устройство по патенту US 6540664, выбранное в качестве прототипа, для осознания сновидений, представляющее из себя интегрированный модуль, содержащий программируемый вычислитель, управляющий работой сигнализаторов. Устройство генерирует импульсные сигналы в соответствии с рассчитанными вероятными моментами наступления и длительностями фаз сна. Способ воздействия на пациента, реализуемый устройством по патенту US 6540664, является наиболее близким настоящему изобретению. В момент наступления фазы сновидений светодиоды начинают испускать импульсы установленной частоты, амплитуды и длительности. Недостатком способа по патенту US 6540664 является то, что воздействие на человека осуществляется только через зрительные рецепторы, поэтому необходимо повышать интенсивность световых импульсов для эффективной работы устройства. Высокая интенсивность сигналов приводит к пробуждению, что может неблагоприятно сказаться на состоянии пациента. Кроме того, в способе по патенту US 6540664 для осознания себя в фазе сновидений предлагается использование прямоугольных импульсов, при этом в момент преодоления пороговых для органов чувств значений интенсивности возникшие ассоциации могут оказать неблагоприятное воздействие на состояние пациента.

Изобретение направлено на создание способа и устройства, которые могут использоваться в терапевтических целях во время сна пациента для улучшения его психофизического состояния в периоды бодрствования и повышения в итоге качества его жизни.

Решение поставленной задачи достигается способом, в котором воздействие осуществляется путем периодического одновременного включения звуковых сигналов, представляющих собой музыкальные композиции, и неярких вспышек красного света в соответствии с рассчитанными периодами наступления и длительностями определенных фаз сна, а именно фаз сновидений (ФС). Устройство для коррекции психофизического состояния пациента по настоящему изобретению содержит таймер, блок ввода данных о времени засыпания, о параметрах световых и звуковых сигналов, настроек таймера, блок управления, источник световых сигналов, отличающееся тем, что содержит блоки декодирования и воспроизведения музыкальных произведений, соединенные с блоком управления.

Многочисленные опыты по воздействию электромагнитных полей на людей и животных показали, что существуют виды полей, при воздействии которых на биологический объект возможно либо активировать определенные наборы клеток, либо затормозить их деятельность. При этом наиболее информативной является частота воздействия, а амплитуда определяет лишь механизм реализации отклика организма. В настоящем изобретении световое воздействие осуществляется импульсным источником света красного цвета. Частота импульсов светового воздействия находится в диапазоне 0,5-3,5 Гц и соответствует дельта-ритму электрической активности головного мозга в период физиологического сна.

Совместное использование звуковых и световых сигналов позволяет снизить необходимую для эффективного воздействия интенсивность сигналов, так как при этом оказывается задействовано большее количество рецепторов. Поэтому возможно эффективное воздействие на пациента звуковыми сигналами с интенсивностью, равной абсолютной слуховой чувствительности пациента. Во время физиологического сна слуховая чувствительность понижена, однако совокупное действие звукового и светового сигналов позволяет работать и на этом уровне. Использование в качестве звуковых сигналов музыкальных композиций позволяет избежать возникновения неблагоприятных ассоциаций у пациента и возможного пробуждения.

Как правило, первый раз после засыпания ФС наступает через 60 минут. Во время сна происходит циклическая смена фаз сна. Полный цикл проходит приблизительно за 90 минут. Для людей, имеющих достаточно регулярный режим сна, можно довольно точно определить наступление ФС в каждом из циклов. Устройство согласно настоящему изобретению включает блок управления, при помощи которого можно установить необходимые временные интервалы генерации сигналов светового и звукового воздействия на пациента.

Устройство состоит из корпуса, внутри которого установлены печатные платы с электронными компонентами. Электронная часть изделия показана на блок-схеме на фиг.1 и включает блок управления 1, соединенные с ним таймер 2, блок ввода данных о времени засыпания, о параметрах световых и звуковых сигналов 3, источник световых сигналов 4, блоки декодирования 5 и воспроизведения 6 музыкальных произведений, соединенные с блоком управления. Дополнительно, устройство содержит блок хранения музыкальных произведений 7 и блок пробуждения 8. Внешний вид устройства показан на фиг.2. На передней панели расположены: источник звука 9, окно 10 светового излучателя, окно 12 приемника сигнала дистанционного управления и окно 12 четырехразрядного люминесцентного индикатора. На верхней плоскости корпуса расположены кнопки управления прибором 13.

Устройство работает следующим образом. Перед сном пациент настраивает «Морфотрон-IV». Производится выбор одной или нескольких композиций, которые будут звучать во время сна, настраивается уровень громкости, вид его амплитудной модуляции от цикла к циклу. Также настраивается исходный уровень яркости вспышек светового воздействия и вид его амплитудной модуляции от цикла к циклу. Устанавливается время задержки, через которое произойдет включение режима воздействия. В дальнейшем эти настройки могут быть сохранены, чтобы в следующий раз воздействие можно было активировать нажатием одной кнопки, либо изменены по усмотрению пациента.

В устройстве реализован режим однократного включения, при котором воздействие включается однократно и продолжается в течение полного цикла смены фаз сна. Таким образом, пациент будет подвержен терапевтическому воздействию, в том числе и в быструю фазу сна, с вероятностью, равной единице.

Блок пробуждения 8 связан с таймером и блоком управления и предназначен для плавного увеличения громкости звукового сигнала в установленное время с уровня абсолютной слуховой чувствительности до уровня, определенного пациентом. Благодаря этому происходит «мягкое» пробуждение, что исключает возникновение стресса.

Функции блока управления выполняет микроконтроллер (например AT90S8515 фирмы ATMEL). Основная его задача - передача информации из Flash-карты на микросхему МР3 декодера, которая производит преобразование музыки из цифровой формы в МР3-формате в аналоговый вид. Также микроконтроллер обеспечивает взаимодействие с пациентом. Для этого имеется два способа: с помощью кнопок, находящихся на корпусе прибора, и с помощью пульта дистанционного управления. Оба способа идентичны по функциональности. Кнопки управления позволяют выполнять следующие действия:

- включение / выключение прибора;

- перебор музыкальных композиций;

- фиксация композиции для воспроизведения в режиме воздействия;

- изменение уровня звучания музыки / вид амплитудной модуляции;

- изменение уровня светового воздействия / вид амплитудной модуляции;

- активизация прибора в режиме воздействия через 30, 60, 90 минут;

- активизация прибора в режиме однократного воздействия.

Процесс настройки отображается на люминесцентном индикаторе 4×7. Библиотека музыкальных композиций содержится на Compact Flash памяти емкостью 128 Мбайт.

Динамик, установленный в корпусе прибора, имеет эффективный рабочий диапазон 1000...4000 Гц, магнитное экранирование и звуковое оформление, улучшающее характеристику звучания в области низких частот.