Патенты автора Чаплыгин Сергей Сергеевич (RU)
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для диагностики и реабилитации обонятельных нарушений с возможностью компьютерного управления и интеграции с системами виртуальной реальности и с системой биологической обратной связи. Устройство состоит из компрессорной установки с ресивером и редуктором, выполненной с возможностью создания давления в системах системы пневмоканалов и системы клапанов. Устройство содержит систему клапанов, выполненную с возможностью регулирования подачи пахучего вещества и продувки, и систему пневмоканалов, выполненную с возможностью транспортирования пахучего вещества в маску пациента. Устройство имеет систему управления, выполненную с возможностью управления сменой пахучего вещества, режимом работы, временем экспозиции, а также с возможностью выбора пахучего вещества из системы хранения пахучих веществ, настройки режима и временных параметров работы системы клапанов, продувки системы перед подачей нового пахучего вещества, подачи сигнала в момент начала экспозиции пахучего вещества посредством включения светодиода на передней панели управляющего блока. Устройство включает систему хранения пахучих веществ в виде пластмассовых емкостей. Устройство включает маску для пациента, крепящуюся на голове с управляемыми клапанами впуска и выпуска. Техническим результатом является создание автоматизированного устройства с возможностью проведения комплексного исследования и восстановления функции обоняния, интегрируемого с системами виртуальной реальности и снятия сигналов биологической обратной связи, настраиваемыми режимами и параметрами подачи пахучего вещества. 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской психологии, применяется для диагностики выявления склонности к девиантному поведению. Производят погружение тестируемого в виртуальную среду при помощи шлема виртуальной реальности и контроллеров, которые обеспечивают взаимодействие тестируемого с виртуальными объектами. При этом на первом этапе проводят тест руки Вагнера путем предъявления 10 объемных фигур в виде различных вариантов положения рук и 12 вариантов ответов о том, какое действие совершает рука. Фиксируют выбранные ответы, а также время, затраченное на каждый визуальный стимул. Далее проводят тест фрустрационных реакций Розенцвейга путем погружения в виртуальную среду с визуальными и аудиальными стимулами, в которой тестируемый вступает во взаимодействие с виртуальными персонажами. После взаимодействия с виртуальным персонажем тестируемый выбирает один из 9 предложенных вариантов ответов. Фиксируют выбранные ответы, а также время, затраченное на каждую ситуацию взаимодействия. Далее определяют уровень агрессивности, направленность реакции и тип реакции в соответствии с таблицей 1, содержащейся в описании. Выявляют склонность к девиантному поведению при сочетании высокого уровня агрессивности с экстрапунитивной направленностью и препятсвенно-доминантным типом реакции. Способ обеспечивает расширение арсенала средств и повышение точности выявления склонности к девиантному поведению. 1 табл.
Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении точности определения позы в реальном времени с высокой устойчивостью к фону и пропорциям. Технический результат достигается за счёт способа отслеживания (трекинга) в реальном времени анатомических ориентиров объекта, в котором на этапе создания обучающего набора данных при обучении нейронной сети распознавания объекта устанавливают однородный фон и освещение объекта, производят съемку и из оригинального изображения объекта по контуру вырезают изображение и помещают на случайно выбранный фон и далее производят обучение нейронной сети на аугментированном подобным образом наборе данных, после чего для придания модулю отслеживания устойчивости при близком расположении объекта, оцениваются их пропорции и используют весовой коэффициент для балансировки, затем движущийся объект меняет расстояние ближе-дальше от камеры, после чего двигается в нужном направлении.
Изобретение относится к области медицины, а именно к реабилитации, и может использоваться для формирования фантомной карты кисти. Определяют чувствительность на кожном покрове культи с помощью установленных электроэнцефалографических электродов путем стимуляции биполярными импульсами тока 100-300 мс с частотой 3-5 Гц. Индивидуально подбирают интенсивность, в 3-4 раза превышающую уровень сенсорного порога пациента. Предъявляют 300-500 симуляций последовательно на каждой из наружной, внутренней, передней и задней поверхностей культи руки. Получают соматосенсорный вызванный потенциал посредством усреднения получаемой электроэнцефалографической активности. По максимальной амплитуде корковых ответов определяют зоны расположения комплекса электромеханических устройств. Обучение тактильной чувствительности фантомной карты кисти производят посредством очков виртуальной реальности, демонстрирующих пациенту виртуальную конечность. Также используют комплекс из 6 электромеханических устройств, установленных в соответствии с пятью пальцами и одним устройством для ладонной поверхности, оптический трекер и стереокамеру. Выполняют сопоставление движений виртуальной и физической рук, формируя иллюзию сохранной конечности и возможности ее движения. Демонстрируют прикосновение к пальцам и ладонной поверхности виртуальной кисти предметов, которые в физическом мире вызывают активацию тактильной чувствительности. Длительность одного занятия составляет от 30 до 50 мин, 1 раз в день. Способ обеспечивает формирование фантомной карты на кожном покрове кисти, прикосновение к которому вызывает тактильные ощущения, идентичные ощущениям при прикосновении к отдельным пальцам при сохранной кисти. 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к формированию общей чувствительности в виртуальной среде и к реабилитации, и может быть использовано при восстановлении двигательной функции верхней конечности и обучению моторным навыкам. Предложено устройство, которое состоит из блока управления, коммуникаций, связанных с указанным устройством, и осуществляющего коммуникацию с управляющим программным обеспечением компьютера или смартфона, очков виртуальной реальности и перчатки, оснащенной вибрационными, нагревательными и электромеханическими элементами, используемыми для стимуляции рецепторов и имитации контактных экстероцептивных ощущений, причем элементы расположены в проекции каждой из трех фаланг всех пальцев причем, электромеханические вибрационные элементы функционируют когерентно с частотой от 8 до 300 Гц с шагом изменения 5%, коррелируя с интенсивностью сжатия предмета, необходимой для перемещения виртуальных объектов с различной условной массой, а тензодатчики, располагаемые по пятнадцать на ладонной и тыльной поверхности кисти в проекции суставов фаланг кисти и лучезапястного сустава, обеспечивают регистрацию кинематики кисти, основанной на 22 степенях свободы, и регистрируют изменения радиуса жеста в том или ином суставе кисти от 5 мм, кроме того, содержит устройство регистрации электроэнцефалограммы, обеспечивающее регистрацию изменения мощности и длительность частот электроэнцефалограммы в сенсомоторной области, и оптический трекер, обеспечивающий сопоставление расположения верхней конечности в физическом мире и в виртуальной реальности и обеспечивающий оценку движения верхней конечности в плечевом, локтевом и лучезапястном суставах. Изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств, позволяющих формировать сложные виды чувствительности в виртуальной среде и обеспечивающих обучение моторным навыкам и проведению двигательной реабилитации пациентов с поражением верхней конечности с учетом индивидуальных особенностей двигательных и сенсорных нарушений. 3 ил., 2 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии и функциональной диагностике, и может быть использовано для диагностики нарушений психофизиологии, выявления степени риска формирования психических отклонений и отслеживания динамики изменений состояния человека. Предложен способ, включающий теппинг-тест и стресс-тестирование, реализуемые с использованием аппаратно-программного комплекса, включающего в себя программное обеспечение для запуска и проведения процедуры тестирования при помощи технологий виртуальной реальности, системы предъявления аудиальных и ольфакторных стимулов и системы автоматической обработки данных, причем теппинг-тест и стресс-тестирование реализуются с применением технологии виртуальной реальности, акустической системы с четырьмя динамиками, устанавливаемыми на расстоянии не менее 1 м от пациента под углами 45°, 135°, 225°, 315° относительно его головы, и устройства для подачи запахов, расположенного на расстоянии не менее 1 м от испытуемого, результаты диагностики формируются автоматически на основе алгоритмов обработки данных, заложенных в программной части, и включают в себя двухфакторный анализ, в котором линейно и поочередно сравниваются показатели испытуемого и результаты выполненных тестовых заданий, при этом оценка динамики изменений состояния человека осуществляется по критериям. Изобретение обеспечивает расширение арсенала средств, обеспечивающих точность диагностики и исключение субъективных влияний на испытуемого. 1 табл., 1 пр., 1 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии и сурдологии, и может найти применение в процессе лечения пациентов с хронической сенсоневральной тугоухостью. Перед началом лечения пациенту проводят речевую аудиометрию и пороговую тональную аудиометрию для расчета индивидуального порога слуха. Оценивают восприятие речи, пространственный слух и качество слуха с помощью соответствующих шкал опросника SSQRus в баллах. Лечение проводят в компьютерном аудиовизуальном сценарии программы «ReviAudio» с использованием шлема виртуальной реальности и акустической системы с восемью динамиками, расположенными по периметру окружности радиусом 1,5 м, на осях 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°. Расположение динамиков дублируется в аудиовизуальном изображении в шлеме виртуальной реальности. Пациента помещают в центре окружности лицом в сторону динамика, находящегося на оси 0°, на вращающемся стуле так, чтобы он мог свободно вращаться на 180° против и по часовой стрелке. В руку пациента помещают контроллер. Надевают на голову шлем виртуальной реальности. Для работы в аудиовизуальном сценарии исследователь выбирает в рабочем интерфейсе программы «ReviAudio» разные режимы в зависимости от дня курса лечения. Пациенту в случайном порядке подаются сигналы из разных динамиков. Громкость целевых сигналов составляет более 35 дБ над индивидуальным порогом слуха. Громкость целевых сигналов соответствует громкости нецелевых сигналов либо превышает ее в зависимости от дня исследования. Лечение проводят ежедневно по одной процедуре в день в течение семи дней. Оценивают время ответных реакций пациента в секундах и точность определения пациентом направления подачи целевого сигнала в градусах по каждому из динамиков. На третий и седьмой дни лечения дополнительно оценивают результаты по шкалам опросника SSQRus в баллах. Лечение считают эффективным при уменьшении времени ответа на целевой сигнал до 50% от показателей первого дня лечения и точности определения целевого сигнала до 25° включительно на передней и переднебоковых осях 0°, 45°, 90°, 270°, 315° и до 40° включительно на задней и заднебоковых осях 135°, 180°, 225°, изменении показателей шкал восприятия речи, пространственного слуха и качества слуха опросника SSQRus по любой из шкал на 3 и более баллов от показателей первого дня лечения. Способ обеспечивает лечение пациентов с хронической сенсоневральной тугоухостью путем слуховых тренировок в условиях виртуальной реальности. 3 табл., 3 пр.
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАЦИЕНТОВ С НАРУШЕНИЕМ СЛУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ // 2724859
Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии и сурдологии, и может найти применение в процессе исследования пространственного и речевого слуха у пациентов с хронической сенсоневральной тугоухостью, а также для слухового обучения и реабилитации после проведенной процедуры слухопротезирования и выполнения операции кохлеарной имплантации. Способ исследования пациентов с нарушением слуха с использованием технологий виртуальной реальности, включающий оценку речевых, пространственных и качественных характеристик слуха в свободном звуковом поле путем подачи звуковых сигналов и анализа ответных реакций испытуемого, отличающийся тем, что исследование проводят в компьютерном аудиовизуальном сценарии с использованием VR очков и акустической системы с четырьмя динамиками, установленными на расстоянии 1 м от пациента под углами 45°, 135°, 225°, 315° относительно его головы, для исследования используют речевые и неречевые звуковые сигналы, которые подают через динамики, сигналы соответствуют аудиовизуальному сценарию и охватывают высокий, средний и низкий частотные диапазоны, исследование можно проводить в тишине и на фоне шумовых помех, громкость шума регулирует исследователь, последовательность и направленность звуковых сигналов выбирает компьютерная программа в хаотичном порядке, пациент в VR очках определяет направление источника звука путем поворота головы, после чего в VR очках появляется визуальное подкрепление со стороны источника звука, компьютерная программа, сопряженная с VR-очками, автоматически фиксирует угол поворота головы пациента в градусах относительно локализации источника звука, используя метод определения знакового угла по трем векторам: от испытуемого к источнику звука, от испытуемого по направлению взгляда, вектором нормали к поверхности, речевые звуковые сигналы подают в виде слов, которые испытуемый должен повторить, и вопросов, на которые испытуемый должен дать ответ, поведенческие реакции на звук и устные ответы пациента фиксируют с помощью записи на веб-камеру, исследование может проводиться несколько раз для улучшения речевых, пространственных и качественных характеристик слуха, регистрация и хранение результатов исследования в компьютерной программе позволяет провести их оценку в динамике.
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам подготовки и выполнения хирургической операции с использованием дополненной реальности. Способ включает этапы планирования хирургической операции, хирургической навигации и хирургического вмешательства с использованием дополненной реальности, причем на этапе планирования хирургической операции пациенту проводят компьютерную или магнитно-резонансную томографию и формируют трёхмерное растровое изображение индивидуальной анатомии пациента, которое передают на компьютер комплекса оборудования для осуществления хирургической операции с использованием дополненной реальности, при этом на этапе хирургической навигации выполняют построение контура и трехмерную реконструкцию всех анатомических структур, представляющих интерес для хирурга в предстоящей операции, путем установки трех ключевых точек на анатомических ориентирах, видимых на экране компьютера в виде трехмерной модели и также видимых или осязаемых на теле пациента, причем точки выбирают с возможностью образования ими треугольника, после чего выбирают траекторию и безопасные пределы хирургического доступа, определяют матрицу трансформации координат между системой координат стереокамеры комплекса и системой координат томографа, в котором пациент проходил диагностику, посредством установки кончиком навигационной указки комплекса на теле пациента тех же трех точек и в той же последовательности, что и на анатомической модели, и фиксации компьютером комплекса позиции точек, после установки трех ключевых точек, при необходимости устанавливают дополнительные точки, находящиеся на той же анатомической поверхности, после чего запускают процесс регистрации точек с точками на поверхности трёхмерных моделей анатомии пациента, при этом на экране компьютера дополнительно отображают трёхмерную модель навигационной указки, при этом положение и ориентация трёхмерной модели навигационной указки относительно моделей анатомии пациента соответствует физическому положению указки относительно анатомической поверхности пациента, на этапе хирургического вмешательства используют навигационную указку для поиска интересующих анатомических структур, точки доступа к ним, направления их расположения относительно точки доступа, расстояния до них, а также для ограничения области хирургического доступа, при этом ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, в область хирургического доступа устанавливают навигационную указку таким образом, чтобы интересующая анатомическая структура находилась на линии продолжения указки, при этом на экране отображается расстояние до анатомической структуры в миллиметрах, а для ограничения области хирургического доступа, ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, перемещают навигационную указку таким образом, чтобы линия продолжения указки двигалась вдоль контура интересующей анатомической структуры, указку двигают по линии проекции интересующей анатомической структуры на поверхности тела и очерчивают область предстоящего хирургического доступа, после чего выполняют хирургическую операцию, в ходе которой при необходимости устанавливают новую точку доступа и корректируют область доступа. Комплекс оборудования для осуществления хирургической операции с использованием дополненной реальности содержит блок камер, установленный над операционным полем и включающий камеру дополненной реальности и ToF-камеру, стереокамеру, работающую в инфракрасном диапазоне длин волн, очки дополненной реальности, содержащие пульт управления, связанные с компьютером, и маркеры, при этом стереокамера установлена таким образом, что в область ее видимости попадают маркеры, выполненные сферическими и отражающими, расположенные на блоке камер, навигационной указке, очках дополненной реальности и базовом маркере системы координат, причем конфигурация маркеров на каждом из них отлична от других, базовый маркер системы координат неподвижно закреплен на черепном зажиме или операционном столе, а компьютер снабжен ножным контроллером в виде блока с педалями. Использование изобретений позволяет расширить арсенал средств для хирургических вмешательств с использованием дополненной реальности. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальной диагностике и информационным технологиям, может быть использовано в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии при оперативном лечении различных форм первичного гиперпаратиреоза. Предложен способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе, включающий выполнение пациенту магнитно-резонансной томографии зоны интереса и анализ результатов исследования. Данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели три ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середину внутреннего края кивательной мышцы на стороне расположения патологически измененной аденомы околощитовидной железы; с целью увеличения точности навигации отмечают шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производят разрез-доступ к аденомам околощитовидных желез и, перемещая указку по поверхности операционного поля, наблюдают ее расположение на трехмерной модели, находя реальное расположение аденом околощитовидных желез. Изобретение обеспечивает топическую диагностику аденом околощитовидных желез с оптимизацией операционного доступа, снижение частоты осложнений при оперативных вмешательствах у пациентов с первичным гиперпаратиреозом. 3 ил., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, эндокринной хирургии и информационным технологиям, и может быть использовано для топической диагностики и визуализации аденом околощитовидных желез при вторичном и третичном гиперпаратиреозе. Выполняют пациенту магнитно-резонансную томографию (МРТ) зоны интереса. Анализируют результаты исследования. Данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан». Загружают полученный результат в формате DICOM в программное обеспечение «Автоплан». Приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат. На изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез. Строят трехмерную модель области интереса. Указывают на модели четыре ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева. С целью увеличения точности навигации отмечают десять дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих четыре ключевые точки, кроме линии, соединяющей середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева. При этом располагают ключевые точки по две на каждой линии равноудаленно. Производят до операционного разреза совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели. Производя разрез, перемещают указку по поверхности операционного поля, наблюдая ее расположение на трехмерной модели и находя реальное расположение аденом околощитовидных желез. Способ обеспечивает высокоточную топическую диагностику аденом околощитовидных желез с оптимизацией операционного доступа, снижение частоты осложнений при оперативных вмешательствах у пациентов с вторичным и третичным гиперпаратиреозом за счет обработки данных МРТ в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан» с построением линий и ключевых точек в трехмерной модели области интереса и совмещения данной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели. 3 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области медицины, а конкретнее к области онкологии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении больных с остеосаркомой. Способ определения границы резекции при лечении остеосаркомы, при котором в предоперационном периоде выполняют компьютерную томографию зоны интереса, осуществляют ее 3D-моделирование, результаты исследования применяют интраоперационно, осуществляя резекцию с помощью навигационной системы. Причем компьютерную томографию выполняют с контрастным усилением в динамике до и после проведения пациенту химиотерапии с построением 3D-моделей зоны интереса; результаты компьютерной томографии в формате DICOM загружают в программу «Автоплан», соотносят исходные и изменившиеся размеры опухоли, осуществляют построение окончательной 3D-модели зоны интереса с определением оптимальных границ резекции, которую выполняют под контролем навигационной системы. Изобретение обеспечивает выбор оптимальной границы резекции при лечении остеосаркомы.1 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано при реабилитации больных в различные сроки после возникшей патологии опорно–двигательного аппарата. Используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорного взаимодействия с виртуальным объектом. С учетом полученной с регистрирующих электроэнцефалографических и электромиографических датчиков информации, установленных на голове и пораженной конечности соответственно, а также способности пациента к движениям, регулируют объем управляющих виртуальных движений таким образом, что дает ощущение завершенности выполняемого движения при демонстрации заданий виртуальной реальности. Причем сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами посредством использования зрительного, слухового канала, а также тактильной и проприорецептивной стимуляции рецепторов конечности проводят таким образом, чтобы обеспечить ассоциирование пациента с виртуальным аватаром, с очувствлением тактильного и проприоцептивного контакта с виртуальными объектами и ощущением завершенности выполняемого движения. Способ позволяет обеспечить восстановление движения рук и функций ходьбы пациентов на фоне поражения центральной или периферической нервной системы, а также при патологии опорно–двигательного аппарата за счет использования виртуальной реальности с учетом полученной с регистрирующих электроэнцефалографических и электромиографических датчиков информации.
