Способ лечения нарушений функций центральной нервной системы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении последствий родовых и иных травм головного или спинного мозга, при парезах и параличах, инсультах и различных ишемических нарушениях функций нервных структур. Для расширения функциональных возможностей при лечении нарушений центральной нервной системы для воздействия на глубокорасположенные ткани шеи, головного и спинного мозга в способе лечения воздействие осуществляют на проекции очага поражения излучением длиной волны 0,8-1,3 мкм, плотностью мощности 0,5-6 мВт/см². При этом модулируют сигналы датчиков пульса и дыхания и сигналы импульсов частоты тремора с дополнительной модуляцией частотой 22,5±1 кГц. В устройство для лечения нарушений функций центральной нервной системы введены N лазерных излучателей, генератор импульсов несущей частоты и коммутируемый сумматор. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к невропатологии, и может быть использовано при лечении последствий родовых и иных травм головного или спинного мозга, при парезах и параличах, инсультах и различных ишемических нарушениях функций нервных структур.

Известны способы физиотерапии и медикаментозного лечения травматических и ишемических поражений нервных структур [1-4]. Они далеко не всегда эффективны, особенно при развитии параличей, демиэлинизирующих процессов и при нарушениях функций опорно-двигательного аппарата. Использование электростимуляции [4] различных видов, в том числе через вживленные в область патологии электроды, в существующих способах не согласовано с энергетическим обеспечением ответных реакций клеток и поэтому не гарантирует преобладание усиления восстановительных процессов над деструктивными. В наших исследованиях доказано, что только биоуправляемая хронофизиотерапия обеспечивает гарантированное усиление пластических процессов. Для этого воздействия должны усиливаться только в период увеличения энергоресурсов стимулируемых клеток, чему соответствует усиление кровенаполнения ткани, открытие капилляров над активными клетками, усиление транспорта в них энергетических метаболитов и диффузии кислорода. В автоматическом режиме это возможно не подбором каких-либо частот воздействия, а только по управляющим сигналам с датчиков пульса и дыхания самого пациента [5-18].

Известен способ лечения нарушений функций центральной нервной системы, заключающийся в воздействии на очаг поражения импульсами, модулированными сигналами датчиков пульса и дыхания и сигналами с генератора импульсов частоты тремора, реализованного в устройстве, содержащем последовательно соединенные датчик пульса, первый усилитель-формирователь, первый потенциометр, средний вывод которого соединен с первым выводом сумматора, и последовательно соединенные датчик давления, второй усилитель-формирователь, второй потенциометр, средний вывод которого подключен ко второму входу сумматора, генератор импульсов частоты тремора и усилитель мощности [5].

Благодаря автоматической синхронизации усиления физиотерапевтического воздействия с фазами увеличения кровенаполнения ткани устойчиво стимулируются биосинтетические восстановительные процессы, что доказано на примерах лечения трофических язв, пародонтоза, язвы желудка и 12-перстной кишки, восстановления проводимости нервных волокон при болезни Штаргардта и других болезнях [7-18].

Использование способа и устройства для модуляции лазерного инфракрасного излучения позволило устойчиво нормализовать в месте патологии не только уровень, но и спектр ритмов кровотока и микроциркуляции. При этом определено, что для устойчивой нормализации кровотока и микроциркуляции в месте патологии необходимо одновременное лазерное воздействие на площади не менее 20-30 см².

Сравнительная оценка результатов такого воздействия с обычным лазерным воздействием тех же параметров без биоуправления проводилась методами реографии, микроплетизмографии и доплеровской флуометрии с помощью аппарата "Коралл". Лазерное воздействие по сравнению с другими видами физиотерапии в режиме биоуправления оказалось наиболее эффективным для снятия отека и воспаления. Для восстановления баланса артериальной и венозной части капиллярного русла с учетом гипоксии, артериальной или венозной гиперемии в устройстве [5] регулируется соотношение глубин модуляции по сигналам пульса, дыхания и тремора (несущая частота 7-13 Гц).

Однако недостатком этих известных способа и устройства с использованием лазерного воздействия на головной мозг и шейные отделы спинного мозга являются ограниченные функциональные возможности из-за недостаточной плотности мощности и других параметров лазерного воздействия на глубокорасположенные ткани этих органов. Результаты наших исследований при лечении других болезней доказали, что для устойчивой нормализации кровотока и микроциркуляции в месте патологии глубокорасположенных тканей внутренних органов воздействия через биологически активные точки и зоны Захарьина-Геда использование известных способа и устройства недостаточно эффективно.

По технической сущности наиболее близким способом того же назначения является способ лечения лазерным излучением детей с нейромоторными нарушениями вследствие перитального поражения центральной нервной системы, при котором осуществляют воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 0,89+0,02 мкм, частотой следования импульсов 3000 Гц, мощностью импульса 0,7 Вт, контактно на шейные сегментальные зоны продолжительностью 32 с (по 16 с каждой стороны позвоночника), поэтапно со 2-го по 7-й паравертебральные сегменты по два дня на каждые два сегмента, ежедневно, в течение 10 дней (см. пат. РФ N2111026, кл. A 61 N 5/06 от 09.08.1994 г.) Однако и это техническое решение имеет ограниченные функциональные возможности из-за недостаточной плотности мощности и других параметров лазерного воздействия на глубокорасположенные ткани в месте патологии.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей при лечении нарушений функций центральной нервной системы для воздействия на глубокорасположенные ткани шеи, головного и спинного мозга.

Достигается это тем, что в способе лечения нарушений центральной нервной системы путем воздействия импульсным лазерным излучением согласно изобретению осуществляют воздействие в проекции очага поражения излучением с длиной волны 0,8 - 1,3 мкм, плотностью мощности 0,5-6 мВт/см² с модуляцией сигналами датчиков пульса и дыхания и сигналами импульсов частоты тремора с дополнительной модуляцией частотой 22,5 ± 1 кГц, сеансы лазерного воздействия проводят в течение 300 ± 30 ударов пульса пациента ежедневно в течение 10 - 15 дней, на этапе снятия воспаления и отека сеанс проводят в первую половину дня, а на этапе стимуляции биосинтетических восстановительных процессов и усиления регенерации нервных волокон - во вторую половину дня в вечернее время, а в устройстве для лечения нарушений функций центральной нервной системы, содержащем последовательно соединенные датчик пульса, первый усилитель-формирователь, первый потенциометр, средний вывод которого соединен с первым входом сумматора, и последовательно соединенные датчик дыхания, второй усилитель-формирователь, второй потенциометр, средний вывод которого подключен ко второму входу сумматора, генератор импульсов и усилитель мощности, согласно изобретению введены N лазерных излучателей, где N - целое число, генератор импульсов несущей частоты и коммутируемый сумматор, причем выход сумматора через усилитель мощности подключен к первому входу коммутируемого сумматора, ко второму и третьему входам которого подключены выходы генератора импульсов и генератора импульсов несущей частоты, соответственно, вход каждого лазерного излучателя подключен к выходу коммутируемого сумматора, причем выходы лазерных излучателей расположены в области головы или позвоночника пациента в проекции очага патологии, кроме того, каждый лазерный излучатель на выходе имеет следующие параметры: импульсная мощность 30-200 Вт; длина волны в диапазоне 0,8-1,3 мкм, причем коммутируемый сумматор может быть выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и коммутатора, входы сумматора являются первым и вторым входами коммутируемого сумматора, третий вход которого объединен с управляющим входом коммутатора выход которого является выходом коммутирующего сумматора.

Сущность изобретения заключается в том, что использование лазерных излучателей с соответствующими параметрами, генератора импульсов несущей частоты и коммутируемого сумматора, соединенных соответствующим образом, позволило обеспечить необходимый режим воздействия на глубокорасположенные ткани шеи, головного и спинного мозга на большой площади для устойчивой нормализации кровотока и микроциркуляции.

Сравнение предлагаемых способа и устройства с ближайшими аналогами позволяет судить о соответствии критерию "новизна", а отсутствие в известных аналогах отличительных признаков заявленных способа и устройства говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Предварительные экспериментальные и клинические испытания позволяют судить о возможности широкого промышленного использования.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема заявляемого устройства, реализующего предложенный способ лечения.

На фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 пульса, первый усилитель-формирователь 2, первый потенциометр 3 и последовательно соединенные датчик 4 дыхания, второй усилитель- формирователь 5, второй потенциометр 6.

Средние выводы первого и второго потенциометров 3 и 6 подключены к первому и второму входам сумматора 7, выход которого через усилитель мощности 8 подключен к первому входу коммутируемого сумматора 9, ко второму и третьему входам которого подключены выходы генератора 10 импульсов частоты тремора и генератора 11 импульсов несущей частоты 22,5 ± 1 кГц.

Выход коммутируемого сумматора 9 подключен ко входам лазерных излучателей 12-1...12-N (где N - целое число).

Коммутируемый сумматор 9 может быть выполнен в виде последовательно соединенных сумматора 13 и коммутатора 16. Входы сумматора 13 являются первым и вторым входами коммутируемого сумматора 9, третий вход которого объединен с управляющим входом коммутатора 14, выход которого является выходом коммутируемого сумматора 9.

Выход каждого лазерного излучателя должен иметь следующие параметры (диапазон допустимого значения определен экспериментально): площадь облучения 10-50 см²; средняя плотность мощности 0,5-6 мВт/см²; импульсная мощность 30-200 Вт; длина волны в диапазоне 0,8-1,3 мкм.

В качестве лазерного излучателя можно взять лазерный излучатель с выходной лазерной матрицей, используемый в известном приборе "АЛТО-терапевт-био" (см. л. 19), со следующими выходными параметрами: длина волны 0,98 мкм, импульсная мощность 100 Вт, средняя плотность мощности 0,5-6 мВт/см², площадь облучения 30 см².

Работа устройства Выходные лазерные матрицы лазерных излучателей 12-1...12-N располагают в проекции очага патологии головного мозга или вокруг шеи при патологии шейного отдела спинного мозга. Количество используемых лазерных излучателей 12-i может быть различным и определяется глубиной и площадью места нахождения очага патологии.

Генератор 10 импульсов частоты тремора настроен на частоту 8 Гц.

Обычно частота генератора 10 устанавливается произвольно на сеанс для исключения эффекта привыкания.

Далее с помощью потенциометров 3 и 6 устанавливают порог чувствительности, а также необходимые параметры импульсов.

Первый усилитель-формирователь 2 осуществляет преобразование электрического сигнала с датчика 1 пульса, представляющего собой оптронную пару, в импульсы напряжения. При этом каждый отрицательный импульс соответствует одному сердечному сокращению пациента.

Второй усилитель-формирователь 5 преобразует электрический сигнал с датчика 4 дыхания в импульсы напряжения, показанные на фиг. 3.

При этом при вдохе происходит увеличение напряжения на выходе усилителя-формирователя 5, а при выдохе - уменьшение.

Напряжение с выходов первого и второго усилителей-формирователей 2 и 5 через первый и второй потенциометры 3 и 6 подаются на входы сумматора 7, а с его выхода через усилитель 8 мощности на первый вход коммутируемого сумматора 9. На второй и третий входы последнего поступают импульсы от генераторов 10 и 11 импульсов частоты тремора и несущей частоты.

Импульсы с выхода усилителя 8 мощности и генератора 10 импульсов частоты тремора суммируются на сумматоре 13 и с его выхода через коммутатор 14, управляемый от генератора 11 импульсов несущей частоты, преобразованные в импульсы с частотой 22,5±1 кГц, поступают на лазерные излучатели 12-1...12-N.

Сеансы лазерного воздействия проводят в течение 10 - 15 дней.

На этапе снятия воспаления и отека сеанс продолжительностью около 5 минут (по биотаймеру 300 ударов пульса пациента) проводят в первую половину дня, когда выше симпатический тонус.

На этапе стимуляции биосинтетических восстановительных процессов и усиления регенерации нервных волокон сеанс проводят во вторую половину дня в вечернее время, когда выше парасимпатический тонус и осуществляется переход на окисление жирных кислот в околосуточном футильном цикле энергетики.

Продолжительность курса от 10 до 15 ежедневных процедур контролируется индивидуально по клиническим результатам.

При необходимости регенерации нервных волокон и восстановлении координации движений проводят повторные курсы лазерной хронотерапии в режиме биоуправления с интервалом 1 месяц. Данное лечение не исключает комплексного традиционного лечения с использованием медикаментов по индивидуальным показаниям. Другие виды физиотерапии не используются.

Проведенные исследования показали, что по сравнению с существующими способами лечения предлагаемые способ и устройство позволяют оказывать эффективное лечение больным, для которых традиционные методы лечения были неэффективны.

Примеры конкретного использования предлагаемого устройства и способа (выписки из историй болезней)
Пример N 1.

Больная П. , 2,5 года. Диагноз: детский церебральный паралич. Глубокая задержка психомоторного развития. Спастическая тетраплигия.

Больной было проведено лечение по вышеуказанной методике - в течение 15 дней.

В результате проведения 1 курса лечения у ребенка уменьшились спастические явления, гиперсолевация, ребенок стал сидеть.

После повторного курса через месяц спастические явления практически исчезли, появились произвольные движения верхних конечностей, ребенок уверенно сидит без поддержки, появились навыки членораздельной речи.

Пример N 2.

Больная С. , 64 года. В 1993 году перенесла нарушение мозгового кровообращения. Жалобы на онемение левой половины туловища. Диагноз: Атеросклероз, Нарушение мозгового кровообращения, Артериальная гипертензия. Левосторонний гемипарез.

Больной было проведено 4 курса терапии по вышеуказанной методике на протяжении 2,5 месяцев с 10-дневными перерывами.

В результате проведенного лечения состояние больной значительно улучшилось, появилась уверенность при ходьбе (нормализация двигательного стереотипа), улучшилась координация движения, появилось содружественное движение рук и ног. Стабилизировалось артериальное давление, появились сложные движения в левой руке.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют расширить функциональные возможности при лечении нарушений функций центральной нервной системы для воздействия на глубокорасположенные ткани шеи, головного и спинного мозга.

ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по невропатологии. М.: Медицина, 1981, 320 с.

2. Карпов В.А. Терапия нервных болезней. М.: Медицина, 1987, 512 с.

3. Специальная физиотерапия. София: Медицина и физкультура, 1972, 522 с.

4. Ясногородский В.Г. Электротерапия. М.: Медицина, 1987, 240 с.

5. Загускин С. Л. Устройство для физиотерапии. Патент РФ N 2033204. Приоритет 4.09.89.

6. Загускин С.Л., Зубко Ю.Н. Устройство для электротерапии. Патент РФ N 2067461. Приоритет 4.12.92.

7. Загускин С. Л. Биоритмы: энергетика и управление. /Препринт ИОФАН N 236, М., 1986, 56 с.

8. Комаров Ф.И., Загускин С.Л., Рапопорт С.И. Хронобиологическое направление в медицине: биоуправляемая хронофизиотерапия//Терапевт. архив, N 8 - 1994 - C. 3-6.

9. Зуева М.В., Цапенко И.В., Днестрова Г.И., Загускин С.Л. Электроретинографическая оценка эффективности электростимуляции сетчатки по методу биоуправляемой хронофизиотерапии при болезни Штаргардта. //Вопр. курортол., 1994, N 5. - С.13-15.

10. Слюсарев С.Л., Русаков В.И., Бубнова В.И., Загускин С Л. Биоуправляемая хронофизиотерапия трофических язв нижних конечностей на фоне хронической венозной недостаточности. //Клиническая медицина, 1996, N 6, с. 55-57.

11. Баришевская Т. И. , Нянчук Т.Б. Васильева Е.Е., Загускин С.Л. Импульсная инфракрасная лазеротерапия неврита срединного нерва в режиме биоуправления. //Вопр. курорт., 1996, N 3, с. 26-28.

12. Русаков В.И., Загускин С.Л., Бубнова В.И., Шангичев А.В., Слюсарев С. Л. , Черногубова Е.А. Способ лечения воспалительных заболеваний мужских половых органов и нижних мочевых путей. //Заявка N 95103024. Приоритет 03.03.95, положит. решен. 27.07.98 г.

13. Загускин С.Л., Ораевский В.Н., Рапопорт С.И., Григорьев А.И. Способ управления давлением в секциях манжеты пневмомассажа.//Патент РФ N 2103974, приоритет 27.09.96.

14. Рапопорт С. И., Расулов М.И., Загускин С.Л., Малиновская Н.К., Наборов И. В. Способ лечения язвы желудка и 12-перстной кишки. АС СССР от 17.05.91. N 1736512. Приоритет 22.06.90.

15. Русаков В. И. , Загускин С.Л., Слюсарев С.Л., Бубнова В.И. Способ лечения трофических язв. АС СССР N 1750702 от 28.03.91, приоритет 15.01.90.

16. Загускин С. Л. Хронобиологическое направление лазерной медицины. //Новые направления лазерной медицины. Межд. конф. М., 1996. - С. 296-297.

17. Загускин С.Л. Аппаратура и методы хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии. //Паллиативная медицина и реабилитация, 1998, N 4-5. - С. 12-13.

18. Загускин С.Л. Возможны ли прогноз и гарантия положительного эффекта лазерной терапии? //Всеросс. научно-практ. конф. по квантовой терапии. Сборник статей. - М., 1998. - С. 30-32.

19. Инструкция и технический паспорт к аппарату "АЛТО-терапевт-био", М., Фирма "АЛТО", 1996.

20. Инструкция и технический паспорт к аппарату "Гармония". - НПО "Элекон", Казань, 1998.

Формула изобретения

1. Способ лечения нарушений центральной нервной системы путем воздействия импульсным лазерным излучением, отличающийся тем, что осуществляют воздействие в проекции очага поражения излучением с длиной волны 0,8-1,3 мкм, плотностью мощности 0,5-6 мВт/см², с модуляцией сигналами датчиков пульса и дыхания и сигналами импульсов частоты тремора с дополнительной модуляцией частотой 22,5±1 кГц.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сеансы лазерного воздействия проводят в течение 300±30 ударов пульса пациента ежедневно в течение 10-15 дней.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на этапе снятия воспаления и отека сеанс проводят в первую половину дня, а на этапе стимуляции биосинтетических восстановительных процессов и усиления регенерации нервных волокон - во вторую половину дня в вечернее время.

4. Устройство для лечения нарушений функций центральной нервной системы, содержащее последовательно соединенные датчик пульса, первый усилитель-формирователь, первый потенциометр, средний вывод которого соединен с первым входом сумматора, и последовательно соединенные датчик дыхания, второй усилитель-формирователь, второй потенциометр, средний вывод которого подключен ко второму входу сумматора, генератор импульсов и усилитель мощности, отличающееся тем, что введены N лазерных излучателей, где N - целое число, генератор импульсов несущей частоты и коммутируемый сумматор, причем выход сумматора через усилитель мощности подключен к первому входу коммутируемого сумматора, ко второму и третьему входам которого подключены выходы генератора импульсов и генератора импульсов несущей частоты, соответственно, вход каждого лазерного излучателя подключен к выходу коммутируемого сумматора, причем выходы лазерных излучателей расположены в области головы или позвоночника пациента в проекции очага патологии.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что каждый лазерный излучатель на выходе имеет следующие параметры: импульсная мощность 30-200 Вт; длина волны 0,8-1,3 мкм.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что коммутируемый сумматор выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и коммутатора, причем входы сумматора являются первым и вторым входами коммутируемого сумматора, третий вход которого объединен с управляющим входом коммутатора, выход которого является выходом коммутируемого сумматора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2