Электродный прибор транскраниальной электростимуляции

Изобретение относится к терапевтическим приборам для использования в транскраниальной электростимуляции путем приложения соответствующего электрического импульса к ушам одновременно с играющей музыкой, которую слышит пациент. Прибор содержит генератор импульсов транскраниальной электростимуляции, генератор звукового сигнала, блок управления, пару аудионаушников. Генератор импульсов транскраниальной электростимуляции выполнен с возможностью создания электрического импульса, имеющего такие частоту и продолжительность, чтобы обеспечить необходимый микроток через голову. Блок управления выполнен в форме микропроцессора, управляющего выходными данными генератора импульса электростимуляции и генератора звукового сигнала. Каждый аудионаушник содержит передающий электрический ток электрод для приложения указанных импульсов, создаваемых генератором импульсов, в область уха пациента. Каждый из аудионаушников и соответствующий электрод объединены в электродный прибор, при этом электрод каждого электродного прибора расположен на внешней поверхности соответствующего аудионаушника, который подходит для установки во входе слухового канала уха указанного пациента или внутри него. Электрод каждого электродного прибора имеет область электрического контакта для функциональной передачи электроэнергии между электродом и кожей пациента с установленным электродным прибором. Электродные приборы выполнены с возможностью установки на входе в слуховой канал соответствующего уха указанного пациента. Использование изобретения повышает удобство проведения электростимуляции и упрощает установку оборудования на пациенте. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к электродному прибору, в особенности для использования в транскраниальной электростимуляции, но не обязательно, электростимуляции в форме того, что известно как черепное электробиологическое возбуждение, которое, как правило, помещается между электродами, прикрепленными к мочкам ушей пациента, проходящего терапию. Такая процедура во многих ее применениях часто упоминается как электротерапия.

Нужно понимать, что термин "пациент", используемый в этой заявке, предназначен для того, чтобы широко интерпретировать его как любого человека, подвергаемого электростимуляции, независимо от того, применяется ли такая электростимуляция в лечебных целях или нет. В этом отношении отмечено, что электростимуляция часто используется для улучшения качества жизни пациента, например улучшения настроения пациента, эмоций, отношения к жизни или когнитивных способностей.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Транскраниальная электробиологическая стимуляция (здесь называемая ТЭС) применяет слабые микроимпульсы тока к мозгу (в гипоталамической области), используя пару электродов в виде клипс, которые прикрепляются к мочкам ушей. Широко признано, что ТЭС стимулирует мозг для выработки нейромедиаторов, таких как эндорфины, которые улучшают настроение, эмоции и когнитивные способности. Транскраниальная электростимуляция была также предложена для терапии после инсульта, травмы мозга, определенных болезней сердца, высокого кровяного давления, нарушения суточного ритма организма, морской болезни и слабоумия.

Сигналы, очевидно, нормализуют электрическую пропускную способность мозга. ТЭС, таким образом, использовалась/проверялась для лечения бессонницы, алкогольной и наркотической зависимости, депрессии и беспокойства. Было отмечено, по меньшей мере в некоторых случаях, что у ТЭС есть равная или большая эффективность в лечении депрессии по сравнению с антидепрессантами, с меньшим количеством побочных эффектов.

Механизм, с помощью которого ТЭС оказывает свое влияние, полностью еще не изучен. Предполагается, что возбуждение мозговой ткани вызывает увеличение количества выработанных нейромедиаторов, таких как серотонин, бета эндорфин и норадреналин. Считается, что эти нейромедиаторы, в свою очередь, обеспечивают возможность возвращения к нормальному биохимическому гомеостазу лимбической системы мозга, которая, возможно, была выведена из равновесия стрессовыми условиями.

Терапия, которая, как правило, проводится с продолжительностью от 10 до 30 минут, хотя и может быть увеличена до 1,5 часов, в зависимости от конфигурации электрического тока. Как правило, используемые токи прикладываются в форме импульса с продолжительностью импульса от 1 до 500 миллисекунд (мс) с частотой от 0,1 Герц (Гц) до 500 Гц с током, являющимся, как правило, меньше чем 1 миллиампер (мА) и более 300-700 микроампер (µА), хотя также использовались токи приблизительно до 2,5 миллиампер (мА).

Благоприятные воздействия музыки на человеческое тело давно известны и используются при лечении, в частности, психических расстройств.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель изобретения заключается в создании электродного прибора для использования в транскраниальной электростимуляции, который имеет преимущества перед известными клипсами, крепящимися к мочке уха.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с изобретением предложен электродный прибор, предназначенный для использования в транскраниальной электростимуляции, который содержит передающий электрический ток электрод, предназначенный для функциональной передачи электроэнергии в область уха пациента, причем электродный прибор характеризуется тем, что электрод размещен на внешней поверхности аудионаушника, подходящего для размещения во входе или в пределах слухового канала уха пациента, при этом у электрода есть электрический контакт для функциональной передачи электроэнергии между электродом и кожей пациента, соединенной с электродным прибором.

Дальнейшие признаки изобретения предусматривают электрический контакт, выполненный в виде контактного слоя поверхности, открытого для непосредственного контакта с кожей пациента, при использовании, или в качестве альтернативы, электрический контакт, имеющий форму электрически проводящего покрытия непосредственно для самого электрода; электрод, который расположен на электрически изолированной кромке аудионаушника; электрод, имеющий форму кольца, окружающего электрически изолированную кромку, и электродный прибор, который расположен парами, причем в этом случае аудионаушники, в качестве примера, могут представлять собой пару стереонаушников, преимущественно стандартного типа.

Следует понимать, что электродные приборы, описанные в данном изобретении, могут использоваться для выполнения любой формы электростимуляции, хотя в целом предусматривается, что они будут самыми подходящими для применения в ТЭС. Однако более конкретно, но в любом случае не ограничивая изобретение, предусматривается, что электродные приборы, выполненные в соответствии с изобретением, среди прочего, будут особенно полезны в осуществлении нашей находящейся в стадии совместного рассмотрения заявки на патент, поданной одновременно с этой заявкой, озаглавленной "СПОСОБ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ И ОБОРУДОВАНИЕ", приоритет которой заявляется в соответствии с Парижской Конвенцией по дате подачи заявки на патент Великобритании под №0817089.6. В этом случае импульсы электростимуляции генерируются на частоте, которая изменяется в соответствии с ритмом, тактом или темпом музыки, которую слышит пациент посредством наушников.

Чтобы вышеупомянутые и другие признаки изобретения могли быть поняты более полно, ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи будут описаны различные варианты выполнения этого изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг.1 представляет собой блок-схему одного способа и оборудования для применения импульсов ТЭС посредством электродных приборов, в соответствии с изобретением;

Фиг.2 представляет собой вид в аксонометрии портативной версии оборудования, работающего на основе блок-схемы, изображенной на Фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид в аксонометрии одного варианта выполнения наушника в соответствии с изобретением, который подходит для использования с оборудованием, изображенным на Фиг.2;

Фиг.4 представляет собой наушник в разобранном виде;

Фиг.5 иллюстрирует на Фиг.5a наушник перед установкой в ухо; иллюстрирует на Фиг.5b установленный наушник и иллюстрирует на Фиг.5c область контакта электрода с ухом; и,

Фиг.6 иллюстрирует альтернативную форму электродного прибора, выполненного в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СО ССЫЛКОЙ НА ЧЕРТЕЖИ

В оборудовании, проиллюстрированном на Фиг.1 и 2, портативный работающий от аккумулятора прибор (1) используется для генерации ТЭС импульсов для выполнения ТЭС терапии, как это изложено в нашей находящейся в стадии совместного рассмотрения заявки на патент, указанной выше. Оборудование может иметь форму и конфигурацию карманного терапевтического прибора, как проиллюстрировано на Фиг.2, или же оно может представлять собой многоэлементное устройство, которое используется в терапевтическом центре или студии.

Терапевтический прибор выполнен с возможностью выполнения ТЭС на пациенте путем приложения соответствующего электрического импульса к ушам одновременно с играющей музыкой, которую слышит пациент. Оборудование, таким образом, содержит генератор (2) импульсов транскраниальной электростимуляции и связанные с ним электроды (3) для того, чтобы прикладывать импульсы, создаваемые генератором импульсов к ушам пациента, и генератор (4) звукового сигнала и пару наушников (5) для преобразования выходных данных из генератора звукового сигнала в слышимый звук. Генератор звукового сигнала может иметь связанную с ним базу данных, содержащую выбор различных музыкальных чисел, которые могут быть выбраны пользователем или при помощи определенной программы терапии, или сеанса. База данных на Фиг.1 обозначена номером позиции (4a).

Выходными данными генератора импульса электростимуляции и генератора звукового сигнала управляет блок управления, выполненный в форме микропроцессора (6), которым может управлять пользователь с помощью пользовательского кнопочного интерфейса (7). У прибора есть экран (8) дисплея для того, чтобы помочь в выборе программы обычным образом. Очевидно, что экран дисплея может быть заменен любыми другими подходящими средствами индикации, такими как светодиодная матрица и т.п. Также предусмотрена цепь (9) зарядки аккумулятора.

Вышеупомянутая конструкция является такой, что при использовании генератор импульса электростимуляции создает электрический импульс, имеющий такие частоту и продолжительность, чтобы обеспечить необходимый микроток через голову, причем такой микроток, как правило, имеет значение от 500 до 700 µА и в любом случае меньше чем 1 мА. Частота может колебаться от 0,5 Гц до 3 Гц, а продолжительность импульса может находиться в диапазоне от 125 мс при частоте 0,5 Гц до 75 мс при частоте 3 Гц. Микроток, проходящий через голову, в любом случае поддерживается на уровне постоянного среднего тока.

Импульсы (или возможно последовательность импульсов, когда используются заранее заданные последовательности различных импульсов), в этом случае генерируются с частотой, которая зависит от темпа музыки, которую играют в любой момент, и ее слышит пациент посредством наушников. Конечно, чтобы добиться по существу постоянного среднего тока, продолжительность импульса будет также меняться в зависимости от изменения частоты. Микропроцессор контролирует темп музыки и управляет возникновением электрических импульсов на основе этого темпа.

Хотя последующее и не является ограничивающим объем охраны изобретения, предлагается, что оно может эффективно работать:

в звуковом темпе 30 ударов в минуту частота 0,5 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 125 мс;

в звуковом темпе 60 ударов в минуту частота 1,0 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 115 мс;

в звуковом темпе 90 ударов в минуту частота 1,5 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 105 мс;

в звуковом темпе 120 ударов в минуту частота 2,0 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 95 мс;

в звуковом темпе 150 ударов в минуту частота 2,5 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 85 мс;

в звуковом темпе 180 ударов в минуту частота 3,0 Гц может использоваться с продолжительностью импульса 75 мс.

Микропроцессор также запрограммирован для обеспечения терапевтических программ или сеансов заранее заданной продолжительности, как это известно в уровне техники, при этом продолжительность в целом может быть где-нибудь между 10 и 30 минутами, но может увеличиваться до одного часа или даже до полутора часов. Информация относительно любого особого курса терапии, который может быть выбран, музыкальных чисел и т.п. может отображаться на экране (8) терапевтического прибора.

Возвращаясь теперь к природе наушников, которые предусмотрены в настоящем изобретении, электроды и наушники объединены в комбинацию электродных приборов, которые расположены на входе в слуховой канал уха.

Как проиллюстрировано на Фиг.3-5 сопровождаемых чертежей, каждый элемент (11) наушника может содержать стандартный аудионаушник (12), установленный на основании (13) и окруженный изолирующим кольцом (14). Кольцевой электрод (15) окружает изолирующее кольцо и покрыт электрически проводящим покрытием, выполненным в форме электрически проводящего резинового кожуха (16). Электрод, конечно, электрически соединен с генератором (2) импульса электростимуляции подходящим проводником (17) так, чтобы при использовании между электродами на двух наушниках, которые входят в контакт с двумя ушами пациента, генерировался ток.

Как показано на Фиг.5, наушник выполнен с возможностью установки во входе в слуховой канал так, что кольцо соприкасается с кожей посредством проводящего резинового кожуха, например, в области, обозначенной на Фиг.5 с номером позиции (18). Конечно, наушник может быть выполнен с возможностью установки в слуховом канале уха так, как это часто относится к телефонным каналам или наушникам, что довольно очевидно для специалистов.

Фиг.6 иллюстрирует альтернативный электродный прибор, в котором электрод (31) имеет форму отдельного "точечного" электрода на цилиндрической изолирующей поверхности (32) такого типа наушников, которые выполнены с возможностью установки во входе в слуховой канал.

Конечно, предлагаемый электродный прибор может использоваться совместно с любым другим типом оборудования в ходе выполнения ТЭС терапии, и никоим образом не ограничивается использованием совместно с описанным выше оборудованием.

Использование одного электродного прибора как для приложения электрического импульса к ушам пациента, так и для одновременного прослушивания музыки пациентом, независимо от того, связана ли музыка в каком-либо случае с импульсом, чрезвычайно удобно и рентабельно. Такой электродный прибор очень упрощает проведение электростимуляции, сопровождаемой музыкой для пациента, чтобы наслаждаться ею, подвергаясь терапии, а также упрощает установку оборудования на пациента.

Следует понимать, что возможны многочисленные изменения в описанных выше вариантах выполнения изобретения, не отступая от его объема.

1. Терапевтический прибор для использования в транскраниальной электростимуляции путем приложения соответствующего электрического импульса к ушам одновременно с играющей музыкой, которую слышит пациент, содержащий:
генератор (2) импульсов транскраниальной электростимуляции, выполненный с возможностью создания электрического импульса, имеющего такие частоту и продолжительность, чтобы обеспечить необходимый микроток через голову;
генератор (4) звукового сигнала;
блок управления, выполненный в форме микропроцессора (6), управляющий выходными данными генератора импульса электростимуляции и генератора звукового сигнала;
пару аудионаушников (3), каждый из которых содержит передающий электрический ток электрод (15, 31) для приложения указанных импульсов, создаваемых генератором (2) импульсов, в область уха пациента, причем каждый из аудионаушников и соответствующий электрод объединены в электродный прибор (11), при этом электрод каждого электродного прибора расположен на внешней поверхности соответствующего аудионаушника (12), который подходит для установки во входе слухового канала уха указанного пациента или внутри него, при этом электрод каждого электродного прибора имеет область электрического контакта для функциональной передачи электроэнергии между электродом и кожей пациента с установленным электродным прибором, причем указанные электродные приборы (11) выполнены с возможностью установки на входе в слуховой канал соответствующего уха указанного пациента.

2. Терапевтический прибор по п.1, в котором электрический контакт представляет собой контактный поверхностный слой, при использовании открытый для непосредственного контакта с кожей пациента.

3. Терапевтический прибор по п.1, в котором электрический контакт представляет собой электрически проводящее покрытие (16), выполненное для самого электрода.

4. Терапевтический прибор по п.1, в котором электрод расположен на электрически изолирующем кольце (14) аудионаушника.

5. Терапевтический прибор по п.4, в котором электрод выполнен в форме кольца (15), окружающего электрически изолирующее кольцо.

6. Терапевтический прибор по любому из предшествующих пунктов, в котором каждый из электродов соединен с указанным генератором импульсов посредством проводника (17) так, чтобы при использовании между электродами на двух наушниках, которые входят в контакт с двумя ушами пациента, генерировался ток.