Пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови “роп-1″

Номер патенту: 123121

Опубліковано: 12.02.2018

Автори: Босенко Анатолій Іванович, Топчій Марія Сергіївна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови, який складається з блока підсилювача повільних електричних процесів, акумуляторної батареї, блока індикації, який відрізняється тим, що додатково містить: фільтр третього порядку (1), який з'єднується з підсилювачем повільних електричних процесів (2), поєднаним з кнопкою вибору вхідного сигналу (3), яка з'єднується з блоком живлення для зарядки акумуляторної батареї з індикатором режиму зарядки (5) і з перетворювачем аналогового сигналу у цифровий (6), який з'єднується з блоком обробки цифрового сигналу (7), поєднаного з блоком індикації (8), акумулятор (4) сприяє автономним, "польовим" дослідженням, при цьому підсилювач (2) повільних електричних процесів виконаний малошумним, оперативним з вхідним опором близько 20 МОм, а блок індикації (8) виконано на базі дисплею "ВС 1602".

Текст

Реферат: Пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови, який складається з блока підсилювача повільних електричних процесів, акумуляторної батареї, блока індикації. Додатково містить: фільтр третього порядку, який з'єднується з підсилювачем повільних електричних процесів, поєднаним з кнопкою вибору вхідного сигналу, яка з'єднується з блоком живлення для зарядки акумуляторної батареї з індикатором режиму зарядки і з перетворювачем аналогового сигналу у цифровий, який з'єднується з блоком обробки цифрового сигналу, поєднаного з блоком індикації, акумулятор сприяє автономним, "польовим" дослідженням, при цьому підсилювач повільних електричних процесів виконаний малошумним, оперативним з вхідним опором близько 20 МОм, а блок індикації виконано на базі дисплею "ВС 1602". UA 123121 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕЄСТРАЦІЇ ОМЕГА-ПОТЕНЦІАЛУ З ПОВЕРХНІ ШКІРИ ГОЛОВИ "РОП-1" UA 123121 U UA 123121 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фізіології людини і може бути використана у широкому колі галузей, таких як фізіологія праці і спорту, віковій фізіології, психології і психофізіології, педагогіки та ін. з метою термінової діагностики функціонального стану мозку людини за різних умов. Реєстрація омега-потенціалу відбиває динаміку надповільних біоелектричних процесів (БЕП) мозку, а саме коливань у діапазоні 0-0,5 Гц, які, на думку багатьох фахівців інтегрально характеризують функціональний стан і адаптаційні можливості особи. У донозологічній діагностиці широку популярність набула методика реєстрації омега-потенціалу (ОП) з поверхні шкіри голови. В клініці, за умов патології, та в експериментальних дослідженнях на тваринах використовуються методи реєстрації надповільних біоелектричних процесів з глибинних структур мозку [Аладжалова Н.О., Бехтерева Н.П., Ілюхіна В.О., Бундзен П.В., Гоголіцин Ю.Л., Медведев С.В., Хабаєва З.Г. та ін.]. Результати цих досліджень підтвердили об'єктивність і можливість реєстрації ОП з поверхні голови. Проведені численні донозологічні обстеження на великому контингенті осіб різного віку, статі, виду діяльності за умов впливу ендо- і екзогенних чинників дозволили виділити у людини три рівні омега-потенціалу (низький - до 20, середній 21-40 і високий - 41-60 мВ), здійснити характеристику та розробити діагностичну матрицю станів, за даними ОП [Сичов О.Г. і співавт., 1980-1988]. Омега-потенціал виступає не тільки як критерій фізичного стану, але й як показник стану мега регуляторної системи в нормі і патології, забезпеченні психічної і рухової діяльності, механізмів уваги, пам'яті, емоцій тощо [Аладжалова Н.О., Бехтерева Н.П., Ілюхіна В.О. та ін.]. У фізіології фізичної та розумової діяльності методика омегометрії використовується з метою визначення вихідного стану, реакції на фізичні і розумові навантаження, їх дозування та прогнозування глибини мобілізації резервів адаптації та швидкості відновлення [Баришєв Г.І., 1981; Босенко А.І., 1986-2016; Нідерштрат Б.М., 2000 та ін.]. В практиці донозологічної діагностики, фізичного виховання і спорту тощо найбільш поширені три методи омегометрії: а) реєстрація ОП у стані відносного м'язового спокою, б) оцінка реакції ОП на функціональну пробу в одне присідання, в) дискретне та безперервне вивчення динаміки ОП за умов тривалих, у тому числі граничних, фізичних навантажень. Перший вид тестування використовується для встановлення індивідуального рівня та флуктуацій ОП, другий - для визначення стану хемо-обмінних, нейрогуморальних та гормональних процесів, третій - для визначення глибини мобілізації фізіологічних резервів та дозування сили чинників впливу. У більшості випадків в таких умовах використовується прилад, який запропонував О.Г. Сичов і співавтори [Сичев А.Г., Щербакова Н.И., Полескова Н.А. Прибор измерения "Уровня оптимального стабильного функционирования организма УОСФ"// Электроника и спорт - V: аннотир. матер, всесоюз. науч.-техн. конф. -М.: 1979. - С. 93] або його удосконалений варіант ГИС - 1 [гальванометр измерительный Сычева; Илюхина В.А., Сычев А.Г., Щербакова Н.И. и др. Сверхмедленные процессы головного мозга - надежный способ оперативного контроля: проспект-статья к стенду на ВДНХ СССР "Физиология челевека". -М.: 1980. - 5 с], які ґрунтуються на принциповій схемі підсилювача повільних електричних процесів С.Г. Данька, Л.Г. Васненка [Данько С.Г., Васненок Л.Г. К методике исследования медленных электрических процессов головного мозга человека// Физиология человека. - 1977. - Т. 3, № 3. - С. 557-559]. Пристрій ГИС-1 О.Г. Сичова є найближчим до запропонованого, але він є морально застарілим, досить габаритним (маса близько 2,1 кг), складається з інформаційного стрілочного вольтметра, який має відповідну інерційність, потребує постійного налагодження, забезпечується живленням від шести батарейок у 1,5 В, що обмежує тривалість його використання, а за умов зниження напруги батарейок не виключає помилкових результатів або артефактів. Крім того, протоколювання, обробка та аналіз одержаних даних проводяться "вручну", а інформація зберігається на паперових носіях. Це не виключає неточності, не сприяє поточній і оперативній оцінці адаптаційних можливостей. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою ГИС-01 О.Г. Сичова шляхом включення у його конструкцію нових блоків, за рахунок чого стає можливим проведення оперативної цифрової як індивідуальної, так і поточної оцінки функціонального стану і адаптаційних можливостей організму, за даними надповільних БЕП мозку людини, за умов оперативного спокою або впливу різноманітних чинників, що дозволить терміново оцінити функціональний стан мозку людини за різних умов. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови "РОП-1", що складається з блока підсилювача повільних електричних процесів, акумуляторної батареї, блока індикації, стосовно корисної моделі додатково містить: фільтр третього порядку (1), який з'єднується з підсилювачем повільних електричних процесів 1 UA 123121 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2), поєднаним з кнопкою вибору вхідного сигналу (3), яка з'єднується з блоком живлення для зарядки акумуляторної батареї з індикатором режиму зарядки (5) і з перетворювачем аналогового сигналу у цифровий (6), який з'єднується з блоком обробки цифрового сигналу (7), поєднаного з блоком індикації (8), акумулятор (4), що сприяє автономним, "польовим" дослідженням, при цьому підсилювач (2) повільних електричних процесів є малошумним операційним з вхідним опором близько 20 МОм, а блок індикації (8) виконано на базі дисплею ВС 1602. Причинно-наслідкові зв'язки: фільтр третього порядку - за рахунок зменшення смуги пропускання з 1,0 Гц до 0,1 Гц забезпечує фільтрацію вхідного і стабілізацію вихідного сигналу; кнопка вибору вхідного сигналу "електроди-батарея" додатково забезпечує самоконтроль пристрою; блок живлення для зарядки акумуляторної батареї з індикатором режиму зарядки - дозволяє здійснювати автономні, "польові" дослідження, забезпечуючи автономну роботу приладу протягом 5-6 годин; перетворювач аналогового сигналу у цифровий - забезпечує точність значень ОП порівняно зі стрілочним індикатором; блок обробки цифрового сигналу - забезпечує отримання даних у цифровому вигляді; підсилювач повільних електричних процесів є малошумним операційним з вхідним опором близько 20 МОм - це нівелює міжелектродний і шкіряний потенціали; виконання блока цифрової індикації на базі дисплею ВС 1602 - забезпечує відображення полярності сигналу. Таким чином, використання пристрою, за рахунок його удосконаленої конструкції, виключає неточності, сприяє поточній і оперативній оцінці адаптаційних можливостей і функціонального стану мозку людини за різних умов. Також, суттєво (у 5 разів), зменшено габарити пристрою до 80*50*25 мм. Відповідно зменшена його вага до 200 г. В перспективі, за умов використання спеціального інтерфейсу та розробки програм, можлива передача одержаних даних на комп'ютер. Все вище наведене, а також доступна вартість пристрою, надають можливість впровадження методики реєстрації надповільних БЕП мозку людини широким колом науковців. Опис пристрою. Конфігурація запропонованого пристрою пояснюється Фіг. 1 - вигляд пристрою "РОП-1" спереду порівняно з пристроєм ГИС-1, та Фіг. 2 - - блок-схема пристрою. Пристрій складається з: 1) фільтра третього порядку, який забезпечує фільтрацію вхідного і стабілізацію вихідного сигналу, 2) підсилювача з великим вхідним опором, що нівелює міжелектродний і шкіряний потенціали; 3) кнопки вибору вхідного сигналу "електроди-батарея", що додатково забезпечує самоконтроль пристрою; 4) акумулятора, який сприяє автономним, "польовим" дослідженням; 5) блока живлення для зарядки акумуляторної батареї; 6) АЦП - перетворювача аналогового сигналу у цифровий; 7) блока обробки цифрового сигналу; 8) блока індикації на базі дисплею ВС 1602. Обстеження з використанням пристрою здійснюють наступним чином: Пацієнт знаходиться у положенні сидячи на стільці (при велоергометричному тестуванні - на велоергометрі). Використовуються стандартні електроди ЕВЛ-1 М 3, або їх більш нові аналоги, головною вимогою до яких є відсутність можливості поляризації. Активний електрод встановлюється в межах вертекса, індиферентний - на тенорі руки. Як зовнішні чинники впливу використовуються функціональні навантаження - розумові (різної модальності) та фізичні (дозовані в одне присідання і напруження). За умов проби в одне присідання пацієнт після 10-15 хв відпочинку на стільці за командою встає і виконує глибоке присідання після чого сідає на стілець. У такому положенні ОП реєструється протягом 7 хв відновлення. Під час тестування з тривалим фізичним навантаженням реєстрація ОП проводиться дискретно з інтервалом в 1-2 хв. Оцінка динаміки здійснюється за методикою О. Сичова і співавт. (1980; 1988), А. Босенка (1986,2016). В лабораторії вікової фізіології спорту кафедри біології і основ здоров'я Південноукраїнського національного університету імені К.Д. Ушинського, де здійснювались розробка і випробування пристрою "РОП-1", заданими динаміки надповільних БЕП мозку, 2 UA 123121 U 5 10 вивчались адаптаційні реакції центральної нервової системи та функціональні можливості осіб різного віку і професійної приналежності за впливу розумових і фізичних навантажень. Нижче наведені графіки розподілу школярів, за результатами реєстрації надповільних БЕП мозку школярів під час проведення тесту в одне присідання (Фіг. 3 - Динаміка ОП підлітків 12-13 років, заданими функціональної проби в одне присідання, перед напруженою м'язовою роботою: ступінчастою (А), 70 % від максимальної у звичайних умовах (Б) і з підвищеною мотивацією (В), та в процесі виконання напруженого фізичного навантаження (Фіг. 4 - Динаміка ОП юних футболістів при ступінчастій роботі: а - футболіст з високими, б - з низькими адаптаційними можливостями. Результати вказують на недостатність окремих процесів і їх співвідношення (Фіг. 3), глибину використання адаптаційних резервів та типи реакцій на граничне навантаження (Фіг. 4, таблиця 1). За одержаними результатами здійснюється аналіз та більш інтегральні висновки про поточний стан центральної нервової системи та адаптаційні можливості обстеженого. Таблиця 1 Динаміка омега-потенціалу юних футболістів 13-14 років під час тренувальних навантажень помірної (І) і середньої (II) інтенсивності, у змагальних умовах (III) та під час ступінчастої роботи до відмови (IV) Стан Показники Низький - до 20 мВ Середній-21-40 мВ Високий - 41-60 мВ Підви- до 25 % щення до 50 % М'я- Динамідо 25 % Знизова ка до 50 % ження діябільше 50 % льІнтермітуючі ність Тип Стійкого підвищення процесів Стійкого зниження СпоРівень кій І % випадків 0 57,0 42,9 0* 0** 0 0 57,1 21,4 42,9 42,9 0 35,7 0 0 0 0 100 100 Вид м'язової роботи II III % випадків % випадків 8,3 7,1 83,3 92,9 8,3 0 16,7 25 42,9 28,6 0 16,7 14,3 0 41,7 41,7 32,1 50,0 41,7 8,3 7,1 21,4 0 0 0 0 0 30,8 0 50,0 16,7 16,7 57,1 21,4 83,3 50 42,9 28,6 IV % випадків 8.0 52,0 40,0 12 12,5 0 29,2 33,3 25,0 58,3 0 41,7 Примітки: * - на 20 хв тренування; ** - в кінці тренування 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови, який складається з блока підсилювача повільних електричних процесів, акумуляторної батареї, блока індикації, який відрізняється тим, що додатково містить: фільтр третього порядку (1), який з'єднується з підсилювачем повільних електричних процесів (2), поєднаним з кнопкою вибору вхідного сигналу (3), яка з'єднується з блоком живлення для зарядки акумуляторної батареї з індикатором режиму зарядки (5) і з перетворювачем аналогового сигналу у цифровий (6), який з'єднується з блоком обробки цифрового сигналу (7), поєднаного з блоком індикації (8), акумулятор (4) сприяє автономним, "польовим" дослідженням, при цьому підсилювач (2) повільних електричних процесів виконаний малошумним, оперативним з вхідним опором близько 20 МОм, а блок індикації (8) виконано на базі дисплею "ВС 1602". 3 UA 123121 U 4 UA 123121 U 5 UA 123121 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: A61B 5/04, A61N 1/18

Мітки: голови, роп-1, омега-потенціалу, реєстрації, пристрій, шкіри, поверхні

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-123121-pristrijj-dlya-reehstraci-omega-potencialu-z-poverkhni-shkiri-golovi-rop-1.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для реєстрації омега-потенціалу з поверхні шкіри голови “роп-1″</a>

Подібні патенти