[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2653681C2 - Device for neuroelectrostimulation - Google Patents

Device for neuroelectrostimulation Download PDF

Info

Publication number
RU2653681C2
RU2653681C2 RU2016140284A RU2016140284A RU2653681C2 RU 2653681 C2 RU2653681 C2 RU 2653681C2 RU 2016140284 A RU2016140284 A RU 2016140284A RU 2016140284 A RU2016140284 A RU 2016140284A RU 2653681 C2 RU2653681 C2 RU 2653681C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication channel
transceiver
processor
telemetric communication
input
Prior art date
Application number
RU2016140284A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016140284A (en
Inventor
Владимир Семенович Кубланов
Михаил Владимирович Бабич
Тимур Сергеевич Петренко
Original Assignee
Владимир Семенович Кубланов
Михаил Владимирович Бабич
Тимур Сергеевич Петренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Семенович Кубланов, Михаил Владимирович Бабич, Тимур Сергеевич Петренко filed Critical Владимир Семенович Кубланов
Priority to RU2016140284A priority Critical patent/RU2653681C2/en
Publication of RU2016140284A publication Critical patent/RU2016140284A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653681C2 publication Critical patent/RU2653681C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medical technology, namely to the means for neuroelectrostimulation. Device is implemented in the form of at least two units that are connected by a telemetry communication channel, where at least one first unit generates spatially distributed current pulses and registers biomedical signals and contains a first multi-element electrode whose partial elements perform the functions of anodes, the second multi-element electrode, the partial elements of which perform cathode functions, the first and second switches, the current source, the processor, sensors of the functional state of the central and autonomic nervous systems, the amplifying-converting unit and the unit for setting the parameters of the current pulses. Second unit analyzes biomedical signals, generates and sets parameters of spatially distributed current pulses, structure and characteristics of the distribution of these impulses in the neck region, depending on the changes in these signals. In the first of these units, the first telemetry channel transceiver is additionally introduced, and in the second one the second telemetry channel transceiver and the second processor. Use of the invention allows for the organization of rehabilitation to use simultaneously with neuroelectrostimulation a combination of several types of stimulation, each of which provides different types of physiological responses to damaged cognitive and motor functions.
EFFECT: best efficiency of the treatment process is achieved when, for example, such functional tests as walking, running, exercise bike, exercise stress et cetera, and also due to the fact that one doctor can simultaneously manage several treatment procedures.
4 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для лечения различных заболеваний в стационарных или амбулаторных условиях и может быть использовано в неврологии, психиатрии, при заместительной терапии сенсорных систем, при усилении протекторных функций у человека при нахождении его в условиях повышенных стрессовых нагрузок, а также в спортивной и превентивной медицине.The invention relates to the field of medical equipment and is intended for the treatment of various diseases in an inpatient or outpatient setting and can be used in neurology, psychiatry, in the replacement therapy of sensory systems, in enhancing protective functions in a person when he is in conditions of increased stress loads, and also sports and preventive medicine.

Аналогами предлагаемого изобретения являются различные варианты нейростимуляции с применением физических полей, при реализации которых возможна организация прямого воздействия на проблемные зоны нервной системы с помощью электрических, магнитных и электромагнитных полей. Широкое распространение в клинической практике получили нейроэлектростимуляторы, в которых структура и динамические характеристики стимулирующего воздействия, в качестве которого применяются низкочастотные импульсы тока, приближена к структуре управляющих сигналов эндогенных регуляторов. Наиболее эффективными из таких стимуляторов являются транскраниальный электростимулятор [1], программируемый электронейростимулятор [3] и неинвазивный нейромодулятор черепных нервов PoNS [4].Analogues of the present invention are various options for neurostimulation using physical fields, the implementation of which it is possible to organize a direct impact on the problem areas of the nervous system using electric, magnetic and electromagnetic fields. Widespread in clinical practice are neuroelectrostimulators, in which the structure and dynamic characteristics of the stimulating effect, which are used as low-frequency current pulses, are close to the structure of the control signals of endogenous regulators. The most effective of these stimulants are transcranial electrical stimulator [1], programmable electrical neurostimulator [3] and non-invasive cranial nerve neuromodulator PoNS [4].

При транскраниальной электростимуляции [1] применяют низкочастотную монополярную последовательность импульсов тока прямоугольной формы с частотой следования (77-78) Гц и длительностью (3,5-4,0) мс или пачку высокочастотных импульсов с частотой следования (10-12) кГц, той же длительности на фоне постоянной составляющей при соотношении силы тока этих сигналов 1 к 2. Величина стимулирующего тока может устанавливаться в пределах (1,4-1,7) мА. Для этого используют электроды с лобной и сосцевидной локализацией. Безопасная для кожных покровов плотность тока должна быть не более (1-2) мкА/мм2. Максимальная величина тока должна быть не более 10 мА, площадь электродов - не менее 50 см2. По мнению авторов метода, способ транскраниальной электростимуляции обеспечивает прямую электростимуляцию эндорфинных механизмов мозга, основанную на активации «защитных механизмов мозга», роль которых выполняют медиально расположенные подкорковые структуры (ядра гипоталамуса, в частности аркуатное ядро, околоводопроводное серое вещество среднего мозга, ядра шва, моста и ствола мозга). Вследствие активации указанных структур происходит интенсивное гомеостатическое действие и нормализуются нарушенные функции систем и органов, главным образом за счет выделения эндорфинов (в первую очередь бета-эндорфина) и серотонина. Через данный механизм реализуются анксиолитический, антистрессовый эффекты, а также, предположительно, эффект регенерации нервных клеток. Недостатком метода является снижение клинической выраженности терапевтического эффекта при повторных лечебных курсах. Кроме того, следует отметить, что для воздействия на подкорковые структуры необходимо глубокое проникновение импульсов тока в головной мозг. Для этого необходимо увеличить амплитуду тока и уменьшить площадь электродов, что приведет к раздражающему воздействию на кожные покровы и к состоянию «перевозбуждения» подвергающихся воздействию участков коры головного мозга [2].During transcranial electrical stimulation [1], a low-frequency monopolar sequence of rectangular current pulses with a repetition rate of (77-78) Hz and a duration of (3.5-4.0) ms or a packet of high-frequency pulses with a repetition rate of (10-12) kHz is used, which the same duration against the background of the DC component when the ratio of the current strength of these signals is 1 to 2. The magnitude of the stimulating current can be set within (1.4-1.7) mA. To do this, use electrodes with frontal and mastoid localization. Safe for skin integument, the current density should be no more than (1-2) μA / mm 2 . The maximum current value should be no more than 10 mA, the area of the electrodes should be at least 50 cm 2 . According to the authors of the method, the method of transcranial electrical stimulation provides direct electrical stimulation of the endorphin mechanisms of the brain, based on the activation of the "protective mechanisms of the brain", the role of which is played by the medially located subcortical structures (nuclei of the hypothalamus, in particular the arcuate nucleus, near-water gray matter of the midbrain, suture nucleus, bridge and brain stem). Due to the activation of these structures, an intensive homeostatic effect occurs and the disturbed functions of systems and organs are normalized, mainly due to the release of endorphins (primarily beta-endorphin) and serotonin. Through this mechanism, anxiolytic and anti-stress effects are realized, as well as, presumably, the effect of nerve cell regeneration. The disadvantage of this method is the reduction in the clinical severity of the therapeutic effect during repeated treatment courses. In addition, it should be noted that in order to affect the subcortical structures, deep penetration of current pulses into the brain is necessary. To do this, it is necessary to increase the amplitude of the current and reduce the area of the electrodes, which will lead to an irritating effect on the skin and to a state of "overexcitation" exposed to areas of the cerebral cortex [2].

Программируемый электронейростимулятор позволяет воздействовать на центральную и периферическую нервные системы через имплантированные электроды [3]. Электронейростимулятор содержит неимплантируемую часть в виде блока импульсного передатчика с широтно-импульсной модуляцией и имплантируемую часть в виде блока приемника. Блоки выполнены с возможностью магнитно-индукционной связи между собой. Импульсный передатчик содержит перенастраиваемый высокочастотный генератор, приемник канала телеметрии, управляющий программируемый микроконтроллер передатчика, клавиатуру управления и программирования, жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей и блок питания. Передатчик соединен с выносной антенной для передачи высокочастотной энергии и приема телеметрической информации. Блок приемника содержит антенну для приема высокочастотной энергии и передачи телеметрической информации, управляющий программируемый микроконтроллер блока приемника, цифроаналоговый преобразователь, усилитель, многоканальный коммутатор, электроды и коннекторы для соединения электродов с моноканальным коммутатором. Многоканальный коммутатор связан своими рабочими входами и выходами, образующими контакты блока приемника, с электродами чрез коннекторы, образуя каналы стимуляции, включаемые каждый по отдельности или любыми группами, или все одновременно. В электронейростимуляторе может быть организовано формирование последовательности бифазных стимулирующих импульсов любой полярности на любых парах контактов блока приемника. Частота бифазных импульсов составляет от 1 до 250 Гц при включении одного или одновременно большего количества каналов на любых парах контактов блока приемника. Длительность основной части бифазных импульсов дискретно регулируется от 50 до 750 мкс с шагом 50 мкс, при включении одного или одновременно большего количества каналов на любых парах контактов блока приемника. Длительность интервала между основной и релаксационной частью каждого бифазного импульса составляет не более 100 мкс, при любой частоте в любом канале устройства. Электронейростимулятор может быть выполнен с возможностью генерирования последовательности бифазных пачек стимулирующих импульсов любой полярности на любых парах контактов блока приемника. Период следования бифазных пачек импульсов регулируется от 1 до 255 с при включении любого количества каналов на любых парах контактов блока приемника. Длительность основной части бифазной пачки импульсов дискретно регулируется от 1 до 255 с. Устройство может быть использовано для электростимуляции различных областей головного мозга и эпидуральной стимуляции спинного мозга. При этом осуществляется лечение ряда неврологических заболеваний: паркинсонизма, детского церебрального паралича, торсионной дистонии, спастичности, некоторых форм эпилепсии, последствий тяжелых черепно-мозговых травм, психопатологических синдромов. Недостатком метода является наличие имплантируемой части, для размещения которой в организме требуется нейрохирургическая операция и повторное ее проведение для замены источника питания имплантируемой части и ее ремонта. Кроме того, при имплантации возможны внутренние кровотечения, инфекции, нарушение целостности нервных структур и проводящих путей, потери функций и т.д.Programmable electrical neurostimulator allows you to act on the central and peripheral nervous systems through implanted electrodes [3]. The electroneurostimulator contains a non-implantable part in the form of a pulse transmitter block with pulse-width modulation and an implantable part in the form of a receiver block. The blocks are made with the possibility of magnetic induction coupling. The pulse transmitter contains a tunable high-frequency generator, a telemetry channel receiver, a programmable transmitter microcontroller, a control and programming keyboard, an LCD alphanumeric display, and a power supply. The transmitter is connected to a remote antenna for transmitting high-frequency energy and receiving telemetric information. The receiver unit contains an antenna for receiving high-frequency energy and transmitting telemetric information, a programmable microcontroller for the receiver unit, a digital-to-analog converter, amplifier, multi-channel switch, electrodes and connectors for connecting electrodes to a single-channel switch. The multichannel switch is connected by its working inputs and outputs, forming the contacts of the receiver unit, with the electrodes through the connectors, forming stimulation channels that are switched on individually or by any groups, or all at the same time. The formation of a sequence of biphasic stimulating pulses of any polarity on any pairs of contacts of the receiver unit can be organized in an electroneurostimulator. The frequency of biphasic pulses is from 1 to 250 Hz when one or more channels are switched on at any pairs of contacts of the receiver unit. The duration of the main part of biphasic pulses is discretely controlled from 50 to 750 μs in increments of 50 μs, when one or more channels are switched on on any pairs of contacts of the receiver unit. The duration of the interval between the main and relaxation part of each biphasic pulse is not more than 100 μs, at any frequency in any channel of the device. The electroneurostimulator can be configured to generate a sequence of biphase packs of stimulating pulses of any polarity on any pairs of contacts of the receiver unit. The follow-up period of biphasic bursts of pulses is regulated from 1 to 255 s when any number of channels are switched on on any pairs of contacts of the receiver unit. The duration of the main part of the biphasic pulse train is discretely regulated from 1 to 255 s. The device can be used for electrical stimulation of various areas of the brain and epidural stimulation of the spinal cord. At the same time, a number of neurological diseases are treated: parkinsonism, cerebral palsy, torsion dystonia, spasticity, some forms of epilepsy, consequences of severe traumatic brain injuries, psychopathological syndromes. The disadvantage of this method is the presence of an implantable part, the placement of which in the body requires a neurosurgical operation and its repeated conduct to replace the power source of the implanted part and its repair. In addition, during implantation, internal bleeding, infections, impaired integrity of nerve structures and pathways, loss of function, etc. are possible.

Неинвазивный нейромодулятор черепных нервов PoNS позволяет воздействовать на центральную и периферическую нервную систему с помощью многоканальной стимуляции языка электрическими импульсами тока [4]. Нейромодулятор CN-NiNM состоит из блока электродов, располагаемого в ротовой полости, и схемы формирования электрических импульсов. Для формирования электрических импульсов применяются источник импульсов, мультиплексор и многоканальный коммутатор. Выбор активного электрода в блоке электродов осуществляет мультиплексор, а многоканальный коммутатор производит подключение каждого из электродов блока электродов или к источнику импульсов или к нулевому потенциалу. Схема формирования электрических импульсов обеспечивает регулировку напряжения импульсов от 5 до 15 В, их длительности в диапазоне от 5 до 50 мкс, амплитуды тока от 0,4 до 4 мА и частоты следования от 10 до 400 Гц. Некоторые способы применения неинвазивного краниального нейромодулятора PoNS описаны в [5-8]. Недостатками нейромодулятора PoNS и способов его применения являются: использование языка в качестве мишени стимуляции, так как это создает определенные трудности с обеспечением санитарно-гигиенических условий лечебного процесса, и обеспечение комфортных условий для пациента при продолжительности электрической стимуляции полости рта более 1-2 минут.The non-invasive cranial nerve neuromodulator PoNS allows you to act on the central and peripheral nervous system using multi-channel stimulation of the tongue by electric current pulses [4]. The CN-NiNM neuromodulator consists of a block of electrodes located in the oral cavity and a circuit for generating electrical pulses. To generate electrical pulses, a pulse source, a multiplexer and a multi-channel switch are used. The choice of the active electrode in the block of electrodes is carried out by the multiplexer, and a multi-channel switch makes the connection of each of the electrodes of the block of electrodes to either a pulse source or to zero potential. The electric pulse generation circuit provides for the adjustment of the voltage of the pulses from 5 to 15 V, their duration in the range from 5 to 50 μs, the current amplitude from 0.4 to 4 mA and the repetition rate from 10 to 400 Hz. Some methods of using the non-invasive cranial neuromodulator PoNS are described in [5-8]. The disadvantages of the PoNS neuromodulator and methods of its use are: the use of the tongue as a target of stimulation, as this creates certain difficulties with ensuring the sanitary and hygienic conditions of the treatment process, and providing comfortable conditions for the patient with an electric stimulation of the oral cavity for more than 1-2 minutes.

Некоторые устройства нейростимуляции процессов в тканях головного мозга описаны в [9-11]. Однако, так как здесь мишенью для нейростимуляции являются только проекции верхних шейных ганглиев симпатической нервной системы и (или) звездчатого ганглия, возможности нейростимуляции головного мозга существенно ограничены.Some devices for neurostimulation of processes in brain tissues are described in [9–11]. However, since here the target for neurostimulation is only the projection of the superior cervical ganglia of the sympathetic nervous system and (or) the stellate ganglion, the possibilities of brain neurostimulation are significantly limited.

Наиболее близким аналогом нейростимуляции процессов в тканях головного мозга является способ нейроэлектростимуляции и устройство для его реализации, структурная схема которой приведена на фиг. 1 [12]. Здесь представлены: пациент 1; первый многоэлементный электрод 2, парциальные элементы которого выполняют функции анода; второй многоэлементный электрод 3, парциальные элементы которого выполняют функции катода; имеется возможность переключения импульсов между парциальными электродами многоэлементного электрода, выполняющих функцию анодов, и переключения импульсов между парциальными электродами многоэлементного электрода, выполняющих функцию катодов; частота переключения импульсов между парциальными электродами многоэлементного электрода, выполняющих функцию анодов, меньше частоты переключения импульсов между парциальными электродами многоэлементного электрода, выполняющих функцию катодов; первый коммутатор 4; источник тока 5; блок 6 задания параметров поля импульсов тока; процессор 7; второй коммутатор 8; датчики 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем; усилительно-преобразующий блок 10. Многоэлементный электрод 2 и многоэлементный электрод 3 устанавливают на шее пациента 1, а датчики 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем закрепляют на его теле в зонах, в которых производят регистрацию биоэлектрической активности головного мозга, и/или ВСР и/или КГР. Входы первого многоэлементного электрода 2 соединены с выходами первого коммутатора 4, первый вход которого соединен с выходом источника тока 5, а второй вход соединен с первым выходом процессора 7. Входы второго многоэлементного электрода 3 соединены с выходами второго коммутатора 8, вход которого соединен со вторым выходом процессора 7. Выходы датчиков 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем соединены со входом усилительно-преобразующего блока 10, выходным сигналом которого являются сигналы биоэлектрической активности головного мозга, и/или ВСР и/или КГР; эти сигналы поступают на первый вход процессора 7, на его второй вход - сигнал с выхода блока 6 задания параметров поля импульсов тока.The closest analogue to neurostimulation of processes in brain tissues is a method of neuroelectrostimulation and a device for its implementation, the structural diagram of which is shown in FIG. 1 [12]. Here are: patient 1; the first multi-element electrode 2, the partial elements of which serve as the anode; a second multi-element electrode 3, the partial elements of which perform the functions of a cathode; there is the possibility of switching pulses between the partial electrodes of the multi-cell electrode, performing the function of the anodes, and switching pulses between the partial electrodes of the multi-cell electrode, performing the function of the cathodes; the switching frequency of the pulses between the partial electrodes of the multi-cell electrode that performs the function of the anodes is less than the frequency of switching pulses between the partial electrodes of the multi-cell electrode that performs the function of the cathodes; first switch 4; current source 5; block 6 sets the parameters of the field of current pulses; processor 7; second switch 8; sensors 9 of the functional state of the central and autonomic nervous systems; amplifying and converting unit 10. A multi-element electrode 2 and a multi-element electrode 3 are installed on the neck of the patient 1, and the sensors 9 of the functional state of the central and autonomic nervous systems are fixed on his body in areas in which the bioelectric activity of the brain and / or HRV are recorded and / or RAG. The inputs of the first multi-element electrode 2 are connected to the outputs of the first switch 4, the first input of which is connected to the output of the current source 5, and the second input is connected to the first output of the processor 7. The inputs of the second multi-electrode electrode 3 are connected to the outputs of the second switch 8, the input of which is connected to the second output processor 7. The outputs of the sensors 9 of the functional state of the central and autonomic nervous systems are connected to the input of the amplifier-transforming unit 10, the output of which are bioelectrical signals th activity of the brain, and / or HRV and / or RAG; these signals are fed to the first input of the processor 7, and to its second input, the signal from the output of the unit 6 for setting the parameters of the current pulse field.

В настоящее время наиболее эффективными считаются системы нейрореабилитации, использующие сочетание нескольких видов стимуляции, каждая из которых обеспечивает разные типы физиологических реакций поврежденных когнитивных и моторных функций. Это необходимо для специфичного привлечения новых нейрональных ресурсов именно в ту поврежденную нейронную сеть, которая обеспечивает работу реабилитируемой функции [13]. Подобный принцип уже длительно время применяется при построении эффективных программ физический реабилитации, использующих чрескожную электростимуляцию мышц [14]. Согласно современным представлениям, физические и когнитивные нагрузки в процессе нейрореабилитации позволяют увеличить выработку нейротрофических факторов и активировать системы зеркальных нейронов [15]. Нейротрофические факторы реализуют механизмы нейропластичности мозга, а зеркальные нейроны способны ремоделировать утраченные функции [16].Currently, neurorehabilitation systems using a combination of several types of stimulation are considered the most effective, each of which provides different types of physiological reactions of damaged cognitive and motor functions. This is necessary for the specific attraction of new neuronal resources precisely to that damaged neural network, which ensures the functioning of the rehabilitated function [13]. A similar principle has long been applied in constructing effective physical rehabilitation programs using percutaneous muscle stimulation [14]. According to modern concepts, physical and cognitive loads during neurorehabilitation can increase the production of neurotrophic factors and activate systems of mirror neurons [15]. Neurotrophic factors realize the mechanisms of brain neuroplasticity, and mirror neurons are able to remodel lost functions [16].

При организации систем нейрореабилитации, использующих сочетание нескольких видов стимуляции, каждая из которых обеспечивает разные типы физиологических реакций поврежденных когнитивных и моторных функций, наилучшая эффективность может быть достигнута при применении оборудования, которое:When organizing neurorehabilitation systems using a combination of several types of stimulation, each of which provides different types of physiological reactions of damaged cognitive and motor functions, the best efficiency can be achieved by using equipment that:

1. должно быть компактным и мобильным;1. Must be compact and mobile;

2. может применяться врачом при реабилитации нескольких пациентов одновременно;2. can be used by a doctor in the rehabilitation of several patients at the same time;

3. может обеспечивать во время реабилитации мониторирование изменений центральной и вегетативной нервной систем пациента в режиме реального времени;3. can provide during rehabilitation monitoring of changes in the patient's central and autonomic nervous systems in real time;

4. не вызывает дискомфорт у пациентов во время процедур реабилитации.4. Does not cause discomfort to patients during rehabilitation procedures.

В способе нейроэлектростимуляции и устройстве для его реализации [12] обеспечивается формирование импульсов тока в области шеи между двумя многоэлементными электродами, установка параметров пространственно распределенных импульсов тока, структуры и характеристик распределения этих импульсов в области шеи, а также измерение и анализ функционального состояния центральной и вегетативной нервной систем пациента. Указанные функции осуществляются в одном моноблоке и реализация указанных выше условий наилучшей эффективности при реабилитации поврежденных когнитивных и моторных функций практически невозможна. Это снижает эффективность лечебного процесса нейрореабилитации.The method of neuroelectrostimulation and device for its implementation [12] provides the formation of current pulses in the neck between two multi-electrode electrodes, setting the parameters of spatially distributed current pulses, the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck, as well as measuring and analyzing the functional state of the central and vegetative nervous systems of the patient. These functions are carried out in one monoblock and the implementation of the above conditions of best efficiency in the rehabilitation of damaged cognitive and motor functions is almost impossible. This reduces the effectiveness of the treatment process of neurorehabilitation.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в разделении устройства нейростимуляции на по меньшей мере два блока: по меньшей мере один первый блок формирует пространственно распределенные импульсы тока и регистрирует биомедицинские сигналы, а второй блок анализирует биомедицинские сигналы, формирует и задает параметры пространственно распределенных импульсов тока, структуру и характеристики распределения этих импульсов в области шеи, в зависимости от изменения данных сигналов. Для организации связи между этими блоками между ними вводят телеметрический канал связи, первый приемопередатчик которого устанавливают в первом блоке, а второй приемопередатчик - во втором блоке. Кроме того, во второй блок вводят блок задания параметров и второй процессор, который анализирует биомедицинские сигналы и формирует данные для изменения параметров пространственно распределенных импульсов тока, а также структуры и характеристик распределения этих импульсов в области шеи. Для управления врачом процессом реабилитации одного пациента обмен информации между первым приемопередатчиком, установленным в первом блоке, и вторым приемопередатчиком, установленным во втором блоке, осуществляется через телеметрический канал связи.The essence of the invention consists in dividing the neurostimulation device into at least two blocks: at least one first block generates spatially distributed current pulses and registers biomedical signals, and the second block analyzes biomedical signals, generates and sets the parameters of spatially distributed current pulses, structure and characteristics the distribution of these impulses in the neck, depending on the change in these signals. To organize communication between these blocks, a telemetric communication channel is introduced between them, the first transceiver of which is installed in the first block, and the second transceiver in the second block. In addition, a parameter setting unit and a second processor are introduced into the second block, which analyzes the biomedical signals and generates data for changing the parameters of spatially distributed current pulses, as well as the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck region. To control the rehabilitation of one patient by a doctor, information is exchanged between the first transceiver installed in the first block and the second transceiver installed in the second block through a telemetric communication channel.

В частном случае исполнения биомедицинскими сигналами являются биоэлектрическая активность головного мозга, и/или вариабельность сердечного ритма и/или кожно-гальваническую реакцию.In the particular case of execution, the biomedical signals are the bioelectrical activity of the brain, and / or heart rate variability and / or galvanic skin reaction.

Дополнительно в устройство нейростимуляции могут быть включены N-первых блоков (для управления врачом процессами реабилитации группы из N-пациентов), а обмен информации между любым из N-первых блоков и вторым блоком также осуществляется через телеметрический канал связи.In addition, N-first blocks can be included in the neurostimulation device (for managing a doctor’s rehabilitation processes for a group of N-patients), and information is exchanged between any of the N-first blocks and the second block through a telemetric communication channel.

Техническими результатами, является повышение эффективности нейростимуляции лечебного процесса, в частности:The technical results are to increase the effectiveness of neurostimulation of the treatment process, in particular:

1. реализация разделения устройства нейростимуляции на два блока позволяет выполнить первый блок компактным и мобильным, так как часть задач нейростимулятора, если он реализуется как моноблок, перенесены во второй блок;1. the implementation of the separation of the neurostimulation device into two blocks allows the first block to be compact and mobile, since part of the tasks of the neurostimulator, if it is implemented as a monoblock, are transferred to the second block;

2. выполнение первого блока компактным и мобильным позволяет исключить у пациентов во время процедур реабилитации формирование дискомфорта;2. the implementation of the first block is compact and mobile allows you to exclude the formation of discomfort in patients during rehabilitation procedures;

3. так как второй блок может обеспечивать у группы пациентов независимый анализ биомедицинских сигналов о функциональном состоянии центральной и вегетативной нервных систем, формирование параметров пространственно распределенных импульсов тока, структуры и характеристик распределения этих импульсов в области шеи, то одновременное управление процессом реабилитации группы пациентов может выполнять один врач.3. since the second unit can provide an independent analysis of biomedical signals about the functional state of the central and autonomic nervous systems in a group of patients, the formation of parameters of spatially distributed current pulses, the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck, the simultaneous control of the rehabilitation process of a group of patients can one doctor.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется структурной схемой, которая представлена на фиг. 2.The essence of the invention is illustrated by the structural diagram, which is presented in FIG. 2.

Здесь представлены: пациент 1; первый блок 12, включающий первый многоэлементный электрод 2, парциальные элементы которого выполняют функции анода; второй многоэлементный электрод 3, парциальные элементы которого выполняют функции катода, первый коммутатор 4, источник тока 5, первый процессор 6, второй коммутатор 8, датчики 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем, усилительно-преобразующий блок 10, первый приемопередатчик 11 телеметрического канала связи; телеметрический канал связи 13; и второй блок 14, включающий блок 7 задания параметров импульсов тока, второй приемопередатчик 15 телеметрического канала связи, второй процессор 16. Входы первого многоэлементного электрода 2 соединены с выходами первого коммутатора 4, первый вход которого соединен с выходом источника тока 5, а второй вход соединен с первым выходом первого процессора 6. Входы второго многоэлементного электрода 3 соединены с выходами второго коммутатора 8, вход которого соединен со вторым выходом первого процессора 6. Выходы датчиков 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем соединены со входом усилительно-преобразующего блока 10, выходным сигналом которого являются сигналы биоэлектрической активности головного мозга, и/или вариабельности сердечного ритма и/или кожно-гальванической реакции; выходные сигналы усилительно-преобразующего блока 10 поступают на первый вход первого процессора 6. Третий выход первого процессора 6 соединен с первым входом первого приемопередатчика 11 телеметрического канала связи. Второй вход первого процессора 6 соединен с первым выходом первого приемопередатчика 11 телеметрического канала связи. Второй выход первого приемопередатчика 11 телеметрического канала связи соединен с первым входом телеметрического канала связи 13. Второй вход первого приемопередатчика 11 телеметрического канала связи соединен с первым выходом телеметрического канала связи 13. Второй выход телеметрического канала связи 13 соединен с первым входом второго приемопередатчика телеметрического канала связи 13. Второй вход телеметрического канала связи 13 соединен с первым выходом второго приемопередатчика 15 телеметрического канала связи. Второй выход второго приемопередатчика 15 телеметрического канала связи соединен с первым входом второго процессора 16. Второй вход второго приемопередатчика 15 телеметрического канала связи соединен с первым выходом второго процессора 16. Второй выход второго процессора 16 соединен с первым входом блока 7 задания параметров импульсов тока. Второй вход второго процессора 16 соединен с первым выходом блока 7 задания параметров поля импульсов тока.Here are: patient 1; the first block 12, including the first multi-element electrode 2, the partial elements of which serve as the anode; the second multi-element electrode 3, the partial elements of which serve as the cathode, the first switch 4, the current source 5, the first processor 6, the second switch 8, the sensors 9 of the functional state of the central and autonomic nervous systems, amplifier-converting unit 10, the first transceiver 11 of the telemetric communication channel ; telemetric communication channel 13; and the second unit 14, including the unit for setting the parameters of the current pulses, the second transceiver 15 of the telemetric communication channel, the second processor 16. The inputs of the first multi-element electrode 2 are connected to the outputs of the first switch 4, the first input of which is connected to the output of the current source 5, and the second input is connected with the first output of the first processor 6. The inputs of the second multi-element electrode 3 are connected to the outputs of the second switch 8, the input of which is connected to the second output of the first processor 6. The outputs of the sensors 9 functional state I of the central and autonomic nervous systems are connected to the input of the amplifier-transforming unit 10, the output signal of which is the signals of bioelectrical activity of the brain, and / or heart rate variability and / or galvanic skin reaction; the output signals of the amplifier-converting unit 10 are supplied to the first input of the first processor 6. The third output of the first processor 6 is connected to the first input of the first transceiver 11 of the telemetric communication channel. The second input of the first processor 6 is connected to the first output of the first transceiver 11 of the telemetric communication channel. The second output of the first telemetry channel transceiver 11 is connected to the first input of the telemetry communication channel 13. The second input of the first telemetry channel transceiver 11 is connected to the first output of the telemetric communication channel 13. The second output of the telemetry communication channel 13 is connected to the first input of the second telemetry communication channel 13 The second input of the telemetric communication channel 13 is connected to the first output of the second transceiver 15 of the telemetric communication channel. The second output of the second telemetry channel transceiver 15 is connected to the first input of the second processor 16. The second input of the second telemetry channel transceiver 15 is connected to the first output of the second processor 16. The second output of the second processor 16 is connected to the first input of the current pulse parameter setting unit 7. The second input of the second processor 16 is connected to the first output of the unit 7 for setting the parameters of the field of current pulses.

Связь между первым блоком 12 и вторым блоком 14 осуществляется через телеметрический канал 13. Для этого в первом блоке 12 размещают первый приемопередатчик 11 телеметрического канала связи, а второй приемопередатчик 15 телеметрического канала связи размещают во втором блоке 14. Для управления врачом процесса реабилитации одного пациента обмен информации между первым приемопередатчиком 11, установленным в первом блоке 12, и вторым приемопередатчиком 15, установленным во втором блоке 14, осуществляется через телеметрический канал связи 13. Для управления врачом процессами реабилитации группы из N-пациентов в устройство нейростимуляции дополнительно включены (N-1) первых блоков 12, а обмен информации между любым из N-первых блоков 12 и вторым блоком 14 также осуществляется через телеметрический канал связи 13.The communication between the first block 12 and the second block 14 is carried out through the telemetric channel 13. For this, the first telemetry channel transceiver 11 is placed in the first block 12, and the second telemetry channel transceiver 15 is placed in the second block 14. To exchange a patient’s rehabilitation process with a doctor Information between the first transceiver 11 installed in the first block 12 and the second transceiver 15 installed in the second block 14 is carried out via the telemetric communication channel 13. For control detecting physician rehabilitation processes groups of N-patients in the neurostimulation device further includes (N-1) of the first block 12, and the exchange of information between any of the N-first blocks 12 and the second block 14 is also carried out via a telemetry communication link 13.

Реализация устройства для нейроэлектростимуляции может быть выполнена с помощью следующих технических элементов (здесь приведены данные по позициям структурной схемы фиг. 2):The implementation of the device for neuroelectrostimulation can be performed using the following technical elements (data on the positions of the structural diagram of Fig. 2 are given here):

Figure 00000001
П. 2 и 3: многоэлементные электроды могут быть реализованы со следующими характеристиками
Figure 00000001
Items 2 and 3: multi-element electrodes can be implemented with the following characteristics

- количество парциальных электродов от 2 до 1024;- the number of partial electrodes from 2 to 1024;

- диаметр парциальных электродов от 1 до 25 мм;- diameter of partial electrodes from 1 to 25 mm;

- размеры многоэлементного электрода от 10×10 мм до 100×300 мм;- sizes of a multi-electrode from 10 × 10 mm to 100 × 300 mm;

- парциальные электроды должны реализовываться на основе проводящих материалов, имеющих удельное электрическое сопротивление менее

Figure 00000002
, и конструкция их не должна содержать остроконечных образований;- partial electrodes should be implemented on the basis of conductive materials having a specific electrical resistance of less than
Figure 00000002
, and their design should not contain peaked formations;

- в многоэлементных электродах между парциальными электродами должны быть размещены конструктивные элементы, имеющие удельное сопротивление более

Figure 00000003
;- in multi-element electrodes between partial electrodes should be placed structural elements having a resistivity of more
Figure 00000003
;

- одна из возможных реализаций многоэлементных электродов приведена на фиг. 3;- one of the possible implementations of multi-element electrodes is shown in FIG. 3;

Figure 00000001
П. 4 и 8: могут быть реализованы при помощи микросхем переключателей, например, ADG5401, ADG5408, ADG1408, либо транзисторов, например, 2N7000, BS170, VP106;
Figure 00000001
Items 4 and 8: can be implemented using switch chips, for example, ADG5401, ADG5408, ADG1408, or transistors, for example, 2N7000, BS170, VP106;

Figure 00000001
П. 5: источник тока может быть реализован при помощи аккумулятора, например, типа Nokia BL-5C, и схемотехнических решений источников тока, управляемых напряжением, например, при помощи транзисторов 2N7000, 2N7001, ВС337, ВС327 и/или операционных усилителей типа ОРА333;
Figure 00000001
Section 5: a current source can be implemented using a battery, for example, Nokia BL-5C type, and circuitry solutions for voltage controlled current sources, for example, using 2N7000, 2N7001, BC337, BC327 transistors and / or OPA333 type operational amplifiers;

Figure 00000001
П. 6: процессор может быть реализован, например, на основе микроконтроллера семейства Texas Instruments MSP430F5, Texas Instruments MSP430F6, STMicroelectronics STM32F0, STMicroelectronics STM32F1;
Figure 00000001
P. 6: the processor can be implemented, for example, based on a microcontroller family of Texas Instruments MSP430F5, Texas Instruments MSP430F6, STMicroelectronics STM32F0, STMicroelectronics STM32F1;

Figure 00000001
П. 9: в качестве датчиков 9 функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем можно использовать, например, электроды, применяемые при записи ЭЭГ, ЭКГ, КГР;
Figure 00000001
P. 9: as sensors 9 of the functional state of the central and autonomic nervous systems, for example, electrodes used when recording EEG, ECG, RAG can be used;

Figure 00000001
П. 10: усилительно-преобразующий блок 10 может быть реализован при помощи операционного усилителя с переменным коэффициентом усиления, например, ОРА333, ОРА334, INA132, INA2132, и аналого-цифрового преобразователя ADS1610, ADS1675, ADS1278, TLC4545, ADS1194, ADS1294, ADS1298;
Figure 00000001
Item 10: the amplifier-converting unit 10 can be implemented using a variable-gain operational amplifier, for example, OPA333, OPA334, INA132, INA2132, and the analog-to-digital converter ADS1610, ADS1675, ADS1278, TLC4545, ADS1194, ADS1294, ADS1298;

Figure 00000001
П. 11 и 15: первый и второй приемопередатчики телеметрического канала связи могут быть реализованы на основе технологий Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и т.д., при помощи приемопередатчиков ISM-диапазонов и т.п., например, при помощи модулей Bluegiga WT12, Bluegiga Ble112, Bluegiga WF121, Nordic Semiconductor nRF905, XB23-BWIT-004;
Figure 00000001
Items 11 and 15: the first and second telemetry channel transceivers can be implemented based on Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, etc. technologies, using ISM transceivers, etc., for example, using Bluegiga modules WT12, Bluegiga Ble112, Bluegiga WF121, Nordic Semiconductor nRF905, XB23-BWIT-004;

Figure 00000001
П. 12: телеметрический канал связи формируется в воздушной среде.
Figure 00000001
P. 12: a telemetric communication channel is formed in the air.

Figure 00000001
П. 14: второй процессор может быть реализован, например, с использованием устройств типа смартфон или персонального компьютера;
Figure 00000001
P. 14: the second processor can be implemented, for example, using devices such as a smartphone or personal computer;

Figure 00000001
П. 7: блок задания параметров импульсов может быть реализован в виде графического пользовательского интерфейса с помощью программы во втором процессоре 16 второго блока 14.
Figure 00000001
P. 7: the unit for setting the parameters of the pulses can be implemented as a graphical user interface using the program in the second processor 16 of the second block 14.

Из анализа научно-технической и патентной литературы следует, что технические решения заявляемого устройства для нейроэлектростимуляции соответствуют критериям «новизна» и «технический уровень».From the analysis of scientific, technical and patent literature it follows that the technical solutions of the claimed device for neuroelectrostimulation meet the criteria of "novelty" and "technical level".

Клинические примеры использования устройства для нейростимуляции процессов в тканях головного мозгаClinical examples of the use of a device for neurostimulation of processes in brain tissues

В приведенных ниже клинических примерах нейроэлектростимуляция выполнялась устройством, структурная схема которого приведена на фиг. 2, а при реализации использованы технические элементы, приведенные выше (смотри данные на стр. 10-12). Процедуры нейроэлектростимуляции проводили одновременно обоим пациентам, для чего в устройстве для нейроэлектростимуляции были использованы два первых блока, с помощью которых у каждого пациента формировались пространственно распределенные импульсы тока и регистрировались биомедицинские сигналы для контроля функциональных изменений центральной и вегетативной нервных систем по данным электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), и один второй блок, который обеспечивал у обоих пациентов независимый анализ указанных выше биомедицинских сигналов. Для каждого из пациентов во втором блоке вычислялись данные о параметрах пространственно распределенных импульсов тока, структуре и характеристиках распределения этих импульсов в области шеи. Одновременное управление и контроль за ходом лечебного процесса выполнял один врач.In the following clinical examples, neuroelectrostimulation was performed by a device whose block diagram is shown in FIG. 2, and the technical elements described above were used during implementation (see data on pages 10-12). Neuroelectrostimulation procedures were performed simultaneously for both patients, for which the first two blocks were used in the device for neuroelectrostimulation, with the help of which spatially distributed current pulses were formed for each patient and biomedical signals were recorded to control functional changes in the central and autonomic nervous systems according to the electroencephalogram (EEG) and analysis of heart rate variability (HRV), and one second block, which provided in both patients an independent Allz above biomedical signals. For each patient in the second block, data were calculated on the parameters of spatially distributed current pulses, the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck. Simultaneous management and control of the treatment process was performed by one doctor.

Выбор мишеней при организации нейроэлектростимуляции заявляемым способом при лечении пациентов определялся с учетом выявленной патологии ЦНС и текущим состоянием ВНС. Возможные зоны электростимуляции приведены на фиг. 4 в патенте RU №2580972 [12]:The choice of targets in the organization of neuroelectrostimulation of the claimed method in the treatment of patients was determined taking into account the revealed pathology of the central nervous system and the current state of the ANS. Possible electrostimulation zones are shown in FIG. 4 in the patent RU No. 2580972 [12]:

Figure 00000001
зона 1 - область преимущественного расположения симпатического ствола;
Figure 00000001
zone 1 - the area of primary location of the sympathetic trunk;

Figure 00000001
зона 2 - область преимущественного расположения сонного сплетения;
Figure 00000001
zone 2 - the area of primary location of the carotid plexus;

Figure 00000001
зона 3 - область преимущественного расположения шейного спино-мозгового сплетения;
Figure 00000001
zone 3 - the area of primary location of the cervical spinal plexus;

Figure 00000001
зона 4 - блуждающий нерв;
Figure 00000001
zone 4 - the vagus nerve;

Figure 00000001
зона 5 - добавочный нерв и ветви языкоглоточного нервов.
Figure 00000001
zone 5 - additional nerve and branches of glossopharyngeal nerves.

Одновременно с нейроэлектростимуляцией выполнялись моторная и когнитивная нагрузки.Simultaneously with neuroelectrostimulation, motor and cognitive loads were performed.

В качестве моторной нагрузки пациенту во время процедуры нейроэлектростимуляции предлагалось ходить на фитнесс тренажере «дорожка» INTENSOR Т100 с заданной скоростью - 1,2 км/час. Для визуального контроля положения ног во время ходьбы пациент имел возможность наблюдать за движением своих ног с помощью стоящего впереди монитора, на который информация поступала с напольной видеокамеры.During the motor neuroelectrostimulation procedure, the patient was offered to walk on the INTENSOR T100 fitness track simulator at a predetermined speed of 1.2 km / h as a motor load. For visual control of the position of the legs while walking, the patient had the opportunity to observe the movement of his legs with the help of a monitor in front of him, to which information came from an outdoor video camera.

В качестве когнитивной нагрузки выбирались тесты из набора The Human Cognition Project с учетом выявленных нарушений интеллектуально-мнестической деятельности. Тестовые задания выполнялись на планшетном компьютере и включали тест на визуальную кратковременную и рабочую память [17].As a cognitive load, tests were selected from the set of The Human Cognition Project, taking into account the identified violations of intellectual-mnestic activity. Test tasks were performed on a tablet computer and included a test for visual short-term and working memory [17].

При оценке эффективности лечебного процесса применялись стандартизированные нейропсихологические тесты и регистрировались функциональные изменения центральной и вегетативной нервных систем по данным ЭЭГ и ВСР, соответственно. В качестве стандартизированных нейропсихологических тестов применялись:When evaluating the effectiveness of the treatment process, standardized neuropsychological tests were used and functional changes in the central and autonomic nervous systems were recorded according to EEG and HRV, respectively. The following were used as standardized neuropsychological tests:

Figure 00000004
Frontal Assessment Batter Battery, который представляет собой набор моторных тестов, отражающих функцию и связи лобной коры больших полушарий головного мозга. Пациент выполнял эти тесты по инструкции врача. Оценивалось качество исполнения теста с помощью балльной оценки [18].
Figure 00000004
Frontal Assessment Batter Battery, which is a set of motor tests that reflect the function and connections of the frontal cortex of the cerebral hemispheres. The patient performed these tests as instructed by the doctor. The quality of the test was evaluated using a score [18].

Figure 00000005
Montreal Cognitive Assessment, который представляет собой набор когнитивных задач, оценивающих различные виды мышления и памяти пациента. Оценивалось качество исполнения задания с помощью балльной оценки [19].
Figure 00000005
Montreal Cognitive Assessment, which is a set of cognitive tasks that evaluate different types of thinking and memory of the patient. Evaluated the quality of the assignment using a score [19].

Figure 00000006
Mini-Mental State Examination, который представляет собой набор простых когнитивных задач. Оценивалась правильность выполнения инструкций. Дается балльная оценка [20].
Figure 00000006
Mini-Mental State Examination, which is a collection of simple cognitive tasks. Evaluated the correct implementation of instructions. A score is given [20].

Пациент Б., муж., 1958 г.р.Patient B., male, born 1958

Figure 00000007
Анамнез.
Figure 00000007
Anamnesis.

Наследственность психическими заболеваниями не отягощена. Рос и развивался в благополучной семье без психофизических отклонений. Окончил техникум, по специальности - слесарь-электрик. Женат, имеет двоих детей. В марте 2010 г. в результате производственной травмы (упал с высоты) получил тяжелую черепно-мозговую травму с потерей сознания. Семь недель находился на стационарном лечении в неврологическом отделении с диагнозом: тяжелый ушиб головного мозга, открытый перелом левой височной кости, закрытый вдавленный перелом теменной кости, субарахноидальное кровоизлияние, гемосинус. Проводилась хирургическая обработка, интенсивная симптоматическая терапия. Состояние стабилизировалось. К моменту выписки отмечались выраженные расстройства памяти, моторная афазия, правосторонний гемипарез. Постепенно стали нарастать симптомы депрессии с дисфорией, присоединился судорожный синдром. Неоднократно проходил стационарное лечение в неврологическом отделении. Получал нейрометаболическую, сосудистую, антидепрессивную медикаментозную терапию, в том числе с применением транскранимальной магнитной стимуляции аппаратом MagPro R30. Улучшились моторные функции, стал лучше передвигаться, улучшилась функция правой верхней конечности, уменьшились явления моторной афазии. Сохранялись выраженные расстройства памяти на текущие и прошлые события, плохо ориентировался в привычной обстановке, испытывал подавленное настроение с периодическими вспышками раздражительности. Состояние оставалось без существенной положительной динамики. Была оформлена 1 группа инвалидности.The heredity of mental illness is not burdened. Grew up and developed in a prosperous family without psychophysical deviations. He graduated from college, with a degree in electrician. Married, has two children. In March 2010, as a result of an industrial injury (fell from a height), he received a severe head injury with loss of consciousness. For seven weeks he was hospitalized in the neurological department with a diagnosis of severe brain contusion, open fracture of the left temporal bone, closed indented fracture of the parietal bone, subarachnoid hemorrhage, hemosinus. Surgical treatment was carried out, intensive symptomatic therapy. The condition has stabilized. At the time of discharge, marked memory disorders, motor aphasia, right-sided hemiparesis were noted. The symptoms of depression with dysphoria began to increase gradually, convulsive syndrome joined. Repeatedly underwent inpatient treatment in the neurological department. He received neurometabolic, vascular, antidepressant drug therapy, including using transcranial magnetic stimulation with the MagPro R30 apparatus. Motor functions improved, mobility began to improve, the function of the right upper limb improved, and motor aphasia decreased. Pronounced memory disorders for current and past events persisted, poorly orientated in the usual environment, experienced a depressed mood with periodic outbreaks of irritability. The condition remained without significant positive dynamics. One disability group was issued.

МРТ от 07.05.2014: посткунизонные кистозно-глиозные изменения левой височной и теменной долей, внутренняя открытая компенсированная гидроцефалия на фоне церебральной атрофии 2 степени.MRI from 05/07/2014: postcunison cystic-gliotic changes in the left temporal and parietal lobes, internal open compensated hydrocephalus against the background of cerebral atrophy of 2 degrees.

Figure 00000007
Осмотр от 09 октября 2014 г.
Figure 00000007
Inspection of October 09, 2014

Психопатологическое исследование.Psychopathological research.

Называет свое имя и фамилию. В окружающей обстановке не ориентируется, не может сказать где находится. С подсказкой называет текущую дату. Фон настроения снижен, раздражается, когда не может подобрать слов для ответа на очередной вопрос. На большинство вопросов дает краткие ответы. В беседе особо не заинтересован, формально соглашается с необходимостью лечения. Жалобы на раздражительность, быструю утомляемость, головную боль. Имя врача не запоминает. Счетные операции затруднены при переходе через десяток. Нейропсихологические пробы выполняет медленно с существенными ошибками. Мышление тугоподвижное. Абстрагирование недоступно. Словарный запас мал. Критика к своему состоянию отсутствует.Calls his first and last name. In the environment does not navigate, can not say where it is. With a hint, calls the current date. The mood background is reduced, annoyed when he can not find the words to answer the next question. He gives short answers to most of the questions. He is not particularly interested in the conversation, formally agrees with the need for treatment. Complaints of irritability, fatigue, headache. The name of the doctor does not remember. Counting operations are difficult when going through a dozen. Neuropsychological tests are performed slowly with significant errors. Thinking stiff. Abstraction is not available. Vocabulary is small. There is no criticism of his condition.

Неврологическое исследование.Neurological research.

Нарушена походка, широко расставляет ноги, по прямой линии пройти не может. Координаторные пробы выполняет неудовлетворительно. В позе Ромберга неустойчив. Повышены сухожильные рефлексы с нижних конечностей.The gait is broken, legs are widely spread, it cannot pass in a straight line. Coordination tests are unsatisfactory. In the Romberg position is unstable. Tendon reflexes from the lower extremities are increased.

По данным ЭЭГ: на фоне регионального замедления наблюдается доманантный эпилептоенный фокус в левой затылочно-задневисочно-теменной области с вовлечением неспецифических срединных структур мозга.According to the EEG: against the background of regional slowdown, a dominant epileptic focus is observed in the left occipital-posterior temporal-parietal region involving non-specific median brain structures.

По данным ВСР: низкая общая мощность вариабельности ритма сердца, TP=0,6 мс2. Значительное преобладание симпатических влияний над парасимпатическими,

Figure 00000008
[21].According to HRV: low total power of heart rate variability, TP = 0.6 ms 2 . Significant predominance of sympathetic influences over parasympathetic
Figure 00000008
[21].

Нейропсихологическое исследование:Neuropsychological study:

Figure 00000009
по Frontal Assessment Batter Battery - 9 баллов, выраженная лобная дисфункция;
Figure 00000009
Frontal Assessment Batter Battery - 9 points, marked frontal dysfunction;

Figure 00000009
по Montreal Cognitive Assessment - 12 баллов, выраженное снижение когнитивных функций;
Figure 00000009
according to Montreal Cognitive Assessment - 12 points, a pronounced decrease in cognitive functions;

Figure 00000009
по Mini-Mental State Examination - 20 баллов, легкая деменция.
Figure 00000009
Mini-Mental State Examination - 20 points, mild dementia.

Диагноз: психоорганический синдром, умеренно выраженный амнестический вариант.Diagnosis: psycho-organic syndrome, moderately expressed amnestic variant.

Терапия.Therapy.

Назначен курс лечения из 10 процедур нейроэлектростимуляции. Каждая процедура состояла из 2-х циклов. В первом цикле воздействие производилось в течение 5 минут на зону 1. Зона 1 соответствует, преимущественно, верхнему и среднему узлам симпатического ствола, которые участвуют в иннервации тонуса средних и мелких артерий, осуществляющих кровоснабжение головного мозга. За счет воздействия на указанные нервные образования можно увеличить кровоснабжение головного мозга и сформировать нейрометаболический эффект [22].A course of treatment of 10 procedures of neuroelectrostimulation was prescribed. Each procedure consisted of 2 cycles. In the first cycle, exposure was performed for 5 minutes on zone 1. Zone 1 corresponds mainly to the upper and middle nodes of the sympathetic trunk, which are involved in the innervation of the tone of the medium and small arteries that supply blood to the brain. Due to the effect on these nerve formations, it is possible to increase blood supply to the brain and form a neurometabolic effect [22].

Далее, в течение 5-и минут воздействие отсутствовало. В течение всего первого цикла пациент выполнял когнитивную нагрузку - memory matrix test [13], развивающий визуальную кратковременную и рабочую память. Во втором цикле воздействие производилось в течение 5 минут на зону 3. Зона 3 - область преимущественного расположения шейного спино-мозгового сплетения, афферентные волокна которого проходят через задние рога спинного мозга и заканчиваются в чувствительных ядрах ствола мозга и ретикулярной формации. Ретикулярная формация участвует в обработке сенсорной информации, а также оказывает активизирующее воздействие на кору головного мозга, контролируя, таким образом, деятельность спинного мозга. С помощью данного механизма осуществляется контроль тонуса скелетной мускулатуры. Таким образом, за счет воздействия на указанные нервные образования можно усиливать сенсомоторные реакции пациента [22].Further, for 5 minutes there was no effect. During the entire first cycle, the patient performed a cognitive load - memory matrix test [13], which develops visual short-term and working memory. In the second cycle, exposure was performed for 5 minutes on zone 3. Zone 3 is the area of the predominant location of the cervical spinal plexus, afferent fibers of which pass through the posterior horns of the spinal cord and end in the sensitive nuclei of the brain stem and reticular formation. The reticular formation is involved in the processing of sensory information, and also has an activating effect on the cerebral cortex, thus controlling the activity of the spinal cord. With the help of this mechanism, the tonus of skeletal muscles is controlled. Thus, due to the impact on these nerve formations, the patient's sensorimotor reactions can be enhanced [22].

Далее, в течение 5-и минут воздействие отсутствовало. В течение всего времени второго цикла пациент выполнял моторный тест на тренажере «дорожка».Further, for 5 minutes there was no effect. During the entire time of the second cycle, the patient performed a motor test on the track simulator.

Параметры пространственно распределенных импульсов тока, структура и характеристики распределения этих импульсов в области шеи выбирались в соответствии с данными ЭЭГ и ВСР до лечебной процедуры и рекомендаций, приведенных в [23]. Так как у пациента Б. наблюдалось значительное преобладание симпатических влияний над парасимпатическими и по данным клинических и инструментальных функциональных исследований сформировался психоорганический синдром, умеренно выраженный амнестический вариант, то устанавливались следующие параметры пространственно распределенных импульсов тока: амплитуда импульсов тока на парциальных электродах во время каждой процедуры устанавливалась 7 мА, их длительность 40 мкс, частота переключения между парциальными электродами первого многоэлементного электрода устанавливалась 80 Гц, а частота переключения между парциальными электродами второго многоэлементного электрода - 1 переключение в 30 секунд. Переключение осуществлялось по часовой стрелке.The parameters of spatially distributed current pulses, the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck were selected in accordance with the EEG and HRV data before the treatment procedure and the recommendations given in [23]. Since patient B. showed a significant predominance of sympathetic influences over parasympathetic and, according to clinical and instrumental functional studies, a psychoorganic syndrome, a moderately pronounced amnestic variant was formed, the following parameters of spatially distributed current pulses were established: the amplitude of the current pulses on the partial electrodes during each procedure was established 7 mA, their duration is 40 μs, the switching frequency between the partial electrodes of the first many element electrode was set to 80 Hz, and the frequency switching between the partial electrodes of the second electrode multielement - 1 switch every 30 seconds. Switching was carried out clockwise.

Figure 00000007
Осмотр от 20 октября 2014 г.
Figure 00000007
Inspection of October 20, 2014

Психопатологическое исследование.Psychopathological research.

Называет свое имя и фамилию, хорошо ориентируется в окружающей обстановке, называет текущую дату. Признаков фиксационной амнезии не обнаруживает - запоминает имя врача, называет совершенные дела за текущий день. Внимание удерживает в достаточном объеме. Фон настроения ровный. Эмоциональные реакции живые. Без признаков раздражительности. Жалоб не предъявляет. Счетные операции в пределах 100 выполняет удовлетворительно. Нейропсихологические пробы выполняет без ошибок и подсказок. Абстрактный смысл пословиц понимает достаточно. Строит планы на будущее, собирается трудоустроиться.He calls his name and surname, is well-versed in the environment, calls the current date. He does not find signs of fixative amnesia - he remembers the name of the doctor, names the perfect cases for the current day. Attention holds in sufficient volume. The mood background is even. Emotional reactions are alive. No signs of irritability. No complaints. Counting operations within 100 performs satisfactorily. Neuropsychological tests are performed without errors and prompts. The abstract meaning of the proverbs understands enough. Makes plans for the future, is going to find a job.

Неврологическое исследование.Neurological research.

Черепно-мозговые нервы без патологии. Походка уверенная. Координаторные пробы выполняет удовлетворительно. В позе Ромберга устойчив короткое время. Повышены сухожильные рефлексы с нижних конечностей.Cranial nerves without pathology. Confident gait. Coordination tests are satisfactory. A short time is stable in the Romberg position. Tendon reflexes from the lower extremities are increased.

По данным ЭЭГ: основной ритм четкий; отмечаются диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга с появлением острых-медленных волн при проведении нагрузочных проб (гипервентиляция и светостимуляция) с косвенными признаками дисфункции срединных структур. Истинной эпиактивности не регистрируется.According to the EEG: the basic rhythm is clear; diffuse changes in the bioelectrical activity of the brain are noted with the appearance of sharp-slow waves during exercise tests (hyperventilation and light stimulation) with indirect signs of dysfunction of the median structures. True epiactivity is not recorded.

По данным ВСР: нормализовалась общая мощность ВСР, TP=29,8 мс2. Сбалансированное влияние симпатических и парасимпатических автономных механизмов,

Figure 00000010
According to HRV: the total power of HRV was normalized, TP = 29.8 ms 2 . The balanced influence of sympathetic and parasympathetic autonomous mechanisms,
Figure 00000010

Нейропсихологическое исследование:Neuropsychological study:

Figure 00000009
по Frontal Assessment Batter Battery - 15 баллов, нормальная лобная функция;
Figure 00000009
Frontal Assessment Batter Battery - 15 points, normal frontal function;

Figure 00000009
по Montreal Cognitive Assessment - 22 балла, легкое снижение когнитивных функций;
Figure 00000009
according to Montreal Cognitive Assessment - 22 points, a slight decrease in cognitive functions;

Figure 00000009
по Mini-Mental State Examination - 26 баллов, легкие нарушения когнитивных функций.
Figure 00000009
Mini-Mental State Examination - 26 points, mild cognitive impairment.

Заключение по динамике клинических данныхConclusion on the dynamics of clinical data

В результате проведенного курса нейроэлектростимуляции отмечена положительная динамика психических и неврологических расстройств. Полностью восстановились двигательные функции: нормализовалась походка, выполнение координаторных проб. Наладился сон. Выровнялся фон настроения, прошли явления эмоциональной лабильности. Полностью регрессировала фиксационная амнезия. Увеличился объем активного внимания. Восстановились мыслительные процессы: улучшилось логическое, абстрактное мышление. Появились планы на будущее.As a result of the course of neuroelectrostimulation, a positive dynamics of mental and neurological disorders was noted. The motor functions were fully restored: the gait normalized, and coordinator tests were performed. I had a dream. The mood background has leveled off, the phenomena of emotional lability have passed. Fixative amnesia completely regressed. The volume of active attention has increased. Thought processes have recovered: logical, abstract thinking has improved. There are plans for the future.

Заключение по динамике данных ЭЭГ: отмечается восстановление нормальной фоновой корковой активности и повышение устойчивости к нагрузкам (гипервентиляция и светостимуляция).Conclusion on the dynamics of EEG data: there is a restoration of normal background cortical activity and increased resistance to stress (hyperventilation and light stimulation).

Заключение по динамике данных ВСР: отмечается изменение вегетативного баланса в сторону нормотонии, увеличение общей мощности ВСР, что свидетельствует о повышении активности регуляторных механизмов вегетативной нервной системы.Conclusion on the dynamics of HRV data: there is a change in the autonomic balance towards normotonia, an increase in the total power of HRV, which indicates an increase in the activity of regulatory mechanisms of the autonomic nervous system.

Общее заключение.General conclusion.

После курса нейроэлектростимуляции, проводимого совместно с моторной и когнитивной нагрузками отмечено значительное улучшение когнитивного и моторного статуса пациента по сравнению с показателями до лечения.After a course of neuroelectrostimulation, carried out in conjunction with motor and cognitive loads, a significant improvement in the patient's cognitive and motor status was noted compared with the indicators before treatment.

Пациент О., муж., 56 летPatient O., male, 56 years old

Figure 00000007
Анамнез.
Figure 00000007
Anamnesis.

Наследственность психическими заболеваниями не отягощена. Рос и развивался в благополучной семье без психофизических отклонений. Пианист. Женат. Детей нет. Злоупотреблял алкоголем в течение 10 лет. В январе 2010 г. в результате отравления суррогатным алкоголем резко ухудшились когнитивные навыки: стал растерянным, плохо ориентировался в знакомой обстановке, недопонимал обращенную речь, не фиксировал текущую информацию. Появился общий тремор, нарушилась походка. Неоднократно проходил лечение в неврологические и психиатрические отделения. Получал специфические медикаментозные средства. Состояние сохранялось практически без динамики. Определена 1 группа инвалидности. Состояние ухудшается: периодически становится тревожным, суетливым, агрессивным. Стал много курить (курит сигареты до фильтра, ожоги пальцев). Перестал следить за своим внешним видом.The heredity of mental illness is not burdened. Grew up and developed in a prosperous family without psychophysical deviations. Pianist. Married. Have no children. Abused alcohol for 10 years. In January 2010, as a result of poisoning with surrogate alcohol, cognitive skills sharply worsened: became confused, poorly oriented in a familiar environment, misunderstood conversations, did not record current information. A general tremor appeared, the gait was disturbed. Repeatedly underwent treatment in neurological and psychiatric departments. Received specific medications. The condition persisted almost without dynamics. Defined 1 group of disability. The condition worsens: periodically becomes anxious, fussy, aggressive. He began to smoke a lot (he smokes cigarettes before the filter, burns his fingers). I stopped monitoring my appearance.

Figure 00000007
Осмотр от 09 октября 2014 г.
Figure 00000007
Inspection of October 09, 2014

Психопатологическое исследование.Psychopathological research.

Называет свое имя и фамилию, в окружающем не ориентируется: не знает где находится и на каком этаже, время не датирует, свой возраст определить затрудняется. Фон настроения слегка снижен, невыразителен, немного заторможен. На вопросы отвечает односложно. Сложные вопросы недопонимает. Жалоб не предъявляет. Во время беседы обнаруживает признаки выраженной фиксационной амнезии - не помнит события пятиминутной давности, не помнит имени врача. Внимание рассеянное. Интеллект снижен. Счетные операции затруднены при переходе через десяток. Мышление тугоподвижное. Абстрагирование недоступно. Словарный запас мал, испытывает трудности в подборе слов. Критика к своему состоянию отсутствует. Своим состоянием не тяготится.He calls his name and surname, does not orient himself in the environment: he does not know where he is and on which floor, he does not date, he is difficult to determine his age. The mood background is slightly reduced, inexpressive, a little inhibited. Answers questions in monosyllables. He does not understand difficult questions. No complaints. During the conversation, he reveals signs of pronounced fixative amnesia - he does not remember the events of five minutes ago, he does not remember the name of the doctor. The attention is scattered. Intelligence reduced. Counting operations are difficult when going through a dozen. Thinking stiff. Abstraction is not available. The vocabulary is small, it has difficulty in selecting words. There is no criticism of his condition. His condition is not burdened.

Неврологическое исследование.Neurological research.

Походка - широко расставленные ноги, шатается. Координаторные пробы выполняет удовлетворительно сидя. В позе Ромберга неустойчив. Повышены сухожильные рефлексы с нижних конечностей.Gait - legs wide apart, staggering. Coordination tests are performed satisfactorily while sitting. In the Romberg position is unstable. Tendon reflexes from the lower extremities are increased.

По данным ЭЭГ: дезорганизованный ритм с большим количеством медленных волн в фоновой записи. В височных областях билатерально регистрируются патологические заостренные волны, эпилептиформные комплексы с тенденцией к распространению на соседние области головного мозга. По данным ВСР: высокая общая мощность вариабельности ритма сердца, TP=45,5 мс2; преобладание парасимпатических влияний над симпатическими,

Figure 00000011
.According to the EEG: a disorganized rhythm with a lot of slow waves in the background recording. In the temporal regions, pathological pointed waves, epileptiform complexes with a tendency to spread to neighboring brain regions are registered bilaterally. According to HRV: high total power of heart rate variability, TP = 45.5 ms 2 ; the predominance of parasympathetic influences over sympathetic,
Figure 00000011
.

Нейропсихологическое исследование:Neuropsychological study:

Figure 00000012
по Frontal Assessment Batter Batter - 7 баллов, тяжелая лобная дисфункция;
Figure 00000012
Frontal Assessment Batter Batter - 7 points, severe frontal dysfunction;

Figure 00000012
по Montreal Cognitive Assessmnet - 13 баллов, среднетяжелое когнитивное снижение;
Figure 00000012
Montreal Cognitive Assessmnet - 13 points, moderate cognitive decline;

Figure 00000012
по Mini-Mental State - 17 баллов, деменция умеренной степени выраженности.
Figure 00000012
Mini-Mental State - 17 points, moderate dementia.

Диагноз: психоорганический синдром, умеренно выраженный амнестический вариант.Diagnosis: psycho-organic syndrome, moderately expressed amnestic variant.

Терапия: назначен курс лечения из 10 процедур нейроэлектростимуляции.Therapy: a course of treatment of 10 neuroelectrostimulation procedures has been prescribed.

Каждая процедура состояла из 2-х циклов. В первом цикле воздействие производилось в течение 5 минут на зону 1. Далее, в течение 5-и минут воздействие отсутствовало. В течение первого цикла пациент выполнял когнитивную нагрузку - memory matrix test [13], развивающий визуальную кратковременную и рабочую память. Во втором цикле воздействие производилось в течение 5 минут на зону 3. Далее, в течение 5-и минут воздействие отсутствовало. В течение всего времени второго цикла пациент выполнял моторный тест на тренажере «дорожка».Each procedure consisted of 2 cycles. In the first cycle, exposure was carried out for 5 minutes on zone 1. Further, for 5 minutes there was no exposure. During the first cycle, the patient performed a cognitive load - memory matrix test [13], which develops visual short-term and working memory. In the second cycle, exposure was carried out for 5 minutes on zone 3. Further, for 5 minutes there was no exposure. During the entire time of the second cycle, the patient performed a motor test on the track simulator.

Параметры пространственно распределенных импульсов тока, структура и характеристики распределения этих импульсов в области шеи выбирались в соответствии с данными ЭЭГ и ВСР до лечебной процедуры и рекомендаций, приведенных в [23]. Так как у пациента О. наблюдалось значительное преобладание парасимпатических влияний над симпатическими и по данным клинических и инструментальных функциональных исследований сформировался психоорганический синдром, умеренно выраженный амнестический вариант, то устанавливались следующие параметры пространственно распределенных импульсов тока: амплитуда импульсов тока на парциальных электродах во время каждой процедуры устанавливалась 3 мА, их длительность 30 мкс, частота переключения между парциальными электродами первого многоэлементного электрода устанавливалась 100 Гц, а частота переключения между парциальными электродами второго многоэлементного электрода - 1 переключение в 30 секунд. Переключение осуществлялось по часовой стрелке.The parameters of spatially distributed current pulses, the structure and distribution characteristics of these pulses in the neck were selected in accordance with the EEG and HRV data before the treatment procedure and the recommendations given in [23]. Since the patient O. showed a significant predominance of parasympathetic influences over the sympathetic and, according to clinical and instrumental functional studies, a psychoorganic syndrome, a moderately pronounced amnestic variant was formed, the following parameters of spatially distributed current pulses were established: the amplitude of the current pulses on the partial electrodes during each procedure was established 3 mA, their duration is 30 μs, the switching frequency between the partial electrodes of the first many element electrode was set to 100 Hz, a switching frequency between the partial electrodes of the second electrode multielement - 1 switch every 30 seconds. Switching was carried out clockwise.

Figure 00000007
Осмотр от 20 октября 2014 г.
Figure 00000007
Inspection of October 20, 2014

Психопатологическое исследование.Psychopathological research.

Ориентируется в своей личности и окружающем пространстве. Текущую дату называет с подсказкой, за временем не следит. Фон настроения ровный. Эмоциональные реакции живые. Активно вступает в беседу. Речь простая, испытывает трудности в подборе слов. Жалоб не предъявляет. Признаков фиксационной амнезии не обнаруживает - воспроизводит события недавнего прошлого, запоминает имя врача. Затрудняется припомнить события последних трех лет. Счетные операции с подсказкой при переходе через десяток. Строит планы на будущее - собирается найти сдельную работу. Настроен на полный отказ от алкоголя.Oriented in his personality and surrounding space. Calls the current date with a hint, does not follow the time. The mood background is even. Emotional reactions are alive. Actively joins the conversation. The speech is simple, it has difficulty in selecting words. No complaints. It does not detect signs of fixative amnesia - it reproduces the events of the recent past, remembers the name of the doctor. It is difficult to recall the events of the last three years. Counting operations with a hint when going through a dozen. Makes plans for the future - is going to find piecework. Configured to completely abandon alcohol.

Неврологическое исследование.Neurological research.

Черепно-мозговые нервы без патологии. Походка ровная, несколько медлителен. Координаторные пробы выполняет удовлетворительно. В позе Ромберга устойчив только короткое время. Повышены сухожильные рефлексы с нижних конечностей.Cranial nerves without pathology. The gait is smooth, somewhat slow. Coordination tests are satisfactory. In the Romberg position, only a short time is stable. Tendon reflexes from the lower extremities are increased.

По данным ЭЭГ: основной ритм четкий; отмечаются диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга с при проведении нагрузочных проб (гипервентеляция, светостимуляция).According to the EEG: the basic rhythm is clear; diffuse changes in the bioelectric activity of the brain are observed during stress tests (hyperventilation, light stimulation).

По данным ВСР: нормальная общая мощность вариабельности ритма сердца, ТР=32,4 мс2. Сбалансированное влияние симпатических и парасимпатических автономных механизмов,

Figure 00000013
.According to HRV: normal total power of heart rate variability, TP = 32.4 ms 2 . The balanced influence of sympathetic and parasympathetic autonomous mechanisms,
Figure 00000013
.

Нейропсихологическое исследование:Neuropsychological study:

Figure 00000012
по Frontal Assessment Batter - 13 баллов, легкое нарушение лобной функции;
Figure 00000012
Frontal Assessment Batter - 13 points, mild impairment of frontal function;

Figure 00000012
по Montreal Cognitive Assessmnet - 20 баллов, легкое снижение когнитивных функций;
Figure 00000012
according to Montreal Cognitive Assessmnet - 20 points, a slight decrease in cognitive functions;

Figure 00000012
по Mini-Mental State - 21 балл, легкая деменция.
Figure 00000012
according to Mini-Mental State - 21 points, mild dementia.

Заключение по динамике клинических данныхConclusion on the dynamics of clinical data

В результате проведенного курса нейроэлектростимуляции отмечена следующая положительная динамика психических и неврологических расстройств.As a result of the course of neuroelectrostimulation, the following positive dynamics of mental and neurological disorders was noted.

Значительно восстановились двигательные функции: нормализовалась походка, выполнение координаторных проб. Наладился сон. Выровнялся фон настроения, прошли явления эмоциональной лабильности. Полностью регрессировала фиксационная амнезия. Увеличился объем активного внимания. Восстановились мыслительные процессы: улучшилось логическое, абстрактное мышление. Появились планы на будущее.The motor functions were significantly restored: the gait normalized, and coordination tests were performed. I had a dream. The mood background has leveled off, the phenomena of emotional lability have passed. Fixative amnesia completely regressed. The volume of active attention has increased. Thought processes have recovered: logical, abstract thinking has improved. There are plans for the future.

Заключение по динамике ЭЭГ: восстановление нормальной фоновой корковой активности, повышение устойчивости к нагрузкам (гипервентиляции, светостимуляции).Conclusion on the EEG dynamics: restoration of normal background cortical activity, increased resistance to loads (hyperventilation, light stimulation).

Заключение по динамике данных ВСР: изменение вегетативного баланса в сторону нормотонии, увеличение общей мощности ВСР, что свидетельствует о повышении активности регуляторных механизмов автономной нервной системы.Conclusion on the dynamics of HRV data: a change in the autonomic balance towards normotonia, an increase in the total power of HRV, which indicates an increase in the activity of regulatory mechanisms of the autonomic nervous system.

Общее заключение:General conclusion:

После курса нейроэлектростимуляции, проводимого совместно с моторной и когнитивной нагрузками отмечено значительное улучшение когнитивного и моторного статуса пациента по сравнению с показателями до лечения.After a course of neuroelectrostimulation, carried out in conjunction with motor and cognitive loads, a significant improvement in the patient's cognitive and motor status was noted compared with the indicators before treatment.

Из анализа научно-технической и патентной литературы следует, что технические решения устройства нейроэлектростимуляции соответствуют критериям «новизна» и «технический уровень».From the analysis of scientific, technical and patent literature it follows that the technical solutions of the neuroelectrostimulation device meet the criteria of “novelty” and “technical level”.

Список литературыBibliography

1. Патент №2159639 Способ транскраниальной электростимуляции эндорфинных механизмов мозга и устройство для его осуществления / В.П. Лебедев, А.В. Малыгин // опубликовано 27.11.2000.1. Patent No. 2159639 A method of transcranial electrical stimulation of the endorphin mechanisms of the brain and a device for its implementation / V.P. Lebedev, A.V. Malygin // published on 11.27.2000.

2. Лебедев В.П., Малыгин А.В. Разработка и внедрение в клиническую практику нового метода транскраниальной электростимуляции (ТЭС-терапия) // Вестник Северо-Западного отделения АМТН. - 2002. - №6. - С. 134-141.2. Lebedev V.P., Malygin A.V. Development and implementation in clinical practice of a new method of transcranial electrical stimulation (TES-therapy) // Bulletin of the North-Western Department of AMTN. - 2002. - No. 6. - S. 134-141.

3. Патент №2286182 Многоканальный программируемый электронейростимулятор / Гуторко В.А., Бармотин С.В., Петров И.А., Ловков С.А. // опубликовано 27.10.2006, бюллетень №30.3. Patent No. 2286182 Multichannel programmable electrical neurostimulator / Gutorko V.A., Barmotin S.V., Petrov I.A., Lovkov S.A. // published October 27, 2006, bulletin No. 30.

4. U.S. Patent №6,430,450 Tongue placed tactile out device / P. Bach-y-Rita, K.A. Kaczmarek // Data of Patent 06.08.2002.4. U.S. Patent No. 6,430,450 Tongue placed tactile out device / P. Bach-y-Rita, K.A. Kaczmarek // Data of Patent 08/06/2002.

5. US Patent №20060161218 Al Systems and methods for treating traumatic brain injury / Y.P. Danilov // Data of Patent 26.11.2003.5. US Patent No. 20060161218 Al Systems and methods for treating traumatic brain injury / Y.P. Danilov // Data of Patent 11/26/2003.

6. US Patent 20090312808 Al - Systems and methods for altering brain and body functions and for treating conditions and diseases of the same / M.E. Tyler, Y.P. Danilov, P. Bach-y-Rita // Data of Patent 26.11.2003.6. US Patent 20090312808 Al - Systems and methods for altering brain and body functions and for treating conditions and diseases of the same / M.E. Tyler, Y.P. Danilov, P. Bach-y-Rita // Data of Patent 11/26/2003.

7. Danilov Y.P., Tyler M.E., Kaczmarek K.A., Skinner K.L. New approach to neurorehabilitation: Cranial nerve noninvasive neuromodulation (CN-NINM) technology // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2014. - Volume 9112. - Article number 91120L.7. Danilov Y.P., Tyler M.E., Kaczmarek K.A., Skinner K.L. New approach to neurorehabilitation: Cranial nerve noninvasive neuromodulation (CN-NINM) technology // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2014. - Volume 9112. - Article number 91120L.

8. Tyler M.E., Kaczmarek K.A., Rust K.L., Subbotin A.M., Skinner K.L., Danilov Y.P. Non-invasive neuromodulation to improve gait in chronic multiple sclerosis: A randomized double blind controlled pilot trial // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2014. - Volume 11, Issue 1. - Article number 79.8. Tyler M.E., Kaczmarek K.A., Rust K.L., Subbotin A.M., Skinner K.L., Danilov Y.P. Non-invasive neuromodulation to improve gait in chronic multiple sclerosis: A randomized double blind controlled pilot trial // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2014. - Volume 11, Issue 1. - Article number 79.

9. Патент №2262956 Способ лечения эпилепсии / Кубланов B.C., Лаврова С.А., Шершевер А.С. // 27.10.2005, бюллетень №309. Patent No. 2262956 A method for the treatment of epilepsy / Kublanov B.C., Lavrova S.A., Shershever A.S. // October 27, 2005, bulletin No. 30

10. Патент №2386457 Электрофизический способ лечения нейросенсорной тугоухости / Кубланов B.C., Абдулкеримов Х.Т., Карташова К.И., Таланкина Н.З. // опубликовано 20.04.2010, бюллетень №11.10. Patent No. 2386457 Electrophysical method for the treatment of sensorineural hearing loss / Kublanov B.C., Abdulkerimov H.T., Kartashova K.I., Talankina N.Z. // published on April 20, 2010, Bulletin No. 11.

11. Патент №2476250 Способ лечения гиперкинетического расстройства у детей / B.C. Кубланов, Петренко Т.С., Ретюнский К.Ю., Шалягин М.В. // опубликовано 27.02.2013, бюллетень №6.11. Patent No. 2476250 A method for the treatment of hyperkinetic disorder in children / B.C. Kublanov, Petrenko T.S., Retyunsky K.Yu., Chaliagin M.V. // published on 02/27/2013, Bulletin No. 6.

12. Патент №2580972 Способ нейроэлектростимуляции и устройство для его реализации / B.C. Кубланов, Бабич М.В., Пуртов К.С., Петренко ТС.// опубликовано 10.04.2016, бюллетень №10.12. Patent No. 2580972 Method of neuroelectrostimulation and device for its implementation / B.C. Kublanov, Babich M.V., Purtov K.S., Petrenko TS. // published on 04/10/2016, Bulletin No. 10.

13. Enriquez-Geppert S., Huster R.J., Herrmann C.S. Boosting brain functions: Improving executive functions with behavioral training, neurostimulation, and neurofeedback // International Journal of Psychophysiology, 2013. - Vol. 88, Issue 1. - P. 1-16.13. Enriquez-Geppert S., Huster R.J., Herrmann C.S. Boosting brain functions: Improving executive functions with behavioral training, neurostimulation, and neurofeedback // International Journal of Psychophysiology, 2013. - Vol. 88, Issue 1. - P. 1-16.

14. Mary K. Nagai, Cesar Marquez-Chin, Milos R. Popovic. Why Is Functional Electrical Stimulation Therapy Capable of Restoring Motor Function Following Severe Injury to the Central Nervous System? // Translational Neuroscience. Springer, 2016. - P. 479-498.14. Mary K. Nagai, Cesar Marquez-Chin, Milos R. Popovic. Why Is Functional Electrical Stimulation Therapy Capable of Restoring Motor Function Following Severe Injury to the Central Nervous System? // Translational Neuroscience. Springer, 2016 .-- P. 479-498.

15. Yuan T.F., Chen W., Shan C., Rocha N.,

Figure 00000014
O., Paes F., de
Figure 00000015
A.S., Machado S. Activity-Dependent Neurorehabilitation Beyond Physical Trainings: «Mental Exercise» Through Mirror Neuron Activation. // CNS & Neurological Disorders - Drug Targets, 2015. - Vol. 14(10). - P. 1267-1271.15. Yuan TF, Chen W., Shan C., Rocha N.,
Figure 00000014
O., Paes F., de
Figure 00000015
AS, Machado S. Activity-Dependent Neurorehabilitation Beyond Physical Trainings: “Mental Exercise” Through Mirror Neuron Activation. // CNS & Neurological Disorders - Drug Targets, 2015. - Vol. 14 (10). - P. 1267-1271.

16. Reichardt L.F. Neurotrophin-regulated signalling pathways. // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, London, 2006. - Vol. 361 (1473). - P. 1545-1564.16. Reichardt L.F. Neurotrophin-regulated signaling pathways. // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, London, 2006. - Vol. 361 (1473). - P. 1545-1564.

17. Smith G.E., Housen P., Yaffe K., Ruff R., Kennison R.F., Mahncke H.W., et al. A cognitive training program based on principles of brain plasticity: results from the Improvement in Memory with Plasticity-based Adaptive Cognitive Training (IMPACT) study. // Journal of American Geriatric Society, 2009. - Vol. 57(4). - P. 594-603.17. Smith G. E., Housen P., Yaffe K., Ruff R., Kennison R. F., Mahncke H. W., et al. A cognitive training program based on principles of brain plasticity: results from the Improvement in Memory with Plasticity-based Adaptive Cognitive Training (IMPACT) study. // Journal of American Geriatric Society, 2009. - Vol. 57 (4). - P. 594-603.

18. Dubois В., Slachevsky A., Litvan I., Pillon B. The FAB: a Frontal Assessment Battery at bedside. // Neurology, 2000. - Vol. 55 (11). - P. 1621-1626.18. Dubois V., Slachevsky A., Litvan I., Pillon B. The FAB: a Frontal Assessment Battery at bedside. // Neurology, 2000. - Vol. 55 (11). - P. 1621-1626.

19. Nasreddine Z.S., Phillips N.A.,

Figure 00000016
V., Charbonneau S., Whitehead V., Collin I., Cummings J.L., Chertkow H. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. // Journal of the American Geriatrics Society, 2005. - Vol. 53(4). - P. 695-699.19. Nasreddine ZS, Phillips NA,
Figure 00000016
V., Charbonneau S., Whitehead V., Collin I., Cummings JL, Chertkow H. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. // Journal of the American Geriatrics Society, 2005. - Vol. 53 (4). - P. 695-699.

20. Folstein M., Folstein S.E., McHugh P.R. Mini-mental state. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. // Journal of Psychiatric Research, 1975. - Vol. 12(3). - P. 189-198.20. Folstein M., Folstein S.E., McHugh P.R. Mini-mental state. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. // Journal of Psychiatric Research, 1975. - Vol. 12 (3). - P. 189-198.

21. Методические рекомендации: Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем / P.M. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин и др. // Вестник аритмологии. - 2001. - №24. - С. 65-87.21. Methodological recommendations: Analysis of heart rate variability when using various electrocardiographic systems / P.M. Bayevsky, G.G. Ivanov, L.V. Chireykin et al. // Bulletin of Arrhythmology. - 2001. - No. 24. - S. 65-87.

22. Moore K.L., Dalley A.F., Agur A.M.R. Clinically Oriented Anatomy. - Lippincott Williams & Wilkins, 7th edition, 2014. - 1134 p.22. Moore K.L., Dalley A.F., Agur A.M.R. Clinically Oriented Anatomy. - Lippincott Williams & Wilkins, 7th edition, 2014 .-- 1134 p.

Claims (4)

1. Устройство для нейроэлектростимуляции, выполненное в виде по меньшей мере двух блоков, которые соединяют телеметрическим каналом связи, где по меньшей мере один первый блок формирует пространственно распределенные импульсы тока и регистрирует биомедицинские сигналы и содержит первый многоэлементный электрод, парциальные элементы которого выполняют функции анодов; второй многоэлементный электрод, парциальные элементы которого выполняют функции катодов; первый и второй коммутаторы, источник тока, процессор, датчики функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем, усилительно-преобразующий блок и блок задания параметров импульсов тока, а второй блок анализирует биомедицинские сигналы, формирует и задает параметры пространственно распределенных импульсов тока, структуру и характеристики распределения этих импульсов в области шеи, в зависимости от изменения данных сигналов; в первый из этих блоков дополнительно введен первый приемопередатчик телеметрического канала связи, а во второй - второй приемопередатчик телеметрического канала связи и второй процессор.1. Device for neuroelectrostimulation, made in the form of at least two blocks that are connected by a telemetric communication channel, where at least one first block generates spatially distributed current pulses and detects biomedical signals and contains a first multi-element electrode, the partial elements of which serve as anodes; the second multi-element electrode, the partial elements of which serve as cathodes; the first and second switches, a current source, a processor, sensors of the functional state of the central and autonomic nervous systems, an amplifying-transforming unit and a unit for setting parameters of current pulses, and the second block analyzes biomedical signals, generates and sets parameters of spatially distributed current pulses, structure and distribution characteristics these impulses in the neck, depending on the change in these signals; the first of these blocks additionally introduced the first transceiver of the telemetric communication channel, and in the second - the second transceiver of the telemetric communication channel and the second processor. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что биомедицинскими сигналами являются биоэлектрическая активность головного мозга, и/или вариабельность сердечного ритма, и/или кожно-гальваническая реакция.2. The device according to p. 1, characterized in that the biomedical signals are the bioelectrical activity of the brain, and / or heart rate variability, and / or galvanic skin reaction. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в устройство для нейростимуляции могут быть включены несколько N первых блоков, а обмен информацией между любым из N первых блоков и вторым блоком также осуществляется через телеметрический канал связи.3. The device according to claim 1, characterized in that several N first blocks can be included in the device for neurostimulation, and the exchange of information between any of the N first blocks and the second block is also carried out through a telemetric communication channel. 4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что в первом блоке размещают первый и второй многоэлементные электроды, первый и второй коммутаторы, источник тока, первый процессор, датчики функционального состояния центральной и вегетативной нервных систем, первый приемопередатчик телеметрического канала связи, а во втором блоке размещают второй приемопередатчик телеметрического канала связи, второй процессор и блок задания параметров импульсов тока; связь между первым и вторым блоками осуществляется по телеметрическому каналу связи; третий выход первого процессора соединен с первым входом первого приемопередатчика телеметрического канала связи, а второй вход первого процессора соединен с первым выходом первого приемопередатчика телеметрического канала связи; второй выход первого приемопередатчика телеметрического канала связи соединен с первым входом телеметрического канала связи, а второй вход первого приемопередатчика телеметрического канала связи соединен с первым выходом телеметрического канала связи; второй выход телеметрического канала связи соединен с первым входом второго приемопередатчика телеметрического канала связи, а второй вход телеметрического канала связи соединен с первым выходом второго приемопередатчика телеметрического канала связи; второй выход второго приемопередатчика телеметрического канала связи соединен с первым входом второго процессора, а второй вход второго приемопередатчика телеметрического канала связи соединен с первым выходом второго процессора; второй выход второго процессора соединен с первым входом блока задания параметров поля импульсов тока, а второй вход второго процессора соединен с первым выходом блока задания параметров поля импульсов тока.4. The device according to paragraphs. 1-3, characterized in that the first block contains the first and second multi-element electrodes, the first and second switches, the current source, the first processor, the sensors of the functional state of the central and autonomic nervous systems, the first transceiver of the telemetric communication channel, and the second block contains the second a telemetric communication channel transceiver, a second processor and a current pulse parameter setting unit; communication between the first and second blocks is carried out via a telemetric communication channel; the third output of the first processor is connected to the first input of the first transceiver of the telemetric communication channel, and the second input of the first processor is connected to the first output of the first transceiver of the telemetric communication channel; the second output of the first transceiver of the telemetric communication channel is connected to the first input of the telemetric communication channel, and the second input of the first transceiver of the telemetric communication channel is connected to the first output of the telemetric communication channel; the second output of the telemetric communication channel is connected to the first input of the second transceiver of the telemetric communication channel, and the second input of the telemetric communication channel is connected to the first output of the second transceiver of the telemetric communication channel; the second output of the second telemetry channel transceiver is connected to the first input of the second processor, and the second input of the second telemetry channel transceiver is connected to the first output of the second processor; the second output of the second processor is connected to the first input of the current pulse field parameter setting block, and the second input of the second processor is connected to the first output of the current pulse field parameter setting block.
RU2016140284A 2016-10-12 2016-10-12 Device for neuroelectrostimulation RU2653681C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140284A RU2653681C2 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Device for neuroelectrostimulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140284A RU2653681C2 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Device for neuroelectrostimulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016140284A RU2016140284A (en) 2018-04-12
RU2653681C2 true RU2653681C2 (en) 2018-05-11

Family

ID=61974568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140284A RU2653681C2 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Device for neuroelectrostimulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653681C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130245486A1 (en) * 2009-03-20 2013-09-19 ElectroCore, LLC. Devices and methods for monitoring non-invasive vagus nerve stimulation
US20140180307A1 (en) * 2011-08-02 2014-06-26 Alon Shalev Electrostimulation in treating cerebrovascular conditions
US20140324118A1 (en) * 2013-04-28 2014-10-30 ElectroCore, LLC Devices and methods for treating medical disorders with evoked potentials and vagus nerve stimulation
US20150174403A1 (en) * 2013-06-29 2015-06-25 Sumon K. PAL Transdermal electrical stimulation devices for modifying or inducing cognitive state
US20150290464A1 (en) * 2008-09-29 2015-10-15 Sergio Lara Pereira Monteiro Method and means for connecting and telecontrolling a large number of electrodes for electrical cell stimulation in living organisms
US20150335877A1 (en) * 2014-05-25 2015-11-26 Douglas Jeffery Cantilever electrodes for transdermal and transcranial stimulation
RU2580972C2 (en) * 2014-06-03 2016-04-10 Владимир Семенович Кубланов Method for neuroelectrostimulation and device therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150290464A1 (en) * 2008-09-29 2015-10-15 Sergio Lara Pereira Monteiro Method and means for connecting and telecontrolling a large number of electrodes for electrical cell stimulation in living organisms
US20130245486A1 (en) * 2009-03-20 2013-09-19 ElectroCore, LLC. Devices and methods for monitoring non-invasive vagus nerve stimulation
US20140180307A1 (en) * 2011-08-02 2014-06-26 Alon Shalev Electrostimulation in treating cerebrovascular conditions
US20140324118A1 (en) * 2013-04-28 2014-10-30 ElectroCore, LLC Devices and methods for treating medical disorders with evoked potentials and vagus nerve stimulation
US20150174403A1 (en) * 2013-06-29 2015-06-25 Sumon K. PAL Transdermal electrical stimulation devices for modifying or inducing cognitive state
US20150335877A1 (en) * 2014-05-25 2015-11-26 Douglas Jeffery Cantilever electrodes for transdermal and transcranial stimulation
RU2580972C2 (en) * 2014-06-03 2016-04-10 Владимир Семенович Кубланов Method for neuroelectrostimulation and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016140284A (en) 2018-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Møller The role of neural plasticity in tinnitus
Colzato et al. Darwin revisited: The vagus nerve is a causal element in controlling recognition of other's emotions
US10639468B2 (en) Devices, systems and methods for the treatment of medical disorders
Shetake et al. Pairing tone trains with vagus nerve stimulation induces temporal plasticity in auditory cortex
US8934967B2 (en) Systems, methods and devices for treating tinnitus
Serruya et al. Techniques and devices to restore cognition
US10799698B2 (en) Transcutaneous electrically amplified cognitive enhancement system
US20160022168A1 (en) Brain state dependent therapy for improved neural training and rehabilitation
RU2580972C2 (en) Method for neuroelectrostimulation and device therefor
MX2012004050A (en) Devices, systems and methods for treatment of neuropsychiatric disorders.
Chu et al. Efficacy of intermittent theta-burst stimulation and transcranial direct current stimulation in treatment of post-stroke cognitive impairment
Ward et al. A flexible platform for biofeedback-driven control and personalization of electrical nerve stimulation therapy
Tia et al. Cortical control of object‐specific grasp relies on adjustments of both activity and effective connectivity: a common marmoset study
Oulad Ben Taib et al. Trains of epidural DC stimulation of the cerebellum tune corticomotor excitability
Rembado et al. Cortical responses to vagus nerve stimulation are modulated by brain state in nonhuman primates
Bolognini et al. Noninvasive brain stimulation of the parietal lobe for improving neurologic, neuropsychologic, and neuropsychiatric deficits
RU2653681C2 (en) Device for neuroelectrostimulation
Pollok et al. The posterior parietal cortex subserves precise motor timing in professional drummers
Paltin et al. Direct and indirect benefits of translingual neurostimulation technology for neurorehabilitation of chronic stroke symptoms
Petrenko et al. Information measuring system for correction of working memory parameters in the learning processes
Marzullo et al. Spikes, local field potentials, and electrocorticogram characterization during motor learning in rats for brain machine interface tasks
Lloyd et al. The neuromodulatory effects of transcutaneous vagus nerve stimulation: A replication
Noel The effect of attentional focus cues on corticospinal excitability and neuromuscular efficiency during a sustained task
Jacobs Analytical Pipeline To Facilitate Electroencephalography Pain State Identification In Patients With Chronic Low Back Pain
Rembado et al. Cortical responses to vagus nerve stimulation are modulated by ongoing oscillatory activity associated with different brain states in non-human primates

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181013

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190606