УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА Российский патент 1996 года по МПК A61H23/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для акустического и вибрационного воздействия.

Известно устройство для акустического воздействия, содержащее основание с акустическим преобразователем, усилитель и источник сигналов звукового диапазона.

Недостатком известного устройства является невозможность управления вибрацией в пределах большого диапазона низких частот.

Целью изобретения является повышение терапевтического эффекта.

Изобретение основывается на том, что музыка, передаваемая на тело человека через рецепторы вибрации нервной системы, может оказывать большее влияние, т. е. обеспечивать более высокую степень музыкальной релаксации. Объединяя акустическое восприятие и вибрационное восприятие, согласно изобретению достигается терапевтический эффект, оказывающий влияние как на физическое, так и на психическое состояние пациента. Такая комбинация для упрощения в данном описании называется виброакустикой.

Принцип виброакустики заключается в том, что наибольшее воздействие звука осуществляется одновременно через ухо и через тело. Акустическая составляющая может реализовываться через один или более высококачественный громкоговоритель или через наушники. Вибрационная составляющая реализуется через предлагаемое устройство, передающее звук от громкоговорителя через воздух на тело человека с высокой эффективностью.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 часть устройства, оказывающая низкочастотное воздействие на тело человека; на фиг. 3, 5, 6 второй, третий и четвертый варианты изобретения; на фиг. 4 - блок-схема функциональных модулей, используемых в устройствах на фиг. 3, 5 и 6.

На фиг. 1 показано тело человека 1, помещенное на замкнутый короб 2, снабженный, по меньшей мере, одним звуковым отверстием 3, в котором расположен громкоговоритель 4, направленный на верхнюю часть тела человека. Между коробом 2 и телом человека 1 расположена обивка 5, в которой та часть 6, которая расположена напротив громкоговорителя 4, хорошо пропускает воздух. Верхняя поверхность 7 короба 2, которая в показанном случае образует нижнюю поверхность матраса, может, например, выполняться из клееной фанеры, при этом указанное звуковое отверстие 3 выполняется в крышке 7. Во избежание возможных повреждений громкоговорителя 4 поверх отверстия 3 можно установить защитную решетку. Для того, чтобы погасить звуковое излучение в окружающее пространство и предотвратить акустическое короткое замыкание, основание, т. е. короб 2, выполняется замкнутым. Обивка 5 может быть выполнена из вспененного пластика или пористой резины с замкнутыми порами. Можно использовать также надувные матрасы или матрасы, заполненные легкими пластмассовыми сферами, например типа "стиропор". В матрасе или обивке 5 имеется участок 6, который совмещается со звуковым отверстием 3. Этот участок 6 может быть перфорирован, как отверстие 3, или возможно заполнен вспененным пластиком, имеющим сообщающиеся поры и который пропускает воздух. Вспененный пластик обладает определенной несущей способностью, особенно если он будет опираться на защитную решетку и одновременно хорошо приводит воздух. Пациент укладывается на устройство так, чтобы та часть его тела, на которую будет оказываться воздействие, оказалась над отверстием 3 и участком 6. Обивка будет выполнять роль уплотнения с тем, чтобы связь между телом 1 и громкоговорителем 4 была максимально эффективной. Таким образом, диффузор громкоговорителя 4 будет связан с телом 1 через воздух, имеющийся в отверстии 3 и участке 6. Когда на громкоговоритель подают сигналы соответствующей частоты и мощности, диффузор начинает двигаться и тем самым сообщает телу низкочастотные колебания. Аудиоусилитель 8, имеющий по меньшей мере два канала, имеет по меньшей мере один выход, соединенный с громкоговорителем 9, воспроизводящим музыку. Сигналы на усилитель 8 поступают, например, с кассетного магнитофона или проигрывателя компакт-дисков 10 и от генератора сигналов 11. Генератор сигналов 11 выполнен с возможностью выдачи синусоидальных тонов, импульсов или других синтетических сигналов. Воспроизводящее устройство 10 выполнено с возможностью использования носителя информации, например магнитофонной кассеты или компакт-диска, на котором записана соответствующая программа. Носитель информации может иметь два или более звуковых канала, при этом по меньшей мере один из звуковых каналов содержит низкочастотные сигналы, предпочтительно в частотном диапазоне 30 - 120 Гц, которые наложены на музыку. Остальные звуковые каналы носителя информации, однако, содержат чисто музыкальные записи. Указанный носитель может быть выполнен с возможностью создания стерео- или квадроэффекта. Таким образом, для целей данного описания следует понимать, что генератор сигнала 11 может быть образован одним или множеством каналов на носителе информации. Усилитель 8 может быть оснащен фильтром низкого пропускания (не показан) для запитывания громкоговорителя 4. Громкоговоритель 4 запитывается либо чисто низкочастотными сигналами в диапазоне 30 120 Гц, либо модулируется как функция музыкального сигнала, подаваемого на громкоговоритель 9, либо на громкоговоритель 4 подается низкочастотный сигнал, который одновременно подается на громкоговоритель 9, но на который наложены низкочастотные сигналы указанного диапазона. В данном случае генератором сигнала для усилителя 8 является в первую очередь воспроизводящее устройство 10. Наиболее эффективным виброакустическим диапазоном, когда звук распространяется по телу человека, как по объективным измерениям, так и по субъективным ощущениям, является диапазон 30 120 Гц, предпочтительно 40 90 Гц. Особенно хорошие результаты давала октава 40 80 Гц. За пределами частотного диапазона 30 120 Гц существенного вибрационного воздействия субъективно не ощущается.

Терапевтический эффект достигается путем помещения пациента наиболее удобным образом и как можно ближе к "вибрационному" громкоговорителю, в настоящем примере громкоговорителю 4, и на комфортном расстоянии от громкоговорителя 9, воспроизводящего музыку. Терапевтическое устройство, кратко описанное выше, состоит из частей 2, 3, 4 и 6, которые образуют передающее устройство, передающее звук виброакустического частотного диапазона, акустической части, в форме одной или множества высококачественных акустических систем 9 или наушников для передачи музыки, сочетаемой с частотой, передаваемой вибрационной частью, многоканального усилителя 8, который по меньшей мере через один канал передает синусоидальные осцилляции (вибрации) и отфильтрованную музыку на вибрационную часть 4. Неотфильтрованная музыка передается по другим каналам на другой громкоговоритель (громкоговорители) 9, при этом громкость звучания бесступенчато регулируется по соответствующим каналам многоканального магнитофона, предпочтительно обычного стереомагнитофона 10, где на одной дорожке магнитофонной кассеты записана чистая музыка, предназначенная для акустической системы 9. На другой дорожке записана специфическая смесь музыки и низкочастотного звука, например синусоидальных сигналов. Синусоидальные сигналы накладываются методом двойной записи, которая была специально разработана для применения в терапевтических системах, так называемым методом "наложенной синусоидальной волны", и генератором сигналов 11, выполненным с возможностью индивидуальной регулировки в отношении терапевтически эффективных низких частот, которые должны подаваться на громкоговоритель 8, если они не подаются с воспроизводящего устройства.

Необходимо учитывать, что, несмотря на то, что на фиг. 1 6 показан лишь один громкоговоритель 9 и один громкоговоритель 4, в объем изобретения входят и множество громкоговорителей 9 и множество громкоговорителей 4. Если используются два или более низкочастотных громкоговорителей 4, возникнет необходимость в создании соответствующего количества отверстий 3 и участков 6. При использовании заранее записанных программ, воспроизводимых устройством 10, генератор сигнала 11 не требуется, однако этот генератор сигналов необходим, если необходимо создать подходящую программу и усовершенствовать ее. Генератор сигналов также может быть желателен для исследований и для оказания типичной медицинской помощи.

На фиг. 3 показано, как короб 2 (см. фиг. 1) можно заменить сконструированным по другому коробом для громкоговорителей 12 с громкоговорителем 4, который может поворачиваться вокруг, например, петли 13 из вертикального положения, показанного штрихпунктирной линией, в горизонтальное положение, показанное сплошной линией. Для того, чтобы короб 12 принимал горизонтальное положение, он может крепиться тросом, лентой или подобны приспособлением 14, которое одним концом прикреплено к стенке 15, также, как и петля 13, а другим концом прикреплено к внешнему участку короба громкоговорителя. Когда пациента требуется подвергнуть воздействию звука, пациент укладывается на лежанку 16 обычной конструкции, возможно имеющую конструкцию 2, 5 (см. фиг. 1). Внешние громкоговорители 9 могут быть расположены, например, в самой лежанке 16 или любым другим подходящим образом, например так, чтобы добиться хорошего стереофонического эффекта. После того, как пациент уложен таким образом на лежанку лицом вверх или лицом вниз, короб 12 с громкоговорителем 4 поворачивают в горизонтальное положение, показанное на фиг. 3. Громкоговоритель 4 имеет функцию, аналогичную функции громкоговорителя 4 на фиг. 1. На фиг. 5 показан вариант, согласно которому пациент 1 сидит в поворотном кресле 17, сформированном как закрытый короб, имеющий звуковое отверстие для громкоговорителя 4, функция которого аналогична функции громкоговорителя 4 на фиг. 1 или громкоговорителя 4 на фиг. 3. Аналогично варианту на фиг. 1, перед громкоговорителем 4 имеется звуковое отверстие 3. Соответствующее звуковое отверстие 3 показано и на фиг. 3.

В варианте, показанном на фиг. 5, внешние громкоговорители обозначены позицией 9 и показаны в виде наушников. Однако ясно, что внешние громкоговорители могут быть выполнены и в виде внешних акустических систем соответствующей конструкции и/или установлены соответствующим образом, не выходя из объема изобретения.

В примере на фиг. 6 показана модификация варианта на фиг. 5. Наклонное кресло 18 в данном случае имеет обычную конструкцию, т. е. например, выполнено на раме с поверхностями усиления обивочной ткани. В этом кресле можно использовать один или множество отсеков громкоговорителей для влияния на тело пациента 1. В показанном примере, не ограничивающем объем изобретения, использованы два отсека громкоговорителей 19, 20. Каждый из них может быть образован двумя смежными разделенными отсеками громкоговорителей для лучшего приспособления к наклону кресла. Однако важно, чтобы отсеки относились к замкнутому типу во избежание создания шумов и предотвращения акустического короткого замыкания. Отсеки обычным образом оснащены громкоговорителями 21, 22 и могут крепиться к раме кресла с помощью кронштейнов и других средств.

Как и на фиг. 5, пациент может пользоваться наушниками 9 в качестве внешних акустических систем. Внешние акустические системы 9 на фиг. 3 также могут быть заменены наушниками.

На фиг. 4 приводится блок-схема функциональной структуры устройств на фиг. 3 и 5, соответствующая варианту, показанному на фиг. 1.

В институте исследования пациентов с множественными нарушениями физического развития было обнаружено, что виброакустическое воздействие оказывает эффект снимания спазмов при частоте примерно 40 Гц. Этот эффект был столь выражен, что пациенты оказывались более чувствительными к манипуляционной физиотерапии после этого. Были проведены контрольные проверки открытия спазматических конечностей без музыки и с применением музыки. Была четко показана значительная разница в угле открытия в результате влияния музыки и в угле без музыки.

Акустический короб с обивкой, показанный на фиг. 1 6 является лишь примером, иллюстрирующим изобретение, и не является ограничением признаков, перечисляемых в приведенной формуле. Таким образом, показанное устройство может быть сконструировано любым удобным образом для оказания наибольшего эффекта на пациентов.

Помимо упомянутого носителя информации следует отметить, что ритмичный синусоидальный тон получается путем записи поверх первичной частоты вторичной частоты с отклонением от 0,2 до 2,0 Гц. "Скорость биения" должна быть задана заранее и должна соответствовать качеству музыки, которую следует использовать помимо низких частот. После этого программа биений записывается на одну из двух дорожек на носителе, например на магнитофонной кассете, с наложением на отобранную, предпочтительно отфильтрованную, музыку. На второй дорожке записывается чистая музыка. Как упоминалось выше, можно использовать четыре дорожки на магнитофонной кассете, используя воспроизводящую головку, приспособленную для улучшения воспроизведения звука, например двухканальную, и, возможно, для расширения программы биений.

Использование: для воздействия на тело виброакустикой. Сущность изобретения: устройство содержит основание с акустическим преобразователем, многоканальный звукоусилитель, стереофонический акустический преобразователь, генератор и кассетный магнитофон. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для акустического воздействия на тело человека, содержащее основание, выполненное по крайней мере с одним звукопроводным отверстием, в котором установлен акустический преобразователь, звуковой усилитель, выход которого соединен с акустическим преобразователем, источник сигналов звукового диапазона, выход которого соединен с входом усилителя, и обивочный материал, расположенный на основании, отличающееся тем, что, с целью усиления терапевтического эффекта, оно содержит стереофонический акустический преобразователь и кассетный магнитофон или проигрыватель компакт-дисков, при этом усилитель выполнен многоканальным, стереофонический акустический преобразователь соединен с другим выходом усилителя, другой вход которого соединен с кассетным магнитофоном или проигрывателем компакт-дисков, источник сигналов в звуковом диапазоне выполнен в виде генератора, а обивочный материал в месте расположения акустического преобразователя выполнен воздухопроницаемым. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник сигналов в звуковом диапазоне обеспечивает частоту колебаний 30 120 Гц, предпочтительно 40 90 Гц.