СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ ОРГАНИЗМА Российский патент 2016 года по МПК A61H21/00 A61H23/00 

Описание патента на изобретение RU2587970C1

Изобретение относится к области спортивной медицины и может применяться для повышения функциональных резервов организма при интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузках, а также при создании медицинских приборов, используемых для профилактики и лечения заболеваний органов дыхания.

Из уровня техники известно устройство звукового массажа легких с ингаляционной терапией (патент на изобретение RU 2393839, опубл. 10.07.2010), содержащее небулайзерную камеру, корпус и наконечник, причем корпус разделен звукопроницаемой и герметичной диафрагмой на переднюю и заднюю камеры, при этом задняя камера включает динамическую головку и два отверстия для сообщения с атмосферным воздухом, а передняя через переходник соединена с тройником, имеющим отверстие для сообщения с атмосферным воздухом, к которому подсоединены небулайзерная камера ультразвукового или пневматического ингалятора и наконечник. Недостатком этого устройства является необходимость определения силы и частоты звука по ощущению руками вибрации поверхности грудной стенки вибрации - что является субъективным и не отражает биофизические характеристики дыхательной системы.

Технической задачей заявляемого изобретения является развитие арсенала немедикаментозных способов повышения функциональных резервов организма.

Решение технической задачи обеспечивается за счет того, что пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции дыхательной системы на резонансных частотах длительностью по три минуты с минутным перерывом между процедурами, в каждой из которых в ротовую полость пациента через загубник, герметично сочлененный с концом волновода, другой конец которого оборудован сабвуфером, соединенным с генератором сигнала сканирующей частоты, подают стимулирующий сигнал, обеспечивая дыхание пациента синхронно с изменением частоты подаваемого сигнала так, что при увеличении частоты сигнала пациент производит выдох, а при уменьшении - вдох, причем диапазон частот стимулирующего сигнала включает частоты, на которых его поглощение дыхательной системой пациента отличается от измеренных непосредственно перед стимуляцией значений максимального поглощения сигнала не более чем в 1,4 раза.

Для определения диапазона сканирования непосредственно перед сеансом стимуляции производится измерение частотных характеристик поглощения дыхательной системы пациента. С этой целью используется зондирующий полигармонический сигнал в диапазоне частот от 10 Гц до 50 Гц. Зондирующий полигармонический звуковой сигнал включает набор тональных сигналов с регулируемым шагом по частоте, составляющим, как правило, 4 Гц.

Для удобства контроля за синхронностью дыхания может быть использован визуальный сигнал со светового табло, так что при включении красной лампы пациент производит выдох, а при включении синей лампы - вдох.

Для безопасности сеансов звуковой стимуляции амплитуда звукового давления стимулирующего сигнала, как правило, не превышает 130 дБ.

Один сеанс звуковой стимуляции, как правило, состоит из трех процедур продолжительностью по три минуты каждая с интервалом между процедурами не менее 1 минуты.

Для удобства контроля состояния пациента, как правило, используют пульсоксиметр с регистрацией частоты сердечных сокращений и показателя насыщения крови кислородом.

Для регистрации повышения функциональных резервов организма, как правило, до и после каждой процедуры измеряют жизненную емкость легких.

Технический результат, обеспечиваемый названной совокупностью признаков, заключается в повышении функциональных резервов организма за счет раскрытия резервных альвеол в результате звуковой стимуляции дыхательной системы на резонансных частотах.

Реализация заявляемого способа повышения функциональных резервов организма заключается в следующем.

1) Пациента усаживают на стул (на табурет, в кресло и т.п.), в его ротовую полость устанавливают загубник, контролируя при этом положение языка так, чтобы он не перекрывал сечение загубника и надгортанник. Загубник герметично сочленен с концом волновода, другой конец которого оборудован (сабвуфером) громкоговорителем, соединенным с генератором полигармонических сигналов звуковой частоты. В двух точках боковой поверхности волновода установлены измерительные микрофоны так, чтобы:

а) расстояние от любого микрофона до конца волновода превышало 5 диаметров волновода;

расстояние между микрофонами L удовлетворяло соотношению:

,

где с - скорость звука в воздухе (340 м/с), и - минимальная и максимальная частота диапазона обследования в Гц;

б) из сабвуфера в волновод подают зондирующий полигармонический звуковой сигнал, образованный набором тональных сигналов, одновременно в компьютер через аналого-цифровой преобразователь передают информацию с двух измерительных микрофонов.

Обрабатывая зарегистрированную информацию, в компьютере для каждой частоты зондирующего полигармонического сигнала в диапазоне от 10 до 50 Гц определяют:

- уровни звукового давления в двух точках волновода (P1 и P2) и разность фаз сигналов, регистрируемых измерительными микрофонами на каждой частоте (φ);

- модуль комплексного коэффициента отражения (r) звуковых колебаний для каждой частоты:

,

где N=Р12 - соотношение уровней звукового давления в измерительных микрофонах на каждой частоте, k=2π/λ - волновое число (пространственная частота), L - расстояние между измерительными микрофонами;

- коэффициент поглощения для каждой частоты

α=1-r2;

- комплексный импеданс дыхательного тракта для каждой частоты

Z=R+jY,

где R - резистанс (активная компонента импеданса), Y - реактанс (реактивная компонента импеданса):

, ,

где θ- фаза комплексного коэффициента отражения

θ=arctg[(2NsinkL·(NcoskL-cosφ))/(N2-1-2NcoskL(NcoskL-cos φ))];

в) строят резонансную кривую коэффициента поглощения (α0) от частоты и по частотной зависимости реактанса (Y) определяют резонансную частоту , на которой реактанс (Y) изменяет знак с отрицательного на положительный, а при ее отсутствии - среднее арифметическое двух смежных частот звукового сигнала, на меньшей из которых знак реактанса отрицательный, а на большей - положительный.

Невозможность определения резонансной частоты свидетельствует о негерметичности сочленения загубника с концом волновода. В этом случае необходимо повторить измерения, устранив нарушения условий их проведения;

г) для резонансной частоты определяют значения коэффициента поглощения (α0). При корректных измерениях максимум коэффициента поглощения (α0) достигается на резонансной частоте .

2) Определяют диапазон частот стимулирующего сигнала для конкретного пациента:

среди зарегистрированных значений коэффициента поглощения (α0) выбирают ближайшее слева (для частот, меньших резонансной частоты) и справа (для частот, больших резонансной частоты) значения коэффициента поглощения, меньшие максимального коэффициента в 1,4 раза - этот диапазон частот стимулирующего сигнала для конкретного пациента.

3) С помощью устройства, описанного в п. 1, пациенту проводят сеанс звуковой стимуляции дыхательной системы на частотах, определенных в п. 2, формируя в волноводе стимулирующий звуковой сигнал на минимальной частоте вычисленного диапазона.

Скорость изменения частоты звукового сигнала определяется ритмом дыхания спортсмена: на фазе выдоха частоту увеличивают от минимального до максимального значения, а на фазе вдоха уменьшают от максимального до минимального значения.

Один сеанс стимуляции состоит из трех процедур длительностью по 3 минуты каждая с минутным перерывом между процедурами. Базовый курс состоит из пяти сеансов.

При этом за счет воздействия на дыхательную систему высокоинтенсивными звуками на резонансных частотах обеспечивается увеличение жизненной емкости легких путем раскрытия резервных альвеол. На резонансе, когда реактивное сопротивление дыхательной системы равно нулю, давление стимулирующего сигнала (падающей волны) из волновода через загубник распространяется по воздушным каналам на всю глубину воздухоносных путей. Звуковое давление с минимальными потерями достигает альвеол, что приводит к их раскрытию, а также к увеличению площади поперечного сечения бронхиол.

Увеличение жизненной емкости легких обеспечивает повышение функциональных резервов организма.

Апробация способа осуществлена на базе отдела экспериментальной спортивной медицины ГНЦ РФ - Федерального медицинского биофизического центра имени А.И. Бурназяна проведены исследования, в которых принимали участие 116 квалифицированных спортсменов. Спортсменам были проведены по пять сеансов звуковой стимуляции в течение двух недель. В результате получено:

1) у 114 человек отмечено выраженное повышение функциональных резервов организма за счет увеличения жизненной емкости легких на 5-15%;

2) у 102 человек отмечено увеличение экскурсии грудной клетки и увеличение времени задержки дыхания на выдохе;

3) у 110 человек отмечено увеличение пиковой мощности при выполнении Вингейт-теста;

4) у 98 человек отмечено снижение максимального кислородного долга после выполнении физической нагрузки не менее чем на 60%;

5) негативных реакций организма на воздействие не отмечено.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что сеансы звуковой стимуляции являются полностью безопасными и способствуют повышению функциональных резервов организма, работоспособности и экономизации функции дыхания пациентов.

Похожие патенты RU2587970C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРАКТА 2014
  • Драган Сергей Павлович
  • Богомолов Алексей Валерьевич
  • Ерофеев Геннадий Григорьевич
RU2572750C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ КРОВОТОКА В СОСУДАХ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ 2017
  • Богомолов Алексей Валерьевич
  • Разинкин Сергей Михайлович
  • Драган Сергей Павлович
  • Самойлов Александр Сергеевич
  • Фомкин Павел Александрович
  • Ерофеев Геннадий Григорьевич
RU2658471C1
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ БАРАБАННОЙ ПЕРЕПОНКИ 2014
  • Драган Сергей Павлович
  • Богомолов Алексей Валерьевич
  • Бушманов Андрей Юрьевич
  • Григорьев Олег Александрович
  • Ерофеев Геннадий Григорьевич
RU2552099C1
СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА 2006
  • Кузьмин Александр Алексеевич
  • Филист Сергей Алексеевич
  • Пронин Тимофей Вячеславович
RU2323681C2
СПОСОБ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ЧАСТО БОЛЕЮЩИХ ДЕТЕЙ 2012
  • Линок Виктор Александрович
  • Хан Майя Алексеевна
  • Вахова Екатерина Леонидовна
  • Лян Наталья Анатольевна
  • Микитченко Наталья Анатольевна
  • Иванова Дарья Александровна
  • Быкова Марина Васильевна
RU2497551C1
Способ комплексной медико-психологической реабилитации пациентов с использованием биологической обратной связи (БОС) в поздний восстановительный период после острого ишемического инсульта 2021
  • Одарущенко Ольга Ивановна
  • Рачин Андрей Петрович
  • Нувахова Маргарита Борисовна
  • Кузюкова Анна Александровна
RU2772542C1
СПОСОБ ВЫВЕДЕНИЯ ЛИЦ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПРОФЕССИЙ И СПОРТСМЕНОВ ИЗ ДЕПРЕССИВНЫХ СОСТОЯНИЙ 2018
  • Нурисламов Сергей Валерьевич
RU2753131C2
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКИХ БРОНХОЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 1994
  • Лазарев Михаил Львович
RU2082372C1
Способ электромиостимуляции диафрагмального дыхания 2021
  • Артамонов Алексей Артамонович
  • Глухов Виталий Иванович
  • Коваленко Сергей Юрьевич
RU2760470C1
Способ респираторной терапии у больных с хроническими неспецифическими бронхолегочными заболеваниями 1989
  • Березовский Вадим Акимович
  • Левашов Михаил Иванович
  • Сафонов Сергей Леонидович
  • Немеровский Леонид Ильич
SU1732987A1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ ОРГАНИЗМА

Изобретение относится к области медицины. Для повышения функциональных резервов организма пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции дыхательной системы на резонансных частотах длительностью по три минуты с минутным перерывом между процедурами. Через загубник, герметично сочлененный с концом волновода, другой конец которого оборудован сабвуфером, соединенным с генератором сигнала сканирующей частоты, подают стимулирующий сигнал в ротовую полость пациента, при увеличении частоты сигнала пациент производит выдох, а при уменьшении - вдох, причем диапазон частот стимулирующего сигнала включает частоты, на которых его поглощение дыхательной системой пациента отличается от измеренных непосредственно перед стимуляцией значений максимального поглощения сигнала не более чем в 1,4 раза. Способ повышает функциональные резервы организма за счет раскрытия резервных альвеол в результате звуковой стимуляции дыхательной системы на резонансных частотах. 5 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 587 970 C1

1. Способ повышения функциональных резервов организма, характеризующийся тем, что пациенту проводят курс из пяти сеансов, включающих три процедуры звуковой стимуляции дыхательной системы на резонансных частотах длительностью по три минуты с минутным перерывом между процедурами, в каждой из которых в ротовую полость пациента через загубник, герметично сочлененный с концом волновода, другой конец которого оборудован сабвуфером, соединенным с генератором сигнала сканирующей частоты, подают стимулирующий сигнал, обеспечивая дыхание пациента синхронно с изменением частоты подаваемого сигнала так, что при увеличении частоты сигнала пациент производит выдох, а при уменьшении - вдох, причем диапазон частот стимулирующего сигнала включает частоты, на которых его поглощение дыхательной системой пациента отличается от измеренных непосредственно перед стимуляцией значений максимального поглощения сигнала не более чем в 1,4 раза.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для контроля за синхронностью дыхания используют визуальный сигнал со светового табло, так что при включении красной лампы пациент производит выдох, а при включении синей лампы - вдох.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что амплитуда звукового давления стимулирующего сигнала не превышает 130 дБ.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что один сеанс звуковой стимуляции состоит из трех процедур продолжительностью по три минуты каждая с интервалом между процедурами не менее 1 минуты.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для контроля состояния пациента используется пульсоксиметр с регистрацией частоты сердечных сокращений и показателя насыщения крови кислородом.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для регистрации повышения функциональных резервов организма до и после каждой процедуры измеряют жизненную емкость легких.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2587970C1

УСТРОЙСТВО ЗВУКОВОГО МАССАЖА ЛЕГКИХ С ИНГАЛЯЦИОННОЙ ТЕРАПИЕЙ 2007
  • Антипов Виктор Викторович
  • Ивахненко Ольга Ивановна
  • Доценко Яна Александровна
RU2393839C2
Протез бедра с гидравлической системой 1961
  • Делов В.И.
  • Диккерт Г.А.
  • Полян Е.П.
  • Попов Б.П.
  • Сысин А.Я.
  • Славуцкий Я.Л.
  • Якобсон Я.С.
SU148484A1
АППАРАТ ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ 1993
  • Ситников В.П.
  • Котов Б.С.
  • Гавинский Ю.В.
RU2078591C1
US 2010268131 A1, 21.10.2010
JP 2002360648 A, 17.12.2002.

RU 2 587 970 C1

Авторы

Драган Сергей Павлович

Богомолов Алексей Валерьевич

Разинкин Сергей Михайлович

Корчажкина Наталья Борисовна

Ерофеев Геннадий Григорьевич

Ивашин Владимир Александрович

Даты

2016-06-27Публикация

2015-01-27Подача