RU2826920C1 - Device for translingual neurostimulation and method for independent translingual stimulation - Google Patents
Device for translingual neurostimulation and method for independent translingual stimulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2826920C1 RU2826920C1 RU2023115187A RU2023115187A RU2826920C1 RU 2826920 C1 RU2826920 C1 RU 2826920C1 RU 2023115187 A RU2023115187 A RU 2023115187A RU 2023115187 A RU2023115187 A RU 2023115187A RU 2826920 C1 RU2826920 C1 RU 2826920C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- lingual
- tongue
- stimulation
- translingual
- Prior art date
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000001720 vestibular Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 57
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 claims description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 10
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 6
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 8
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 7
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 206010008129 cerebral palsy Diseases 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 210000000256 facial nerve Anatomy 0.000 description 3
- 208000027765 speech disease Diseases 0.000 description 3
- 210000003901 trigeminal nerve Anatomy 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 2
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 210000001640 nerve ending Anatomy 0.000 description 2
- 230000004007 neuromodulation Effects 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 1
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 206010013887 Dysarthria Diseases 0.000 description 1
- 208000019430 Motor disease Diseases 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 201000007201 aphasia Diseases 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 210000003792 cranial nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 210000001932 glossopharyngeal nerve Anatomy 0.000 description 1
- 210000001169 hypoglossal nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000000412 mechanoreceptor Anatomy 0.000 description 1
- 108091008704 mechanoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004126 nerve fiber Anatomy 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 210000001428 peripheral nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 210000005181 root of the tongue Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000000697 sensory organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 1
- 210000005182 tip of the tongue Anatomy 0.000 description 1
- 210000001186 vagus nerve Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Настоящее техническое решение относится к области медицины, а именно к транслингвальному нейростимулятору предназначенному для стимуляции мозга, обучению техникам медитации и вестибулярной реабилитации и способу независимой транслингвальной стимуляции.This technical solution relates to the field of medicine, namely to a translingual neurostimulator designed for brain stimulation, teaching meditation and vestibular rehabilitation techniques, and a method of independent translingual stimulation.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Речевые нарушения возникают в разном возрасте вследствие заболеваний или травм нервной системы и органов чувств. Речевые нарушения являются вторым по значимости и распространенности постинсультным дефектом: дизартрия развивается у 35,5% больных, перенесших инсульт; афазия – у 13,45% больных [1]. При детском церебральном параличе (ДЦП) речевые расстройства встречаются еще чаще – в 70-80% случаев [2].Speech disorders occur at different ages due to diseases or injuries of the nervous system and sensory organs. Speech disorders are the second most significant and widespread post-stroke defect: dysarthria develops in 35.5% of patients who have had a stroke; aphasia – in 13.45% of patients [1]. In cerebral palsy (CP), speech disorders are even more common – in 70-80% of cases [2].
В последнее время активно используются различные методики воздействия на структуры центральной и периферической нервной системы, участвующие в речевой продукции и воздействующие на процесс глотания. Одной из них является транслингвальная нейростимуляция (ТЛНС). Методика основана на неинвазивном воздействии на центральную нервную систему (ЦНС) через стимуляцию рецепторов языка.Recently, various methods of influencing the structures of the central and peripheral nervous system involved in speech production and affecting the swallowing process have been actively used. One of them is translingual neurostimulation (TLNS). The method is based on non-invasive action on the central nervous system (CNS) through stimulation of the tongue receptors.
Из уровня техники известен источник информации RU 2018130470 А, опубликованный 25.02.2020 и раскрывающий способ лечения тремора, в котором осуществляют электрическое воздействие на поверхность языка таким образом, чтобы осуществлялась стимуляция по меньшей мере афферентных нервных волокон тройничного и/или лицевого нервов, при одновременном выполнении пациентом, комплекса упражнений, направленных на нормализацию требуемого физического состояния или возможностей.The prior art includes information source RU 2018130470 A, published on 25.02.2020, which discloses a method for treating tremor, in which an electrical effect is exerted on the surface of the tongue in such a way that at least the afferent nerve fibers of the trigeminal and/or facial nerves are stimulated, while the patient simultaneously performs a set of exercises aimed at normalizing the required physical condition or capabilities.
Предлагаемое решение отличается от известного из уровня техники тем, что в предлагаемом решении используется другая конструкция электрода и отличаются параметры выходного сигнала. Кроме того, в известном решении используют пакеты из трёх импульсов частотой 150-250КГц, в то время как заявленное решение имеет принцип действия не только с частотным, но и с пространственным распределением сигнала. Диапазон частот выходного сигнала составляет от 1Гц до 500Кгц, и в заявленном решении не используются пакеты импульсов, а используется пространственное распределение сигнала по поверхности электрода. Напряжение и ток выходного сигнала строго равны 5В и 10мА. The proposed solution differs from the prior art in that the proposed solution uses a different electrode design and has different output signal parameters. In addition, the known solution uses packets of three pulses with a frequency of 150-250 kHz, while the claimed solution has an operating principle not only with a frequency, but also with a spatial distribution of the signal. The frequency range of the output signal is from 1 Hz to 500 kHz, and the claimed solution does not use pulse packets, but uses a spatial distribution of the signal over the electrode surface. The voltage and current of the output signal are strictly equal to 5 V and 10 mA.
Также из уровня техники известен источник информации WO 2020/176015 A3, опубликованный 03.09.2020 и раскрывающий способ и устройство подачи электрических импульсов при транслингвальной нейростимуляции. Данное известное решение относится к стресс-менеджменту и направлено на повышение эффективности релаксации. Способ релаксации включает воздействие электрическими импульсами на поверхность языка таким образом, что импульсы сходятся или расходятся. При этом, в данном решении используются матрицы электродов с 5-ю концентрическими кругами, образованными кругами одинакового диаметра и одним кругом в центре. Концентрические круги состоят (от наибольшего к наименьшему) из 36, 24, 18, 12, 6 кругов равного диаметра. Also known from the prior art is the information source WO 2020/176015 A3, published on 03.09.2020 and disclosing a method and device for delivering electrical impulses during translingual neurostimulation. This known solution relates to stress management and is aimed at increasing the effectiveness of relaxation. The relaxation method involves applying electrical impulses to the surface of the tongue in such a way that the impulses converge or diverge. At the same time, this solution uses electrode matrices with 5 concentric circles formed by circles of the same diameter and one circle in the center. The concentric circles consist (from largest to smallest) of 36, 24, 18, 12, 6 circles of equal diameter.
Заявленное решение отличается от указанного выше конструкцией электрода, самим способом электростимуляции и назначением устройства. Так матрица заявленного решения состоит из восьми секторов, состоящих из дуг различного радиуса и увеличивающейся от центра к краям длины. Количество дуг в каждом секторе равно восьми. В центре матрицы имеется круглая одиночная контактная площадка. Способ воздействия заявленного решения также отличается от указанного в известном решении, а именно, если в известном решении способ релаксации включает воздействие электрическими импульсами на поверхность языка таким образом, что импульсы сходятся и расходятся, то в заявленном решении сигнал выводится поточечно, что обеспечивает отсутствие эффекта деления напряжения. Кроме того, сигнал имеет пространственно-временное распределение по матрице, формируя различные сценарии стимуляции и их комбинации. Назначение заявленного решения заключается во влиянии на функционирование головного мозга и может вызывать такие эффекты, как снижение его активности, повышение активности мозга, а также стимуляцию отдельных структур и тканей мозга.The claimed solution differs from the above-mentioned one in the electrode design, the method of electrical stimulation itself and the purpose of the device. Thus, the matrix of the claimed solution consists of eight sectors consisting of arcs of different radii and increasing from the center to the edges of the length. The number of arcs in each sector is eight. In the center of the matrix there is a round single contact pad. The method of action of the claimed solution also differs from that specified in the known solution, namely, if in the known solution the relaxation method includes the effect of electrical impulses on the surface of the tongue in such a way that the impulses converge and diverge, then in the claimed solution the signal is output point by point, which ensures the absence of the voltage division effect. In addition, the signal has a spatio-temporal distribution over the matrix, forming various stimulation scenarios and their combinations. The purpose of the claimed solution is to influence the functioning of the brain and can cause such effects as a decrease in its activity, an increase in brain activity, as well as stimulation of individual structures and tissues of the brain.
Кроме того, из уровня техники известен патент US 6430450 B1, опубликованный 06.08.2002 и раскрывающий интерфейс типа «человек-машина» и представляющий собой массив электродов, размещающихся на языке, предназначенный для передачи данных от компьютера человеку. Устройство включает в себя сам массив электродов, приёмо-передающее устройство и несколько корпусов для установки массива внутри ротовой полости. Массив электродов в свою очередь может содержать колодцы, которые препятствуют прямому контакту между языком и электродом, обеспечивая изоляцию одного контакта массива электродов от другого. Кроме того, массив электродов может быть просто плоским и не содержать колодцев. Массив электродов может быть выполнен в виде гибкой печатной платы, содержащей пластину, соединённую с землёй электрической схемы стимулятора, обеспечивающей протекание электрического тока в цепи стимулятор – массив электродов – поверхность языка человека. Управляющий блок и батарея могут быть размещены как в ротовой полости, так и располагаться снаружи ротовой полости, соединяясь между собой кабелем. Также предусмотрено питание устройства, целиком расположенного внутри ротовой полости за счёт индукционной передачи электрической энергии. Управление подачей сигнала на матрице производится с помощью нескольких твердотельных переключателей, каждый из которых подключён к источнику импульсов и земле. На каждый контакт матрицы идёт отдельный отвод от мультиплексора, который в каждый момент времени соединяет контактную площадку либо с землёй, либо с источником импульсов. Изображение подаётся поточечно. И в каждый момент времени все кроме одной контактной площадки подключены к земле контура транслингвального стимулятора. Таким образом точка за точкой мультиплексоры соединяют контактную площадку с источником импульсов, который в свою очередь меняет свой сигнал на сигнал, соответствующий яркости или цвету соответствующей точки, транслируемой картинки.In addition, the prior art includes patent US 6430450 B1, published on 06.08.2002, which discloses a human-machine interface and represents an electrode array placed on the tongue, intended for transmitting data from a computer to a person. The device includes the electrode array itself, a receiving and transmitting device, and several housings for installing the array inside the oral cavity. The electrode array, in turn, may contain wells that prevent direct contact between the tongue and the electrode, providing insulation of one contact of the electrode array from the other. In addition, the electrode array may be simply flat and not contain wells. The electrode array may be made in the form of a flexible printed circuit board containing a plate connected to the ground of the electrical circuit of the stimulator, providing the flow of electric current in the circuit stimulator - electrode array - surface of the human tongue. The control unit and battery may be placed both in the oral cavity and located outside the oral cavity, connected to each other by a cable. Power is also provided for the device, located entirely inside the oral cavity, by means of inductive transmission of electrical energy. The signal supply to the matrix is controlled by several solid-state switches, each of which is connected to the pulse source and the ground. Each matrix contact has a separate tap from the multiplexer, which at any given moment connects the contact pad either to the ground or to the pulse source. The image is supplied point by point. And at any given moment, all but one contact pad are connected to the ground of the translingual stimulator circuit. Thus, point by point, the multiplexers connect the contact pad to the pulse source, which in turn changes its signal to a signal corresponding to the brightness or color of the corresponding point of the transmitted image.
Предлагаемое решение отличается от известного из уровня техники тем, что массив электродов, имеет радиально-секторную конструкцию, ни одна контактная площадка, которой не подключена к земле или линии питания постоянно. Сайты стимулирующего электрода имеют разный размер и выполнены в виде дуг различного диаметра и длины. Алгоритм вывода сигнала также отличается. При работе в заявленном решении в каждый момент времени все кроме двух сайтов имеют состояние входа (ток, протекающий по ним ничтожен, и пользователь его не ощущает), в то же время два сайта имеют состояние подтянут к плюсу питания контроллера и подтянут к земле соответственно. Таким образом повышается чёткость восприятия сигнала. Также в составе конструкции заявленного решения отсутствуют твердотельные переключатели, что существенно уменьшает габариты устройства, снижает его энергопотребление и повышает скорость вывода стимулирующего сигнала на язык. Алгоритм вывода сигнала на поверхность языка в заявленном решении задаётся программно и учитывает состояние поверхности языка. Это осуществляется за счёт измерения напряжения на входах аналого-цифрового преобразователя, подключённого к сайтам массива электродов равномерно распределённым по массиву электродов. The proposed solution differs from the prior art in that the electrode array has a radial-sector design, none of the contact pads of which is permanently connected to the ground or power line. The stimulating electrode sites have different sizes and are made in the form of arcs of different diameters and lengths. The signal output algorithm is also different. When working in the claimed solution, at any given time, all but two sites have an input state (the current flowing through them is negligible, and the user does not feel it), while two sites have a state pulled up to the plus of the controller power supply and pulled up to the ground, respectively. This increases the clarity of signal perception. Also, the design of the claimed solution does not include solid-state switches, which significantly reduces the dimensions of the device, reduces its power consumption and increases the speed of outputting the stimulating signal to the tongue. The algorithm for outputting a signal to the tongue surface in the claimed solution is set programmatically and takes into account the state of the tongue surface. This is achieved by measuring the voltage at the inputs of the analog-to-digital converter connected to the sites of the electrode array uniformly distributed over the electrode array.
Также из уровня техники известен источник информации RU 2649512 В, опубликованный 03.04.2018 и описывающий систему для предоставления пациенту неинвазивной нейромодуляции, содержащую мундштук, содержащий удлиненный с неплоской внешней верхней поверхностью корпус с передней и задней областью, печатную плату с множеством электродов для подкожной стимуляции языка пациента, которая установлена в нижней части удлиненного корпуса, схему управления в верхней части удлиненного корпуса, необходимую для управления электрическими сигналами, кабель, подающий электрический ток к электродам через схему управления, контроллер. Первый конец кабеля прикреплен к передней части удлиненного корпуса, второй конец кабеля посредством соединителя соединен с контроллером. Контроллер содержит удлиненный U-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента, на конце которого расположена колодка электронного разъема, внутри которого находится микроконтроллер, выполненный с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, определяющих амплитуду и длительность электрических сигналов, акселерометр для измерения уровня активности пациента.Also known from the prior art is the information source RU 2649512 B, published on 03.04.2018 and describing a system for providing a patient with non-invasive neuromodulation, comprising a mouthpiece, comprising an elongated housing with a non-flat outer upper surface with a front and a back region, a printed circuit board with a plurality of electrodes for subcutaneous stimulation of the patient's tongue, which is installed in the lower part of the elongated housing, a control circuit in the upper part of the elongated housing, necessary for controlling electrical signals, a cable supplying electric current to the electrodes through the control circuit, a controller. The first end of the cable is attached to the front part of the elongated housing, the second end of the cable is connected to the controller by means of a connector. The controller comprises an elongated U-shaped element, configured to rest on the patient's shoulders, at the end of which there is an electronic connector block, inside which there is a microcontroller configured to send electrical control signals to the mouthpiece, determining the amplitude and duration of the electrical signals, an accelerometer for measuring the patient's activity level.
Заявленное решение отличается не только конструкцией электрода, но и способом предоставления электрических импульсов. В заявленном решении используется система обратной связи, регистрирующая потенциалы на поверхности языка, а в указанном выше решении детекция прислонения языка. В заявленном решении система обратной связи используется для оценки состояния поверхности языка, чтобы защитить пациента от возможной травмы. В дополнение в заявленном решении используется АЦП и для управления режимом работы устройства или для управления внешними устройствами. Кроме того, заявленное решение содержит акселерометр/гироскоп, однако он служит не только для регистрации отклонения пациента от центральной оси, но в первую очередь для предоставления пациенту обратной связи в режиме реального времени. Такая обратная связь может использоваться для проведения вестибулярной реабилитации.The claimed solution differs not only in the electrode design, but also in the method of providing electrical impulses. The claimed solution uses a feedback system that records potentials on the tongue surface, and in the above solution, tongue application detection. The claimed solution uses a feedback system to assess the condition of the tongue surface to protect the patient from possible injury. In addition, the claimed solution uses an ADC to control the device's operating mode or to control external devices. In addition, the claimed solution contains an accelerometer/gyroscope, but it serves not only to record the patient's deviation from the central axis, but primarily to provide the patient with feedback in real time. Such feedback can be used to conduct vestibular rehabilitation.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является снижение уровня тревожности человека, ускорение процесса обучения медитации, обеспечение биологической обратной связи при вестибулярной реабилитации, в части передачи на язык информации о степени и направлении отклонения пользователя от исходной вертикальной оси.The technical task, which the declared technical solution is aimed at solving, is to reduce the level of human anxiety, accelerate the process of learning meditation, provide biological feedback during vestibular rehabilitation, in terms of transmitting information to the language about the degree and direction of the user's deviation from the original vertical axis.
Кроме того, настоящее изобретение предназначено для влияния на функционирование головного мозга, что вызывает такие эффекты, как снижение его активности, повышение активности мозга, а также стимуляцию отдельных структур и тканей мозга.In addition, the present invention is intended to influence the functioning of the brain, which causes such effects as a decrease in its activity, an increase in brain activity, as well as stimulation of individual structures and tissues of the brain.
Кроме того, в составе конструкции заявленного решения отсутствуют твердотельные переключатели, что существенно уменьшает габариты устройства, снижает его энергопотребление и повышает скорость вывода стимулирующего сигнала на язык.In addition, the design of the claimed solution does not include solid-state switches, which significantly reduces the dimensions of the device, reduces its energy consumption and increases the speed of outputting the stimulating signal to the tongue.
Техническим результатом, достигающимся при решении вышеуказанной технической задачи, является повышение эффективности коррекции восстановления утраченных моторных навыков, при прохождении реабилитации пациента.The technical result achieved by solving the above technical problem is an increase in the efficiency of correction of restoration of lost motor skills during the patient’s rehabilitation.
Заявленный технический результат достигается за счет работы устройства для транслингвальной нейростимуляции, состоящее из наязычного электрода и блока управления, соединённых гибким кабелем, при этом наязычный электрод содержит печатную плату с матрицей электродов радиально-секторной конструкции, микроконтроллерную сборку, обеспечивающую вывод сигнала на матрицу электродов и акселерометр или гироскоп, регистрирующий показатели ускорения и положения в пространстве наязычного электрода, блок управления содержит микроконтроллер, модуль беспроводной связи, беспроводное зарядное устройство и аккумуляторную батарею, а на корпусе расположены две кнопки управления и индикаторный круг с RGB светодиодами, при этом устройство выполнено с возможностью работы в трех режимах:The claimed technical result is achieved due to the operation of a device for translingual neurostimulation, consisting of a translingual electrode and a control unit connected by a flexible cable, wherein the translingual electrode contains a printed circuit board with a matrix of electrodes of a radial-sector design, a microcontroller assembly providing a signal output to the matrix of electrodes and an accelerometer or gyroscope recording the acceleration indicators and the position in space of the translingual electrode, the control unit contains a microcontroller, a wireless communication module, a wireless charger and a battery, and on the body there are two control buttons and an indicator circle with RGB LEDs, wherein the device is designed with the ability to operate in three modes:
- режим независимой транслингвальной стимуляции, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя и данный режим представляет собой серию электрических импульсов, которые выполнены с возможностью двигаться по матрице электродов по кругу в один или несколько рядов, двигаться по кругу так что один ряд движется по часовой стрелке, а следующий ряд двигается против часовой стрелки, при этом движение импульсов происходит во всём секторе от центра к краям, а сектора или сектор могут двигаться по или против часовой стрелки; - independent translingual stimulation mode, in which the translingual electrode is installed in the oral cavity of the user so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue and this mode is a series of electrical impulses that are designed with the ability to move along the electrode matrix in a circle in one or more rows, to move in a circle so that one row moves clockwise, and the next row moves counterclockwise, while the movement of impulses occurs in the entire sector from the center to the edges, and the sectors or sector can move clockwise or counterclockwise;
- режим ретрансляции программы стимуляции, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя и в данном режиме устройство переходит в режим приёма программы стимуляции, содержащей команды для микроконтроллера наязычного электрода по беспроводной связи;- a stimulation program relay mode, in which the lingual electrode is installed in the user's oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue and in this mode the device switches to the mode of receiving a stimulation program containing commands for the lingual electrode microcontroller via wireless communication;
- режим вестибулярной реабилитации, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя и в данном режиме пользователь занимает исходное положение и с помощью функциональных кнопок на корпусе блока управления фиксирует исходную точку нахождения наязычного электрода в пространстве, получает стимуляцию поверхности языка с помощью электрических импульсов, распределяющихся в пространстве по принципу смещения в сторону отклонения наязычного электрода от исходной точки в пространстве, при сохранении неподвижного положения после фиксации исходного положения с помощью функциональных кнопок на корпусе блока управления точка симуляции находится в центре матрицы электродов, при наклоне головы или тела целиком в одну из сторон точка стимуляции смещается в соответствующую сторону, устройство определяет направление и степень отклонения устройства от исходной точки за счёт анализа показаний с акселерометра/гироскопа микроконтроллером, находящимся в корпусе блока управления. - a vestibular rehabilitation mode in which the lingual electrode is installed in the user's oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue and in this mode the user takes the initial position and, using the function buttons on the control unit body, fixes the initial point of the lingual electrode in space, receives stimulation of the tongue surface using electrical impulses distributed in space according to the principle of displacement in the direction of the deviation of the lingual electrode from the initial point in space, while maintaining a motionless position after fixing the initial position using the function buttons on the control unit body, the simulation point is in the center of the electrode matrix, when tilting the head or body as a whole to one side, the stimulation point shifts to the corresponding side, the device determines the direction and degree of deviation of the device from the initial point by analyzing the readings from the accelerometer/gyroscope by a microcontroller located in the control unit body.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, на боковой поверхности корпуса наязычного электрода имеется кабельный ввод из которого выходит гибкий кабель, соединяющий наязычный электрод с блоком управления. In a particular embodiment of the proposed device, on the side surface of the lingual electrode housing there is a cable entry from which a flexible cable emerges, connecting the lingual electrode to the control unit.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, сайты стимулирующего электрода имеют разный размер и выполнены в виде дуг различного диаметра и длины, а центральный сайт матрицы электродов выполнен в виде круглой контактной площадки.In a particular embodiment of the proposed device, the stimulating electrode sites have different sizes and are made in the form of arcs of different diameters and lengths, and the central site of the electrode matrix is made in the form of a round contact pad.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, корпус наязычного электрода выполнен из ABS пластика и является герметичным. In a particular embodiment of the proposed device, the body of the lingual electrode is made of ABS plastic and is hermetically sealed.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, на нижней поверхности корпуса наязычного электрода расположена матрица электродов. In a particular embodiment of the proposed device, a matrix of electrodes is located on the lower surface of the lingual electrode body.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, печатная плата встроена в корпус так что на поверхность выступает только матрица электродов, обратная сторона платы герметично закрыта корпусом.In a particular embodiment of the proposed device, the printed circuit board is built into the housing so that only the electrode matrix protrudes onto the surface, the reverse side of the board is hermetically sealed by the housing.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, наязычный электрод выполнен в корпусе, имеющем форму диска с закруглёнными краями.In a particular embodiment of the proposed device, the lingual electrode is made in a housing that has the shape of a disk with rounded edges.
В частном варианте реализации предлагаемого устройства, блок управления выполнен в виде диска с закруглёнными краями, однако большего диметра и толщины, чем наязычный электрод и имеющим на своей лицевой поверхности выемку для установки и удержания с помощью магнитов наязычного электрода.In a particular embodiment of the proposed device, the control unit is made in the form of a disk with rounded edges, but of a larger diameter and thickness than the lingual electrode and having a recess on its front surface for installation and retention with magnets of the lingual electrode.
Кроме того, заявленный технический результат достигается за счет способа независимой транслингвальной стимуляции, выполняемый устройством для транслингвальной нейростимуляции, содержащий этапы, на которых:In addition, the claimed technical result is achieved by means of a method of independent translingual stimulation, performed by a device for translingual neurostimulation, containing the stages in which:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• отправляют электрический импульс на матрицу электродов, причем электрические импульсы выполнены с возможностью:• send an electrical impulse to the electrode matrix, and the electrical impulses are designed with the ability to:
- двигаться по матрице электродов по кругу в один или несколько рядов,- move along the electrode matrix in a circle in one or several rows,
- двигаться по кругу так что один ряд движется по часовой стрелке, а следующий ряд двигается против часовой стрелки, при этом движение импульсов происходит во всём секторе от центра к краям, а сектора или сектор могут двигаться по или против часовой стрелки.- move in a circle so that one row moves clockwise and the next row moves counterclockwise, with the movement of impulses occurring in the entire sector from the center to the edges, and the sectors or sector can move clockwise or counterclockwise.
Кроме того, заявленный технический результат достигается за счет способа независимой транслингвальной стимуляции, выполняемый устройством для транслингвальной нейростимуляции, содержащий этапы, на которых:In addition, the claimed technical result is achieved by means of a method of independent translingual stimulation, performed by a device for translingual neurostimulation, containing the stages at which:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• активируют режим приёма программы стимуляции, содержащей команды для микроконтроллера наязычного электрода по беспроводной связи.• activate the mode of receiving the stimulation program containing commands for the microcontroller of the lingual electrode via wireless communication.
Кроме того, заявленный технический результат достигается за счет способа независимой транслингвальной стимуляции, выполняемый устройством для транслингвальной нейростимуляции, содержащий этапы, на которых:In addition, the claimed technical result is achieved by means of a method of independent translingual stimulation, performed by a device for translingual neurostimulation, containing the stages at which:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• фиксируют исходную точку нахождения наязычного электрода в пространстве;• fix the initial point of the lingual electrode in space;
• получают стимуляцию поверхности языка с помощью электрических импульсов, распределяющихся в пространстве по принципу смещения в сторону отклонения наязычного электрода от исходной точки в пространстве, причем при сохранении неподвижного положения после фиксации исходного положения точка симуляции находится в центре матрицы электродов, при наклоне головы или тела целиком в одну из сторон точка стимуляции смещается в соответствующую сторону;• stimulation of the surface of the tongue is obtained using electrical impulses distributed in space according to the principle of displacement in the direction of the deviation of the lingual electrode from the initial point in space, and when maintaining a stationary position after fixing the initial position, the simulation point is in the center of the electrode matrix; when tilting the head or body as a whole to one side, the stimulation point shifts to the corresponding side;
• определяют направление и степень отклонения устройства от исходной точки за счёт анализа показаний с акселерометра/гироскопа микроконтроллером, находящимся в корпусе блока управления.• determine the direction and degree of deviation of the device from the starting point by analyzing the readings from the accelerometer/gyroscope by a microcontroller located in the control unit housing.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания и прилагаемых чертежей.The features and advantages of the present technical solution will become apparent from the following detailed description and the attached drawings.
Фиг. 1 – показан вариант осуществления устройства для транслингвальной нейростимуляции;Fig. 1 – shows an embodiment of a device for translingual neurostimulation;
Фиг. 2 – изображены наязычный электрод и блок управления.Fig. 2 – shows the lingual electrode and control unit.
На всех фигурах, аналогичные номера ссылок должны пониматься как ссылающиеся на аналогичные части, компоненты и структуры.Throughout the figures, like reference numbers shall be understood to refer to like parts, components and structures.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять понимание особенностей настоящего изобретения.In the following detailed description of the embodiment of the invention, numerous implementation details are provided in order to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be obvious to one skilled in the art how the present invention may be used with or without these implementation details. In other instances, well-known methods, procedures, and components have not been described in detail in order not to obscure the features of the present invention.
Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов. In addition, it will be clear from the above description that the invention is not limited to the embodiment shown. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions, preserving the essence and form of the present invention, will be obvious to those skilled in the art.
Транслингвальная нейростимуляция (TLNS) – высокоэффективный вид нейростимуляции (нейромодуляции), при котором воздействие на центральную нервную систему (ЦНС) осуществляется через электротактильную стимуляцию нервных окончаний кончика языка. Инновационная технология (работы ведутся немногим более 20 лет), показала впечатляющие результаты в реабилитации пациентов, страдающих от двигательных нарушений и проблем с мышлением. Транслингвальная нейростимуляция используется во многих ведущих клиниках страны. Огромный список исследований, научных работ, докладов, диссертаций, и выступлений на конгрессах неврологов представлен в конце этой статьи. Помимо впечатляющих устойчивых результатов преимуществами метода являются неинвазивность, безопасность, удобство и простота использования даже для ослабленных пациентов.Translingual neurostimulation (TLNS) is a highly effective type of neurostimulation (neuromodulation), in which the effect on the central nervous system (CNS) is carried out through electrotactile stimulation of the nerve endings of the tip of the tongue. Innovative technology (work has been carried out for a little over 20 years) has shown impressive results in the rehabilitation of patients suffering from motor disorders and problems with thinking. Translingual neurostimulation is used in many leading clinics in the country. A huge list of studies, scientific papers, reports, dissertations, and speeches at congresses of neurologists is presented at the end of this article. In addition to impressive sustainable results, the advantages of the method are non-invasiveness, safety, convenience and ease of use even for weakened patients.
Язык – уникальное место для связи с мозгом. Сигнал от других участков тела поступает в мозг через спинной мозг. 10-15 тысяч невероятно плотно расположенных, высокочувствительных механо-рецепторов (нервных окончаний) языка, через тройничный и лицевой нервы (передние две трети языка) передают сигнал непосредственно в ствол головного мозга. На сегодня это возможно самый эффективный способ стимуляции непосредственно ствола головного мозга, приводящего к воздействию на всю ЦНС, в отличие от существующих методов магнитной, радиочастотной, электро нейростимуляций. Стоит отметить, ни один участок кожи не может почувствовать объект размером в 100 микрон. За доли секунды мы чувствуем маленький волосок, попавший к нам на язык. Пять из 12 черепных нервов связаны с языком. Языкоглоточный нерв (задняя треть языка), блуждающий нерв (корень языка), подъязычный нерв (мышцы языка) и уже упомянутые тройничный и лицевой нерв. The tongue is a unique place for communication with the brain. The signal from other parts of the body comes to the brain through the spinal cord. 10-15 thousand incredibly densely located, highly sensitive mechanoreceptors (nerve endings) of the tongue, through the trigeminal and facial nerves (the front two thirds of the tongue) transmit the signal directly to the brainstem. Today, this is possibly the most effective way to stimulate the brainstem itself, leading to an effect on the entire central nervous system, unlike existing methods of magnetic, radiofrequency, electrical neurostimulation. It is worth noting that no area of the skin can feel an object 100 microns in size. In a split second, we feel a small hair that gets on our tongue. Five of the 12 cranial nerves are connected to the tongue. The glossopharyngeal nerve (the back third of the tongue), the vagus nerve (the root of the tongue), the hypoglossal nerve (the muscles of the tongue) and the already mentioned trigeminal and facial nerves.
В заявленном техническом решении предлагается новый подход для проведения транслингвальной нейростимуляции.The declared technical solution proposes a new approach for conducting translingual neurostimulation.
Заявленное решение представляет собой совокупность устройства для проведения транслингвальной нейростимуляции и способов стимуляции через наязычный электрод. The claimed solution is a combination of a device for conducting translingual neurostimulation and methods of stimulation through a translingual electrode.
Как показано на фиг. 1 устройство для проведения транслингвальной нейростимуляции обладает следующими признаками: корпус устройства состоит из двух частей: наязычного электрода (1) и блока управления (2), соединённых гибким кабелем (3). As shown in Fig. 1, the device for translingual neurostimulation has the following features: the body of the device consists of two parts: a translingual electrode (1) and a control unit (2), connected by a flexible cable (3).
Наязычный электрод (1) выполнен в корпусе, имеющем форму диска с закруглёнными краями диаметром 30 мм и высотой 10 мм, и содержит печатную плату с матрицей электродов (6) радиально-секторной конструкции, ни одна контактная площадка которой не подключена к земле или линии питания постоянно; микроконтроллерную сборку, обеспечивающую вывод сигнала на матрицу электродов (6) и акселерометр или гироскоп, регистрирующий показатели ускорения и положения в пространстве наязычного электрода (1). При том, печатная плата (6) встроена в корпус так, что на поверхность выступает только матрица электродов, обратная сторона платы герметично закрыта корпусом. The lingual electrode (1) is made in a case shaped as a disk with rounded edges, 30 mm in diameter and 10 mm in height, and contains a printed circuit board with a matrix of electrodes (6) of a radial-sector design, none of whose contact pads are permanently connected to the ground or power line; a microcontroller assembly that provides a signal output to the matrix of electrodes (6) and an accelerometer or gyroscope that records the acceleration and spatial position of the lingual electrode (1). Moreover, the printed circuit board (6) is built into the case so that only the matrix of electrodes protrudes to the surface, the reverse side of the board is hermetically sealed by the case.
Сама матрица электродов состоит из 64 контактных площадок (сайтов), расположенных радиально в виде круга, состоящего из 8 секторов, состоящих из дуг различного радиуса и длин, но одинаковой ширины и увеличивающейся от центра к краям длины. В центре матрицы имеется круглая одиночная контактная площадка - центральный сайт массива электродов. При работе заявленного устройства для проведения транслингвальной нейростимуляции в каждый момент времени все кроме двух сайтов имеют состояние входа (ток, протекающий по ним ничтожен и пользователь его не ощущает), в то же время два сайта имеют состояние подтянут к плюсу питания контроллера и подтянут к земле соответственно. Таким образом повышается чёткость восприятия сигнала. В случае, если передача стимулирующего сигнала в данный момент времени не требуется – все сайты переводятся в положение подтянут к земле. Такая форма матицы электродов и конфигурация площадок позволяет не только эффективно проводить транслингвальную нейростимуляцию стимуляцию головного мозга человека, но и служить средством уменьшения сроков вестибулярной реабилитации, что обеспечивает повышение эффективности коррекции восстановления утраченных моторных навыков, при прохождении реабилитации пациента.The electrode matrix itself consists of 64 contact pads (sites) located radially in the form of a circle consisting of 8 sectors consisting of arcs of different radii and lengths, but the same width and increasing from the center to the edges of the length. In the center of the matrix there is a round single contact pad - the central site of the electrode array. When the declared device for translingual neurostimulation is operating, at any given time, all but two sites have an input state (the current flowing through them is negligible and the user does not feel it), while two sites have a state of being pulled up to the plus of the controller power supply and pulled up to the ground, respectively. This increases the clarity of signal perception. If the transmission of a stimulating signal is not required at a given time, all sites are transferred to the pulled up to the ground position. This form of the electrode matrix and the configuration of the platforms allows not only to effectively conduct translingual neurostimulation of the human brain, but also to serve as a means of reducing the duration of vestibular rehabilitation, which ensures an increase in the effectiveness of correction of the restoration of lost motor skills during the patient's rehabilitation.
Причем на матрицу электродов (6) равномерно распределённые по всей площади выведены входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера, находящегося в корпусе наязычного электрода (1). Полученные таким образом данные используются для оценки состояния поверхности языка и её чувствительности, что позволяет в реальном времени регулировать мощность стимулирующего сигнала. Это обеспечивает безопасность и комфорт при использовании заявленного устройства для проведения транслингвальной нейростимуляции. Кроме того, выведение входов АЦП на матрицу электродов (6) позволяет осуществлять управление режимами устройства и(или) управлять внешними устройствами по беспроводной связи при помощи движений языка пользователя.Moreover, the inputs of the analog-to-digital converter (ADC) of the microcontroller located in the body of the translingual electrode (1) are output to the matrix of electrodes (6) uniformly distributed over the entire area. The data obtained in this way are used to assess the condition of the tongue surface and its sensitivity, which allows for real-time regulation of the stimulating signal power. This ensures safety and comfort when using the declared device for translingual neurostimulation. In addition, the output of the ADC inputs to the matrix of electrodes (6) allows for control of the device modes and/or control of external devices wirelessly using the user's tongue movements.
На боковой поверхности корпуса наязычного электрода (1) имеется кабельный ввод (5) из которого выходит гибкий кабель (3), соединяющий наязычный электрод (1) с блоком управления (2). Корпус наязычного электрода (1) выполнен из ABS пластика и является герметичным. Печатная плата встроена в корпус так, что на поверхность выступает только матрица электродов (6). Обратная сторона платы герметично закрыта корпусом.On the side surface of the lingual electrode housing (1) there is a cable entry (5) from which a flexible cable (3) comes out, connecting the lingual electrode (1) with the control unit (2). The lingual electrode housing (1) is made of ABS plastic and is hermetically sealed. The printed circuit board is built into the housing so that only the electrode matrix (6) protrudes onto the surface. The back side of the board is hermetically sealed by the housing.
Блок управления (2) также выполнен в виде диска с закруглёнными краями, однако большего диметра и имеющим на своей лицевой поверхности выемку (8) (см. фиг. 2) для установки и удержания с помощью магнитов наязычного электрода (1). На гибком кабеле (3) имеется держатель кабеля (4), обеспечивающий удобную фиксацию кабеля на шее пользователя, а также позволяющий разместить блок управления (2) на столе или на полу. Прорезь, имеющаяся в держателе кабеля (4) позволяет легко и удобно фиксировать кабель (3) в виде петли и удерживать устройство на шее пользователя, регулировать комфортную длину кабеля, а также извлекать кабель (3), исключая его случайное тугое затягивание на шее пользователя.The control unit (2) is also made in the form of a disk with rounded edges, but of a larger diameter and having a recess (8) on its front surface (see Fig. 2) for installing and holding the tongue electrode (1) with magnets. The flexible cable (3) has a cable holder (4) that provides convenient fixation of the cable on the user's neck and also allows the control unit (2) to be placed on a table or on the floor. The slot in the cable holder (4) allows the cable (3) to be easily and conveniently fixed in the form of a loop and hold the device on the user's neck, adjust the comfortable length of the cable, and also remove the cable (3), eliminating its accidental tight tightening on the user's neck.
При этом, блок управления (2) содержит микроконтроллер, модуль беспроводной связи, беспроводное зарядное устройство и аккумуляторную батарею, а на корпусе расположены две кнопки управления (9) и индикаторный круг с RGB светодиодами (10) и выполнен в корпусе (7) из ABS пластика.In this case, the control unit (2) contains a microcontroller, a wireless communication module, a wireless charger and a battery, and on the body there are two control buttons (9) and an indicator circle with RGB LEDs (10) and is made in a body (7) made of ABS plastic.
Также в составе конструкции заявленного устройства для проведения транслингвальной нейростимуляции отсутствуют твердотельные переключатели, что существенно уменьшает габариты устройства, снижает его энергопотребление и повышает скорость вывода стимулирующего сигнала на язык.Also, the design of the claimed device for translingual neurostimulation does not include solid-state switches, which significantly reduces the dimensions of the device, reduces its energy consumption and increases the speed of outputting the stimulating signal to the tongue.
Заявленное устройство для проведения транслингвальной нейростимуляции выполнено с возможностью работы в трех режимах:The claimed device for translingual neurostimulation is designed with the ability to operate in three modes:
- режим независимой транслингвальной стимуляции, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя и данный режим представляет собой серию электрических импульсов, которые выполнены с возможностью двигаться по матрице электродов по кругу в один или несколько рядов, двигаться по кругу так что один ряд движется по часовой стрелке, а следующий ряд двигается против часовой стрелки, при этом движение импульсов происходит во всём секторе от центра к краям, а сектора или сектор могут двигаться по или против часовой стрелки; - independent translingual stimulation mode, in which the translingual electrode is installed in the oral cavity of the user so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue and this mode is a series of electrical impulses that are designed with the ability to move along the electrode matrix in a circle in one or more rows, to move in a circle so that one row moves clockwise, and the next row moves counterclockwise, while the movement of impulses occurs in the entire sector from the center to the edges, and the sectors or sector can move clockwise or counterclockwise;
- режим ретрансляции программы стимуляции, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя и в данном режиме устройство переходит в режим приёма программы стимуляции, содержащей команды для микроконтроллера наязычного электрода по беспроводной связи;- a stimulation program relay mode, in which the lingual electrode is installed in the user's oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue and in this mode the device switches to the mode of receiving a stimulation program containing commands for the lingual electrode microcontroller via wireless communication;
- режим вестибулярной реабилитации, в котором наязычный электрод устанавливается в ротовой полости пользователя так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя, в данном режиме пользователь занимает исходное положение и с помощью функциональных кнопок на корпусе блока управления фиксирует исходную точку нахождения наязычного электрода в пространстве, получает стимуляцию поверхности языка с помощью электрических импульсов, распределяющихся в пространстве по принципу смещения в сторону отклонения наязычного электрода от исходной точки в пространстве, при сохранении неподвижного положения после фиксации исходного положения с помощью функциональных кнопок на корпусе блока управления точка симуляции находится в центре матрицы электродов, при наклоне головы или тела целиком в одну из сторон точка стимуляции смещается в соответствующую сторону, устройство определяет направление и степень отклонения устройства от исходной точки за счёт анализа показаний с акселерометра/гироскопа микроконтроллером, находящимся в корпусе блока управления.- a vestibular rehabilitation mode in which the lingual electrode is installed in the user's oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user's tongue, in this mode the user takes the initial position and, using the function buttons on the control unit body, fixes the initial point of the lingual electrode in space, receives stimulation of the tongue surface using electrical impulses distributed in space according to the principle of displacement in the direction of the deviation of the lingual electrode from the initial point in space, while maintaining a motionless position after fixing the initial position using the function buttons on the control unit body, the simulation point is in the center of the electrode matrix, when tilting the head or body as a whole to one side, the stimulation point shifts to the corresponding side, the device determines the direction and degree of deviation of the device from the initial point by analyzing the readings from the accelerometer/gyroscope by a microcontroller located in the control unit body.
Заявленное устройство обеспечивает повышение эффективности коррекции восстановления утраченных моторных навыков, при прохождении реабилитации пациента.The claimed device ensures increased efficiency of correction of restoration of lost motor skills during patient rehabilitation.
Кроме того, заявленное решение обеспечивает способ независимой транслингвальной стимуляции, выполняемый устройством для проведения транслингвальной нейростимуляции, и содержащий этапы, на которых:In addition, the claimed solution provides a method of independent translingual stimulation, performed by a device for carrying out translingual neurostimulation, and comprising the steps of:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• отправляют электрический импульс на матрицу электродов, причем электрические импульсы выполнены с возможностью:• send an electrical impulse to the electrode matrix, and the electrical impulses are designed with the ability to:
- двигаться по матрице электродов по кругу в один или несколько рядов,- move along the electrode matrix in a circle in one or several rows,
- двигаться по кругу так что один ряд движется по часовой стрелке, а следующий ряд двигается против часовой стрелки, при этом движение импульсов происходит во всём секторе от центра к краям, а сектора или сектор могут двигаться по или против часовой стрелки.- move in a circle so that one row moves clockwise and the next row moves counterclockwise, with the movement of impulses occurring in the entire sector from the center to the edges, and the sectors or sector can move clockwise or counterclockwise.
Способ ретрансляции программы стимуляции, выполняемый устройством для проведения транслингвальной нейростимуляции, и содержащий этапы, на которых:A method for relaying a stimulation program performed by a device for carrying out translingual neurostimulation, and comprising the steps of:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• активируют режим приёма программы стимуляции, содержащей команды для микроконтроллера наязычного электрода по беспроводной связи.• activate the mode of receiving the stimulation program containing commands for the microcontroller of the lingual electrode via wireless communication.
Способ вестибулярной реабилитации, выполняемый устройством для проведения транслингвальной нейростимуляции, и содержащий этапы, на которых:A method of vestibular rehabilitation performed by a device for translingual neurostimulation and comprising the steps of:
• устанавливают в ротовой полости пользователя наязычный электрод, так, чтобы матрица электродов была расположена на поверхности языка пользователя;• a lingual electrode is installed in the user’s oral cavity so that the electrode matrix is located on the surface of the user’s tongue;
• фиксируют исходную точку нахождения наязычного электрода в пространстве;• fix the initial point of the lingual electrode in space;
• получают стимуляцию поверхности языка с помощью электрических импульсов, распределяющихся в пространстве по принципу смещения в сторону отклонения наязычного электрода от исходной точки в пространстве, причем при сохранении неподвижного положения после фиксации исходного положения точка симуляции находится в центре матрицы электродов, при наклоне головы или тела целиком в одну из сторон точка стимуляции смещается в соответствующую сторону;• stimulation of the surface of the tongue is obtained using electrical impulses distributed in space according to the principle of displacement in the direction of the deviation of the lingual electrode from the initial point in space, and when maintaining a stationary position after fixing the initial position, the simulation point is in the center of the electrode matrix; when tilting the head or body as a whole to one side, the stimulation point shifts to the corresponding side;
• определяют направление и степень отклонения устройства от исходной точки за счёт анализа показаний с акселерометра/гироскопа микроконтроллером, находящимся в корпусе блока управления.• determine the direction and degree of deviation of the device from the starting point by analyzing the readings from the accelerometer/gyroscope by a microcontroller located in the control unit housing.
Следует обратить внимание, что всего 30 секунд транслингвальной нейростиммуляции языка обеспечивает повышенную возбудимость коры головного мозга на протяжении 6 часов.It should be noted that just 30 seconds of translingual neurostimulation of the tongue provides increased excitability of the cerebral cortex for 6 hours.
В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.In these application materials, a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution was presented, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation that do not go beyond the scope of the requested scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.
Источники литературы:Literary sources:
1. Кадыков А.С., Шахпаранова Н.В. Реабелитация после инсульта. М.: МИА, 2017; 83 с.1. Kadykov A.S., Shakhparanova N.V. Rehabilitation after a stroke. M.: MIA, 2017; 83 p.
2. Реаббилитация детей с ДЦП: обзор современных подходов в помощь реабилитационным центрам/ Е.В. Семенова, Е.В. Клочкова, А.Е. Коршикова-Морозова, А.В. Трухачева, Е.Ю. Заблоцкис, М.: Лепта Книга, 2018. 584 с.2. Rehabilitation of children with cerebral palsy: a review of modern approaches to assist rehabilitation centers / E.V. Semenova, E.V. Klochkova, A.E. Korshikova-Morozova, A.V. Trukhacheva, E.Yu. Zablotskis, M.: Lepta Kniga, 2018. 584 p.
Claims (20)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2826920C1 true RU2826920C1 (en) | 2024-09-18 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119158182A (en) * | 2024-11-19 | 2024-12-20 | 杭州神络医疗科技有限公司 | Tongue muscle stimulator |
| RU237148U1 (en) * | 2025-06-27 | 2025-09-11 | Виктор Львович Швецов | Device for bilateral translingual neurostimulation of the tongue |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016089752A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Neurohabilitation Corporation | Devices for delivering non-invasive neuromodulation to a patient |
| US9833613B2 (en) * | 2014-12-03 | 2017-12-05 | Snoozeal Limited | Oral muscle training |
| RU2649512C1 (en) * | 2014-12-03 | 2018-04-03 | Ньюрохэбилитейшн Корпорейшн | Systems and methods of providing the non-invasive neuro-rehabilitation of the patient |
| EP3071288B1 (en) * | 2013-11-19 | 2018-11-14 | The Cleveland Clinic Foundation | System for treating obstructive sleep apnea using a neuromuscular stimulator |
| RU2751884C1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-07-20 | Акционерное общество "ПК Альматек" | System for presenting electric impulses during translingual neurostimulation, apparatus for presenting electric impulses during translingual neurostimulation, printed circuit board for such apparatus and method for manufacturing such circuit board |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3071288B1 (en) * | 2013-11-19 | 2018-11-14 | The Cleveland Clinic Foundation | System for treating obstructive sleep apnea using a neuromuscular stimulator |
| WO2016089752A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Neurohabilitation Corporation | Devices for delivering non-invasive neuromodulation to a patient |
| US9833613B2 (en) * | 2014-12-03 | 2017-12-05 | Snoozeal Limited | Oral muscle training |
| RU2649512C1 (en) * | 2014-12-03 | 2018-04-03 | Ньюрохэбилитейшн Корпорейшн | Systems and methods of providing the non-invasive neuro-rehabilitation of the patient |
| RU2751884C1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-07-20 | Акционерное общество "ПК Альматек" | System for presenting electric impulses during translingual neurostimulation, apparatus for presenting electric impulses during translingual neurostimulation, printed circuit board for such apparatus and method for manufacturing such circuit board |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119158182A (en) * | 2024-11-19 | 2024-12-20 | 杭州神络医疗科技有限公司 | Tongue muscle stimulator |
| RU237148U1 (en) * | 2025-06-27 | 2025-09-11 | Виктор Львович Швецов | Device for bilateral translingual neurostimulation of the tongue |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7541547B2 (en) | Devices, systems and methods for treating neuropsychiatric disorders | |
| US12064629B1 (en) | Non-invasive neuromodulation (NINM) for rehabilitation of brain function | |
| RU2686950C1 (en) | Systems and methods of providing the non-invasive neuro-rehabilitation of the patient | |
| US20200230020A1 (en) | Method and apparatus for treating various neurological conditions | |
| ES2758365T3 (en) | Device for non-invasive neurostimulation by means of multichannel bursts | |
| US8874220B2 (en) | Neurostimulation system, device, and method | |
| US8934967B2 (en) | Systems, methods and devices for treating tinnitus | |
| RU2393884C2 (en) | Device for transcutaneous nerve stimulation of human body | |
| JP6717824B2 (en) | Devices and software for effective non-invasive neural stimulation with various stimulation sequences | |
| US11247047B2 (en) | Electro-stimulation system for muscle location identification and therapeutic response enhancement | |
| CN117085248A (en) | Percutaneous spinal cord electric stimulation equipment for treating neurogenic orthostatic hypotension | |
| Sharma et al. | Bidirectional telemetry controller for neuroprosthetic devices | |
| RU2826920C1 (en) | Device for translingual neurostimulation and method for independent translingual stimulation | |
| RU2297253C2 (en) | Trans-cranial electrical stimulator and device for fastening electrodes of electrical trans-cranial stimulator | |
| CN120679064A (en) | Electrical stimulation generating device and method for improving sleep disorders | |
| JP2025536251A (en) | Neurostimulation device and system for transcutaneous auricular vagus nerve stimulation | |
| UA131686U (en) | DEVICE FOR PROVIDING NERVOUS TISSUE STIMULATION | |
| AU2015264876A1 (en) | Devices, Systems and Methods for Treatment of Neuropsychiatric Disorders |