RU2462181C1

RU2462181C1 - Method of treating mental disorders

Info

Publication number: RU2462181C1
Application number: RU2011110530/14A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Певзнер (RU); Александр Абрамович Певзнер; Елена Алексеевна Григорьева (RU); Елена Алексеевна Григорьева; Сергей Сергеевич Шахназаров (RU); Сергей Сергеевич Шахназаров; Алексей Львович Дьяконов (RU); Алексей Львович Дьяконов; Александр Владимирович Курнавин (RU); Александр Владимирович Курнавин
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2012-09-27

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used for correction of person's functional state. Registration of electric encephalogram (EEG) is performed, EEG signals are transposed into sound range and patient is exposed to influence of sound signals. Spectral analysis of EEG is carried out, local extremums of obtained frequency spectrum of EEG are detected, frequencies of detected extremums of maximums and minimums are determined. From obtained values of frequencies of extremums selected are frequencies multiple to minimal one, with multiplication factor 2ⁿ where n is an integer number, and impact with sound signals with frequency which is multiple to, simultaneously multiple, frequencies of extremums of maximums and extremums of minimums of EEG frequency spectrum.

EFFECT: method extends arsenal of means for treatment of mental disorders.

3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции функционального состояния человека.The invention relates to medicine and can be used to correct the functional state of a person.

Известен метод терапевтического воздействия на человека с помощью музыкального произведения. Элементы темпа, изменение уровня громкости и спектр частоты музыкального произведения составлены так, чтобы конструктивно взаимодействовать с ультрадианными и циркадными хроно-биологическими ритмами человека [1]. Недостатком данного метода является то, что он не учитывает биоэлектрическую активность мозга в момент воздействия и поэтому обладает высокой погрешностью корректирующего воздействия.A known method of therapeutic effects on humans using a piece of music. The elements of the tempo, the change in the volume level and the frequency spectrum of the musical composition are composed in such a way as to interact constructively with the ultradian and circadian chrono-biological rhythms of a person [1]. The disadvantage of this method is that it does not take into account the bioelectric activity of the brain at the time of exposure and therefore has a high error of the corrective effect.

Известен также метод биоакустической коррекции психофизиологического состояния человека, включающий регистрацию сигналов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) мозга человека от одного отведения точек регистрации "лоб-затылок" на голове пациента, транспонирование сигналов ЭЭГ в слышимый звуковой диапазон частот (перенос спектра сигнала ЭЭГ в звуковой диапазон частот с сохранением исходных соотношений амплитуд, частот и фаз) и воздействие на человека транспонированными сигналами ЭЭГ через источники звука. При этом транспонирование сигналов ЭЭГ в звуковые сигналы осуществляют путем разложения их в ряд квазипериодических сигналов с помощью гребенчатых фильтров и записи периодов сигналов ЭЭГ с последующим ускоренным считыванием и сложением последних [2].There is also known a method of bioacoustic correction of the psychophysiological state of a person, including recording signals of an electroencephalogram (EEG) of a human brain from a single lead of the registration points "forehead-nape" on the patient’s head, transposing EEG signals into an audible sound frequency range (transferring the spectrum of the EEG signal into the sound frequency range with preservation of the initial ratios of amplitudes, frequencies and phases) and the impact on a person with transposed EEG signals through sound sources. In this case, transposition of EEG signals into sound signals is carried out by expanding them into a series of quasiperiodic signals using comb filters and recording periods of EEG signals with subsequent accelerated reading and addition of the latter [2].

Недостатком данного метода является то, что он формирует сигнал воздействия, соответствующий биологической активности мозга в данный момент, без учета необходимого направления коррекции и может за счет положительной обратной связи вместо коррекции психических расстройств привести к их усугублению.The disadvantage of this method is that it generates an exposure signal corresponding to the biological activity of the brain at the moment, without taking into account the necessary direction of correction and can, due to positive feedback instead of correcting mental disorders, aggravate them.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является способ биоакустической коррекции психофизиологического состояния организма [3].Closest to the technical nature of the claimed invention is a method for bioacoustic correction of the psychophysiological state of an organism [3].

В этом способе регистрируемые сигналы электроэнцефалограммы транспонируют в звуковые сигналы слышимого диапазона частот и воздействуют на пациента транспонированными сигналами путем организации биологической акустической обратной связи. Причем сигналы электроэнцефалограммы регистрируют, по меньшей мере, от двух отведений от точек регистрации, транспонируют отдельно для каждого отведения и одновременно для всех отведений и полученными звуковыми сигналами одновременно воздействуют на пациента посредством одного или нескольких источников звука. Источники звука, используемые для каждого отведения, могут быть размещены со стороны, соответствующей отведению, а регистрация сигнала ЭЭГ может быть выполнена в одной или нескольких точках, расположенных в продольной плоскости по средней линии головы или в поперечной плоскости головы слева и справа. Кроме того, каждое колебание регистрируемого сигнала электроэнцефалограммы транспонируют отдельно и последовательно.In this method, the recorded electroencephalogram signals are transposed into audio signals of an audible frequency range and act on the patient by transposed signals by organizing biological acoustic feedback. Moreover, the electroencephalogram signals are recorded from at least two leads from the registration points, transposed separately for each lead and simultaneously for all leads and the received sound signals simultaneously affect the patient through one or more sound sources. The sound sources used for each lead can be placed on the side corresponding to the lead, and the EEG signal can be recorded at one or more points located in the longitudinal plane along the midline of the head or in the transverse plane of the head to the left and right. In addition, each oscillation of the recorded electroencephalogram signal is transposed separately and sequentially.

Недостатком данного способа является то, что он, как и предыдущий, формирует сигнал воздействия, соответствующий биологической активности мозга в данный момент, и может за счет положительной обратной связи вместо коррекции психических расстройств привести к их усугублению.The disadvantage of this method is that, like the previous one, it generates an exposure signal corresponding to the biological activity of the brain at the moment, and can due to positive feedback instead of correcting mental disorders aggravate them.

Целью изобретения является повышение эффективности перестройки биоэлектрической активности мозга.The aim of the invention is to increase the efficiency of the restructuring of the bioelectric activity of the brain.

Поставленная цель достигается тем, что способ лечения психических расстройств включает регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), транспонирование сигналов ЭЭГ в звуковой диапазон и воздействие на пациента звуковыми сигналами.This goal is achieved in that a method of treating mental disorders includes recording an electroencephalogram (EEG), transposing EEG signals into the sound range, and exposing the patient to sound signals.

Новым является то, что проводят спектральный анализ ЭЭГ, выделяют локальные экстремумы полученного частотного спектра ЭЭГ, определяют частоты выделенных экстремумов максимумов и минимумов, из полученных значений частот экстремумов выбирают частоты, кратные минимальной, с коэффициентом кратности 2ⁿ, где n целое число, и задают воздействие звуковыми сигналами с частотой, которая кратна кратным одновременно частотам экстремумов максимумов и экстремумов минимумов частотного спектра ЭЭГ.What is new is that they carry out spectral analysis of the EEG, isolate the local extrema of the obtained EEG frequency spectrum, determine the frequencies of the selected extrema of the maxima and minima, select the frequencies that are multiples of the minimum, with a multiplicity factor of 2 ⁿ , where n is an integer, and set exposure to sound signals with a frequency that is a multiple of both the frequencies of the extrema of the maxima and extrema of the minima of the EEG frequency spectrum.

Для реализации способа может быть использована типовая аппаратура, например электроэнцефалограф, компьютер со звуковой картой, акустические излучатели и др.To implement the method, typical equipment can be used, for example, an electroencephalograph, a computer with a sound card, acoustic emitters, etc.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Осуществляют регистрацию биоэлектрического сигнала, например с помощью известных методик и типовой аппаратуры, до воздействия, так называемую фоновую ЭЭГ.A bioelectric signal is recorded, for example, using well-known techniques and standard equipment, before exposure, the so-called background EEG.

Посредством преобразования Фурье вычисляют частотный спектр биоэлектрического сигнала.Using the Fourier transform, the frequency spectrum of the bioelectric signal is calculated.

Затем в полученном частотном спектре выделяют локальные экстремумы максимумы и экстремумы минимумы и определяют значения частот соответствующих этим экстремумам.Then, in the obtained frequency spectrum, local extrema of the maxima and extrema of the minima are distinguished and the frequency values corresponding to these extrema are determined.

Из полученных значений частот экстремумов спектра фоновой ЭЭГ выбирают частоты, кратные минимальной, с коэффициентом кратности 2ⁿ, где n целое число.From the obtained values of the frequencies of the extrema of the spectrum of the background EEG, frequencies that are multiples of the minimum are chosen with a multiplicity factor of 2 ⁿ , where n is an integer.

Затем задают воздействие звуковыми сигналами с частотой, которая кратна кратным одновременно частотам экстремумов максимумов и экстремумов минимумов частотного спектра ЭЭГ.Then the effect is set by sound signals with a frequency that is a multiple of a multiple of simultaneously the frequencies of the extrema of the maxima and extrema of the minima of the EEG frequency spectrum.

Пример. Больной Б., 36 лет, страдал депрессивным расстройством более двух лет. Тип депрессии ипохондрический. На протяжении указанного времени лечился многими антидепрессантами, в том числе в сочетании с транквилизаторами и эглонилом (для преодоления резистентности). Эффекта от проводимой терапии не наблюдалось.Example. Patient B., 36 years old, suffered from depressive disorder for more than two years. Type of depression is hypochondriac. During this time, he was treated with many antidepressants, including in combination with tranquilizers and eglonil (to overcome resistance). The effect of the therapy was not observed.

Перед звуковым воздействием получена фоновая ЭЭГ. Посредством преобразования Фурье определен частотный спектр данной фоновой ЭЭГ. Полученный спектр приведен на фиг.1.Before sound exposure, a background EEG was obtained. By means of the Fourier transform, the frequency spectrum of this background EEG is determined. The resulting spectrum is shown in figure 1.

В полученном частотном спектре были выделены экстремумы максимумы и экстремумы минимумы. Значения частот, соответствующих этим экстремумам, приведены в таблице - фиг.2. Причем следует отметить, что наибольшее количество кратных экстремумов противоположного знака представлены в строке 3. Эти частоты 4,5 Гц, 9 Гц, и 18 Гц и явились определяющими для выбора частоты звукового, гармонического возбуждения 1152 Гц. Звуковое воздействие продолжалось в течение 30 с при изменении частоты от 1148 до 1156 Гц. После звукового воздействия снова была записана ЭЭГ и получена ее спектрограмма. Полученный спектр приведен на фиг.3.In the obtained frequency spectrum, the extremes of maximums and extremes of minimums were identified. The frequencies corresponding to these extremes are shown in the table - figure 2. Moreover, it should be noted that the largest number of multiple extrema of the opposite sign are presented in row 3. These frequencies are 4.5 Hz, 9 Hz, and 18 Hz and were decisive for choosing the frequency of sound, harmonic excitation of 1152 Hz. Sound exposure continued for 30 s with a change in frequency from 1148 to 1156 Hz. After sound exposure, the EEG was recorded again and its spectrogram was obtained. The resulting spectrum is shown in figure 3.

Из приведенных спектрограмм: фиг.1 - до звукового воздействия и фиг.3 - после звукового воздействия, видна существенная перестройка биоэлектрической активности мозга. В результате было достигнуто существенное ослабление депрессивных расстройств. И после повторного сеанса отмечен выход из депрессии.From the given spectrograms: FIG. 1 - before the sound exposure and FIG. 3 - after the sound exposure, a significant restructuring of the bioelectric activity of the brain is visible. As a result, a significant reduction in depressive disorders was achieved. And after a second session, a way out of depression was noted.

Применение предложенного способа позволяет значительно повысить эффективность перестройки биоэлектрической активности мозга.The application of the proposed method can significantly increase the efficiency of the restructuring of the bioelectric activity of the brain.

Данный способ найдет свое применение в медицинской практике при создании методик немедикаментозной коррекции состояния организма.This method will find its application in medical practice when creating methods for non-drug correction of the state of the body.

Источники информацииInformation sources

1. Vera M. Brandes Systems and Methods for Music Therapy. US 2010/0234671 C1, A61M, 21/00.1. Vera M. Brandes Systems and Methods for Music Therapy. US 2010/0234671 C1, A61M, 21/00.

2. Пат.РФ №2071361 C1 6, A61M 21/00, A61B 5/0476, A61B 5/0482.2. Pat. RF №2071361 C1 6, A61M 21/00, A61B 5/0476, A61B 5/0482.

3. Пат РФ №2192777 C1, A61B 5/0476, A61B 5/0482.3. Pat of the Russian Federation No. 2192777 C1, A61B 5/0476, A61B 5/0482.

Claims

Способ лечения психических расстройств, включающий регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), транспанирование сигналов ЭЭГ в звуковой диапазон и воздействие на пациента звуковыми сигналами, отличающийся тем, что проводят спектральный анализ ЭЭГ, выделяют локальные экстремумы полученного частотного спектра ЭЭГ, определяют частоты выделенных экстремумов максимумов и минимумов, из полученных значений частот экстремумов выбирают частоты, кратные минимальной, с коэффициентом кратности 2ⁿ, где n - целое число, и задают воздействие звуковыми сигналами с частотой, которая кратна одновременно частотам экстремумов максимумов и экстремумов минимумов частотного спектра ЭЭГ. A method for treating mental disorders, including recording an electroencephalogram (EEG), transcribing EEG signals into the sound range and exposing the patient to sound signals, characterized in that they perform spectral analysis of the EEG, isolate the local extrema of the obtained EEG frequency spectrum, determine the frequencies of the selected extrema of the maxima and minima, extrema of the obtained frequency values is selected frequencies that are multiples of a minimum, by a factor of order 2 ^n, where n - an integer, and setting a sound effect signals with a frequency that is a multiple frequencies simultaneously extrema maxima and minima extrema EEG frequency spectrum.