Светоизлучающий жилет

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для фототерапии. Светодиодное устройство - светоизлучающий жилет, состоящее из корпуса, выполненного из эластичной ткани, светоизлучающих диодов, блока программного управления. Корпус устройства выполнен в виде жилета, а на его внутренней поверхности закреплены две матрицы светоизлучающих диодов синего света, имеющие автономное, низковольтное питание, причем светоизлучающие матрицы соединены между собой и блоком электропитания и программного управления посредством USB - port. Матрицы излучают свет по программе, заложенной в блоке программного управления. Включение программы светового воздействия осуществляется извне с помощью электронного ключа. В матрицах использованы светодиоды, совмещенные с кулерами. Светодиодное устройство «Светоизлучающий жилет» имеет следующие преимущества. Комфортно, имеет привычную, характерную для обычной одежды форму. Автономно. Электробезопасно - питание осуществляется аккумуляторной батареей, с выходным напряжением 3,7 В. Исключает вредное воздействие синего света на глаза. Может быть использовано в любых условиях: во время отдыха и при выполнении различных работ. Эффективно при сменной работе в ночное время. Применение светоизлучающего жилета дает возможность синхронизировать биологические часы и скоррегировать нарушенные функции организма. Устройство может быть использовано при экстремальных ситуациях, в том числе спасательных и водолазных работах. Устройство может быть использовано в клинике в комплексной терапии пациентов психоневрологического профиля с десинхронозами и их осложнениями.

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для фототерапии.

Вся жизнь на Земле прямо или косвенно зависит от света. Важнейшим процессом является конвертирование световой энергии в химическую. Этот процесс определяется как фотосинтез. Второй важнейшей функцией света является регуляция фотоморфогенетических процессов, к которой относятся обеспечение контроля над разнообразными физиологическими функциями: скоростью и вектором роста клеток, морфогенезом и клеточной дифференцировкой, образованием репродуктивных структур. Биологической подвижностью клеток и наконец, циркадными ритмами.

Глубинная связь «свет - биологическое вещество» предопределена длительным процессом эволюции, и ее нарушение приводит к сбою биологических часов в организме человека. Недостаток или отсутствие света приводят к нарушениям естественных ритмов и развитию так называемых десинхронозов, в основе которых лежит нарушение тонкого баланса метаболических реакций, что может явиться причиной развития различных заболеваний.

Характерным проявлением десинхронозов является сезонная депрессия, наблюдаемая при сокращении светового дня осенью и зимой. Примерно 35 миллионов жителей Земли страдают расстройствами, связанными со сменой сезона или депрессией в зимний период времени.

В настоящее время для лечения сезонных депрессий и десинхронозов используется яркий белый свет (10000 лк). Ежедневная процедура, проводимая в утренние часы, длится от 1,5 до 2-х часов. Однако выяснилось, что часть больных, плохо переносит столь длительное воздействие ярким светом, тем более что регулирующее действие белого света осуществляется через глаза.

Исследования нескольких последних лет привели к открытию ключевой роли синего света в регуляции метаболических и физиологических

параметров гомеостаза. В 2000 году были открыты и описаны быстрые и медленные «ответы на синий свет» у человека, такие как увеличение скорости кровотока, снижение вязкости крови, снижение уровня атерогенных липидов, регуляция системы гемостаза и др. [1,2].

Позднее, в 2001 г. Y.Brainard с сотр. в эксперименте на добровольцах идентифицировали специфическую длину волны синего света - 430-470 нм, который вызвал подавление продукции мелатонина - так называемого «зимнего» или «ночного» гормона. Как писали авторы: «... это открытие может дать непосредственный толчок к терапевтическому применению синего света для лечения зимней депрессии и десинхронозов» [4].

Особенностью синего света является его высокая эффективность по сравнению с полным спектром видимого излучения - достаточно 15 минутного воздействия в день для получения терапевтического эффекта.

Еще одним важным моментом является то, что рецепторы для синего света - криптохромы - находятся на поверхности кожи, а также практически в любой ткани человеческого организма [4, 7].

Таким образом, достаточно воздействовать на любой участок тела синим светом, чтобы получить ожидаемый эффект.

Для профилактики и лечения десинхронозов фирма «Apollo Health Inc» (США) разработала и выпускает переносное светодиодное устройство «Go Lite», излучающее монохроматический синий свет [3].

Устройство «Go Lite» состоит из корпуса размером 15×5×15 см, на передней поверхности которого имеется световая панель из нескольких рядов светоизлучающих диодов синего диапазона оптического излучения; здесь же находится панель управления (таймер). Питание осуществляется через адаптер от сети бытового электротока. Переносится устройство в специальном футляре.

В рекомендациях по применению устройства «Go Lite» указано, что необходимо освещать поверхность лица с расстояния 50-50 см «слегка под углом, избегая прямого взгляда на свет». Время процедуры - 15-20 мин. Эти

процедуры можно проводить до 3-х раз в день, особенно при укороченном световом дне или полярной ночи.

Устройство, описанное в источнике информации [3], взято в качестве аналога.

Оно имеет следующие недостатки:

1. Световая панель устройства является открытым экраном, излучающим синий свет, при этом направленность светового потока непроизвольно контролируется глазами пациента. Это может привести, и при регулярном использовании приводит, к так называемому «оксидативному стрессу», ведущему к развитию макулярной дистрофии [5, 7].

2. Чтобы избежать подобного осложнения необходимо облучать обнаженную поверхность тела (избегая попадания синего света в глаза), например, заднюю поверхность грудной клетки. Однако это возможно только при определенных условиях (в теплом помещении - в лечебном учреждении или дома).

3. Электропитание осуществляется от сетевого тока, что исключает применение устройства в полевых условиях.

Нами предложено принципиально новое устройство для профилактики и лечения десинхронозов, полностью лишенное недостатков аналога и имеющее ряд преимуществ.

Техническое решение достигается тем, что используются две светоизлучающих панели (матрицы), расположенные на внутренней поверхности корпуса, выполненного в виде жилета, изготовленного из хлопчатобумажной эластичной ткани, используемой в медицинских целях. При этом обеспечивается контактное фотовоздействие, более эффективное, чем в аналоге. Питание автономное при помощи аккумуляторных батарей.

На фиг.1 (А, Б, В, Г) представлено светодиодное устройство «светоизлучающий жилет», состоящее из корпуса (1), на внутренней стороне

которого (на спине) находятся матрицы (Г) из светодиодов синего диапазона оптического излучения, толщина матриц, основа которых выполнена из медицинского силикона не превышает 4 мм.

В матрицах (Г) использованы светодиоды, совмещенные с кулерами для отвода тепла.

Матрицы (Г) помещены в специальные карманы (5) с открытой для светового потока передней стенкой на спинке жилета - корпуса (1) и являются съемными (заменяемыми) элементами устройства. На передней поверхности корпуса снаружи имеются два кармана: в одном из них расположен контейнер (3) с блоком питания и программного управления, во втором контейнер (4) с запасными аккумуляторными батареями. Светоизлучающие матрицы (Г) и блок (3) электропитания и программного управления соединены между собой посредством USB - port. Светоизлучающий жилет застегивается с помощью застежки «молнии»(2.).

Светоизлучающие матрицы работают по программе, заложенной в блоке программного управления и включаются электронным пультом (6), который может крепиться на ремне поверх одежды. На передней поверхности электронного пульта (6) имеются кнопки (7) и (8) для включения определенной программы фотовоздействия.

Устройство «светоизлучающий жилет» работает следующим образом. Светоизлучающий жилет надевается на тело, застегивается. При этом Светоизлучающие матрицы плотно прижимаются к коже человека. Затем поверх жилета одевается одежда. При помощи электронного ключа нажатием кнопки включается одна из программ фототерапии. Короткая программа автоматически обеспечивает 1 сеанс фототерапии в течение 15 мин., вторая программа включается другой кнопкой и обеспечивает суточный неоднократный автоматический повтор фотовоздействия. Это обеспечивает регуляцию биоритмов в условиях вахтовой сменной работы, длительном нахождении в недостаточно освещенном помещении, длительных ночных переходах и т.д.

Светодиодное устройство «Светоизлучающий жилет» имеет следующие преимущества перед аналогом:

1. Комфортно, имеет привычную, характерную для обычной одежды форму.

2. Автономно

3. Электробезопасно - питание осуществляется аккумуляторной батареей, с выходным напряжением 3,7 В.

4. Исключает вредное воздействие синего света на глаза.

5. Может быть использовано в любых условиях: во время отдыха и при выполнении различных работ.

6. Эффективно при сменной работе в ночное время.

Анализ индустриальной аварийности показывает, что большая часть чрезвычайных происшествий, например, катастрофа на Чернобыльской АЭС, происходит ночью, когда в результате нарушения циркадных ритмов изменяется физические и интеллектуальные способности. Эти проблемы могут особенно усугубляться у индивидуумов с авитаминозом В ₂ или дефектом генов, контролирующих синтез криптохромов. Применение светоизлучающего жилета дает возможность синхронизировать биологические часы и скоррегировать нарушенные функции организма.

7. Устройство незаменимо для участников полярных экспедиций, особенно в условиях полярной ночи.

8. Устройство может быть использовано в Армии и на Флоте, как элемент обмундирования для военнослужащих частей, расположенных в северных регионах.

9. Устройство может быть использовано также при других экстремальных ситуациях, в том числе спасательных и водолазных работах.

10. Устройство может быть использовано в клинике в комплексной терапии пациентов психоневрологического профиля с десинхронозами и их осложнениями.

Литература:

1. Карандашов В.И. и др. Биологические и клинические эффекты фиолетового и синего света. Бюл. экспер. биол. 1997, №4, с.452-454.

2. Карандашов В.И. и др. Ответы на синий свет у человека. Бюл. экспер. биол. 2000, №2, с.217-221.

3. Рекламный лист фирмы «Apollo Health Inc».

4. Brainard G. et al. Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans: Evidens for Novel Circadian Photoreceptor. Neurosci. 2001. Vol.16, p.6405-6412.

5. Ham W.T. et al. Retinal sensitivity to damaqe from short wavelenght light//Nature, 1976, v. 260, p.153-155.

6. Karandashov V.I. La Luce Blu, 2007, Edizione dell Accademia Russa scienze Naturali.

7. Thapan K. et al. An action spectrum for melatonin supression; evidence for a novel non-rod, non-cone photoreceptor System in hamans // J. Physiol. 2001. 2001. Vol.535 (pri). P. 261-267.

1. Светодиодное устройство - светоизлучающий жилет, состоящее из корпуса, выполненного из эластичной ткани, светоизлучающих диодов, блока программного управления, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде жилета, на внутренней поверхности которого, со стороны спины, закреплены матрицы светоизлучающих диодов синего света, имеющие автономное питание, причем светоизлучающие матрицы соединены между собой и блоком электропитания и программного управления посредством USB - port.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что матрицы светоизлучающих диодов расположены в специальных карманах жилета, передняя поверхность которых открыта для светового потока.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что матрицы светоизлучающих диодов излучают свет по программе, заложенной в блоке программного управления.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в матрицах использованы светодиоды, совмещенные с кулерами.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включение программы светового воздействия осуществляется извне с помощью электронного ключа.