Устройство для восстановления зрительных функций

Устройство предназначено для восстановления зрительных функций и может быть использовано для лечения: дистрофических заболевании сетчатки глаза; зрительного нерва; амблиопии; миопии высокой степени; для снижения внутриглазного давления, при глаукоме, причем светостимуляция, происходит по предпочтению пациента, который может выбирать: яркость стимулов; цветовой тон и частоту предъявления, при этом учитывается артериальное давление пациента и патология заболевания.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство состоит из светозащитной очковой оправы с встроенными в нее трехцветными стимуляторами, в корпусе устройства находятся: регулируемый генератор импульсов, генератор стандартных импульсов, блок смешения цветных стимулов, таймер для регулировки времени стимуляции, кнопки управления и блок питания.

Полезная модель относится к медицинской технике, а более точно к офтальмологии, предназначена для снятия зрительного утомления и может быть использована для лечения: дистрофических заболевании сетчатки; зрительного нерва; амблиопии; миопии; для снижения внутриглазного давления.

В настоящее время в клинике для восстановления зрительных функций широко используется фотостимуляция. Было установлено положительное влияние зеленого света на высокое глазное давление, эластотонометрическую кривую, легкость оттока внутриглазной жидкости [Гаршина Е.В., и др. Хроматическая стимуляция зрительных функций у больных глаукомой. Актуальные вопросы офтальмологии. 1996].

Отмечалось, что под воздействием зеленого света происходит сужение ангиоскотом слепого пятна, повышение электрической чувствительности и лабильности глаза, повышение критической частоты слияния мельканий. Было показано положительное влияние зеленого света на остроту зрения, периферическое поле зрения и динамику глазного давления у больных первичной открыто - угольной глаукомой - ПОУГ. Отмечалось, что стимуляция красным мелькающим светом, активирует обмен веществ в сетчатке и кровоток в центральной макулярной ее области, а постоянное освещение сетчатки светом любого цвета замедляет обмен веществ [см. например:

Sickel W. Retinal metabolism in dark and light // Physiology of photoreceptor organs. Berlin, Heidelberg. N. Y. S ringer - Verlag. 1972. Vol.2. - P. 667-727].

Еще С.В.Кравков в книге «Глаз и его работа» (Москва, 1950) отмечал, значительную роль мелькающего света: «Совершенно бесспорно, что зрительные раздражители оказывают и общее влияние на состояние организма в целом. Это влияние «с глаза» осуществляется через анатомические связи, имеющиеся между сетчаткой, с одной стороны, и центрами вегетативной нервной системы и гипофизом - с другой, в этой области, помещаются центры вегетативной нервной системы, влияющие на важнейшие реакции нашего организма (кровяное давление, дыхание, процессы обмена). Гипофиз же является весьма важной железой внутренней секреции, выделяющей ряд гормонов».

Однако, также отмечалось, что при лечение макулодистрофии, красным мелькающим светом, у пациентов склонных к гипертонии, повышается артериальное давление в среднем на 5-8 мм ртутного столба, что в свою очередь повышает внутриглазное давление - ВГД, [см. например: Шигина Н.А., Куман И.Г. и др. Особенности импульсного хроматического цвета в диагностике и лечения АЗН. // Клиническая офтальмология. 2002. Т.3. 1. с.37-40]. Таким пациентам проводили курс лечения только зеленым светом, однако зеленый свет снижает эффективность лечения макулодистрофии. В работе [см. В.Д.Ильичев, О.Д.Силаева. реабилитирующие звуковые среды. Жур. РАН, Наука в России 12, 2004] было показано, что стимуляция зеленым светом в течений 10 сеансов, нормализует артериальное давление при гипертонии.

Исследования в ГУ МНТК «Микрохирургии глаза» им. ак. С.Н.Федорова, в котором участвовали 38 детей в возрасте от 6 до 15 лет с частичной атрофией зрительного нерва и посттравматической этиологии, показали, что после стимуляции зеленым светом с частотой 36-38 Гц, повысились показатели критической частоты слияния мельканий - КЧСМ, уменьшились площадь относительных и абсолютных скотом в среднем на 35,6%. Острота зрения в среднем достигла 0,63 при 0,08 до 0,4 и в среднем составляла 0,25. Курс лечения состоял по 3 минуты в течений 10 дней [см. Т.Е.Марчинкова, Э.М.Миронова и др. Динамические исследования КЧСМ у детей с патологией зрительного нерва. Сб. доклад. Конф. Мед. института Смоленск, 2004].

Известен способ лечения катаракт в начальной стадии и устройство для его осуществления [см. например: патент RU 2030908, А51F 9/00]. В указанном способе, осуществляется терапевтическое воздействие импульсным световым излучением с частотой 0,05-1 Гц длинной волны 360-450 нм продолжительностью 15-20 минут. Способ предполагает лечение катаракты на ранней стадии развития. Не достатком этого способа является диапазон светового излучения и ограниченный частотный диапазон стимуляции. В тоже время, известно, что использование лучей с длинной волны 320-400 нм повышает частоту развития катаракты [см. например Зак П.П. Теоретические основы спектральной коррекции зрения. В книге // Спектральная коррекция зрения. Изд. Научный Мир. Москва. 2005. С.190, Островский М.А., Зак П.П., и др. Защита структур глаза от светового повреждения и оптимизация зрительных функций. // Вестник АНСССР. 1988. 2. С.63-73. и исследования других авторов: Eder, Hiler, Taylor, 19 84].

Известен способ профилактики и лечения глазных заболеваний [см. например, патент RU 2117466, Зверев В.А. и др.], в котором осуществляется импульсное световое воздействие с частой 0,08-1 Гц в диапазоне длин волн от 300 до 760 нм с одновременным воздействием постоянным магнитным полем 30-40 мТс (миллитесла). Выбор спектра цветовой стимуляции осуществляется на основе нозологии заболевания, например при катаракте 300-390 нм, при глаукоме 510-550 нм, для лечения близорукости или дальнозоркости 620-760 нм. Длительность воздействия устанавливают 2-7 мин., 1-3 раза в день, курс лечения составляет 20-24 сеанса. Кроме того, указанный способ предусматривает перед каждым сеансом психотерапевтическое воздействие в виде цветомузыки в течение 15-20 мин. В указанном способе низкочастотный диапазон стимулирующих импульсов в пределах 0,08-1 Гц, практически осуществляет постоянный засвет сетчатки. Другим недостатком является, как и в предыдущем способе, диапазон светового излучения. Кроме того, известно, что лучи с длинной волны от 740 нм до 1-2 нм (ИК излучение), могут вызвать повреждение структур: слизистой оболочки глаза, хрусталика и сетчатки.

Известно устройство для диагностики и восстановления зрительных функций [см. например: патент RU 2071301 С1, кл. А61F 9/00], содержащее корпус, в котором размещен генератор импульсов, выходы которого подключены к двум светостимуляторам, закрепленным в светозащитном экране, и блок питания, который электрически связан с генератором импульсов. С помощью указанного устройства на оба глаза пациента воздействуют световым излучением с длинной волны, лежащей в видимой области спектра 400-700 нм, с частотой мигания 0,06-1 Гц. Указанное устройство содержит очки со светоизоляционными окулярами, каждый из которых имеет светорассеивающий отражатель, внутри которого закреплен источник светового излучения и установленный напротив него сменяемый светофильтр.

Устройство содержит также регулятор частоты мигания светового излучения, коммутатор, обеспечивающий заданное световое воздействие на каждый глаз, регулятор, обеспечивающий заданное световое воздействие на каждый глаз, и блок питания. В указанном устройстве все блоки для воздействия на зрительную систему пациента размещены на специальном столике в кабинете врача. Недостатком устройства является длительность процедуры, кроме того, частота и спектр излучения имеет те же характеристики, как в описанных выше устройствах.

Известен способ лечения макулодистрофии [см. например: Авторское свидетельство СССР 839529, Солдатова и др., А61F 9/00 или патент SU 1650129], в котором на фоне антиоксидазной терапии проводят фотостимуляцию центральной зоны сетчатки монохроматическим светом с длинной волны 530-590 нм в импульсном режиме с частотой стимуляции 25-40 Гц в зависимости от критической частоты слияния мельканий (КЧСМ). Недостатком указанного способа лечения, является то, что создаются условия, при которых осуществляется воздействие не столько на центральную, сколько на периферическую зону сетчатки. Фотостимуляция происходит в мезопических условиях освещенности 30-40 люкс, при этом зрачок расширяется, повышается чувствительность, а следовательно, и уровень восприятия палочковой системы, т.е. периферической ее области. Помимо этого происходит засветка всей сетчатки, так как лучи света поступающего в глаза, значительно рассеиваются от источника света большого размера и расположенного на расстоянии 0,5 м от глаз, энергия вспышки составляет 0,3-0,5 Дж. В способе рекомендуется использовать только желто-зеленую часть спектра. Однако при этом активизируются главным образом колбочки, которые расположены в парацентральной области сетчатки. Из указанного следует, что предлагаемый спектр излучения в основном стимулирует парацентральную область сетчатки, что снижает эффективность лечения макулодистрофии.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является устройство [см. патент RU 218968]. Указанное устройство содержит корпус, в котором размещен генератор импульсов, выходы которого подключены к двум светостимуляторам, выполненным в виде светодиодов закрепленных в светозащитной очковой оправе. Устройство содержит блок питания, который электрически связан с генератором импульсов, и таймер, подключенный между блоком питания и генератором импульсов. Устройство также содержит кнопку управления, предназначенную для переключения цветности светодиодов. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности стимуляции смесью цветов для изменения спектрального состава стимулов. Известно, например: что смесь красного цвета с зеленым цветом, при определенном соотношении яркости каждого цвета, дает возможность получить нейтральный желтый цвет.

Известно, что цветовое различение в желто-красном диапазоне имеет индивидуальную специфику. Предположительно, это связано с существованием у человека двух спектральных генетических популяций красных колбочек [см. например Зак П.П. и др. Спектральная коррекция зрения. Москва, изд. «Научный Мир», стр.190, 2005]. Также было показано, что мелькающий свет с частотой близко к критической (36-39 Гц) воздействует и на центры, ответственные за движение глаз, и на пути, соединяющие эти центры с мышцами глаз и улучшает работу цилярной мышцы глаза и циркуляцию в кровеносных сосудах глаза. Как показали эксперименты на 200 испытуемых студентах вузов, проводимые для снятия зрительного утомления после занятий на компьютерах, стимуляция смесью зеленого с красным светом, с частотой стимуляции 36-40 Гц, снимает зрительное утомление у большинства испытуемых и повышает остроту зрения. Подобранные индивидуально для каждого пациента частота и цвет повышают остроту зрения, снижают высокое глазное давление, нормализуют артериальное давление, повышают аккомодацию, улучшают работу цилярной мышцы глаза, и, соответственно, увеличивают поле зрения.

В предлагаемой полезной модели устройство содержит корпус - 1, в котором размещены: блок питания - 2, соединенный с управляемым таймером - 3, который соединен с управляемым генератором импульсов - 4, электрически соединенный с генератором стандартных импульсов - 5, блока смешения цветов - 6, электрически соединенный с многоцветными светодиодами - 7, светозащитной очковой оправой - 8, и регуляторами для управления многоцветными светодиодами (см. фиг.1).

Реализация функции смешения цветов осуществляется за счет соотношения яркости одного цвета по отношении. Яркости другого цвета. В физическом плане, насыщенность цвета определяется характером распределения в спектре видимого цвета. Так, например, при одинаковой яркости зеленого и красного цвета, человек с нормальным зрением, определяет этот цвет как желтый. При большей яркости красного цвета по отношению к зеленому - цвет воспринимается как оранжевый.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что управляемый генератор импульсов, своим выходом соединен с входом генератора стандартных импульсов, выход которого соединен с входом блока смешения и насыщенности цветов, имеет регуляторы для управления: многоцветными светодиодами, которые подключены к светостимуляторам, и закреплены в светозащитной очковой оправе, таймера, который имеет несколько ступеней регулировки времени стимуляции и кнопок управления для выбора цвета, его насыщенности, яркости и частоты генерации импульсов и включения питания устройства.

Частота генераций импульсов, в отличие от выше приведенных устройств, составляет от 35 до 45 Гц, и индивидуально подбирается самим пациентом.

Данное устройство позволяет пациенту самому регулировать такие характеристики, как: время стимуляции; выбор цвета и его насыщенность; частота и яркость импульсов.

Все блоки в устройстве могут быть реализованы на микроконтроллере. Для удобства пациента, все перечисленные элементы устройства могут находиться в светозащитной очковой оправе.

1. Устройство для восстановления зрительных функций, содержащее корпус, в котором размещен генератор импульсов, выходы которого подключены к двум светостимуляторам, закрепленным в светозащитной очковой оправе, в которой закреплены светодиоды, имеющие три основных цвета: красный, зеленый и синий, кнопок управления для переключения цветности светодиодов и включения таймера, генератора импульсов и блока питания, отличающееся тем, что управляемый генератор импульсов своим выходом соединен с входом генератора стандартных импульсов, выход которого соединен с входом блока смешения и насыщенности цветов, имеет регуляторы для управления: многоцветными светодиодами, которые подключены к светостимуляторам и закреплены в светозащитной очковой оправе, таймера, который имеет несколько ступеней регулировки времени стимуляции и кнопок управления для выбора цвета, его насыщенности, яркости и частоты генерации импульсов и включения питания устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все блоки в устройстве могут быть реализованы на микроконтроллере.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все перечисленные элементы могут находиться в светозащитной очковой оправе.