Спосіб корекції порушень зору і апаратний комплекс для його здійснення

Реферат: Група винаходів належить до галузі медицині, зокрема офтальмології, і стосується способу корекції порушень зору і апаратного комплексу для його здійснення. Суть винаходу полягає в реалізації апаратним комплексом способу корекції порушень зору із застосуванням створення біологічного зворотного зв'язку шляхом спрямованої зміни біоелектричної активності зорових областей головного мозку, що відбиває дані розлади функцій зору за рахунок проведення оперативного навчання. У комплекс введені блок електрошкірного впливу, який реалізує UA 102193 C2 (12) UA 102193 C2 тактильний сигнал зворотного зв'язку, і блок адаптивної фільтрації, що дозволяє скоротити кількість помилкових спрацьовувань. Алгоритм роботи блока аналізу і обробки даних спільно з блоком візуалізації мотиваційних образів дозволяє реалізувати алгоритм виявлення індивідуальних амплітудно-частотних залежностей електроенцефалограм від характеру спостережуваного зображення і адаптивного підстроювання параметрів роботи комплексу відповідно до них. UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Група винаходів належить до медицини, зокрема до офтальмології, а саме до способу корекції порушень (дисфункцій) зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку для і апаратного комплексу для його здійснення, які можуть бути застосовані в медичній практиці при лікуванні патології зору шляхом його корекції. Запропонований спосіб можна віднести до функціональних методів поліпшення зору, при яких не виправляють дефект оптичної системи ока, а полегшують адаптацію до нього або до його оптичної корекції. Слід зазначити, що порушення адаптації мають місце при такій патології зору як аметропія, амбліопія, астенопія, при органічній патології (дистрофія сітківки і атрофія зорового нерва), віковій далекозорості внаслідок пресбіопіі; наслідки незадовільних результатів рефракційної хірургії. Перераховані вище види патології проявляються у вигляді зниження гостроти зору як некоригованого, так і коригованого (амбліопії), спазму акомодації і прогресування короткозорості, а також у вигляді астенопії. Як відомо, функціональні методи лікування, засновані на використанні компенсаторнорегуляторних можливостей людського організму за рахунок мобілізації резервного потенціалу, і реалізовані шляхом різних способів саморегуляції, широко використовуються в медицині, і вже давно довели свою ефективність. Останнім часом використання принципу саморегуляції стає одним з переважаючих напрямків методів корекції психофізіологічного стану людини [Бехтерева, 1980; Демиденко, 1989; Крижанівський, 2002; Basmajan, 1989; Swartz, 1995 т ін.] До функціональних методів лікування, використаних в офтальмологічній практиці, крім фізіотерапевтичних і акупунктурних способів, належать і різні види тренувань, спрямовані на покращення управління моторними функціями м'язів ока. До них належать і різні способи тренування з використанням систем зворотного зв'язку (biofeedback-training). Принцип зворотного зв'язку заснований на реєстрації параметрів тієї чи іншої фізіологічної функції, яка в тому чи іншому вигляді (візуальна, акустична, або тактильний зворотній зв'язок) пред'являється пацієнту з метою корекції даного параметра самим пацієнтом (найчастіше шляхом саморегуляції) в заданому напрямку, більш близькому до норми. Методи біологічного зворотного зв'язку (далі - БЗЗ) передбачають створення зовнішніх каналів інформації зворотного зв'язку, за допомогою яких пацієнт отримує можливість контролювати параметри тієї чи іншої власної фізіологічної функції. В основі сучасної концепції клінічного застосування методів БЗЗ лежать ідеї довільного (когнітивного) управління функціями організму [Чернігівська, 1982; Вартанова, 1993; Іванівський, Сметанкін, 2000; Сороко, Трубачов, 2010]. В умовах моніторингу параметрів різних фізіологічних функцій у пацієнта виробляються навички регулювання, тієї чи іншої фізіологічної функції. Це дозволяє змінювати ті чи інші незадовільні фізіологічні показники в напрямку, більш близькому до норми [Сохадзе і співавт., 1988]. Доведена можливість вироблення навичок довільної регуляції будь-якого фізіологічного параметра, в тому числі вегетативних та електроенцефалограм (далі - ЕЕГ), що є основою для застосування методів БЗЗ в медицині та психофізіології [Чернігівський, 1978; Сороко, Трубачов, 2010]. Ефективність вироблення навичок довільної регуляції залежить від адекватності вибору умов тренінгів, які не повинні призводити до швидкого виснаження адаптаційно-компенсаторних резервів людського організму, і в той же час не повинні бути надто простими, що знижують мотивацію до досягнення поставленої мети [Анохін, 1968]. Тому швидкість і ефективність вироблення навичок довільної регуляції того чи іншого фізіологічного параметра практично повністю залежить від якості та адекватності сигналів БЗЗ пред'явлених пацієнтові [Богданов, Пінчук, Міхайленок, 1990]. Відомі способи створення БЗЗ, засновані на вимірюванні електричних потенціалів на поверхні голови пацієнта (електроенцефалограм), математичній обробці даних вимірювань і пред'явленні пацієнтові результатів цієї обробки [патент US № 4928704; патент US № 5007430] з метою подальшої корекції відхилень цього показника в напрямі, більш ближчому до нормального. Відомий спосіб корекції амбліопії у дітей [А. с. СРСР № 1688867, 1991]. Спосіб полягає в проведенні сеансів корекції амбліопії шляхом аутотренінгу. Для цього дитині пред'являють предметне зображення при одночасній реєстрації біоелектричної активності потиличних областей мозку, вимірюють інтегральну огинаючу біоелектричної активності, в залежності від її величини, подають сигнал перешкоди на зображення, і проводять аутотренінг, спрямований на усунення перешкоди. Такі сеанси проводять не рідше 2 разів на тиждень по 15-20 хв. кожен, загальним числом 10-20. До недоліків способу, описаного в А. с. № 1688867, можна віднести те, що спосіб виявляється не завжди ефективним, в силу того, що не враховуються індивідуальні частотні характеристики біоелектричної активності (далі - БЕА) мозку конкретного пацієнта і, 1 UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 крім того, поріг БЕА встановлюють залежно від інтегральної огинаючої тільки однієї півкулі, що нерідко викликає додатково штучну міжпівкульну асиметрію. Відомий спосіб корекції зорових функцій [патент RU № 2070011, 1996], що характеризується послідовністю дій, згідно з якою, реєструють біоелектричну активність одночасно з обох півкуль мозку спочатку в стані спокою із закритими очима з вибором домінуючих частот у смузі альфаритму, а потім - при демонстрації предметного зображення виділяють сигнал на раніше вибраних частотах, і проводять аутотренінг з модуляцією яскравості зображення залежно від величин цих сигналів. Спосіб, описаний в патенті RU № 2070011, ефективний при лікуванні широкого кола порушень зору. Однак, аутотренінг у вузькій кривій альфа-ритму, який і в нормі ще не сформований у дітей до 7-8 річного віку, а в умовах патології його формування затягується і до 9-10 річного віку. Крім того, і у значної частини (до 30 %) здорових дорослих альфа-ритм може бути відсутнім [Жирмунская, 1989], це значною мірою звужує можливості застосування способу. Відомий спосіб корекції розладів акомодації [патент RU № 2061508, 1996], згідно з яким пацієнтові пред'являють предметне зображення, за яке використовують графіку комп'ютерної гри; реєструють біоелектричну активність, визначають її інтегральну огинаючу; в залежності від амплітуди огинаючої в порівнянні з порогом біоелектричної активності управляють предметним зображенням. Управління пуском і зупинкою предметного зображення на екрані комп'ютера здійснюють в залежності від співвідношення біоелектричної активності, що реєструється у пацієнта і встановленого порогу, при цьому поріг біоелектричної активності вибирають таким чином, щоб амплітуда огинаючої перевищувала поріг протягом 60 % часу пред'явлення предметного зображення. До недоліків відомого способу слід віднести його обмежену придатність. Відомий спосіб лікування амбліопії [патент RU № 2080845, 1997], згідно з яким пацієнтові пред'являють предметне зображення, реєструють біоелектричну активність мозку, визначають амплітуду її огинаючої; використовують отримані значення для визначення величини порогового сигналу, що включає біологічний зворотний зв'язок при управлінні предметним зображенням, предметним зображенням управляють при появі або зникненні зображення на моніторі, порогові значення розраховують за допомогою приладу "Амбліокор-01" кожні 10 с. При амбліопії на тлі короткозорості, короткозорого та змішаного астигматизму, лікування проводять в стані релаксації пацієнта, а при амбліопії на тлі далекозорості, астигматизму далекозорості і афакії лікування проводять в стані активації пацієнта. До недоліків даного способу можна віднести недостатній ступінь обліку індивідуальних особливостей ЕЕГ, що знижує клінічні можливості застосування способу. Найбільш близьким аналогом запропонованого способу є спосіб корекції зору, описаний в патенті US № 6,033,073, згідно з яким пацієнтові пред'являють предметне зображення, при демонстрації предметного зображення пацієнтові вимірюють мозкові хвилі ά альфа, β бета і θ тета діапазонів; спостерігають за структурованими і не структурованими зображеннями протягом певного періоду часу на екрані монітора і вимірюють електроміограму (далі - ЕМГ) і електроокулограму (далі - ЕОГ), на основі яких і проводиться лікувальний сеанс; за допомогою контрольного механізму аналізують дані виміряних показників ЕМГ і ЕОГ, які видаляються з реєстрованої ЕЕГ. Спосіб, описаний в патенті US № 6,033,073, реалізований за допомогою приладу, описаного там же. Найбільш близьким аналогом пропонованого апаратного комплексу, є описаний в патенті US № 6,033,073 прилад, що включає механізм для спостереження за зоровою активністю користувачів та її виміром, механізм аналізу даних вимірювань і включає механізм для перегляду зображень, керований відповідно із сигналами, що генеруються приладом, і пристрій для збереження даних про вимірюваннях. Спосіб, описаний в патенті US № 6,033,073, має наступні загальні ознаки із запропонованим нами способом: здійснюють реєстрацію ЕЕГ при розгляді на екрані монітора структурованих і неструктурованих зображень; на підставі результатів математичної обробки зареєстрованої ЕЕГ проводять розрахунок порогових значень включення сигналів візуального зворотного зв'язку. До недоліків найближчого аналога можна віднести жорстку прив'язку до початкових параметрів біоелектричної активності мозку (хвилі ά, β і θ діапазонів), показників ЕМГ, отриманих при тестовому перегляді структурованих і неструктурованих зображень, на основі яких і проводиться лікувальний сеанс (з урахуванням поправочних коефіцієнтів розрахованих також на основі початкових тестових параметрів). 2 UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 До істотних недоліків найбільш близького аналога можна також віднести реєстрацію ЕЕГ в досить широкому діапазоні ритмів ЕЕГ, які відображають не тільки стан регуляторних систем мозку, що забезпечують зорові функції, а й відображають поточний стан інших систем забезпечення різних функцій організму, що знижує якість вироблення цілеспрямованих навичок регуляції саме зорових функцій. Запропонований спосіб корекції порушень (дисфункцій) зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку і апаратний комплекс для його здійснення дозволяють усунути зазначені вище недоліки. Задача, на вирішення якої спрямовано винахід, полягає в розробці способу корекції порушень зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку і апаратного комплексу для його здійснення, який дозволяє не тільки отримати достовірну інформацію про поточний фізіологічний стан зорової функції, представити результати вимірювань в наочному, зрозумілому для пацієнта вигляді, а й виробити в процесі лікувальних сеансів навички стійкої довільної корекції порушених зорових функцій при тій чи іншій патології зору (міопії, амбліопії, гіперметропії і т.д.). Технічний результат, який досягається при використанні групи винаходів, полягає в нормалізації стану нейрогенних механізмів зорової патології шляхом спрямованої зміни біоелектричної активності зорових областей головного мозку, що відбиває дані розлади функцій зору за рахунок проведення оперативного навчання (обумовлення). Оперативне навчання включає в себе зміну ймовірності зв'язування відповіді (зміна БЕА в реєстрованих зонах головного мозку) з позитивним або негативним підкріпленням у вигляді тих чи інших сигналів зворотного зв'язку. В ході тренувального сеансу прояв тієї або іншої реакції у вигляді зміни БЕА в первинних зорових областях позитивно підкріплюється покращенням якості зображення (візуальний канал зворотного зв'язку) і позбавленням від неприємного відчуття у вигляді електрошкірного подразнення (тактильний сигнал зворотного зв'язку) або підкріплюється негативно у вигляді погіршення зображення і посилення неприємних відчуттів від електрошкірного подразнення. Для вирішення поставленої задачі і досягнення зазначеного технічного результату запропонована група винаходів, об'єднаних загальним винахідницьким задумом. Одним з аспектів пропонованої групи винаходів є спосіб корекції зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку, що включає пред'явлення пацієнтові предметного зображення, реєстрацію біоелектричної активності головного мозку при розгляді на екрані монітора структурованих і неструктурованих зображень, при цьому: - під час розглядання структурованих (еталонних таблиць Сивцева і кілець Ландольта) і неструктурованих зображень проводять тестування стану зорових функцій пацієнта з одночасною реєстрацією електроенцефалограми в первинних зорових проекційних зонах, - в процесі тестування виділяють частотний діапазон електроенцефалограми від 4 до 30 Гц, з кроком 0.5 Гц, - в ручному тестовому режимі виявляють діапазон величин електрошкірного подразнення шляхом поступового збільшення сили постійного струму, що подається від блока стимуляції через біполярний електрод з міжелектродним відстанню не менше 3 см, - під час демонстрації предметного зображення у пацієнта постійно вимірюють амплітуду мозкових хвиль в діапазоні, вибраному в ході попереднього тестування, і постійно протягом сеансу отримані дані вимірювань аналізують за допомогою контрольного механізму, - постійно, протягом сеансу здійснюють формування і коригування сигналів зворотного зв'язку в залежності від зміни характеру біоелектричної активності за допомогою поступової зміни яскравості пред'явленого предметного зображення і сили електрошкірного подразнення з метою зміни напруги циліарного м'язу і підвищення чутливості первинних зорових зон кори біоелектричної активності головного мозку, - постійно протягом сеансу в автоматичному режимі виробляють коригування керуючого впливу шляхом підвищення порогового рівня спрацьовування сигналів зворотного зв'язку на 10 % від вихідного тестового, або його зниження на 10 % від вихідного тестового. Запропонований спосіб корекції зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку відрізняється від найбільш близького аналога - способу описаного в патенті US № 6,033,073 тим, що містить таку нову послідовність дій: - на початку сеансу виробляють тестування стану зорових функцій за допомогою еталонних таблиць Сивцева і кілець Ландольта застосовуваних в офтальмології для перевірки гостроти зору (структурованої зображеннями) з паралельною реєстрацією ЕЕГ в первинних зорових проекційних зонах, що відбиває якість стану регуляторних систем зору під час розглядання цих зображень. 3 UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - в процесі тестування виділяють частотний діапазон ЕЕГ (від 4 до 30 Гц, з кроком 0,5 Гц), середня амплітуда ЕЕГ в якому за 5 секунд реєстрації найкращим чином корелює з результатами, отриманими при правильному розпізнаванні тест-таблиць, при цьому, 70 % даної амплітуди за 5 секунд реєстрації приймається за вихідний пороговий рівень, перевищення, або зниження якого в обраному частотному діапазоні (в залежності від завдань лікування) призводить, відповідно, до градуального поліпшення відеозображення та зниження електрошкірного подразнення (позитивне підкріплення), або до зниження якості зображення і посилення електрошкірного подразнення (негативне підкріплення). - в ручному тестовому режимі виявляють діапазон величин електрошкірного подразнення, який в подальшому використовується в якості сигналів зворотного зв'язку (тактильний 33), від величини порогового струму викликаючого появу тактильного відчуття, до величини електричного струму викликаючого неприємні відчуття пощипування, але не викликаючи появи болю. Для цього здійснюють електрошкірне подразнення внутрішньої поверхні передпліччя шляхом поступового збільшення сили імпульсного струму, що подається через біполярний електрод з міжелектродною відстанню не менше 3 см, від блока стимуляції. Дані параметри використовують під час тренувальних сеансів, як додатковий канал 33, різко підвищуючий мотиваційну складову тренувань. - під час демонстрації предметного зображення у пацієнта постійно вимірюють амплітуду мозкових хвиль в діапазоні, вибраному в ході попереднього тестування, і постійно протягом сеансу дані вимірювань аналізують за допомогою контрольного механізму. - постійно здійснюють формування і коригування сигналів 33 в залежності від зміни характеру БЕА, шляхом поступової зміни яскравості, висунутого предметного зображення і сили електрошкірного подразнення, яке спонукає користувача до самокорекції параметрів ЕЕГ шляхом зміни напруги циліарного м'язу і підвищення чутливості первинних зорових зон в потиличних областях кори головного мозку. - в автоматичному режимі постійно проводять коригування керуючого впливу (плаваючий поріг). При погіршенні якості регулювання (тривале перевищення порогового рівня більше 50 % 2-х хвилинного циклу тренування, що означає легке, неефективне для вироблення навички саморегуляції завдання) або неможливості підтримки заданих умов тренінгу (відсоток правильного виконання менше 30 % часу 2-хвилинного тренувального циклу) проводиться автоматичне підвищення порогового рівня спрацьовування сигналів 33 на 10 % від вихідного тестового або його зниження так само на 10 %. Цим досягається дотримання оптимальних режимів адаптивного тренування регуляторних структур, відповідальних за реалізацію зорових функцій. При цьому важливо відзначити наявність таких дій як: - вибір оптимального амплітудно-частотного діапазону БЕА головного мозку, коригуючого з розрізненням висунутого зображення; - формування керуючого сигналу, від якого залежить як чіткість і яскравість зображення, так і наявність або відсутність тактильного електрошкірного подразнення, що є додатковим каналом 33, який відсутній в найбільш близькому аналогу; - постійне підстроювання порогів включення сигналів 33, чим забезпечується адаптивний характер тренування до індивідуальних особливостей пацієнта, і постійне підтримання оптимальних режимів для вироблення навичок навчання та регулювання складності тренування. Іншим аспектом запропонованої групи винаходів є апаратний комплекс для корекції порушень зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку, що включає механізм для спостереження за зоровою активністю пацієнта та її вимірювання, механізм аналізу даних вимірювань і включає механізм для перегляду зображень, керований відповідно з сигналами, що генеруються блоком аналізу та обробки вхідних даних, і пристрій для збереження даних про вимірювання в блоці бази даних, при цьому комплекс додатково містить блок електрошкірного впливу, який реалізує тактильний сигнал зворотного зв'язку, і блок адаптивної фільтрації, три електрода пацієнта, з'єднані з підсилювачем біопотенціалів багатоканальним, який послідовно з'єднаний з блоком попередньої фільтрації, блоком адаптивної фільтрації, при цьому вихід блока попередньої фільтрації з'єднаний з входом модуля фільтрації біологічних перешкод, вихід якого з'єднаний з аналогово-цифровим перетворювачем (АЦП), а вихід цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) з'єднаний з блоком адаптивної фільтрації, при цьому АЦП з'єднаний з входом керуючого мікроконторолера, вихід якого з'єднаний з ЦАП, пов'язаного з блоком контролю установки електродів і формування електрошкірного подразнення, який передається на підсилювач біосигналів багатоканальний, а вихід керуючого мікроконторолера з'єднаний з блоком аналізу і обробки вхідних даних, поєднаного з пристроєм введення і з блоком обробки і 4 UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 візуалізації мотиваційних образів, блоком візуалізації даних оператора і блоком обробки баз даних, який з'єднаний з пристроєм зберігання баз даних, і при цьому підключений до блока аналізу і обробки вхідних даних, і, крім того, блок обробки і візуалізації мотиваційних образів з'єднаний з пристроєм зберігання мотиваційних образів і пристроєм прийому зовнішніх мотиваційних образів, причому виходи блока обробки баз даних, блока візуалізації даних оператора і блока обробки і візуалізації мотиваційних образів з'єднані з входом дисплея оператора і з входом дисплея пацієнта. Необхідно відзначити, що запропонований апаратний комплекс для реалізації способу для корекції порушень (дисфункцій) зору із застосуванням створення біологічного зворотного зв'язку відрізняється від найбільш близького - приладу описаного в патенті US № 6,033,073 тим, що в запропонований комплекс введені блок електрошкірного впливу, який реалізує тактильний сигнал зворотного зв'язку, і блок адаптивної фільтрації, що дозволяє скоротити кількість помилкових спрацьовувань. Крім того, алгоритм роботи блока аналізу і обробки даних спільно з блоком візуалізації мотиваційних образів дозволяє реалізувати алгоритм виявлення індивідуальних амплітудночастотних залежностей ЕЕГ від характеру спостережуваного зображення і адаптивного підстроювання параметрів роботи комплексу відповідно до них. Суть винаходу ілюструється фігурами і прикладами кращого варіанта здійснення винаходу (приклади корекції зорових функцій для різних патологій: міопія, амбліопія, гіперметропія і т.д.). На Фіг. 1 наведена схема розміщення на голові пацієнта електродів (поз. 1, 2, 3) для реєстрації ЕЕГ. На Фіг. 2 представлена блок схема апаратного комплексу, що реалізує спосіб створення біологічного зворотного зв'язку для корекції зору. На Фіг. 3 показаний графік, який ілюструє коливання збудження нейронів зорової кори. Апаратний комплекс для корекції порушень зору шляхом створення біологічного зворотного зв'язку, представлений на Фіг. 2 містить електроди пацієнта (1), підсилювач біопотенціалів багатоканальний (2), блок попередньої фільтрації (3), блок адаптивної фільтрації (4), АЦП (5), ЦАП (6), керуючий мікроконтролер (7), модуль гальванічної розв'язки (8), блок контролю установки електродів і формування електрошкірного подразнення (9), модуль фільтрації біологічних перешкод (10), пристрої введення (11), пристрій зберігання баз даних (12), блок аналізу і обробки вхідних даних (13), блок обробки баз даних (14), блок візуалізації даних оператора (15), блок обробки і візуалізації мотиваційних образів (16), дисплей оператора (17), дисплей пацієнта (18), дисплей пацієнта додатковий (опціонально) (19), пристрої зберігання мотиваційних образів (20), пристрої прийому зовнішніх мотиваційних образів (21). Приклад 1. Створення біологічного зворотного зв'язку апаратним комплексом для корекції порушень зору Сигнали електроенцефалограми і електроміограма амплітудою 5÷100 мкВ (далі ЕЕГ і ЕМГ), що приймаються за допомогою електродів (1), надходять в підсилювач біопотенціалів (2). Посилений сигнал надходить до блока попередньої фільтрації (3) зі смугою пропускання 330 Гц, де здійснюється придушення електричних перешкод, що виникають при роботі електронної апаратури, перешкод від промислової мережі, радіопередавальних пристроїв і т. п. Потім сигнал надходить: - в блок адаптивної фільтрації (4), що включає в себе керовані смугові фільтри, що дозволяють виділити із загального сигналу ЕЕГ необхідні ділянки з альфа-, бета- і тетадіапазонів. - в блок фільтрації біологічних перешкод (10), призначений для виділення сигналів ЕМГ. Після цього сигнали з блоків (4) і (10) надходять в блок аналого-цифрового перетворення (АЦП) (5), де проводиться їх оцифрування. Цифрові сигнали з частотою дискретизації 48000 Гц і глибиною 16 розрядів, надходять в блок мікроконтроллера (7), де проводиться їх попередня обробка. Крім того, блок мікроконтроллера за допомогою блока цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) (6) керує роботу блоків (4) і (9). Блок контролю установки електродів (9) призначений для вимірювання електричного опору між електродами, встановленими на шкірі голови пацієнта в діапазоні від 1 до 200 кОм. Біосигнали, що пройшли попередню обробку, надходять в модуль гальванічної розв'язки (8). Цей модуль служить для захисту пацієнта від ураження електричним струмом до 4500 В при виникненні аварійної ситуації. Він здійснює двонаправлену трансляцію даних між блоками (7) і (13). Крім того, в ньому ж знаходиться гальванічно - розв'язаний перетворювач живлення 5 В для всіх перерахованих вище блоків. 5 UA 102193 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В блоці обробки вхідних даних (13) проводиться повна обробка вхідних даних ЕЕГ і ЕМГ, і формуються сигнали для блоків візуалізації (15) і (16). Блок візуалізації даних оператора (15) візуалізує дані для оператора - біосигналів, їх амплітуду і частотні спектри у вигляді графіків, параметри настройки комплексу в числовому поданні, поточний режим роботи і т.п. Крім того, він же відображає інформацію з блоків бази даних (12) і (14), де зберігаються результати попередніх сеансів та налаштування режимів роботи комплексу для кожного пацієнта. Блок обробки і візуалізації мотиваційних образів (16) призначений для демонстрації пацієнтові мотиваційних образів (відеофільмів) і мотиваційних аудіоматеріалів, а також образів, використовуваних при аналізі гостроти зору і виявленні індивідуальних амплітудно-частотних залежностей ЕЕГ від характеру спостережуваного зображення (кільця Ландольта, символи таблиць Сивцева, спеціальні зображення різної яскравості і різкості). Отримані як під час попереднього аналізу, так і в ході кожного лікувального сеансу, результати обробляються в блоці аналізу і обробки вхідних даних (13). Вони служать для індивідуальної настройки блока адаптивної фільтрації (4), цифрових фільтрів блока аналізу і обробки вхідних даних (13) і амплітудно-часових характеристик блока електрошкірного подразнення (9) При демонстрації мотиваційних образів в ході лікувального сеансу по командам, що виробляється в блоці аналізу і обробки вхідних даних (13) на підставі аналізу біосигналів, проводиться зміна яскравості зображення (від 0 до 100 %), його розміру (5-100 %), гучності звукового супроводу в межах 40 дБ, а також сили струму електрошкірного подразнення (від 0 до 2 мА) Зорові мотиваційні образи (фрагменти відеофільмів) в блок обробки і візуалізації мотиваційних образів (16) надходять як з вбудованого сховища у вигляді файлів у форматі avi (20), так і з зовнішнього (21), в довільному відеоформаті. Звукові мотиваційні образи (аудіозаписи) також зберігаються у вбудованому сховищі і на зовнішніх носіях інформації у вигляді файлів у форматі mр3. Управління роботою комплексу проводиться оператором за допомогою пристрою введення (11) - клавіатури, миші і пульта дистанційного керування. На Фіг. 3 показаний графік, який ілюструє коливання збудження нейронів зорової кори, які характеризують підвищення якості зору (зони зеленого кольору, на графіку відображені в світло-сірому зображенні) або його зниження (зони червоного кольору, на графіку відображені в темно-сірому зображенні). Фізіологічною основою лікувального процесу, спрямованого на відновлення нормальної роботи зорового аналізатора, є нормалізація функціонування нейронів зорової кори і ліквідація патологічних неврогенних чинників. З точки зору фізіології нормалізацією активності нейронів головного мозку є зниження збудливості нейронів при таких патологіях, як: - спазм акомодації; - міопія, міопічний астигматизм слабкого, середнього і високого ступенів. Нормалізацією активності нейронів головного мозку є їх активація при таких патологіях, як: - гіперметропія; - амбліопія; - афакії одностороння і двостороння з обкураціоною амбліопією. Приклад 2. Спосіб створення біологічного зворотного зв'язку для корекції зору при міопії Запропонований спосіб реалізований за допомогою апаратного комплексу, блок-схема якого представлена на Фіг. 2. Попередньо оброблений сигнал ЕЕГ пацієнта надходить на блок аналізу і обробки вхідних даних (13), де з певних алгоритмів виділяються фази активності нейронів головного мозку, що відповідають зниженню збудливості зорової кори. Ці фази відображаються на графіку активності дисплея оператора (17) зеленим кольором, при цьому на блок обробки мотиваційних образів (16) надходить команда на демонстрацію образів. Якщо активність нейронів збільшується, то графік на дисплеї оператора (17) відображається червоним кольором, і на блок обробки і візуалізації мотиваційних образів (16) надходить команда припинення демонстрації образів і включається блок шкірно-гальванічного подразнення (9). Таким чином, позитивне підкріплення отримує тільки фаза зниження активності нейронів головного мозку, що при численних повтореннях призводить до стабільного зменшення збудження зорової кори і зняття патологічного стану гіперзбудження, що є причиною погіршення гостроти зору. Приклад 3. Спосіб створення біологічного зворотного зв'язку для корекції зору при гіперметропії 6 UA 102193 C2 5 10 Запропонований спосіб реалізується за допомогою апаратного комплексу, блок-схема якого представлена на Фіг. 2. Попередньо оброблений сигнал ЕЕГ пацієнта надходить на блок аналізу і обробки вхідних даних (13), де з певних алгоритмів виділяються фази активності нейронів головного мозку, що відповідають підвищенню збудливості зорової кори. Ці фази відображаються на графіці активності дисплея оператора (17) зеленим кольором, при цьому на блок обробки і візуалізації мотиваційних образів (16) надходить команда на демонстрацію образів. Якщо активність нейронів зменшується, то графік на дисплеї оператора (17) відображається червоним кольором, і на блок обробки (16) надходить команда припинення демонстрації образів і включається блок шкірно-гальванічного подразнення (9). Таким чином позитивне підкріплення отримує тільки фаза підвищення активності нейронів головного мозку, що при численних повтореннях призводить до стабільного збільшення збудження зорової кори і зняття патологічного стану гальмування, що є причиною погіршення гостроти зору. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб корекції порушень зору, що включає пред'явлення пацієнтові предметного зображення, реєстрацію біоелектричної активності головного мозку при розгляданні на екрані монітора структурованих і неструктурованих зображень, який відрізняється тим, що - під час розглядання структурованих, зокрема еталонних таблиць Сивцева і кілець Ландольта, і неструктурованих зображень проводять тестування стану зорових функцій пацієнта з одночасною реєстрацією електроенцефалограми в первинних зорових проекційних зонах, - в процесі тестування виділяють частотний діапазон електроенцефалограми (ЕЕГ) від 4 до 30 Гц, з кроком 0,5 Гц, й на підставі результатів математичної обробки зареєстрованої ЕЕГ проводять розрахунок порогових значень включення сигналів візуального зворотного зв'язку, - в ручному тестовому режимі виявляють діапазон величин електрошкірного подразнення шляхом поступового збільшення сили постійного струму, що подається через біполярний електрод з міжелектродною відстанню не менше 3 см від блока стимуляції, - під час демонстрації предметного зображення у пацієнта постійно вимірюють амплітуду мозкових хвиль в діапазоні, вибраному в ході попереднього тестування, і постійно протягом сеансу отримані дані вимірювань аналізують за допомогою контрольного механізму, - постійно протягом сеансу здійснюють формування і коригування сигналів зворотного зв'язку в залежності від зміни характеру біоелектричної активності, шляхом поступової зміни яскравості, висунутого предметного зображення і сили електрошкірного подразнення, - постійно протягом сеансу в автоматичному режимі проводять коригування керуючого впливу шляхом підвищення порогового рівня спрацьовування сигналів зворотного зв'язку на 10 % від вихідного тестового або його зниження на 10 % від вихідного тестового. 2. Апаратний комплекс для корекції порушень зору для здійснення способу за п. 1, що включає механізм для спостереження за зоровою активністю користувачів та її вимірювання, механізм аналізу даних вимірювань і включає механізм для перегляду зображень, керований у відповідності до сигналів, що генеруються приладом, і пристрій для збереження даних про вимірювання, який відрізняється тим, що комплекс додатково містить блок електрошкірного впливу, який реалізує тактильний сигнал зворотного зв'язку, блок адаптивної фільтрації, три електроди пацієнта, з'єднані з підсилювачем біопотенціалів багатоканальним, який послідовно з'єднаний з блоком попередньої фільтрації, блоком адаптивної фільтрації, при цьому вихід блока попередньої фільтрації з'єднаний з входом модуля фільтрації біологічних перешкод, вихід якого з'єднаний з аналого-цифровим перетворювачем (АЦП), а вихід цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) з'єднаний з блоком адаптивної фільтрації, при цьому АЦП з'єднаний з входом керуючого мікроконтролера, вихід якого з'єднаний з ЦАП, пов'язаного з блоком контролю установки електродів і формування електрошкірного подразнення, який передається на підсилювач біосигналів багатоканальний, а вихід керуючого мікроконтролера з'єднаний з блоком аналізу і обробки вхідних даних, поєднаного з пристроєм введення і з блоком обробки і візуалізації мотиваційних образів, блоком візуалізації даних оператора та блоком обробки баз даних, який з'єднаний з пристроєм зберігання баз даних, і при цьому підключений до блока аналізу і обробки вхідних даних, і, крім того, блок обробки і візуалізації мотиваційних образів з'єднаний з пристроєм зберігання мотиваційних образів і пристроєм прийому зовнішніх мотиваційних образів, причому виходи блока обробки баз даних, блока візуалізації даних оператора і блока обробки і візуалізації мотиваційних образів з'єднані з входом дисплея оператора і з входом дисплея пацієнта. 7 UA 102193 C2 3. Апаратний комплекс за п. 2, який відрізняється тим, що містить додатковий дисплей пацієнта. 8 UA 102193 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9