DE69633146T2

DE69633146T2 - Verfahren zum beeinflussen des organismus

Info

Publication number: DE69633146T2
Application number: DE69633146T
Authority: DE
Inventors: Jakov I Levin
Original assignee: Levin Jakov I Prof
Current assignee: Levin Jakov I Prof
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: EP0966919A4; AU1739497A; CA2274459A1; RU2096990C1; ATE272980T1; US6939288B1; EP0966919B1; DE69633146D1; WO1998019601A1; EP0966919A1

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufnahme eines Klanges zur Beeinflussung des menschlichen Körpers zur bioadaptativen Korrektur des menschlichen funktionellen Zustands und auf eine jeweilige Aufzeichnungsvorrichtung, die im ärztlichen Bereich Anwendung findet.
Stand der Technik
Bekannt aus der Technologie sind Verfahren zur Beeinflussung des Körpers durch biologische Rückwirkung, wo Biopotentiale von meistens elektrischen Aktivitäten erfasst und umgewandelt werden, und das erhaltene Elektroenzephalogramm (EEG) wird verarbeitet, um aus dem Spektrum ein bestimmtes Frequenzband zu isolieren, das Alpha-Rhythmen entspricht, und somit ist ein Kontrollsignal gebildet, das ein Toneffekt an dem Körper erzeugt, der mit dem zu Alpha-Rhythmen in dem EEG-Spektrum proportional ist (siehe USSR Authorship Certificate No. 1124922, Klasse A 61 B 5\04, 1984; USSR Authorship Certificate No. 1780716, Klasse A 61 B 5\04, 1992; US Patent N° 3896790, Klasse A 61 B 5/04, 1975).
Das psychophysiologische Effekt auf den Mensch in den vorstehend genannten Verfahren ist jedoch durch die Kontrolle der Alpha-Tätigkeit beschränkt, die keine effektive Korrektur des körperlichen funktionellen Zustands ermöglicht.
Bekannt ist ebenfalls das Verfahren zur Korrektur des körperlichen funktionellen Zustands, welches die Aufzeichnung von physiologischen Parameter-Biopotentialen, die Umwandlung und die Verarbeitung der erhaltenen Angaben mit Berechnung eines Biosignal-charakteristischen Parameters umfassen, der in ein Kontrollsignal umgewandelt ist, wobei externe Effektsignale auf Basis der erhaltenen Daten gebildet werden (siehe USSR Authorship Certificate N° 1745204, Klasse A 61 B 5\04, 1992).
In diesem Fall ist der externe Effekt, wie ein Hintergrundklang unter verschiedenen vorab aufgenommen Phonogrammen ausgewählt, die sich in Lautstärke, Rhythmen und Tönen unterscheiden, unter Verwendung von biologischer Rückmeldung zur Optimierung der Abweichung des aktuellen charakteristischen Wertes des ausgewählten Biosignals, das während der Korrektur des funktionellen Patientenzustands aufgezeichnet wurde, von dem geschätzten Wert, der im Vorbereitungsmodus ermittelt wird. Diese vorab aufgezeichneten Phonogramme sind jedoch willkürlicher Art und können den individuellen Eigenschaften des Körpers nicht völlig entsprechen, was die Wirksamkeit der psychophysiologischen Korrektur des menschlichen physiologischen Zustands durch externen Effekt von physischen Faktoren wie Töne vermindert.
Die Patentschrift EP-A-0 301 790 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung jeweils nach der Präambel der Ansprüche 1 und 3.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren vorzuschlagen, das einen Ton aufzeichnen kann, der dazu geeignet ist, den Körper mittels eines externen physischen Faktors – eines Klangs in Form einer musikalischen Abstimmung zu beeinflussen, die angemessen den menschlichen psychophysiologischen Zustand widerspiegelt. Der Erfindung liegt ebenfalls eine jeweilige Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zugrunde.
Die Aufgage wird durch das Verfahren und die Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 3 der vorliegenden Erfindung gelöst.
Ein positives Ergebnis, das mit der beanspruchten Vorrichtung durchgeführt werden kann, besteht zuerst darin, dass die Tonwiedergabe von physiologischen Biosignalen auf der Analogie von Oszillationsart der Variation von aufgenommenen Biosignalen (Elektroenzephalogramm – EEG, Elektrokardiogramm – ECG, Elektrogastrogramme – EGG, Elektromyogramme, Elektroretinogramme, Pulswellen-Oszillogramm, etc.) und von Klangoszillationssart beruht, während die angeregte kriterienmässigen Abhängigkeit zwischen dem verallgemeinerten charakteristischen Parameter des Frequenzspektrums des umgewandelten Biosignals und Parametern von erzeugtem Musiktönen (Klänge, Lautstärke und Dauer) die individuelle Eigenschaften von dem menschlichen funktionellen Zustand am besten angemessen widerspiegelt und ermöglicht, Tonsequenzen in Form einer Persönlichkeitsmusik zu bilden, die, wenn sie auf einem Magnetträger im guten gesundheitlichen Zustand des Patienten aufgenommen wurde, eine effektive Korrektur von depressiven Zuständen, Schlafstörungen, Angstzuständen und anderen psychophysiologischen Störungen durch Musiktherapie ermöglicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Satz von Frequenzspektren mit diskreter aktueller Wechselfolge von Zeitabständen.
2 zeigt den Bereich von Musiktonparametern.
Beste Erfindungsausführung
Das vorgeschlagene Verfahren wird wie folgt implementiert.
Zuerst werden während einer zufriedenstellenden Zeitspanne vom gesundheitlichen Patientenzustand physiologische Parameter-Biopotentiale, wie bioelektrische Gehirntätigkeit, Herzmuskeln, Magen, Skelettmuskeln, Netzhaut oder Impulswellen etc. ... unter Verwendung von bekannten fortgeschrittenen Geräten aufgenommen.
Das Elektroenzephalogramm, EGG, ist das universellste Mittel und widerspiegelt angemessen den individuellen funktionellen Zustand; Ein Beispiel der EEG-Umwandlung in "Gehirnmusik" wird nachstehend angegeben.
Das zum Beispiel 10 Sekunden lang aufgezeichnete EEG wird in gleichen Zeitabständen, zum Beispiel von 1 Sekunde, aufgeteilt; Unter Verwendung der Fourier harmonischen Analyse wird jeder Zeitabstand in ein Frequenzspektrum (siehe 4) umgewandelt, 4 gemeinsame Frequenzbereiche (Δ, Θ, α, β,) werden gemäß internationalem Standard isoliert:
Δ = 0,1–3,9 Hz
Θ = 4,0–4,7 Hz
A = 8,0–12,9 Hz
β 0 13,0–32,0 Hz
und ein charakteristischer dimensionsloser verallgemeinerter Parameter wird zu jedem Spektrenabstand in Bezug auf die Leistungsdichte der Spektren von α- und β-Abständen ermittelt, und zwar:
P₁Θ 15,0
K₁ = P₁β = 30,0 = 0,5 (für die 1. Sekunde)
P₂Θ 42,0
K₂ = P₂β = 20,0 = 2,1 (für die 2. Sekunde)
P₃Θ 54,0
K₃ = P₃β = 12,0 = 4,5 (für die 3. Sekunde)
P₄Θ 76,0
K₄ = P₄β = 20,0 = 3,8 (für die 4. Sekunde)
P₅Θ 81,4
K₅ = P₅β = 11,0 = 7,4 (für die 5. Sekunde)
P₆Θ 105,0
K₆ = P₆β = 10,0 = 10,5 (für die 6. Sekunde)
P₇Θ 78,4
K₇ = P₇β = 93,0 = 0,8 (für die 7. Sekunde)
P₈Θ 101,8
K₈ = P₈β = 5,5 = 18,5 (für die 8. Sekunde)
P₉Θ 51,0
K₉ = P₉β = 8,5 = 6,0 (für die 9. Sekunde)
P₁₀Θ 135,0
K₁₀ = P₁₀β = 6,0 = 3,8 (für die 10. Sekunde)
wobei K der charakteristische dimensionslose verallgemeinerte Parameter ist; PΘ, Pβ, die Leistungsdichte der charakteristischen Frequenzbänder (sq·μV/sec).
Beruhend auf rechnerischen Ergebnissen wird ein numerischer Abstand zwischen minimalen Werten (K₁ = 0,5 und maximalen Werten (K₈ = 18,5) von charakteristischem verallgemeinertem Parameter ermittelt, aus welchen ein proportionaler Bereich von Musikklangparametern entnommen wird, die 36 Noten von drei Oktaven (kleinem, erstem und zweitem) für das Klavier, 8 Lautstärkeabstufungen und 8 Dauersegmente umfassen, wobei die kriterienmässigen Beziehungen untereinander widerspiegelt werden. Ein numerischer Wert zu dem dimensionslosen verallgemeinerten Parameter von jedem Spektrenabstand wird dazu verwendet, um geeignete Parameter von Musiktönen zu bestimmen, die innerhalb der Sequenz zu der ursprünglich aufzeichneten diskreten aktuellen Wechselfolge von Zeitabständen mittels einer Tonkarte (Synthesizer) in "Gehirnmusik" umgewandelt werden (Sonified = mit Musikklängen versehen), die auf einem Magnetträger aufzeichnet wird.
Die musikalische Therapie, die den externen Klangeffekt unter Verwendung der beanspruchten Vorrichtung anwendet, wurde erfolgreich für die Behandlung von Schlafstörungen bei mehr als 200 Patienten wie folgt angewendet.
Patienten mit Schlafstörungen zeigen gewöhnlich eine reduzierte Schlafdauer, verlängertes Einschlafen, erhöhte Wachzeit im Schlaf und zunehmende Anzahl von Erwachen, steigende Dauer von oberflächlichen Schlafphasen (erste und zweite Phasen) und reduzierte Dauer von Delta- und REM-Schlafphasen (Rapid Eyes Movement = schelle Augenbewegung).
Um den Schlaf zu korrigieren, wird das Schlafpolygramm mit Elektroenzephalogramm an einem zufriedenstellenden Zeitpunkt aufgenommen; das zweite Stadium, der Delta-Schlaf und REM-Abschnitte gemäß internationalen Kriterien werden in BEG ausgewählt, die aufgezeichnete Angabe nach dem Verfahren wird in "Gehirnmusik umgewandelt, die erhaltene Komposition wird auf Magnetträger aufzeichnet. In diesem Korrekturverfahren hört sich jeder Patient, seine "Gehirnmusik" jede Nacht im Bett 14 Tage lang an, was die subjektive Schlafcharakteristik und die objektive Schlafstruktur wesentlich verbessert.
Industrielle Anwendung
Bei einer Hardware-Implementierung des beanspruchten Verfahrens kann ein Personalcomputer in Frage kommen, der mit elektronischen fortgeschrittenen Geräten versehen ist, wie Elektroenzephalograph, Kassettenrekorder, etc.

Claims

Verfahren zur Aufzeichnung von einem Musikton zur Beeinflussung des Körpers eines Individuums umfassend die Aufzeichnung von physiologischen Parameter-Biopotentialen bei einem gesunden Zustand des Individuums, die Verwandlung und Verarbeitung der erhaltenen Daten mit Berechnung eines Biosignal-charakteristischen verallgemeinerten Parameters, der basierend auf der erfassten Kriterienübereinstimmung in ein Kontrollsignal umgewandelt ist und einen externen Toneffekt bildet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Aufnahme von physiologischen Biopotentialen, die durch eine jeweilige graphische Angabe dargestellt sind; – Aufteilung der erfassten graphischen Angabe in Zeitabständen gleicher Dauer, die in ein Frequenzspektrum unter Verwendung der Fourier harmonischen Analyse umgewandelt sind; – Ermittlung der dimensionslosen verallgemeinerten Parameter zu jedem Zeitabstand des Frequenzspektrums; – Bildung eines Bereichs von Musiktonparametern im Verhältnis zum numerischen Abstand zwischen minimalen und maximalen Werten der dimensionslosen verallgemeinerten Parameter des Abstands des Frequenzspektrums; – Ermittlung und Umwandlung von den Musikton-Parametern des numerischen Wertes der dimensionslosen verallgemeinerten Parameterwerte von jedem Abstand des Frequenzspektrums unter Verwendung von einem Synthesizer in Tonsignale, die in Sequenzen gebildet sind, die für die ursprünglich aufgezeichnete diskrete aktuelle Wechselfolge von Zeitabständen geeignet sind, und – Veränderung des Tons, der Lautstärke und der Dauer relativ zu der Veränderung des diskreten aktuellen Werts der verallgemeinerten charakteristischen Parameter des Frequenzspektrums, dadurch gekennzeichnet, dass die dimensionslosen verallgemeinerten Parameter durch das Verhältnis von Leistungsdichten des Spektrums von zwei in jedem spektralen Abstand ausgewählten charakteristischen Frequenzbändern ermittelt werden.
Verfahren zur Aufzeichnung von einem Musikton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die physiologischen Parameter-Biopotentialen Elektroenzephalogramme, Elektrokardiogramme, Elektrogastrogramme, Elektromyogramme, Elektroretinogramme oder Pulswellen-Oszillogramme, die die bioelektrische Aktivität, des Gehirns, der Herzmuskeln, des Magens, der Skelettmuskeln, der Netzhaut oder Impulswellen veranschaulichen.
Vorrichtung zur Aufzeichnung von einem Musikton zur Beeinflussung des Körpers eine Individuums nach Anspruch 1, umfassend – Mittel zur Aufzeichnung von Biopotentialen der physiologischen Parameter, die durch eine jeweilige graphische Angabe dargestellt sind, – Mittel zur Aufteilung der graphischen Angabe in gleichen Zeitabständen; – Mitteln zur Umwandlung der Zeitabständen in ein Frequenzspektrum durch die harmonische Fourier-Analyse; – Mittel zur Ermittlung der dimensionslosen verallgemeinerten Parameter zu jedem Zeitabstand des Frequenzspektrums; – Mittel zur Bildung eines Bereichs von Musiktonparametern im Verhältnis zum numerischen Abstand zwischen minimalen und maximalen Werten der dimensionslosen verallgemeinerten Parameter des Abstands des Frequenzspektrums; – einen Synthesizer zur Ermittlung und Umwandlung von den Musikton-Parametern für jeden dimensionslosen verallgemeinerten Parameter von jedem Zeitabstand in Tonsignale, die in Sequenzen gebildet sind, die für die ursprünglich aufgezeichnete diskrete aktuelle Wechselfolge von Zeitabständen geeignet sind; – Mittel zur Veränderung des Tons, der Lautstärke und der Dauer der Tonsignale relativ zu der Veränderung des diskreten aktuellen Werts der verallgemeinerten charakteristischen Parameter des Frequenzspektrums, und – Aufzeichnungsmittel zur Aufzeichnung des hergestellten Musiktons, dadurch gekennzeichnet, dass die dimensionslosen verallgemeinerten Parameter durch das Verhältnis von Leistungsdichten des Spektrums von zwei in jedem spektralen Abstand ausgewählten charakteristischen Frequenzbändern ermittelt werden.