Можно, но зачем столь радикально :) В прошлом году была опубликована любопытная статья, в которой описали возможности фотобиомодуляции. Вот сам источник, дабы не быть голословным: ссылка. Если словами, то суть такая: В работе Alexander R Guillen и соавт. моделировали воздействие света мощностью 10, 100 и 1000 мВт/см2 на ткани головного мозга с использованием 3D системы высокого разрешения (1 мм) на анатомически реалистичной модели головы человека. Авторы не рекомендуют применять световое излучение мощность свыше 1000 мВт/см2 ввиду того, что это приводит к повышению температуры поверхности головы в точке F3 (лобно‑париетальной области слева по стандартной системе 10‑20 для ЭЭГ) на 3,76°C, а температуры головного мозга - на 0,57°C, что, по мнению авторов, выходит за рамки безопасных значений температуры. Применение светового излучения мощностью ниже 100 мВт/см2 признано безопасным, поскольку при этом повышение температур кожи головы и головного мозга не превышает 0,38°C и 0,06°C соответственно. Кроме того, авторы обнаружили, что свет при тФБМ может проникать более чем на 10 см от поверхности головы, достигая коры и белого вещества головного мозга.
Если коротко — устройство относится к классу систем фотобиомодуляции. Мы делаем свой инженерный аналог зарубежных устройств вроде Vielight Neuro или Neuradiant, которые используют свет для неинвазивного воздействия на ткани.
Наш вариант задуман универсальным: его можно применять не только для воздействия на головной мозг, но и на другие области тела.
В устройстве используются мощные светодиоды с длиной волны 810 нм — это один из наиболее исследованных диапазонов, который достаточно хорошо проникает в ткани. Также реализована гибкая настройка частоты модуляции, которую можно менять практически на любую — чтобы работать с разными режимами и исследовательскими протоколами.
Что касается эффективности — фотобиомодуляция сейчас активно изучается. Есть довольно много научных работ, которые рассматривают её как перспективный неинвазивный метод воздействия на нервную ткань. Считается, что свет в диапазоне примерно 600–1100 нм может влиять на клеточный энергетический обмен (через митохондрии), что потенциально может менять активность нейронов. Поэтому технологию исследуют, например, в контексте реабилитации после травм и инсульта, когнитивных нарушений, неврологических состояний и других заболеваний.
По стоимости пока затруднительно сказать, так как разработка прототипа отличается от серийных устройств. Помимо этого еще не включены расходы на получение сертификации, РУ, производства "настоящей" пресс-формы и т.д. Ближе к понимаю цифр получится сориентировать о стоимости одного нашего изделия.
Спасибо за замечание. Действительно, в этой публикации я не стал подробно повторять описание назначения устройства, исходя из того, что статья задумывалась как продолжение серии материалов, в которых последовательно описываются этапы его разработки. Поэтому основной акцент здесь сделан именно на текущем этапе и технических аспектах, а базовое описание устройства приводилось в предыдущих публикациях. В дальнейшем постараюсь учитывать это и давать краткое пояснение или ссылку на исходное описание устройства.
Не так давно выкладывал инструкцию как сделать личного чат-бота в телеграм. В моем случае он у меня был ограничен ответами на вопросы и возможностью запрограммировать автоматически публиковать сообщения в свои каналы. Тут возможности более широкие, удобно. Спасибо за статью!
Это одна из ошибок, которую я совершил. Лишь спустя большое количество времени я увидел, что производитель в своей документации указывает, что данные микроконтроллеры не рекомендуются для новых проектов. В свое оправдание могу лишь сказать, что мое основное образование - медицинское, а электроника - это хобби, которое начало перерастать в данный и другие проекты.
Что касается ESP32 WROOM, то с ними я знаком давно, когда собирал meshtastic и esp радио. Единственная причина (сугубо личная) была в том, что мне не она визуально не нравится. Концептуально - это отличное решение и удобное. Но я очень сильно хотел создать визуально плату самостоятельным, не модульным, решением.
Спасибо за статью! Сам увлекаюсь подобными экспериментами. С похожей целью рассматриваю к приобретению Roboduino D-Robotics RDK X5. По идее должна быстрее обрабатывать данные.
У нас разработано приложение для Android/iOS для управления устройством по BLE. Через приложение можно поменять частоту, мощность и продолжительность режима работы. Помимо этого собираются данные об общем времени работы, температуре платы, уровне заряда АКБ и т.д. Существуют различные научные труды, в которых применяются на частоте 10 Гц, 40 Гц и тд. Мы заложили возможность выбора любой частоты. Более того, можно половину светодиодов настроить на частоту 10 Гц, а другую на 20 Гц. Это сделано с запасом на исследования.
Что касается Wi-Fi, то разработана страничка для управлениями всеми этими параметрами наряду с BLE.
Соглашусь, что можно все сделать значительно проще, без BLE, Wi-Fi и т.д. и управлять напрямую на устройстве. Нам важно было ещё предусмотреть систему напоминаний для людей. Почти все забывают о том, что нужно регулярно проводить сеансы, поэтому в приложении на телефоны записали уведомления.
Мне как минимум известен один производить в России, который прошел полный путь с похожим изделием (или мой похож на его, тут как посмотреть). Ориентир успешного получения регистрационного удостоверения есть, поэтому будем идти по нему. На данный момент мы готовим всё необходимое для этого.
Немного заспойлерю вторую часть статьи в своем сообщении.
В работах по фотобиомодуляции нет единого стандарта в выборе параметров воздействия — частоты, мощности, типа источника света (светодиод или лазер) и области применения. К тому же многие исследования проводятся на небольшой выборке пациентов. Это усложняет систематизацию результатов и делает воспроизведение экспериментов возможным только при наличии оборудования, идентичного описанному в статьях.
Поэтому свое устройство я изначально проектировал максимально универсальным: — с возможностью установки на любую точку тела; — с регулировкой мощности, частоты модуляции (от 1 Гц до 10 кГц) и времени воздействия.
Благодаря этому можно воссоздать параметры воздействия из любой опубликованной работы и проверить достоверность полученных в ней результатов. Что, собственно, и происходит в настоящее время.
Что касается безопасности, в устройстве реализован комплекс мер защиты. Предусмотрена автоматическая защита от перегрева, а мощность излучения ограничена до 100 мВт/см² — безопасного уровня, подтвержденного последними исследованиями. Li-ion аккумулятор оснащен схемами защиты от переразряда и перезаряда, а материалы корпуса выполнены из гипоаллергенных и нетоксичных материалов, безопасных при длительном контакте с кожей.
Да и процесс разработки продолжается, а я рассказываю о том, как это происходит. Подробнее расскажу в следующей части.
Если говорить про фототерапию в целом, то в качестве примера могу отметить, что разработаны и применяются методические рекомендации лечения хронических дерматозов: https://niioz.ru/upload/iblock/41a/41aae2a43dfa87f6d627a5a5b7605515.pdf. Это лишь один из примеров применения. В большинстве работ указывают на эффективность фототерапии при различных заболеваниях кожи. Нельзя забывать и про фотосенсебилизацию.
Если углубляться глубже и рассматривать применение при других заболеваниях, то в большинстве случаев группы наблюдения небольшие и судить только по ним будет не совсем корректно. Несколько лет назад проводилось крупное исследование NEST. Оно состояло из нескольких этапов. Главное, в него было включено более 500 пациентов с последствиями черепно-мозговых травм. Первые два исследования NEST-1,2 в своих выводах отмечали положительную тенденцию, а NEST-3 они решили прервать, так как при предварительных расчетах определили отсутствие эффекта. Я пытался разобраться в причинах и увидел, что в своем протоколе они лишь однократно! и непродолжительно воздействовали на область повреждения головного мозга и ожидали получить результат. Предположу, что именно это явилось причиной остановки исследования. Другие исследователи в своих протоколах применяют более продолжительно ФБМ и отмечают его эффективность.
Одна из самых главных проблем, если говорить про фотобиомодуляцию (ФБМ), - это оценка его эффективности. Объективизации. Практически все статьи базируются на субъективной оценке изменений по шкале боли и другим неврологическим шкалам. Это серьезная проблема, которая формирует условия предвзятости со стороны заинтересованных людей. Да, можно провести двойное/тройное слепое рандомизированное исследование. Там мы оценим вклад плацебо и сделаем работу "честнее". В свою очередь, со своей сторон, я инициировал оценку эффективности ФБМ под контролем ЭНМГ у пациентов с последствиями перенесенного инсульта. Планируется оценивать мышечный ответ до и спустя 2 недели ежедневных процедур ФБМ.
Я более скажу, светотерапия, как таковая, появилась со времён Гиппократа. А с появлением искусственного света датируются труды 1882 годом (электрический свет Финсена для лечения заболеваний кожи). Позже наш соотечественник, Олег Лосев, получил патент на устройство "световое реле", что является прародителем современного светодиода. Но в истории "отцом" светодиодов является Ник Холоньяк, который в 1962 году создал первый красный светодиод.
История у них давняя, но принципиальным, что я пытался отразить в статье, это использование именно светодиодов с длиной волны 810 нм. Зачастую все производители используют 660 нм (видимый красный), так как она самый экономически доступный. Согласно публикациям, она эффективна для кожного покрова (кожа, волосы), но глубже излучение не проникает, отсюда и отсутствие значимых эффектов.
Я постараюсь более подробно рассказать об этом в следующей статье.
Можно, но зачем столь радикально :) В прошлом году была опубликована любопытная статья, в которой описали возможности фотобиомодуляции. Вот сам источник, дабы не быть голословным: ссылка. Если словами, то суть такая:
В работе Alexander R Guillen и соавт. моделировали воздействие света мощностью 10, 100 и 1000 мВт/см2 на ткани головного мозга с использованием 3D системы высокого разрешения (1 мм) на анатомически реалистичной модели головы человека. Авторы не рекомендуют применять световое излучение мощность свыше 1000 мВт/см2 ввиду того, что это приводит к повышению температуры поверхности головы в точке F3 (лобно‑париетальной области слева по стандартной системе 10‑20 для ЭЭГ) на 3,76°C, а температуры головного мозга - на 0,57°C, что, по мнению авторов, выходит за рамки безопасных значений температуры. Применение светового излучения мощностью ниже 100 мВт/см2 признано безопасным, поскольку при этом повышение температур кожи головы и головного мозга не превышает 0,38°C и 0,06°C соответственно. Кроме того, авторы обнаружили, что свет при тФБМ может проникать более чем на 10 см от поверхности головы, достигая коры и белого вещества головного мозга.
Если коротко — устройство относится к классу систем фотобиомодуляции. Мы делаем свой инженерный аналог зарубежных устройств вроде Vielight Neuro или Neuradiant, которые используют свет для неинвазивного воздействия на ткани.
Наш вариант задуман универсальным: его можно применять не только для воздействия на головной мозг, но и на другие области тела.
В устройстве используются мощные светодиоды с длиной волны 810 нм — это один из наиболее исследованных диапазонов, который достаточно хорошо проникает в ткани. Также реализована гибкая настройка частоты модуляции, которую можно менять практически на любую — чтобы работать с разными режимами и исследовательскими протоколами.
Что касается эффективности — фотобиомодуляция сейчас активно изучается. Есть довольно много научных работ, которые рассматривают её как перспективный неинвазивный метод воздействия на нервную ткань. Считается, что свет в диапазоне примерно 600–1100 нм может влиять на клеточный энергетический обмен (через митохондрии), что потенциально может менять активность нейронов. Поэтому технологию исследуют, например, в контексте реабилитации после травм и инсульта, когнитивных нарушений, неврологических состояний и других заболеваний.
По стоимости пока затруднительно сказать, так как разработка прототипа отличается от серийных устройств. Помимо этого еще не включены расходы на получение сертификации, РУ, производства "настоящей" пресс-формы и т.д. Ближе к понимаю цифр получится сориентировать о стоимости одного нашего изделия.
Спасибо за замечание. Действительно, в этой публикации я не стал подробно повторять описание назначения устройства, исходя из того, что статья задумывалась как продолжение серии материалов, в которых последовательно описываются этапы его разработки. Поэтому основной акцент здесь сделан именно на текущем этапе и технических аспектах, а базовое описание устройства приводилось в предыдущих публикациях. В дальнейшем постараюсь учитывать это и давать краткое пояснение или ссылку на исходное описание устройства.
Не так давно выкладывал инструкцию как сделать личного чат-бота в телеграм. В моем случае он у меня был ограничен ответами на вопросы и возможностью запрограммировать автоматически публиковать сообщения в свои каналы. Тут возможности более широкие, удобно. Спасибо за статью!
Это одна из ошибок, которую я совершил. Лишь спустя большое количество времени я увидел, что производитель в своей документации указывает, что данные микроконтроллеры не рекомендуются для новых проектов. В свое оправдание могу лишь сказать, что мое основное образование - медицинское, а электроника - это хобби, которое начало перерастать в данный и другие проекты.
Что касается ESP32 WROOM, то с ними я знаком давно, когда собирал meshtastic и esp радио. Единственная причина (сугубо личная) была в том, что мне не она визуально не нравится. Концептуально - это отличное решение и удобное. Но я очень сильно хотел создать визуально плату самостоятельным, не модульным, решением.
Теперь пожинаю плоды :)
Спасибо за статью! Сам увлекаюсь подобными экспериментами. С похожей целью рассматриваю к приобретению Roboduino D-Robotics RDK X5. По идее должна быстрее обрабатывать данные.
У нас разработано приложение для Android/iOS для управления устройством по BLE. Через приложение можно поменять частоту, мощность и продолжительность режима работы. Помимо этого собираются данные об общем времени работы, температуре платы, уровне заряда АКБ и т.д. Существуют различные научные труды, в которых применяются на частоте 10 Гц, 40 Гц и тд. Мы заложили возможность выбора любой частоты. Более того, можно половину светодиодов настроить на частоту 10 Гц, а другую на 20 Гц. Это сделано с запасом на исследования.
Что касается Wi-Fi, то разработана страничка для управлениями всеми этими параметрами наряду с BLE.
Соглашусь, что можно все сделать значительно проще, без BLE, Wi-Fi и т.д. и управлять напрямую на устройстве. Нам важно было ещё предусмотреть систему напоминаний для людей. Почти все забывают о том, что нужно регулярно проводить сеансы, поэтому в приложении на телефоны записали уведомления.
Код исправен. Сообщение, опубликованное в статье, как раз было сделано через него.
Мне как минимум известен один производить в России, который прошел полный путь с похожим изделием (или мой похож на его, тут как посмотреть). Ориентир успешного получения регистрационного удостоверения есть, поэтому будем идти по нему. На данный момент мы готовим всё необходимое для этого.
Истина очень близка к указанной сумме. В следующей части постараюсь расписать про экономику.
Немного заспойлерю вторую часть статьи в своем сообщении.
В работах по фотобиомодуляции нет единого стандарта в выборе параметров воздействия — частоты, мощности, типа источника света (светодиод или лазер) и области применения. К тому же многие исследования проводятся на небольшой выборке пациентов. Это усложняет систематизацию результатов и делает воспроизведение экспериментов возможным только при наличии оборудования, идентичного описанному в статьях.
Поэтому свое устройство я изначально проектировал максимально универсальным:
— с возможностью установки на любую точку тела;
— с регулировкой мощности, частоты модуляции (от 1 Гц до 10 кГц) и времени воздействия.
Благодаря этому можно воссоздать параметры воздействия из любой опубликованной работы и проверить достоверность полученных в ней результатов. Что, собственно, и происходит в настоящее время.
Что касается безопасности, в устройстве реализован комплекс мер защиты. Предусмотрена автоматическая защита от перегрева, а мощность излучения ограничена до 100 мВт/см² — безопасного уровня, подтвержденного последними исследованиями. Li-ion аккумулятор оснащен схемами защиты от переразряда и перезаряда, а материалы корпуса выполнены из гипоаллергенных и нетоксичных материалов, безопасных при длительном контакте с кожей.
Да и процесс разработки продолжается, а я рассказываю о том, как это происходит. Подробнее расскажу в следующей части.
Если говорить про фототерапию в целом, то в качестве примера могу отметить, что разработаны и применяются методические рекомендации лечения хронических дерматозов: https://niioz.ru/upload/iblock/41a/41aae2a43dfa87f6d627a5a5b7605515.pdf. Это лишь один из примеров применения. В большинстве работ указывают на эффективность фототерапии при различных заболеваниях кожи. Нельзя забывать и про фотосенсебилизацию.
Если углубляться глубже и рассматривать применение при других заболеваниях, то в большинстве случаев группы наблюдения небольшие и судить только по ним будет не совсем корректно. Несколько лет назад проводилось крупное исследование NEST. Оно состояло из нескольких этапов. Главное, в него было включено более 500 пациентов с последствиями черепно-мозговых травм. Первые два исследования NEST-1,2 в своих выводах отмечали положительную тенденцию, а NEST-3 они решили прервать, так как при предварительных расчетах определили отсутствие эффекта. Я пытался разобраться в причинах и увидел, что в своем протоколе они лишь однократно! и непродолжительно воздействовали на область повреждения головного мозга и ожидали получить результат. Предположу, что именно это явилось причиной остановки исследования. Другие исследователи в своих протоколах применяют более продолжительно ФБМ и отмечают его эффективность.
Одна из самых главных проблем, если говорить про фотобиомодуляцию (ФБМ), - это оценка его эффективности. Объективизации. Практически все статьи базируются на субъективной оценке изменений по шкале боли и другим неврологическим шкалам. Это серьезная проблема, которая формирует условия предвзятости со стороны заинтересованных людей. Да, можно провести двойное/тройное слепое рандомизированное исследование. Там мы оценим вклад плацебо и сделаем работу "честнее". В свою очередь, со своей сторон, я инициировал оценку эффективности ФБМ под контролем ЭНМГ у пациентов с последствиями перенесенного инсульта. Планируется оценивать мышечный ответ до и спустя 2 недели ежедневных процедур ФБМ.
Я более скажу, светотерапия, как таковая, появилась со времён Гиппократа. А с появлением искусственного света датируются труды 1882 годом (электрический свет Финсена для лечения заболеваний кожи). Позже наш соотечественник, Олег Лосев, получил патент на устройство "световое реле", что является прародителем современного светодиода. Но в истории "отцом" светодиодов является Ник Холоньяк, который в 1962 году создал первый красный светодиод.
История у них давняя, но принципиальным, что я пытался отразить в статье, это использование именно светодиодов с длиной волны 810 нм. Зачастую все производители используют 660 нм (видимый красный), так как она самый экономически доступный. Согласно публикациям, она эффективна для кожного покрова (кожа, волосы), но глубже излучение не проникает, отсюда и отсутствие значимых эффектов.
Я постараюсь более подробно рассказать об этом в следующей статье.
Спасибо, исправил.