BR102015004473B1

BR102015004473B1 - Aparelho transdutor de ultrassom

Info

Publication number: BR102015004473B1
Application number: BR102015004473-9A
Authority: BR
Inventors: José Ricardo De Souza
Original assignee: Ibramed Indústria Brasileira De Equipamentos Médicos Eireli
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2023-04-25
Also published as: BR102015004473A2

Abstract

APARELHO TRANSDUTOR DE ULTRASSOM A presente invenção trata de um aparelho transdutor de ultrassom (1) que compreende uma manopla de aplicação (2) e um conjunto de transduçâo (3); o dito conjunto de transdução (3) é capaz de emitir ondas de ultrassom focalizadas com potência elevada e superior a 10W para aplicações terapêuticas e/ou estéticas.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção pertence ao campo aparelhos para produzir vibrações mecânicas de frequência infrassônica, sônica ou ultrassônica, especificamente, aparelhos para produzir vibrações mecânicas de frequência ultrassônica incluindo a focalização da vibração emitida.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Desde a introdução do ultrassom como recurso terapêutico há mais de 50 anos, suas ações biológicas têm sido investigadas. O ultrassom terapêutico é uma modalidade de energia sonora longitudinal que, ao ser transmitido aos tecidos biológicos é capaz de produzir alterações celulares por efeitos mecânicos e térmicos. O ultrassom terapêutico compreende uma faixa de frequência que varia de 20 kHz a 5 MHz e suas atuais aplicabilidades variam de acordo com sua a frequência, potência e forma do transdutor. O transdutor pode ser plano (não focalizado) ou curvo (focalizado).

[003] O ultrassom terapêutico plano consiste em um recurso bastante usado na fisioterapia para a reabilitação física e utiliza seus feitos mecânicos e térmicos para promover o reparo e a regeneração em tecidos ósseos, musculares e tegumentares, além de auxiliar na permeação de ativos através da sonoforese. Nestas modalidades de tratamento geralmente são usadas baixas intensidades de energia. Ainda com transdutor plano, porém associado a correntes eletroterapêuticas, o ultrassom é utilizado em tratamentos estéticos incluindo o tratamento da celulite e gordura localizada com o uso de altas intensidades de energia (até 3 W/cm2) com o intuito de favorecer a lipólise, a drenagem tecidual e a reorganização tecidual.

[004] O ultrassom terapêutico focalizado - HIFU (High Intensity Focused Ultrasound) foi idealizado para tratamento de tumores por aquecimento tecidual e ablação. A primeira pesquisa com essa proposta terapêutica surgiu em 1942, porém só foi descrita em humanos em 1960. A habilidade do HIFU em atingir volumes celulares a profundidades controladas surgiu como uma atraente proposta para a utilização em tratamentos estéticos para uma modelagem não invasiva do contorno corporal.

[005] O HIFU para uso estético consiste na propagação da energia ultrassônica através dos tecidos biológicos sem causar danos, os feixes de ultrassom carregam energia que convergem dentro do volume ou área focal, o que pode causar um aumento local da cavitação e da temperatura em uma magnitude suficiente para causar lesão do tecido adiposo subcutâneo com consequente lise dos adipócitos na área de tratamento. Isso ocorre sem danos aos tecidos ao redor ou sobrejacente.

[006] Na literatura de patentes vemos diversos aparelhos terapêuticos e/ou estéticos capazes de emitir ultrassom. Por exemplo, o PI 0716605-2 descreve um sistema de lipoplastia de ultrassom externa (EUL) que compreende um transmissor e um transdutor de múltiplos canais. Já o PI 1105359-3 trata de um sistema para fornecer um HIFU sobre um tecido conjuntivo que é capaz de remover ao menos uma parte dos tecidos tratados.

[007] O pedido de patente americano US2014155747 antecipa um aparelho de ultrassom que opera tanto como ultrassom HIFU como ultrassom para imagem e, possui uma pluralidade de cristais piezoelétricos funcionais.

[008] WO0182777 descreve trata de um método não invasivo de caracterização de um tecido, que emprega um transdutor ultrassom tipo HIFU.

[009] E ainda, a patente americana US6042556 que antecipa um sistema para tratamento por ultrassonografia de uma massa não homogênea que compreende a utilização de múltiplos transdutores de ultrassom tipo HIFU.

[010] Portanto, como pode ser visto, não há até o presente momento, nenhuma descrição de transdutores de ultrassom capaz de emitir ondas de ultrassom focalizadas e de alta frequência para aplicações terapêuticas e/ou estéticas.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[011] O objetivo desta invenção é propor um aparelho transdutor de ultrassom que é capaz de emitir ondas de ultrassom, focalizadas e de alta frequência para aplicações terapêuticas e/ou estéticas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[001] Para se obter uma total e completa visualização do objeto desta patente de modelo de utilidade, acompanham os desenhos aos quais se faz referências conforme abaixo.

[002] A Figura 1 é a vista lateral do aparelho transdutor de ultrassom com todos os seus constituintes principais.

[012] A Figura 2 é uma vista em perspectiva da manopla de aplicação.

[013] A figura 3 é uma vista da seção frontal do conjunto de transdução.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[014] A presente invenção trata um aparelho transdutor de ultrassom capaz de emitir ondas de ultrassom, focalizadas e de alta frequência, para aplicações terapêuticas e/ou estéticas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[015] A invenção se refere a um aparelho transdutor de ultrassom 1 que compreende uma manopla de aplicação 2 e um conjunto de transdução 3.

[016] A manopla 2 envolve o conjunto de transdução 3 e possui uma zona de pega 21 mais estreita em relação a um cabeçote 22 que acomoda o dito conjunto de transdução 3. No interior da zona de pega 21 há um cabo conector que leva energia para o funcionamento do conjunto 3.

[017] Na porção final do cabeçote 22 é posicionado um anel de direcionamento 23 que proporciona uma cavidade que distancia o conjunto de transdução 3 do alvo de ultrassom e não permite que ocorram danos a pele do paciente. Esta cavidade isola mecanicamente o conjunto de transdução 3 do paciente e permite que seja aplicado um meio químico por onde ocorrerá todo o acoplamento de ultrassom. O meio químico de acoplamento é pertencente ao estado da técnica, podendo, por exemplo, ser um gel condutor de ultrassom.

[018] Além disso, o dito anel de direcionamento 23 viabiliza que o todo o acoplamento ocorra entre o gel condutor aplicado na cavidade e a pele. Isto garante que não existam pontos de concentração de ultrassom na pele, evitando possíveis queimaduras. O anel de direcionamento 23 também evita que o foco de ultrassom sofra grandes refrações e atinja tecidos não desejados abaixo da camada de gordura do paciente.

[019] Preferencialmente, o anel de direcionamento 23 é feito de material plástico e, é rosqueado ou encaixado na porção final do cabeçote 22.

[020] Mais preferencialmente ainda, o anel de direcionamento 23, é de polietileno.

[021] O conjunto de transdução 3 é consistido de cristal piezoelétrico 31, um corpo 32, uma lente 33 e um sensor de temperatura.

[022] O cristal piezoelétrico 31 converte a energia mecânica em energia sonora e proporciona ultrassom na faixa de frequência compreendida entre 1,2 e 3,3 MHz, com modulação de entre 20 e 40 kHz e, potência de entre 1 e 60 W.

[023] Preferencialmente, o cristal piezoelétrico 31 proporciona um ultrassom com frequência compreendida entre 1,5 e 2,0 MHz, modulação de entre 27 e 35 kHz e, potência de entre 2 e 30 W.

[024] O corpo 32 é usinado em alumínio e, é a porção do conjunto de transdução 3 que conduz a energia produzida pelo cristal piezoelétrico 31 à lente 33.

[025] A lente 33 é convexa e feita de um metal que possibilita a multiplicação do comprimento de onda por um fator maior que 3. Preferencialmente, nessa invenção, a lente 33 é de alumínio.

[026] O uso de uma lente com comprimento mecânico sendo múltiplo do comprimento de onda no material proporciona um ótimo rendimento no conjunto de transdução 3 além de proporcionar o uso do aparelho 1 em potências acima de 10W por longos períodos, sem a necessidade de refrigeração forçada do conjunto. O não aquecimento excessivo do conjunto de transdução 3 viabiliza a aplicação deste aparelho por longos períodos, permitindo o tratamento de grandes áreas e em pacientes sucessivos.

[027] Além disso, o sensor de temperatura, não mostrado nas figuras anexas, detecta a temperatura na região de contato do ultrassom com a pele do paciente e promove o desligamento do aparelho 1 quando a temperatura atinge valores entre 38 e 42 °C. Preferencialmente, o sensor de temperatura desliga o aparelho 1 quando a temperatura de contato atinge 41°C.

[028] Embora a invenção tenha sido amplamente descrita, é óbvio para aqueles versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem que as referidas alterações não estejam cobertas pelo escopo da invenção.

Claims

1. Aparelho transdutor de ultrassom (1), caracterizado por compreender uma manopla de aplicação (2) e um conjunto de transdução (3); por na porção final do cabeçote (22) ser posicionado um anel de direcionamento (23) que proporciona uma cavidade que distancia o conjunto de transdução (3) do alvo de ultrassom e não permite que ocorram danos a pele do paciente; e por o conjunto de transdução (3) ser consistido de cristal piezoelétrico (31), um corpo 32, uma lente 33 e um sensor de temperatura.

2. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a manopla (2) envolver o conjunto de transdução (3) e possuir uma zona de pega (21) mais estreita em relação ao cabeçote (22) que acomoda o dito conjunto de transdução (3).

3. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que no interior da zona de pega (21) haver um cabo conector que leva energia para o funcionamento do conjunto (3).

4. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o anel de direcionamento (23) ser feito de material plástico e, ser rosqueado ou encaixado na porção final do cabeçote (22) .

5. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o anel de direcionamento (23) ser de polietileno.

6. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o cristal piezoelétrico (31) converter a energia mecânica em energia sonora e proporcionar um ultrassom na faixa de frequência compreendida entre 1,2 e 3,3 MHz, com modulação de entre 20 e 40 kHz e, potência de entre 1 e 60 W.

7. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o cristal piezoelétrico (31) proporcionar um ultrassom com frequência compreendida entre 1,5 e 2,0 MHz, modulação de entre 27 e 35 kHz e, potência de entre 2 e 30 W.

8. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o corpo (32) ser usinado em alumínio.

9. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a lente (33) ser convexa e feita de um metal que possibilita a multiplicação do comprimento de onda por um fator maior que 3.

10. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a lente (33) ser de alumínio.

11. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser desligado quando o sensor de temperatura detectar a temperatura entre 38 e 42 °C na região de contato do ultrassom com a pele do paciente.