CN117693379A - 用于进行透热和肌肉刺激治疗的设备 - Google Patents
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Abstract
用于进行透热和肌肉刺激治疗的设备，包括：单个功率发生器(1)，其连接有返回电极(2)，并且在相反的极处，连接有至少两个电极(3)，这两个电极定位在手持件(10)上并且借助于绝缘材料(9)彼此分离；电子控制单元(4)，其被配置为管理由所述功率发生器(1)在所述返回电极(2)和所述至少两个电极(3)之间供应的功率，其特征在于，所述控制单元(4)被配置为在手持件(3)上的电极和返回电极(2)之间生成由两个功能信号的组合构成的电压信号：第一功能信号，其包括生成透热疗法的频谱中的一系列脉冲(7)；第二功能信号，其包括一系列时变振幅射频脉冲，对于该第二功能信号，脉冲的最大电压随时间的发展提供了与肌肉(8)的动作电位的发展相同的波形，所述第一信号和第二信号被组合，使得其振幅以独立的方式进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及包括用于对组织和肌肉进行治疗、特别是透热(diathermic)疗法和电刺激治疗的设备的技术领域。
背景技术
透热疗法是一种通过对身体内部部分施加低压和高压电流、磁波和超声波来升高身体内部部分温度的疗法；它用于治疗一些风湿性肌肉疾病。替代地，肌肉电刺激器由连接到一系列电极的低频电流发生器组成，其用途是用来发展和增强肌肉。本发明涉及一种用于通过透热疗法和肌肉刺激的组合作用进行电刺激的治疗的设备。更特别地，本发明提供了一种能够通过施加由透热疗法与肌肉电刺激相结合产生的热量来治疗肌肉的设备。
现有技术
用于进行透热疗法的多种设备在现有技术中是已知的并且通常被使用，其中在文献US2017189227、WO2013103891、US4249437、ITNA20110019、US7035691中描述了那些设备。一般而言，这些电子医疗机器通过施加两个电极，例如通过在待治疗的身体区域上使用粘合板，来操作；接下来，借助于所述电极将具有根据患者病理选择的强度的电流施加到患者。
所施加的电流通过焦耳效应在患者体内产生一定量的热量，该热量是身体阻抗的函数并且因此取决于布置在待治疗的身体区域上的电极之间的距离。
以这种方式产生的热量将导致两个电极之间的路径中的患者身体区域的温度升高，不是表面的，而是位于深层。所达到的温度由所施加的功率的变化来控制，并且可以根据待治疗的病理来选择。
这种治疗在运动康复中被广泛使用，并且通常随后进行电刺激治疗以提高其有效性。
事实上，身体发热会刺激脂肪分解，即甘油三酯裂解为游离脂肪酸和甘油的代谢过程。然后，由于肌肉电刺激治疗，这些脂肪酸被消耗，其有效性通过之前的透热治疗而最大化，因为电刺激治疗的持续时间相同，加热的肌肉比未加热的肌肉燃烧更多的脂肪酸。
如今，透热疗法被用于运动康复，作为电刺激的准备步骤，以使其效果最大化。
将透热疗法与电刺激相结合会非常方便，事实上，与仅使用电刺激的效果相比，它将允许更快地治疗每块肌肉。治疗时间的减少显然将允许在仅一次疗程中治疗更多的肌肉群，或者作为能够同时治疗更多患者的替代方案。
存在以多种方式将热施加与电刺激相结合的设备。
例如，用于生成热量的微波与用于肌肉刺激的电刺激一起使用。无论如何，由于微波是高频电磁场，因此对于操作者和患者来说，使用微波都存在风险。
事实上已知，照射频率越高，与周围生物组织的相互作用越强；此外，微波减少了组织的穿透深度，因为大部分能量被表层吸收。
还存在能够进行透热疗法和电刺激的设备，例如US2021/0023364A1，但是其特征在于需要针对每种能量源使用更多分立的发生器。
不利的是，这些机器针对每个能量源被提供分立的电极对，并且还使用DC脉冲进行肌肉刺激(EMS)，如文献中已知的，其由于在这样的频率下表面组织的高阻抗，作用范围具有明显的限制。
这些设备的另一个限制是它们具有平坦的电极表面，因此在电极通过皮肤表面的凹凸区域期间，电极表面的很大一部分失去与皮肤的接触这一事实。
在这种情况下，会出现在照射功率相同的情况下，电极表面单元的能量密度较大，从而出现治疗区域过热现象，有烧伤的风险。为了避免由于该问题引起的烧伤，在现有技术已知的设备中，需要使用比实际需要的电强度更低的电强度的透热治疗。但是，以这种方式，加热施加是温和的，因此治疗的有效性显著降低。
现有技术中已知的设备的另一个限制是其上安装有在皮肤上滑动的电极的手持件，因为其由操作者移动，因此在身体表面上必然具有不恒定的滑动速度。
如果这种速度变化非常显著，那么由于电刺激和透热疗法参数不依赖于手持件加速度，因此在速度较高的区域中，热和电刺激施加较低，反之亦然。
显然，这些方面会导致速度突然变化的那些区域中治疗有效性降低，并且治疗将基本上取决于操作者在皮肤上通过期间保持滑动速度恒定而没有突然加速的技能。
还有许多型号的肌肉电刺激器可以使治疗有效性最大化。
US4249537A中示出了一个示例，其描述了一种刺激和控制肌肉收缩的装置，该装置包括用于接触身体上一定距离的位置的导电电极。
US7035691B2中描述了另一个示例，其示出了在肌肉共振序列中生成具有最佳间隔的脉冲并且被配置为提供均匀收缩的方法和设备。
还存在其它已知的解决方案，其表示在温度受控环境内使用电刺激器，以便借助于从外部施加热量来提高电刺激的有效性。
发明内容
根据第一目标，本发明提供了一种单源设备，其被配置为以深度且与透热治疗相结合的方式对肌肉进行电刺激。
根据另一个目标，本发明提供了一种设备，其被配置为对透热热施加进行最大化同时避免烧伤治疗区域，以获得有效的血管舒张效果，这种效果增加了肌肉氧合并使治疗有效性最大化。
根据另一个目标，本发明提供一种设备，其被配置为适应透热治疗和电刺激的电强度参数，同时补偿电极在待治疗区域上滑动期间的速度变化。
根据另一个目标，本发明提供了一种设备，其被配置为改变强度和肌肉加热深度，以便能够以独立的方式执行组合且优化的电刺激动作。
本发明实现了预定的目标，因为它是一种用于执行透热和肌肉刺激治疗的设备，包括：
-单个功率发生器(1)，其连接有返回电极(2)，并且在相反的极处，连接有至少两个电极(3)，这两个电极定位在手持件(10)上并且借助于绝缘材料(9)彼此分离，
-电子控制单元(4)，其被配置为管理由所述功率发生器(1)在所述返回电极(2)和所述至少两个电极(3)之间供应的功率，其特征在于，所述电子控制单元(4)被配置为在手持件(3)上的电极和返回电极(2)之间生成由两个功能信号的组合构成的整体电压信号；
-第一功能信号，其包括生成透热疗法的频谱中的一系列脉冲(7)；
-第二功能信号，其包括一系列时变振幅射频脉冲，对于该第二功能信号，脉冲的最大电压随时间的发展提供的波形等于能够克服皮肤电阻和到达深层的肌肉(8)的动作电位的发展，
所述第一信号和第二信号被组合，使得其振幅以独立的方式进行控制。
附图说明
现在将参考附图1至6描述该设备。在图1中，示出了该设备的主要元件的示意图；在图2中，示出了借助于该设备的治疗示例；在图3中，在时间/施加电压图表上示出了用于执行透热治疗的信号的示例方案，并且其施加电压的值具有恒定峰值和零平均值；在图4中，示出了肌肉动作电位时间发展；在图5中，示出了通过调制射频部分获得的动作电位脉冲；在图6中，示出了在组织中产生收缩效果和透热效果的两个上述功能信号的组合示例。
具体实施方式
参考附图所示，在优选实施例中，根据本发明的设备包括：
-手持件(10)，其设有至少两个电极(3)，这两个电极(3)由绝缘材料(9)彼此分离；
-单个功率发生器(1)(示出在外壳(6)内部)，其连接有返回电极(2)，并且在相反的极处，连接有所述至少两个电极(3)。
该设备被配置为使得第一电极(2)可以定位成与肌肉处的皮肤接触，以接受与透热疗法相结合的电刺激，同时借助于所述手持件(10)在同一肌肉的皮肤上定位所述至少两个电极(3)。手持件的移动还可以对此类肌肉进行按摩。
该设备还包括电子控制单元(4)，其电连接到功率发生器(1)并且被配置为管理由功率发生器(1)在第一电极(2)和所述至少两个电极(3)之间供应的功率。
电子控制单元(4)被配置为在手持件(3)上的电极和返回电极(2)之间生成由两个功能信号的组合构成的整体电压信号；
-第一功能信号，其包括生成透热疗法的频谱中的一系列脉冲(7)；
-第二功能信号，其包括一系列时变振幅射频脉冲，对于该第二功能信号，脉冲的最大电压随时间的发展提供了等于肌肉(8)的动作电位的发展的波形，所述第一信号和第二信号被组合，使得其振幅以独立的方式进行控制。
需要指出的是，参考第一信号，对于生成透热疗法的频谱而言，意在300kHz与1000kHz之间的频率。此外，优选地，信号的平均值等于0，并且可以借助于信号振幅(最大电压值)来控制透热效果。
替代地，参考第二功能信号，需要指出的是，该RF突发包的重复引起肌肉收缩，并且其频率取决于这种包随时间的重复。
可以设置的参数为：
-每个功能信号的持续时间可以在20us到40us之间变化；
-第二功能信号的重复频率在0.5Hz和500Hz之间；
-脉冲的频率在300kHz到1MHz之间。
在一个肌肉收缩和另一个肌肉收缩之间的时间间隔中，可以发送图3中示意的类型的并且仅对应于先前描述的第一功能信号的透热信号。
此外，该设备包括用于测量流过定位在手持件上的所述至少两个电极(3)中的每一个的电流的设备，并且所述控制单元(4)被配置为通过以与设在手持件(3)上的对于其所测量的电流强度为零的至少一个电极的数量成正比的方式降低所述第一功能信号的电压来降低透热治疗的强度。
由于本发明，可以从单个功率发生器开始独立于透热脉冲来控制刺激脉冲，事实上，电刺激脉冲振幅和透热作用的控制都得到了扩展。例如，通过增加收缩脉冲振幅，收缩强度增加。通过增加射频振幅，传递到深层组织的热强度增加。
此外，优选地，为了解决与手持件在皮肤上不均匀滑动相关的突然速度变化的技术问题，并且为了使治疗不依赖于操作者，手持件(10)可以设有至少一个连接到电子控制单元(4)的加速度计(11)。电子控制单元被配置为在输入中接收由所述加速度计检测到的加速度信号、对该信号进行积分以获得速度信号，并以与手持件在治疗区域上的滑动速度成正比的方式增加供应的功率。
以这种方式，作为手持件在皮肤上滑动速度的函数，热量施加被最大化，并且治疗不依赖于操作者保持滑动速度恒定的技能，而是自动适应治疗。
在分隔至少两个电极(3)的绝缘区域(9)处，优选地设有至少一个温度传感器(12)，其被配置为检测皮肤温度值并通过控制和调整功率以及通过在皮肤温度超过预定警报阈值的情况下立即中断治疗来进行干预。此外，优选地，手持件(10)的其上定位有所述至少两个电极(3)的表面设有与皮肤(13)接触的弯曲边缘，以适于身体的凹表面和凸表面。由于透热效果产生的热量施加，会发生血管舒张，肌肉纤维以较小的摩擦滑动，同时肌肉的氧合作用增加，从而减少乳酸的形成。通过使用传统的电刺激器，肌肉在无氧状态下工作，这会导致引起疼痛的乳酸的形成，因此需要以1比5的典型比率来减少肌肉工作周期。因此，通常使用较低的刺激，对肌肉的影响减少。此外，通过使用利用较低频率的传统电刺激器，对更深的肌肉筋膜不关注，而仅关注表面，相反，生成的收缩脉冲，因为它是射频脉冲，因此能够关注深层肌肉筋膜，因为在这样的频率下组织阻抗较低。此外，通过改变功能信号(7)的频率，可以对肌肉加热深度起作用，从而通过替代振幅和持续时间而是可以管理肌肉(8)的动作电位的强度以及同一肌肉的收缩强度起作用来执行电刺激的组合和优化动作。
在优选实施例中，设在手持件上的电极中的至少一个充当返回电极。
在另一个优选但非限制性的实施例中，该设备包括多个手持件和多个功率发生器(1)，每个功率发生器被配置为控制相应的手持件，使得多个手持件可以同时工作。
Claims (11)
1.一种用于进行透热和肌肉刺激治疗的设备，包括：
-单个功率发生器(1)，连接有返回电极(2)，并且在相反的极处，连接有至少两个电极(3)，所述至少两个电极(3)定位在手持件(10)上并且借助于绝缘材料(9)彼此分离，
-电子控制单元(4)，被配置为管理由所述功率发生器(1)在所述返回电极(2)和所述至少两个电极(3)之间供应的功率，
其特征在于，
所述电子控制单元(4)被配置为在手持件上的电极(3)和返回电极(2)之间生成由两个功能信号的组合构成的整体电压信号；
-第一功能信号，包括生成透热疗法的频谱中的一系列脉冲(7)；
-第二功能信号，包括一系列时变振幅射频脉冲，对于该第二功能信号，脉冲的最大电压随时间的发展提供与肌肉(8)的动作电位的发展相同的波形，所述第一信号和第二信号被组合，使得其振幅以独立的方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一信号具有零平均值并且频率在300kHz与1000MHz之间。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二信号的特征在于：
-波形的持续时间在20us和40us之间；
-重复频率在0.5Hz和500Hz之间；
-并且特征在于所述射频脉冲的频率在300kHz和1MHz之间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述信号包括从所述两个功能信号的组合导出的信号的循环重复。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于测量流过定位在手持件上的所述至少两个电极(3)中的每一个的电流的部件。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述控制单元(4)被配置为通过以与设在手持件(3)上的对于其所测量的电流强度为零的电极的数量成正比的方式改变所述第一功能信号的电压来调整透热治疗的强度。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个加速度计(11)，所述加速度计(11)与所述手持件(10)集成并且连接到所述电子控制单元(4)，所述电子控制单元被配置为在输入中接收由所述加速度计检测到的加速度信号，对该信号进行积分以获得速度信号，并以与手持件在治疗区域上的滑动速度成正比的方式调整供应的功率。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述手持件(10)还至少包括被配置为检测皮肤温度值的温度传感器(12)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述手持件(10)的其上定位有所述至少两个电极(3)的表面设有与皮肤接触的弯曲边缘(13)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，设在手持件上的电极中的至少一个电极充当返回电极。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，包括多个手持件和多个功率发生器(1)，每个功率发生器被配置为控制相应的手持件，使得多个手持件能够同时工作。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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