CZ26055U1 - Zarízení na tlumení bolesti vibracemi - Google Patents

Description

Dosavadní stav techniky

Elektrické přístroje používané ve zdravotnictví při léčbě a předcházení bolesti, které odvozují svoji podstatu od periferní stimulace využívají převážně kmitu elektrických nebo mechanických v rozsahu 2 až 200 Hz. Podle kmitočtu se dělí na přístroje používající nízké kmitočty, střední nebo nejčastěji vysoké, kterými se rozumí rozsah od 50 do 200 Hz.

Podle uspořádání se rozeznávají tyto typy:

a. Přístroje TENS (transdermální elektrická neuro-stimulace). Mají stimulační elektrody, které se přímo a vodivě musí přiložit na ošetřovanou oblast. Jsou koncipovány na základě mikroprocesoru, který dovoluje volbu různých režimů dráždění dané oblasti. Jejich upevnění na kůži je často problematické, vlastní elektrody j sou někdy příčinou alergické reakce na místě nalepení. Pokud má pacient kardiostimulátor, mohou při nevhodném umístění způsobit poruchy rytmu stahů srdečního svalu.

b. Mechanické vibrační s výstředníkem. Jsou to izolované jednotlivé nebo pevně mechanicky spojené systémy, které proto nedovolují vznik náležité úrovně vlastních kmitů ani interference v ošetřované oblasti. Mají velkou spotřebu a jsou poruchové.

c. Vibrační s elektromagnetem buzeným střídavým elektrickým proudem, zpravidla odvozeným od kmitočtu sítě. Jejich výkon je dostatečný, ale nejsou plně mobilní a je potřeba zvláště bezpečné konstrukce, aby nedošlo ke zranění elektrickým proudem sítě.

d. Mechanické konstrukce s převody. Jsou málo spolehlivé a vyžadují údržbu.

e. Vodní vibrační systémy. Jsou vhodné jen jako stabilní, například pro léčbu v lázních nebo rehabilitačních odděleních nemocnic. Nejsou mobilní, jsou náročné na vodu a elektrickou energii.

Podstata technického řešení

Na řešení se uplatňují dvě zásady.

a. Přímý kontakt vibračních jednotek s léčenou oblastí dovoluje maximálně účinný přenos mechanické energie kmitů v rozsahu zhruba 30 až 150 Hz a zároveň vznik interferenčních kmitů přímo v ošetřované oblasti. Zvláště neurogenní bolest, která vzniká tlakem na nerv, na tento způsob periferní stimulace dobře odpovídá.

b. Volná, pružná mechanická vazba jednotek, která podporuje vznik interference a maximální přenos do ošetřované oblasti.

c. Teplo vznikající při provozu je odváděno do okolí vibračních jednotek a působí jako léčebná aplikace tepla, vedle vibrací. Tento účinek se uplatní zejména u chronických stavů, kde je sníženo prokrvení svalů a tkání. Teplo také uvolňuje ztuhlost trvale namáhaných svalů, například při

- 1 CZ 26055 UI dlouhém sezení před monitorem počítač. Dosud používané systémy nevyužívají tepla, naopak jej musí odvádět, aby nedošlo při jejich nízké účinnosti k popálení a jejich vibrační jednotky musí být proto tepelně izolovány.

Výhody popisovaného technického řešení jsou ve srovnání s dosud používanými tyto: účelnější využití mechanické i tepelné energie, lepší přenos základních i interferenčních mechanických kmitů do léčené oblasti, dlouhodobá spolehlivost, nezávislost na napájení sítí, malá spotřeba energie dovolující provoz bez nabíjení 12 i více hodin, podle kapacity akumulátorů, dlouhodobá spolehlivost, která je u mechanických mobilních vib račních systémů dosavadní konstrukce nemožná.

Jednoduchost konstrukce dovoluje snadnou výrobu jak v podmínkách velkých sérií, tak například v chráněných dílnách nebo domácím pracovišti a dává pracovní příležitost zdravotně postiženým občanům.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresu. Na obr. 1 je zjednodušené uspořádání vibrační jednotky, kde 1 je motorek a 2 je výstředník. Na obr. 2 je znázorněn vibrační pás se dvěma jednotkami, 3 vibrační jednotka, 4 je pružný materiál pásu, na kterém jsou připevněny jednotky. Na obr. 3 je schematicky znázorněna interference kmitočtů dvou jednotek, 5 je vibrační jednotka A, 6 je vibrační jednotka B, 7 znázorňuje vibrace jednotky A, 8 vibrace jednotky B a 9 je interferenční pomalejší vibrace. Označíme-li frekvenci vibrační jednotky A fA a jednotky B fB a hodnotu interferenčního výrazně pomalejšího kmitání ošetřované oblasti fD, která je znázorněna na obr. 3 jako 9, platí následující vztah:

fA-fB\=fD [Hz] a dále pokud je frekvence dechu fR. a fE]e interferenční velmi pomalý kmitočet, který vzniká při léčení bolesti dolních zad, který má stejně jako fD hlavně masážní účinky, platí následující vztah:

\fD-JR\=JE [Hz],

V případě konstrukce s více jednotkami nebo použití dvou pásů vzniká daleko bohatší spektrum analgetických i masážních vibrací.

Konečně na posledním obr. 4 je zjednodušené znázornění jednoho z provedení vibračního pásu, kde 10 je spojení pomocí velcro suchého zipu.

Příklady provedení technického řešení

Vibrační pásy mohou mít různé počty vibračních jednotek. Nejobvyklejší provedení je na obr. 4, kde 4 je pružný upevňovací pás, zpravidla textilní a spojení pásu provedeno suchým zipem - velcro, na obr. 4 10.

Jako motorky vibračních jednotek (model stopache.us) se dlouhodobě osvědčují upravené bezkomutátorové ventilátory např. velkosti 40x40x10 mm nebo 40x40x20 apod. Dodávají se na 5 V, 12 V i napětí vyšší. Mobilní varianta napájení dvěma nebo čtyřmi akumulátory AA např. v jenom nebo dvou SNAP-IN pouzdrech používá typicky 5voltové vibrační jednotky. Vyšší nároky na napájení splňují Li-Ion baterie. Vibrační jednotky jsou spojeny vedle sebe, paralelně. Při kapacitě okolo 2000 mAh pracuje vibrační pás mobilního provedení: okolo 15 až 20 hodin, podle váhy výstředníku.

Jinou možnosti je využít USB portu počítače, lap-topu, tabletu a dalších mobilních zařízení, které jsou napájené kvalitní baterií s dostatečnou kapacitou.

Napájení AD/DC adaptérem je také vyzkoušené a spolehlivé.

Pro řidiče automobilu se může tzv. palubní síť vozu, která často má konektor označovaný dříve jako pro cigaretový zapalovač v autě.

-2 CZ 26055 UI

Přední a zadní stěnu vibrační jednotky jednoduchého provedení tvoří čtverec plošného spoje odpovídající velkosti.

Místo obvyklé excentrické zátěže nemagnetické se dá použít malých silnějších magnetů. Dobré výsledky dávají válcové magnety z Neodymia (NdFeB), stupeň magnetizace okolo N50 s axiální 5 magnetizací (geometrický vztah pole a průběhu nervových vláken jak vedoucích tak blokujících bolest). Tato technická varianta kladně působí na analgetickou účinnost systému.

Claims (2)

1. Zařízení na tlumení bolesti vibracemi zejména v oblasti tzv. dolních zad, jejímu předcházení a léčbě některých dalších stavů, např. zácpy, nespavosti, vyznačující se tím, že ίο je tvořeno pružným upevňovacím pásem (4) a jím nesenými vibračními jednotkami (3).

2. Zařízení na tlumení bolesti vibracemi podle nároku 1, vyznačující se tím, že vibrační jednotka (3) sestává z motorku (1) a výstředníku (2), přičemž výstředník (2) z nemagnetického či magnetického materiálu je připevněn k otočné části motorku (1).