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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Diese
Offenbarung bezieht sich auf die Erzeugung und Abgabe von Ultraschallsignalen
und insbesondere auf ein Ultraschallabgabesystem zur Verwendung
mit mindestens einem Ultraschallwandler, um den Heilungsprozess
von hartem und weichem Gewebe zu beschleunigen.
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2. Beschreibung verwandter
Techniken
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Der
therapeutische Wert von Ultraschallwellen ist bekannt. Verschiedene
Techniken und Vorrichtungen werden verwendet, um Ultraschallwellen
auf verschiedene Körperbereiche
anzuwenden. In einer bekannten Technik wird ein gepulstes Radiofrequenz-Ultraschallsignal,
das mittels eines Wandlers auf die Haut eines Patienten angewendet
wird, auf die Wundstelle gerichtet. Das Radiofrequenzsignal liegt
in dem Bereich von 1,3 bis 2 MHz und es besteht aus Impulsen mit
einer Wiederholungsgeschwindigkeit von 100 bis 1000 Hz, wobei jeder
Impuls eine Dauer in dem Bereich von 10 bis 20000 Mikrosekunden
aufweist. Siehe z. B. U.S. Patent Nr. 4,530,360 an Duarte.
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U.S.
Patente Nr. 5,003,965 und 5,186,162, beide an Talish und Lifshey
(„Talish '965" bzw. „Talish '162"), beschreiben ein
Ultraschallabgabesystem, in dem sowohl der RF-Generator als auch
der Wandler Teil einer modularen Applikatoreinheit, die auf die Hautstelle
platziert wird, sind. Die Signale, die die Dauer der Ultraschallimpulse
und die Folgefrequenz steuern, werden getrennt von der Applikatoreinheit erzeugt.
Talish '965 und
Talish '162 beschreiben
auch Befestigungseinrichtungen zum Anbringen der Applikatoreinheit,
so dass sich die operative Oberfläche anliegend an der Hautstelle
befindet. In Talish '965 und
Talish '162 ist
die Haut von einem Stützverband umgeben,
während
in U.S. Patent Nr. 5,211,160 an Talish und Lifshey („Talish '160") eine Befestigungseinrichtung
zum Montieren auf unbedeckten Körperteilen
(d. h. ohne einen Stützverband
oder andere medizinische Umhüllungen)
beschrieben wird. Talish '160
beschreibt auch verschiedene Verbesserungen der Applikatoreinheit.
Dokument WO 97 33649 an Talish offenbart eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Mit
der zunehmenden Beliebtheit von Ultraschall-Selbstbehandlung entwickelt
sich ein Bedarf an Ultraschallabgabesystemen, die leichter und günstiger
verwendet werden können.
Patienten, die unter Rückenverletzungen
leiden, finden Körperstützverbände oder
Korsette, die das Bewegen der Wirbelsäule für längere Zeitabschnitte, oft Monate, begrenzen,
unbequem. In dem Fall, in dem sich der Patient zum Beispiel Chirurgie
zur Fusion mehrerer Wirbel unterziehen muss, ist ein Rückenkorsett
erforderlich, um die Bewegung des Torsos des Patienten zu begrenzen,
bis die Knochen zusammenwachsen können. Ultraschallbehandlung
kann verwendet werden, um den Heilungsprozess zu beschleunigen und die
Zeit, die der Patient mit dem Tragen eines Stützverbands oder Korsetts verbringen
muss, zu reduzieren.
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Wenn
Ultraschallbehandlung eingesetzt wird, muss das Rückenstützkorsett
entfernt werden, um die Behandlung durchzuführen. Die Entfernung der Rückenstütze, die
zum Halten des Rückgrats
des Patienten in einer starren Position eingesetzt wird, ist nicht
bevorzugt. Es besteht Bedarf daran, Ultraschallbehandlung durchführen zu
können,
ohne die Wirbelsäulenstütze zu bewegen.
Es ist auch wünschenswert, Ultraschallbehandlung
gleichzeitig für mehrere
Körperbereiche
des Patienten bereitstellen zu können,
wenn der Patient mehrere Verletzungen erlitten hat.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ultraschallabgabesystem umfasst ein Korsettelement, das einstellbar
konfigurierbar ist, um einer menschlichen Wirbelsäule Halt
zu geben. Das Korsett definiert einen Hohlraum, der zum Anordnen anliegend
an eine vorbestimmte Stelle, die über der menschlichen Wirbelsäule liegt,
geeignet ist. Eine Ultraschallerzeugungsanordung umfasst mindestens ein
Behandlungskopfmodul, das dimensioniert ist, um in dem Hohlraum
des Korsettelements positioniert zu werden, und eine Hauptbedieneinheit
stellt dem mindestens einen Behandlungskopfmodul Anregungssignale
bereit.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:
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1 eine
auseinander gezogene isometrische Ansicht eines Ultraschallabgabesystems
ist;
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2 eine
auseinander gezogene isometrische Ansicht ist, die ein Rückenelement
detaillierter zeigt;
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3 eine
auseinander gezogene isometrische Ansicht ist, die ein Vorderelement
detaillierter zeigt;
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4 eine
Vorderansicht eines Patienten ist, der eine Ausführungsform eines Ultraschallabgabesystems
verwendet;
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5 eine
Seitenansicht eines Patienten ist, der eine Ausführungsform eines Ultraschallabgabesystems
verwendet;
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6 eine
Querschnittsansicht zeigt, wie in 5 angezeigt;
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7 eine
alternative Ausführungsform
eines Ultraschallabgabesystems zeigt, das von einem Patienten verwendet
wird;
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8 eine
Querschnittsansicht zeigt, wie in 7 angezeigt;
und
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9 eine
auseinander gezogene isometrische Ansicht eines Rückenelements
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Offenbarung beschreibt die Verwendung einer Ultraschallbehandlungseinrichtung
zur Behandlung von Wirbelsäulenverletzungen. Mindestens
ein Ultraschallbehandlungskopfmodul wird innerhalb eines Korsettelements,
das der Wirbelsäule
des Patienten Halt gibt, aufgenommen. Das Korsettelement muss nicht
entfernt werden, um die Ultraschallbehandlung durchzuführen. Das
Korsettelement stellt ferner Stellen zum Halten von mehreren Wandlerkopfmodulen
an einer vorbestimmten Stelle bereit, wodurch sich Ultraschallstrahlung
in die verletzten Bereiche des Patienten ausbreitet.
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Nun
mit spezifischem und detailliertem Bezug auf die Zeichnungen, in denen
die gleichen Verweiszahlen durchgehend ähnliche oder identische Komponenten
in den mehreren Ansichten bezeichnen, und zunächst auf 1,
ist eine Ausführungsform
eines Ultraschallabgabesystems, das gemäß der vorliegenden Offenbarung
konstruiert ist, im Allgemeinen als Anordnung 10 gezeigt.
Die Anordnung 10 umfasst ein unbiegsames Korsettelement 9,
das ein Rückenelement 12 und
ein Vorderelement 14 umfasst, die um einen Patienten positioniert
werden und einstellbar konfiguriert werden, um eine geeignete Passung
zu schaffen. Das Korsettelement 9 wird verwendet, um der
Wirbelsäule
eines Patienten Halt zu geben. Das Rückenelement 12 weist
einen ausgesparten Abschnitt 21 auf, der einen Hohlraum
zum Aufnehmen eines Stützpolsters 43,
auf dem das Behandlungskopfmodul 20 montiert ist, definiert
(siehe 2). Das Wandlerkopfmodul ist mit einem Schnittstellenkabel 18,
das mit einer Hauptbedieneinheit 16 verbunden ist, verbunden.
Die Hauptbedieneinheit 16 liefert die Steuersignale und
den Strom zur Bedienung des Behandlungskopfmoduls 20. Auf
das Behandlungskopfmodul 20 kann ein Polster 30 montiert sein,
oder es kann ein Polster 30, das von dem Behandlungskopfmodul
unabhängig
ist, aufweisen. Das Polster 30 enthält leitfähiges Ultraschallmaterial,
vorzugsweise leitfähiges
Gel zum Verbreiten von Ultraschallwellen in den Patienten.
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Das
Rückenelement 12 ist
in Hinsicht auf das Vorderelement 14 mittels eines Sicherungsmittels 22 einstellbar
konfiguriert. Das Sicherungsmittel 22 kann eine Vielzahl
von Gurten 24, die auf dem Rückenelement 12 montiert
sind, umfassen. Jeder Gurt 24 weist einen Schnappverschluss 26 auf,
der in einem entsprechenden Behältnis 28,
welches sich auf dem unbiegsamen Vorderelement 14 befindet,
aufgenommen ist. Der Gurt 24 wird mittels einer Schnalle 25 eingestellt.
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Das
Rückenelement 12 und
das Vorderelement 14 sind mittels eines gepolsterten Rückeneinsatzes 32 bzw.
eines gepolsterten Vordereinsatzes 34 ausgekleidet. Der
gepolsterte Rückeneinsatz 32 und
der gepolsterte Vordereinsatz 34 tragen zu dem Komfort
des Patienten bei, wenn das Ultraschallabgabesystem 10 in
Gebrauch ist. Der gepolsterte Rückeneinsatz 32 weist
eine durch diesen geformte Öffnung
auf, um das direkte In-Kontakt-Bringen des Polsters 30 mit
der Haut des Patienten in dem Behandlungsbereich zu ermöglichen.
Der gepolsterte Rückeneinsatz 32 und
der gepolsterte Vordereinsatz 34 können an der Innenseite des
Rückenelements 12 bzw.
des Vorderelements 14 mittels Klettverschlusspolstern 44 oder
anderer auf dem Stand der Technik bekannten Mittel angebracht werden.
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Mit
Bezug auf 2 ist die Rückenstütze 12 detaillierter
gezeigt. Die Rückenstütze 12 ist
entlang dem Körper
des Patienten konturiert. Es sind ferner abnehmbare Seitenelemente 42 an
dem Rückenelement 12 installiert,
um eine bessere und sicherere Passung für den Patienten zu ermöglichen.
Die Seitenelemente 42 können
eingestellt werden, um das Verwenden des Ultraschallabgabesystems 10 durch Patienten
von unterschiedlicher Größe zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform
können
die Seitenelemente 42 mittels der Klettverschlusspolster 44 angebracht
und eingestellt werden. Der ausgesparte Abschnitt 21 kann
mit einem Stützpolster 43 konfiguriert
werden. Das Stützpolster 43 definiert
eine Öffnung
zum Aufnehmen des Behandlungskopfmoduls 20. Die Öffnung in
dem Stützpolster 43 ist
konfiguriert, um das Einstellen der Stelle des Behandlungskopfmoduls 20 über einem
verletzten Bereich zu ermöglichen.
Die Öffnung
in dem gepolsterten Rückeneinsatz 32,
der in dem ausgesparten Abschnitt 21 definierte Hohlraum
und das Polster 30 können
alle dimensioniert werden, um das Einstellen der Platzierung des
Behandlungskopfmoduls 20 über einem großen Bereich
des Körpers
des Patienten zu ermöglichen.
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Nunmehr
mit Bezug auf 3 weist das Vorderelement 14 ein Einstellungsmittel 36 auf,
um das Korsettelement 9 für einen Patienten zu konfigurieren.
Das Einstellmittel 36 umfasst ausgestreckte Abschnitte 40,
die sich seitlich auf gegenüberliegenden Seiten
des Vorderelements 14 befinden. Die ausstreckenden Abschnitte 40 weisen
ein Loch dadurch auf, um einen einstellbaren Riemen 38 zum
Festziehen und Einziehen der ausstreckenden Abschnitte 40 nach
Innen zum Patient zu empfangen. Es sind Entlastungselemente 46 bereitgestellt,
um Patienten zusätzlichen
Komfort zu bieten. Durch die Entlastungselemente 46 wird
verhindert, dass das Vorderelement 14 durch eine obere
Kante 39 des Vorderelements 14 eine Reizung des
Bauchs des Patienten verursacht. Die Entlastungselemente 46 sind
an der oberen Kante 39 zwischen dem Vorderelement 14 und
dem gepolsterten Vordereinsatz 34 platziert. Wenn sich
der Patient nach vorne lehnt, während
das Korsettelement 9 in Gebrauch ist, kommen die Entlastungselemente 46 als
erste mit dem Bauch des Patienten in Berührung und wirken als ein Hebel,
der die obere Kante 39 von dem Patienten weg bewegt und
daher den Patienten vor Unannehmlichkeit schützt.
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Unter
Bezugnahme auf 4, 5 und 6 ist
ein Patient gezeigt, der das Korsettelement 9 trägt. 4 und 5 veranschaulichen
die Passung eines Korsettelements 9 auf einem Patienten. 6 zeigt
einen Querschnitt des Ultraschallabgabesystems 10, während es
in Gebrauch ist. Der ausgesparte Abschnitt 21 des Rückenelements 12 nimmt
das Stützpolster 43,
das das Behandlungskopfmodul 20 stützt, auf. Behandlungskopfmodul 20 verbreitet
Ultraschallwellen in das Polster 30, die durch die Haut 62 in
die Wirbelsäule 58 gehen,
um den Wirbelkörper 60 zu
heilen. Der gepolsterte Rückeneinsatz 32 ist
gezeigt, der eine Öffnung
für das Polster 30 definiert.
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Nunmehr
mit Bezug auf 7, 8 und 9 umfasst
eine alternative Ausführungsform
des Ultraschallabgabesystems 10 eine Konfiguration zur Behandlung
der gesamten Wirbelsäule
oder eines Teils von dieser. 8 veranschaulicht
das unbiegsame Rückenelement 12,
wobei sich der ausgesparte Abschnitt 21 über die
Länge der
Wirbelsäule
des Patienten erstreckt und einen Hohlraum bildet. Weitere Einzelheiten
sind in 9 dargestellt. Der ausgesparte
Abschnitt 21, der sich anliegend an dem Hals des Patienten
befindet, weist eine Halskrawattenstütze 52 zum Sichern
der Halskrawatte 50 auf, die mittels Schrauben 48 angebracht
werden kann. Die Halskrawatte 50 und die Halskrawattenstütze 52 funktionieren
in Verbindung mit dem Sicherungmittel 22, um die Wirbelsäule des
Patienten zu sichern, so dass deren Bewegung verhindert wird. Das
Unterlagepolster 53 besetzt den freien Raum innerhalb des ausgesparten
Abschnitts 21. Das Unterlagepolster 53 definiert
eine Öffnung
für den
Durchgang der Kabel 56 und stellt ferner Unterstützung für die Behandlungskopfmodule 20 bereit,
um zu verhindern, dass sie sich von der Haut des Patienten lösen. Ein
Behandlungskopf-Behältnis 54 hält eine
Vielzahl von Behandlungskopfmodulen 20, die sich anliegend
an der Wirbelsäule
des Patienten befinden. Durch das Behandlungskopf-Behältnis 54 wird
ermöglicht,
das ein Arzt oder Techniker die Behandlungskopfmodule 20 in
senkrechter oder waagerechter Richtung einstellen kann, so dass
sie in geeignete Positionen gebracht werden, um maximale Wirksamkeit
bei der Beschleunigung des Heilungsprozesses bereitzustellen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Behandlungskopf-Behältnis 54 aus
einem komprimierbaren Material wie zum Beispiel Styrolschaum gebildet.
Das Behandlungskopf-Behältnis 54 ist
gegen das Unterlagepolster 53 komprimiert und die Behandlungskopfmodule 20 sind
gegen die Haut des Patienten gedrückt. Es wird auch vorgesehen,
dass die Behandlungskopfmodule 20 Polster 30 aufweisen,
die auf diesen installiert sind, um Ultraschallwellen in den Patienten
zu verbreiten. Die Polster 30 enthalten ein Ultraschall
leitendes Material, vorzugsweise leitfähiges Gel. Jeder Behandlungskopf 20 ist über einen
anderen Abschnitt der Wirbelsäule
platziert. Jedes Behandlungsmodul kann mittels variierender Steuersignale
betätigt
werden. Parameter, die gesteuert werden können, umfassen nach Bedarf
für die
individuelle Behandlung des Patienten Betriebsdauer, Häufigkeit
des Betriebs und/oder Leistungsniveaus.
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Mit
Bezug auf 8 zeigt ein Querschnitt bei dem
Hals des Patienten das Ultraschallabgabesystem 10 in Betrieb.
Die Halskrawattenstütze 52 ist
gezeigt, die an dem ausgesparten Abschnitt 21 des Rückenelements 12 montiert
ist. Die Halskrawattenstütze
kann an der Halskrawatte 52 mittels Klettverschluss oder
anderer auf dem Stand der Technik bekannten Anbringungsmitteln angebracht
werden. Das Unterlagepolster 53 ist innerhalb des ausgesparten
Abschnitts 21 gesichert und stützt das Behandlungskopfmodul 20.
Das Behandlungskopfmodul 20 ist auch mittels des Behandlungskopf-Behältnisses 54 gesichert.
Das Behandlungskopfmodul 20 ist mit dem Polster 30,
das mit der Haut 62 in Kontakt steht, verbunden. Ultraschallwellen
verbreiten sich von dem Behandlungskopfmodul 20 durch das
Polster 30 und die Haut 62, wobei sie die Wirbelsäule 58 erreichen
und das Heilen in dem Wirbelkörper 60 beschleunigen.