ES2212327T3 - Dispositivo para aplicar presion a las extremidades corporales. - Google Patents
Dispositivo para aplicar presion a las extremidades corporales.Info
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Abstract
Dispositivo para aplicar presión a una extremidad del cuerpo que comprende un manguito (1), conteniendo el manguito una o más celdas (2) inflables individualmente, subdividiéndose cada celda del manguito en dos o más compartimentos (7) confluyentes que se extienden longitudinalmente, caracterizado porque ¿ las celdas forman un cilindro; y ¿ cada compartimiento tiene dos límites longitudinales, articulándose cada uno de los dos límites con un límite de un compartimiento adyacente de la misma celda.
Description
Dispositivo para aplicar presión a las
extremidades corporales.
La presente invención se refiere a dispositivos
médicos y, más específicamente, a dispositivos para inmovilizar o
masajear las extremidades del cuerpo, por ejemplo, en casos de
edema, trastornos venosos tales como la insuficiencia venosa crónica
(i.v.c.), venas varicosas (v.v.), úlceras varicosas (u.v.) y otros;
prevención de la trombosis venosa profunda; y fracturas óseas.
En la siguiente descripción y en las
reivindicaciones, los términos "manguito" y "celda"
significan:
- Manguito - un cilindro hueco formado de un material flexible en cuyo lumen puede insertarse una extremidad del cuerpo, por ejemplo, un brazo, pierna o pie.
- Celda - Una sección de un manguito de masaje que puede inflarse o desinflarse independientemente del resto del manguito.
En el estado conocido como edema, se drena
inadecuadamente líquido intersticial por el sistema linfático. Esto
produce una acumulación de líquido en los tejidos afectados que
conduce a una hinchazón dolorosa. Cuando esto se produce en una
extremidad del cuerpo, se obtienen resultados beneficiosos
masajeando la extremidad de tal manera que se fuerce el líquido
hacia el extremo proximal de la extremidad y en el tronco del
cuerpo. Se han concebido para este fin varios aparatos, por
ejemplo, tal como se describe en las patentes de los EE.UU. números
5.117.812, 5.007.411, 5.025.781 y 5.591.200. En estos aparatos, la
extremidad que se va a tratar se inserta en un manguito de masaje
que tiene una pluralidad de celdas esencialmente circunferenciales a
lo largo de su longitud. Cada celda puede inflarse individualmente
forzando un fluido al interior de la celda con el fin de aplicar
presión al segmento de la extremidad contenido dentro de la celda.
Se hace que cada celda se someta a ciclos de inflado y desinflado
con el fin de aplicar presión intermitente al segmento de la
extremidad que encierra, consiguiendo así un efecto de masaje sobre
la extremidad. Normalmente, los ciclos de
inflado-desinflado de las diferentes celdas en el
manguito se escalonan de modo que se generen contracciones
peristálticas del manguito, moviendo así los líquidos del interior
de la extremidad hacia el tronco. Además de ser beneficiosos en
casos de edemas, estos dispositivos son también útiles en el
tratamiento de i.v.c, v.v., u.v. y en la prevención de la trombosis
venosa profunda.
En los dispositivos de la técnica anterior, tales
como los descritos en la patente alemana número 1.903.217, la
patente europea número 388.200, las patentes de los EE.UU. números
5.280.286 y 2.880.721 y la patente francesa número 2.122.734, el
abombado hacia adentro de una celda cuando se infla genera una
presión sobre la parte de la extremidad en contacto con la celda. En
el manguito descrito en la patente alemana número 1.903.217, por
ejemplo, cada celda del manguito, cuando se desinfla, forma
esencialmente una banda circunferencial alrededor de la extremidad,
cuya circunferencia se selecciona para que corresponda con la
circunferencia del segmento de la extremidad contenido dentro de la
celda. Tras el inflado, la celda asume esencialmente una forma
toroidal. En este caso, una disminución de la circunferencia interna
de una celda tras el inflado viene acompañada por un aumento
esencialmente idéntico de la circunferencia externa de la celda. Por
ejemplo, con el fin de obtener una disminución del 36% de la
circunferencia interna de una celda tras el inflado, la
circunferencia externa de una celda inflada debe ser un 36% mayor
que la circunferencia original del segmento de la extremidad
contenido en ella. La disminución parcial de la circunferencia
interna de la celda se corresponde con la cantidad de presión
aplicada por la celda inflada al segmento de la extremidad contenido
en ella. Por tanto, con el fin de obtener niveles útiles de presión
utilizando los dispositivos de la técnica anterior, el manguito es
necesariamente muy voluminoso, rígido e incómodo en uso y se
requieren bombas de compresión, relativamente grandes y potentes.
Por tanto, los dispositivos de la técnica anterior requieren que el
individuo esté inmovilizado durante el tratamiento, durante periodos
prolongados de tiempo.
Por tanto, el objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de masaje de las extremidades en el que
se reduzcan o eliminen sustancialmente las desventajas mencionadas
previamente de los dispositivos de la técnica anterior.
Según un primer aspecto de la presente invención,
se proporciona un dispositivo para aplicar presión a una extremidad
del cuerpo, que comprende un manguito que contiene una pluralidad de
celdas inflables individualmente, estando cada celda subdividida en
dos o más compartimentos confluyentes que se extienden
longitudinalmente, que se inflan y desinflan esencialmente de manera
simultánea.
El dispositivo según la invención puede
utilizarse, por ejemplo, para inmovilizar un hueso fracturado en una
extremidad insertando la extremidad en el manguito e inflando todas
las celdas del mismo, de modo que se haga que el manguito resulte
rígido e inflexible durante la duración del tratamiento.
Mediante un modo, la invención proporciona un
dispositivo para aplicar presión a una o más extremidades del cuerpo
que comprende:
- (a)
- un manguito que contiene una pluralidad de celdas inflables individualmente, estando cada celda subdividida en dos o más compartimentos confluyentes que se extienden longitudinalmente, que se inflan y desinflan esencialmente de manera simultánea;
- (b)
- medios para el inflado separado e intermitente de una cualquiera de dicha pluralidad de celdas que pueden inflarse; y
- (c)
- medios de control para determinar el régimen témporo-espacial de inflado de la celda.
Normalmente, y a modo de ejemplo no limitante, se
selecciona un régimen témporo-espacial de inflado de
la celda que genere contracciones peristálticas del manguito. Por
ejemplo, con un manguito que contiene 5 celdas numeradas
consecutivamente desde el extremo distal hasta el proximal de la
extremidad, la celda 1 se inflaría en primer lugar, seguido por la
celda 2. Entonces, la celda 1 se desinflaría y se inflaría la celda
3. A continuación, se desinfla la celda 2 y se infla la celda 4, y
después la celda 3 se desinfla y se infla la celda 5. Finalmente, la
celda 4 y luego la celda 5 se desinflan y el ciclo comienza de
nuevo. También se contemplan otros regímenes
témporo-espaciales de inflado de la celda dentro del
alcance de la invención.
Según un tercer aspecto de la presente invención,
se proporciona un método para masajear una extremidad del cuerpo de
un individuo que comprende: insertar la extremidad que se va a
tratar en un manguito de masaje de la clase especificada e inflar
las celdas del manguito según un régimen
témporo-espacial predeterminado.
El dispositivo según la invención se aplica, por
ejemplo, en caso de edema, i.v.c., v.v., u.v. o para evitar la
trombosis venosa profunda.
Tal como se hará evidente a través de la
descripción de más adelante, la subdivisión de las celdas del
manguito en compartimentos según la presente invención produce
varias ventajas sobre los dispositivos de la técnica anterior.
Puesto que el diámetro del manguito inflado no es sustancialmente
mayor que el diámetro de la extremidad tratada, el manguito puede
llevarse puesto debajo de la ropa y por tanto está oculto durante su
uso. Además, el manguito permanece siendo flexible y cómodo durante
su uso de modo que no es necesario inmovilizar al individuo durante
el tratamiento. Además, el volumen de las celdas infladas en la
presente invención es sustancialmente menor que en los dispositivos
de la técnica anterior, de modo que necesita utilizarse un compresor
mucho más pequeño para inflar las celdas. Esto, a su vez, permite
que la unidad de control sea sustancialmente más ligera que la
requerida por los dispositivos de la técnica anterior. Estas
características permiten que el individuo sea completamente
ambulatorio durante el tratamiento.
Aunque en la descripción facilitada más adelante,
las celdas del manguito se alinean para formar un cilindro elástico,
la invención no está limitada por esta restricción y se contemplan
otros tipos de manguitos dentro del alcance de la invención. Por
ejemplo, el manguito puede ser inicialmente una almohadilla que se
envuelve alrededor de la extremidad con una forma esencialmente
cilíndrica y luego se sujeta en esta configuración mediante diversos
medios.
En funcionamiento, una celda se infla forzando un
fluido al interior de la celda entre las estructuras interna y
externa. Aunque en la descripción facilitada a continuación, una
celda desinflada forma una banda esencialmente circunferencial
alrededor de la extremidad, y el fluido utilizado para inflar la
celda es aire, la invención no está limitada por estas restricciones
y se contemplan otras formas de celdas y fluidos dentro del alcance
de la invención.
Ahora se demostrará la invención a modo de un
ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos en los
que:
la figura 1 muestra un manguito de masaje según
la invención, en uso en la pierna de un individuo;
la figura 2 muestra un manguito de masaje según
la invención, montado en la pierna de un individuo dibujado a mayor
escala;
la figura 3 muestra una vista en perspectiva
parcial de un manguito de masaje según la invención, equipado con
una unidad de control; y
las figuras 4a y 4b muestran una sección
transversal de una celda en los estados desinflado e inflado,
respectivamente.
A continuación, se describirá una realización de
la invención para su uso en la pierna de un individuo. Sin embargo,
ha de entenderse que la invención también se concibe para su uso en
cualquier extremidad del cuerpo tal como un brazo, un pie, una parte
de una pierna, brazo o pie, y puede utilizarse en dos o más
extremidades simultáneamente.
En la figura 1, se representa una paciente que
lleva puesto un manguito 1 de masaje de la invención en su pierna
mientras lleva a cabo sus obligaciones habituales. En la figura 1,
se hace un corte transversal en la pernera del pantalón que deja ver
el manguito. Sin embargo, en la práctica, el manguito permanece
oculto a la vista y, debido a las facetas de la presente invención,
permanece inadvertido incluso durante su funcionamiento, cuando se
inflan intermitentemente las celdas. El manguito 1 tiene una
superficie interna y externa compuesta de un material flexible
duradero y se divide en una pluralidad de celdas 2 a lo largo de su
longitud y cada celda está conectada a la unidad 3 de control
mediante un tubo separado colectivamente marcado en 4 en la figura
1. Las secciones del manguito pueden ser de material elástico no
inflable y estar, por ejemplo, alrededor de la rodilla y el tobillo
5.
Tal como puede observarse en las figuras 2 y 3,
cada celda tiene una abertura 6 de entrada de fluido a la que se une
un tubo 4 flexible desde la unidad 3 de control. La unidad 3 de
control contiene un compresor que puede comprimir y bombear aire
ambiental al interior de una o más celdas seleccionadas en el
manguito a través de los tubos 4 flexibles. La unidad 3 de control
permite un régimen témporo-espacial de inflado y
desinflado de las celdas que se van a seleccionar, por ejemplo, un
régimen que genere contracciones peristálticas del manguito de modo
que se fuercen los líquidos del interior de la extremidad hacia el
extremo proximal de la extremidad, o un régimen que potencie el
flujo de la sangre venosa en la extremidad. La continuidad de la
peristalsis se potencia intercalando los compartimentos de celdas
adyacentes en el manguito de masaje, tal como se muestra en las
figuras 2 y 3.
Según la presente invención, las celdas se
subdividen en una pluralidad de compartimentos 7 que se extienden
longitudinalmente. Los compartimentos se forman, por ejemplo,
soldando las estructuras interna y externa del manguito de masaje a
lo largo de los límites de los compartimentos. Los compartimentos en
una celda dada son confluyentes debido a perforaciones 8 en las
uniones entre compartimentos adyacentes, de modo que todos los
compartimentos de la celda se inflen o desinflen esencialmente de
manera simultánea. Cada compartimiento, cuando se infla, asume
esencialmente la forma de un cilindro que tiene su eje paralelo al
de la extremidad.
En la figura 4a, se muestra una sección
transversal de una celda desinflada, y la figura 4b muestra la misma
sección transversal tras el inflado. La celda se ha dividido, a modo
de ejemplo, en diez compartimentos idénticos, siendo obvio que puede
utilizarse cualquier otro número de compartimentos. Si N es el
número de compartimentos en una celda dada, y r es el radio de un
compartimiento inflado, entonces tal como puede observarse en la
figura 4b, la longitud de la circunferencia 10 que pasa a través de
los centros de los compartimentos inflados será 2Nr, mientras que la
circunferencia 9' de la celda desinflada es \piNr. La disminución
fraccionada de la circunferencia tras el inflado es, por tanto,
de
(1)\frac{N\pi
r-2Nr}{\pi Nr} = 1-\frac{2}{\pi} =
0,36
La longitud de la circunferencia 9' interna de la
celda inflada será menor que 2Nr, de modo que la disminución
fraccionada de la circunferencia interna tras el inflado sea por
tanto mayor que 0,36.
N y r se eligen de modo que \piNr (la
circunferencia de la celda desinflada) corresponda con la
circunferencia original del segmento de la extremidad contenido
dentro del lumen de la celda. La disminución fraccionada de la
circunferencia de la celda tras el inflado (0,36) produce una
contracción de la celda, mediante lo cual se aplica presión a la
extremidad que, tal como se deduce de la ecuación (1) anterior, es
independiente de N y r. Por tanto, eligiendo N suficientemente
grande, y r correspondientemente pequeño, se obtiene un manguito que
tiene una circunferencia externa inflada que no es sustancialmente
mayor que la circunferencia original de la extremidad. Esto es al
contrario que en los dispositivos de la técnica anterior que, tal
como se mostró anteriormente, deben tener una circunferencia externa
un 36% mayor que la circunferencia inicial de la extremidad con el
fin de conseguir la misma presión aplicada que la producida por la
presente invención.
Dejando ahora que L sea la longitud de una celda
y C = N\pir, la circunferencia inicial de la extremidad contenida
dentro de la celda, a partir de la figura 4 se aprecia rápidamente
que el volumen inicial de la extremidad contenida dentro de la celda
desinflada es de
V_{D} =
\pi\left(\frac{C}{2\pi}\right)^{2}
L.
El volumen final de la extremidad contenida
dentro de la celda inflada es menor que
V_{I} =
\pi\left(\frac{0.64C}{2\pi}\right)^{2} L =
0,41V_{D}.
Por tanto, el inflado de las celdas conduce a una
disminución del volumen de la extremidad contenida dentro de la
celda de aproximadamente el 59%. Esto representa el volumen de
líquido sacado fuera de la extremidad, o el trabajo realizado por el
manguito. Esto se lleva a cabo inflando los compartimentos de la
celda hasta un volumen total de
V_{T} = N\pi r^{2}L =
N\pi\left(\frac{C}{N\pi}\right)^{2} L =
\frac{C^{2}L}{N\pi}
En comparación con esto, la obtención de la misma
disminución del volumen de la extremidad mediante los métodos de la
técnica anterior requiere el inflado de una celda hasta un volumen
final de
V_{F} =
\pi\left\{\left(\frac{1.36C}{2\pi}\right)^{2}-\left(\frac{0.64C}{2}\right)^{2}\right\}L
=
\frac{C^{2}L}{2.8\pi}
Por tanto, cuando el número de compartimentos en
la celda de la presente invención es de al menos 3, el volumen hasta
el que debe inflarse la celda es menor que el de los dispositivos de
la técnica anterior. Además, eligiendo N suficientemente grande,
puede obtenerse una disminución del 59% en el volumen de la
extremidad, inflando la celda hasta un volumen total arbitrariamente
pequeño. Por ejemplo, si N = 30, el volumen total de la celda
inflada es menor que la décima parte del volumen de la celda inflada
de los dispositivos de la técnica anterior. Esto permite que se
utilice un compresor mucho más pequeño que lo que es posible con los
manguitos de la técnica anterior, permitiendo así que el paciente
sea ambulatorio mientras se trata mediante la invención.
Se observa que puede utilizarse un manguito según
la invención, por ejemplo, tal como el manguito 1 de las figuras 1 y
2, o un manguito más pequeño que sólo cubre una parte de la
extremidad, para la inmovilización de un hueso fracturado en una
extremidad.
Se observa que los compartimentos de una celda
dada pueden ser de diámetros diferentes.
Si se desea, se observa que el manguito de la
invención puede incorporarse a una zapatilla que va a llevarse
puesta en el pie de un paciente. Por ejemplo, puede diseñarse una
zapatilla que comprende un manguito del tipo especificado, formado
de modo que aloje un pie de una persona, y una suela rígida unida al
manguito.
Además, el manguito de la invención puede
opcionalmente calentarse o enfriarse hasta una temperatura deseada
mediante métodos conocidos en la técnica, de modo que se consiga un
efecto deseado sobre el paciente. Por ejemplo, el fluido utilizado
para inflar las celdas del manguito puede calentarse o enfriarse
hasta una temperatura deseada antes del inflado.
También si se desea, el manguito de la invención
puede incorporarse a una rodillera que va a llevarse puesta en una
rodilla de una persona. Por ejemplo, puede diseñarse una rodillera
que comprende un manguito del tipo especificado formado de modo que
aloje una rodilla de una persona, y una protección rígida que se va
a colocar sobre la rodilla y unida al manguito.
Todavía mediante otra opción, el manguito de la
invención puede utilizarse debajo de una escayola rígida que se va a
aplicar a una extremidad de una persona, por ejemplo, cuando se
inmoviliza un hueso fracturado. El uso del manguito debajo de una
escayola es deseable, por ejemplo, para tratar el edema que acompaña
al uso prolongado de una escayola o para evitar la trombosis venosa
profunda.
La invención puede utilizarse, si se desea, en un
traje presurizado, por ejemplo, para conseguir la contrapulsación
externa del flujo de sangre en un paciente o en casos de
traumatismo. Por ejemplo, pueden incorporarse uno o más manguitos de
la invención a unos pantalones y las celdas de los manguitos, por
ejemplo, se inflan cuando el corazón del paciente está en diástole y
se desinflan cuando el corazón está en sístole; alternativamente,
las celdas de todos los manguitos se inflan de manera simultánea de
modo que detengan una hemorragia en la parte inferior del
cuerpo.
También se observa que el manguito puede contener
opcionalmente un revestimiento interno para evitar que se pellizque
la piel del paciente y para potenciar la igualación de la
distribución de presión sobre la piel cuando se inflan los
compartimentos. El revestimiento interno puede hacerse de diferentes
materiales tales como, por ejemplo, silicio.
Claims (13)
1. Dispositivo para aplicar presión a una
extremidad del cuerpo que comprende un manguito (1), conteniendo el
manguito una o más celdas (2) inflables individualmente,
subdividiéndose cada celda del manguito en dos o más compartimentos
(7) confluyentes que se extienden longitudinalmente,
caracterizado porque
- \bullet
- las celdas forman un cilindro; y
- \bullet
- cada compartimiento tiene dos límites longitudinales, articulándose cada uno de los dos límites con un límite de un compartimiento adyacente de la misma celda.
2. Dispositivo para aplicar presión a una
extremidad del cuerpo según la reivindicación 1, que comprende
además:
- \bullet
- medios para el inflado intermitente de una o más celdas seleccionadas del manguito; y
- \bullet
- medios de determinación de un régimen témporo-espacial de inflado de la celda.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
que las celdas se inflan por medio de aire comprimido.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en
el que se intercalan los compartimentos de celdas adyacentes del
manguito de masaje.
5. Zapatilla que comprende el dispositivo según
las reivindicaciones 1 a 4.
6. Rodillera que comprende el dispositivo según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
7. Traje presurizado que comprende el dispositivo
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, que comprende además medios para controlar
la temperatura del manguito.
9. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además un revestimiento interno.
10. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que los compartimentos tienen una
sección transversal sustancialmente lineal cuando están desinflados
y una sección transversal sustancialmente circular cuando están
inflados.
11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el
que los compartimentos tiene una forma rectangular cuando están
desinflados y una forma sustancialmente cilíndrica cuando están
inflados.
12. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 ó 10, en el que el manguito tiene una
circunferencia de 2Nr cuando está desinflado y el manguito tiene una
circunferencia de N\pir cuando está inflado, en los que N es el
número de compartimentos en la celda y r es el radio de la sección
transversal de cada compartimiento cuando está inflado.
13. Dispositivo según la reivindicación 12, en el
que la disminución fraccionada de la circunferencia de una celda
tras el inflado es superior a 0,36.
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