ES2221666T3 - Sistema de emision de ultrasonidos para uso terapeutico. - Google Patents

Sistema de emision de ultrasonidos para uso terapeutico.

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ES2221666T3
ES2221666T3 ES95912617T ES95912617T ES2221666T3 ES 2221666 T3 ES2221666 T3 ES 2221666T3 ES 95912617 T ES95912617 T ES 95912617T ES 95912617 T ES95912617 T ES 95912617T ES 2221666 T3 ES2221666 T3 ES 2221666T3
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Roger J. Talish
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A APARATOS Y PROCEDIMIENTOS PARA SUMINISTRAR Y UTILIZAR UNA ESTRUCTURA PARA CONTENER GEL CON UN SISTEMA DE ADMINISTRACION ULTRASONICA. EL APARATO INCLUYE UNA VEJIGA ESPECIAL (10), ALMOHADILLA U OTRO MEDIO DE CIERRE PARA SITUARSE DE FORMA ADYACENTE A LA SUPERFICIE DE TRANSMISION (22) DE MANERA QUE EL GEL DE ACOPLAMIENTO QUEDE RETENIDO DE FORMA ADYACENTE A LA SUPERFICIE DE TRANSMISION (22). EL PROCEDIMIENTO PARA EL SUMINISTRO DE ENERGIA ULTRASONICA INCLUYE LOS PASOS DE ENCERRAR EL GEL DE ACOPLAMIENTO EN LA SUPERFICIE DE TRANSMISION (22), POSICIONAR EL GEL DE ACOPLAMIENTO ENCERRADO CONTRA LA PIEL U OTRA UBICACION EXTERNA QUE SE CORRESPONDA CON LA LESION INTERNA, Y DIRIGIR ONDAS ULTRASONICAS EMITIDAS EN LA SUPERFICIE DE TRANSMISION (2) A TRAVES DEL GEL CONDUCTOR ENCERRADO HACIA LA POSICION DE LA PIEL QUE SE CORRESPONDA CON LA LESION INTERNA.

Description

Sistema de emisión de ultrasonidos para uso terapéutico.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
Esta invención se refiere a tratar y/o evaluar terapéuticamente lesiones musculoesqueléticas mediante ultrasonidos y, más particularmente, a un sistema de emisión de ultrasonidos.
Se conoce un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1 del documento US-17-4 936 303.
2. Descripción de la técnica relacionada
Se conoce el uso de ultrasonidos para tratar y evaluar terapéuticamente lesiones óseas. La aplicación de ultrasonidos con parámetros apropiados en dosis adecuadas, en una ubicación externa apropiada adyacente a una lesión ósea, acelera la consolidación natural con pocos o ningún efecto secundario adverso. En pacientes con una capacidad reducida de consolidación, tales como muchas personas ancianas, el tratamiento con ultrasonidos puede estimular la consolidación de lesiones óseas que de otra manera precisarían de la implantación de una prótesis o dejarían al paciente incapacitado permanentemente.
La patente estadounidense n° 4.530.360 concedida a Duarte ("Duarte") describe una técnica y un aparato terapéuticos básicos para aplicar impulsos ultrasónicos procedentes de una superficie de funcionamiento situada sobre la piel, en una ubicación adyacente a una lesión ósea. La "superficie de funcionamiento" de un sistema de emisión de ultrasonidos, tal como se utiliza este término en esta solicitud, es la superficie tangible al descubierto del sistema que transmite los impulsos ultrasónicos al entorno. Para algunos sistemas, la superficie de funcionamiento puede ser la propia superficie de un transductor, mientras que en otros puede ser una capa superficial en la parte superior de la superficie del transductor. Duarte da un intervalo de señales RF para crear el ultrasonido, niveles de densidad de potencia de ultrasonidos, un intervalo de duración para cada impulso ultrasónico y un intervalo de frecuencias de impulso ultrasónico. Se describe la duración del tratamiento diario.
Las patentes estadounidenses n° 5.003.965 y 5.186.162, ambas concedidas a Talish y Lifshey ("Talish 965" y "Talish 162", respectivamente), describen un sistema de emisión de ultrasonidos en el que el generador de RF y la superficie de funcionamiento forman parte ambos de una unidad modular de aplicación que se coloca adyacente a la ubicación sobre la piel. Las señales que controlan la duración de los impulsos ultrasónicos y de la frecuencia de repetición de los impulsos se generan fuera de la unidad de aplicación. Talish 965 y Talish 162 también describen un aparato de fijación para sujetar la unidad de aplicación de manera que la superficie de funcionamiento sea adyacente a la ubicación sobre la piel. En Talish 965 y Talish 162, la piel está rodeada por una escayola, mientras que en la patente estadounidense n° 5.211.160 concedida a Talish y Lifshey ("Talish 160") se describe un aparato de fijación para el montaje sobre partes corporales al descubierto (es decir, sin escayola u otra envoltura médica). Talish 160 también describe varias mejoras de la unidad de aplicación.
Se conoce en la técnica que los impulsos ultrasónicos se atenúan rápidamente en gases, tales como el aire, y que, en consecuencia, la propagación de los impulsos ultrasónicos desde la superficie de funcionamiento hasta la lesión debe ser a través de un medio compuesto por sólidos y líquidos, con el fin de que se transmitan eficazmente los impulsos ultrasónicos. Puesto que a menudo no es posible presionar la superficie de funcionamiento completamente pegada a la ubicación externa sobre la piel correspondiente a una lesión interna, se utiliza un gel de acoplamiento conductor de ultrasonidos (denominado a continuación en el presente documento como "gel de acoplamiento") entre la superficie de funcionamiento y la piel para garantizar un contacto continuo. De hecho, los sistemas más recientes ponen en práctica una pequeña zona entre la superficie de funcionamiento y la piel para el gel de acoplamiento, excluyendo así cualquier contacto directo entre la superficie de funcionamiento y la piel. Talish 162 describe un sistema de este tipo.
Mientras que los sistemas descritos en estas referencias, y otras, presentan el método y aparato terapéuticos subyacentes a un experto en la técnica, no presentan una manera de contener completamente el gel de acoplamiento en la región entre la piel y la superficie de funcionamiento. Anteriormente, el gel de acoplamiento se colocaba a menudo simplemente sobre la superficie de funcionamiento. Cuando la superficie de funcionamiento y la piel se ponían juntas para el tratamiento, el gel se desplazaba a las regiones vecinas. Esto es especialmente indeseable cuando el tratamiento con ultrasonidos se emite a través de una abertura en una envoltura médica, tal como una escayola, debido a que el gel mancha las partes internas adyacentes de la envoltura médica.
Otros sistemas contienen el gel, pero de manera imperfecta. Por ejemplo, en el sistema descrito en Talish 162, el gel se inyecta en una pequeña zona producida por una formación de reborde circunferencial entre la superficie de funcionamiento y la piel. Sin embargo, incluso en este sistema, el gel se escurre entre el reborde y la piel cuando se inyecta gel en exceso, para garantizar que la zona está completamente llena.
Por tanto, es un objetivo de esta invención proporcionar un aparato para contener el gel de acoplamiento sustancialmente en la superficie de contacto entre la superficie de funcionamiento y la piel.
Sumario de la invención
Para conseguir estos objetivos, la presente invención incluye un sistema de emisión de ultrasonidos para su uso terapéutico según la reivindicación 1. Se utiliza una cámara de aire porosa que puede activarse químicamente o mediante ultrasonidos para contener el gel de acoplamiento. El material de la cámara de aire es sustancialmente no poroso hasta que se activa mediante ultrasonidos o mediante una aplicación química tal como, por ejemplo, frotar la cámara de aire con alcohol. Una vez activada, se abren los poros y se extruye el gel de acoplamiento conductor de ultrasonidos.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán las realizaciones preferidas de la invención con referencia a los dibujos, que se describen tal como sigue
la figura 1 es una vista en perspectiva de una cámara de aire de gel conductor que envuelve el extremo frontal de una parte telescópica de un módulo de tratamiento con ultrasonidos;
la figura 2 es una vista lateral en sección transversal de una cámara de aire para gel conductor que envuelve el extremo frontal de una parte telescópica de un módulo de tratamiento con ultrasonidos;
la figura 3 es una vista en perspectiva de una almohadilla de gel conductor (no es una realización de la invención) con una parte unida al extremo frontal de una parte telescópica de un módulo de tratamiento con ultrasonidos;
la figura 3A es una vista en perspectiva de una cámara de aire para gel independiente (no es una realización de la invención) para situarla entre la superficie de funcionamiento de un módulo de tratamiento con ultrasonidos y la piel;
la figura 3B es una vista en perspectiva de un disco de poliuretano conductor de ultrasonidos independiente (no es una realización de la invención) configurado para situarlo entre la superficie de funcionamiento de un módulo de tratamiento con ultrasonidos y la piel;
la figura 4 es una vista lateral en sección transversal de un sistema de emisión de ultrasonidos de tipo módulo adyacente a una ubicación sobre la piel con una cámara de aire para gel que retiene el gel conductor entre la superficie de funcionamiento y la ubicación sobre la piel; y
la figura 5 es una vista en perspectiva de un sistema de emisión de ultrasonidos de tipo módulo portátil que incluye una cámara de aire para gel conductor de ultrasonidos configurada para su uso en fracturas de clavícula.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se muestra una cámara 10 de aire para gel conductor que envuelve la parte 14 telescópica de un módulo 18 de tratamiento con ultrasonidos. En particular, la cámara 10 de aire para gel cubre la superficie 22 de funcionamiento del módulo 18, que es sustancialmente coplanar con el extremo frontal de la parte 14 telescópica.
La cámara 10 de aire para gel se construye a partir de un plástico delgado y flexible, o material equivalente, y envuelve completamente el extremo frontal de la parte 14 telescópica, que incluye la superficie 22 de funcionamiento. Alternativamente, la cámara 10 de aire para gel puede construirse a partir de un material cauchutado conductor de ultrasonidos que pueda extenderse sobre el extremo frontal de la parte 14 telescópica. Esto se adapta mejor para sistemas tales como el mostrado en la patente Talish 162, en el que el extremo frontal de la parte 14 telescópica tiene un pequeño reborde circunferencial que se extiende algo más allá de la superficie 22 de funcionamiento en una dirección axial.
La cámara 10 de aire para gel tiene una abertura 26 a través de la que se inserta el extremo frontal de la parte 14 telescópica. El perímetro de la abertura 26 tiene una propiedad elástica que, en su estado no extendido, es menor que el perímetro del extremo frontal de la parte 14 telescópica. Por tanto, la abertura 26 debe extenderse para insertar el extremo frontal de la parte 14 telescópica dentro de la cámara 10 de aire para gel. Una vez insertado, la abertura 26 extendida se contrae parcialmente para hacer contacto con la parte 14 telescópica, pero permanece todavía en un estado extendido. La fricción creada entre la abertura 26 extendida y la parte 14 telescópica opone resistencia a que se quite la cámara 10 de aire para gel de la parte 14 telescópica.
La propiedad elástica de la abertura 26 puede ser una banda elástica sujeta adyacente a la abertura 26 de la cámara 10 de aire para gel. Esto se adapta más a una cámara 10 de aire para gel construida a partir de plástico flexible, por ejemplo. Si el cuerpo de la cámara 10 de aire para gel se construye a partir de un material cauchutado conductor de ultrasonidos, por ejemplo, entonces la abertura 26 será intrínsecamente elástica, aunque normalmente también podrían construirse capas de refuerzo del material cauchutado alrededor de la abertura 26.
La cámara 10 de aire para gel puede construirse a partir de un material poroso, por ejemplo, material filtrante de PTFE (politetrafluoroetileno), en el que los poros pueden expandirse con la aplicación de un activador químico tal como, por ejemplo, un alcohol. Esto permite que los poros extruyan el material conductor sólo tras ponerse en contacto con el activador químico.
El perímetro de la abertura 26 es elástico en la realización preferida. Puede sustituirse por configuraciones y materiales no elásticos, tales como un cordón con un mecanismo de sujeción o una capa adhesiva conductora de ultrasonidos adyacente a la abertura. El perímetro de la abertura 26 también puede estar compuesto por material que se contrae cuando se aplica calor, de modo que la abertura 26 se contrae para acoplarse de manera estanca a la parte 14 telescópica. La propia cámara 10 de aire para gel en su totalidad puede estar compuesta por un material que se contrae cuando se aplica calor.
La figura 3 muestra una realización (no es una realización de la invención) en la forma de una almohadilla 40 de gel. La almohadilla 40 de gel es una unidad que puede sellarse (o que puede cerrarse) con una parte 44 trasera que se adhiere al extremo frontal de la parte 14 telescópica, que incluye la superficie 22 de funcionamiento, cubriendo la superficie 22 de funcionamiento. El adhesivo conductor de ultrasonidos puede ser una superficie engomada dispuesta como una capa sobre la parte 44 trasera, con una película delgada que puede retirarse cubriéndola. La parte 48 frontal de la almohadilla 40 de gel es un material flexible, tal como un plástico delgado, que puede adoptar el contorno de la ubicación sobre la piel contra el que se presiona durante el tratamiento con ultrasonidos.
Las figuras 3a y 3b muestran realizaciones alternativas adicionales de almohadillas de gel. La almohadilla 40a de gel de la figura 3a es similar en estructura a la almohadilla 40 de gel de la figura 3, excepto en que no tiene una parte trasera adherente. La almohadilla 40b de gel de la figura 3b es un disco de poliuretano conductor de ultrasonidos independiente, de nuevo sin una capa adherente para adherirse a una superficie de funcionamiento. Las almohadillas 40, 40a y 40b de gel de las figuras 3a y 3b respectivamente, están configuradas para ser más adaptables a un sistema de emisión de ultrasonidos de tipo módulo, descrito a continuación. Específicamente, estas almohadillas 40a, 40b de gel están configuradas para alojarse dentro del orificio de un aparato de fijación que se sujeta adyacente a la ubicación sobre la piel y se presiona entre la piel y la superficie de funcionamiento del sistema de emisión de ultrasonidos cuando el módulo se acopla al aparato de fijación.
La figura 4 muestra la cámara de aire para gel de las figuras 1 y 2 utilizándose durante el tratamiento con ultrasonidos. El módulo 18 se pone adyacente a la ubicación 50 sobre la piel correspondiente a una lesión 54, de modo que la superficie frontal de la cámara 10 de aire para gel (es decir, la superficie opuesta a la superficie 22 de funcionamiento) se acople a la ubicación 50 sobre la piel. El gel en el interior de la cámara 10 de aire para gel y la superficie de la cámara 10 de aire para gel adyacente a la ubicación 50 sobre la piel forman un acoplamiento continuo, no gaseoso, entre la superficie 22 de funcionamiento y la ubicación 50 sobre la piel, mientras que contiene el gel sustancialmente en la región entre la superficie 22 de funcionamiento y la ubicación 50 sobre la piel.
En un sistema de módulo, el módulo 18 normalmente conecta con, y se mantiene en su sitio adyacente a la ubicación 50 sobre la piel mediante un aparato 58 de fijación adyacente a la ubicación 50 sobre la piel. Tal como se muestra en la figura 4, tales sistemas de módulo también pueden adaptarse a piel cubierta con una escayola 62 u otra envoltura médica.
Tal como se indica, las ondas ultrasónicas se atenúan rápidamente en los gases, de modo que el gel de acoplamiento conductor de ultrasonidos en la cámara 10 de aire para gel y la parte frontal de la cámara 10 de aire para gel que se acopla a la ubicación 50 sobre la piel proporcionan una trayectoria continua, no gaseosa, para las ondas ultrasónicas entre la superficie 22 de funcionamiento y la lesión 54 ósea. La cámara 10 de aire para gel sustancialmente encierra el gel en la región entre la superficie 22 de funcionamiento y la ubicación 50 sobre la piel, donde se necesita. Sin la cámara 10 de aire para gel, gran parte del gel 55 se escurre fuera de la región entre la superficie 22 de funcionamiento y la ubicación 50 sobre la piel, donde produce una contaminación no deseada de la escayola 62 u ora envoltura médica.
Haciendo referencia a la figura 5, se muestra una realización preferida de la invención en aplicación a un paciente con una fractura de clavícula. Las fracturas de clavícula presentan un problema particularmente difícil en la eficacia de aplicación de ultrasonidos a una posición adyacente a una fractura. Esto está producido por las irregulares topografía de la piel y estructura musculoesquelética de la región de la clavícula y la dificultad para mantener la superficie de funcionamiento del alojamiento del transductor en la orientación necesaria para el tratamiento eficaz. Tal como se describió y mostró anteriormente, la cámara de aire para gel es lo suficientemente elástica como para ajustarse eficazmente a la forma de la topografía de la piel adyacente a un punto de fractura. La presión aplicada normalmente a la cámara de aire para gel y la ubicación sobre la piel, tal como la facilitada por el sistema de módulo de la figura 4, ayuda a la conformación. La cámara de aire puede recubrirse ventajosamente con un material conductor de ultrasonidos tal como, por ejemplo, un gel de acoplamiento conductor de ultrasonidos u otro material conductor de ultrasonidos. Para una fractura de clavícula, el alojamiento 110 del transductor se mantiene en su sitio mediante un arnés 114 que incluye una parte 116 de montaje y una banda 118 con pesos de los que depende su colocación. La banda 118 se coloca sobre el pecho y la espalda del paciente con la cámara de aire para gel / alojamiento del transductor situado de manera operativa adyacente al punto de fractura de clavícula. De esta manera, la cámara de aire para gel sirve para conducir de manera eficaz la energía ultrasónica al punto de fractura, mientras que el arnés 114 ayuda a mantener el alojamiento del transductor en una posición uniforme para el tratamiento.
Se entenderá que pueden realizarse diversas modificaciones a las diversas realizaciones de la presente invención descritas en el presente documento, sin apartarse de su alcance. Por ejemplo, se contemplan diversos tamaños y formas del medio de contención del gel, así como diversos materiales de construcción. También, pueden realizarse diversas modificaciones en la configuración de las piezas. Por ejemplo, cuando se utiliza una cámara de aire para gel con una abertura, la abertura puede afilarse hasta la parte telescópica del módulo de tratamiento con ultrasonidos, conteniendo así el gel. Además, puede configurarse un tubo de suministro de gel para extenderse a lo largo de la parte telescópica del alojamiento del transductor y conectar con el interior de la cámara de aire para gel, cuando la cámara de aire para gel se sitúa sobre la parte telescópica. Esto permitiría que se suministrara gel adicional a la cámara de aire durante el tratamiento, si fuese necesario.

Claims (8)

1. Sistema (18) de emisión de ultrasonidos para uso terapéutico, que tiene
-
una base,
-
un medio de generación de ultrasonidos montado en la base, incluyendo el medio de generación de ultrasonidos una superficie (22) de funcionamiento al descubierto situada adyacente a una ubicación sobre la piel, y
-
una cámara (10) de aire que retiene de manera estanca un gel (22) de acoplamiento, que está en contacto con la superficie (22) de funcionamiento, sustancialmente adyacente a la superficie (22) de funcionamiento y que aísla la superficie (22) de funcionamiento de una ubicación sobre la piel, estando unida la cámara (10) de aire al medio de generación de ultrasonidos inmediatamente adyacente a la periferia exterior de la superficie (22) de funcionamiento,
caracterizado porque la cámara (10) de aire se forma de un material poroso que puede activarse químicamente o mediante ultrasonidos, que es sustancialmente no poroso antes de una activación mediante ultrasonidos o aplicación química y cuyos poros se abren con la activación mediante ultrasonidos o aplicación química.
2. Sistema de emisión de ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara (10) de aire tiene una abertura para envolver la superficie (22) de funcionamiento del medio de generación de ultrasonidos.
3. Sistema de emisión de ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de generación de ultrasonidos incluye una parte (14) telescópica que tiene una superficie (22) de funcionamiento.
4. Sistema de emisión de ultrasonidos según la reivindicación 2, caracterizado porque el perímetro de la abertura (26) de la cámara (10) de aire puede expandirse para alojar el extremo distal de la base.
5. Sistema de emisión de ultrasonidos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base define una región (22) plana delantera.
6. Sistema de emisión de ultrasonidos según la reivindicación 5, caracterizado porque la cámara (10) de aire es elástica y tiene un área superficial menor que la región (22) plana delantera, según lo cual la cámara de aire se extiende para alojar el extremo distal de la base y envolver la superficie (22) de funcionamiento.
7. Sistema de emisión de ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque la base tiene una parte (14) telescópica, definiendo un extremo de la parte (14) telescópica una región (22) plana delantera.
8. Sistema de emisión de ultrasonidos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte de la superficie exterior de la cámara (10) de aire incluye un medio para sujetar, de manera que se puede quitar, la cámara de aire a la superficie (22) de funcionamiento.
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