ES2243157T3 - Espiral magnetica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para aplicación terapéutica con una espiral magnética (1) que se compone de al menos una lámina magnética de un plástico flexible como el caucho, presentando el dispositivo una superficie activa con la cual puede actuarse sobre la parte del cuerpo a tratar terapéuticamente, y estando dispuesto a lo largo de la superficie activa del dispositivo un lado frontal de la espiral magnética, caracterizado porque la lámina magnética está arrollada formando una espiral, estando la lámina magnética antes del arrollado para formar la espiral polarizada magnéticamente de modo exclusivo en dirección axial, es decir, perpendicularmente a sus superficies laterales mayores y estando una de las superficies laterales mayores, en estado arrollado de la lámina magnética, dirigida hacia la otra superficie lateral mayor del arrollamiento apoyado sobre ella.

Description

Espiral magnética.

El invento se refiere a un dispositivo para aplicación terapéutica con una espiral magnética, que se compone de al menos una lámina magnética de un plástico flexible como el caucho, presentando el dispositivo una superficie activa con la cual puede actuarse sobre la parte del cuerpo a tratar terapéuticamente, y estando dispuesto a lo largo de la superficie activa del dispositivo un lado frontal de la espiral magnética.

El empleo de campos magnéticos para aplicación terapéutica es suficientemente conocido. Por ejemplo la publicación DE 3331061 A1 muestra una lámina magnética flexible para fines terapéuticos. La acción terapéutica menciona especialmente el efecto Hall, que provoca una separación de carga en un electrólito que fluye debido al campo magnético. Con ello transversalmente a la dirección de flujo se establecen tensiones eléctricas, que pueden producir los efectos terapéuticos deseados en las partes del cuerpo así tratadas.

Dispositivos de esta naturaleza para aplicación terapéutica se fabrican empleando láminas de un plástico flexible como el caucho, preferentemente compatible con la piel. En el plástico están incluidas partículas magnéticas permanentes, preferentemente partículas magnéticas permanentes de un material de ferrita o de tierras raras, como por ejemplo ferrita de bario o de estroncio o NdFeB. Éstas son orientadas mediante la aplicación de un campo magnético exterior en uno o ambos lados de la lámina y generan así una zona magnéticamente polarizada, presentándose la lámina como producto plano con un espesor de lámina comercial de entre 0,3 mm y 1,5 mm.

Por el estado de la técnica como por ejemplo el documento WO/93/13720 se conocen láminas de esta naturaleza en distintas formas de realización. Se obtienen por troquelado o corte a partir de láminas magnéticas comerciales y se presentan en general en forma de discos redondos o rectángulos. La magnetización se efectúa por regla general lateral por un solo lado, bipolar o multipolar. Las configuraciones polares se presentan usualmente en forma de tiras rectas, anillos concéntricos, espirales, rectángulos, sectores así como otras figuras geométricas. Solamente en caso de magnetización axial, en la cual una superficie presenta un único polo N y el lado posterior de la lámina presenta un único polo S, ambos lados presentan en puntos de medida comparables valores de inducción magnética iguales.

La mencionada magnetización multipolar lateral por un solo lado presenta con respecto a una magnetización multipolar lateral por los dos lados la ventaja de que en general es muy práctica y en el lado de la lámina dirigido hacia el cuerpo presenta valores de inducción más altos que en la polarización lateral por los dos lados con en cada caso la misma configuración polar, sea ésta la que sea.

Las mencionadas magnetizaciones laterales bipolares o multipolares de estos productos planos repercuten sin embargo desventajosamente en que el curso del flujo magnético en el interior de las láminas se desarrolla en curva en regiones grandes. De este modo ya no se garantiza la de por sí deseada polarización de saturación total del material magnético completo que está a disposición en el lado útil de la lámina dirigido hacia el cuerpo. Esto resulta luego desventajoso especialmente en tales láminas magnéticas empleadas terapéuticamente, en las cuales el ancho polar es mayor que el espesor de lámina. Magnetizaciones con anchos polares que alcanzan más de 1 vez, a menudo incluso 20 veces el espesor de lámina, son deseables sin embargo a causa de su gran dispersión en regiones más profundas del cuerpo. Como inconveniente adicional de este tipo de magnetización ha resultado además el flujo de dispersión, que debido a la relativamente baja permeabilidad de \mur \approx 1,0 se forma en el lado posterior de la lámina. Éste puede alcanzar hasta aproximadamente el 75% del de la superficie de lámina dirigida hacia el cuerpo y disminuye considerablemente el flujo útil deseado. En algunos casos sin embargo este inconveniente es compensado porque el lado de la lámina que está dirigido en sentido opuesto al cuerpo está recubierto con una lámina magnética de alta permeabilidad, por ejemplo de chapa de acero fina de bajo carbono. Mediante este reflujo magnético se incrementa fuertemente el flujo útil. Sin embargo aquí es desventajoso el empleo de chapa de acero, que a causa de su pequeño espesor implica considerable riesgo de lesiones, encarece la fabricación y reduce fuertemente la flexibilidad.

En resumen, el empleo de tales dispositivos magnetoterapéuticos queda limitado por lo tanto por la intensidad de la polarización. Con una polarización débil de la lámina empleada es también débil el efecto generado en el cuerpo por el campo magnético.

Un arrollamiento en forma de espiral de una banda magnética permanente flexible sobre un cuerpo base tubular es conocido por el documento DE 37 19 306 A1. La espiral magnética sirve para el empleo para un tomógrafo de RMN (Resonancia Magnética Nuclear). La banda magnética permanente arrollada sobre el cuerpo base ha sido magnetizada antes del desenrollado de manera que en el interior del cuerpo base se produzca un campo magnético homogéneo dirigido transversalmente a su eje. Para conseguir la homogeneidad es necesario que la banda magnética permanente presente una dirección de magnetización alterna en el desarrollo de su longitud, describiendo el vector de magnetización giros sucesivos de 180º. Una magnetización de esta naturaleza no sólo es muy complicada. Además de esto no es apropiada para aplicación terapéutica cuando como el lado activo dirigido hacia el cuerpo debe ser utilizado no el interior del cuerpo base tubular, sino el lado frontal de la espiral.

Sirve de base al invento el problema de proporcionar un dispositivo con una espiral magnética para aplicación terapéutica con uno de sus lados frontales como lado activo, del cual con la fabricación lo más sencilla posible salga un intenso y eficaz campo magnético.

El problema es solucionado según el invento mediante un dispositivo del género indicado al principio, en el cual la lámina magnética, antes del arrollado para formar una espiral, está polarizada magnéticamente de modo exclusivo en dirección axial, es decir, perpendicularmente a sus superficies laterales mayores. En estado arrollado de la lámina una de las superficies laterales mayores está dirigida así hacia la otra superficie lateral mayor del arrollamiento apoyado sobre ella. Preferentemente la polarización magnética se realiza hasta la saturación total. De esa manera en la sección transversal de la espiral magnética se produce desde el centro en dirección radial una sucesión de polarizaciones magnéticas diferentes. Esta disposición una tras otra de las polarizaciones magnéticas provoca que éstas generen un campo magnético particularmente intenso en la proximidad de los lados frontales de la espiral magnética. En particular la intensidad del campo magnético es provocada porque a lo largo de sus ejes polares está dispuesta una multiplicidad de dipolos magnéticos unos tras otros. En el caso de la espiral magnética según el invento la lámina puede estar arrollada alrededor de sí misma o alrededor de un objeto conformado a voluntad en el centro de la espiral. La espiral magnética según el invento puede presentar por ejemplo un perímetro en esencia circular o un perímetro rectangular con ángulos redondeados.

La lámina puede presentar sobre su longitud total en una de sus superficies laterales mayores un polo uniforme y en la otra superficie lateral mayor el polo opuesto a él. Por otra parte en la dirección longitudinal de la lámina pueden unirse en una superficie lateral varias regiones de polarización diferente. En caso de una disposición una tras otra con respecto a la dirección longitudinal de diferentes regiones de polarización en una superficie lateral se añade que en estado arrollado de la lámina en una sección están situadas dos regiones de igual polarización contiguas una a la otra. Mientras que en el caso de una polarización uniforme de las superficies laterales mayores siempre están contiguas dos polarizaciones diferentes, de manera que en la sección transversal de la espiral magnética siempre están contiguos el polo norte y el polo sur de un dipolo, en el caso de una polarización diferente en la superficie lateral grande en la sección transversal de la espiral magnética está contiguo al menos una vez un polo norte de una parte de la lámina a un polo norte de un elemento de lámina siguiente situado en ella en la dirección de arrollamiento. En cuanto a la magnetización de la espiral se forman en esta región, en la cual por ejemplo se encuentran una con otra dos zonas con una misma polarización, tres polos anulares de la espiral magnética. Si un encuentro semejante de dos polarizaciones una con otra se produce una vez, la espiral magnética presenta una polarización en esencia simétrica en rotación, que en dirección radial resulta por ejemplo con un polo norte, polo sur y de nuevo polo norte. La sucesión polar resulta de que dos elementos de lámina, en los cuales por ejemplo está contiguo polo norte a polo norte respectivamente, están orientados opuestos uno a otro. Para aplicación terapéutica puede ser ventajoso también un campo magnético semejante con varios polos, puesto que el cambio del campo magnético tiene efectos adicionales y en especial medida deseables sobre el electrólito que pasa fluyendo.

Preferentemente las regiones de igual polarización tienen en la dirección longitudinal de la lámina una longitud que corresponde al menos a un ángulo de 2 \pi, es decir, a una vuelta del arrollamiento, de manera que en la superficie de una sección transversal de la espiral magnética perpendicularmente a las superficies laterales mayores de la lámina existe una sucesión alterna de al menos dos polos anulares de diferente signo. De esa manera se asegura que el campo magnético en esencia radial en la superficie de una sección transversal de la espiral magnética es simétrico en rotación con respecto al centro de la espiral magnética.

La lámina presenta convenientemente la forma de una tira alargada de sección transversal rectangular, en la cual están incluidos en distribución estadística lo más uniforme posible materiales magnéticos en forma de polvo, preferentemente ferrita de Sr o NdFeB con tamaños de grano menores de 1 mm, en particular preferentemente menores de 100 \mum. En una tira semejante las superficies laterales mayores son las superficies que se desarrollan en la dirección longitudinal de la tira y son más anchas. Una lámina en forma de tira se puede arrollar de forma particularmente fácil. Para fabricar una espiral magnética según el invento es conveniente para la aplicación práctica fijar en estado arrollado el extremo libre de la tira en la espiral magnética. Esto puede realizarse por ejemplo mediante el empleo de una cinta adhesiva o mediante otro medio de sujeción.

En un perfeccionamiento preferido del invento en cada una de las superficies laterales mayores están aplicadas en la dirección transversal de la lámina al menos dos polarizaciones diferentes, siendo la polarización opuesta respectivamente. De esta manera además del efecto magnético por la polarización axial de la lámina se produce adicionalmente por la polarización magnética en las superficies laterales mayores, que en cierto modo actúa como en el caso de un dipolo dispuesto transversal a la dirección axial de la lámina, otra fuente para el campo magnético. Así la distribución del campo de la espiral magnética puede ser modificada ventajosamente.

La espiral magnética, como ya se ha mencionado anteriormente, también puede presentar en la dirección longitudinal de la lámina varias regiones de polarización diferente contiguas unas a otras en las dos superficies laterales mayores.

En otro ejemplo de realización del invento al menos dos láminas están arrolladas una tras otra formando una espiral, cambiando la polarización de las superficies laterales mayores en la transición de una lámina a la lámina contigua.

La espiral magnética puede presentar una forma en esencia cilíndrica, cuya altura del cilindro es menor que el diámetro del cilindro.

El problema según el invento es solucionado asimismo mediante un dispositivo para aplicación terapéutica, en particular un vendaje, bolsa y mascarilla que comprende al menos una espiral magnética descrita arriba. Al menos una lámina arrollada formando una espiral está dispuesta en un dispositivo para aplicación terapéutica. Para ello son apropiados por ejemplo vendajes, bolsas y mascarillas. El dispositivo se apoya con su superficie activa con respecto a la parte del cuerpo a tratar lo más próxima posible a la parte del cuerpo que tiene que ser tratada terapéuticamente.

En una continuación del invento están previstas por lo menos dos láminas distanciadas una de otra, arrolladas en cada caso formando una espiral. De esa manera, en cierto modo como en un par de bobinas de Helmholtz, entre las dos espirales puede ser generado un campo magnético. Un campo magnético semejante puede ser particularmente ventajoso para una aplicación terapéutica del dispositivo. También las láminas individuales arrolladas formando una espiral pueden estar dispuestas en el dispositivo de manera que resulten configuraciones de campo muy especiales, en caso de que esto se desee para un efecto terapéutico.

En una realización preferida del invento están previstas al menos dos láminas arrolladas formando en cada caso una espiral, frontalmente en esencia con ejes de espiral coincidentes y a distancia una de otra. De esa manera resultan por ejemplo al menos dos polos magnéticos alternos, entre los cuales puede disponerse la parte del cuerpo a tratar.

Convenientemente el lado frontal de la espiral está dispuesto en la proximidad de la parte del cuerpo a tratar. En una disposición semejante de la espiral es ventajoso que el campo magnético exista de forma particularmente intensa a lo largo de la superficie activa del dispositivo. Así la espiral puede por ejemplo disponerse en un vendaje o en una bolsa paralelamente a la piel.

La espiral magnética según el invento debe ser explicada en detalle a continuación con ayuda de ejemplos de realización. Los correspondientes dibujos muestran en

la Figura 1a una espiral magnética,

la Figura 1b otros dos posibles ejemplos de forma para espirales magnéticas,

la Figura 2 una lámina magnética con magnetización axial,

la Figura 3 una lámina magnética con varias regiones de diferente polarización contiguas unas a otras,

la Figura 4 una espiral magnética con un polo norte situado en el exterior y un polo sur situado en el interior de/con una lámina magnética según la Figura 2,

la Figura 5 una espiral magnética con una sucesión alternativa radial de polos de una lámina magnética según la Figura 3,

la Figura 6 un lámina con polarización axial en las superficies laterales mayores,

la Figura 7a una lámina magnética con dos polarizaciones diferentes en las superficies laterales mayores,

la Figura 7b una lámina con varias polarizaciones diferentes en las superficies laterales mayores,

la Figura 8 valores de inducción en una espiral magnética con dependencia del espesor y la distancia medidos con una espiral magnética según la Figura
4,

la Figura 9 mediciones de la distancia de dos espirales magnéticas según la Figura 4 dispuestas axialmente una con respecto a otra, cuyos polos están polarizados opuestos uno al otro, con intensidad de campo constante en el centro de la disposición,

la Figura 10 la disposición de las espirales magnéticas para la medición de la distancia con intensidad de campo constante según la Figura 9 y

la Figura 11 un par de espirales magnéticas en sección transversal, que están dispuestas coaxialmente y distanciada una de otra con polos opuestos.

La espiral magnética 1 de perímetro circular presenta un diámetro interior D1. En la espiral magnética 1 representada en la Figura 1a una lámina está arrollada hasta un diámetro exterior D2. Aquí queda libre una región interior en esencia circular con el diámetro D1 en el centro de la espiral magnética 1. En esta región interior pueden disponerse objetos. Las dimensiones de semejantes espirales magnéticas pueden ser: D1=3 mm, D2=40 mm, altura: 2,5 mm; D1=5 mm, D2=150 mm, altura: 15 mm; D1=50 mm, D2=150 mm, altura: 30 mm.

La forma elegida de una espiral circular está elegida en la Figura 1a a manera de ejemplo. Así la espiral mediante el bobinado sobre un objeto por ejemplo cuadrado también puede adoptar la forma de un cuadrado de ángulos redondeados o presentar formas irregulares 1', 1'' como está representado en la Figura 1b.

La lámina a partir de la cual mediante arrollado se forma la espiral magnética presenta en el ejemplo de realización representado en la Figura 2 una polarización magnética axial uniforme, es decir, perpendicular a sus superficies laterales mayores. La lámina tiene la longitud L1 y puede ser arrollada a lo largo de ésta.

A continuación de la primera lámina arrollada pueden arrollarse otras láminas alrededor de la primera lámina. Además en la segunda lámina, que se arrolla alrededor de la primera lámina, puede estar continuada la polarización de las superficies laterales mayores o ser opuesta. Un arrollado tras otro semejante de varias láminas produce el efecto sobre el campo magnético de la espiral magnética a semejanza de una polarización uniforme o una polarización alterna en la dirección longitudinal con el empleo justamente de una lámina.

En la Figura 2 está representado que el lado posterior (representado en línea de trazos) presenta la polarización opuesta. La lámina representada está por lo tanto polarizada axialmente, lo que también ilustra la Figura 6, en la cual está mostrada una sección transversal de una tira de lámina.

En la lámina representada en la Figura 3 en las superficies laterales mayores se unen unas a otras regiones 3 y 4 de diferente polarización. Aquí la región 3 presenta una longitud L2 y la región 4 una longitud L3. Las longitudes son aquí de manera que en estado arrollado de la lámina se realice en cada caso al menos una vuelta del arrollamiento.

Si la lámina 2 de la Figura 2 está arrollada resulta una espiral magnética que en su lado frontal presenta dos polos. Si se emplea situada en el interior la superficie lateral de la lámina 2 magnetizada con un polo sur magnético, resulta la distribución polar de la espiral magnética representada en la Figura 4. Un polo norte magnético 5 está dispuesto en la región periférica de la espiral magnética y un polo sur magnético 7 en la región central de la espiral magnética. En la región intermedia se extiende una línea de separación 6, que en cierto modo indica la transición entre los polos magnéticos 5 y 7, por lo tanto una zona neutra.

Si, como está representado en la Figura 3, se disponen unas tras otras varias regiones polarizadas magnéticamente de forma diferente, puede configurarse una distribución polar como está representada en la Figura 5. Aquí se alternan el polo norte magnético 8 y el polo sur magnético 9.

También es posible aplicar en las superficies laterales mayores de la lámina varias regiones de polarización magnética. Así la Figura 6 muestra una sección transversal de la lámina magnética representada en la Figura 2 con una polarización 2 uniforme en la superficie lateral mayor. La lámina representada en la Figura 6 está magnetizada axialmente, pues el polo norte y el polo sur están situados en la superficie lateral mayor de la lámina uno frente a otro.

Las Figuras 7a y 7b muestran una lámina magnetizada axialmente, en la cual varias regiones de diferente magnetización dispuestas transversalmente están aplicadas unas junto a otras en la superficie lateral mayor. En la Figura 7b la región 10 dispuesta en la región de borde de la lámina es contigua a una región central 11 de polarización opuesta.

Como ejemplo con ayuda de las siguientes mediciones se ilustra la manera de actuar de una espiral magnética. En la Figura 8 está expresada la densidad de flujo magnético de una espiral magnética con dependencia de su altura h y de la distancia d del punto de medición. De la Figura se desprende que con altura h de la espiral magnética en aumento aumenta la inducción magnética.

Asimismo de las mediciones representadas en la Figura 8 se desprende que con distancia d desde la superficie de la espiral magnética en aumento la intensidad de la densidad de flujo magnético disminuye. La distancia d está aquí indicada en cada caso en mm. Los valores medidos muestran aproximadamente una intensidad de cuatro a diez veces con el mismo material magnético en comparación con el empleo no arrollado de la lámina. En ello se encuentra una esencial ventaja efectiva de la espiral magnética.

La Figura 9 muestra la dependencia de la distancia x de su altura h de dos espirales magnéticas de polaridad opuesta dispuestas paralelamente una a la otra, con la condición complementaria de que en el centro entre ambas espirales magnéticas arrolladas según la Figura 4 la inducción magnética alcance 1 mT = 10 Gauss. Una disposición semejante está representada en la Figura 10. Esta disposición ilustra que en la región espacial entre dos espirales magnéticas dispuestas frontalmente paralela la una a la otra puede obtenerse una densidad de flujo magnético sumamente intensa y por lo tanto eficaz, que es adecuada para una aplicación terapéutica. Una disposición semejante de las espirales puede emplearse ventajosamente por ejemplo en vendajes de rodilla, espalda, cadera, brazo, codo, en los cuales son de especial ventaja los altos valores de inducción obtenidos según el invento en las distancias de aplicación dadas desde las superficies de las espirales magnéticas.

Otra ventajosa disposición de dos espirales magnéticas está mostrada en la Figura 11 en sección transversal. Aquí dos espirales magnéticas están situadas enfrentadas de manera que respectivamente dos polos opuestos están dirigidos el uno hacia el otro. Con una disposición semejante de las espirales magnéticas se alcanzan en el volumen situado entre las espirales magnéticas valores de inducción particularmente altos, que son ventajosos para un tratamiento terapéutico de una parte del cuerpo dispuesta en esa región.

Lista de símbolos de referencia

1

Espiral magnética

2

Región de polarización magnética (polo norte)

3

Región de polarización magnética (polo norte)

4

Región de polarización magnética (polo sur)

5

Polo norte periférico de la espiral magnética

6

Línea de separación

7

Polo sur magnético central

8

Polo norte magnético periférico

9

Polo sur de la espiral magnética

10

Región de polarización magnética (polo sur en el lado longitudinal)

11

Región de polarización magnética (polo norte en el lado longitudinal).

Claims (10)

1. Dispositivo para aplicación terapéutica con una espiral magnética (1) que se compone de al menos una lámina magnética de un plástico flexible como el caucho, presentando el dispositivo una superficie activa con la cual puede actuarse sobre la parte del cuerpo a tratar terapéuticamente, y estando dispuesto a lo largo de la superficie activa del dispositivo un lado frontal de la espiral magnética, caracterizado porque la lámina magnética está arrollada formando una espiral, estando la lámina magnética antes del arrollado para formar la espiral polarizada magnéticamente de modo exclusivo en dirección axial, es decir, perpendicularmente a sus superficies laterales mayores y estando una de las superficies laterales mayores, en estado arrollado de la lámina magnética, dirigida hacia la otra superficie lateral mayor del arrollamiento apoyado sobre ella.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las regiones de igual polarización presentan en la dirección longitudinal de la lámina magnética una longitud que corresponde por lo menos a un ángulo de 2\pi, es decir, a una vuelta del arrollamiento, de manera que en la superficie de una sección transversal de la espiral magnética (1) perpendicularmente a las superficies laterales mayores de la lámina magnética existe una sucesión alterna de por lo menos dos polos anulares de diferente signo.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en cada superficie lateral mayor están aplicadas en la dirección transversal de la lámina magnética por lo menos dos polarizaciones diferentes (10, 11), siendo esta polarización opuesta
respectivamente.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la dirección longitudinal de la lámina magnética se unen en una superficie lateral varias regiones de polarización diferente (3, 4).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque por lo menos dos láminas magnéticas están arrolladas una tras otra formando una espiral, cambiando la polarización de las superficies laterales mayores en la transición de una lámina a la lámina contigua.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque están previstas por lo menos dos láminas magnéticas distanciadas una de otra, arrolladas en cada caso formando una espiral.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho dispositivo presenta dos espirales magnéticas que están dispuestas de manera que al ser aplicadas en la parte del cuerpo a tratar terapéuticamente están dispuestas con sus lados frontales asignados a las superficies activas del dispositivo en esencia con ejes de espiral coincidentes y a distancia una de otra y contienen entre ellas la parte del cuerpo.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho dispositivo está configurado como vendaje.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho dispositivo está configurado como bolsa.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho dispositivo está configurado como mascarilla.